인도 5개 기후대 양면형 태양광, 최대 27.1% 발전 이득

계통연계

grid connection

계통연계는 발전설비나 저장장치, 부하를 전력회사가 운영하는 송·배전망(계통)에 물리적·전기적으로 연결하는 것을 말한다. 단순히 선을 잇는 것이 아니라 전압, 주파수, 위상을 계통과 일치시키고 사고 시 자동으로 분리되는 보호장치를 갖춰야 한다. 태양광이나 풍력 발전소를 지어도 계통연계가 되지 않으면 생산한 전력을 판매할 수 없기 때문에, 발전사업 인허가 절차에서 가장 중요한 관문 중 하나로 취급된다. 실무에서는 사업자가 전력회사에 접속 신청을 하고, 전력회사가 해당 지점의 여유 용량과 보강 필요 여부를 검토해 접속 가능 용량과 공사비 분담을 통보하는 순서로 진행된다. 연계 전압 등급은 설비 용량에 따라 달라지며, 소규모는 저압, 대규모는 특고압·송전 계통에 연결된다.

인버터

inverter

인버터는 태양광 모듈이나 배터리에서 나오는 직류(DC) 전기를 전력계통과 가전기기가 쓰는 교류(AC)로 바꿔 주는 장치입니다. 국내 계통 주파수는 60 Hz이므로, 계통에 연결되는 인버터는 계통의 전압과 60 Hz 주파수에 위상을 맞춰 전류를 내보내야 합니다. 단순 변환뿐 아니라 모듈 어레이가 가장 많은 전력을 낼 수 있는 전압·전류 지점을 계속 찾아가는 최대전력점 추종(MPPT), 계통 이상 시 분리하는 보호 기능, 발전량 계측·통신 기능도 함께 수행합니다. 최근에는 계통 안정화를 위해 무효전력 제어나 주파수 변동 시 출력 조정 같은 기능이 접속 기준으로 요구되기도 합니다. 실무에서는 모듈 용량(kWp)과 인버터 정격출력(kW)의 비율(DC/AC ratio), 최대 입력전압(V), MPPT 채널 수, 변환효율(%)을 보고 기기를 선정합니다.

양면형 모듈

bifacial module

양면형 모듈은 앞면뿐 아니라 뒷면으로도 빛을 받아 발전하는 태양광 모듈입니다. 뒷면은 지면이나 주변 구조물에서 반사되어 올라온 빛을 받기 때문에, 같은 앞면 조건이라도 지면의 반사율(알베도)과 모듈 설치 높이, 어레이 간격에 따라 추가 발전량이 달라집니다. 뒷면이 앞면 대비 얼마나 발전하는지는 제품 사양서의 양면 수광계수(bifaciality factor, %)로 표시되며, 이 값과 현장 알베도를 함께 써서 추가 발전량을 추정합니다. 뒷면 수광을 위해 유리-유리 구조나 투명 후면재를 쓰는 경우가 많아 모듈 무게와 구조물 설계에도 영향을 줍니다. 실무에서는 설비용량(kW) 산정 시 앞면 기준 정격출력을 쓰고, 연간 발전량(kWh) 예측 시 양면 이득(bifacial gain, %)을 별도로 반영하는 방식으로 다룹니다.