폴더 개폐식 영농형 태양광 발전시스템 연구

A Study on a Foldable Open-Close Agrivoltaic System

본 논문은 농업활동과 태양광 발전의 병행을 가능하게 하는 폴더 추적식 영농형 태양광 발전 시스템을 제안한다. 본 연구에서는 리니어 모터 기반의 폴더 추적 구조를 도입하여, 태양의 고도와 작물의 생육 단계에 따라 태양광 모듈의 각도를 자동 제어함으로써 최적의 채광률과 발전 효율을 동시에 달성할 수 있는 시스템을 설계하였다. 8kW급 실험 시스템을 구축하여 실증한 결과, 고정식 대비 발전 효율이 약 10% 향상되었음을 확인하였다. 또한, 동서형 배열의 특성으로 인해 에너지 발전의 분산 효율성이 약 32% 개선되었다. 본 시스템은 향후 지속가능한 농업과 재생에너지 융합을 위한 핵심 기술로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

A linear motor–based folding tracking mechanism is introduced to automatically adjust the tilt angle of the PV modules according to the sun’s altitude and the crop growth stage, thereby achieving optimal light utilization and power generation efficiency. An 8 kW experimental prototype was constructed and tested, demonstrating that the proposed system improves power generation efficiency by approximately 10% compared with a fixed installation. Additionally, due to the east–west dual-array configuration, energy distribution efficiency was improved by about 32%. The proposed system is expected to serve as a core technology for the integration of sustainable agriculture and renewable energy in the future.