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작성일 : 17-07-22 21:37
참고 - 태양광 발전 계산법 - 일사량 ( Insolation ) 한국, 유럽
 글쓴이 : archwave
조회 : 1,340  

태양광 발전 얘기할때 일조량을 말하는 경우가 매우 많은데, 이는 전혀 의미가 없습니다.
맑은 날 1 시간과 흐린 날 1 시간을 동일하게 세는 것이 일조량이기 때문입니다.


따라서 태양에서 오는 에너지가 지면에 얼마나 닿는지를 측정해야만 하며,
일사량 ( Insolation ) 이란 척도를 사용합니다.


http://www.kma.go.kr/weather/climate/solar_energy01.jsp?type=1&element=10&year=2010&x=22&y=8
여기를 보시면 한국의 일사량이 나오는데 단위는 [ MJ/m² ] 로 되어있습니다.


10 년동안 측정한 것을 평균낸 연간 일사량은 서울이 4257.4 MJ/m², 목포가 5160.86 MJ/m²,
한국의 연간 일사량 중위값은 대략 4500 MJ/m²


MJ 수치를 3.6 으로 나누면 KWh 가 나옵니다.
연간 4500 MJ/m² 은 1250 KWh/m²/year 가 되는 것이죠.


아무래도 유럽쪽을 비교하는 경우가 잦은데, 유럽은 http://www.leidi.ee/wb/media/INSOLATION%20LEVELS%20EU.pdf 이 문서의 첫 페이지를 보시면 됩니다.


다만 단위가 kWh/m²/day 로 되어 있어서 헷갈리는데 그냥 365.2425 를 곱해주면 연간 일사량이 나오고요.


유럽 최고는 키프러스 리마솔 2049 KWh/m²/year ( 한국 중위값의 1.64 배 )
유럽 최저는 영국 에든버러 825 KWh/m²/year ( 한국 중위값의 0.66 배 )


독일 뮌헨 1088 KWh/m²/year
영국 런던 953 KWh/m²/year
독일 함부르크 920 KWh/m²/year


독일, 영국등은 일사량이 적은 쪽이라 태양광보다는 풍력을 선호하고 있고요. 특히 영국은 사시사철 바람이 고르게 불어서 더더욱.


위 수치에 태양광 시스템의 효율을 곱해주면 실제 연간 전력 생산량이 됩니다.


태양전지 패널 단독 효율이 주로 광고되는데, 이 수치는 최적의 일사량, 온도일때 효율인 경우가 많고, 인버터의 효율과 패널 설치 경사각등이 계산 안 된 것입니다.


요즘의 태양광 발전 시스템의 효율은 대강 14 % 정도로 보면 될 것 같고,

태양광 패널 효율에 0.75 를 곱하면 대략 시스템의 효율이라 보면 될 것 같습니다.


서울의 연간 4257.4 MJ/m² 는 1182.6 KWh/m²/year 이며 14 % 를 곱하면 실제 전력 생산은 165.6 KWh/m²/year
목포는 201 KWh/m²/year
전국 중위값은 175 KWh/m²/year


위 수치에 마지막으로 태양광 모듈의 면적(m² 단위)을 곱해주면 됩니다.

출처 : 해외 네티즌 반응 - 가생이닷컴https://www.gasengi.com
archwave




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새로운세상 17-07-22 21:39
   
본인작성인가요?
     
archwave 17-07-22 21:41
   
옙. 엑셀로 검산도 했음.
          
트라이던스 17-07-22 21:54
   
그래서 한국이 런던이나 독일보다 일사량이 적다는겁니까?
말이되는 소릴하세요
http://m.hani.co.kr/arti/science/science_general/613061.html#cb
이뉴스확인 하시고 말씀하세요
               
archwave 17-07-22 21:58
   
에휴.. 위 글에 수치 적어놨는데 무슨 말씀하시는겁니까 ?

런던은 한국 중위값의 76.2 % 의 일사량입니다.
양군입니다 17-07-22 21:40
   
자 그래서 하고자 하는 말은????????????
     
archwave 17-07-22 21:43
   
저는 이기고 지는 것에 목숨거는 정치꾼 ? 싸움닭 체질 아닙니다.
그냥 혼선을 빚는 경우를 보면 올리는 것 뿐임.

토론이나 논쟁하자고 쓴 것이 아닌거 보면 모르시나요 ?

위 글 갖고 무슨 논쟁이 시작될지 모르지만, 하고 싶으시면 화두 꺼내보세요.
          
양군입니다 17-07-22 21:45
   
흠. 제가 보기엔 정치꾼같은데...(아주 고단수의..)

위 글을 가지고 어떤 논쟁이 발생하는지는 저도 모르죠.
그저 님이 말하고자 하는 바가 무엇인지 지금까지의 글로 보면 이해하기 어려워서 물어보는겁니다.
호연 17-07-22 21:42
   
패널의 제조사나 제작 연도에 따라 효율과 면적이 각각 다릅니다.

최근 3년간 태양광 발전의 효율이나 단가는 절반으로 줄어들만큼 기술발전이 빠른 분야라서, 현재 혹은 과거 수준 기술을 기준으로 한 이런 계산으로 뭔가를 결론낼 근거로 삼기에도 어렵지요.

그런 데이터가 없는 상태에서 급하게 결론내리지 말고, 아주 대략적인 개요 파악 정도만 하시기 바랍니다.

이런 주먹구구식 계산보다는 그냥 유럽보다는 환경이 훨씬 좋다, 이미 원자력 이상의 경제성으로 평가받는 케이스도 많다 정도만 아시면 되겠지요.
     
archwave 17-07-22 21:45
   
요즘의 패널, 인버터등은 대충 저 계산으로 하면 맞아떨어집니다.

그렇게 확 차이날 요소가 없거든요. 패널의 효율만 변수인 셈인데, LG 의 24 % 패널을 쓴다면 14 % 가 아니라 18 % 를 곱해보면 될테고요.

위글 첫번째 링크에 가서 설치지역의 일사량 체크하고 계산하면 됩니다.
미우 17-07-22 22:03
   
이용률 7~8년 전에도 15% 측정되었는데 왜 14% 잡았는지는 모르겠고.
그게 설비용량 대비의 이용율과 상관 없는 일사량 대비 효율을 따로 뽑았다는 건지, 전국에 깔린 패널 평균 효율이라는 건지?
저기 나오는 건 수평면 일사량이고 발전을 평평하게 놓고는 안합니다.
실제 발전에서는 저 일사량에서 12~13% 추가하면 비슷하게 나옵니다.
세세한 일사량 데이터는 에너지기술연구원 가면 나옵니다.
     
archwave 17-07-22 22:13
   
그 이용율은 하루중 빛이 충분해서 발전하는 시간을 말하는겁니다.
그러니까 24 시간중 3.6 시간동안 빛이 제대로 들어서 발전했다면 15 % 의 이용률이죠.
위 글의 계산은 이용율은 전혀 관계없습니다. 일사량 데이타를 쓰니까 이용율 같은거 고려할 필요가 없거든요.

위 글은 경사각에 따른 변화까지 감안해서 써놓은겁니다. 태양을 향하게 설치하지 평평하게 놓을 사람없으니 당연히 경사각 주는 상황에서 나오는 효율을 말한거고요.

에너지기술연구원에 더 상세한 일사량 데이타가 있는 모양이군요. 감사. 나중에 참고해보겠습니다.
          
미우 17-07-22 22:16
   
경사를 고려했는데 차이가 12% 넘게 날리가...
그러니까 14%가 이용률과 상관 없이 어찌 나온 거냐구요.
제대로 안들어오고 좀 적게 들어오면 발전이 전혀 안되나요?
               
archwave 17-07-22 22:29
   
전력 생산 = 단위 면적당 태양에너지양 * 경사각에 따른 면적 증대 효과 * 패널 면적 * 패널 효율 * 인버터 효율

위와 같이 된 것을 간략하게 한거죠.

[ 경사각에 따른 면적 증대 효과 * 인버터 효율 ] -- 이 둘을 곱해서 75 % 로 설정한겁니다.

일반적인 패널의 효율을 19 % 정도로 보고

[ 경사각에 따른 면적 증대 효과 * 패널 면적 * 패널 효율 * 인버터 효율 ] = 75 % * 19 % = 14 % 이렇게 간략화한거고요.
                    
미우 17-07-22 23:03
   
인터버 효율이 60% 근처라는 소리임?
패널 개발할 게 아니라 인버터 개발해야겠군요.
                         
만년삼 17-07-23 00:06
   
인버터 효율은 제조사마다 다르지만 낮으면 90% 높으면 98% 입니다.
                         
archwave 17-07-23 08:20
   
인버터 효율이라고 쓴 부분을 시스템 효율로 썼어야 했네요. 고쳐서 읽으세요.
( 이건 제가 실수로 용어를 잘못 사용해서 괜한 혼선을 가져왔네요. )

단독효율은 상당히 높아도 전부 반영한 합산 효율은 상당히 떨어지죠.

경사각에 따른 면적 증대 효과라고 하긴 했는데, 실제로는 다른 요소들때문에 증대가 아니라 감소라 봐야 하고요.

태양추적해서 각도 변경하지 않는 경우, 정오에서 멀어질 수록 설치된 각도에서 많이 벗어난 방향으로 빛이 들어오게 되고, 패널 표면에서 빛이 반사되서 나가버리는 양도 상당히 커지고요.

이런 저런 요소 다 작용하면 0.75 라는 것도 상당히 높은 편입니다. 실제 데이타 보면 0.6 이하까지도 나오거든요.

수십가지 변수를 다 넣어서 계산해야 맞는 것이겠지만, 그거 일일이 다 할 필요는 없죠.
태양추적 기능을 넣지 않는 이상 그 변수들 대부분이 사실상 상수가 되어버림.
하나로 퉁친게 0.75
DarkNess 17-07-23 02:21
   
결국 조작이네요 ^^
애쓰십니다
     
archwave 17-07-23 08:14
   
실제 데이타 넣어서 검산해보세요. 맞는지 틀린지..

온갖 공식 다 써놓아야 할까요 ? 복잡한건 인터넷 찾아보면 다 나와요.
그 공식들을 최대한 단순화해서 쉽게 계산하게 풀어놓은겁니다.

뭐가 그리 마음에 안 드시나요 ?
어디가 마음에 안 들어서 조작이니 뭐니.
          
DarkNess 17-07-23 18:53
   
현시창님에게 제대로 반박이나 하고 오세요
               
archwave 17-07-24 00:22
   
뭘 반박 ? 혹시 멜트아웃 그 얘기 ?

그거 반박하고 자시고 할 것도 없습니다.

원자로 격납용기 촬영했더니 연료봉 남은 덩어리가 900 톤인가 얼마였나 있더라네요. 멜트 스루하는 정도도 확실히 해내지 못 한 모양. 그런 정도 파워(?)로 주주장창 땅속을 파고 들어간다고요 ?

어쨌든 나중에 좀 더 밝혀지겠죠.

차이나 신드롬마냥 땅 속을 끝없이 파고 든다고 생각하는 사람들이 많은게 놀라울뿐.
               
archwave 17-07-24 00:23
   
그리고 다시 한 번 묻겠는데, 위 글과 댓글에서 내가 뭘 조작했다는건가요 ?

어디서 아무 것도 모르는 주제에 함부로 까불고 다니나.

[결국 조작이네요] 라 했는데, 뭐가 조작이란건지 확실히 말하세요.
                    
DarkNess 17-07-24 14:48
   
뭘 까분다는 얘긴지? 왜 혼자 부들부들하세요

"멜트 다운, 멜트 스루, 멜트 아웃 차이점"이라는 글에서
현시창님에게 반박하다 잘 발리셨으면 말을 마셔야죠

보니까 계속 팩트폭격 당하더만

위에서도 인버터 효율 지적당하니 갑자기 무슨 시스템 효율이라고 어버버 거리고
인버터 효율이 논파되니 갑자기 그 전체를 합산하면 효율이 떨어진다고 시스템 들이밀고 뭐하자는건지?
그 전체를 합산하면 효율이 떨어지는 근거는 뭔데요? 효율이 떨어졌으면 좋겠는건 아니구요?

혼자 계산한 자료가지고 와서 사람들이 반박하니 버벅거리는게 조작아니면 뭔가요

그리고 이런 글을 써서 당신이 말하고자 하는 것은 태양광이 효율이 떨어지니
원전을 유지해야한다는 논리인데,

대체 에너지를 좀 더 연구하고 발전시켜보자라는게 그렇게 아니꼬운 얘긴지?
게다가 원전이 향후 60년간은 없어지지 않을 예정인데 뭐가 그렇게 난리칠 얘기인지 모르겠네요

그냥 정부 까고싶은거 아닙니까? 있어보이는 숫자와 점잖은 말로
뭐 그렇게 쉬운 얘기를 어렵게 해요?
                         
archwave 17-07-29 15:01
   
팩트폭격 ? 현시창님이 말씀하신 것 중 팩트가 있었나요 ? 양쪽 다 확인되지 않은 것을 말하는 중이었음. 그리고 멜트 아웃은 커녕 멜트 스루도 확실히 된 것은 아니던데요. 900 톤이나 남아있었다니까요.

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인터버 얘기하다 보니 인버터 효율이라고 쓰는 실수했을 뿐입니다. 저 댓글 말하는 당시에 공식(?)쓴거 보면 인버터 효율이 아니라 시스템 효율이 들어가야 했을 자리란건 뻔하죠.

그리고 태양광 효율 떨어지니 원전 유지해야 한다는 말 한 적 없습니다. 태양광을 설치할 땅 문제 때문에 어쩔 수 없다는 말은 했지만요.

그리고 혼자 계산한 자료가 아니라, 실제 데이타에서 다 검증되는 것들입니다.

실제 태양광 공사하는 사람들이 쓰는 자료를 좀 더 단순하게 숫자 하나로 시스템 효유을 말한 것임.

바로 아래에 있는 댓글에 링크한 문서나 읽어보세요.
archwave 17-07-23 09:53
   
http://www.kemco.or.kr/up_load/pds/hongbo/j_3.pdf

위 자료는 11 년전 것이기는 하지만, 패널 효율과 인버터 효율을 제외하고는 지금과 다르지 않고요. ( 설마 11 년 사이에 태양-지구 공전궤도가 변하진 않았겠죠. ^^; )

31 페이지를 보면
월별 태양광 발전 예측량 (계통연계형)
월별 태양광 종합효율계수 산출방법
위 항목에서 [ 종합효율계수 (K) ] 라는 수치가 있습니다. 위 글에서 0.75 라는 수치가 이걸 말한다 보시면 됨.

월별로 0.67 ~ 0.77 의 분포를 갖습니다. 평균적으로 0.72 로 봐도 되겠죠.
11 년전에 비해 인버터 효율이 상승한 것을 감안하면 0.75 로 보면 맞습니다.
패널 효율은 따로 넣는거니까 조정해줄 필요없겠고요.
archwave 17-07-23 10:03
   
태양에너지가 지표에 얼마나 닿는지, 계절에 다른 변화등등 여러가지 세부사항을 알고 싶으신 분은
http://aesl.hanyang.ac.kr/staff/mskim/note/ch-08.pdf
위 자료를 보세요. 이런 자료를 바탕으로 계산해보면 결국 바로 윗 댓글에 쓴 결과값이 나옵니다.

게시판에서 이런거 온갖거 다 거론하면서 공식풀이 쓰고 어쩌고 저쩌고 다 해야 할까요 ?

아주 간단하게 하나의 수치로 결과를 내놓으니까 무슨 뭐 조작 ? 별 같잖은 소리 다 듣겠구만.
실제 현장 데이타들 사례 조사해서 내가 정리한 공식에 넣어서 검산까지 다 해보고 올린 글이구만.

하여간 뭐가 마음에 안 드는지 지 맘에 안 든다고 택도 없는 조작 조작 알바 알바 이런 소리부터 해대는 정치충들.
archwave 17-07-23 12:07
   
머리에 쥐나고 싶으신 분들은
http://www.kier.re.kr/upload/notic/PVCDROM-KOR.pdf
위 문서 추천. 2016 년도판 최신 자료임.
네고갱님 17-07-23 15:28
   
전 울나라가 태양광발전하기엔 너무 불리한 환경이라고 그동안 막연히 생각했는데 수치로 따져보니 꼭 그렇지도 않네요 잘 읽었습니다