안녕하세요, 태양광 에너지의 교향곡 마이솔라입니다. 오늘은 태양광 패널 설치 시 발전 효율을 극대화하는 최적의 방향과 각도에 대해 이야기해 볼게요.
우리가 흔히 알고 있는 태양광 패널 설치 방법은 ‘정남향 180도에 경사각 30도’예요. 하지만 한국의 지형과 각 지역의 위치에 따라 이 공식이 항상 최선의 선택이 아닐 수 있다고 해요. 그렇다면 어떻게 해야 각 지역에서 태양광 발전 효율을 최대한 높일 수 있을까요?
태양광 발전의 기본: 방향과 각도가 중요해요
태양광 패널을 설치할 때 가장 중요한 두 가지 요소는 방위각과 경사각이에요. 방위각은 패널이 어느 방향을 향하는지, 경사각은 패널이 지면과 이루는 각도를 말해요. 이 두 요소가 적절하지 않으면 패널이 태양광을 충분히 받지 못해 발전량이 줄어들게 돼요.
많은 분들이 태양광 패널은 무조건 남쪽을 향하고, 경사각은 30도가 최적이라고 생각하시죠. 하지만 이건 일반적인 기준일 뿐, 모든 지역에 적용되진 않아요. 우리나라에서도 위도와 경도가 다른 지역별로 최적의 방위각과 경사각이 달라질 수 있습니다.
지역별로 최적 방위각과 경사각이 달라요
2018년 연구에 따르면, 우리나라의 각 지역마다 태양광 패널의 최적 방위각과 경사각이 다르게 나타났어요. 전국 80개 지역에서 태양광 발전량을 시뮬레이션 한 결과예요.
- 최적 방위각: 176도에서 184도 사이로 나타났어요. 즉, 정확히 남쪽(180도)보다 약간 남동쪽(176도)이나 남서쪽(184도)으로 향하면 더 나은 발전량을 얻을 수 있다는 거죠.
- 최적 경사각: 30도에서 36도 사이였어요. 특히 강원도와 경상북도 같은 경위도가 높은 지역에서는 경사각이 30도보다 더 커야 했습니다.
예를 들어, 서울은 방위각 180도, 경사각 33도일 때 발전량이 최적이었고, 강릉은 방위각 182도, 경사각 36도가 최적이었어요. 대구와 부산은 방위각 179도, 경사각 34도가 가장 좋았죠. 이런 결과를 보면 지역별 특성에 맞춘 최적화가 필요하다는 걸 알 수 있어요.
발전량이 얼마나 늘어날까요?
지역별 최적의 방위각과 경사각을 적용하면, 표준 설치법보다 발전량이 크게 늘어날 수 있어요. 특히 강원도, 경상북도 같은 경위도가 높은 지역에서 효과가 컸습니다.
- 강릉: 최적 각도 적용 시 발전량이 9.2% 증가했어요.
- 속초: 8.2%, 양양: 9.2% 증가했어요.
이렇게 지역별로 맞춤 설치를 하면 태양광 발전 효율을 크게 높일 수 있어요. 반면 서울이나 부산 같은 지역은 2.5%에서 2.8% 정도 증가했는데, 이 지역들은 경사각 변화가 비교적 작기 때문이에요.
마무리
태양광 패널 설치할 때 발전 효율을 높이려면 지역별 특성에 맞는 최적의 방위각과 경사각을 적용하는 것이 도움이 됩니다. 모든 지역에서 정남향 180도, 경사각 30도가 최선은 아닐 수 있다는 거죠. 각 지역의 위도와 경도에 맞춰 설치하면 최대 9.2%까지 발전량을 늘릴 수 있다는 결과입니다.
출처: 태양광 시스템의 지역별 최적 방향 및 각도 연구: SAM을 활용한 시뮬레이션 사례분석, 김진철ᆞ김경남, 2018.