PVsyst 상세손실: 실제 성능을 반영하는 핵심 단계, Part1

태양광 발전 시스템의 이론적 발전량과 실제 운영 시의 발전량은 다양한 손실 요인에 의해 차이가 발생합니다. PVsyst의 상세 손실[Detailed losses] 설정을 통해 온도, 전기적 손실, 배선 손실, 변압기 손실 등 다양한 요인을 반영하여 보다 정확한 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다.

이번 글에서는 PVsyst에서 상세 손실을 설정하는 방법과 각 옵션의 의미를 단계별로 설명하겠습니다.
정확한 손실 분석은 실제 발전소 운영 시 예상되는 발전량과 유지보수 계획을 수립하는 데 필수적인 과정입니다. 지금부터 PVsyst에서 상세 손실을 설정하는 방법을 알아보겠습니다.

핵심내용 요약

상세 손실[Detailed losses] 설정은 태양광 발전 시스템의 성능 예측에 중요한 역할을 하며, 다양한 손실 요소를 고려해야 합니다.
다양한 손실 항목을 입력하고 프로젝트 환경에 맞는 값을 설정하여 보다 정확한 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있습니다.

프로젝트의 주요 매개변수인 방향[Orientations]과 시스템[System] 정보를 입력하면 “시뮬레이션 실행 준비가 완료되었습니다”라는 안내 문구가 나타납니다. 이는 현재 입력된 정보만으로도 시뮬레이션을 실행할 수 있음을 의미하며, 예상 발전량과 발전 시간을 확인할 수 있다는 뜻입니다.
그러나, 더 정확한 결과값을 얻기 위해서는 추가적인 손실 정보를 입력하는 것이 필요합니다.

상세 손실[Detailed losses] 항목에서 프로젝트 조건에 맞는 손실 요소들을 입력해야만 보다 현실적이고 세부적인 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있습니다.
현재 상세 손실 항목의 상태가 양호하게 표시되더라도, 프로젝트의 구체적인 상황에 맞게 수정하여 입력하는 것이 중요합니다. 상세 손실[Detailed losses]을 클릭(1.Click)하여 손실 정보를 입력합니다.

열 손실 정보 입력

열 손실[Thermal parameter] 탭은 태양광 모듈에서 발생하는 열 손실을 계산하는 항목입니다.

📌 (참고1)필드 열손실 계수[Field Thermal Loss Factor] 정보 입력

상수 손실 계수(Uc)[Constant loss factor Uc]

1. 태양광 모듈이 발산하는 기본적인 열 손실을 나타내는 값입니다.
2. 설치 방법에 따른 기본값[Default value acc. to mounting] 옵션을 선택하면 자동으로 값이 입력됩니다.

풍력 손실 계수(Uv)[Wind loss factor Uv]

1. 풍속에 따라 발생하는 추가적인 열 손실을 나타내는 값입니다.
2. 바람이 세게 불수록 태양광 모듈에서 열이 더 많이 방출되며, 기본적으로 PVsyst에서는 이 값을 0 W/m²·K로 설정합니다.

📌 (참고2)설치 방법에 따른 기본값[Default value acc. to mounting] 옵션 선택

공기 순환이 자유롭게 설치된 모듈[“Free” mounted modules with air circulation]: 넓은 공간에 설치된 모듈로, 나대지나 개방된 환경에서 많이 사용됩니다.
돔[Domes]: 모듈이 둥근 형태로 배치된 구조로, 주로 특수한 환경에서 적용됩니다.
모듈 뒷면 공기 순환이 일부 됨[Semi-integrated with air duct behind]: 주로 지붕형 태양광처럼, 모듈 뒷면에 일부 공기 순환이 가능한 방식입니다.
모듈 뒷면 공기 순환이 전혀 안됨[Integration with fully insulated back]: BAPV(Building Attached PV)처럼 모듈이 건물 지붕이나 외벽에 밀착되어 설치된 경우로, 공기 순환이 전혀 이루어지지 않습니다.

설치 방법에 맞는 기본값을 선택한 후, 배선 손실[Ohmic Losses] 탭을 클릭(1.Click)하여 다음 단계로 이동합니다.

배선 손실 정보 입력

배선 손실[Ohmic Losses] 탭은 태양광 발전 시스템에서 발생하는 전력 손실 중 하나로, 시스템 효율에 중요한 영향을 미칩니다.

이 옵션에서는 DC 회로, 어레이의 직·병렬 회로에서 발생하는 저항 손실과 인버터로 이어지는 AC 케이블에서의 손실을 계산하고 설정하게 됩니다.
이 과정에서는 어레이와 인버터 간의 케이블 길이, 단면적, 전압 강하 등을 입력하는데, 설치 환경에 맞는 정확한 값 입력이 필요합니다.

📌 (참고1)DC회로: 하위 필드의 저항 손실[DC circuit: ohmic losses for the subfeild]

어레이에서 생성된 직류(DC) 전력이 인버터로 전달될 때 발생하는 손실을 의미합니다(모듈 → 인버터까지 손실).
일반적으로 STC에서의 손실분율로 보통 1~2%(약 1.5%) 정도로 설정합니다.
이는 태양광 모듈과 인버터 간 배선에서 발생하는 전기 저항으로 인해 발생하는 전력 손실을 의미합니다.
직렬 다이오드 간 전압 강하[Voltage Drop across series diode] 옵션은 일반적으로 0.5V~0.7V로 설정됩니다.
이 값은 다이오드가 직렬로 연결될 때 발생하는 전압 손실을 반영하며, PVsyst에서도 기본적으로 0.7V로 설정됩니다.

📌 인버터 후단 AC 손실[AC losses after the inverter]

(참고1)인버터-변압기간 AC 케이블 손실(인버터 당)[AC Wire loss Inverter to transfo(per inverter)]

1. 인버터가 직류(DC)를 교류(AC)로 변환한 후, 인버터에서 변압기까지의 AC 케이블에서 발생하는 손실을 말합니다(인버터 → 변압기까지 손실).
2. 이 부분에서는 전기 도면을 참고해 케이블 길이(인버터에서 변압기까지 길이[Length Inverter to Transformer]), 케이블 단면[Wire section], 전선 종류(동선[Copper] 또는 Al선[Alu]) 등의 정보를 입력합니다.
3. 변압기 종류와 수량에 따른 옵션도 프로젝트에 맞게 설정해줘야 합니다.

(참고2)중압 라인[Medium Voltage line]

1. 변압기에서 고압 전력망으로 전력을 전달할 때 발생하는 손실입니다(변압기 → 전력망까지 손실).
2. 주로 대규모 태양광 발전소에서 나타나며, 중압 라인의 길이와 배선 품질에 따라 손실 정도가 달라집니다. 이 손실 값도 전기 도면을 참고해 입력합니다.

(참고3)중앙 외부 변압기[Medium Voltage external transformer]

1. 인버터와 전력망 사이에 위치한 변압기를 의미합니다.
2. 이 옵션에서는 프로젝트에 사용되는 변압기 수와 저항 성분에 의한 손실 내용을 작성합니다.
3. 변압기의 수와 관련 손실, 철손(무부하 손실)[Iron loss]과 동손(부하 손실)[Copper loss]을 입력해야 합니다.
4. 일반적으로 철손[Iron loss]은 변압기 정격 용량의 0.1%~0.2%(약 0.15%) 설정하고, 동손[Copper loss]은 변압기 정격 용량의 0.5%~1.5%(약 1%) 설정합니다.

📌 모든 하위 어레이에 적용[Apply to all sub-arrays]

시스템[System]에서 설정할 때 하위 어레이를 여러 개 설정했을 경우, 각 하위 어레이에 대한 정보를 개별적으로 입력해야 합니다.
하지만 모든 하위 어레이에 적용[Apply to all sub-arrays] 옵션을 사용하면 한 번의 입력으로 모든 하위 어레이에 동일한 정보가 적용됩니다.
모든 하위 어레이에 적용[Apply to all sub-arrays] 버튼을 클릭(1.Click)합니다.
인버터에서 계통망까지의 길이[Length Inverter to injection], STC에서의 손실분율[Loss fraction at STC]을 클릭(2.Click)하면 모든 배선 손실[Ohmic Losses] 정보가 동일하게 적용됩니다.

모든 설정을 완료 후, 모듈 품질-불일치[Module quality-Mismatch] 탭을 클릭(1.Click)하여 다음 단계로 이동합니다.

모듈 품질-불일치 정보 입력

모듈 품질-불일치[Module quality-Mismatch] 탭은 태양광 모듈의 품질 및 성능 저하, 그리고 시스템 내 불일치로 인해 발생하는 전력 손실을 계산하는 부분입니다.

📌 (참고1)모듈 품질[Module quality]

모듈의 제조 및 사용 과정에서 발생하는 성능 저하를 나타내며, 기본값은 -0.7%로 설정되어 있습니다.
이 값은 제조업체가 제공한 모듈의 성능 저하율에 따라 다를 수 있습니다.

📌 (참고1)모듈 불일치 손실[Module mismatch losses]

시스템 내 여러 모듈 간 성능 차이로 인해 발생하는 손실입니다.
기본값은 2%로 설정되어 있으며, 이는 MPP(Maximum Power Point)에서의 전력 손실을 반영합니다.

📌 (참고2)LID – 광조사에 따른 성능 저하[LID-Light Induced Degradation]

LID(Light-Induced Degradation)는 태양광 모듈이 처음으로 햇빛에 노출되었을 때 성능이 저하되는 현상을 의미합니다.
기본값은 0%로 설정되어 있지만, 프로젝트에 맞춰 수동으로 입력할 수 있습니다. 일반적으로 1%에서 3% 사이의 값이 적용될 수 있습니다.

📌 (참고2)스트링 전압 불일치[Strings voltage mismatch]

스트링 내 모듈 간 전압 차이로 인해 발생하는 전력 손실을 나타냅니다. 기본값은 0%로 설정되어 있습니다.

모든 옵션을 선택한 후, 오염 손실[Soiling Loss] 탭을 클릭(1.Click)하여 다음 단계로 이동합니다.

오염 손실 정보 입력

오염 손실[Soiling Loss] 탭은 태양광 모듈 표면에 먼지, 이물질, 기타 오염물질이 쌓여 발생하는 손실을 계산하는 탭입니다. 이 탭에서는 연간 오염으로 인한 전력 손실을 백분율로 입력하며, 기본값으로는 0%로 설정되어 있습니다.

이는 일반적인 설치 환경에서 평균적인 오염 손실을 반영한 값입니다. 만약 오염이 심한 지역(예: 사막, 산업 지역 등)에서 설치된다면, 이 값을 높게 설정할 필요가 있습니다.

오염 손실[Soiling Loss] 값을 입력한 후, IAM 손실[IAM Losses] 탭을 클릭(1.Click)하여 다음 단계로 이동합니다.

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