많은 태양광 발전 설계자들이 AutoCAD로 평면도와 측면도를 그려서
이를 PVsyst에 3D로 좌표를 만들어 입력하여 발전량을 계산하는 과정으로 처리하고 있습니다.
AutoCAD로 그린 평면도와 측면도로 어레이마다 또는 쉐드(Array of Table)형으로 좌표를 만들어
각각에 일련번호(또는 명칭)를 부여하여 PVsyst에 입력하는 방법은 한없는 인내와 시간적으로
어려움이 많습니다.
더구나 평면도 또는 측면도를 수정 또는 변화를 주는 경우는 어려움이 더 많을 것입니다.
남향 경사인 경우는 z축에 대한 값까지 입력해야 하므로 더욱 어려우며,
동서향 경사가 있는 경우는 AutoCAD에서 평면도와 측면도를 그릴 수가 없으니 좌표를 만들 수도 없습니다.
따라서 동서향 경사의 경우는 PVsyst에서 발전량을 계산할 수도 없습니다.
SketchUp으로 배치도를 3D로 그려 그대로 PVsyst에서 불러들인다면 위와 같은 수고로움은 없겠지요!
그간 여러 프로젝트를 수행하면서 시행착오적으로 개발한 기능, 방법 및 유의 사항들을 모두 정리하여
현재는 어떠한 프로젝트라도 배치에서 발전량 계산까지 1일 정도의 시간으로 처리하고 있습니다.
일반 경사 부지(북향에 서향 경사)와 지붕 태양광을 예로 들어
PVsyst에서
① 설치 위치에 대한 월별 기상 데이터(*.SIT) 가져오기
- Meteotest사의 Meteonorm
- NASA-SSE
- 인근 기상 관측소 기상 자료 입력 방법
② 발전량 산출(Simulation)을 위해 월별 기상 데이터를 사용하여 시간별 데이터(*.MET) 생성
③ 직렬수 선정을 위한 모듈 온도 구하는 방법
위 ①~③을 기반으로 프로젝트 파일을 작성한 후
④ '변형'의 '시스템'에서 설치 용량, 적용 모듈 및 인버터 모델 설정 후 직렬수 및 병렬수 선정으로
시스템을 구성합니다.
'배치/투시도'에 좌표 입력 대신 SketchUp에서
⑤ 배치도 작성
- 모듈을 작성하여 '구성 요소'(Component)로 만들기
- 선정된 직렬수 및 모듈 경사각으로 어레이를 작성하여 '구성 요소'(Componemt)로 만들기
- 필요시 건물 방위각 또는 지형 방위각에 따른 죄표 축 변환
- 3D 배치도 작성 (어레이 레이어와 기타 객체 레이어들을 구분)
- '구성 요소'(Component)로 만들어진 어레이를 단일 모듈화
- 단일 모듈화된 배치도롤
1) 어레이 레이어를 *.3ds/*.dae로 변환하여 내보내기
2) 기타 필요한 객체 레이어들을 *.3ds/*.dae로 변환하여 내보내기
PVsyst에서
⑥ SketchUp으로 배치도를 작성하여 변환된 *.3ds/*.dae 파일 가져오기
- 어레이 파일 가져오기
- 기타 필요 객체 파일 가져오기
⑦ 가져온 파일들을 모두 선택하여 회전 이동
⑧ 단일 모듈화된 어레이를 어레이로 환원하여
⑨ PVsyst에서 발전량을 계산할 수 있도록 처리(음영 계수 '표' 작성)함으로써
PVsyst의 배치 작업이 완료됩니다.
PVsyst에서 배치가 완료되었으므로
이제는 발전량의 손실 요소 - 상세 손실, 수평선, 결선에 따른 전기적 손실 - 를 고려하여야 합니다.
⑩ '상세 손실'에서
- '열 매개변수' 선정
- '배선 손실' - DC 케이블 손실, AC케이블 손실
- '모듈 품질-LID-불일치' - 모듈에 대한 손실 요소
- 오염 손실
- 'IAM 손실' - 설치 각도 및 모듈 앞면 강화 유리 종류에 따른 입사각 (IAM) 손실
- '부대시설' - 발전소내 부대시설에 의한 손실
- '불가동' - 고장, 수리에 따른 불가동 날짜와 시간 설정
- '스펙트럼 보정' - 셀 재질에 따른 스펙트럼 보정값 설정
⑪ '수평선' - 원거리 음영 손실 - 자료 입수 방법 및 적용 예
⑫ '전기적 손실' - 어레이 구성 방법에 따른 결선 손실
- '모듈 배치(직렬결선)' 방법
- '모듈 체인 구획' 방법 등
손실 관련 모든 사항에 대한 적용 방법을 설명하였습니다.
여기에 추가적으로 설치 위치에서의
⑬ 최적 경사각 및 최적 이격거리 구하는 방법
⑭ 미리 정해진 이격거리에서의 최적 경사각 구하는 방법까지 정리하였습니다.
위와 같은 내용들을 되도록 상세하게 그리고 쉽게 이해될 수 있도록 준비하여
책 이름 '태양광 발전 설계를 위한 SketchUp과 PVsyst'으로 출간 준비 중입니다.
PVsyst는 한글판 작업을 진행하여 2020년 5월에 v7.0.0부터 한글판이 정식으로 등재되었으며,
PVsyst내의 한글판 용어 개선 작업을 꾸준히 진행하고 있으며, 현재의 버전 v7.1.4에 이르고 있습니다.
PVsyst 일본어판에도 도전하여 곧 등재되리라 봅니다.
책자의 원고는 검토까지 모두 끝나, 컬러판으로
이 달 말 또는 늦어도 3월 초 출간을 목표로 출판사와 진행 중에 있습니다.
책자에 적용된 PVsyst와 Sketchup의 접목 '흐름도'를 첨부하니 참고하기 바랍니다.