최근 화석연료 고갈에 따른 대체에너지와 친화경 에너지원 개발에 대한 다양한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그 중에서도 태양광발전은 반도체 소자인 태양전지 셀을 이용하여 태양광을 직접 전기로 변환할 수 있어 친환경적 대체 에너지원으로 중요한 위치를 차지하고 있다. 태양은 핵융합 반응을 통해 발생되는 막대한 에너지를 우주로 방사하고 있으며 그중 일부가 지구에 도달하게 된다. 태양광발전은 이러한 태양광 에너지를 사용하기 때문에 무공해의 무한자원이라 할 수 있다. 그러나 태양광 에너지는 ...
최근 화석연료 고갈에 따른 대체에너지와 친화경 에너지원 개발에 대한 다양한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그 중에서도 태양광발전은 반도체 소자인 태양전지 셀을 이용하여 태양광을 직접 전기로 변환할 수 있어 친환경적 대체 에너지원으로 중요한 위치를 차지하고 있다. 태양은 핵융합 반응을 통해 발생되는 막대한 에너지를 우주로 방사하고 있으며 그중 일부가 지구에 도달하게 된다. 태양광발전은 이러한 태양광 에너지를 사용하기 때문에 무공해의 무한자원이라 할 수 있다. 그러나 태양광 에너지는 에너지 밀도가 낮고 태양전지 또한 변환 효율이 약 14%정도로 낮기 때문에 대용량의 발전을 위해서는 상당히 넓은 면적의 태양전지가 필요하다는 문제점을 갖고있다. 태양광발전은 상용전원 계통과 연계하여 사용하는 계통 연계형과 외부 전원 없이 사용되는 독립형이 있다. 독립형의 경우 초기에는 인공위성, 무인 등대와 같이 접근이 곤란한 곳에 주로 사용되고 있다. 최근에는 보급이 일반화되면서 가로등이나 소형 가전제품, 장난감 및 각종 표시기 등에도 광범위하게 이용되고 있다. 현재 소규모 독립형 태양광발전 시스템의 수요가 전기 공급이 원활치 못한 오지 주택이나 군사시설 등 다양한 분야에서 증가하고 있으나 독립형 태양광발전 시스템의 경우 관련 연구가 부족하여 시스템의 설계 적용시 주로 경험에 의존하여 상품화되고 있어 제품의 원가상승이나 안정성 확보에 장해 요인이 되고 있다. 본 논문에서는 독립형 태양광발전 시스템의 설계에서 중요한 PV모듈과 배터리의 용량산정 방법을 제안하였고,태양광 추적장치를 소규모 독립형 태양광발전 시스템에 효과적으로 적용할 수 있는 프로그램 방식의 추적 방법인 태양광 전진추적 제어법을 제안하여 적용한 결과 시스템의 비용을 절감하고 안정성을 향상시킬 수 있었다. 그리고 배터리 개별 모듈 충·방전 제어법을 연구하여 독립형 태양광발전 시스템에 적용함으로서 배터리의 효율적 관리뿐만 아니라 시스템의 효율을 향상시킬 수 있었다. 또한 연구 결과를 바탕으로 독립형 태양광발전 시스템의 연구 개발에 활용할 수 있는 태양광발전 시뮬레이터를 구성하였다.태양광발전 시뮬레이터는 기존의 시뮬레이터 와는 달리 일사량의 변화에 따른 발전량을 일자별로 실험할 수 있으며 PV모듈의 설치각도를 변화시키면서 그 변화 특성을 알아볼 수 있도록 구성하였기 때문에 다양한 응용제품이나 설치장소에 따라 변수가 많은 독립형 태양광발전 시스템의 연구에 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 소규모 독립형 태양광발전 시스템은 앞으로 이용한 다양한 응용제품이 개발될 것으로 예상되며,본 연구의 결과는 독립형 태양광발전 시스템의 설계 및 개발에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
최근 화석연료 고갈에 따른 대체에너지와 친화경 에너지원 개발에 대한 다양한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그 중에서도 태양광발전은 반도체 소자인 태양전지 셀을 이용하여 태양광을 직접 전기로 변환할 수 있어 친환경적 대체 에너지원으로 중요한 위치를 차지하고 있다. 태양은 핵융합 반응을 통해 발생되는 막대한 에너지를 우주로 방사하고 있으며 그중 일부가 지구에 도달하게 된다. 태양광발전은 이러한 태양광 에너지를 사용하기 때문에 무공해의 무한자원이라 할 수 있다. 그러나 태양광 에너지는 에너지 밀도가 낮고 태양전지 또한 변환 효율이 약 14%정도로 낮기 때문에 대용량의 발전을 위해서는 상당히 넓은 면적의 태양전지가 필요하다는 문제점을 갖고있다. 태양광발전은 상용전원 계통과 연계하여 사용하는 계통 연계형과 외부 전원 없이 사용되는 독립형이 있다. 독립형의 경우 초기에는 인공위성, 무인 등대와 같이 접근이 곤란한 곳에 주로 사용되고 있다. 최근에는 보급이 일반화되면서 가로등이나 소형 가전제품, 장난감 및 각종 표시기 등에도 광범위하게 이용되고 있다. 현재 소규모 독립형 태양광발전 시스템의 수요가 전기 공급이 원활치 못한 오지 주택이나 군사시설 등 다양한 분야에서 증가하고 있으나 독립형 태양광발전 시스템의 경우 관련 연구가 부족하여 시스템의 설계 적용시 주로 경험에 의존하여 상품화되고 있어 제품의 원가상승이나 안정성 확보에 장해 요인이 되고 있다. 본 논문에서는 독립형 태양광발전 시스템의 설계에서 중요한 PV모듈과 배터리의 용량산정 방법을 제안하였고,태양광 추적장치를 소규모 독립형 태양광발전 시스템에 효과적으로 적용할 수 있는 프로그램 방식의 추적 방법인 태양광 전진추적 제어법을 제안하여 적용한 결과 시스템의 비용을 절감하고 안정성을 향상시킬 수 있었다. 그리고 배터리 개별 모듈 충·방전 제어법을 연구하여 독립형 태양광발전 시스템에 적용함으로서 배터리의 효율적 관리뿐만 아니라 시스템의 효율을 향상시킬 수 있었다. 또한 연구 결과를 바탕으로 독립형 태양광발전 시스템의 연구 개발에 활용할 수 있는 태양광발전 시뮬레이터를 구성하였다.태양광발전 시뮬레이터는 기존의 시뮬레이터 와는 달리 일사량의 변화에 따른 발전량을 일자별로 실험할 수 있으며 PV모듈의 설치각도를 변화시키면서 그 변화 특성을 알아볼 수 있도록 구성하였기 때문에 다양한 응용제품이나 설치장소에 따라 변수가 많은 독립형 태양광발전 시스템의 연구에 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 소규모 독립형 태양광발전 시스템은 앞으로 이용한 다양한 응용제품이 개발될 것으로 예상되며,본 연구의 결과는 독립형 태양광발전 시스템의 설계 및 개발에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
Recently, in the aspect of environmental protection and a shortage of fossil fuel, the friendly-environmental energy source have been actively researched. One of them, photovoltaic generation, occupies an important position as a alternative energy source, converting sunlight into electric, using a p...
Recently, in the aspect of environmental protection and a shortage of fossil fuel, the friendly-environmental energy source have been actively researched. One of them, photovoltaic generation, occupies an important position as a alternative energy source, converting sunlight into electric, using a photovoltaic cell which is a semiconductor component. The sunlight is emitting to space vast energy generating through nuclear fusion, and a part of them reaches the earth. As using sunlight energy, the photovoltaic generation can be said to be a inexhaustible pollution-free resource. But, there is a problem that it requires extensive area in order to generate large capacity, because the energy density of sunlight itself is low, and the converting efficiency of solar cell is too low about 14%. The photovoltaic generation is classified by the system interface type which is used to interface with common power system, and the stand-alone type which is independently used. The stand-alone type is mainly used in the place that is difficult to approach such as a satellite and unmanned lighthouse. Lately, it is widely used in street light, electric home appliances, toy, and indicators of various kinds. The research related with the small scale stand-alone type photovoltaic generation system is insufficient, then the design of system mostly dependent on experience causes the rise in cost and system instability. This study presents the estimating method of battery capacity and PV module, which is important in the design of small scale stand-alone type photovoltaic generation system, and a solar advance control method, that is a programmable tracking method, to effectively apply solar position tracker to small scale stand-alone type photovoltaic generation system. Conclusively, the adaptation of this method could improve its stability and reduce the system cost. And the efficiency of battery management and system could be improved by applying the battery individual charging control method to the stand-alone type photovoltaic generation system Also, This study presented a solar generation simulator which can be available to stand-alone type photovoltaic generation system, while integrating research results. This solar generation simulator, different with the existing one, allows the experiment of everyday generation capacity according to the variation of solar radiation amount and the acquisition of characteristics according to the variation of installation angle. It is expected that this solar generation simulator could be used of studying the stand-alone type photovoltaic generation system, which largely varies with a installation place and the application products. In future, It is expected that a small scale stand-alone type photovoltaic generation system could be produced in various form, and the results of this study would be contribution to the design of stand-alone solar generation system
Recently, in the aspect of environmental protection and a shortage of fossil fuel, the friendly-environmental energy source have been actively researched. One of them, photovoltaic generation, occupies an important position as a alternative energy source, converting sunlight into electric, using a photovoltaic cell which is a semiconductor component. The sunlight is emitting to space vast energy generating through nuclear fusion, and a part of them reaches the earth. As using sunlight energy, the photovoltaic generation can be said to be a inexhaustible pollution-free resource. But, there is a problem that it requires extensive area in order to generate large capacity, because the energy density of sunlight itself is low, and the converting efficiency of solar cell is too low about 14%. The photovoltaic generation is classified by the system interface type which is used to interface with common power system, and the stand-alone type which is independently used. The stand-alone type is mainly used in the place that is difficult to approach such as a satellite and unmanned lighthouse. Lately, it is widely used in street light, electric home appliances, toy, and indicators of various kinds. The research related with the small scale stand-alone type photovoltaic generation system is insufficient, then the design of system mostly dependent on experience causes the rise in cost and system instability. This study presents the estimating method of battery capacity and PV module, which is important in the design of small scale stand-alone type photovoltaic generation system, and a solar advance control method, that is a programmable tracking method, to effectively apply solar position tracker to small scale stand-alone type photovoltaic generation system. Conclusively, the adaptation of this method could improve its stability and reduce the system cost. And the efficiency of battery management and system could be improved by applying the battery individual charging control method to the stand-alone type photovoltaic generation system Also, This study presented a solar generation simulator which can be available to stand-alone type photovoltaic generation system, while integrating research results. This solar generation simulator, different with the existing one, allows the experiment of everyday generation capacity according to the variation of solar radiation amount and the acquisition of characteristics according to the variation of installation angle. It is expected that this solar generation simulator could be used of studying the stand-alone type photovoltaic generation system, which largely varies with a installation place and the application products. In future, It is expected that a small scale stand-alone type photovoltaic generation system could be produced in various form, and the results of this study would be contribution to the design of stand-alone solar generation system
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