실시간 태양 추적 모듈을 가진 태양광 발전 시스템 구현에 관한 연구

Abstract

이 논문은 실시간 태양 추적 모듈을 가진 태양광 발전 시스템을 구현하는 방법을 제안하고 있다. 현재 전 세계적인 화석연료의 고갈로 인한 고유가 시대와 점점 확대되고 있는 환경규제로 인해 대체에너지의 개발이 시급한 실정이다. 그 중 가장 효용성이 높은 태양광 발전의 효율을 높이기 위해 본 논문에서는 실시간으로 태양광 초점을 추적할 수 있는 센서 어레이 모듈을 이용하여 발전 효율을 극대화 시켰다.

두 축의 태양광 추적 시스템의 센서 모듈에는 CdS 센서 어레이 판을 부착시켜 태양광 초점이 맺힐 때의 데드존을 줄이고 그로 인해 정확성을 더할 수 있었다. 그리고 장시간 태양열을 받을 경우 센서가 파손되는 것을 방지하기 위해 적외선 차단 필터용으로 복합렌즈 P15를 어레이판 위에 장착시켰다. 또한 추적 알고리즘을 통해 지속적으로 태양을 추적할 수 있도록 하였으며 이 과정에서 얻어지는 위치정보를 바탕으로 태양광 발전 시스템을 구동함으로써 기존의 일반적인 고정형 발전 시스템보다 그 효율이 월등함을 보였다. 특히 고정형과 추적형 비교실험에서 고정형 시스템에서는 태양이 뜨고 질 때 고도가 낮아 발생하는 성능 저하가 있었지만 본 논문에서 제안한 실시간 추적형 시스템에서는 꾸준히 좋은 성능을 발휘함을 검증하였다.

따라서 우수한 성능과 동시에 추적형을 채택함으로 해서 고정된 장소뿐만 아니라 선박과 자동차와 같이 이동하는 구조물에서 적용이 용이할 것으로 사료된다.