신재생에너지발전설비기능사(태양광) 필기시험 4회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 신재생에너지발전설비기능사(태양광)

필기시험 4회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

본 글 최하단에

실전테스트를 하시면 됩니다.

1. 태양광 발전 시스템의 기본 원리 및 효율

태양전지 효율 향상 조건

빛 흡수 최대화: 가능한 많은 빛이 반도체 내부에서 흡수되어야 합니다.
재결합 방지: 빛에 의해 생성된 전자와 정공쌍이 소멸되지 않고 외부 회로까지 전달되어야 합니다.
강한 전기장: PN 접합부에 큰 전기장이 발생하도록 소재 및 공정을 설계해야 합니다.
온도: 태양전지의 온도가 상승하면 출력이 감소하고 효율이 떨어지므로, 온도를 낮게 유지해야 합니다.

직렬 및 병렬 접속 특성

직렬 접속: n개의 태양전지를 직렬로 연결하면 전압은 n배로 높아지고, 전류는 일정합니다.
병렬 접속: n개의 태양전지를 병렬로 연결하면 전류는 n배로 높아지고, 전압은 일정합니다.

태양전지 구조

PN 접합: 전기적 성질이 다른 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시킨 경계 부분을 말합니다.

기타 신재생에너지 기술

연료전지 (Fuel Cell): 수소와 산소의 화학반응으로 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 기술입니다.
개질기 (Reformer): 천연가스, 메탄올, 석유 등 화석연료에서 수소를 추출하여 수소를 많이 포함하는 가스로 변환시키는 장치입니다.
수차의 종류 (수력 발전): 카플란, 프란시스, 펠턴 수차 등이 사용됩니다.

2. 인버터(Inverter) 및 주변 장치

인버터의 이상적인 설치 장소

조건: 시원하고 건조한 장소, 통풍이 잘 되는 장소, 먼지 또는 유독가스가 발생되지 않는 장소여야 합니다. (옥외 습도가 높은 장소는 피해야 합니다.)

인버터 접속 방식

종류: 중앙 집중형 인버터 방식, 스트링 인버터 방식, 마스터-슬레이브 방식, 모듈 인버터 방식 등이 있습니다.

인버터의 주요 기능

태양광 발전용 인버터는 단순한 직류-교류 변환 외에도 여러 제어 기능을 수행합니다.

최대전력 추종제어기능 (MPPT, Maximum Power Point Tracking): 모듈 출력이 최대가 되는 지점을 찾아 운전하여 추적 효율을 높입니다.
단독운전 방지기능: 한전 계통과 분리되어 인버터만 발전하는 것을 방지합니다.
- 가압 중지 시간: 단독운전 발생 시 0.5초 이내에 한전 계통에 대한 가압을 중지해야 합니다.
자동운전 정지기능
자동전압 조정기능: 역송전 운전 시 수전점의 전압이 상승하여 전력회사의 운용범위를 넘지 않도록 전압을 조정합니다.
직류 검출기능 및 직류지락 검출기능

인버터 기술 및 규격

무변압기형 인버터: 높은 효율, 무게 감소, 크기 감소의 장점이 있지만, 고주파 스위칭에 의한 전자기 간섭이 커지는 단점이 있습니다.
인버터 용량 기준: 용량이 250kW를 초과하는 경우, 품질기준(KS C 8565)에 따른 시험성적서를 제출해야 합니다.

3. 케이블 및 접속함 시공 기준

배선 규격 및 설치

모듈 연결 전선: 태양전지 모듈 간 연결 전선은 공칭단면적 2.5mm² 이상의 연동선 또는 이와 동등 이상의 것을 사용해야 합니다.
케이블 굴곡 반경 (옥외): 물이 고이지 않고 잘 빠지도록 외경의 6배 이상으로 구부려 설치해야 합니다.
케이블 트레이: 방열 특성이 좋고 허용 전류가 크지만, 금속제로 개방되어 있어 재해의 영향을 받기 쉽습니다.
중성선 색상: 다선식 옥내 배선 회로에서 중성선의 전선 색상은 파란색입니다.

접속함 주요 부품

필수 부품: 어레이 측 개폐기, 역류 방지 다이오드, 직류 출력 개폐기, 서지 보호 장치(SPD), 단자대 등이 포함됩니다. (전력량계는 포함되지 않습니다.)
역류 방지 다이오드 용량: 접속함 회로의 정격 전류보다 1.4배 이상의 전류 정격을 가져야 합니다.
절연 내압: 접속함 내 관련 부품은 회로의 1.5배 이상의 출력 전압에 견디어야 합니다. (직류 전압 10분 인가 시험)

수상형 및 지중 배선

수상형 케이블: 수상형 태양광 설비 시공 시 모듈에서 접속함 사이에 사용되는 케이블은 **난연차수케이블(FW)**을 사용해야 합니다.
지중 배관 매설 깊이: 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 경우 1m 이상, 우려가 없는 곳은 0.6m 이상 매설해야 합니다.

4. 설치 및 구조물 기준

모듈 설치 환경

높이: 강우 시 흙탕물 튀는 것을 방지하기 위해 지면으로부터 0.6m 이상의 높이에 설치해야 합니다.
방위각: 정남향 설치가 불가능할 경우, 정남향을 기준으로 동쪽 또는 서쪽 방향으로 45° 이내로 설치해야 합니다.

구조물 하중

상정 하중 (고려 사항):
- 수직 하중: 고정 하중, 적설 하중, 활 하중
- 수평 하중: 풍 하중, 지진 하중
- 주의: 전단 하중은 상정 하중 계산 시 고려 사항이 아닙니다.

건축물 설치 유형

건물 부착형 (BAPV): 건축물 경사 지붕 또는 외벽 등에 밀착하여 설치하는 유형입니다.
- 배면 환기 이격 거리: 모듈 프레임 밑면부터 가장 가까운 지붕면 및 외벽까지 10cm 이상 이격해야 합니다.
건물 일체형 (BIPV): 태양광 모듈이 건축 부자재의 역할 및 기능과 전력 생산을 동시에 하는 형태입니다.
기초 공법 (비콘크리트): 콘크리트 기초와 다르게 토지에 직접 나선형 구조물을 삽입하는 공법은 스파이럴 공법 또는 스크루 공법입니다.

접지 및 피뢰 시스템

내부 피뢰 시스템: 피뢰 등전위본딩 (서지 보호 장치(SPD) 포함)이 해당됩니다. (수뢰부, 접지극, 인하도선은 외부 피뢰 시스템입니다.)
접지 저항 감소 대책: 접지봉의 길이를 깊게 하거나 병렬 연결 개수를 증가시키고, 접지판의 면적을 증가시키며, 토양의 고유 저항을 화학적으로 저감시켜야 합니다.

5. 유지보수 및 안전 관리

점검 및 시험

절연 저항 측정: 접속함의 각 출력 단자와 접지 간의 절연 저항은 직류 500V 측정 시 1MΩ 이상이어야 합니다.
절연 내압 시험: 태양전지 어레이 회로의 최대 사용 전압 1.5배의 직류 전압을 10분간 인가하여 절연 파괴 등 이상 유무를 확인합니다.
절연 성능 시험 (인버터): 절연 저항 시험, 내전압 시험, 감전 보호 시험, 절연 거리 시험 등이 있습니다. (단락 전류 시험은 포함되지 않습니다.)
습도 조건: 태양전지 모듈의 절연 상태 확인 시 상대 습도는 75% 미만이어야 합니다.

점검 항목

태양전지 어레이 육안 점검: 파손 유무, 부식 및 녹 유무, 볼트 및 너트의 풀림 유무 등을 확인합니다. (개방 전압은 측정 항목입니다.)
보수 정기 점검 (변압기): 유면계, 온도계, 가스 압력계 등을 점검합니다. (기록계는 필수 요소가 아닙니다.)

트러블 슈팅 및 안전

시스템 작동 불가 시 응급조치 순서: 접속함 내부 차단기 개방 → 인버터 개방 → 설비 점검
인버터 에러 (Solar Cell OV Fault): 태양전지 전압 점검 후 정상 시 5분 후 재기동합니다.
작업 후 최종 점검: 작업자가 반 내에 있는지, 공구 및 장비가 버려져 있는지, 볼트 조임 작업이 완벽한지 확인합니다. (회로도 검토는 작업 전에 해야 합니다.)
추락 방지 안전 복장: 안전대 착용이 필수입니다.

6. 에너지 정책 및 법규

신재생에너지 의무화 제도

신축/증축 건축물 의무 비율 (RHO): 신재생에너지 공급 의무 비율에 해당하는 최소 연면적은 1,000m² 이상입니다.
- 공공기관 의무 공급 비율 (2030년 이후): 총 에너지 사용량의 **40%**를 신재생에너지로 대체해야 합니다.
신재생에너지 의무 공급량 비율 (RPS):
- 2024년 의무 비율: **13.5%**입니다.
- 2030년 이후 의무 비율: **25.0%**입니다.

계획 및 규정

기본 계획: 산업통상자원부장관이 수립하며, 5년마다 수립하고 계획 기간은 10년 이상으로 합니다.
정책 심의회 심의 사항: 기본 계획 수립 및 변경, 기술 개발 및 이용 보급 촉진, 전기의 기준 가격 및 변경에 관한 사항입니다. (발전사업자 허가에 관한 사항은 심의 사항이 아닙니다.)
설비 설치 용량 제한: 태양광 설비의 설치 용량은 사업 계획서상의 설계 용량을 초과하여 110%를 넘지 않아야 합니다.

핵심포인트에 대한 공부가 되셨다면

아래에 실전테스트로 문제를 풀어보실까요~

스터디윤 유튜브 영상 문제풀이를 들으면서

문제를 풀어보실 수도 있습니다.

🎬 스터디윤 유튜브 문제 풀이영상

신재생에너지발전설비기능사(태양광) 4회

"스터디윤닷컴 실전테스트(CBT)를 200% 활용하는 합격 비법! ✍️"

실전테스트를 마친 후,

틀린 문제를 그냥 지나치지 마세요.

틀린문제를 오답 노트에 직접 적으며

정리하는 과정이

합격을 결정짓는 핵심입니다.

아래 배너를 통해

스터디윤이 추천하는 '오답노트 세트'를

구매하시면

추가 비용 부담없이

'스터디윤 후원'도 하실 수 있습니다.

"이 포스팅은 쿠팡 파트너스 활동의 일환으로, 이에 따른 일정액의 수수료를 제공받습니다."

이 블로그 검색