신재생에너지발전설비기능사(태양광) 필기시험 7회 핵심요약노트 및 실전테스트

                      

📝 신재생에너지발전설비기능사(태양광) 

필기시험 7회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

실전테스트를 하는 것을 권해 드립니다.

실전테스트를 바로 하실 분은 

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1. 안전 및 유지보수 기준

1-1. 절연보호구 관리 및 점검

• 보관 요령: 청결하고 습기가 없는 장소에 보관하며, 사용 후에는 손질하여 완전히 건조시킨 후 보관해야 합니다.

• 정기 점검: 책임 있는 감독자가 한 달에 한 번 이상 점검해야 합니다. (3개월마다 점검은 오답)

1-2. 정전 시 작업 전 조치 사항

• 전로의 개로개폐기에 시건장치 및 통전금지 표지판을 설치합니다.

• 검전기로 충전 여부를 확인합니다.

• 단락접지기구로 단락접지를 합니다.

• 필수 조치: 전력 케이블, 전력 콘덴서 등의 잔류전하를 반드시 방전시켜야 합니다. (충전 아님)

1-3. 작업 시 안전 수칙

• 기본 원칙: 안전사고 예방 조치 후 2인 1조로 보수 점검에 임하며, 혼자 작업은 불가합니다.

• 전기 작업: 가능하면 한 손으로 작업하여 감전을 방지해야 합니다. (양손 작업 지양)

• 작업 자세: 단전 시켰더라도 항상 통전 중이라 생각하고 작업합니다.

• 기상 조건: 강우 시에는 감전 및 추락 사고 우려로 작업을 금지합니다.

• 점검 후: 안전을 위해 설치한 접지선은 반드시 제거해야 합니다.

1-4. 모듈 및 인버터 점검

• 모듈 육안 검사 조도: 1,000 lx 이상에서 시행합니다.

• 인버터 육안 점검 항목: 통풍 확인, 외부 배선의 손상, 외함의 부식 및 파손 등을 확인합니다. (축전지 변색은 전압 및 용량 측정으로 확인)

• 모듈 설치 시 유의 사항: 태양전지 모듈과 지붕 사이에는 공간을 확보해야 합니다. (밀착 부착은 오답)

• 배선 작업 완료 후 검사: 극성, 전압, 단락전류, 비접지 여부 등을 확인하며, 일사량 측정은 일반적으로 제외됩니다.

2. 태양광 발전 시스템 구성 및 원리

2-1. 시스템 구성 요소

• 최소 단위: 셀 (Cell) -> 모듈 (Module) -> 어레이 (Array)

• 소규모 발전소 구성: 인버터, 분전함, 스트링 차단기 등 (송전설비는 대용량 사업자용)

• 고장 요인: 인버터가 가장 많으며, 주로 알루미늄 전해 콘덴서가 원인입니다.

2-2. 다이오드 및 보호 장치

• 역류방지 소자: 태양전지 모듈이나 축전지의 전류가 태양전지 회로로 역유입되는 것을 방지합니다.

• 바이패스 다이오드: 모듈의 일부에 그늘이 지거나 이물질이 떨어져 저항 역할을 할 때, 해당 셀을 우회하여 발전 효율 저하와 열 발생을 방지합니다. (모듈 이면 단자함 출력단자의 정부극 간에 설치)

• 어레스터 (Arrester): 낙뢰에 의한 충격성 과전압을 저감시켜 정전을 방지하고 원상태로 복귀시키는 장치입니다.

2-3. 인버터 기능 및 접속 방식

• 인버터의 핵심 기능:

  1. 최대전력 추종 기능 (MPPT): 태양전지 동작점을 항상 최대가 되도록 유지합니다.

  2. 직류(DC)를 교류(AC)로 변환: 외부 시스템의 주파수 (60Hz) 와 전압 (예: 220V) 에 맞게 조정합니다.

• 어레이와 인버터 접속 방식: 중앙 집중형, 스트링형, 마스터-슬레이브 방식, 모듈 인버터 방식 (AC 모듈) 등이 있습니다.

2-4. 태양전지 특성

• 태양전지 모듈의 일반적 구조: 유리 / EVA (투명 수지) / 셀 / EVA / Back Sheet

• 변환 효율 공식 (텍스트 기반):

  • 변환 효율 (%) = (모듈 출력 (W) / (일사량 (W/m²) x 모듈의 면적 (m²))) x 100

• 충진율 (Fill Factor, FF) 공식 (텍스트 기반):

  • 충진율 = 최대 출력 / (개방 전압 (Voc) x 단락 전류 (Isc))

• 결정형 실리콘 비교:

  • 단결정: 순도가 높고 효율이 높으나, 제조 공정이 복잡하고 원가가 높습니다.

  • 다결정: 순도가 낮고 효율이 낮으나, 제조 공정이 간단하고 원가가 저렴합니다.

3. 전기 설비 및 설치 기준

3-1. 절연 저항 기준 (DC)

• 사용 전압 DC 250V 이하: 절연 저항은 0.5 MΩ 이상이어야 합니다.

• 사용 전압 DC 500V 이하: 절연 저항은 1.0 MΩ 이상이어야 합니다.

• 핵심: 직류 120V는 0.5 MΩ 이상이어야 합니다.

3-2. 전선 및 배선 기준

• 가공인입선: 저압 가공인입선에는 나전선을 사용해서는 안 됩니다. (케이블, 절연전선, 다심형 전선 사용)

• 연접인입선: 폭 5m를 초과하는 도로를 횡단하지 않아야 합니다.

• 전선 접속:

  • 접속 부분의 전기 저항을 증가시키지 말 것.

  • 전선의 인장 하중을 20% 이상 감소시키지 말 것.

  • 접속 부분에 전기적 부식이 생기지 않도록 할 것.

• DC 케이블 굵기 산정: 필요한 최대 발생 전류는 단락전류 (Isc)의 1.25배를 기준으로 합니다.

  • 예시: Isc = 6.83A 일 경우, 최대 발생 전류는 6.83 × 1.25 ≒ 8.54A

3-3. 설치 및 기타 기준

• 지지물 기초 안전율: 가공전선로 지지물의 기초 안전율은 2 이상이어야 합니다.

• 최대개방전압 1,000V 발전소 울타리: 지표면과 울타리 하단 사이의 간격은 15 cm 이하로 하여야 합니다.

• 태양전지 모듈 절연 내력 시험: 최대 사용 전압의 1.5배 직류 전압에 견뎌야 합니다.

• 지중 배관 매설 깊이:

  • 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 경우: 1.0 m 이상

  • 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 곳: 0.6 m 이상

4. 발전량 및 운영 관련

4-1. 발전량 최대화 방식

• 발전량 순서 (낮은 순에서 높은 순): 경사 고정식 < 경사가변형의 반고정식 < 단축 추적식 < 양축 추적식 (최대 발전)

• 발전량 제한 요인: 태양전지 어레이를 정남향으로 배치 시 발전량이 최대가 되며, 계절 중에는 봄, 가을에 발전량이 가장 많습니다.

4-2. 법적 의무 사항

• 신재생에너지 공급 의무 비율 대상: 신축, 증축 또는 개축하는 건축물로서 최소 연면적 1,000 m² 이상입니다.

• 정기 검사: 전기사업용 및 자가용 태양광 발전소는 4년마다 정기 검사를 시행해야 합니다.

• 하자보수 기간: 태양광 발전 설비의 하자보수 기간은 보통 3년입니다.

• 연차별 실행 계획: 신재생에너지의 기술개발 및 이용·보급과 전기의 공급에 관한 실행 계획은 매년 수립 및 시행해야 합니다.

4-3. 신에너지 및 재생에너지 구분

• 신에너지: 수소에너지, 연료전지, 석탄 및 중질잔사유 가스화/액화 에너지 등

• 재생에너지: 태양에너지(태양광, 태양열), 풍력, 수력, 해양에너지, 지열에너지, 바이오에너지, 폐기물에너지, 수열에너지 등

• 해양 에너지: 조석간만의 차를 이용하는 조력발전을 포함하여 파력, 조류, 온도차 발전 등이 있습니다.

5. 계측 및 송전

• 계측 대상: 태양광 설비에 시설해야 하는 계측기는 전압과 전류 또는 전압과 전력을 계측해야 합니다.

• 데이터 전송: 검출기로 검출된 데이터를 컴퓨터 및 원거리에 전송하는 경우 신호 변환기를 사용합니다.

• 송전사업: 발전소에서 생산된 전기를 배전사업자에게 송전하는 데 필요한 전기설비를 설치 및 관리하는 것을 주된 사업으로 합니다.

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