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도구 / 태양광·저장장치

태양광 스트링 설계와 발전량: 시간별 기상 자료로 계산

모듈과 인버터 데이터시트를 붙여 넣고, 현장의 설계 기온을 가져오면 어떤 스트링 길이가 되는지 보여 줍니다. 1년치 시간별 기상 자료를 불러오면 설계안 네 개까지 월별 발전량, 성능비, 출력 제한 손실을 계산하고, 설계서에 모든 출처를 적습니다.

이 도구가 하는 일

스트링이 너무 길면 추운 아침에 인버터 최대 전압을 넘고, 너무 짧으면 더운 오후에 MPPT 범위 아래로 떨어집니다. 이 도구는 데이터시트 계수와 현장 기온으로 두 한계를 계산하고, MPPT 입력마다 전류를 검토한 뒤, 1년 발전량을 추정합니다.

쓰는 방법

  1. 위치를 넣거나 기상 파일을 엽니다. 파일을 열면 위치도 정해집니다.
  2. 설계 기온을 가져와, 규정이나 전력회사가 요구하는 기준(기록 최저 또는 연 최저 평균)을 고릅니다.
  3. 모듈과 인버터 데이터시트의 전기적 특성을 붙여 넣고 값 읽기를 누른 뒤, 모든 칸을 확인합니다. 직접 입력해도 됩니다.
  4. 스트링 탭에서 가능한 범위 안의 길이를 고르고 스트링 수와 MPPT 수를 정합니다. 항목마다 설계값, 한계, 판정이 나옵니다.
  5. 기상 자료를 불러옵니다. 브라우저에서 NASA POWER 1년치 시간별 자료를 불러오거나, PVGIS 대표 연도나 EPW 파일을 엽니다. 발전량·설계안 비교 탭에서 결과를 보고, 손실 탭에서 현장에 맞게 손실을 고칩니다.
  6. 설계서, 엑셀, 시간별 CSV로 내보냅니다.

어떤 기상 자료를 쓰나

NASA POWER는 어느 위치, 어느 연도든 바로 불러올 수 있습니다. PVGIS의 대표 기상 연도(TMY)는 한 해 자료보다 장기 기후를 잘 나타내니 PVGIS 웹사이트에서 받아 여기서 여세요. 같은 서울 지붕이라도 수평면 일사량이 NASA POWER 2023년은 약 1,428 kWh/m², PVGIS TMY는 약 1,525 kWh/m²라 발전량도 그만큼 달라집니다. 설계서에 쓴 자료를 적으므로 두 추정을 공정하게 비교할 수 있습니다.

검증

스트링 전압은 공개된 손계산과 같습니다. Voc 22.60 V, -0.075 V/°C 모듈 23장은 -7 °C에서 575 V(Mike Holt NEC 예제), 보정 Voc 44.6 V에 최대 600 V 인버터는 13장입니다. 발전량 모델은 같은 식을 같은 PVGIS 대표 연도에 돌린 pvlib-python과 비교해 연간 발전량이 0.01 % 안에서 같습니다(서울 1,475.05 대 1,475.03 kWh/kWp). PVGIS 자체 결과와는, 대표 연도와 PVGIS 다년 일사량의 차이를 없앤 성능비가 1.5%p 안에서 맞습니다.

위치PVGIS 성능비이 도구
서울80.0 %79.9 %
도쿄79.2 %79.4 %
베를린80.1 %79.7 %
델리75.1 %75.3 %
덴버79.2 %77.9 %

조건: 결정질 실리콘 1 kWp, 위치별 PVGIS 최적 경사·방위, 시스템 손실 14 %, 지평선 음영 없음, PVGIS 5.3, 2026-10-19 확인.

한계

지평선이나 주변 물체의 음영은 손실 비율로만 반영하고, 양면 모듈 이득, 추적식, 분광 효과는 계산하지 않습니다. 스트링 한계는 입력한 계수를 따르며, 나라별 규정은 다른 기준이나 보정표를 요구할 수 있고 최종 판단은 허가권자와 전력회사가 합니다. 설계 보조 도구이며 날인 도면과 전력회사 기술 검토를 대신하지 않습니다.

출처

마지막 확인 2026-10-19