PDF문서071_Photovoltaic module information managing technology based on Sub-GHz (900MHz) low-power wireless network.pdf

닫기

background image

Contact: Heejin Choi

Email: hjchoi2@etri.re.kr

Phone: +82. 42. 860. 4946

Photovoltaic module 

information managing 

technology based on Sub-

GHz (900MHz) low-power 

wireless network

For an efficient energy managing microgrid


background image

2

TECHNOLOGY BRIEF

▣ Technology Overview

Photovoltaic module information managing technology based on 

Sub-GHz(900MHz) low-power wireless network

This technology has hardware and software technology that uses low-power 

wireless network technology, Sub-GHz(900MHz) band, to monitor and manage 

power output information for each module in PV power generation facilities.  

□ Keywords

□ TRL

5

기술 분류 코드

대분류

중분류

소분류

Sector

Sub Sector

Industry

Technical Classification Code

Creative Fusion

Energy ICT

Energy production, energy trade

Photovoltaic, Monitoring, DER(Distributed

Energy Resource)


background image

3

TECHNOLOGY BRIEF 기술소개서

Photovoltaic module information managing technology based 

on Sub-GHz low-power wireless network

▶ Photovoltaic module information 

managing technology based on 

Sub-GHz low-power wireless 

network

• Hardware and software technology

such as encrypted communication

technology using wireless network,

Sub-GHz, network node setting

technology, single-chip supporting

wireless network, and built-in ADC

to col ect electricity information in

PV sector.

• Hardware technology that monitors /

manages

solar

module

power

information

based

on

Sub-GHz

wireless network.

• Software technology that monitors /

manages

solar

module

power

information

based

on

Sub-GHz

wireless network.

▶ Direct use in monitoring / managing in solar module device

▶ Measure and predict amount generated in solar power generation 

system 

▣ Technology Description

▣ Application Fields

▶ Use in system and service to monitor / manage  renewable energy 

supply (wind, ESS)

▶ Use in collecting / controlling optimally based on resource distribution

▶ Use various smart grid equipment and systems in communication 

infrastructures 

▶ Wireless network system to monitor / control supply and demand 

devices such as housings / buildings / factories


background image

4

▶ Outstanding Features

• Use Sub-GHz wireless network technology to transmit electricity information 

(voltage / current) of PV power module unit.

• Simplify electricity information network configuration using Sub-GHz wireless 

network technology.

• Apply encryption technique for information security in wireless network 

environment.

• Measure wireless network and electricity information using single-chip.
• Operate monitoring system using PV module power production.
• Change network shapes of wireless network nodes to apply on solar power plant 

complex.

• Software technology to send solar module status information

▶ Previous technology

▶ New technology

• Sub-GHz (900MHz) wireless network 

(IEEE802.15.4g) based module unit 

solar power monitoring technology

• Wireless network software technology 

for measuring and transmitting 

electricity information.

• Secure wireless network software and 

dynamic network configuration 

software technology 

• Monitoring technology based on 

2.4Hz ZigBee wireless network

• Network-based solar power 

monitoring technology

• PCS and system unit solar power 

monitoring and managing system 

technology 

• Maximize solar energy production by monitoring solar module 

information using Sub-GHz low-power wireless network technology

• Minimize the electricity production cost by low-power wireless network 

technology with competitive price for each module.

▣ Competitiveness of technology

▣ IPR Status

Korean Patent: 2 articles applied


background image

5

• Ministry of Science, ICT and Future 

Planning used propagation 

notification for Sub-GHz (900MHz) 

wireless band to be used domestical y 

such as RFID/USN areas.

• IEEE 802.15.4g low-power wireless 

network technology provides 

maximum 1 km of wireless 

transmission in various sensor 

environment.

• The National Assembly has amended 

Electricity Business Act to let demand 

managing operators to participate in 

electricity market because of 

insecurity of domestic power supply.

• Demand management is recognized 

as a developed resource because 

amount of electricity produced is 

reduced to amount of electricity used. 

• Wireless communication networking 

solution is only instal ed in major 

public places such as hospitals and 

schools.  Information management is 

used for the whole system not by 

each PV module. 

• Because the credibility of wireless 

network communication stability is 

low, patents for wired 

communication such as power line 

communication and communication 

devices are not widely used 

compared to Korea and Japan.

• Energy information is provided to 

consumers using smart grid 

infrastructure.  Smart meters such as 

IHD and Wal pad are used to 

monitor and control home 

appliances and its market has been 

increasing with more related 

enterprise participation.

• Smart grid technology has been applied to consumer domains to 

efficiently manage energy production, storage, consumption of consumer 

environment.  Various technology is development is promoted to 

optimize energy supply and demand.

• Renewable energy, especially PV industry, is a hot topic to solve global 

warming.

□ Korea

□ Global

▣ Technology Trend

▶Various renewable energy sources, especial y solar power energy, is being 

instal ed and managed to produce electricity.  This creates balance between 

supply and demand for sustainable energy.
•New research are focused on overcoming the problems in solar power plants such as  
energy efficiency and optimization, maintenance problems, and heating problems.
•Wired and wireless network based monitoring system is built to manage electricity 
production of each PV module to maximize efficient solar power.
•UI centered user monitoring system has been developed to provide PV monitored 
information col ected from its sensors on web or smartphones for users.


background image

6

기술수요

적용처

▶ Home Power
• Developed a grid linked PV system and a monitoring system that uses data

logging hardware and web to monitor inverter and manage solar power

system.

Because of the increase in solar power system, the demand for monitoring 

system to maintain efficient solar energy production is increasing.

▶ OpenEnergyMonitor Group

• Developed a product that can manage solar power system in module level,

string level, and system level; developed a product that gathers monitoring

information through PV power line.

▣ Market Trend

▶ Global PV market is prospected to have total of 589GW with 83.9GW 

newly installed in 2020 and annual growth rate of 8.9% (source: SNE 

Research).

• Solar monitoring system wil hold 15% of all monitoring market and US

wil hold 30% of al solar monitoring market.

<Global leading corporates in solar monitoring field>

▶ Solar Edge

• Introduced a PV monitoring system on web through wireless network.

Provides guidelines for measuring and managing input and output of

electricity through production level and grid.


background image

7

Hardware technology that only monitors solar module electricity information using 

Sub-GHz wireless network

RTU system technology to monitor / manage electricity information

Hardware Circuit to measure solar electricity information such as voltage / current 

§

Hardware technology that monitors / manages solar module electricity 

information using Sub-GHz wireless network

• Software technology that sends solar module voltage/current information based on Sub-GHz 

wireless network

• Software technology (Sub-Ghz wireless network dynamic configuration of managed node)
• Secure wireless network software technology based on AES and ARIA.

§

Software technology that monitors / manages solar module electricity 

information using Sub-GHz wireless network

▶ System / Service for monitoring / managing solar module

▣ Applications and Effects

▣ Scope of Technology Transfer

Demand

Industry

System that monitors / 

manages solar module 

Technology that does 

business using generated 

amount / management of 

distributed resources 

(solar)

PV business

Construction / instal ation 

of solar panels

Microgrid system 

development projects

Housing/building energy 

management

Business with distributed 

resources

□ Related Corporates

□ Technology Demand

▶ SIEMENS AG 

• Technology that monitors using LAN

▶ ENPHASE ENERGY 

• Power operation and monitor 

surrounding enviornment rather than 

monitor electricity converter.

▶ LARANKELO /SMA SOLAR TECHNOLOGY 

•  Technology that monitor conversion 

device and send data using wire or power 

line communication (PLC)

▶ NATIONAL SEMICONDUCTOR 

•Technology that monitors and 

communications data using Optical 

communication

▶ System / Service for monitoring / managing smart grid / micro grid 

energy

▶ System / Service to optimize energy supply / demand for houses / 

buildings / factories

▶ System / Service for business-use based on resource distribution

▶ Wireless networking device and service based on WPAN