1. 일반사항
1.1 적용범위
(1) 이 기준은 전기설비 공사 중 태양광발전설비공사, 축전지를 사용하는 전기저장장치공사(ESS) 등에 대하여 적용한다.(2) 건설공사의 이와 유사한 설비에도 이를 준용한다.
1.2 참고기준
1.2.1 태양광발전설비
(1) 관련법규·신에너지 및 재생에너지 개발, 이용, 보급 촉진법령·전기공사업법령·전기사업법령·전력기술관리법령·고효율에너지기자재 보급촉진에 관한 규정(2) 관련기준·신·재생에너지 설비의 지원 등에 관한 기준(산업통상자원부)·전기설비기술기준(산업통상자원부)·
1.2.2 전기저장장치(ESS)
(1) 관련법규·전기공사업법령·전기사업법령·전력기술관리법령·고효율에너지기자재 보급촉진에 관한 규정(2) 관련기준·전기설비기술기준(산업통상자원부)·
1.3 용어의 정의
1.4 지급자재
(1) 지급자재의 종류·수량 및 인도 방법은 공사시방서에 따른다.(2) 지급자재의 인도 시에는 발주자 또는 감리자 입회하에 검수하여 합격하여야 한다.(3) 합격 된 지급자재는 다른 자재와 구분하여 보관하여야 한다.
1.5 시스템 허용오차
(1) 제작품은 사전에 적정 용량·규격·구조 및 설치 방법을 나타내는 제작도 또는 견본을 제출하여야 한다.(2) 제작품은 발주자 또는 감리자의 승인을 받은 후 시공하여야 한다.
2. 자재
2.1 태양광발전설비
2.1.1 재료
(1) 태양광발전설비는 태양전지 어레이·파워컨디셔너·계통연계 보호장치·접속함 등의 전부 또는 일부에 의해 구성되는 것으로 한다.(2) 태양광발전설비 구성 형태는 계통 연계형·독립형·하이브리드형 등으로 한다.(3) 계통연계형에 있어서는 최대전력추종제어 기능이 있는 것으로 한다.(4) 공칭출력은 표준 태양전지어레이 출력으로 하여야 한다.
2.1.2 구성
(1) 태양전지 모듈 및 어레이① 태양전지 모듈은 태양 그림자에 의한 효율의 감소를 보상하는 기능이 있는 것으로 하여야 한다.② 태양전지 모듈의 프레임은 경량의 특수 알루미늄 재질을 사용하고, 밀봉 처리하여 습기 침투를 방지하여야 한다.③ 태양전지 어레이는 연중 태양의 빛을 최대한 많이 받을 수 있도록 설치 각도를 정하고 가능한 태양전지 모듈 어레이 온도를 낮추도록 하여야 한다.④ 태양전지 모듈 및 어레이의 상세사항은 설계도 및 공사시방서에 따른다.(2) 접속함① 직류 입력회로는 역전류방지 다이오드를 설치하여야 한다.② 태양전지 직렬 어레이 군별로 스위치형 퓨즈를 분리 설치하여야 한다.③ 입력부 전원 차단장치를 설치하여야 한다.④ 태양전지 각 어레이군의 전압과 전류를 선택 표시할 수 있어야 한다.⑤ 접속함은 내부 과열을 피할 수 있어야 하고, 방열판은 다이오드에서 발생된 열이 접속부분으로 전달되지 않도록 충분한 크기를 유지하거나, 별도의 분전반에 설치하여야 한다.⑥ 뇌 서지 보호용 서지보호장치(SPD)를 설치하여야 한다.⑦ 접속함의 상세사항은 설계도 및 공사시방서에 따른다.(3) 파워컨디셔너① 파워컨디셔너는 필터 및 인버터 등의 요소에 의해 구성된 것으로 하여야 한다.② 인버터의 입력전압 범위를 넓게 하여 정상 운전 중 구름 및 기타 장애물에 의해 순간적인 그늘이 발생 시에도 인버터가 정지되지 않도록 하여야 한다.③ 태양전지출력의 감시 등에 의해 자동운전이 가능하여야 한다.④ 운전·계측·이상상태 및 시스템 설정 등을 표시할 수 있는 표시장치가 있어야 한다.⑤ 파워컨디셔너의 상세사항은 설계도 및 공사시방서에 따른다.(4) 계통연계제어반① 계통연계제어반은 설비의 고장 또는 전력계통 사고 시에 사고의 제거 및 사고 범위의 최소화 등을 행하기 위한 계통연계 보호기능을 보유하여야 한다.② 계통연계제어반의 상세사항은 설계도 및 공사시방서에 따른다.
2.1.3 부속재료
(1) 상태 및 고장 표시① 상태 표시는 태양전지 출력전압·태양전지 출력전류·인버터 출력전압·인버터 출력전류·인버터 출력전력·인버터 출력전력량 등을 나타내어야 한다.② 고장 표시는 배선용차단기 트립·연계보호장치 동작·인버터 고장·인버터 내 보호장치 동작 등을 나타내어야 한다.③ 상태 및 고장표시의 상세사항은 설계도 및 공사시방서에 따른다.(2) 명판 표시① 태양전지모듈에는 공칭최대출력·공칭개방전압·공칭단락전류·공칭최대출력 동작전압 및 전류·제조자명·제조일자(연월일)·제조번호·형식·모듈 중량 등을 표시하여야 한다.② 태양전지어레이 명판에는 태양전지모듈의 종류·태양전지어레이 출력·태양전지 어레이 출력전압·태양전지어레이 개방전압·태양전지모듈의 매수·주회로 구성 (직병렬수 등)·제조자명 및 하도급자·제조일자(연월일)·제조번호 등을 표시하여야 한다.③ 파워컨디셔너 본체에는 최대허용입력전압·정격출력·정격출력전압·정격출력전류·정격주파수·제조자 및 설치자명·제조일자(연월일) 등을 표시하여야 한다.④ 명판(모듈·어레이·본체 등) 표시의 상세사항은 설계도 및 공사시방서에 따른다.
2.2 전기저장장치(ESS)
2.2.1 구성
(1) 축전지를 이용하는 전기저장장치(ESS)는 축전지(Battery)의 감시·제어 및 운영 등을 위한 BMS(Battery Management System), 축전지 충·방전 및 전력변환장치인 PCS(Power Conditioning System), PCS를 제어하면서 상위 시스템 및 타 시스템과 통신을 수행하는 PMS (Power Management System 등으로 구성한다.(2) 전기저장장치의 설치장소 조건은 해발 1,000 m이하, 주위온도 범위 –20℃∼40℃, 상대습도 0∼80% 로 한다.(3) 구성의 상세사항은 설계도 및 공사시방서에 따른다.
2.2.2 축전지시스템
(1) 축전지시스템은 전력을 저장하는 축전지(Battery)·축전지를 감시 및 제어하기 위한 BMS(Battery Management System)·DC 차단기 및 배전반 등으로 구성된다. (2) 축전지(Battery)① 축전지(Battery)는 셀(Cell)·모듈(Module)·랙(Rack)·BMS(모듈·랙·시스템 등)로 구성 한다.② 축전지 모듈 은 효율적 크기로 제작하고, 모듈의 적층 및 통합이 용이하도록 구성하여야 하며, 축전지를 추가·교환 및 제거 등이 용이하도록 하여야 한다. ③ 축전지에는 상태를 감시·BMS와 정보교환·자가진단 및 배터리 손상 방지를 위한 안전장치가 구성되어야 한다. ④ 축전지 랙은 수동으로 조작할 수 있는 차단장치를 설치하고, BMS에서 상태 감시할 수 있어야 한다. ⑤ 축전지 보호는 PCS 보호와 협조되어야 한다. ⑥ 축전지는 랙(Rack) 단위로 PCS와 전기적으로 연결 또는 차단하는 장치를 구비하여야 한다.⑦ 축전지 셀의 상태변화 감지를 위한 센서를 설치하고, BMS를 통해 관리되어야 하며, 감시항목은 충전 및 방전전압(과전압·저전압·최대전압·최소전압·전압차 등)·온도(고온·저온·온도차 등)·충전 및 방전전류·전지충전상태(SOC)·전지수명(SOH) 계산·통신상태·주파수·보호기능 동작상태 등으로 하여야 한다.⑧ 축전지 랙에는 수동으로 배터리와 PCS를 분리시킬 수 있는 비상정지 장치가 설치되어야 한다.(3) BMS(Battery Management System)① 축전지는 단위 구성요소(모듈·랙·시스템 등)별로 BMS를 설치하고, 관리시스템과 통신하여 축전지 진단 및 보호기능(랙 기준)을 수행하여야 한다. ② BMS는 불량 Cell 발생·과충전·과방전·이상온도 발생·차단장치 동작·통신 오류 등 발생 시 자체 및 관리시스템으로 신호를 보내야 한다.③ BMS는 축전지 전압 불균형 발생 시 축전지 전압을 변동범위 이내로 맞추는 쎌밸런싱(Cell Balancing) 기능이 있어야 한다. ④ BMS는 외부 노이즈에 오작동 되지 않아야 하고, BMS내의 통신은 국제적으로 호환되는 프로토콜을 사용하여야 한다.⑤ BMS 제어전원은 무정전전원장치로 30 분 이상 공급할 수 있어야 한다.(4) 축전지시스템의 상세사항은 설계도 및 공사시방서에 따른다.
2.2.3 PCS(Power Conditioning System)
(1) PCS 구성은 EMC 필터·DC link 커패시터·인버터·고조파필터(3상 리액터 및 커패시터 등)·승압용 3상 변압기(설계 시)·배터리와 연계 DC케이블·DC차단기·리액터·필터 등으로 구성된다.(2) PCS 규격① DC링크 커패시터는 배터리의 출력 DC 전압을 유지할 수 있어야 한다.② PCS는 IGBT 소자를 이용하고, 배터리 전압범위를 고려하여 제작되어야 한다.③ 주요 부품은 8 시간 이상 정격운전 후 최고 허용온도는 변압기 및 리액터류는 180 ℃이하·전력용 반도체류는 150 ℃이하·스위치류는 70 ℃ 이하가 되어야 한다.④ PCS는 현장에서 PCS 운전상태 모니터링·진단 및 제어를 수행하는 표시장치(램프·디스플레이 장치 등)를 전면에 설치하고, ESS의 충전상태·방전상태·대기상태 및 고장상태 등을 알 수 있어야 한다.⑤ PCS는 비상시 수동으로 정지할 수 있는 비상정지 장치를 전면에 설치하여야 한다.⑥ PCS는 배터리와 연결하여 정상적인 동작을 수행하도록 하여야 한다. (3) 성능① PCS의 충전 및 방전 기능은 정전·정전압(CC-CV)충전, 설정 값에서 정전압 모드(CV-Mode)로 자동 전환 및 정전력(CP) 충전 등으로 하여야 한다.② 유·무효전력제어를 하여야 한다.③ 단독운전 검출 기능으로, 계통의 고장이나 작업으로 인한 고립(단독운전)을 방지하여야 한다.④ PCS시스템의 유지보수를 위하여 고장 발생 시 원인을 분석할 수 있도록 고장 데이터 저장 및 분석하는 기능이 있어야 한다.⑤ PCS에서 발생된 노이즈는 주변 기기에 영향을 주지 않고, PCS는 외부 노이즈에 대하여 내성이 있어야 한다.(4) 보호① PCS는 시스템 보호를 위해, DC 입력 측 과전류 보호·DC 입력 과전압 및 저전압 보호·DC 입력 외부 서지(surge)에 대한 보호기능이 있어야 한다.② 각 상별 순시 값을 검출하여 AC 출력 측 과전압 및 저전압 보호·AC 과주파수 및 저주파수 보호·AC 출력 과전류 보호를 하여야 한다. ③ 계통 측에서 발생한 과전류 및보호·정상적 제어동작에 의한 과전류 보호·PCS 내부 고장에 의한 과전류로부터 계통 및 PCS 보호를 하여야 한다.④ 유지 보수를 위해 PCS의 도어를 개방 할 경우 작업자 보호를 위한 충분한 조치를 하여야 한다.
2.3 자재품질관리
(1) 검사 및 시험에 합격한 자재는 정리 및 보관하고 불합격품은 즉시 공사장 밖으로 반출하여야 한다.(2) 현장 보관 시 현장 내의 습기 및 먼지 등으로 인한 자재의 손상 또는 기능 저하가 유발되지 않도록 조치하여야 한다.(3) 자재 관리 시 자재의 특성을 감안하여 변형·부식·파손 등 보관에 주의하며, 위험물 인화성 자재는 안전대책을 강구하여야 한다.(4) 보관 중인 자재를 보관 장소에서 반출할 경우는 감리자의 승인을 받아야 한다.
3. 시공
3.1 태양광발전설비 시공
3.1.1 시공 조건
(1) 태양전지판① 태양전지판은 그림자가 발생하지 않는 곳으로 방위각은 최대한 남향으로 설치하여야 한다. 다만 건축물의 디자인 등 현장여건에 따라 최대의 일사 효율을 얻을 수 있도록 방위각을 조절하여야 한다.② 경사각은 지역별로 최대 일사량을 받을 수 있도록 설치하여야 한다.③ 설치 가능 면적과 발전 효율을 고려하여 최적의 효율을 얻을 수 있도록 설치하여야 한다.④ 태양전지판은 피뢰설비로 보호하여야 한다.⑤ 태양전지판 시공의 상세사항은 공사시방서에 따른다.(2) 반(panel)① 수평이동 및 전도(넘어짐) 사고를 방지할 수 있도록 필요한 안전대책을 검토한다.② 베이스용 형강은 기초볼트로 바닥면에 고정하여야 한다.③ 반류에는 고정된 베이스용 형강의 위에 반을 설치하고, 볼트로 고정한다.④ 패널 시공의 상세사항은 공사시방서에 따른다.(3) 지지대① 지지대는 자중·적재하중·적설·풍압·지진·진동·충격 등에 대하여 안전한 구조의 것으로 하고, 건축물 설치 시 방수 등의 문제가 없도록 하여야 한다.② 지지대 제작 시 형강 류 및 모든 철재부위(부속 포함)은 용융아연도금 또는 녹방지 처리 되어야 한다. 다만, 스테인리스제 인 경우 예외로 한다.③ 지지대 조립 시 파손·긁힘·흠집 등의 문제가 발생하지 않도록 한다.④ 지지대 시공의 상세사항은 공사시방서에 따른다.
3.1.2 공사 간 간섭
(1) 직류전원장치① 직류전원장치는 기초 및 설치대 등에 앵커볼트로 확실히 고정하고, 장치의 형태에 따라 천장 또는 벽 등에 지지하여야 한다.② 직류전원장치는 보수점검에 편리하도록 시설하여야 한다.③ 국부적인 온도상승이나 직사광을 피하여 시설하여야 한다.④ 장치의 발열량을 검토하여 필요 시 환기설비 또는 공조설비를 하여야 한다.⑤ 지진 시 수평이동 및 전도 등 사고를 방지할 수 있도록 내진시공을 하여야 한다.⑥ 직류전원장치 시공의 상세사항은 공사시방서에 따른다.(2) 파워컨디셔너① 파워컨디셔너는 보수점검에 편리하도록 시설하여야 한다.② 국부적인 온도상승이나 직사광을 피하여 시설하여야 한다.③ 장치의 발열량을 검토하여 필요 시 환기설비 또는 공조설비를 하여야 한다.④ 배전반 등은 기초 및 설치대 등에 앵커볼트로 확실히 고정하고, 배전반의 형상에 따라 천장 또는 벽 등에 지지하여야 한다.⑤ 지진 시 수평이동 및 전도 등 사고를 방지할 수 있도록 내진시공을 하여야 한다.⑥ 파워컨디셔너 시공의 상세사항은 공사시방서에 따른다.(3) 태양전지어레이 및 접속함① 태양전지어레이 및 접속함은 자중·적설·풍압·지진·진동·충격 등에 대하여 안전한 구조이어야 한다.② 태양전지어레이 및 접속함은 장기간 사용에 충분한 내후성이 있어야 한다.③ 태양전지모듈은 교체가 용이 한 구조이어야 한다.④ 모듈은 스테인리스 부속자재(볼트·너트·와셔 등)로 견고하게 조립하고 시공하여야 한다.⑤ 접속함은 태양전지어레이 가대에 취부하거나 콘트리트 기초 위에 자립식으로 설치하여야 한다.⑥ 태양전지어레이 및 접속함 시공의 상세사항은 공사시방서에 따른다.
3.1.3 배선
(1) 케이블 배선① 케이블을 트렌치 내에 배선할 경우는 계통 별로 질서 있게 배열하여야 한다.② 제어회로는 기계적·전기적으로 완전히 접속하여야 한다. 다만, 해당제품 제조자 표준 커넥터는 사용 할 수 있다.③ 모듈은 극성에 맞도록 결선하여야 한다.④ 태양전지 군 별로 연결된 출력 선은 위치를 확인할 수 있도록 표시하여야 한다.⑤ 모듈 및 개폐기 등의 기구에 전선을 접속하는 경우 기계적·전기적으로 완전하게 접속하여야 한다. 다만, 접속점에는 장력이 가해지지 않도록 하여야 한다.⑥ 케이블 시공의 상세사항은 공사시방서에 따른다.(2) 콘크리트 관통① 콘크리트 부분을 배선이 벽 또는 바닥을 관통하는 경우 관통 부분은 습기 및 먼지 등을 최소화하는 공법으로 하여야 한다.② 관통 부 시공의 상세사항은 공사시방서에 따른다.
3.2 전기저장장치(ESS) 시공
3.2.1 축전지시스템
(1) 시공① 축전지시스템은 기초 및 설치대 등과 앵커볼트로 확실히 고정하고, 구조물에 견고하게 지지하여야 한다.② 축전지시스템은 보수점검이 편리하도록 시설하여야 한다.③ 국부적인 온도상승이 되거나 직사광을 피하도록 시설하여야 한다.④ 장치의 발열량을 검토하여 이상온도 상승 시 환기설비 또는 공조설비 등을 시설하여야 한다.⑤ 지진 시 수평이동·전도 사고를 방지할 수 있도록 내진 시공을 하여야 한다.(2) 기기 설치의 상세사항은 공사시방서에 따른다.
3.2.2 PCS(Power Conditioning System)
(1) 시공① PCS는 기초 및 설치대 등과 앵커볼트로 확실히 고정하고, 구조물에 견고하게 지지하여야 한다.② PCS는 보수점검이 편리하도록 시설하여야 한다.③ 국부적인 온도상승이 되거나 직사광을 피하도록 시설하여야 한다.④ 장치의 발열량을 검토하여 이상온도 상승 시 환기설비 또는 공조설비 등을 하여야 한다.⑤ 지진 시 수평이동, 전도 사고를 방지할 수 있도록 내진 시공을 하여야 한다.(2) 기기 시공의 상세사항은 공사시방서에 따른다.
3.2.3 배선
(1) 케이블 배선 ① 케이블 배선은 계통별로 질서 있게 배열한다.② 제어회로 등의 기기단자 등과의 접속은 커넥터를 사용하여야 다.(2) 콘크리트를 관통하는 전기실 바닥의 개구부·관통부 및 배관의 끝단은 습기·먼지 등을 최소화하여야 한다.(3) 배선 재료의 상세사항은 공사시방서에 따른다.
3.3 현장품질관리
3.3.1 구조검사
(1) 설계도 및 제작도에 표시되어 있는 구조인가를 확인하여야 한다.(2) 구조에 대한 설명서를 제출하여야 한다.
3.3.2 동작시험 및 검사
(1) 기기에 대하여 요구되는 기능의 동작 시험·검사 및 조정을 실시하여야 한다. (2) 개별동작 및 연동동작이 설계도서의 조건에 만족하는지 확인하여야 한다.
3.3.3 종합동작시험 및 시운전
(1) 기기 마다 신호를 실제 또는 모의 입력하여 요구되는 기능의 동작 시험·검사 및 조정을 실시하여야 한다.(2) 종합적인 조정은 유기적으로 결합되어 설계도서에 표시되어 있는 기능을 만족시키는 범위로 하여야 한다.(3) 정해진 결과가 나오지 않는 경우 모의 입출력 등으로 인한 방법으로 조정을 지속하여야 하며, 결과가 만족 한 후에는 미세 조정을 실시하여야 한다.
3.3.4 기타
(1) 공사시방서에 시험 및 검사에 대해 지정하지 않은 사항은 제작자 자체기준에 의한 시험을 하여야 한다.(2) 모든 시험 결과는 기록하고 시험성적서를 제출하여야 한다.(3) 상세 사항은 공사시방서에 따른다.