광발전소

Photovoltaic power station
"솔라 발전소"가 여기로 방향을 바꾼다.태양열 발전소의 목록은 태양열 발전소의 목록을 참조하십시오.
Solar park
독일 바이에른 스와비아의 25.7 MW 로잉엔 에너지 파크

태양광발전소는 태양광공원, 태양광발전소, 태양광발전소 등으로도 알려져 있으며 상권 전력 공급을 위해 설계된 대규모 그리드 연결 태양광발전시스템(PV)이다.그것들은 지역 사용자나 사용자에게가 아니라 유틸리티 수준에서 전력을 공급하기 때문에 대부분의 건물 탑재형 태양열 발전 및 기타 분산형 태양열 발전과는 차별화된다.일반적 표현인 효용 척도 태양열은 때때로 이러한 유형의 프로젝트를 설명하는데 사용된다.

태양열 전원은 빛을 전기로 직접 변환하는 광전지 모듈을 통해 공급된다.그러나 이는 열을 사용하여 다양한 재래식 발전 시스템을 구동하는 다른 대규모 태양열 발전 기술인 집중 태양열 발전과는 다르며 혼동해서는 안 된다.두 가지 접근법 모두 나름대로 장단점이 있지만, 현재까지 다양한 이유로 태양광 기술은 현장에서 훨씬 더 폭넓게 활용되고 있다.2019년 현재 집선장치 시스템은 유틸리티 규모의 태양열 발전 용량의 약 3%를 차지한다.[1][2]

일부 국가에서는 태양광 발전소의 명판 용량이 메가와트 피크(MWp)로 정격되는데, 이는 태양열 발전소의 이론적 최대 직류 출력량을 가리킨다.다른 나라에서는 제조업체가 표면과 효율성을 준다.그러나 캐나다, 일본, 스페인 및 미국은 흔히 다른 형태의 발전과 직접 비교할 수 있는 MWAC 단위로 변환된 낮은 공칭 전력 출력을 사용하는 것을 명시한다.세 번째 및 덜 일반적인 등급은 메가볼트 암페어(MVA)이다.태양광 공원은 대부분 최소 1MWp 규모로 개발돼 2018년 기준 세계 최대 운영 태양광 발전소가 1기가와트를 넘는다.2019년 말 현재 총 220GWAC 이상의 용량을 가진 약 9,000개의 발전소는 4MW(유틸리티AC 규모) 이상의 태양열 농장이었다.[1]

기존 대형 태양광 발전소는 대부분 독립발전소들이 소유·운영하고 있지만 지역사회와 공익사업 등의 참여가 늘고 있다.[citation needed]기존에는 거의 모든 것이 최소한 부분적으로라도 사료관세나 세액공제 같은 규제장려금에 의해 지원되었지만, 2010년대에 평준화된 비용이 크게 감소하고 대부분의 시장에서 그리드 패리티에 도달했기 때문에, 대개 외부장려금은 필요하지 않다.

역사

세르파 솔라 파크는 2006년 포르투갈에 건설되었다.

최초의 1 MWp 태양열 공원은 1982년 말 캘리포니아 헤스페리아 인근 루고(Lugo)에 아르코 솔라(Arco Solar)가 건설했으며,[3] 1984년에 이어 카리조 평원에 5.2 MW를p 설치했다.[4]카리조 평야는 현재 건설되거나[5] 계획되고 있는 몇몇 대형 공장들의 부지임에도 불구하고 그 이후 둘 다 해체되었다.[needs update]다음 단계는 상당한 양의 태양열 공원이 건설되었을 때인 2004년 독일의[7] 공급 관세에 대한 개정[6] 이후에 이루어졌다.[7]

이후 독일에는 1MWp 이상의 수백개의 설비가 설치되었고, 이 중 50개 이상이 10MWp 이상의 설비가 설치되었다.[8] 2008년 공급관세 도입으로 스페인은 10MW 이상의 태양광 공원이 60여 개로 잠시 가장 큰 시장이 되었다.[9] 그러나 이후 이러한 인센티브는 철회되었다.[10]미국,[11] 중국[12],[13] [14]인도, 프랑스,[17] 캐나다,[15] 호주,[16] 이탈리아도 태양광 발전소 목록에 나와 있는 것처럼 주요 시장이 되었다.

건설 중인 가장 큰 부지는 수백 MW의p 용량과 1 GWp 이상의 용량을 가지고 있다.[5][18][19]

시팅 및 토지 이용

독일 남동부 경관에서의 태양광발전소(PV) 모자이크 분포

원하는 전력 출력에 필요한 토지 면적은 위치,[20] 태양광 모듈의 효율성,[21] 현장의 경사[22] 및 사용되는 탑재 유형에 따라 달라진다.수평 현장에서 약 15% 효율의[23] 일반적인 모듈을 사용하는 고정 틸트 태양열 어레이는 열대 지역에서 약 1헥타르/MW가 필요하며, 이 수치는 북유럽에서는 2헥타르 이상으로 증가한다.[20]

더 가파른 각도로 기울일 때 배열의 그림자가 더 길기 때문에,[24] 이 영역은 일반적으로 조정 가능한 틸트 배열이나 단일 축 트래커의 경우 약 10% 더 높고, 2축 트래커의 경우 20% 더 높다.[25] 위도와 지형에 따라 수치는 달라진다.[26]

토지이용에 있어서 태양열공원의 최적지는 갈색의 야전지로, 또는 다른 가치 있는 토지이용지가 없는 곳으로 한다.[27]경작지역에서도 태양열 농장 부지의 상당 부분을 농작물 재배나[28][29] 생물다양성과 같은 다른 생산적 용도에 할애할 수 있다.[30]알베도의 변화는 지역 온도에 영향을 미친다.한 연구에서는 열섬 효과로 기온이 상승한다고 주장했고,[31] 또 다른 연구에서는 건조된 생태계의 주변 환경이 더 추워진다고 주장한다.[32]

애그리볼틱스

농업은 태양광발전과 농업 모두에 동일한 면적을 사용하고 있다.최근 한 연구에 따르면, 태양열 발전 전기의 가치가 그늘진 농작물 생산과 결합되어 재래식 농업 대신 농업용 태양열 시스템을 배치하는 농가에서 30% 이상의 경제적 가치를 창출했다고 한다.[33]

코로케이션

어떤 경우에는 소유자와 건설업자가 분리된 여러 개의 다른 태양열 발전소가 인접 부지에 개발된다.[34][35]이는 그리드 연결 및 계획 승인과 같은 프로젝트 인프라의 비용 및 리스크를 공유하는 프로젝트의 장점을 제공할 수 있다.[36][37]태양열 농장은 또한 풍력 농장과 공동 배치될 수 있다.[38]

때로는 부지나 인프라를 공유하는 개별 태양열 발전소를 설명하기 위해 '태양광 공원'을 사용하기도 하고,[36][39][40] 공유 자원 없이 인근에 여러 발전소가 위치한 곳에 '클러스터'를 사용하기도 한다.[41]태양 공원의 일부 예이다는 Charanka 태양열 공원에는 17개 세대 프로젝트들은;Neuhardenberg,[42][43]11공장을 가지고 있고 500MW.[44][45]에 대한 완전한 보고 능력을 갖춘 비행 극단적인 사례 인도의 Gujarat주 단일 태양열 공원, 구자라트 태양 P. 안에 모든 태양열 농장으로 선정했다는 거얼무 시 태양열 공원방주

기술

대부분의 태양열 공원은 자유장 태양열 발전소로도 알려져 있는 지상 탑재형 PV 시스템이다.[46]고정 틸트 또는 단일 축 또는 이중 축 태양 추적기를 사용할 수 있다.[47]추적이 전체적인 성능을 향상시키는 한편, 시스템의 설치 및 유지관리 비용도 증가시킨다.[48][49]태양열 인버터는 어레이의 출력을 DC에서 AC로 변환하며, 유틸리티 그리드에 대한 연결은 일반적으로 10 kV 이상의 높은 전압의 3상 위상 상승 변압기를 통해 이루어진다.[50][51]

태양열 배열

태양열은 들어오는 빛을 전기 에너지로 변환하는 서브시스템이다.[52]이 모듈은 다수의 태양광 모듈로 구성되며, 지지 구조물에 장착되고 전자 전원 조절 서브시스템에 전력 출력을 전달하기 위해 상호 연결된다.[53]

소수의 유틸리티 규모의 태양열 공원에서는 빌딩에 장착된 태양열 어레이를 사용한다.[54][better source needed]대다수는 지상 탑재 구조물을 사용하는 자유장 시스템이며,[46] 대개 다음 유형 중 하나이다.

고정 배열

많은 프로젝트들은 최적의 연간 출력 프로파일을 제공하기 위해 계산된 고정된 경사도로 태양 모듈을 탑재하는 탑재 구조물을 사용한다.[47]이 모듈들은 일반적으로 적도를 향하는데, 지점의 위도보다 약간 낮은 기울기 각도로 되어 있다.[55]어떤 경우에는 지역 기후, 지형적 또는 전기 요금 체계에 따라 다른 기울기 각도를 사용할 수 있으며, 아침 또는 저녁 출력을 선호하기 위해 일반적인 동서 축에서 배열을 상쇄할 수 있다.[56]

이 설계의 변형은 어레이를 사용하는 것인데, 이 어레이의 기울기 각도는 계절 출력을 최적화하기 위해 연간 두 번 또는 네 번 조절할 수 있다.[47]그들은 또한 더 가파른 겨울 기울기 각도에서 내부 차양을 줄이기 위해 더 많은 육지 면적을 요구한다.[24]증가된 출력은 일반적으로 몇 퍼센트에 불과하기 때문에, 이 설계의 증가된 비용과 복잡성을 정당화하는 일은 거의 없다.[25]

듀얼 축 트랙터

스페인 레리다 인근의 벨푸이그 솔라파크에서는 극에 장착된 2축 트랙터를 사용한다.

들어오는 직접 방사선의 강도를 최대화하기 위해 태양 전지판을 태양 광선에 대해 정규 방향으로 조정해야 한다.[57]이를 위해, 배열을 설계할 수 있는데, 이는 태양을 매일 하늘을 가로지르는 움직임에서 태양을 추적할 수 있고, 그 표고가 일년 내내 변화함에 따라 가능하다.[58]

이러한 배열은 태양이 이동하고 배열 방향이 변함에 따라 간격(inter shading)을 줄일 수 있도록 간격을 두어야 하므로 더 많은 육지 면적이 필요하다.[59]또한 배열 표면을 필요한 각도로 유지하기 위해 더 복잡한 메커니즘이 필요하다.증가된 출력은 직접 방사선 수치가 높은 위치에서는 30%의 [60]순서가 될 수 있지만, 과부하 조건 때문에 온대 기후 또는 더 유의미한 확산 방사선의 증가율은 낮다.그래서 이중축 트랙터는 아열대 지역에서 가장 흔히 사용되며,[59] 루고 공장에서 유틸리티 스케일로 처음 배치되었다.[3]

단일축 트랙터

세 번째 접근방식은 토지 면적, 자본 및 운영 비용 측면에서 벌점이 적으며 추적의 일부 산출물 이익을 달성한다.여기에는 태양을 한 차원 – 즉 매일 하늘을 가로지르는 여행에서 – 하지만 계절에 맞춰 조정하지 않는 것이 포함된다.[61]축의 각도는 일반적으로 수평이지만, 넬리스 공군기지의 태양열 공원처럼 20° 기울어져 있으며,[62] 남북 방향으로 축을 적도를 향해 기울인다. 이는 사실상 추적과 고정 기울기 사이의 잡종이다.[63]

단일 축 추적 시스템은 축을 따라 대략 남북으로 정렬된다.[64]동일한 작동기가 동시에 여러 행의 각도를 조정할 수 있도록 행 사이의 연결을 사용하는 경우도 있다.[61]

전력 변환

태양광 패널은 직류(DC) 전기를 생산하기 때문에 이를 교류(AC)로 전환하기 위한 전환 장비가[53] 필요하다.이 변환은 인버터들에 의해 이루어진다.태양열 발전소는 효율을 극대화하기 위해 인버터 내 또는 별도의 장치로서 전기 부하도 변화시킨다.이 장치들은 각각의 태양열 어레이 끈을 최고 전력점에 가깝게 유지한다.[65]

이 변환 장비를 구성하는 두 가지 주요 대안이 있다. 중앙집중식 인버터와 문자열 인버터([66]일부 경우에는 개별 또는 마이크로 인버터가 사용됨)이다.[67]단일 인버터는 각 패널의 출력을 최적화할 수 있으며, 다중 인버터는 인버터가 고장 났을 때 출력 손실을 제한해 신뢰성을 높인다.[68]

중앙집중식 인버터

월트폴렌즈 솔라 파크는[69] 블록으로 나뉘는데, 각각 중앙집중형 인버터가 있다.

이러한 장치는 상대적으로 용량이 크며, 일반적으로 새로운 장치(2020년)의 경우 최대 1MW에서 최대 7MW 사이의 주문에 해당하므로 면적이 최대 2헥타르(4.9에이커)인 태양열 집열 블록의 출력을 조절한다.[70][71]중앙집중식 인버터를 사용하는 태양열 공원은 종종 분리형 직사각형 블록으로 구성되며, 한쪽 구석에 관련 인버터가 있거나 블록의 중심에 있다.[72][73][74]

스트링 인버터

스트링 인버터는 중앙 인버터보다 용량이 현저히 낮고, 새로운 모델(2020)의 경우 최대 250KW까지이며,[70][75] 단일 어레이 스트링의 출력을 조절한다.이것은 일반적으로 전체 발전소 내의 전체 또는 한 줄로 늘어선 태양열 배열의 일부분이다.스트링 인버터는 태양열 공원의 효율성을 향상시킬 수 있으며, 예를 들어 배열의 다른 부분이 서로 다른 방향에서 배치되거나 현장 면적을 최소화하기 위해 밀접하게 포장되는 등 다양한 수준의 불규칙성을 경험하고 있다.[68]

트랜스포머

시스템 인버터는 일반적으로 480V에서AC 최대 800V의AC 전압으로 출력을 제공한다.[76][77]전기 그리드는 수만 볼트 또는 수십만 볼트의 훨씬 더 높은 전압으로 작동하기 때문에 변압기가 통합되어 필요한 출력을 그리드에 전달한다.[78][51]롱아일랜드 솔라팜은 리드 타임이 길기 때문에 변압기 고장으로 인해 태양광 농장이 장기간 오프라인 상태가 유지될 수 있었기 때문에 예비 변압기를 현장에 보관하는 것을 선택했다.[79]트랜스포머는 일반적으로 수명이 25~75년이며, 일반적으로 태양광 발전소의 수명 동안 교체가 필요하지 않다.[80]

시스템 성능

주요 기사:광전지계통 성능
조지아 주 글리언 카운티의 발전소

태양열 파크의 성능은 기후 조건, 사용되는 장비 및 시스템 구성에 따라 달라진다.일차 에너지 입력은 태양열 집열 평면의 전지구 광선조도이며, 이는 직사선과 확산 방사선의 조합이다.[81]일부 오염된 지역에서는 입사광을 차단하는 태양 전지판에 먼지 또는 유기 물질이 축적되는 것이 상당한 손실 요인이다.[82]

계통 출력의 핵심 결정요인은 특히 사용되는 태양전지의 종류에 따라 달라지는 태양전지의 변환효율이다.[83]

광 흡수 손실, 불일치, 케이블 전압 강하, 변환 효율성 및 기타 기생적 손실과 같은 광범위한 요인에 의해 태양 모듈의 DC 출력과 그리드에 공급되는 AC 전력 사이에 손실이 발생할 것이다.[84]이러한 손실의 총가치를 평가하기 위해 '성과비'[85]라는 매개변수가 개발되었다.성능 비율은 태양 모듈이 주변 기후 조건에서 제공할 수 있어야 하는 총 DC 전력의 비율로 공급되는 출력 AC 전력을 측정한다.현대식 태양열 공원에서는 일반적으로 성능 비율이 80%를 초과해야 한다.[86][87]

시스템 성능 저하

초기 태양광 발전 시스템 생산량은 연간 10% 감소했지만 2010년 기준 중위수 성능 저하율은 연간 0.5%로 2000년 이후 제작된 모듈들은 성능 저하율이 현저히 낮아 25년 내에는 출력 성능의 12%만 잃게 된다.[4]연 4%의 성능저하 모듈을 사용하는 시스템은 같은 기간 동안 생산량의 64%를 잃게 된다.[88]많은 패널 제조사는 일반적으로 10년 내 90%, 25년 내 80%의 성능 보증을 제공한다.모든 패널의 출력은 일반적으로 작동 첫 해 동안 플러스 마이너스 3%로 보증된다.[89]

태양열 공원 개발 사업

웨스트밀 솔라파크(Westmill Solar Park[90])는 세계 최대 규모의 커뮤니티 소유 태양광 발전소다[91].

태양열 발전소는 다른 재생 가능, 화석 또는 원자력 발전소의 대안으로 상업용 전기를 송전망으로 공급하기 위해 개발된다.[92]

공장주는 전기 발전기다.오늘날 대부분의 태양열 발전소는 독립된 전력 생산자(IPP)가 소유하고 있지만 일부는 투자자 또는 지역사회 소유 전력회사가 소유하고 있다.[93][94]

이들 전력 생산자 중 일부는 자체적으로 발전소의 포트폴리오를 개발하지만,[95] 대부분의 태양광 공원은 초기에는 전문 프로젝트 개발자들에 의해 설계되고 건설된다.[96]일반적으로 개발자는 프로젝트를 기획하고, 계획 및 연결 동의서를 얻으며, 필요한 자본에 대한 자금조달을 주선한다.[97]실제 건설 공사는 보통 하나 이상의 엔지니어링, 조달 및 건설(EPC) 계약자와 계약된다.[98][unreliable source?]

신규 태양광발전소 개발의 주요 이정표는 계획동의,[99] 그리드 연결 승인,[100] 재무 마감,[101] 건설,[102] 연결 및 커미셔닝이다.[103]공정의 각 단계에서 개발자는 발전소의 예상 성능 및 비용 추정치와 그것이 제공할 수 있어야 하는 재무 수익에 대한 추정치를 업데이트할 수 있을 것이다.[104]

계획승인

태양광 발전소는 정격 출력 1메가와트당 최소 1헥타르를 차지하기 때문에 계획승인을 받아야 하는 상당한 면적이 필요하다.[105]관할구역과 관할구역 및 소재지에 따라 다른 동의를 얻을 수 있는 기회와 관련 시간, 비용 및 조건.많은 계획승인은 또한 향후 역이 해체된 후 현장의 처리에 대한 조건을 적용할 것이다.[77]전문적 보건, 안전 및 환경 평가는 설비가 모든 HSE 규정에 따라 설계되고 계획되었음을 보장하기 위해 PV 발전소 설계 중에 수행된다.

그리드 연결

그리드 연결의 가용성, 지역성 및 용량은 새로운 태양열 공원을 계획할 때 주요 고려사항이며 비용에 상당한 기여를 할 수 있다.[106]

대부분의 스테이션은 적절한 그리드 연결 지점의 몇 킬로미터 이내에 배치된다.이 네트워크는 최대 용량으로 작동할 때 태양열 파크의 출력을 흡수할 수 있어야 한다.프로젝트 개발자는 일반적으로 이 지점에 송전선을 제공하고 연결을 하는 비용을 흡수해야 할 것이다. 그리드를 업그레이드하는 데 수반되는 비용 외에 발전소의 출력을 수용할 수 있다.[107]따라서 태양광 발전소는 기존 기반시설을 재사용하기 위해 기존 석탄화력발전소 부지에 건설되기도 한다.[108]

운영 및 유지관리

태양열 공원이 위탁되면 소유자는 운영 및 유지보수를 수행할 수 있는 적절한 거래처(O&M)와 계약을 체결한다.[109] 많은 경우 원래 EPC 계약자가 이를 이행할 수 있다.[110]

태양열 발전소의 신뢰할 수 있는 고체 상태 시스템은 예를 들어 회전하는 기계에 비해 최소한의 정비가 필요하다.[111]O&M 계약의 주요 측면은 발전소 및 모든 1차 서브시스템의 성능에 대한 지속적인 모니터링이며,[112] 일반적으로 원격으로 수행된다.[113]이를 통해 실제 경험한 기후 조건에서 예상되는 출력과 성능을 비교할 수 있다.[101]또한 교정 및 예방 유지보수를 스케줄링할 수 있는 데이터도 제공한다.[114]소수의 대형 태양광 발전소는 태양 전지판마다 별도의 인버터나[115][116] 맥시마이저를[117] 사용해 모니터링이 가능한 개별 성능 데이터를 제공한다.다른 태양광 발전소의 경우 열화상 촬영으로 교체할 수 있는 성능 불량 판넬을 식별한다.[118]

동력전달

태양열 공원의 수입은 그리드에 전기를 판매함으로써 얻어진 것이며, 따라서 태양열 공원의 생산량은 전력 시장 내 균형과 정착을 위해 일반적으로 30분 단위로 제공되는 에너지 산출물의 판독값으로 실시간으로 측정된다.[119]

수입은 발전소 내 장비의 신뢰성과 또한 수출하는 그리드 네트워크의 가용성에 의해 영향을 받는다.[120][unreliable source?]일부 연결 계약은 예를 들어 수요가 낮거나 다른 발전기의 가용성이 높은 시기에 전송 시스템 운영자가 태양열 파크의 출력을 줄일 수 있도록 허용한다.[121]일부 국가는 유럽 재생 에너지 지침에 따른 것과 같이 재생 가능한 발전기의 그리드에[122] 대한 우선 접속을 위한 법적 조항을 제정한다.[123]

경제금융

최근 몇 년 동안 PV 기술은 전력 생산 효율을 개선하고 와트당 설치 비용을 줄였으며 에너지 회수 시간(EPBT)도 단축했다.세계 대부분의 지역에서 그리드 패리티에 도달했고, 주류 전력 공급원이 되었다.[124][125][126]

태양광 발전 비용이 그리드 패리티에 도달함에 따라 PV 시스템은 에너지 시장에서 경쟁적으로 전력을 제공할 수 있었다.아래에 상세히 기술된 바와 같이 초기 시장을 활성화하기 위해 필요했던 보조금과 인센티브는 경매와[127] 경쟁입찰로 점차 대체되어 추가적인 가격인하로 이어졌다.

유틸리티 규모의 태양열 경쟁 에너지 비용

국가 및 에너지 전력회사가 새로운 발전 용량에 대한 경매를[128] 도입함에 따라 유틸리티 규모의 태양열 경쟁력 향상이 더욱 가시화되었다.일부 경매는 태양열 프로젝트를 위해 남겨진 반면,[129] 다른 경매는 더 넓은 범위의 출처에 열려 있다.[130]

이러한 경매와 입찰에 의해 드러난 가격은 많은 지역에서 높은 경쟁률을 보이고 있다.제시된 가격에는 다음이 포함된다.

재생 에너지 경매에서 유틸리티 규모의 PV 발전소가 달성한 경쟁력 있는 에너지 가격
날짜 나라 대행사 최저가 등가
USD/kWh		 등가
€/MWh 2022		 참조
2017년 10월 사우디아라비아 신재생에너지 프로젝트 개발실 US$ 17.9/MWh 1.79 16 [131]
2017년 11월 멕시코 세나이스 US$ 17.7/MWh 1.77 16 [132]
2019년 3월 인도 인도의 태양 에너지 공사 INR 2.44/kWh 3.5 32 [133]
2019년 7월 브라질 아젠시아 나시오날 드 에네르기아 엘렉트리카 BRL 67.48/MWh 1.752 16 [134]
2020년 7월 아랍에미리트 아부다비 아부다비 전력공사 AED 파일 4.97/kWh 1.35 12 [135]
2020년 8월 포르투갈 에너지 및 지질학 국장 € 0.01114/kWh 1.327 12 [136]
2020년 12월 인도 구자라트 우르자 비카스 니감 INR 1.99/kWh 2.69 24 [137]

그리드 패리티

주 기사: 그리드 패리티

태양광 발전소는 최근 몇 년간 지속적으로 가격이 저렴해졌으며, 이러한 추세는 계속될 것으로 예상된다.[138]한편, 전통적인 전기 발전은 점차적으로 더 비싸지고 있다.[139]이러한 추세는 역사적으로 더 비싼 태양열 공원 에너지 가격이 전통적인 전기 발전 비용과 일치하거나 이기기 때문에 크로스오버 지점으로 이어졌다.[140]이 점은 위치 및 기타 요인에 따라 달라지며 일반적으로 그리드 패리티라고 한다.[141]

전기 송전망에 전기를 판매하고 있는 상업용 태양광 발전소의 경우, 태양광의 평준화 비용이 전기 도매 가격과 일치해야 할 것이다.이 점을 '도박 격자 패리티' 또는 '버스바 패리티'[142]라고 부르기도 한다.

설치된 PV 시스템의 가격은 태양 전지 및 패널보다 더 많은 지역적 변화를 보여주며, 이는 세계적인 상품화 경향이 있다.IEA는 고객 인수, 허가, 검사 및 상호연결, 설치 노동력 및 자금조달 비용을 포함하는 "소프트 비용"의 차이로 인한 이러한 불일치를 설명한다.[143]

인센티브 메커니즘

세계 많은 지역에서 그리드 패리티에 도달하기 전 몇 년 동안, 태양열 발전소는 전기 공급을 위해 경쟁하기 위해 어떤 형태의 재정적 인센티브가 필요했다.[144][unreliable source?]많은 나라들이 태양열 발전소의 배치를 지원하기 위해 이러한 인센티브를 사용했다.[145]

공급관세

주요 기사:공급관세

공급 관세는 전력회사가 적격 발전기에 의해 생산되고 송전망에 공급되는 재생 전기의 각 킬로와트 시간에 대해 지불해야 하는 지정 가격이다.[146]이러한 관세는 일반적으로 도매 전기 가격에 대한 프리미엄을 나타내며 전력 생산자가 이 프로젝트에 자금을 조달할 수 있도록 보장된 수익 흐름을 제공한다.[147]

재생 가능한 포트폴리오 표준 및 공급업체 의무

주요 기사:재생가능포트폴리오표준

이 표준은 전력회사가 재생 가능한 발전기로부터 일정 비율의 전력을 공급해야 하는 의무다.[148]대부분의 경우 어떤 기술을 사용해야 하는지 규정하지 않고 유틸리티는 가장 적합한 재생 가능원을 자유롭게 선택할 수 있다.[149]

태양열 기술이 RPS의 일부를 할당하는 경우는 예외로 하며, 이를 '태양열로 따로 설정'이라고도 한다.[150]

대출보증 및 기타 자본장려금

주요기사 : 대출보증

일부 국가와 주는 2010년과 2011년 태양광 발전소에 대한 많은 투자를 자극한 미국 에너지부의 대출 보증 계획과 같이 광범위한 인프라 투자에 사용할 수 있는 덜 타겟팅된 재정적 인센티브를 채택한다.[151][152]

세금 공제 및 기타 재정적 인센티브

태양광 발전소에 대한 투자를 활성화하기 위해 사용되어온 또 다른 형태의 간접 인센티브는 투자자가 이용할 수 있는 세금 공제였다.어떤 경우에는 크레딧이 생산세액공제처럼 설비에 의해 생산된 에너지와 연계되었다.[153]다른 경우에는 투자세액공제와[154] 같은 자본투자와 관련되었다.

국제, 국가 및 지역 프로그램

자유시장상업장려금 외에도 일부 국가와 지역은 태양광 설비 배치를 지원하는 구체적인 프로그램을 갖고 있다.

유럽연합의 재생 에너지[155] 지침은 모든 회원국의 재생 에너지 배치 수준을 증가시키는 목표를 설정한다.각자는 이러한 목표를 어떻게 달성할 것인지 보여주는 국가 재생 에너지 실행 계획을 개발하도록 요구되어 왔으며, 이들 중 다수는 태양 에너지 배치에 대한 구체적인 지원 대책을 가지고 있다.[156]이 지시는 또한 각 주들이 그들의 국경을 벗어난 프로젝트를 개발할 수 있도록 허용하고 있으며, 이것은 헬리오스 프로젝트와 같은 양자 프로그램을 이끌어 낼 수도 있다.[157]

UNFCCC의 청정 개발 메커니즘은[158] 특정 적격 국가의 태양열 발전소를 지원할 수 있는 국제 프로그램이다.[159]

게다가 많은 다른 나라들은 특정한 태양 에너지 개발 프로그램을 가지고 있다.인도의 JNNSM,[160] 호주의 플래그십 프로그램,[161] 남아공과[162] 이스라엘의 유사한 프로젝트 등이 대표적인 예다.[163]

재무실적

태양광 발전소의 재정 실적은 수입과 원가의 함수다.[25]

태양열 공원의 전기 출력은 태양 복사, 발전소의 용량 및 성능 비율과 관련이 있을 것이다.[85]이러한 전기 출력에서 도출된 수입은 주로 전기 판매와 [164]Feed-in 관세 또는 기타 지원 메커니즘에 따른 인센티브 지급에서 나온다.[165]

전기요금은 하루 중 다른 시간에 차이가 날 수 있어 수요가 많은 시기에 더 높은 가격을 제시할 수 있다.[166]이는 그러한 시기에 생산량을 증가시키기 위한 발전소의 설계에 영향을 미칠 수 있다.[167]

태양열 발전소의 주요 비용은 자본 비용이며, 따라서 관련된 자금조달과 감가상각이다.[168]특히 연료가 필요하지 않기 때문에 운영 비용은 일반적으로 상대적으로 낮지만,[111] 대부분의 운영자들은 발전소의 가용성을 극대화하고 그에 따라 수익 대 비용 비율을 최적화하기 위해 적절한 운영 및 유지보수 커버를[112] 이용할 수 있는지 확인하고자 할 것이다.[169]

지리

주요 기사:나라별 태양광 발전과 태양광 발전량

그리드 패리티에 가장 먼저 도달한 곳은 전통적인 전기 가격이 높고 일사량이 높은 곳이었다.[20]지역마다 격자 평등을 달성함에 따라 태양열 공원의 전세계 분포가 바뀔 것으로 예상된다.[170]또한 새로운 PV 배치의 초점이 유럽에서 지상 탑재형 PV 시스템이 선호되는 선벨트 시장으로 바뀌었기 때문에 이 전환은 옥상에서 유틸리티 규모의 발전소로의 전환을 포함한다.[171]: 43

경제적 배경 때문에, 지원 체제가 가장 일관적이거나 가장 유리했던 곳에 대규모 시스템이 현재 분포되어 있다.[172]Wiki-Solar는 4MWAC 이상의 전 세계 PV 발전소의 총 용량을 2019년[1] 말 9,000개 설비에서 c. 220 GW로 평가했으며, 2014년 25%에서 증가한 633 GW로 추정된 전 세계 PV 용량의 약 35%를 차지한다.[173][171][needs update]주요 시장에서의 활동은 아래에서 개별적으로 검토한다.

중국

주요 기사:중국의 태양열 발전

2013년 중국은 독일을 제치고 가장 많은 양의 태양열 용량을 가진 국가로 선정되었다.[174]이 중 많은 부분이 청정개발기구에 의해 지원되어 왔다.[175]고비사막에서[12] 가장 농도가 높고 중국 북서부의 전력망과 연결되는 등 전국의 발전소 분포가 상당히 넓다.[176]

독일.

주요 기사:독일의 태양열 발전

유럽 최초의 멀티메가와트 공장은 2003년에 위탁되어 Hemau의 4.2 MW 커뮤니티 소유 프로젝트였다.[177]그러나 2004년 독일의 공급관세 개정으로 전력계급 태양광발전소 설립에 가장 강력한 추진력을 갖게 되었다.[6][178]이 프로그램에 따라 가장 먼저 완공된 것은 지오솔이 개발한 라이프치거 랜드 태양열 공원이다.[179]2004년과 2011년 사이에 수십 개의 공장이 지어졌는데, 그 중 몇 개는 당시 세계에서 가장 큰 공장이었다.독일의 공급 관세를 제정하는 법률인 EEG는 보상 수준뿐만 아니라 그리드에 대한 우선 접속과 같은 다른 규제 요인에 대한 입법적 근거를 제공한다.[122]이 법은 2010년 농경지 사용을 제한하기 위해 개정되었는데,[180] 이때부터 대부분의 태양광 공원이 옛 군사용지 등 이른바 '개발지'에 건설되었다.[42]이[8] 때문에 독일 내 태양광 발전소의 지리적 분포가 옛 동독에 치우친 것도 이 때문이다.[181][182]

인도

바들라 솔라파크(Bhadla Solar Park)는 인도에 위치한 세계 최대 규모의 태양열 공원이다.
주요 기사:인도의 태양열 발전

인도는 유틸리티 규모의 태양열 용량 설치를 위한 선도적인 국가들을 부상시키고 있다.구자라트의 차란카 솔라파크는 2012년[183] 4월 정식 개장했으며 당시 세계 최대 규모의 태양광 발전소 그룹이었다.

지리적으로 설치 용량이 가장 큰 주는 텔랑가나, 라자스탄, 안드라프라데시 주이며 각각 2GW 이상의 태양광 발전 용량을 갖추고 있다.[184]라자스탄과 구자라트는 파키스탄과 함께 타르 사막을 공유한다.2018년 5월 파바가다 솔라파크는 기능화돼 2GW의 생산능력을 갖췄다.2020년 2월 기준으로 세계 최대 규모의 솔라파크다.[185][186]2018년 9월 Acme Solar는 인도에서 가장 저렴한 태양광발전소인 200MW 라자스탄 바들라 태양광발전소를 위탁 운영했다고 발표했다.[187]

이탈리아

주요 기사:이탈리아의 태양열 발전

이탈리아에는 광발전소가 많이 있는데, 그 중 가장 큰 발전소는 84MW 몬탈토 디 카스트로 프로젝트다.[188]

조던

2017년 말까지 732MW 이상의 태양광 프로젝트가 완료된 것으로 알려져 요르단 전력의 7%에 달하는 기여를 했다.[189]당초 요르단이 2020년까지 발전하고자 하는 재생에너지 비율을 10%로 정한 뒤 2018년 정부는 이 수치를 [190][needs update]뛰어넘어 20%를 목표로 한다고 발표했다.

스페인

주요 기사:스페인의 태양열 발전

현재까지 스페인에 태양광 발전소를 배치한 것의 대부분은 2007–8년의 붐 시장 동안에 일어났다.[191][needs update]역들은 전국에 잘 분포되어 있으며, 어느 정도 스테페타두라, 카스티일-라 만차, 무르시아에 집중되어 있다.[9]

미국

주요 기사:미국의 태양열 발전

미국의 태양광발전소 배치는 주로 남서부에 집중돼 있다.[11]캘리포니아와[192] 주변 주들의[193][194] 재생가능 포트폴리오 표준은 특별한 동기를 제공한다.

저명한 태양열 공원

주요 기사:광발전소 목록

다음의 태양열 공원은, 그들이 운영이 되었을 때, 세계나 그들의 대륙에서 가장 크거나, 주어진 이유로 주목할 만한 것이었다.

주목할 만한 태양열 발전소
이름 나라[195] 공칭 전력
(MW)[196][197] 		커미셔닝됨 메모들
캘리포니아 샌버너디노 군 [3]루고 미국 1 MW 1982년 12월 제1 MW 공장
카리사 평원[4] 미국 5.6 MW 1985년 12월 당시 세계 최대 규모
헤마우[177] 독일. 4.0 MW 2003년 4월 당시 유럽 최대 커뮤니티 소유 시설[177]
라이프치거 랜드[179] 독일. 4.2 MW 2004년 8월 당시 유럽 최대 규모; FITs[25][179] 1위
포킹[198] 독일. 10 MW 2006년 4월 세계 최대 규모
네바다 주 넬리스 공군 기지[199] 미국 14 MW 2007년 12월 당시 미국 최대 규모
올메딜라[200] 스페인 60 MW 2008년 7월 당시 세계·유럽 최대 규모
시난 시[201] 한국 24 MW 2008년 8월 당시 아시아 최대 규모
작센 주 발트폴렌츠[69] 독일. 40 MW 2008년 12월 세계 최대 박막 공장.2011년[25] 52MW로 확장
플로리다 주 데소토[202] 미국 25 MW 2009년 10월 당시 미국 최대 규모
라 로세라이[203] 재결합 11 MW 2010년 4월 아프리카 최초 10MW+ 공장
온타리오 주 사르니아[204] 캐나다 97 MWP 2010년 9월 당시 세계 최대 규모였습니다.80 MW에AC 해당한다.
골무드, 칭하이,[205] 중국 200 MW 2011년 10월 당시 세계 최대 규모
피노우 타워[206] 독일. 85 MW 2011년 12월 유럽 최대 규모로 확장
롭부리[207] 태국. 73 MW 2011년 12월 당시 아시아 최대(중국 외)[25]
크림반도의 페로보[208] 우크라이나 100 MW 2011년 12월 유럽에서 가장 큰 기업이 됨
차란카, 구자라트[209][210] 인도 221 MW 2012년 4월 아시아 최대의 태양열 공원
애리조나 주 아구아 칼리엔테[211] 미국 290 MWAC 2012년 7월 당시 세계 최대 태양열 발전소
누하르덴부르크, 브란덴부르크[42] 독일. 145 MW 2012년 9월 유럽에서 가장 큰 태양 클러스터가 됨
그린허프 강, 서부 오스트레일리아,[212] 호주. 10 MW 2012년 10월 오스트랄라시아 최초의 10MW+ 공장
마제스와 레파티시온 페루 22 MW 2012년 10월 남아메리카의[213][214] 첫 번째 유틸리티 규모 공장
옥스퍼드셔[90] 주 웨스트밀 솔라파크 영국 5 MW 2012년 10월 Westmill Solar Cooperative에 인수되어 세계 최대 규모의 커뮤니티 소유 태양광 발전소가[91] 됨
콜로라도 주 산 미겔 파워 미국 1.1 MW 2012년 12월 미국에서[215] 가장 큰 커뮤니티 소유 공장
셰이크 자예드, 누악초트[216] 모리타니아 15 MW 2013년 4월 아프리카에서[217] 가장 큰 태양열 발전소
캘리포니아 리버사이드 카운티 [5]토파즈 미국 550 MWAC 2013년 11월 당시[218] 세계 최대 규모의 태양열 공원
아마나세르, 코피아포, 아타카마 칠리 93.7 MW 2014년 1월 당시 남미[219] 최대 규모
재스퍼, 포스트마스버그, 노던 케이프 남아프리카 공화국 88 MW 2014년 11월 아프리카에서 가장 큰 식물
칭하이 공허 롱양샤 PV/하이드로 전력 프로젝트 중국 850 MWP 2014년 12월 320 MW Phase I(2013)[220]에 추가된 530 MW의 2단계는 이 발전소를 세계에서 가장 큰 태양열 발전소로 만든다.
닌간, 뉴사우스웨일스 주 호주. 102 MW 2015년 6월 오스트랄라시아 오세아니아에서 가장 큰 식물이 됨
캘리포니아 로스앤젤레스 카운티 [221]솔라 스타 미국 579 MWAC 2015년 6월 세계 최대 규모의 태양광발전소 설치사업(롱얀샤는 2단계로 건설)
세스타스, 아키타인 프랑스. 300 MW 2015년 12월 유럽에서[222] 가장 큰 PV 발전소
피니스 테레, 마리아 엘레나, 토코필라 칠리 138 MWAC 2016년 5월 남아메리카에서[223] 가장 큰 공장이 됨
몬테플라타 솔라, 몬테플라타 도미니카 공화국 30 MW 2016년 3월 카리브해에서 가장 큰 PV 공장.[224][225]
이투베라바, 이투베라바, 상파울루 브라질 210 MW 2017년 9월 남아메리카에서[226] 가장 큰 PV 발전소
SA 포트 아우구스타의 분갈라 호주. 220 MWAC 2018년 11월 오스트랄라시아에서 가장 큰 태양광[227] 발전소가 되다
누어 아부다비, 스위한, 아부다비 아랍에미리트 1,177 MWP 2019년 6월 아시아와 세계에서 가장 큰 단일 태양광 발전소([228][229]공동 배치 프로젝트 그룹과는 반대).
카우차리 태양열 발전소 아르헨티나 300 MW 2019년 10월 남미 최대 태양광 발전소가 되다
벤반 솔라파크, 벤반, 아스완 이집트 1,500 MW 2019년 10월 32개의 공동주거 프로젝트 그룹이 아프리카에서 가장 규모가 크다.[230]
바들라 솔라파크, 바들라추런 키, 라자스탄 인도 2,245 MW 2020년 3월 공동입주한 31개의 태양열 발전소는 세계에서 가장 큰 태양열 공원이라고 보고되었다.[231]
누녜스 데 발보아 태양 발전소, 우사그레, 바다호스 스페인 500 MWAC 2020년 3월 물라 태양광발전소(이전AC 3개월 설치 450MW)를 제치고 유럽 최대 태양광발전소로 도약한다.[232]

참고 항목

참조

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