1장. 태양광발전시스템 구성요소 개요

신재생에너지발전설비기사(태양광) 필기 개념서 · 1과목. 태양광발전기획 · 절 10개

이 장에서 배우는 것

「신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법」(이하 신재생에너지법) 제2조는 신재생에너지를 신에너지와 재생에너지로 나누어 정의한다.

실리콘(4가)에 인(5가)을 넣으면 자유전자가 많은 N형, 붕소(3가)를 넣으면 정공이 많은 P형 반도체가 된다.

시판 결정질 실리콘 모듈 효율은 대략 15~22%로 본다.

셀: 최소 발전 단위. 결정질 1셀의 개방전압은 약 0.6 V로 너무 낮아 여러 장을 직렬로 잇는다.

인버터(PCS, Power Conditioning System): 어레이의 직류를 계통과 같은 교류로 변환하는 장치. 변환 외에 제어·보호·품질·계측 기능을 함께 한다.

태양광은 낮에만 발전하므로 남는 전기를 저장해 필요할 때 쓰려면 전력저장장치가 필요하다. 독립형에서는 필수, 계통연계형에서는 원칙적으로 불필요하지만 방재·피크시프트·부하평준화 용도로 둔다.

핫스팟: 직렬로 이어진 셀 하나가 음영·오염·균열로 발전하지 못하면, 다른 셀이 만든 전류가 그 셀을 억지로 지나가며(역바이어스) 그 셀이 저항체처럼 발열하는 현상. 셀 파손, EVA 변색·탄화, 화재로 이어질 수 있다.

접속반(접속함): 여러 스트링의 직류 출력을 병렬로 모아 인버터로 보내는 중계 함체. 모이는 곳이므로 보호·차단·계측 장치를 함께 둔다.

인버터 출력 이후 계통까지의 기기를 교류측 기기라 한다. 발전소 규모가 작으면 분전반 하나로 끝나고, 특고압 연계면 변압기와 수배전반이 들어간다.

태양광 어레이는 넓은 면적이 옥외에 노출돼 낙뢰 피해를 받기 쉽다. 대책은 직격뢰(직접 떨어지는 번개)와 유도뢰(근처 낙뢰로 전선에 유도된 서지)로 나눈다.