• 제목/요약/키워드: 태양일사량

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200kW 급 태양광발전 어레이 표면의 냉각/세정에 대한 장기 실증 실험 (Long-Term Experiments of Cooling/Cleaning on Surface of 200-kW PV Power Array)

  • 한준선;정성대;유상필;이승수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권11호
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    • pp.971-975
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    • 2013
  • 태양광 발전은 일사량이 높을수록 발전량이 증가된다. 그러나 일사량이 높아짐에 따라 셀의 온도도 같이 증가하여 발전효율은 감소하게 된다. 일반적으로 태양광 셀(Cell) 표면의 온도를 $1^{\circ}C$ 감소시키면 약 0.5%의 발전량의 증가가 있다고 알려져 있다. 본 논문은 태양광 발전량 증가를 위해 냉각/세정 장기 실증 실험을 수행하였다. 기전력과 집광량을 높이기 위해 모듈 표면 온도를 낮추고 오염물질을 제거하는 냉각/세정 기술을 이용하였다. 실험 방법은 냉각/세정 설비가 설치된 곳과 설치되지 않은 곳의 이용률을 비교하였다. 장기 실증 시험을 결과 냉각/세정 설비의 구동으로 인한 발전량이 최소 13%에서 최대 19%까지 증가하였다.

표면도달일사량 검증 시 발생하는 시간 불일치 조정을 통한 정확한 일사량 검증: MTSAT-1R 자료 이용 (An Improved Validation Technique for the Temporal Discrepancy when Estimated Solar Surface Insolation Compare with Ground-based Pyranometer: MTSAT-1R Data use)

  • 염종민;한경수;이창석;김도용
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.605-612
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    • 2008
  • 본 연구에서는, MTSAT-1R 위성 자료를 이용하여 표면도달일사량 (SSI: Solar Surface Insolation)을 산출한다. 표면도달일사량은 태양-지구에너지시스템, 기후변화, 그리고 농업 생산 예측 모델 활용과 같은 다양한 분야에 사용되는 주요 변수이다. 대부분의 표면도달일사량 산출모델은 지상 관측 일사계 자료를 이용하여 모델의 검 보정을 수행한다. 위성자료를 이용하여 산출된 표면도달일사량과 지상 관측 일사값을 서로 비교할 때, 기기 차에 의해 발생하는 시스템 오차가 존재한다. 지상 관측 일사계의 경우에는 2분마다 관측된 전천 일사량을 평균하여 시간일사 대푯값으로 제공하다. 반면 위성을 이용하여 산출된 표면 도달일사량의 경우에는, 특정시간에 대한 순간 관측 값을 이용하며, 단위 화소 크기에 대한 공간 해상도로 제공된다. 시스템 차에 의해 발생하는 시간적 불일치는 지상 관측 값과의 검 보정 시, 오차 값을 포함한다. 본 연구에서는, 시간 불일치 조정을 통해 보다 향상된 표면도달일사량 검증 기법을 제공하고자 한다.

태양광 시스템에서의 새로운 MPPT 알고리즘 제안 (A Suggestion of New MPPT Algorithm in the PV system)

  • 이경수;정영석;소정훈;유권종;최재호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.21-28
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    • 2005
  • 일사량과 온도에 의해 태양광 어레이의 최대전력동작점(MPOP)이 결정되며 태양광발전시스템에서 중요하게 고려해야 할 사항 중 하나는 최대전력동작점을 정확하게 추종하도록 하는 것이다. 과거부터 여러 최대전력추종제어기법(MPPT)들이 사용되어 왔지만, 마이크로프로세서를 이용한 최대전력추종제어기법은 다른 태양광 어레이와의 호환성, 적응성 측면에서 유리하다. 이 논문에서는 기존의 P&O, IncCond 알고리즘에 대한 분석과 새로운 히스테리시스밴드 변동 기법을 제안한다. 새로 제안된 제어기법의 우수성을 나타내주기 위하여 저자는 3가지의 기준을 만들어서 각 기법을 비교 및 분석하였다. 첫째로, 정상상태에서의 각 기법의 파형을 살펴보았고, 다음으로 일사량을 급변하였을 경우의 파형을 나타내었고, 마지막으로 일사량에 따른 MPPT 추종효율을 보였다. MPPT 시뮬레이션과 실험은 부스트 컨버터에서 수행하였다.

태양광 어레이의 출력 특성을 이용한 개선된 전역 최대 전력 점 추종 기법 (Improved Global Maximum Power Point Tracking Technique Using Output Characteristics of Solar Array)

  • 유규현;이우철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.213-215
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    • 2019
  • 태양광 어레이는 일사량과 온도에 의해 출력 특성이 변화하여 전역 최대 전력 점 추종 기법(GMPPT, Global Maximum Power Point Tracking)을 필요로 한다. 기존의 P&O, IncCond 등의 알고리즘은 음영이 발생한 태양광 어레이에서 전역 최대 전력 점을 추종하지 못한다. 본 논문에서는 태양광 어레이의 전압, 전류와 전력의 상관관계를 이용하여 전역 최대 전력점을 추종하는 기법을 제안한다. 제안된 제어기법은 3kW 태양광 인버터 시스템을 구성하여 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

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태양광 발전용 축전지의 연구 개발 현황

  • 김인곤;강홍열
    • 전기의세계
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    • 제39권10호
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    • pp.28-36
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    • 1990
  • 태양광발전 시스템에서 축전지는 일조시간에 태양 전지에 의해 충전된 전력을 일몰 후와 같이 태양전지로 부터의 출력이 없을때나 흐린날, 우천시와 같이 태양 전지의 출력이 부족할 때 방전하여 부하에 전력을 공급하게 된다. 이와같이 축전지는 태양 광발전 시스템이라는 특별한 용도에 사용되기 때문에 일반적인 용도와는 달리 매우 가혹한 사용 조건하에서 가동된다. 즉, 축전지의 충전량은 기후 변화에 의해서 좌우되므로 과충전, 부족충전, 과방전이 진행되면 축전지의 노화 즉, 용량 감소는 급격히 일어나게 된다. 물론 최적의 충전 상태를 유지하기 위해서 충전기를 개량하거나, 부조일을 감안하면 축전지의 용량을 설계하거나, 디젤 보조발전기를 사용하여 일사량이 적은 경우에 충전 전기량을 보충하는 등 여러가지 개선책이 있지만, 불규칙적이며 가혹한 사용조건은 자연 현상에 의한 것이므로 근본적인 해결책은 될 수가 없다.

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유전알고리즘을 이용한 2단재배 온실의 광환경 최적화 (An Optimum Light Environment Design of Double-Stack Bed System by using Genetic Algorithms)

  • 김기성
    • 한국농공학회논문집
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    • 제53권6호
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    • pp.93-100
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    • 2011
  • 본 연구에서는 자연광 이용 온실의 재배면적을 최대화 하기 위하여 작물생강 모델링, 태양의 위치 및 일사량을 이용하여 2단재배 시스템을 위한 한계일사량 산정 모델, 2단재배 광환경 분성 모델을 개발하였다. 그리고 광환경의 변화에 따른 작물 생장 지체시간을 이용하여 작물의 생산량이 최대가 될 수 있는 한계 일사량의 값을 산정하여 2단 재배 시스템을 최적 설계 하였다. 2단재배 시스템의 최적설계를 위한 분석결과 총 생산량이 약 3.669 kg (d.m.)${\cdot}m^{-2}{\cdot}yerar^{-1}$이며, 기존 재배방식보다 130.2 %의 생산 증대 효과를 잦는 것으로 계산 되었다. 이와 같은 다단재배 시스템은 온실 내부의 공간을 효율적으로 이용하여 제배면적 대비 에너지 투입 비용을 절감 할 것으로 기대 된다.

해상용 등명기의 겨울철 유효광도 분석 (The analysis of effective intensity for marine aids-to-navigation signal lights in winter)

  • 정재훈;김현조;김종국;이희준
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.113-116
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    • 2007
  • 본 논문은 겨울철 해상용 등명기의 유효광도 감소를 알아보기 위한 것이다. 적용환경의 특수성 때문에 태양전지와 축전지에 의존해야 하는 해상용 등명기의 경우, 일사량에 따라 그 성능에 크게 영향을 받을 수밖에 없으며, 특히 겨울철의 경우 일사량 부족으로 이런 문제점들이 대두되고 있다. 이에 기상청 자료에 근거하여, 겨울철 일사량 통계를 조사하고, 실험을 통해 겨울철 축전지 충/방전 특성 및 250mm 해상용 등명기의 유효광도 특성을 확인해 보았다. 또한 광달거리에 미치는 영향을 조사해 보았다.

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온도와 일사량 조건에 따른 PV 출력 전압 리플 분석 (The Analysis for the Ripple of PV Output Voltage Considering Temperature and Irradiation)

  • 박성실;이화수;문희성;이병국
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.243-245
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    • 2008
  • 본 논문에서는 지역별로 다른 일사량과 온도 조건에 따른 리플률을 비교하여 커패시터 용량산정에 미치는 영향을 분석하였다. PV 출력 전압 리플을 분석하기 위해 일사량과 온도 조건이 다른 두 지역 수원과 대구를 선정하여 동일한 태양광용 PCS에 적용 하였으며 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

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국내 일사량 성분의 상세분석 (Detailed Analysis of Solar Radiation Components in Korea)

  • 조덕기;윤창열;김광득;강용혁
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.129.2-129.2
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    • 2011
  • Knowledge of the detailed solar radiation components are essential for modeling many solar systems. This is particularly the case for applications that concentrate the incident energy to attain high photo-dynamic efficiency achievable only at the higher intensities. In order to estimate the performance of concentrating solar systems, it is necessary to know the intensity of the beam radiation, as only this component can be concentrated. The Korea Institute of Energy Research(KIER) has began collecting detailed solar radiation component data since August, 1988. KIER's component data will be extensively used by solar system users or designers as well as by research institutes.

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실제 날씨 환경에 대한 MPPT 주기 분석 (Analysis on MPPT Scan Period for Real Life Environment)

  • 김용중;류단비;나재호;김효성
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.294-295
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    • 2017
  • 태양광발전시스템은 설비 사용률을 최대화하기 위하여 PV 모듈을 최대 전력점에서 운전하는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어가 반드시 필요하다. 기존의 MPPT 알고리즘은 경사법에 기반을 두기 때문에 일정한 MPPT 주기마다 일정한 크기의 PWM Duty 비의 자극을 주고, 그에 따른 출력 전력의 변화를 감지하여 최대 전력점을 향한 다음 운전점을 찾는다. 이러한 MPPT 알고리즘을 실제 날씨 환경에 적용할 때 최대전력을 생산하기 위한 최적의 MPPT 주기와 PWM Duty 비의 변량은 다양한 일사량의 프로파일 형태에 따라 달라진다. 그러므로 최적의 MPPT 주기와 PWM Duty 비의 변량을 결정하기 위해서는 실제 날씨 환경에서 다양한 일사량 프로파일의 패턴에 대한 분석이 필수적이다. 본 논문에서는 대한민국 중부지역의 전형적인 맑은 날씨와 흐린 날씨에서 실제 일사량을 측정, 분석하여 MPPT 목표 효율을 최대화할 수 있는 MPPT 주기를 제시하였다.

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