태양광 모듈의 출력과 건물높이 변화에 의한 음영현상의 상관관계 분석
- Alternative Title
- The analysis of relation between shadow of height change of neighboring building and photovoltaic module output.
- Abstract
- 최근 도심지역 옥상에 대규모의 태양광 발전 설비 설치 사례가 증가 하고 있으나 대다수는 음영을 고려하고 있지 않고 있으므로 음영발생의 분석 자료나 근거가 부족한 실정이다.
주변 건물 변화에 따른 음영 변화로 인한 출력 감소율의 상관관계를 분석할 필요성이 있으며 신축 건물로 인한 음영으로 환경 분쟁조정사건 발생 시 기초자료로 활용가능 하다.
표면적 음영 면적 증가에 따른 출력 변화를 분석하기 위하여 Simulation Program Solar Pro를 이용하여 음영면적이 증가함에 따른 출력량을 비교 해보았으며 MPPT (Maximum Power Point Tracking) 제어 방식을 사용하여 음영증가에 따른 출력전압, 출력전류, 출력 전력을 분석 하였다. 출력전압은 큰 변화가 없다가 60[%]를 초과 하면서부터 변동이 심하였으며 출력 전류는 선형적으로 감소 하다가 60[%]를 초과 하면서부터 거의 변동이 적었다. 음영 면적이 증가함에 따라 발전 출력 비는 0[%]부터 60[%]정도 까지는 0[%], 14.55[%], 35.7[%], 53.9[%], 58.1[%], 65.9[%], 출력량이 감소하였으며 60[%] 초과 시에는 일사량 설정 값과 모듈의 설정 값에 영향을 받았다. 서측과 동측에 신축 건물증가로 인한 음영이 발생 하였을 때 하절기, 동절기 총 일사량이 같은 날의 출력전력의 변화량을 분석하였으며, 출력량 감소에 따른 손실 금액을 산정 하였다.
Despite the fact that there are recently increasing instances of installation of Solar PV arrays system, researches into cause of shade are insufficient at this time as it haven’t been considered.
It is required that analysis of relation between shadow of height change of neighboring building and photovoltaic module output and It can be utilized as reference work in a environmental dispute resolution caused by shade cast by newly constructed building.
In order to examine output variation as increasing of shade area on surface of module, output generation was compared as increasing of shade area on surface of module, using Simulation Program Solar Pro.
Also, output voltage, output current and output generation from increasing of shadow were inspected by means of MPPT(Maximum Power Point Tracking). Output voltage didn’t make significant change but It fluctuated as it goes beyond 60[%]. Output current was decreased linearly, there were no many differentiations beyond 60[%]. Through area of shade on surface of module was increased, output generation ratios were deteriorated as follows: 0[%], 14.55[%], 35.7[%], 53.9[%], 58.1[%], 65.9[%] from 0[%] to 60[%] of the area. In terms of more than 60[%], It was affected by layouts of figures of irradiance and module. Variations of output generation are investigated when total irradiance are same on days in summer and winter either as shade cast by newly constructed building on the east and west side is increased. the amount of loss of money is estimated through decrease of output generation.
- Issued Date
- 2018
- Awarded Date
- 2018.2
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- Alternative Author(s)
- kim jong sik
- Affiliation
- 부경대학교 산업대학원
- Department
- 산업대학원 전기공학과
- Advisor
- 김영학
- Table Of Contents
- 목차 i
Abstract ⅷ
1. 서 론 1
2. 본 론 3
2.1 태양광발전설비의 개요 및 특성 3
2.2 태양광발전설비 일사량과 일조량 6
2.2.1 태양광발전설비의 일사량 6
2.2.2 태양광발전설비의 일조량 7
2.3 태양광발전설비 고도와 방위각 및 음영 9
2.3.1 태양의 고도 9
2.3.2 경사각 10
2.3.3 방위각 11
2.3.4 음영의 유형 및 분석 13
2.4 태양전지 어레이 이론적 설계 방법 15
2.4.1 태양 전지 어레이 설계 15
2.5 설치 가능한 태양 전지 모듈 수 산출 18
2.6 태양광발전설비의 발전량저하에 따른 유지관리 21
2.6.1 유지 관리 개념 21
2.6.2 유지 관리의 의의 21
2.6.3 태양광 발전 설비의 유지 관리 방안 22
2.7 태양광발전설비 발전량저하에 따른 시스템의 개념도 23
2.7.1 태양광 발전시스템 일상 점검하기 23
2.7.2 태양광 발전 시스템 특별 점검하기 28
3. 시뮬레이션 적용 33
3.1 시뮬레이션 설명 33
3.2 음영 증가에 따른 출력 비교 34
3.2.1 음영 증가에 따른 Voltage/Current 값의 변화 46
3.2.2 음영 증가에 따른 전압 그래프 52
3.2.3 음영 증가에 따른 전류 그래프 53
3.2.4 음영 증가에 따른 전력 그래프 54
3.3 신축건물에 의한 음영증가에 따른 출력 감소량 비교 55
3.3.1 서측 신축 건물 증가에 의한 출력 감소량 비교 60
3.3.2 서측 신축 건물 증가에 의한 월별 출력 감소량 비교 68
3.3.3 동측 신축 건물 증가에 의한 출력 감소량 비교 69
3.3.4 동측 신축 건물 증가에 의한 월별 출력 감소량 비교 77
3.4 하절기 총 일사량이 같은 날 출력 비교 78
3.5 동절기 총 일사량이 같은 날 출력 비교 79
3.6 출력량 감소에 따른 수익 예상금액 80
4. 결론 82
참고문헌 83
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