KR20160119371A - 태양광발전설비의 효율향상설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광모듈 효율향상설비에 관한 것으로, 인버터를 통해 다수의 섹터로 나뉜 태양광 모듈의 발전정보를 획득하고, 상기 발전정보를 기초로 각 섹터에 분배되는 냉각수의 양을 제어하는 태양광모듈 효율향상설비로, 본 발명의 태양광모듈 효율향상설비를 사용함으로써 수자원을 보다 효율적으로 활용하면서도 충분한 수압으로 냉각 및 세척 효율을 향상시킬 수 있으며, 효율향상설비의 가동에 따른 태양광모듈의 전력 생산의 효율을 모니터링하여 효율향상설비의 신뢰도를 개선하고 체계적인 전력 생산의 효율 관리가 이루어 질 수 있다.

Description

태양광발전설비의 효율향상설비{EFFICIENCY ENHANCEMENT EQUIPMENT FOR SOLAR PHOTOVOLTAIC POWER FACILITIES}

본 발명은 태양광발전설비의 효율향상설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한정된 수자원을 효율적으로 이용하면서도 우수한 냉각과 세척 효율을 가지는 태양광발전설비의 효율향상설비에 관한 것이다.

태양광은 화석원료 등의 기존 에너지원과는 달리 지구 온난화를 유발하는 온실가스 배출, 소음, 환경파괴 등의 위험성이 없는 청정 에너지원이며 고갈의 염려도 없다. 또한 여타 풍력이나 해수력과 달리 태양광 발전설비는 설치가 자유롭고 유지비용이 저렴하다는 장점을 갖는다.

하지만, 가장 널리 사용되고 있는 실리콘 태양전지의 경우 태양광모듈의 온도가 올라갈 경우 1℃ 당 0.5%의 출력 감소가 발생한다. 이러한 특성에 따라 태양광 발전의 출력은 태양이 가장 긴 여름이 아닌 봄과 가을에 최고치를 기록한다. 이러한 온도 상승은 태양광 발전의 발전 효율을 저하시키는 주요 원인이 되고 있다.

또한, 이러한 태양광모듈은 태양 전지판에 황사, 악천후 등의 기상현상 등에 의해 오물이 쉽게 쌓일 수 있다는 단점을 갖는다. 태양광모듈에 오물이 쌓일 경우 태양광모듈은 광흡수율이 현저히 떨어지므로 따라서 발전효율 또한 저하될 수 있다.

또한, 겨울철에 비나 눈 등이 태양 전지판에 내릴 경우 발전효율의 저하가 발생할 수 있다.

이러한 오물, 눈, 비로 인한 발전효율의 저하의 방지를 위해 태양광 발전설비의 효율향상설비(유지설비)가 사용된다.

태양광 발전설비의 효율향상설비는 태양광모듈의 온도를 식혀주는 냉각 작용과 태양 전지판에 쌓인 오물, 눈, 비 등의 세정 작용을 함으로써 태양광모듈이 일정한 출력의 발전을 수행할 수 있도록 태양광 발전설비를 유지관리한다.

기존의 효율향상장치는 도 1에 도시한 바와 같이 펌프를 이용하여 냉각수 저장탱크에서 냉각수를 각 태양광모듈로 분사하는 구성을 가지며 일반적으로 물을 분사하는 분사 노즐 부분이 고정된 형태로 회전 조절이 불가능하기 때문에 태양광발전 어레이의 면적이 넓을 경우, 다수의 노즐이 요구되어 냉각과 세척에 요구되는 수압을 유지하는데 고가의 설비비와 운전비용이 필요하게 된다.

또한 고정된 형태의 노즐로 무작위로 분사하는 경우, 원하는 면적에 분사하기가 힘들어 이에 따른 대량의 수자원의 낭비가 발생한다. 아울러 노즐의 분사각도를 조절하기 위한 배관에 의해 태양광발전 어레이 상으로 그림자가 생기는 경우가 많아, 이로 인한 태양광발전효율의 저하가 발생하거나 태양광발전 어레이 간의 거리가 멀어져 추가 면적이 필요하다. 태양광발전 모듈 상의 일부 그림자는 모듈 내 직렬 연결된 태양전지의 출력을 급락시키는 hot spot effect를 야기시켜 반드시 피해야 하는 사항이다.

특히, 대규모 태양광발전 어레이의 경우, 그 규모에 비례하여 냉각, 세척용 노즐의 개수가 급증하므로, 공간적으로 그림자가 드리우지 않으면서, 적정한 수압으로 태양광발전 모듈을 향해 물을 분사함으로써, 한정된 수자원을 효율적으로 이용하면서도 충분한 냉각 및 세척 효율을 얻어야 하는 과제를 안고 있다.

공개특허 제10-2008-0052514호

본 발명은 다수의 태양광모듈로 구성되는 태양광 발전설비를 다수의 섹터로 나누고 각 섹터 별로 냉각수를 분사함으로써, 수자원을 보다 효율적으로 활용하면서도 충분한 수압으로 냉각수의 충돌제트를 분사하여 냉각 및 세척 효율을 향상시킬 수 있는 태양광 발전설비의 효율향상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 효율향상설비의 가동에 따른 태양광모듈의 추가 발전량을 모니터링함으로써 효율향상설비의 신뢰도를 개선하고 체계적인 전력 생산 관리가 이루어지며, 추가 발전량에 따른 수익 배분의 투명성을 높일 수 있는 태양광발전설비의 통합관리시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 태양광을 집광하여 전기를 발생하는 다수의 태양광모듈을 포함하여 구성되는 태양광 발전설비에 냉각수를 분사하여 효율을 유지 또는 향상시키는 태양광 발전설비의 효율향상설비에 있어서, 상기 냉각수를 저장하는 저장 탱크; 상기 다수의 태양광모듈에 대응하도록 설치되며, 상기 태양광모듈에 냉각수를 분사하는 냉각수 분사수단; 상기 저장탱크로부터 공급 받은 냉각수를 상기 냉각수 분사수단으로 공급하는 냉각수 공급관; 상기 저장탱크에 저장된 냉각수를 펌핑하여 상기 냉각수 공급관으로 공급하는 펌프; 상기 다수의 태양광모듈을 2 이상의 섹터로 구분하여, 상기 각 섹터의 태양광모듈에 대응하는 분사수단으로 연결된 냉각수 공급관의 개폐를 조절하는 2 이상의 밸브; 및 인버터와 통신하여 상기 태양광모듈의 발전정보를 전달받아 상기 펌프를 구동하고 상기 2 이상의 밸브를 순차적으로 개방하여 각 섹터 별로 냉각수를 상기 태양광모듈에 공급하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비의 효율향상설비를 제공한다.

상기 발전정보는 상기 태양광모듈의 DC의 전류, 전압, 전력값과 AC 전류, 전압, 전력값 및 상기 인버터의 효율정보를 포함할 수 있다.

상기 발전정보는 발전소의 상태정보를 포함할 수 있다.

상기 발전소의 상태정보는 상기 발전소의 정전정보와 상기 태양광모듈의 온도정보와 일사량 정보 및 통신 정보를 포함할 수 있다.

상기 발전정보와 상기 펌프 및 상기 2 이상의 밸브의 동작정보는 상기 제어부의 내부 저장 메모리 및 웹서버에 저장될 수 있다.

상기 제어부는 구동개시시간인지를 판단하고, 구동개시시간이면 상기 펌프를 구동하고, 상기 2 이상의 밸브를 순차적으로 설정된 시간 동안 개방하고 폐쇄할 수 있다.

상기 제어부는 모듈의 온도와 외기의 온도 차이 측정값이 모듈의 온도와 외기의 온도 차이 설정값 이상인지를 판단하고, 모듈의 온도와 외기의 온도 차이 측정값이 모듈의 온도와 외기의 온도 차이 설정값 이상이면 그 미만이 될 때까지 펌프를 구동하고 상기 2 이상의 밸브를 순차적으로 개방하고 폐쇄할 수 있다.

상기 냉각수 공급관 내의 수압을 측정하고 측정된 수압이 설정된 최소압력 미만이거나 최고압력을 초과하는 경우 기동을 종료할 수 있다.

상기 제어부는 상기 발전소의 상기 발전소에서 공급받는 전기가 전력 불안정 또는 정전 발생 시 전기를 공급받는 내부 배터리를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 통신 장애 또는 정전 발생시 상기 발전정보와 상기 펌프 및 상기 2 이상의 밸브의 동작정보를 내부 저장 메모리에 저장하며, 상기 통신 장애 또는 상기 정전이 정상 상태로 회복될 때, 상기 내부 저장 메모리에 저장된 상기 발전정보와 상기 펌프 및 상기 2 이상의 밸브의 동작정보를 상기 웹서버로 전송할 수 있다.

상기 태양광모듈 및 상기 냉각수의 온도를 측정하는 온도센서와 상기 펌프의 압력을 측정하는 압력센서와 발전소의 일사량을 측정하는 일사량 센서와 상기 발전소의 풍량을 측정하는 풍량계와 상기 저장탱크의 수위를 측정하는 수위센서를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 발전정보로부터 상기 효율향상설비에 의한 추가 발전량을 계산할 수 있다.

상기 추가 발전량은 상기 효율향상설비가 설치된 태양광모듈과 상기 효율향상설비가 설치되지 않은 태양광모듈의 발전정보를 대비함에 의해 계산될 수 있다.

상기 추가 발전량은 상기 효율향상설비가 설치되지 않은 시기의 발전정보와 상기 효율향상설비가 설치된 시기의 발전정보를 비교함에 의해 계산될 수 있다.

본 발명에 따른 태양광 발전설비의 효율향상장치는, 다수의 태양광 모듈로 구성되는 태양광 발전설비를 다수의 섹터로 나누고 각 섹터별로 냉각수를 분사하여 수자원을 보다 효율적으로 활용하면서도 충분한 수압으로 냉장수의 충돌제트를 분사하여 냉각 및 세척 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 태양광 발전설비의 효율향상장치는, 효율향상설비의 가동에 따른 태양광모듈의 추가 발전량을 모니터링함으로써 효율향상설비의 신뢰도를 개선하고 체계적인 전력 생산 관리가 이루어지며, 추가 발전량에 따른 수익 배분의 투명성을 높일 수 있다.

도 1은 종래의 태양광발전설비의 효율향상설비의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전설비의 통합관리시스템이 태양광 발전소에 시공된 상태를 나타낸 사시 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전설비의 추가 발전량 계산방법을 보여 주는 수학식이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광발전설비의 추가 발전량 계산방법을 보여 주는 수학식이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전설비의 효율향상설비가 태양광 발전소에 설치된 상태를 개략적으로 보여 주는 사시 개념도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전설비의 효율향성설비는, 다수의 태양광모듈(300)에 냉각수를 분사하여 태양광모듈(300)을 냉각 또는 세척함으로써 태양광발전설비의 효율을 유지 또는 향상시켜 주기 위한 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 저장탱크(400), 냉각수 분사수단(800), 냉각수 공급관(700), 펌프(100), 밸브(10, 20, 30, 40), 인버터(200) 및 제어부(600)를 포함한다.

저장탱크(400)은 냉각수를 저장하고 있다가 필요시 냉각수 분사수단(800)로 냉각수를 공급한다. 저장탱크(400)은 지하수, 수도, 강, 저수지 등으로부터 냉각수를 확보할 수 있으며, 빗물을 저장하였다가 사용하거나 사용한 냉각수를 회수하여 사용할 수도 있다.

냉각수 분사수단(800)은 상기 저장탱크(400)로부터 냉각수를 전달 받아 분사하여 태양광모듈(300)을 세정 또는 냉각한다. 냉각수 분사수단(800)은 저장탱크(400)과 냉각수 공급관(700)을 통해 연결된다.

냉각수 공급관(700)(5)은 저장탱크(400)로부터 냉각수를 공급 받아 이를 냉각수 분사수단(800)로 공급하는데, 저장탱크(400)의 냉각수를 펌핑하기 위하여 펌프(100)이 구비된다. 냉각수 공급관(700)은 냉각수의 온도를 유지시키기 위하여 지중에 매설되는 것이 바람직하다.

냉각수 공급관(700)은 지형을 고려하여 다양한 형태로 배치될 수 있는데, 다수의 태양광모듈(300)을 2 이상의 섹터로 구분하여 각 섹터의 태양광모듈에 대응하는 냉각수 분사수단(800) 별로 냉각수가 공급될 수 있도록 여러 개의 가지로 분리되도록 배치되는 것이 바람직하다. 냉각수 공급관의 가지가 분리되는 형태 또한 제한 없이 다양하게 구성될 수 있으며, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 각 섹터를 횡으로 등분하여 냉각수 공급관들(700)을 배치시킬 수 있을 뿐만 아니라 각 섹터를 종횡으로 등분하여 냉각수 공급관들(700)을 배치시킬 수도 있다.

냉각수 공급관(700)에는 각 가지 별로 밸브(10, 20, 30, 40)이 설치되어 냉각수 공급관(700)의 개폐를 조절하며, 밸브(10, 20, 30, 40)의 개폐에 따라 각 가지 별로 냉각수의 공급 및 차단이 조절된다.

제어부(600)은 펌프(100) 및 밸브(10, 20, 30, 40)을 제어하는 부분으로, 인버터(200)로부터 전달받은 발전정보를 기초로 펌프(100)을 구동 또는 정지시키고, 밸브(10, 20, 30, 40)을 개방 또는 폐쇄시킨다. 밸브(10, 20, 30, 40)을 개방시킴에 있어서, 2 이상의 밸브(10, 20, 30, 40)을 순차적으로 개방함으로써 각 섹터 별로 냉각수가 공급되도록 한다. 이를 통해, 한정된 냉각수 공급량으로도 충분한 수압으로 냉각수를 태양광모듈(300)에 분사하여 충돌제트에 의해 냉각 및 세척 효율을 향상시킬 수 있다.

제어부(600)이 펌프(100) 및 밸브(10, 20, 30, 40)을 제어하는 방식은 특별히 제한되지 않으나, 냉각수의 사용 효율을 최대화할 수 있도록 설계되는 것이 바람직하다. 냉각수의 사용 효율을 향상시킬 수 있는 제어 방식을 예를 들어 설명하도록 한다.

첫 번째 예로서 시간에 따른 제어 방식이다. 구체적으로, 제어부(600)은 구동개시시간인지를 판단하고, 구동개시시간이면 펌프(100)을 구동하고, 2 이상의 밸브(10, 20, 30, 40)을 순차적으로 설정된 시간 동안 개방하고 폐쇄한다. 태양광 발전설비가 설치된 지역 및 설비의 특성 등을 고려하여 구동개시시간 및 밸브(10, 20, 30, 40)의 개방 시간을 설정할 수 있다.

다른 예로서 온도 제어 방식이다. 구체적으로, 태양광모듈(300)의 온도와 외기의 온도 차이 측정값이 태양광모듈(300)의 온도와 외기의 온도 차이 설정값 이상인지를 판단하고, 태양광모듈(300)의 온도와 외기의 온도 차이 측정값이 태양광모듈(300)의 온도와 외기의 온도 차이 설정값 이상이면 그 미만이 될 때까지 펌프(100)을 구동하고 2 이상의 밸브(10, 20, 30, 40)을 순차적으로 개방하고 폐쇄한다. 태양광 발전설비가 설치된 지역 및 설비의 특성 등을 고려하여 태양광모듈(300)의 온도와 외기의 온도 차이 설정값을 설정할 수 있다.

어떠한 제어 방식을 선택하더라도 냉각수 공급관(700) 내의 압력을 측정하고 그 압력이 설정된 소정 압력 범위를 벗어날 경우 효율향상장치의 기동을 종료하는 것이 바람직하다. 측정된 압력이 설정된 압력 범위의 최대값을 초과하는 경우는 냉각수 공급관(700) 내에 냉각수의 동결이 발생하는 등의 문제가 발생한 경우이고, 측정된 압력이 설정된 압력 범위의 최소값에 미달하는 경우 냉각수 공급관(700)에 누수가 발생하는 등의 무제가 발생한 경우이므로, 설비의 고장을 막고 냉각수의 효율적 사용을 위해 기동을 종료하게 된다.

또한, 레인센서(미도시)의 온오프유무를 판단하여 강우 중이라고 판단되면 기동을 종료하고, 저장탱크(400) 내에 저장된 냉각수가 설정 수위 이상인지를 판단하여 설정 수위 미만이면 기동을 종료하며, 태양광모듈(300)의 온도가 냉각수의 온도 이상인지를 판단하여 그 온도 이하일 경우에도 설비의 기동을 종료하여 설비의 고장을 막고 냉각수의 사용을 더욱 효율화할 수 있다.

제어부(600)가 펌프(100)과 밸브(10, 20, 30, 40)의 구동 여부를 결정하기 위해 인버터(200)로부터 전달받는 발전정보는 상기 태양광모듈의 DC의 전류, 전압, 전력값과 AC 전류, 전압, 전력값 및 상기 인버터의 효율정보를 포함할 수도 있음은 물론이다. 여기서 인버터의 효율정보란 인버터에서 직류가 교류로 변환될 때의 변환 효율을 말한다.

발전정보는 발전소의 상태정보를 포함할 수 있는데, 이러한 발전소의 상태정보는, 구체적으로 살펴보면 발전소의 정전정보와, 태양광모듈(300)의 온도정보, 기온, 일사량 정보 및 통신 정보 등을 포함할 수 있다.

제어부(600)는 발전정보와 발전소 주변의 환경 및 기후 변화 등을 실시간으로 더욱 정확하게 파악하기 위하여 본 발명의 효율향상설비에는 다음과 같은 센서 등이 추가적으로 구비될 수도 있다.

즉, 본 발명의 효율향상설비는 태양광모듈(300) 및 냉각수의 온도를 측정하는 온도센서(150)를 더 구비할 수 있다.

그리고, 펌프(131)의 압력을 측정하는 압력센서(160)를 더 구비할 수 있다.

그리고, 태양광모듈(300)의 집광효율에 직접적인 영향을 주는 발전소의 일사량을 측정하는 일사량 센서를 더 구비할 수 있다.

그리고, 발전소의 풍량을 측정하는 풍량계(미도시)를 더 구비할 수도 있으며, 저장탱크(400)의 수위를 측정하는 수위센서(미도시)를 더 구비할 수도 있음은 물론이다.

상술한 인버터(200)로부터 전달 받은 발전정보 및 효율향상설비의 동작정보, 그리고 추가 센서들로부터 받은 정보들은 웹서버(500)에 저장될 수 있다.

웹서버(500)를 통하여 일 발전소의 효율향상설비에 대한 원격 관리가 이루어질 수 있음은 물론, 다수의 발전소에 대한 통합 관리 또한 가능하게 된다.

또한, 제어부(600)는 발전소에서 공급받는 전기가 전력 불안정 또는 정전일 경우를 대비하여 전기를 공급받는 내부 배터리를 더 구비하는 것이 바람직하다.

내부 배터리를 위와 같은 비상시에 이용함으로써 제어부(600)의 작동 정지를 방지하고, 제반 관리 기록들을 누락없이 지속적으로 저장할 수 있게 된다.

한편, 제어부(600)는 정전시 또는 통신 장애시를 대비하여 내부 메모리를 구비하는 것이 바람직하다.

즉, 제어부(600)는 통신 장애 또는 정전 발생시 발전정보 및 효율향상설비의 동작정보를 내부 메모리에 저장할 수 있다.

다시 말해, 통신 장애시 등에 관리 기록을 웹서버(500)로 즉시 전송할 수 없는 상황에서는 내부 메모리에 일정 시간 또는 일정 기간 동안 관리 기록을 저장할 수 있을 것이다.

이후, 통신 장애 또는 정전이 정상 상태로 회복될 때, 내부 메모리에 저장된 발전정보 및 효율향상설비의 동작정보는 다시 웹서버(500)로 전송될 수 있을 것이다.

제어부(600)는 인버터로부터 전달 받은 발전정보로부터 효율향상설비에 의한 추가 발전량을 계산할 수 있다.

종래의 태양광 발전설비의 효율향상설비는 냉각 및 세정에 따른 태양광모듈의 출력 향상분에 대한 모니터링이 정확히 이루어지지 않아 다수의 투자자들 사이의 정확하고 공정한 이익 분배가 어려웠으나, 본 발명의 태양광모듈 효율향상설비는 인버터로부터 전달 받은 발전정보를 이용하여 제어부(600)에서 추가 발전량을 계산할 수 있어 공정한 이익 분배와 새로운 투자를 활성화시킬 수 있다.

추가 발전량은 도 2에 도시된 바와 같이, 효율향상설비가 설치된 태양광모듈(300)과 효율향상설비가 설치되지 않은 태양광모듈(300)의 발전정보를 대비함에 의해 계산될 수 있다.

즉, 효율향상설비가 설치된 태양광모듈(300)의 전력 생산량과, 효율향상설비가 설치되지 않은 태양광모듈(300)의 전력 생산량의 차로부터 효율향상설비의 출력 기여분, 즉 효율향상설비에 의한 추가 발전량이 산출될 수 있을 것이다.

또한, 추가 발전량은 도 3에 도시된 바와 같이, 효율향상설비가 설치되지 않은 시기의 발전정보와 효율향상설비가 설치된 시기의 발전정보를 비교함에 의해 계산될 수도 있다.

즉, 효율향상설비가 설치되지 않은 기간의 발전정보로부터 해당 기간의 전력 생산량(S1)을 산출하고, 효율향상설비가 설치된 기간의 발전정보로부터 해당 기간의 전력 생산량(S2)을 산출하여, 이들의 차(S2-S1)로부터 추가 발전량이 산출될 수 있을 것이다. S1, S2 계산시 두 기간의 길이는 동일하게 할 뿐만 아니라, 일자별로 일사량에 차이가 있으므로 두 기간의 개시일과 종료일을 동일하게 하는 것이 바람직하다.

일반적으로 태양광발전설비의 효율향상설비는 다수의 사업자가 공동 투자하여 수익을 공유하는 형태로 시장이 형성되어 있으므로, 이와 같이 효율향상설비에 의한 추가 발전량을 정확하게 계산함에 따라 효율향상설비의 운용 및 관리 사업자와, 발전소 사업자와, 금융기관 등과 같은 다수의 투자자 사이에 수익 배분이 균등하고 공정하게 이루어질 수 있을 것이며, 이를 통해 효율향상설비에 대한 투자 의욕을 더욱 고취시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10, 11, 20, 30, 40...밸브
100, 101...펌프
200...인버터
300, 301...태양광모듈
400, 401...저장탱크
500...웹서버
600, 601...제어부
700, 701...냉각수 공급관
800, 801....냉각수 분사수단

Claims (14)

1. 태양광을 집광하여 전기를 발생하는 다수의 태양광모듈을 포함하여 구성되는 태양광 발전설비에 냉각수를 분사하여 효율을 유지 또는 향상시키는 태양광 발전설비의 효율향상설비에 있어서,
   상기 냉각수를 저장하는 저장 탱크;
   상기 다수의 태양광모듈에 대응하도록 설치되며, 상기 태양광모듈에 냉각수를 분사하는 냉각수 분사수단;
   상기 저장탱크로부터 공급 받은 냉각수를 상기 냉각수 분사수단으로 공급하는 냉각수 공급관;
   상기 저장탱크에 저장된 냉각수를 펌핑하여 상기 냉각수 공급관으로 공급하는 펌프;
   상기 다수의 태양광모듈을 2 이상의 섹터로 구분하여, 상기 각 섹터의 태양광모듈에 대응하는 분사수단으로 연결된 냉각수 공급관의 개폐를 조절하는 2 이상의 밸브; 및
   인버터와 통신하여 상기 태양광모듈의 발전정보를 전달받아 상기 펌프를 구동하고 상기 2 이상의 밸브를 순차적으로 개방하여 각 섹터 별로 냉각수를 상기 태양광모듈에 공급하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비의 효율향상설비.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 발전정보는 상기 태양광모듈의 DC의 전류, 전압, 전력값과 AC 전류, 전압, 전력값 및 상기 인버터의 효율정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비의 효율향상설비.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 발전정보는 발전소의 상태정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비의 효율향상설비.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 발전소의 상태정보는 상기 발전소의 정전정보와 상기 태양광모듈의 온도정보와 일사량 정보 및 통신 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비의 효율향상설비.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 발전정보와 상기 펌프 및 상기 2 이상의 밸브의 동작정보는 상기 제어부의 내부 저장 메모리 및 웹서버에 저장되는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비의 효율향상설비.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는 구동개시시간인지를 판단하고, 구동개시시간이면 상기 펌프를 구동하고, 상기 2 이상의 밸브를 순차적으로 설정된 시간 동안 개방하고 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율향상설비.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는 모듈의 온도와 외기의 온도 차이 측정값이 모듈의 온도와 외기의 온도 차이 설정값 이상인지를 판단하고, 모듈의 온도와 외기의 온도 차이 측정값이 모듈의 온도와 외기의 온도 차이 설정값 이상이면 그 미만이 될 때까지 펌프를 구동하고 상기 2 이상의 밸브를 순차적으로 개방하고 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율향상설비.
   
8. 청구항 6 또는 7에 있어서,
   상기 냉각수 공급관 내의 수압을 측정하고 측정된 수압이 설정된 최소압력 미만이거나 최고압력을 초과하는 경우 기동을 종료하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율향상설비.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는 상기 발전소의 상기 발전소에서 공급받는 전기가 전력 불안정 또는 정전 발생 시 전기를 공급받는 내부 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비의 효율향상설비.
   
10. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는 통신 장애 또는 정전 발생시 상기 발전정보와 상기 펌프 및 상기 2 이상의 밸브의 동작정보를 내부 저장 메모리에 저장하며, 상기 통신 장애 또는 상기 정전이 정상 상태로 회복될 때, 상기 내부 저장 메모리에 저장된 상기 발전정보와 상기 펌프 및 상기 2 이상의 밸브의 동작정보를 상기 웹서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비의 효율향상설비.
    
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 태양광모듈 및 상기 냉각수의 온도를 측정하는 온도센서와 상기 펌프의 압력을 측정하는 압력센서와 발전소의 일사량을 측정하는 일사량 센서와 상기 발전소의 풍량을 측정하는 풍량계와 상기 저장탱크의 수위를 측정하는 수위센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비의 효율향상설비.
    
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 발전정보로부터 상기 효율향상설비에 의한 추가 발전량을 계산하는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비의 효율향상설비.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 추가 발전량은 상기 효율향상설비가 설치된 태양광모듈과 상기 효율향상설비가 설치되지 않은 태양광모듈의 발전정보를 대비함에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비의 효율향상설비.
    
14. 청구항 12에 있어서,
    상기 추가 발전량은 상기 효율향상설비가 설치되지 않은 시기의 발전정보와 상기 효율향상설비가 설치된 시기의 발전정보를 비교함에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비의 효율향상설비.

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