추가 적립 안내

본서는 최근 개정된 신에너지 및 재생에너지 개발ㆍ이용ㆍ보급 촉진법령, 신ㆍ재생에너지 설비의 지원 등에 관한 지침의 “태양광발전설비 시공기준”, 분산형전원 배전계통 연계기술기준, 전기사업법령, 전기설비기술기준 등과 2021.1.1.부터 시행되는 한국전기설비규정(KEC)의 내용 등을 반영하여 현장실무의 업무처리에 혼란이 없도록 집필하였다.

또한, 변경된 국가기술자격시험 출제기준(필기)에 맞춰 신재생에너지발전설비(태양광)기능사 교재의 구성을 제1장 신재생에너지 개요, 제2장 태양광발전 시스템 개요, 제3장 태양광 모듈, 제4장 태양광 인버터, 제5장 관련기기 및 부품, 제6장 태양광발전 시스템 시공, 제7장 태양광발전시스템 운영, 제8장 태양광발전시스템 품질관리, 제9장 태양광발전시스템 유지보수, 제10장 태양광발전설비 안전관리, 제 11장 관련법규로 구성하였으며, 전기？전자에 대한 기초가 부족한 분들을 위하여 제12장 전기ㆍ전자 기초이론을 추가 구성하여 학습의 성과를 높일 수 있도록 배려하였다. 이러한 구성으로 태양광발전 시스템을 체계적으로 배울 수 있는 교재로서 사용할 수 있고, 산업현장에서 실무자가 쉽게 적용할 수 있는 실용도서로도 활용할 수 있다.

1장 신재생에너지의 원리 및 특징


1. 신재생에너지 개요 16
1.1 신재생에너지의 종류 16
2. 태양광발전(Photovoltaic) 17
2.1 개요 17
2.2 태양광발전의 원리 18
2.3 태양광발전의 특징 18
3. 풍력발전 19
3.1 개요 19
3.2 풍력발전의 원리 19
3.3 풍력발전의 특징 21
4. 수력발전 21
4.1 개요 21
4.2 수력발전의 원리 21
4.3 수력발전의 특징 22
4.4 수력발전방식의 종류 23
5. 연료전지 24
5.1 개요 24
5.2 연료전지의 원리 24
5.3 연료전지의 종류 25
5.4 연료전지의 특징 25
6. 태양열 발전 26
6.1 개요 26
6.2 태양열발전의 원리 26
6.3 태양열발전의 특징 27
6.4 태양열발전의 종류 27
7. 석탄 액화가스화 및 중질잔사유 가스화 28
7.1 개요 28
7.2 석탄의 액화 및 가스화 원리 28
7.3 석탄의 액화, 가스화 및 중질잔사유 가스화 특징 29
8. 수소에너지(hydrogen energy) 30
8.1 개요 30
8.2 수소 관련 기술 30
8.3 수소에너지의 특징 31
9. 지열발전 31
9.1 개요 31
9.2 지열발전의 원리 32
9.3 지열발전의 특징 32
10. 해양에너지 32
10.1 조력발전 32
10.2 조류발전 33
10.3 파력발전 34
10.4 온도차 발전 35
11. 바이오 에너지(Biomass energy) 36
11.1 개요 36
11.2 바이오에너지의 원리 36
11.3 바이오에너지의 특징 36
12. 폐기물 에너지 37
▶출제예상문제 38



2장 태양광발전시스템 개요


1. 태양광발전 개요 42
1.1 태양광발전의 정의 42
1.2 태양광발전의 역사 42
1.3 태양광발전의 원리 43
1.5 태양광발전의 시장전망 47
1.6 태양 일조(일사)량 49
2. 태양광발전시스템 정의 및 종류 51
2.1 태양광발전시스템의 정의 51
2.2 태양광발전시스템의 종류 52
3. 태양전지 54
3.1 태양전지의 구조 및 동작원리 54
3.2 태양전지의 변환효율 56
3.3 태양전지 특성의 측정법 60
3.4 태양전지 반도체의 종류 63
4. 태양광발전시스템의 구성기기 71
4.1 태양전지 모듈 및 어레이 71
4.2 파워컨디셔너 시스템(PCS : Power Conditioner System) 73
4.3 전력저장 장치 75
▶출제예상문제 76



3장 태양광 모듈


1. 태양광 모듈의 개요 84
1.1 태양전지의 특성 84
1.2 태양전지 모듈의 구조 87
1.3 기능별 태양광 모듈 90
2. 태양전지 모듈의 설치유형 90
2.1 일반부지 설치유형 90
2.2 건축물 설치유형 91
2.3 수상 설치유형 96
▶출제예상문제 100


4장 파워컨디셔너


1. 파워컨디셔너의 개요 106
1.1 파워컨디셔너의 역할 106
1.2 파워컨디셔너의 회로방식 106
1.3 인버터의 원리 108
1.4 파워컨디셔너의 구성 및 특징 110
2. 파워컨디셔너의 기능 115
2.1 자동운전/정지기능 115
2.2 최대전력 추종제어기능(MPPT) 115
2.3 단독운전 방지기능 117
2.4 자동전압 조정기능 118
2.5 직류 검출기능 119
2.6 직류 지락 검출기능 119
2.7 계통연계 보호장치 120
2.8 파워컨디셔너의 종류와 선정 121
▶출제예상문제 124



5장 관련기기 및 부품


1. 바이패스 소자와 역류 방지 소자 129
1.1 바이패스 소자 129
1.2 역류방지 소자 131
2. 접속함 133
2.1 어레이 측 개폐기 133
2.2 주 개폐기 134
2.3 피뢰소자 136
2.4 단자대 137
2.5 접속함 선정 시 고려사항 137
3. 교류측 기기 138
3.1 분전반 138
3.2 차단기 139
3.3 변압기 141
3.4 적산전력량계 146
3.5 보호계전기 146
4. 전력저장장치(축전지) 148
4.1 계통연계 시스템용 축전지 148
4.2 독립형 전원시스템용 축전지의 선정 149
4.3 축전지의 설계 시 고려사항 151
4.4 축전지의 취급 시 주의사항 152
5. 낙뢰 대책 155
5.1 뇌 보호(방호)대책 155
5.2 뇌서지 대책 157
5.3 피뢰소자의 선정 158
▶출제예상문제 160


6장 태양광발전시스템 시공


1. 태양광발전시스템 시공 준비 165
1.1 태양광발전시스템의 시공절차 165
1.2 태양광발전시스템 시공 시 필요한 장비 목록 168
1.3 태양광발전시스템 관련기기 반입 및 검사 168
1.4 태양광발전시스템 시공안전 대책 169
1.5 시공체크리스트 170
2. 태양광발전시스템 구조물 시공 171
2.1 구조물 유형별 시공 171
2.2 구조물 유형별 태양광 어레이 설치 176
3. 배관, 배선공사 182
3.1 태양광 모듈과 파워컨디셔너(PCS)간의 배관, 배선 182
3.2 태양광 파워컨디셔너(PCS)에서 분전반간의 배관, 배선 185
3.3 태양광 어레이 검사 187
3.4 케이블 선정 및 단말처리 187
3.5 방화구획 관통부의 처리 190
4. 접지공사 191
4.1 접지공사의 종류 및 적용 191
4.2 접지공사의 시설방법 193
4.3 접지저항의 측정 200
5. 태양광발전설비 시공기준 205
5.1 설치유형에 대한 정의 205
5.2 공통 준수사항 205
5.3 설치 유형별 준수 사항 209
▶출제예상문제 215



7장 태양광발전시스템 운영


1. 운영 계획 및 사업개시 227
1.1 일별, 월별, 연간 운영계획 수립 시 고려요소 227
2. 태양광발전시스템의 운전 230
2.1 태양광발전시스템의 운영체계 및 절차 230
2.2 태양광발전시스템 운전조작 방법 231
2.3 태양광발전시스템 동작원리 232
2.4 태양광발전시스템 전기안전관리자 직무 237
2.5 태양광발전시스템 계측 241
▶출제예상문제 245



8장 태양광발전시스템 품질관리


1. 성능평가 251
1.1 성능평가 개념 251
1.2 성능평가를 위한 측정요소 251
2. 품질관리 기준 253
2.1 태양광발전 모듈 시험 253
2.2 태양광발전 모듈의 안전성 시험 258
3. 신재생에너지 설비심사 세부기준(KS C 8565) 262
3.1 중대형 태양광발전용 인버터(계통연계형, 독립형) 262
▶출제예상문제 271



9장 태양광발전시스템 유지보수


1. 유지보수 개요 276
1.1 유지보수 의의 276
1.2 유지보수 절차 278
1.3 유지보수 계획 시 고려사항 281
1.4 유지보수 관리지침 285
2. 유지보수 세부내용 289
2.1 발전설비 유지관리 289
2.2 수ㆍ변전설비 유지관리 294
2.3 태양광발전시스템 고장원인 306
2.4 태양광발전시스템 문제 진단 307
2.5 고장별 조치방법 317
2.6 발전 형태별 정기보수 및 긴급보수 319
▶출제예상문제 323



10장 태양광발전시스템 안전관리


1. 위험요소 및 위험관리방법 339
1.1 태양광발전시스템의 위험요소 및 위험관리방법 339
2. 안전관리 장비 352
2.1 안전장비 종류 352
2.2 안전장비 관리요령 361
▶출제예상문제 362



11장 관련법규


1. 신재생에너지 관련법 366
1.1 신에너지 및 재생에너지 개발？이용？보급 촉진법 366
1.1.1 신에너지 및 재생에너지 개발？이용？보급 촉진법 시행령 372
1.1.2 신에너지 및 재생에너지 개발？이용？보급 촉진법 시행규칙 376
2. 전기관계법규 379
2.1 전기사업법 379
2.1.1 전기사업법 시행령 383
2.1.2 전기사업법 시행규칙 385
2.2 전기공사업법 387
2.2.1 전기공사업법 시행령 389
2.2.2 전기공사업법 시행규칙 390
2.3 전기설비기술기준 및 한국전기설비규정(KEC) 392
2.3.1 전기설비기술기준 392
2.3.2 한국전기설비규정(KEC) 394
▶출제예상문제 467



12장 기초이론


1. 전기기초 482
1.1 R, L, C 회로 482
1.2 저항(R) 483
1.3 인덕턴스(L) 484
1.4 정전용량(C) 485
1.5 복소수 계산 485
1.6 축전지(태양전지 모듈)의 접속 487
1.7 교류회로의 파형률, 파고율, 왜형률 487
1.8 키르히호프의 법칙 489
1.9 회로망의 정리 489
1.10 전압, 전류의 측정 490
1.11 배율기와 분류기 491
1.12 기존 전력망과 스마트 그리드(Smart Grid) 비교 491
2. 전자 기초 492
2.1 원자와 전자 492
2.2 고체 내의 전자 운동 495
2.3 전자 회로 소자 497
2.4 전력 변환용 반도체 소자 499
3. 수학 기초 및 전기 용어 501
3.1 대수공식 501
3.2 삼각함수 502
3.3 전기 용어 정의 503
3.4 단위 505
▶출제예상문제 506




부록


▶부록 1 분산형전원 배전계통연계 기술기준 514
▶부록 2 전기 관련 그림기호 527




신재생에너지발전설비 기능사 필기


▶제1회 기능사 필기적중 예상문제 548
▶제2회 기능사 필기적중 예상문제 565
▶제3회 기능사 필기적중 예상문제 581
▶제4회 기능사 필기적중 예상문제 596
▶제5회 기능사 필기적중 예상문제 611
▶제6회 기능사 필기적중 예상문제 625
▶제7회 기능사 필기적중 예상문제 641
▶제8회 기능사 필기적중 예상문제 655
▶제9회 기능사 필기적중 예상문제 669
▶제10회 기능사 필기적중 예상문제 683
▶제11회 기능사 필기적중 예상문제 697
▶제12회 기능사 필기적중 예상문제 711
▶제13회 기능사 필기적중 예상문제 726
▶제14회 기능사 필기적중 예상문제 740
▶제15회 기능사 필기적중 예상문제 755
▶제16회 기능사 필기적중 예상문제 769
▶제17회 기능사 필기적중 예상문제 785
▶제18회 기능사 필기적중 예상문제 799
▶제19회 기능사 필기적중 예상문제 813
▶제20회 기능사 필기적중 예상문제 827
▶제21회 기능사 필기적중 예상문제 842
▶제22회 기능사 필기적중 예상문제 857
▶제23회 기능사 필기적중 예상문제 873
▶제24회 기능사 필기적중 예상문제 888
▶제25회 기능사 필기적중 예상문제 903
▶제26회 기능사 필기적중 예상문제 918
▶제27회 기능사 필기적중 예상문제 933

머리말

그린 뉴딜은 기존의 화석 에너지 중심의 에너지를 신생 에너지로 전환하면서 기후변화에 대응하고, 이를 통해 경제 위기 극복과 고용ㆍ투자 효과를 얻는 것을 전제로 한다. 그린 뉴딜은 건물, 수송, 도시 숲, 신재생에너지, 자원순환 5개의 분야에 집중되어 있다.
먼저 세계 온실가스 감축 방향에 맞춤형 온실가스 총량제와 제로 에너지 의무화는 건물과 도심, 산업 현장 등에서 발생하는 온실가스를 줄여 환경을 보호하는 것을 골자로 한다. 전문가들 역시 그린 뉴딜을 포스트 코로나의 대처법으로 공감하고 있으며, 경제적 효과 역시 기대할 수 있을 것이라 분석하며, 이산화탄소 배출을 억제하기 위해서는 과감한 에너지 절감 정책으로 에너지 수요를 줄이는 한편 태양광 등 청정에너지 비중을 획기적으로 높이려는 노력의 필요성을 강조하고 있다.

이에 우리 정부도 2011년 국가기술자격법을 개정하여 2013년 1월 1일부터 「신재생에너지 발전설비(태양광) 기능사」 자격증 시험이 실시되고 있으며, 본서는 2022.1.1.～2024. 12.31. 적용 출제기준에 맞추어 집필되었으며, 2017.3.31일부터 신재생에너지발전설비(태양광) 기능사를 취득한 사람도 전기공사업 업무수행을 위한 전기공사기술자로 인정되고 있다. 또한 현재까지 출제된 필기시험에서 본서의 내용은 높은 적중률을 보이고 있다.

본서는 최근 개정된 신에너지 및 재생에너지 개발ㆍ이용ㆍ보급 촉진법령, 신ㆍ재생에너지 설비의 지원 등에 관한 지침의 “태양광발전설비 시공기준”, 분산형전원 배전계통 연계기술기준, 전기사업법령, 전기설비기술기준 등과 2021.1.1.부터 시행되는 한국전기설비규정(KEC)의 내용 등을 반영하여 현장실무의 업무처리에 혼란이 없도록 집필하였다.

또한, 변경된 국가기술자격시험 출제기준(필기)에 맞춰 신재생에너지발전설비(태양광)기능사 교재의 구성을 제1장 신재생에너지 개요, 제2장 태양광발전 시스템 개요, 제3장 태양광 모듈, 제4장 태양광 인버터, 제5장 관련기기 및 부품, 제6장 태양광발전 시스템 시공, 제7장 태양광발전시스템 운영, 제8장 태양광발전시스템 품질관리, 제9장 태양광발전시스템 유지보수, 제10장 태양광발전설비 안전관리, 제 11장 관련법규로 구성하였으며, 전기？전자에 대한 기초가 부족한 분들을 위하여 제12장 전기ㆍ전자 기초이론을 추가 구성하여 학습의 성과를 높일 수 있도록 배려하였다. 이러한 구성으로 태양광발전 시스템을 체계적으로 배울 수 있는 교재로서 사용할 수 있고, 산업현장에서 실무자가 쉽게 적용할 수 있는 실용도서로도 활용할 수 있다.

최선을 다해 집필하였지만 뜻하지 않는 곳에서 잘못이나 미흡한 점이 있을 수도 있다. 이 점에 대해서는 독자 여러분의 넓은 이해와 양해, 올바른 제언(提言)도 함께 부탁드리며, 잘못된 부분이나 미흡한 점은 추후 개정판에 보완할 것을 약속하고 독자 여러분들과 저자가 함께 수정, 보완하여 누구에게나 사랑받고, 디딤돌이 될 수 있는 도서가 될 수 있도록 최선의 노력을 할 것이다.

끝으로 본서는 부와 명예를 축적하기 위해 만든 것이 아닌 신재생에너지 발전시스템의 발전을 위한 소명의식과 함께 독자 여러분들의 조금 더 빠른 신재생에너지 기술의 습득과 이해를 위해서 만들어졌음을 알려드리며, 집필에 참고자료가 되었던 국내·외 여러 도서의 저자들과 출판하기까지 많은 도움과 격려를 해주신 교수님들 그리고 출판을 위해 많은 정성을 기울여주신 도서출판 엔트미디어 관계자 여러분들께 진심으로 감사의 마음을 전하는 바이다.
저자 일동