최근 태양광발전을 통해 생산되는 에너지를 보조에너지가 아닌 기간에너지로 활용할 수 있도록 하기 위한 많은 논의와 연구 및 실증사업이 진행되고 있다. 지역에너지 계획에도 마이크로그리드를 비롯하여 분산자원에너지원을 구축하려고하고 있으며 그 중심에 태양광발전이 자리 잡고 있다.
2018년 기준 전 세계 신재생에너지의 설비용량은 2,378GW로 전년 대비 8% 증가하여 꾸준한 증가 추세를 보이고 있다. 특히 태양광발전은 505GW로 전년대비 25% 증가하여 가장 빠르게 성장하고 있다(REN21, 2019). 국내의 경우에도 최근 5년(2013∼2017년)동안의 신재생에너지 연평균 공급 증가율이 14.4%로 급증하고 있으며, 태양광발전은 연평균 68%의 급속한 성장을 하고 있다(산업통상자원부·에너지경제연구원, 2018). 정부는 ‘재생에너지 3020 이행계획’에서
2030년까지 태양광, 풍력 등 재생에너지의 발전 비중을 20%까지 확대는 목표를 제시하여, 태양광발전의 보급은 더욱 확대될 것이다.
한편 기상 등 자연환경의 영향을 많이 받는 태양광발전은 높은 변동성과 불확실성으로 인하여 전력공급의 안정성을 저하시킬 우려가 제기되고 있다. 태양광발전의 비중이 증가할 경우 시간에 따라 발전량 변동이 심해서 이를 전력망에서 신속하게 제어하기 힘들게 될 수 있다.
발전량 예측이 정확하지 않을 경우 전력공급의 안정성을 저하시킬 우려가 있고, 공급불안정성을 대비한 과잉 전력예비량을 확보해야 할 필요가 생길 수 있다. 따라서 태양광발전을 고려한 적정 전력예비량의 확보는 계통 운영의 안정성 측면은 물론 경제성 측면에서도 중요한 이
슈로 부각될 것이다. 또한 에너지신산업이 정착되어 전력거래가 활발하게 되면 사업용 태양광발전과 자가용 태양광발전의 경계가 없어지게 되고 계통망과 연계 운영되는 태양광설비가 증가하게 되면 전국적 및 지역적 에너지 수급의 안정화를 위해서 태양광발전량의 예측이 중요하게 될 것이다.
태양광발전량을 예측하기 위해서는 현재 및 과거에 태양광발전에 미치는 요소들의 영향을 대해서 파악할 필요가 있다. 이를 위해서 다양한 기법이 적용되고 있으며, 보다 정확하고 보다 신속한 예측을 요구하고 있다.
태양광발전량에 대한 예측은 전력계통운영자, 전력거래시장 참여자. 태양광설치자 및 수용가 등 다양한 계위에서 각 자의 목적에 따라 다양하게 이루어지고 있다. 태양광발전량 예측은 신규 설치할 경우와 기존에 설치된 경우로 구분하여 생각할 필요가 있다. 신규 설치할 경우는 태양광설비의 발전량을 극대화시킬 수있도록 입지조건을 포함한 최적의 설계를 목적으로 한다. 기설치된 경우에는 주어진 환경 및 설비 조건하에서 발전량을 예측하는 것으로 설비보유자의 입장에서는 태양광발전에 영향을 미치는 요소를 파악하여 태양광발전을 감소시키는
요인을 최소화하고 발전량을 최대화 할 수 있는 방안을 모색하는 것으로 이것은 태양광설비의 관리 및 유지보수와 직결된다고 볼 수 있다.
구축된 태양광설비에 대해서 발전량을 증가시키기 위해서 할 수 있는 조치는 제한적이다. 특히 고정식태양광설비의 경우는 태양의 움직임을 비롯한 기상조건과 주변의 건물 및 수목으로 인한 음영 등을 수동적으로 받아들일 수밖에 없다.
따라서 태양광설비에 대한 모니터링을 통하여 가동여부 및 발전량 현황을 파악하여 신속히 대응하는 것이 필요하다. 그러나 자가소비를 목적으로 하는 설비용량 3kW급이하의 소형태양광설비의 경우에는 모니터링시스템을 갖추기가 어렵다.