상업용 또는 산업 현장에서는 기술적으로 완벽한 태양광 발전량을 생성할 수 있지만 간과된 단일 사양인 역률로 인해 여전히 상호 연결 계약에 실패하거나 반복적인 유틸리티 벌금을 지불할 수 있습니다. 인버터 주문이 완료되기 전에 조달 및 설계 팀이 알아야 할 사항은 다음과 같습니다.
역률이 실제로 측정하는 것
역률은 유용한 작업을 수행하는 전력인 실제 전력(kW)과 전기 시스템이 전달해야 하는 총 전력인 피상 전력(kVA)의 비율입니다. 둘 사이의 차이는 모터, 변압기, HVAC 압축기와 같은 유도성 부하와 긴 피더의 그리드 측 임피던스에 의해 소비되거나 공급되는 무효 전력(kVAR)입니다. 역률이 1.0이라는 것은 전달된 모든 전력이 유용한 작업을 수행하고 있음을 의미합니다. 역률이 0.85라는 것은 시스템이 실제 전력에 필요한 것보다 약 15% 더 많은 전류를 전달한다는 것을 의미하며, 이는 추가 손실, 추가 변압기 부하 및 종종 유틸리티 요금에 벌금이 부과되는 것으로 나타납니다.
태양광 및 BESS 현장에서 이것이 더 중요한 이유
태양광 발전이 도입되기 전에 C&I 현장의 역률은 거의 전적으로 자체 부하와 이를 교정하기 위해 설치된 커패시터 뱅크에 의해 설정되었습니다. 그리드로 묶인 태양광 인버터 상호 연결 지점에서 무효 전력을 적극적으로 공급하거나 흡수하여 현장의 전기 네트워크에서 효과적으로 제어 가능한 또 다른 장치가 되므로 상황이 바뀌게 됩니다. 올바르게 구성되지 않으면 좋든 나쁘든 마찬가지입니다. 유틸리티에서는 이에 주목했습니다. 최신 상호 연결 계약에서는 태양광 발전소가 공통 결합 지점에서 유지해야 하는 역률 범위를 점점 더 지정하고 때로는 이전의 느슨한 0.95 표준이 아닌 0.90 선행 또는 지연까지 적극적인 지원을 요구합니다.
Sungrow 인버터가 무효 전력을 처리하는 방법
Sungrow의 상업용 및 유틸리티 인버터 플랫폼 펌웨어를 통해 구성할 수 있는 여러 가지 무효 전력 제어 모드를 지원합니다. 고정 역률, 고정 kVAR, 측정된 그리드 전압을 기반으로 출력을 자동으로 조정하는 폐쇄 루프 전압 무효 전력(Volt-VAR) 곡선. 대부분의 스트링 인버터는 추가 하드웨어 없이 정격 피상 전력 내에서 약 0.8 선행/지연까지 무효 전력 지원을 제공할 수 있으며, 설정은 일반적으로 유틸리티의 상호 연결 요구 사항에 맞게 시운전 중에 한 번 구성됩니다. 모터 부하가 큰 공장이나 엄격한 Volt-VAR 준수를 요구하는 유틸리티와 같이 지속적으로 무거운 무효 전력 지원이 필요한 현장의 경우 - BESS PCS 장치 야간이나 태양광 출력이 낮은 경우에도 무효 전력을 제공하기 위해 배터리를 자주 사용할 수 있으므로 태양광 인버터를 보완할 수 있습니다.
| 역률 | 대략. 무효 전력 소모 | 일반적인 결과 |
|---|---|---|
| 1.00 | 0% | 페널티 없음 완전히 최적화됨 |
| 0.95 | 실제 전력의 ~33% | 대부분의 표준 상호 연결 계약을 충족합니다. |
| 0.90 | 실제 전력의 ~48% | 더 엄격한 그리드 코드; 적극적인 교정이 필요할 수 있음 |
| 0.80 | 실제 전력의 ~75% | 유틸리티 페널티가 발생할 수 있습니다. 시정 조치 필요 |
대신 커패시터 뱅크가 필요한 경우
모든 역률 문제가 인버터에서 해결되어야 하는 것은 아닙니다. 현장의 비태양광 부하가 이미 인버터 장치의 나머지 피상 전력 여유 공간보다 더 많은 무효 전력을 끌어오는 경우(대형 유도 모터, 용접 장비 또는 구형 HVAC 압축기가 있는 현장에서 흔히 발생) 부하의 무효 수요에 맞는 크기의 전용 커패시터 뱅크가 일반적으로 더 비용 효율적인 수정입니다. 일반적인 경험 법칙: 공통 커플링 지점에서 그리드 코드 준수를 위해 인버터 기반 무효 전력 제어를 사용하고, 사이트 자체의 내부 부하 측 역률을 수정하기 위해 커패시터 뱅크를 사용합니다. 주의 깊게 조정하지 않고 둘을 혼합하면 일부 피더에서 공진 문제가 발생할 수 있기 때문입니다.
지역 그리드 코드 차이점: EPC가 현장에서 보는 내용
역률 요구 사항은 대부분의 조달 팀이 예상하는 것보다 시장마다 더 다양합니다. 걸프 유틸리티에서는 대부분의 스트링 인버터가 기본적으로 충족하는 동적 Volt-VAR 요구 사항 없이 전체 출력에서 고정 0.95 지연 역률을 지정하는 경우가 많습니다. 특히 중앙 아시아의 약한 배전 공급 장치의 CIS 그리드 운영자는 측정된 전압이 정의된 대역 외부로 표류할 때 인버터가 자동으로 무효 전력 출력을 조정하는 유럽 코드와 유사한 동적 Volt-VAR 곡선을 점점 더 요구하고 있습니다. 동남아시아 전력회사는 그 사이에 위치하여 엄격한 상호 연결 요구 사항 대신 역률 패널티 관세를 적용하는 경우가 많습니다. 이는 대화를 규정 준수에서 단순한 투자 회수 경제로 전환시킵니다. Econo Solar는 세 지역 모두에 장비를 배송하기 때문에 공장에서 또는 시운전 중에 일률적인 기본값을 배송하는 대신 대상 그리드 코드와 일치하도록 무효 전력 제어 모드를 구성합니다. 이는 모든 국가 간 장비 주문에서 명시적으로 확인할 가치가 있는 세부 사항입니다.
조달 패키지에서 역률 지원 지정
RFQ 또는 기술 사양을 발행할 때 구매자는 다음을 명시적으로 명시해야 합니다.
- 공통 커플링 시점에 필요한 역률 범위(예: 0.90 선행 ~ 0.90 지연)
- 연속 또는 간헐적 무효 전력 지원이 필요한지 여부와 작동 조건 중(하루만 vs. 연중무휴)
- Volt-VAR 곡선이 로컬 그리드 코드 및 특정 중단점에 의해 규정되는지 여부
- 야간이나 조도가 낮은 기간 동안 무효 전력 지원을 계속해야 하는지 여부(일반적으로 BESS 또는 별도의 STATCOM 장치 필요)
이러한 세부 정보를 초기 장비 견적에 포함시키면 시운전 테스트 중에 역률 부족을 발견하는 일반적이고 비용이 많이 드는 시나리오를 피할 수 있습니다. 무효 전력 전략을 재설계하는 것은 처음에 올바르게 지정하는 것보다 훨씬 더 많은 비용이 듭니다. 기술 부록의 짧은 항목(그리드 코드 참조, 필요한 PF 범위, BESS 지원이 태양광 시간 외에 예상되는지 여부)은 일반적으로 제조업체가 장비 배송 전에 규정 준수 여부를 확인하는 데 충분합니다.