선박으로부터 발생하는 온실가스 배출을 저감하기 위한 규제가 점차 강화되고 있다. 현존선에서도 EEXI(Energy Efficiency Existing Index)가 도입되었으며 이와 같은 온실가스 배출 감축목표를 달성하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 국제항 해에 종사하는 현존선 중 자동차운반선에 태양광 발전시스템을 적용하여 연료유 사용량을 줄임으로써 온실가스 배출이 저감될 수 있는 시스템을 제안하였다. 제안된 태양광 발전시스템은 태양광 모듈, 에너지저장시스템, 전력변환장치 등으로 구성되었으며, 본 시스템의 적 용 가능성을 확인하기 위해 전력전자프로그램을 통해 시스템을 모델링하였으며, 시뮬레이션을 실시하였다. 또한, 실제 선박에 적용하기 위한 타당성 검증을 위해 경제성 분석을 실시하였으며, 약 11년 이후 경제성 부분에서도 유의미한 결과가 도출됨을 확인할 수 있었다.

지구온난화 및 대기오염 등 환경문제에 대한 관심이 대두되면서 국제해사기구의 선박 대기오염물질 배출 규제 및 협약이 채택 되었으며, 최근 국내에서는 항만지역 등 대기질의 개선에 관한 특별법안이 제정되어 미세먼지 발생량을 줄이고자 다방면으로 노력하고 있다. 이러한 미세먼지 저감대책의 일환으로 노후화된 연안선박의 디젤엔진을 미세먼지 및 배출가스가 없는 배터리 전기추진시스템으로 전환하는 것에 대한 타당성 조사가 활발히 진행되고 있다. 배터리 전기추진시스템은 연료의 연소로 인한 배기가스의 발생이 없으며, 신재 생에너지원의 적용이 용이하므로 유럽이나 미국과 같은 선진국에서는 수년전부터 신재생에너지를 적용한 배터리 전기추진시스템이 적용 된 소형연안여객선이 운항 중이나 국내에서는 전무하다. 따라서 본 연구에서는 국내 소형연안여객선을 대상선박으로 선정하여 태양광 발 전시스템이 연계된 배터리 전기추진선박의 적용 여부에 대해 시뮬레이션을 하였으며, 그에 따른 결과를 바탕으로 배터리 전기추진선박의 적용가능성을 확인하고자 한다.

This study introduces the comparison of efficiency levels of photovoltaics systems by analyzing various installation systems of photovoltaics systems and optimization techniques and proposes a system using techniques In this study, the generation time and power generation of two types of photovoltaic power generation system were measured and compared. Comparing the monthly power generation time with the power generation amount, it is found that there are many fixed variable photovoltaic power generation systems with a large average daily power generation time of 0.8h and an average power generation capacity of 2,871kw from November to December. Total Fixed Variable Total Daily Power Generation Time 2.4h The power generation amount is 23,184kw, showing a large amount of electric power generation.

The limitations and problems of the rechargeable battery and short mileage per one electric charging have not been overcome at the electric vehicles. To solve these problems, the hybrid vehicle has been developed by securing the performance of automotive with the conventional internal combustion engine and the environmental benefit. Meanwhile, the electric UTV (utility terrain vehicle) which has this environmental benefit has been widely used for factories, parks, leisure and agricultural areas. In this study, the electric UTV was fabricated and attached the auxiliary power drive systems including the photovoltaic power generation system into this electric vehicle in order to make up the hybrid (motor + photovoltaic) vehicle system. As the range of the hybrid UTV would be extended over 20% than that of the existing golf cart per one electric charging through this successful development, the dynamic stiffness was improved through light-weight body design.

제한되어 있는 자원으로 인해 최근 신재생에너지에 대한 관심이 고조되고 있다. 신재생에너지 중에서 도 특히 태양광 발전이 단순한 구조로 이루어져 있고, 위험성이 적어 타 재생에너지 시장보다 빠르게 성 장하고 있다. 따라서 태양광의 발전 효율을 성장시키는 많은 연구가 진행되어 왔다. 태양광 발전은 태양 광 패널의 온도나 패널 표면의 먼지, 눈 등의 오염원에 따라 발전 효율에 영향을 미치지만, 태양전지를 개 발하거나 보완하는 연구가 대부분 이루어지고 있으며 기 개발된 패널의 발전 효율을 높이는 연구는 미비 한 실정이다. 하여 본 연구는 패널 표면의 오염원을 자동으로 청소해주는 클리닝 시스템을 개발하여 적용 유무에 따른 발전 효율을 비교 분석하였다. 2016년 1월 강설 시 테스트를 수행하여 발전 효율 분석한 결 과, 5분 단위로 최대 3.3% 증가하였고, 1시간 동안 약 1% 효율이 증가하는 것으로 분석되었다. 패널 온도 는 클리닝 시스템 적용 유무에 관계없이 유사하게 나타났다. 발전 효율이 미미한 수치로 증가한 것은 적 설량이 적었기 때문인 것으로 유추된다. 향후에 많은 량의 강설 발생 시, 클리닝 시스템을 적용한다면 발 전 효율이 더 증가할 것으로 판단된다. 또한, 이러한 결과에 따라 태양광 발전 시스템 시장에서도 필요한 요소로 성장할 수 있을 것으로 기대된다.

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 one of the best. In this paper, floating PV generation system made of pultruded fiber reinforced polymeric plastic (PFRP) is discussed. It is well known that PFRP has many advantages such as high corrosion resistance, high specific strength/stiffness, etc. Compared with conventional construction materials. To investigate the structural behavior under flow induced dynamic loading, members and connections of members are tested under cyclic loading. It was found that the structural system is strong enough to resist such a cyclic loading.

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.

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.

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.

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.

해상에서 운용되는 일점계류형 해양플랜트의 태양광 발전 시스템은 독립 전원 체계를 가지고 있으며, 해상 환경, 부조일수 등의 영향으로 안정적인 전력을 공급하는 것이 중요하다. 이러한 이유로 태양광 패널을 여러 방향으로 설치하게 되는데, 이 때 각 패널마다 입사되는 광량이 달라지므로 부분음영현상이 발생하게 된다. 육상용 태양광 발전시스템의 발전량은 위도의 영향을 받으므로 우리나라의 경우 30~36° 사이의 각도로 설치하는 것이 일반적이나, 일점계류형 해양플랜트에 설치되는 태양광 발전 시스템의 경우 부분 음영 현상에 의해 최대전력점이 제어 가능 범위 밖에 존재하는 경우가 발생하게 되고 이는 전력 발전 손실이 된다. 이 때 두 패널의 광량차이를 줄임으로써, 최대 전력점을 MPPT 알고리즘이 추종 가능한 범위에 존재하게 하여 발전 효율을 더 높일 수 있으며, 시뮬레이션 결과 설치각도 20°에서 가장 높은 발전 효율 가짐을 확인하였다.

As the Photovoltaic system market increases, various technologies are emerging to improve system operation efficiency. Such additional systems of the power generation system are generally referred to as ‘Balance of System’, for example a panel cooling, a panel cleaning and a panel angle adjusting apparatus. In this paper, we discuss an algorithm to calculate the target temperature of cooling in response to changes in the installation environment conditions of the power generation system so that the efficiency improvement rate target set by the user can be achieved with respect to the control method of the cooling water injection system among various panel cooling apparatuses. In order to calculate the target temperature of cooling, the output enhancement coefficient is calculated experimentally based on the temperature change according to the solar radiation condition of the PV panel, and the required reduction temperature of each irradiation condition is calculated considering the efficiency improvement rate. In addition, the efficiency improvement ratio is calculated considering the installation condition of the general power generation system without a separate control group. The thermal performance coefficient of the PV panel test body for calculating the expected temperature of the PV panel is calculated experimentally. The target temperature of cooling is calculated as the sum of the expected temperature of the PV panel and the required reduction temperature, and the injection system that tracks the target temperature by cooling water injection is constructed and compared with the power generation improvement rate and the user setting efficiency improvement rate.

In this paper, the structural characteristics of the tracking-type floating PV generation system are presented. Moreover, the structural safety of each tracking-type floating PV generation system is estimated from the analytical results obtained by the finite element analyses.

The composition of rural Green Village requires higher utilization of renewable energy in those selected rural villages. The purpose of this study is to select the best results of rural green villages when using photovoltaic power system(PV system). 10 different rural villages in Chubumyeon, Keumsan, Chungnam province, were selected as study villages. This study shows measured solar radiation data, a 20-year time series data, and GIS spatial analysis; and whose were used to predict the photovoltaic power generation. PV system is used as a form with capacity of 3kWp to use for personal and public houses. Generation data was calculated by the town, where the economics of the Green Village location analysis was performed; and the solar radiation's correction factor was calculated by the 20-year time series data and measured data by study villages. By applying to the data of DEM, slope and aspect of the study villages were found, therefore performed. Spatial analysis tools were performed by using solar radiation map's tools. Those data found were used to calculate the average needed energy every months. When used the properly calculated data, towns performed economical energy consumption in rural Green Village. Every study villages have showed very high potential for PV system. Sungdangri ranked at the first (7,401kWp/year), Jangdaeri follows behind to the second (7,203kWp/year) and Yogwangri at third (7,89kWp/year) which shows higher developed energy than other study villages. The areas covered of these three towns are as follows: Sungdangri at 33,300㎡, Jangdaeri covers 18,000㎡ and Yogwangri shows 46,800㎡. With these results, analyzing the potentials using GIS spatial analysis before installation of PV system was possible. Also different villages and topography in study villages have showed various results by the area. For convenience and to shorten research time, it is possible and enough to use solar radiation tools when studying spatial analysis of solar radiation.