태양광 발전 시스템에는 어떤 유형이 있나요?

태양광 발전 시스템은 유틸리티 그리드에 연결되는 방식과 전기가 사용되는 방식에 따라 분류됩니다. 네 가지 주요 유형이 있습니다.그리드 연결 시스템, 오프 그리드 시스템, 하이브리드 시스템 및 순수 DC 시스템.

네 가지 모두 본질적으로 동일한 태양 전지판을 사용합니다. 차이점은 그리드 연결이 있는지, 배터리가 있는지, 전원이 AC 또는 DC로 전달되는지 여부입니다. 귀하에게 적합한 것은 귀하가 있는 곳에서 전력망을 사용할 수 있는지 여부, 전기 가격이 어떻게 책정되는지, 정전이 얼마나 큰 피해를 주는지에 따라 달라집니다.
 

다음은 먼저 나란히 비교한 다음 각 유형을 자세히 살펴보겠습니다.
 

1. 전력망 연결형 태양광 시스템: 전력망에 직접 전력 공급

작동 원리

낮에는 패널이 DC 전기를 생산합니다. 계통 연계형 인버터는 이를 계통의 주파수 및 위상과 일치하는 AC로 변환합니다. 전력은 먼저 자체 부하를 공급하고 잉여분은 전력망에 판매됩니다. 밤이나 흐린 날에는 패널이 수요를 감당할 수 없을 때 그리드에서 전력을 구입합니다. 배터리가 포함되어 있지 않습니다.

구성품

태양광 패널 및 장착 구조:패널은 햇빛을 전기로 바꾸고, 장착 구조는 기울기 각도와 바람 저항을 설정합니다.

계통 연계형 인버터:시스템의 핵심. MPPT(최대 전력 지점 추적)를 수행하고 DC를 AC로 변환하며 그리드 상호 연결 보호 기능을 제공합니다.

DC 측 보호:DC 케이블, DC 스위치 및 결합기 상자(소형 스트링 유형 시스템에서는 종종 결합기 상자가 생략됨)

AC 배전함:회로 차단기와 서지 보호 장치가 포함되어 있습니다.

미터:그리드로 내보낸 전기를 정산하는 데 사용되는 발전 계량기 또는 양방향 계량기.

낙뢰 보호, 접지 및 모니터링:이를 통해 시스템을 안전하게 유지하고 생성 데이터를 원격으로 확인할 수 있습니다.

어디에 맞는지

주간 전기 사용량이 많고 전력망이 안정적인 곳, 즉 사용 가능한 지붕 공간이 있는 자체 건설 주택 및 빌라, 낮 동안 운영되는 공장, 창고, 슈퍼마켓 및 학교에서 가장 잘 작동합니다. 가장 적은 투자비와 가장 단순한 구조를 가지고 있으며, 세계적으로 설치용량이 가장 큰 유형입니다.

예시 및 권장 사항

자가 건축한 시골집:대략 60~80제곱미터의 지붕 면적으로 약 8~10kW를 설치할 수 있습니다. 단상 또는 3상 스트링 인버터를 선택하십시오. 연간 발전량은 지역 일조량에 따라 달라지므로 지역 일사량 데이터를 사용하여 추정합니다.

공장 건물:큰 지붕과 높은 주간 부하는 300kW ~ 1MW 시스템에 적합하며 주로 자체 소비에 사용되며 잉여분은 그리드로 내보내집니다. 투자 회수 기간은 일반적으로 주거용 시스템보다 짧습니다.

한 가지 명심해야 할 점

그리드 연결 시스템은 그리드가 다운되면 자동으로 종료됩니다(독립 방지 보호). 이는 전력망에 연결된 시스템을 갖춘 주택에 정전이 발생해도 여전히 전력이 공급되지 않음을 의미합니다.
 

2. 독립형 태양광 시스템: 그리드로부터 완전히 독립됨

작동 원리

패널의 전원이 먼저 배터리를 충전합니다. 부하가 전력을 소비하면 배터리는 인버터를 통해 부하에 전력을 공급합니다. 시스템은 독립형이며 배전망에 연결되어 있지 않습니다.

구성품

태양광 패널 및 장착 구조

태양광 충전 컨트롤러:배터리를 충전하고 보호하며 일반적으로 MPPT 유형입니다.

배터리 뱅크:인산 철 리튬, 납 탄소 및 젤 납산 배터리가 모두 사용됩니다. 배터리 용량은 시스템이 햇빛 없이 작동할 수 있는 시간을 결정합니다.

독립형 인버터:배터리의 DC 전원을 AC로 변환합니다. 많은 제품이 컨트롤러와 인버터를 단일 장치에 결합합니다.

유통 및 보호 장비

백업 생성기(선택 사항):장기간 흐리거나 비가 오는 날씨에는 추가 소스입니다.

어디에 맞는지

그리드가 없거나 그리드 연결 비용이 너무 많이 드는 장소: 섬, 방목지, 국경 전초 기지, 산악 주택, 원격 연구 기지 및 통신 기지국.

예시 및 권장 사항

헤르더의 집:일일 소비량은 약 5~8kWh, 약 3kW의 패널, 약 10kWh의 배터리 저장 공간, 3kW의 오프그리드 일체형 장치로 냉장고, TV, 조명을 실행할 수 있습니다. 고전력 기기의 사용을 시차를 두십시오.

사이즈 팁:커버하려는 연속 흐린 날 수에 따라 배터리 크기를 조정하십시오. 원칙적으로 2~3일을 예약하고 햇빛이 불안정한 경우에는 그 이상을 예약합니다.

독립형 시스템 비용의 대부분은 배터리에 들어갑니다. 배터리 수명은 총 비용에 큰 영향을 미치므로 초기 가격만으로 판단하지 마십시오.
 

3. 하이브리드 태양광 시스템: 그리드 전력 및 백업 기능을 갖춘 그리드 연결형 플러스 스토리지

업계에서는 이 유형을 더 자주하이브리드 그리드 연결/오프 그리드 시스템또는태양광+저장 하이브리드 시스템. 그리드 연결 시스템에 배터리를 추가하여 그리드와 상호 작용할 수 있으며 정전 중에 자체적으로 전원을 공급할 수도 있습니다.

작동 원리

주간 발전은 부하를 먼저 처리합니다. 잉여 전력은 배터리를 충전하고, 배터리가 가득 차면 나머지 전력은 그리드로 내보내집니다. 밤에는 부하는 배터리에서 끌어오고, 배터리가 부족해지면 그리드에서 부하를 끌어옵니다. 그리드가 다운되면 시스템은 오프 그리드 모드로 전환되고 백업 포트를 통해 중요한 부하에 계속 전력을 공급합니다.

구성품

태양광 패널 및 장착 구조

하이브리드 인버터:계통연계형 인버터와 배터리 인버터의 기능을 하나의 유닛에 결합한 제품입니다. 이 시스템을 이전 두 시스템과 차별화하는 핵심 장비입니다.

에너지 저장 배터리:현재 주거용 시스템은 주로 인산철리튬에 의존하고 있습니다.

스마트 미터 또는 변류기:가구 소비량과 그리드에 들어오고 나가는 전력을 측정하며, 시스템은 이를 충전 및 방전 시기를 결정하는 데 사용합니다.

에너지 관리 시스템(EMS):사용시간별 전기요금에 따른 충전, 방전 등 운영전략을 수립합니다.

백업 로드 패널:냉장고, 조명, 네트워크 장비 등 중요 부하를 백업 포트에 배선합니다.

어디에 맞는지

정전이 자주 발생하거나 전력망이 불안정한 지역

피크와 비피크 전기요금 격차가 큰 곳, 전력이 저렴할 때 충전하고, 비쌀 때 방전할 수 있는 곳

정전에 민감한 사용자 : 홈오피스, 축산농장, 냉장창고, 소규모 진료소

예시 및 권장 사항

빌라 가구:10~20kWh의 배터리 저장 용량을 갖춘 8~10kW 패널. 냉장고, 조명, 라우터 및 일부 콘센트를 백업 포트에 연결하세요. 에어컨과 같은 무거운 부하를 포함할 수 있는지 여부는 인버터의 백업 출력 전력에 따라 다릅니다.

가축 농장:정전 중에도 환기, 난방 및 식수 장비가 계속 작동할 수 있도록 저장 장치가 있는 그리드 연결 시스템을 설치합니다.

하이브리드 시스템은 그리드 연결 시스템보다 비용이 더 많이 듭니다. 추가 비용으로 정전 시 백업 전력과 가격 차익거래라는 두 가지 기능을 구입합니다. 효과가 있는지 여부는 지역적으로 정전이 얼마나 자주 발생하는지와 전기 요금에 따라 달라집니다.
 

4. 순수 DC 태양광 시스템: 반전 없는 DC 전력

작동 원리

패널의 DC 전기는 AC로 변환되지 않습니다. DC 부하로 바로 이동합니다. 일부 시스템에는 배터리와 컨트롤러가 포함되어 있고 일부 시스템에는 배터리가 전혀 없습니다. 햇빛이 비치면 부하가 작동하고 그렇지 않으면 부하가 중지됩니다.

구성품

태양광 패널

DC 컨트롤러(배터리가 있는 시스템에만 필요)

배터리(선택 과목)

DC 부하:LED 조명, DC 워터 펌프, DC 팬, 카메라 및 유사 장비

인버터가 없으면 구조가 4가지 중 가장 간단하고, 에너지가 손실되는 변환 단계가 하나 더 적습니다.

어디에 맞는지

부하 자체가 DC이고 전력이 적고 장비가 분산되어 있는 장소: 태양광 가로등, 정원 조명, 태양광 워터 펌프, 농장 관개, 교통 신호 및 감시 장비, 소형 통신 장치.

예시 및 권장 사항

태양광 가로등:일반적인 구성은 수십 와트의 패널, 리튬 배터리 및 컨트롤러입니다. 밤에는 조명이 자동으로 켜지며 케이블 연결이 필요하지 않습니다.

태양열 워터 펌프:패널은 DC 펌프를 직접 구동합니다. 낮 동안 햇빛이 강할수록 나중에 사용하기 위해 더 많은 물이 저장 탱크로 펌핑됩니다. 배터리를 생략하고 큰 비용을 절약할 수 있습니다.

그 한계는 분명합니다. 일반 가정용 AC 기기에 직접 전원을 공급할 수 없으며 전력 수준이 매우 클 수 없습니다.

5. 네 가지 시스템 중에서 선택하는 방법

다음 질문을 순서대로 해결하세요.

그리드가 있나요?그렇지 않은 경우 독립형 또는 순수 DC를 선택하십시오. 그렇다면 다음 질문으로 가십시오.

정전이 되면 얼마나 큰 피해를 입을까요?많으면 하이브리드 시스템을 선택하세요. 많지 않다면 그리드 묶음을 선택하세요.

귀하의 부하가 AC 기기입니까 아니면 DC 부하입니까?가로등이나 펌프와 같은 DC 부하에만 전원을 공급해야 하는 경우 순수 DC이면 충분합니다.

당신의 예산은 얼마입니까?동일한 태양광 용량에 대해 그리드 연결이 가장 저렴합니다. 하이브리드 및 독립형 시스템에는 배터리 비용이 추가됩니다.

FAQ

Q: 정전 시 전력망 연계 시스템이 작동하지 않는 이유는 무엇입니까?인버터에는 단독 운전 방지 기능이 있기 때문입니다. 시스템이 계속해서 데드 그리드에 전력을 공급하면 수리 작업을 수행하는 유틸리티 작업자가 위험해질 수 있으므로 자동으로 연결을 끊어야 합니다. 정전 중에 전력을 공급받고 싶다면 하이브리드 시스템을 선택하세요.

Q: 독립형 시스템을 나중에 하이브리드 시스템으로 전환할 수 있나요?네, 하지만 기존 장비에 따라 다릅니다. 원래 시스템이 독립형 인버터를 사용하는 경우 일반적으로 하이브리드 인버터로 교체해야 합니다. 패널과 장착 구조는 일반적으로 재사용이 가능합니다.

Q: 순수 DC 시스템이 AC 시스템보다 에너지 효율적입니까?반전 단계가 없기 때문에 에너지 손실이 적지만 부하가 이미 DC 장치인 경우에만 가능합니다. 변환 손실을 줄이기 위해 DC 기기를 구입하는 것은 일반적으로 절약하는 비용보다 더 많은 비용이 듭니다.

Q: 어떤 유형의 주택에 가장 적합한 가치가 있습니까?그리드가 안정적이고 누군가가 낮 동안 집에 전력을 사용하고 있다면 그리드 연결이 최고의 가치입니다. 가동 중단이 자주 발생하거나 최고 가격과 최저 가격 간의 격차가 큰 경우 하이브리드 시스템을 고려해보세요. 회수 금액은 현지 전기 가격, 인센티브 정책 및 실제 사용량에 따라 달라지므로 자격을 갖춘 현지 설치업체에 견적을 문의하세요.