Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제34권5호
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pp.625-631
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2010
최근 몇 년간 에너지 위기에 대한 우려가 급격히 증가하고 있으며, 방대한 에너지소비에 따른 환경오염도 큰 문제로 대두되고 있다. 사회적으로 에너지 위기가 고조되고 있는 가운데 새로운 에너지나 신재생에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하는 하나의 수단으로 태양에너지를 적극적으로 이용하기 위한 태양광발전시스템의 발전효율을 상승시키는 일환으로 대류열전달의 향상을 도모한 실험을 수행한 결과를 정리한 논문이다.
PV module power is calculated on PV module surface temperature adjustment by irradiation on the summer and autumn in NOCT(Nominal Operating Cell Temperature) conditions. The summer and autumn periods were selected because of large variation in outdoor air temperature and irradiation. This study was performed to understand relationship between PV module surface temperature and photovoltaic power using field measurement. As a results, it was determined that the amount of irradiation was proportional to the amount of photovoltaic power in the field measurement. However, it was also identified that the PV power generation decreased by increased PV module surface temperatures due to irradiation.
The paper proposes a novel control algorithm for tracking maximum power of PV generation system.. The maximum power of PV array is determinated by a insolation and temperature. Prior considered the term in PV generation system is how maximum power point(MPP) is accurately tracked.. The paper proposes a fuzzy neural network(FNN) control algorithm so as to accurately track those maximum power points. The proposed control algorithm comprises the antecedence part of fuzzy rule and clustering method, multi-layer neural network in the consequent part. FNN has the advantages which are depicted both high performance and robustness in fuzzy control and high adaptive control in neural network.. Specially, it can show the outstanding control performance for parameter variations appling to non-linear character of PV array. In this paper, the tracking speed and the accuracy prove the validity through comparing a proposed algorithm with a conventional one.
BIPV system not only produces electricity at building, but also acts as a material for building envelope. Thus, it can increase the economical efficiency of PV system by saving the cost for building materials. Bifacial solar cell can convert solar energy to electrical energy from both sides of the cell. In addition, it is designed as 3 busbar layout which is the same with ordinary mono-facial solar cells. Therefore, many of the module manufacturers can easily use the bifacial solar cells without changing their manufacturing equipments. Moreover, bifacial PV system has much potential in building application by utilizing glass-to-glass structure of PV module. However, the electrical generation of the bifacial PV module depends on the characteristics of the building surface which faces the module, as well as outdoor environment. Therefore, in order to apply the bifacial PV module to building envelope as BIPV system, its power generation characteristics are carefully evaluated. For this purpose this study focused on the electrical performance of the bifacial BIPV system through the comparative outdoor experiments. As a result, the power generation performance of the bifacial BIPV system was improved by up to 21% compared to that of the monofacial BIPV system. Therefore, it is claimed that the bifacial BIPV system can replace the conventional BIPV system to improve the PV power generation in buildings.
In recent years, the research and development for the photovoltaic(PV) energy system are making rapidly progress around the world and specially this country, too due the deregulation law for the renewable energy system seems to be born sooner or later. In PV generation system, the partially shaded PV array is the one of the worst case which reduces the efficiency of the total PV generation system. The partial shaded condition is the result of shadowing by cloud and dust building of on the surface of the panel. Some structural elements, such as antennas, booms etc. is also the reason of the shadowing. Even if only a small part of PV is shaded, the overall generation power of PV is significantly decreased. Therefore, several researchers who are focusing on the PV generation system take a time for the research related with the shadowing problem of PV array. In this paper, authors have developed the method which users can achieved the modeling of partially shaded PV array with. With several papers authors have already announced the availability of the EMTDC/PSCAD PV panel model component. This research result is the developed version of the previous papers.
Solar power generation systems require maximum power point tracking (MPPT) control to operate PV panels at their maximum power point (MPP). Most conventional MPPT algorithms are based on the slope-tracking concept. A typical slope-tracking method is the perturb and observe (P&O) algorithm. The P&O algorithm measures the current and voltage of a PV panel to find the operating point of the voltage at which the calculated power is maximized. However, the measurement error of the sensor causes irregularity in the calculation of the generated power and voltage control. This irregularity leads to the problem of not finding the correct MPP operating point. In this work, the power output of a PV panel based on the P&O algorithm is simulated by considering the insolation profiles from typical clear and cloudy weather conditions and the errors of current and voltage sensors. Simulation analysis suggests the optimal control period and perturbation voltage of MPPT to maximize its target efficiency under real weather conditions with sensor tolerance.
Korea's RPS, which requires that power generation companies obtain a minimum percentage of their generation by using renewable energy, will take effect in 2012. Based on the first-year law enforcement, generation companies have to satisfy 2% of RPS compliance ratio in 2012. Then, the required RPS compliance ratio will increase up to 10% in 2022. Thus generation companies need to construct power plants that utilize various types of renewable energy sources such as PV and wind power. This work is aimed to analyze the cost of such a renewable power source in terms of capital cost, capacity factor, and fuel cost. We provide the analytical expectation on the renewable power generation cost of 2012 focusing on PV, onshore/offshore wind, fuel cell, and IGCC, which are focused by government policy.
PV cell modeling is necessary both for software and hardware simulators in analyzing and testing the performance of PV generation systems. Unique I-V curve of a PV cell identifies its own characteristics by electrical equivalent model that is composed of diode constants ($I_o$, $v_t$), photo-generated current ($I_{ph}$), series resistance ($R_s$), and shunt resistance ($R_{sh}$). Photo-generated current can be easily estimated since it is proportional to irradiation level. However, other electrical parameters should be solved from the manufacturer's data sheet that is consisted with three remarkable operating points such as open circuit voltage ($V_{oc}$), short circuit current ($I_{sc}$), and maximum power voltage/current ($V_{MPP}/I_{MPP}$). This paper explains and analyzes mathematical process of a novel PV cell modeling algorithm that was proposed by the authors with the name of "K-algorithm".
Shunt active filter can compensate harmonic current of utility results from non-linear loads such as rectifiers, cycloconverters and arc furnaces. It has the same structure as photovoltaic(PV) generation system. So, It was proposed the system that generates PV power and also has active filter function. It is called PV-AF(Photovoltaic and Active Filter) power generation system. Islanding can be occurred in an inverter based dispersed generation system, when the system disconnected from utility and loads are entirely supplied by PV system only. Islanding may result in interference to grid protection devices, equipment damage, and even personnel safety hazards. Therefore, islanding has to be detected and protected. The conventional anti-islanding methods have NDZ(None-Detection Zone) or power quality degradation. But PV-AF power generation system has the function of not only shunt active filter but also anti-islanding method without NDZ. In this paper, a novel anti-islanding method for PV-AF system is proposed and analysed in detail.
본 논문에서는 태양광 발전시스템을 전력회사의 실배전 계통에 적용하기 위한 시뮬레이션 모델링을 제시한다. 태양광 발전시스템이 실배전 계통에 미치는 영향을 해석하기 위하여, 태양광 발전시스템과 이를 실배전 계통에 적용한 시뮬레이션 모델을 PSCAD/EMTDC를 이용하여 모델링하였다. 태양광 발전 시스템의 적용 후 변전소로부터의 전력공급을 감소시킴으로써 부하 말단전압이 개선됨을 보였다. 또한 부하모선의 전압을 보상함으로써 부하 측의 전력품질이 개선됨을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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