|
|
태양광 발전 시스템
| 태양광 발전
시스템 |
| |
| 4. 태양전지(solar 패널)의
설치 방향과 각도 |
태양전지는, 광면에 받는 일사량에 따라 발전량이 변화하기
때문에, 태양전지면에 대해, 최대한 직각이 되도록 태양광이 마주하도록 설치하는 것이 이상입니다.
태양전지를 설치하는 방향은, (북반구에 있어서는)남쪽에 설치합니다.
태양 고도(수평선과 태양이 하는 각도)는,
일년 중에 변화하며, 여름철은 고각도, 동계는 저각도가 되기 때문에, 계절에 모두 태양전지의 각도를 변화시키는 것이 이상이지만, 통상은 고정 설치가
됩니다.
태양전지의 설치 각도의 사고방식에는 2종류 있고, 하나는, 연간의 총
발전량이 최대가 되는 듯한
설치 각도로, 다른 하나는, 연간의 최저 발전량 시(주로 동계간)의 발전량이 최대가 되는 듯한 각도입니다.
계통 연계형의 태양광
발전 시스템의 경우는, 연간의 총 발전량이 최대가 되는 듯한 각도로 태양전지를 설치합니다. 이 경우, 통상은 10∼40도
정도의 각도가 되고, 이
범위 내에 있어서 그다지 큰 차는 없습니다.
연중 운용하는 독립 전원 시스템의 경우는, 시스템 전체의 크기(태양전지 용량이나
battery 용량 등)을 무엇보다도 발전량이 저하하는 바닥에 모두 설계하기 때문에, 연간의 발전량이 최저가 되는 듯한 시기에,
무엇보다도 발전량이 많은 태양전지를 설치합니다. 이 경우는, 30∼60도의 비교적 고각도가 됩니다. 특히 고위도 지역이나
강설 지역에서는, 동계간의 일사량이 무엇보다도 부족하기 쉬워지기 때문에, 태양 고도가 낮은 동계에 맞추게 됩니다. 이 때문에, 태양전지의
설치 각도는 60도와 고각도가 됩니다. (고각도로 설치하는 것은, 적설 영향을 덜
받게 하기 위한 메리트도 얻어집니다. )
다만 이
설치방식은, 어디까지나 사업 용도 등으로의 실용 전원 시스템의 경우에 적용되는 경우이고, 일반적인 주택용 목적으로
태양광 발전 시스템을 운용하는 경우에는, 고위도 지역이나 강설 지역의 경우에도, 그다지 심각하게 생각할 필요는 않습니다.
태양전지에 경사각을 주는 것은, 더러움이나 퇴적물을 강우시에 씻어내는 작용이 얻어지기 때문에, 태양전지를 수평으로 설치하는
것은 피하시는 것이 좋을 것입니다. |
| |
| 5. 기대 발전량과 사용 가능
전력량 |
실제로 태양전지로 발전할 수 있는 전기의 분량은, 태양전지의 설치 방향이나
설치 각도, 설치하는 지역의 계절에 의하여 크게 변화하기 때문에, 발전량을 정확하게 예상하는 것은 곤란합니다.
사업용이 본격적인
실용 전원 시스템의 경우에는, 각지역의 실측 일사량 데이타를 사용해 기대 발전량을 구하지만, 일반인이 설계하는
것은 조금은 어려운 작업입니다.
그래서, 극히 대략적이게 간략화한 방법으로, 독립 전원 시스템의 경우의 기대 발전량을 계산하여
보겠습니다.
우선 전제로서,
태양전지는 남쪽, 수평 각도30도 정도로 설치하고 있는 것으로 합니다( 보편적으로 이상 설치).
국내에서의 평균적인 1일의
일사 시간은, 대강 3∼4시간 정도입니다.
다음으로 태양전지의 성능표에서, 최대 출력시 동작 전류의 항목을 참조하고, 태양전지
1매를 이용하는
경우는 그 수치를 계산하고, 병렬로 접속하는 경우는, 합계한 값을 계산하며, 1일당의 평균 일사 시간을 맞추면, 1일의 평균적인
발전량(Ah/day)를 구할 수 있습니다.
강원도와 같은 강설 지역의 경우, 동계간의 일사 시간은 한층
작아지고, 1일의 평균 일사 시간은, 1.5∼2.5(h/day)정도가 되기 때문에, 그 점은 사전에 고려해 놓습니다.
단,
실제의 태양광 발전으로는, 상기 계산과 같은 카탈로그 spec대로의 발전을 기대하는 것이 곤란하고, 태양전지 표면의 더러움이나 설치
각도가 어긋나고, 제품의 효율, 특성변화 등, 여러가지 요인에 의해 발전량이 낮아집니다. 또 실제로
사용 가능한 전력량은
battery의 방전 효율이나 DC-AC 인버터의 변환 효율 등도 영향을 주기 때문에, 더욱 더 낮은 값이 됩니다.
앞에서 말한 바와 같은 이유 때문에, 실제로 사용 가능한 전력량은, 최대 출력시 동작 전류(A)×평균 일사
시간(h/day)보다 구한 값의 반 정도가 됩니다.
예) 태양전지를 1매를 사용한 경우에 대해서
카탈로그에서
태양전지의 최대 출력시 동작 전류는 4(A)인 것 가정하여, 이 값에 1일의 평균 일사 시간인 3∼4(시간)의 수치를
계산하고, 그 수치를 반으로 합니다.
(즉 최대 출력시 동작 전류의 값의 1.5∼2배
만한 값이 됩니다. )
따라서 1일에
실제로 이용 가능한 전력량은, 대강 6.0∼8.0(Ah/day)가 되는 것으로 계산합니다.
상기에
계산한 방법은 태양전지의 특성에 따라서 차이가 있을 수 있으며 자세한
데이터는 태양전지를 생산하는 메이커의데이터를 참조하여 계산하여
주시기 바랍니다. | 다음 페이지로 이동
|
