A solar tracker is a device that orients a payloads can be toward the sun. Trackers are used to minimize the angle of incidence between the incoming sunlight and photovoltaic panel. This increases the amount of energy produced from a fixed amount of installed power generating capacity. In standard photovoltaic applications, it is estimated that trackers are used in at least 85% of commercial installations greater than 1MW from 2009 to 2012. This study is concerned about the structure design of a low coast and entry level dual axis solar tracker. This research purpose is to propose and verify a method to achieve higher product quality, lower costs, and far less physical testing. As a result of the new mechanism development, the volume of moving parts and the weight of main parts decreased by 46.8% and 20% respectively
본 연구는 온실 운영에 필요한 전력량을 확보함으로서 온실경영비 절감을 목적으로 태양광발전시스템을 온실에 인접한 건물의 옥상에 설치하여 일사량에 따른 발전량을 실험적으로 검토하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 실험기간 동안 수평면 일사량의 최대, 평균 및 최소 값은 각각 26.1MJ · m−2, 14.0MJ · m−2 및 0.6MJ · m−2 정도였고, 일일 전력량은 각각 약 6.1kWh, 3.7kWh 및 0.01kWh 이었다. 그리고 누계 일사량과 전력량은 각각 약 4,378.2MJ · m−2 및 1,163.2kWh 정도이었다. 그리고 부하에 의해 소비된 적산전력량의 최대, 평균 및 최소값은 각각 4.5kWh, 2.4kWh 및 0.0kWh 정도이었고, 누계 전력량은 739.2kWh 정도로서 발생 전력량의 약 63.5% 에 해당하였다. 본 실험에 사용된 시스템의 평균 소비전 력량을 기준으로 보면, 온풍기의 용량 및 작동시간이 작은 경우는 충분하지만 큰 경우는 부족한 것으로 나타났다. 어레이 표면온도가 상대적으로 높아지면 일사량에 비례해서 발생 전력이 증가하지 않은 것으로 나타났지만, 두 인자 간에 상관계수는 0.851 정도로서 상관관계가 높은 것으로 나타났다.
In recent years, anti-PID (Potential Induced Degradation) technologies have been studied and developed at various stages through- out the solar value chain from solar cells to systems in an effort to enhance long-term reliability of the photovoltaics (PV) system. Such technologies and applications must bring in profits economically for both manufacturers of solar cell/module and investors of PV systems, simultaneously for the development of the PV industry. In this study two selected anti-PID technologies, ES (modification of emitter structure) and ARC (modification of anti-reflective coating) were compared based on the economic features of both a cell maker with 60MW production capacity and an investor of 1MW PV power plant. As a result of this study, it is shown that ARC anti-PID technology can ensure more profits over ES technology for both the cell manufacturer and the investor of PV power plant.
In recent years, there has been developed anti-PID technologies(Potential Induced Degradation) in various levels from solar cell to module and to system to enhance of the long life reliability of photovoltaics(PV) system. Such technologies must economically ensure profits for both manufacturers of solar cells and investors of PV system simultaneously for PV industry development. This paper describes a comparison between and selection from two anti-PID technologies in the solar cell level, ES(modification of emitter structure) and ARC(modification of anti-reflective coating) based on the economic features of anti-PID solar cell production system with 60MW capacity for a solar cell maker and a 1MW PV power plant installed with PV modules using anti-PID solar cells. From the comparison between ES and ARC, it is shown that ARC anti-PID technology can make more profit for both a solar cell maker and a PV power plant investor.
In this study, we conduct the economical analysis about the floating tracking PV generation structure manufactured by steel, aluminum, and GFRP (glass fiber reinforced polymeric plastic) structural member. The structural safety of floating PV generation structure has been proved through numerous previous researches. Moreover, the generating efficiency of tracking PV generation system can be more larger than immobile system. In this study, structural analysis using the FEM method has been performed to establish the safety of the floating tracking PV generation structure and commercial viability evaluation has been performed through the cost of materials.
The EnergyPlus is used for the analysis of energy demand at two rural house models. Photovoltaic (PV) system is installed to reduce the energy demand of annual building. The energy economic analysis is performed to provide quantitative data at choosing a suitable house model. Two types of PV system installations are considered as each building type. Among 4 different cases analyzed through this study, the best setup is provided for 12.3 years at recovering PV system installation cost.
본 연구에서는 온실 운영에 필요한 전력량을 확보함으로서 온실경영비 절감을 목적으로 수평면 일사량, 즉 최대 일사량이 각각 300, 400, 500, 600, 700, 800 및 900 W․m-2 정도인 날을 기준으로 최대 발전량과 시간의 경과에 따른 태양광발전시스템의 성능을 시험적으로 검토하였다. 태양광발전시스템의 순간 발생전력은 약 970 W정도로서 본 시험에 이용한 태양광발전시스템의 순간 효율은 97% 정도인 것을 알 수 있었다. 본 시스템의 경우, 수평면 일사량이 최소한 200 W․m-2 이상이 되어야 전력이 발생되는 것을 알 수 있었다. 수평면 일사량이 증가하면 최대 발생전력도 증가하였고, 이 때 최대효율은 각각 약 30, 78, 86 및 90% 정도였다. 그러나 일사량이 약 800 W․m-2정도가 되면 최대 발생전력은 오히려 700 W․m-2 보다 감소하는 경향이 있었다. 최대전력이 발생되는 효율도 순간 발생전력 97%정도보다 감소하였다. 그리고 일별 수평면 총일사량이 각각 3.24, 8.10, 10.90, 12.70, 14.33, 19.53 및 21.48 MJ․m-2정도 일 때, 총 발생전력량은 각각 0.03, 0.40, 3.60, 4.37, 4.71, 4.70 및 4.91 kWh정도로서 어느 일사량을 경계로 총 발생전력량은 조금 감소하거나 증가하였다. 어레이 배면온도가 전면온도보다 높게 나타나는 경향이 있지만, 일사량이 증가하면 어레이 배면온도도 증가하는 것으로 나타났다. 본 시스템의 경우, 아직까지 모듈의 성능저하는 없는 것으로 나타났다.
본 연구는 수산 폐기물인 굴패각을 공조시스템의 수분 흡착제로 사용하기 위한 가능성을 실험을 통해 살펴본 기초적인 연구이다. 연구의 주된 목적은 굴패각의 제습성능과 열전소자의 냉각효과를 파악하는 것이며 본 연구를 통해 굴패각은 공조시스템 내에서 사용가능한 수분 흡착제로서의 성능을 충분히 가지고 있으며, 또한 냉각효과를 통해 흡착성능을 크게 향상시킬 수 있다는 것을 알았다. 본 시스템은 신재생에너지인 태양광을 이용하기 때문에 시스템의 구동에 필요한 다른 전원은 필요 없어 환경적으로도 매우 바람직한 연구이다.
기업경영활동에 있어서 경영성과를 측정하는 것은 중요한 일이다. 성과를 측정함으로써 기업은 스스로의 객관성을 파악할 수 있어 좀 더 나은 방향으로의 관리와 계획을 가능하게 해주고 올바른 판단을 가능케 한다. 이와 같이 기업경영활동에서 필수적인 경영성과측정을 중소기업을 포함한 많은 기업에서는 보유하고 있지 못하거나 혹은 보유하고 있더라도 활용하지 못하는 경우가 다반사다. 이는 경영성과측정의 지표가 현실적이지 못하거나 활용의 방법론에 있어서 부재라고 할 수 있겠다. 위와 같은 상황을 해소하기 위해 다수 대안에 대한 다면적 평가기준인 AHP분석을 통해 대경권 태양광 분야의 중소기업을 대상으로 연구를 진행하였다. 따라서 본 논문은 중소기업의 경영성과측정지표 부재를 해소하고 기업의 규모와 상황에 맞는 맞춤형 경영성과지표를 수립하고자 한다.
Recently, environmental problems associated with the excessive use of fossil fuel are hot issue throughout the world. As an alternative energy resource, the importance of renewable energy is continuously rising. Especially, growth rate of photovoltaic energy generation is the best. In this paper, we present the result of investigations pertaining to the development of photovoltaic energy generation system installed on the sea. The system is consisted of photovoltaic energy generation panel, panel supporting structure, and floating structure. In the panel supporting structure, fiber reinforced polymer plastic (FRP) member manufactured by the pultrusion process is used. A floating type PV power generation structures shall be fabricated and this unit structure (I.e., module) is connected to extend to the appropriate size considering safety, workability, and economic efficiency. Developed floating type photovoltaic energy generation system is installed at fish farm in the south coast of Korea.
지형 효과가 포함된 태양복사 모델(GWNU)을 이용한 한반도의 태양광 자원지도를 개발하였다. 태양복사 모델의 입력 자료는 위성 관측 자료(MODIS, OMI, MTSAT-1R)와 수치 모델(RDAPS) 자료를 사용하였으며 특히 고해상도 지형 자료를 이용하여 지형 효과에 따른 한반도의 지표면 태양광 변화를 계산하였다. 계산 결과를 월 및 연 누적하여 분석하였을 때 여름철은 태양 고도각이 높아 지형 효과에 영향이 10% 이하로 적은 반면 겨울철은 20% 이상의 큰 차이가 나타났다. 또한 4 km 해상도의 지표면 태양광의 경우보다 1 km 해상도의 경우 지형 효과 포함에 따른 태양광 차이가 약 2배 정도 크게 나타났다. 즉 지표면에 도달하는 태양광을 정확히 모델링하기 위해서는 입력 자료뿐만 아니라 정확하고 고해상도의 지형 자료가 필연적이며 지형효과는 더욱 뚜렷이 나타나 실제와 유사할 것이다.
In this paper, we present the result of investigations pertaining to the development of links between unit modules of the floating type photovoltaic energy generation system made of Pultruded FRP. Since the FRP has an excellent corrosion-resistance and high specific strength and stiffness, the FRP material may be highly appreciated for the development of the floating type photovoltaic energy generation system. we discussed the development concepts of the link between unit module of floating type photovoltaic energy generation system made of PFRP, tire, and synthetic fiber, briefly. The floating type photovoltaic energy generation system linked between unit modules is installed successfully at sea site.
이 논문는 펄트루젼 FRP 부재를 이용하여 부유식 태양광발전 시스템을 개발하기 위한 연구의 결과이다. 이미 설치 된 부유식 태양광발전 시스템의 단위구조물에 추가적인 단위구조물의 연결을 위하여 연결부를 설계하여 유한요소 해석을 통한 검증을 실시하였으며, 실제 현장에 기존 단위구조물과 연결부를 포함한 단위구조물의 연결부를 성공적 으로 시공하였다. 또한 기존 설치 구조물의 현장계측을 통하여 변위와 변형률을 얻어 기존의 실험 결과와 비교하여 구조물이 충분히 안전함을 확인하고 이를 바탕으로의 부유식 태양광발전 시스템의 설계 변경을 실시하였다. 설계변 경된 구조물에 대한 유한요소해석을 실시하였고 이를 허용응력과 비교하여 안전성을 검증하였다. 이로써 더욱 효율 적인 구조물을 개발하였으며 구조물의 제작하였다. 설계 변경된 단위구조물의 제작을 위한 펄트루젼 FRP부재의 생 산하였으며, 부유식 태양광 에너지 발전시설 구조물을 조립하였다.
이 논문는 펼 트루천 FRP 부재를 이용하여 부유식 태양광 에너지 발전시설을 개발하기 위한 연구의 결과이다 펄트 루견 FRP는 다른 구조용 재료와 비교하여 부식에 대한 저항성이 크고,단위중량당 강도 및 강성 이 크다는 등 역학적,물리적 성질이 우수하여 부유식 태양광 에너지 발전시설의 개발에 적합하다고 할 수 있다. 이 연구에서는 부유식 태양광 에너지 발전시설의 개발에 관해 간략히 설명한 후 부유식 태양광 에너지 발전시설을 개발하기 위해 제작된 펼트루천 FRP부재의 생산과정을 보여주고 인장 및 압축시험 을 통해 재료의 역학적 성질을 조사하였다. 재료 시험 결과 얻어진 결과를 이용하여 부유식 태양광 에너지 발전 시 설 구조물에 대한 유한요소해석 을 하였다. 유한요소 해석 결과 다양한 경계 및 하중 조건에 대해 각 부재의 구조성능을 검토하였고,볼트접합부의 구조성능을 유지하는 데 필요한 최소한의 하중저항능력을 평가하였다. 또한,강도 예측을 위한 실내실 험을 실시하여 실험결과를 유한요석 결과와 비교분석 하였으며 비교분석 결과 부유식 태양광 에너지 발전시설의 개발을 위한 적절한 볼트접합방 을 선정할 수 있었으며,선정된 볼트접합 방법을 이용하여 부유식 태양광 에너지 발전 시설 구조물을 조립하고 현장에 성공적으로 설치 하였다
본 연구는 온실 운영에 필요한 전력량을 확보함으로서 온실경영비 절감을 목적으로 우선 태양광발전시스템을 온실의 인접한 건물의 옥상에 설치하여 기상상태에 따른 발전량을 실험적으로 검토하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 실험기간 동안 최고, 평균 및 최저온도는 각각 0.4~34.1, -6.1~22.2 및 -14.1~16.7℃ 정도의 범위에 있었다. 그리고 일사량의 경우, 최대, 평균 및 최저값은 각각 28.8MJ·m-2, 14.9MJ·m-2 및 0.6MJ·m-2 정도였고, 전력은 일사량에 비례해서 증가하지 않고 약 750W 전후에서 거의 일정한 것을 알 수 있었다. 일일 최대, 평균 및 최소 소비전력량은 각각 약 5.2kWh, 2.5kWh및 0kWh정도였다. 본 실험에 사용된 시스템의 평균 소비전력량을 기준으로 보면, 온풍기의 용량 및 작동시간이 작은 경우는 충분하지만 큰 경우는 부족한 것으로 나타났다. 온풍기의 용량이 큰 경우, 어레이 면적이 현재의 약 3배인 약 21m2 정도이면 평균 전력량으로 충분할 것으로 판단되었다. 물론 어레이의 온도가 높아지는 한 여름철에는 일사량에 비례해서 발생 전력이 증가하지 않은 것으로 나타났지만, 현재까지 실험결과로 보면, 두 인자간에 상관계수가 0.84 정도로 상관관계가 높은 것으로 나타났다.
환경오염에 대한 관심이 높아지고 새롭게 고조됨에 따라, 에너지 관련해서도 대체에너지 이용에 관한 연구가 부각되고 있다. 신 재생에너지라고 불리는 대체에너지는 무공해, 무한정의 다양한 자연에너지의 특성과 이용기술을 활용하여 화석연료를 사용하는 기존에너지를 대체하는 에너지이다. 이러한 대체에너지 중 풍력 및 태양에너지는 그 자원이 무한정이며 환경에 미치는 영향이 거의 없이 이용할 수 있다. 두 발전시스템은 상호 보완적으로 연계된 발전시스템으로 통상적으로 조합되어 운용되어진다. 본 논문에서는 일정기간의 풍속, 풍향, 계절 등의 기상 조건의 변화에 따른 데이터를 분석하여 목포해안지역에서 경제적이고 효율적인 복합발전시스템의 적용가능성을 제안해 보고자 한다.
This study estimates the greenhouse gas (GHG) emissions reduction resulting from photovoltaic and wind power technologies using a bottom-up approach for an indirect emission source (scope 2) in South Korea. To estimate GHG reductions from photovoltaic and wind power activities under standard operating conditions, methodologies are derived from the 2006 IPCC guidelines for national GHG inventories and the guidelines for local government greenhouse inventories of Korea published in 2016. Indirect emission factors for electricity are obtained from the 2011 Korea Power Exchange. The total annual GHG reduction from photovoltaic power (23,000 tons CO2eq) and wind power (30,000 tons CO2eq) was estimated to be 53,000 tons CO2eq. The estimation of individual GHGs showed that the largest component is carbon dioxide, accounting for up to 99% of the total GHG. The results of estimation from photovoltaic and wind power were 63.60% and 80.22% of installed capacity, respectively. The annual average GHG reductions from photovoltaic and wind power per year per unit installed capacity (MW) were estimated as 549 tons CO2eq/yr·MW and 647 tons CO2eq/yr·MW, respectively. Finally, the results showed that the level of GHG reduction per year per installed capacity of photovoltaic and wind power is 62% and 42% compared to the CDM project, respectively.