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프랑스 주택용 태양전지 시스템의 성능 고찰

전문가 제언: ○ 반복되는 유가파동과 최근 일본의 원자력발전소 재해는 안전한 녹색 에너지 소스 발굴에 세계 관심을 높이고 있다. 태양전지는 대규모 태양광발전소와 3kWp 정도의 소규모 주택용 태양전지 시스템으로 대별된다. 그 동안 오랜 설치역사를 가진 주택용 태양전지 시스템은 용량당 실제 전력생산량, 시스템 성능을 좌우하는 인자 및 성능손실의 크기, 그리고 태양광발전소와의 경제성 차이 등에 관한 궁금증을 품어왔다.

○ 이 글에서 벨기에 사례연구 저자들은 프랑스의 사례연구로 이들 질문에 답하고 있다. 2007년~2010년 사이에 설치된 총용량 20.5MWp의 6,868개 시스템에 대한 최신연구인데 2010년 순연간에너지 생산량은 1,163kWh/kWp 이었다. 독일의 약 800kWh/kWp보다 높았다. 독일의 낮은 태양광과 5~10년 전 설치된 비교적 오랜 설비에 기인된다고 이해된다.

○ 태양전지 시스템 성능은 실제 전력생산량을 가상의 동일조건 시스템 전력생산량과의 비율인 PR(성능비)로 나타낸다. PR은 모든 가능한 손실(전류-전압 불균일, 먼지, 열적 등)을 포함하므로 위치에 따른 열적 손실, 고급인버터와의 상대적 손실을 제외하면 관리 가능지표 PI가 된다. 1과 PI 사이의 차는 피할 수 있는 손실의 척도이다. 태양광노출 2년 후 평균 PI는 약 85%로, 참고용 PV시스템보다 연간에너지 생산이 평균 15% 적은 것이다.

○ PI의 분산분석결과 전력생산에 영향을 미치는 인자는 주로 PV 모듈기술로 밝혀졌는데 HIT 기술이 평균보다 높고 CIS 기술은 크게 낮았다. 어레이의 경사각 40도, 방위 정남향이 최적 방향인데 총괄적으로 보통의 주택용 PV는 최적방향의 PV시스템보다 에너지 생산이 약 7% 적으므로 최적 방향으로 설치된 태양광 발전소에 대한 실행 가능한 대안이 될 수 있다.

○ 한국은 2012년까지 주택용 태양광 시스템 10만 호 보급사업을 추진하여 설치용량 3kW 이하, 월간사용량 350kWh 이하 가구에 대해 누진세 전기요금 절약효과를 주고, 2011년 월간 600kWh 이상 사용가구에 “햇살가득 홈”도 발표했다. 2006년 한국에너지기술연구원의 유권종은 태양광발전시스템 성능평가분석을 보고했다. 태양전지 제조사별 분석, 시스템 성능비, 시스템 가동율 등의 보고로 높은 한국의 연구수준을 보였다.

저자: Jonathan Leloux et al
자료유형: 학술정보