PV시스템의 고장원인 및 사고사례 분석과 ETA를 적용한 전기화재 위험감소대책 Reduction Plan of Electrical Fire through Analysis of the Electric Failure and Accident Cases and Application of ETA in PV System원문보기
기후변화 대응, 미세먼지 저감, 원전 안전 등의 사회적 이슈 및 국제 원유가격의 변동에 따른 에너지 수급의 불안감, 더불어 에너지 고갈 문제 등에 따라 범세계적으로 환경과 관련된 각종 국제 기준이 강화되고 있으며 최근 전 세계적으로 신재생에너지에 대한 관심과 투자가 빠른 속도로 늘어나고 있다. 국내에도 친환경적 에너지 개발 및 에너지 다원화가 절실히 요구되어 산업통상자원부에서는 ‘대체에너지 개발보급 및 이용보급 촉진법(신재생에너지법)’ 등 관련법 제정 등을 통하여 ...
기후변화 대응, 미세먼지 저감, 원전 안전 등의 사회적 이슈 및 국제 원유가격의 변동에 따른 에너지 수급의 불안감, 더불어 에너지 고갈 문제 등에 따라 범세계적으로 환경과 관련된 각종 국제 기준이 강화되고 있으며 최근 전 세계적으로 신재생에너지에 대한 관심과 투자가 빠른 속도로 늘어나고 있다. 국내에도 친환경적 에너지 개발 및 에너지 다원화가 절실히 요구되어 산업통상자원부에서는 ‘대체에너지 개발보급 및 이용보급 촉진법(신재생에너지법)’ 등 관련법 제정 등을 통하여 대체에너지 사업을 적극 지원하고 있는 상황이다. 이러한 에너지 전환 시대를 맞이하여 신재생에너지 보급 확대 방향으로 청정하며 거의 무한한 태양에너지를 이용한 태양광발전(Photovoltaic) 설비에 대한 설치 및 관심이 점차 높아지고 있는 실정이다. 이로 인하여 태양광 발전과 관련한 다양한 사고와 재해들이 발생되고 있다. 특히 태양광 발전설비 화재현황을 살펴보면 2010년에 불과 2건이던 것이 2011년∼2012년까지 2년간은 매년 7건씩 늘어났고, 2013년에는 11건, 2014년에는 전년대비 54.5% 증가한 17건으로 급증한 것으로 파악됐다. PV 시스템에서의 전기화재의 증가는 다양한 원인이 있지만 그중에서 모듈별로의 사고와 환경적인 요소로 크게 나타나며, 모듈별로의 사고는 솔라셀(solar cell), 컨트롤박스(control box), 전력변환장치(PCS), 솔라케이블(Solar cable) 및 안전장치가 해당되며, 환경적 요소는 이들 모듈이 외부에 설치되어 있어 습도, 누수 등에 대한 녹이라든지 전기접속부의 접속불량 등이 발생된다. 국내에서의 PV 시스템에 대한 사고 분석은 환경 및 노후에 초점을 두고 있다. 이로 인하여 태양광 발전설비에 대한 전기화재에 대한 방지 및 대책이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 PV 시스템의 고장원인 및 사고사례를 기반으로 PV 시스템에서 발생 가능한 고장원인, 고장모드 및 고장영향을 분석하였고, 분석된 고장원인과 영향을 바탕으로 초기사상과 결과상황들 및 기본사상을 도출하였다. ETA을 통하여 사고요인들의 연쇄로 파악하였고, 최종적으로 안전관리방안을 제시하였다. PV 시스템의 고장원인은 에너지 출력감소 또는 출력이 없는 경우, 열화된 전력품질, 특정부분에 대한 손상, 화재 가능성 등 구성부품과 상관없이 공통적인 영향을 나타내었다. 이는 PV 시스템이 고장 및 사고 발생은 상호 연관관계가 있다고 확인하였다. PV 모듈, PCS, 접지 고장에 대하여 ET 분석을 하였으며, 고장원인으로 발생 가능한 초기사상(19개)과 결과상황들(16개)를 도출하였다. 본 회로도의 초기사상과 결과상황들을 토대로 PV 시스템에서 발생할 수 있는 고장 및 사고상황들을 그려볼 수 있을 것으로 판단되며, PV 시스템의 PV 모듈(접속함), PCS 및 솔라케이블에 대한 재해감소방안을 제시하였으며, 이를 통하여 태양광발전시스템의 유지·관리 및 안전관리에 활용 할 수 있다.
기후변화 대응, 미세먼지 저감, 원전 안전 등의 사회적 이슈 및 국제 원유가격의 변동에 따른 에너지 수급의 불안감, 더불어 에너지 고갈 문제 등에 따라 범세계적으로 환경과 관련된 각종 국제 기준이 강화되고 있으며 최근 전 세계적으로 신재생에너지에 대한 관심과 투자가 빠른 속도로 늘어나고 있다. 국내에도 친환경적 에너지 개발 및 에너지 다원화가 절실히 요구되어 산업통상자원부에서는 ‘대체에너지 개발보급 및 이용보급 촉진법(신재생에너지법)’ 등 관련법 제정 등을 통하여 대체에너지 사업을 적극 지원하고 있는 상황이다. 이러한 에너지 전환 시대를 맞이하여 신재생에너지 보급 확대 방향으로 청정하며 거의 무한한 태양에너지를 이용한 태양광발전(Photovoltaic) 설비에 대한 설치 및 관심이 점차 높아지고 있는 실정이다. 이로 인하여 태양광 발전과 관련한 다양한 사고와 재해들이 발생되고 있다. 특히 태양광 발전설비 화재현황을 살펴보면 2010년에 불과 2건이던 것이 2011년∼2012년까지 2년간은 매년 7건씩 늘어났고, 2013년에는 11건, 2014년에는 전년대비 54.5% 증가한 17건으로 급증한 것으로 파악됐다. PV 시스템에서의 전기화재의 증가는 다양한 원인이 있지만 그중에서 모듈별로의 사고와 환경적인 요소로 크게 나타나며, 모듈별로의 사고는 솔라셀(solar cell), 컨트롤박스(control box), 전력변환장치(PCS), 솔라케이블(Solar cable) 및 안전장치가 해당되며, 환경적 요소는 이들 모듈이 외부에 설치되어 있어 습도, 누수 등에 대한 녹이라든지 전기접속부의 접속불량 등이 발생된다. 국내에서의 PV 시스템에 대한 사고 분석은 환경 및 노후에 초점을 두고 있다. 이로 인하여 태양광 발전설비에 대한 전기화재에 대한 방지 및 대책이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 PV 시스템의 고장원인 및 사고사례를 기반으로 PV 시스템에서 발생 가능한 고장원인, 고장모드 및 고장영향을 분석하였고, 분석된 고장원인과 영향을 바탕으로 초기사상과 결과상황들 및 기본사상을 도출하였다. ETA을 통하여 사고요인들의 연쇄로 파악하였고, 최종적으로 안전관리방안을 제시하였다. PV 시스템의 고장원인은 에너지 출력감소 또는 출력이 없는 경우, 열화된 전력품질, 특정부분에 대한 손상, 화재 가능성 등 구성부품과 상관없이 공통적인 영향을 나타내었다. 이는 PV 시스템이 고장 및 사고 발생은 상호 연관관계가 있다고 확인하였다. PV 모듈, PCS, 접지 고장에 대하여 ET 분석을 하였으며, 고장원인으로 발생 가능한 초기사상(19개)과 결과상황들(16개)를 도출하였다. 본 회로도의 초기사상과 결과상황들을 토대로 PV 시스템에서 발생할 수 있는 고장 및 사고상황들을 그려볼 수 있을 것으로 판단되며, PV 시스템의 PV 모듈(접속함), PCS 및 솔라케이블에 대한 재해감소방안을 제시하였으며, 이를 통하여 태양광발전시스템의 유지·관리 및 안전관리에 활용 할 수 있다.
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