한태연이 전하는 태양광 일사량과 발전량

[한태연 매니저]

태양광발전사업에서 가장 중요한 것은 발전량이며, 발전 효율입니다. 태양광 발전 시설의 전력 생산량에 영향을 주는 요소는 일사량과 시공사의 설계 및 시공능력이라 할 수 있습니다. 우선 일사량에 따른 태양광발전사업의 수익 변화를 분석해 보고자 합니다.

▶ 지역별 일사량한국의 일사량은 전국적으로 비교적 고른 일사량을 보이고 있습니다. 크게 보면 남부지방이 북부지방보다 높은 편이지만, 지점별로도 편차가 있습니다.아래의 표의 일부지역 자료는 기상청에서 1981년부터 2010년까지 관측한 일사량 평년값입니다.

 
위 표의 단위는 MJ/㎡입니다. 태양광에서의 단위는 KWh 임으로 환산하려면 3.6으로 나누면 됩니다. 이유를 살펴보겠습니다. 하기는 계산식 입니다.W = J/s 입니다. KWh는 시간당 단위 임으로 양 변에 1시간 즉, 3600초를 곱하면 1 Wh = 3600 J 이 됩니다. 즉 1 J = 1/3600 Wh 입니다.이경우를 적용하여 예를 들면진주 5070MJ =5,070,000,000 J = (5,070,000,000 / 3600) Wh = 1,408,000Wh = 1,408 kWh입니다.위 수치는 연평균값이므로 일일 일사량을 보려면 365로 나눕니다. 서산의 일일 일사량은 1,408 / 365 = 3.86 KWh/㎡·day 입니다. 위 표에 의하면 진주가 가장 높고 예시는 안했지만 서울이 가장 낮습니다.

 
▶ 일사량 띠기상청의 일사량 관측지점이 22개소라서 전국 개별 지역의 일사량을 알기에는 부족합니다.아래 지도는 일사량 띠입니다.

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지점별 일사량과 일사량 띠 지도를 함께 보면 설치를 원하는 지역의 일사량을 어느 정도 추정할 수 있습니다.▶ 일사량의 변화기상청 자료에 의하면 일사량은 2000년 이후에 증가하였고 2010년 이후에는 더 증가하였다고 합니다. 따라서 태양광발전사업을 하고자 하는 분들은 지난 30년 간의 일사량보다는 높은 발전량을 기대할 수 있겠습니다. 상기의 1981년부터 30년간의 자료와 비교되는, 기상청의 1988년~2007년 20년 간 자료입니다. 일사량의 변화를 확인 할 수 있습니다.▶ 지점별 20년 평균 일사량(1988~2007). (단위: MJ/㎡)대관령 4574.38 / 춘천 4597.63 / 강릉 4531.30 / 서울 4143.82 / 인천 4734.79 / 원주 4608.10 수원 4378.53 / 서산 4812.90 /청주 4709.26 / 대전 4820.29 / 추풍령 4522.84 / 안동 4603.48 / 포항 4737.28 / 대구 4672.64 / 전주 4505.19 / 광주 4864.33 / 부산 4668.98 / 목포 5110.39 / 흑산도 4980.13 / 제주 4535.53 / 고산 4702.22 / 진주 5047.09 / 평균 4675.51하기표는 일반적으로 알려진 경사면 일사량표 입니다. 태양광발전시스템에 많이 적용되고 있는표 입니다.

그러면 가까운 현재의 데이타는 어떨지 궁금합니다. 일사량 산출 프로그램과 교육 자료를 배제하고 알아보았습니다.한겨레 뉴스 기사에 의하면, 국제 태양 에너지 데이터베이스인 SolarGIS는 한국의 일사량은 3.84~4.38KWh/㎡·day라고 보고했다고 합니다.

▶ 기상청 자료보다 많은 실제 발전량태양광발전소의 설치장소가 특별한 지형상의 단점이 없는 비슷한 여건에서 실제로 가동중인 태양광발전소의 발전량을 참조하면 태양광 발전 사업의 수익 계산에 통상적으로 적용하는 3.5~3.6KWh/㎡·day보다 월등히 높은, 상기의 SolarGIS 발표치와 비슷한 결과가 나오고 있는것으로 보여지고 있는것 같습니다.일사량이 최고로 높은 곳과 최저로 낮은 곳이 아닌 다음에는, 우리나라 지역별 일사량의 차이는 크지 않고 , 오히려 올바른 설계에 따른 모듈과 인버터를 선택하고, 어레이 방향과 직병렬 구성에 신중을 기하여 발전시설을 우수하게 설치하는 것이 안정적이고 높은 수익을 유지하는 중요한 요소일 것이고, 지속적인 관리 또한 태양광 발전 사업의 수익성에 일정 정도 영향을 주는 요소라는 의견이 더 설득력이 있어 보입니다.붙임 : 위의 표와 일사량 띠 지도는 큰 범위에서 활용하시는 오래된 계산상의 참고 자료입니다. 또 배포되는 일사량은 태양과 직각을 이루는 즉, 평면적인 일사량으로 알고 있습니다. 이러한 연유와 지구온난화와 병행하는 연유 등으로 실제 일사량은 조금씩 증가하는 특성을 보이는것 같습니다. 일사량은 실제로 거주하시면서 느끼는 것이 기상청 자료보다 더 적합할 수도 있습니다.