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■ 태양광발전의 원리
태양광 발전은 무한정, 무공해의 태양 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 기술입니다. 기본 원리는 반도체 pn접합으로 구성된 태양전지(solar cell)에 태양광이 비치면 광에너지에 의한 전자(電子)-양공(陽孔)의 쌍이 생겨나고, 전자와 양공이 이동하여 n층과 p층을 가로질러 전류가 흐르게 되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)에 의해 기전력이 발생하여 외부에 접속된 부하에 전류가 흐르게 됩니다. 이러한 태양 전지는 필요한 단위 용량으로 직.병렬 연결하여 기후에 잘 견디고 단단한 재료와 구조로 만들어진 태양전지 모듈(solar cell module)로 상품화 됩니다.
그러나 태양전지는 비, 눈 또는 구름에 의해 햇빛이 비치지 않는 날과 밤에는 전기가 발생하지 않을 뿐만 아니라 일사량의 강도에 따라 균일하지 않은 직류가 발생합니다. 따라서 일반적인 태양광 발전 시스템은 사용자에게 항상 필요한 전기를 공급하기 위하여 모듈을 직·병렬로 연결한 태양전지 어레이(array)와 전력 저장용 축전지(storage battery), 전력 조정기(power controller) 및 직·교류 변환장치(inverter)등의 주변장치로 구성됩니다.
■ 태양광발전시스템의 기능
1. 태양전지판(Solar Array)
- 태양광을 받아서 직류전압 및 전류를 발생시키는 장치로 부하의 전력 소모량에 따라 태양전지판의 용량을 맞추어 설계함.
2. 전력 조정기(Power Controller)
- 태양전지에서 발생한 전류가 역으로 흐르는 것을 방지하는 역할을 하며 직류전압을 축전지에 충전할 때 적당량을 충전하도록 조정함. 축전지의 과충전 및 저전압 방지 역할
3. 축전지(Storage Battery)
- 태양전지판에서 발생한 전류를 저장하며 축전지의 용량선택은 부조일수를 감안하여 선택함(부조일수 6일)
4. 인버터(Inverter)
- 태양전지에서 발생한 DC전원을 상용전기인 AC전원으로 변환시키는 역할을 함.
이와 같이 태양광 에너지 시스템은 사용하고자하는 부하의 용량을 산출하여 태양전지, 축전지,콘트롤라, 인버터등을 정확하게 구성하여 전기를 사용한다.
■ 일반 주택용 태양광발전시스템
1.설치용량
-월평균 전기사용량이 300~450kw 이하시는 2.5kw, 450kw 이상시는 3kw 용량을 설치
2.설치비용
-설치용량 KW당 935만원
3.설치비 지원
-총설치비의 70%를 정부에서 지원하며 본인부담은 30%로 저렴하게 설치가능
4.설치시의 경제성
-기존 사용중인 전기료를 최대 90%까지 절감할 수 있음(예: 월평균 전력사용량이 400KWh인 경우 한전 전력요금이 7만원 정도이나 태양광발전시스템 설치시 1만원 정도만 부담하면 됨)
5.유지관리비
-유지관리비는 거의 들지 않으며 1년에 1회 정도만 청소하면 됨
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