태양광 발전 시스템의 기본 지식

태양광

신재생에너지의 하나이며, 기업 외에도 일반가구에서 꾸준히 도입량이 늘고 있는 태양광 발전 시스템의 개요에 대해 이야기하겠습니다.

 

태양광 발전 시스템의 구성은? 쉽게 발전할 수 있습니까?

일반적인 가정용 태양광 발전 시스템은 다음과 같은 요소로 구성되어 있습니다.

• 태양 전지 패널 (태양광 패널)
• 접속반
• 파워 컨디셔너 (인버터)
• 분전반
• 전력계 (계량기)
• 축전지 (ESS)

태양광발전시스템의 구조에 대해서는 별도로 다루겠습니다.

 

각 요소의 태양광 발전 시스템에서의 역할에 대해서는 다음 장에서 소개합니다.

태양광 발전 시스템의 기초 지식【구성 해설】

아래에서는 태양광 발전 시스템을 구성하는 각 요소에 대해 설명합니다.

【태양광 발전 시스템의 구조】 태양 전지 패널

태양 전지 패널은 태양 전지 소자로 태양광을 받아 에너지를 얻는 장치이며, 「태양광 모듈」 「솔라 모듈」이라고도 불립니다.

솔라 패널의 구성 단위로서 이용되는 것이 「셀」 「모듈」 「어레이」입니다. 셀은 최소 단위이며 태양 전지 소자 자체를 나타냅니다. 모듈은 셀이 복수 조합되어 1장의 솔라 패널을 구성한 것입니다. 또한 여러 모듈이 결합되어 어레이를 형성합니다.

태양광을 효율적으로 에너지로 변환하기 위해서는 태양광 패널의 변환 효율이 중요합니다. 변환 효율은 태양 전지판의 종류에 따라 달라집니다. 시장에서 가장 높은 점유율을 차지하는 것은 변환 효율이 우수한 단결정 실리콘 패널입니다.

일반적인 태양열 패널의 수명은 20~30년 정도로 생각됩니다. 다만, 옥외에 설치하기 때문에, 풍우 등에 의한 피해를 받는 것을 고려해, 정기적인 유지관리가 필요합니다.

 

【태양광 발전 시스템의 구조】 파워 컨디셔너 (인버터)

파워 컨디셔너는 태양광 패널로 변환된 직류의 전기를 가정이나 시설에서 사용할 수 있는 교류의 전기로 바꾸는 장치입니다.

파워 컨디셔너도 태양광 패널과 마찬가지로 변환 효율이 있기 때문에 가능한 한 고효율의 것을 선택하는 것이 기본입니다. 또, 최대 정격 출력 등의 스펙이나 최대 전력점 추종 기능(MPPT), 자립 운전 기능 등 기능면에도 주목하여 선택합니다.

최근에는 가상 파워 플랜트(가상 발전소)나 자원 집계기를 활용하여 에너지 운용을 분산화하는 움직임이 활발해지고 있습니다. 그 때문에, 보호 기능이나 전력 계통에 공헌하는 기능의 유무도 파워 컨디셔너의 선택 기준이 될 것입니다.

파워 컨디셔너의 수명은 15년 정도라고 생각되고 있습니다. 일반적으로 태양광 패널보다 빨리 파워 컨디셔너가 수명을 맞이하게 됩니다.

 

【태양광 발전 시스템의 구조】 축전지 (ESS)란?

축전지는 태양광 발전 시스템에서 생성된 전기를 저장하기 위한 장치입니다. 축전지가 있으면, 비나 눈의 날, 밤 등의 햇빛이 없는 타이밍에서도, 모아둔 전기를 사용할 수 있습니다.

게다가, 전기 요금이 싼 심야의 시간대에 축적한 전력을 주간에 사용하는 것으로, 전기 요금의 절약이 가능합니다. 또, 에너지 수급의 밸런스를 조정하는 「피크 시프트」에도 활용할 수 있습니다. 잘 활용하면 전력회사에서 전혀 전기를 사지 않고, 자가발전만으로 생활하는 「오프그리드」생활을 보내는 것도 가능합니다.

또한 전력회사에 매전하기 위해서는 원칙적으로 축전지가 요구됩니다. 앞으로는 네가와트 거래 등의 보급이 예상되고 있기 때문에, 또한 축전지의 수요가 높아질 것으로 예상됩니다. 한편, 도심부와 같이 상용 전기가 충분히 공급되고 있는 에리어에서는, 도입 메리트는 그다지 높지 않다는 생각도 있습니다.

축전지의 수명은 내장 배터리에 따라 다릅니다. 일반적인 리튬 이온 배터리의 수명은 약 10년입니다.

 

【태양광 발전 시스템의 구조】 분전반이란?

분전반(브레이커)이란, 파워 컨디셔너로 만들어진 전기를, 각 전원이나 축전지에 분배하는 장치입니다. 분전반 자체는 일반적인 가정에 설치되어 있는 것입니다만, 태양광 발전 시스템에 짜넣는 경우, 전용의 것을 선택할 필요가 있습니다. 분전반의 수명의 기준은 설치로부터 13년 정도입니다.

【태양광 발전 시스템의 구조】 접속반이란?

접속반이란 각 태양 전지판과 파워 컨디셔너의 배선을 연결하고 에너지를 정리하기 위한 장치입니다.

접속반에는 입력 상한인 최대 입력 전압이 지정됩니다. 따라서 태양 전지 패널의 전개 규모에 맞는 최대 입력 전압 연결 상자가 필요합니다. 또, 최대 입력 전압, 옥외 내성의 유무에 의해, 주택용・산업용・옥내용・옥외용이라고 하는 종류로 나누어져 있습니다. 일반적인 접속반의 수명은 10~15년입니다.

【태양광 발전 시스템의 구조】 전력 미터(계량기)란?

전력계는 전기 에너지량을 측정하는 장치입니다. 일반적인 가정에는 전력회사에서 송전된 에너지량을 계측하는 매전용 미터가 설정되어 있습니다. 태양광 발전 시스템에 의한 전기를 매전할 경우, 「역회전 방지 기능」이 탑재된 매전용 미터가 필요합니다.

전력계에는 계량법으로 유효기간이 정해져 있습니다. 각 메이커의 유효기간은, 붙여지고 있는 검정 라벨로 확인 가능합니다.

비즈니스 관점에서 보는 태양광 발전 시스템 도입

태양광 발전 시스템을 도입할 때의 비용 내역이나 메리트, 또 매전이나 산업용 태양광 발전 투자 등, 태양광 발전 시스템의 비즈니스 사정에 대해 이야기하겠습니다.

태양광 발전의 시스템 도입 비용이나 이점은?

산업용 태양광 발전 시스템의 도입 비용이나 구체적인 이점에 대해 이야기하겠습니다.

도입 비용

태양광 발전 시스템의 도입 비용은 「기기비」 「공사비」 「설치비」로 나눌 수 있습니다. 도입의 비용은 해마다 감소하고 있습니다. 특히 가정용은 나라나 지자체로부터의 보조금을 이용해 부담을 경감할 수도 있습니다.

 

장점

태양광 발전의 가장 큰 장점은 깨끗하고 친환경적인 점입니다. 또한 화석연료와 같이 유한한 에너지원을 사용하지 않기 때문에 반영구적인 에너지 공급을 기대할 수 있다. 또, 대형 지진이 국내에서 잇따라 있기 때문에, 재해시의 비상용 전원으로서도 기대되고 있습니다.

 

태양광 발전 시스템을 도입하여 매전!

태양광 발전은 잉여 전력을 팔아 수입을 얻을 수 있기 때문에 투자로도 주목받고 있습니다.

SMP와 REC 제도에 대해 별도로 다루겠습니다만 사업적 측면에서 각광을 받고 있습니다. 물론 시장 현황에 따라 시시각각 변하므로 전문가와 상담하시기를 추천 드립니다.

 

태양광 발전 시스템을 사업으로 투자하는 것은 있는가?

앞서 언급했듯이 태양광 발전 시스템은 투자 대상으로 선택되는 경우도 많아졌습니다.

SMP와 REC 제도에 의해 수익의 전망이 좋다고 말할 수 있습니다. 고액의 초기 비용이 관건이니 판단을 잘 해야 합니다.

또한 실제 수익에는 일조 조건과 주변 환경이 관련되어 있습니다. 수익을 안정시키기 위해서는 설치 장소의 환경과 태양 전지판의 성능이 중요합니다.

 

---

태양광 발전 시스템의 개요에 대해 간략하게 언급해봤습니다. 태양광 발전은 자가 소비용으로나 투자용으로도 도입 예가 늘고 있습니다. 앞으로는 우리 에너지 미래에 중요한 한 축을 담당하게 될 것입니다.