[신재생에너지발전설비기사(태양광) 실기 계산 02] 태양광발전의 발전량, 발전원가, 판매수익, 경제성검토 계산
엔지니어관리자2024. 12. 13. 09:38
신재생에너지발전설비기사(태양광) 실기에서 출제되는 계산 문제 중 태양광발전의 발전량, 발전원가, 판매수익, 경제성 검토 등 관련된 문제를 정리해보려고 합니다.
문제는 2013~2022년의 10개년 문제이며, 출제된 횟수를 특수문자 ★ 로 표현하되, 최대 3번까지 적용합니다
목차
기본수식
연간 전력판매액
1차년도 전력판매수익
가중치
일반부지에 설치하는 경우 태양광에너지 가중치 선정방법
유지 등의 수면에 부유하여 설치하는 경우
가중치
순현재가치(NPV) 및 비용편익비(B/C Ratio)
변환효율
계산문제
★☆☆
100 [kWp] 태양광 발전설비가 경사각 30°로 설치되어 있는 경우 연평균 일 발전시간 [kWh/kWp/day]과 연 총발전량을 구하시오. (단, 수평면 월별 일사량은 아래 표와 같고 발전효율[PR, Performance Ratio]은 85 [%]이며, 경사각 30°의 일사량은 수평면 보다 연평균 10 [%] 증가한다.)
구분
1월
2월
3월
4월
5월
6월
7월
8월
9월
10월
11월
12월
수평면 일사량 (kWh/m2)
85
95
130
150
160
150
135
140
120
110
85
70
(1) 연 평균 일 발전시간[kWh/kWp/day]
(2)연 총 발전량
★☆☆
태양광발전소의 연간 발전전력량이 111,000 [kWh] 일 때 연간 전력판매액을 구하시오. (단, 연평균 계통한계가격(SMP)은 150 [원/kWh], 공급인증서가격(REC)은 140 원/kWh], 가중치 1.5를 적용한다.)
★☆☆
다음과 같은 조건으로 일반부지에 설치되는 태양광발전설비의 1차 연도 전력판매수익 [원]은?
(단, 태양전지모듈 경년변화율은 고려하지 않는다.
시스템 이용률을 이용하여 계산하시오.
가중치는 소수점 넷째 자리에서 절사 한다.
시설용량
270 [kWp]
SMP
150 [원]
발전시간
3.36 [h/day]
REC
90 [원]
★★★
다음과 같은 조건에서 수상 태양광발전설비의 1차 연도 전력판매수익[원]을 구하시오. (단, 태양전지모듈 경년변화율은 고려하지 않는다.)
소내전력비율
1.5%
발전방식
수상태양광발전
시설용량
150[kWp]
SMP
130[원/kWh]
발전시간
3.3[h/day]
REC
120[원/kWh]
(1)시스템 이용률을 구하시오.
(2)연간발전량을 구하시오.
연간발전량 = 150 [kWp] x 24 x 365 x 0.1375 = 180,675 [kWh/년]
(3)연간 소내전력을 구하시오.
소내전력 = 180,675 [kWh/년]년 x 0.015 = 2,710 [kWh/년]
(4)전력판매단가를 구하시오.
(5)전력판매수익을 구하시오.
전력판매수익 = (180,675 [kWh/년]년 – 2,710 [kWh/년])년 x 313 [원/kWh] 원 = 55,703,045 [원]
참고
★☆☆
다음과 같은 조건에서 태양광발전설비의 1차 연도 전력판매수익을 구하기 위한 것이다. 다음 물음에 답하시오.
(단, 태양전지모듈 경년변화율은 고려하지 않는다.
시스템 이용률을 이용하여 계산할 것
전력판매단가의 소수점은 절사 한다.)
소내전력비율
1.0[%]
발전방식
수상
시설용량
500[kWp]
SMP
100[원/kWh]
발전시간
3.6[h]
REC
90[원/kWh]
(1)시스템 이용률을 구하시오
(2)전력 판매 단가를 구하시오
(3) 1차년도 전력판매수익을 구하시오
연간발전량 = 500 [kWp] x 24 x 365 x 0.15 = 657,000 [kWh/년]
소내전력 = 657,000 [kWh/년]년 x 0.01 = 6,570 [kWh/년]
전력판매수익 = (657,000 [kWh/년]년 – 6,570 [kWh/년])년 x 229 [원/kWh] 원 = 148,948,470 [원]
참고
전력판매수익 = (연간발전량 – 소내전력) x 전력판매단가
연간 발전량은 평균 일간 발전량에 태양광발전설비 용량을 적용하고 이를 다시 1년간 발전량으로 계산하여 얻을 수 있다. 발전시간 3.6은 하루 동안의 시스템 이용률을 적용한 계산이 일치하여야 한다. ① 연간발전량 = 500 [kWp] x 365 x 3.6(발전시간) = 657000 [kWh/년] ② 연간발전량 = 500 [kWp] x 365 x 0.15(시스템 이용률) x 24 = 657000 [kWh/년] 그래서 ①, ② 두 식은 동일하다.
★☆☆
다음과 같은 조건에서 태양광발전설비의 1차 연도 전력판매수익[원]을 구하시오.
(단, 태양전지모듈 경년변화율은 고려하지 않는다.
시스템 이용률을 이용하여 계산하시오.
전력판매단가의 소수점은 절사 한다.)
소내전력비율
1[%]
발전방식
수상태양광발전
시설용량
200[kWp]
SMP
170[원]
발전시간
3.5[h/day]
REC
150[원]
연간발전량 = 200 [kWp] x 24 x 365 x 0.1458 = 255,442 [kWh/년]
소내전력 = 255,442 [kWh/년]년 x 0.01 = 2,554 [kWh/년]
전력판매수익 = (255,442 [kWh/년]년 – 2,554 [kWh/년])년 x 394 [원/kWh] 원 = 99,637,872 [원]
★☆☆
다음과 같은 조건에서 태양광발전설비의 1차 연도 전력판매수익을 구하기 위한 것이다. 다음 물음에 답하시오.
(단, 태양전지모듈 경년변화율은 고려하지 않는다.
시스템 이용률을 이용하여 계산하시오.)
소내전력비율
1.0%
발전방식
일반부지
시설용량
120[kWp]
SMP
100[원]
발전시간
3.3[h/day]
REC
90[원]
(1)시스템 이용률을 구하시오.
(2)REC 가중치와 판매 단가를 구하시오. (소수점 두 번째 자리에서 절사)
(3)연간 발전량을 구하시오.
연간발전량 = 120 [kWp] x 24 x 365 x 0.1375 = 144,540 [kWh/년]
150 [kWp] 태양광 발전설비가 경사각 28°로 설치되어 있을 경우 다음 물음에 답하시오. (단, 수평면 월별 일사량은 아래 표와 같고 발전효율[PR, Performance Ratio]은 82 [%]이며, 경사각 28°의 일사량은 수평면 보다 연평균 6.5 [%] 증가한다.)
구분
1월
2월
3월
4월
5월
6월
7월
8월
9월
10월
11월
12월
수평면일사량[kWh/m2]
75
85
120
140
150
140
120
130
120
110
83
75
(1)연평균 일 발전시간[kWh/kWp/day]을 구하시오.
(2)연총발전량[MWh]을 구하시오.
150 [kWp] x 3.23 [kWh/kWp/day] x 365 [day] = 176,842.5 [kWh] = 176.8 [MWh]
(3)시스템 이용률 구하시오.
(4)1차 연도 전력판매 수익[백만 원 단위로 표시]을 구하시오. (단, REC : 150원 SMP : 100 원이고 일반부지이다.)
★☆☆
다음과 같은 조건에서 태양광발전설비의 1차 연도 전력판매수익을 구하기 위한 것이다. 다음 물음에 답하시오.
(단, 소수점 세 번째 자리 이하 절사
시스템 이용률을 이용하여 계산하시오.)
시설용량
200 [kWp]
발전방식
수상 태양광 발전
소내전력 비율
1 [%]
SMP
170 [원/kWh]
발전시간
3.5 [h/day]
REC
150 [원/kWh]
(1)발전부지의 REC 가중치를 구하시오.(소수점 네 번째 자리 이하 절사)
(2)시스템 이용률을 구하시오.
(3)연간 발전량을 구하시오.
200 [kWp] x 365 [day] x 24 [hour] x 0.1458 = 255441.6 [kWh/year]
(4)연간 소내전력량을 구하시오.
255441.6 [kWh/year] x 0.01 = 2554.41 [kWh/year]
(5)전력판매단가를 구하시오.(소수점 이하 절사)
SMP + (REC x 가중치) = 170 + (150 x 1.499) = 394 [원/kWh]
