안녕하세요! Flat Rooftop Solar Systems의 공급업체로서 저는 이러한 설정에 가장 적합한 결합 방법에 대해 자주 질문을 받습니다. 올바른 결합 방법이 태양광 시스템의 효율성, 성능 및 비용 효율성에 큰 차이를 만들 수 있기 때문에 이는 중요한 질문입니다. 이제 바로 들어가서 평평한 옥상 태양광 시스템에 어떤 결합 방법이 더 좋을지 살펴보겠습니다.
시리즈 커플링
먼저, 직렬 결합이 있습니다. 직렬결합 태양광 시스템에서는 태양광 패널이 끝에서 끝까지 연결됩니다. 이는 한 패널의 양극 단자가 다음 패널의 음극 단자에 연결된다는 의미입니다. 직렬 결합의 주요 장점은 시스템의 전체 전압을 증가시킨다는 것입니다. 태양광 패널과 인버터 사이의 장거리를 처리할 경우 더 높은 전압이 큰 장점이 될 수 있습니다. 이는 I²R 손실(여기서 I는 전류이고 R은 케이블의 저항)로 알려진 케이블의 전력 손실을 줄입니다.
넓고 평평한 옥상이 있고 케이블을 인버터까지 적당한 거리에 배선해야 한다고 가정해 보겠습니다. 직렬 결합을 사용하면 전력 손실을 최소한으로 유지할 수 있습니다. 또한 인버터가 더 높은 전압 입력에서 작동하도록 설계된 경우 직렬 결합을 통해 올바른 종류의 전력을 공급할 수 있습니다.
그러나 직렬 결합에는 단점도 있습니다. 시리즈 중 하나의 패널이 그늘지거나 손상되거나 성능이 저하되면 전체 스트링에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 전체 시리즈의 출력은 가장 약한 패널에 의해 제한될 수 있습니다. 체인처럼 생각해보세요. 사슬의 강도는 가장 약한 고리만큼만 좋습니다. 따라서 높은 건물이나 나무 근처의 옥상과 같이 음영 가능성이 많은 지역에서는 직렬 결합이 최선의 선택이 아닐 수 있습니다.
병렬 커플 링
다음으로는 병렬 결합이 있습니다. 병렬 결합 시스템에서는 태양광 패널의 모든 양극 단자가 함께 연결되고 모든 음극 단자가 함께 연결됩니다. 여기서 가장 큰 이점은 각 패널이 대부분 독립적으로 작동한다는 것입니다. 따라서 한 패널이 가려지거나 손상되더라도 다른 패널은 계속 전력을 생산할 수 있습니다. 이로 인해 병렬 결합은 음영이 일반적인 문제인 옥상에 대한 훌륭한 옵션이 됩니다.
병렬 결합은 또한 시스템 설계의 유연성을 높여줍니다. 전체 스트링의 전압 요구 사항에 대해 너무 걱정할 필요 없이 패널을 더 쉽게 추가하거나 제거할 수 있습니다. 여러 개의 소형 발전기가 나란히 작동하는 것과 비슷합니다.
그러나 병렬 결합에도 문제가 없는 것은 아닙니다. 주요 단점 중 하나는 케이블의 전류가 증가한다는 것입니다. 전류가 높을수록 케이블의 전력 손실이 더 커집니다. 특히 긴 케이블을 처리하는 경우 더욱 그렇습니다. 또한 모든 패널을 병렬로 연결하려면 더 많은 케이블이 필요하기 때문에 배선 비용이 더 높아질 수 있습니다.
시리즈 - 병렬 커플링
대부분의 경우 가장 좋은 솔루션은 직렬-병렬 결합으로 알려진 직렬 결합과 병렬 결합을 결합하는 것입니다. 이 방법을 사용하면 직렬 및 병렬 결합의 장점을 모두 활용하면서 단점을 최소화할 수 있습니다.
직렬-병렬 설정에서는 먼저 일련의 패널 스트링을 생성합니다. 그런 다음 이러한 직렬 문자열을 병렬로 연결합니다. 이런 방식으로 각 직렬 스트링 내의 전압을 높여 케이블 손실을 줄이는 동시에 각 직렬 스트링이 어느 정도 독립적으로 작동하도록 할 수 있습니다. 한 시리즈 스트링이 음영이나 손상으로 인해 영향을 받는 경우에도 다른 시리즈 스트링은 여전히 제대로 작동할 수 있습니다.
예를 들어, 넓고 평평한 옥상이 있고 지붕을 설치하려고 한다고 가정해 보겠습니다.2MW 태양광 옥상 시스템. 직렬-병렬 결합 방식은 훌륭한 선택이 될 수 있습니다. 옥상에서의 위치에 따라 패널을 직렬 스트링으로 그룹화한 다음 이 스트링을 인버터에 병렬로 연결할 수 있습니다.
어느 것을 선택해야 할까요?
그렇다면 어떤 결합 방식이 더 나은가요? 글쎄, 그것은 몇 가지 요인에 달려 있습니다.
농담
옥상에 음영이 발생하기 쉬운 경우 병렬 연결 또는 직렬-병렬 연결이 적합할 수 있습니다. 셰이딩은 직렬 결합 시스템의 출력을 크게 줄일 수 있지만 병렬 또는 직렬-병렬 설정은 이 문제를 완화할 수 있습니다.
인버터까지의 거리
태양광 패널과 인버터 사이의 거리가 긴 경우 직렬 결합 또는 직렬-병렬 결합을 통해 케이블의 전력 손실을 줄일 수 있습니다. 이러한 방법으로 생성된 더 높은 전압은 적은 손실로 장거리를 이동할 수 있습니다.
시스템 크기
다음과 같은 소규모 시스템의 경우20KW 옥상 위 - 그리드 태양광 발전 시스템, 병렬 결합은 설치 및 관리가 더 간단할 수 있습니다. 그러나 다음과 같은 대규모 시스템의 경우30KW 태양광 발전 시스템, 직렬-병렬 결합이 더 효율적인 옵션인 경우가 많습니다.
비용
설치 비용과 자재 비용도 중요한 역할을 합니다. 직렬 커플링은 일반적으로 배선이 덜 필요하므로 비용을 절감할 수 있습니다. 그러나 음영이 큰 요소인 경우 직렬 결합 시스템의 전력 손실로 인해 장기적으로 비용이 더 많이 들 수 있습니다.
마무리 및 다음 단계
평평한 옥상 태양광 시스템에 적합한 결합 방법을 선택하는 것은 퍼즐을 푸는 것과 비슷합니다. 음영 처리, 거리, 시스템 크기, 비용 등 모든 요소를 고려해야 합니다. 크기, 크기, 모든 것에 맞는 정답은 없지만 직렬, 병렬, 직렬-병렬 결합의 장단점을 이해하면 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.
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참고자료
- "태양광 발전 시스템 설계 및 설치 핸드북"
- 태양광 시스템 성능 및 결합 방법에 대한 다양한 업계 보고서.
