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Solar Plant 설계 하기 w/ Sunny Design, SMA

게시자: Sundew Shin, 2009. 6. 21. 오후 5:37   [ 2011. 6. 22. 오후 7:04에 업데이트됨 ]

Direction

태국 방콕에 10MWp급 태양광 발전소를 건립 해 보자.
PV 모듈(or 모듈)은 에너지 변환 효율, 단가 및 수급조건에 맞춰 Sun Tech Solar사의 STP180S-24/Ab-1로 결정 되었다.
인버터는 SMA사의 Sunny Central SC1250MV-11 선정 기준으로 작업 해 보려고 한다.
이 밖에, 방콕은 일조량이 많은 지역이어서 PV모듈은 고정 설치를 하기로 하였다.

PV 모듈

모듈의 선정 기준은 효율성 및 유지/보수성, 또 경제성에 의거하여 결정 한다.
다음은 선정 모듈에 대한 기술 spec이다.

Sunny Design, a Design Tool

시작 하기

각 인버터 제조사별로 디자인툴들을 기본적으로 제공 하고 있다. 우리는 SMA 인버터로 작업을 해 볼 것이기 때문에 Sunny Design이라는 툴을 쓴다. 각 디자인툴마다 특성이 다르지만, Sunny Design은 누구나 다운 받아서 설치/사용 할 수가 있어 초보자에게 특히 더 편리 하다. 다음의 위치에서 구할 수 있다:
Full Package를 설치한 후, 프로그램을 실행 시키고 New Project를 선택 한다.
Language메뉴에서 한글을 선택 하면 한글 인터페이스를 사용할 수 있다. 하지만, 비슷한 종류의 툴중에 한글지원툴이 많지 않으므로, 이 글에서는 독자가 다른 영문전용툴도 부담 없이 사용할 수 있도록 영문 인터페이스 위에서 설명을 진행하고자 한다.


[Figure 1. Start-up, Sunny Design SMA]
  • Location: Thailand Bangkok을 선택 한다.
    • 선택지역의 위도조건에 맞춰 자동으로 Angle of inclination(PV 모듈 설치각도)값이 15도로 들어 온다.
  • Plant design: Power를 선택 하고 10 MWp를 입력 한다.
  • Azimuth angle (태양 위치에 대한 방위각)은 아직 잘 모르니  0으로 유지 한다.
    • PV모듈은 고정형 설치를 하기로 하였으므로 Tracking 옵션은 선택 하지 않는다.
  • Modules선택을 하려고 하였으나 Manufacturer Sun Tech Solar는 있지만 Module Type에 선택 모듈이 없어서 New module 에서 새로 등록을 해야 겠다.

모듈 등록 하기

먼저, 새 모듈 등록에 필요한 대상 모듈의 전기적인 특성 정보가 필요하다. 각 모듈 메이커들은 다음과 같이, 세부적인 정보를 제공를 제공 하고 있다.


[Figure 2. STP180S-24, Sun Tech Solar]

세부 정보를 입수 했으면 New module에서 다음과 같이 신규 모듈로 등록 시킨다.


[Figure 3. Adding New Module, Sunny Design SMA]

그림에서와 같이 각 특성값들을 spec에서 찾아 기입 한다. 약간씩의 용어 차이에 주위 해야 하는데 단위(dimension)을 참조 하면 도움이 된다.
각 항목에 대한 상세 설명은 PV Module, Specifications 이해 하기를 참조 한다.
  • Peak Power  (= Maximum Power at STC (25C)): 180 Wp
  • MPP-voltage (= Optimum Operating Voltage): 35.60 V
  • Open-circuit Voltage: 44.40V
  • MPP-current (= Optimum Operating Current): 5.05A
  • Short-circuit current: 5.4A
  • Permissible system voltage (= Maximum System Voltage): 600V
  • Length: 1580mm
  • Width: 808mm
  • Temperature coefficients: Open-circuit voltage (= Temperature Coefficient of Voc): -0.3401%/C
  • Temperature coefficients:Short-circuit current (= Temperature Coefficient of Isc): 0.017%/C

[Figure 4. Start-up w/ a New Module, Sunny Design SMA]

인버터 선정

2009년 6월22일 현재, SMA에서 10MWp급 발전소에 넣을 수 있는 인버터는 Sunny Central 1250MV 정도 일 것이다. 
이에, Inverter type에서 Sunny Central SC 1250MV-11을 선택 하자.

[Figure 5. Inverter Selection, Sunny Design SMA]

자. 놀랍게도 사실상 중요한 절차는 모두 끝났다.
중요한 data field별로 말로 풀이 해 보면, 상용전력망 20만볼트 기준, 전체 발전 용량은 10380KW(10.38MW)이고, 설치 면적은 약 75000 제곱미터, 소요 인버터의 수량은 9개가 소요 된다. 또, PV 모듈은 직렬 12개씩(427.2V), 병렬 534 연결, 이래서, 총 57672(12x534x9)개 소요 된다.

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