정규효율을 이용한 BIPV시스템의 발전성능평가 및 예측

BIPV시스템의 발전성능은 PV의 표준조건(STC) 시험결과인 발전량 및 온도특성, 카탈로그상 구성시스템들의 사양을 중심으로 예측할 수 있다. 그러나 실제 BIPV 시스템의 성능은 PV 시스템의 구성 및 운영방법에 따라 다르게 나타난다. 예를 들어 인버터 적용 시 PV어레이의 발전특성 및 MPPT 제어방식, 변환효율 등이 제품마다 달라 정확하고 광범위한 정보가 제공되지 않는 한 실제 BIPV 시스템의 운영에 따른 정확한 성능을 예측하기 어렵다. 또한 BIPV 시스템 운영 시 일사량에 따른 발전성능과 같은 단편적인 정보만으로 운영상의 문제발생 및 성능저하 여부를 직관적으로 판단하기 어렵다. 본 연구는 BIPV 시스템의 운영단계에서 단기 실험을 통해 그 성능을 표준조건으로 치환한 정규효율 제안하였다. 정규효율은 온도 및 일사의 영향을 고려하여 표준조건의 성능으로 치환함으로써 설치용량 및 방위 등의 영향을 배제한 후 BIPV 시스템의 발전성능만을 비교할 수 있으며, 시스템 운영상의 문제발생 및 성능저하여부를 즉시 판단할 수 있는 지표로 사용될 수 있다. 또한 실험결과인 온도계수와 정규효율을 이용해 BIPV 시스템의 실제 성능을 일사량의 함수로 예측 할 수 있다. 이에 대한 사례연구로써 각도 조절이 가능한 BIPV 시스템의 운영방법별 정규효율을계산하고성능을비교함으로써그효용성을입증하였다. 또한 실험을 통해 계산된 온도계수 및 정규효율을 중심으로 계측된 일사량 중심의 발전량 예측치와 실제 발전량을 비교하였다. 평가결과 BIPV시스템의 실제 발전량 대비 정규효율을 이용한 예측발전량은 분별 데이터 및 한 달간 발전성능예측 기준 RMSE 10%이하의 정확도를 나타냈다.