태양광발전 프로젝트 분석 청정에너지 프로젝트 분석 과정 국가 연구소내 태양광발전, 퀘벡, 캐나다

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1 태양광발전 프로젝트 분석 청정에너지 프로젝트 분석 과정 국가 연구소내 태양광발전, 퀘벡, 캐나다
사진 크레디트: CANMET Energy Technology Centre-Varennes © 캐나다 천연자원성 2001 – 2006.

2 목 적 태양광발전 시스템의 기초검토 태양광발전 프로젝트 분석을 위한 주요 고려사항 설명
태양광발전 프로젝트 분석을 위한 주요 고려사항 설명 RETScreen® 태양광발전 프로젝트 모델 소개

3 태양광발전 시스템은 무엇을 제공하나? 전기 (교류/직류) 물 펌핑 …그리고… 신뢰성 단순성 모듈 방식 조형 조용함
주거용 태양광 시스템, 서벵갈, 인도 전기 (교류/직류) 물 펌핑 …그리고… 신뢰성 단순성 모듈 방식 조형 조용함 사진 크레디트 : Harin Ullal (NREL PIX)

4 태양광발전 시스템의 구성 요소 모듈 저장소 : 배터리, 탱크 전력 조정기 다른 발전기: 디젤/가솔린, 풍력터빈 펌프 인버터
충전조절기 정류기 DC-DC 변환기 다른 발전기: 디젤/가솔린, 풍력터빈 펌프 셀 어레이 모듈 자료 출처: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.

5 개통형 시스템 태양광발전 통합 그리드 형태 정부보조금 없이는 가격 경쟁력 없음 분배형 집중형 중앙형 고립형 집중형 PV 패널
메터 분배 발전기 메터 전기 전력선 자료 출처: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.

6 독립형 그리드 시스템 구 성 최대의 가격 경쟁력 독립형 복합형 저부하가 최선 (< 10 kWp)
그리드 확장보다 낮은 자본금 발전기(gensets)와 초기 배터리 비용보다 낮은 운전, 유지관리비 PV 어레이 발전기 파워 컨디셔너 배터리 TV-Radio 송신기 자료 출처: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.

7 물 펌핑 시스템 오프-그리드 시스템용 가격 경쟁력 가축 급수 마을 급수 가정용 급수 PV 어레이 파워 컨디셔너 펌프
자료 출처: Photovoltaics In Cold Climates,Ross & Royer, eds.

8 태양에너지 자원 태양광 발전 1 Wp = 연간 800 - 2,000 Wh 오프-그리드 시스템의 겨울철 태양에너지 자원
위도 흐린 날 오프-그리드 시스템의 겨울철 태양에너지 자원 높은 경사각 (위도 +15º) 복합 시스템 온-그리드 시스템의 연간 태양에너지 자원 추적 장치: 직달 일사 비율이 높을 때 사진 크레디트: Environment Canada

9 태양과 부하의 상관관계 계절별 상관관계 일별 상관관계 농수로 시스템 방갈로 시스템
양의 관계, 균형 관계 그리고 음의 관계 (주광-야광 시간 차이) 양의 관계 음의 관계 사진 크레디트: Sandia Nat. Lab. (NREL PIX) 자료 출처: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. 균형 관계 사진 크레디트: BP Solarex (NREL PIX)

10 태양광발전 시스템 비용의 예 온-그리드 하우스, 1 kW (38ºN, 캘리포니아) 에너지 = 1.6 MWh/년
비 용 = $ 0.35/kWh 그리드 비용 = $ 0.08/kWh 오프-그리드 원거리 통신 혼합형, kW (50ºS, 아르헨티나) 에너지 = 5 MWh/년, (PV=50%) 비 용 = $ 2.70/kWh 발전기(genset)/배터리 비용 = $ 4.00/kWh

11 노스웨스텔 산정 중계 장치소, 북부 브리티쉬 콜럼비아, 캐나다
태양광발전 프로젝트 고려사항 그리드와의 거리 설치장소 방문비용 유지관리비 신뢰성 대비 비용 경영상 기대치 사회적 측면 무형의 가치 이미지 환경적 혜택 소음과 시각적 공해를 줄임 모듈화와 단순화 노스웨스텔 산정 중계 장치소, 북부 브리티쉬 콜럼비아, 캐나다 사진 크레디트: Vadim Belotserkovsky

12 적용 사례: 티벳, 보츠와나, 스와질랜드, 케냐 채광과 주택용 태양광발전 시스템
적용 사례: 티벳, 보츠와나, 스와질랜드, 케냐 채광과 주택용 태양광발전 시스템 고가의 그리드 확장비 작은 부하 지역적 유지 단순성 신뢰성 교육목적용 바틱(Batik) 태양 주택 시스템 사진 크레디트: Frank Van Der Vleuten (Renewable Energy World) 사진 크레디트: Simon Tsuo (NREL PIX) 병원 직원 숙소 태양 주택 시스템 사진 크레디트: Energy Research Center of the Netherlands 사진 크레디트: Vadim Belotserkovsky 사진 크레디트: Energy Research Center of the Netherlands

13 적용 사례: 핀란드, 캐나다 원거리 방갈로와 주택
적용 사례: 핀란드, 캐나다 원거리 방갈로와 주택 모듈화 단순화 소음 저감 무전력선 방갈로: 계절적 부하 상관관계 연중: 복합 시스템 방갈로 가정주택 사진 크레디트: Fortum NAPS (Photovoltaics in Cold Climates) 사진 크레디트: Vadim Belotserkovsky 복합 시스템 사진 크레디트: Vadim Belotserkovsky

14 적용 사례: 모로코, 브라질 복합적 마을 전력 공급 시스템
적용 사례: 모로코, 브라질 복합적 마을 전력 공급 시스템 고가의 그리드 확장비 고가의 디젤연료와 발전기(genset) 유지비 인간적 측면 기대감 경영상 요구 사회적 영향 마을 시골 대학 사진 크레디트: Roger Taylor (NREL PIX) 사진 크레디트: BP Solarex (NREL PIX)

15 적용 사례: 남극 대륙, 캐나다 산업용 시스템: 원거리 통신과 모니터링
적용 사례: 남극 대륙, 캐나다 산업용 시스템: 원거리 통신과 모니터링 아주 먼 원거리 지역… 유지관리비 발전기(Genset)와 태양광발전 상호 보완 …가까운 그리드 지역 … 변압기 비용 재배치 가능 그리드보다 더욱 신뢰적임 지진 모니터링 시스템 사진 크레디트: Northern Power Systems(NREL PIX) 가스자원 모니터링 시스템 사진 크레디트: Soltek Solar Energy

16 적용 사례: 스위스, 일본 태양광발전이 설치된 계통형 그리드 건물
적용 사례: 스위스, 일본 태양광발전이 설치된 계통형 그리드 건물 정부보조금 없이는 가격 경쟁력 없음 긍정적 영향: 조형 환경적 혜택 시장 독려 제조업자, 정부, 실용성에 의한 장기간 사용 의무화로 비용 절감 태양 지붕 시스템 사진 크레디트: Atlantis Solar Systeme AG 사무실 창에 통합된 태양광발전 사진 크레디트 : Solar Design Associates (IEA PVPS)

17 적용 사례: 인도, 미국 물 펌핑 태양광발전 시스템
적용 사례: 인도, 미국 물 펌핑 태양광발전 시스템 오프-그리드일 때 가격 경쟁력 있음 부하 상관관계 물탱크에 저장 계절적 부하 상관관계 수질 개선 편리성 신뢰성 단순성 가정 급수 시스템 가축 급수 시스템 사진 크레디트: Jerry Anderson, Northwest Rural Public Power District (NREL PIX) 사진 크레디트: Harin Ullal, Central Electronics Ltd. (NREL PIX)

18 RETScreen® 태양광발전 프로젝트 모델
전세계적인 에너지 생산, 수명주기비용, 온실가스 방출 저감 분석 온-그리드(중앙 또는 고립-그리드) 오프-그리드(PV-배터리, PV-발전기(genset)-배터리) 물 펌핑 12개의RETScreen® 데이터 포인트 대비 8,760개의 시간별 시뮬레이션 모델 구현 현재 다룰 수 없는 것: 고집광 시스템 부하 손실 가능성 계산

19 RETScreen® 태양광발전 에너지 분석 방법
PV 어레이 표면에서의 태양 일사량 계산 PV 어레이에 도달하는 에너지 계산 온-그리드 모델 오프-그리드 모델 물 펌핑 모델 인버터 손실 계산 PV 어레이에 의한 전력 수요량 계산 펌프/시스템 평균 효율 증가 그리드 흡수율 부족량 계산 배터리 전력 수요량 계산 수력에너지 변환량 계산 e-교과서 참조 청정에너지 프로젝트 분석: RETScreen® 기술과 사례 태양광발전 프로젝트 분석 챕터 발전기 전력 수요량 계산(복합 시스템) 에너지 공급량 계산

20 RETScreen® 태양광발전 프로젝트 모델의 타당성 분석 예
아르헨티나 지역의 PV/발전기(genset)/배터리 복합 시스템에 대하여 HOMER와 시간별 시뮬레이션 비교 500 WAC 부하 1 kWp 어레이, 60 kWh 배터리, 7.5 kW 발전기(genset), 1 kW 인버터 PV 파워 [kWh] 발전기 소비량 [L] 달 [month] 달 [month] RETScreen과 HOMER에 의해 계산되어진 태양광발전 에너지 생산량 비교 RETScreen과 HOMER에 의해 계산되어진 발전기(Genset) 연료 소비량 비교

21 결 론 온-그리드와 오프-그리드 전기, 물 펌핑을 위한 태양광발전 전세계적으로 태양에너지자원은 양호함 고가의 자본금
PV 시스템은 어떠한 기후조건에서도 설치될 수 있음 고가의 자본금 가격 경쟁력이 있는 오프-그리드 온-그리드의 경우 정부보조금이 요구됨 RETScreen®은 월별 에너지 자원 분석을 통해 년간 분석을 함으로써 시간별 시뮬레이션 모델과 정확한 비교를 할 수 있음 RETScreen®은 사전 타당성 평가 연구를 통해 비용 절감을 제공할 수 있음

22 질 문 ? www.retscreen.net 태양광발전 프로젝트 분석 모듈