“
1. 일반사항
1.1 목적
(1) 이 기준은 신에너지 및 재생에너지설비를 이용한 신전원설비는 안전하고 안정적인 전원을 확보하기 위한 표준적 설계방법을 제공하여 합리적인 계획, 설계를 도모하는데 목적이 있다.
1.2 적용범위
(1) 건축물 구내 및 옥상 등에 설치하는 태양광발전설비, 풍력발전설비, 연료전지발전설비, 전기차 전원설비, 이차전지 등을 이용한 전기저장장치 등과 그 부속설비의 설계에 관하여 적용한다.
1.3 참고 기준
1.3.1 관련 법규
·산업표준화법령·신에너지 및 재생에너지 개발, 이용, 보급촉진법령·에너지이용합리화법령·전기사업법령, 전기공사업법령, 전력기술관리법령·항공법령·환경친화적 자동차의 개발 및 보급 촉진에 관한 법령
1.3.2 관련 기준
·건축물의 에너지절약설계기준(국토교통부)·고효율에너지기자재의 보급촉진에 관한 규정(산업통상자원부)·공공기관 에너지이용합리화 추진에 관한 규정(산업통상자원부)·신재생에너지설비의 지원 등에 관한 규정(산업통상자원부)·전기설비기술기준(산업통상자원부)·
1.3.3 참조 표준
1.3.3.1 태양광발전설비
·KS C IEC 60146 반도체 컨버터 일반 요구사항 및 선 전류 컨버터·KS C IEC 60227 정격전압 450/750 V 이하 염화비닐절연케이블·KS C IEC 60364 저압전기설비·KS C IEC 60502 정격전압 1kV∼30kV 압출성형 절연 전력케이블 및 그 부속품·KS C IEC 60614-1-A 전기설비용 전선관·KS C IEC 60904-1 태양전지 소자 : 제1부- 태양전지 전류-전압 특성측정·KS C IEC 60904-2 태양전지 소자 : 제2부 기준 태양전지 셀의 요구사항 ·KS C IEC 60904-8 태양전지 소자 : 제8부-태양전지(PV) 소자의 스펙트럼 응답측정·KS C IEC 60904-9 태양전지소자-솔라 시뮬레이터의 성능 요구사항·KS C IEC 61194 독립형 태양광시스템의 개별 요구사항·KS C IEC 61215 지상설치용 결정계 실리콘 태양전지 (PV) 모듈·KS C IEC 61277 지상용 태양광발전시스템·KS C IEC 61646 지상용 박막태양광모듈의 설계요건과 형식 인증·KS C IEC 61660 발전소와 변전소의 직류보조 설비에 흐르는 단락전류·KS C IEC 61727 태양광 발전시스템·KS C IEC 61730-1 태양광발전(PV) 모듈안전 조건·KS C IEC 61829 태양광발전 (PV) 어레이-전류-전압 특성의 현장 측정방법 ·KS C IEC 61836 태양광발전 에너지시스템·KS C IEC 61851-21 전기자동차 직접식 충전시스템·KS C IEC 61853 태양광 모듈 성능시험 및 정격에너지·KS C IEC 62109 태양광발전 시스템용 전력변환장치의 안전성 ·KS C IEC 62116 계통연계형 태양광 인버터 ·KS C IEC 62305 피뢰시스템·KS C IEC 62477-1 전력전자 변환기기 및 시스템의 안전요구사항 제1부: 일반 ·KS C IEC 62548 태양광 발전 (PV) 어레이 – 설계요건 ·KS C IEC 62670 집관형 태양광 발전장치·KS C IEC 62727 태양광발전 시스템-태양 추적기 시방서 ·KS C IEC 62817 태양광발전 시스템-태양광 추적기 설계 요구사항 ·KS C 8526 결정계 태양전지 모듈 출력 측정방법·KS C 8528 결정계 태양전지 셀 출력 측정방법·KS C 8529 결정계 태양전지 셀, 모듈의 출력전압, 출력전류의 온도계수 측정방법·KS C 8531 결정계 태양전지 모듈·KS C 8533 태양광발전용 파워컨디셔너의 효율 측정방법·KS C 8534 태양전지어레이 출력의 온사이트 측정방법·KS C 8535 태양광발전시스템 운전특성의 측정방법·KS C 8536 독립형 태양광 발전시스템 통칙·KS C 8540 소출력태양광발전용 파워조절기의 시험방법·KS C 8560 태양광 마이크로 인버터 (계통연계형,독립형)·KS C 8561 결정질 실리콘 태양광 발전 모듈 (성능)·KS C 8562 박막 태양전지 모듈 (성능)·KS C 8563 태양광 발전 (PV) 모듈 (안전)·KS C 8564 소형 태양광 발전용 인버터 (계통연계형,독립형)·KS C 8565 중대형 태양광 발전용 인버터 (계통연계형,독립형)·KS C 8566 태양전지·KS C 8567 태양광 발전용 접속함 ·KS C 8568 태양광 집광채광기 ·KS C 8574 충전제어시스템 ·KS C 8576 모니터링 설비 ·KS C 8577 건물일체형 태양광 모듈 (BIPV)-성능평가 요구사항
1.3.3.2 풍력발전설비
·KS C IEC 60050-415 국제전기기술용어-제415부: 풍력발전 시스템·KS C IEC 60227 정격전압 450/750 V 이하 염화비닐절연케이블·KS C IEC 60364 저압전기설비·KS C IEC 60146 반도체 컨버터·KS C IEC 60204 기계류의 안전성·KS C IEC 60478-1 안정화 직류전원장치-제1부: 용어 및 정의·KS C IEC 60502 정격전압 1kV∼30kV 압출성형 절연 전력케이블 및 그 부속품·KS C IEC 60614-1-A 전기설비용 전선관·KS C IEC 60686 안정화 교류전원장치·KS C IEC 61400 풍력터빈 ·KS C IEC 62305 피뢰시스템·KS C 8570 소형 풍력 터빈 ·KS C 8571 소형 풍력 터빈용 인버터 ·KS C 8572 육상용 중대형 풍력터빈 설계 요구사항 ·KS C 8573 해상용 중대형 풍력터빈 설계 요구사항
1.3.3.3 연료전지발전설비
·KS C IEC 60227 정격전압 450/750 V 이하 염화비닐절연케이블·KS C IEC 60364 저압전기설비·KS C IEC 60614-1-A 전기설비용 전선관·KS C IEC 60622 각형 밀폐형 니켈 카드뮴 축전지·KS C IEC 60623 알칼리 또는 기타 비-산성 전해질을 포함하는 2차 단전지와 전지 – 각형 배기식 니켈-카드뮴 축전지·KS C IEC 62282 연료전지기술·KS C IEC 62305 피뢰시스템·KS C IEC 62620 알칼리 또는 기타 비-산성 전해질을 포함하는 리튬 2차 단전지 및 전지 – 산업용으로 사용되는 리튬 2차 단전지 및 전지·KS C 8547 에너지 저장장치용 레독스 흐름전지- 성능및 안전성 시험방법
1.3.3.4 전기자동차 전원설비
·KS C IEC 60227 정격전압 450/750 V 이하 염화비닐절연케이블·KS C IEC 60364 저압전기설비·KS C IEC 61851-1 전기자동차 전도성 충전시스템-제1부: 일반 요구사항·KS C IEC 61851-21 전기자동차 직접식충전시스템-제21부: 교류/직류 전원접속의 전기자동차 요구사항·KS R IEC 61851-22 전기자동차 전도성 충전시스템-제22부: 교류충전설비·KS C IEC 62660-1 전기자동차용 리튬이차전지셀-제1부: 성능평가·KS C IEC 62660-2 전기자동차용 리튬이차전지셀-제2부: 안전성평가·KS C IEC 62660-3 전기자동차용 리튬이차전지셀-제3부: 안전 요구사항·KS R 0113 도로차량 – 전기자동차 용어
1.3.3.5 이차전지 등을 이용한 전기저장장치
·KS C IEC 62477-1 전력전자 변환기기 및 시스템의 안전요구사항 제1부: 일반·KS C IEC 60622 각형 밀폐형 니켈 카드뮴 축전지·KS C IEC 60623 알칼리 또는 기타 비-산성 전해질을 포함하는 2차 단전지와 전지 – 각형 배기식 니켈-카드뮴 축전지·KS C IEC 62620 알칼리 또는 기타 비-산성 전해질을 포함하는 리튬 2차 단전지 및 전지 – 산업용으로 사용되는 리튬 2차 단전지 및 전지·KS C IEC 61427-1 재생 에너지 저장용 이차 단전지 및 전지 – 일반 요구사항 및 시험방법 – 제1부: 독립형 태양광 설비·KS C 8547 에너지저장장치용 레독스 흐름전지- 성능 및 안전성 시험방법
1.4 용어의 정의
(1) 이 기준에서 사용되는 주요 용어의 정의는 다음과 같다.·전기저장장치(Electrical Energy Storage System) : 전기를 저장하고 공급하는 시스템을 말하며, 전력변환장치(PCS), 전력관리장치(PMS), 배터리관리장치(BMS) 등으로 구성된다.·전기자동차 : 전기 공급원으로부터 충전 받은 전기에너지를 동력원으로 사용하는 자동차를 말한다.·풍력발전소 : 바람으로 풍차를 회전하여 전기를 일으키는 발전소를 말한다.·풍력터빈 : 바람의 운동에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치(가동부 베어링, 나셀, 블레이드 등의 부속물을 포함)를 말한다.·풍력터빈을 지지하는 구조물 : 타워와 기초로 구성된 풍력터빈의 일부분을 말한다.
1.5 기호의 정의
내용 없음
1.6 설계 고려사항
1.6.1 일반
(1) 신재생에너지설비의 시공기준 및 설치확인 등에 대해서는 신재생에너지설비의 지원 등에 관한 규정 제4장에 따른다.(2) 모니터링설비의 설치에 대해서는 신재생에너지설비의 지원 등에 관한 규정 제17조에 따른다.
1.6.2 태양광발전설비
(1) 태양광발전설비의 설계 시 표 1.6-1의 사항을 검토한다.
표 1.6-1 태양광 발전시스템 설계시 참조사항
| 구분 | 일반 사항 | 기술적 사항 |
| 설치 위치 결정 | · 양호한 일사 조건 | · 태양고도별 비음영 지역 선정 |
| 설치 방법 결정 | · 설치의 차별화 · 건물과의 통합성 | · 태양광발전과 건물과의 통합 수준 · BIPV 설치 위치별 통합방법 및 배선방법 검토 · 유지보수의 적절성 |
| 디자인 결정 | · 실용성 · 설계의 유연성 · 실현 가능성 | · 경사각, 방위각의 결정 · 구조 안정성 판단 · 시공 방법 |
| 태양전지 모듈 선정 | · 시장성 · 제작 가능성 | · 설치 형태에 따른 적합한 모듈 선정 · 건자재로서의 적합성 여부 |
| 설치 면적 및 시스템 용량 결정 | · 모듈 크기 | · 모듈 크기에 따른 설치면적 결정 · 어레이 구성 방안 고려 |
| 시스템 구성 | · 최적 시스템 구성 · 실시 설계 · 사후 관리 · 복합시스템 구성 방안 | · 성능과 효율 · 어레이 구성 및 결선방법 결정 · 계통연계 방안 및 효율적 전력공급 방안 · 모니터링 방안 |
| 어레이 | · 고정 · 가변 | · 경제적 방법 고려 · 설치장소에 따른 방식 |
| 구성요소별 설계 | · 최대 발전 보장 · 기능성 · 보호성 | · 최대발전 추종제어(MPPT) · 역전류 방지 · 최소 전압강하 · 내외부 설치에 따른 보호기능 |
| 독립형 시스템 | · 신뢰성 | · 최대공급 가능성 · 보조전원 유무 |
| 계통연계형 시스템 | · 안정성 · 역류 방지 | · 지속적인 전원공급 · 상호 계측 시스템 |
1.6.3 풍력발전설비
(1) 풍력발전설비는 전기설비기술기준 제6장 발전용 풍력설비 및 전기설비기술기준의 판단기준 5. 발전용 풍력설비에 따른다.
1.6.4 연료전지발전설비
(1) 연료전지발전설비는 전기설비기술기준 제6절(연료전지설비) 및 전기설비기준기준의 판단기준 2. 발전용 화력설비 제9장에 따른다.
1.6.5 전기자동차전원설비
(1) 전기자동차 전원설비는 전기설비기술기준의 판단기준 제8장 지능형전력망 제2절 전기자동차 전원설비에 따른다.
1.6.6 이차전지를 이용한 전기저장장치
(1) 전기저장장치는 전기설비기술기준의 판단기준 제8장 지능형전력망 제4절 이차전지를 이용한 전기저장장치의 시설에 따른다.
2. 조사 및 계획
내용 없음
3. 재료
내용 없음
4. 설계
4.1 태양광발전설비
4.1.1 태양전지판
(1) 방위각은 그림자의 영향을 받지 않는 곳에 정남향 설치를 원칙으로 하되, 건축물의 디자인 등에 부합되도록 현장여건에 따라 배치할 수 있다.(2) 경사각은 현장여건에 따라 조정하여 설치를 검토한다(3) 주변에 일사량을 저해하는 장애물이 없도록 배치한다.(4) 건축물일체형 태양광발전(BIPV) 설계 시 방열에 대한 조치를 검토하여야 한다.(5) 태양전지판은 지락, 단락사고 등으로부터 안전하게 보호되도록 설계한다.
4.1.2 지지대 및 부속자재
(1) 지지대는 자중, 적재하중, 적설 또는 풍압 및 지진, 기타의 진동과 충격에 대하여 안전한 구조의 것으로 하고, 건축물의 방수 등에 문제가 없도록 한다.(2) 지지대 제작 시 형강류 및 기초지지대에 포함된 철재부위는 용융아연도금 처리 또는 녹방지 처리를 하여야 한다.(3) 태양전지 모듈의 프레임은 지지물과 전기적으로 완전하게 접속하여야 한다
4.1.3 인버터
(1) 옥내, 옥외용을 구분하여 설계하여야 한다. (2) 정격용량은 인버터에 연결된 모듈 정격용량 이상이어야 하며, 각 직렬군의 태양광발전의 출력전압은 인버터 입력전압 범위 내에 있어야 한다.
4.1.4 전기배선 및 접속함
(1) 배선에 관한 사항은
4.1.5 태양광발전설비의 안전 확보
(1) 태양광발전설비의 지락, 단락 등으로부터의 보호에 관한 사항은 전기설비기술기준에 따른다.
4.2 풍력발전설비
4.2.1 풍력터빈 및 지지 구조물
(1) 풍력터빈의 선정에 있어서는 시설장소의 풍량과 환경, 적용규모 및 적용형태 등을 고려하여 선정하여야 한다(2) 풍력터빈의 강도계산은 전기설비기술기준의 판단기준 5. 발전용 풍력설비 제12조 및 제17조에 따른다.(3) 자중, 적재하중, 적설 또는 풍압 및 지진 기타의 진동과 충격에 대하여 안전한 구조의 것으로 한다. 풍력타워의 내진에 관한 사항은
4.2.2 발전기 및 나셀
(1) 건축물의 설치 유효 공간, 연중 풍향 및 풍속, 경제성, 안전성 등을 고려하여 시스템을 선정한다.(2) 풍력발전설비는 설치 가능위치와 발전효율을 고려하여 최적의 효율을 얻을 수 있도록 한다.
4.2.3 제어 및 보호장치
(1) 풍력발전시스템의 제어 및 보호장치에 관한 사항은 전기설비기술기준 등에 따른다.
4.2.4 인버터
(1) 정격용량은 인버터에 연결된 발전기의 정격출력 이상으로 하며, 발전기 출력전압이 인버터 입력전압 범위 내에 있도록 한다.
4.2.5 전기배선 및 접지, 피뢰설비
(1) 배선에 관한 사항은
4.2.6 화재방호설비 및 주전원 개폐장치 시설
(1) 500 kW 이상의 풍력터빈은 나셀내부의 화재 발생 시 이를 감지하고 소화할 수 있는 화재방호설비를 시설하여야 한다.(2) 풍력터빈은 작업자의 안전을 위하여 유지, 보수 및 점검 시 전원차단을 위해 풍력터빈 타워의 기저부에 개폐장치를 시설하여야 한다.
4.3 연료전지발전설비
4.3.1 일반
(1) 연료전지발전설비는 전기설비기술기준 제6절 및 전기설비기준기준의 판단기준 2. 발전용 화력설비 제9장에 따른다.(2) 안전 및 보호장치① 연계 운전 시의 부하 단락 시에 안전하게 정지할 수 있는 안전장치 또는 보호설비를 설치한다.② 독립 운전시의 부하 단락 시에 안전하게 정지할 수 있는 안전장치 또는 보호설비를 설치한다.③ 연료전지 설비를 설치하는 장소는 연료가스가 누설 되었을 때 체류하지 않는 구조 및 연료전지 설비로부터 누설되는 가스가 체류할 우려가 있는 장소에 해당가스의 누설을 감지하고 경보하기 위한 설비를 설치하여야 한다.④ 연료 계통 설비내의 연료가스의 압력 또는 온도가 현저하게 상승하는 경우, 실내에 설치되는 경우 및 연료가스가 누설하는 경우 비상정지장치를 설치하여야 한다.⑤ 통풍이 잘 되는 장소에 위치하여야 하며, 실내에 설치할 경우에는 환풍기를 설치한다.⑥ 사람이 접할 우려가 있고 감전, 상해 등의 우려가 있는 가동부분은 안전장치(보호망 등)을 설치한다.
4.3.2 전기배선 및 접지
(1) 전기배선에 관한 사항은
4.4 전기자동차 전원설비
4.4.1 일반
(1) 전력계통으로부터 교류의 전원을 입력받아 전기자동차에 전원을 공급하기 위한 전기설비(분전반, 구내배선 등), 충전시설(급속충전기, 완속충전스탠드, 홈 충전장치 등) 및 케이블 및 부속품(충전케이블, 커넥터, 플러그 등), 부대시설을 포함한다.(2) 전기자동차 전원설비는 전기설비기술기준의 판단기준 제8장 지능형전력망 제2절 전기자동차 전원설비에 따른다.
4.4.2 전기자동차 충전시설
(1) 전기자동차 충전시설은 고효율에너지기자재 보급촉진에 관한 규정 제3조 및 전기설비기술기준의 판단기준에 따른다.(2) 그 밖에 전기자동차 충전시설과 관련된 사항은 KS C IEC 61851-1 및 KS C IEC 61851-21 표준을 참조한다.(3) 자립형 충전시설의 설치 시에는 이용자 동선이 확보되도록 공간을 계획한다.
4.4.3 충전시설의 부대설비
(1) 부대설비는 전기설비기술기준의 판단기준 제8장 지능형전력망 제2절 전기자동차 전원설비에 따른다.
4.4.4 전기배선 및 접지
(1) 전기배선에 관한 사항은
4.5 이차전지를 이용한 전기저장장치
4.5.1 일반
(1) 건축물 및 구내에 설치되는 이차전지를 이용한 전기저장장치에 대한 전원의 공급, 보호, 배선, 운전방법 등의 사항을 포함한다.(2) 전기저장장치는 전기설비기술기준의 판단기준 제8장 지능형전력망 제4절 이차전지를 이용한 전기저장장치의 시설에 따른다.
4.5.2 전기저장장치
(1) 전기저장장치는 고효율에너지기자재 보급촉진에 관한 규정 제3조에 따른다.(2) 전기저장장치의 제어 및 보호장치, 계측장치 등에 관한 사항은 전기설비기술기준의 판단기준 제8장 지능형전력망 제4절 이차전지를 이용한 전기저장장치의 시설에 따른다.
4.5.3 전기배선 및 접지
(1) 전기배선 및 차단기 시설에 관한 사항은
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