고석환 한국에너지기술연구원 박사팀, 태양전지 고장진단 모듈일체형 센서 개발
무선센서 인버터로 실시간 모니터링, 유지비용 절감효과

태양광 발전이 신재생에너지 보급 정책과 태양전지 셀 가격하락 등으로 확산하는 추세다. 주로 야외 설치되는 태양광 발전 시스템은 열화로 인한 이상 여부나 태양전지모듈의 음영, 적설, 오염 발생으로 전력생산의 효율 저하에 대한 진단이 필요하다. 그러나 사람이 일일이 수시로 모듈을 검사하는 것은 관리 효율이 낮다.
 
고석환 한국에너지기술연구원 박사팀은 태양전지 모듈의 고장을 효율적으로 진단하고자 저가형 센서를 모듈 일체형으로 개발했다. 이 기술은 모듈의 고장정보를 인버터에서 실시간 감지해 관리자에게 전송하는 모니터링과 시스템 관리 기술을 포함한다.

태양전지모듈 정션박스 일체형 고장진단센서는 'Zigbee'나 'Lora' 등 다양한 무선통신을 적용해 무선센서의 상태정보를 인버터에서 보여주며, 고장 시 관리자에게 즉시 통보가 가능하다.
 
또한 온도의 특성을 이용한 바이패스 다이오드의 고장 감지와 음영 여부 진단 등 시스템 손실분석 알고리즘 적용이 가능하다. 연구팀은 이 기술을 통해 시스템 효율 향상과 유지보수 비용을 절감할 것으로 기대한다.

센서일체형 태양전지 모듈은 실용화 단계에 있고, 모듈진단이 가능한 인버터와 시스템은 시제품 단계에 있다. 

◆ 기술 도입 기대 효과
▲일체형 모듈, 계측 센서 저가화 가능 

▲음영과 바이패스 다이오드 고장파악 가능
▲인버터에서 계측 가능한 Smart-Inverter 시스템
 

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