태양광 요소기술, 태양 일조강도 데이터 세트의 분석

1. 태양 일조강도 데이터 세트의 분석(Analysis of Solar Irradiance Data Sets)

 

태양복사의 가장 정확한 측정은 수년 동안, 보통 수십 년 동안 특정 위치에 설치한 전일조계 (pyrometer)를 이용하여 매 수분마다 직달복사를 측정하는 것이다. 하지만 이렇게 축적된 데이터의 부피가 너무 많아 태양광시스템 설계를 위한 특정 위치에 필요한 완전한 데이터를 제공하는 것이 매우 비실용적이며, 그 데이터를 여러 가지 다른 형태로 나타낼 수 있다. 

 

개념적으로 데이터 세트를 줄이는 가장 간단한 방법은 측정 기간 동안의 데이터를 평균하는 것이다. 이런 형식의 데이터가 일평균, 월평균 혹은 연평균 복사 데이터이다. 비록 이 데이터가 시스템 기본 설계에는 유용하지만 태양 복사의 일간 변화는 손실되어 버린다. 일간 변화 데이터가 손실되면, 예를 들어 거의 매일 5 kWh/day인 경우와 어떤 날은 8 kWh/day 이고, 그 뒤의 날은 흐려서 2 kWh/day가 되는 경우와는 시스템 설계와 성능이 매우 다르므로 매우 중요한 요소이다.

 

 

 

 

[그림] TMY와 평균 태양 복사 데이터의 비교

 

 

태양복사 데이터의 형식으로 가장 흔한 것이 TMY 데이터로(혹은 미국 NREL이 사용하는 TMY2), 이는 데이터에서의 매일의 변화를 포함하고 있다. TMY 데이터는 다음 페이지에 설명되어 있다. 

 

그러나 평균 태양복사 데이터, 특히 연중 특정 달의 데이터는 요구되는 태양광 모듈의 양을 추정하는데 널리 사용된다. 완전한 복사 데이터 세트로부터 결정 수 있는 비록 흔하지는 않지만 유용한 데이터는 연속해서 일어나는 흐린 날의 발생일수의 확률로, 흐린 날의 정의는 보통 이론적으로 기대되는 복사의 50 %미만을 받는 날이다. 예를 들어 어느 특정 위치에서 연속해서 4 일 흐린 날은 일 년에 한번 일어나고, 5일 연속인 날은 매 5년마다 한번 일어난다는 것이다. 이 정보는 축전 요구량을 추정하는데 특히 유용 하다. 그러나 이 정보는 표로 잘 정리하지 않으며, 사용될 경우 오리지널 데이터 세트로부터 결정하여야 한다.

 

 

 

 

참고 문헌
1. 한국에너지기술연구원, 윤경훈, PV CDROM 태양광개론, 2016
2. 한국에너지기술평가원, 송재천, 신재생에너지 백서, 2016

 

 

 

 

 

 

 

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