독립형, 계통 연계형, 하이브리드 태양광 중에서 선택하는 것이 시스템 수준에서 가장 중요한 결정입니다. 올바르게 수행하면 자본 비용, 운영 비용 및 신뢰성이 모두 향상됩니다. 잘못 생각하면 필요하지 않은 배터리에 과도한 비용을 지출하게 되거나 그리드가 깜박일 때마다 종료되는 시스템을 구입하게 됩니다.
일반 영어로 된 세 가지 아키텍처
모든 태양광 설치는 공공 전력망과의 관계에 따라 정의되는 세 가지 범주 중 하나에 속합니다.
- 그리드 연결(배터리 없음): 태양광 인버터는 그리드에 직접 연결됩니다. 잉여 전력 수출; 적자 수입. 저장 공간도 없고 백업도 없습니다. 최저 자본 비용. 전력망 중단 시 종료해야 합니다(독립 방지 안전 요구 사항).
- 독립형(완전 자율): 그리드 연결이 전혀 없습니다. 배터리는 밤과 흐린 날에 태양 잉여분을 저장합니다. 디젤 또는 가스 발전기는 비상 백업을 제공합니다. 자본 비용이 가장 높습니다. 그리드 연결이 물리적으로나 경제적으로 불가능한 경우에만 실행 가능합니다.
- 하이브리드(배터리와 그리드 연결): 태양광 인버터는 배터리와 그리드에 모두 연결됩니다. 배터리는 잉여 태양열을 저장하고 정전 시 백업을 제공합니다. 태양광과 배터리가 모두 부족할 때 그리드를 보충합니다. 그리드 연결이 가능한 대부분의 상업용 사이트에 대해 두 가지 장점을 모두 갖추고 있습니다.
의사결정 프레임워크: 네 가지 질문
다음 네 가지 질문에 답하여 올바른 아키텍처를 결정할 수 있습니다.
1. 현장에서 그리드 전력을 사용할 수 있습니까?
광산 캠프, 농업 시설, 섬 휴양지, 통신 타워 등 현장이 멀리 떨어져 있고 그리드 확장에 $30,000~50,000/km 이상의 비용이 드는 경우 일반적으로 오프 그리드가 경제적으로 건전한 유일한 옵션입니다. 그리드 전력을 사용할 수 있는 경우 질문 2로 이동하세요.
2. 전력망 중단 시 현장에 백업 전원이 필요합니까?
대답이 '예'라면 병원, 데이터 센터, 식품 콜드 체인, 연중무휴 제조 등 배터리 저장 기능을 갖춘 하이브리드 시스템이 필요합니다. 순수 그리드 연결 시스템은 정전 시 어떤 부하도 지원할 수 없습니다. 정전이 드물고 허용 가능한 경우(예: 표준 사무실 건물) 그리드 연결 시스템이 적절할 수 있습니다. 질문 3으로 가세요.
3. 요구 수수료가 중요합니까?
상업용 전기 요금에 ~$10/kW/월 이상의 수요 요금이 포함된 경우 배터리(하이브리드 시스템)가 다음을 통해 상환합니다. 피크 절감 백업 값과 무관합니다. 백업 전력이 우선순위가 아니더라도 하이브리드 시스템은 온디맨드 절약만으로 정당화되는 경우가 많습니다.
4. 전력망 연결이 약하거나 불안정합니까?
신흥 시장의 현장, 전압 변동이 있는 산업 지역 또는 예정된 부하 차단 지역은 높은 수요 요금 없이도 하이브리드 시스템의 이점을 누릴 수 있습니다. 배터리는 그리드 품질 문제를 흡수하고 민감한 장비에 대한 전력 공급을 원활하게 합니다.
비용 비교
| 건축 | 일반적인 CAPEX(100kWp) | 주요 이점 | 키 제한 |
|---|---|---|---|
| 그리드로만 연결됨 | $55,000~75,000 | 최저 비용, 가장 빠른 투자 회수 | 백업 없음, 수요 절감 없음 |
| 하이브리드(100kWp + 200kWh) | $120,000~160,000 | 백업 + 수요 절감 + 유연성 | 더 높은 초기 비용 |
| 독립형(100kWp + 400kWh + 발전기) | $200,000~280,000 | 완전한 에너지 독립 | 최고 비용, 발전기 O&M |
이 수치는 일조 시간이 최고 4~5시간인 열대 또는 온대 지역을 나타냅니다. 비용은 위치, 지붕 유형, 그리드 연결 거리 및 배터리 화학에 따라 크게 다릅니다.
오프 그리드 크기 조정: 자율성 계산
독립형 시스템은 평균적인 경우가 아닌 최악의 경우에 맞게 크기를 조정해야 합니다. 핵심 지표는 자율성의 날 — 발전기를 가동하지 않고 배터리가 현장을 지탱할 수 있는 연속 저조도 일수입니다.
- 공과금 청구서 또는 보조 계량을 통해 일일 에너지 소비량(kWh/일)을 결정합니다.
- 현장의 최악의 조사 기간을 식별하십시오(CIS 시장의 겨울 최저치, SEA의 몬순 시즌)
- 최악의 달 동안의 평균 소비량을 감당할 수 있는 태양광 크기
- 평균 소비량에서 3~5일 동안 자율성을 유지하는 배터리 크기, DoD의 80%로 감소
- 태양광이 부족한 경우 8시간 이내에 배터리를 재충전할 수 있는 크기의 발전기
3일의 자율성을 요구하는 200kWh/일 시설의 경우: 배터리 = 200 × 3 ¼ 0.80 = 최소 750kWh. 이것이 독립형 시스템이 비싼 이유입니다. 배터리 비용이 지배적입니다.
하이브리드 크기 조정: 더 간단한 경로
하이브리드 시스템에서 그리드는 최악의 밤과 흐린 기간을 처리합니다. 기본 사용 사례에 충분한 배터리만 필요합니다.
- 백업 우선순위: 중요 로드 크기 × 백업 기간(일반적으로 4~8시간)
- 수요감소 우선순위: 우리를 보아라 피크 절감 크기 가이드
- 자체 소비 우선순위: 태양광 발전 종료 후 저녁 소비량(일반적으로 평균 부하 2~4시간)
하이브리드 배터리는 일반적으로 동일한 사이트에 대해 독립형 배터리에 비해 20~40% 수준으로 비용이 크게 낮습니다.
아키텍처별 인버터 선택
인버터는 아키텍처와 일치해야 합니다.
| 건축 | 인버터 유형 | Sungrow 추천 |
|---|---|---|
| 전력망 연결형, < 50kWp | 스트링 인버터 | SG30CX ~ SG50CX |
| 전력망 연결형, 50~250kWp | 다중 MPPT 문자열 | SG110CX-P2~SG250HX |
| 하이브리드, 모든 크기 | 하이브리드 인버터 + BESS | SH100CX ~ SH250CX-V21 + ST255CS-2H |
| 독립형 또는 약한 그리드 | 독립형/아일랜드 가능 인버터 | 아일랜드 모드가 활성화된 SH 시리즈 |
Sungrow SH 시리즈 하이브리드 인버터 그리드 연결, 단독 모드, 오프 그리드 모드 간의 원활한 전환을 지원하므로 그리드 연결을 시작하지만 정전이 길어지면 독립적으로 작동해야 하는 사이트에 적합합니다.
피해야 할 일반적인 실수
- 약한 그리드 하이브리드가 작동할 때 독립형 구매: 신뢰할 수 없는 그리드라도 배터리 요구 사항을 크게 줄입니다. 30%의 그리드 가동 시간은 70% 더 적은 배터리로 하이브리드 시스템을 크기 조정하는 데 충분합니다.
- 중단이 자주 발생하는 사이트의 그리드 연결: 태양광 발전은 가장 중요한 그리드 이벤트 동안 전력을 생산하지 않습니다.
- 자율성을 위한 독립형 배터리 크기 축소: 크기 조정을 위해 연간 평균 조사량을 사용하면 거의 항상 겨울이나 몬순 시즌에 매일 발전기를 가동하는 시스템이 생성됩니다.
- 하이브리드에서 발전기 호환성 무시: 일부 하이브리드 인버터에는 발전기에서 원활한 충전을 위해 특정 발전기 구성이 필요합니다. 지정하기 전에 호환성을 확인하십시오.