KR102302650B1 - 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신재생에너지발전소를 유지하고 관리하기 위해 소요되는 비용인 유지보수비용(Operation and management cost : O&M cost)을 계산하고 이를 각 역무별 비용으로 분석하여 이를 이용하여 신재생에너지발전소의 유지보수 역무를 최적화함으로써 신재생에너지발전소의 운용효율을 극대화 하도록 하는 신재생에너지발전소 유지보수 비용산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템은 설비데이터수집모듈; 표준단가및확률수집모듈; 표준유지보수비용계산모듈; 운영데이터수집모듈; 유지보수비용지수산정모듈; 유지보수비용계산모듈; 및 역무최적화모듈;을 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템은 설비데이터수집모듈; 표준단가및확률수집모듈; 표준유지보수비용계산모듈; 운영데이터수집모듈; 유지보수비용지수산정모듈; 유지보수비용계산모듈; 및 역무최적화모듈;을 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신재생에너지발전소를 유지하고 관리하기 위해 소요되는 비용인 유지보수비용(Operation and management cost : O&M cost)을 계산하고 이를 각 역무별 비용으로 분석하여 이를 이용하여 신재생에너지발전소의 유지보수 역무를 최적화함으로써 신재생에너지발전소의 운용효율을 극대화 하도록 하는 신재생에너지발전소 유지보수 비용산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
전기를 생산하기 위한 다양한 방식의 발전소가 건설되어 운영되고 있으며, 대표적으로는 화력발전소와 원자력발전소를 들 수 있다.
화력발전소는 석유나 석탄을 연소시켜 증기터빈을 통해 전기를 생산하는 방식이고, 원자력발전소는 원자의 핵분열시 발생하는 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 방법이다.
그런데, 화력발전소의 경우 석유나 석탄을 연소시켜야 하기 때문에 이러한 연료를 지속적으로 공급하여야 하는데 이러한 석유나 석탄자원과 같은 화석연료의 고갈에 대비하여야 하고 원자력발전소는 방사능 유출 등의 위험성을 갖고 발전을 해야한다는 문제점이 있어, 최근 태양광발전소 또는 풍력발전소와 같은 신재생에너지발전소가 기존의 석유나 석탄을 이용하여 발전하는 화력발전 또는 원자의 핵분열을 이용하는 원자력발전소를 대체하기 위한 대체에너지원으로 각광받고 있다.
그런데, 이러한 태양광발전소나 풍력발전소는 연료사용을 하지 않는 방식이기는 하지만 지속적으로 설비를 유지관리하여야 하고 이러한 설비의 유지보수비용을 간과할 경우 발전소의 경제성이 낮아져 발전을 지속하기 어려운 상황이 발생할 수도 있다는 문제점이 있다.
이러한 상황을 방지하기 위해 다양한 형태의 신재생에너지발전소의 경제성을 분석하거나 유지보수비용을 산정하기 위한 방법들이 다수 제안되어 왔다.
한국등록특허 제 10-1269587에서는 지리정보시스템 기반의 태양광발전 경제성분석시스템이 제공된다. 한국등록특허 제 10-1269587에서는 지리정보 데이터, 지리정보의 권역별 또는 지점별 발전추정 조건데이터를 데이터베이스에 저장하는 조건데이터 입력단계; 발전예측의 대상이 되는 위치정보와 면적정보를 입력하는 위치면적입력단계; 위치정보에 해당하는 조건데이터를 리딩하여 발전량을 연산하는 발전량연산단계; 및 연산된 발전량을 디스플레이에 표시하는 데이터표시단계; 를 포함하고, 상기 위치면적입력단계는: 지리정보의 지번 선택정보가 입력되는 지번선택단계; 선택된 지번에 대해 태양광발전 장치를 설치할 면적정보를 입력하는 면적입력단계;를 포함하는 태양광발전 경제성분석 시스템 제어방법에 있어서, 상기 면적입력단계는: 선택된 지번의 지도상에서 태양광발전 장치를 설치할 위치(건물 또는 토지)에 폴리곤을 생성하여 폴리곤 크기로 부터 면적데이터를 산출하는 폴리곤면적입력단계; 선택된 지번의 지도상에서 태양광발전 장치를 설치할 위치(건물 또는 토지)에 활성화된 건물 또는 토지 객체를 선택하여 선택된 건물 또는 토지의 면적데이터를 산출하는 활성객체면적입력단계; 및 선택된 지번의 지도상에서 태양광발전 장치를 설치할 위치(건물 또는 토지)의 면적에 대해 수치데이터를 입력하여 면적데이터를 산출하는 수치면적입력단계; 중 어느 하나 이상의 면적입력단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전 경제성분석 시스템 제어방법에 대하여 개시한다.
한국등록특허 제 10-1895274에서는 신재생에너지 설비의 진단결과 분석방법 및 그 장치가 제공된다. 한국등록특허 제 10-1895274에서는 신재생 에너지 설비에 대한 기술정보가 저장된 데이터베이스와; 상기 기술정보에 기초하여 상기 신재생 에너지 설비에 대한 설정된 작업범위에 해당하는 점검항목정보가 포함된 작업계획서를 생성하는 작업계획서생성모듈과; 송수신모듈을 통하여 상기 작업계획서를 해당 작업자의 모바일 단말기로 전송하고, 상기 모바일 단말기로부터 수신된 점검결과정보 및 고장항목에 대한 보수결과정보를 상기 작업계획서에 대응하여 상기 데이터베이스에 저장하는 제어모듈과; 상기 점검결과정보 및 보수결과정보에 기초하여 상기 신재생 에너지 설비에 대한 점검보고서를 생성하는 보고서생성모듈과; 동일기종의 상기 신재생 에너지 설비에 대한 복수의 상기 점검보고서에 포함된 상기 보수결과정보를 분석하여 상기 고장항목을 분석한 고장분석정보와, 고장 내용에 대한 이슈정보를 추출하는 분석모듈;을 포함하여, 상기 제어모듈은, 상기 고장분석정보에 기초하여 생성한 상기 고장항목에 대한 진단내용 변경정보와 상기 이슈정보를 동일기종의 상기 신재생 에너지 설비의 상기 각 작업계획서에 반영하여 저장하며, 상기 분석모듈은, 다수의 상기 각 보수결과정보에 포함된 고장항목 리스트, 세부원인, 고장발생빈도, 심각도 수준 및 대응방법의 종류를 포함하는 상기 고장분석정보를 생성하는 고장모드분석부와, 상기 고장항목별로 상기 작업자의 코멘트 정보의 분류 및 이에 대한 작업계획자의 코멘트를 포함하는 상기 이슈정보를 생성하는 이슈생성부를 포함하고, 상기 이슈생성부는 상기 점검보고서 단위 내에서 상기 이슈정보에 대하여 추가로 생성된 자동 요약 테이블을 제공하거나, 상기 고장항목과 관련된 상기 점검항목별로 색깔을 달리하여 점검주의 여부를 표시하거나, 진단시 고장항목으로 판단된 상기 점검항목에 대하여 고장모드의 내용을 요약하여 제공하거나, 또는 상기 고장항목과 관련하여 추가적으로 점검이 필요한 설정된 점검항목을 추출하는 것 중 어느 하나 또는 2 이상을 수행하되, 상기 진단내용 변경정보는, 상기 고장항목에 대한 점검항목 필수여부, 점검 우선순위 또는 점검주기 변경 중 하나 이상의 정보를 포함하고, 상기 점검우선순위는 상기 고장항목에 대한 빈도와 심각도를 기준으로 선정되어, 상기 제어모듈에서 상기 점검 우선순위를 기준으로 변경된 상기 진단내용 변경정보를 상기 작업계획서에 반영하고, 상기 송수신모듈을 통하여 동일기종의 상기 신재생 에너지설비를 점검하는 모든 작업자의 모바일로 전송하는 신재생 에너지 설비의 진단결과 분석장치를 개시하고 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 태양광발전 경제성분석 시스템 또는 신재생에너지 설비의 진단결과 분석방법 및 장치의 경우 태양광발전소의 경제성을 분석하는 방법에 대해서 개시하거나 신재생에너지 설비의 진단결과 분석방법이나 장치를 개시하고 있지만 신재생에너지발전소의 유지보수비용을 산정하고 이를 통해 유지보수역무를 최적화하는 방법을 제시하지는 못한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 본 발명에 따르면, 신재생에너지발전소를 유지하고 관리하기 위해 소요되는 비용인 유지보수비용(Operation and management cost : O&M cost)을 계산하고 이를 각 역무별 비용으로 분석하여 이를 이용하여 신재생에너지발전소의 유지보수 역무를 최적화함으로써 신재생에너지발전소의 운용효율을 극대화 하도록 하는 신재생에너지발전소 유지보수 비용산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템 및 그 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템은 신재생에너지발전소의 설계 정보 및 유지보수조건에 관한 설비데이터를 사용자로부터 입력받아 설비데이터베이스에 저장, 관리, 갱신하기 위한 설비데이터수집모듈; 상기 신재생에너지발전소에 대한 유지보수업무의 각 역무별 표준단가를 역무별 조건에 따라 분류한 표준단가표 및 상기 유지보수업무의 각 역무별로 표준발생확률을 계산하여 저장하는 표준단가및확률수집모듈; 상기 신재생에너지발전소의 설비데이터와 상기 표준단가표 및 상기 표준발생확률을 이용해 신재생에너지발전소의 표준유지보수비용을 계산하는 표준유지보수비용계산모듈; 상기 신재생에너지발전소의 실제 운영 중 유지보수조건, 운영조건 및 고장이력을 포함한 운영데이터를 수집하여 운영데이터베이스에 저장, 관리, 갱신하기 위한 운영데이터수집모듈; i) 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여, 각 역무별 조건에 따른 유지보수 역무별 표준단가와 상기 운영데이터로부터 수집된 역무별 실제 유지보수단가 간의 상관관계를 분석하고 이로부터 각 유지보수 역무별 조건에 따른 실질유지보수단가를 산정하고, ii) 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여, 상기 설비데이터에서 설정된 유지보수 역무일정과 상기 운영데이터에서 수집된 유지보수 실제 역무수행이력 간의 상관관계를 분석하고 이로부터 각 발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발생확률인 실질유지보수발생확률을 산정하고, iii) 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여 상기 설비데이터와 상기 운영데이터에서의 발전량 시계열데이터 간의 상관관계를 분석하고 이로부터 신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발전량증가효과지수를 산정하는 유지보수비용지수산정모듈; 상기 신재생에너지발전소의 역무별 조건에 따른 역무별 실질유지보수단가와 각 역무별 조건에 따른 상기 실질유지보수발생확률을 적용하여 각 역무별유지보수비용과 전체유지보수비용 계산하는 유지보수비용계산모듈; 및 상기 신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 발전량증가효과지수 및 역무별유지보수비용의 비율인 각 역무별 역무효율지수를 산정하고, 산정된 역무효율지수 크기 순으로 유지보수 역무 우선순위를 결정하는 역무최적화모듈;을 포함하여 구성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 실질유지보수단가 및 상기 실질유지보수발생확률로부터 통계적 기법을 통해 각 유지보수 역무별 조건에 따른 상기 표준단가표 및 역무별 표준발생확률을 갱신하는 표준유지보수비용갱신모듈을 더 포함하여 구성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 각 역무별 표준단가 및 상기 실질유지보수단가는 계획정비단가 및 비정기정비단가로 구분되며, 상기 표준단가는 계획정비표준단가 및 비정기정비표준단가로 구분되며, 상기 실질유지보수단가는 계획정비실질단가 및 비정기정비실질단가로 구분된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 발전량증가효과지수는 유지보수 각 역무별 유지보수 완료 전과 유지보수 완료 후의 발전량을 비교하여 유지보수 완료 전후의 발전량의 변동율을 보여주는 지수이고, 상기 역무최적화모듈은 상기 발전량증가효과지수가 큰 역무일수록 그리고 역무별유지보수비용이 적은 역무일수록 역무효율지수가 커지도록 역무효율지수를 산정하고, 산정된 역무효율지수 크기 순으로 유지보수 역무 우선순위를 결정하되, 상기 역무별유지보수비용이 미리 설정한 한계보수비용을 초과할 경우 해당 유지보수역무 대신 다음 순위의 유지보수 역무를 우선순위로 결정한다.
본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법은 신재생에너지발전소의 설계 정보 및 유지보수조건에 관한 설비데이터를 사용자로부터 입력받아 설비데이터베이스에 저장하는 설비데이터수집단계; 상기 신재생에너지발전소에 대한 유지보수업무의 각 역무별 표준단가를 역무별 조건에 따라 분류한 표준단가표 및 상기 유지보수업무의 각 역무별로 표준발생확률을 사용자로부터 입력받아 저장하는 표준단가및확률수집단계; 상기 신재생에너지발전소의 설비데이터와 상기 표준단가표 및 상기 표준발생확률을 이용해 신재생에너지발전소의 표준유지보수비용을 계산하는 표준유지보수비용계산단계; 상기 신재생에너지발전소의 실제 운영 중 유지보수조건, 운영조건 및 고장이력을 포함한 운영데이터를 수집하여 운영데이터베이스에 저장, 관리, 갱신하기 위한 운영데이터수집단계; i) 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여, 각 역무별 조건에 따른 유지보수 역무별 표준단가와 상기 운영데이터로부터 수집된 역무별 실제 유지보수단가 간의 상관관계를 분석하고 이로부터 각 유지보수 역무별 조건에 따른 실질유지보수단가를 산정하고, ii) 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여, 상기 설비데이터에서 설정된 유지보수 역무일정과 상기 운영데이터에서 수집된 유지보수 실제 역무수행이력 간의 상관관계를 분석하고 이로부터 각 발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발생확률인 실질유지보수발생확률을 산정하고, iii) 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여 상기 설비데이터와 상기 운영데이터에서의 발전량 시계열데이터 간의 상관관계를 분석하고 이로부터 신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발전량증가효과지수를 산정하는 유지보수비용지수산정단계; 상기 신재생에너지발전소의 역무별 조건에 따른 역무별 실질유지보수단가와 각 역무별 조건에 따른 상기 실질유지보수발생확률을 적용하여 각 역무별유지보수비용과 전체유지보수비용 계산하는 유지보수비용계산단계; 및 상기 신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 발전량증가효과지수 및 역무별유지보수비용의 비율인 각 역무별 역무효율지수를 산정하고, 산정된 역무효율지수 크기 순으로 유지보수 역무 우선순위를 결정하는 역무최적화단계;를 포함하여 구성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 실질유지보수단가 및 상기 실질유지보수발생확률로부터 통계적 기법을 통해 각 유지보수 역무별 조건에 따른 상기 표준단가표 및 역무별 표준발생확률을 갱신하는 표준유지보수비용갱신단계를 더 포함하여 구성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 각 역무별 표준단가 및 상기 실질유지보수단가는 계획정비단가 및 비정기정비단가로 구분되며, 상기 표준단가는 계획정비표준단가 및 비정기정비표준단가로 구분되며, 상기 실질유지보수단가는 계획정비실질단가 및 비정기정비실질단가로 구분된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 발전량증가효과지수는 유지보수 각 역무별 유지보수 완료 전과 유지보수 완료 후의 발전량을 비교하여 유지보수 완료 전후의 발전량의 변동율을 보여주는 지수이고, 상기 역무최적화단계에서는 상기 발전량증가효과지수가 큰 역무일수록 그리고 역무별유지보수비용이 적은 역무일수록 역무효율지수가 커지도록 역무효율지수를 산정하고, 산정된 역무효율지수 크기 순으로 유지보수 역무 우선순위를 결정하되, 상기 역무별유지보수비용이 미리 설정한 한계보수비용을 초과할 경우 해당 유지보수역무 대신 다음 순위의 유지보수 역무를 우선순위로 결정한다.
본 발명에 따르면, 신재생에너지발전소를 유지하고 관리하기 위해 소요되는 비용인 유지보수비용(Operation and management cost : O&M cost)을 계산하고 이를 각 역무별 비용으로 분석하여 이를 이용하여 신재생에너지발전소의 유지보수 역무를 최적화함으로써 신재생에너지발전소의 운용효율을 극대화할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템의 구성을 보여주는 도면이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템의 구성을 보여주는 다른 도면이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법을 설명하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법을 설명하는 다른 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템의 구성을 보여주는 다른 도면이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법을 설명하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법을 설명하는 다른 도면이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자들은 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있으며 본 발명의 범위가 다음에 기술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템의 구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템의 구성을 보여주는 다른 도면이다.
도면들을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템은 설비데이터수집모듈(100), 표준단가및확률수집모듈(200), 표준유지보수비용계산모듈(300), 운영데이터수집모듈(400), 유지보수비용지수산정모듈(500), 유지보수비용계산모듈(600) 및 역무최적화모듈(700)을 포함하여 구성된다.
상기 설비데이터수집모듈(100)은 신재생에너지발전소의 설계 정보 및 유지보수조건에 관한 설비데이터를 사용자로부터 입력받아 설비데이터베이스에 저장, 관리, 갱신한다. 발전설비는 제조사별 설계사양이 다르고 제조사별 또는 각 설비별 유지보수조건이 다르므로, 신재생에너지발전소의 각 설비의 설계 정보 및 유지보수 조건들은 다양하게 존재할 수 있으므로 이러한 각 설비별 설비데이터는 설비데이터베이스에 저정되고 관리되며, 갱신되기도 한다.
상기 표준단가및확률수집모듈(200)은 기존 운영 신재생에너지발전소로부터 발생하는 유지보수업무의 역무별 단가 및 발생확률을 입력받아 상기 신재생에너지발전소에 대한 유지보수업무의 각 역무별 표준단가를 역무별 조건에 따라 분류한 표준단가표 및 상기 유지보수업무의 각 역무별로 표준발생확률을 계산하여 저장한다.
유지보수 역무에 영향을 미치는 외부조건들은 다양하며, 예를 들면 날씨 등과 같은 환경적인 요인뿐만 아니라 발전소의 위치에 따른 유지보수 인력 또는 장비와의 거리, 발전소 설비의 종류 또는 방식, 발전소의 크기 등 다양한 요인들이 유지보수 역무에 영향을 미치는 요인이 될 수 있으며, 이러한 유지보수 역무에 영향을 미치는 요인들이 역무별 조건에 다양하게 반영될 수 있다.
역무별 조건의 다양성은 모든 유지보수 역무들에서 나타날 수 있다. 예를 들면 PV패널을 청소하는 유지보수 역무에 있어서도 역무별 조건은 인력이 직접 투입되어 청소를 진행하는 경우, 자동세척장치를 이용하여 청소를 진행하는 경우 등이 존재할 수 있고, 자동세척장치를 이용하여 청소를 진행하는 경우에도 자동세척장치의 설비종류 또는 설비의 구입비용이나 운용비용에서 차이가 날 수 있어 다양한 역무별 조건이 존재할 수 있다. 인버터를 교체하는 유지보수 역무에 있어서도 모듈형 인버터를 사용하면서 일부 모듈을 교체하는 유지보수 역무가 있을 수도 있고 인버터 전체를 교체하는 유지보수 역무가 있을 수도 있다.
또한, 상기 각 역무별 표준단가는 계획정비단가 및 비정기정비단가로 구분될 수 있다.
상기 표준유지보수비용계산모듈(300)은 상기 신재생에너지발전소의 설비데이터와 상기 표준단가표 및 상기 표준발생확률을 이용해 신재생에너지발전소의 표준유지보수비용을 계산한다.
신재생에너지발전소의 표준유지보수비용은 각 설비의 특성에 따라서 그리고 각 설비의 유지보수와 관련된 각 역무별 표준단가를 나타내는 표준단가표 및 유지보수 역무별로 유지보수 요구가 발생하는 확률인 표준발생확률을 이용하여 계산된다.
상기 운영데이터수집모듈(400)은 상기 신재생에너지발전소의 실제 운영 중 유지보수조건, 운영조건 및 고장이력을 포함한 운영데이터를 수집하여 운영데이터베이스에 저장, 관리, 갱신한다.
신재생에너지발전소를 실제 운영하는 과정에서는 설비데이터에 저장되어 있는 각 설비별 유지보수 주기 또는 유지보수 조건들과는 상이한 상황들이 발생하게 되고, 이렇게 실제 발전소를 운영하면서 얻게 되는 유지보수조건, 운영조건 그리고 운전 중 발생하는 고장이력 등의 정보인 운영데이터는 수집되어 운영데이터베이스에 저장되고 관리되며, 또 갱신되기도 한다.
상기 유지보수비용지수산정모듈(500)은 i) 각 유지보수 역무별 조건에 따른 실질유지보수단가를 산정하고, ii) 각 발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발생확률인 실질유지보수발생확률을 산정하며, iii) 신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발전량증가효과지수를 산정한다.
각 유지보수 역무별 조건에 따른 실질유지보수단가의 산정은 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여, 각 역무별 조건에 따른 유지보수 역무별 표준단가와 상기 운영데이터로부터 수집된 역무별 실제 유지보수단가 간의 상관관계를 분석하고 산정된다.
각 발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발생확률인 실질유지보수발생확률을 산정은 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여, 상기 설비데이터에서 설정된 유지보수 역무일정과 상기 운영데이터에서 수집된 유지보수 실제 역무수행이력 간의 상관관계를 분석하고 산정된다.
신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발전량증가효과지수 산정은 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여 상기 설비데이터와 상기 운영데이터에서의 발전량 시계열데이터 간의 상관관계를 분석을 통하여 산정된다.
상기 각 역무별 실질유지보수단가는 계획정비단가 및 비정기정비단가로 구분될 수 있다.
상기 유지보수비용계산모듈(600)은 상기 신재생에너지발전소의 역무별 조건에 따른 역무별 실질유지보수단가와 각 역무별 조건에 따른 상기 실질유지보수발생확률을 적용하여 각 역무별유지보수비용과 전체유지보수비용 계산한다.
상기 역무최적화모듈(700)은 상기 신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 발전량증가효과지수 및 역무별유지보수비용의 비율인 각 역무별 역무효율지수를 산정하고, 산정된 역무효율지수 크기 순으로 유지보수 역무 우선순위를 결정한다.
상기 발전량증가효과지수는 유지보수 각 역무별 유지보수 완료 전과 유지보수 완료 후의 발전량을 비교하여 유지보수 완료 전후의 발전량의 변동율을 보여주는 지수이다. 태양광발전소를 예로 들면 태양광발전소 유지보수 역무 중의 하나인 PV패널 청소를 할 경우 발전량이 2배 증가한다고 가정하면, PV패널청소 유지보수의 역무 완료 전과 후의 변동률은 2가 된다. 따라서, PV패널청소 유지보수 역무에 대한 발전량증가효과지수는 2가 된다.
만약 PV패널청소 유지보수를 진행하는데 오백만원의 비용이 소요된다고 하면, PV패널청소 유지보수 역무에 대한 역무효율지수는 2/5 이 된다.
그런데, 여기에 더해 역무별 조건에 따라 역무효율지수는 달라지게 된다. PV패널청소 유지보수를 진행하는 방법이 다양하게 존재할 수 있고, 인력이 직접 투입되어 청소를 하는 데에는 연간 오백만원의 비용이 소요되고 자동세척장치를 장착하여 청소를 하는 데에는 초기비용과 운전비용을 포함하여 연간 사백만원의 비용이 소요된다면, 역무별 조건에 따른 역무효율지수는 인력이 직접 투입되어 진행할 경우 2/5가 되고, 자동세척장치를 이용하여 진행할 경우 2/4가 된다.
상기 발전량증가효과지수 또한 역무별 조건에 따라 달라질 수도 있다. 예를 들어 PV패널청소 유지보수를 완료하기 전과 후의 발전량 변동률은 인력이 직접 투입되어 청소를 하였는지 자동세척장치를 장착하여 청소를 하였는지에 따라 달라질 수 있다. 인력이 직접 투입되어 청소를 하였을 때 발전량증가효과지수가 2인 것에 반해 자동세척장치를 장착하여 청소를 하였을 때 발전량증가효과지수는 1.8로 낮아질 수 있어, 역무별 조건에 따라 발전량증가효과지수 역시 달라질 수도 있다. 그렇다면 역무별 조건에 따른 역무효율지수는 자동세척장치를 이용하여 진행할 경우 1.8/4가 된다.
만약 태양광발전소 유지보수 역무 중의 하나인 인버터의 모듈교체를 진행할 경우 현재보다 발전량이 3배 증가하고 인버터 모듈교체의 유지보수 역무에 대한 발전량증가효과지수는 3이 된다. 인버터 모듈교체 유지보수를 진행하는데 오백만원이 소요된다면 인버터 모듈교체 유지보수 역무에 대한 발전량증가효과지수는 3이 되고, 인버터 모듈교체 유지보수 역무에 대한 역무효율지수는 3/5가 된다.
그런데, 모듈형 인버터의 일부 모듈을 교체하는 것이 아니라 인버터 전체를 교체하는데 유지보수를 한다고 가정하면, 인버터 전체를 교체하였을 때 발전량증가효과지수가 10이고, 인버터 전체를 교체하는데 삼천만원의 비용이 소요된다고 가정하면 인버터 전체를 교체하는 유지보수 역무에 대한 역무효율지수는 10/3이 된다.
상기 역무최적화모듈은 상기 신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 발전량증가효과지수 및 역무별유지보수비용의 비율인 각 역무별 역무효율지수를 산정하고, 산정된 역무효율지수 크기 순으로 유지보수 역무 우선순위를 결정하므로, 위의 예들에서 보인 유지보수 역무들을 역무효율지수 순으로 우선순위를 정하면, 1. 인버터 전체교체, 2.인버터 모듈교체, 3. PV패널청소과 같이 될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템에서는 상기 발전량증가효과지수는 유지보수 각 역무별 유지보수 완료 전과 유지보수 완료 후의 발전량을 비교하여 유지보수 완료 전후의 발전량의 변동율을 보여주는 지수이다.
상기 역무최적화모듈(700)은 상기 발전량증가효과지수가 큰 역무일수록 그리고 역무별유지보수비용이 적은 역무일수록 역무효율지수가 커지도록 역무효율지수를 산정하고, 산정된 역무효율지수 크기 순으로 유지보수 역무 우선순위를 결정하되, 상기 역무별유지보수비용이 미리 설정한 한계보수비용을 초과할 경우 해당 유지보수역무 대신 다음 순위의 유지보수 역무를 우선순위로 결정할 수도 있다.
위의 예에서 만약 미리 설정한 한계보수비용이 이천오백만원이라고 한다면 인버터 전체를 교체하는데 소요되는 비용이 삼천만원이기 때문에 인버터 전체를 교체하는 유지보수 역무는 한계보수비용을 초과하였기 때문에 진행을 할 수 없게 된다. 이 경우에는 인버터 전체를 교체하는 유지보수 역무를 제외한 나머지 유지보수 역무들 중에서 역무효율지수가 높은 순으로 요지보수 역무 우선순위를 결정하게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템의 구성을 보여주는 다른 도면으로, 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템은 상기 실질유지보수단가 및 상기 실질유지보수발생확률 정보로부터 통계적 기법을 통해 각 유지보수 역무별 조건에 따른 상기 표준단가표 및 역무별 표준발생확률을 갱신하는 표준유지보수비용갱신모듈(800)을 더 포함하여 구성된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법을 설명하는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법을 설명하는 다른 도면이다.
도면들을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법은 설비데이터수집단계(S100), 표준단가및확률수집단계(S200), 표준유지보수비용계산단계(S300), 운영데이터수집단계(S400), 유지보수비용지수산정단계(S500), 유지보수비용계산단계(S600) 및 역무최적화단계(S700)을 포함하여 구성된다.
상기 설비데이터수집단계(S100)은 신재생에너지발전소의 설계 정보 및 유지보수조건에 관한 설비데이터를 사용자로부터 입력받아 설비데이터베이스에 저장, 관리, 갱신한다.
상기 표준단가및확률수집단계(S200)은 기존 운영 신재생에너지발전소로부터 발생하는 유지보수업무의 역무별 단가 및 발생확률을 입력받아 상기 신재생에너지발전소에 대한 유지보수업무의 각 역무별 표준단가를 역무별 조건에 따라 분류한 표준단가표 및 상기 유지보수업무의 각 역무별로 표준발생확률을 계산하여 저장한다.
상기 표준유지보수비용계산단계(S300)은 상기 신재생에너지발전소의 설비데이터와 상기 표준단가표 및 상기 표준발생확률을 이용해 신재생에너지발전소의 표준유지보수비용을 계산한다.
상기 운영데이터수집단계(S400)은 상기 신재생에너지발전소의 실제 운영 중 유지보수조건, 운영조건 및 고장이력을 포함한 운영데이터를 수집하여 운영데이터베이스에 저장, 관리, 갱신한다.
상기 유지보수비용지수산정단계(S500)은 i) 각 유지보수 역무별 조건에 따른 실질유지보수단가를 산정하고, ii) 각 발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발생확률인 실질유지보수발생확률을 산정하며, iii) 신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발전량증가효과지수를 산정한다.
각 유지보수 역무별 조건에 따른 실질유지보수단가의 산정은 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여, 각 역무별 조건에 따른 유지보수 역무별 표준단가와 상기 운영데이터로부터 수집된 역무별 실제 유지보수단가 간의 상관관계를 분석하고 산정된다.
각 발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발생확률인 실질유지보수발생확률을 산정은 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여, 상기 설비데이터에서 설정된 유지보수 역무일정과 상기 운영데이터에서 수집된 유지보수 실제 역무수행이력 간의 상관관계를 분석하고 산정된다.
신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발전량증가효과지수 산정은 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여 상기 설비데이터와 상기 운영데이터에서의 발전량 시계열데이터 간의 상관관계를 분석을 통하여 산정된다.
상기 각 역무별 실질유지보수단가는 계획정비단가 및 비정기정비단가로 구분될 수 있다.
상기 유지보수비용계산단계(S600)은 상기 신재생에너지발전소의 역무별 조건에 따른 역무별 실질유지보수단가와 각 역무별 조건에 따른 상기 실질유지보수발생확률을 적용하여 각 역무별유지보수비용과 전체유지보수비용 계산한다.
상기 역무최적화단계(S700)은 상기 신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 발전량증가효과지수 및 역무별유지보수비용의 비율인 각 역무별 역무효율지수를 산정하고, 산정된 역무효율지수 크기 순으로 유지보수 역무 우선순위를 결정한다.
상기 역무최적화단계(S700)은 상기 발전량증가효과지수가 큰 역무일수록 그리고 역무별유지보수비용이 적은 역무일수록 역무효율지수가 커지도록 역무효율지수를 산정하고, 산정된 역무효율지수 크기 순으로 유지보수 역무 우선순위를 결정하되, 상기 역무별유지보수비용이 미리 설정한 한계보수비용을 초과할 경우 해당 유지보수역무 대신 다음 순위의 유지보수 역무를 우선순위로 결정할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법을 보여주는 다른 도면으로, 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법은 상기 실질유지보수단가 및 상기 실질유지보수발생확률 정보로부터 통계적 기법을 통해 각 유지보수 역무별 조건에 따른 상기 표준단가표 및 역무별 표준발생확률을 갱신하는 표준유지보수비용갱신단계(S800)을 더 포함하여 구성된다.
100 : 설비데이터수집모듈 200 : 운영데이터수집모듈
700 : 역무최적화모듈
700 : 역무최적화모듈
Claims (8)
- 신재생에너지발전소의 설계 정보 및 유지보수조건에 관한 설비데이터를 사용자로부터 입력받아 설비데이터베이스에 저장, 관리, 갱신하기 위한 설비데이터수집모듈;
기존 운영 신재생에너지발전소로부터 발생하는 유지보수업무의 역무별 단가 및 발생확률을 입력받아 상기 신재생에너지발전소에 대한 유지보수업무의 각 역무별 표준단가를 역무별 조건에 따라 분류한 표준단가표 및 상기 유지보수업무의 각 역무별로 표준발생확률을 계산하여 저장하기 위한 표준단가및확률수집모듈;
상기 신재생에너지발전소의 설비데이터와 상기 표준단가표 및 상기 표준발생확률을 이용해 신재생에너지발전소의 표준유지보수비용을 계산하는 표준유지보수비용계산모듈;
상기 신재생에너지발전소의 실제 운영 중 유지보수조건, 운영조건 및 고장이력을 포함한 운영데이터를 수집하여 운영데이터베이스에 저장, 관리, 갱신하기 위한 운영데이터수집모듈;
i) 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여, 각 역무별 조건에 따른 유지보수 역무별 표준단가와 상기 운영데이터로부터 수집된 역무별 실제 유지보수단가 간의 상관관계를 분석하고 이로부터 각 유지보수 역무별 조건에 따른 실질유지보수단가를 산정하고, ii) 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여, 상기 설비데이터에서 설정된 유지보수 역무일정과 상기 운영데이터에서 수집된 유지보수 실제 역무수행이력 간의 상관관계를 분석하고 이로부터 각 발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발생확률인 실질유지보수발생확률을 산정하고, iii) 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여 상기 설비데이터와 상기 운영데이터에서의 발전량 시계열데이터 간의 상관관계를 분석하고 이로부터 신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발전량증가효과지수를 산정하는 유지보수비용지수산정모듈;
상기 신재생에너지발전소의 역무별 조건에 따른 역무별 실질유지보수단가와 각 역무별 조건에 따른 상기 실질유지보수발생확률을 적용하여 각 역무별유지보수비용과 전체유지보수비용 계산하는 유지보수비용계산모듈; 및
상기 신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 발전량증가효과지수 및 역무별유지보수비용의 비율인 각 역무별 역무효율지수를 산정하고, 산정된 역무효율지수 크기 순으로 유지보수 역무 우선순위를 결정하는 역무최적화모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 실질유지보수단가 및 상기 실질유지보수발생확률로부터 통계적 기법을 통해 각 유지보수 역무별 조건에 따른 상기 표준단가표 및 역무별 표준발생확률을 갱신하는 표준유지보수비용갱신모듈을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 각 역무별 표준단가 및 상기 실질유지보수단가는 계획정비단가 및 비정기정비단가로 구분되며,
상기 표준단가는 계획정비표준단가 및 비정기정비표준단가로 구분되며,
상기 실질유지보수단가는 계획정비실질단가 및 비정기정비실질단가로 구분되는 것을 특징으로 하는 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 발전량증가효과지수는 유지보수 각 역무별 유지보수 완료 전과 유지보수 완료 후의 발전량을 비교하여 유지보수 완료 전후의 발전량의 변동율을 보여주는 지수이고,
상기 역무최적화모듈은 상기 발전량증가효과지수가 큰 역무일수록 그리고 역무별유지보수비용이 적은 역무일수록 역무효율지수가 커지도록 역무효율지수를 산정하고, 산정된 역무효율지수 크기 순으로 유지보수 역무 우선순위를 결정하되, 상기 역무별유지보수비용이 미리 설정한 한계보수비용을 초과할 경우 해당 유지보수역무 대신 다음 순위의 유지보수 역무를 우선순위로 결정하는 것을 특징으로 하는 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화 시스템.
- 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법에 있어서,
신재생에너지발전소의 설계 정보 및 유지보수조건에 관한 설비데이터를 사용자로부터 입력받아 설비데이터베이스에 저장하는 설비데이터수집단계;
기존 운영 신재생에너지발전소로부터 발생하는 유지보수업무의 역무별 단가 및 발생확률을 입력받아 상기 신재생에너지발전소에 대한 유지보수업무의 각 역무별 표준단가를 역무별 조건에 따라 분류한 표준단가표 및 상기 유지보수업무의 각 역무별로 표준발생확률을 계산하여 저장하는 표준단가및확률수집단계;
상기 신재생에너지발전소의 설비데이터와 상기 표준단가표 및 상기 표준발생확률을 이용해 신재생에너지발전소의 표준유지보수비용을 계산하는 표준유지보수비용계산단계;
상기 신재생에너지발전소의 실제 운영 중 유지보수조건, 운영조건 및 고장이력을 포함한 운영데이터를 수집하여 운영데이터베이스에 저장, 관리, 갱신하기 위한 운영데이터수집단계;
i) 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여, 각 역무별 조건에 따른 유지보수 역무별 표준단가와 상기 운영데이터로부터 수집된 역무별 실제 유지보수단가 간의 상관관계를 분석하고 이로부터 각 유지보수 역무별 조건에 따른 실질유지보수단가를 산정하고, ii) 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여, 상기 설비데이터에서 설정된 유지보수 역무일정과 상기 운영데이터에서 수집된 유지보수 실제 역무수행이력 간의 상관관계를 분석하고 이로부터 각 발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발생확률인 실질유지보수발생확률을 산정하고, iii) 상기 설비데이터와 상기 운영데이터를 비교하여 상기 설비데이터와 상기 운영데이터에서의 발전량 시계열데이터 간의 상관관계를 분석하고 이로부터 신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 조건에 따른 발전량증가효과지수를 산정하는 유지보수비용지수산정단계;
상기 신재생에너지발전소의 역무별 조건에 따른 역무별 실질유지보수단가와 각 역무별 조건에 따른 상기 실질유지보수발생확률을 적용하여 각 역무별유지보수비용과 전체유지보수비용 계산하는 유지보수비용계산단계; 및
상기 신재생에너지발전소의 유지보수 역무별 발전량증가효과지수 및 역무별유지보수비용의 비율인 각 역무별 역무효율지수를 산정하고, 산정된 역무효율지수 크기 순으로 유지보수 역무 우선순위를 결정하는 역무최적화단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 실질유지보수단가 및 상기 실질유지보수발생확률로부터 통계적 기법을 통해 각 유지보수 역무별 조건에 따른 상기 표준단가표 및 역무별 표준발생확률을 갱신하는 표준유지보수비용갱신단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 각 역무별 표준단가 및 상기 실질유지보수단가는 계획정비단가 및 비정기정비단가로 구분되며,
상기 표준단가는 계획정비표준단가 및 비정기정비표준단가로 구분되며,
상기 실질유지보수단가는 계획정비실질단가 및 비정기정비실질단가로 구분되는 것을 특징으로 하는 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 발전량증가효과지수는 유지보수 각 역무별 유지보수 완료 전과 유지보수 완료 후의 발전량을 비교하여 유지보수 완료 전후의 발전량의 변동율을 보여주는 지수이고,
상기 역무최적화단계에서는 상기 발전량증가효과지수가 큰 역무일수록 그리고 역무별유지보수비용이 적은 역무일수록 역무효율지수가 커지도록 역무효율지수를 산정하고, 산정된 역무효율지수 크기 순으로 유지보수 역무 우선순위를 결정하되, 상기 역무별유지보수비용이 미리 설정한 한계보수비용을 초과할 경우 해당 유지보수역무 대신 다음 순위의 유지보수 역무를 우선순위로 결정하는 것을 특징으로 하는 신재생에너지발전소 유지보수비용 산정을 통한 유지보수역무 최적화방법.
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