농업용 태양열 마운트

농업용 태양광(PV) 지원 시스템은 작물 재배 및 육종 시나리오에서 특히 다음과 같은 다섯 가지 측면에서 다차원적인 가치 이점을 보여줍니다.

▶ 태양광 발전, 소득 증대 및 효율성 향상

• 전력 수익: 이 시스템은 태양광 패널을 사용하여 지속적으로 전기를 생산하며, 생산된 전기는 전력망에 판매하거나 자가 소비할 수 있습니다. 허베이성 상위현의 400MW급 태양광-축산 연계 프로젝트를 예로 들면, 패널당 650와트의 단결정 실리콘 양면 태양광 모듈을 사용하여 기존 모듈 대비 연간 발전량을 15% 증가시켰습니다. CITIC 퍼시픽 에너지 통루 태양광-축산 연계 프로젝트는 연평균 1억 1천만 kWh의 전력을 생산하여 표준 석탄 13,500톤을 절감하고 이산화탄소 배출량을 35,400톤 감축할 것으로 예상됩니다.

• 전기료 절감: 태양광 패널은 농장이나 재배 기지에서 자체적으로 소비하는 전기를 공급하여 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 일부 농장에서는 "태양광 발전과 가축 사육을 연계한" 모델을 통해 전기료를 약 30% 절감할 수 있다고 보고했습니다.

▶ 번식 환경 개선 (번식 시나리오)

• 여름철 그늘 제공 및 냉방: 태양광 패널은 여름철 가축에게 자연적인 그늘을 만들어 사육 환경의 온도를 효과적으로 낮춰줍니다. 통합형 축산 및 태양광 발전 프로젝트에서 태양광 패널은 여름철 양 축사 온도를 3~5도 낮춰 가축 성장에 적합한 환경을 조성할 수 있습니다.

• 겨울철 단열 및 방풍 효과: 태양광 패널은 겨울철 단열 효과도 제공하여 열 손실을 줄이고 가축의 겨울철 생활 환경을 개선합니다.

• 열 스트레스 감소: 태양광 패널은 가축에게 그늘을 제공하여 열 스트레스를 줄이고 더 건강한 번식 환경을 조성합니다.

▶ 맞춤형 및 신속한 조립

• 본 제품은 모듈식 설계를 채택하여 출하 전 광범위한 사전 조립이 완료됩니다. 현장 설치 시 절단이나 드릴링 작업이 필요 없고 볼트 연결만으로 시공이 가능하여 공사 기간을 크게 단축할 수 있습니다. 또한, 스팬, 주차 공간 수, 구조 형태 등 고객 맞춤형 요구 사항에 유연하게 대응하여 "하나의 계획, 하나의 설계" 프로젝트 요건을 충족합니다.

▶ 식재 환경 최적화(식재 시나리오)

• 햇빛 조절: 태양광 패널 간격을 4미터 이상으로 넓혀 광투과율을 30~70%까지 높임으로써, 각기 다른 광량을 필요로 하는 작물에 적합한 조명 조건을 제공할 수 있습니다. 차 재배와 태양광 발전을 결합한 하이브리드 프로젝트에서는 태양광 패널이 여름철 직사광선을 줄여주고, 차나무가 선호하는 산란광과 결합하여 차 품질을 향상시키면서 동시에 전기를 생산합니다.

• 작물 보호: 태양광 패널은 우박, 서리, 가뭄, 과열로부터 작물을 보호하여 수확량을 안정화할 수 있습니다.

• 상당한 물 절약 효과: 태양광 패널의 차광 효과로 토양 수분 증발이 감소하여 관개 용수를 약 20% 절약할 수 있습니다.

▶ 효율적인 토지 이용

• 토지의 이중 이용: "옥상에서는 발전, 옥상에서는 농작물 재배/축산"이라는 3차원 토지 이용 모델을 구현함으로써 단위 면적당 종합적인 생산 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 헬리 타운의 "가축-태양광 발전 연계형" 축산 공동체는 효율적인 3차원 공간 활용을 실현하고 있다.

• 토지 복합 이용률 향상: 차 재배와 태양열 발전을 결합한 이 프로젝트에서는 차밭 공간 활용을 극대화하고 생태적으로 지속 가능한 개발을 보장하기 위해 구성 요소를 넓은 간격과 높은 지지대를 사용하여 한 줄로 배치하는 방식을 채택했습니다. 유연한 지지 시스템은 토지 이용률을 30% 이상 높일 수 있습니다.

▶순환 농업 촉진

• 가축과 태양광 발전의 상호보완적 시나리오에서, 태양광 패널 아래에서 사육된 가축의 분뇨는 발효 과정을 거쳐 주변 농지의 유기질 비료로 사용될 수 있어 화학 비료 사용량을 줄이고 "태양광 발전 - 특수 사육 - 친환경 재배"로 이어지는 순환형 농업 산업 사슬을 형성할 수 있습니다.

매개변수

설치	지면
기반	스크류 파일 / 콘크리트
풍하중	최대 60m/s
적설량	1.4kn/m²
여유 높이	2.5~5.5미터
프레임 유형	고정식 기울기 타입 / 조절식 기울기 타입 / 유연 프레임 / 트래킹 프레임
표준	GB50009-2012, EN1990:2002, ASCE7-05, AS/NZS1170, JIS C8955:2017, GB50429-2007
재료	양극 산화 처리된 알루미늄 AL6005-T5, 스테인리스강 SUS304
보증	10년 보증

 

적용 가능한 시나리오

▶ 태양광 발전 + 식재 시나리오

농업용 태양광(PV) 지원 시스템은 다양한 재배 환경에서 성공적으로 적용되어 왔습니다.

 

• 차-PV 보완 시스템: 윈난성 시솽반나시 멍하이현에서는 "태양광 패널에서 발전하고 그 아래에는 차밭을 조성하는" 모델을 채택했습니다. 차나무가 그늘, 습기, 은은한 빛을 선호하는 특성을 고려하여, 넓은 식재 간격, 높은 지지대, 단일 열 모듈 배치 등의 혁신적인 방식을 통해 차 품질을 향상시키면서 전기를 생산하여 "토지 이중 이용"을 효과적으로 실현하고 있습니다.

 

• 약용 허브-PV 보완 시스템: 광시성 닝밍현에서는 "태양광 발전 프로젝트 + 기업 + 한약재"의 3차원 혼작 모델을 도입했습니다. 1,300무(약 3,000㎡) 이상의 태양광 패널 아래에 오지복숭아를 재배하여 무(㎡)당 최대 1,000kg의 수확량과 1만 위안(약 1,600㎡) 이상의 수익을 올리고 있으며, 태양광 패널에서는 전력을 생산하고 아래에는 한약재를 재배하고 있습니다. 구이저우성 시펑현 또한 "태양광 패널에서 전력 생산, 아래에 한약재 재배"라는 새로운 모델을 모색 중이며, 2,000무(약 3,000㎡) 이상의 태양광 패널 아래에 아스파라거스와 기타 한약재를 재배할 계획입니다.

 

• 오렌지/과일 태양광 보완 프로젝트: 윈난성 위시시 신핑현에서는 농업, 임업, 과수원을 통합한 태양광 발전 프로젝트인 "오렌지 태양광 보완" 시범 사업이 진행 중입니다. 주성 테크놀로지의 유연한 태양광 지지대가 과수원 위에 설치되어 작물 성장에 필요한 충분한 햇빛과 공간을 제공합니다.

 

• 일반적인 식재 방식: 척박한 산이나 경사면에는 높은 지지대와 넓은 간격을 둔 모델이 채택됩니다. 태양광 패널 지지대는 지면에서 2.5미터 높이로 설치하고 27도의 고정된 경사각을 유지하여 햇빛을 "분할" 방식으로 활용합니다. 패널 아래에는 고효율 약용 식물과 고효율 농작물을 재배합니다.

 

▶ 태양광 발전 + 축산 시나리오 (가축 태양광 발전 보완 프로젝트)

 

• 축산업(소와 양): 허베이성 상위현에서는 400MW 규모의 가축용 태양광 발전 통합 프로젝트에 단결정 실리콘 양면형 태양광 모듈이 사용되었습니다. 이 모듈은 콘크리트 관형 지지대에 설치되어 강력한 하중 지지력과 가축과의 마찰 및 충돌에 대한 저항력을 제공합니다. 신화진의 가축용 태양광 발전 통합 프로젝트에서는 태양광 패널이 여름철 양 축사의 온도를 3~5도 낮춰 양의 성장에 적합한 환경을 조성합니다.

 

• 가금류 사육: 가오타이현 헬리진의 '가축-태양광 보완' 사육 지역에서는 태양광 패널 아래에서 방목하는 닭과 거위를 기릅니다. 태양광 패널은 가금류에게 자연적인 그늘과 적절한 미기후를 제공합니다. 푸구 에너지 딩볜 신에너지 회사의 화마치 태양광 발전소에서는 태양광 패널이 전기를 생산할 뿐만 아니라 가축에게 여름에는 그늘을, 겨울에는 바람을 제공하는 자연적인 보호막 역할을 하여 닭과 양의 건강한 성장을 돕습니다.

 

• 어류-태양광 상호보완적: 주강 삼각주와 중국 중부 호수 지역에서는 유연한 태양광 지지 시스템이 넓은 스팬 설계를 통해 말뚝 기초 개수를 줄여 양식 활동에 미치는 영향을 최소화합니다. 과학적으로 계산된 열 간격은 수중 일조량을 충분히 확보하여 태양광 발전과 고급 양식업의 완벽한 융합을 실현합니다.

 

 

중요 사항:

▶ 설계 단계 고려 사항

• 작물/가축 광량 요구량 조사: 재배 작물의 광 요구량을 철저히 조사하는 것이 필수적입니다. 일부 농업용 태양광 발전 연계 프로젝트는 고정 지지대와 같은 기술적 한계로 인해 작물 수확량 감소 또는 "밭 위로 빛이 쏟아지는" 현상을 경험했습니다. 과도한 음영을 방지하기 위해 구성 요소의 간격과 경사각은 작물의 광포화도에 따라 조정해야 합니다.

 

• 농업 기계화 호환성: 대형 농기계를 재배지에 사용할 계획이라면, 지지대의 가장 낮은 지점은 지면에서 최소 4~5미터 이상 높이에 위치하도록 설계해야 하며, 기계와의 충돌을 방지하기 위해 진동 방지 장치를 설치해야 합니다.

 

• 축산 활동 공간 제공: 가축 사육 환경에서는 가축의 활동과 담당자의 점검을 위한 충분한 공간이 확보되어야 합니다. 지지 기둥 사이의 간격은 동물의 통행에 필요한 요건을 충족해야 합니다.

 

• 사전 지질 조사: 토양 유형에 따라 적절한 기초 유형을 선택해야 합니다. 연약 지반 기초는 신중한 평가가 필요하며, 나선형 말뚝은 영구 동토층/암반층에서 시공 효율을 높이는 데 사용할 수 있습니다.

 

• 기후 조건을 충분히 고려해야 합니다. 태풍 발생 빈도가 높은 지역에서는 내풍 설계를 강화해야 하며(케이블 네트 구조물은 풍동 시험을 거쳐야 함), 고지대 및 한랭 지역에서는 적설 하중 계산이 필요합니다.

 

▶ 설치 단계 시 주의사항

• 기초 시공 품질: 지지 기반은 견고해야 하며, 충분한 인발 저항력을 가져야 하고, 설치 오차는 ±5mm 이내로 제어되어야 합니다.

 

• 설치 정확도 관리: 수평면과 수직면 사이의 각도는 설계 경사각을 준수해야 하며, 설치 오차는 ±2°를 초과해서는 안 됩니다.

 

• 체결 부품 사양: 지지 부품의 연결 부위에는 반드시 규격에 맞는 표준 부품을 사용해야 하며, 조임 토크는 규격을 준수해야 합니다. 볼트, 평와셔, 스프링와셔의 개수를 줄이는 것은 엄격히 금지됩니다.

 

• 부식 방지: 강철 단면 절단면은 부식 방지 처리를 해야 하고, 용접부는 매끄럽게 연마해야 하며, 접합면에는 버(burr)가 없어야 합니다.

 

 

요약

농업용 태양광(PV) 지원 시스템은 농업-태양광 및 목축-태양광 상호보완 모델의 핵심 기반 시설입니다. 이 시스템은 태양광 발전과 농업 생산을 효과적으로 통합하여 "패널에서 발전하고, 그 아래에서 작물을 재배/사육"하는 혁신적인 토지 이용 모델을 구현합니다.

 

기술적인 관점에서 이 시스템은 특정 적용 시나리오에 따라 유연한 구성 옵션을 제공합니다. 작물 재배 시나리오에서는 높은 지지대(≥2.5미터), 넓은 간격(6~20미터), 조절 가능한 광투과율(30~70%)과 같은 설계를 통해 작물에 적합한 조명과 성장 공간을 조성할 수 있습니다. 축산 시나리오에서는 태양광 패널이 발전과 더불어 차광, 냉각, 방풍, 단열 기능을 제공하여 여름철 축사 환경의 온도를 3~5°C 효과적으로 낮추고 축산 농가의 전기 요금을 약 30% 절감해 줍니다.

 

경제적 관점에서 이 시스템은 "발전으로 인한 소득 증대 + 농산물 생산량 증대"라는 두 가지 가치를 실현합니다. 400MW급 농업용 태양광 발전소를 예로 들면, 연간 수억 킬로와트시의 전력을 생산하는 동시에 수천만 킬로와트시의 친환경 전력을 생산할 수 있습니다. 나아가 약초, 차, 과일 등 다른 환금작물과 혼작하여 재배할 수 있으므로 주변 농민의 소득 증대와 지속 가능한 순환 경제 사슬 형성에 기여할 수 있습니다.

 

정책적 관점에서 볼 때, 이 시스템은 국가의 "이중 탄소" 전략 및 농촌 활성화 정책에 적극적으로 대응하며, "종합적인 토지 이용" 및 "농업 탄소 배출 감축"이라는 정책 환경에 부합합니다. 태양광 산업 전체가 다양화된 시나리오와 친환경적인 방향으로 발전함에 따라, 농업용 태양광 지원 시스템의 적용 범위는 지속적으로 확대될 것입니다.

 

솔라 퍼스트 프로젝트 참고 자료

• 
• 
•  

 

 

관련 지식 포인트