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2013년 2월 24일 일요일

PV 설치시 환경조사

1. 음영 발생
 - 주변의 높은 산에 의한 그늘, 나무 그늘, 건물 그늘, 연돌, 전주, 철탑, 피뢰침, 나무의 낙엽, 모래먼지나 황사 등에 의한 퇴적물.
 - 나무의 종류에 따라 연간 0.3~0.5m 가량 성정하는 것도 고려.

2. 염해, 공해
 - 염해가 있는 지역에서는 이종금속접속에 의한 접속 부식이 현저함. 절연물 필요.
 - 중공업지내나 통행량이 많은 도로옆 등 대기중의 아황산가스 농도가 높은 지역에서는 금속의 부식이 심하게 촉진됨.
 - 발전 후 약 20년 이상의 내용 연수를 얻으려면 중공업지대나 해안지대에서는 550~600g/m^2 이상, 교외지역에서는 400g/m^2 이상의 아연도금량이 필요.

3. 동계적설, 결빙, 뇌해
 - 소재지의 과서 30년 이상의 기상정보를 통해 최다적설시에도 PV array가 매몰되지 않는 높이로 설계.
 - Array의 경사를 10~20cm의 적설에도 자중에 의해 스스로 흘러내릴 수 있도록 설계.
 - 낙뢰에 의한 피해를 방지하기 위한 피뢰침 설치.

4. 자연재해
 - 집중호우나 태풍시 배수가 나빠 물이 고이는 우려가 없는가.
 - 주변 하천 범람시 수몰 가능성 없는가

5. 새 등의 분비물 피해
 - 새의 분비물에는 유분이 있어 부착 건조하면 비에는 녹지않는다.
 - 때문에 야생조류에 의한 분비물이 얼마나 있는지 사전에 조사하여 필요하다면 새막이 그물등을 설치할 필요가 잇다.

<태양광발전시스템의 계획과 설계, 이순형 저>

2013년 2월 21일 목요일

독립형PV시스템 축전지 선정 포인트

1. 부하에 필요한 직류입력 전력량을 상세하게 검토한다. 인버터의 입력전력을 파악한다.
2. 설치 예정장소의 일사량 데이터를 입수한다.
3. 설치장소의 일조조건이나 부하의 중요성에서 일조가 없는 시간을 설정한다.(통상은 5~14일 정도가 많음)
4. 축전지의 기대수명에서 방전심도(DOD)를 설정한다.
5. 일사최저 월에도 충전량이 부하의 방전량보다 많게 되도록 태양전지용량 어레이 각도 등도 병용해서 결정한다.
6. 축전지용량(C)를 계산한다.
C=(1일 소비전력량 x 발전이 되지않는 일수) / (보수율 x 방전심도 x 방전종지전압) [Ah]

위 식이 대체 어떻게 말이되는건지 잘 모르겠다.

Power Conditioner(for PV System) 선정 체크 포인트

(1) 종합
 1. 연계하는 계통측(전원측)과 전압 및 전류방식이 상호 일치하고 있는가?
 2. 인증 등록품인가?(대용량의 경우 국내에서는 인증시스템이 없고 시험성적서로 대체)
 3. 주택용의 경우 미관을 고려한 디자인으로 되어 있으며, 취부는 간단한가?
 4. 발전사업자용이 아닌 일반 계통연계형의 경우 비상 재해시에 자립운전이 될 수 있는가? 축전지 부착 운전은 가능한가(정전시 사용할 경우)
 5. 장수명으로 효율의 변화가 없고 신뢰성이 높은 기기인가(콘덴서 등의 수명과 환기 등)
 6. 보호장치의 설정이나 시험 등을 간단하게 할 수 있는 제품인가?
 7. 발전량을 간다한게 알 수 있는가?
 8. 계통에 안정적으로 공급하기 위한 접지시스템에 대한 구분은 명확한가?
 9. 서비스 네트워크는 잘 구성되어 있는가?

(2) 태양광의 유효이용에 관해서
 1. 전력변환효율이 높을 것(보통 95%전후, 실제 실증데이터를 제출받을 것)
 2. 최대출력 추종제어(MPPT)에 의한 최대출력의 발생이 될 수 있을 것
 3. 야간 및 흐린 날 등의 대기 손실이 적을 것
 4. 저부하시의 손실이 적을 것

(3) 전력품질, 공급안정성
 1. 노이즈의 발생이 적을 것.
 2. 고조파의 발생이 적을 것
 3. 기동. 정지가 안정적일 것
 4. 직류분이 적을 것
 5. 단위 부품별로 교체가 용이할 것

(출처 ; 태양광발전 시스템의 계획과 설계 개정 2판, 이순형 저)

PCS, 파워컨디셔너

*파워컨디셔너

태양전지에서 출력된 직류전력을 교류전력으로 변환하고, 발전사업자용의 경우 전력계통(특고압 22.9kV, 저압 220/380V로 공급)에 역송전하는 장치이며, 건축물 등에 적용하는 계통연계형의 경우에는 교류계통에 접속되는 부하설비에 전력을 공급하는 장치를 말한다.

*종류
-상용주파 변압기 절연방식 ; 상용주파수의 변압기를 이용해 절연과 전압변환을 하기 때문에 내부 신뢰성이나 노이즈컷에 우수하지만 상용주파 변압기를 별도로 이용하기 때문에 무겁고 거대하며 변압기에 의해 효율이 감소된다. 현재 대한민국내에서 가장 많이 이용되는 방식.
-고주파 변압기 절연방식 ; 소형, 경량. 회로가 복잡하고 고가. 때문에 태양광발전시스템에 적용한 사례를 찾기 어려움
- Transless 방식(2차 회로에 Transformer를 사용하지 않는 방식) ; 소형, 경량, 고주파 변압기에 비해 저가. 신뢰성 높음. 상용전원과의 사이에 비절연. 초기에는 이 비절연이 문제가되어 저압교류를 사용하는 주택용과 같은 소양량의 경우 모듈에 충전전류나 지락시 사소한 문제가 있었지만 근래에는 전자적인 회로를 보강하여 완전히 극복. 현재 일본에서 가장 많이 사용되는 방식.

---- 우리나라의 경우 가장 많이 사용하는 상용주파 변압기 절연방식은 우리나라의 법규정때문인데 0.1%라도 효율을 올리기 위해서는 규정을 정비하여 효율이 좋은 방식을 사용하는 것이 바람직하다. ----

* 기본 동작
계통 전원측과 동기를 하여 계통측 전압과 필터를 통하기 전의 파워컨디셔너측의 출력전압 위상차를 조정함으로써 전력량과 흐르는 방향을 조정. 파워컨디셔너측의 전압위상이 계통측보다 앞서가면 계통측으로 전력이 보내지게 된다. 역으로 계통측보다 늦어지면 off가 되도록 하는데, 혹시 직류측에 축전지가 있는 경우에는 계통측에서 축전지를 충전하도록 파워컨디셔너측으로 전력을 보내게 된다.

*기능
 1. 자동운전 정지 기능 ; 일몰시나 비가 오거나 흐린 날 출력이 0에 근접하는 경우 대기상태가 되는 기능.
2. 단독운전 방지기능 ; 계통에 연결된 상태에서 정전이 발생한 경우 부하전력이 pcs의 출력전력과 동일하게 되는 겨웅네는 pcs의 출력전압, 주파수는 변화하지 않고 전압*주파수 계전기에서는 정전을 검출할 수 없다. 그 때문에 계속해서 계통에 전력이 공급될 가능성이 있다. 이같은 운전상태를 단독운전이라 함. 이렇게 단독운전하여 계통에 전력이 공급되면 위험한 상황이 초래될 수 있으므로 계통정전시에는 pcs도 정지해야 한다.
3. 최대전력 추종제어 ; pv의 출력은 일사강도나 pv 표면온도에 의해 변동. 이 변동에 대해 pv의 동작점이 항상 최대출력이 되도록 변화시켜 태양전지에서 최대출력을 발생하는 제어를 최대출력추종제어(Maximium Power Point Tracking)라 함. 전압을 변화시켜 출력전력의 변화를 감시한 후 최대치를 지속적으로 확보.
4. 자동전압 조정기능 ; 계통에 역전송하는 경우 전력의 역송때문에 수전점의 전압이 상승하여 전력회사의 운영범위를 넘을 가능성이 있다. 이를 피하기 위해 자동전압 조정기능을 설치하여 전압의 상승을 방지. 단, 소용량의 경우 전압상승의 가능성이 극히 적기때문에 이 기능을 생략하는 경우가 있음.
5. 직류 검출기능 ;
6. 직류 지락 검출기능(이 현상을 누전이라고 함) ; 트랜스리스 방식의 PCS의 경우 태양전지와 계통측이 절연되지 않기땜누에 태양전지의 지락에 대한 안전대책 필요. 분전반에 누전차단기가 설치되어 있어 옥내배선이나 부하의 지락을 감시하지만 태양전지에 지락이 발생하면 지락전류에 직류성분이 중첩되어 누전차단기에서 보호되지 않는 경우가 있다. 그러므로 PCS에 반드시 직류지락검출기를 설치하여 그를 검출 보호하는 것이 필요.