태양광 시스템을 설계한다면? PVsyst를 알아야 한다.

    태양광 발전은 더 이상 미래의 에너지가 아닙니다. 이제는 우리가 살아가는 현재를 바꾸고, 지속 가능한 환경을 만들어가는 중요한 기술로 자리 잡았습니다. 그러나 태양광 시스템의 설계와 분석은 단순하지 않습니다. 이 복잡한 과정을 정확하고 효율적으로 도와주는 소프트웨어가 바로 PVsyst 입니다.

    PVsyst는 세계적으로 널리 사용되는 태양광 설계 소프트웨어로, 프로젝트의 초기 설계부터 시뮬레이션, 선능 분석에 이르기까지 포괄적인 솔루션을 제공합니다.

    특히, 태양광 발전소의 경제성과 기술적 타당성을 검토할 수 있는 강력한 도구로, 설계자와 엔지니어, 연구자들에게 필수적인 역할을 하고 있습니다. 이번 글에서는 PVsyst의 필요성과 태양광 시스템 설계에 있어 어떤 가치를 제공하는지 살펴보겠습니다.

PVsyst 필요성

    PVsyst는 태양광 발전 시스템을 설계하고 분석하는데 있어 다음과 같은 이유로 필수적입니다.

 정확한 성능 예측

• 기후 데이터와 시스템 구성 요소를 기반으로, 실제 설치 환경에서 발생할 수 있는 에너지 생산량을 예측합니다.

 효율적인 설계 지원

• 다양한 시뮬레이션과 변수를 통해 설계 오류를 줄이고, 최적화된 시스템 구성을 제공합니다.

 경제적 타당성 검토

• 투자자와 고객을 설득할 수 있는 신뢰성 높은 데이터와 보고서를 제공합니다.

PVsyst 주요기능

 환경 조건을 반영한 시뮬레이션

• PVsyst는 전 세계 다양한 지역의 기후 데이터 베이스를 활용하여 환경 조건(일사량, 온도, 그림자 등)을 반영한 시뮬레이션을 제공합니다.
• 이를 통해 특정 지역에서 예상되는 에너지 생산량을 보다 정확히 평가할 수 있습니다.

 시스템 설계 최적화

• 모듈 배열, 인버터 선택, 케이블 손상, 그림자 분석 등 다양한 설계 요소를 시뮬레이션할 수 있습니다.
• 최적의 모듈 배치와 구성 요소 선택을 지원하여 시스템 효율을 극대화합니다.
• 그림자 분석 기능을 통해 일조량 손실을 최소화할 수 있는 설계 전략을 제공합니다.

 상세한 보고서 작성

• PVsyst는 시뮬레이션 결과를 바탕으로 에너지 생산 예측, 시스템 손실 분석, 경제성 평가 등 종합적인 보고서를 생성합니다.
• 이 보고서는 프로젝트 관계자와 투자자에게 신뢰할 수 있는 자료로 사용되며, 의사 결정을 돕는데 큰 역할 합니다.

PVsyst 설치 및 요구사항

 운영 시스템

• Microsoft사에 지원되는 모든 Windows Clients 버전: Windows 8, Windows 10, Windows 11 (32bit ro 64bit)
• 최신 Windows 7 버전
• 기타 PVsyst 설치 및 실행이 되는 운영 시스템

 미지원 운영 시스템

• Windows Servers
• Application Servers (Citrix, ZenDesktop, ZenApp등)

 기타 요구사항

• 최소 RAM 1GB 이상
• 최소 1GB 이상의 하드디스크 여유 공간
• 최소 해상도 1280 x 720 pixels 이상
• .NET 4.8 framework (for Meteonorm)
• Graphics Card supporting OpenGL 2.0 이상
• PVsyst 작업 공간은 공유 or 원격으로 동기화된 드라이브/폴더(OneDrive, Google Drive, Dropbox 등) 지원 안함

PVsyst 영향

    PVsyst는 단순한 소프트웨어가 아니라, 태양광 시스템 설계와 운영의 효율성을 높이고 리스크를 줄이는 핵심 도구로 자리 잡았습니다. 이 프로그램을 활용하면 태양광 프로젝트의 초기 설계부터 성능 평가, 보고서 작성까지 전 과정에서 품질과 신뢰도를 높일 수 있습니다.

PVsyst 참고사항

 PVsyst 메시지의 의미

• PVsyst에서 제공하는 메시지는 색상에 따라 그 의미가 다르며, 진행 가능 여부를 나타냅니다.

1. 1. 초록색(Green): 모든 정보와 진행이 순조롭게 이루어졌음을 의미합니다.
   2. 검은색(Black): 추가 정보나 진행 방법에 대한 지침을 의미합니다.
   3. 회색(Gray): 정의되지 않음을 의미합니다.
   4. 주황색(Orange): 경고 표시로, 설계 오류나 결함이 있음을 나타내지만, 시스템이 동작할 수 있음을 의미합니다.
   5. 빨간색(Red): 심각한 에러로, 시뮬레이션 진행이 불가능함을 의미합니다.

 PVsyst 위치 표기 방법

• PVsyst는 지역별 기후 데이터 베이스를 활용하여 다양한 조건에서 시스템 성능을 예측합니다. 지역 위치 표시는 소수점 형태(DD, Decimal Degree)의 좌표로 입력해야 합니다.

1. 1. 위도(Iatitude): 북위 or 남위로, 지도의 가로선을 기준으로 적도를 기준으로 남과 북으로 나눕니다.
   2. 경도(Longitude): 동경 또는 서경으로, 지도의 세로선을 기준으로 영국의 본초 자오선(Prime Meridian)을 중심으로 동서로 나눕니다. 각 동경 180도, 서경 180도까지 표기됩니다.
   3. 입력 형식: 위도 좌표(첫 번째 숫자는 -90 ~ 90 사이)와 경도 좌표(첫 번째 숫자는 -180 ~ 180 사이)를 순서대로 입력
   4. DMS(Degree Minutes Seconds, 위경도, 도분초 형태)
      1. 표기: 37°31’15.24″N, 127º07’17.40″E → 북위 37동 31분 15.24초, 동경 127도 7분 17.40초
   5. Degree(DD, Decimal Degree, 죄표, 소수점 형태)
      1. 표기: 37.5209, 127.1215
   6. DMS → DD 변환 방법
      1. 37°31′15.24″N, 127º07′17.40″E: 분(‘)은 60으로 나누며, 초(“)는 3,600으로 나눔
      2. 37.(31/60+15.24/3,600), 127.(7/60+17.4/3,600)
      3. 37.5208, 127.1215

• 구글지도에서 DD 좌표 쉽게 찾는 방법

1. 1. 구글지도에서 위치 검색
   2. 원하는 위치에 마우스 오른쪽 버튼 클릭
   3. 주변검색 클릭(1.Click) 후
   4. 생성된 DD 좌표값 확인

 PVsyst 용어

• 선형(Linear)

1. 1. 일사량 감소가 음영에 얼마나 직접적으로 미치는지를 의미합니다.
   2. 즉, 일사량이 줄어드는 정도를 직접 계산하는 방법입니다.

• 하한(Lower Limit)

1. 1. 음영 손실의 최소치를 나타냅니다.
   2. “선형 음영” 모델은 하한을 나타내며, 단순히 일사량 차단만 고려하기 때문에 실제 손실보다 낮게 평가될 수 있습니다.

• 상한(Upper Limit)

1. 1. 음영 손실의 최대치를 나타냅니다.
   2. “상세 전기적 계산” 모델은 상한을 나타내며, 음영으로 인해 발생할 수 있는 모든 전기적 효과를 포함한 최대 손실을 계산합니다.

• 미스매칭(Mismatch)

1. 1. 모든 모듈이 동일한 성능을 가지지 않기 때문에 발생하는 손실입니다.
   2. PV 어레이에서 각 모듈의 전기적 특성 차이로 인해 발생합니다.
   3. 주요 원인
      1. 모듈 간 성능: 각 모듈의 전류(Isc), 개방전압(Voc), 최대 전력(Pmpp) 등의 특성이 서로 다릅니다.
      2. 제조 공정: 제조 과정에서 측정 장비의 정확도 한계로 인해 실제 성능이 다를 수 있습니다.
      3. 장기적 노화: 시간 경과에 따라 모듈이 서로 다르게 노화되며 성능이 저하됩니다.
      4. 부분 음영: 일부 셀이 음영에 의해 가려질 때 발생하며, 전체 스트링의 성능이 저하됩니다.

• 일사량 블로킹(Irradiance Blocking / Irradiance Loss)

1. 1. PV시스템의 모듈이 받는 일사량이 차단되면서 발생하는 손실입니다.
   2. 주로 모듈에 음영이 생기거나 낮은 조도 조건에서 효율이 저하되는 경우 발생합니다.

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