태양광 판넬과 배터리 유형에 따른 전력 생산 특성 비교
Comparison of Energy and Power Characteristics According to the Types of Solar Panels and Batteries
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일반 전력을 이용할 수 없는 장소에서 전자 기기를 동작시키는 방법으로 흔히 태양광 발전 모듈를 이용한다. 일반적으로 태양광 발전 모듈은 태양광 판넬, 충전기, 배터리 등 으로 구성된다. 본 논문에서는 이러한 구성 요소 간의 상호 관계와 발전 특성을 실험하기 위하여 시스템을 구성하고 39일 동안 가동하고 그 자료를 분석하였다. 태양광 판넬의 경우는 놓여지는 각도, 일조 시간, 계절 변이에 따른 발전량의 변화를 측정하였다. 배터리의 경우는 일반적으로 많이 사용되는 화학 배터리와 리튬이온 배터리를 대상으로 충전 실험을 진행하였다. 태양광 판넬의 경우 일조량이 많은 정남, 남서향을 중심으로 그 특성을 조사하였고 발전량의 차이는 크지 않음을 확인할 수 있었다. 날씨의 맑음과 흐림 변화 차이와 계절 변화와 일조 시간대에 따른 발전 시간의 관계를 발전량 정지에 해당하는 1.50 V 진입시간, 충전이 시작되는 12V 진입 시간, 낮 동안의 평균 발전량 등을 기준으로 조사하였다. 조사 결과 발전량이 일몰 시간과 비례함을 확인할 수 있었다. 배터리의 경우는 12.00 V 진입 형태에서 화학배터리가 순각적인 급등으로 진입하고 리튬이온은 경우는 부드러운 곡선을 보임을 확인할 수 있었다. 일조량이 충분히 확보되는 낮 동안에는 양쪽 유형 배터리 모두 안정적인 발전량을 보였고, 화학 배터리는 0.28V, 리튬이온 배터리는 0.05V 의 변화폭으로 보다 안정적인 출력 특성을 보였다. 실험으로 확인된 태양광 패널과 배터리의 발전 특성을 고려하여 판넬의 설치 방향, 장착 배터리 특성에 알맞은 운영체계를 구성하면 보다 효율적인 발전 체계가 될 것으로 본다.
Abstract
At environment not connected to the power-grid for electronic devices, the general solution is solar energy system. Solar energy systems consistes of the three components solar panels, battery charger and solar batteries. In this paper, we analysis the relation of the three components and the total power amount and characteristics of our soloar system. We implement a solar energy generation system with 250 Watt solar panels and analysis the obtained data from our solar system during 39 days. The experimantal items are the placement direction of solar panels, the duration of sunshine, and the power change according to seasonal variation. We measure the characteristics of chemical and lithium-ion batteries for solar power charging and the solar power capability of our implemented system. We experiment the change of panel direction with a predefined angle degree 30. We can not obtain meaningful different values of power amount between the South and South-West direction, but rather can get similar values of the two direction testing according to the short experimental period. To measure the duration of sunshine, we measure 1.50 V and 12.0 V entry time each. we can confirm the entry time correspond to the sunrise and sunset time of the days. In case of lithium-ion batteries, the entry process is more smooth than the chemical betteries. In our experimentals, the chemical batteries has seen a rapid increase in the 12.0V entry graph. The both batteries has shown a stable power generation in the middle of day with sufficient sunshine amount. Our experimental result demonstrate that the chemical batteries has 0.28V power variation, the chemical batteries has 0,05V power variation respectively. We confirm that we can construct the efficient solar power generation system according to the our experimentals of the panel direction, the characteristics of batteries.
참고문헌 (15)
- K-M, Kim, "Application of solar tracking system for efficiency enhancement of solar photovoltaic system", Master, pp.2017
- 김호용, "공간통계기법을 이용한 태양광발전시설 입지 정확성 향상 방안", 한국지리정보학회지, 13(2), pp.146~156 (2010), 한국지리정보학회
- 원종운, "태양광발전시스템 고정식과 고정가변식의 운전효율분석", 한국기계기술학회지, 19(4), pp.472~477 (2017), 한국기계기술학회[DOI]
- 유복종, "철도분야 태양광 발전 적용 확대를 위한 설계 단계에서의 태양광 발전량 예측 연구", 한국철도학회논문집, 20(2), pp.182~189 (2017), 한국철도학회
- Y-S. Choi, "MPPT control techniques for solar energy system", The journal of the Korean Institute of Power Electronics, 18(1), pp.29~36 (2013)
- 이우희, "안정적인 태양광발전시스템의 서례를 위한 태양전지와 배터리 용량산정 방안", 한국산학기술학회논문지, 6(5), pp.396~400 (2005), 한국산학기술학회
- S. H. Lee, "PV system output analysis based on weather conditions, azimuth, and tilt angle", Korea Photovoltaic Society, Current Photovoltaic Research, 5(1), pp.38~42 (2017)
- C-S. Won, "Technical trend of floating PV system", The Korean Solar Energy Society, 13(1), pp.18~23 (2015)
- J. Kim, "Design of intelligent detection system based on solar energy for hazardous road weather service", Proc. of Knowledge Information Technology and Systems, 10(1), pp.102~105 (2015)
- "Calculating your solar power Requirements" (2017)[URL]
- "Photovoltaic power station" (2017)[URL]
- "Solar energy" (2017)[URL]
- "Solar powered cellular wildlife surveillance camera systems" (2017)[URL]
- "A powerful software for your photovoltaic systems" (2017)[URL]
- "Solar power" (2017)[URL]
