고효율 태양광 발전 시스템 전기공학부 09년 12월 11일 고상욱 이용욱

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1 고효율 태양광 발전 시스템 전기공학부 09년 12월 11일 20012067 고상욱 20022086 이용욱
노재일

2 INDEX 신재생 에너지 정의 태양광발전시스템 원리 태양광발전시스템 장단점 태양광발전시스템 운영방법 태양광발전시스템 이용현황
태양광발전시스템 효율개선

3 INDEX 각 사례 따른 분석 일사량 변화에 따른 제어 흐름도 제어방식에 따른 발전량 냉각 시스템 실험 및 분석
우주 태양광발전시스템 결 론

4 신재생 에너지 정의 신재생 에너지 정의 「신에너지 및 재생에너지 이용, 개발, 보급 촉진법 제2조 」에 의해 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지 수소에너지 바이오매스 태양광발전 해양에너지 석탄액화가스 신에너지 (3개 분야) 재생에너지(8개 분야) 폐기물에너지 연료전지 지열 풍력 소수력 태양열

5 태양광발전시스템의 원리 ① 태양전지 ② 전력 조정장치 ③ 인버터 ④ 축전지 & 보조발전기 Cell Module Array

6 태양광발전시스템의 장단점 장점 단점 설치가 간단 설치 공간 큼 유지관리 용이 초기 투자비용 과대 우수한 내구성
기상의 영향 받음 환경 친화적 에너지 밀도 작음 연료비 없어 경제적

7 태양광발전시스템의 운영방법 태양광발전시스템 독립형 계통연계형 한전 계통에 직접연결 축전지 無 축전지 有 복합형
가정용 계통을 통하여 한전계통으로 연결 전기제품 풍력발전기 有 소형용기기 열병합발전기 有 AC 독립형 디젤발전기 有 DC 독립형

8 태양광발전시스템의 기술개발 계획 1단계(2003~2006) 2단계(2006~2009) 3단계(2009~2012)
주택보급형 3kW급, 상업용 10kW급 시스템 개발. 태양전지 저가화, 고신뢰성 제품 및 양산체제 확립에 주력 1단계(2003~2006) 보급촉진형 기술개발 주 결정질 초박형 태양전지와 차세대 박막 태양전지 기술 개발. 태양전지 발전시스템 보급형 유니트화 계획 2단계(2006~2009) 다량보급형 기술개발 결정질 초박형 태양전지 상용화 기술과 차세대 박막 태양전지 상품화의 기술 개발. 태양광발전시스템 보급형 패키지 상품화 개발 목표 3단계(2009~2012) 저가상품화 기술개발

9 태양광발전시스템의 국외현황 태양광발전시스템의 국외현황 DOE(Department of Energy)주도로 국가차원의 National Photovoltaic Program를 지속 추진 중. 최근 차세대를 겨냥한 Photovoltaic Beyond the Horizon 사업으로서 다양한 태양전지 소재 및 공정을 광범위하게 연구 중. 미국 정부주도하에 상용화 기술개발과 보급촉진, 수출시장 확대 를 추진하고 있으며 태양전지 원료의 저가화 및 신형 태양전지개발을 위해 연구 중. 3kW 주택용 태양광발전시스템 보급사업 등 2006년도 까지 1708MW 보급을 목표 일본 분야별 컨소시엄 또는 EC를 통한 기술개발 및 실증시험 등을 공동수행 중. 복합기능 태양전지 시스템의 실증시험 및 규격화 등 국가별, 공동체별 사업을 수행 중. 유럽

10 태양광발전시스템 효율개선 태양광발전시스템 효율개선 발전규모 및 전력생산량 분석 효율성을 비교하기 위해 국내외의 사례를 알아보고 연간전력생산량(kWh/년) 과 태양광 발전용량(kW)을 알아본 후 그 나눔으로 발전용량 1kW당 생산 전력량을 알아보도록 한다.

11 •연간 전력생산량은 대체적으로 태양전지의 규모에 비례하는 경향을 보였으나 모든 사례가 비례하는 것은 아니다.
각 사례에 따른 태양광 발전 규모 및 연간 생산량 각 사례에 따른 태양광 발전 규모 및 연간 생산량 •연간 전력생산량은 대체적으로 태양전지의 규모에 비례하는 경향을 보였으나 모든 사례가 비례하는 것은 아니다.

12 • 태양전지 1kW당 전력생산량을 통해 지붕이 가장 좋은 효율을 보임을 알 수 있다.
• 효율성을 비교하기 위해 각 사례를 연간전력생산량(kWh/년)을 태양광발전용량(kW)으로 나누어 발전용량 1kW당 생산한 전력량을 분석. • 태양전지 1kW당 전력생산량을 통해 지붕이 가장 좋은 효율을 보임을 알 수 있다.

13 일사량 변화에 따른 제어 흐름도 일사량 변화에 따른 제어 흐름도 • 현재의 방위각 및 고도일사량의 변수를 이용하여 일사량이 추적 장치의 제어 가능한 범위에서 태양의 방위각 및 고도 각에 따라 설정된 일사량의 값보다 적은 경우에는 설정된 위치로 추적 장치가 강제로 이동 후 정지하게 된다. Start yes 비상 종료 no yes 정 지 강제 명령 no 태양광 >설정값 yes no no 유효 시간 유효 시간 yes yes 자연 추적 정상 추적 Stop

14 제어방식에 따른 발전량 제어방식에 따른 발전량 • 일사량일 경우 추적 장치가 실시간으로 추적하는 경우보다 현재의 태양의 방위각 및 고도 각을 기준으로 추적 장치를 강제로 특정 위치로 제어하는 방법이 발전량 증가함을 알 수 있다. • 5.7%의 발전효율 증가

15 • 냉각시스템 정지 : 오후 12시50분~ 오후 2시. • 발전량 약11[%]가 감소. 냉각 시스템 정지 시 발전량 변화

16 • 냉각 시스템 구현한 것으로 이 냉각 시스템은 모듈온도와 대기온도가 10[℃] 차 이상이 되는 낮시간에 동작

17 • 비 냉각시스템의 발전량과 냉각시스템의 발전량 차이를 나타내면
냉각시스템과 비 냉각 시스템 발전량 비교 냉각시스템과 비 냉각 시스템 발전량 비교 • 비 냉각시스템의 발전량과 냉각시스템의 발전량 차이를 나타내면 즉, 9.71%의 효율개선을 기대할 수 있다.

18 우주 태양광발전시스템 우주 태양광발전시스템 최근 태양광 발전 시스템의 형태 녹지공간 침식 및 경관 훼손 등의 단점을 극복하며, 공간에 제약을 받지 않으면서 태양광발전시스템을 운영할 수 있는 대안으로 떠오르고 있다.

19 <우주 태양광 발전 시스템 구상도>
우주 태양광발전시스템 우주 태양광발전시스템 우주태양광발전 시스템은 우주공간에 설치된 태양전지판에 의해 생성된 DC 전압을 지구로 송전하기 위해 RF 전력으로 변환하고, 지구에서는 다시 RF 전력을 DC 전압으로 변환하여 이용하는 것. <우주 태양광 발전 시스템 구상도>

20 결 론 신•재생에너지중 태양광 발전의 효율성과 경제성 분석 → PVIB 방식으로 지붕에 설치 태양광발전의 추적시스템
결 론 결 론 신•재생에너지중 태양광 발전의 효율성과 경제성 분석 → PVIB 방식으로 지붕에 설치 태양광발전의 추적시스템 → 일사량변화, 그림자영향 제어 → 냉각시스템 우주 공간에 태양광발전시스템 → 최근 대두 → 무선전력전송 시스템 중요