PVsyst 시스템: 최적의 태양광 발전 설계를 위한 핵심 단계, Part2

각기 다른 경사각과 방위각의 고정경사평면 정보 입력

    고정 경사 평면[Fixed Tilted Plane]에서 방향 추가[Add orientation]을 설정했다면 각기 다른 경사각과 방위각을 설정할 수 있습니다.

    PV 모듈 선택[Select the PV module]과 인버터 선택[Select the inverter]을 하고 어레이 설계[Design the array]까지 설정 완료했다면, 선택한 하위 어레이 복사[Copy selected sub-array] 옵션(참고1) 또는 추가[Add] 옵션(참고2)을 선택합니다.

📌 선택한 하위 어레이 복사[Copy selected sub-array]

• 선택한 하위 어레이 복사[Copy selected sub-array] 옵션을 클릭(1.Click)하면, 이전에 입력했던 PV 어레이-방향#1의 정보를 복사해서 하위 어레이#2를 생성합니다(참고1).
• 방향 선택[Select the orientation] 옵션을 보면, 방향[Orientation]에서 입력했던 또다른 경사각과 방위각의 정보값이 나옵니다(참고2). 하위 어레이#2에 해당한다면 선택합니다.
• 대형 프로젝트에서 동일한 어레이 설계[Design the array]일 경우, 이 옵션을 사용한다면 더욱 빠르게 작업할 수 있습니다.

📌 추가[Add]

• 추가[Add] 옵션을 클릭(1.Click)하면, 추가로 하위 어레이#3가 생성됩니다(참고1). 이때, 선택한 하위 어레이 복사[Copy selected sub-array]와 다르게 정보가 초기화되서 생성됩니다.
• 초기화된 어레이 설계[Design the array]의 정보를 입력하고(참고2), 방향 선택[Select the orientation] 옵션에서 방향을 선택합니다(참고3).
• 지리적 조건이나 환경적 요인으로 인해 각기 다른 경사각과 방위각이 설정되고 어레이 설계[Design the array]가 다를 경우, 이 옵션을 사용한다면 유용합니다.

돔 정보 입력

    돔[Domes]은 고정 경사 평면[Fixed Tilted Plane]과 정보 입력 방법은 동일합니다. 다른 점이 있다면, 돔[Domes]의 경우 방향 선택[Select the orientation] 옵션이 돔 앞면과 돔 뒷면으로 자동으로 나누어져 있습니다(참고1).

    이것은 방향[Orientation] 설정 때 적용된 것으로, 고정 경사 평면[Fixed Tilted Plane]처럼 자유롭게 각기 다른 경사면과 방위각을 설정하는 것과 다르게, 돔[Domes]의 경우 한쪽 면을 입력하면 다른 쪽 면은 자동으로 산출되서 정보가 입력됩니다.

    경고 문구 “인버터 용량이 약간 큽니다.”는 주황색 경고로, 심각한 오류가 아님을 의미합니다. 이 경고는 시스템 성능에 크게 영향을 미치지 않으며, 실제 설치 환경에서도 약간의 여유를 두는 것이 일반적이기 때문에 무시해도 괜찮습니다.

    참고 “인버터 용량이 약간 큽니다.” : 이 경고는 인버터의 정격 용량과 어레이에서 생산될 예상 전력 사이에 약간의 차이가 있을 때 발생합니다. 그러나 인버터 용량이 약간 큰 것은 문제되지 않으며, 오히려 시스템의 성능을 안정적으로 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

무제한 창고 정보 입력

    무제한 창고[Unlimited Sheds]는 패널이 일정한 간격으로 일렬로 배열된 긴 구조를 의미합니다. 이 방식에서는 하나의 방위각과 경사각을 설정하여 시스템 정보를 입력합니다.

    입력 절차는 고정 경사 평면[Fixed Tilted Planes]과 동일하며, PV 모듈 선택[Select the PV module](참고1)과 인버터 선택[Select the inverter](참고2), 어레이 설계[Design the array](참고3)을 선택하여 정보를 입력합니다.

    무제한 창고[Unlimited Sheds]와 고정 경사 평면[Fixed Tilited Planes]의 가장 큰 차이점은 “양면 시스템[Bifacial module]” 설정이 가능하다는 것입니다. 따라서, 모듈과 인버터, 어레이 설계 정보를 모두 입력한 후 모듈이 양면 모듈이라면 양면 시스템[Bifacial module]을 클릭(1.Click)해 추가 설정을 완료해야 합니다.

📌 (참고1)양면 모델[Bifacial model]

• 시뮬레이션에 적용하지 않음[Don’t use in the simulation]

1. 1. 양면 모듈 기능을 비활성화하는 옵션입니다. 이 경우, 시스템은 단면 모듈로만 계산되며, 뒷면에서 반사되는 추가적인 에너지는 고려되지 않습니다.

• 2D-모델 무제한 창고 적용[Use unlimited sheds 2D-model]

1. 1. “무제한 창고[Unlimited Sheds]” 구조를 기반으로 양면 모듈 시스템을 시뮬레이션하는 방식입니다.
      이 구조에서는 모듈이 길게 배열되어 있으며, 뒷면에서 반사되는 빛을 고려하여 에너지 생산량을 계산합니다.
      2D-모델은 복잡한 3D 모델 대신 간소화된 계산 방식을 사용해 빠르게 결과를 도출할 수 있습니다.

• 2D-모델 무제한 트랙커 적용[Use unlimited trackers 2D-model]

1. 1. 트래커(추적기)를 사용해 태양을 추적하는 시스템에서 양면 모듈을 적용하는 옵션입니다.
      태양의 움직임에 따라 모듈이 회전하며, 뒷면에서 반사되는 빛도 고려해 발전량을 최적화합니다.
      이 모델 역시 3D 모델 대신 간소화된 2D 모델을 사용합니다.

📌 (참고2)지상 입사 일사량[Incident irradiance on the groud]

• 창고 투명분율[Shed transparent fraction]은, 창고 구조에서 모듈 간 간격을 통해 지면으로 얼마나 많은 빛이 통과되는지를 나타내는 값입니다.
  일반적으로는 간격이 거의 없기 때문에 0%로 설정하는 경우가 많습니다.
• 지상 앨비도[Ground albedo]는 지면에서 반사되는 빛의 비율을 나타내며, 지면 반사계수라고도 합니다. 이 값은 일반적으로 0.2로 설정합니다.

📌 뒷면에 반사된 일사량[Reflected irradiance on the backside]

• 뒷면 반사된 일사량에서 구조 음영 계수(참고3)는 모듈 뒷면에 도달하는 반사된 빛이 설치된 구조물에 의해 얼마나 차단되는지를 나타냅니다.
  이는 구조물의 특성에 따라 달라지며, 구조물 업체에서 제공하는 데이터를 적용하거나, PVsyst 시스템의 기본값을 사용할 수 있습니다.

📌 PV 어레이 동작[PV Array behavior]

• PV 어레이 동작에서 불일치 손실 계수[Mismatch loss factor](참고4)는 어레이 내 각 스트링이 다른 조건에서 작동할 때 발생하는 손실을 나타냅니다.
  이는 다양한 요인에 따라 달라지므로, 정확한 답을 구하기 어렵습니다. 따라서 PVsyst에서 제공하는 기본값을 적용하는 것이 일반적입니다.

    일반 시뮬레이션 매개변수의 값을 선택 및 설정 후, 2D-모델 무제한 창고[Unlimited Sheds 2D Model] 탭을 선택하고 클릭(1.Click) 합니다.

    2D-모델 무제한 창고[Unlimited Sheds 2D Model] 탭에서 방향 매개변수에 있는 평면 경사각과 방위각은 방향[Orientation]에서 설정한 값이 자동으로 불러와 적용됩니다.
    또한, 창고 및 지상 매개변수의 이격 거리와 창고의 총 너비도 동일하게 설정값을 불러와 입력됩니다(참고1). 여기서 지상 높이(Height above ground)는 태양광 모듈이 지면에서 얼마나 떨어져 설치되는지를 나타내며, 보통 1~1.5m 정도의 이격 거리를 기준으로 설정합니다(참고2).

    모든 설정을 완료한 후, 애니메이션[Animation] 버튼을 클릭(1.Click)하면 상단의 그림을 통해 태양의 위치에 따른 음영 발생 지역을 확인할 수 있습니다. 애니메이션을 통해 음영 영향을 충분히 검토한 후, 확인[OK] 버튼을 클릭(2.Click)해서 설정을 마무리합니다.

    확인 버튼을 클릭하면 메시지 창이 나타납니다. 이 메시지의 의미는 “양면 시스템” 기능을 적용하거나, “주변 음영”을 고려한 3D 설계 중 하나만 사용할 수 있다는 뜻입니다. 즉, 양면 모듈을 적용할 수 있는 방법은 두 가지가 있습니다:

• 방향[Orientation]에서 고정 경사 평면[Fixed Tilted Planes]을 선택한 후, 주변 음영의 3D 설계를 진행하는 방법
• 방향[Orientation]에서 무제한 창고[Unlimited Sheds] 옵션을 선택하고, 시스템에서 양면 시스템을 적용하는 방법

    또한 무제한 창고[Unlimited Sheds] 옵션을 선택할 경우, 음영 보정이 이중으로 적용되기 때문에 주변 음영 3D 설계는 불가능합니다. 만약 3D 설계를 통해 주변 음영을 시뮬레이션하고 싶다면, 고정 경사 평면[Fixed Tilted Planes] 옵션을 선택해야 합니다.

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