태양광 발전 시스템의 효율성과 안정성을 결정짓는 가장 중요한 요소 중 하나가 시스템[System] 설정입니다. PVsyst에서는 모듈과 인버터의 조합, 직·병렬 배열, MPPT 구성 등을 세밀하게 설정하여 실제 운영 환경과 가장 유사한 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있습니다.
이번 글에서는 PVsyst에서 시스템을 설정하는 방법과 각 옵션의 의미를 상세히 설명하겠습니다. 정확한 시스템 설정은 실제 발전량과 시뮬레이션 결과 간의 오차를 최소화하는 핵심 과정입니다.
지금부터 PVsyst에서 최적의 태양광 시스템을 설계하는 방법을 알아보겠습니다.
핵심내용 요약
- PVsyst의 시스템 설정은 프로젝트의 성능을 최적화하기 위한 핵심 단계입니다.
- 각 설정은 실제 환경과 최대한 일치해야 하며, 시스템의 정확한 시뮬레이션 결과를 얻기 위해 중요합니다.
- 다중 MPPT 기능, 직렬 및 병렬 연결 등도 프로젝트의 설계 성능을 크게 좌우합니다.
방향[Orientation] 입력이 완료되면, 오류 메시지가 사라지고 상태가 초록색으로 표시되어 양호한 상태로 변경됩니다. 이제 다음 단계로 시스템[System] 정보를 입력하겠습니다.
시스템[System]에서 입력해야 할 정보는 이전 단계에서 선택한 방향[Orientation]과 필드 유형(구조물 유형)에 따라 달라집니다. 따라서, 방향[Orientation]에서 선택한 필드 유형에 따라 시스템[System]에 어떤 정보를 입력해야 하는지에 대해 자세히 알아보겠습니다.
시스템 알아보기
PVsyst의 시스템[System] 설정은 태양광 발전 시스템의 주요 매개변수를 입력하여 전체 시스템의 성능을 최적화하는 중요한 단계입니다. 이 설정 단계에서는 태양광 모듈, 인버터, 어레이 설계 등 다양한 요소를 조정하여 실제 설치 환경에 맞는 시뮬레이션을 진행할 수 있습니다.
시스템 설정을 시작하려면 메인 화면에서 시스템[System] 버튼을 클릭(1.Click)하여 설정 화면으로 이동합니다. 설정 과정에서 메인 화면에 표시되는 오류는 반드시 확인(참고1)하고 해결해야 하며, 이를 수정하지 않으면 다음 단계로 진행할 수 없습니다.
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📌 (참고1)하위 어레이[Sub-array]
- 방향[Orientation] 정보 자동 입력
- 방향[Orientation] 단계에서 입력한 경사각과 방위각 정보가 자동으로 불러와지며, 일반적으로 추가 수정은 필요하지 않습니다.
- 어레이 이름은 기본적으로 자동 생성되며, 필요 시 변경할 수 있습니다.
- 방향[Orientation]에서 방향 추가[Add orientation] 옵션을 선택할 경우, 하위 허레이를 추가[Add]하고 추가된 어레이의 방향을 변경 선택해야 합니다.
📌 (참고2)PV 모듈 선택[Select the PV module]
- 제조사 및 모델 선택
- 사용할 태양광 모듈의 제조사와 모델을 선택합니다.
- 이를 위해 사전에 모듈을 등록해야 하며, 자세한 내용은 여기를 클릭! 해서 확인할 수 있습니다.
- 양면 모듈 적용
- 양면 모듈을 사용할 경우, 후면 반사광의 영향을 시뮬레이션에 반영하는 추가 설정이 필요합니다.
📌 (참고3)인버터 선택[Select the inverter]
- 인버터 설정
- 사용할 인버터의 제조사와 모델을 선택합니다.
- 이를 위해 사전에 인버터를 등록해야 하며, 자세한 내용은 여기를 클릭! 해서 확인할 수 있습니다.
- 다중 MPPT 기능
- MPPT(Multiple Power Point Tracking)를 지원하는 인버터를 사용하는 경우, 이를 활성화해 어레이의 전력 추적 성능을 최적화할 수 있습니다.
📌 (참고4)오류 메시지
- 오류 메시지의 의미
- 다양한 오류 메시지가 나오며, 빨간색 오류 내용은 확인 후 필수적으로 수정하고 오랜지색 오류 내용은 설계 결과에 큰 영향을 미치지 않기 때문에 선택적으로 수정하면 됩니다.
📌 (참고5)어레이 설계[Design the array]
- 스트링 및 모듈 수 조정
- 스트링 당 모듈 수와 병렬 스트링 수를 입력하여 어레이의 전체 전력 용량과 전압 범위를 설정합니다.
- 입력한 값에 따라 인버터의 최대 허용 범위 내에서 오류 여부가 자동으로 검토됩니다.
📌 (참고6)하위 어레이 목록[List of subarrays]
- 여러 방향 설정 관리
- 각 방향에 따라 하위 어레이를 독립적으로 설정할 수 있습니다.
- 동일한 구성을 가진 어레이가 여러 방향에 존재할 경우, 기존 어레이를 복사하여 시간과 노력을 절약할 수 있습니다.
고정경사평면 정보 입력
방향[Orientation]에서 고정 경사 평면[Fixed Tilted Planes] 옵션을 선택하여 정보를 입력한 경우, 방향 선택[Select the orientation]에 입력한 정보가 나타납니다(참고1).
📌 PV 모듈 선택[Select the PV module]
- 사전에 등록된 PV 모듈을 데이터베이스에서 선택하면 됩니다(참고2).
- 만약 선택한 모듈이 양면형 모듈인 경우, 양면 시스템[Bifacial module] 옵션이 활성화됩니다. 이 옵션을 선택하면 양면 모듈에 대한 설정을 진행할 수 있습니다(참고3).
📌 인버터 선택[Select the inverter]
- 사전에 등록된 인버터를 데이터베이스에서 선택하면 됩니다(참고4).
- 프로젝트에 맞는 인버터를 선택 후, MPPT 입력 수[Nb of MPPT inputs]를 입력합니다(참고5).
- MPPT 입력 수[Nb of MPPT inputs]
- 각 MPPT가 연결된 독립적인 패널 그룹을 의미합니다.
- 여러 MPPT 입력을 가진 인버터는 다양한 모듈 배열을 각각 최적화할 수 있어, 각 그룹이 서로 다른 조건에서 작동해도 전체 시스템의 성능을 최적화할 수 있습니다.
📌 어레이 설계[Design the array]
- 프로젝트에서 계획한 직병렬 연결 방식을 직렬 수[Mod. in series]와 스트링 수[Nb. strings]에 각각 반영하여 입력합니다(참고6).
- 직렬 수[Mod. in series]: 직렬 연결은 각 모듈이 서로 연이어 연결되어 전압을 더해주는 방식입니다. 예를 들어, 직렬 수가 10개라면, 10개의 모듈이 직렬로 연결되어 총 전압이 합산됩니다.
- 스트링 수[Nb. strings]: 스트링은 직렬로 연결된 모듈들의 그룹이며, 스트링 수는 이러한 그룹이 몇 개 병렬로 연결되어 있는지를 나타냅니다. 각 스트링이 병렬로 연결되어 독립적으로 전류를 더해줍니다.
- MPPT 입력 수[Nb of MPPT inputs](참고5)와 스트링 수[Nb. strings](참고6)가 다를 경우, 빨간 오류 메시지가 뜨면서 더 이상 실행이 불가능해집니다. 두 옵션을 동일하게 진행해야 원활하게 진행 가능합니다.
양면 모듈 정보 입력
양면 시스템을 적용하기 위해서는 특정 조건을 만족해야 합니다. 방향[Orientation]에서 필드 유형을 무제한 창고[Unlimited sheds] 또는 무제한 차광 배치형[Unlimited trackers]로 설정해야 하며, 현재 PVsyst 프로그램에서는 이 두 가지 옵션만 양면 시스템을 지원하고 있습니다. 두 옵션 외에 다른 방향 설정에서 양면 모듈을 검토하고 싶다면 3D 설계를 필수로 작업해야 합니다.
따라서, 양면 시스템을 적용하지 않는 경우에는 ‘시뮬레이션에 적용하지 않음[Don’t use in the simulation]’을 선택(참고1)한 후 확인[OK] 버튼을 클릭(1.Click)합니다.
고정 경사 평면[Fixed Tilted Planes]을 선택한 상태에서 양면 시스템을 강제로 적용하려 하면 오류 메시지가 나타나며, 다음 단계로 진행이 불가능합니다.
참고
만약 프로젝트에서 직렬 및 병렬 연결에 대한 구체적인 계획이 없고, 단지 계획된 용량이나 면적만 알고 있다면, 사전 규모 설정[Pre-sizing Help]을 통해 대략적인 검토가 가능합니다(참고1).
그러나 이 방법은 정확성이 떨어지기 때문에, 권장되는 방식은 아닙니다. 참고용으로만 활용하시면 됩니다.
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