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태양광전기(solar power)는 어떻게 상호작용하는가?

 


태양광전기시스템(Solar Power System)은 기술적인 면으로는 복잡해 보이지만 아래와 같이 간단한 몇개의 구성품만으로 구성되어 있다고 보면 쉽게 이해할 수 있다. 



 

> 햇볕이 솔라패널(solar pannels) 에 DC전기를 발생시킨다. 

> DC전기는 240V 50Hz AC전기로 변환할 수 있는 인버터에 전달된다. 

> 240V AC전기는 스위치보드를 통하여 집안의 전기용품에 사용된다. 

> 쓰고 남는 전기는 전기메터기를 지나서 주그리드 시스템으로 공급된다. 

 

  


햇볕이 날 때마다 솔라셀에서 전기가 만들어지고 그리드커넥트인버터는 직류전기(DC)를 240V 교류로 변환시킨다. 이 교류 전기는 가전기기에서 사용된다.   

 

그리드시스템이 집에서 사용하는 이상의 전기를 생산하게 되면 남는 전기는 주전력망(Main Power Grid)에 자동공급된다. 일부 전기회사들은 이렇게 공급되는 전력량을 측정하여 전기고지서에 credit으로 반영해준다. 또는 양방향 전력량을 측정할 수 있는 계량기를 설치하여 보상해 주기도 한다.   

밤과 같이 솔라셀이 전기를 전혀 생산하지 않을 때는 전기를 주전력망으로 부터 보통 때와 같이 공급받게 된다. 

 

이런 그리드 연결 시스템의 구성품들은 이동할 수 있는 것이 아니기 때문에 한번설치하면 오랫동안 혜택을 누릴 수 있다. 지금 설치하면 정부에서 시행하는 재생에너지보상(renewable energy rebates) 때문에 수천달러의 설치비를  줄일 수 있는 기회이다. 그나마 이러한 보조금도 점점 축소되는 추세이다. 

 

태양광시스템(grid connect solar system) 설치법

 

대부분의 고객들은 지붕에 설치하는 것을 선택한다. 호주에서는 햇볕을 가장 잘 받을 수 있는 북쪽면에 설치하는 것이 유리하다.  태양과 하루 종일 90도 각도로 바라볼 수 있도록 설치하는 것이 중요하다. 예를 들어 시드니 같은 경우는 수평선과 대략 30~40도 각도가 적당하다. 대부분의 호주집의 지붕은 보통 22도 정도 인데 이정도라도 괜찮다.  평평한 지붕일 경우 프레임을 만들어 30도 각도가 되도록 설치하는 것이 좋다.  

   

적당한 비용과 크기

 

장소에 따라서 태양에너지는 다르지만 사이즈를 결정하는데 필요한 가장 중요한 점은 얼마나 전기를 쓰는 집이냐는 점이다. 보통의 4인 가정의 경우 1.5kW 용량은 좀 부족하고 2kW 는 남는다고 한다. 2 kW 판넬의 경우 하루 5시간동안 발전을 한다고 가정했을 때 하루에 10kW 의 전력을 생산한다고 한다. (한달이면 300kWh) 하루 10kWh 이하를 사용하는 집이라면 그 차이만큼을 되팔 수 있는 것이다.  

AGL의 경우 kWh당 68센트로 남는 전기를 구입해 가는 모양이다. (빅토리아주정부에서 60센트/kWh, AGL에서 6센트/kWh) 그나마 이러한 보상혜택도 점점 줄고 있다.  그리도망에서 이렇게 전기를 구매해 가지 않는다면 집집마다 대형 충전시스템을 구비해야 하므로 여간 번거로운 것이 아닐 것이다. 

참고로 다른 주에서는 어떤 rebate tariffs 가 적용되고 있는 것일까? 

ACT와 NSW에서는 gross rebate tariffs를 적용하고 있다. 사용량에 관계없이 생산된 전력량대로 모두 보상해 주는 시스템이다. NSW의 경우 2010년10월 부터 kWh당 60센트에서 20센트로 보조금을 축소했다.

> ACT: the government pays 45.7 cents per kWh
> NSW: 20 cents per kWh, with an overall capacity limit of 300 megawatts for all connected generators


Net feed-in tariffs 는 위 두 주이외에서 적용되고 있다. 생산한 전력량에서 가정에서 소비한 전력량을 제외한 순수하게 남는 잉여 전력량에 대하여 보상해 주는 시스템이다. 

> Northern Territory: 45.8 /kWh, limited to the first 225 homes in Alice Springs.
> Queensland: 44 cents/kWh
> South Australia: 44 cents/kWh
> Tasmania: 20 cents / kWh
> Victoria: 60 cents / kWh
> WA: 40 cents / kWh from August.


설치비용

 

제품에 따라서 다르겠지만 1.5kW 용량은  1,000불~2000불, 2 kW 짜리는 3,000불~4,000불은 필요한 모양이다. 그나마도 2년전만 해도 무상으로 설치할 수 있었는데 점차 정부 보조금이 줄어들어서 이렇다. 조만간 이 보조금도 없어질 것이라는 소문이 있다. 과연 지금이라도서둘러 태양판넬을 설치하는 것이 이득일 것일까 계속 오르는 전기료를 직접 부담하면서 극복해 가는 것이 나을지는 각자의 형편과 판단에 맡길 수 밖에 없다. 


결론 


갑자기 불어닥친 태양광시스템 열풍이 우리집을 비켜가지 않았다. 결국  2kW 짜리를 저렴하게 설치하고 말았다. 바로 옆집은 다른 업자에게 설치했는데 가격을 물어 보니 우리 보다 비싸게 했다. 싸면 뭔가 발전효율이 떨어지던지 하겠지만 초기비용이 워낙 들어가다 보니 한푼이라도 저렴하게 하는게 낫겠지. 설치후 전기료가 얼마나 절약되는지 그 기대효과는 나중에 다시 올리도록 하겠다. 

(주) 태양열로 물을 데워 온수를 사용하는 것을 태양열시스템(solar heating system) 이라고 말한다면 전기를 생산하는 것은 태양광시스템(solar power system)이라고 나름대로 번역해본다. 태양열시스템은 solar water heating system 이라고 흔히 말하고 집열 판넬이 두개 이하로 적다.
 

 

<멜번초이:2011년4월11일>

<참고사이트:http://www.energymatters.com.au,  http://www.agl.com.au>



새로 받은 전기요금 고지서를 봤을 때 효과는 상당히 만족스러웠다.

80일 중에 2주정도 집을 비워놓고 휴가갔다 온 것을 감안하였다 하더라도 전기요금이 팍 줄었다.

예전 고지서랑 비교해 봐야 정확히 효과가 비교되겠으나 어쨌든 이번달에는 전기요금을 40불만 내면 되었다. (보통은 200불이상씩 냈었음)


항목

사용량

금액

비고

리베이트

301.468kWh * 0.6800

205.00

쓰고 남은 전기를 되팔아 받은 돈

Peak

158.253 kWh * 0.3230

51.11

2PM to 8PM weekdays

Schoulder

44.781 kWh * 0.2298

10.30

7AM to 2PM / 8PM to 10PM - weekdays,
7AM to 10PM weekends

Off Peak

365.507kWh * 0.0889

32.50

All other times(심야)

우리집은 방이 5개이고 보통 4명은 거주를 한다고 본다면 낮시간에는 거의 전기를 쓰지 않고 있음을 알 수 있다. 솔라파워에서 생산되는 전기로 거의 충당되고 있음을 볼 수 있다. 밤에는 솔라파워가 작동을 안 하니까 거의 전기회사의 전기를 사용하게 된다. 이것은 봄동안의 기록이고 이제 여름이 되면 좀더 발전량이 늘어나게 되므로 낮시간에는 사용량이 0에 근접해 갈 것을 기대해 본다.

<2011년12월5일>

해가 많이 비치는 12월 부터 시작된 여름기간에는 300불 정도를 AGL에 되팔아서 140불이 credit 으로 saving 되었다. (한푼도 내지 않아도 됨) 결국 3년 정도면 본전을 뽑을 수 있겠다는 계산이 나온다.

여기 이 업체는 어떤 업체길래 이렇게 싼 걸 까요? 
http://www.greatsolar.com.au
우리도 저렴하게 했다고 생각했는데 우리 할 때 보다 거의 70% 가격이네요.

<2011년2월20일>

솔라패널에서는 직류 전기가 생성된다. 이것을 교류로 변환해주는 인버터 기가 외벽에 붙어 있다. 그런데 이 인버터가 작동을 하지 않았다. 발견한 것은 전기고지서가 발급되어 나온 뒤에야 알았다. 3월에 전기고지서가 버젓이 260불로 날아왔기 때문이다. 원래 0원으로 나와야 하고 오히려 credit 이 쌓여 있어야 되는 땡볕의 여름이 아니던가?  인버터를 보니 역시 고장나서 불이 꺼져 있다.  솔라패널을 설치한 green engineering 회사에 전화를 해서 인버터가 고장이 났다고 claim을 했더니 무료로 갈아주겠다고 한다. 그런데 claim한 후에 거진 한달 반이 되어서야 바꿔줬다. 어쨌든 땡큐다.

  03 9005 0347      6/40 Abbotts Rd, Dandenong VIC

Claim한 날 : 2015.3.6  바꿔준날 : 2015.4.24 

▲ 정상동작하고 있는 인버터의 표시등, Run 에 불이 들어오고 패널에 발전상황이 표시되고 있다

 

<2015년4월25일 update>






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