• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제23권11호
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• pp.632-640
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• 2017

일사량은 태양광 발전시스템의 전력 생산량에 가장 큰 영향을 미치는 기상요소이며, 다른 기상요소들과 달리 기상청의 일기예보를 통해 제공받을 수 없다. 따라서 효율적인 태양광 발전시스템 운용을 위해 일사량 예측에 관한 연구는 필수적이다. 본 연구는 기상정보 데이터 기반의 Dynamic Piecewise 일사량 예측 모델을 제안한다. Dynamic Piecewise 일사량 예측 모델은 유사한 태양고도와 유사한 날씨의 데이터 조각들로 나누어 학습하기 위해, 예측하는 시점의 태양고도와 운량을 기준으로 전체 데이터를 동적으로 나눈 후 기계학습 알고리즘인 다중 선형회귀 알고리즘으로 학습하여 일사량을 예측하는데 사용된다. 본 연구의 성능을 검증하기 위해 제안 모델인 Dynamic Piecewise 일사량 예측 모델과 이전 연구에서 제안한 모델, 기존의 상관관계식 기반 일사량 예측 모델에 동일한 기상정보 데이터 셋을 적용하여 비교하였으며, 비교결과 본 연구에서 제안한 모델이 가장 정확한 일사량 예측 성능을 보였다.

• 지적과 국토정보
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• 제48권1호
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• pp.5-14
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• 2018

최근 신재생에너지 정책의 영향으로 태양광발전소 건설이 꾸준히 증가하고 있다. 고효율 태양광발전소 사업을 위해서는 태양광발전소 부지에 대한 일사량 분석자료를 이용하여 태양광 패널에 대한 최적의 위치와 방향을 결정하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 UAV 공간정보를 기반으로 취득한 DEM 자료를 이용하여 태양광발전소 부지에 대한 일사량 분석을 실시하였다. 분석 결과 2017년 평균 일사량은 $1,474,466W/m^2$ 로 계산되었으며 대상면적을 고려한 전체 일사량은 $33,639MW/m^2$를 보였다. 월별 일사량을 분석하는 것은 태양광발전소 유지보수 업무 측면에서 중요하다. 월별 태양광발전소 부지의 평균일사량 분석에서는 5~7월의 평균 일사량이 $160,000W/m^2$ 이상으로 계산되었으며 1~2월 및 11~12월의 평균 일사량은 $80,000W/m^2$ 이하로 나타났다. 또한 본 연구에서는 UAV 공간정보로부터 계산된 일사량과 국립기상과학원에서 제시한 결과와 비교하였으며, 대상지역의 93.7%가 남향으로 구성되어 있기 때문에 대상지의 평균 일사량이 국립기상과학원의 전국 자료에 비해 약간 높게 나타났다. 따라서 본 연구는 UAV를 이용하여 새로 개발된 태양광발전소 부지에 대한 일사량을 신속하게 계산하는데 이용될 수 있으리라 판단된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권5호
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• pp.387-392
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• 2011

태양광발전은 독립전원으로써의 가치는 미미하나 도시전체의 탄소발생량 저감 및 화석연료 사용 저감을 위한 분산전원으로써 가치가 매우 높은 전력원이다. 하지만 태양광발전의 경우 기상조건에 따른 발전량 변동이 심하기에 분산전원으로써 효율적으로 사용하기 위해서는 큰 변동폭을 효과적으로 제어하기 위한 실시간 모니터링이 이루어져야 한다. 하지만 태양광발전량을 좌우하는 일사량은 예측치가 존재하지 않기에 이를 예측해야 하고 본 연구에서는 과거의 일사량을 직산분리 하여 구름의 짙은 정도나 두께 등을 유추할 수 있는 대기투과율을 일기예보에서 발표하는 날씨별로 대푯값을 산정하고 이를 일사량 예측식에 대입하여 일사량을 예측하였다. 그리고 실측 일사량 및 CRM(Cloud Cover Radiation Model)기법인 Kasten and Czeplak의 식을 통해 계산된 예측일사량과의 비교를 통해 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.431-440
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• 1997

본 논문에서는 교량 단면 내의 시간 종속적 온도 분포를 결정하기 위해, 기존의 열 전달 이론 및 태양 에너지 전달에 대한 이론을 바탕으로 기상관측소 및 현장에서 측정한 기상 자료로부터 교량 온도의 예측에 관한 이론적 모델에 대해 기술하였다. 특히 이 모텔에서는 주간에 교량의 온도 상승에 지배적인 영향을 미치는 태양일사(solar radiation)에 대해 태양 에너지 관련 분야의 여러 실험적 연구 결과를 바탕으로 태양일사량의 계산에 대해 기존에 연구되어 있는 식들 중에서 가장 적합한 식을 제시하였다. 이 해석 모델의 타당성은 사당 고가차도의 장기 계측된 온도 측정 결과와 비교 검토되었다. 또한 장기간 측정된 온도 결과로부터 교량 온도 예측에 대한 해석적 기준(analytical criteria)을 제시하기 위해, 교량의 축 방향 신축의 원인이 되는 단면평균온도, 그리고 곡률 변형을 유발하는 단면온도차 등 교량 단면의 온도 분포와 관련된 변수들과 대기온도, 일사량 등 기상 자료와 관련된 변수들 간의 선형 상관관계(linear correlation)에 대해 기술하였다.

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

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.473-474
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• 2016

최근 신재생에너지의 보급 정책으로 인해 태양광 또는 풍력과 같은 신재생에너지가 전체 전력 계통에서 차지하는 비율이 증가되고 있는 실정이다. 그러나 신재생에너지는 변동 적이기 때문에 계통의 안정성을 저해하는 원인이 될 수 있다. 이에 따라 각 나라에서는 계통 안정성을 위한 기능들을 요구하고 있으며, 그 요구는 점차 강화되고 있다. 이와 같이 신재생에너지 비율의 증가로 인해 계통 안정성에 대한 문제가 강조되고 있지만, 태양광 분산 발전 시스템의 경우에는 일사량에 의존하여 운전하기 때문에 일사량이 낮거나 야간에는 계통 안정성을 위한 기능을 수행하지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 일사량이 낮거나 야간에도 계통 안정화를 위해 무효전력 지원이 가능한 확장된 무효전력 운전(EF-RPO: Extended feed-in Reactive Power Operation)방법의 제어 전략을 제안하며, 제안한 방식은 1MVA 계통 연계형 인버터의 제작과 실험을 통해 검증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.412-417
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• 2013

태양광 발전 시스템의 해석적 모델링은 시스템의 동특성을 예측하거나 고장검출 및 진단 등과 같은 고급 공학 기술에 중요하게 적용할 수 있어 최근 많은 각광을 받고 있다. 본 논문은 대용량 학습 데이터를 갖는 태양광 발전 시스템에 대한 확률론적 모델링을 제시한다. 우선 태양광 일사량과 온도 입력 변수에 대한 태양광 시스템의 출력 전력과의 입출력 함수관계를 정의한다. 이 함수관계를 바탕으로 세 확률변수(일사량, 온도, 전력)에 대하여 조건부 확률 식으로 표현한다. 조건부 확률 분포 추정은 대용량 데이터 시스템에 적합한, 전체 표본 데이터 수 대비 관련 변수의 경우의 수에 대한 비율로 나타내었다. 추정한 확률분포를 통해 평균값 이론을 적용하여 시스템의 출력을 추정하게 된다. 본 논문에서 제안한 모델링 기법은 두 태양광 발전 단지의 사례 연구를 통해 성능을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2135-2137
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• 2001

지구에 공급되는 태양열은 지구상의 모든 인간이 필요로 하는 총 에너지량의 10,000배 이상으로 매우 풍부할 뿐만 아니라 무공해 에너지원으로 매우 좋은 조건을 갖추고 있는데 비해 실제 이용은 태양광 발전장치와 온수 난방에 한정되어 있다. 특히 우리나라는 일사량이 풍부하고 인구밀집 거주지역이 많아 태양에너지 이용이 적절한 것으로 분석된 바 있으며, 환경오염문제가 심각하게 대두되고 있는 상황에서 에너지와 환경문제를 동시에 해결할 수 있는 태양 에너지에 대한 기술개발 및 보급이 반드시 필요하다고 판단된다. 본 연구는 태양광을 집광하여 건물 내에 분배하는 장치를 개발하여 건물 전체 전기에너지 소비량의 약1/3을 차지하고 있는 조명용 전기에너지를 절약함으로써 에너지 절약은 물론 환경오염을 줄이는데 그 목적을 두고 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.107.2-107.2
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• 2011

태양광발전 시스템의 성능 평가는 신뢰할 수 있는 데이터의 취득 및 분석을 통하여 발전성능을 제시할 수 있다. 발전성능에 영향을 미치는 요인으로는 일사량과 온도 등의 환경적인 요인, 시스템 구성에 따른 기술적인 요인에 의해 결정될 수 있다. 특히, 시스템 구성에 의해 결정되는 기술적인 요인은 태양전지 모듈의 어레이 손실 및 BOS의 자체 손실 등을 분석하여 전체 시스템의 발전성능을 분석하여 그 성능을 평가할 수 있다. 본 논문에서는 기 설치된 태양광발전 시스템에서 취득된 데이터를 통하여 용량별, 지역별에 따른 태양광발전 시스템의 성능 분석과 손실 원인을 분석하였다. 분석결과 시스템의 성능은 환경적인 요인과 기술적인 요인에 의해 발전성능이 달라진다는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문의 결과는 향후 태양광 발전 시스템의 성능의 기준을 제시하는 연구를 위한 사전연구로써 유용한 자료가 되리라 믿는다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.133-135
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• 2005

태양광 발전 시스템은 환경오염을 최소화하고 송 배전선에 손실을 줄이는 등 여러 가지 이점으로 많이 연구되고 있다. 지금까지의 태양광 발전 시스템에 대한 연구는 독립형 소규모 발전에 적용되어 연구되었다. 하지만 본 논문에서는 태양광 발전 시스템이 계통에 연계되었을 시 전체적인 신뢰도를 평가하고자 한다. 본 논문에서는 11년치($1992{\sim}2002$) 일사량 데이터를 가지고 확률밀도 함수를 생성하여 배터리 저장상태에 따른 태양광 발전 시스템의 발전 확률을 계산하였다. 또한 태양광발전 시스템이 계통 연계시에 대해 Markov Chain 모델을 적용하여 해석하였으며, 이 값을 모의법을 통해 비교 확인하였다.