건물일체형 태양광발전(BIPV)

BIPV란 무엇인가

건물일체형 태양광발전, 즉 BIPV는 태양광 모듈이 건축 외피 자재를 대신하는 설비다.

그래서 모듈이 창호나 외벽처럼 건물을 감싸는 역할을 맡으면서 전기도 만든다.

건축과 전기 설계를 함께 고려해야 하는 주제다.

설치 방식에 따른 세 가지 유형

설치 방식에 따라 건물 전체를 세 가지로 나눈다.

건물설치형은 옥상 구조물 위에, 건물부착형(BAPV)은 경사지붕이나 외벽에 밀착해 설치한다.

건물일체형(BIPV)은 모듈이 건축 자재의 역할을 직접 맡는다.

BIPV의 핵심은 설치 위치가 아니라 모듈이 건축 기능을 맡느냐에 있다.

발전 구성과 흐름

태양전지 셀은 빛을 직류 전기로 바꾸는 최소 단위다.

셀을 묶은 모듈은 유리와 프레임으로 셀을 보호하며, BIPV에서는 이 유리가 외장재 역할을 맡는다.

모듈에서 나온 직류는 인버터에서 교류로 바뀌어 건물 분전반에 연결된다.

이렇게 발전과 건축 기능을 한 부재에서 함께 설계하는 것이 BIPV의 특징이다.

발전량 계산 예

연간 발전량은 일사량, 면적, 변환효율, 성능비를 곱해 대략 구한다.

예를 들어 일사량 1,200 kWh/m², 면적 100 m², 효율 0.15, 성능비 0.75이면 13,500 kWh다.

결과는 연간 1만 kWh대라 상식 범위다. 수직 외벽은 방위별 일사량을 따로 구해야 한다.

헷갈리는 점

첫째, BIPV와 BAPV를 혼동하는 실수가 가장 많다.

BAPV는 기존 지붕이나 외벽에 밀착 설치하는 방식이고, BIPV는 모듈이 건축 부자재 역할을 대신한다.

둘째, 효율과 출력을 같은 개념으로 설명하면 안 된다. 효율은 같은 면적에서의 출력 비율이다.

채점에서는 정의 문장과 등급 구분 기준을 확인한다.

정리와 앞 문제 정답

앞 문제의 답은 BIPV다. 모듈이 빠지면 외피 기능도 무너진다.

BIPV는 모듈이 건축 외피 자재와 발전 기능을 함께 맡는 설비다.

설치 방식은 건물설치형, BAPV, BIPV로 나뉘고 핵심 판단은 외피 기능 상실 여부다.

발전량은 면적, 일사량, 변환효율, 성능비를 곱해 대략 구한다.

설계할 때는 건축과 전기를 함께 검토한다.