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작성자 전기온 댓글 0건 조회 1회 작성일 26-07-09 10:54

충북 청주시 청원구 내덕동 공장 태양광 설치 사례｜전기요금 절감을 위한 500kW 지붕형 태양광 구축 현장

충북 청주시 청원구 내덕동 공장 태양광 설치를 검토하는 제조업 현장에서 가장 많이 확인하는 부분은 넓은 공장 지붕을 활용해 실제 전기요금을 얼마나 줄일 수 있는지와 생산 운영에 영향을 주지 않고 설치가 가능한지입니다. 제조공장은 생산설비 운전으로 낮 시간대 전력 사용량이 높기 때문에 태양광 발전 시간과 소비 시간이 일치하는 경우 높은 자가소비 효과를 기대할 수 있습니다. 이번 현장은 플라스틱 사출 제조공장에서 증가한 전력 부담을 줄이기 위해 공장 지붕을 활용한 500kW 태양광 설비를 구축한 사례입니다.

생산량 증가 이후 높아진 공장 전력 사용량 확인

이번 현장은 플라스틱 제품을 생산하는 제조공장이었습니다.

주요 사용 설비는 다음과 같았습니다.

• 사출 성형기

• 냉각기

• 콤프레서

• 자동화 생산설비

• 검사 장비

기존 생산라인 운영 중 추가 설비가 투입되면서 전력 사용량이 증가했고, 특히 생산 시간대 최대 부하가 높아지는 상황이었습니다.

고객은 공장 지붕의 넓은 유휴 공간을 활용해 태양광 설치가 가능한지, 그리고 발전 전력을 생산시설에서 직접 사용할 수 있는지 확인을 요청했습니다.

현장 조사 시 확인한 주요 내용은 다음과 같습니다.

• 지붕 설치 가능 면적

• 기존 수전 설비 여유

• 변압기 용량

• 태양광 연계 위치

• 생산 중단 여부

[공장 외부 전경]

공장 지붕 태양광은 구조와 전기 계통 확인이 우선

제조공장 태양광은 면적이 충분하더라도 지붕 구조와 전기 설비 조건이 맞아야 안정적인 운영이 가능합니다.

현장을 확인해 보니 약 1,000평 규모의 철골 구조 건물이며, 태양광 모듈 설치가 가능한 지붕 공간이 확보되어 있었습니다.

지붕 점검 항목은 다음과 같습니다.

• 철골 구조 상태

• 지붕 부식 여부

• 방수 상태

• 음영 발생 여부

• 유지관리 공간

이후 전기실과 분전반을 확인했습니다.

분전반 내부를 확인해 보니 기존 생산설비 회로가 여러 개 구성되어 있었지만 일부 동력 부하가 특정 회로에 집중된 상태였습니다.

처음에는 태양광 연계 차단기만 추가하면 될 것으로 예상했지만, 기존 부하 구성을 확인한 결과 별도 전용회로 구성이 필요하다고 판단했습니다.

[분전반 점검]

부하 분석 결과 500kW 지붕형 태양광 적용 판단

공장 태양광은 설치 가능한 최대 용량보다 실제 소비 가능한 발전량을 기준으로 결정해야 합니다.

전류를 측정해 보니 생산시간대 최대 전류는 약 680A 수준으로 확인됐습니다.

측정 조건:

• 공급 방식 : 삼상 380V

• 수전 방식 : 고압 수전

• 계약전력 : 350kW

• 변압기 용량 : 500kVA

• 메인차단기 : 1000A

• 부하율 : 약 68%

부하를 계산해 보니 태양광 발전 시간대 생산설비 운전량이 충분해 자가소비형 운영에 적합한 조건이었습니다.

특히 낮 시간대 사출 설비와 냉각 장비가 동시에 운영되고 있어 발전 전력 손실을 줄일 수 있는 구조였습니다.

[전류 측정]

제조공장 조건에 맞춘 500kW 태양광 설계

설치 용량은 지붕 면적과 전기 사용량을 종합적으로 검토해 결정했습니다.

현장 설계 조건:

• 설치 방식 : 공장 지붕형 태양광

• 설치 용량 : 500kW

• 건물 규모 : 약 1,000평

• 계약전력 : 350kW

• 변압기 용량 : 500kVA

공장 태양광은 단순히 큰 용량을 설치하는 것보다 생산설비가 사용하는 전력과 발전량이 맞아야 효율적인 운영이 가능합니다.

이번 현장은 생산 시간이 태양광 발전 시간과 겹치는 구조였기 때문에 자체 소비 목적의 설치 방향을 결정했습니다.

생산 중단을 최소화한 태양광 설치 과정

제조공장은 설비 정지 시간이 곧 생산 손실로 이어지기 때문에 작업 순서를 조정해야 합니다.

이번 현장은 생산 운영에 영향을 줄이기 위해 주말과 비가동 시간을 활용했습니다.

공사 범위는 다음과 같습니다.

• 태양광 구조물 설치

• 모듈 배열 작업

• DC 케이블 포설

• 인버터 설치

• AC 배선 연결

• 태양광 연계반 구성

• 접지 작업

사용 설비는 산업용 500kW급 인버터와 고효율 태양광 모듈이며, 제조환경의 분진과 유지관리 조건을 고려해 배선 보호 구조로 구성했습니다.

전용회로를 구성한 이유는 기존 생산설비 회로와 태양광 계통을 분리해 전기 점검과 부하 관리를 쉽게 하기 위해서입니다.

[구조물 설치]

[배선 작업]

태양광 설치 후 전기 시험 및 출력 확인

설치 이후에는 발전 상태와 전기 설비 안전 상태를 확인했습니다.

시험 항목:

• 절연저항 측정

• 전압 확인

• 전류 측정

• 접지저항 확인

• 인버터 기동 시험

• 계통연계 확인

절연저항을 확인한 결과 기준값 이상으로 측정됐으며, 접지저항은 약 7Ω으로 확인됐습니다.

전압 측정 결과 삼상 380V 정상 상태였으며, 인버터 기동 후 출력 데이터도 정상적으로 확인했습니다.

초기 발전 시험에서는 설계 용량에 맞는 출력 상태를 확인했고, 모니터링 시스템에서도 발전 데이터가 정상 표시됐습니다.

[절연저항 측정]

[시험 결과]

공장 태양광 설치 후 관리 포인트

제조공장 태양광은 설치 이후 발전량과 전기 설비 상태를 함께 관리해야 합니다.

주요 관리 항목은 다음과 같습니다.

• 인버터 출력 확인

• 모듈 오염 상태 점검

• 접속부 발열 확인

• 발전량 변화 분석

• 구조물 부식 확인

특히 플라스틱 제조공장은 생산 과정에서 발생하는 분진이 모듈 표면에 영향을 줄 수 있어 정기적인 상태 확인이 필요합니다.

공장 태양광 설치 전에는 지붕 면적만 확인하는 것이 아니라 생산설비 부하, 전력 사용 시간, 기존 전기 설비 여유까지 함께 검토해야 실제 전기요금 절감 효과를 높일 수 있습니다.

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