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『태양광발전 시스템 이론』은 신재생에너지 교재이다. 신재생에너지 원리 및 개요에서부터 태양광발전 시스템 정의 및 종류, 구성요소, 태양광 모류의 설치 분류, 태양광 인버터의 기능, 바이패스소자와 역류방지 소자, 기초전기 수학 등으로 구성되어 있다.

[저자서문]

우리 사회는 산업의 발전에 있어 환경에 관한 부분에 초점을 맞추고 있고, 특히 태양광을 비롯한 신재생에너지가 각광받고 있습니다, 신재생에너지란 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 생물유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지로, 지속 가능한 에너지 공급체계를 위한 미래 에너지원을 그 특성으로 하고 있습니다. 특히 최근 신재생에너지는 유가의 불안정과 기후변화 협약의 규제 대응 등으로 그 중요성이 더욱 커지게 되었습니다.



현재 우리나라는 신재생에너지 관련 8개 분야의 재생에너지(태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지)와 3개 분야의 신에너지(연료전지, 석탄액화 가스화, 수소에너지) 등 총 28개 분야를 지정하고 있습니다. 정부 또한 오는 2020년까지 신재생에너지 100만호 보급을 목표로 태양광, 태양열, 지열 등 신재생에너지원을 주택에 설치할 경우, 설치비의 일부를 정부가 보조 지원하는 태양광주택 그린홈 100만호 보급사업을 추진 중에 있습니다.



현안인 지구온난화에 대비해 우리나라도 오는 2015년이면 온실가스 배출권 거래제와 에너지 목표관리제 시행을 앞두고 있어 그 어느 때보다도 신재생에너지의 보급, 도입이 더욱 증요한 과제가 되고 있습니다. 하지만, 신재생에너지에 대한 수요는 급속도로 팽창하고 있는 반면, 관련 분야의 전문인력은 턱없이 부족한 상황입니다. 따라서 우리나라가 세계적인 에너지강국으로 우뚝 서기 위해서는 미래 에너지산업을 선도할 핵심인재 양성이 그 어느 때보다 시급하다고 하겠습니다.



그동안 정부에서 신재생에너지 보급과 지원, 기술개발 및 국내실정 맞는 기술표준화 작업을 계속해왔습니다. 또한 국가인력양성사업을 통해 전문인력 다양한 방법으로 양성 지원하였습니다.



고용노동부 관계자는 “국내 신재생에너지 관련 분야의 시장이 일정 궤도에 오르면서 전문 인력 양성에 대한 지적이 꾸준히 제기 왔으며, 이에 관련된 자격증 제도에 관하여 조사, 연구를 수년간 진행하여 이번에 신재생에너지 발전설비기사(태양광)를 시행하게 되었다”며 “앞으로 지열, 풍력 등 다른 신재생 에너지 사업으로 확대해 나갈 것”이라고 설명했습니다.



고용노동부에 따르면 태양광 분야에서 신재생 에너지 발전설비 기사, 신재생에너지 발전설비산업기사.신재생에너지 발전설비 기능사 등 3개 국가기술자격을 취득하도록 한 ‘국가기술자격법 시행령.시행규칙 개정안’을 올해부터 시행하고 있습니다.



자격증을 취득하면 신재생에너지 발전소나 모든 건물 및 시설의 신재생에너지 발전 시스템 설계 및 인허가, 신재생에너지 발전설비 시공 및 감독, 신재생 에너지 발전 시스템의 시공 및 작동상태를 감리, 신재생 에너지 발전설비의 효율적 운영을 위한 유지보수 및 안전관리 업무 등을 수행하는 곳에 취업이 가능할 것으로 예상이 됩니다.



올해부터 정부 주도의 태양광 사업에 참여하기 위해서는 반드시 이 ‘자격증’을 취득해야 합니다.



현재 국내의 대다수 대학 및 교육기관에서는 미래 에너지인 신재생에너지 전문인력을 양성하기 위해 신재생에너지학과를 활발하게 설립하고 있지만, 현실은 신재생에너지를 교육할 변변한 교재 하나 없을 뿐 아니라 신재생에너지설비기사 자격증 시험 또한 시행 초기인 관계로 관련 정보의 부재 등과 같은 많은 어려움이 있습니다.

필자는 현재 근무하고 있는 한국산업연수원과 충북신재생에너지협회에서 교수로 재직하면서 교육할 마땅한 교재가 없음을 아쉬워하였습니다. 그동안 국내 태양광업계에 몇 분이 선도적으로 교재를 발간한 것이 전부인 것입니다.



필자도 급한 마음에 자료를 정리하여 부족한 점이 많지만 발간하게 되었습니다. 내년도 개정판에는 좀 더 나은 책을 증보개정판으로 보답하겠습니다.

이 책이 출간되도록 아낌없는 조언과 자료를 제공하여준 이길송이사님, 윤중근박사님, 길종석이사님, 민준기박사님, 연수원 태양광 교수님들께 감사드립니다.

사랑하는 아내, 소연, 건화, 친구 상일, 나의 가족들에게 감사드립니다.

제 1 장 신재생에너지 개요

Ⅰ. 신재생에너지 원리 및 개요

1. 태양광

2. 태양열

3. 풍력

4. 수력

5. 연료전지

6. 수소에너지

7. 바이오에너지

8. 폐기물에너지

9. 석탄(중질잔사유)가스화

10. 지열

11. 해양에너지



제 2 장 태양광 발전시스템의 개요

Ⅰ. 태양광발전 개요

1. 태양광발전의 정의

2. 태양광발전의 역사

3. 태양광발전의 특징

4. 태양광발전의 원리

5. 태양광발전의 시장전망

6. 태양복사 에너지



Ⅱ. 태양광발전 시스템 정의 및 종류

1. 태양광발전 시스템 정의

2. 태양광발전 시스템 분류



Ⅲ. 태양전지

1. 태양전지 원리

2. 태양전지의 변환 효율

3. 태양전지 특성의 측정법

4. 태양전지 종류와 특징



Ⅳ. 태양광발전 시스템 구성요소

1. 태양광 모듈 및 어레이

2. 태양광 인버터

3. 전력저장 장치(축전지)



제 3 장 태양광 모듈

Ⅰ. 태양광 모듈 개요

1. 태양광 모듈의 특성

2. 태양광 모듈의 구조

3. 단자함 및 기타

4. 태양광 모듈의 종류



Ⅱ. 태양광 모류의 설치 분류

1. 시공 설치 관련 분류의 정의



제 4 장 태양광 인버터

Ⅰ. 태양광 인버터 개요

1. 태양광 인버터의 역할

2. 태양광 인버터의 회로방식

3. 태양광 인버터의 원리

4. 태양광 인버터의 종류 및 특징



Ⅱ. 태양광 인버터의 기능

1. 자동운전 정지 기능

2. 최대전력 추종제어기능

3. 단독운전 방지기능

4. 자동전압 조정기능

5. 직류 검출기능

6. 직류 지락 검출기능

7. 계통연계 보호장치

8. 인버터의 연결 방법

9. 인버터의 보호등급



Ⅲ. 인버터의 선정

1. 태양전지 전압과 인버터

2. 인버터선정의 체크 포인트

3. 각 사의 인버터 사양 일람표



제 5 장 관련기기 및 부품

Ⅰ. 바이패스소자와 역류방지 소자

1. 바이패스 소자

2. 역류방지 소자



Ⅱ. 접속함

1. 태양전지 어레이측 개폐기

2. 주개폐기

3. 피뢰소자

4. 단자대

5. 수납함





Ⅲ. 교류측 기기

1. 분전반

2. 적산전력량계



Ⅳ. 축전지

1. 계통연계 시스템용 축전지

2. 독립형 시스템용 축전지

3. 축전지의 설계



Ⅴ. 낙뢰 대책

1. 낙뢰 개요

2. 뇌서지 대책

3. 피뢰소자의 선정



제 6 장 기초이론

Ⅰ. 기초전기 수학

1. 삼각함수

2. 제곱근 계산



Ⅱ. 전기. 전자

1. 전기 기초

2. 교류회로

3. 지수법칙

4. 곱셈공식, 인수분해 공식

5. 분수식

6. 복소수

7. 미분

8. 적분



Ⅲ. 정현파 교류?

1. 정현파 교류의 개념

2. 평균값과 실효값

3. 파형률과 파고율

4. 전력



참고문헌