자연이 주는 선물

태양광 발전

태양광발전

1. 신·재생 에너지란?



개요

① “신에너지 및 재생에너지 개발ㆍ이용ㆍ보급촉진법”에 따라 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 수소ㆍ산소 등의 화학 반응을 통하여 전기 또는
열을 이용하는 신에너지와 햇빛ㆍ물ㆍ지열ㆍ강수ㆍ생물 유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 재생에너지로 정의
② 신에너지 3개 분야(수소, 연료전지, 석탄액화가스화 및 중질잔사유가스화)와 재생에너지 8개 분야(태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 해양, 폐기물, 지열)로
나룰 수 있으며, 총11개원으로 구성



신·재생에너지의 필요성

① 신ㆍ재생에너지는 화석에너지의 고갈 및 환경문제에 대한 핵심 해결방안이며, 신성장 동력인 친환경에너지사업으로 선진국에서는 신ㆍ재생에너지에 대한
꾸준한 연구개발과 보급정책 등을 추진 중
② 유가의 불안정, 기후변화협약 규제 대응 등으로 신ㆍ재생에너지의 중요성이 재인식되면서 에너지 공급방식의 다양화 필요성 대두
③ 우리나라는 2035년 1차 에너지의 11%를 신ㆍ재생에너지로 보급한다는 중장기적인 목표를 설정하고 기술개발 및 보급사업 등에 대한 지원 강화



2. 태양광 발전



개요

① 태양전지를 이용해 태양의 빛에너지를 광전효과에 의해 전기를 생산하는 방식으로 신재생에너지의 한 종류
② 태양전지(solar cell)로 구성된 모듈(module)과 축전지 및 전력변환장치로 구성
③ 부지 또는 건물에 태양광발전소를 건설하여 발생된 전기를 한전에 매전하는 사업

구성 및 특징

① 태양전지

ㆍ태양 에너지를 전기에너지로 변환할 목적으로 제작된 광전자로서 금속과 반도체의 접촉면 또는 반도체의 pn접합에 빛을 받으면 광전 효과에 의해 전기 발생
ㆍ태양전지 하나로는 발생하는 전압이 낮기 때문에(약 0.5~0.6V) 여러 장을 직렬로 접속하여 모듈로 만들어 사용
ㆍ태양광 모듈의 효율보증 25년, 83%

② 태양전지 어레이

ㆍ태양전지 셀에서 모듈이 되고 마지막으로 어레이(집합체, 배열의 의미)가 되어 하나의 태양광 판이 된다.
ㆍ여러 개의 태양전지 모듈의 직렬이나 병렬로 연결하여 희망하는 직류전압과 발전전력을 만들 수 있게 된다.

③ 인버터와 연계보호장지

ㆍ인버터는 인버터부와 계통연계보호장지 등으로 구성
ㆍ인버터는 태양전지에서 만들어진 직류전기를 사용할 수 있는 교류전기로 바꾸어주는 역할
ㆍ계통연계보호장치는 안전기능을 담당, 주파수의 일정 범위 이하로 낮아지거나 상승할 경우의 검출, 과부족 전압의 검출, 배전선의 정전검출 등을 담당
ㆍ인버터 무상보증 5년



태양광 발전의 형태

① 고정형 어레이 (Fixed Array)

ㆍ구조지지형태가 가장 저렴하고 안정되어 많이 설치하는 형태
ㆍ정남향을 바라보고 태양광 입사각이 모듈 90도로 입사되도록 설치
ㆍ강한 풍속, 태풍 등 자연재해가 우려되는 곳에 설치 바람직

② 고정가변형 어레이 (Semi-Fixed Array)

ㆍ일반적으로 계절별로 경사각을 조정해주는 방식
ㆍ방위 및 경사각을 0~60도로 조절 가능
ㆍ구조물 하단부의 활용이나 지지 구조물의 안정성은 고정형보다 약하고 제한적임

③ 추적형 어레이 (Tracking Array)

ㆍ동력이나 기기조작을 통해 태양의 움직임에 최적각과 방향을 추적하여 발전효율을 극대화 할 수 있는 방식
ㆍ잦은 고장으로 보수비용이 드는 점을 고려, 잘 설치하지 않는 추세

3. 태양광 발전사업의 수익구조



전기판매대금 (SMP : 계통한계가격)

ㆍ 발전사업자가 발생된 전기를 한전에 판매
ㆍ 전력 단가는 전력거래소가 결정하는 SMP(System Marginal Price, 계통한계가격)에 의해 산정
ㆍ SMP는 전력수용와 공급에 의해서 결정되며 매월 변동
ㆍ 월 매출액(원) = 발전량(kwh) x SMP(원/kwh)

** SMP 가격결정
ㆍ 전력거래소가 전력공급 입찰에 참여한 발전기 중 연료비가 낮은 발전기 순으로 발전기가동을 결정하는데, 매 시간대별 가동되는 발전기 중
가장 높은 발전비용으로 가동되는 발전기가 SMP를 결정
ㆍ온실가스 감축 및 미래에너지 개발 보급과 관련해 파리 기후협정에서 우리나라의 온실가스 37% 감안축 제출 신재생에너지에 대한 투자계획을 밝히면서
태양광과 풍력등 세계 신재생에너지 시장이 크게 열릴것으로 기대




REC(Renewable Energy Certificate, 신재생에너지 공급인증서) 매매 대금

ㆍREC란 발전사업자가 신ㆍ재생에너지 설비를 이용하여 전기를 생산ㆍ공급하였음을 증명하는 인증서로 공급인증서 발급대상 설비에서
공급된 발전량(KWh)을 MWh 로 환산 후, 가중치를 곱하여 부여
ㆍ사업자는 발행된 REC를 ①현물(매월 8회 온라인 입찰) ②장기입찰(20년 판매사업자), ③수의계약 등을 통해 21개의 의무이행사(발전자회사)에 판매할수 있다.
ㆍ정부는 신재생공급의무화제도(RPS)에 근거하여 REC를 제도적으로 지원 발전사업을 영위하고 있는 의무이행사(민간발전사)들은 REC를 구매하여
의무를 이행해야 한다.

ㆍ연간 예상 REC = 연간 예상발전량(MWh) X 가중치 = 설비용량(kW) X 일평균발전시간(h/d) X 연일수(d/y) X 가중치 / 1,000
ㆍ연간 예상 REC 거래수익 = 연간 발전량(MWh) X 가중치 X REC 낙찰가 (현물거래가)

매매방법 시행시기 주관기관
공급입증서 현물시장 매주 화, 목 전력거래소
장기판매사업자 선정 매년 4월, 10월 경 에너지관리공단
공급인증서 수의계약 연중 RPS 공급의무자



태양광발전사업(RPS)를 위한 수익(REC, SMP)계산법

① SMP = 계통한계가격으로 한전에서 구매하는 가격 (계약대상 : 한전)
② REC = 에너지관리공단에서 발급하는 공급인증서의 가격 (계약대상 : 21개 공급의무 발전사)
③ 가중치 = 용량별 가중치 토지위(0.7~1.2), 건축물 (1.5)

구분 공인
인증서
가중치
대상에너지 및 기준
설치유형 세부기준
태양광
에너지
1.2 일반
부지
100kw 미만
1.0 {99.999 X 1.2 + (총용량-99.999) X 1.0}
총용량
100kw 부터
~ 3,000kw 미만
0.7 3,000kw 초과부터
1.5 건축물 등 기존 시설물을 이용하는 경우 3,000kw 이하
1.0 3,000kw 초과부터
1.5 유지 등의 수면에 부유하여 설치하는 경우
태양광연계(ESS) 5.0 ’20년 6월까지 가중치 이후 비율 조정




4. 신·재생에너지 공급의무화(RPS) 제도



개요

① 설비규모 500MKW이상의 발전설비를 보유한 발전사업(공급의무자)에게 총발전량의 일정비율 이상을 신ㆍ재생에너지로 공급하도록 의무화하는 제도

② 공급의무자 21개사

- 한국수력원자력, 남동발전, 중부발전, 서부발전, 남부발전, 동서발전, 지역난방공사, 수자원공사, SK E&S, GS EPS, GS 파워, 포스코에너지, 엠피씨율촌전력,
평택에너지서비스, 대륜발전, 에스파워, 포천파워 등.



추진절차

① RPS 제도 운영 절차

② RPS 제도 참여 절차