게시 날짜: 2024년 11월 26일 / 업데이트 날짜: 2024년 11월 26일 - 작성자: Konrad Wolfenstein
이것은 태양이 필요로 하는 공간의 양입니다. 태양광 공원이 경제적으로 운영되려면 최소한 얼마나 많은 공간이 필요합니까? – 크리에이티브 이미지: Xpert.Digital
태양광발전소는 얼마나 커야 하나요? 최소 면적과 중요 요소를 한눈에
공간에서 효율성까지: 완벽한 태양광 발전소를 계획하는 방법
태양광 발전 단지는 태양 에너지로부터 전기를 생산하고 이를 공공 전력망에 공급하도록 설계된 대규모 태양광 발전 시스템입니다. 태양광 단지의 경제적 운영을 위한 최소 면적에 대한 문제는 기술적, 경제적, 지리적 측면을 포함한 다양한 요인에 따라 달라집니다. 다음에서는 최소 면적뿐만 아니라 이러한 시스템의 계획 및 운영에 중요한 기타 중요한 기본 조건에 대해 논의합니다.
태양광 공원을 위한 최소 면적
태양광 발전 단지의 최소 면적은 주로 설치된 전력(킬로와트 피크, kWp 또는 메가와트 피크, MWp로 측정)과 태양광 모듈의 효율성에 따라 결정됩니다. 현대의 태양광 발전 시스템은 설치 용량 메가와트당 평균 약 1.5헥타르를 필요로 합니다. 이는 약 750kWp의 출력을 가진 시스템을 경제적으로 운영하려면 최소 1헥타르(10,000m²)의 면적이 필요하다는 것을 의미합니다. 이 규모보다 작은 시스템은 규모에 관계없이 계통 연결, 유지 관리 등 고정 비용이 발생하기 때문에 수익성이 없는 경우가 많습니다.
대규모 프로젝트의 경우 최소 2헥타르(20,000m²)의 면적이 경제적으로 실행 가능한 것으로 간주되는 경우가 많습니다. 이 크기를 사용하면 그리드 연결 비용을 더 효율적으로 분배하고 더 높은 수익을 얻을 수 있습니다. 5헥타르(50,000m²)의 면적에서 운영자는 규모의 경제 혜택을 누리며 수익성을 더욱 높일 수 있습니다.
단위 성능당 필요한 공간
태양광 발전 단지에 필요한 공간은 모듈 효율성과 모듈 배열에 따라 크게 달라집니다. 기술 발전 덕분에 최근 몇 년간 현대 태양광 모듈의 효율성이 크게 향상되었습니다. 기존 시스템에는 메가와트당 최대 3.5헥타르가 필요했지만 오늘날에는 메가와트당 약 1.5헥타르가 필요합니다. 이는 10헥타르의 면적이 약 6~7MW의 설치 용량을 지원할 수 있음을 의미합니다.
그러나 필요한 특정 공간은 현장 조건 및 시스템 유형에 따라 다릅니다.
- 지상 장착 시스템: 이러한 시스템은 넓은 공간을 효율적으로 사용하고 메가와트당 더 낮은 공간 요구 사항을 달성하는 경우가 많습니다.
- 농업용 태양광 발전: 이 지역은 전력 생산과 농업 목적으로 모두 사용됩니다. 모듈이 서로 더 먼 거리에 배치되는 경우가 많기 때문에 메가와트당 필요한 공간은 더 높을 수 있습니다.
- 지붕 또는 외관 시스템: 추가 바닥 공간이 필요하지 않으므로 특히 공간 절약형입니다.
수익률 및 수익성
태양광 발전소의 경제적 생존 가능성은 주로 전력 생산량에 달려 있습니다. 일사량에 따라 1헥타르의 태양광 발전 단지는 연간 약 1,000,000kWh의 전기를 생산할 수 있습니다. 예를 들어 kWh당 6센트의 발전차액을 적용하면 연간 매출액은 헥타르당 약 60,000유로에 해당합니다.
그러나 수익성은 생산량뿐만 아니라 투자 및 운영 비용에 의해서도 결정됩니다.
- 투자 비용: 여기에는 태양광 모듈, 인버터, 장착 시스템 및 그리드 연결 비용이 포함됩니다. 단위당 비용은 시스템 크기가 증가함에 따라 감소합니다.
- 운영 비용: 여기에는 시스템의 유지 관리, 청소, 보험은 물론 공간 임대 비용도 포함됩니다.
대규모 시스템은 대규모 전력 생산에 대해 그리드 연결 비용과 같은 고정 비용을 분산시킬 수 있기 때문에 소규모 프로젝트보다 더 경제적입니다. 또한 대규모 프로젝트의 경우 부품 구매 가격이 저렴해 혜택을 받는 경우가 많습니다.
현장 조건
위치 선택은 태양광 발전소의 성공에 중요한 역할을 합니다. 중요한 요소는 다음과 같습니다.
- 일사량: 일사량이 많은 지역에서는 전기 생산량이 높아져 경제적 효율성이 향상됩니다.
- 토양의 질: 농업 생산성이 낮거나 휴경지가 있는 지역은 특히 태양광 발전소에 적합합니다.
- 그리드 연결: 변전소 또는 적절한 그리드 연결 지점에 근접하면 연결 비용이 크게 절감됩니다.
- 지형: 모듈이 최적으로 정렬될 수 있도록 평평하거나 약간 기울어진 표면이 이상적입니다.
또한 지역 자금 지원 프로그램이나 법적 틀 조건이 위치 선택에 영향을 미칠 수 있습니다.
자금 조달 및 법적 틀
많은 국가에는 태양광 발전소 건설을 지원하는 재생 에너지 자금 지원 프로그램이 있습니다. 예를 들어, 독일에서는 사업자가 재생에너지원법(EEG)의 일부로 발전차액지원제도나 입찰 절차의 혜택을 받습니다. 전환 지역(예: 이전 산업 또는 군사 지역)과 낙후된 농업 지역에 대한 시스템이 특히 지원됩니다.
이러한 보조금은 소규모 프로젝트를 경제적으로 실행 가능하게 만드는 데 도움이 될 수 있습니다. 동시에, 그들은 사용되지 않은 채로 남아있을 지역의 활용을 촉진합니다.
사용 및 환경 측면의 충돌
태양광 발전소를 계획할 때 중요한 측면은 농업이나 자연 보호와 같은 다른 토지 이용과의 사용 충돌을 피하는 것입니다. 따라서 다음이 선호되는 경우가 많습니다.
- 브라운필드
- 전환 영역
- 농업생산성이 낮은 지역
현대 태양광 발전 단지의 또 다른 장점은 생태학적 적합성입니다. 예를 들어, 모듈 아래에 광대한 초원을 조성하여 곤충과 작은 동물에게 서식지를 제공할 수 있습니다. 또한 농업용 태양광 발전 시스템은 동일한 지역에서 에너지와 식량을 모두 생산하는 데 도움이 될 수 있습니다.
공간 요구 사항을 더욱 줄이고 새로운 용도를 창출합니다.
신재생에너지의 지속적인 확대로 인해 태양광발전소는 앞으로 더욱 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다. 기술 혁신을 통해 공간 요구 사항을 더욱 줄이고 새로운 용도를 열 수 있습니다.
- 양면 모듈: 이 모듈은 직사광선과 지면에서 반사되는 빛을 모두 사용하므로 수율을 높일 수 있습니다.
- 부유형 PV: 물 위에 떠 있는 태양광 시스템은 토지 이용 충돌을 완전히 방지합니다.
- 저장 기술: 배터리 저장 장치를 통합하면 잉여 전력을 임시로 저장하고 필요에 따라 전력망에 공급할 수 있습니다.
전반적으로, 태양광 발전소는 에너지 전환에 중요한 기여를 할 수 있을 뿐만 아니라, 신중하게 계획되고 적절한 위치에 건설된다면 경제적으로도 매력적이라는 것이 분명합니다.
규모의 경제와 더 나은 비용 분배 방법
태양광 발전소를 경제적으로 운영하려면 최소 1~2헥타르의 공간이 필요합니다. 그러나 약 5헥타르의 대규모 시스템은 규모의 경제와 더 나은 비용 분배 옵션으로 인해 훨씬 더 수익성이 높습니다. 지역의 순전한 규모 외에도 일사량, 토양의 질, 전력망 연결과의 근접성과 같은 현장 조건이 프로젝트의 경제적 실행 가능성에 중요한 역할을 합니다.
현대 기술은 최근 몇 년간 메가와트당 필요한 면적을 크게 줄였으며 농업용 태양광 발전이나 부유식 태양광 발전 시스템을 통해 효율적인 토지 이용을 위한 새로운 기회를 제공했습니다. 올바른 개념을 갖춘 태양광 발전소는 에너지 전환에 중요한 기여를 할 수 있을 뿐만 아니라 생태학적으로 양립되도록 설계될 수도 있습니다.
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