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태양광발전 운전 및 유지보수를 위한 모델기반 효율분석: 사례연구
유정운,박성원,손성용,Yu, Jung-Un,Park, Sung-Won,Son, Sung-Yong 한국정보전자통신기술학회 2022 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.15 No.5
This paper studies the method of estimating power loss and classifying the factors for improving the power generation efficiency through O&M. It is installed under various climatic conditions worldwide, operational and maintenance technologies suitable for the characteristics of the installation location are required. Existing studies related to solar power generation efficiency have been actively quantifying the impact on short-term losses by environmental factors such as high temperature, dust accumulation, precipitation, humidity, and wind speed, but analysis of the overall impact from a long-term operation perspective is limited. In this study, the potential for efficiency improvement was analyzed by re-establishing a loss classification system according to the power flow of solar power to derive a comprehensive efficiency model for long-term operation and estimating power loss through a case study for each region where climate conditions are classified. As a result of the analysis, the average annual potential for improving soiling loss was 26.9%, Death Valley 7.2%, and Seoul 3.8%. Aging losses was 6.6% in the 20th year as a cumulative. The average annual potential due to temperature loss was 2.9 % for Doha, 1.9% for Death Valley, and 0.2% for Seoul.
유정운(Jung-Un Yu),박성원(Sung-Won Park),손성용(Sung-Yong Son) 한국정보전자통신기술학회 2020 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.13 No.5
ESS(energy storage system)는 재생에너지 자원의 증가 등의 영향에 따라 최근 다양한 분야에서 중요한 전력원으로 자리 잡고 있다. ESS는 사용에 따라 가용 용량이 지속적으로 감소하므로 잔존수명을 관리하는 것이 중요하다. 잔존수명의 추정을 위하여 주기적으로 점검자가 확인하는 방식이 사용될 수도 있으나, 관리시스템을 통하여 자동으로 모니터링되고 관리되는 것이 일반적이다. ESS 사업자 관점에서 정확도 높은 상태추정은 경제적, 효율적 운용을 위하여 중요하다. 잔존수명 추정 모델은 운영에 따른 사이클 노후화와 기간 경과에 따른 캘린더 노후화를 고려하여 구성되며 복잡한 수학적 연산을 필요로 한다. ESS에 탑재되는 저비용 저성능의 프로세서에 잔존수명 추정모델의 적용을 위해서는 모델의 적절한 경량화 방안이 요구된다. 본 논문에서는 낮은 수준의 프로세서에서 연산이 용이하도록 ESS 잔존수명예측 모델을 경량화하였다. 시뮬레이션 평가 결과 ESS 잔존수명 추정 기준모델과 제안하는 모델간 오차는 1% 이내로 나타났다. 또한, 제안된 모델의 성능개선 효과검증을 위하여 ATmega328을 기반으로 비교 평가를 수행하였을 때, 76.8~78.3%의 컴퓨팅 시간 단축을 확인하였다. ESS(energy storage system) has recently become an important power source in various areas due to increased renewable energy resources. The more ESS is used, the less the effective capacity of the ESS. Therefore, it is important to manage the remaining useful lifetime(RUL). RUL can be checked regularly by inspectors, but it is common to be monitored and estimated by an automated monitoring system. The accurate state estimation is important to ESS operator for economical and efficient operation. RUL estimation model usually requires complex mathematical calculations consisting of cycle aging and calendar aging that are caused by the operation frequency and over time, respectively. A lightweight RUL estimation model is required to be embedded in low-performance processors that are installed on ESS. In this paper, a lightweight ESS RUL estimation model is proposed to operate on low-performance micro-processors. The simulation results show less than 1% errors compared to the original RUL model case. In addition, a performance analysis is conducted based on ATmega 328. The results show 76.8 to 78.3 % of computational time reduction.
SiC 인버터 적용에 따른 태양광 발전시스템 편익 개선 연구
유승권(Sueng-Kwon Yu),유정운(Jung-Un Yu),손진근(Jin-Geun Son),손성용(Sung-Young Son) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.11
태양광 발전사업자의 수익개선을 위해서는 투자비용을 절감하거나 효율개선이 필요하다. 본 연구에서는 현재 태양광 발전소에서 보편적으로 사용되는 Si-IGBT 기반 인버터를 최근 대두되고 있는 SiC-MOSFET 기반 고효율 인버터로 교체 시 발생하는 편익 분석을 통하여 경제성 개선효과를 제시하였다. 인버터의 설치비용, 전력변환효율, 설치조건 및 운영비용과 태양광 발전 데이터에 기반하여 경제성을 비교분석하였다.