소개글
"전자공학"에 대한 내용입니다.
목차
1. 태양광 발전 시스템
1.1. 태양광 발전 시장 동향
1.1.1. 세계 태양광 발전 시장 동향
1.1.2. 국내 태양광 시장 동향
1.2. 태양광 발전의 구조 및 원리
1.2.1. 태양광 발전의 구조
1.2.2. 태양광 발전의 원리
1.2.3. 광전효과
1.2.4. 태양전지의 종류
1.3. 태양광 전력변환장치
1.3.1. Boost 컨버터
1.3.2. 인버터
1.4. MPPT 제어 방법
1.4.1. 최대전력점 제어
1.4.2. 일정 전압 제어법
1.5. 시뮬레이션
1.5.1. Boost 컨버터-인버터 회로도
1.5.2. 비교기를 통한 회로도 및 파형
1.5.3. R-L부하에 걸리는 전류
1.5.4. Boost 컨버터-인버터 출력파형
1.6. 바이폴라 트랜지스터 특성 및 전류 전달 특성
1.7. 오실로스코프 동작
2. 참고 문헌
본문내용
1. 태양광 발전 시스템
1.1. 태양광 발전 시장 동향
1.1.1. 세계 태양광 발전 시장 동향
세계 태양광 발전 시장은 과거 10년간 비약적인 성장을 거듭해왔다. 2010년까지 태양광 산업은 초고속 성장을 보여주었으며, 2011년 유럽의 재정위기로 인해 유럽 시장이 축소될 것이라는 전망이 있었다. 하지만 실제 상황은 달랐는데, 유럽의 시장이 축소된 만큼 미국과 중국 시장이 크게 성장하면서 2011년에도 2010년 대비 76% 이상 성장하며 29.5GW의 설치량을 기록하였다.
2013년의 경우 태양광 시장은 다시 성장하며 최소 39GW의 규모를 형성하였고, 2014년에는 전년 대비 소폭 성장하였다. 그러나 2015년에는 다시 크게 성장하여 50GW 규모의 시장을 형성한 것으로 조사되었다. 2015년 말 기준 세계 태양광 시장의 누적 설치량은 최소 228GW 이상이었다.
2013년부터 2015년까지 연도별 태양광 설치량 상위 10개국을 살펴보면, 2013년 세계 10위의 설치량이 810MW였던 것에 비해 2014년은 779MW, 2015년은 675MW로 줄어들었다. 이는 매년 전세계 태양광 설치량이 증가했음에도 불구하고 태양광 설치 상위권에 있는 국가들의 시장 지배력이 더욱 커졌음을 보여준다.
종합적으로 볼 때, 세계 태양광 발전 시장은 화석연료 고갈, 에너지 자립도 제고, 기후변화 대응 등을 위한 수단으로 재생에너지 보급이 확대되면서 태양광이 가장 유력한 대안으로 자리잡아 가고 있다. 비록 초기에는 기술적 성숙도 부족과 전력 시장에 대한 불확실성으로 인한 투자 부진 등으로 기술 확산이 더딘 상황이었지만, 최근 들어 태양광 발전 시스템의 무한한 에너지와 상대적으로 저렴한 설치비용의 장점으로 차세대 대체 에너지로 성장하고 있다.
1.1.2. 국내 태양광 시장 동향
우리나라의 경우에도 2000년대 들어와 에너지 자립도 제고, 기후변화 대응 및 고용친화형 신산업 창출 등의 목적으로 신재생에너지에 대한 투자가 활성화되었다. 2002년 3월에는 1990년대 후반에 수립 개정된 대체에너지개발 및 이용 보급촉진법을 재개정하여 대체에너지 발전차액지원, 설비인증 및 공공기관의 이용의무화제도에 대한 법적근거를 마련하였다. 2003년 12월 제2차 신재생에너지 기술개발 및 이용 보급 기본계획 에서는 태양광 풍력 연료전지 분야에 대한 지원강화를 명시하고, 2004년 12월에는 대체에너지개발 및 이용 보급촉진법을 신에너지 및 재생에너지개발 이용 보급촉진법으로 변경하였다. 그 후 정부는 여러 차례의 개정, 계획 수립 및 발전전략 방안을 통하여 태양광을 포함한 신재생에너지산업 육성 및 보급 활성화를 유도하였다.
국내 태양광 시장은 정부의 주도하에 2006년 이후 연평균 50% 이상의 성장률을 보이며 급성장하였다. 2006년에 22MW였던 태양광 시장은 2012년, 그보다 10배 이상인 279MW의 규모에 이르렀고 2021년에는 2,900MW가 설치될 것으로 보고 있다. 그 결과 2006년 36MW에 불과하였던 국내 태양광 누적 설치용량은 6년 만인 2012년에 1GW를 돌파하였고, 2021년 말 기준 약 19.3GW로 성장하였다.
이러한 국내 태양광 시장의 급성장은 정부의 적극적인 정책적 지원에 힘입은 바가 크다. 정부는 신재생에너지 보급 확대를 위해 발전차액지원제도(FIT), 신재생에너지 공급 의무화제도(RPS), 세금공제 및 저리융자 등 다양한 지원정책을 시행해왔다. 또한 2030년까지 태양광 발전량을 현재 수준의 5배 이상으로 확대한다는 목표를 세우는 등 국내 태양광 보급 확대에 힘쓰고 있다.
하지만 최근 들어 정부의 보조금 감축 및 정책 변화, 주택용 태양광 시장 포화 등으로 국내 태양광 시장 성장세가 다소 둔화되는 모습을 보이고 있다. 이에 따라 정부는 재생에너지 3020 이행계획을 통해 대규모 태양광·풍력 발전단지 건설, 주택·건물 등 분산형 발전 보급 확대, 융복합 지원사업 등 다양한 정책을 추진 중이다. 또한 수요처 발굴과 설치여건 개선, 유망기업 육성 등으로 시장 활성화를 도모하고 있다.
종합적으로 볼 때, 지난 10여 년간 정부의 적극적인 정책 지원에 힘입어 국내 태양광 시장은 비약적인 성장을 거듭해왔다. 하지만 최근 성장세 둔화에 따른 대응책 마련이 필요한 상황으로, 정부와 산업계가 협력하여 지속가능한 태양광 보급 확대 기반을 마련해나가야 할 것이다.
1.2. 태양광 발전의 구조 및 원리
1.2.1. 태양광 발전의 구조
태양광 발전의 구조는 태양전지 어레이와 주변장치로 구성되어 있다. 태양전지 어레이는 입사된 태양 빛을 직접 전기에너지로 변환하는 태양전지로 이루어져 있으며, 이를 지지하는 구조물을 총칭한다. 주변장치에는 태양전지 어레이와 축전지를 제외한 인버터 등의 전기적인 전력 변환 기기와 제어, 보호 장치 등이 포함된...
참고 자료
신종현 “태양광 마이크로 인버터의 Power Decoupling을 위한 양방향 벅-부스트 컨버터 제어기 설계”, 숭실대학교 석사학위 논문
2011년 기준, 총118개 국가가 재생에너지 보급목표를 세움(REN 21, 2012), 전 세계 태양광 시장에서 유럽이 차지하는 비중은 2004년 33%에서 빠른 속도로 상승하여 2010년 75%를 정점으로 2011, 2012년에는 각각 74%, 69%였음(EPIA, 2013)
독립형 태양 발 시스템을 한 양방향 소트 스위칭 DC-DC컨버터에 한 연구” 2009年 8月
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3343347&cid=58167
태양광 발전- 인천대학교 안전공학과
https://safety.inu.ac.kr/common/downLoad.do?siteId=safety&fileSeq=258890
부스트 컨버터 – 세미나 자료(한양대학교 전자시스템공학과 응용전자회로 성계 연구실)
http://apeclab.hanyang.ac.kr/home/board/view.php?pid=board&num=69
인버터의 원리와 구성
www.kemco.or.kr/up_load/blog/동력_인버터_2_원리와%20구성.hwp
태양광발전시스의 효율분석에 따른 최적화 시스템 구현 서남대학교 – 원종운
노의철,점규범,최남섭,“전력전자공학”,문운당 태양광산업 및 모듈가격 전망과 대내외 대응전략연구 [기본연구보고서13-21]
https://en.wikipedia.org/wiki/DC-to-DC_converter
전력전자공학 – 노의철, 정규범, 최남섭 공저 출판사 ‘문운당’
태양전지 작동원리와 광전효과|과외전문가
https://m.blog.naver.com/PostList.nhn?blogId=ye_rak
태양광 발전을 위한 MPPT 비교분석 - 이교범
독립형 태양광 발전용 최대 출력점 추종알고리즘에 관한 연구 - 허창수
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