KR101063693B1 - 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 풍력 발전 전력량 처리 시스템은 1개 또는 그 이상의 풍력발전기를 포함하는 풍력 발전소와 연계되어, 소비자의 정보를 저장할 수 있는 소비자 정보 저장서버; 상기 1개 또는 그 이상의 풍력발전기 각각에 부여되어 있는 코드번호를 상기 소비자에게 할당하는 매칭서버; 각각의 상기 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통으로 송신되는 생산 전력량(Ew)을 각각의 코드번호에 따라 검출하여 저장하는 송신 전력량 DB 서버; 상기 전력 계통으로부터 상기 소비자가 수신하는 소비 전력량(Eg)을 검출하는 수신 전력량 DB 서버; 및 상기 송신 전력량 DB 서버에 저장된 전력량에 관한 데이터와 상기 수신 전력량 DB 서버에 저장된 전력량에 관한 데이터에 근거하여, 상기 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통으로 송신되는 생산 전력량(Ew)과 상기 전력 계통으로부터 상기 소비자가 수신하는 소비 전력량(Eg)을 비교하여 그 결과를 저장하는 전력량 비교 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운영회사가 ⅰ) 풍력 발전소 설치를 위한 소비자를 모집하고, ⅱ) 상기 소비자를 대행하여 상기 풍력 발전소를 설치하고, ⅲ) 상기 풍력 발전소의 운영 및 관리를 대행하며, 그리고 ⅳ) 상기 소비자가 전력 계통에서 공급받은 전력량과 상기 풍력 발전소에서 생산된 전력량의 상계처리를 대행할 수 있는 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
현재 세계적으로 총 에너지 의존량의 85% 이상을 차지하는 석탄, 석유, 천연가스 같은 화석 에너지는 재생이 불가능하고 매장량이 한정되어 있으며, 더욱이 환경 오염을 유발한다는 문제점이 있다. 구체적으로, 자동차, 공장, 화석연료 발전 등에서 배출되는 배기가스에 의한 대기의 오염이 날로 심해지고 있으며, 더불어 최근에는 산성가스에 의한 대기오염과 이에 따른 토양과 수질의 산성화 이외에 화석 에너지의 연소 시 발생되는 이산화탄소로 대표되는 온실가스로 인한 지구 온난화가 피할 수 없는 상황에 이르고 있다.
이 때문에 인류는 화석 에너지의 의존도를 줄여나갈 뿐만 아니라 환경에 영향을 미치지 않고 고갈될 염려가 없는 새로운 에너지원을 찾아 대체에너지와 청정에너지 개발을 위하여 노력하여 왔으며, 최근에는 국내 및 세계적으로 지속 성장 및 새로운 성장 동력원으로서 신재생 에너지를 포함한 녹색 사업의 보급 및 활성화가 각국의 에너지 및 환경 정책의 우선 순위에 있다.
신재생 에너지 중에 있어서, 풍력 발전은 일반적으로 풍자원을 전기에너지로 바꾸어주는 장치이다. 불어오는 바람이 풍력발전기의 날개를 회전시키면, 날개의 회전력으로 전기를 생성한다. 구체적으로 날개, 변속장치, 발전기 등을 포함할 수 있다.
이러한, 풍력 발전은 공해가 없고, 유지보수가 용이하며 발전단가가 LNG를 원료로 하는 기존의 발전방식과 거의 대등한 수준에 이르러 경제성 면에 있어서 다른 신재생 에너지에 비하여 보급 가능성이 높으나, 풍자원의 편중에 의하여 설치 장소가 제한적이며, 아울러 이러한 지역은 도심에서 멀리 떨어져 있고, 주택용으로 개발된 소형 풍력발전기의 경우 또한 공동주택이 국내 주거 형태의 대부분을 차지하는 상황에서 그 보급이 용이하지 않은 실정이다.
이러한 어려움을 해결하고 풍력 발전의 보급을 확대하고자, 정부는 풍력 발전소에서 생산된 전기를 생산자의 적정 이윤에 기반하여 구매하는 발전차액지원제도(즉, 신재생 에너지 설비의 투자 경제성 확보를 위해 신재생 에너지를 이용하여 전력을 생산한 경우 기준가격과 전력 계통한계가격(SMP; System Marginal Price)과의 차액을 지원하는 정부 제도)를 시행중에 있고, 가정용 풍력 발전기에 있어서는 초기 설치비의 일정 부분을 무상으로 보조하는 보급지원제도를 운용하고 있으나, 그 보급이 계획에 미치지 못하고 있다.
사용 예로서 일반 가정에서 풍력 발전 시스템을 설치하는 경우를 살펴보면, 일반 가정에서는 태양광의 경우와는 대조적으로 주야간의 관계없이 전력을 생산하여 발전된 전력을 사용하고, 사용되지 않고 남는 전력을 전력 계통에 보내게 된다. 그리고 이렇게 전력 계통으로 보내진 전력과 전력 계통에서 받아 사용한 전력을 서로 사후 정산하는 상계처리를 하게 된다.
결과적으로 일반 가정에서 풍력 발전 시스템을 설치함으로써 발전된 전력량만큼 전력 계통에서 수신되는 전력량을 차감할 수 있으며, 따라서 가정용 전기요금은 누진제(즉, 전기 사용량에 따라 전기요금 단가를 높이는 제도)가 적용되고 있으므로, 전기를 많이 사용하는 가정일수록 풍력 발전 시스템 설치에 따른 투자회수 기간이 짧아지는 유리한 구조를 가지게 된다.
예를 들어, 한 달에 전기를 400kWh를 사용하는 일반 가정의 월 전기요금은 약 7만원 정도이나 여기에 태양광 발전 시스템 2kW를 설치할 경우에는 월 전기요금은 약 5천원 정도로 줄어들게 된다. 따라서 연간 전기요금 절감액은 약 78만원 정도가 되고 정부의 보조가 없을 경우 풍력 발전 시스템 설치에 따른 비용을 약 300만원(150만원/kW, 1MW 풍력발전기 기준)으로 상정했을 경우, 투자회수기간은 약 4년이 걸리게 된다. 반면에, 한 달에 전기를 600kWh를 사용하는 일반 가정의 월 전 기요금은 약 20만원 정도이고 여기에 풍력 발전 시스템 2kW를 설치할 경우에는 월 전기요금은 약 3.3만원 정도로 줄어들게 된다. 따라서 연간 전기요금 절감액은 약 200만원 정도가 되고 정부의 보조가 없을 경우에도 풍력 발전 시스템 설치에 따른 투자회수기간이 약 1.5년으로 단축되게 된다.
따라서, 전기를 많이 사용하는 가정이라면 투자회수기간이 매우 단축되게 되므로 정부의 보조가 없는 경우에도 풍력 발전 시스템 설치가 경제성을 확보하게 된다. 더욱이, 향후 풍력 발전 시스템의 설치 비용은 지속적으로 하락하는 반면에, 전기요금은 인상될 것으로 예상되므로 더욱 경제성을 확보하게 될 것으로 보인다.
결과적으로 일반 가정에 풍력 발전 시스템을 설치함으로써 전기요금을 절감시킬 수 있으며, 특히 가정용 전기요금은 누진제(즉, 전기 사용량에 따라 전기요금 단가를 높이는 제도)가 적용되고 있으므로, 전기를 많이 사용하는 가정은 풍력 발전 시스템 설치에 따른 투자회수 기간이 짧아지는 유리한 구조를 가지게 된다.
결국, 전기 사용량이 많아 고액의 전기요금을 지불하고 있는 가정일 수록 풍력 발전 시스템을 설치함에 따른 경제성을 확보하고 있으나 상술한 바와 같이 단독 주택의 경우에 있어서는 소형 풍력 발전기의 설치가 어렵고 또한 그 세대수가 적다는 점이 보급의 장애요인으로 분석된다. 아울러 국내 주거 형태상의 대부분인 공동 주택의 경우 또한 경제성을 확보하고 있을지라도 설치공간의 제약으로 인해 풍력 발전 시스템을 설치하기 쉽지 않다는 문제가 있다.
관련 종래 기술에 대해서 살펴보면, 출원번호 10-200-0025584 출원은 풍력발전기의 원격 감시 시스템을 개시한다. 이는, 풍력 발전기의 동작 상태에 따라 발생 되는 각종 데이터를 무선으로 전송 받아 이를 분속함으로써 풍력발전기의 동작 상태를 원격으로 감시하는 시스템이나, 이러한 시스템으로도 설치 공간의 제약 및 이에 따른 다수 소비자가 풍력 발전의 혜택을 받을 수 없다는 상술한 문제점을 해결하지 못한다.
등록번호 10-0597815 발명은 풍력 발전 플랜트 감시 방법을 개시한다. 이는 풍력 발전 설비의 관리, 안전 및 효율을 개선하도록 풍력 터빈의 추가 파라미터들을 감시하고 음향 파라미터를 이용하나, 역시 상술한 문제점을 해결하지 못한다.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은, 다수의 소비자, 다수의 풍력 발전소 및 전력 계통과 같은 구성 요소들 간의 송수신 되는 전력량에 대한 제어를 하나의 시스템으로 통합 관리하여, 보다 효과적 및 효율적으로 할 수 있는 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 공간상의 제약으로 인해 풍력 발전 시스템을 설치할 수 없는 가정이라도 용이하게 풍력 발전 시스템을 설치하여 전력을 생산할 수 있는 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 전기 요금을 절감할 수 있다는 경제성과 고도의 친환경 에너지를 수용하고자 하는 소비자의 환경 인식을 바탕으로 풍력 발전 시스템을 소비자를 대신하여 설치, 운영 및 관리하는 새로운 시장을 창출하고, 그로 인해 국내에 풍력 발전의 보급을 확대하여, 국제 경쟁력 확보에 기반이 될 수 있는 풍력 발전 산업 분야의 의미 있는 내수 시장을 창출할 수 있는 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
더욱이, 본 발명의 목적은, 국내 풍력 발전 시스템의 내수 시장이 창출됨에 따라 이와 관련된 풍력의 전반적인 산업분야가 활성화되고, 그로 인해 국가 전체 경제 발전에 기여할 수 있는 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
더욱이, 본 발명의 목적은, 화석에너지 사용에 따른 CO2의 배출을 감소시킬 수 있고, 그로 인해 유발하는 지구 온난화의 원인으로 주목되는 온실 가스를 감소시켜 결국 온실 가스의 국가 감축 부담을 완화시켜 국가 경쟁력을 제고 시킬수 있는 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
더욱이, 본 발명의 목적은, 정부의 과도한 재정 지원 부담을 야기하는 발전 차액 시장 규모를 훨씬 뛰어넘는 시장 경제 논리에 따른 민간주도의 풍력 발전 시장을 창출하여, 발전 차액 제도를 통한 신재생 에너지 보급에 뒤따르는 정부의 재정 압박을 회피시켜 정부 재원을 보다 효율적으로 운용할 수 있는 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
더욱이, 본 발명의 목적은, 신재생 에너지 의무할당제(RPS : Renewable Portfolio Standard) 시행에 따라, 발전사업자들이 감당하여야 될 풍력 발전 분야의 분담률을 줄일 수 있어 다른 신재생 에너지에 투자하는 등 보다 효과적인 자원 배분을 가능하게 할 수 있는 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
더욱이, 본 발명의 목적은, 지구 온난화 문제 등과 같은 현실적 사안에 대하여 자발적 해결 의지가 있는 일반인들이 신재생 에너지의 전력 생산을 통하여 적극적으로 문제 해결에 참여할 수 있는 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 풍력 발전 전력량 처리 시스템은, 1개 또는 그 이상의 풍력발전기를 포함하는 풍력 발전소와 연계되어, 소비자의 정보를 저장할 수 있는 소비자 정보 저장서버; 상기 1개 또는 그 이상의 풍력발전기 각각에 부여되어 있는 코드번호를 상기 소비자에게 할당하는 매칭서버; 각각의 상기 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통으로 송신되는 생산 전력량(Ew)을 검출하여 저장하는 송신 전력량 DB 서버; 상기 전력 계통으로부터 상기 소비자가 수신하는 소비 전력량(Eg)을 검출하여 저장하는 수신 전력량 DB 서버; 및 상기 송신 전력량 DB 서버에 저장된 생산 전력량(Ew)에 관한 데이터와 상기 수신 전력량 DB 서버에 저장된 소비 전력량(Eg)에 관한 데이터에 근거하여, 상기 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통으로 송신되는 생산 전력량(Ew)과 상기 전력 계통으로부터 상기 소비자가 수신하는 소비 전력량(Eg)을 비교하여 그 결과를 저장하는 전력량 비교 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 운영 및 관리 데이터를 포함하며 상기 풍력 발전소를 운영 및 관리하는 풍력 발전소 운영 및 관리 서버; 및 상기 코드번호, 상기 운영 및 관리 데이터에 근거하여 운영/관리비를 산출하고, 상기 비교 결과에 근거하여 전력량 비교 요금을 산출하여, 상기 운영/관리비와 상기 전력량 비교 요금을 합산하여 요금을 산출하는 요금 정산 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 송신 전력량 DB 서버는 상기 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통으로 송신되는 생산 전력량(Ew)을 각각의 상기 코드번호에 따라 검출하여 저장하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전력량 비교 서버는, ⅰ) Ew ≥ Eg 인 경우에는, 상기 생산 전력량(Ew)에서 상기 소비 전력량(Eg)을 감산한 후 감산된 결과를 저장하고, 상기 결과를 다음번 검출될 생산 전력량(Ew')으로 이월하고, 그리고 ⅱ) Ew ＜ Eg 인 경우에는, 상기 소비 전력량(Eg)에서 상기 생산 전력량(Ew)을 감산한 후 감산된 결과를 저장하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 1개 또는 그 이상의 풍력발전기를 포함하는 풍력 발전소와 연계되는 풍력 발전 전력량 처리 방법은, (a) 소비자의 정보를 소비자 정보 저장 서버에 저장하는 단계; (b) 상기 1개 또는 그 이상의 풍력발전기 각각에 부여되어 있는 코드번호를 매칭서버에 의해 상기 소비자에게 할당하는 단계; (c) 각각의 상기 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통으로 송신되는 생산 전력량(Ew)을 검출하여 송신 전력량 DB 서버에 저장하고, 그리고 상기 전력 계통으로부터 상기 소비자가 수신하는 소비 전력량(Eg)을 검출하여 수신 전력량 DB 서버에 저장하는 단계; 및 (d) 상기 송신 전력량 DB 서버에 저장된 전력량에 관한 데이터와 상기 수신 전력량 DB 서버에 저장된 전력량에 관한 데이터에 근거하여, 상기 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통으로 송신되는 생산 전력량(Ew)과 상기 전력 계통으로부터 상기 소비자가 수신하는 소비 전력량(Eg)을 비교하여 그 결과를 전력량 비교 서버에 저장하는 단계를 포함하는 것을 한다.
바람직하게는, 풍력 발전소 운영 및 관리 서버에 저장되어 있는 운영 및 관리 데이터를 통하여 상기 풍력 발전소를 운영 및 관리하는 단계; 및 상기 코드번호, 상기 운영 및 관리 데이터에 근거하여 운영/관리비를 산출하고, 상기 비교 결 과에 근거하여 전력량 비교 요금을 산출하여, 상기 운영/관리비와 상기 전력량 비교 요금을 합산하여 요금을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 (c) 단계에서, 상기 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통으로 송신되는 생산 전력량(Ew)은 각각의 상기 코드번호에 따라 검출하여 상기 송신 전력량 DB 서버에 저장하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 (d) 단계에서, ⅰ) Ew ≥ Eg 인 경우에는, 상기 생산 전력량(Ew)에서 상기 소비 전력량(Eg)을 감산한 후 감산된 결과를 저장하고, 상기 결과를 다음 번 검출될 생산 전력량(Ew')으로 이월하고, 그리고 ⅱ) Ew ＜ Eg 인 경우에는, 상기 소비 전력량(Eg)에서 상기 생산 전력량(Ew)을 감산한 후 감산된 결과를 저장하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 다수의 소비자, 다수의 풍력 발전소 및 전력 계통과 같은 구성 요소들 간의 송수신 되는 전력량에 대한 제어를 하나의 시스템으로 통합 하여 보다 효과적 및 효율적으로 관리할 수 있다.
본 발명에 따르면, 설치 공간 확보의 곤란 등의 문제로 인해 공간의 제약 없이 풍력 발전 시스템을 설치하여 전력을 생산할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전기 요금을 절감할 수 있다는 경제성과 고도의 친환경 에너지를 수용하고자 하는 소비자의 환경 인식을 바탕으로 을 바탕으로 풍력 발전 시스템을 소비자를 대신하여 설치, 운영 및 관리하는 새로운 시장을 창출하 고, 그로 인해 국내에 풍력 발전의 보급을 확대하여, 국제 경쟁력 확보에 기반이 될 수 있는 풍력 발전 산업 분야의 의미 있는 내수 시장을 창출할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 국내 풍력 발전 시스템 내수 시장이 창출됨에 따라 이와 관련된 풍력의 전반적인 산업분야가 활성화되고, 그로 인해 국가 경제 발전에 기여할 수 있다는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 화석에너지 사용에 따른 CO2의 배출을 감소시킬 수 있고, 그로 인해 유발하는 지구 온난화의 원인으로 주목되는 온실 가스를 감소시켜 결국 온실 가스의 국가 감축 부담을 완화시켜 국가 경쟁력을 제고 시킬 수 있다는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 정부의 과도한 재정 지원 부담을 야기하는 발전 차액 시장 규모를 훨씬 뛰어넘는 시장 경제 논리에 따른 민간주도의 풍력 발전 시장을 창출하여, 발전차액 제도를 통한 신재생 에너지 보급에 뒤따르는 정부의 재정 압박을 회피시켜 정부 재원을 보다 효율적으로 운용할 수 있다는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 신재생 에너지 의무할당제(RPS : Renewable Portfolio Standard) 시행에 따라, 발전사업자들이 감당하여야 될 풍력 발전 분야의 분담률을 줄일 수 있어 다른 신재생 에너지에 투자하는 등 보다 효과적인 자원 배분을 가능하게 할 수 있다는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 지구 온난화 문제 등과 같은 현실적 사안에 대하여 자발적 해결 의지가 있는 일반인들이 신재생 에너지의 전력 생산을 통하여 적극적으로 위의 문제 해결에 참여할 수 있다는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
<실시예>
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전 전력량 처리 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 풍력 발전 전력량 처리 시스템(100)은 풍력 발전소(110), 소비자(120) 및 전력 계통(grid)(130)과 연계된다. 구체적으로, 풍력 발전 전력량 처리 시스템(100)은 소비자 정보 저장 서버(140), 매칭 서버(150), 송신 전력량 DB 서버(160), 수신 전력량 DB 서버(170) 및 전력량 비교 서버(180)를 포함한다.
풍력 발전소(110)는 다수의 풍력발전기(또는 풍력 발전 모듈)을 포함하며, 풍력 터빈 등을 이용하여 풍자원을 직접 전기에너지로 변환시킨다. 풍력 발전소(100)의 발전방식은 일반적인 풍력 발전소와 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다. 다만, 1개 또는 그 이상의 풍력발전기는 각자 고유한 코드번호를 가지고 있 다. 상기 코드번호는 규칙적인 형식으로 이루어지고 1개 또는 그 이상의 풍력발전기를 식별할 수 있으면 충분하고, 특별히 제한되지 않음을 유의한다. 또한, 후술되는 바와 같이, 풍력 발전소(110)로부터 생산된 전력은 전력 계통(130)으로 송신된다.
소비자(120)는 전력 계통(130)에서 수신되는 전력을 사용하는 일반 소비자이면 충분하고, 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명은 전기 사용량이 많아 고액의 전기 요금을 지불하고 있으며, 주거 형태가 아파트와 같은 공동 주택으로서 단독으로 풍력 발전 시스템을 설치할 공간이 충분하지 않은 일반 가정을 고려하여 발명되었지만, 소비자(120)는 이에 제한되지 않음을 유의한다.
"전력 계통(130)"이란, 발전소, 변전소 및 송전선을 포함하여 넓은 지역에 걸쳐 있는 전기적인 연계를 말하는 것으로서, 예를 들어, 기존의 발전소(300)에서 생산된 전력을 일반 소비자에게 송신하여 사용할 수 있게 하고, 또한 풍력 발전소(110)로부터 생산된 전력을 수신하여 저장할 수 있는 일종의 그리드(GRID)를 의미한다. 전력 계통(130)의 구체적인 구성은 기존의 공지된 구성과 유사함으로 그 설명은 생략하기로 한다.
소비자 정보 저장 서버(140)는 소비자(120)에 관한 정보를 저장하는 역할을 한다. 즉, 풍력 발전 전력량 처리 시스템(100)을 총괄적으로 관리하는 운영회사가 풍력 발전소(110)를 설치하고 싶은 소비자(120)를 모집하는 경우 우선적으로 소비자(120)에 관한 정보를 소비자 정보 저장 서버(140)에 입력하게 되고, 소비자 정보 저장 서버(140)는 소비자(120)에 관한 정보를 저장한다. 상기 소비자(120)에 관한 정보는 예를 들어, 소비자(120)가 일반 가정인 경우, 거주자의 성명, 주민등록번호, 주소 및 전화번호와 같은 인적 사항과 주소지의 월별 사용 전력량 및 분기별 사용 전력량과 같은 전력 사용 정보를 포함할 수 있다.
매칭서버(150)는 1개 또는 그 이상의 풍력발전기 각각에 부여되어 있는 코드번호를 소비자(120)에게 할당하는 역할을 한다. 코드번호를 할당하는 방식은, 1개의 코드번호를 1인의 소비자(120)에게 할당할 수도 있으며, 다수의 코드번호를 1인의 소비자(120)에게 할당할 수도 있다. 또한, 1개 또는 다수의 코드번호가 소비자(120)에게 할당되어, 코드번호와 소비자(120)를 동일시할 수 있는 한 그 할당 방식은 특별히 제한되지 않음을 유의한다.
송신 전력량 DB 서버(160)는 풍력 발전소(110)의 각각의 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통(130)으로 송신되는 생산 전력량(Ew)을 검출하여 저장하는 역할을 한다. 이러한 과정은 실시간 처리되거나 또는 일정한 시간 별로 적산 처리될 수 있다. 특히, 송신 전력량 DB 서버(160)는 상기 생산 전력량(Ew)을 각각의 코드번호에 따라 검출하여 저장한다. 이러한 방식에 의하여, 후술되는 바와 같이, 해당 소비자(120)는 자신에게 할당된 코드번호가 있는 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통(130)으로 송신된 생산 전력량(Ew)과 자신이 사용한 소비 전력량(Eg)을 상계처리 할 수 있게 된다. 한편, 전력 계통(130)으로 송신되는 생산 전력량(Ew)은 각각의 풍력발전기의 일별 생산 전력량(Ewd), 월별 생산 전력량(Ewm) 및 분기별 생산 전력량(Ewq)을 포함할 수도 있다.
수신 전력량 DB 서버(170)는 전력 계통(130)으로부터 소비자(120)에게 송신 되는 소비 전력량(Eg)을 검출하여 저장하는 역할을 한다. 이러한 과정은 실시간 처리되거나 또는 일정한 시간 별로 적산 처리될 수 있다. 이러한 방식에 의하여, 후술되는 바와 같이, 해당 소비자(120)는 상기 송신 전력량 DB 서버(160)에 저장된 생산 전력량(Ew)과 전력 계통(130)으로부터 송신되어 사용된 소비 전력량(Eg)을 상계처리 할 수 있게 된다. 한편, 전력 계통(130)으로부터 소비자(120)에게 송신되어 사용된 소비 전력량(Eg)은 소비자(120)의 일별 소비 전력량(Egd), 월별 소비 전력량(Egm) 및 분기별 소비 전력량(Egq)을 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명에서의 송신 전력량 DB 서버(160) 및 수신 전력량 DB 서버(170)는 전력량을 검출할 수 있는 검출 센서 및 검출된 값을 저장할 수 있는 서버를 모두 포함하는 포괄적인 구성 요소임을 유의한다.
전력량 비교 서버(180)는 송신 전력량 DB 서버(160)에 저장된 생산 전력량(Ew)에 관한 데이터와 수신 전력량 DB 서버(170)에 저장된 소비 전력량(Eg)에 관한 데이터에 근거하여, 생산 전력량(Ew)과 소비 전력량(Eg)을 비교하여 그 결과를 저장하는 역할을 한다. 구체적으로, 생산 전력량(Ew)과 소비 전력량(Eg)의 비교 및 그 결과에 대한 처리는 아래와 같이 진행된다.
ⅰ) Ew ≥ Eg 인 경우에는, 생산 전력량(Ew)에서 소비 전력량(Eg)을 감산한 후 감산된 결과를 저장하고 상기 결과를 다음 번 검출될 생산 전력량(Ew')으로 이월(移越)하거나, 후술될 요금 정산 서버(200)가 상기 결과에 따른 전력량 비교 요금을 산출하고 이에 추가하여 별도의 운영회사가 차액을 환급할 수 있다. 그리고
ⅱ) Ew ＜ Eg 인 경우에는, 소비 전력량(Eg)에서 생산 전력량(Ew)을 감산한 후 감산된 결과를 저장하고 후술될 요금 정산 서버(200)가 그 결과에 따른 전력량 비교 요금을 산출한다. 추가하여, 별도의 운영회사가 소비자에게 상기 차액의 지급을 요청할 수 있다.
여기에서, "이월(移越)"은 일정 기간의 합계를 다음 기간에 넘기는 것을 뜻하여, 운영방식에 따라 그 기간은 상이할 수 있다.
여기에서, “전력량 비교 요금”이란, 각각의 소비자의 코드 번호에 할당된 풍력발전기의 생산 전력량(Ew)과 각각의 소비자가 소비한 소비 전력량(Eg)의 차이에 근거하여 기 설정된 전기/비용 등의 기준에 따라 발생한 요금을 의미한다. 상기 ⅰ)에 따라 환급 시 음수가 되고 상기 ⅱ)에 따라 지급 요청 시 양수가 되는 것으로 정의한다.
한편, 풍력 발전 전력량 처리 시스템(100)은 운영 및 관리 서버(190), 요금 정산 서버(200)를 더 포함할 수 있다.
운영 및 관리 서버(190)는 풍력 발전소(110)에 관한 운영 및 관리에 필요한 데이터를 포함한다.
요금 정산 서버(200)는 소비자(120)에 할당된 코드번호 및 운영 및 관리 서버(190)에 기록된 운영 및 관리 데이터에 근거하여 소비자(120)에게 풍력 발전소(110)의 운영 및 관리료 등을 포함하는 운영/관리비를 산출할 수 있으며, 상술한 바와 같이 전력량 비교 요금을 산출할 수 있다. 또한, 요금 정산 서버(200)는 운영/관리비와 전력량 비교 요금을 합산하여 각 소비자에게 최종 “요금”을 산출한다, 그리고 별도의 운영회사는 이를 각 소비자에게 부여할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 각각의 서버는 상술된 기능을 수행할 수 있는 다양한 종류의 데이터 처리 장치를 포함하는 개념으로서, 예를 들어, 인터넷 또는 유무선 통신망을 통해 서로 접속할 수 있고, 휴대 전화, IMT 2000 단말기, 개인용 컴퓨터, PDA 등을 포함하는 광범위한 개념으로서 정의된다. 따라서, 특정한 하나의 데이터 처리 장치에 제한되지 않음을 유의한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 각각의 서버는 각각 개별적으로 존재하거나, 상기 서버들 중 2 개 이상의 서버들이 통합되어 일체형으로 존재하고 나머지 서버들이 각각 개별적으로 존재하거나, 또는 상기 서버들 전체가 통합되어 일체형으로 존재할 수도 있음을 유의한다. 더욱이, 본 발명에서 사용되는 각각의 서버는 서로 인터넷 네트워크망으로 연결되어 각각의 서버에 저장된 데이터를 유기적으로 송수신할 수 있음을 유의한다.
또한, 풍력 발전 전력량 처리 시스템(100)은 송신 전력량 DB 서버(160)에 저장된 생산 전력량(Ew)에 관한 데이터를 전력량 비교 서버(180)에 송신하는 제1 데이터 송신장치; 제1 데이터 송신장치로부터 송신되는 데이터를 수신하는 제1 데이터 수신장치; 수신 전력량 DB 서버(170)에 저장된 소비 전력량(Eg)에 관한 데이터를 전력량 비교 서버(180)로 송신하는 제2 데이터 송신장치; 제2 데이터 송신장치로부터 송신되는 데이터를 수신하는 제2 데이터 수신장치; 전력량 비교 서버(180)에 저장된 소비 전력량(Eg)과 생산 전력량(Ew)의 비교 결과에 관한 데이터를 전력 계통(130)으로 송신하는 제3 데이터 송신장치; 및 제3 데이터 송신장치로부터 송신되는 데이터를 수신하는 제3 데이터 수신장치를 더 포함할 수도 있다. 이러한 데이 터 송수신 장치들(도시 안됨)로 인해, 각각의 서버에 저장된 데이터를 유기적으로 송수신할 수 있음을 물론이다.
한편, 본 발명에 따른 풍력 발전 전력량 처리 시스템(100)의 구성 요소 중, 풍력 발전소(110)는 1개 또는 그 이상의 풍력발전기를 집합하여 전체로서 발전을 수행하며, 소비자(120)의 주소와는 상이한 위치나 멀리 떨어진 위치(원격(遠隔) 위치)에 설치될 수 있다. 상술된 바와 같이 풍력 발전소(110)를 소비자(120)의 주소와는 상이한 위치나 멀리 이격된 위치에 설치함으로써, 공간의 제약 없이 풍력 발전 시스템을 설치하여 전력을 생산할 수 있고, 풍력 발전 전력량 처리 시스템(100)을 사용함에 따른 경제성을 보다 높일 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전 전력량 처리 시스템의 개략적인 구성을 도시적으로 도해한 도면이다.
도 2를 참조하면, 소비자(120), 풍력 발전소(110) 및 기존의 발전소(300)는 서로 이격된 위치에 설치되어 있으나, 전력 계통(130)을 중심으로 서로 전기적으로 연계되어 있음을 알 수 있다.
전력 계통(130)은 기존의 발전소(300)에서 생산된 전력을 소비자(120)에게 송신하며, 한편으로는 풍력 발전소(110)로부터 생산된 전력을 수신한다. 또한, 풍력 발전소(110)는 풍자원을 이용하여 전력을 생산하며 생산된 전력을 전력 계통(130)으로 송신한다.
풍력 발전 전력량 처리 시스템(100)은 이러한 일련의 과정에 있어서, 전력 계통(130)에서 소비자(120)에게 수신되어 사용되는 소비 전력량(Eg) 및 풍력 발전 소(110)에서 생산되어 전력 계통(130)으로 송신되는 생산 전력량(Ew)을 검출하여 저장한다. 또한, 생산 전력량(Ew)과 소비 전력량(Eg)을 비교하여 그 결과를 저장하고 이에 상응하는 전기요금을 산출하는 역할을 수행한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전 전력량 처리 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 1개 또는 그 이상의 풍력발전기를 포함하는 풍력 발전소와 연계되는 풍력 발전 전력량 처리 방법은, 소비자 모집 단계(단계; S100), 소비자 정보 저장 단계(단계; S110), 코드번호를 소비자에게 할당하는 단계(단계; S120), 생산 전력량(Ew)을 검출 및 저장하는 단계(단계; S130A)와 소비 전력량(Eg)을 검출 및 저장하는 단계(단계; S130B), 생산 전력량(Ew)과 소비 전력량(Eg)을 비교하여, 그 결과를 저장하는 단계(단계; S140), 및 요금 산출 단계(단계; S150)를 포함한다.
소비자 모집 단계(단계; S100)는 풍력 발전소 설치를 위한 소비자를 모집하는 단계이다. 이러한 소비자 모집은 풍력 발전 전력량 처리 시스템(100)을 총괄적으로 관리하는 운영회사가 직접 수행하는 것으로서 인터넷, 유무선 단말기와 같은 통신 매체를 이용하거나 각종 미디어 매체를 통하여 풍력 발전소를 설치하고 싶은 소비자를 모집할 수 있다.
소비자 정보 저장 단계(단계; S110)는 소비자 모집 단계(단계; S100)에서 모집된 소비자에 관한 정보를 소비자 정보 저장 서버(140)에 저장하는 단계이다. 상기 소비자(120)에 관한 정보는 예를 들어, 소비자(120)가 일반 가정인 경우, 거주 자의 성명, 주민등록번호, 주소 및 전화번호와 같은 인적 사항과 주소지의 월별 사용 전력량 및 분기별 사용 전력량과 같은 전력 사용 정보를 포함할 수 있다.
코드번호를 소비자에게 할당하는 단계(단계; S120)는 1개 또는 그 이상의 풍력발전기 각각에 부여되어 있는 코드번호를 매칭 서버(150)를 통하여 소비자(120)에게 할당하는 단계이다. 이때, 코드번호를 할당하는 방식은, 1개의 코드번호를 1인의 소비자(120)에게 할당할 수도 있으며, 다수의 코드번호를 1인의 소비자(120)에게 할당할 수도 있다. 또한, 1개 또는 다수의 코드번호가 소비자(120)에게 할당되어, 코드번호와 소비자(120)를 동일시할 수 있는 한 그 할당 방식은 특별히 제한되지 않음을 유의한다. 또한, 이러한 단계는 별도의 프로그램으로 자동 할당이 되어 이루어질 수 있다.
생산 전력량(Ew)을 검출 및 저장하는 단계(단계; S130A)는 풍력 발전소(110)의 각각의 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통(130)으로 송신되는 생산 전력량(Ew)을 검출하여 송신 전력량 DB 서버(160)에 저장하는 단계이다. 이때, 송신 전력량 DB 서버(160)는 상기 생산 전력량(Ew)을 각각의 코드번호에 따라 검출하여 저장한다. 이러한 단계에 의하여, 해당 소비자(120)는 자신에게 할당된 코드번호가 있는 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통(130)으로 송신된 생산 전력량(Ew)과 자신이 사용한 소비 전력량(Eg)을 상계처리 할 수 있게 된다.
소비 전력량(Eg)을 검출 및 저장하는 단계(단계; S130B)는 전력 계통(130)으로부터 소비자(120)에게 송신되는 소비 전력량(Eg)을 검출하여 수신 전력량 DB 서버(170)에 저장하는 단계이다. 이러한 방식에 의하여, 해당 소비자(120)는 송신 전 력량 DB 서버(160)에 저장된 생산 전력량(Ew)과 전력 계통(130)으로부터 송신되어 사용된 소비 전력량(Eg)을 상계처리 할 수 있게 된다.
한편, 상기 생산 전력량(Ew)을 검출 및 저장하는 단계와 소비 전력량(Eg)을 검출 및 저장하는 단계는 동시에 실시간 처리되거나 또는 일정한 시간 별로 적산 처리되는 것을 특징으로 하며, 상기 단계 S130A, 130B를 적절하게 설정함에 따라 상기 생산 전력량(Ew)은 각각의 풍력발전기의 일별 생산 전력량(Ewd), 월별 생산 전력량(Ewm) 및 분기별 생산 전력량(Ewq) 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 소비 전력량(Eg)은 소비자(120)의 일별 사용 전력량(Egd), 월별 사용 전력량(Egm) 및 분기별 사용 전력량(Egq) 중 어느 하나일 수 있다.
생산 전력량(Ew)과 소비 전력량(Eg)을 비교하여, 그 결과를 저장하는 단계(단계; S140)는 송신 전력량 DB 서버(160)에 저장된 생산 전력량(Ew)에 관한 데이터와 수신 전력량 DB 서버(170)에 저장된 소비 전력량(Eg)에 관한 데이터에 근거하여, 생산 전력량(Ew)과 소비 전력량(Eg)을 비교하여 그 결과를 전력량 비교 서버(180)에 저장하는 단계이다.
요금 산출 단계(단계; S150)는 소비자(120)에게 할당된 코드번호 및 운영 및 관리 서버(190)에 기록된 운영 및 관리 데이터에 근거하여 소비자(120)에게 풍력 발전소(110)의 운영/관리비 및 단계 S140의 결과에 근거한 전력량 비교 요금을 산출하고, 이를 합산하여 요금을 산출하는 단계이다.
또한, 풍력 발전 전력량 처리 방법은 상기 단계; S150 이후 다시 상기 단계; S130A 및 상기 단계; S130B로 복귀한다. 이러한 과정을 통하여 상기 생산 전력 량(Ew)을 검출 및 저장하는 단계(단계; S130A)와 소비 전력량(Eg)을 검출 및 저장하는 단계(단계; S130B), 생산 전력량(Ew)과 소비 전력량(Eg)을 비교하여, 그 결과를 저장하는 단계(단계; S140) 및 요금 산출 단계(단계; S150)가 일정한 시간 간격을 가지고 반복적으로 수행될 수 있음을 유의한다. 한편, 풍력 발전 전력량 처리 방법은 상기 단계; S150 이후 종료될 수도 있다.
한편, 도 3에는 도시되어 있지 않지만, 풍력 발전 전력량 처리 방법은 운영회사가 풍력 발전소(110)를 설치하는 단계 및 설치된 풍력 발전소(110)를 운영 및 관리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 풍력 발전소(110)를 설치하는 단계는 소비자 모집 단계(단계; S100) 전에 혹은 후에 포함될 수 있으며, 반드시 일정한 시간적 순서에 제한되는 것은 아니다. 또한, 설치된 풍력 발전소(110)를 운영 및 관리하는 단계 역시 일정한 시간적 순서에 제한되는 것은 아니며 실시간으로 이루어질 수 있음을 유의한다.
한편, 본 발명에 따른 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법은 화석 에너지를 이용하는 발전소, 태양광 발전소, 연료전지 발전소 등과 같은 발전 장치 및 이를 선택적으로 1개 이상 포함하는 조합의 발전 장치들과 서로 연계되어 실시될 수 있음은 물론이다. 이 때, 본 발명의 기술적 특징이 유지되고, 본 발명의 기술적 특징이 가지고 있는 효과와는 이질적이거나 동질적이더라도 더욱 현저한 효과가 아닌 한, 본 발명에 따른 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법에 연계되는 발전 장치 및 이들의 조합은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명할 수 있음을 유의한다.
또한, 본 명세서에서는 요금 정산 서버에서만 비용이 산출되는 일실시예를 설명하였으나, 각각의 서버에서 비용이 산출되어 요금 정산 서버는 이를 조합하는 실시예도 가능함을 유의한다.
이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전 전력량 처리 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전 전력량 처리 시스템의 개략적인 구성을 도시적으로 도해한 도면이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전 전력량 처리 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
Claims (8)
1개 또는 그 이상의 풍력발전기를 포함하는 풍력 발전소와 연계되는 풍력 발전 전력량 처리 시스템에 있어서,
소비자의 정보를 저장할 수 있는 소비자 정보 저장서버;
상기 1개 또는 그 이상의 풍력발전기 각각에 부여되어 있는 코드번호를 상기 소비자에게 할당하는 매칭서버;
각각의 상기 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통으로 송신되는 생산 전력량(Ew)을 검출하여 저장하는 송신 전력량 DB 서버;
상기 전력 계통으로부터 상기 소비자가 수신하는 소비 전력량(Eg)을 검출하여 저장하는 수신 전력량 DB 서버; 및
상기 송신 전력량 DB 서버에 저장된 생산 전력량(Ew)에 관한 데이터와 상기 수신 전력량 DB 서버에 저장된 소비 전력량(Eg)에 관한 데이터에 근거하여, 상기 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통으로 송신되는 생산 전력량(Ew)과 상기 전력 계통으로부터 상기 소비자가 수신하는 소비 전력량(Eg)을 비교하여 그 결과를 저장하는 전력량 비교 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는, 풍력 발전 전력량 처리 시스템.
제1항에 있어서,
운영 및 관리 데이터를 포함하는 풍력 발전소 운영 및 관리서버; 및
상기 코드번호, 상기 운영 및 관리 데이터에 근거하여 운영/관리비를 산출하고, 상기 비교 결과에 근거하여 전력량 비교 요금을 산출하여, 상기 운영/관리비와 상기 전력량 비교 요금을 합산하여 요금을 산출하는 요금 정산 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 풍력 발전 전력량 처리 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 송신 전력량 DB 서버는 상기 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통으로 송신되는 생산 전력량(Ew)을 각각의 상기 코드번호에 따라 검출하여 저장하는 것을 특징으로 하는, 풍력 발전 전력량 처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전력량 비교 서버는,
ⅰ) Ew ≥ Eg 인 경우에는, 상기 생산 전력량(Ew)에서 상기 소비 전력량(Eg)을 감산한 후 감산된 결과를 저장하고, 상기 결과를 다음번 검출될 생산 전력량(Ew')으로 이월하고,
ⅱ) Ew ＜ Eg 인 경우에는, 상기 소비 전력량(Eg)에서 상기 생산 전력량(Ew)을 감산한 후 감산된 결과를 저장하는 것을 특징으로 하는, 풍력 발전 전력량 처리 시스템.
1개 또는 그 이상의 풍력발전기를 포함하는 풍력 발전소와 연계되는 풍력 발전 전력량 처리 방법에 있어서,
(a) 소비자 정보 저장 서버가 소비자의 정보를 저장하는 단계;
(b) 매칭서버가 상기 1개 또는 그 이상의 풍력발전기 각각에 부여되어 있는 코드번호를 상기 소비자에게 할당하는 단계;
(c) 송신 전력량 DB 서버가 각각의 상기 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통으로 송신되는 생산 전력량(Ew)을 검출하여 저장하고, 그리고 수신 전력량 DB 서버가 상기 전력 계통으로부터 상기 소비자가 수신하는 소비 전력량(Eg)을 검출하여 저장하는 단계; 및
(d) 상기 송신 전력량 DB 서버에 저장된 전력량에 관한 데이터와 상기 수신 전력량 DB 서버에 저장된 전력량에 관한 데이터에 근거하여, 전력량 비교 서버가 상기 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통으로 송신되는 생산 전력량(Ew)과 상기 전력 계통으로부터 상기 소비자가 수신하는 소비 전력량(Eg)을 비교하여 그 결과를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 풍력 발전 전력량 처리 방법.
제5항에 있어서,
풍력 발전소 운영 및 관리서버가 운영 및 관리 데이터를 통하여 상기 풍력 발전소를 운영 및 관리하는 단계; 및
요금 정산 서버가 상기 코드번호, 상기 운영 및 관리 데이터에 근거하여 운영/관리비를 산출하고, 상기 비교 결과에 근거하여 전력량 비교 요금을 산출하여, 상기 운영/관리비와 상기 전력량 비교 요금을 합산하여 요금을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 풍력 발전 전력량 처리 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 풍력발전기로부터 생산되어 전력 계통으로 송신되는 생산 전력량(Ew)은 각각의 상기 코드번호에 따라 검출하여 상기 송신 전력량 DB 서버에 저장하는 것을 특징으로 하는, 풍력 발전 전력량 처리 방법.
제5항에 있어서,
상기 (d) 단계에서,
ⅰ) Ew ≥ Eg 인 경우에는, 상기 생산 전력량(Ew)에서 상기 소비 전력량(Eg)을 감산한 후 감산된 결과를 저장하고, 상기 결과를 다음번 검출될 생산 전력량(Ew')으로 이월하고,
ⅱ) Ew ＜ Eg 인 경우에는, 상기 소비 전력량(Eg)에서 상기 생산 전력량(Ew)을 감산한 후 감산된 결과를 저장하는 것을 특징으로 하는, 풍력 발전 전력량 처리 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090068498A KR101063693B1 (ko) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090068498A KR101063693B1 (ko) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | 풍력 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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