에너지/태양광· 태양열

전기자동차 충전을 위한 광전변환 태양열 캐노피 개발

강철2 2011. 12. 12. 21:32

전기자동차 충전을 위한 광전변환 태양열 캐노피 개발

미국 마이애미 주 워런의 GM 첨단화물운송시스템(CVO, Commercial Vehicle Operation) 주차장은, Envision Solar사의 태양열 추적 트리(Tracking Solar Tree)를 그 특징으로 한다. 회사에 따르면, 여러 개의 축을 가진 이 추적시스템(tracking system)은 기존의 고정형 광전변환 어레이와 비교해 볼 때 20% 가까이 출력이 높도록 설계되었다.

트리의 기둥은 가지 없는 나무 위의 콘크리트이지만, 넓은 태양열 캐노피는 6대의 셰보레 볼트(Chevrolet Volts) 자동차를 완벽하게 충전할 수 있는 자동차 6대분의 충전소에 그늘을 드리우고 있다. 기술 전문가들이, 미국 마이애미 주 워런의 GM CVO 주차장에 설치된 가장 최신의 구조물로 여러 개의 축을 가지고 태양을 추적하는 디자인을 한 이 독특한 태양열 트리 아래에서 시간을 보낼 것이다.

"이것은 정말로 개발 툴이며", CVO 건물의 전기비용을 절감하면서 Volt 자동차를 충전하는 방법이 될 것이라고 GM사 CVO 책임자인 Timothy Miller씨가, 11월 16일 Envision Solar사의 브랜드 네임으로 등록된 상표인 GM사 최초의 [Tracking Solar Tree] 개관식에서 미국기업연구소(AEI, American Enterprise Institute)에 밝혔다.

CVO는 북미 지역의 GM사 자동차의 자동차 엔지니어링, 제품 개발, 단기간 및 장기간 품질 및 내구성 관리 그리고 플랜트 건설과 같은 것과 관련된 모든 것을 관리하고 유지하며, 다른 자동차는 필요에 따라 시행한다.

태양열 추적 트리(Tracking Solar Tree)의 광전변환 어레이는 지적재산권이 있으며 특허가 있는 태양-추적 시스템(sun-tracking system)을 사용한다. 캘리포니아 주 샌디아고에 기반을 둔 Envision Solar사의 회장이자 CEO인 Desmond Wheatley씨는 다음과 같이 말했다. "매일 아침, 이 나무는 태양이 뜨는 동쪽 하늘 쪽으로 방향을 돌린다. 그다음, 내부의 컴퓨터로부터 항상 태양과 마주 보도록 종일 주기적으로 초점을 조정하도록 명령을 수신받는다. 추적용 소프트웨어는 우리에게도 재산권 영역에 속하며 우리 파트너인 Lauritzen Controls사에 의해 개발되었다."

또한, Envision Solar사는 기술 전문가들이 지리적인 사용자 인터페이스용 지도 상의 정보를 주시함으로써 추적시스템 모두를 원격에서 모니터링한다.

스팬의 면적이 33.10피트×33.10피트인 태양열 캐노피가, 흔들리지 않고 태양을 추적할 수 있는 능력은 이 시스템의 핵심적인 특징이다. "이것은 다른 시스템과 달리 핵심적이고 독특한 차이점이다. 우리는 콘크리트 기초에 의해 지지가 되는 효과적인 강철 지주 굴곡(bending)법을 발견했다. 그리하여, 강철 지주는 이 트리의 태양열 어레이가 항상 태양을 마주 보도록 할 것이다. 이것이 가능한 핵심적인 요인 중의 하나는, 강철 지주가 결코 태양열 어레이를 회전시키지 않는다는 것이다. 이 강철 지주는 단지 태양열 어레이만 움직일 뿐이다."라고 Wheatley씨는 미국기업연구소(AEI)에 말했다.

이 트리가 360도의 추적 스팬을 보유하고 있다고 할지라도, 정상적으로는 하늘에 움직이는 태양의 이동을 추적하기 위해 270도 정도를 추적한다. "우리는 어떠한 각도에서도 경사를 세팅할 수 있지만, 건축학적 이유 때문에 지평면에 상대적으로 10도~20도 정도로 유지하도록 노력해야 한다."

태양열 트리의 기초에 통합된 것은 6대의 Level 2 충전장치이다. 각각의 충전장치는 Volt 자동차를 4시간~6시간 이내에 완전 충전시킬 수 있다.

Envision사의 태양열 추적 트리에 추가로, GM사는 셰비 그린 존 이니셔티브(Chevy Green Zone initiative)를 통해 북미지역에 Volt 자동차 판매권을 가진 Sunlogics사로부터 정지형 태양열-전원의 충전소를 설치하는 중이다. 이 프로그램은 태양열 에너지 제조 및 개발회사인 Sunlogics PLC사에 GM Ventures의 7.5백만 달러 투자를 진행하고 있다.

또한, 자동차 제작회사의 태양열에 대한 투자는 Volt 자동차가 조립되는 디트로이트 햄트랙(Hamtramck) 공장을 포함한 다양한 GM 지역에 초점을 맞추고 있다. 햄트랙(Hamtramck) 공장에는 태양열 충전용 캐노피뿐 아니라 공장에 에너지를 공급하는 지상에 설치된 패널도 포함되어 있다.

GM사 포괄 공간으로는 500여 개의 충전소가 있는데, 이것에는 워렌 기술센터(Warren Tech Center), Milford Proving Ground 그리고 GM사의 디트로이트 르네상스 센터 본부(Detroit Renaissance Center headquarters)가 포함되어 있다고 셰보레 볼트(Chevrolet Volts) 자동차 라인 책임자(Vehicle Line Executive)인 Tony Posawatz씨는 밝혔다.

"나는 우리가 나라 전체를 통해 어느 다른 회사보다 많은 현장 충전소를 가지고 있다고 생각한다. 그래서 우리는 자동차를 제작할 뿐 아니라 충전용 인프라시설을 공급함으로써 전기자동차를 지원하고 있다."라고 Posawatz씨는 미국기업연구소(AEI)에 말했다.

지형과 다른 변수에 따라 다르지만, Volt 자동차는 16kWh의 리튬-이온 축전지와 111kW의 전기구동 유닛을 통해 순수한 전기 구동으로 40km~80km를 주행하며, 온 보드 1.4리터 엔진을 장착하게 되면 그 구동범위는 554km에 이른다.

"이제, 우리는 Volt 자동차와 우리가 운영하는 소매용 차량으로 전력 그리드로부터 16백만km 이상의 전원공급을 받았다. 나는 플러그-인 자동차인 전기자동차의 시대가 정말로 우리에게 도래했다고 생각한다."라고 Posawatz씨는 말했다.

출처 : http://www.sae.org/mags/sve/10436