공칭전력(광전)

Nominal power (photovoltaic)
주요 기사:공칭 전력

공칭 전력은 태양전지, 모듈 및 시스템과 같은 태양광 발전(PV) 장치의 명판 용량으로, 정확하게 정의된 조건에서 저항을 변화시키면서 회로의 전류와 전압을 측정하여 결정됩니다.공칭전력은 [1]케이블과 컨버터의 치수를 올바르게 측정하기 위해 설비를 설계할 때 중요합니다.

피크 전력은 실제 방사선 조건에서의 전력과 동일하지 않습니다.실제로 태양 [2]전지의 상당한 가열로 인해 이 수치는 약 15-20% 낮아질 것이다.또한 태양광 발전소와 같이 교류로 전기를 변환하는 설비에서는 경제적 이유로 태양계보다 낮은 피크 용량으로 크기가 조정되는 인버터에 의해 실제 총 발전 용량이 제한된다.DC의 피크 전력에 도달하는 시간은 매년 몇 시간밖에 되지 않기 때문에 소형 인버터를 사용하면 총 에너지 생산량의 극히 일부만 클리핑(소모)하면서 인버터 비용을 절약할 수 있습니다.DC-AC 변환 후의 발전소의 용량은 보통 W 또는DC W가 아닌p W로AC 보고된다.

표준 시험 조건

PV 장치의 공칭 전력은 IEC 61215, IEC 61646 및 UL 1703과 같은 표준에 명시된 표준 시험 조건(STC)에 따라 측정된다.특히, 빛의 세기는 1000 W/m이며2, 여름철 위도 35°N(기단 1.5)에서 햇빛과 유사한 스펙트럼이 지표면에 닿으며, 셀의 온도는 25°C이다.전력은 모듈의 저항 부하를 개방 회로와 폐쇄 회로 사이에서 변화시키면서 측정됩니다(최대 저항과 최소 저항 사이).이렇게 측정된 최고 전력은 모듈의 '공칭' 전력(와트)입니다.이 공칭 전력을 태양광 발전 장치의 특정 영역(면적 × 1000 W/m2)에 떨어지는 광전력으로 나눈 값에 따라 효율, 즉 입사 에너지에 대한 장치 전기 출력의 비율이 정의된다.

와트 피크

SI 표준을 유지하는 국제측량국(International Bureau of Weights and Measure)은 물리적 단위와 그 기호가 주어진 물리적 수량에 대한 특정 정보를 제공하는 데 사용되어서는 안 되며 [3]수량에 대한 정보의 유일한 소스가 되어서는 안 된다고 명시하고 있다.단, 구어영어는 SI 내에서 예를 들어 킬로와트피크(kWp), 메가와트피크(MWp) 등의 비SI 단위 와트피크 및 비SI 기호p W를 사용하여 수량파워와 그 단위를 혼용하는 경우가 있다.이와 같이 태양광 발전 설비는 예를 들어 "피크 전력의 1킬로와트"를 의미하는 "1킬로와트 피크"를 갖는 것으로 설명할 수 있다.SI 외부에서도 마찬가지로 피크 전력은 "Ppeak = 1 kW"가 아닌 "P = 1 kWp"로 기록될 수 있습니다.국내 PV 설비의 맥락에서 킬로와트(kW)는 피크 전력의 가장 일반적인 단위이며, 때로는p [4]kW라고도 한다.

DC에서 AC로의 변환

태양광은 직류(패널에서 발생하는 직류)에서 교류(AC)로 변환하여 전력 그리드에 주입해야 한다.태양광 패널은 매년 몇 시간 동안만 피크 전력을 발생시키고 DC-AC 변환기는 비용이 많이 들기 때문에 변환기는 보통 패널의 피크 DC 전력보다 작습니다.즉, 매년 몇 시간 동안 피크가 "잘려" 추가 에너지가 손실됩니다.이는 1년 동안 생성된 총 에너지에는 거의 영향을 미치지 않지만 시스템 균형(BOS) 비용을 상당히 절감합니다.변환기의 저사이즈로 인해, 태양광 발전소의 AC 정격은 일반적으로 DC 정격보다 훨씬 낮은 30%까지 낮아진다.이는 발전소의 계산된 연간 용량 계수를 증가시킨다.피크 전력의 다운레이팅과 관련된 클리핑은 DC에서AC로의 변환으로 발생하는 손실과는 다릅니다.이것은, 어느 전력 레벨에서도 발생하는 것으로, 통상은 비교적 작은 것입니다.

대부분의 국가들은 PV시스템과 패널의 설치된 공칭 명판 용량에 watt-peak에, Wp,[5]거나 때로는 WDC로 표시된 직류를 셈으로써 참고할 대부분의 제조업자와 태양광 산업의 태양열 에너지 산업 협회(SEIA), 유럽 태양광 발전 산업 협회(EPIA)또는 Interna과 같은 조직.tional 에너지청(IEA-PVPS).일부 그리드 규제에서는 PV 시스템의 AC 출력이 공칭 DC 피크 전력(독일)의 70% 이하로 제한될 수 있습니다.이러한 두 가지 다른 지표 때문에 국제기구는 와트 [6]피크에서 일관성 있는 글로벌 PV 배치를 보고하기 위해 상기 국가의 공식 국내 수치를 원시 DC 산출물로 다시 전환해야 한다.

공칭전력출력(와트피크p, W)이 실제로 DC인지 또는 이미 AC로 변환되어 있는지를 명확히 하기 위해 MW와 MWACDC 또는 kW와 kW로AC 명시되는DC 경우가 있다.변환된AC W는 "MW(AC)", "MWAC" 또는 "MWAC"로 표기되기도 합니다.W와p 마찬가지로 이들 유닛은 SI에 준거하고 있지 않지만 널리 사용되고 있습니다.예를 들어, 정격 용량이 MW 단위로AC 주어지는 캘리포니아에서는 DC에서 AC로의 변환 시 15%의 다운레이팅이 [7]가정된다.

와트당 비용

와트 피크는 편리한 측정치이며 가격, 판매량 및 성장률의 기준이 되는 태양광 발전 산업에서 표준화된 수치이지만, 실제 성능에 가장 중요한 수치는 아니다.태양 전지판의 역할은 최소한의 비용으로 전력을 생산하는 것이기 때문에 실제 환경에서 발생하는 전력의 양과 그 비용을 비교해서 평가하는 것이 가장 중요한 수치여야 한다.이 와트당 비용 측정은 업계에서 널리 사용되고 있습니다.

A 브랜드의 패널과 B 브랜드의 패널이 실험실 테스트에서 정확하게 동일한 와트 피크를 제공할 수 있지만 실제 설치에서는 출력이 다릅니다.이 차이는 온도가 높을 때 열화율이 다르기 때문에 발생할 수 있습니다.동시에, A 브랜드는 B 브랜드보다 생산성은 떨어지지만, 비용도 적게 들 수 있기 때문에 금전적으로 유리해질 가능성이 있습니다.또 다른 시나리오도 있습니다.고가의 패널이 더 많은 전력을 생산하기 때문에 저가의 패널보다 경제적인 성능을 발휘할 수 있습니다.소유자의 재무적 성과를 향상시킬 수 있는 패널을 결정하기 위해서는 초기 및 지속적인 장기적인 성능 대비 비용을 정확하게 분석해야 합니다.

실제 상태에서의 출력

태양광 발전 시스템의 생산량은 햇빛의 강도와 다른 조건에 따라 달라진다.태양광이 많을수록 PV 모듈의 전력은 증가합니다.최적 조건에서의 퍼포먼스와 비교하여 손실은 틸트 및/또는 방위에서의 모듈의 이상적이지 않은 정렬, 고온, 모듈 전력 불일치(시스템 내의 패널이 직렬로 연결되어 있기 때문에 가장 낮은 성능의 모듈이 속한 스트링의 성능을 정의함), 에이징 팩터, 오염 및 DC-AC 변환에 의해 발생합니다.실제 조건에서 모듈이 생성하는 전력은 햇빛의 강도가 1000W/m2(독일 등 여름의 정오와 거의 일치함)를 초과하거나 낮은 온도에서 1000W/m에2 가까운 태양광 조사가 발생할 때 공칭 전력을 초과할 수 있습니다.

태양광 발전소의 공칭 전력 정격은 DC 정격과 AC 정격(30~40%)의 차이가 커 기존 발전소의 명판 MCR 정격과는 비교가 되지 않는다.석탄화력발전소/원전이 공급할 수 있는 순전력은 내부소비량을 차감한 후 명판 MCR의 약 90%이다.마찬가지로 CCGT의 경우 부지 정격의 약 97%, GTPP 또는 수력 발전소의 경우 부지 정격의 99%가 넘는다.일반적으로 DC 용량에 기초한 Solar PV에 대해 주어진 설치 비용/MW는 다른 발전원(풍력 및 태양열 포함)의 순 MCR과 비교할 때 왜곡된다.태양광 발전의 실제 설치 비용은 AC 전력 그리드에 동일한 입력(MW)을 제공하기 위해 다른 전원의 순 MCR에 비해 약 50% 더 높다.

레퍼런스

  1. ^ Die Verwirung um das Watt-Peak, 와트 피크를 둘러싼 혼란, 2009년 8월 14일.
  2. ^ "What does kilowatt peak (kWp) actually mean?". Archived from the original on 12 June 2015. Retrieved 11 June 2015.
  3. ^ International Bureau of Weights and Measures (2006), The International System of Units (SI) (PDF) (8th ed.), p. 132, ISBN 92-822-2213-6, archived (PDF) from the original on 2021-06-04, retrieved 2021-12-16
  4. ^ "What does kilowatt peak (kWp) actually mean?". solar-is-future.com. 2011. Archived from the original on 12 June 2015. Retrieved 11 June 2015.
  5. ^ "Global Market Outlook for Photovoltaics 2014-2018" (PDF). epia.org. EPIA - European Photovoltaic Industry Association. p. 15. Archived from the original (PDF) on 25 June 2014. Retrieved 12 June 2014.
  6. ^ "Snapshot of Global PV 1992-2014" (PDF). iea-pvps.org/index.php?id=32. International Energy Agency — Photovoltaic Power Systems Programme. 30 March 2015. p. 11. Archived from the original on 7 April 2015.
  7. ^ Gipe, Paul (20 November 2009). "Solar PV DC Conversion Factor for AC kW". Wind Works. Archived from the original on 15 September 2013. Retrieved 23 January 2020.