• 한국수자원학회논문집
• /
• 제57권7호
• /
• pp.481-491
• /
• 2024

최근 발생한 가뭄으로 인해 수력발전량이 감소하고 있다. 또한, 미래 기후변화로 인해 가뭄의 빈도와 강도는 커질 것으로 예상되며, 이는 다목적댐의 수력발전량에 대한 불확실성이 커지게 할 것이다. 따라서 미래 기후변화 시나리오에 따른 수력발전량을 추정하고, 가뭄이 수력발전량에 미치는 영향을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 SSP2-4.5와 SSP5-8.5 시나리오에 따른 소양강댐과 충주댐의 수력발전량을 분석하였다. My water에서 제공되는 수력발전량, 발전방류량 및 총방류량 자료를 바탕으로 수력발전량에 대한 회귀방정식을 개발하고, SSP 시나리오에 따른 미래 수력발전량을 추정하였다. 또한 환경 빅데이터 플랫폼을 통해 제공되는 4개의 GCM (CanESM5, ACCESS-ESM1-5, INM-CM4-8, IPSL-CM6A) 모델에 대한 강수량 자료를 기반으로 표준강수지수(SPI)를 산정하여 연간 가뭄 심각도를 계산하고, 가뭄에 따른 수력발전량을 비교 분석하였다. 전체적인 분석 결과 기후변화는 수력발전량에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 소양강댐의 경우, SSP2-4.5 및 SSP5-8.5 시나리오에서 수력발전량이 감소하는 추세가 나타났고, SSP2-4.5 시나리오에서 CanESM 모델은 2031년에 65%, SSP5-8.5 시나리오에서 ACCESS-ESM1-5 모델은 2029년에 54% 감소하는 것을 나타냈다. 충주댐의 경우, SSP2-4.5와 SSP5-8.5 시나리오에서 기준 기간 대비 월평균 수력발전량이 INM-CM4 모델을 제외하고 감소 추세를 보였다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국조명전기설비학회 2008년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.189-192
• /
• 2008

태양광 발전은 일사량이 높을수록 발전량이 증가된다. 그러나 일사량이 높아짐에 따라 셀의 온도도 같이 증가해 발전 효율은 감소하게 된다. 냉각시스템의 설치는 이러한 문제점을 해결하기 위한 적절한 방법이 될 수 있으나 냉각시스템 설치 후 태양광 발전량의 증가량, 냉각시스템의 설치비용, 냉각시스템의 유지 보수비용 등 실용화에 필요한 내용은 논의되고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 냉각시스템의 효과 및 상용화 가능성에 대해 기술하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.157-164
• /
• 2016

태양광 발전량은 날씨에 큰 영향을 받는다. 기상 예보를 사용할 수 있는 환경이라면, 기상 예보 정보를 사용하여 미래의 태양광 발전량을 단기예측 할 수 있다. 하지만, 섬이나 산과 같이 네트워크의 단절에 의해 기상예보 정보를 사용할 수 없는 제한된 환경에서는 기상예보를 사용한 태양광 발전량 예측 모델을 사용할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 시스템 자체적으로 수집할 수 있는 정보만을 이용하여 태양광 발전량을 단기 예측할 수 있는 시스템을 제안하였다. 예측의 정확도를 높이기 위하여 이전 온도정보와 발전량 정보를 이용하여 단기 예측모델을 생성하였다. 실험을 통하여 실데이터에 제안한 예측 모델을 적용하여 유용한 결과를 보였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.132-140
• /
• 2008

제주의 전력계통은 HVDC로 육지계통과 연계되어 있으며, 2곳의 풍력발전단지가 연계되어 있다. 향후 대용량의 풍력발전이 연계된 상황에서 HVDC Overhaul을 시행하거나 어떤 사고로 HVDC가 끊어진다면 제주계통을 정상적으로 유지하는 것이 어려울 수도 있다. 이에 본 논문은 Overhaul 및 풍력발전이 제주계통에 어떤 영향을 미치는지를 분석하기 위하여 지난 5월에 이루어진 Overhaul 기간에 변전소 2곳 및 풍력발전단지 2곳을 선정하여 전력품질을 측정하고 분석하였다. 또한 풍력발전량에 따른 인근 D/L의 전력품질을 측정함으로써 풍력발전이 전력계통에 미치는 영향을 분석하였고 그 영향정도가 명확하지 않은 부분에 대해서는 통계 데이터를 이용하여 분석하였다. Overhaul 기간에는 주파수가 매우 불안정하였으며, 전압왜형률이 규정치를 초과하기도 하였다. 풍력발전량에 비례한 고조파 전류가 계통으로 유입되었으며, 발전량이 3,000[kW] 이상일 때 인근 D/L의 전압파형이 발전량에 비례하여 왜곡되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
• /
• pp.433-433
• /
• 2021

본 연구는 개수로 흐름에서 조류발전단지의 터빈 최적 배열의 거시적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 천수방정식을 통해 직사각형 개수로의 흐름장을 해석하였고, 상류와 하류단에 대해 각각 유입경계조건(inlet boundary condition)과 Flather 형식의 개방경계조건(open boundary condition)을 부여하여 일정 유량으로 흐르는 개수로 흐름을 구현하였다. 더불어, Strickler의 법칙을 확장한 반력공식을 연계하여, 개수로 흐름에 대한 조류 터빈의 영향을 반영하였다. 주어진 상류의 흐름 조건에 대해 조류발전량을 최대로 하는 최적 배열을 구하기 위해 터빈 반력모형을 연계한 천수방정식, 터빈간 최소간격, 그리고 발전단지영역을 제한조건으로 하는 발전량 최대화 문제를 구성하였다. 여기서 조류 터빈의 위치를 나타내는 벡터를 설계변수로 두었는데, 설계되는 터빈의 수가 증가함에 따라 최적화 문제의 계산량이 증가하지 않도록 수반법(adjoint method)을 경사도기반법(gradient-based method)에 연계한 방법이 이용되었다. 다수의 터빈초기배치로 상당한 수치실험이 수행되었고, 발전량 최대화를 이루도록 최적화된 터빈의 배치들이 큰 규모에서 고유한 형상으로 수렴함을 확인하였다. 이러한 특성은 발전단지의 너비와 터빈의 최소간격의 함수로 정의된 무차원수 E를 바탕으로 설명되었다. 구체적으로, E가 1보다 작을 때에는 선형배열이 최적배열로 나타났고, E가 1을 넘어 점차 커짐에 따라 하류에 오목한 형상을 보이다가 V-형태로 발전하는 양상을 보였다. 또한, 어느 임계 수 이상의 터빈이 배치되는 경우 일열 배열을 유지하지 못하고 이열 배열로 분리됨이 관찰되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.322-323
• /
• 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.

• 열병합발전
• /
• 통권71호
• /
• pp.3-9
• /
• 2009

최근 국내 발전분야 최고 관심사는 직렬형 축을 가지는 1000MW 이상의 대용량 고효율 증기터빈 개발 및 운영이다. 발전 산업계 요구를 충족시키기 위하여 터빈 설계사들은 새로운 대용량의 저압터빈 실린더 모듈을 개발하고 있는데 개발된 모듈의 특징은 진보된 유체역학과 구조적 분석 기술을 결합하고 기존 합금강 재질 최종단 익에 작용하는 응력한계 길이인 1000mm 이상 길이의 최종단 날개를 개발하는 것이다. 본 논고에서는 Alsthom사에서 새롭게 개발된 최종단 익(翼)의 공역학 및 기계적 특성 설계 개발내용과 실증시험 결과를 소개하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
• /
• pp.234-235
• /
• 2011

계통에 대규모의 풍력발전의 투입양이 증가함에 따라 실효치 기반의 해석이 필요하다. 계통 내에 무효전력 불균형에 의한 풍력 발전의 한계량을 결정하기 위하여 연속조류법을 이용한 한계량 선정 알고리즘을 수립하였다. 이를 위하여 풍력발전단지를 등가화하고, 타입에 따른 풍력발전기의 정적 모델을 수립하였다.

• 월간 기계설비
• /
• 통권226호
• /
• pp.42-52
• /
• 2009

신재생에너지의 한 분야인 소수력발전은 지형이나 기후 등 자연적인 조건과 조화를 이루며 국내 부존 잠재량이 많아 보급효과가 큰 것으로 평가되고 있다. 국내의 소수력 발전 부존량은 1,500MW 정도로 알려져 있으며 시장잠재량은 2030년까지 660MW로 예측되고 있다. 국내 부존량을 모두 개발하면 연간 70만M쪼, 약 700억원 규모인 것으로 예상되고 있다. 정부는 오는 2011년까지 소수력발전 보급목표량을 80MW로 정해 소수력발전 보급을 추진하고 있다. 최근 정부의 신재생에너지 보급정책에 따른 지역에너지 보급사업, 신재생에너지 의무공급제도(RPS)와 발전차액지원제도로 소수력 개발의 필요성이 증대되면서 공공기관에서 소규모 소수력 개발이 활발하게 추진되고 있지만 본격적인 상용화에는 한계가 많다는 지적이다. 소수력 발전의 전체 시장 매출은 매년 비슷하지만 정부의 정책적 지원 및 관련 기술개발, 인허가 절차의 획기적 개선 등을 통해 국내의 풍부한 부존량을 개발하면 새로운 시장이 열릴 것으로 전망된다. 특히 세계 최고의 소수력 보급 국가인 중국의 경우 앞으로도 지속적으로 소수력 발전소를 개발할 계획이어서 해외진출에 관심 있는 설비건설 업체라면 중국 시장을 노크해볼만 하다는 게 전문가들의 의견이다. 이번 호에서는 소수력 발전 기술 및 동향과 시공사례를 살펴보고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
• /
• pp.1096-1097
• /
• 2015

Cascaded DC-DC컨버터 방식은 전체 모듈을 하나의 인버터로 제어하는 중압집중방식에 비하여 일사량 변화 및 부분 음영에 대하여 최대전력발전에 유리하다. 태양광발전시스템에서 똑같은 조건의 부분 음영이 발생하였을 때 중앙집중 인버터 방식에서는 부분 음영의 영향을 받는 모듈이 부하로 작용하여 최대전력점을 제대로 추정하지 못하는 반면 Cascaded DC-DC컨버터 방식은 일사량의 변화에도 최대전력추종을 하여 비교적 높은 효율로 발전을 할 수 있다. 본 논문에서는 태양광발전시스템에서 중앙집중 인버터 방식과 Cascaded DC-DC컨버터 방식에 부분 음영이 발생하지 않았을 때와 발생하였을 때의 발전량의 차이를 PSCAD/EMTDC를 통해 모의 분석하고, 실제 태양광발전시스템에 적용하여 비교 분석한다.