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태양광발전시스템의 직류전기 사고대책 - 바이패스회로 점검

전문가 제언: ○ 태양광발전시스템은 실외환경에서 오랫동안 사용되기 때문에 여러 가지 원인으로 고장이 발생하거나 열화가 발생하는 사례가 자주 보고되고 있다. 그러나 가정용 태양광발전시스템에 대한 점검을 자주 실시하기는 어려운 실정이고 또한 야외에 설치되어 있는 대규모 태양광발전시스템의 경우는 현장에서 보수 및 진단하는 데에 많은 노력이 필요하다. 따라서 태양광발전시스템의 어레이(array) 고장이나 열화를 검출하는 등의 간편한 진단기술이 필요한 상황이다.

○ 동력조절기(PCS, Power Conditioner)를 이용하여 태양광발전시스템의 어레이 특성에 따라 바이패스다이오드(bypass diode)가 있는 태양전지 모듈의 고장 유무를 검출하는 방법 등이 제안되고 있다. 세계 각국의 태양전지회사들은 에너지효율을 1%라도 올리기 위해 치열한 경쟁을 하고 있는데 실제로는 태양전지의 효율보다 더욱 중요한 것이 태양전지 수십 개를 직렬과 병렬로 연결해놓은 태양전지 모듈에 대한 관리이다.

○ 태양전지 모듈의 수명은 20년 이상이며 반영구적인 사용이 가능하고 한번 설치해 놓으면 유지보수비용이 들지 않으며 설치장소에 따라 소형에서부터 대형까지 발전시스템의 규모를 결정할 수 있다는 장점이 있다. 태양전지 모듈의 출력 보증은 10-25년이라는 장기간의 보증이 되고 있는데 주로 제조업체와 판매업체에 의해 보증되고 있다. 그러데 이러한 보증은 제품 자체의 보증이지 제품의 안전성을 반드시 보증하는 것이 아니라는 점에 문제가 있다.

○ 일반적으로 사람들은 태양전지 모듈에 큰 고장이 나면 태양광발전시스템의 출력이 크게 낮아질 것이므로 고장을 쉽게 감지할 수 있다고 생각하기 쉽다. 그러나 출력의 저하가 작은 경우에도 갑자기 큰 사고로 발전할 가능성이 잠재하고 있기 때문에 시스템의 안전성 문제는 중요한 사항이다. 또한 우리나라의 에너지기술평가원과 에너지기술연구원에서는 5년이 경과한 태양전지 모듈의 전기적 성능시험을 분석한 결과, 5-25%의 전기적 성능 감소를 확인하였는데 태양전지 모듈의 유지보수 및 고장 여부를 쉽게 감지할 수 있는 방법을 찾아야 할 것이다.

저자: Ikeda Kazaki
자료유형: 니즈학술정보