그린 뉴딜은 기존의 화석 에너지 중심의 에너지를 신생 에너지로 전환하면서 기후변화에 대응하고, 이를 통해 경제 위기 극복과 고용‧투자 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 노력이 필요성을 강조하고 있다.

이에 우리 정부도 2011년 국가기술자격법을 개정하여 2013년 1월 1일부터 ｢신재생에너지 발전설비(태양광) 자격증 시험이 실시되고 있으며, 2017.3.31일부터 신재생에너지발전설비(태양광) 기사/산업기사/기능사를 취득한 사람도 전기공사업 업무수행을 위한 전기공사기술자로 인정되고 있다. 아울러 본서는 2022.1.1.～2024.12.31. 적용되는 기사 출제기준에 맞추어 집필되었으며, 현재까지 출제된 필기시험에서 본서의 내용은 높은 적중률을 나타내고 있다.

본서는 최근 개정된 신에너지 및 재생에너지 개발ㆍ이용ㆍ보급 촉진법령, 신·재생에너지 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 집필되었다.

또한 2020.01.01부터 신재생에너지발전설비(태양광) 기사의 출제기준 시험과목이 변경됨에 따라 불가피하게 기획, 설계, 시공, 운영, 과년도 기출문제 풀이 5과목으로 구성 하였으며, 기획, 설계, 시공 과목에는 기존 출제기준의 이론, 법규 과목이 분산배치 되었으므로 2013～2019년 기출문제(이론, 법규)의 학습도 필요하다. 꼼꼼하게 집필하였기에 태양광발전시스템을 체계적으로 배울 수 있는 대학교 교재로도 사용할 수 있고, 산업현장에서 실무자가 쉽게 적용할 수 있는 실용도서로 활용할 수 있도록 집필하였다.

최선을 다해 집필하였지만 뜻하지 않는 곳에서 잘못이나 미흡한 점이 있을 수도 있다. 이 점에 대해서는 독자 여러분의 넓은 이해와 양해를 구하며, 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.

기술사 봉 우 근 편저

1 과목 태양광발전시스템 기획

제1장 태양광발전 설비용량 조사

1. 음영분석 18

1.1 음영분석 18

1.2 어레이 이격거리 21

2. 태양광발전 설비용량 산정 25

2.1 발전 설비용량 산정 25

2.2 태양광발전 모듈 선정 29

2.3 태양광 인버터 선정 33

2.4 태양광발전 모듈의 온도계수 특성 등 44

3. 태양광발전시스템 구성요소 개요 50

3.1 태양전지 50

3.2 태양광발전 모듈 64

3.3 전력변환장치 74

3.4 전력저장 장치 87

3.5 바이패스 소자 98

3.6 역류방지 소자 101

3.7 접속함 102

3.8 교류측 기기 107

3.9 피뢰소자 등 108

제2장 태양광발전사업 환경분석

1. 주변 기상･환경 검토 113

1.1 일조시간, 일조량 113

1.2 위도, 경도, 방위, 고도각 114

1.3 설치 가능여부 조사 117

1.4 주변 환경조건 및 기후자료 분석 등 118

제3장 태양광발전사업 부지 환경조사

1. 태양광발전부지 조사 122

1.1 태양광발전부지 타당성 검토 122

1.2 태양광발전부지 조사 122

1.3 발전부지 면적 123

1.4 공부서류 등 검토 123

제4장 태양광발전 사업부지 인허가 검토

1. 국토 이용에 관한 법령 검토 127

1.1 전기사업법령 127

1.2 전기공사업 법령 141

1.3 전기(발전)사업 허가 기준 146

1.4 국토의 계획 및 이용에 관한 법령 149

2. 신재생에너지 관련 법령 검토 160

2.1 신에너지 및 재생에너지 개발･이용･보급 촉진법령 160

2.2 신에너지 및 재생에너지 설비의 지원 등에 관한 규정 및 지침 172

2.3 신에너지 및 재생에너지 공급의무화제도 관리 및 운영 지침 등 177

3. 태양광발전 사업계획서 작성 189

3.1 전기사업신청서 검토 189

3.2 송전관계일람도 준비 등 190

4. 태양광발전 인허가 검토 191

4.1 인허가 법령 검토 191

4.2 개발행위 인허가 검토 193

4.3 관련기관 인허가 기준 195

4.4 제반서류 및 첨부서류 준비 등 196

제5장 태양광발전사업 경제적 분석

1. 태양광발전 사업계획서 작성 198

1.1 사업비 198

1.2 경제성 분석 201

2. 태양광발전량 분석 206

2.1 부하설비용량 206

2.2 전력설비 손실 208

2.3 태양광발전시스템 이용률 등 210

2 과목 태양광발전시스템 설계

제1장 태양광발전 토목 설계

1. 태양광발전 토목 설계 212

1.1 토목 설계도서 212

1.2 토목측량 및 지반조사도서 213

2. 태양광발전 토목 설계도면 검토 219

2.1 토목 설계도면 219

제2장 태양광발전 구조물 설계

1. 태양광발전 구조물 설계 225

1.1 구조물 기초 225

1.2 구조물 설계도서 229

1.3 구조계산서 231

1.4 구조물 형식 239

2. 태양광발전 구조물 설계 검토 247

2.1 안전성, 시공성, 내구성을 고려한 설계도서 검토 247

제3장 태양광발전 어레이 설계

1. 태양광발전 전기배선 설계 250

1.1 태양광발전 모듈 배선 250

1.2 전기설비기술기준 251

1.3 한국전기설비규정(KEC) 254

1.4 내선규정 등 327

2. 태양광발전 모듈배치 설계 339

2.1 태양광발전 모듈의 직병렬 계산 339

2.2 태양광발전 모듈 배치 등 342

3. 태양광발전 어레이 전압강하 계산 346

3.1 전압강하 및 전선 선정 346

3.2 어레이 출력전압 특성 등 351

3.3 직류측 구성기기 선정 351

제4장 태양광발전 연계장치 설계

1. 태양광발전 수배전반 설계 353

1.1 수배전반 설계도서 작성 353

1.2 분산형전원 배전계통연계 기술기준 등 362

1.3 교류측 구성기기 선정 367

1.4 전기실 면적 선정 378

2. 태양광발전 관제시스템 설계 379

2.1 방범시스템 379

2.2 방재시스템 381

2.3 모니터링 시스템 393

제5장 태양광발전시스템 감리

1. 태양광발전 설계 감리 398

1.1 설계도서 검토 398

1.2 전력기술 관리법 401

1.3 설계 감리업무 수행 지침 409

제6장 도면작성

1. 도면기호 419

1.1 전기도면 관련 기호 419

1.2 토목도면 관련 기호 425

1.3 건축도면 관련 기호 428

2. 설계도서 작성 432

2.1 설계도서의 종류 432

2.2 시방서의 개념 436

2.3 시방서 작성요령 437

2.4 설계도의 개념 439

2.5 설계도의 작성요령 439

3 과목 태양광발전시스템 시공

제1장 태양광발전 토목공사

1. 태양광발전 토목공사 수행 444

1.1 설계도면의 해석 444

1.2 토목 시공 기준 446

1.3 사용자재의 규격 447

1.4 시방서 검토 449

2. 태양광발전 토목공사 관리 450

2.1 공정관리 450

2.2 토목설계 내역 검토 453

2.3 시공계획서 검토 468

2.4 시공 상태 적합성 471

2.5 공사현장 환경관리 등 472

제2장 태양광발전 구조물 시공

1. 태양광발전 구조물 시공 475

1.1 태양광발전용 구조물 설치 475

1.2 구조물 형태와 시공 공법 등 483

제3장 태양광발전 전기시설 공사

1. 태양광발전 원별 시공기준 484

1.1 어레이 시공 484

1.2 전기 배선 및 접속반 설치 기준 489

1.3 사용자재 규격 및 적합성 490

2. 태양광발전 계통연계장치 시공 493

2.1 발전량 및 입출력 상태 확인 493

2.2 인버터와 제어장치 설치 496

2.3 수배전반 설치 496

2.4 계통 연계 시공 497

2.5 전기실 건축물 시공 498

2.6 전기 및 위험물 관련 법규 등 499

3. 전기, 전자 기초 505

3.1 전기 기초 이론 505

3.2 전자 기초 이론 520

3.3 송전설비 기초 이론 524

3.4 배전설비 기초 이론 534

3.5 변전설비 기초 이론 540

4. 배관・배선 공사 547

4.1 배관 시공 547

4.2 배선 시공 547

4.3 케이블트레이 시공 554

4.4 덕트 시공 등 556

제4장 태양광발전장치 준공검사

1. 태양광발전 사용전 검사 560

1.1 보호계전기 특성 및 동작시험 560

1.2 접지 및 절연저항 566

1.3 보호장치 종류 및 시설조건 570

1.4 안전진단 절차 및 설비 572

1.5 단락전류 및 지락전류 573

1.6 낙뢰 보호설비 등 581

1.7 사용전 검사 준비 582

1.8 항목별 세부검사 및 동작시험 등 587

4 과목 태양광발전시스템 운영

제1장 태양광발전시스템 운영

1. 태양광발전 사업개시 신고 596

1.1 사업개시 신고 등 596

1.2 SMP 및 REC 정산관리 등 599

1.3 전기안전관리 선임 등 602

2. 태양광발전설비 설치 확인 605

2.1 설비점검 체크리스트 605

2.2 설치된 발전설비 부품의 성능검사 등 610

2.3 발전설비 설치 확인 등 649

3. 태양광발전시스템 운영 650

3.1 발전시스템 점검 방법과 시기 650

3.2 태양광 모니터링 시스템 652

3.3 발전시스템 운영 관리 계획 662

3.4 발전시스템 비정상 운영 시 대처 및 조치 등 664

제2장 태양광발전시스템 유지

1. 태양광발전 준공 후 점검 668

1.1 태양광발전 모듈･어레이 측정 및 점검 668

1.2 토목시설물 점검 675

1.3 접속함, 인버터, 주변기기･장치 점검 676

1.4 운전, 정지, 조작, 시험 준공도면 검토 677

1.5 준공도면 검토 등 683

2. 태양광발전 점검개요 683

2.1 일상점점 항목 및 점검요령 683

2.2 정기점점 항목 및 점검요령 684

3. 태양광발전 유지관리 687

3.1 발전설비 유지관리 687

3.2 송전설비 유지관리 693

3.3 태양광발전 시스템 고장원인 705

3.4 태양광발전시스템 문제진단 709

3.5 고장별 조치방법 723

3.6 유지관리 매뉴얼 724

제3장 태양광발전시스템 안전관리

1. 태양광발전 시공상 안전 확인 726

1.1 시공 안전관리 726

1.2 안전교육의 시행과 훈련 730

1.3 안전관리 조직운영 등 731

2. 태양광발전 설비상 안전 확인 733

2.1 설비 안관전리 733

2.2 설비 보존 계획 733

2.3 작업 중 안전대책 등 737

3. 태양광발전 구조상 안전 확인 744

3.1 구조 안전관리 744

3.2 구조물 시공절차와 방법 746

3.3 천재지변에 따른 구조상 안전계획 747

3.4 안전관련 법규 등 748

4. 안전관리 장비 756

4.1 안전장비 종류 756

4.2 안전장비 관리요령 765

5 과목 태양광발전시스템 기사 기출문제 (2013~2021)

▪2013년 태양광발전시스템 기사 기출문제 768

▪2014년 태양광발전시스템 기사 기출문제 788

▪2015년 태양광발전시스템 기사 기출문제 808

▪2016년 태양광발전시스템 기사 기출문제 847

▪2017년 태양광발전시스템 기사 기출문제 888

▪2018년 태양광발전시스템 기사 기출문제 942

▪2019년 태양광발전시스템 기사 기출문제 996

▪2020년 태양광발전시스템 기사 기출문제 1052

▪2021년 태양광발전시스템 기사 기출문제 1098