KR20210089314A - 수상 태양광 시스템 및 이를 이용한 태양광 시스템 효율 극대화 방법 - Google Patents

수상 태양광 시스템 및 이를 이용한 태양광 시스템 효율 극대화 방법 Download PDF

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서정수
이희범
박정재
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Abstract

본 발명은 수상 태양광 발전 모듈과, 수상 태양광 발전 유닛에서 생산되는 전력을 육지로 전송시키는 육지 송전 케이블과, 전력 변환 유닛과, 육지에 설치되는 변압기와, 육지 송전 케이블을 지지하는 송전탑과, 육지 송변전소 및, 육지 송변전소로부터 전력을 공급받는 전력 수요부와, 수상 태양광 발전 유닛으로부터 전력을 공급받아 수소를 생산하는 수소 생산 모듈 및, 수상 태양광 발전 모듈에서 생산되는 전력을 전력 수요부와 수소 생산 모듈에 분배시키는 제어모듈을 포함하며, 제어모듈은 상기 생산되는 전력 중에서 설정된 일정 기준량의 전력은 전력 수요부로 송전시키고 상기 설정된 일정 기준량 이상의 전력은 수소 생산 모듈로 송전되도록 분배시키는 수상 태양광 시스템 및 이를 이용한 태양광 시스템 효율 극대화 방법을 제공하고자 한다.

Description

수상 태양광 시스템 및 이를 이용한 태양광 시스템 효율 극대화 방법 {Floating Solar System and Method of Maximizing Solar System Efficiency Using the Same}
본 발명은 바다나 호수 또는 강의 표면에 설치 가능한 수상 태양광 시스템 및 이의 효율을 극대화 시키는 방법에 관한 발명이다.
산업과 시장의 발달 및 확장으로 인해 전력 수요는 날이 갈수록 급증하여, 이를 충족시키고자 화력발전 및 원자력 발전이 이루어지고 있으나, 화력발전의 경우에는 지구 온난화를 가속시키고, 미세먼지 배출의 출처 중 하나로 지목되고 있다. 이런 문제는 각종 화석 연료가 이용되는 산업들과 더불어, 경제 성장이 인류 생존을 위협하는 상황을 야기하므로, 이제 지속가능한 성장이란 것이 가능한 것인가를 넘어서서 지속적인 성장 자체에 대한 대안이 요구되는 상황이다.
따라서 종래의 화석 연료 대신에 사용될 수 있는 대체 에너지가 부각되고 있으나 산업 이해관계로 인해 연구가 집중되어야 함에도 불구하고, 현재 인류가 처한 상황에 비하면, 턱없이 연구가 부족한 상황이다.
대체 에너지 중에서도 가장 손쉽게 볼 수 있는 것이 바로 태양에너지이고, 태양에너지에 대해서는 상당한 기간동안 연구가 이루어지고 있다.
그런데 태양에너지가 화석연료 발전을 대체하기 위해서는 많은 전력 생산이 가능해야 하는데, 태양에너지는 단위면적당 효율을 높이는 데는 아직 한계가 있으므로 최대한 큰 면적을 필요로 한다.
하지만 화석연료를 대체할 수 있을 정도로 큰 면적이 태양에너지를 위해 개발된다면 상당한 녹지가 태양발전을 위해 사라져야 될 수 있기 때문에 문제이다.
따라서 녹지를 침범하지 않으면서도 많은 전력 생산이 태양광 발전으로 이루어지기 위해 점차 수상에 태양전지를 부유시켜 태양광 발전이 이루어질 수 있는 기술이 주목받고 있다.
그런데 태양광은 낮시간에만 전력생산에 활용되며, 특히 도 1에 도시된 그래프와 같이 낮시간에는 최대 일조량 시간외에는 전력 생산이 점차 증가하거나 감소되어 일정하지 않다. 그런데 대규모 수상태양광 설비를 위해서는 설비용량의 100%에 준하는 송전선로가 설치되어야 한다.
그러나 송전선로가 100% 사용될때는 연중 하지의 정오 정도일 뿐이고 나머지 기간에는 송전선로가 100% 사용되는 경우는 없다. 따라서 송전선로의 설치 비용대비 이용 효율이 현저하게 낮은 문제가 있다.
또한 도 1의 그래프와 같이 태양광 발전량은 하루 시간 동안에도 오전부터 오후에 걸쳐서 계속 변동되므로 일정한 양의 전력공급이 이루어지기 힘든 문제가 있다.
이는 태양광 발전 전반에서 제기되는 문제이기도 하므로, 태양광 발전이 대체 에너지 생산에서 차지하는 중요도에 비추어 볼 때 이런 두 가지 문제는 반드시 해결되어야 할 시급한 과제라고 할 수 있다.
공개특허공보 제10-2010-0108487호(공개일자: 2010. 10. 07)
이에 본 발명은 송전선로의 설치 비용 대비 이용 효율이 극대화 됨과 함께 전력공급은 장시간 일정한 양을 전력망에 공급하여 안정적인 전력공급이 가능하면서도 이와 동시에 태양에너지의 이용 효율은 종래보다 더 향상시킬 수 있는 수상 태양광 시스템 및 이를 이용한 태양광 시스템 효율 극대화 방법을 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수상 태양광 시스템은 바다, 호수 또는 강에 부유할 수 있는 부유수단이 마련되며, 적어도 하나 이상의 태양전지 패널이 설치되어 태양광으로 전력 생산이 이루어지는 수상 태양광 발전 모듈(10)과, 수상 태양광 발전 유닛에서 생산되는 전력을 육지로 전송시키는 육지 송전 케이블(23)과 육지 송전 케이블(23)과 연결되는 전력 변환 유닛(21)과 육지 송전 케이블(23)을 지지하는 송전탑(24) 및 육지 송전 케이블(23)로 전력을 공급받는 전력망을 포함하는 전력 수요부와, 수상 태양광 발전 유닛으로부터 전력을 공급받는 수소 생산 모듈(40)과, 수상 태양광 발전 모듈(10)에서 생산되는 전력을 전력 수요부와 수소 생산 모듈(40)에 분배시키는 제어모듈(30) 및, 수소 생산 모듈(40)에서 생산되는 수소를 육지로 이송시키는 배관 또는 선박을 포함하는 운송부를 포함하며, 제어모듈(30)은 상기 생산되는 전력 중에서 설정된 일정 기준량(A1)의 전력은 전력 수요부로 송전시키고 상기 설정된 일정 기준량(A1) 이상의 전력은 수소 생산 모듈(40)로 송전되도록 분배시킨다.
여기서 수소 생산 모듈(40)은 바람직하게는 수상 태양광 발전 모듈(10)에서 생산되는 전력을 수소 생산에 적합하도록 변환시키는 전력 변환 유닛(21)과, 전력 변환 유닛(21)에서 공급되는 전력으로 수소를 생산하는 수소 생산 유닛과, 수소 생산 유닛에서 생산되는 수소를 저장시키는 수소 저장 유닛을 포함하며, 제어모듈(30)에는 수상 태양광 발전 모듈(10)로부터 생산되는 전력이 상기 일정 기준량(A1)에 미달될 때에는 생산되는 전력을 전량 수소 생산 모듈(40)로 보내고, 일정 기준량(A1)을 초과할 때에는 생산되는 전력 중 일정 기준량(A1)은 전력 수요부로 송전시키고 일정 기준량(A1)을 초과하는 전력 생산량은 수소 생산 모듈(40)로 보내도록 분배시키는 연산 수단이 설치된다.
이때 연산 수단에는 바람직하게는 상기 일정 기준량(A1)으로부터 단계적으로 증가되는 복수개의 기준량이 미리 설정되고, 수상 태양광 발전 모듈(10)에서 생산되는 전력 량이 증가되는 과정에서 각 기준량을 초과할 때 마다 상기 기준량에 해당되는 전력 량을 일정하게 전력 수요부로 송전시키고, 나머지 전력 생산량은 수소 생산 모듈(40)로 분배시키는 분배 알고리즘이 탑재된다.
한편 본 발명에 따른 수상 태양광 시스템을 이용한 태양광 시스템 효율 극대화 방법은 전력 수요부가 안정적으로 공급받을 전력 량인 일정 기준량(A1)을 미리 설정하는 단계와, 태양광이 발생되면서 전력 생산을 시작하는 단계와, 전력 생산 량이 상기 일정 기준량(A1)에 도달될때까지 생산된 전력을 상기 수소 생산 모듈(40)로 송전하여 수소를 생산하는 단계 및, 전력 생산 량이 상기 일정 기준량(A1)을 초과할 경우, 상기 일정 기준량(A1)은 전력 수요부로 송전하고 나머지 일정 기준량(A1)을 초과하는 전력 생산 량은 수소 생산 모듈(40)로 송전하는 형태로 전력을 분배하는 단계을 포함한다.
특히 설정하는 단계에서는 바람직하게는 일정 기준량(A1)을 단계적으로 점차 증가되게 둘 이상의 기준량으로 설정하고, 전력을 분배하는 단계는 전력 생산량이 증가됨에 따라 둘 이상의 기준량 중 작은 기준량부터 차례로 도달될 때 마다 도달된 기준량에 해당되는 전력 생산량은 전력 수요부로 송전하고 기준량을 초과하는 전력 생산량은 수소 생산 모듈(40)로 송전한다.
본 발명에 따른 수상 태양광 시스템 및 이를 이용한 태양광 시스템 효율 극대화 방법은 송전선로의 설치 비용 대비 이용 효율이 극대화 됨과 함께 전력공급은 장시간 일정한 양을 전력망에 공급하여 안정적인 전력공급이 가능하면서도 이와 동시에 태양에너지의 이용 효율은 종래보다 더 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 하루 시간 동안 태양광 발전량의 변동을 나타내는 그래프,
도 2는 본 발명에 따른 수상 태양광 시스템의 간략한 개념도,
도 3은 본 발명에 따른 수상 태양광 시스템의 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 수상 태양광 시스템의 효율을 나타낸 그래프,
도 5는 본 발명에 따른 효율 극대화 방법을 나타낸 순서도,
도 6은 도 5에서 전력 분배 단계를 구체화한 순서도,
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 수상 태양광 시스템은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 수상 태양광 발전 모듈(10)과, 전력 수요부와, 수소 생산 모듈(40)과, 제어모듈(30) 및, 운송부를 포함한다.
여기서 수상 태양광 발전 모듈(10)은 바다, 호수 또는 강에 부유할 수 있는 부유수단이 마련되며, 적어도 하나 이상의 태양전지 패널이 설치되어 태양광으로 전력 생산이 이루어진다.
전력 수요부는 도 3에 도시된 바와 같이 수상 태양광 발전 유닛에서 생산되는 전력을 육지로 전송시키는 육지 송전 케이블(23)과, 전력 변환 유닛(21)과, 육지 송전 케이블(23)을 지지하는 송전탑(24) 및, 육지 송전 케이블(23)로 전력을 공급받는 전력망(26)을 포함한다. 이때 전력 수요부는 육지에 설치되는 변압기(22)와 육지 송변전소(25)를 더 포함할 수 있다.
수소 생산 모듈(40)은 수상 태양광 발전 유닛과 연결되어 설치되며, 수상 태양광 발전 유닛으로부터 전력을 공급받아 수소를 생산한다.
제어모듈(30)은 수상 태양광 발전 모듈(10)에서 생산되는 전력을 전력 수요부와 수소 생산 모듈(40)에 분배시키는 작용을 한다. 이때 제어모듈(30)은 상기 생산되는 전력 중에서 설정된 일정 기준량(A1)의 전력은 전력 수요부로 송전시키고 상기 설정된 일정 기준량(A1) 이상의 전력은 수소 생산 모듈(40)로 송전되도록 분배시킨다.
태양광은 낮시간에만 전력생산에 활용되며, 특히 도 1에 도시된 그래프와 같이 낮시간에는 최대 일조량 시간외에는 전력 생산이 점차 증가하거나 감소되어 일정하지 않다. 그런데 대규모 수상태양광 설비를 위해서는 설비용량의 100%에 준하는 송전선로가 설치되어야 한다.
그러나 송전선로가 100% 사용될때는 연중 하지의 정오 정도일 뿐이고 나머지 기간에는 송전선로가 100% 사용되는 경우는 없다. 따라서 송전선로의 설치 비용대비 이용 효율이 현저하게 낮은 문제가 있다.
또한 도 1의 그래프와 같이 태양광 발전량은 하루 시간 동안에도 오전부터 오후에 걸쳐서 계속 변동되므로 일정한 양의 전력공급이 이루어지기 힘든 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하고자 본 발명에서는 전력 생산량은 첫째는 일조량이 일정하지 않음에도 불구하고 주간 시간의 송전 양은 일정하게 유지될 수 있게 일정한 양은 전력 수요부로 분배시키고, 나머지 전력 생산 량은 수소 생산에 투입될 수 있게 분배가 이루어진다.
이로써, 대체에너지를 이용한 전력생산에서 큰 문제로 지적된 일정한 양의 전력 공급이 가능해지고, 잉여 전력은 높은 효율로 추후에 전력으로 생산될 수 있도록 수소 생산에 투입된다. 수소 생산 자체는 일정한 부하를 공급받아 동작하는 기계에 전력을 공급하는 것과는 달리 전기화학반응에 투입되는 전력이므로 일정한 양이 공급될 필요가 없어, 양이 변동되더라도 전량 수소 생산에 투입될 수 있어 전력 사용 효율이 극대화 된다.
또한 전력 수요부로 보내는 일정량의 전력은 하절기의 최고 일조량보다는 훨씬 낮은 수치이므로, 하절기 최고 일조량일 경우를 전제로 한 육지 송전 케이블(23) 보다 훨씬 낮은 용량의 육지 송전 케이블(23)이 설치되어도 무방하므로 육지 송전 케이블(23) 설비에 소요되는 비용이 대폭 절감될 수 있어 비용 효율 면에서도 종래보다 훨씬 큰 장점을 가진다.
여기서 일정량의 전력은 전력 수요부에서 요일과 시간에 상관없이 항상 요구하는 기저부하량이거나 또는 기저부하량보다 클 수 있다.
수소 생산 모듈(40)은 보다 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이 수상 태양광 발전 모듈(10)에서 생산되는 전력을 수소 생산에 적합하도록 변환시키는 전력 변환 유닛(21)과, 전력 변환 유닛(21)에서 공급되는 전력으로 수소를 생산하는 수소 생산 유닛과, 수소 생산 유닛에서 생산되는 수소를 저장시키는 수소 저장 유닛을 포함한다.
운송부는 생산된 수소를 육지로 운송시킬 수소 운반 선박(50) 또는 배관(미도시)을 포함한다.
상기 제어모듈(30)에는 수상 태양광 발전 모듈(10)로부터 생산되는 전력이 상기 일정 기준량(A1)에 미달될 때에는 생산되는 전력을 전량 수소 생산 모듈(40)로 보내고, 일정 기준량(A1)을 초과할 때에는 생산되는 전력 중 일정 기준량(A1)은 전력 수요부로 송전시키고 일정 기준량(A1)을 초과하는 전력 생산량은 수소 생산 모듈(40)로 보내도록 분배시키는 연산 수단(미도시)이 설치된다.
특히 연산 수단에는 상기 일정 기준량(A1)으로부터 단계적으로 증가되는 복수개의 기준량이 미리 설정되고, 수상 태양광 발전 모듈(10)에서 생산되는 전력 량이 증가되는 과정에서 각 기준량을 초과할 때 마다 상기 기준량에 해당되는 전력 량을 일정하게 전력 수요부로 송전시키고, 나머지 전력 생산량은 수소 생산 모듈(40)로 분배시키는 분배 알고리즘이 탑재될 수 있다.
즉 일정 기준량(A1)은 하나의 수치가 아니라 도 4의 그래프에 도시된 것과 같이 세 개 또는 그 이상일 수도 있다.
도 4를 예시적으로 두고 설명하면, 대략 오전 7시 경에 일조가 시작되어 전력 생산이 시작될 때는 전력 생산량이 일정 기준량(A1)인 A1에 도달될 때 까지는 전력 생산량은 모두 수소 생산에 투입될 수 있다.
전력 생산량이 대략 오전 8시에 일정 기준량(A1)에 도달되면 그때부터는 일정 기준량(A1)인 20kw는 전력 수요부로 송전되고 나머지 전력 생산분은 수소 생산 모듈(40)로 분배된다.
이후 대략 오전 8시 50분 경에 전력 생산량이 2단계 기준량(A2)에 도달되면 도 4를 기준으로 할 때 40kw만큼의 전력은 일정하게 전력 수요부로 송전되고 나머지 전력은 수소 생산 모듈(40)로 송전된다.
또한 3단계 기준량(A3)에서도 동일한 분배가 이루어진다. 반면에 대략 오전 12시 정오에 최대 일조량이 있고난 다음에는 반대 과정이 발생되어 대략 오후 2시경 부터는 전력 수요부로 송전되던 일정한 전력량이 60kw에서 40kw로 감소되고, 대략 오후 2시 55분경 부터는 40kw에서 20kw로 감소된다.
이로써 일정한 양의 전력 공급도 가능해지면서 추가적인 전력 생산분도 낭비되지 않고 전량 추후 전력 생산에 투입될 수 있는 수소나 압축공기의 생산에 사용될 수 있어 에너지 효율이 극대화될 수 있다.
또한 수소 생산 모듈(40)은 수소 저장 유닛(43)에 저장된 수소로 전력 생산이 이루어지는 연료전지(44)를 더 포함하며, 상기 분배 알고리즘에는 주간에 태양광 출력이 부족할 경우 또는 일몰 이후에도 상기 기준량에 해당되는 일정한 전력을 전력 수요부로 송전시켜야 하는 경우에 상기 저장된 수소가 연료전지(44)에 투입되어 생산되는 전력을 전력 수요부로 송전시키는 연산 절차 구성이 더 포함될 수 있다.
주간 시간에는 도 4에 도시된 바와 같이 생산되는 전력 그래프의 곡률이 마이너스로 변화되지는 않는 것으로 가정되어 도시되어 있으나, 실상은 갑자기 날씨가 흐리거나 소나기가 내릴 경우에는 일조량이 급격히 감소됨으로써, 예상되는 시간보다 훨씬 이른 시간에 전력 생산량이 일정 기준량에 미달되는 경우가 발생될 수 있다.
본 발명에서는 이러한 상황의 해결을 위해 연료전지가 마련됨으로써, 잉여 전력으로 생산된 수소가 연료전지(44)를 통하여 전력으로 다시 생산되되, 이때 생산되는 전력은 앞서의 일정 기준량을 초과하여 생산되는 잉여 전력과 달리 연료전지(44)가 이용되는 점에서 출력 조절이 가능하다. 바로 이런 출력 조절이 가능한 점이 이용됨으로써 일조량 미달로 인한 전력 감소 상황에서도 전력 수요부로 전달되는 전력은 일정한 출력이 유지될 수 있게 된다.
또한 일몰 이후에도 계절적인 변화나 기타 이유로 전력 수요부에서 일정 기준량의 전력 수요가 지속적으로 요구될 경우에, 수소 저장 유닛(43)에 저장된 수소와 연료전지(44)를 이용하여 안정적인 일정 기준량의 전력을 출력시켜 전력 수요부의 요구를 충족시켜 줄 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 태양광 시스템 효율 극대화 방법은 수상 태양광 시스템에서 설명된 내용과 대부분 중복되므로 간략하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 수상 태양광 시스템을 이용한 태양광 시스템 효율 극대화 방법은 도 5에 도시된 바와 같이 전력 수요부가 안정적으로 공급받을 전력 량인 일정 기준량(A1)을 미리 설정하는 단계와, 태양광이 발생되면서 전력 생산을 시작하는 단계와, 전력 생산 량이 상기 일정 기준량(A1)에 도달될때까지 생산된 전력을 상기 수소 생산 모듈(40)로 송전하여 수소를 생산하는 단계 및, 전력 생산 량이 상기 일정 기준량(A1)을 초과할 경우, 상기 일정 기준량(A1)은 전력 수요부로 송전하고 나머지 일정 기준량(A1)을 초과하는 전력 생산 량은 수소 생산 모듈(40)로 송전하는 형태로 전력을 분배하는 단계로 구성 된다.
특히 도 6에 도시된 바와 같이 설정하는 단계에서는 일정 기준량(A1)을 단계적으로 점차 증가되게 둘 이상의 기준량으로 설정하고, 상기 전력을 분배하는 단계는 전력 생산량이 증가됨에 따라 둘 이상의 기준량 중 작은 기준량부터 차례로 도달될 때 마다 도달된 기준량에 해당되는 전력 생산량은 전력 수요부로 송전하고 기준량을 초과하는 전력 생산량은 수소 생산 모듈(40)로 송전한다.
또한 상기 전력을 분배하는 단계는 주간 시간에 일조량이 날씨 변화로 감소됨으로 인해 전력 생산 량이 상기 일정 기준량에 미달될 경우, 수소 저장 유닛(43)에 저장된 수소와 연료전지(44)로 전력을 생산하여 일정 기준량에 미달되는 전력을 전력 수요부로 송전하는 단계와, 일몰 이후에 전력 수요부가 계속 상기 일정 기준량의 전력을 필요로 할 경우 수소 저장 유닛(43)에 저장된 수소와 연료전지(44)로 일정 기준량의 전력을 생산하여 전력 수요부로 송전하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
A1 : 일정 기준량 A2 : 2단계 기준량
A3 : 3단계 기준량 10 : 수상 태양광 발전 모듈
11 : 축전 유닛 21 : 전력 변환 유닛
22 : 변압기 23 : 육지 송전 케이블
24 : 송전탑 25 : 육지 송변전소
26 : 전력망 30 : 제어모듈
40 : 수소 생산 모듈 41 : 전력 변환 유닛
42 : 수소 생산 유닛 43 : 수소 저장 유닛
44 : 연료전지 50 : 수소 운반 선박

Claims (7)

  1. 부력을 발생시키는 부재와, 상기 부재 상부에 설치되는 적어도 하나 이상의 태양전지 패널을 포함하는 수상 태양광 발전 모듈과;
    상기 수상 태양광 발전 모듈과 육지를 연결시키는 육지 송전 케이블과, 육지 송전 케이블과 연결되는 전력 변환 유닛과, 육지 송전 케이블을 지지하는 송전탑 및, 송전 케이블로 전력을 공급받는 전력망을 포함하는 전력 수요부와;
    상기 수상 태양광 발전 모듈로부터 전력을 공급받는 수소 생산 모듈과;
    상기 수상 태양광 발전 모듈에서 생산되는 전력을 전력 수요부와 수소 생산 모듈에 분배시키는 제어모듈; 및,
    상기 수소 생산 모듈에서 생산되는 수소를 육지로 이송시키는 배관 또는 선박을 포함하는 운송부;를 포함하며,
    상기 제어모듈은 상기 생산되는 전력 중에서 설정된 일정 기준량의 전력은 전력 수요부로 송전시키고 나머지 전력은 수소 생산 모듈로 송전시키는 수상 태양광 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수소 생산 모듈은 수상 태양광 발전 모듈에서 생산되는 전력을 수소 생산에 적합하도록 변환시키는 전력 변환 유닛과, 전력 변환 유닛에서 공급되는 전력으로 수소를 생산하는 수소 생산 유닛과, 수소 생산 유닛에서 생산되는 수소를 저장시키는 수소 저장 유닛을 포함하며,
    상기 제어모듈에는 수상 태양광 발전 모듈로부터 생산되는 전력이 상기 일정 기준량에 미달될 때에는 생산되는 전력을 전량 수소 생산 모듈로 보내고, 일정 기준량을 초과할 때에는 생산되는 전력 중 일정 기준량은 전력 수요부로 송전시키고 일정 기준량을 초과하는 전력 생산량은 수소 생산 모듈로 보내도록 분배시키는 연산 수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연산 수단에는 상기 일정 기준량으로부터 단계적으로 증가되는 복수개의 기준량이 미리 설정되고,
    수상 태양광 발전 모듈에서 생산되는 전력 량이 증가되는 과정에서 각 기준량을 초과할 때 마다 상기 기준량에 해당되는 일정한 전력 생산량을 전력 수요부로 송전시키고, 나머지 전력 생산량은 수소 생산 모듈로 분배시키는 분배 알고리즘이 탑재되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수소 생산 모듈은 수소 저장 유닛에 저장된 수소로 전력 생산이 이루어지는 연료전지를 더 포함하며,
    상기 분배 알고리즘에는 주간에 태양광 출력이 부족할 경우 또는 일몰 이후에도 상기 기준량에 해당되는 일정한 전력을 전력 수요부로 송전시켜야 하는 경우에 상기 저장된 수소가 연료전지에 투입되어 생산되는 전력을 전력 수요부로 송전시키는 연산 절차 구성이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항을 포함하는 수상 태양광 시스템을 이용한 태양광 시스템 효율 극대화 방법으로서,
    전력 수요부가 안정적으로 공급받을 전력 량인 일정 기준량을 미리 설정하는 단계;
    태양광이 발생되면서 전력 생산을 시작하는 단계;
    전력 생산 량이 상기 일정 기준량에 도달될때까지 생산된 전력을 상기 수소 생산 모듈로 송전하여 수소를 생산하는 단계;
    전력 생산 량이 상기 일정 기준량을 초과할 경우, 상기 일정 기준량은 전력 수요부로 송전하고 나머지 일정 기준량을 초과하는 전력 생산 량은 수소 생산 모듈로 송전하는 형태로 전력을 분배하는 단계;
    를 포함함으로써, 송전 전력은 출력 변동 없이 일정하면서도, 초과 생산 전력도 전량 전력 생산에 투입 가능한 것을 특징으로 하는 태양광 시스템 효율 극대화 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 설정하는 단계에서는 일정 기준량을 단계적으로 점차 증가되게 둘 이상의 기준량으로 설정하고,
    상기 전력을 분배하는 단계는 전력 생산량이 증가됨에 따라 둘 이상의 기준량 중 작은 기준량부터 차례로 도달될 때 마다 도달된 기준량에 해당되는 전력 생산량은 전력 수요부로 송전하고 기준량을 초과하는 전력 생산량은 수소 생산 모듈로 송전하는 것을 특징으로 하는 태양광 시스템 효율 극대화 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상기 전력을 분배하는 단계는 주간 시간에 일조량이 날씨 변화로 감소됨으로 인해 전력 생산 량이 상기 일정 기준량에 미달될 경우, 상기 수소 저장 유닛에 저장된 수소와 상기 연료전지로 전력을 생산하여 상기 일정 기준량에 미달되는 전력을 전력 수요부로 송전하는 단계와,
    일몰 이후에 전력 수요부가 계속 상기 일정 기준량의 전력을 필요로 할 경우 수소 저장 유닛에 저장된 수소와 상기 연료전지로 일정 기준량의 전력을 생산하여 전력 수요부로 송전하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 시스템 효율 극대화 방법.
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