DOI QR코드

DOI QR Code

The Arch Type PV System Performance Evaluation of Multi Controlled Inverter for Improve the Efficiency

효율개선을 위한 다중제어 인버터방식의 아치형 PV System 성능 분석

  • 이용미 (한국폴리텍대학 전기과) ;
  • 박정민 (한국폴리텍대학 전기과)
  • Received : 2012.08.16
  • Accepted : 2012.11.08
  • Published : 2012.11.30

Abstract

It is saving material cost and construction cost by replacing conventional building materials, and It has advantages for aesthetic value. In the Europe, the United States, Japan and other country research about BIPV is actively being carried out and marketability is also being infinity expanding. Arch type PV systems efficiency characteristics is different depending on PV array's directly connection, parallel connection and arches angle, but is a lack of analysis on this nowadays. When the arch type PV system design up, they consider about aesthetic value and they didn't consider about generation efficiency. In this paper, we try to improve the efficiency through optimization of arch type PV system and estimation of the efficiency parameters of the arch type PV system, such as latitude, longitude, temperature, insolation, arch angle and each kind loss from system organization. For improving Arched PV system efficiency, proposed multiple control inverter system, and using simulation tool of Arched PV system "Solar pro", flat-plate type and many arch type PV system configuration the driving characteristics were compared and analyzed.

태양전지를 실제적인 건물의 한 구성요소로 이용하는 건물일체형 태양광발전(BIPV : Building Integrated Photovoltaic) 시스템은 기존의 건물재료를 대체하여 재료비용 및 건설비용의 절감효과를 가져다주며 건물의 미적인 가치를 높여주는 장점을 가지고 있다. BIPV에 대한 연구가 유럽 및 미국, 일본 등의 나라에서 오래전부터 활발히 수행되고 있으며, 시장성 또한 무한 확대되고 있다. 아치형 PV 시스템은 PV 어레이의 직병렬 연결 상태 및 아치각에 따라 효율 특성이 상이하지만 이에 관한 분석은 미흡하며, 아치형 PV 시스템을 설계함에 있어서 미적인 요소만 고려하고 이러한 발전효율에 관한 요소는 전혀 고려되지 않은 채 설계되고 있다. 본 논문에서는 아치형 PV 시스템의 효율에 관한 파라미터인 위도와 경도, 온도 및 일사량, 아치각, 시스템 구성에 따른 각종 손실 등 이에 대한 세부적인 기술검토와 각 장비들의 특성을 정합시켜 아치형 PV 시스템의 최적화를 이루어 효율을 개선시키고자 한다. 아치형 PV 시스템의 효율개선을 위하여 다중제어 인버터 방식을 제안하고 시뮬레이션 툴인 Solar Pro를 이용하여 평판형 및 다양한 아치형 PV 시스템을 구성하여 운전특성을 비교 분석하였다.

Keywords

References

  1. Cheng, C. L., C. Y. Chan, et al. "Empirical approach to BIPV evaluation of solar irradiation for building applications." Renewable Energy 30(7): 1055-1074, 2005. https://doi.org/10.1016/j.renene.2004.06.006
  2. Keoleian, G. A. and G. M. Lewis "Modeling the life cycle energy and environmental performance of amorphous silicon BIPV roofing in the US." Renewable Energy 28(2): 271-293, 2003. https://doi.org/10.1016/S0960-1481(02)00022-8
  3. Yano, A., K. Tsuchiya, et al. "Development of a Greenhouse Side-ventilation Controller driven by Photovoltaic Energy." Biosystems Engineering 96(4): 633-641, 2007. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2006.12.012
  4. Eicker, U. Solar Technologies for Buildings. Chichester, John Wiley & Sons Ltd. 2003.
  5. Rohouma, W. M., I. M. Molokhia, et al. "Comparative study of different PV modules configuration reliability." Desalination 209(1-3): 122-128, 2007. https://doi.org/10.1016/j.desal.2007.04.020
  6. Fang, L., X. Pengwei, et al. A Variable Step Maximum Power Point Tracking Method Using Differential Equation Solution. Industrial Electronics and Applications, 2007. ICIEA 2007. 2nd IEEE Conference on. 2007.
  7. Jain, S. and V. Agarwal "New current control based MPPT technique for single stage grid connected PV systems." Energy Conversion and Management 48(2): 625-644. 2007. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2006.05.018
  8. Kelly, N. A. and T. L. Gibson "Improved photovoltaic energy output for cloudy conditions with a solar tracking system." Solar Energy 83(11): 2092-2102. 2009. https://doi.org/10.1016/j.solener.2009.08.009
  9. De Soto, W., S. A. Klein, et al. "Improvement and validation of a model for photovoltaic array performance." Solar Energy 80(1): 78-88. 2006. https://doi.org/10.1016/j.solener.2005.06.010
  10. Mondol, J. D., Y. Yohanis, et al. "Long term performance analysis of a grid connected photovoltaic system in Northern Ireland." Energy Conversion and Management 47(18-19): 2925-2947. 2006. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2006.03.026