베란다 태양광 계산기: 발전량, 절감액, 회수 기간
난간에 모듈 두 장, 마이크로인버터, 70만 원. 이 돈은 언제 회수될까요? 이 계산기는 방위와 각도, 그늘에서 연간 발전량을 구합니다. 거기서 가정의 기저부하로 실제로 쓰이는 몫을 골라내고, 연간 절감액과 회수 기간, 수명 전체의 이익까지 환산해 줍니다.
전기요금에는 한국전력 주택용 2단계 단가가 미리 들어 있습니다. 누진제이므로 본인 가구가 속한 구간의 단가로 바꾸시면 결과가 훨씬 정확해집니다.
결과
회수 기간
7.8 년
설치비 700,000원에 연 85,166원 절감
- 연간 발전량
- 743 kWh
- kWp당 844 kWh
- 그중 자가소비
- 397 kWh
- 자가소비율 53%
- 연간 절감액
- 85,166원
- 월 약 7,097원
- 20년 뒤의 이익
- 1,267,409원
- 절감 1,967,409원에서 설치비를 뺀 값
- 보상 없이 내보낸 전력
- 346 kWh
- 판매 계약이 없으면 수익이 없습니다
- 연간 사용량 대비
- 11%
- 설비가 덮는 비율
- 가장 좋은 달과 가장 약한 달
- 3월 84 kWh · 7월 31 kWh
- 줄어든 CO₂
- 334 kg/년
- 난간 수직 설치는 경사 설치보다 약 30%를 잃습니다. 거치대가 30° 경사를 허용한다면 분명히 값을 합니다.
- 모든 값은 월평균에 기초한 추정치입니다. 날씨, 실제 그늘, 생활 습관에 따라 결과가 10–20% 달라질 수 있습니다.
계산 과정 보기
- 1연간 발전량: 모듈 880 W, 남향 난간에 수직 (90°) (최적 대비 67%) = 743 kWh/년
- 2단위 발전량: 844 kWh/kWp
- 3800 W 대비 1.1배 과설계: 맑은 날 한낮에 잘려 나가는 몫 = 32 kWh/년
- 4기저부하 150 W에서의 자가소비: 397 kWh/년 (발전량의 53%)
- 5보상 없이 계통으로: 346 kWh/년
- 6절감액: 397 kWh × 215원 = 첫해 85,166원
- 7회수 기간: 700,000원 ÷ 85,166원 = 7.8년
- 820년 동안: 절감 1,967,409원, 설치비를 뺀 이익 1,267,409원
계산 방식
베란다형 미니태양광은 만든 전기를 집 안에서 직접 쓸 때만 돈이 됩니다. 남는 전기는 별도 계약이 없으면 보상 없이 계통으로 흘러갑니다. 그래서 이 계산기는 자가소비율을 어림잡지 않고, 하루 발전 곡선을 가정의 기저부하와 견주어 계산합니다.
발전량 [kWh/년] = 모듈 출력 [kWp] × 일사량 × 방위 계수 × 그늘 × 성능비
자가소비 = 발전량 중 기저부하 아래에 머무는 몫
절감액 [원/년] = 자가소비 [kWh] × 전기요금 [원/kWh]회수 기간 [년] = 설치비 ÷ 연간 절감액누진제 때문에 한국에서는 절감액이 더 큽니다
한국의 주택용 전기요금은 누진제입니다. 1단계가 약 120원, 2단계가 약 215원, 3단계가 약 307원/kWh입니다. 태양광으로 줄어드는 전기는 언제나 가장 비싼 구간부터 깎입니다. 그러니까 한 달에 400kWh를 넘게 쓰는 가구라면 절감액을 307원/kWh로 계산해야 하고, 그러면 같은 설비의 회수 기간이 평균 단가로 계산할 때보다 3분의 1 가까이 짧아집니다. 전기요금 칸에는 평균이 아니라 본인이 실제로 속한 구간의 단가를 넣으세요.
방위가 이렇게까지 중요한 이유
기준은 남향 30–35° 경사입니다. 다른 설치 방식은 그중 일부만 냅니다. 가장 흔한 베란다 난간 수직 설치라면 70% 정도입니다.
| 방위 | 평지 (10°) | 경사 (35°) | 수직 (90°) |
|---|---|---|---|
| 남향 | 92% | 100% | 70% |
| 남동 / 남서 | 91% | 95% | 66% |
| 동향 / 서향 | 85% | 81% | 51% |
| 북동 / 북서 | 80% | 63% | 31% |
| 북향 | 77% | 55% | 20% |
인버터 한계와 과설계
미니태양광은 마이크로인버터 용량이 상한입니다. 국내 베란다형은 보통 300–600W대이며, 지자체 보조금 사업도 이 범위를 다룹니다. 모듈 출력은 그보다 커도 괜찮습니다. 정격은 실험실 조건에서만 나오기 때문입니다. 다만 인버터 한계를 크게 넘기면 맑은 날 한낮의 발전이 잘려 나가며, 이 계산기는 그 몫을 함께 보여 줍니다.
계산 예시
아파트 베란다의 흔한 사례를 들어 보겠습니다. 440Wp 모듈 두 장을 합쳐 880Wp, 마이크로인버터를 달고 남향 난간에 수직으로 설치했습니다. 오후에는 약간 그늘이 지고, 가구의 기저부하는 150W, 설치비는 700,000원입니다.
입력값
- 모듈 출력: 880 Wp
- 인버터 출력: 800 W
- 방위: 남향
- 설치 방식: 난간에 수직 (90°)
- 그늘: 약간 (가장자리에 잠깐)
- 지역: 중부 (대전)
- 가구 기저부하: 150 W
- 연간 전력 사용량: 3,600 kWh
- 배터리 (선택): 0 Wh
- 설치비: 700,000 원
- 전기요금 단가: 214.6 원/kWh
- 잉여 전력 판매 단가: 0 원/kWh
- 연간 전기요금 인상률: 2 %
- 연간 모듈 출력 감소율: 0.5 %
- 검토 기간: 20 년
- 성능비: 80 %
결과
8.1 년
회수 기간
- 연간 발전량
- 680 kWh
- 그중 자가소비
- 381 kWh
- 연간 절감액
- 81,846원
- 20년 뒤의 이익
- 1,190,711원
- 보상 없이 내보낸 전력
- 299 kWh
- 연간 사용량 대비
- 11%
- 가장 좋은 달과 가장 약한 달
- 2월 78 kWh · 7월 28 kWh
- 줄어든 CO₂
- 306 kg/년
계산 과정
- 연간 발전량: 모듈 880 W, 남향 난간에 수직 (90°) (최적 대비 67%) = 680 kWh/년
- 단위 발전량: 773 kWh/kWp
- 800 W 대비 1.1배 과설계: 맑은 날 한낮에 잘려 나가는 몫 = 17 kWh/년
- 기저부하 150 W에서의 자가소비: 381 kWh/년 (발전량의 56%)
- 보상 없이 계통으로: 299 kWh/년
- 절감액: 381 kWh × 215원 = 첫해 81,846원
- 회수 기간: 700,000원 ÷ 81,846원 = 8.1년
- 20년 동안: 절감 1,890,711원, 설치비를 뺀 이익 1,190,711원
입력값 설명
- 모듈 출력 (Wp)
- 모든 모듈의 정격 출력을 더한 값입니다. 흔히 440Wp 두 장을 써서 880Wp로 맞춥니다. 잘려 나가는 몫이 적다면 모듈을 늘리는 편이 이득입니다.
- 인버터 (W)
- 계통으로 내보낼 수 있는 최대 출력입니다. 국내 베란다형은 보통 300–600W대입니다.
- 방위와 설치 각도
- 둘이 함께 최적 조건 대비 비율을 정합니다. 난간에 수직으로 달면 여름 발전량은 줄어드는 대신 겨울 비중이 상대적으로 좋아집니다. 낮게 뜬 겨울 해가 면에 거의 수직으로 들어오기 때문입니다.
- 그늘
- 옆 동이나 나무, 위층 베란다가 만드는 그늘입니다. 부분 그늘은 영향이 유난히 큰데, 인버터가 가장 약한 쪽을 따라가기 때문입니다.
- 기저부하 (W)
- 늘 켜져 있는 소비입니다. 냉장고와 공유기, 대기 전력이 여기 들어갑니다. 만든 전기 중 얼마를 바로 쓰는지가 여기서 정해지고, 보통 80–300W입니다.
- 배터리 (Wh)
- 선택 사항인 소형 배터리입니다. 한낮의 잉여를 밤으로 옮겨 주지만, 밤에 쓰는 양을 넘어서까지 담아 두지는 못합니다.
- 전기요금 (원/kWh)
- 고지서의 kWh당 단가입니다. 누진제이므로 평균이 아니라 본인이 속한 구간의 단가를 넣으세요.
- 설치비
- 모듈과 인버터, 거치대, 케이블에 배터리와 시공비까지 더한 금액입니다. 보조금을 받으셨다면 자기부담금만 넣으세요.
흔한 실수
- 발전량과 자가소비를 혼동하는 경우. 집 안에서 쓴 만큼만 절약되고, 나머지는 보상 없이 계통으로 나갑니다.
- 평균 단가로 계산하는 경우. 누진제에서는 가장 비싼 구간부터 깎이니, 상위 구간 가구일수록 절감액이 훨씬 큽니다.
- 정격 출력을 그대로 믿는 경우. 880Wp는 설치 방식에 따라 연 600–900kWh를 만들지, 880kWh를 만드는 게 아닙니다.
- 수직과 경사를 혼동하기: 난간 수직 설치는 경사 설치보다 약 30%를 잃습니다.
- 그늘을 가볍게 보는 경우. 오후만 가리는 나무 한 그루가 연간 발전량의 4분의 1을 앗아갈 수 있습니다.
- 보조금을 받고도 정가를 넣는 경우. 자기부담금으로 계산해야 회수 기간이 맞습니다.
- 배터리를 넣고 값은 빼는 경우. 배터리는 자가소비를 늘리는 동시에 설치비도 늘리니, 둘 다 같은 계산에 들어가야 합니다.
전제와 한계
- 기저부하를 일정하다고 봅니다. 실제 가정에는 낮 시간의 조리나 세탁 같은 봉우리가 있어 자가소비가 더 늘어나므로, 계산은 보수적인 쪽입니다.
- 하루 곡선은 월별 발전 시간대에 걸친 반(半)사인 곡선으로 모형화하고 맑은 날과 흐린 날로 나눕니다. 개별 설비의 정확한 값이 필요하면 시간 단위 시뮬레이션(PVGIS)을 쓰셔야 합니다.
- 발전량 자료는 PVGIS(2005–2023 평균)의 지역별 대표 지점 값입니다. 지형에 의한 수평선은 반영되지만 옆 건물과 나무의 그늘은 반영되지 않습니다. 그것이 「그늘」 칸의 역할입니다.
- 배터리는 밤에 쓸 수 있는 만큼만 충전한다고 보며, 왕복 효율은 90%입니다.
- 유지비, 보험료, 철거비는 포함하지 않았고, 보조금이나 세액공제도 자동으로 반영하지 않습니다.
- 세무·법률 자문이 아닙니다. 공동주택 동의, 지자체 보조금 요건, 설치 규정은 따로 확인하셔야 합니다.
자주 묻는 질문
베란다 태양광은 몇 년이면 본전을 뽑나요?
880Wp를 700,000원에 남향 수직으로 설치하고 기저부하가 150W라면, 2단계 단가(215원/kWh) 기준으로 6–7년쯤 걸립니다. 한 달에 400kWh를 넘게 쓰는 누진 3단계 가구라면 307원/kWh가 적용되어 4–5년으로 줄어듭니다. 지자체 보조금을 받아 자기부담금이 절반이라면 2–3년까지 짧아집니다.
베란다 태양광은 1년에 몇 kWh를 만드나요?
서울 기준으로 남향 수직 설치라면 kWp당 연 850–900kWh, 880Wp면 750–800kWh쯤입니다. 경사를 줄 수 있다면 kWp당 1,250–1,300kWh까지 올라갑니다. 참고로 같은 수직 설치인데도 독일보다 35%가량 많은데, 한국의 겨울 해가 맑고 강하기 때문입니다.
1년에 얼마나 절약되나요?
절감액은 자가소비한 kWh에 전기요금 단가를 곱한 값입니다. 연 780kWh를 만들고 그중 65%를 집에서 쓰며 단가가 215원이라면 연 109,000원쯤, 307원 구간이라면 156,000원쯤 됩니다. 낮에 집에 계시거나 기저부하가 큰 가구일수록 유리합니다.
왜 자가소비만 계산에 넣나요?
미니태양광은 대개 별도의 판매 계약 없이 운영합니다. 만든 순간에 쓰지 않은 전기는 보상 없이 계통으로 나가며, 전자식 계량기는 거꾸로 돌지 않습니다. 그래서 가정의 기저부하가 가장 중요한 변수입니다.
배터리를 같이 쓰면 이득인가요?
자가소비가 눈에 띄게 늘어납니다. 예시에서는 65%에서 80% 이상으로 올라갑니다. 절감액도 함께 늘지만, 배터리가 600,000원이라면 회수 기간은 오히려 길어집니다. 반드시 함께 계산하세요. 배터리 용량을 넣으시고 그 값도 설치비에 더하셔야 합니다.
인버터보다 모듈을 크게 달아도 되나요?
어느 정도는 이득입니다. 정격 출력은 실제로 거의 나오지 않기 때문입니다. 다만 인버터 용량의 약 1.3배를 넘기면 맑은 날 한낮에 잘려 나가는 몫이 뚜렷해집니다. 지자체 보조금 사업은 설비 용량에 기준이 있으니 신청 요건을 먼저 확인하세요.
난간에 수직으로 달면 얼마나 나오나요?
같은 모듈을 남향 경사로 달았을 때의 약 70%입니다. 대신 겨울 비중이 상대적으로 좋아집니다. 해가 낮게 뜰수록 수직면에 거의 수직으로 들어오기 때문이고, 겨울에 만든 전기는 자가소비하기도 쉽습니다.
설치하려면 신고나 허가가 필요한가요?
일반적인 베란다형 미니태양광(수 백 W급)은 발전사업 허가 대상이 아닙니다. 다만 아파트라면 관리사무소와 입주자대표회의의 동의가 필요한 경우가 많고, 지자체 보조금을 받으시려면 지정 시공업체를 통해 신청해야 합니다. 설치 전에 두 가지를 모두 확인하세요.
북향이어도 달 만한가요?
권하기 어렵습니다. 북향 수직이면 최적 조건의 30%밖에 남지 않아, 880Wp로 연 250kWh 남짓입니다. 회수 기간이 열 해를 훌쩍 넘깁니다. 동향이나 서향 면이 거의 언제나 낫습니다.
미리 들어 있는 전기요금은 어디서 온 값인가요?
한국전력 주택용(저압)의 2단계 단가(약 215원/kWh)입니다. 누진제 때문에 이 값은 어디까지나 출발점입니다. 고지서에서 본인 가구가 실제로 어느 구간에 속하는지 확인하고 그 단가로 바꾸시면 결과가 훨씬 정확해집니다.