관개 수로 위 태양광 패널, 캘리포니아가 시험하며 얻는 교훈

AI 요약

캘리포니아는 수로 위에 태양광 패널을 설치해 전력을 생산하고 물의 증발을 줄이는 방안을 시험하고 있습니다. 주 전력의 62%는 재생에너지와 무탄소 전력에서 나오며, 캘리포니아는 2045년까지 전력을 100% 청정에너지로 공급하겠다는 목표를 세웠습니다. 기후변화로 물 공급이 줄어들 전망까지 나오면서, 기존 기반시설을 활용하는 방안이 연구 대상이 됐습니다.

Project Nexus에서 시험하는 세 가지 구조

Solar Aquagrid는 Turlock Irrigation District, UC Merced, 캘리포니아 수자원부와 함께 Turlock 수로 일부에 태양광 설비를 설치했습니다. Project Nexus는 폭 115피트 수로를 가로지르는 캐노피형 구조, 폭 20피트 수로 위에 비스듬히 놓는 일반 패널, 좁은 수로에 낮게 설치하고 필요할 때 걷어 올리는 접이식 패널을 비교합니다. 시범 설비는 지난해 완공돼 가동을 시작했으며, 발전 용량은 1.7메가와트입니다. Turlock이 사막에 설치한 태양광 발전소의 56메가와트와 비교하면 작은 규모입니다. 주 정부 보조금 2천만 달러가 연구와 설비 구축 비용을 댔습니다.

UC Merced의 Roger Bales 교수는 수로 100마일에 패널을 설치하면 좁은 수로에서는 연간 2,700가구, 넓은 수로에서는 11,000가구가 쓸 물을 아낄 수 있다고 추산했습니다. 같은 구간의 발전량은 수로 폭에 따라 330~1,4000메가와트라고 기사에 나옵니다. 해당 수치는 연구진의 초기 추산이며, 최종 보고서는 올해 말 공개될 예정입니다.

발전량 외에 확인할 효과와 운영 조건

패널 그늘은 조류와 수초의 성장을 줄였습니다. Turlock 관계자는 관개철이 끝나 수로를 비웠을 때 햇빛이 닿는 쪽에는 조류가 자라고, 그늘진 부분에는 자라지 않은 경계가 보였다고 설명했습니다. 조류와 수초가 줄면 청소 작업을 덜 하고 수질을 개선하는 효과도 기대할 수 있습니다. 연구진은 온도, 상대 습도, 풍속, 들어오고 나가는 복사량을 측정하며 증발량을 직접 측정하는 장비도 시험하고 있습니다.

설치 장소에 따라 유지관리 방식은 달라집니다. Turlock은 수로 안으로 닻줄을 끌어 수초를 제거하므로 장비가 통과할 공간을 남겨야 합니다. 반면 도심을 지나는 Contra Costa County의 수로는 작업 공간이 좁고, 사람이나 차량이 물에 빠지는 사고도 발생합니다. 이 지역은 태양광 지붕 대신 수로를 관으로 바꾸는 방안을 검토합니다. 주 수자원부도 수로의 폭과 구조가 제각각이라 최종 보고서를 살펴본 뒤 추가 투자를 판단하겠다고 밝혔습니다.

설치 비용과 대안에 대한 논쟁

Hacker News에서는 수로 위 구조물이 비싸고, 태양광 패널을 땅에 설치한 뒤 수로에는 별도의 차양을 두는 편이 저렴하지 않느냐는 반응이 나왔습니다. 구조물은 강풍과 패널의 하중을 견뎌야 하며, 장기간 사용할 차양의 교체 비용도 계산해야 한다는 의견이 이어졌습니다. 반대쪽에서는 캘리포니아에서 개발된 땅에 사업을 허가받는 데 평균 110일이 걸리는 반면, 미개발지는 621일이 걸린다는 기사 내용을 들며, 기존 수로 공간을 쓰는 이점이 비용을 상쇄할 수 있다고 지적했습니다.

전력 배선에 구리와 전선이 더 필요하다는 주장도 논의됐습니다. 한 댓글은 패널을 길게 연결하면 전압이 지나치게 높아지고 손실이나 안전 문제가 생길 수 있다고 우려했습니다. 답글에서는 태양광 패널을 직렬 연결한 스트링은 높은 전압과 낮은 전류로 작동하며, 전선 굵기는 주로 전류에 좌우된다고 설명했습니다. 원 댓글 작성자도 전류에 관한 세부 설명은 틀렸을 수 있지만, 긴 구간의 패널 연결 자체가 수로 위 설치를 반대할 근거는 아닐 수 있다고 인정했습니다.

원문: KQED / 번역·요약: Trawling