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[기고] MLPE 솔루션으로 태양광 비즈니스 최적화
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[기고] MLPE 솔루션으로 태양광 비즈니스 최적화

기사입력 2022-10-28 12:51:00
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[산업일보]
한국 정부는 재생 에너지 사용을 확대하는 저탄소 에너지 전환 정책을 추진하고 있습니다.

태양광의 중요성은 갈수록 높아지고 있으며, 이러한 전환을 가속화하기 위해 깨끗하고 안정적인 에너지를 공급하고 수요측 관리 혁신을 우선시하는 정책이 강화되고 있습니다.

서울시는 지난 2020년부터 건물 일체형 태양광(BIPV) 민간 보급 사업을 추진해오고 있으며 대상자로 선정된 프로젝트는 BIPV설치 비용의 최대 80%를 지원받을 수 있습니다. 건물의 옥상이나 발코니, 베란다 등에 설치하는 기존 태양광 발전설비의 틀에서 벗어나 신기술 태양광 시장 생태계를 조성하며 건물의 다양한 공간을 통한 친환경에너지 보급뿐만 아니라 도시 미관 개선에도 효과적인 기술 지원을 확대해오고 있습니다.

정부의 인센티브 외에도 경제적인 측면을 비롯하여, 그리드 전력에 대한 실행 가능한 대안으로서 태양 에너지에 대한 인식 변화는 많은 기업이 에너지를 태양광으로 전환하는 계기가 되었습니다. 중소 규모 비즈니스에 혜택을 줄 수 있는 스마트 에너지 솔루션은 농업용 건물, 쇼핑 센터, 제조 공장, 공항, 학교, 병원의 사용되지 않는 옥상에도 적용되고 있습니다.
[기고] MLPE 솔루션으로 태양광 비즈니스 최적화
솔라엣지 MLPE 솔루션 적용_서울 주요소 지붕 '태양광'시스템, 25Kw

전기 소비 비용이 증가하는 비즈니스 환경에서 스마트 에너지 솔루션 사용은 경제적일 수밖에 없습니다. 태양광 시스템에 의한 전력 생산은 그리드에 대한 의존도를 감소시키고, 일반적으로 약 5-10년의 투자금 회수 기간이 예상되며, 이는 태양 에너지 시스템에 대한 수익을 통해 더 낮은 전기 요금을 기대할 수 있게 합니다.

따라서 태양광 시스템은 이제 수익 절감을 극대화하기 위해 면밀히 관리하고 모니터링 해야 되는 장기 투자로 간주되고 있습니다. 태양광 시스템의 인버터는 발전 전체 시스템 비용의 약 10%를 차지하지만 발전 사업 허가, 고객 확보, BoS 비용, 인건비 등과 같은 제반 비용에도 큰 영향을 미칩니다. 또한 모니터링, 운영 및 유지보수 (O&M)와 같은 2차 비용에도 영향을 미치는 요소입니다. 현재 사용하고 있는 태양광 인버터는 DC를 AC로 변환하고 스트링의 최대 전력점을 추적하는 주요 기능이 있습니다.

태양광 모듈에 연결되는 파워 옵티마이저는 개별 모듈의 최대 전력 생산 잠재력을 구현하는 기능을 하며, 각 모듈에서 발생하는 모듈 불일치를 완화하여 에너지 생산 증대도 가능하게 합니다. 이는 시스템 소유자 측면의 큰 이점이며, 개선된 투자자본수익률(RoI)은 설치자 측면에서는 더 많은 프로젝트를 수주하는 데 도움이 될 수 있습니다.

파워 옵티마이저를 적용한 설치자와 시스템 소유자는 제약 없는 설계의 이점을 누릴 수 있습니다. MLPE 솔루션에서 스트링 전압은 온도나 스트링 길이에 관계없이 항상 고정되어 스트링이 길어지고 BoS 비용이 절감됩니다. 즉, 설치자는 파워 옵티마이저를 사용하여 길이가 다른 병렬 스트링, 다중 모듈 방향 및 용량, 단일 스트링의 레이아웃이 있는 시스템을 설계할 수 있습니다. 이러한 설계 단순성은 시스템 설계 시간을 감소시킬 수 있어 설치자에게 이점이 될 수 있습니다.

태양광 시스템의 운영 및 관리에 있어서 중요한 측면은 안전입니다. 태양광발전 시스템이 설치되어 있는 건물에 화재가 발생할 경우 빠른 화재 진압은 필수입니다. 하지만, 설치되어 있는 태양광 패널에서 발생되는 직류 전압은 소방관들이 감전의 위험에 노출될 수 있는 가장 큰 위험 요소입니다.

이러한 위험 요소는 화재 진압의 지연과 이로 인한 잠재적인 재산 피해 및 재정적 손실로 이어질 수 있습니다.

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솔라엣지 안전 솔루션이 적용된 지붕 태양광 시스템1.75MW

글로벌 안전 규정 강화
이러한 안전 문제와 태양광 시장의 확산으로 인해 전 세계적으로 보험 회사, 소방 당국 및 유틸리티 회사에서 안전 규정을 강화하고 있습니다. 태양광 시스템에 적용되는 안전 요구 규정은 국가별, 지역에 따라 다를 수 있지만 점진적으로 강화되고 있으며 이러한 규정은 시스템 안전 개선을 향한 태양광 산업을 이끄는 데 영향을 미치고 있습니다.

독일의 VDE-Fire Safety 표준에 따르면 AC 전원 공급 장치를 차단 후 소방 대원들은 고압 DC 케이블과의 직접적인 접촉으로 인한 감전 위험에 노출되지 않아야 합니다. 또한 태양광 시스템 안전 규정의 선두 주자인 미국은 NEC 2017 조항에 모든 지붕 태양광 시스템에 대한 신속한 AC 전원 차단 기능을 안전 규정으로 포함시켰습니다. 해당 규정 사항은 태양광 시스템 설치자, O&M 작업자 및 소방관들이 신속하게 현장에 투입되기 위해서 1피트(30.5cm)를 초과하는 제어 도체를 30초 이내에 30볼트 이하로 낮춰야 하는 조건을 충족하여야 합니다.

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솔라엣지 좌종훈 지사장
또 다른 중요한 사항은 아크 감지입니다. PV 시스템의 케이블 또는 커넥터가 잘못 연결되거나 손상되면 전류가 공기를 통과하여 아크가 발생할 수 있습니다. 이 아크로 인해 마운팅 시스템 구성 요소가 감전되어 장치를 만지는 사람이 충격을 받거나 화재가 발생할 위험이 있습니다. 미국의 아크 감지 표준인 UL 1699B는 태양광 시스템에서 발생하는 특정 아크의 감지를 요구합니다. 한국은 아직 아크 감지 요구 사항을 규정화 하지 않았지만 추후 이러한 규정이 강화될 수 있으며 보험 회사의 필수 요구 사항으로 포함될 수 있습니다. 실제로, 위험 평가와 관련 세계적인 보험 회사들은 지붕형 태양광 시스템에 대한 필수 요구 사항으로 DC 최적화 태양광 솔루션을 권장하고 있습니다.

전 세계적으로 많은 국가들은 탄소 중립 정책을 새로운 환경/에너지 정책의 대안으로 약속하며 발표하고 있습니다. 이는 저탄소 경제로의 전환과 재생 에너지에 대한 투자와 혁신을 장려할 기회를 의미합니다. 글로벌 안전 기준, 기술 혁신 및 태양광 시스템에 대한 소비자 인식이 빠르게 성장/전환하고 잇습니다. 특히 많은 국가들은 신재생 에너지 산업에 대한 각종 지원 정책을 바탕으로 기후 변화 대책 수립과 탄소 중립 목표를 달성해 나가고 있습니다. [기고=좌종훈 지사장 솔라엣지코리아]

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