| 논문명 |
BIPV 시스템의 발전성능 손실요소에 대한 실험적 연구 / An Experimental Study on Power Loss Factors of BIPV System / Oral Session : 제로에너지건물 |
| 수록사항 |
한국태양에너지학회 춘계학술발표회 논문집 (2018-04) |
| 주제어 |
건물일체형 태양광발전시스템 ; 투광형 박막 비정질 실리콘 태양전지 ; 성능계수 ; 발전량 손실 요소 ; 실측 자료 분석 ; Building integrated photovoltaic system ; Transparent thin-film a-Si solar cell ; Performance ratio ; Power loss factors ; Measured data analysis |
| 요약1 |
BIPV 시스템은 제로에너지 건물의 구현을 위해 적용될 수 있는 기술 중 하나이다. BIPV 모듈이 적용 가능한 건축물의 외피는 주로 건축물의 입면에 분포하며, 건물의 높이가 증가할수록 입면의 비율은 증가하게 된다. 건축물의 입면에 BIPV 모듈이 적용될 경우 설치각도, 주변 차폐물 등의 성능 손실 요소에 의해 성능 저하가 발생할 수 있다. 따라서, BIPV 시스템의 성능 저하 요인에 대한 검토가 필요하며 각 성능저하 요인에 대한 특성 연구가 필요하다. BIPV 시스템의 발전 성능과 발전 성능 저하 요인에 대한 분석을 위해 장기간 운영되었던 BIPV 시스템의 모니터링 자료를 활용하였다. 분석 대상 BIPV 시스템의 경우 투광형 박막 비정질 실리콘 태양전지(a-Si BIPV Module)를 활용하여 총 4개의 어레이로 구성되어 있다. 수평면, 남측 경사면(30°), 남측 수직면, 서측 수직면으로 구성되어 있으며, 각 어레이는 44Wp의 a-Si BIPV Module을 6직렬×2병렬로 연결하여 528Wp의 설치 용량을 갖는다. 각 어레이는 3kW PCS에 각각 연결되어 시스템을 구성하고 있으며 어레이와 PCS의 용량불균형으로 성능 손실이 예측된다. 분석에 활용된 모니터링 자료의 측정기간은 2012년 한 해 동안이며, 정전 및 시스템 오작동으로 인해 누락된 기간을 제외하면 총 307일간의 측정 자료를 활용하여 분석을 수행하였다. BIPV 시스템의 발전성능 분석은 IEC 61724의 Performance Ratio를 활용하여 분석하였다. 발전 성능 저하 요인은 다양한 요인 중에서 모듈온도, 오염, PCS 대기손실, 직류-교류 변환 손실에 대해서 분석을 수행하였다. 모듈온도에 대한 성능 저하 영향 평가는 온도 계수를 활용하여 온도 보정 전?후 발전량의 차이를 비교하였으며, 오염의 경우 강제 세척 전후의 어레이 효율의 차이를 비교하였다. PCS 대기손실은 PCS의 대기손실에 의해 발전에 활용하지 못한 일사량을 산출하여 분석을 수행하였고 직류-교류 변환 효율에 의한 손실은 인버터의 효율을 90%로 가정하여 산출한 뒤 PR을 상호 비교하였다. |
