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2019 신재생에너지 발전설비(태양광) 기능사 필기
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2019 신재생에너지 발전설비(태양광) 기능사 필기

  • 신재생에너지발전시스템연구회
  • |
  • 엔트미디어
  • |
  • 2018-12-10 출간
  • |
  • 758페이지
  • |
  • 188 X 257 mm
  • |
  • ISBN 9791196493660
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북스크린영상으로 만나보는 한 권의 책 이야기

출판사서평

 

 

머리말

 

미국 매사추세츠대의 로버트 드콘토 교수와 펜실베이니아주립대의 데이비브 폴라드 교수는 지구 온난화에 따른 해수면 상승 속도가 기존 예측보다 훨씬 빨라, 지구 온난화를 지금처럼 방치해 남극 빙하가 급속히 녹는 최악의 상황을 가정할 경우 2100년까지 해수면이 2[ｍ]정도 상승할 것으로 내다봤다. 이는 유엔 산하 기구인 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)의 최신 전망치인 1[ｍ]보다 두 배 정도나 빠른 것이다. 해수면이 상승하면 저지대 해안도시나 저지대 국가들은 지구상에서 사라질 위기에 처해 있는 것이다. 이러한 위기를 극복하기 위해 2015.12.12.일 196개 당사국 만장일치로 신(新)기후협약인 파리협정(Paris Agreement)을 채택하고, 2020년 ‘교토의정서’ 종료 후 2021년부터 신(新)기후체제로 출범하여 2016.11.04.일 정식 발효되었다. 

 

신(新) 기후협약에 따른 우리나라의 온실가스(이산화탄소 : CO2) 감축목표는 2030년 배출전망치 대비 37[%] 감축하는 것을 국제사회에 공약하였고 이를 달성하기 위해 2016.08월에 수립된 “2030 청정에너지기술 로드맵(Road Map)”에 의하면 2030년까지 재생에너지 중 태양광발전의 지속적 확대, 에너지 자립섬 구축, ICBM(IoT, Cloud, Big data, Mobile)기술을 기반으로 한 CEMS(Community Energy Management System) 구축을 국가전략프로젝트로 추진키로 함에 따라 정부는 태양광에너지 분야의 기술인력 양성사업에도 적극 지원하고 있으며, “신재생 3020” 국가 비전(Vision)에 따라 2030년까지 신재생에너지의 비중을 전체 전력생산의 20[%]를 공급하기 위한 신규 재생에너지 설비용량 총 48.7GW 중 태양광이 30.8GW(63[%])로 가장 많고, 풍력도 16.6GW(34[%])를 목표를 세웠다. 이를 실현하기 위하여 태양광발전소의 인.허가, 기획.설계.시공.감리.운영, 안전관리 업무를 수행할 태양광발전설비 분야 전문인력이 부족한 실정이다.

 

이에 우리 정부도 2011년 국가기술자격법을 개정하여 2013년 1월 1일부터 .신재생에너지 발전설비(태양광) 기능사. 자격증 시험이 실시되고 있으며, 본서는 2019.1.1.～2021. 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 변경된 국가기술자격시험 출제기준(필기)에 맞춰 신재생에너지 발전설비(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 전기.전자 기초이론을 추가 구성하여 학습의 성과를 높일 수 있도록 배려하였다. 이러한 구성으로 태양광발전 시스템을 체계적으로 배울 수 있는 교재로서 사용할 수 있고, 기능사의 국가기술 자격증 취득을 위한 수험서로 활용할 수 있으며, 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

목차


1장 신재생에너지의 원리 및 특징

1. 신재생에너지 개요 16
1.1 신재생에너지의 종류 16
1.2 신(新)기후협약 파리협정(Paris Agreement) 17
2. 태양광발전(Photovoltaic) 19
2.1 개요 19
2.2 태양광발전의 원리 19
2.3 태양광발전의 특징 20
3. 풍력발전 21
3.1 개요 21
3.2 풍력발전의 원리 21
3.3 풍력발전의 특징 23
4. 수력발전 23
4.1 개요 23
4.2 수력발전의 원리 23
4.3 수력발전의 특징 24
4.4 수력발전방식의 종류 25
5. 연료전지 26
5.1 개요 26
5.2 연료전지의 원리 26
5.3 연료전지의 종류 27
5.4 연료전지의 특징 28
6. 태양열 발전 29
6.1 개요 29
6.2 태양열발전의 원리 29
6.3 태양열발전의 특징 29
6.4 태양열발전의 종류 29
7. 석탄 액화가스화 및 중질잔사유 가스화 30
7.1 개요 30
7.2 석탄의 액화 및 가스화 원리 31
7.3 석탄의 액화, 가스화 및 중질잔사유 가스화 특징 32
8. 수소에너지(hydrogen energy) 32
8.1 개요 32
8.2 수소 관련 기술 32
8.3 수소에너지의 특징 33
9. 지열발전 34
9.1 개요 34
9.2 지열발전의 원리 34
9.3 지열발전의 특징 34
10. 해양에너지 35
10.1 조력발전 35
10.2 조류발전 36
10.3 파력발전 36
10.4 온도차 발전 37
11. 바이오 에너지(Biomass energy) 38
11.1 개요 38
11.2 바이오에너지의 원리 38
11.3 바이오에너지의 특징 39
12. 폐기물 에너지 39
▶출제예상문제 40

2장 태양광발전시스템 개요

1. 태양광발전 개요 44
1.1 태양광발전의 정의 44
1.2 태양광발전의 역사 44
1.3 태양광발전의 특징 46
1.4 태양광발전의 원리 46
1.5 태양광발전의 시장전망 50
1.6 태양 일조(일사)량 52
2. 태양광발전시스템 정의 및 종류 55
2.1 태양광발전시스템의 정의 55
2.2 태양광발전시스템의 종류 56
3. 태양전지 58
3.1 태양전지의 구조 및 동작원리 58
3.2 태양전지의 변환효율 64
3.3 태양전지 특성의 측정법 68
3.4 태양전지 반도체의 종류 72
4. 태양광발전시스템의 구성기기 87
4.1 태양전지 모듈 및 어레이 87
4.2 파워컨디셔너 시스템(PCS : Power Conditioner System) 89
4.3 전력저장 장치 90
▶출제예상문제 92

3장 태양광 모듈

1. 태양광 모듈의 개요 101
1.1 태양전지의 특성 101
1.2 태양전지 모듈의 구조 104
1.3 기능별 태양광 모듈 110
2. 태양전지 모듈의 설치유형 111
2.1 일반부지 설치유형 111
2.2 건축물 설치유형 112
2.3 수상 설치유형 119
▶출제예상문제 123

4장 파워컨디셔너

1. 파워컨디셔너의 개요 129
1.1 파워컨디셔너의 역할 129
1.2 파워컨디셔너의 회로방식 129
1.3 인버터의 원리 131
1.4 파워컨디셔너의 구성 및 특징 133
2. 파워컨디셔너의 기능 138
2.1 자동운전/정지기능 138
2.2 최대전력 추종제어기능(MPPT) 139
2.3 단독운전 방지기능 140
2.4 자동전압 조정기능 142
2.5 직류 검출기능 142
2.6 직류 지락 검출기능 143
2.7 계통연계 보호장치 143
2.8 파워컨디셔너의 종류와 선정 144
▶출제예상문제 148

5장 관련기기 및 부품

1. 바이패스 소자와 역류 방지 소자 153
1.1 바이패스 소자 153
1.2 역류방지 소자 155
2. 접속함 157
2.1 어레이 측 개폐기 157
2.2 주 개폐기 158
2.3 피뢰소자 160
2.4 단자대 161
2.5 접속함 선정 시 고려사항 161
3. 교류측 기기 162
3.1 분전반 162
3.2 차단기 163
3.3 변압기 165
3.4 적산전력량계 170
3.5 보호계전기 170
4. 전력저장장치(축전지) 172
4.1 계통연계 시스템용 축전지 172
4.2 독립형 전원시스템용 축전지의 선정 173
4.3 축전지의 설계 시 고려사항 175
4.4 축전지의 취급 시 주의사항 176
5. 낙뢰 대책 179
5.1 뇌 보호(방호)대책 179
5.2 뇌서지 대책 181
5.3 피뢰소자의 선정 182
▶출제예상문제 184

6장 태양광발전시스템 시공

1. 태양광발전시스템 시공 준비 188
1.1 태양광발전시스템의 시공절차 188
1.2 태양광발전시스템 시공 시 필요한 장비 목록 191
1.3 태양광발전시스템 관련기기 반입 및 검사 191
1.4 태양광발전시스템 시공안전 대책 193
1.5 시공체크리스트 193
2. 태양광발전시스템 구조물 시공 197
2.1 구조물 유형별 시공 197
2.2 구조물 유형별 태양광 어레이 설치 202
3. 배관, 배선공사 212
3.1 태양광 모듈과 파워컨디셔너(PCS)간의 배관, 배선 212
3.2 태양광 파워컨디셔너(PCS)에서 분전반간의 배관, 배선 217
3.3 태양광 어레이 검사 221
3.4 케이블 선정 및 단말처리 222
3.5 방화구획 관통부의 처리 224
4. 접지공사 226
4.1 접지공사의 목적 226
4.2 저압 전기설비 IEC 계통접지방식 232
4.3 접지공사의 종류 및 적용 243
4.4 접지공사의 시설방법 245
4.5 접지저항의 측정 256
▶출제예상문제 262

7장 태양광발전시스템 운영

1. 운영 계획 및 사업개시 275
1.1 일별, 월별, 연간 운영계획 수립 시 고려요소 275
2. 태양광발전시스템의 운전 278
2.1 태양광발전시스템의 운영체계 및 절차 278
2.2 태양광발전시스템 운전조작 방법 280
2.3 태양광발전시스템 동작원리 281
2.4 태양광발전시스템 운영 점검사항 286
2.5 태양광발전시스템 계측 287
▶출제예상문제 293

8장 태양광발전시스템 품질관리

1. 성능평가 299
1.1 성능평가 개념 299
1.2 성능평가를 위한 측정요소 299
2. 품질관리 기준 301
2.1 태양광발전 모듈 시험 301
2.2 태양광발전 모듈의 안전성 시험 306
3. 신재생에너지 설비심사 세부기준(KS C 8565) 310
3.1 중대형 태양광발전용 인버터(계통연계형, 독립형) 310
▶출제예상문제 325

9장 태양광발전시스템 유지보수

1. 유지보수 개요 330
1.1 유지보수 의의 330
1.2 유지보수 절차 332
1.3 유지보수 계획 시 고려사항 335
1.4 유지보수 관리지침 339
2. 유지보수 세부내용 343
2.1 발전설비 유지관리 343
2.2 수?변전설비 유지관리 347
2.3 태양광발전시스템 고장원인 359
2.4 태양광발전시스템 문제 진단 359
2.5 고장별 조치방법 368
2.6 발전 형태별 정기보수 및 긴급보수 371
▶출제예상문제 378

10장 태양광발전시스템 안전관리

1. 위험요소 및 위험관리방법 393
1.1 태양광발전시스템의 위험요소 및 위험관리방법 393
2. 안전관리 장비 406
2.1 안전장비 종류 406
2.2 안전장비 관리요령 415
▶출제예상문제 416

11장 관련법규

1. 신에너지 및 재생에너지 개발?이용?보급 촉진법 420
1.1 목적 420
1.2 용어의 정의 420
1.3 기본계획과 연차별 실행계획 423
1.4 신재생에너지 정책심의회 423
1.5 신재생에너지 기술개발 및 이용?보급 사업비의 조성 424
1.6 사업의 실시 425
1.7 신재생에너지 사업에의 투자권고 및 신재생에너지 이용의무화 등 426
1.8 신재생에너지 공급의무화 등 427
1.9 신재생에너지 공급인증서 등 427
1.10 공급인증기관의 지정 등 429
1.11 공급인증기관의 업무 등 430
1.12 공급인증기관 지정의 취소 등 431
1.13 신재생에너지 설비의 인증 등 432
1.14 지원 중단 등 432
1.15 신?재생에너지 기술의 국제표준화 지원 432
1.16 보급사업 433
1.17 벌칙 적용 시의 공무원 의제 433
1.18 벌칙 433
1.19 신?재생에너지 공급의무화(RPS) 제도 434
1.20 RPS 제도 공급인증서 435
2. 전기사업법 437
2.1 전기사업법 437
2.2 전기사업법 시행령 440
2.3 전기사업법 시행규칙 441
3. 전기공사업법 444
3.1 전기공사업법 444
3.2 전기공사업법 시행령 445
3.3 전기공사업법 시행규칙 447
4. 전기설비기준 및 판단기준 448
4.1 전기설비기술기준(총칙) 448
4.2 발?변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳에 시설 459
4.3 전선로 461
4.4 옥내배선 473
4.5 지능형 전력망 480
▶출제예상문제 483

12장 기초이론

1. 전기기초 503
1.1 R, L, C 회로 503
1.2 저항(R) 504
1.3 인덕턴스(L) 505
1.4 정전용량(C) 506
1.5 복소수 계산 506
1.6 축전지(태양전지 모듈)의 접속 508
1.7 교류회로의 파형률, 파고율, 왜형률 508
1.8 키르히호프의 법칙 510
1.9 회로망의 정리 510
1.10 전압, 전류의 측정 511
1.11 배율기와 분류기 512
1.12 기존 전력망과 스마트 그리드(Smart Grid) 비교 512
2. 전자 기초 513
2.1 원자와 전자 513
2.2 고체 내의 전자 운동 516
2.3 전자 회로 소자 518
2.4 전력 변환용 반도체 소자 520
3. 수학 기초 및 전기 용어 522
3.1 대수공식 522
3.2 삼각함수 523
3.3 전기 용어 정의 524
3.4 단위 526
▶출제예상문제 527

부록

▶부록 1 분산형전원 배전계통연계 기술기준 534
▶부록 2 태양광설비 시공기준, 가이드 라인 548
▶부록 3 전기관련 그림기호 555

신재생에너지발전설비 기능사 필기

▶제1회 기능사 필기적중 예상문제 580
▶제2회 기능사 필기적중 예상문제 598
▶제3회 기능사 필기적중 예상문제 613
▶제4회 기능사 필기적중 예상문제 628
▶제5회 기능사 필기적중 예상문제 643
▶제6회 기능사 필기적중 예상문제 657
▶제7회 기능사 필기적중 예상문제 672
▶제8회 기능사 필기적중 예상문제 686
▶제9회 기능사 필기적중 예상문제 700
▶제10회 기능사 필기적중 예상문제 714
▶제11회 기능사 필기적중 예상문제 727
▶제12회 기능사 필기적중 예상문제 741
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