물분무 냉각 방법에 따른 태양광발전 효율 개선에 관한 연구

Abstract

원자력에 많은 의존도를 보이고 있는 우리나라의 전력산업 구조에 미래 에너지원의 다각화를 위한 신․재생에너지 개발에 민간과 정부의 노력이 절실히 요구되고 있는 시점에서 우리나라 주간 시간 최대전력사용 시간대에 유용하게 이용할 수 있는 태양에너지를 이용한 태양광 발전기술과 태양열 이용기술의 보급이 확산되면서 국가 에너지 안보차원과 하나의 기간산업으로 발전되었고 이제는 환경 친화적인 중요한 에너지원으로 활용되고 있다.

그로 인한 태양광발전시스템의 효율 향상은 중요한 과제로 부각되었고, 기존 태양광 발전시스템 개발을 위해 농지 및 임야 등 을 이용할 때 발생되는 환경파괴 등의 문제를 수반하지 않고 국토를 효율적으로 이용할 수 있는 댐 및 저수지 등의 유효수면을 활용한 태양광 발전시스템 개발되기도 하였다. 이에 이를 착안하여 육상에 설치되어 있는 발전설비에도 셀 표면 온도 저하를 통하여 발전량을 증가 시킬 수 있는 방법을 연구하게 되었다.

일반적으로 태양광 셀(Cell) 표면의 온도를 1℃ 감소시키면 약 0.5%의 발전량 증가가 있다고 알려져 있다. 이런 셀의 특성을 고려하여 주변의 온도를 감소 시키는 방법으로 입자가 작은 물을 분무함으로써 물 사용량을 절감하고 태양광 셀(Cell) 표면의 온도를 감소시켜 발전량을 최대 5% 증가시키는 효과를 분석 하였다.

본문에서는 농사용 관수자재인 미세 물분무 노즐을 이용하여 효율적인 셀의 냉각방법이 태양광발전시스템 발전량 증가에 미치는 영향을 분석하였다.