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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 서울대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2017
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높은 에너지 수입의존도와 전통에너지원의 환경문제 등으로 지속가능한 에너지원에 대한 관심이 높아지면서 신재생에너지, 특히 태양광 에너지 보급이 주목되고 있다. 타 재생에너지에 비해 적용가능성이 높아 태양광 에너지 보급이 현저히 증가하고 있고 향후에도 활발한 보급이 예상된다. 추가 설치될 태양광 발전 시스템의 발전량을 예측하고 실제 가동에 있어서 효율을 높이기 위해서는 현재 가동 중인 태양광 발전 시스템의 설치조건과 성능을 평가하고 실내 실험에서는 구현하기 어려운 실제 외부 환경이 시스템 효율에 미치는 영향을 파악하는 것이 필요하다.
태양광 발전 시스템의 성능평가와 관련된 다수의 국내외 연구에서는 발전량이나 태양광 발전에 영향을 미치는 요인에 대한 모니터링 결과를 보여주는 등 단편적인 분석이 주로 수행되었다. 성능평가의 지표가 되는 성능계수는 지역에 따라 차이가 존재할 수 있으나 국내, 특히 서울지역에서 계산된 사례가 드물다. 또한, 시스템 효율에 영향을 미치는 모듈온도와 태양광 발전량 간의 관계를 예측하거나 실험한 연구는 많으나 모듈온도에 영향을 주는 요인에 대한 분석으로 실측 자료를 이용한 사례는 부족하다.
따라서 본 연구에서는 태양광 발전 시스템의 모니터링 실측 자료를 이용하여 해당 시스템의 성능평가를 실시하고 모듈온도에 영향을 미치는 요인을 실증 분석하였다. 해당 시스템의 일 발전량 평균은 일반적인 하루 발전량 기준을 충족하였고, 성능계수는 평이한 수준으로 산출되었다. 또한, 실제 외부 기상상황을 적용하여 모듈온도에 대한 일사량과 외기온도의 영향력을 확인하였고, 모듈온도는 일사량이 증가함에 따라 선형적으로 증가하고 일사량이 존재하지 않을 때는 외기온도에 수렴하였다. 추가로 기존에 제시된 모듈온도 예측모델은 일사량 구간에 상관없이 동일한 식을 적용하였으나 실측 자료를 분석한 결과, 일사량 구간에 따라 모듈온도에 대한 일사량의 영향력이 다르게 나타났다.
서울지역 계통연계형 시스템의 성능을 평가함으로써 향후 추가 설치될 시스템 운영의 기준으로 활용될 것으로 기대된다. 또한, 본 연구 결과를 토대로 일사량 구간에 따라 적합한 모듈온도 예측모델을 적용한다면 기존의 모델을 그대로 적용하는 것보다 더 정확한 모듈온도 예측이 가능하며 나아가 태양광 발전 시스템의 발전량 예측에도 기여할 것이다.
태양광 발전 시스템의 성능평가와 관련된 다수의 국내외 연구에서는 발전량이나 태양광 발전에 영향을 미치는 요인에 대한 모니터링 결과를 보여주는 등 단편적인 분석이 주로 수행되었다. 성능평가의 지표가 되는 성능계수는 지역에 따라 차이가 존재할 수 있으나 국내, 특히 서울지역에서 계산된 사례가 드물다. 또한, 시스템 효율에 영향을 미치는 모듈온도와 태양광 발전량 간의 관계를 예측하거나 실험한 연구는 많으나 모듈온도에 영향을 주는 요인에 대한 분석으로 실측 자료를 이용한 사례는 부족하다.
따라서 본 연구에서는 태양광 발전 시스템의 모니터링 실측 자료를 이용하여 해당 시스템의 성능평가를 실시하고 모듈온도에 영향을 미치는 요인을 실증 분석하였다. 해당 시스템의 일 발전량 평균은 일반적인 하루 발전량 기준을 충족하였고, 성능계수는 평이한 수준으로 산출되었다. 또한, 실제 외부 기상상황을 적용하여 모듈온도에 대한 일사량과 외기온도의 영향력을 확인하였고, 모듈온도는 일사량이 증가함에 따라 선형적으로 증가하고 일사량이 존재하지 않을 때는 외기온도에 수렴하였다. 추가로 기존에 제시된 모듈온도 예측모델은 일사량 구간에 상관없이 동일한 식을 적용하였으나 실측 자료를 분석한 결과, 일사량 구간에 따라 모듈온도에 대한 일사량의 영향력이 다르게 나타났다.
서울지역 계통연계형 시스템의 성능을 평가함으로써 향후 추가 설치될 시스템 운영의 기준으로 활용될 것으로 기대된다. 또한, 본 연구 결과를 토대로 일사량 구간에 따라 적합한 모듈온도 예측모델을 적용한다면 기존의 모델을 그대로 적용하는 것보다 더 정확한 모듈온도 예측이 가능하며 나아가 태양광 발전 시스템의 발전량 예측에도 기여할 것이다.
목차
1. 서론 11.1. 연구의 배경 및 필요성 11.2. 기존 연구 및 연구의 목표 52. 태양광 발전 시스템 배경이론 82.1. 태양광 발전 시스템의 원리 82.2. 태양광 발전 시스템에 미치는 온도의 영향 113. 연구 대상 시스템 및 활용 데이터 133.1. 연구 대상 시스템 개요 133.1.1. 시스템 설치 환경 133.1.2. 설치기기 사양 및 구성 163.2. 활용 데이터 및 용어 194. 태양광 발전 시스템 성능평가 254.1. 시스템 가동 시 가상요소의 특징 254.1.1. 일사량 관측 결과 254.1.2. 외기온도 관측 결과 294.1.3. 운량 관측 결과 304.2 태양광 발전 시스템 성능평가 314.2.1. 발전량 관측 결과 314.2.2. 태양광 발전 시스템 성능평가 344.2.3. 모듈온도 관측 결과 365. 모듈온도 영향요인 실증분석 425.1. 모듈온도 예측모델 425.2. 모듈온도에 미치는 외기온도의 영향 455.3. 모듈온도에 미치는 일사량의 영향 496. 결론 54참고문헌 57Abstract 62
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