본 연구는 태양광발전시스템의 여러 설치시스템을 분석하여 효율성 비교와 최적기법을 소개하고 그 기술을 이용한 시스템을 제안하고자 한다. 현재 광대역 태양광발전시스템이 보편화 되면서 고정형 태양광발전시스템은 비교적 많이 분포되어 있으며 추적형 태양광발전시스템은 효율은 좋으나 초기투자비용의 부담으로 적은 분포도를 보이고 있다. 최근 두 가지 시스템의 장점을 갖춘 시스템으로 각광 받고 있는 고정가변형 태양광발전시스템은 추적형에 비해 초기투자비용이 적으며 고정형에 비해 효율성이 좋아 증가 추세에 있는 상황이다.
본 연구의 목적은 기존 태양광시스템의 구성에 따른 분류와 각 시스템별 투자비 효율성을 정확히 파악하고 시스템별 문제점들을 개선하고 보완하는데 있으며 시스템별 비교분석을 통한 투자비 산출과 모니터링시스템을 이용하여 효율분석 과 구조적 시스템을 구축하며, 선행되었던 반고정형 시스템의 단점을 보완하고 문제점을 개선시킨 고정가변형 시스템의 4단계 각도조절장치를 소개하고 그에 따른 발전량을 측정하여 효율증대의 ...
본 연구는 태양광발전시스템의 여러 설치시스템을 분석하여 효율성 비교와 최적기법을 소개하고 그 기술을 이용한 시스템을 제안하고자 한다. 현재 광대역 태양광발전시스템이 보편화 되면서 고정형 태양광발전시스템은 비교적 많이 분포되어 있으며 추적형 태양광발전시스템은 효율은 좋으나 초기투자비용의 부담으로 적은 분포도를 보이고 있다. 최근 두 가지 시스템의 장점을 갖춘 시스템으로 각광 받고 있는 고정가변형 태양광발전시스템은 추적형에 비해 초기투자비용이 적으며 고정형에 비해 효율성이 좋아 증가 추세에 있는 상황이다.
본 연구의 목적은 기존 태양광시스템의 구성에 따른 분류와 각 시스템별 투자비 효율성을 정확히 파악하고 시스템별 문제점들을 개선하고 보완하는데 있으며 시스템별 비교분석을 통한 투자비 산출과 모니터링시스템을 이용하여 효율분석 과 구조적 시스템을 구축하며, 선행되었던 반고정형 시스템의 단점을 보완하고 문제점을 개선시킨 고정가변형 시스템의 4단계 각도조절장치를 소개하고 그에 따른 발전량을 측정하여 효율증대의 최적화를 도출하여 본다.
실험결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 고정형 시스템과 추적형 시스템의 연총계 발전시간은 3.0h 발전량 25,779kw 차이를 보이며 추적형 시스템이 발전전력량이 많은 것으로 측정 되었다.
2. 추적형 시스템과 고정가변형 시스템의 발전시간과 발전량은 큰 차이를 보 이지 않았으며 연 총계 일일발전시간은 0.01h, 발전량은 216kw의 차이를 보 이며 발전 전력량에서 추적형 발전시스템이 소폭 많은 것으로 측정 되었다.
3. 고정형 시스템과 고정가변형 시스템의 연 총계 발전시간은 2.4h 발전량은 23,184kw의 차이를 보이며 고정가변형 시스템 발전전력량이 많은 것으로 측 정 3가지 시스템의 결과를 분석하면 추적형 시스템과 고정가변형 시스템의 연 총계 발전량은 2,595kw의 차이를 보이며 발전전력량에서 추적형 시스템이 소폭 많은 것으로 나타나고 고정형 시스템만이 추적 형보다 25,779kw 적고 고정가변형 시스템보다 23,184kw 적은 것으로 측정 되었다.
4. 제안한 고정가변형 시스템은 고정형 대비 효율이 우수하고 추적형 대비 적은 시설투자비와 큰 효율 차이를 나타내지 않고 동등한 발전량을 나타내 므로 투자대비 발전효율이 우수한 것을 알 수 있다.
5. 계절별 일사량이 중요한 만큼 3단계 가변조절장치를 이용한 기존 고정가변형 시스템의 경우 보다 제안한 4단계 조절장치(18도, 30도, 35도, 42도)를 장착한 고정가변형 시스템이 발전효율 분석결과 최적기술의 태양광발전시스템이라 할 수 있다.
향후 연구에서는 이러한 결과를 토대로 발전량의 극대화를 위한 고정가변형 시스템의 구조물 변화를 고려하여 새로운 최적 기법을 연구하고 적은 설치투자비에 비해 발전량을 극대화 할 수 있는 태양광발전시스템의 연구가 이루어져야 할 것이다.
본 연구는 태양광발전시스템의 여러 설치시스템을 분석하여 효율성 비교와 최적기법을 소개하고 그 기술을 이용한 시스템을 제안하고자 한다. 현재 광대역 태양광발전시스템이 보편화 되면서 고정형 태양광발전시스템은 비교적 많이 분포되어 있으며 추적형 태양광발전시스템은 효율은 좋으나 초기투자비용의 부담으로 적은 분포도를 보이고 있다. 최근 두 가지 시스템의 장점을 갖춘 시스템으로 각광 받고 있는 고정가변형 태양광발전시스템은 추적형에 비해 초기투자비용이 적으며 고정형에 비해 효율성이 좋아 증가 추세에 있는 상황이다.
본 연구의 목적은 기존 태양광시스템의 구성에 따른 분류와 각 시스템별 투자비 효율성을 정확히 파악하고 시스템별 문제점들을 개선하고 보완하는데 있으며 시스템별 비교분석을 통한 투자비 산출과 모니터링시스템을 이용하여 효율분석 과 구조적 시스템을 구축하며, 선행되었던 반고정형 시스템의 단점을 보완하고 문제점을 개선시킨 고정가변형 시스템의 4단계 각도조절장치를 소개하고 그에 따른 발전량을 측정하여 효율증대의 최적화를 도출하여 본다.
실험결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 고정형 시스템과 추적형 시스템의 연총계 발전시간은 3.0h 발전량 25,779kw 차이를 보이며 추적형 시스템이 발전전력량이 많은 것으로 측정 되었다.
2. 추적형 시스템과 고정가변형 시스템의 발전시간과 발전량은 큰 차이를 보 이지 않았으며 연 총계 일일발전시간은 0.01h, 발전량은 216kw의 차이를 보 이며 발전 전력량에서 추적형 발전시스템이 소폭 많은 것으로 측정 되었다.
3. 고정형 시스템과 고정가변형 시스템의 연 총계 발전시간은 2.4h 발전량은 23,184kw의 차이를 보이며 고정가변형 시스템 발전전력량이 많은 것으로 측 정 3가지 시스템의 결과를 분석하면 추적형 시스템과 고정가변형 시스템의 연 총계 발전량은 2,595kw의 차이를 보이며 발전전력량에서 추적형 시스템이 소폭 많은 것으로 나타나고 고정형 시스템만이 추적 형보다 25,779kw 적고 고정가변형 시스템보다 23,184kw 적은 것으로 측정 되었다.
4. 제안한 고정가변형 시스템은 고정형 대비 효율이 우수하고 추적형 대비 적은 시설투자비와 큰 효율 차이를 나타내지 않고 동등한 발전량을 나타내 므로 투자대비 발전효율이 우수한 것을 알 수 있다.
5. 계절별 일사량이 중요한 만큼 3단계 가변조절장치를 이용한 기존 고정가변형 시스템의 경우 보다 제안한 4단계 조절장치(18도, 30도, 35도, 42도)를 장착한 고정가변형 시스템이 발전효율 분석결과 최적기술의 태양광발전시스템이라 할 수 있다.
향후 연구에서는 이러한 결과를 토대로 발전량의 극대화를 위한 고정가변형 시스템의 구조물 변화를 고려하여 새로운 최적 기법을 연구하고 적은 설치투자비에 비해 발전량을 극대화 할 수 있는 태양광발전시스템의 연구가 이루어져야 할 것이다.
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. As broadband photovoltaics power systems have currently become widely available, f...
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. As broadband photovoltaics power systems have currently become widely available, fixed array photovoltaics systems are relatively well-distributed and tracking array photovoltaics systems have a superior level of efficiency but show a lower distribution due to the burden of initial investment costs. The fixed variable array photovoltaics system has recently been receiving the spotlight as a system that equipped with the strong points of both fixed array and tracking array systems. The number of such system is increasing as its initial investment cost is lower than the tracking array photovoltaics system and efficiency level is greater than the fixed array photovoltaics system.
The purpose of this study is to accurately determine the categorization based on the composition of existing photovoltaics systems and the level of efficiency compared to investment costs for each system and to improve and supplement issues pertaining to each system. This study also attempts to conduct an efficiency level analysis and establish and structural system by using a monitoring system and the calculation of investment costs through a comparative analysis by system. Among such systems, this study introduces the four-level angle adjustment device of the fixed variable array system and attempts to derive the optimized efficiency level increase by measuring the energy production from such system.
As a result of the experiment the following conclusion was made.
1. The aggregate generation time and energy production level for each of the fixed array system and the tracking array system showed a difference of 3.0h and 25,779kw and measurements indicated that the tracking array system had a higher energy production level.
2. The generation time and energy production level for each of the fixed array system and the fixed variable array system did not show a significant difference. The aggregate daily generation times and energy production levels of the two systems showed a difference of 0.01h and 216kw. Measurements indicated that the tracking array system had a slightly higher energy production level.
3. The aggregate generation time and energy production level for each of the fixed array system and the fixed variable array system showed a difference of 2.4h and 23,184kw. Measurements indicated that the energy production level of the fixed variable system was higher. In analyzing the results of the 3 system types, the aggregate energy production level for each of the tracking array system and the fixed variable array system showed a difference of 2,595kw. Measurements indicated that the energy production level of the tracking array system was slightly higher. Only the fixed array system had a lower energy production level than the tracking array system by 25,779kw and lower than the fixed variable array system by 23,184kw.
4. It was found that the proposed fixed variable array system had an outstanding energy production efficiency level proportionate to its investment costs as it had a superior level of efficiency than the fixed array system and had a lower facility investment costs than the tracking array system and similar energy production level without showing significant difference in terms of efficiency levels.
5. As much as the seasonal amount of solar radiation is important, as a result of analyzing energy production efficiency levels, the fixed variable array system equipped with the proposed four-level adjustment device (18 degrees, 30 degrees, 35 degrees, 42 degrees) is found to be the photovoltaics system with the optimal technology rather than the existing fixed variable array systems using the three-level variable adjustment device.
Based on the results of this study, future studies should focus on developing a new optimal technique by taking into consideration the changes in the structure of the fixed variable array system to maximize the energy production levels and developing a photovoltaics system that maximizes the energy production levels with a low installation investment cost.
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. As broadband photovoltaics power systems have currently become widely available, fixed array photovoltaics systems are relatively well-distributed and tracking array photovoltaics systems have a superior level of efficiency but show a lower distribution due to the burden of initial investment costs. The fixed variable array photovoltaics system has recently been receiving the spotlight as a system that equipped with the strong points of both fixed array and tracking array systems. The number of such system is increasing as its initial investment cost is lower than the tracking array photovoltaics system and efficiency level is greater than the fixed array photovoltaics system.
The purpose of this study is to accurately determine the categorization based on the composition of existing photovoltaics systems and the level of efficiency compared to investment costs for each system and to improve and supplement issues pertaining to each system. This study also attempts to conduct an efficiency level analysis and establish and structural system by using a monitoring system and the calculation of investment costs through a comparative analysis by system. Among such systems, this study introduces the four-level angle adjustment device of the fixed variable array system and attempts to derive the optimized efficiency level increase by measuring the energy production from such system.
As a result of the experiment the following conclusion was made.
1. The aggregate generation time and energy production level for each of the fixed array system and the tracking array system showed a difference of 3.0h and 25,779kw and measurements indicated that the tracking array system had a higher energy production level.
2. The generation time and energy production level for each of the fixed array system and the fixed variable array system did not show a significant difference. The aggregate daily generation times and energy production levels of the two systems showed a difference of 0.01h and 216kw. Measurements indicated that the tracking array system had a slightly higher energy production level.
3. The aggregate generation time and energy production level for each of the fixed array system and the fixed variable array system showed a difference of 2.4h and 23,184kw. Measurements indicated that the energy production level of the fixed variable system was higher. In analyzing the results of the 3 system types, the aggregate energy production level for each of the tracking array system and the fixed variable array system showed a difference of 2,595kw. Measurements indicated that the energy production level of the tracking array system was slightly higher. Only the fixed array system had a lower energy production level than the tracking array system by 25,779kw and lower than the fixed variable array system by 23,184kw.
4. It was found that the proposed fixed variable array system had an outstanding energy production efficiency level proportionate to its investment costs as it had a superior level of efficiency than the fixed array system and had a lower facility investment costs than the tracking array system and similar energy production level without showing significant difference in terms of efficiency levels.
5. As much as the seasonal amount of solar radiation is important, as a result of analyzing energy production efficiency levels, the fixed variable array system equipped with the proposed four-level adjustment device (18 degrees, 30 degrees, 35 degrees, 42 degrees) is found to be the photovoltaics system with the optimal technology rather than the existing fixed variable array systems using the three-level variable adjustment device.
Based on the results of this study, future studies should focus on developing a new optimal technique by taking into consideration the changes in the structure of the fixed variable array system to maximize the energy production levels and developing a photovoltaics system that maximizes the energy production levels with a low installation investment cost.
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