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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김시경
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 공주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수32
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- 초록 -
전 세계적으로 화석연료의 사용이 증가함에 따라 자원 고갈 및 온실가스 배출 증가로 환경오염 문제점이 점차 대두되고 있다. 각국은 이러한 문제를 극복하고자 기후협약 따른 온실가스 감축 및 탄소배출이 없는 신재생에너지 대한 정부지원 급속하게 증가 하고 있다. 폭염, 폭우, 태풍, 온난화로 인한 기후 변화와 전례 없는 코로나19 펜데믹 등으로 세계적으로 술렁이는 현재, 기업은 ESG경영(환경(Environment), 사회(Social), 지배구조(Governance)) 및 RE100 (Renewable Energy 100%) 캠페인 더욱 주목하고 있다. 이에 따라 재생 가능한 에너지를 이용하는 신·재생에너지는 에너지원의 종류에 따라 재생에너지로 분류되며, 신에너지는 석탄액화가스화, 연료전지, 수소에너지 등 3개 분야의 에너지로 칭하고 있다. 재생에너지는 태양광, 태양열, 풍력, 수력, 바이오, 해양, 폐기물, 지열 등 8개 분야의 에너지로 구분된다.
정부에 전폭적인 지원으로 신·재생에너지 사업의 일환인 태양광 발전소가 급격하게 증가하고 있으나 일사량 및 태양광 모듈 음영을 고려하지 않고 태양광 발전 설비
를 신축하는 경우도 발생하고 있다.
음영 셀이 저항 성분으로 작용하여 전체 출력을 감소시키게 된다. 본 연구는 3D모델링 프로그램인 SketchUP과 태양광 발전량분석 프로그램인 PVsyst 활용하여 주변 환경이 태양광 발전 설비의 출력량에 영향을 미치는지를 분석하였다. 음영 분석 시뮬레이션에서 인위적인 음영 설정은 없었으며, 실측 데이터 인용하여 음영 분석을 진행하였다. 태양광 발전소 주변의 수목에 의한 부분 음영 발생과 수목 성장에 따른 부분 음영 증가가 발전 출력량에 어떠한 영향에 미치는지를 계절별/연도별 시뮬레이션 분석을 통해 비교 및 분석하고자 했다. 수목 성장을 5년, 10년, 15년, 20년간의 수목에 성장하는 동안 약 0.52%감소, 1.30%감소, 2.20%감소, 2.26%감소 발전량 손길 추정할 수 있다. 향후 임야나 주변 환경에 의해 변화로 인한 음영발생으로 분쟁이 발생 시에 음영 증가의 원인을 파악함으로써 분쟁 조정을 위한 효율적인 자료로 활용될 것으로 예상한다.
전 세계적으로 화석연료의 사용이 증가함에 따라 자원 고갈 및 온실가스 배출 증가로 환경오염 문제점이 점차 대두되고 있다. 각국은 이러한 문제를 극복하고자 기후협약 따른 온실가스 감축 및 탄소배출이 없는 신재생에너지 대한 정부지원 급속하게 증가 하고 있다. 폭염, 폭우, 태풍, 온난화로 인한 기후 변화와 전례 없는 코로나19 펜데믹 등으로 세계적으로 술렁이는 현재, 기업은 ESG경영(환경(Environment), 사회(Social), 지배구조(Governance)) 및 RE100 (Renewable Energy 100%) 캠페인 더욱 주목하고 있다. 이에 따라 재생 가능한 에너지를 이용하는 신·재생에너지는 에너지원의 종류에 따라 재생에너지로 분류되며, 신에너지는 석탄액화가스화, 연료전지, 수소에너지 등 3개 분야의 에너지로 칭하고 있다. 재생에너지는 태양광, 태양열, 풍력, 수력, 바이오, 해양, 폐기물, 지열 등 8개 분야의 에너지로 구분된다.
정부에 전폭적인 지원으로 신·재생에너지 사업의 일환인 태양광 발전소가 급격하게 증가하고 있으나 일사량 및 태양광 모듈 음영을 고려하지 않고 태양광 발전 설비
를 신축하는 경우도 발생하고 있다.
음영 셀이 저항 성분으로 작용하여 전체 출력을 감소시키게 된다. 본 연구는 3D모델링 프로그램인 SketchUP과 태양광 발전량분석 프로그램인 PVsyst 활용하여 주변 환경이 태양광 발전 설비의 출력량에 영향을 미치는지를 분석하였다. 음영 분석 시뮬레이션에서 인위적인 음영 설정은 없었으며, 실측 데이터 인용하여 음영 분석을 진행하였다. 태양광 발전소 주변의 수목에 의한 부분 음영 발생과 수목 성장에 따른 부분 음영 증가가 발전 출력량에 어떠한 영향에 미치는지를 계절별/연도별 시뮬레이션 분석을 통해 비교 및 분석하고자 했다. 수목 성장을 5년, 10년, 15년, 20년간의 수목에 성장하는 동안 약 0.52%감소, 1.30%감소, 2.20%감소, 2.26%감소 발전량 손길 추정할 수 있다. 향후 임야나 주변 환경에 의해 변화로 인한 음영발생으로 분쟁이 발생 시에 음영 증가의 원인을 파악함으로써 분쟁 조정을 위한 효율적인 자료로 활용될 것으로 예상한다.
목차
제 1 장 서 론 11-1. 연구배경 및 필요성 11-2. 태양광 시뮬레이션 PVsyst 소개 3제 2 장 신재생 현황 및 태양광 이론적 배경 52-1. 신재생에너지 시장 동향 52-2. 태양광 발전 개요 및 특성 71) 태양광 발전의 개요 72) 태양전지의 작동 원리 92-3. 태양전지 종류와 기술별 분류 102-4. 태양광 발전 시스템 분류 132-5. 인버터(PCS, Power Conditioning System) 15제 3 장 태양광 발전 시스템 설계 163-1. 태양광 모듈 직병렬 구성 161) 최대전력전압 및 개방전압 182) 계절별 인버터 입력전압을 고려한 직렬 모듈 수 산정 223) 직렬 모듈 수 결정 244) 인버터 병렬 계산 263-2. 최적의 경사각 273-3. 태양광 어레이 이격 거리 산정 301) 태양광 모듈 이격 거리 검토 302) 태양광 모듈 입사각 의한 이격 거리 계산 산정 33제 4 장 실측 발전량과 PVsyst 통한 발전량 예측 364-1. 태양광 발전소 음영현황 및 음영예측 364-2. 태양전기 음영에 의한 출력 감소 이론 374-3. PVsyst 태양광 발전 설비 음영 시뮬레이션 적용 394-4. 5, 10, 15, 20년 후 태양광 발전량 예측 451) 5년 후 발전량 예측 452) 10년 후 발전량 예측 493) 15년 후 발전량 예측 534) 20년 후 발전량 예측 574-5. 시뮬레이션 결과 및 실측 발전량 비교 분석 611) 시뮬레이션 및 실측 발전량 비교 612) 시뮬레이션 년간 발전량 비교 63제 5 장 결 론 65참고문헌 66초 록 68
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