초록

2. 개발내용 및 결과
· 태양광 발전 추적 장치를 설계, 제작, 설치
· 태양의 위치계산 알고리즘 확인 및 태양의 고도각 및 방위각 추적 알고리즘 개발
· 고정식 태양광 발전장치와의 발전량을 비교
· 구동 누적오차 제거방법 개발 및 구동정확성 확인
· 추적시스템 구조 안전성 평가
· 추적 시스템 자체발전 전기 사용기술
· 최소 운전동력 사용기술

목차 Contents

• 최종보고서 ... 1
• 현장맞춤형기술개발사업 최종보고서 초록 ... 2
• 목차 ... 3
• 제1장 서론 ... 7
• 제1절 기술개발 대상 ... 9
• 1. 태양광 추적 발전장치의 형상 및 구동원리 ... 9
• 2. 태양광 추적 발전장치의 구조 ... 10
• 3. 태양광 추적 발전장치의 구성요소 ... 11
• 제2절 기술개발 목표 ... 13
• 제3절 기술개발 내용 ... 14
• 제2장 본론 ... 15
• 제1절 기술개발의 목표 및 내용 ... 15
• 1. 기술개발의 목표 달성여부 ... 15
• 2. 기술개발의 내용 수행실적 ... 16
• 가. 태양의 고도각 및 방위각 추적 알고리즘 ... 16
• 1) 기본용어 설명 ... 16
• 2) 태양위치 계산 알고리즘 개요 ... 18
• 3) 일출 및 일몰 시각의 예측 ... 21
• 4) 고도각 및 방위각 비교 ... 22
• 5) 태양 고도각 및 방위각을 이용한 모터 구동 제어각의 산정 ... 25
• 나. 위치제어 및 구동기술 ... 29
• 1) 제어 추종 속도 ... 29
• 2) 추종오차, 누적오차 ... 29
• 3) 태양 위치 추적 제어 시뮬레이션 ... 29
• 다. 태양광 추적 발전장치 설치 ... 36
• 1) 구조물의 제작 및 설치 ... 36
• 2) 태양광 모듈 설치 ... 38
• 3) 구동부의 제작 및 설치 ... 39
• 4) 구동컨트롤러 설치 ... 40
• 5) 메인서버 설치 ... 42
• 6) 인버터 설치 ... 43
• 7) 환경센서 설치 ... 45
• 8) 충전기 설치 ... 47
• 라. 자연재해로 부터의 시스템 보호기술 ... 48
• 1) 구동부의 구조 및 감속기 ... 48
• 2) 환경신호의 처리 ... 49
• 3) 안전제어 ... 51
• 마. 추적 시스템 구조 안정성 평가 ... 52
• 1) 해석 및 평가 개요 ... 52
• 2) 구조 해석 ... 53
• 3) 고유진동 해석 ... 56
• 4) 300mm 적설시의 구조해석 ... 63
• 바. 위치추적 시스템의 자체발전 전기 사용기술 ... 65
• 1) 발전 전기의 충전 ... 65
• 2) 발전전기의 사용과 비상시 충전 동력의 사용 ... 66
• 사. 최소 운전동력 사용기술 ... 66
• 1) 추적간격 최적화 시험 ... 66
• 2) 시험방법 ... 66
• 3) 시험결과 ... 67
• 아. 구동부 모듈화 ... 69
• 1) 방위각 구동부 구성 ... 69
• 2) 고도각 구동부 구성 ... 70
• 자. 발전단지 그늘짐 비율평가 ... 72
• 1) 해석 및 평가 개요 ... 72
• 2) 그늘 면적 (Shadow area)의 추정 ... 72
• 3) 그늘 회피전략에 따른 발전량 비교 ... 76
• 4) 태양 추적을 고려한 발전단지 밝은 면적의 추정 ... 77
• 차. 국내·외 특허 분석 ... 82
• 1) 특허조사 범위 ... 82
• 2) 특허 특징 ... 82
• 3) 결론 ... 90
• 제2절 시험 결과 ... 91
• 1. 발전효율 비교시험 ... 91
• 가. 시험 및 측정 ... 91
• 나. 발전량 차이 ... 93
• 다. 흐리날의 발전량 차이 ... 93
• 라. 구름의 영향 ... 93
• 마. 추적식 태양광 구조물의 발전량 ... 93
• 2. 태양 추적 정밀도 ... 94
• 가. 추적 정밀도 측정기구 설치 ... 94
• 나. 설치 정확도 측정 ... 95
• 다. 추적 정밀도 시험방법 ... 97
• 라. 측정결과 ... 97
• 3. 자연재해 방어기술 ... 100
• 가. 풍압에 대한 안전복귀 시험 ... 100
• 나. 강우에 대한 안전복귀 시험 ... 100
• 다. 수도입력 결과 ... 100
• 4. 구동부 내구수명시험 ... 101
• 가. 시험방법 ... 101
• 나. 시험결과 ... 101
• 5. 제어가능 수량의 확장성 ... 102
• 제3장 결론 ... 104
• 끝페이지 ... 105