내손으로만드는태양광가이드북 내손으로만드는태양광가이드북 1
내손으로만드는태양광가이드북 Solar Power - Do it Yourself Guide 환경운동연합서울환경운동연합 2015년 1월발행 작성자이지언환경운동연합에너지기후활동가 leeje@kfem.or.kr 안재훈환경운동연합에너지기후활동가 potentia79@kfem.or.kr 강병식우리동네햇빛발전협동조합사무국장 kangbs@kfem.or.kr www.kfem.or.kr 주소서울시종로구필운대로 23 환경센터 3층고유번호 101-82-12751 대표전화 02-735-7000 환경운동연합 (Korea Federation for Environmental Movement) 은전국 50개지역조직과 6개의전문기관그리고 8만5천여회원이함께하는환경시민단체입니다. 감시와견제의역할에서더나아가새로운환경의시대를위한비전과대안을수립하고우리와미래세대를위한지속가능한세상을만들기위해노력합니다. 세계 3대환경단체 지구의벗 (friends of the earth) 의회원단체로서환경운동연합은지구적환경문제에국제적인연대활동을하고있습니다. 환경운동연합의비전은산업화과정에서발생한자연환경과인간의삶이파괴되는현실을극복하고자연과인간이조화롭게공존하는세상입니다. 우리는폭력과전쟁에반대하며, 평화롭고공평한미래사회를지향합니다. 표지사진 : 이상훈우리동네햇빛발전협동조합이사. 사진 = 이지언
들어가며 기후변화와에너지위기가깊어지는가운데태양광발전의도약은전세계의주목을받고있습니다. 보편적이고풍부한햇빛을이용한태양광발전은온실가스를배출하지않는친환경재생에너지입니다. 우리가집과마을에서태양광을세우고스스로전기를공급할수있는장점은큰매력입니다. 빠른기술발전과경제성확보에힘입어이제태양광은더이상미래의에너지가아닌현실의대안으로자리잡게됐습니다. 재생에너지설비의대부분이에너지기업이아닌바로시민과농부의소유인독일에서재생에너지발전량이핵발전과천연가스발전량를넘어서며 재생에너지혁명 이일어나고있다는사실은우리에게도많은것을시사합니다. 많은사람들이자신의주택지붕뿐아니라힘을합쳐규모있는재생에너지사업을활발히추진중이며 900여개의에너지협동조합이이런에너지전환을이끄는견인차역할을담당하고있습니다. 독일작은지역의시민들이시작한재생에너지실험이발전차액지원제도의도입으로이어졌듯, 결국재생에너지확대에대한관심과참여야말로변화를만드는원동력인셈입니다. 다행히한국에서도태양광이어느때보다각광을받고있습니다. 소형 베란다태양광 부터협동조합을통한발전사업에이르기까지시민들이다양한방식으로태양광을폭넓게접하기시작했습니다. 적극적인정부의재생에너지지원제도에대한기대가높아지는가운데지방자치단체들도태양광도입을활성화하기위한고무적인정책을시행하며호응하고있습니다. < 내손으로만드는태양광가이드북 > 은태양광을설치하고싶은사람들에게종합적이고신뢰성있는정보를알기쉽게전달하려는목적으로제작되었습니다. 이가이드북은태양광발전의계획에서부터주택태양광과태양광발전사업에대한주요내용을초보자의눈높이에맞춰담았습니다. 풀뿌리참여로태양광확대와지역에너지전환을일구어가고있는태양광협동조합에도더많은사람들이관심을갖고참여하기를기대하면서짧게나마정보를담았습니다. 태양광확대는재생에너지경제를활성화하고건강한일자리를늘리는한편화력과핵발전소에대한우리사회의의존을줄여안전하고지속가능한생활의편익으로돌아올것입니다. 내손으로, 그리고우리손으로태양광을도입하고자하는사람들이늘어나길바라는이유입니다. 내손으로만드는태양광가이드북 3
순서 1. 태양광발전이란 5 2. 태양광발전계획하기 10 3. 태양광설치종류와부품 15 4. 우리집은태양광발전소 20 5. 나도태양광발전사업자 27 6. 태양광협동조합 40 4
1. 태양광발전이란 태양광발전은햇빛에너지를이용해얻는전기에너지입니다. 지붕의태양광을활용해필요한전기를바로얻을수있다는점은가장큰매력입니다. 부산민주공원시민햇빛발전소는 2008년시민과기업의후원으로설치됐습니다. 이발전소에서생산된전기를판매해얻는연간 600만원의수익은취약계층의장학금으로쓰이고있습니다. 사진 = 기후변화에너지대안센터 내손으로만드는태양광가이드북 5
태양광발전이란 햇빛, 바람, 파도와같은자연자원을이용해전기나열을만드는에너지원을재생에너지라고합니다. 재생에너지는전통적인에너지연료인석탄, 석유, 가스, 우라늄과달리고갈될염려가없어지속가능하다고여겨집니다. 위험한기후변화를일으키는이태양광발전이바닥재료에적용된네덜란드의자전거도로산화탄소배출도거의없어 저탄소 에너지원으로도불립니다. 재생에너지중에서태양광발전 ( 이하태양광 ) 은햇빛에너지를이용해얻는전기에너지를말합니다. 태양광은가장빠르게성장하고있는재생에너지입니다. 햇빛을받기유리한옥상과지붕에태양광이설치된모습을이제쉽게찾아볼수있습니다. 태양광으로직접전력을공급하는주택, 빌딩, 학교가늘어나고있는데, 이렇게지붕의태양광을활용해필요한전기를바로얻을수있다는점은가장큰매력입니다. 태양광을이용하면그만큼석탄이나우라늄을태워서만드는전기를줄여도된다는의미니까요. SolaRoad Netherlands 세계에너지연간소비량 태양에너지 : 2850 배 지열에너지 : 5 배 수력에너지 : 3 배 바이오에너지 : 20 배 풍력에너지 : 200 배 태양에너지는가장풍부한자연에너지원입니다. 이론적으로태양에너지의잠재량은세계에너지총소비량의 2,850 배에이릅니다. 자료 = 독일재생에너지연구협회 (FVS), 대기우주센터 (DLR) 6
용량 수력풍력바이오태양광 총재생에너지 2004-2013 년재생에너지발전용량확대량 지난 10 년동안전세계전력부문의재생에너지용량이 7 배늘어났습니다. 2004 년 85GW( 기가와트, GW=1,000,000kW) 에서 2013 년 560GW 를기록했습니다 ( 수력제외 ). 태양광은수력, 풍력에이어세번째로큰발전원으로나타났고, 같은기간 2.6GW 에서 139GW 로 70 배늘어가장급격한성장세를보였습니다. 자료 =21 세기를위한재생에너지정책네트워크 (REN21) 에너지원별발전량비중 (2013 년 ) 39% 30% 핵발전신 재생 태양광잠재량 38,421,936 GWh 1% 2% LNG 석유양수석탄 1% 3% 25% 태양광잠재량 전력생산량 한국의태양광잠재량 vs 전력생산량 한국에너지기술연구원의전국태양광잠재량통계를보면, 한해동안의태양광가용잠재량은 38,421,936 GWh( 기가와트시 ) 에달합니다. 이는 2013 년기준국내발전시설에서생산된총발전량인 517,147 GWh 의 74 배로, 현재발전량은태양광잠재량의단 1% 에불과합니다. 내손으로만드는태양광가이드북 7
경제성갖춘데다좋은일자리까지 풍성 83.7% 35.6 38.3 53.5% 39% 25.2% 5.2% 0.8% 1.4 태양광풍력바이오천연가스석탄핵발전 태양광풍력핵발전 2003-2013 년에너지원별발전량의연간평균증가율 (%) 발전용량당고용인원 ( 명 /MW) 급격한태양광의성장세는세계적추세일뿐아니라한국도마찬가지입니다. 2003 년부터 2013 년까지에너지원별발전량의증가율을보면, 태양광은매년평균 83.7% 씩늘어가장높았고, 풍력과바이오에너지가그뒤를이었습니다. 반면, 석탄의증가율은 5.2%, 핵발전은 0.8% 에그쳤습니다. 태양광은건강한일자리를늘리는데도긍정적인효과를냅니다. 2012 년현재태양광분야고용인원은공식적으로 8,302 명으로집계됐습니다. 핵발전산업분야고용인구는 28,195 명에이르는데, 발전용량당고용인원으로바꿔보면핵발전산업이 1.4 명 /MW( 메가와트 ) 인데비해태양광은 35.6 명 /MW 로크게높았습니다. 2012 년태양광분야의매출액은 4 조 2,080 억원, 민간투자액은 1 조 820 억원, 수출액은 20 억달러를기록했습니다. 원 /kwh 1,600 1,400 1,200 1,000 800 600 태양광발전단가 전력가격 400 200-2001 2004 2007 2010 2013 2016 2019 2022 2025 2028 현재상대적으로비싼태양광의비용은하락세에힘입어조만간가격경쟁력을갖출것으로전망됩니다. 에너지경제연구원 ( 정윤경, 2013) 에따르면, 이미과거 10 년동안급격한가격하락을나타낸태양광의발전단가는 2022 년이후화석연료대비경제성을확보하는시점, 즉 그리드패리티 (grid parity) 에도달할것이라고분석됐습니다. 8
알고있나요? 태양열 과 태양광 혼동하면안돼요 지붕위에서직사각형으로늘어서비슷한형태를보이는이두가지는흔히혼동하기쉬운에너지원입니다. 태양열은햇볕 ( 열 ) 을집열판에모아물을데우고, 이물을펌프를통해탱크에저장했다가필요한난방이나온수에사용합니다. 태양광은햇빛 ( 빛 ) 으로전기를만든다는점에서열을이용하는태양열과는다릅니다. 태양광전지판을구성하는반도체재료는빛을받으면전류를흐르게하는광전효과를냅니다. 태양열로열을한지점에집중시켜물을끓여전기를만드는 태양열발전 도가능하지만, 적도부근의사막에서와같이열에너지가풍부한지역에서대규모로설치한경우가있을뿐한국에서는아직사례가없습니다. 태양에너지가활용된예시 BrightSource Energy LG 전자 WCRE 태양열은햇볕으로집열기에들어있는물을데워서저장해두었다가난방과온수에활용합니다. 태양열을활용한기술로는태양열조리기와건조대도있습니다. 얼핏태양광과모양이비슷해보이지만, 긴원통형관이나란히들어선집열기는태양열의특징입니다. 태양광발전은주택지붕태양광뿐아니라인공위성부터휴대폰에이르기까지다양한용도와형태로개발되고있습니다. 건축물의구조에맞춰적용되는건물일체형태양광 (BIPV) 이나창문과같은곳에붙일수있도록얇게개발된박막형태양광모듈도새롭게주목받고있습니다. 태양열발전은여러장의반사판으로햇볕을한군데로집중시켜전기를얻기때문에열에너지가풍부한지역에설치됩니다. 사진은미국캘리포니아주모하비사막에설치된이반파태양열발전소로, 14 km2면적에설치된 17 만장의패널이 392MW 의발전용량에이릅니다. 내손으로만드는태양광가이드북 9
2. 태양광발전계획하기 10 태양광발전을위해선적절한기후조건과공간을갖춰야합니다. 주차시설지붕에설치된태양광은전력생산에유리한조건을갖췄고전기자동차에필요한에너지를직접공급해줄수있습니다. 사진 =Tatmouss
태양광설치계획하기 태양광발전을설치하기위해계획을세우는일은생각보다까다로울수있습니다. 전문업체에일을전부맡겨놓기보다관련정보와절차를스스로파악해둔다면큰도움이됩니다. 한화 기후조건을평가하세요 한화그룹과환경운동연합의 해피선샤인태양광교실 은유용한태양광교육을제공합니다. 태양광발전의성능을최대한높이려면기후조건을우선평가해야합니다. 고려해야할여러기후요소가있지만온도, 강우량, 풍속조건이태양광에불리하지않은지는꼭따져보세요. 태양에너지를활용한태양광발전을계획하기위해선기상과학이필요합니다. 기상청이제공하는다양한기후자료는태양광설치계획에도움이될것입니다. 태양기상자원지도 가제공하는과거 20년이상의지역별일사량, 일조시간, 기온, 강수량, 안개 연무일수등기상관측자료를확인해보세요. 흐리거나비가오는날씨가잦은편이라면, 그만큼좋은햇빛을받는낮시간이부족하다는의미입니다. 반대로여름철뜨거운햇볕으로태양전지의표면온도가오를수록발전효율은떨어지게됩니다. 고도가높거나바람이세게부는곳이라면, 강한풍압을견딜구조물을설계에반영하고추가비용국립기상연구소의태양-기상자원지도 (www.greenmap.go.kr) 를보면, 위도와지형에따른태양광뿐아니라대기중구름과같은기상데이터를을예상해야할것입분석해태양자원의분포를보여줍니다 ( 국립기상연구소자료 ). 니다. 내손으로만드는태양광가이드북 11
최적의설치장소를선정하세요 먼저태양광을설치하려는장소가적절한물리적조건을갖췄는지확인하세요. 방향정남향일수록좋습니다. 동향이나서향으로설치하면, 정남향에비해효율이 15% 가량떨어진다고알려졌습니다. 동쪽과서쪽을비교한다면, 일반적으로동쪽이더유리합니다. 동쪽은전지판의온도를아침부터서서히올리는반면, 서쪽은오후의높은온도에서떨어지기때문입니다. 경사각한국에서는수평면으로부터경사각을 30도정도로맞추는것이가장효율적입니다. 그림자태양광전지판에그림자가생기지않도록합니다. 태양궤적에따라그림자의방향과크기가달라지니, 장애물이없는지주의깊게관찰하세요. 수평면 30 도 태양광발전과옥상녹화는최적의조합입니다. 식물로덮인옥상은건물의에너지성능을높일뿐아니라태양전지의온도를낮춰서태양광효율도높여줄수있습니다. 토양과식물이수분을저장했다가증발하면서태양전지를서늘하게유지하는데도움을주기때문입니다. Jörg Breuning & Green Roof Service 면적태양광 1kW 당평면기준으로대략 6~8 평방미터 ( m2 ) 면적이필요합니다. 안전성옥상이나지붕에설치할경우, 태양광전체구조물의무게를견딜수있어야합니다. 빗물이새는옥상이라면, 태양광설치가상황을오히려악화시키지않도록방수대책을우선하세요. 낡은건물이우려된다면구조안전진단을받을필요가있습니다. 공공건물에태양광을설치한다면구조안전진단이의무입니다. 12
겨울 여름 계절과시간대에따른태양의움직임을제대로평가하지못하면태양전지패널위로그림자가생기는일이발생할수있습니다. 심지어패널간격을적절히설계하지않는바람에패널끼리그림자를만드는일은피해야합니다. SolarEdge 오후 3 시 정오 오전 9 시 북 서 동 평균태양궤도 남 아침부터해질녘까지태양이어떻게움직이는지관찰하세요. 계절과시간에따라태양의궤적이달라지며햇빛이태양전지에닿는각도나주변장애물이만드는그림자에영향을줍니다. 여름엔겨울에비해해가높고낮시간도긴반면, 뜨거운온도로발전효율을떨어트립니다. 내손으로만드는태양광가이드북 13
알고있나요? 햇빛지도 로태양광잠재량을한눈에 우리집옥상에는태양광을얼마나설치할수있을까? 전문진단을받기전에인터넷지도에서 클릭 한번으로태양광설치조건을간단히파악볼수있다면어떨까요. 서울시햇빛지도 서울시햇빛지도 서울시가개발한햇빛지도 (solarmap.seoul.go.kr) 는서울시내건물옥상에대해태양광발전량을간단히시뮬레이션해볼수있게합니다. 온라인지도에서알아보고싶은건물을선택하면, 태양광의대략적인설치면적을포함한여러정보를알수있습니다. 입력한설치방향과경사각에따라연간전력생산량, 이산화탄소감소량, 비용절감액그리고월별전기생산량을계산해서보여줍니다. 이지도는자신의태양광발전소를지도에등록할수있고지붕임대와임차거래를위한장터형게시판을이용할수도있습니다. 해줌햇빛지도 서울시민이아니라면, 해줌햇빛지도 (www.haezoom.com/solarmap) 와같은민간서비스를이용할수도있습니다. 이용방법은서울시햇빛지도와유사하며, 온라인지도에서원하는건물을선택하면연간발전량과발전판매수익성정보를자동계산해보여줍니다. 단, 햇빛지도는 참고용 으로만활용할뿐정확한태양광잠재량과사업성을파악하려면정밀한진단이필요합니다. 14
3. 태양광설치종류와부품 햇빛을전기로바꿔주는태양전지모듈은태양광발전의핵심부품입니다. 모듈은장기간사용해도높은효율을유지하는장점이있습니다. 태양광모듈의가격과성능, 보증조건을잘고려해서선택하세요. 사진 = 이지언 내손으로만드는태양광가이드북 15
태양광설치형태선택하기 태양광을설치할때전력망에연결할지아니면독립적으로구성할지를선택할수있습니다. 주택태양광의경우, 낮시간대태양광에서생산된전기를우선소비하고부족한전기는전력망을통해서추가로받는방식이일반적입니다. 햇빛이사라져태양광이전기를생산하지못하는저녁부터새벽까지시간에는필요한전기를모두전력망으로부터공급받게됩니다. 우리가흔히보는대부분의태양광은전력망과연결된계통연계형태양광입니다. 계통연계형태양광발전시스템구성 1 태양광모듈 2 인버터 3 전력망 4 소비전력 전력망과무관하게태양광으로전력을공급하는형태도가능합니다. 섬이나산간지역에서태양광을비롯한재생가능에너지발전시설을도입하면장거리송전선연결로인한높은비용이나생태계훼손을피할수있습니다. 독립형태양광은낮에생산한전기를흐린날이나밤에도쓸수있도록저장하기위한축전지를포함하게됩니다. 계통연계형태양광에축전지를보조전원으로결합시키는하이브리드형태양광시스템도가능합니다. 독립형태양광발전시스템 1 태양광모듈 2 인버터 3 배터리 4 소비전력 하이브리드형태양광발전시스템 1 태양광모듈 2 인버터 3 배터리 4 전력망 5 전력부하 16
태양광발전의주요부품 태양전지모듈 태양전지는햇빛을받아전기로바꿔주는태양광의핵심부품입니다. 태양전지는출력과효율성능이중요합니다. 출력이클수록전력생산량은비례해서커집니다. 태양전지의출력은표면온도와빛의양조건에따라서변하는데 국제표준시험조건 으로측정한최대출력 ( 와트피크, Wp) 으로성능이표시됩니다. 반도체재료로만들어진태양전지의특성에따라표면온도가올라갈수록출력이떨어지는데, 더운여름철보다봄과가을에더높은발전량을나타내는이유입니다. 태양전지는장기간사용해도상당히높은효율을유지하는장점이있습니다. 태양전지모듈제조기업은보통초기효율대비매해 0.8% 효율감소를보증합니다. 다시말해 20년뒤효율이초기효율의 84% 이상을유지하는안정성을갖췄다는의미입니다. 이보다효율이더낮게떨어진다면그에따른보상조건을계약조건에포함시킬수있습니다. 셀모듈어레이태양전지는태양의빛에너지를전기에너지로변환하는기능을가진최소단위인태양전지 셀 이기본이됩니다. 수십장의셀을직렬로접속해일정한틀에고정해만든 모듈 이일반적인제품형태로, 성능과크기는제조업체에따라차이가있습니다. 기대하는직류전압과출력에맞춰여러장의모듈을조합해만드는태양전지 어레이 는지붕이나지상에금속성받침대로견고하게고정됩니다. 태양광용량단위에익숙해지세요 태양광가로등 55W 주택태양광 3kW 사업용태양광 2MW *1kW = 1,000W( 와트 ) 1MW( 메가와트 ) = 1,000kW( 킬로와트 ) 내손으로만드는태양광가이드북 17
280W 태양전지모듈예시 한화 1956mm 26kg 1000mm 태양전지모듈의제품표시이해하기 최대출력 (Maximum Power) 모듈의발전용량을나타내며, 최대출력동작전압과최대출력동작전류의곱으로계산됩니다. 단위는와트 (W) 입니다. 개방회로전압 (Open Circuit Voltage) 부하를연결하지않은상태에서태양광발전양단에걸리는전압입니다. 단위는볼트 (V) 입니다. 단락전류 (Short Circuit Current) 과도한전류를차단해회로를보호하기위한기준입니다. 단위는암페어 (A) 입니다. * 모든태양전지모듈은동일한시험조건에서성능을평가받습니다. 표준시험조건 (Standard Test Conditions, STC) 은 1m2당 1,000W의조도, 분광분포도 1.5, 표면온도 25 의조건을의미합니다. 알고있나요? 보증기간과인증제품을꼭확인하세요 태양전지모듈과인버터는태양광발전의핵심부품으로제조업체의보증기간을비롯한정확한정보를꼼꼼하게확인해볼필요가있습니다. 또제조사와수입사는이들제품을국내공인인증기관에서인증받아야합니다. 인증제품으로등록된태양전지와인버터제품의목록은에너지관리공단신 재생에너지센터웹사이트 (www.knrec.or.kr) 인증제도 ( 인증제품 ) 에서확인할수있습니다. 신 재생에너지설비인증표지 18
인버터의대표적인기능은태양전지에서생산된직류를교류로변환시켜주는것이지만, 이외에도여러중요한기능을담당합니다. 해가뜨면서일사강도 ( 태양에너지가표면에닿는밀도 ) 가높아져출력을낼수있는환경이되면운전을자동적으로시작하고, 반대로해가 지면자동정지하게됩니다 ( 자동운전 / 자동정지기능 ). 태양전지의출력을표면온도와일사강도의변화에따라최대로이끌어내는최대전력추종제어기능도있습니다. 전력망에서정전이발생하면보수점검자의감전을방지하기위한단독운전방지기능도중요합니다. 태양광의전기를전력망에송전하면전압이올라가는데, 전력망의운영범위내로전압상승을방지하기위해자동전압조정을합니다. 높은효율과고장이없는안정적인성능이좋은인버터의요건입니다. 태양전지와최적의호환성을갖춘인버터를선택하고, 해외제품을선택할경우, 고장시신속한부품조달과교체가가능한지여부도고려해야합니다. 기존엔단일한고용량인버터를구성하는방식이일반적이었다면, 고장과교체로인한유지관리비용을낮추고발전효율을높이기위해서인터버의용량을분할해설치하기도합니다. 단, 분산형인버터는설치대수가늘어나공사비가더비쌀수있습니다. SMA 접속함은스트링 ( 태양전지모듈을직렬로접속하여합쳐진하나의회로 ) 을하나의접속점에모아보수를할때회로를분리하거나점검을쉽게하기위한기기입니다. 고장이발생해도정지범위를최소화하는역할을하는데, 보수와점검작업을하기쉬운장소에설치합니다. 이지언 교육홍보용표시장치는태양광발전량뿐아니라이산화탄소감축량, 절약된전기요금과같은교육적정보를표시합니다. 많은사람들이이용하는건물이나학교와같은교육시설의경우, 태양광효과를시각적으로보여주는장치는흥미와친숙함을불러일으킬수있습니다. 노을공원태양광발전표시장치 내손으로만드는태양광가이드북 19
4. 우리집은태양광발전소 주택전기요금의누진제와요금인상을고려하면, 태양광주택은전기요금을효과적으로절약할수있는탁월한선택이될수있습니다. 사진은태양광주택이밀집한영국노팅엄의브록스토우와애스플리지역의모습. 사진 =E.on/Page One 20
태양광자가발전 농부는농사를지어서수확한식량을스스로먹기도하고시장에내다팔기도합니다. 태양광으로만든전기도마찬가지입니다. 태양광에서생산된전기를스스로소비하거나아니면판매해수익을얻을수도있습니다. 두가지방법에따른태양광설치방법에대해알아봅니다. 건물은에너지를사용하는주된공간입니다. 집이나학교, 사무실에서우리는일상적으로전기와열에너지를사용합니다. 빛을내거나적절한온도를유지해주고온갖전자제품에에너지를공급해주기위해선모두전기가필요합니다. 전기를많이쓸수록납부해야하는전기요금도더늘어나게됩니다. 태양광을설치해전기를공급하면전력소비량을낮추거나아예 0 으로만들어외부에서공급되는전기가덜필요하게됩니다. 자체적으로전기를공급하기위한목적으로설치하는 자가발전용태양광 으로주택태양광이가장대표적입니다. 태양광을비롯한재생에너지로에너지자급자족을하는전북고창군고창읍월곡마을에사는한주부가전기요금고지서를내보이고있습니다. 고지서의전력사용량에 0 이찍혀있습니다. 박이슬 태양광자가발전과발전사업의차이점 자가발전 발전사업 목적 주택등건물에자체적으로전력공급 전력망을통한전력공급방식의발전사업 보조금 O X 수입형태 전기요금절감 전력수급계약과태양광공급인증서를통한전기판매 용량소용량 ( 주택은 3kW 이하 ) 대용량 지원제도주택지원사업신 재생에너지공급의무화 내손으로만드는태양광가이드북 21
태양광, 어느규모로설치해야할까요 태양광설치규모는전력소비량수준과설치비를고려해적절한수준으로계획합니다. 설치용량이너무작아지면발전량이적어전기요금절약효과도낮아지는한편, 반대로용량이커지면설치비가높아져부담으로이어집니다. 주택태양광은 3kW( 킬로와트 ) 정도의용량이일반적입니다. 전력소비량수준에따라에너지관리공단은태양광설치용량을권장하고있습니다. 한달평균전력소비량이 350kWh 이하라면 3kW의태양광으로충분합니다. 300kWh 이하라면, 더낮은용량인 2kW 수준도적절할수있습니다. 사용량 (kwh/ 월 ) 태양광용량 300 이하 2kW 이하 300 ~ 350 이하 2.5kW 이하 350 이하 3kW 이하 월평균전력소비량에따른주택태양광설비권장설치용량 ( 자료 = 에너지관리공단 ) 전력과전력량 전력이 힘 이라면, 전력량은일정시간동안생산하거나소비한전력의양으로서 일 에해당합니다. 전력의단위는 W( 와트 ) 이고, 전력에시간 (h) 을곱한전력량은 Wh( 와트시 ) 단위를씁니다. 그럼, 태양광을설치하면전기요금을얼마나줄일수있을까요. 만약한달에약 300kWh 정도를쓰는가구가 2kW 태양광설치했을경우, 태양광의예상발전량은 2kW x 99시간 (30일 x 3.3시간 )=198kWh 로계산할수있습니다. 여기서적용된하루평균발전시간인 3.3시간은실제축적된경험적자료로서, 태양광설치방식과지역별일조량에따라달라집니다. 가령남부지방 (3.4시간) 이면더높게, 중부지방 (3.2시간) 이면더낮게예상발전시간을적용해보세요. 설치전설치후 전력소비량 300kWh 100kWh 기본요금 1,600원 410원 전력량요금 42,790원 6,940원 합계 44,390원 7,350원 전력소비량이 300kWh인경우, 한달전기요금은 44,390 원입니다 ( 주택저압전기요금기준 ). 태양광발전량에 따라소비량이약 100kWh로떨어지게되면, 전기요금은 7,350원수준으로떨어 집니다. 매달약 3만7천원이절약되는셈입니다. 주택용전기요금은소비량이커 질수록구간별로요금이가파르게오르는누진제가적용되기때문에절약할수록 혜택이커집니다. 게다가앞으로전기요금이상승하게된다면, 전기요금절약폭 은더커지게될것입니다. 22
태양광발전 인버터 잉여전력용계량기 1 3 5 전력계통 2 4 한전수전용계량기 태양광주택의전기사용량, 어떻게계산할까요 1 태양광발전설비를통해생산된전기는건물의전기계통에연결됨 2 발전된전기를건물에서소비 3 자가생산 / 소비후남은잉여전력량을잉여전력용계량기에표시 4 자가생산 / 소비후부족해한전으로부터받은전력량을수전용계량기에표시 5 전기사용량 ( 수전전력량 ) - 잉여전력량 ( 잉여전력계량값 ) = 전기요금계산값 ( 최종전기사용량 ) 태양광주택이내는전기요금 1 사용요금 : 한전에서받은전력량 태양광잉여전력량 ( 잉여전력량이더많으면다음달로이월해서요금차감 ) 2 기본요금 : 한전에서받은전력량 잉여전력량 3 부과세 / 전력기반기금 : 한전에서받은전력량만을기준으로계산 ( 각각 10% 와 3.7%) 전기요금표 ( 주택용저압기준 ) 기본요금 ( 원 / 호 ) 전력량요금 ( 원 /kwh) 100kWh 이하사용 410 처음 100kWh 까지 60.7 101 ~ 200kWh 사용 910 다음 100kWh 까지 125.9 201 ~ 300kWh 사용 1,600 다음 100kWh 까지 187.9 301 ~ 400kWh 사용 3,850 다음 100kWh 까지 280.6 401 ~ 500kWh 사용 7,300 다음 100kWh 까지 417.7 500kWh 초과사용 12,940 500kWh 초과 709.5 자료 = 한국전력사이버지점 (cyber.kepco.co.kr). 적용일자 : 2013년 11월 21일 월최저요금 : 1,000원 ( 적용일자 : 2009년 9월 1일 ) 내손으로만드는태양광가이드북 23
태양광시공업체선정 태양광설치공사를위해선일반적인전기시공업체가아닌태양광전문기업을선정해야합니다. 상대적으로비싼설치비를투자해 25년이상운영해야하는태양광의특성을염두에두면건전하고신뢰성높은업체를찾아야한다는사실은너무당연합니다. 정부가운영하는신재생에너지전문기업제도는지역별태양광분야의전문업체목록을제공합니다. 신 재생에너지센터웹사이트 (www. knrec.or.kr) 의 전문기업현황 을보면 2014년현재태양광분야에서 155개기업이등록되어있습니다. 업체에태양광설치계획에대해문의하면서아래몇가지사항을점검해보세요. 태양광시공업체선정체크리스트 태양광시공관련자격증과전문인력을갖췄나요? 태양광분야의사업기간은얼마나됐나요? 태양광설치규제나전력계통연계에대해잘알고있나요? 태양광관련행정절차나보조금절차에대해제대로수행할수있나요? 유지보수서비스의보증기간과내역은어떤가요? 설치비용과지불방식은어떻게되나요? 고장대처방법과사후관리 주기적으로태양광발전량을모니터하고설비를점검하면고장에신속히대응하고건전한효율을유지할수있습니다 ( 자세한태양광유지관리방법은 37페이지참고 ). 태양광설비의고장수리나부품교체와같은보수관리는일차적으로시공업체를통해서해결해야합니다. 만약시공업체가폐업한경우, 정부가전담기관을통해 A/S를지원하고있습니다. 에너지관리공단은신 재생에너지설비 A/S 전담기업을선정해서태양광분야의경우 18개지정업체가등록되어있습니다. 전국 11개권역에서기존시공업체가폐업또는휴업하거나 A/S 접수가불가능한경우, 전담기업이사후점검과 A/S를수행해안정적 시공업체가있는 A/S 처리시공업체가없는 A/S 처리해당기업으로고장신고고장신고 (1544-0940) A/S 전담기관배정해당기업에서 A/S 처리 A/S 실시 24 인유지보수서비스를제공합니다. 출장비등경비는정부예산으로지원됩니다. 신재생에너지설비고장접수지원센터 ( 전화 1544-0940, ascenter.kemco. or.kr) 로문의해보세요.
태양광설치보조금 주택태양광을설치하면정부로부터설치비의일부를지원받을수있습니다. 에너지관리공단에따르면, 태양광주택지원사업에따라 2013년까지총 164,828가구에태양광이설치됐습니다. 주택지원사업은매년보조단가 (94만원/kW, 2014년기준 ) 를책정해설치용량 ( 최대 3kW) 에따라보조금을지원하는방식입니다. 정부보조금이외에각지자체 ( 제주도제외 ) 도추가로보조금을지원하고있습니다. 보조단가는태양광가격시세를반영해매년변경되며지자체별로도차이가있습니다. 신청자는주택소유자또는공동주택의경우입주자대표가신청가능합니다. 지원예산과용량을고려해정해진시기 ( 매년 2~3월 ) 에신청서를접수하는데, 조기에신청마감될수있으니유의하세요. 신청방법은각각신재생에너지센터그린홈웹사이트 (greenhome.kemco. or.kr) 나각지자체담당부서에문의하면됩니다. 시공업체선정 표준설치계약체결 사업신청서제출 설비설치 설치확인및보조금지급 태양광주택지원사업신청절차 태양광주택지원사업신청자격 단독주택 : 기존또는신축주택의소유자또는소유예정자 기존공동주택 : 공동주택소유자또는입주자대표 ( 등 ) 입주자 ( 세대주전체 ) 자필동의서또는입주자대표회의의결내역제출필수 신축공동주택 : 신축중인공동주택의시행 공사대표또는입주자대표등 설치완료기한내설치완료가가능한신축공동주택을대상으로함단, 최근 1년간 ( 신청시점의직전월까지 ) 월평균전력사용량이 550kWh 이상주택은지원대상에서제외. 주택지원사업보조금기준 (2014 년기준, 에너지관리공단, 지자체는별도기준 ) 지원예산액설치용량보조금지원단가도서지역지원단가비고 21,420 백만원 2kW 이하 110 만원 /kw 133 만원 /kw 고정식태양광 2kW - 3kW 94 만원 /kw 112 만원 /kw 고정식태양광 내손으로만드는태양광가이드북 25
알고있나요? 베란다태양광 김현수 넓은지붕이나옥상대신베란다를활용해소형태양광을설치하는방식이확산되고있습니다. 일명 베란다태양광 은한두장의태양전지모듈로 100~300W의용량으로구성돼저렴하면서설치방식이상당히간단하다는장점을갖췄습니다. 별도의공사가필요없이태양광인버터에연결된플러그를가까운주택의콘센트에꽂기만하면설치가완료됩니다. 이렇게설치된베란다태양광은낮시간대냉장고전력소비량수준을충당해줄수있다고알려졌습니다. 서울시의베란다태양광시범사업에참여한가구를보면, 250W 소형태양광으로매달약 20kWh의전기를생산했습니다 ( 아래그래프 ). 서울시를비롯한 9개지자체 ( 인천, 대전, 안양, 안산, 수원, 천안, 완주, 창원 ) 에서설치비의 50-70%(30-50만원가량 ) 를지원중입니다. 베란다태양광이실제운영효과를평가하고안전성을보완해나간다면, 태양광의대중화에도기여할것으로기대합니다. 250W 베란다태양광 태양광대여하세요 베란다태양광이외에도, 가정에 3kW 의태양광설비를설치 대여해주고줄어드는전기요금의일부를대여료로매달납부하는태양광대여사업도있습니다. 최근 1 년간월평균전력사용량이 350kWh 이상인주택이면 15 년기간의대여사업에참여할수있습니다. 태양광대여업체정보는에너지관리공단신재생에너지센터웹사이트방문이나전화 (031-260-4675) 로문의해보세요. 서울시 베란다태양광월별발전량 (kwh) 150W 200W 250W 10.8 11.2 11 21.4 12.4 12.3 23.3 17.1 14.8 25.2 13 15.4 19.9 4.5 5.5 7 월 8 월 9 월 10 월 11 월 서울시 2013 년미니태양광시범사업결과. 참여가구 =19 가구 150W, 9 가구 200W, 21 가구 250W. 조사기간 7 월 1 일 -11 월 30 일, 서울시정보공개청구자료 ( 환경운동연합 ). 26
5. 나도태양광발전사업자 태양광발전사업은특정한주택이나건물이아닌전력계통으로직접전기를공급하고수익을얻습니다. 태양광발전의사업성을확보하기위해서는우선재생에너지관련지원정책과관련절차를제대로이해해야합니다. 사진 =Solarbuzz 내손으로만드는태양광가이드북 27
태양광발전사업 발전사업은전기를생산하고전력시장을통해전기판매사업자에게공급하는사업입니다. 태양광발전사업의수익구조는크게두가지로나누어집니다. 계통연계된발전소를운영하는발전사업자는한국전력공사와전력공급계약을맺고전력을판매하게됩니다. 이에더해서, 태양광발전사업자는재생에너지지원제도에따른보조금을통해서상대적으로비싼설치비용을보전받을수있습니다. 현재시행중인정부의재생에너지지원정책은 신 재생에너지공급의무화 제도로서 신에너지및재생에너지개발 이용 보급촉진법 ( 신재생에너지법 ) 에서정하고있습니다. 이제도는태양광을비롯한재생에너지발전사업자가대형발전회사와계약을통해발전량을 공급인증서 형태로판매할수있게했습니다. 태양광발전사업자가수익을거두는방식을이해하고, 투자비용과유지보수비용대비예상수입을고려해사업성을신중하게검토해야합니다. (44페이지 삼각산고햇빛발전소로보는발전사업사례 참고 ) 태양광발전사업의수익구조 태양광발전량 (kwh) 전력가격 ( 원 /kwh) 공급인증서 ( 원 /REC) *REC = 1,000 kwh x 가중치 XXX 원 XXX 원 발전사업수익 신 재생에너지공급의무자 신재생에너지공급의무화제도에따라재생에너지발전사업자가받는추가수익 태양광발전사업수익은전력계통에공급한발전량 (kwh) 에비례합니다. 큰용량일수록발전량이커지는만큼수익의규모도커집니다. 발전량을전력가격 ( 원 /kwh) 과공급인증서 ( 원 /REC) 단가와각각곱해서더한금액으로총수입을계산할수있습니다. 공급인증서는신 재생에너지공급의무화제도에따라재생에너지발전사업자에게지원하는추가수익입니다. 28
태양광발전사업이렇게진행하세요 발전사업허가 판매사업자선정 발전소공사 사용전검사 3MW 이하 : 지자체 3MW 초과 : 산업부전기위원회 개발인허가 발전사업허가후참여 태양광만가능 ( 선택사항 ) 전기사업법에근거하여발전소공사 ( 토목공사 / 지지대공사 / 전기공사 ) 전기안전공사 ( 보통대행 ) 전력수급계약체결 발전사업개시 RPS 대상설비확인 공급인증서발급 / 거래 한전또는전력거래소선택 (1MW 초과 전력거래소 ) 전력판매 해당지방자치단체에사업개시신고 신재생에너지센터신고 * 사용전검사일후 1 개월이내 발급 : 신재생에너지센터 거래 : 전력거래소 발전사업을하기위해서는일반적으로 1 발전사업허가 2 발전설비의시설계획신고 3 전기사업용전기설비의공사계획신고 4 사용전검사 5 발전전력수급계약서체결 6사업개시신고등의절차를공통적으로거쳐야합니다. 태양광발전사업자의경우, 공급인증서판매를위한대상설비확인과공급인증서발급 / 거래와같은절차를추가로밟게됩니다. 1 발전사업허가 태양광발전사업자가되기위해선우선발전사업자허가를받아야합니다. 발전사업허가는태양광설비에대한기술적정보와계통연계계획, 소요금액과재원조달계획과같은내용을포괄합니다. 용량에따라제출서류가다른데, 200kW 이하태양광은사업허가신청서와사업계획서를작성해제출합니다. 발전용량 3,000kW 이하의발전사업허가는광역시나도행정기관에, 3,000kW 를초과하는대용량은산업통상자원부에신청합니다. 발전사업허가는보통 30~60일가량이소요됩니다. 최근태양광발전사업허가신청이급증하면서일부지역에서는 2014년부터일정규모이하의소규모재생에너지에대해선발전사업허가와공사계획또는사업개시신고접수업무를시 군 구청의기초지자체로위임했습니다 ( 경기도 200kW 이하, 충남 500kW 이하, 충북 100kW 이하, 전남 100kW 미만, 전북 100kW 이하, 경북 1,500kW 이하, 경남 200kW, 광주광역시 3,000kW 이하등 ). 내손으로만드는태양광가이드북 29
2 전력계통연계 태양광을전력망과연계시키는방안은계획단계에서사전에검토돼야합니다. 송전용량의 포화 로일부지역에서는태양광의접속이어려울수도있으니, 발전사업허가전에해당지역의한전담당사무소에꼭면밀히문의해봐야합니다. 태양광을비롯한분산형재생에너지를전력망에연계하기위해선한전의 분산형전원배전계통연계기술기준 을따라야합니다. 태양광의연계용량뿐아니라해당지역의선로와변압기용량의여건에따라연계전압과방식을한전과협의해서결정합니다. 계통연계방식에따라공사비를납부해야합니다. 최근태양광이급증하면서한전은분산전원연계정보공개웹서비스 (www.kepco. co.kr/dg-infornet) 를개발해태양광을설치하려는지역의계통과연계가능한지를일차적으로확인할수정보를제공하고있습니다. 이웹사이트에서는주소나전주에표시된전산화번호를검색해서원하는지역의설비별 ( 해당지역변전소, 주변압기, 배전선로단위 ) 연계용량현황과잔여용량, 연계처리업무절차, 담당사업소연락처등을알수있습니다. 발전설비계통연계방식 연계구분 연계설비용량 전기방식 저압배선선로 일반 20kW 이하 1상 220V 전용 100kW 미만 3상 380V 특고압배선선로 일반 3,000kW 이하전용 10,000kW 초과 ~ 20,000 이하 3상 22.9kV 분산형전원용량조회 예시 전주에표시된 8 자리의전산화번호를입력하면, 여유용량을간단히검색해볼수있습니다. 단, 웹사이트조회와별개로, 정확한계통연계여건과비용을파악하기위해서는한전의담당사업소에반드시문의해야합니다. 30
3 전력수급계약 태양광공사와사용전검사까지마치고본격적인상업운전을시작하기앞서전력수전력거래소와도계약은가능급계약을맺어전력판매를위한절차를밟 1,000kW 이하의발전사업자는습니다. 태양광발전사업자는한전과전력거래기관을전력거래소와한전수급계약을맺어전력공급량에따라매달중선택할수있습니다. 전력거계통한계가격을받게됩니다. 래소가적용하는계통한계가격은상대적으로가격이높은낮계통한계가격 (SMP, System Marginal Price) 시간대별 (7~18시) 가중평균으이란일종의전력도매시장가격으로발전로, 전시간대 (0~24시) 가중평균사업자가전력공급의대가로받는금액입을적용하는한전가격보다다소니다. 거래시간별로변동하는전력공급과높을수있습니다. 다만전력거래소는회비, 전력거래수수료, 검침수요그리고연료비변동에따라각발전통신비등비용이있다는것을고소 ( 핵발전과석탄화력제외 ) 의발전단가려해야합니다. 에적용되는전력시장가격입니다. 태양광발전사업자가상업발전을시작하면, 매달생산한발전량에기준단가 ( 매월변동 ) 를곱한가격으로판매수익을얻습니다. 계통한계가격의자세한정보는전력통계정보시스템 (epsis.kpx.or.kr) 웹사이트에서확인가능합니다. 지난 10년간계통한계가격은대체적으로상승하는경향을보였고 2014년하반기에는약 130원대를나타냈습니다. 계통한계가격동향 (2005-2014 년, 원 /kwh, 전력거래소자료 ) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 내손으로만드는태양광가이드북 31
4 공급인증서발급와거래 발급대상설비확인 발전량확인 공급인증서발급신청 공급인증서발급 공급인증서거래 사용전검사완료후 1 개월이내신청 온라인으로만접수 (rps.kemco.or.kr) 전력량, 공급인증서 (REC) 발급예상량확인 발급수수료납부 *1REC 당 55 원 *100kW 미만은수수료면제 전력공급일이속한달부터 90 일내신청 REC 단위로발급 온라인으로만접수 전력거래소에서공급인증서거래시장운영 태양광공급인증서 (REC, Renewable Energy Certificate) 는태양광발전사업자가전력을공급한사실을증명하는인증서 ( 인증기관은에너지관리공단신 재생에너지센터 ) 입니다. 공급인증서를발급받기위해서는먼저설비확인절차를거쳐야합니다. 설비확인은사용전검사완료후 1개월이내에신청해야합니다. 공급인증서는 REC 단위로발급되는데, REC는실제공급량에가중치를곱한양 (REC=1,000kWh x 가중치 ) 으로계산됩니다 ( 소수점이하잔여량은다음달로이월하여합산발급 ). 여기서가중치란태양광설치유형 ( 일반부지 / 건축물활용 ) 과용량에따라 0.7~1.5 범위로적용됩니다 ( 아래표 ). 공급인증서발급은전력공급일이속한달의말일부터 90일이내에온라인으로신청할수있습니다. 공급인증서발급과거래는온라인으로하세요 공급인증서발급대상설비확인과발급 RPS 통합관리시스템 rps.kemco.or.kr 공급인증서거래신재생에너지공급인증서거래시스템 rec.kpx.info 자세한실무정보신 재생에너지센터 www.knrec.or.kr 태양광공급인증서가중치 ( 현재기준과변경기준 ) 공급인증서가중치 대상에너지및기준 설치유형 지목유형 용량기준 0.7 건축물등 5개지목기존시설물을 ( 전, 답, 과수원, 목장용지, 임야 ) 1.0 이용하지않는 100kW 이상경우기타 23개지목 1.2 100kW 미만 1.5 건축물등기존시설물을이용하는경우유지의수면에부유하여설치하는경우 공인인증서가중치 대상에너지및기준설치유형세부기준 100kW미만 1.2 1.0 일반부지에설치하는경우 100kW부터 0.7 3,000kW 초과부터 1.5 건축물등기존시설물을 3,000kW이하 1.0 이용하는경우 3,000kW 초과부터 1.5 유지의수면에부유하여설치하는경우 현재기준은 2015 년 3 월 12 일까지, 변경기준은 2015 년 3 월 13 일부터설비확인신청자에적용 32
건축물옥상을활용한태양광은공급인증서에서 1.5 의높은가중치를받는장점도있습니다. 사진은환경운동연합사무실지붕의태양광발전. 이지언 태양광공급인증서거래시장 공급인증서는시장방식으로거래됩니다. 거래시장은계약시장과현물시장으로크게나뉘는데, 특히공급인증서판매사업자거래시장 ( 매년 3월과 9월 ) 을통해공급의무자 (35페이지 신 재생에너지공급의무화제도 참고 ) 와계약을맺으면 12년동안고정가격의공급인증서거래를통해안정적인수익을확보할수있습니다. 계약시장 현물시장 재생에너지발전사업자와공급의무자간계약체결 태양광판매사업자선정계약포함 ( 매년 3 월과 9 월선정 ) 계약내용 : 공급의무자가계약기간동안발생되는공급인증서전량을구매 계약기간 : 12 년 수요와공급에의해매매가이루어지는시장 매월 1 회개설 유효기간은발급기간으로부터 3 년 전력거래소공급인증서거래시스템 (rec.kpx.info) 에서온라인으로거래 다만공급인증서의거래가입찰경쟁에따른시장방식으로이루어지는특징은가격불안정과예측의불확실성을높이는위험요소로작용하기도했습니다. 실제로 2011년하반기이후태양광공급인증서판매사업자선정은높은경쟁률을보여다수의태양광발전사업자가공급인증서의판로를확보하지못했습니다 (35페이지표 ). 내손으로만드는태양광가이드북 33
태양광공급인증서가격동향 (2012 년 7 월 -2014 년 10 월, 원 /kwh, 전력거래소자료 ) 250 200 150 100 50 0 2012 년 2013 년 2014 년 공급인증서의평균가격은계속하락세를나타냈습니다. 신 재생에너지공급의무화제도가시행된 2012년이후태양광공급인증서가격은 2013년 4분기에 220원 /kwh로최대치를기록한뒤떨어져 2014년하반기현재 100원 /kwh 미만에머물러있습니다. 공급인증서가격하락은거래시장의최저가입찰방식과태양광공급물량의포화가맞물리면서발생한만큼태양광발전사업에앞서주의깊게고려돼야합니다. 태양광발전사업수익성예측 (100kW 태양광예시 ) 계산조건 : 설치비 2 억 2 천만원, 하루발전시간 =3.1 시간, 모듈효율저하 -0.8%/ 년, REC=95 원 / kwh x 가중치 1.5(12 년간 ), SMP=140 원 /kwh( 연간상승률 1.5%), 유지관리비 = 수입의 20% 연간수익 = 수입 ( 연간발전량 x SMP + REC) x 80% 백만원 300 200 100 손익분기점 공급인증서계약만료 - 1 년 9 년 12 년 25 년 -100-200 -300 예상누적수익 34
신 재생에너지공급의무화제도 (Renewable portfolio standard) 2012년부터시행된이제도는대규모발전사가발전량의일부를신 재생에너지로공급하도록의무화했습니다. 의무대상은 500메가와트 (MW) 이상발전설비를보유한발전사로 공급의무자 에해당합니다. 2014년현재한국동서발전을비롯한한전의발전공기업 6개, GS파워를비롯한민간발전사업자 6개그리고한국지역난방공사를포함한공공기관 2개등총 14개발전사가공급의무자로지정됐습니다. 이들공급의무자는정부가정한목표에따라매년재생에너지발전량비중을늘려서 2022년까지 10% 이상을공급해야합니다. 2012 2013 2014 2015 의무공급량 (MW) 220 330 480 470 연도별태양광별도의무공급량 ( 단위 : MW) 정부는태양광에대해다른신 재생에너지와별도로의무공급량을정하고, 공급의무자가의무공급량의 50% 이상을외부에서구매하도록했습니다 (2015년태양광의무공급량 470MW). 각공급의무자는정해진공급량을거래시장을통해태양광발전사업자로부터공급인증서형태로구매합니다. 정부는태양광발전사업자의공급인증서판로를확보해주기위해서공급의무자로부터물량을의뢰받아매년 2회 공급인증서판매사업자 를선정하고있습니다. 고정가격의공급인증서를 12년이상판매하게해서태양광발전사업의 투자안정과활성화 를지원하겠다는취지입니다. 다만, 태양광판매사업자가공급인증서입찰가격을낮게낼수록유리한기준에따라소규모태양광사업자가배제되는한계가나타났습니다. 정부는 2014년부터공고용량의 30% 이상을 100kW 미만의판매사업자에게우선할당하겠다며보완책을내놓았지만, 보다근본적대안을요구하는목소리가커지고있습니다 (36페이지 발전차액지원제도 참고 ). 태양광공급인증서판매사업자선정결과 ( 용량단위 : kw x 가중치, 에너지관리공단자료 ) 2011 년하반기 2012 년상반기 2012 년하반기 2013 년상반기 2013 년하반기 2014 년상반기 공고용량 32,300 16,000 114,500 61,000 101,000 162,000 접수용량 ( 발전소수 ) 95,808 (448 개소 ) 114,046 (633 개소 ) 290,004 (1,585 개소 ) 268,308 (1,475 개소 ) 499,330 (3,022 개소 ) 685,097 (4,530 개소 ) 선정용량 ( 발전소수 ) 35,583 (88 개소 ) 16,017 (93 개소 ) 115,308 (765 개소 ) 61,254 (211 개소 ) 101,036 (375 개소 ) 162,090 (843 개소 ) 경쟁률 2.7 : 1 7.1 : 1 2.5 : 1 4.4 : 1 4.94 : 1 4.23 : 1 REC 평균입찰가격 219,977 원 156,634 원 158,660 원 136,095 원 128,539 원 112,591 원 내손으로만드는태양광가이드북 35
알고있나요? 발전차액지원제도 (Feed-in tariff) 발전차액지원제도는보편적으로재생에너지 전력 판매 수익투자를활성화시키는가장효과적인제도로발전차액 인정받고있습니다. 이제도는재생에너지발 전사업자에게투자비를보전할수있도록최소한의가격을보장해줍니다. 일정기간 (10~15년) 동 SMP 안확정된가격의지원을통해재생에너지사업 자가안정적인수익을예측할수있게합니다. 전력 판매 발전차액지원제도를가장먼저도입한독일 수익 은재생에너지를급격히늘려 2014년현재 25% 의비중을차지하면서핵발전이나천연가스를뛰어넘은주요발전원으로확보했습 SMP 니다. 그기초가된재생에너지법은전력망에 발전차액지원제도와신재생에너지공재생에너지의우선연계를보장하고, 확정된급의무화제도의차이점 가격으로무제한판매할수있도록정했습니 다. 재생에너지에대한 IPCC( 기후변화정부간협의체 ) 특별보고서 (2012) 는 효 과적으로계획되고이행되는발전차액지원제도는재생에너지를활성화시키는 가장효과적인지원정책 이라고강조했습니다. 전세계 65개국에서시행하거나도입중인발전차액지원제도는한국도 2002년 도입했다가 2011년을끝으로신규사업에대한지원이마감되면서현행신 재생 에너지공급의무화제도로대체됐습니다. 시장방식에따른과잉경쟁과가격하 락으로공급의무화제도가오히려태양광활성화를막는 장벽 으로작용한다는 비판이제기되는가운데, 재원확보방안을보완해발전차액지원제도을재도입 해야한다는요구가커지고있습니다. 서울시, 경기도는지방자치단체차원에서발전차액지원제도를자체적으로도 입하고나섰습니다. 서울시는 100kW 이하태양광에대해 5년간 100원 /kwh을 5년간지원하는정책을 전력판매수익서울형햇빛발전지원 시행중입니다. 경기도는 2014년부터 50kW FIT (REC 가격지원 ) 이하 태양광에 대해 SMP FIT REC SMP RPS 1kWh당 50원씩 3년간지원해주는정책을도입했습니다. 서울형발전차액지원제도운영방식 ( 서울연구원자료 ) 36 REC x 가중치
태양광유지관리방법 온라인모니터를통해이상징후를발견했다면즉시현장에나가점검해보세요. 이지언 직접태양광발전소의주인이된다면, 또태양광의발전량이곧경제적수입으로연결된다는사실을안다면, 매일발전소가제대로가동되는지관심을가질수밖에없을것입니다. 장기간태양광을건전한상태로유지하기위해선주기적인관리가필수입니다. 다행히대부분의태양광발전소는웹모니터링기능을기본적으로갖추고있습니다. 누구나인터넷이연결된컴퓨터나휴대폰의화면을통해태양광의가동상태를실시간으로확인할수도있습니다. 그럼에도정기적인 현장점검 과고장이력관리를통해취약한문제를사전에예방하고체계적으로보완해야합니다. 최적화된태양광발전소의운영관리방법 ( 한국능률협회컨설팅자료참고 ) 구분유지관리조건운영관리방식모니터링시스템현장점검실시운영매뉴얼고장이력관리효율향상설비 운영관리방법초기설계에유지관리방안을고려해반영지속적인발전데이터분석을통해사후관리가아닌예방점검필요모니터링시스템을이해하고문자와스마트폰앱의알람기능을활용문제발생과무관하게정기적인현장점검을실시업체에서제공하는운영매뉴얼을참고하되, 현장의상황에맞춰관리방안을수립고장이력관리를통해취약점을보완태양전지모듈의냉각과청소설비나고효율인터버설치 내손으로만드는태양광가이드북 37
전기안전관리자를선임하세요 전기사업법은일정규모이상의태양광발전설비에대해서정기검사를통해기술기준에적합하도록설비유지를규정하고있습니다. 20kW를초과하는규모의태양광발전소는전기안전관리자를선임해야하는데, 250kW 미만의경우개인대행자 ( 전기분야기술자격자 ) 에게또는 1,000kW 미만의경우한국전기안전공사나대행사업자에게전기안전관리업무를대행하도록맡길수있습니다. 전기안전관리자대행기준구분 20kW 미만 250kW 미만 1,000kW 미만 전기안전관리대행 의무아님 개인대행자 한국전기안전공사또는대행사업자 안전을위한주의사항 함부로조작하거나만지지마세요태양광발전은전기설비입니다. 모듈과인버터, 접속반등설비에포함된모든부속물은함부로조작하면감전의위험이있습니다. 햇볕이강한날은특히위험하니어레이와접속반접촉을삼가합니다. 눈으로점검하는것을기본으로합니다점검할때피부접촉을피하고눈으로관찰해상태를파악하세요. 타는냄새 ( 후각 ) 나인버터가동소음 ( 청각 ) 으로도문제여부를파악할수있습니다. 설비주변정리정돈은필수입니다어레이, 접속반, 인버터주변은항상화재위험이없도록해야합니다. 폭발우려가있는물질을놓아두거나불필요한물건을두지마세요. 전문기사이외의사람이분해, 개조, 수리하지마세요감전, 상해, 화재등사고의원인이됩니다. 38
관리요령 태양전지어레이관리 1. 모듈표면은특수처리된강화유리로되어있으나강한충격에파손될수있으니주의하세요. 2. 모듈의후면손상에유의하세요. 날카로운물체로인한손상에주의하세요. 3. 모듈표면에그늘이지거나나뭇잎따위가떨어져있는경우전체적인발전효율이감소합니다. 이경우바로제거해주세요. 4. 모듈프레임에심한마찰을가하지마세요. 특수코팅이벗겨져부식이생길수있으며이에따라수명과강도가감소할수있습니다. 5. 대기오염황사나먼지, 공해물질은발전량을감소시킬수있습니다. 심한경우고압분사기를이용해물을뿌려청소해주면발전효율을높일수있습니다. 6. 모듈표면온도가높을수록발전효율이떨어집니다. 여름철오후태양열에의한모듈온도가상승하면물을뿌려온도를낮추는것도방법입니다. 7. 풍압이나진동으로인해모듈과형강의연결부위가느슨해지는경우가있으므로정기적으로점검해야합니다. 인버터와접속함관리 1. 태양광발전설비의고장요인은대부분인버터에서발생합니다. 정기적으로정상가동여부를확인하세요. 햇볕이강한낮시간에인버터동작여부를확인하세요. 2. 접속함은누수와습기를방지하기위해방수처리가돼있습니다. 따라서점검할경우가아니라면덮개를열지마세요. 3. 표시화면이나상태표시창이더러워져더이상판독할수없다면젖은천으로청소해주세요. 구조물과전선관리 1. 구조물과연결부분은보통아연용융도금으로처리돼녹이슬지않지만, 장기간노출된경우녹이스는경우도있습니다. 이경우녹방지스프레이따위로도포처리를해주면좋습니다. 2. 전선피복과전선연결부 ( 커넥터 ) 에문제가없는지정기적으로점검하세요. 문제가발생한경우함부로만지지말고반드시 A/S를요청해보수해야합니다. 3. 어레이전선상태와커넥터연결불량으로수리가시급한경우, 햇볕이없는시간을이용하고만약의경우에대비해먼저차단기를 OFF 한뒤인버터정지를확인하고보수작업을해야합니다. 내손으로만드는태양광가이드북 39
6. 태양광협동조합 시민이자발적으로재생에너지전환을주도하겠다는목적에따라태양광 ( 햇빛발전 ) 협동조합이전국적으로활성화되고있습니다. 협동조합의햇빛발전소는조합원뿐아니라많은시민들에게대안에너지교육현장으로활용되고있습니다. 사진 = 이지언 40
협동조합이란 협동조합은공동으로소유되고민주적으로운영되는사업체를통하여공통의경제, 사회, 문화적필요와욕구를충족시키고자하는사람들이자발적으로결성한자율적인조직으로정의됩니다. 유엔 (UN) 이 세계협동조합의해 로정한 2012 년말국내에서 협동조합기본법 이발효되면서누구나협동조합을구성할수있게됐습니다. 5 인이상모이면자유롭게협동조합을설립하고, 3 개이상의협동조합이모이면협동조합연합회를설립할수있습니다. 모든조합원은출자금의규모와상관없이협동조합의의사결정에서동등한권리를행사할수있습니다. 협동조합은조합원에의해공동소유되고민주적으로운영될뿐아니라협동 ( 협동조합간의협동도포함 ) 과지역사회에대한공헌이라는사회적가치를추구합니다. 1800 년대중반부터현재까지소비자협동조합, 신용협동조합, 노동조합등수많은협동조합은조합원들의구체적인요구와필요를조합원스스로의힘으로해결해나가기위해만들어졌습니다. 단지조합원들의필요를충족시키는데서그치지않고 1980 년대이후환경파괴, 경제위기, 빈곤과복지문제가심각하게제기되면서협동조합은조합원을 협동조합의 7 원칙 * 1 원칙 - 자발적이고개방적인조합원제도 2 원칙 - 조합원에의한민주적관리 3 원칙 - 조합원의경제적참여 4 원칙 - 자율과독립 5 원칙 - 교육, 훈련과정보의제공 6 원칙 - 협동조합간의협동 7 원칙 - 지역사회에대한기여 *1995 년국제협동조합연맹 (ICA) 총회에서채택 넘어선모두의문제해결에주목하기시작했습니다. 협동조합의기본 7 원칙에대한합의도만들어졌습니다 ( 왼쪽박스 ). 유연한연대와연합조직이가능해진다는점에서협동조합이활성화되는변화가분명히긍정적이지만, 협동조합경험과민주주의문화가상대적으로성숙하지않은조건은우리가함께극복해야할과제로남아있습니다. 내손으로만드는태양광가이드북 41
태양광협동조합 기후변화와핵발전소로인해에너지위기와사회적갈등이심화되면서시민들이스스로재생에너지로의전환을주도하겠다는실천이활발해지고있습니다. 재생에너지확대를더이상정부와전력기업에게만맡기지않고스스로참여해실현시키겠다는협동조합운동이인천남구주안도서관옥상에서열린주안도서관햇빛그것입니다. 전국적으로현재 25 발전소준공식에참석한인천햇빛발전협동조합원들이태양광전지판을둘러보고있습니다. 개이상의태양광협동조합이운영되거나준비중에있습니다. 태양광협동조합은태양광발전을조합원이공동소유한다는점에서개인사업자나일반기업과는다릅니다. 태양광협동조합은출자금을포함한사업비로태양광을설치하고발전사업을통해수익을얻습니다. 수익은출자금에따라조합원들에게배당하거나 ( 사회적협동조합은제외 ) 필요한여러사업에활용하게됩니다. 여러협동조합이조합원합의에따라에너지빈곤가구지원이나장학금과같은공익사업에수익을돌리고있습니다. 황기선 / 인천일보 CO2 에너지 소비자 에서 생산자 로의참여는현재화력발전과핵발전중심의중앙집중식에너지공급체계를변화시킬수있습니다. 시민이원하는에너지를스스로공급하고그로인한이익은다시공동체로환원하자는방식이바로협동조합의발상입니다. 42
이지언 태양광협동조합사례 서울지역시민사회단체와마을공동체그리고학교가공동참여한 우리동네햇빛발전협동조합 ( 이사장최회균 ) 은 2012년 12월창립했습니다. 창립후 2년이지난현재 410명의조합원이참여했고 2기의태양광발전소를운영하는협동조합으로성장했습니다. 우리동네햇빛발전협동조합은 1위험한핵발전을중단하고재생에너지확대로에너지소비도시서울에서에너지생산도시로의전환에기여하고 2시민출자의풀뿌리참여로에너지정책참여와절약을실천하며 3우리지역에안전한에너지를공급해미래세대에건강하고안전한삶터를만들어간다는설립목적을두고있습니다. 2013년 6월가동을시작한삼각산고햇빛발전소는학생과교사, 주민이공동으로참여해학교에세워진최초의협동조합태양광발전소입니다. 학교옥상의 19kW 태양광발전소는발전량이온라인으로공개되고견학프로그램을통해태양광교육현장으로활용됩니다. 한신대신학대학원본관에 2014년 4월설치한 50kW 햇빛발전소는대학과태양광협동조합이만난좋은시도였습니다. 대학과지역시민사회단체가협력하면서네트워크가강화되기도했습니다. 우리동네햇빛발전협동조합은태양광발전사업과함께조합원에너지교육, 소규모태양광을위한정책개선활동, 이웃협동조합에대한지원에도꾸준한노력을기울여왔습니다. 더자세한소식은웹사이트 (ecoseoul.or.kr/sunsation) 를확인하세요. 이지언 내손으로만드는태양광가이드북 43
이영섭 / 서울환경운동연합 삼각산고햇빛발전소로보는발전사업사례 우리동네햇빛발전협동조합이운영중인삼각산고햇빛발전소를보면실제태양광발전사업을이해하는데도움이됩니다. 삼각산고햇빛발전소의 2014년운영실적을통해발전사업의수익규모를가늠해보세요. 삼각산고햇빛발전소개요 준공 : 2013 년 6 월 15 일, 19.11 kw 용량의태양광발전소 ( 정남향경사각 30 도설치 ) 장소 : 서울시강북구삼각산고등학교옥상 ( 약 112 평방미터 ) 공사비용 : 46,000,000 원 태양광발전량 (2014 년 ) 1 년동안전체발전량은 25,109kWh 로, 약 6.6 가구의전력소비량에해당합니다. 한달발전량은약 1,500-3,000kWh 범위이며, 기온이서늘하고햇빛시간이길었던봄 (3-5 월 ) 과가을 (9-10 월 ) 시기에상대적으로높게나타났습니다. kwh 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500 200 180 160 140 원 /kwh 0 1 월 2 월 3 월 4 월 5 월 6 월 7 월 8 월 9 월 10 월 11 월 12 월 120 발전량 계통한계가격 44
발전사업수익 연간태양광발전량 (2014 년 ) 25,109 kwh 1 2 3 전력가격 (OOO원/kWh) 공급인증서 (10만원/REC) 서울시지원금 (100 원 /kwh) 3,577,862 원 3,700,000 원 2,510,900 원 수입합계 9,788,762 원 평택에너지서비스 (RPS 공급의무자 ) 1 전력판매한국전력공사와의전력수급계약에따라매월발전량 x 변동단가 ( 계통한계가격 ) 의곱으로판매 월 발전량 (kwh) 계통한계가격 ( 원 /kwh) 판매금 ( 원 ) 월 발전량 (kwh) 계통한계가격 ( 원 /kwh) 판매금 ( 원 ) 1월 1,522 143.16 217,890 7월 2,141 142.72 305,564 2월 1,949 153.63 299,425 8월 1,804 128.6 231,994 3월 2,275 163.4 371,735 9월 2,232 131.45 293,396 4월 2,509 151.09 379,085 10월 2,248 132.22 297,231 5월 3,105 144.61 449,014 11월 1,641 133.78 219,533 6월 2,287 136.35 311,832 12월 1,396 144.1 201,164 2 공급인증서 평택에너지서비스 ( 공급의무자 ) 와 10만원 /REC 고정단가로 12년간판매계약, REC 단위로판매 발전량 25,109 kwh x 가중치 1.5 ( 옥상설치 ) = 37.663 MWh = 37 REC ( 나머지 663kWh는이월 ) 공급인증서판매수입 = 37 REC x 100,000 = 3,700,000원 3 서울형햇빛발전지원 ( 서울지역햇빛발전소에만해당 ) 서울시는 100kW 이하태양광발전소에대해 5 년간 100 원 /kwh 지원금보조 서울시로부터 25,109 kwh x 100 원 /kwh = 2,510,900 원 사업수익 7,732,000 원 수입 9,788,762 원 4 지출 2,056,740 원 4 발전사업원가 내용 금액 ( 원 ) 설명 내용 금액 ( 원 ) 설명 통신비 300,000 온라인모니터링통신비 부지임차료 770,000 삼각산고 ( 매년 1회납부 ) 전력비 24,240 발전소내부소비전기세 보험료 120,000 기계기관종합보험 (1년단위갱신 ) 세금 62,500 발전소등록면허세 ( 매년 1회납부 ) 전기안전관리 780,000 전기안전관리대행업체 (65,000원/ 월 ) 내손으로만드는태양광가이드북 45
가까운햇빛발전협동조합을찾아보세요 2012년이후다양한공동체에기반한태양광발전협동조합이전국적으로확산되면서시민참여형재생에너지전환의새로운모델을만들고있습니다. 대부분의협동조합이 태양광발전 대신 햇빛발전 이란이름을내걸었듯재생에너지를많은사람들이더친밀하게받아들일수있는통햇빛발전협동조합의햇빛발전소조합원명단에서로가되고있습니다. 자신의이름을가리키고있는조합원햇빛발전협동조합에아직가입하지않았다면, 가까운협동조합을방문해서어떤활동을하고있는지, 조합원으로어떻게참여할수있는지문의해보세요. 여러협동조합이따로또같이다양한사업과활동을진행중이니, 관심있는조합에웹사이트나전화로문의해보세요. 이지언 전국햇빛발전협동조합정보 (2014 년 12 월현재 ) 구분 협동조합명 전화 웹사이트 강원 강원햇빛발전협동조합 033-255-2122 http://cafe.daum.net/sunshinegw 경기 ( 부천 ) 부천시민햇빛발전협동조합 032-614-1929 경기 ( 성남 ) 성남시민햇빛발전사회적협동조합 031-751-2315 http://www.snsolarcoop.kr/ 경기 ( 수원 ) 수원시민햇빛발전사회적협동조합 031-207-7737 http://swsolarcoop.tistory.com/ 경기 ( 안산 ) 안산시민햇빛발전협동조합 031-483-3427 http://cafe.daum.net/green-ansan 경기 ( 안양군포의왕 ) 안양군포의왕시민햇빛발전사회적협동조합 031-469-9031 http://cafe.daum.net/akusolar 경남 경남햇빛발전협동조합 055-261-6230 http://www.haetbit.kr/ 경남 ( 거창 ) 해미래신재생에너지협동조합 055-945-1882 광주 빛고을햇빛발전협동조합 ( 준 ) 062-945-1622 http://ocosolar.com/ 부산 부산시민햇빛에너지협동조합 051-462-0407 생협 ( 한살림 ) 한살림햇빛발전협동조합 02-6715-0837 http://solar.hansalim.or.kr/ 서울 우리동네햇빛발전협동조합 02-735-8018 http://ecoseoul.or.kr/sunsation 서울 서울시민햇빛발전협동조합 02-383-0855 http://solarcoop.kr/ 서울 태양과바람에너지협동조합 02-6407-0419 http://cafe.daum.net/energy-coop 서울 ( 강남 ) 강남햇빛발전협동조합 02-547-7047 http://gangnam.kfem.or.kr/ 서울 ( 강동 ) 강동햇빛발전협동조합 ( 준 ) 010-5309-2720 http://cafe.daum.net/coolcitygangdong 서울 ( 구로 ) 에코구로협동조합 02-2625-3252 http://www.ecoguro.co.kr/main.do 서울 ( 금천 ) 금천햇빛발전협동조합 02-859-0373 http://cafe.naver.com/gcsun 서울 ( 노원 ) 노원햇빛과바람발전협동조합 02-977-8200 http://cafe.daum.net/suncoop 서울 ( 도봉 ) 도봉햇빛발전사회적협동조합 070-8867-8672 인천 인천햇빛발전협동조합 032-427-8488 http://cafe.daum.net/gotqlcqkfwjs 전남 ( 광양 ) 클린에너지협동조합 061-795-2311 전남 ( 순천 ) 전남햇빛발전협동조합 ( 준 ) 061-727-9207 http://cafe.daum.net/green-jeonnam 종교 ( 원불교 ) 둥근햇빛발전협동조합 02-3280-1230 http://wonsolar.co.kr/ 종교 ( 한국기독교장로회 ) 기장햇빛발전협동조합 02-313-6781 46
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