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파루
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양축 추적식 실시간 태양추적
실시간 태양추적으로 인한 발전효율 증가
발전효율을 최대화 시키는 AI기술
양축 추적식 발전실증 데이터
자연재해 발생시 뛰어난 안정성
3차원 최적화 (CAE) 구조 설계
세계 최대 400MW 양축 추적식 태양광발전소 : 신재생에너지가이드
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성창 솔라센
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성창 솔라센 양축추적식. 01. 혁신기술 통한 제조비용절감. 02. 양축태양광 구축시 연평균 30~40%발전효율 증대 기대. 03. 광센서를 사용한 추적 방식을 사용하여, 최대 광원추종 … … - Most searched keywords: Whether you are looking for
성창 솔라센 양축추적식. 01. 혁신기술 통한 제조비용절감. 02. 양축태양광 구축시 연평균 30~40%발전효율 증대 기대. 03. 광센서를 사용한 추적 방식을 사용하여, 최대 광원추종 … - Table of Contents:
전체메뉴
양축추적식
기능 및 특징
주요구조 32kW = 400WX8(module)
태양광 환경 모니터링 시스템
구성
풍압시험 40ms
단축추적식
고정식
한국에너지공단 주택건물 보급 지원사업
나라장터 종합쇼핑몰
양축 추적 식 태양 광
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[기고]태양광시스템 효율 비교 분석 – 투데이에너지
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- Most searched keywords: Whether you are looking for [기고]태양광시스템 효율 비교 분석 – 투데이에너지 양축 추적식, 고정식대비 발전량 19%↑ 서울서 시스템별 시뮬레이션 결과, 양축 추적식 年 1,343kWh 발전. △ 이재덕 한국태양광발전사업자협동조합 … 태양광발전시스템에서 태양광은 자동차의 연료와 같다. 따라서 기존 태양광시스템에서 발전하는 성과와 계획된 부지의 재정적 실행 가능성을 정확하게 분석하기 위해 연료에 대한 고도의 지식과 미래 신뢰성을 확보하는 것이 필수적이다. 태양광시스템의 성과를 예견하는 데에 일사량의 변화가 가장 큰 불확실성을 나타낸다. 그 이유는 대기의 상태에 따라 태양광이 대기를 통과하
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![[기고]태양광시스템 효율 비교 분석 - 투데이에너지](http://www.todayenergy.kr/news/thumbnail/201301/79246_58127_94_v150.jpg)
양축 추적 식 태양 광
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- Summary of article content: Articles about 양축 추적 식 태양 광 태양광 추적 시스템에서 태양광 추적 방식에는 1축. 추적 방식 (단축식)과 2축 축적 방식 (양축식)이 있다. 1축 추적 방식은 태양의 일출에서 시작하여 일몰까지. …
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[파루] 태양광트래커 종류
1. 양축 추적식 트래커 : 네이버 포스트
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1. 양축 추적식 트래커 : 네이버 포스트 그래서 이번 포스팅은 태양광트래커의 종류에 대해서 소개해 드리겠습니다. 트래커에는 양축추적식, 단축추적식, 일반 고정식, 고정가변식이 있습니다 … … - Most searched keywords: Whether you are looking for [파루] 태양광트래커 종류
1. 양축 추적식 트래커 : 네이버 포스트 그래서 이번 포스팅은 태양광트래커의 종류에 대해서 소개해 드리겠습니다. 트래커에는 양축추적식, 단축추적식, 일반 고정식, 고정가변식이 있습니다 … - Table of Contents:
![[파루] 태양광트래커 종류
1. 양축 추적식 트래커 : 네이버 포스트](https://post-phinf.pstatic.net/MjAyMTA4MTBfNDQg/MDAxNjI4NTc4MzcyMDUy.a2i1z0DCpqKenSkcNS9uFZwMGF-RTTF_YXAznQBo0TEg.EBpMuhJMVw0KnnTqzdk7rJ-JYnYXxavstiDdWvB-99gg.JPEG/IfNTeNWolUK5cNifcAwi-aOuz3Cg.jpg?type=w400)
1. 양축 추적식 트래커 : 네이버 포스트
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양축 추적식 실시간 태양추적
실시간 태양추적으로 인한 발전효율 증가
일반 고정식 태양광 발전소 태양의 위치와 상관 없이 정남향 동일한 각도 유지 양축 추적식 태양광 발전소 실시간으로 태양의 위치를 추적하여 최적의 일사각 유지
고정식 대비 발전량 약 30% 증가
양축 트래커 추가 발전 영역
일반 고정식 구조물은 정오를 기준으로 한 태양의 위치에 고정되어 일출·일몰 시 낮은 발전 효율을 보이고 있으나,
파루 양축 트래커는 일출부터 일몰까지 최적의 입사각을 유지하여 태양의 위치에 상관 없이 최고의 발전량을 보여 줍니다.
발전효율을 최대화 시키는 AI기술
실시간 백트래킹 (Backtracking in Real-Time)
일출/일몰 시 발생하는 모듈간의 그림자를 최소화하여 발전효율을 극대화
태양이 저고도에 위치할 때, 모듈의 위치를 조절하여 발전 효율을 높여 일출/일몰 시 최대 30% 더 많은 에너지를 생산
실시간 스케터링 모드 (Scattering Mode in Real-Time)
날씨가 흐린 날, 에너지 생산을 증대시키기 위한 기술
해가 구름에 일정 시간 동안 가렸을 경우, 스케터링 모드가 작동하여 구름에 의해 난반사된 빛을 보다 많이 흡수하여 발전량 증가
양축 추적식 발전실증 데이터
구분 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월 1월 2월 3월 4월 5월 평균 고정식 발전량 12,425 8,462 12,202 10,608 12,651 8,465 6,020 7,500 10,009 13,660 14,961 14,126 10,924 발전시간 4.14 2.73 3.94 3.54 4.08 2.82 1.94 2.42 3.57 4.41 4.99 4.56 3.59 양축 발전량 17,157 10,428 16,161 13,647 16,566 11,837 11,737 11,324 13,231 17,446 19,960 19,408 14,909 발전시간 5.72 3.36 5.21 4.55 5.34 3.95 3.79 3.65 4.73 5.63 6.65 6.26 4.90 고정식 대비 양축 효율 138% 123% 132% 129% 131% 140% 195% 151% 132% 128% 133% 137% 136%
* 실증지역 : 해남
용량 : 100kW 기준
실증기간 : 2020년 6월 ~ 2021년 5월
설치지역과 자연환경에 따라 측정결과가 상이할 수 있습니다.
자연재해 발생시 뛰어난 안정성
폭설
Snow Mode
Wind Mode
눈이 내릴 경우 Snow Mode로 전환되어 모듈의 경사각을 유지하여 적설하중으로 인한 피해 예방
설정값 이상의 풍속이 감지될 경우 Wind Mode로 전환 되어 눈이 흩날리게 하고 강풍에 대한 안정성 확보
동일한 지역에 설치된
적설피해 없는 양축추적식(좌)과
적설하중으로 피해가 발생한
고정식(우) 설치현장
태풍 및 강풍
Wind Mode
Operation Mode
설정 풍속 이상 강풍 발생시 자동으로 Wind Mode로 전환되어 강풍에 대한 안정성 확보
정상 풍속으로 바뀌면 자동으로 추적모드로 전환
강풍 및 태풍에 안정성이 높아
태풍이 많은 한국 기후에 최적화 된
양축추적식(좌)과 태풍으로 인해
피해를 받은 고정식태양광(우) 설치현장
3차원 최적화 (CAE) 구조 설계
Drag Force
Analysis 바람에 의한
태양광 설비 구조물에
미치는 하중 계산
Initial
Analysis 자중, 적설, 바람 등에 의해
가해지는 하중으로 구조물 변형 정도,
파손 가능성 분석
Optimization 다양한 조건에서 파손, 변위 등
요구 성능을 만족하면서
최적의 방안 제시
[기고]태양광시스템 효율 비교 분석
양축 추적식, 고정식대비 발전량 19%↑
서울서 시스템별 시뮬레이션 결과, 양축 추적식 年 1,343kWh 발전
▲ 이재덕 한국태양광발전사업자협동조합 이사장
태양광시스템의 성과를 예견하는 데에 일사량의 변화가 가장 큰 불확실성을 나타낸다. 그 이유는 대기의 상태에 따라 태양광이 대기를 통과하면서 전달, 산란, 흡수되는 작용이 다르고 불안정한 대기가 변화무쌍하기 때문이다.
천문학 이론과 기상학 이론을 적용하면 지표에 도달하는 태양광선을 성분별로 추정할 수 있다. 또한 각 성분별 일사량이 태양광시스템의 발전에 기여하는 정도를 분석하면 태양광시스템별로 발전량을 예측할 수 있다.
여기에 태양전지의 특성과 인버터 및 변압기 등의 효율을 적용하고 시스템의 전압 강하 등의 태양광시스템의 효율을 적용하면 태양광시스템별로 발전량을 보다 정확히 예측할 수 있다.
태양광시스템은 태양전지를 직렬로 연결해 어레이를 구성하고 어레이를 병렬로 연결해 인버터를 통해 교류로 전환하는 구조로 돼 있다.
태양광시스템은 고정식과 추적식으로 분류할 수 있다. 고정식 시스템은 한 번 설치하면 경사각 및 방위각을 변경할 수 없다. 고정가변형은 경사각을 계절별 혹은 월별로 조정할 수 있도록 설치할 수 있다.
추적식 시스템은 태양전지가 태양의 방향을 추적해 수광하는 일사량을 증가시키는 시스템이다. 태양전지가 회전하는 축은 태양의 고도를 추적하는 경사각 축과 태양의 방위를 추적하는 방위각 축의 2가지가 있다. 2가지 축을 모두 움직일 수 있는 양축 추적 시스템과 1개의 축으로만 구성된 단축 추적 시스템이 있다.
태양전지는 온도가 높을수록 효율이 감소하는 특징을 가지고 있으며 태양광 시스템 내에서는 인버터, 변압기 등의 효율이 있고 전선의 저항으로 인한 전압강하가 발생한다. 일사량에 이러한 태양광시스템의 특성을 적용해 설치 조건을 변경하면서 시뮬레이션하면 태양광 부지에 발전량을 예측할 수 있고 기존 발전소의 성과도 진단할 수 있다.
여기에서는 태양전지 온도가 대기 온도보다 평균 20℃가 상승한다고 가정하고 시스템 효율은 90%를 가정해 시뮬레이션했다. 그 결과 시스템별 최적 설치 조건 및 1kWp 태양전지로 발전할 수 있는 최대 발전량은 다음과 같다.
■고정식 시스템
고정식은 한 번 설치하면 경사각과 방위각을 수정할 수 없으며 발전량도 가장 낮다. 그러나 단위 면적당 설치할 수 있는 태양광시스템의 양이 많기 때문에 선호되고 있는 시스템이다.
고정식에서 전지의 경사각과 방위각을 변경하면서 최적 설치 조건을 시뮬레이션하면 최적 설치 조건은 전지의 경사각이 30°, 방위각이 정남 쪽일 때이고 이 경우 월별 발전량은 <표 1>과 같다.
고정식의 경우 산란광선에 의한 발전량이 57.6%가 되며 직사광선에 의한 발전량은 41% 정도에 지나지 않는다. 따라서 고정식은 산란광선에 의한 발전량이 직사광선에 의한 발전량보다 많다는 것이다.
■고정가변형
고정가변형은 경사각을 매월 조정하도록 시뮬레이션을 했다. 시뮬레이션 결과 월별 최대 발전량을 낼 수 있는 경사각은 <표 2>와 같고 고정가변형은 고정식에 비해 3.5% 정도 발전량을 늘릴 수 있다.
■양축 추적식 시스템
양축 추적식은 태양전지를 움직일 수 있는 회전축을 2개를 설치하는 방식이다. 한 축은 태양의 방향각을 추적하고 다른 한 축은 태양의 고도각을 추적할 수 있다. 따라서 각 축의 회전 한계를 태양의 고도각 및 방위각 한계보다 크게 하면 프로그램식 추적 방식은 태양전지가 항상 태양을 향하게 할 수 있다.
양축 추적식 시스템의 발전량 시뮬레이션 결과 양축 추적식은 프로그램 추적식으로 추적하면 발전량이 고정식보다 19.0% 증가하며 센서식으로 추적하면 21.3%까지 발전량을 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.
■경사단축 추적식 시스템
경사단축 추적식 시스템은 남북 방향으로 축을 일정한 경사각으로 설치하고 이 축을 중심으로 회전해 태양의 방향을 추적하는 시스템이다. 경사각을 조정할 수 없으므로 태양의 방향에 근접하게 추적을 할 수 있을 뿐이다. 경사각을 달리해 경사단축 추적식 시스템의 최적 설치 조건을 시뮬레이션한 결과 경사각이 서울의 위도와 같은 약 38°일 때 최대의 발전량을 낼 수 있다.
고정식과 비교할 경우 프로그램식은 발전량이 16.3% 증가함을 알 수 있고 센서식은 17.0% 증가함을 알 수 있다. 경사 단축 추적식 시스템은 센서 방식으로 추적하더라도 프로그램 추적식 시스템보다 발전량을 0.6%밖에 증가시킬 수 없으므로 센서식의 효과는 미미함을 알 수 있다.
■수평단축 추적식 시스템
수평단축 추적식 시스템은 경사단축 추적식 시스템의 특수한 경우로 남북 방향의 축이 수평이라는 것이다.
이 시스템에서는 남북 방향으로 그림자가 생기지 않기 때문에 추적식이라도 좁은 면적에 많은 양의 전지를 설치할 수 있는 장점이 있다.
그러나 축이 동서로 회전해 태양을 추적하더라도 태양과의 각도가 크기 때문에 고정식에 비해 발전량을 많이 증가시킬 수 없는 단점이 있다. 시뮬레이션 결과 프로그램 추적식 시스템은 고정식에 비해 4.9%의 발전량을 증가시킬 수 있고 센서 추적식 시스템은 7.7%까지 발전량을 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.
■방위 추적식 시스템
방위 추적식 시스템은 고정식 어레이와 같이 경사각이 고정되게 어레이를 제작하고 어레이 자체가 동서로 회전할 수 있도록 하는 시스템이다. 방위 추적식은 경사각을 조정할 수 없으므로 센서 추적식 시스템을 적용할 수 없다.
컴퓨터 시뮬레이션은 경사각의 크기를 달리해 발전량이 최대가 나오는 경사각을 찾는 것이다. 시뮬레이션 결과 경사각이 45°일 때 최대 발전량을 낼 수 있었다.
■시뮬레이션 결과 종합
시스템별 시뮬레이션 결과를 종합하면 <표 3>과 같다. 고정 가변형은 고정식보다 3.5% 발전량을 증가시킬 수 있으며 프로그램 추적식 시스템은 고정식보다 3.5 ~19.0%의 발전량을 늘릴 수 있다. 센서 추적식 시스템은 프로그램식보다 0.6 ~2.0%의 발전량을 증가시킬 수 있다.
월별 발전량을 그래프로 표시하면 <그림 1>와 같다. 서울에서는 4~6월 발전량이 많으며 11~1월 발전량이 낮다. 상식적으로 알고 있는 바와 같이 양축 추적식이 각 월의 발전량이 최대가 되지만 경사 단축 시스템보다 2.3% 높은 정도다.
Perez model을 적용해 서울에서의 태양광시스템별 최적 설치 조건과 최대 발전량을 시뮬레이션했다.
그 결과 각 태양광 시스템을 어떻게 설치해야 최대의 성과를 낼 수 있는지를 알 수 있었으며 최적 조건으로 설치했을 때의 최대 발전량도 예측할 수 있었다.
시뮬레이션에 사용된 서울 지역에 고정식 태양광시스템을 설치할 경우 경사각을 30도로 설치하는 것이 최적 조건이고 이렇게 할 때 태양전지 1kWp로 가능한 일평균 발전량은 3.08kWh 임을 알 수 있었다.
그리고 프로그램 추적식 시스템을 설치할 경우 수평 추적식 시스템은 추적 효과가 가장 작아서 고정식과 비교하면 4.9%의 발전량 증대를 기대할 수 있고 양축 추적식의 발전량 증대 효과는 19.0%임을 알 수 있었다. 또한 센서 추적식의 발전량 증대 효과는 0.6%∼2.0%를 기대할 수 있음을 알 수 있었다.
여기에서 시뮬레이션한 결과를 이용할 경우 신규로 건설하는 태양광발전소는 최적의 설치 조건으로 설치해 최대의 성과를 낼 수 있고 기존의 태양광발전소의 효율을 진단할 수 있을 것으로 생각한다.
또한 태양광시스템을 건설하는 비용과 시스템별 예측 성과를 비교하면 비용대비 최대 성과를 낼 수 있는 태양광시스템을 설치할 수 있을 것으로 생각한다.
따라서 태양광시스템의 효율 극대화 및 산업합리화로 태양광산업의 발전에 이바지할 수 있을 것으로 생각한다.
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