• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.1090-1091
• /
• 2015

사막은 일조량이 많고, 세계적으로 넓은 규모를 가지고 있어 대규모 태양광 발전소 건설에 주목받고 있지만, 태양광 모듈 표면에 쌓이는 모래먼지로 인하여 발전효율 저하가 발생되고 있는 실정이다. 이에 태양광 모듈 표면의 모래먼지를 제거할 수 있는 태양광 모듈 크리닝 시스템을 개발 하였다. 본 논문에서는 사막 환경을 고려하여 물을 필요로 하지 않는 압축공기 및 회전하는 브러쉬로 모듈 표면을 세척하는 Solar Module Cleaning System을 제안한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.31-32
• /
• 2015

태양광 발전 시스템에서 태양광 모듈 모니터링 시스템은 모듈의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 얻는 것을 목적으로 하며 이를 통해 사업자로 하여금 태양광 발전시스템의 유지 및 관리에 큰 도움을 줄 수 있다. 태양광 모듈의 DC 전력선 이용하여 통신하는 DC-PLC(DC - Power Line Communication)는 추가적인 통신선이 필요하지 않아 보다 경제적으로 모니터링 시스템을 구성 할 수 있다. 본 논문에서는 디지털 변조 방식으로 ASK(Amplitude Shift Keying) 방식을 사용하고 디지털 대역통과필터를 통해 캐리어 신호의 검출하는 DC-PLC 기반 태양광 모듈 모니터링 시스템의 설계한다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.15-24
• /
• 2020

영농형 태양광 발전은 농업과 태양광 발전 시스템의 동시 상생이 가능한 기술로 현재와 같은 농업 환경 및 생태계 개선 그리고 에너지 전환의 시대에 대처해야 하는 훌륭한 대안이다. 한국형 영농형 태양광 발전 시스템 개발 및 보급을 위한 국내 첫 연구개발 사업인 농림축산식품부(농림식품기술기획평가원 첨단생산기술개발사업)의 "한국형 태양광 이모작(농업&태양광 발전 병행) 스마트 영농 시스템 개발(과제번호: 1545015977)"과제를 통해 총 60kW급 규모의 5개소 실증단지(10kW급 3개소 신규 개발 및 구축)를 활용한 최적 시스템 개발, 6품종(벼 2품종, 감자, 배추, 마늘, 양파 및 배) 표준재배기술 도출 등을 수행하였다. 기존 태양광 발전용 모듈(72cell) 대비 half-size(36cell) 모듈 개발, 작물 별 최적 구조물(차광률 30% 미만 적용) 도출, 대상 작물 감수율 20% 미만 달성 및 표준재배기술개발을 수행하였다. 추후 장기간 동안 영농형 태양광 구조물의 경제성 확보, 시공성 개선 그리고 다양한 작물 대상 표준재배기술 최적화 등의 실증연구가 필요하다. 마지막으로 영농형 태양광 발전 시스템의 확산 및 보급을 위해 국가적 지원과 농민들의 적극적인 참여 없이는 불가능 하다. 그리고 본 개발 기술은 농업인을 위한 기술로 범국민적인 수용성 개선 또한 수반되어야 한다. 특히, 정부는 영농형 태양광 발전 시스템이 대한민국의 식량안보와 에너지안보를 확보를 위해 농업진흥지역에 대한 최대 20년까지 타용도 일시전용이 가능하도록 농지법 개정으로 화답 할 때이다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2020.08a
• /
• pp.4-6
• /
• 2020

태양광 모듈은 일사량과 온도에 의해 P-V 및 I-V의 특성이 변하여 최대 전력 점 추종 기업(MPPT, Maximum Power Point Tracking)이 필요하다. 기존의 기법들의 경우 모듈의 온도로 인해 개방전압이 변하거나 음영이 발생하면 태양광 모듈의 최대 전력 점을 추종하지 못한다. 본 논문에서는 태양광 패널에서의 P-V 및 I-V의 상관관계와 온도 변화에 대한 태양광 모듈의 최대 전력 점을 추종하는 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 제어기법은 3kW 태양광 인버터 시스템을 구성하여 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.7-14
• /
• 2020

육상태양광 발전원의 단점을 보완하기 위한 수단으로 유휴수면 활용 및 발전량 증대 등의 장점을 앞세우며 수상태양광 발전시스템이 대두되었으나, 설치면적 축소 등의 민원이 지속적으로 제기되며 한국환경정책평가연구원(KEI)에서도 설치면적에 대한 가이드라인이 필요함을 제시하기에 이르렀다. 이에 본 논문에서는 수상태양광 설치 시 제한된 설치면적 내에서 설치용량 및 발전량을 증가시킬 수 있는 새로운 수상 태양광 발전시스템 방법론을 제안하여, 국토의 효율적 및 친환경적 이용으로 「재생에너지 3020 이행계획」을 달성하면서 주민수용성을 증대시킬 수 있는 방안을 모색하고자 한다. 상주 수상태양광 오태2발전소를 대상지로 선정하여 현재 정남향(0°)으로 배치되어 있는 모듈을 기준으로 동일한 모듈 경사각이지만 동서방향(±90°)으로 모듈 방위각을 변경하여 배치한 경우의 비교 분석 연구 결과, 모듈 남향 배치 대비 동서방향 배치 시 설치용량은 13.25%, 발전량은 4.03%가 각각 증가하는 결과를 보였다. 본 연구에는 Sketchup Software를 통한 3D 모델링 및 PVSyst 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 비교 분석을 진행하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2018.07a
• /
• pp.362-363
• /
• 2018

태양광 발전시스템에서 태양광 모듈은 고압의 발전전압 형성을 위해 직렬로 구성한 스트링을 사용하고 있다. 그러나 직렬로 연결된 태양광 모듈 중 한 개의 모듈이라도 노후화가 발생하면 노후화가 발생한 스트링의 발전 효율이 감소하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광 스트링에서 노후화 모듈을 판정을 위해 순시 PV 특성곡선을 계측할 수 있는 토포로지를 제안하고 계측된 PV 특성곡선을 이용한 노후화 판정 알고리즘을 제안한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.1088-1089
• /
• 2015

본 논문에서는 태양광발전시스템의 발전 효율을 극대화하기 위한 태양전지 모듈의 배면온도를 낮출 수 있는 부유구조물의 최적화 설계에 대한 것이다. 저수지 수면은 태양에너지를 흡수하게 되면 물 온도의 상승으로 밀도저하가 발생되고 저수지의 수면이 최상층에 위치하여 지속적으로 태양에너지가 흡수는 경우 최상층의 수면온도가 $60^{\circ}C$ 이상 상승하게 된다. 이는 태양전지 모듈의 배면온도 상승을 주도하여 시스템 발전량의 감소원인으로 작용한다. 수상 태양광발전시스템의 효율 향상을 위해 태양전지 모듈의 온도 저하가 반드시 필요하고, 더불어 저수지 지리적 요건에 따른 바람의 영향 등을 고려한 태양광발전 부유구조물 최적 설계가 요구된다. 열전달 수치해석을 통해 태양광발전 구조물에 대한 최적설계, 태양전지 모듈의 온도 측정 및 성능 검증을 통해 태양광발전 구조물의 상하단의 높이의 최적 설계 조건을 확립하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2018.07a
• /
• pp.366-367
• /
• 2018

본 논문은 태양광발전 시스템에서 태양광 모듈의 출력 저하 특성을 야기하는 PID (Potential Induced Degradation) 현상의 발생원인 및 출력회복을 위한 PID 저감 기법을 연구하였다. 태양광 모듈의 프레임과 셀 간에 발생하는 전위차로 인한 PID 현상의 직접적인 원인인 분극현상에 대해 분석하였으며, PID 현상이 태양광 모듈의 출력특성에 미치는 영향을 I-V 특성곡선 변화를 통해 해석하였다. PID 현상의 발생 원인을 기반으로 태양광 모듈의 전극 출력단인 양극과 음극을 단락시키고 접지된 프레임을 기준으로 양의 전압을 인가함으로써 태양광모듈의 출력특성을 회복하는 PID 저감 기법을 제안하였다.

• Journal of IKEEE
• /
• v.24 no.2
• /
• pp.392-402
• /
• 2020

This paper proposes a solar tracking system without photo-sensors. The system can be classified into four modules: Solar Tracking, MPPT, ESS, and Real-Time Monitoring. Nine solar panels, as a basic unit, are adopted with grid structures of different heights to reduce wind influence and to enable solar tracking without photo-sensors. The low-cost MCU implements MPPT method which generates PWM switching signal for boost converter. The unit of ESS consists of three-series and four-parallel lithium-ion batteries in order to enable monitoring for abnormalities in temperature and electrical characteristics of battery. Four MCUs used in the system consists of two AVR Atmega128, and two Raspberry PI, and they exchanges operation informations. Experimental results of the proposed system show the solar tracking performance, the possibility of on-site and remote monitoring and the convenience of maintenance based on IoT technology.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.1086-1087
• /
• 2015

본 논문에서는 태양전지 모듈의 표면 오염으로 인한 태양광발전량의 감소를 사전 예방하기 위해 영상기술을 이용한 표면 오염도 자동검출 기술에 대해 논의하였다. 일반적인 태양광발전시스템의 경우 태양전지 모듈의 표면 오염원 제거를 위해 사람에 의한 수동적인 방법에 의존하는 것이 현실이나, 커다란 규모의 태양광 발전시설의 경우는 인력으로 오염원을 제거하는 것은 거의 불가능 하다. 이러한 관점에서 태양전지 모듈 표면에 떨어진 오염 물질로 인한 출력감소를 사전에 예방하고, 시스템을 효율적으로 운영하기 위해 이미지 영상기술이 적용되었다. 본 기술은 기본적으로 레이저 광원과 먼지와 상호 interaction을 통해 생성된 반사파 및 이를 CCD 영상으로 획득하고 태양전지 모듈 표면의 오염원의 유무, 균일/불균일 분포 등의 3가지 서로 다른 조건을 설정하여 비교 시험을 수행하였고, 개발된 오염측정 시스템을 수상 태양광 발전 파일럿 설비에 적용하여 운전성능을 검증하였다.