• 제목/요약/키워드: 태양일사량

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태양 위치 정보를 고려한 AutoML 기반의 태양광 발전량 예측 (Automated Machine Learning-Based Solar PV Forecasting Considering Solar Position Information)

  • 오진영;소다영;이병천;문지훈
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
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    • pp.322-323
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    • 2023
  • 지속 가능한 에너지인 태양광 발전은 전 세계에서 널리 활용하는 재생 에너지 원천 중 하나로 최근 효율적인 태양광 발전 시스템 운영을 위해 태양광 발전량을 정확하게 예측하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 태양광 발전량 예측 모델을 구성하기 위해서는 기상 및 대기 환경을 넘어 태양의 위치에 따른 일사량의 정보가 필수적이나 태양의 실시간 위치 정보를 입력 변수로 활용한 연구가 부족한 실정이다. 그리하여 본 논문에서는 시간과 태양광 발전소 위치를 기반으로 태양의 고도와 방위각을 실시간으로 계산하여 입력 변수로 사용하는 방식을 제안한다. 이를 위해 AutoML 기반의 다양한 기계학습 모델을 구성하여 태양광 발전율을 예측하고 그 성능을 비교 분석하였다. 실험 결과, 태양 위치 정보를 포함한 경우에 환경 변수만을 고려하였을 때보다 예측 성능이 크게 향상되었음을 확인할 수 있었으며, Extra Trees 모델의 경우 태양 위치 정보를 추가하였을 때 MAE(Mean Absolute Error)가 33.90 에서 22.38 까지 낮아지는 결과를 확인하였다.

a-Si/${\mu}$-Si 적층 태양전지의 입사각에 따른 양자효율 의존성

  • 강정욱;손찬희;김동해;윤명수;조태훈;서일원;조광섭;권기청
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.408-408
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    • 2011
  • 태양광 발전은 발전 셀의 특성상 태양광의 일사량과 태양과 셀 단면이 이루는 각도에 의하여 발전량에 차이를 가져온다. 태양전지의 표면의 입사각은 고정된 위치에서 태양전지 장치의 각도를 가변함으로서 변경 할 수 있다. 이 입사되는 빛의 각도를 변경하는 것은 효율개선의 한 측정의 방법으로써 사용된다. 본 연구에서는 입사각에 따른 a-Si/${\mu}$-Si 적층 태양전지의 양자 효율의 특성에 대해 분석하였다. 태양전지의 측정을 위하여 스테이지는 제작되었으며, 이 연구에서 양자효율 측정에 대한 유용성을 실험을 통해 입증하였다.

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액체식 태양열 집열기의 열성능 평가시험 루우프 설계 (A Thermal Performance Test Loop Design for Liquid - Heating Solar Collectors)

  • ;전문헌;차기철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.110-121
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    • 1983
  • ASHRAE 표준을 참고로 하여 한국과학기술원(KAIST)에서 수정한 집열기 시험 장치의 주요부품 의 설계도면 및 Specification 등을 제시하였다. 또한 ASHRAE 표준 시험 절차를 재분석하고 KAIST에서 수정한 Test Loop를 시험하기 위한 실험절차의 개요도 설명하였다. ASHRAE 표준 상의 가장 중요한 실험인 (1) 집열기 시간 상수 실험과 (2) 수직에 가까운 입사각에 대한 효율 실 험 및 (3) 입사각 수정 계수 실험 등을 실제 태양 아래에서 실험하여 그 결과도 그림으로 제시하 였다. 본 연구를 통해서 얻은 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 한국 과학 기술원 에서 설계한 집열기 시험 장치는 ASHRAE의 표준 절차에 따라 액체 가열식 집열기의 열효율을 측정하기 위한 실용적 장치임을 알 수 있다. 일반적으로 ASHRAE 표준 93-77은 합리적인 절차 라고 할 수 있다. 그러나, 최소일사량 규정(즉 630W/m$^{2}$ 미만이 되어서는 안된다고 하는 ASHRAE 규정) 같은 것은 일사량이 적은 기후 조건하에서는 다소 하향 조정하여도 정확한 효율 곡선을 얻을 수 있다고 하겠다.

서울의 기상청 전 운량과 측정 일사량에 의한 천공 데이터 비교 분석 (The Analysis and Comparison on the Sky Condition between Cloud Amount and Measured Solar Horizontal Irradiation in Seoul)

  • 홍성관;박병철;최안섭;이정호
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2008년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.69-74
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    • 2008
  • This study is to analyze and compare on the sky condition of cloud amount and measured solar horizontal irradiation in Seoul. Sky cover method is determination of sky condition used by cloud amount of the Meteorological Administration. And HCI method is determination of sky condition used by measured solar horizontal irradiation. The HCI methods of Erbs et al.(1982), Orgill and Hollands(1977) appear a lot of error because of the air pollution such as smog phenomenon or yellow sand phenomenon and so on. Therefore, The purpose of this study is to improve the method for determination of sky condition.

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플라스틱 온실(溫室)의 일사량분석(日射量分析)과 열적환경(熱的環境)의 시뮬레이션에 관(關)한 연구(硏究) - I. 플라스틱 온실(溫室)의 일사량분석(日射量分析) (Analysis of solar radiation and simulation of thermal environment in plastic greenhouse - I. Analysis of solar radiation in plastic greenhouse)

  • 박재복;고학균
    • 태양에너지
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    • 제6권2호
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    • pp.22-32
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    • 1986
  • This study was carried out to analyze solar radiation in plastic greenhouse which is covered with polyethylene or polyvinyl chrolide film. A computer model for solar radiation analysis in the plastic greenhouse was developed and solar gain factors for E-W and N-S oriented plastic greenhouse in the greenhouse farming area during winter were investigated. Solar gain factors for E-W plastic greenhouse were 60 to 75 percent which were 10 to 15 percent higher than those for N-S plastic greenhouse from November to January. However, the values were apparently decreased in February and reversed in March, showing 3 to 5 percent higher in E-W plastic greenhouse. About 67 to 72 percent of the total solar radiation was attributed to the south-directed wall and roof for the E-W plastic greenhouse and about 30 percent through walls and 60 percent through roofs for the N-S plastic greenhouse.

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축전지 사용 유무에 따른 태양광발전기의 성능 분석 (Performance Analysis of Photovoltaic Power Generator by Usage Battery Charge)

  • 윤성욱;최만권;김현태;윤용철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.220-227
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    • 2013
  • 본 연구는 온실 운영에 필요한 전력량을 확보함으로서 온실경영비 절감을 목적으로 태양광발전시스템을 온실에 인접한 건물의 옥상에 설치하여 일사량에 따른 발전량을 실험적으로 검토하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 실험기간 동안 수평면 일사량의 최대, 평균 및 최소값은 각각 $26.1MJ{\cdot}m^{-2}$, $14.0MJ{\cdot}m^{-2}$$0.6MJ{\cdot}m^{-2}$ 정도였고, 일일 전력량은 각각 약 6.1kWh, 3.7kWh 및 0.01kWh 이었다. 그리고 누계 일사량과 전력량은 각각 약 $4,378.2MJ{\cdot}m^{-2}$ 및 1,163.2kWh 정도이었다. 그리고 부하에 의해 소비된 적산전력량의 최대, 평균 및 최소값은 각각 4.5kWh, 2.4kWh 및 0.0kWh 정도이었고, 누계전력량은 739.2kWh 정도로서 발생 전력량의 약 63.5%에 해당하였다. 본 실험에 사용된 시스템의 평균 소비전력량을 기준으로 보면, 온풍기의 용량 및 작동시간이 작은 경우는 충분하지만 큰 경우는 부족한 것으로 나타났다. 어레이 표면온도가 상대적으로 높아지면 일사량에 비례해서 발생 전력이 증가하지 않은 것으로 나타났지만, 두 인자 간에 상관계수는 0.851 정도로서 상관관계가 높은 것으로 나타났다.

악천후(눈, 우기)에도 발전가능한 다면구체형 등부표용 태양광발전시스템 연구

  • 오명공;노정환
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.360-361
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    • 2014
  • 등명기 및 통신, 해상관측장비 등에 필요한 충분한 소비전력 확보와 축전지 장수명을 위한 목적이다. 태양광 발전 시스템에서 태양광은 자동차의 연료와 같다. 따라서 기존 육상 태양광 시스템에서 발전하는 성과와 해상 등부표 위 한정된 면적 공간에서 발전 가능성을 정확히 분석하기 위해 연료에 대한 고도의 지식과 미래 신뢰성을 확보하는 것이 필수적이다. 해상 해수면 등부표 위에 탑재되는 독립형 태양광발전 시스템의 성과를 예견하는 데에는 일사량의 변화가 가장 큰 불확실성을 나타낸다. 그 이유는 대기와 해상기후의 상태에 따라 태양광이 대기를 통과하면서 전달 산란 채광 흡수되는 작용이 다르고 불안정한 대기와 해상의 롤링과 피칭으로 수광(채광) 조건이 변화무쌍하기 때문이다. 등부표의 한정된 면적과 공간에서 전력공급을 할 수 있는 한계가 있다. 정보통신기술(ICT) 발달에 따른 소비전력 연동시스템 증가로 인해 절대적인 전력량 확보가 필요하다.

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계통연계형 태양광 인버터의 새로운 최대 전력점 추종과 태양전지의 전류리플 감소에 관한 연구 (A Study on the New Maximum Power Point Tracking and Current Ripple Reduction of Solar Cell for the Grid-connected PV Inverter)

  • 황의선;강문성;양오
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.1187-1195
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    • 2013
  • 태양광 인버터는 항상 태양전지 어레이의 최대 전력을 추종하며 동작해야 한다. 또한 태양광 인버터는 폭넓은 태양전지의 최대 전력점 전압과 관계없이 최대 전력점을 추종해야 한다. 태양전지의 전류리플이 발생한다면 최대 전력점 추종 기능이 저하되고 일사량 변동이나 최대 전력점 변동 시 정상적으로 추종하기 어려워진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 고효율의 새로운 최대 전력점 추종 알고리즘과 태양전지의 전류리플 감소 알고리즘을 제안하였다. 4KW급 계통연계형 태양광 인버터에 적용하여 실험한 결과 최대 전력점 추종 효율이 99.97%, 인버터 출력 효율은 97.5%, 인버터 전류의 고조파 총 왜곡률은 1.05%로 우수한 성능을 보였다. 또한 0.5초 동안 일사량을 100% -> 10%, 10% -> 100%로 급격히 변동하였을 때에도 안정된 최대 전력점 추종이 가능함을 알 수 있었다.

대용량 태양광 발전 시스템의 병렬운전 기법 (Control of Parallel Operation for PV PCS)

  • 김규태;권정민
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.49.2-49.2
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    • 2011
  • 본 논문에서는 대용량 태양광 PCS의 병렬운전 알고리즘에 대해 제안한다. 제안한 알고리즘은 dc-link 전압을 이용하여 PCS를 독립적으로 제어한다. 일반적으로 태양광 PCS는 정격용량 또는 그 근처에서 최대 효율을 낸다. 제안한 알고리즘은 일사량이 적을 시 일부 PCS만 작동하도록 하여 전력 변환 효율을 높인다. 항상 모든 PCS가 작동하는 것이 아니라 필요한 수량만 작동하도록 하고, 작동하는 PCS도 순차적으로 바꿔서, 전제 시스템의 수명을 늘리는 효과도 있다. 또한 일부 PCS가 고장이 날 경우 다른 PCS가 작동하도록 하여 태양광 발전이 멈추지 않고 계속 발전할 수 있도록 한다.

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국내 주요도시의 운량데이터를 이용한 일사산출 (Calculation of Solar radiation based on Cloud Data for Major cities of Korea)

  • 유호천;이관호;박소희
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2008년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.142-147
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    • 2008
  • Limited fossil fuels and unstable energy supply are considered as one of the critical problems in architecture requiring large amounts of energy. In order to this challenge, environment-friendly architecture design is required. Especially, Application of solar energy as a clean energy source and one kind of renewable energy. Many sites however are mainly concentrated in the developed countries, and are scarcer within the developing world. Simple radiation estimation models using meteorologically observed input parameters are often used in the applications requiring rough estimations of solar radiation. In this paper, measurements of global solar radiation and cloud data hours in climatological locations in South Korea are used to develop an estimation in solar radiation. The results of measured data are compared with the results obtained from equations, internationally accepted correlations.

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