Performance Analysis of Photovoltaic System for Greenhouse

This study was performed to reduce the operating cost of a greenhouse by securing electric energy required for greenhouse operation. Therefore, it experimentally reviewed the performance analysis of photovoltaic system in terms of maximum amount of generated electric power based on the amount of horizontal solar radiation during daytime. That is to say, the maximum solar radiation at 300, 400, 500, 600, 700, 800 and 900 W. $m^{-2}$, respectively. The amount of momentary electric power of the photovoltaic system at any was about 970 W and we found that the momentary efficiency of the photovoltaic system that was used for this experiment was 97%. In the case of this system, we found that electric power will be generated when amount of horizontal solar radiation is more than 200 W. $m^{-2}$, at minimum. If the amount of horizontal solar radiation is increased, the maximum power generation is also increased. At that time, the maximum efficiencies were 30, 78, 86 and 90%, respectively. However, when the amount of insolation was about 800 W. $m^{-2}$, the maximum power generation tended to be lower than 700 W. $m^{-2}$. The efficiency which caused the maximum electric power was decreased to less than 97% of the momentary generated electric power. When the total amounts of horizontal solar radiation per day were 3.24, 8.10, 10, 90, 12.70, 14.33, 19.53 and $21.48MJ{\cdot}m^{-2}$ respectively, the total amounts of power energy were 0.03, 0.40, 3.60, 4.37, 4.71, 4.70 and 4.91 kWh. And it represented that the total amounts of power energy were either decreased or increased a bit on the border between some solar radiations. The temperature at the back of the array tended to be higher than the temperature at the front but it demonstrated an increased when the amount of solar radiation increased. In the case of this system, the performance of the module in terms of degradation has not been shown yet.

태양광 발전시스템의 발전 성능 분석

본 연구에서는 온실 운영에 필요한 전력량을 확보함으로서 온실경영비 절감을 목적으로 수평면 일사량, 즉 최대 일사량이 각각 300, 400, 500, 600, 700, 800 및 $900W{\cdot}m^{-2}$ 정도인 날을 기준으로 최대 발전량과 시간의 경과에 따른 태양광발전시스템의 성능을 시험적으로 검토하였다. 태양광발전시스템의 순간 발생전력은 약 970 W정도로서 본 시험에 이용한 태양광발전시스템의 순간 효율은 97% 정도인 것을 알 수 있었다. 본 시스템의 경우, 수평면 일사량이 최소한 $200W{\cdot}m^{-2}$ 이상이 되어야 전력이 발생되는 것을 알 수 있었다. 수평면 일사량이 증가하면 최대 발생전력도 증가하였고, 이 때 최대효율은 각각 약 30, 78, 86 및 90% 정도였다. 그러나 일사량이 약 $800W{\cdot}m^{-2}$정도가 되면 최대 발생전력은 오히려 $700W{\cdot}m^{-2}$ 보다 감소하는 경향이 있었다. 최대전력이 발생되는 효율도 순간 발생전력 97%정도보다 감소하였다. 그리고 일별 수평면 총일사량이 각각 3.24, 8.10, 10.90, 12.70, 14.33, 19.53 및 $21.48MJ{\cdot}m^{-2}$정도 일 때, 총 발생전력량은 각각 0.03, 0.40, 3.60, 4.37, 4.71, 4.70 및 4.91 kWh정도로서 어느 일사량을 경계로 총 발생전력량은 조금 감소하거나 증가하였다. 어레이 배면온도가 전면온도보다 높게 나타나는 경향이 있지만, 일사량이 증가하면 어레이 배면온도도 증가하는 것으로 나타났다. 본 시스템의 경우, 아직까지 모듈의 성능저하는 없는 것으로 나타났다.