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[한국산업기술시험원] 미국 태양광, 풍력의 기술규제 현황

관리자 2012-07-18 1823

 
미국 태양광, 풍력의 기술규제 현황
 
 
 
기업지원본부 해외협력센터 안덕영 연구원
 
  
 
1. 태양광
 
◆ 개요
 
미국은 에너지 상황에 맞추어 재생에너지 법제에 대한 지속적 논의 및 개정을 통한 관련 정책을 꾸준히 마련하고 있다. 태양광 산업 육성책으로 미국은 2009년 미국경제회생입법안(ARRA, American Recovery and Reinvestment Act)을 승인하고 태양광 설치에 따른 보조금 정책을 도입하여 시행하고 있다. 동 지원 프로그램에는 투자세액공제(ITC, Investment Tax Credits)와 발전세액공제(PTC, Product Tax Credit)가 있으며, 태양광에 대한 지원은 2016년까지 지속된다.
보급제도 측면에서는 의무할당제(RPS, Renewable Portfolio Standards)를 적용하는 주가 점차 확산되고 있으며, 발전차액지원제도(FIT, Feed-in-Tariff)를 소규모로 시행하거나 검토하는 일부 주와 자치제들이 있다. 이와 같이 미국은 연방정부의 정책 외에도 50개 주가 각기 다른 태양광에너지 정책을 시행하고 있어, 미국 시장에 진출하기 위해서는 해당 주의 정책현황을 주의 깊게 검토해야 한다.
다음은 미 태양광협회(SEIA)에서 보고한 2012년 1분기 미국 내 주별 태양광발전 설치 규모 현황에서 강세를 보이고 있는 캘리포니아 주를 비롯한 아리조나 및 플로리다 주의 기술규제 현황이다.
 
◆ 주 별 기술규제 현황
 
Ⅰ) 캘리포니아 주
 ㅇ 캘리포니아 주의 태양광 시스템 보조금 지원 자격요건 [Guidelines for California’s solar electric incentive program (December 2008
    CEC-300-2008-007-CMF)]은 다음과 같다.
 
ⅰ) 평판형 태양광 모듈은 UL 1703에 적합한 것으로 국가인정시험소(NRTL) [Nationally Recognized Testing Laboratories (NRTL), NRTL
     은 반드시 OSHA가 승인한 범위 안에서 UL 1703에 대한 시험을 수행하여야 함. 단, 모든 NRTL이 UL 1703 시험에 대한 OSHA의 승인을
     받은 것은 아님]에서 인증한 것이어야 한다.
 
ⅱ) UL 1703에 따른 시험 외 IEC 61215 또는 IEC 61646 규격의 다음의 사항에 대한 시험을 국제시험인정기구(ILAC)가 지정한 시험소에서
     받아야 한다.
  -  IEC 61215
   ·  10.2 최대 출력 측정                          ·  10.4 온도 계수 측정
   ·  10.5 태양전지 동작온도측정(NOCT)    ·  10.6 표준시험조건(STC)과 NOCT에서의 성능측정
   ·  10.7  낮은 방사 조도 성능측정
 
  - IEC 61646
   ·  10.2 STC에서의 성능측정                  ·  10.4 온도 계수 측정
   ·  10.5 NOCT 측정                               ·  10.6 NOCT의 성능측정
   ·  10.7 낮은 조사 강도에서의 성능측정    ·  10.8 열화(Light-soaking) 측정
 
 ⅲ) 태양광 인버터는 UL 1741의 요구사항에 부합되어야 하며, 보조금 지원 자격을 얻기 위해서 인버터의 각 모델은 NRTL에서 시험되어야
      한다.
 
 ⅳ) 각 모델의 성능 등급은 인버터 성능평가에 대해 명시된 테스트 프로토콜 [Performance Test Protocol for Evaluating Inverters Used
       in Grid-Connected Photovoltaic System]과 가이드라인 [Guidelines for the Use of the Performance Test Protocol for Evaluating
      Inverters Used in Grid-Connected Photovoltaic System]에 의해 결정되며, 요구되는 테스트는 다음과 같다. [http://www.energy.
      ca.gov/r enewables/02-REN-1038/documents/2004-12-01_INVERTER_TEST.PDF]
 
  - 최대 연속 출력
   · 섹션 5.4는 표 5-2 시험조건 A에 대해 전반적으로 수행된다. 단, 시험조건 B~E는 불필요하다.
   · 시험조건 A에서 다음사항은 예외이다.
    a) 시험은 허용주위온도 40℃에서 수행되어야 한다.
    b) dc Vnom은 Vmin+0.25*(Vmax-Vmin)과 Vmin+0.75*(Vmax-Vmin) 중 제조자가 선택할 수 있다.
 
  - 변환 효율
   ·  섹션 5.5는 표 5.3의 시험조건 A,B,C에 대한 평가가 수행되며, 적용되는 사항은 다음과 같다.
    a) 시험은 최대 연속 출력테스트를 위해 선택된 전압과 같은 dc Vnom으로 수행되어야 한다.
    b) 섹션 5.5.의 1단계에서 8단계의 시험 절차는 45℃가 아닌, 25℃에서 수행되어야 한다.
    c) 각 시험조건의 시간을 줄이기 위해, 최고점 출력 수준에서 시작하여 점점 낮추어 진행하도록 한다.
 
  - Tare Losses
  ·  섹션 5.7.1은 전반적으로 수행되어야 함. 단, 섹션 5.7.2와 5.7.3은 불필요하다.
  ·  섹션 5.8의 전력 폴드백(Foldback)과 섹션 5.9의 인버터 성능요소 및 인버터 항복(Yield)에 대한 시험은 요구되지 않는다.
  ·  시험된 인버터는 UL 1741 인증시험 시, 동일한 하드웨어 및 소프트웨어 구성 평가에 활용된다.
 
 Ⅱ) 아리조나 주
  ㅇ 태양광 발전 시스템은 다음의 기준 [State of Arizona Solar Devices : Guidelines and Procedures]을 반드시 만족해야 한다.
 
  (ⅰ) 태양광 모듈 및 설비
   -  적용 가능한 NEC [U.S. National Electrical Code, 미국 전기 설비 규격] 요구사항
   -  UL 1703
   -  JPL [Jet Propulsion Laboratory, 제트 추진 연구소] Block V
   -  CEC Specification 503 [Commission of the European Communities, 유럽공동체위원회 표준 503]
   -  IEC 904-3
   -  IEC 1215
 
  (ⅱ) 태양광 모듈과 관계되는 부품
   -  USHUD [United States Housing and Urban Development, 미국 주택도시개발]의 승인
   -  RVIA [RV Industry Association, RV 산업협회]의 승인
 
  (ⅲ) 태양광 일반적 장치 및 시스템
   - 컬렉터, 인버터, 배선과 관련된 태양광 시스템
   - 태양광 발전 RV [Recreational Vehicle, 레저용 자동차]
 
    ·  단, 태양광 제품으로 특별히 제조되지 않는 한 완제품은 제외
 
 Ⅲ) 플로리다 주
  ㅇ 플로리다 주의 태양광 모듈은 다음의 기준 [Test Method for Photovoltaic Module Power Rating (FSEC Standard 202-10, January
      2010)]을 반드시 만족해야 한다.
 
  ⅰ) 비집광형 결정질 실리콘 모듈 
    - 비집광형 결정질 실리콘(c-Si) 모듈은 NRTL이 인정한 평판형 태양광 모듈과 판넬의 안전성 기준인 UL 1703의 인증을 받아야 한다.
    - 또한, 설비의 전기발전 성능을 평가하기 위하여 IEC 61215의 아래 조항에 대한 시험을 받아야 한다.
     · 조항 10.1 외관 검사          · 조항 10.2 STC에서의 성능측정
     · 조항 10.4 온도 계수 측정   · 조항 10.5 태양전지 동작온도측정(NOCT)
     · 조항 10.6 표준시험조건(STC)과 NOCT에서의 성능측정  · 조항 10.7 낮은 방사 조도 성능측정
 
  ⅱ)  비집광형 박막형 모듈
    - 비집광형 박막형 모듈은 NRTL이 인정한 평판형 태양광 모듈과 판넬의 안전성 기준인 UL 1703의 인증을 받아야 한다.
    - 모듈은 설비의 전기발전 성능을 평가하기 위하여 IEC 61646 10.18에 따라 열화테스트를 받은 후, IEC 61646의 아래 조항에 대한 시험
       을 받아야 한다.
    · 조항 10.1 외관 검사             · 조항 10.2 STC에서의 성능측정
    · 조항 10.4 온도계수 평가       · 조항 10.5 NOCT 평가
    · 조항 10.6 NOCT의 성능측정  · 조항 10.7 낮은 방사 조도 성능
 
  ⅲ) 비집광형 건물일체형(BIPV) 모듈
    - 비집광형 박막형 모듈은 NRTL이 인정한 평판형 태양광 모듈과 판넬의 안전성 기준인 UL 1703의 인증을 받아야 한다.
    - 모듈은 또한 설비의 전기발전 성능을 평가하기 위하여 IEC 61215 또는 IEC 61646의 세부항목에 대한 시험을 받아야 하며, 모듈 타입에
       따라 섹션 7.0 또는 8.0의 해당 조항에 대한 자세한 성능 데이터를 보고해야 한다.
    - 시험을 위해 제출된 모듈은 정확한 전지 온도 측정을 위해서 모듈과 기판사이에 내장된 열전대(thermocouple)를 포함하여야 한다.
 
 

2. 풍력
 
◆ 개요
 
2008년 5월 미 에너지부(DOE, Department of Energy)는 2030년까지 국가전력수요의 20%를 풍력에너지로 충당한다는 국가 로드맵으로 ‘풍력에너지 프로그램 장기계획’을 수립하였다. 주요 내용으로는 재생에너지 생산 프로젝트에 850억 달러에 이르는 보조금을 지급하며, 2012년까지 이 산업에 130억 달러에 이르는 세금보조 혜택을 제공하는 것 등이다.
풍력발전을 포함하는 재생가능 에너지 보급을 위한 정책으로 미국에서는 의무할당제(RPS, Renewable Portfolio Standard)가 주 단위로 실시되고 있으며, 공제방법으로는 2012년 말까지 공용 개시되는 프로젝트에 대하여 2.2센트/kWh의 공제 또는 2009년에 가결된 미국경제회생입법안(ARRA)에 의해 생산세 면제(ITC) 대신에 투자액의 30% 세액 공제를 받을 수 있는 투자세액 공제(ITC)중에서 한 가지를 선택할 수 있다.
미국은 연방정부의 정책 외에도 50개 주가 각기 다른 풍력에너지 정책을 시행하고 있어, 미국 시장에 진출하기 위해서는 해당 주의 정책현황을 주의 깊게 검토해야 한다.
다음은 미 풍력에너지협회(AWEA)에서 보고한 2012년 1분기 미국 내 주별 풍력발전 설치 규모 현황에서 강세를 보이고 있는 캘리포니아 주를 비롯한 오리건 및 미네소타 주의 기술규제 현황이다.
 
◆ 주 별 기술규제 현황
 
 Ⅰ) 캘리포니아 주
   ㅇ 캘리포니아 주의 소형 풍력 터빈의 보조금 지원 자격요건 [Emerging Renewable Program Guidebook, Twelfth Edition (CEC-300-
       2011-004-ED12-CMF,  NOVEMBER 2011)]은 다음과 같다.
 
    ⅰ) 소형 풍력 터빈
       - 소형 풍력 터빈은 소형 풍력 인증위원회(SWCC) [Small Wind Certification Council]나 Intertek과 같은 국가인정시험소(NRTL)에서
         IEC 61400-2 또는 AWEA 9.1-2009 [American Wind Energy Association,미 풍력에너지 협회]에 대한 인증을 반드시 받아야 한다.
      - 또한 터빈은 반드시 IEC 61400-12-1 또는 AWEA 9.1-2009의 섹션 2 규격에 대하여 인증된 파워커브(Power Curve)가 있어야 하며,
        인증된 파워커브는 반드시 SWCC 또는 NRTL에서 시험을 받은 것이어야 한다.
 
    ⅱ) 인버터
     - 제조업자는 UL 1741에 대해 OSHA에서 승인한 NRTL에서 UL 1741의 인증을 받아야 한다. CSA, Intertek, MET, 북미의 TÜV
       Rheinland, TÜV SÜD America와 UL은 동 테스트를 수행할 수 있는 NRTL이다.
 
 Ⅱ) 오리건 주
  ㅇ 오리건 주의 소형 풍력 터빈의 보조금 지원 자격요건 [Eligible Turbines by Energy Trust of Oregon, 2012]은 다음과 같다.
 
   ⅰ) 200㎡ 이하의 소해 면적을 가지는 AWEA 9.1-2009의 범위에 속하는 소형 풍력 터빈
     - SWCC 혹은 Intertek과 같은 독립적 인증기관이 인정한 인증서를 받아야 한다.
     - ITAC [Interstate Turbine Advisory Council, 각주 터빈 자문 위원회]의 통합 리스트에 등재되어야 한다.
 
   ⅱ) 200㎡ 이상의 소해 면적을 가지는 소형 풍력터빈
     - 풍력터빈모델의 기술적 정보와 사양을 반드시 제출해야 하며, 아래 항목 중 하나를 선택하여 터빈의 신뢰성을 증명할 수 있는 확실한
       증명을 해야 한다.
     · 에너지 트러스트의 기술 검토 리스트[http://energytrust.org/library/forms/Wind_Turbine_System_Eligibility_for_Rotors_with_a_
       Swept_Area_over_200m2.pdf]
 
     · GL과 같은 독립적 인증기관에서 인증한 IEC 61400-1 또는 IEC 61400-2의 해당섹션에 대한 인증서

 Ⅲ) 미네소타 주
  ㅇ 미네소타 주의 소형 풍력 터빈의 보조금 지원 자격요건 [Minnesota Small Wind Turbine Rebate (Minnesota Department of
      Commerce, 2012)]은 다음과 같다.
 
  ⅰ) 모든 주요 시스템 부품은 새로운 상품이거나 재 제조된 것이어야 하며, 주요 시스템 부품 및 설비에 대하여 5년의 보증이 필요하다.
       단 배터리의 경우는 2년의 보증기간이 요구된다.
   ⅱ) 타워 설계는 인증된 터빈의 사용을 위하여 반드시 전문적 엔지니어에 의해 승인되어야 한다.
   ⅲ) 루프탑 또는 건물일체형 풍력 터빈은 보조금 지원 자격이 없다.
   ⅵ) 계통연계 시스템과 인버터는 반드시 UL 인증 또는 다른 NRTL에서 인증을 받아야 한다.  
 
 

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