3D GIS를 활용한 연간 태양광 에너지 생산량 추정 : 하이난성 싼야시의 옥상 태양광 발전 시스템 사례 연구
Estimation of Annual Solar Energy Production Using 3D GIS : A Case Study of Rooftop Photovoltaic Systems in Sanya City, Hainan
This study analyzed the potential solar electricity generation on the rooftops of buildings in the central areas of two key districts, Tianya and Jiyang, in Sanya City, Hainan Province, China. Utilizing 3D spatial information of urban structures, we estimated sunlight exposure and subsequently predicted the annual electricity production. By analyzing the solar irradiance data over an extended period and considering urban shading effects, the study aimed to provide an accurate prediction of the potential energy yield from rooftop solar installations in dense urban environments. The contribution of solar power generation from the central area of Sanya was estimated to account for 4% to 5% of the total electricity generation in Hainan Province. Based on two scenarios, the payback period for rooftop photovoltaic systems in the study area was calculated to be 7 to 9 years. The findings contribute to optimizing solar panel placement and maximizing energy efficiency in urban renewable energy systems.
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본 연구는 중국 하이난(Hainan)성 싼야(Sanya)시의 두 핵심 구역인 톈야(Tianya)구와 지양(Jiyang)구의 도심 건물 옥상을 대상으로 태양광 발전을 통한 잠재적 전기 에너지 생산량을 분석하였다. 도시 구조의 3D 공간 정보를 활용하여 태양 일사량을 추정하고, 연간 잠재 전력 생산량을 계산하였다. 특히 장기간의 태양 일사량과 도시 건물의 음영 효과를 고려한 3차원 공간분석을 통해 밀집된 도시 환경의 옥상 태양광 에너지 생산 잠재력을 예측하였다. 그 결과, 싼야 중심 구역의 태양광 발전 기여도는 하이난성 전체 전기 생산량의 4~5%를 차지할 것으로 추정되었으며, 두 가지 시나리오에 따른 옥상 태양광 시스템의 투자 회수 기간은 약 7~9년으로 계산되었다. 본 연구의 결과는 태양광 패널 배치와 도시의 재생 에너지 시스템의 효율 최적화에 기여할 수 있다.
목차
요약 Abstract 1. 서론 1) 연구 배경 2) 연구 목적 2. 연구 지역 및 방법론 1) 연구 지역 2) 사용 데이터 3) 연구 방법 3. 연구 결과 1) 싼야시 도심 지역의 일사량 계산 2) 태양광 발전량 분석 3) 투자 회수 기간 분석 4. 토의 및 결론 참고문헌
키워드
태양 에너지분산형 태양광 시스템GIS3D 공간 분석투자 회수 기간 분석Solar EnergyDistributed Photovoltaic SystemGIS3D Spatial AnalysisPayback Period
서울대학교 국토문제연구소 [The Institute for Korean Regional Studies, Seoul National University]
설립연도
1970
분야
사회과학>지리학
소개
국토에 관련된 제반문제의 연구를 활성화하고 학문적으로 체계화한다.
도시 및 지역 관련분야의 국내외 연구인력간 협력을 토대로 국토연구에 있어 학제적 연구의 기반을 마련하고 새로운 접근방법을 정립해간다.
국토문제에 대한 연구성과를 집약하여 학문적 인식수준을 높이고 도시 및 지역 정책수립을 위한 기초를 제공한다.