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[국내논문] LiDAR 측량 기반의 지형자료와 기상 데이터 관측시스템을 이용한 태양광 발전량 분석
The analysis of Photovoltaic Power using Terrain Data based on LiDAR Surveying and Weather Data Measurement System 원문보기

지적과 국토정보 = Journal of cadastre & land informatix, v.49 no.1, 2019년, pp.17 - 27  

이근상 (전주비전대학교 지적토목학과) ,  이종조 ((주)금강이엔지)

초록
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본 연구에서는 LiDAR 측량을 활용하여 취득한 정밀 지형자료와 센서 기반의 기상데이터 관측시스템을 구축하여 태양광 발전량을 예측하는 연구를 수행하였다. 2018년 평균 일조시간은 4.53 시간으로 나타났으며, 태양광 발전량은 2,305 MWh으로 분석되었다. 그리고 태양광 모듈의 설치각도에 따른 태양광 발전량의 영향을 분석하고자 모듈 설치각도를 $10^{\circ}$ 간격으로 배치한 결과, 모듈 배치 각도 $30^{\circ}$에서 발전시간은 4.24 시간으로 나타났으며, 일 발전량과 월 발전량이 각각 3.37 MWh와 102.47 MWh로 가장 높게 평가되었다. 따라서 모듈 배치 각도를 $30^{\circ}$로 설계시 모듈 각도 $50^{\circ}$에 비해 발전효율이 약 4.8% 상승하는 것을 알 수 있었다. 또한 태양광 모듈의 설치각도에 따른 계절별 태양광 발전량의 영향을 분석한 결과, 날씨가 차가운 11월~2월까지는 모듈 각도가 큰 $40^{\circ}{\sim}50^{\circ}$가 태양광 발전량이 높게 나타났으며 날씨가 따뜻한 3월~10월까지는 모듈 각도가 작은 $10^{\circ}{\sim}30^{\circ}$가 태양광 발전량이 높게 나타남을 알 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, we conducted a study to predict the photovoltaic power by constructing the sensor based meteorological data observation system and the accurate terrain data obtained by using LiDAR surveying. The average sunshine hours in 2018 is 4.53 hours and the photovoltaic power is 2,305 MWh. In ...

주제어

표/그림 (13)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 본 연구에서는 발전량 예측에 많은 영향을 미치는 모듈 설치 각도에 따른 발전량 변화를 분석하였다. 이를 위해 모듈의 각도를 10°~50°까지 10° 간격으로 설계한 후 발전량을 분석하였다.
  • 본 연구에서는 LiDAR 측량을 활용하여 취득한 정밀 지형자료와 센서 기반의 기상데이터 관측시스템을 구축하여 태양광 발전량을 예측하는 연구를 수행하였으며, 주요 결론은 다음과 같다.
  • 본 연구에서는 임야지역에 설치된 태양광발전소의 발전량을 효과적으로 예측하기 위해 지상 LiDAR 측량을 통해 정밀지형자료를 구축하였으며 해당 지역의 온도, 습도, 일사량 등을 효과적으로 반영하기 위한 센서 기반의 기상자료 구축시스템을 개발하였다. 특히 다양한 시나리오별 태양광발전량을 예측하고자 다양한 모듈 설치 각도를 적용하여 월별 혹은 계절별 태양광발전량을 분석하여 업무에 활용하고자 하였다.
  • 셋째, 본 연구에서는 태양광 발전량 예측에 매우 중요한 태양광 발전소 주변의 기상조건을 정확하게 반영하기 위해 온도, 습도, 일사량 정보를 취득할 수 있는 센서기반의 실시간 기상정보 관측 시스템을 개발 하였다. 이를 통해 분석한 대상지역의 일조시간은 일반적인 태양광 발전소 일조시간 기준인 3.
  • 본 연구에서는 임야지역에 설치된 태양광발전소의 발전량을 효과적으로 예측하기 위해 지상 LiDAR 측량을 통해 정밀지형자료를 구축하였으며 해당 지역의 온도, 습도, 일사량 등을 효과적으로 반영하기 위한 센서 기반의 기상자료 구축시스템을 개발하였다. 특히 다양한 시나리오별 태양광발전량을 예측하고자 다양한 모듈 설치 각도를 적용하여 월별 혹은 계절별 태양광발전량을 분석하여 업무에 활용하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
태양광발전소 사업에 가장 중요한 부분은? 태양광발전소 사업의 가장 중요한 부분은 일사량 확보가 용이한 태양광발전소 적정 입지를 선정하는 것이다. 특히 태양광발전소 입지 선정시 지형특성 요소가 매우 중요하므로 GIS와 연계한 연구개발이 필요 하다.
RETscreen은 무엇인가? 태양광 발전량을 예측하기 위해 많은 프로그램들이 활용되고 있다. 먼저 RETscreen은 캐나다 Canmet ENERGY 연구 센터에 의해 개발된 프로그램으로 신재생에너지의 효율 및 비용 등을 분석 할 수 있는 경제성 분석 프로그램이다. 또한 HOMER는 미국 HOMER ENERGY에서 개발된 프로그램으로 미국 국립 신·재생 에너지 연구소 (NREL)에서 인증된 프로그램이며 신·재생에너지 작업을 단순화 하는 장점을 가지고 있다.
태양광 모듈의 설치각도에 따른 계절별 태양광 발전량의 영향을 분석하여 알게된 것은? 여섯째, 태양광 모듈의 설치각도에 따른 계절별 태양광 발전량의 영향을 분석한 결과, 날씨가 차가운 11 월~2월까지는 낮은 태양의 고도각으로 모듈 각도가 큰 40°~50°가 10°~30°에 비해 일사량이 많이 유입되어 태양광 발전량이 높게 나타났으며 날씨가 따뜻한 3 월~10월까지는 모듈 각도가 작은 10°~30°가 40°~ 50°에 비해 오히려 일사량이 많이 유입되어 태양광 발전량이 높게 나타남을 알 수 있었다. 따라서 태양광 발전소 설계시 계절별로 달라지는 태양의 고도각 변화에 따른 일사량 유입 특성을 고려하여 모듈의 설치 각도를 고려하는 것이 중요함을 알 수 있었다.
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