KR101445248B1 - 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법 - Google Patents

가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101445248B1
KR101445248B1 KR1020110135179A KR20110135179A KR101445248B1 KR 101445248 B1 KR101445248 B1 KR 101445248B1 KR 1020110135179 A KR1020110135179 A KR 1020110135179A KR 20110135179 A KR20110135179 A KR 20110135179A KR 101445248 B1 KR101445248 B1 KR 101445248B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charge
customer
power
electric power
calculating
Prior art date
Application number
KR1020110135179A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130082714A (ko
Inventor
이민진
Original Assignee
주식회사 케이티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이티 filed Critical 주식회사 케이티
Priority to KR1020110135179A priority Critical patent/KR101445248B1/ko
Publication of KR20130082714A publication Critical patent/KR20130082714A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101445248B1 publication Critical patent/KR101445248B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R11/00—Electromechanical arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. of consumption
    • G01R11/56—Special tariff meters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

본 발명은, 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법으로서, 수용가의 전력 요금을 산정하는 방법에 있어서, 수용가로 공급된 외부 계통 전력의 사용 요금을 산출하는 계통 전력 요금 산출 단계; 위탁 운영되는 에너지 저장장치로부터 상기 수용가로 공급된 전력에 대하여 요금계수를 반영하여 에너지 저장장치의 이용 요금을 산출하는 이용 요금 산출 단계; 및 상기 외부 계통 전력의 사용 요금과 상기 에너지 저장장치의 이용 요금을 합산하여 상기 수용가에 대한 실질 전력 요금을 산출하는 실질 전력 요금 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법이며, 이와 같은 본 발명에 의하면 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영 제도하에서 ESS 설비의 운영시에 소비되는 전력에 대한 요금이 모두 수용가에 부과되는 문제점을 해결하여 합리적인 요금 체계를 제공할 수 있게 된다.

Description

가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법 {Method of estimating electric charge for commissioned management of Energy Storage System for home use}
본 발명은 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수용가에 배치되어 위탁 운영되는 에너지 저장장치의 운영시에 부대 설비가 소비하는 전력 소비량을 고려하여 수용가 자체의 순수부하에서 소비되는 전력 소비량과 에너지 저장장치의 운영에 따른 이용 요금을 감안하여 수용가에 대한 실질적인 전력 요금을 산정하는 방법에 대한 것이다.
에너지 저장장치(ESS : Energy Storage System)는 에너지를 저장하는 일종의 배터리로서, 스마트 그리드와 연계되어 태양광, 풍력 등 신재생에너지원에서 생산된 전력을 저장하거나 전기요금이 저렴한 시간대에 외부 계통 전력으로부터 전력을 공급받아 저장하고 전력 소비가 높은 시간대에 저장된 전력을 방전함으로써, 전력 공급자의 입장에서는 전력 운영의 효율성을 높이고 소비자의 입장에서는 저렴한 전기요금을 이용할 수 있게 기여하는 장치이다.
에너지의 효율적 이용을 위해 정부 지원하에 태양광 주택 사업이 활발하게 진행되고 있는데, 도 1은 전력 계통과 연계되어 수용가에 배치된 에너지 저장장치의 개략적인 구성도를 도시한다.
종래에는 수용가의 가전기기 이외에도 기타 설비의 전력을 모두 외부 계통 전력(70)을 통해 공급받았으나, 신재생에너지원의 이용에 따라 댁내에 태양광 발전설비(10) 또는 풍력 발전 설비 등을 설치하여 신재생에너지원에서 생산된 전력의 공급 기여도가 점차 높아지고 있는 추세이다.
특히, 신재생에너지원에서 생산되는 전력이나 외부 계통의 잉여 전력을 에너지 저장장치 ESS(30)에 저장하고 에너지 사용률이 높은 시간대에 저장된 에너지를 이용함으로써 에너지 이용 효율은 높이면서 전력 요금은 낮출 수 있다.
가정용 ESS 설비는 상기 도 1에 도시된 바와 같이 기본적으로 태양광 발전 설비(10)와 에너지 저장장치 ESS(30)를 포함하며, 현재 태양광 발전이 수용가의 전력 소비를 100% 만족시키지는 못하기에 외부 계통 전력(70)을 같이 이용하여 수용가의 부하(50)에 전력을 공급하고 있다.
수용가에 설치된 ESS 설비를 사용자가 직접 설치하고 별도의 운영 시스템을 구비하여 자체적으로 운영할 수도 있으나, 비용적인 측면과 효율적인 운영을 위해 외부 업체에서 ESS 설비를 설치하여 운영하거나 ESS 설비운영만을 위탁하는 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영 시스템이 실시되고 있다.
실질적으로 ESS 설비의 운영시에 ESS 설비의 부대 장치를 동작시키기 위해 전력이 공급되는데, 에너지 저장장치의 위탁 운영 제도하에서 이와 같은 ESS 설비 자체가 소비하는 전력까지 그 요금을 수용가에게 부과하는 문제가 있으며, 이와 같은 전력 요금 체계에 대하여 사용자의 불만이 증대되고 있는 실정이어서 ESS 설비의 빠른 보급을 위해서는 보다 합리적인 요금체계의 도입이 시급한 문제이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영 제도하에서 ESS 설비의 운영시에 소비되는 전력에 대한 요금을 수용가에 부과하는 문제점을 해결하고자 한다.
특히, 외부 계통 전력의 사용에 대한 요금과 에너지 저장장치의 이용에 따른 이용 요금을 합리적으로 산출하여 수용가에게 부과함으로써 ESS 설비의 보급화를 촉진시키고자 한다.
상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명은, 수용가의 전력 요금을 산정하는 방법에 있어서, 수용가로 공급된 외부 계통 전력의 사용 요금을 산출하는 계통 전력 요금 산출 단계; 위탁 운영되는 에너지 저장장치로부터 상기 수용가로 공급된 전력에 대하여 요금계수를 반영하여 에너지 저장장치의 이용 요금을 산출하는 이용 요금 산출 단계; 및 상기 외부 계통 전력의 사용 요금과 상기 에너지 저장장치의 이용 요금을 합산하여 상기 수용가에 대한 실질 전력 요금을 산출하는 실질 전력 요금 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법이다.
바람직하게는 상기 계통 요금 산출 단계는, 상기 수용가의 순수 부하의 전력 사용량을 계측하여 부하 전력 사용량을 획득하는 단계; 상기 수용가에 설치된 태양광 발전 설비에서 생산된 전력량을 계측하여 태양광 발전량을 획득하는 단계; 상기 부하 전력 사용량에 상기 태양광 발전량을 감안하여 수용가 기대 총 전력사용량을 산출하는 단계; 및 상기 수용가 기대 총 전력 사용량에 대하여 전력사용량별 전기요금 기준에 따라 계통 전력 요금을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 상기 이용 요금 산출 단계는, 상기 수용가의 전체 전력 사용량을 계측하여 전체 전력 사용량을 획득하는 단계; 상기 수용가에 설치된 태양광 발전 설비에서 생산된 전력량을 계측하여 태양광 발전량을 획득하는 단계; 상기 전체 전력 사용량에 상기 태양광 발전량을 감안하여 수용가 총 전력사용량을 산출하는 단계; 상기 수용가 총 전력 사용량에 대하여 전력사용량별 전기요금 기준에 따라 전체 전력 요금을 산출하는 단계; 및 상기 전체 전력 요금과 상기 계통 전력 요금의 차액에 대하여 요금계수를 반영하여 상기 에너지 저장장치의 이용 요금을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 수용가 기대 총 전력사용량은, 하기 [식 1]에 의해 산출할 수 있으며,
Figure 112011099679387-pat00001
[식 1]
여기서, ETU는 수용가 기대 총 전력사용량, LU는 부하 전력사용량 및 NG는 태양광 발전량을 나타낸다.
상기 수용가 총 전력사용량은, 하기 [식 2]에 의해 산출할 수 있으며,
Figure 112011099679387-pat00002
[식 2]
여기서, ATU는 수용가 총 전력사용량, TU는 전체 전력사용량 및 NG는 태양광 발전량을 나타낸다.
나아가서 상기 이용 요금을 산출하는 단계는, 상기 수용가의 순수 부하의 전력 사용량에 대하여 전력사용량별 전기요금 기준에 따른 순수 부하 전력 요금과 상기 전체 전력 요금의 차액을 이익 요금으로 산정하는 단계; 및 상기 이익 요금과 상기 순수 부하 전력 요금의 비율을 상기 요금계수로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 요금계수로 설정하는 단계는, 기설정된 기간 동안의 상기 이익 요금 및 상기 순수 부하 전력 요금의 비율로 상기 요금계수로 설정할 수 잇다.
보다 바람직하게는 상기 요금계수를 설정하는 단계는, 하기 [식 4] 또는 [식 5]에 의해 산출되며,
Figure 112011099679387-pat00003
[식 4]
Figure 112011099679387-pat00004
[식 5]
여기서, 상기
Figure 112011099679387-pat00005
는 요금계수, PF는 이익 요금, PFi는 i월의 이익요금, Charge(x)는 x에 대한 전력사용량별 전기요금 기준에 따른 전력요금, LUi는 i월의 순수 부하 전력 사용량 및 n은 기설정된 개월수를 나타낸다.
한걸음 더 나아가서 상기 실질 전력 요금 산출 단계는, 상기 수용가에 대한 실질 전력 요금은 하기 [식 7]로 산출할 수 있으며,
Figure 112011099679387-pat00006
[식 7]
여기서, RC는 수용가에 대한 실질 전력요금, ETU는 수용가 기대 총 전력사용량 및 ATU는 수용가 총 전력사용량을 나타낸다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영 제도하에서 ESS 설비의 운영시에 소비되는 전력에 대한 요금이 모두 수용가에 부과되는 문제점을 해결하여 합리적인 요금 체계를 제공할 수 있게 된다.
특히, 외부 계통 전력의 사용에 대한 요금과 에너지 저장장치의 이용에 따른 이용 요금을 합리적으로 산출하여 수용가에게 부과함으로써 ESS 설비의 보급을 더욱 촉진시킬 수 있게 된다.
도 1은 전력 계통과 연계되어 수용가에 배치된 에너지 저장장치의 개략적인 구성도를 도시하며,
도 2는 본 발명에 따른 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금을 산정하기 위한 시스템의 개략적인 구성도를 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 수용가 전력 요금 산정 서버의 개략적인 구성도를 도시하며,
도 4는 본 발명에 따른 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법의 실시예에 대한 개략적인 흐름도를 도시하며,
도 5는 상기 도 4의 실시예에서 요금 계수를 설정하는 개략적인 흐름도를 도시한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은, 수용가에 배치되어 위탁 운영되는 에너지 저장장치의 운영시에 에너지 저장장치의 부대 설비가 소비하는 전력 소비량을 고려하여 수용가에 부과할 합리적인 전력 요금을 산출하는 방법을 제시한다.
도 2는 본 발명에 따른 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금을 산정하기 위한 시스템의 개략적인 구성도를 도시한다.
본 발명에 따른 가정용 에너지 저장장치의 구성은 기본적으로 상기 도 1의 수용가에 배치된 에너지 저장장치의 구성과 유사하므로 중복된 설명은 생략하고, 본 발명에 따른 시스템의 특징적 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명에서는 합리적인 전력 요금을 산출하기 위해 먼저 ESS 설비에서 사용되는 전력을 포함하여 수용가 전체에서 사용되는 전체 전력 사용량을 획득하고, 태양광 발전에 따른 발전량을 획득하며, 또한 ESS 설비를 제외한 수용가의 순수부하에서 소비되는 전력 사용량을 획득하게 된다.
이를 위해 태양광 발전에 따른 태양광 발전량은 태양광 발전 설비에 연결되는 발전량 계측기(20)에서 측정하고, ESS 설비를 제외한 수용가의 순수부하에서 소비되는 순수부하 전력 사용량은 수용가의 부하단에 연결되는 제1 스마트 미터기(60)에서 측정하며, ESS 설비를 포함하는 수용가의 전체 부하에서 소비되는 수용가 전체 전력 사용량은 외부 계통(70)으로 연결되는 제2 스마트 미터기(90)에서 측정한다.
발전량 계측기(20), 제1 스마트 미터기(60) 및 제2 스마트 미터기(90)에서 각각 측정된 전력 사용량 데이터는 전력 요금 산정 서버(100)로 전송되는데, 전력 요금 산정 서버(100)는 수용가 내에 배치될 수도 있고, 에너지 저장장치의 위탁 운영 업체에 배치될 수도 있고, 외부 계통 전력 공급업체에 배치될 수도 있을 것이며, 전력 요금 산정 서버(100)의 설치 위치는 상황적 필요에 따라 적합한 장소에 배치될 수 있을 것이다.
또한 상기 도 2에 도시된 각 스마트 미터기의 설치 위치는 일실시예로서, 본 발명에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법에서 필요한 데이터를 획득할 수 있는 다양한 위치로 변경되어 설치될 수 있을 것이다.
이와 같은 구성을 통해 전력 요금 산정 서버(100)는 발전량 계측기(20)의 태양광 발전량, 제1 스마트 미터기(60)의 수용가 순수부하 전력 사용량 및 제2 스마트 미터기(90)의 수용가 전체 전력 사용량을 획득하고 이들 데이터를 고려하여 합리적인 전력 요금을 산정하는데, 보다 자세한 전력 요금 산정 과정은 이후에 실시예를 통해 보다 자세히 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 수용가 전력 요금 산정 서버의 개략적인 구성도를 도시한다.
전력 요금 산정 서버(100)는 개략적으로 전력량 계측 데이터 획득부(110), 계통 전력 요금 산출부(130), ESS에 대한 이용 요금 산출부(150) 및 실질 전력 요금 산출부(170)를 포함한다.
전력량 계측 데이터 획득부(110)는 발전량 계측기(20), 제1 스마트 미터기(60) 및 제2 스마트 미터기(90)으로부터 각각 계측된 전력량을 전송 받아 이를 분류하여 저장하며, 계통 전력 요금 산출부(130)는 태양광 발전량과 순수부하 전력 사용량을 고려하여 외부 계통 전력에 대한 요금을 산출하며, 이용 요금 산출부(150)는 위탁 운영되는 ESS 설비로부터 공급된 전력에 대하여 별도의 요금 계수를 반영하여 에너지 저장장치의 이용 요금을 산출한다.
그리고 실질 전력 요금 산출부(170)는 계통 전력 요금 산출부(130)에서 산출한 외부 계통 전력 요금과 이용 요금 산출부(150)에서 산출한 이용 요금을 함께 고려하여 실제 수용가에 부과할 실질 전력 요금을 산출한다.
이와 같은 본 발명에 따른 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금을 산정하기 위한 시스템을 이용하여 실제 수용가에 부과할 실질 전력 요금을 산출하는 방법은, 개략적으로 수용가로 공급된 외부 계통 전력의 사용 요금을 산출하고 위탁 운영되는 에너지 저장장치로부터 수용가로 공급된 전력에 대하여 요금 계수를 반영하여 에너지 저장장치의 이용 요금을 산출한 후, 산출된 계통 전력 요금과 이용 요금을 고려하여 수용가에 부과할 실질 전력 요금을 산출하게 되는데, 이하에서는 본 발명에 따른 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법에 대한 실시예를 통해 자세히 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법의 실시예에 대한 개략적인 흐름도를 도시한다.
제2 스마트 미터기(90)를 통해 수용가 전체 전력 사용량을 획득(S10)하고, 발전량 계측기(20)를 통해 태양광 발전량을 획득(S30)하며, 제1 스마트 미터기(60)를 통해 수용가 부하 전력 사용량을 획득(S50)하게 된다.
여기서 각 전력량 데이터의 획득 과정과 이하에서 살펴볼 각 요금 산출 과정에 대하여 상기 도 4에서는 순차적인 식별 번호를 부여하였으나, 이는 하나의 실시예로서 본 발명에서는 상기 도 4의 식별번호의 순서와 상관 없이 상황에 따라 선후 과정이 선택적으로 수행될 수 있으므로, 이하에서도 순차적인 식별번호의 순서와 관계없이 설명하도록 한다.
먼저 계통 전력 요금을 산출하는 과정을 살펴보면, 상기 부하 전력 사용량에 상기 태양광 발전량을 감안하여 수용가 기대 총 전력사용량을 산출(S110)하는데, 수용가의 순수 부하에서 사용되는 전력 사용량 외에 ESS 설비의 운영시에 발생되는 전력 소비에 대한 요금 부과를 수용가 입장에서는 기대하지 않으므로, 여기서 수용가 기대 총 전력사용량이란 ESS 설비를 제외한 수용가의 순수 부하의 전력 사용량으로서 태양광 발전량을 감안한 외부 계통으로부터의 공급된 전력량을 의미하는 것으로, 하기 [식 1]에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112011099679387-pat00007
[식 1]
상기 [식 1]에서 ETU는 수용가 기대 총 전력사용량을 나타내고, LU는 부하 전력사용량을 나타내며, NG는 태양광 발전량을 나타낸다.
그리고 상기 수용가 기대 총 전력량에 대한 전력요금을 산출하는데, 이때 전력요금의 산출은 한국전력 등의 외부 계통 전력 공급자가 제공하는 전력사용량별 전기 요금 기준에 따라 전력요금을 산출할 수 있으며, 상기 수용가 기대 총 전력량에 대한 전력요금의 산출은 실질적으로 계통 전력요금의 산출(S130)이 된다.
그리고 에너지 저장장치의 이용 요금을 산출하는 과정을 살펴보면, 수용가에 대한 상기 전체 전력 사용량에 상기 태양광 발전량을 감안하여 수용가 총 전력사용량을 산출(S210)하는데, 상기 수용가 총 전력사용량은 ESS 설비의 운영에 따라 소비되는 전력 소비량을 포함하며 태양광 발전량을 감안한 수용가의 전력사용량으로서 하기 [식 2]에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112011099679387-pat00008
[식 2]
여기서, ATU는 수용가 총 전력사용량을 나타내고, TU는 ESS 설비를 포함하는 수용가 전체 부하에서 사용되는 전체 전력사용량을 나타내며, NG는 태양광 발전량을 나타낸다.
그리고 상기 수용가 총 전력사용량에 대하여 한국전력 등의 외부 계통 전력 공급자가 제공하는 전력사용량별 전기 요금 기준에 따라 전체 전력 요금을 산출(S230)한다.
상기 전체 전력 요금에서 상기 계통 전력 요금을 감안한 요금을 ESS 설비가 사용한 전력 요금이라 볼 수 있는데, 실질적으로 ESS 설비의 운영에 따라 수용가는 전력 사용의 이득을 보았으므로, ESS 설비가 사용한 전력 요금의 일정부분은 수용가의 전력 요금에 반영되어야 한다.
이를 위해 본 발명에서는 요금 계수를 설정(S300)하고 상기 ESS 설비가 사용한 전력 요금에 요금 계수를 반영하여 수용가에 대한 에너지 저장장치 이용 요금을 산출(S410)한다.
상기 에너지 저장장치 이용 요금에 있어서 요금 계수를 설정하는 과정을 보다 구체적으로 살펴보자면, 도 5는 상기 도 4의 실시예에서 요금 계수를 설정하는 개략적인 흐름도를 도시한다.
먼저 ESS 설비를 포함하는 수용가 전체 전력 사용량(S10)과 태양광 발전량(S30)을 고려하여 수용가 총 전력 사용량을 산출(S210)하고 이를 통해 전체 전력 요금의 산출(S230)은 상기 도 4에서 살펴보았으므로 자세한 설명은 생략한다.
본 발명에서 상기 에너지 저장장치 이용 요금은 수용가에 ESS 설비를 설치하기 전과 후에 대한 전력 요금을 감안하여 ESS 설비의 설치 후에 수용가가 얼마나 이득을 볼 수 있었는가에 기준을 두고 이를 요금 계수에 반영하게 되는데, 상기 요금 계수를 설정하는 구체적인 과정을 상기 도 5를 참조하여 살펴보면, 태양광 발전량(S30)과 ESS 설비를 제외한 수용가의 순수부하 전력 사용량(S50)을 고려하여 순수부하 전력 요금을 산출(S310)한다.
그리고 상기 순수부하 전력 요금에 대한 상기 전체 전력 요금의 차액을 수용가가 얻은 이익 요금으로 산정(S330)하는데, 상기 이익 요금은 하기 [식 3]으로 산출될 수 있다.
Figure 112011099679387-pat00009
[식 3]
여기서, PF는 이익 요금을 나타내며, Charge(x)는 x에 대한 전력사용량별 전기요금 기준에 따른 전력요금을 나타낸다.
상기 요금 계수는 상기 이익 요금의 상기 순수부하 전력요금에 대한 비율로 설정(S350)하는데, 상기 요금 계수는 하기 [식 4]를 통해 산출될 수 있다.
Figure 112011099679387-pat00010
[식 4]
여기서, 상기
Figure 112011099679387-pat00011
는 요금계수를 나타낸다.
나아가서 보다 정확한 요금계수를 설정하기 위해 일정기간 동안에 수용가가 얻은 이익 요금을 고려할 수도 있는데, 이는 하기 [식 5]를 통해 산출될 수 있다.
Figure 112011099679387-pat00012
[식 5]
여기서, 상기 PFi는 i월의 이익요금을 나타내며, Charge(x)는 x에 대한 전력사용량별 전기요금 기준에 따른 전력요금을 나타내고,
Figure 112011099679387-pat00013
는 i월의 순수부하 전력 사용량을 나타내며, n은 기설정된 개월수를 나타낸다.
이와 같은 과정을 통해 상기 요금 계수가 설정될 수 있는데, 상기 도 5의 과정 이외에도 본 발명에서의 요금 계수는 ESS 설비의 설치에 따른 수용가의 이득을 고려한 다양한 방식으로 산출될 수 있을 것이다.
다시 상기 도 4로 회귀하여, 상기 요금 계수가 설정되면, 상기 요금 계수를 반영하여 수용가에 대한 에너지 저장장치 이용 요금을 산출(S410)하는데, 이용 요금은 하기 [식 7]을 통해 산출할 수 있다.
Figure 112011099679387-pat00014
[식 6]
여기서, BC는 에너지 저장장치 이용 요금을 나타낸다.
이상의 과정을 통해 상기 계통 전력요금과 상기 에너지 저장장치 이용요금이 산출(S130, S410)되며, 최종적으로 상기 계통 전력요금과 상기 에너지 저장장치 이용요금을 반영하여 수용가에게 부과할 실질 전력요금을 산출(S450)하는데, 상기 실질 전력요금은 하기 [식 7]을 통해 산출될 수 있다.
Figure 112011099679387-pat00015
[식 7]
여기서, RC는 수용가에 대한 실질 전력요금을 나타내고, 상기 식 7의 후단부는 상기 에너지 저장장치 이용요금의 산출식인 상기 [식 6]이며, ETU는 수용가 기대 총 전력사용량을 나타내고, ATU는 수용가 총 전력사용량을 나타낸다.
이상에서 살펴본 본 발명은 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영 제도하에서 ESS 설비의 운영시에 소비되는 전력에 대한 요금이 모두 수용가에 부과되는 문제점을 해결하는 것으로서, ESS 설비를 제외한 순수부하에 대한 계통전력 요금과 ESS 설비의 설치에 따른 수용가의 이득을 고려한 에너지 저장장치 이용요금을 감안하여 수용가에 부과한 합리적인 실질 전력요금을 산출할 수 있게 된다.
특히, 외부 계통 전력의 사용에 대한 요금과 에너지 저장장치의 이용에 따른 이용 요금을 합리적으로 산출하여 수용가에게 부과함으로써 ESS 설비의 보급을 더욱 촉진시킬 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 태양광 발전 설비, 20 : 발전량 계측기,
30 : 에너지 저장장치, 50 : 수용가의 순수부하,
60 : 제1 스마트 미터기, 70 : 외부 계통 전력,
90 : 제2 스마트 미터기,
100 : 전력 요금 산정 서버,
110 : 전력량 계측 데이터 획득부, 130 : 계통 전력 요금 산출부,
150 : 이용 요금 산출부, 155 : 요금 계수 설정부,
170 : 실질 전력 요금 산출부.

Claims (9)

  1. 수용가의 전력 요금을 산정하는 방법에 있어서,
    수용가로 공급된 외부 계통 전력의 사용 요금을 산출하는 계통 전력 요금 산출 단계;
    위탁 운영되는 에너지 저장장치로부터 상기 수용가로 공급된 전력에 대하여 요금계수를 반영하여 에너지 저장장치의 이용 요금을 산출하는 이용 요금 산출 단계; 및
    상기 외부 계통 전력의 사용 요금과 상기 에너지 저장장치의 이용 요금을 합산하여 상기 수용가에 대한 실질 전력 요금을 산출하는 실질 전력 요금 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 계통 전력 요금 산출 단계는,
    상기 수용가의 순수 부하의 전력 사용량을 계측하여 부하 전력 사용량을 획득하는 단계;
    상기 수용가에 설치된 태양광 발전 설비에서 생산된 전력량을 계측하여 태양광 발전량을 획득하는 단계;
    상기 부하 전력 사용량에 상기 태양광 발전량을 감안하여 수용가 기대 총 전력사용량을 산출하는 단계; 및
    상기 수용가 기대 총 전력 사용량에 대하여 전력사용량별 전기요금 기준에 따라 계통 전력 요금을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이용 요금 산출 단계는,
    상기 수용가의 전체 전력 사용량을 계측하여 전체 전력 사용량을 획득하는 단계;
    상기 수용가에 설치된 태양광 발전 설비에서 생산된 전력량을 계측하여 태양광 발전량을 획득하는 단계;
    상기 전체 전력 사용량에 상기 태양광 발전량을 감안하여 수용가 총 전력사용량을 산출하는 단계;
    상기 수용가 총 전력 사용량에 대하여 전력사용량별 전기요금 기준에 따라 전체 전력 요금을 산출하는 단계; 및
    상기 전체 전력 요금과 상기 계통 전력 요금의 차액에 대하여 요금계수를 반영하여 상기 에너지 저장장치의 이용 요금을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 수용가 기대 총 전력사용량은, 하기 [식 1]에 의해 산출되며,
    Figure 112011099679387-pat00016
    [식 1]
    여기서, ETU는 수용가 기대 총 전력사용량, LU는 부하 전력사용량 및 NG는 태양광 발전량을 나타내는 것을 특징으로 하는 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 수용가 총 전력사용량은, 하기 [식 2]에 의해 산출되며,
    Figure 112011099679387-pat00017
    [식 2]
    여기서, ATU는 수용가 총 전력사용량, TU는 전체 전력사용량 및 NG는 태양광 발전량을 나타내는 것을 특징으로 하는 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 이용 요금을 산출하는 단계는,
    상기 수용가의 순수 부하의 전력 사용량에 대하여 전력사용량별 전기요금 기준에 따른 순수 부하 전력 요금과 상기 전체 전력 요금의 차액을 이익 요금으로 산정하는 단계; 및
    상기 이익 요금의 상기 순수 부하 전력 요금에 대한 비율을 상기 요금계수로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 요금계수로 설정하는 단계는,
    기설정된 기간 동안의 상기 이익 요금의 상기 순수 부하 전력 요금에 대한 비율로 상기 요금계수로 설정하는 것을 특징으로 하는 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 요금계수를 설정하는 단계는,
    하기 [식 4] 또는 [식 5]에 의해 산출되며,
    Figure 112011099679387-pat00018
    [식 4]
    Figure 112011099679387-pat00019
    [식 5]
    여기서, 상기
    Figure 112011099679387-pat00020
    는 요금계수, PF는 이익 요금, PFi는 i월의 이익요금, Charge(x)는 x에 대한 전력사용량별 전기요금 기준에 따른 전력요금, LUi는 i월의 순수 부하 전력 사용량 및 n은 기설정된 개월수를 나타내는 것을 특징으로 하는 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 실질 전력 요금 산출 단계는,
    상기 수용가에 대한 실질 전력 요금은 하기 [식 7]로 산출하며,
    Figure 112011099679387-pat00021
    [식 7]
    여기서, RC는 수용가에 대한 실질 전력요금, ETU는 수용가 기대 총 전력사용량 및 ATU는 수용가 총 전력사용량을 나타내는 것을 특징으로 하는 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법.
KR1020110135179A 2011-12-15 2011-12-15 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법 KR101445248B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110135179A KR101445248B1 (ko) 2011-12-15 2011-12-15 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110135179A KR101445248B1 (ko) 2011-12-15 2011-12-15 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130082714A KR20130082714A (ko) 2013-07-22
KR101445248B1 true KR101445248B1 (ko) 2014-09-29

Family

ID=48993907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110135179A KR101445248B1 (ko) 2011-12-15 2011-12-15 가정용 에너지 저장장치의 위탁 운영에 따른 수용가의 전력 요금 산정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101445248B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102294289B1 (ko) 2021-02-24 2021-08-26 이온어스(주) 가정용 ess 제어 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002101554A (ja) 2000-09-21 2002-04-05 Sharp Corp 太陽光発電管理システム、そのシステムに用いられる太陽光発電管理サーバ、太陽光発電装置、太陽光発電管理方法およびその方法を実現するプログラムを記録した機械読取可能な記録媒体
JP2002312697A (ja) 2001-04-13 2002-10-25 Hitachi Ltd 自家発電設備の貸与運用管理方法および装置
JP2005185016A (ja) 2003-12-19 2005-07-07 Sharp Corp 電力情報処理システム
KR20110011045A (ko) * 2009-07-27 2011-02-08 주식회사 삼천리 태양광 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002101554A (ja) 2000-09-21 2002-04-05 Sharp Corp 太陽光発電管理システム、そのシステムに用いられる太陽光発電管理サーバ、太陽光発電装置、太陽光発電管理方法およびその方法を実現するプログラムを記録した機械読取可能な記録媒体
JP2002312697A (ja) 2001-04-13 2002-10-25 Hitachi Ltd 自家発電設備の貸与運用管理方法および装置
JP2005185016A (ja) 2003-12-19 2005-07-07 Sharp Corp 電力情報処理システム
KR20110011045A (ko) * 2009-07-27 2011-02-08 주식회사 삼천리 태양광 발전 전력량 처리 시스템 및 그 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102294289B1 (ko) 2021-02-24 2021-08-26 이온어스(주) 가정용 ess 제어 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130082714A (ko) 2013-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Balcombe et al. Energy self-sufficiency, grid demand variability and consumer costs: Integrating solar PV, Stirling engine CHP and battery storage
Nagarajan et al. Design and strategy for the deployment of energy storage systems in a distribution feeder with penetration of renewable resources
Dong et al. Improving the feasibility of household and community energy storage: A techno-enviro-economic study for the UK
CA2672542C (en) Energy arbitrage by load shifting
JP4938750B2 (ja) 消費電力予測装置、消費電力予測方法およびプログラム
US20090326725A1 (en) Managing Electric Power Consumption
US20120181870A1 (en) Apparatus for selecting specifications of power storage system and method for selecting specifications of power storage system
JP6042184B2 (ja) エネルギー管理システム、エネルギー管理方法、プログラム、サーバ装置およびローカルサーバ
KR20130091844A (ko) 신재생에너지 연동형 가정용 에너지관리장치 및 방법
Zakeri et al. Economy of electricity storage in the Nordic electricity market: The case for Finland
JP2006285934A (ja) エネルギー量計測システム及び課金システム
JP5801980B2 (ja) 試算装置及び試算方法
JP2013097673A (ja) 電気料金試算システム及び電気料金試算プログラム
US20120013299A1 (en) Controller for a modular system for charging electrical vehicles
US20160275468A1 (en) Electricity consumption billing method
EP2966611A1 (en) Energy management system, energy management method, program, and server
Stenzel et al. Impact of different load profiles on cost optimal system designs for battery supported PV systems
Luthander et al. Self-consumption enhancement of residential photovoltaics with battery storage and electric vehicles in communities
JPWO2012114372A1 (ja) 電力需要管理システム及び電力需要管理方法
JP2018160990A (ja) 負荷管理装置および方法
Klamka et al. Photovoltaic self-consumption after the support period: Will it pay off in a cross-sector perspective?
Ciocia et al. Optimal size of photovoltaic systems with storage for office and residential loads in the Italian net-billing scheme
JP2017220354A (ja) 運転計画装置、燃料電池装置、運転計画方法及び運転計画プログラム
JP7297004B2 (ja) 電力供給システム及び、電力管理方法
KR102590224B1 (ko) 전력 관리 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170904

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180903

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190807

Year of fee payment: 6