seegongsik

전기기사 실기 · 신재생에너지 설치

Renewable Energy Installation

신재생 에너지 설치는 태양광 · 풍력 · 연료 전지 · ESS 를 계통에 잇는 공사를 시공 관점에서 다루는 단원이다. 태양광은 모듈 → 접속반 → 인버터 → 수배전반 → 계통 연계로 이어지고, 일사량에 따라 출력이 바뀌며 계통 연계 보호 장치를 반드시 갖춰야 한다. 보호 장치를 하나라도 빠뜨리면 계통 연계 검사를 통과하지 못해요. 위쪽 표에는 네 설비의 핵심 기기 · 출력 형태 · 시공 뒤 시험이 나란히 있고, 일사량 슬라이더를 움직이면 아래 태양광 구성도의 발전 출력 값이 바뀌어요.

신재생 에너지 설치는 전기 공사의 새 중심이다

🔍 현장에서 벌어지는 일
①태양광 · 풍력 · 연료 전지 · ESS 설치 공사가 전기 공사 시험 범위에 들어간다
②그중 태양광 발전 시스템(PV)은 아주 자주 나온다
③계통 연계 설비(인버터 · 보호 장치)의 시공이 기존 전기 공사와 가장 다른 부분이다
④단독 운전 방지, 역전력 보호 같은 계통 연계 보호 기준은 꼭 알고 있어야 해요

태양광 발전 시스템의 구성과 동작

800 W/m²
🔑 태양광 시공에서 챙길 것
①PV 모듈: 직렬 · 병렬로 결선해 인버터 입력 전압 · 전류 범위에 맞춘다
②접속반: 스트링마다 역전류 방지 다이오드를 두고 서지 보호 장치(SPD)를 넣는다
③인버터: DC 를 AC 로 바꾸고, MPPT(최대 전력점 추적)와 계통 연계 보호 기능을 갖춘다
④계통 연계: 역전력 계전기(RPR), 과 · 저주파 계전기(OFR/UFR), 과 · 저전압 계전기를 설치해요

계산과 시공 기준

태양광 발전량
P = H × A × η × K
H: 일사량[kWh/m²/일], A: 모듈 면적[m²], η: 변환 효율(18 ~ 22%), K: 종합 설계 계수(0.7 ~ 0.8)
계통 연계 보호 장치
RPR(역전력) + OFR/UFR(과 · 저주파) + OVR/UVR(과 · 저전압)
단독 운전(islanding)을 막는 필수 보호 장치다. 전기 사업자의 분산형 전원 계통 연계 기술 기준을 따른다
모듈 직렬 수 결정
직렬 수 = Vinv,max / Voc,min
인버터 최대 입력 전압을 넘지 않게 직렬 수를 정해요. Voc,min 은 가장 낮은 온도에서의 개방 전압으로, 온도가 낮을수록 개방 전압이 높아진다
접지 기준
태양광 설비: 특별 제3종 접지(≤ 10Ω)
모듈 프레임 · 인버터 외함 · 접속반을 모두 접지한다. 모듈과 인버터 사이 회로는 비접지(플로팅)로 둘 수 있어요

풍력 · 연료 전지 · ESS 와 시험에 나오는 자리

풍력 발전 출력
P = ½ρAv³Cp
ρ: 공기 밀도, A: 회전 면적, v: 풍속, Cp: 출력 계수(이론 최대 0.593, 실제 0.35 ~ 0.45). 출력은 풍속의 세제곱에 비례한다
ESS 설치 기준
소방: 전용실 · 방화 구획 | 전기: 절연 · 접지 · 보호 장치
리튬 이온 배터리 ESS 는 화재 위험이 있어 감지기 · 소화 설비 같은 소방 설비와 환기 설비를 꼭 둔다
⚠️ 자주 나오는 자리
①태양광 발전량 P = H × A × η × K 에서 종합 설계 계수 K 를 빠뜨리지 않는다
②단독 운전 방지: 계통이 정전됐는데 태양광이 혼자 계속 돌면 작업자가 감전될 수 있어 RPR + OFR/UFR 이 필수다
③풍력 출력은 풍속의 세제곱에 비례해 풍속이 두 배면 출력은 여덟 배다
④ESS 는 리튬 이온 배터리 화재 위험 때문에 소방법에 따른 전용실 · 방화 구획 · 소화 설비가 필요하다
⑤연료 전지는 수소 · 천연가스를 쓰므로 가스 누출 감지기 · 환기 설비 · 방폭 설비를 시공해요

시험 포인트 정리

태양광 발전량
P = H×A×η×K
종합 설계 계수 K 포함
계통 연계 보호
RPR+OFR/UFR
단독 운전 방지
풍력 출력
P = ½ρAv³Cp
풍속의 세제곱에 비례
ESS 소방
전용실 + 방화 구획
리튬 이온 화재 대비
🎯 시험에서 볼 자리
①태양광: P = H × A × η × K, 인버터 MPPT, 모듈 직렬 수 = V_inv / V_oc
②계통 연계: RPR(역전력) + OFR/UFR(주파수) + OVR/UVR(전압)로 단독 운전을 반드시 막는다
③풍력: P = ½ρAv³Cp, 풍속의 세제곱에 비례, 출력 계수 Cp 이론 최대 0.593(베츠 한계)
④ESS: 소방 쪽은 전용실 · 방화 구획 · 소화 설비, 전기 쪽은 절연 · 접지 · 보호 장치
⑤공통 접지: 신재생 에너지 설비는 모두 특별 제3종(≤ 10 Ω) 접지를 적용해요
📝 대표 기출 유형
①[기출유형] 태양광 발전을 계통에 연계할 때 필요한 보호 장치를 쓰시오.
②[기출유형] ESS(에너지 저장 장치)의 구성 요소와 안전 기준을 설명하시오.
③[기출유형] 풍력 발전 설비의 접지와 낙뢰 보호 기준을 쓰시오.
← 이전
부하설비 설치 (공사)
다음 →
시험 측정 (공사)

마지막 수정