태양광발전소는 급속한 보급을 거듭하며 민간 중심의 부동산 개발과 함께 건물의 부대시설 및 토지, 산악지역과 염전 부지 등 다양한 형태로 수익화 운영을 지속하고 있다. 최근의 태양광발전소는 발전단가의 하락에도 불구하고 주요 설비의 가격 대중화와 기술의 안정화로 발전소 구축이 다시 활발해지고 있다. 그러나 시공에 대한 비용투자와 발전소 운영 수익의 손익분기를 바탕으로 전통적인 부동산 자산 운용과의 수익성 비교검토는 부족한 실정으로 본 논문에서는 부동산 자산운용의 보편화된 형태로 오피스텔과 상가 투자를 바탕으로 태양광 발전시스템의 경제성을 분석하기 위한 검토와 연구를 진행 하였다.
본 연구는 한국수자원공사에서 국제기후변화협약 등 정부의 신재생에너지 개발계획에 적극 동참하고, 우리공사에서 운영관리하고 있는 수자원시설물의 잠재에너지를 발굴하기 위하여 경남지역본부 본포취수장에 설치하여 운영관리중인 시설용량 99kWp의 태양광발전설비에 대한 주요 설비와 운영관리를 하는데 불편한 사항에 대한 개선내용을 소개함으로써 향후 우리시스템과 유사한 조건(무인사업장)에 시설하여 운영할 설비를 효과적으로 관리하기 위한 내용을 소개하고 있다.
With the government's support for new and renewable energy, photovoltaic equipment has rapidly been supplied. However, compared to supply rate, maintenance has not supported enough and relevant research has not much conducted. Therefore, the purpose of this study is to analyze maintenance effectiveness of photovoltaic equipment. What is the most important in maintenance effectiveness is a rise in power generation. It was estimated that if photovoltaic equipment for detached houses is maintained well, power generation increases by 4.0% at least, and by 6.5% on average. As a result, it was analyzed that it is necessary to maximize the effectiveness of the government's budget investment through well maintenance of photovoltaic equipment for detached houses.
본 고에서는 전력사업용 특고압 연계 태양광 발전시스템의 실계통 연계운전 특성에 대하여 기술하고자 한다. 본 설비는 150 kVA급 PCS 및 모듈 용량 122.5 kWp의 용량으로 2005년 8월 25일부터 태안발전본부 구내에서 상업운전 중에 있으며, 발전설비 이용율은 12.71 %, 소내 소비율 평균 6.66%로 분석되었으며 특별한 문제점 없이 정상적으로 운전되고 있다.
세계적인 탄소 중립에 동참하고자, 대한민국 정부에서도 '녹색건축물 조성 지원 법' 시행령을 통해 2030년까지 모든 건축물에 대해 제로에너지 건축물 인증을 진행할 계획에 있다. 이에 따라 국가적으로도 비교적 생활 밀접 접근성이 좋은 태양광 발전과 관련한 여러 사업을 지원하고 있다. 특히 지붕 설치형 태양광 발전 시스템의 경우 환경 파괴 없이 유휴 공간을 활용하여 에너지를 생산한다는 측면에서 주목받고 있지만, 다른 태양광 발전 설비 대비 낮은 발전효율이 단점으로 지적되고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 부분을 해소하고자, 단축형 태양광 추적을 위한 태양광 패널 구조물에 관한 연구를 통해 효율적인 태양광 패널 각도 가변 시스템을 제안하고 더불어 지붕 설치형 태양광 발전 시스템의 적용 환경을 고려해 태양광 패널의 파손 및 2차 피해 예방을 위한 방안을 제안한다. 더불어 ICT 융합을 통해 태양광 패널을 제어, 사고 예측 안전 시스템 구성을 프로젝트 기반의 교육 프로그램 연계 구성이 가능할 것으로 판단된다.
화석연료의 문제점을 보완하고 있는 태양광발전 시스템은 태양전지 모듈의 온도에 따라 출력량이 급격히 변화하는 특성을 가지고 있다. 이러한 특성을 잘 이해하고 전력생산을 극대화 하기위해 태양전지의 온도를 낮추기 위한 방법을 고려하였다. 본 논문에서는 모듈의 전면과 후면에 똑같은 온도 감소 설비를 한 후 전 후면의 온도를 동시에 낮추는 것이 발전량에 더 큰 도움을 준다는 결론을 도출하였다.
독립형 태양광발전시스템은 배전선로와 계통 연계되지 않고 독립적으로 운영된다는 장점이 있어 시공설비가 간단하고 비용이 적게 드는 장점이 있지만 MPPT를 포함한 컨버터와 생산된 에너지를 배터리에 저장하기 위한 충전회로 및 배터리 매니징 회로가 요구된다. 기존의 대체에너지분야의 이용은 복합발전의 형태보다는 하나의 발전 형태를 주로 채택하고 있으나 태양광/풍력 복합발전시스템을 최적설계하고 배터리능력을 향상시켜 설치가격을 합리화 할 수 있는 통합형 제어시스템이 필요하다.
This study investigated power generation of photovoltaic equipment at detached houses. The study estimated monthly mean generation according to maintenance conditions that included module cleaning, inspection into generation, cleaning of module and photovoltaic generation. At analysis upon generation, households with periodical module cleaning and inspection into generation, clean module and good generation conditions had high generation. 20-years of PV equipment life varied much depending upon maintenance conditions. Users should keep module clean and inspect generation regularly and put PV equipment at the place with good solar radiation.
최근 태양광 발전시스템은 정부 에너지 정책에 의해서 널리 보급되고 있다. 여기에 광전지 전력생산의 효율을 높이기 위해서는 견실한 태양 추적식이 필요하다. 하지만 태양추적 식은 추적기술의 미비에 의해서 아직 널리 보급되지 못하고 있다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 태양광전지의 최대전력추적을 위해서 태양광센서 및 신경회로망 제어알고리즘을 적용하였다. 태양추적 센서는 평판위에 한 개의 사각기둥과 동, 서, 남, 북 4개의 광센서로 구성된다. 태양추적 2축 제어는 두 개의 모터에 의해서 각각 동작되며, 모터의 제어 입력은 신경회로망 제어 알고리즘에 의해서 계산된다. 제안된 제어방식의 기능은 태양추적광 발전 실험에 의해서 확인하였으며, 본 논문의 태양추적방식은 고정식 보다 32[%]효율을 증가시켰다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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