PV 발전이란 무엇입니까?
반도체 소재의 광기전 효과를 활용해 태양 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하는 발전 기술이다.
빛의 노출로 인해 불균일한 반도체 또는 반도체-금속 접합의 서로 다른 영역 사이에 전위차가 발생하는 현상인 광기전력 효과는 PV 발전의 물리적 기반이 됩니다.
핵심 시스템 목표: 태양 복사 에너지를 그리드 요구 사항을 충족하는 교류(AC) 전기로 효율적이고 안전하며 안정적으로 변환하고 이를 그리드로 전송하는 것입니다.
주요 응용 시나리오: 옥상 분산형 발전소, 대규모 지상 발전소, BIPV(건물 일체형 태양광 발전) 및 휴대용 PV 전원 공급 장치에 널리 사용됩니다.
PV 모듈(태양광 패널)은 시스템의 핵심입니다. 그 성능은 전체 발전 시스템의 효율성과 전력 출력을 직접적으로 결정합니다.
기본 구조 단위: 직렬 및 병렬로 연결된 여러 개의 태양전지(개별 단위)로 구성되며 유리, EVA, 백시트 및 알루미늄 합금 프레임 내에 캡슐화되어 독립적으로 기능하는 가장 작은 발전 단위를 구성합니다.
주요 기술 경로: 주류 패널 기술에는 단결정 실리콘, 다결정 실리콘뿐만 아니라 빠르게 발전하는 박막 셀, PERC, TOPCon, HJT 등 고효율 기술도 포함됩니다.
단일 PV 모듈의 전력 출력은 제한되어 있으므로 일반적으로 여러 모듈을 직렬 및 병렬로 연결하여 PV 어레이를 형성하여 특정 시스템 전압 및 전력 요구 사항을 충족합니다.
직렬 연결: 여러 모듈의 양극 및 음극 단자를 종단 간 연결하여 출력 전압을 높여 인버터와 같은 장비의 입력 전압 요구 사항을 충족합니다.
병렬 연결: 직렬로 연결된 여러 모듈 스트링을 병렬로 연결하여 시스템의 총 출력 전류를 증가시켜 전체 PV 어레이의 전력 출력을 높입니다.
그만큼PV 결합기 상자PV 어레이와 인버터 사이에 위치합니다. 여러 PV 스트링에서 DC 케이블을 수집하여 중앙 집중식 관리 및 유지 관리를 용이하게 합니다. 결합기 박스의 핵심 기능: 여러 PV 모듈 스트링에서 DC 전류를 수집하여 인버터로 출력합니다.
안전 및 모니터링
과전류 보호: 각 회로에는 퓨즈가 장착되어 있습니다. 특정 모듈 스트링에 단락이나 이상이 발생하면 퓨즈가 끊어져 다른 회로에 영향을 주지 않고 시스템을 보호합니다.
역극성 보호: 역방향 양극 및 음극 연결로 인한 장비 손상을 방지합니다.
역충전 방지 보호: 인버터 또는 기타 분기가 모듈에 전류를 다시 공급하는 것을 방지합니다.
과전압 보호: DC 측의 과전압을 제한합니다.
내장형 DC 서지 보호 장치(SPD): 유도 낙뢰 또는 전압 서지가 발생하는 경우 낙뢰 전류를 접지로 전환합니다.
인버터와 같은 다운스트림 장비를 낙뢰 손상으로부터 보호합니다.
각 회로의 전류, 전압, 온도를 실시간으로 모니터링합니다.
오류 경보: 회로에 비정상적인 전류가 있거나 퓨즈가 끊어지면 자동으로 경보를 발생시킵니다.
통신 인터페이스(RS485/이더넷): 원격 모니터링이 가능하므로 O&M 담당자가 결함이 있는 문자열을 빠르게 찾을 수 있습니다.
DC 배전 캐비닛은 DC 측의 "허브" 역할을 하며, 인버터에 안정적이고 안전한 입력을 제공하는 동시에 전기 에너지를 추가로 집계 및 분배하는 데 사용됩니다.
컴바이너 박스로부터 DC 전원을 공급받아 시스템 설계 및 인버터 구성에 따라 해당 인버터 장치에 분배합니다.
DC 회로 차단기, 서지 보호 장치(SPD) 등 다양한 보호 장치를 갖추고 있어 과부하, 단락, 낙뢰로 인한 시스템 손상을 방지합니다.
PV 그리드 연결 캐비닛
로도 알려져 있음PV 그리드 타이 분배 캐비닛또는 단독 운전 방지 캐비닛은 인버터 출력을 공공 전력망에 연결하는 PV 시스템의 특수 배전 장비입니다.
이는 PV 발전소와 그리드 사이의 "인터페이스 마스터 스위치" 역할을 합니다. PV 시스템에서 생성된 모든 전기는 이를 통과하여 그리드에 공급되어야 합니다. 핵심 기능
1. 집계 기능
여러 인버터의 AC 출력을 계통 연결 캐비닛으로 수집합니다.
예: 10 x 100kW 인버터 → 계통 연결 캐비닛에 집선 → 단일 1MW 출력
2. 계통 연결 보호(중요)
과전압 보호: 그리드 전압이 너무 높으면 연결을 끊습니다.
저전압 보호: 그리드 전압이 너무 낮을 때 연결을 끊습니다.
과주파수 보호: 그리드 주파수가 너무 높으면 연결이 끊어집니다.
저주파수 보호: 그리드 주파수가 너무 낮을 때 연결을 끊습니다.
단독 운전 방지 보호: 그리드 중단 및 연결 끊김을 자동으로 감지하여 PV 시스템이 전원이 차단된 라인에 전원을 공급하는 것을 방지합니다(필수 그리드 요구 사항).
3. 측광 기능
양방향 에너지 미터 설치
순방향: 그리드에 공급되는 PV 전력(전기 판매)
반대: 그리드에서 전력을 끌어옴(구매한 전력)
전기요금 정산에 사용
4. 스위칭 제어
주 회로 차단기(ACB/MCCB)는 마스터 계통 연결 스위치 역할을 합니다.
유지보수 또는 오류 처리를 위한 수동/자동 연결 해제
PV 시스템과 그리드 사이에 전기적 절연을 제공합니다.
5. 번개 보호
AC 서지 보호 장치(SPD) 내장
서지 및 낙뢰로부터 인버터 및 그리드 장비를 보호합니다.
6. 모니터링 및 통신(스마트 기능)
전압, 전류, 전력, 에너지의 실시간 모니터링
RS485 / 이더넷 통신 지원
원격 모니터링 및 오류 경보 활성화
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