KR102508801B1 - 친환경 에너지를 이용한 ess 및 그를 이용한 전력 제공 방법 - Google Patents
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Abstract
일 실시예에 따른 ESS(energy storage system)를 이용한 전력 제공 방법은 ESS의 충전 상태(SOC : State of Charge)를 확인하여 상기 ESS의 충전량을 측정하는 동작, ESS 와 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 충전기의 사용 여부, 충전기 상에 남은 충전량 및 피크 타임인지 여부에 기반하여 상기 ESS를 통해 상기 적어도 하나 이상의 충전기로 전력을 공급할지 여부를 결정하는 동작, 설정된 기간 동안 상기 적어도 하나 이상의 충전기에 대한 사용 빈도를 측정하고, 적어도 하나 이상의 충전기가 위치한 전기차 충전소의 평면도 및 상기 적어도 하나 이상의 충전기를 사용하는 차량의 동선 데이터를 획득하는 동작, 전기차 충전소의 평면도, 차량의 동선 데이터 및 충전기에 대한 사용 빈도에 기반하여 피크 타임에 지정된 수준 이상의 전력을 필요로 하는 충전기를 제 1 그룹으로 분류하는 동작 및 상기 제 1 그룹에 해당하는 충전기에 대해서는 상기 제 1 그룹이 아닌 충전기와 비교하여 상대적으로 평소 충전량을 높게 유지하고, 급속 충전을 지원하도록 제어하는 동작을 포함할 수 있다. ESS의 충전 상태(SOC : State of Charge)를 확인하여 상기 ESS의 충전량을 측정하는 동작은 ESS의 충전량이 제 1 설정값 미만 임에 기반하여 상기 ESS 와 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 충전기를 이용하여 상기 ESS를 상기 제 1 설정값 이상으로 충전하고, ESS의 충전량이 상기 제 1 설정값을 초과하면서 상기 제 1 설정값 보다는 상대적으로 높은 제 2 설정값 미만 임에 기반하여 태양광 발전을 통해 생산된 전력을 상기 ESS로 충전시키는 동작 및 ESS의 충전량이 상기 제 2 설정값을 초과 함에 기반하여 태양광 발전을 통해 생산된 전력을 전력 거래소로 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
Description
아래 실시예들은 친환경 에너지를 이용한 ESS 장치 및 그를 이용한 전력 제공 방법 에 관한 것이다.
최근 고유가, 이상 기후 변화로 인한 냉난방기기 보급 확대 등으로 에너지 수요는 매년 증가 추세를 보이고 있다. 또한, 소득 증대와 삶의 질 향상, 각종 서비스 고도화 요구에 따라 새로운 에너지수요가 지속 발생하여 직접적인 전력 의존도가 심화되어 전력 수급에 차질이 발생하기도 한다. 특히, 매년 여름과 겨울철이 되면 '전력 대란 위기', '에너지 절약' 등과 같은 전력 문제가 발생한다. 또 국내 에너지원의 상당수가 원유 및 원자력에 의존하고 있어 에너지 수급에 대한 개선은 시급한 국가적 과제이다.
이러한 전력 대란을 해결하기 위한 방안 중 하나가 ESS(Energy Storage System, 에너지 저장장치)이다. ESS는 잉여 생산된 전기를 저장하거나 신재생 에너지를 활용해서 생산된 전기를 필요한 시간대에 사용 가능하도록 할 수 있는 장치로서, 전기수요가 적은 시간에 유휴전력을 저장해두었다가 수요가 많은 시간대에 전기를 공급하여 안정적으로 전력을 활용할 수 있다.
전기에너지를 저장하고 필요할 때 사용함으로써 에너지 이용 효율을 향상시키고 신재생 에너지 활용도 제고 및 전력 공급 시스템 안정화를 달성할 수 있으므로, 신성장동력 산업의 하나인 ESS 의 중요성이 부각되고 있다.
일반적으로 ESS는 과잉생산된 전력을 저장했다가 전력부족이 발생하면 송전해주는 저장장치, 태양광, 풍력 등 신재생 에너지를 생산할 때 출력을 안정화하는 데 쓰이지만, 정전 등 비상시에도 활용할 수 있을 뿐 아니라 전기 자동차 보급을 위한 핵심인프라로도 사용될 수 있다.
친환경 에너지를 이용한 ESS 및 그를 이용한 전력 제공 방법은 ESS(energy storage system)를 활용하여 전기차 충전 시 충전 수요가 몰리는 피크타임에 한전 전력 피크를 일정 수준 이상 경감시켜 블랙 아웃을 방지하고, 안정적인 충전 환경을 제공하려는 목적을 갖는다.
친환경 에너지를 이용한 ESS 및 그를 이용한 전력 제공 방법은 정전시 저장한 전력으로 전기차 충전기와 일반 전력을 공급하고, 친환경 에너지를 이용한만큼 탄소배출권을 획득하고, 친환경에너지로 생산한 전력과 탄소배출권을 제3자와 거래할 수 있는 환경을 함께 제공하려는 목적을 갖는다.
일 실시예에 따른 ESS(energy storage system)를 이용한 전력 제공 방법은 ESS의 충전 상태(SOC : State of Charge)를 확인하여 상기 ESS의 충전량을 측정하는 동작, ESS 와 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 충전기의 사용 여부, 충전기 상에 남은 충전량 및 피크 타임인지 여부에 기반하여 상기 ESS를 통해 상기 적어도 하나 이상의 충전기로 전력을 공급할지 여부를 결정하는 동작, 설정된 기간 동안 상기 적어도 하나 이상의 충전기에 대한 사용 빈도를 측정하고, 적어도 하나 이상의 충전기가 위치한 전기차 충전소의 평면도 및 상기 적어도 하나 이상의 충전기를 사용하는 차량의 동선 데이터를 획득하는 동작, 전기차 충전소의 평면도, 차량의 동선 데이터 및 충전기에 대한 사용 빈도에 기반하여 피크 타임에 지정된 수준 이상의 전력을 필요로 하는 충전기를 제 1 그룹으로 분류하는 동작 및 상기 제 1 그룹에 해당하는 충전기에 대해서는 상기 제 1 그룹이 아닌 충전기와 비교하여 상대적으로 평소 충전량을 높게 유지하고, 급속 충전을 지원하도록 제어하는 동작을 포함할 수 있다. ESS의 충전 상태(SOC : State of Charge)를 확인하여 상기 ESS의 충전량을 측정하는 동작은 ESS의 충전량이 제 1 설정값 미만 임에 기반하여 상기 ESS 와 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 충전기를 이용하여 상기 ESS를 상기 제 1 설정값 이상으로 충전하고, ESS의 충전량이 상기 제 1 설정값을 초과하면서 상기 제 1 설정값 보다는 상대적으로 높은 제 2 설정값 미만 임에 기반하여 태양광 발전을 통해 생산된 전력을 상기 ESS로 충전시키는 동작 및 ESS의 충전량이 상기 제 2 설정값을 초과 함에 기반하여 태양광 발전을 통해 생산된 전력을 전력 거래소로 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
친환경 에너지를 이용한 ESS 및 그를 이용한 전력 제공 방법은 ESS(energy storage system)를 활용하여 전기차 충전 시 충전 수요가 몰리는 피크타임에 한전 전력 피크를 일정 수준 이상 경감시켜 블랙 아웃을 방지하고, 안정적인 충전 환경을 제공할 수 있다.
친환경 에너지를 이용한 ESS 및 그를 이용한 전력 제공 방법은 정전시 저장한 전력으로 전기차 충전기와 일반 전력을 공급하고, 친환경 에너지를 이용한만큼 탄소배출권을 획득하고, 친환경에너지로 생산한 전력과 탄소배출권을 제3자와 거래할 수 있는 환경을 함께 제공할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 전자 장치의 구성의 예시도이다.
도 2는 일실시예에 따른 ESS(energy storage system)를 이용한 전력 제공 방법을 순서도로 나타낸 것이다.
도 3은 일실시예에 따른 ESS(energy storage system)를 이용한 전력 제공 방법을 흐름도로 나타낸 것이다.
도 4는 일실시예에 따른 ESS(energy storage system)를 이용한 전력 제공 방법을 순서도로 나타낸 것이다.
도 5는 일실시예에 따른 태양광 발전 설치 및 관리 방법의 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 일실시예에 따른 ESS(energy storage system)를 이용한 전력 제공 방법을 순서도로 나타낸 것이다.
도 3은 일실시예에 따른 ESS(energy storage system)를 이용한 전력 제공 방법을 흐름도로 나타낸 것이다.
도 4는 일실시예에 따른 ESS(energy storage system)를 이용한 전력 제공 방법을 순서도로 나타낸 것이다.
도 5는 일실시예에 따른 태양광 발전 설치 및 관리 방법의 구성을 나타낸 것이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 동작, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 동작, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
실시예들은 퍼스널 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트 폰, 텔레비전, 스마트 가전 기기, 지능형 자동차, 키오스크, 웨어러블 장치 등 다양한 형태의 제품으로 구현될 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 전력 제공을 위한 전자 장치의 구성의 예시도이다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 포함할 수 있으며, 도시된 구성 중 일부가 생략 또는 치환 될 수도 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(101)는 서버 또는 단말일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 전자 장치(101)의 각 구성 요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 수행할 수 있는 구성으로써, 하나 이상의 프로세서들로 구성될 수 있다. 메모리(130)는 상술한 방법과 관련된 정보를 저장하거나 상술한 방법이 구현된 프로그램을 저장할 수 있다. 메모리(130)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있다. 메모리(130)는 다양한 파일 데이터들을 저장할 수 있으며, 프로세서(120)의 동작에 따라 저장된 파일 데이터들은 업데이트 될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 프로그램을 실행하고, 장치(101)를 제어할 수 있다. 프로세서(120)에 의하여 실행되는 프로그램의 코드는 메모리(130)에 저장될 수 있다. 프로세서(120)의 동작들은 메모리(130)에 저장된 인스트럭션들을 로딩(loading)함으로써 수행될 수 있다. 전자 장치(101)는 입출력 장치(도면 미 표시)를 통하여 외부 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터 또는 네트워크)에 연결되고, 데이터를 교환할 수 있다.
일 실시예에 따른 ESS(energy storage system)를 이용한 전력 제공 방법은 ESS의 충전 상태(SOC : State of Charge)를 확인하여 상기 ESS의 충전량을 측정하는 동작, ESS 와 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 충전기의 사용 여부, 충전기 상에 남은 충전량 및 피크 타임인지 여부에 기반하여 상기 ESS를 통해 상기 적어도 하나 이상의 충전기로 전력을 공급할지 여부를 결정하는 동작, 설정된 기간 동안 상기 적어도 하나 이상의 충전기에 대한 사용 빈도를 측정하고, 적어도 하나 이상의 충전기가 위치한 전기차 충전소의 평면도 및 상기 적어도 하나 이상의 충전기를 사용하는 차량의 동선 데이터를 획득하는 동작, 전기차 충전소의 평면도, 차량의 동선 데이터 및 충전기에 대한 사용 빈도에 기반하여 피크 타임에 지정된 수준 이상의 전력을 필요로 하는 충전기를 제 1 그룹으로 분류하는 동작 및 상기 제 1 그룹에 해당하는 충전기에 대해서는 상기 제 1 그룹이 아닌 충전기와 비교하여 상대적으로 평소 충전량을 높게 유지하고, 급속 충전을 지원하도록 제어하는 동작을 포함할 수 있다. ESS의 충전 상태(SOC : State of Charge)를 확인하여 상기 ESS의 충전량을 측정하는 동작은 ESS의 충전량이 제 1 설정값 미만 임에 기반하여 상기 ESS 와 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 충전기를 이용하여 상기 ESS를 상기 제 1 설정값 이상으로 충전하고, ESS의 충전량이 상기 제 1 설정값을 초과하면서 상기 제 1 설정값 보다는 상대적으로 높은 제 2 설정값 미만 임에 기반하여 태양광 발전을 통해 생산된 전력을 상기 ESS로 충전시키는 동작 및 ESS의 충전량이 상기 제 2 설정값을 초과 함에 기반하여 태양광 발전을 통해 생산된 전력을 전력 거래소로 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, ESS 를 이용한 전력 제공 방법은 계절별 및 시간별 한국 전력의 단가를 기준으로 일일 평균 발전량에 따른 요금을 계산하는 동작, ESS설치 전과 후를 비교하여 전력 소비에 따른 기본 요금 절감분을 계산하는 동작, ESS의 발전량에 따라 사용되지 않은 한국전력의 전력에 대한 부가 가치세를 계산하는 동작, ESS의 발전량에 따라 획득한 온실가스배출권 또는 상쇄배출권의 가격을 계산하는 동작, 한국 전력의 단가를 기준으로 한 일일 평균 발전량에 따른 요금, 전력 소비에 따른 기본 요금 절감분, 사용되지 않은 한국전력의 전력에 대한 부가 가치세 및 온실가스배출권 또는 상쇄배출권의 가격을 합산하여 ESS 설치 비용과 비교하는 동작 및 ESS 설치 비용보다 한국 전력의 단가를 기준으로 한 일일 평균 발전량에 따른 요금, 전력 소비에 따른 기본 요금 절감분, 사용되지 않은 한국전력의 전력에 대한 부가 가치세 및 온실가스배출권 또는 상쇄배출권의 가격을 합산한 비용이 더 높은 경우, ESS 설치가 사업성이 있는 것으로 결정하고, ESS 의 추가 설치를 가이드하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, ESS 를 이용한 전력 제공 방법은 ESS에 포함된 적어도 하나의 BMS(battery management system)로부터 ESS의 상태 정보를 획득하고 ESS의 SOC(state of charge)를 계산하는 동작, ESS의 위치 및 변전소까지의 거리를 고려하여 변전소까지의 거리가 상대적으로 더 먼 ESS를 변전소까지의 거리가 상대적으로 더 가까운 ESS보다 먼저 충전시키는 동작, 충전기에 구비된 PMU(Phasor Measurement Unit)로부터 충전기의 위상각 변화율을 계산하는 동작, 위상각 변화율이 지정된 수준을 초과하면 충전기의 상태가 과도불안정인 것으로 결정하고, 과도불안정 상태가 지정된 시간을 초과하면 충전기에 공급되는 전력을 차단하는 동작을 더 포함할 수 있다. 위상각 변화율은 충전 시 시간 변화를 기준으로 변전소에 위치한 가장 빠른 발전기의 위상과 가장 느린 발전기위 위상의 차이를 이용하여 결정되며, ESS의 상태 정보는 배터리의 최대 용량, 전압, 온도, 전류, 출력 및 남은 용량에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)가 전자 장치 상에서 구현할 수 있는 연산 및 데이터 처리 기능에는 한정됨이 없을 것이나, 이하에서는 ESS(energy storage system)를 이용하여 전력을 제공하는 기능에 대해 설명될 것이다.
도 2는 일실시예에 따른 ESS(energy storage system)를 이용한 전력 제공 방법을 순서도로 나타낸 것이다.
도 2의 순서도에서 프로세스 동작들, 방법 동작들, 알고리즘들 등이 순차적인 순서로 설명되었지만, 그러한 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들은 임의의 적합한 순서로 작동하도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 다양한 실시예들에서 설명되는 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들의 동작들이 본 발명에서 기술된 순서로 수행 될 필요는 없다. 또한, 일부 동작들이 비동시적으로 수행되는 것으로서 설명되더라도, 다른 실시예에서는 이러 한 일부 동작들이 동시에 수행될 수 있다. 또한, 도면에서의 묘사에 의한 프로세스의 예시는 예시된 프로세스 가 그에 대한 다른 변화들 및 수정들을 제외하는 것을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스 또는 그의 동작들 중 임의의 것이 본 발명의 다양한 실시예들 중 하나 이상에 필수적임을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스가 바람 직하다는 것을 의미하지 않는다.
동작 210에서, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 ESS의 충전 상태(SOC : State of Charge)를 확인하여 ESS의 충전량을 측정할 수 있다.
동작 220에서, 프로세서(120)는 ESS를 통해 적어도 하나 이상의 충전기로 전력을 공급할지 여부를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 ESS 와 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 충전기의 사용 여부, 충전기 상에 남은 충전량 및 피크 타임인지 여부에 기반하여 상기 ESS를 통해 적어도 하나 이상의 충전기로 전력을 공급할지 여부를 결정할 수 있다. 여기서 피크 타임은 ESS 와 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 충전기가 충전을 위해 사용되는 비율이 일정 수준을 초과하거나, 전기차 충전소에 진입한 차량의 수가 일정 수를 초과하거나, 현재 충전중인 차량에서 완충을 위해 필요로 하는 충전량이 일정량을 초과하는 시간대를 의미할 수 있다.
동작 230에서, 프로세서(120)는 충전기 사용 빈도, 전기차 충전소의 평면도 및 충전기를 사용하는 차량의 동선 데이터를 획득하고 이에 기반하여 제 1 그룹을 분류할 수 있다. 프로세서(120)는 전기차 충전소의 평면도, 차량의 동선 데이터 및 충전기에 대한 사용 빈도에 기반하여 피크 타임에 지정된 수준 이상의 전력을 필요로 하는 충전기를 제 1 그룹으로 분류할 수 있다. 제 1 그룹은 충전기 중에서 피크 타임에 전기차 사용자들에 의해 과도하게 충전되어 충전량이 많이 필요하거나, 급속 충전을 통해 빠른 회전이 필요한 충전기들을 의미할 수 있다. 프로세서(120)는 전기차 충전소의 평면도 및 차량(예: 전기차)의 동선 데이터를 이용하여 차량들에 의해 자주 점유 또는 사용되는 충전기를 제 1그룹으로 분류할 수 있다.
동작 240에서, 프로세서(120)는 제 1 그룹에 해당하는 충전기의 충전량을 높게 유지하고 급속 충전을 지원할 수 있다.
프로세서(120)는 ESS의 충전량이 제 1 설정값 미만 임에 기반하여 ESS 와 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 충전기를 이용하여 ESS를 상기 제 1 설정값 이상으로 충전하도록 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 ESS의 충전량이 제 1 설정값 미만인 경우 충전이 필요하다고 판단하고 충전기를 이용해 ESS를 충전시켜 놓을 수 있다. 충전기는 변전소에 연결된 발전기를 이용하여 충전될 수 있으며, 미리 ESS를 충전시켜 놓는 경우 피크 타임에 발전기를 대신하여 ESS 장치를 통해 충전기를 충전시킬 수 있다. 미리 ESS를 충전시켜 놓는 경우 피크 타임 기준 한전을 통해 충전되어야 하는 전력의 70% 를 경감하고, 70%에 해당하는 전력을 ESS로 충전시켜 해당 시간대의 블랙 아웃을 방지할 수 있다.
프로세서(120)는 ESS의 충전량이 제 1 설정값을 초과하면서 제 1 설정값 보다는 상대적으로 높은 제 2 설정값 미만 임에 기반하여 태양광 발전을 통해 생산된 전력을 상기 ESS로 충전시킬 수 있다. 프로세서(120)는 ESS의 충전량이 제 1 설정값을 초과하는 경우, 충전기를 이용하지 않고, 태양광 발전을 통한 전력 생산을 통해 ESS를 충전시킬 수 있다. 이 경우, ESS의 충전량이 일정 수준에 도달했기 때문에 피크 타임에 충전기로 ESS의 충전 전력을 제공할 수 있으며, 태양광 발전을 통한 전력 생산으로도 충전량이 충분하다고 판단할 수 있다.
프로세서(120)는 ESS의 충전량이 제 2 설정값을 초과 함에 기반하여 태양광 발전을 통해 생산된 전력을 전력 거래소로 전송할 수 있다. 프로세서(120)는 ESS의 충전량이 지정된 수준을 초과하는 경우 더 이상 충전이 필요 없다고 판단하여 잉여 전력을 전력 거래소로 전송하여 판매할 수 있다. 프로세서(120)는 생산된 전력을 판매하여 수입을 올릴 수도 있고, 온실가스배출권의 형태로 교환하여 수입을 올릴 수도 있다. 이는 도 4 및 도 5에서 설명될 것이다.
도 3은 일실시예에 따른 ESS(energy storage system)를 이용한 전력 제공 방법을 흐름도로 나타낸 것이다.
동작 310에서, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 ESS의 충전량에 기반하여 ESS를 통한 전력 공급이 가능한지 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 ESS의 비상용 저장량을 통해 설정된 제3 설정값보다 상기 ESS의 충전량이 더 작은지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 ESS의 충전량이 상기 제3 설정값 보다 큰 것으로 판단되면, 상기 ESS를 대기 모드로 설정하여, 상기 ESS를 통한 전력 공급이 가능한 상태로 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 ESS의 충전량이 상기 제3 설정값 보다 작은 것으로 판단되면, 상기 ESS를 충전 모드로 설정하여, 상기 ESS를 통한 전력 공급이 불가능한 상태로 판단할 수 있다.
동작 320에서, 프로세서(120)는 ESS가 방전모드일 때 충전기에 기준치 이상의 전기 자동차가 동시에 연결되면 ESS의 충전 상태를 다시 확인할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 총부하량이 상기 공급 가용량 보다 많은 것으로 확인되어 ESS가 방전 모드로 설정되어 있는 경우, 상기 충전기에 기준치 이상의 전기 자동차가 동시에 연결되어, 상기 ESS의 방전량이 목표값에 도달하면, 상기 ESS의 충전 상태를 다시 확인할 수 있다.
동작 330에서, 프로세서(120)는 ESS가 충전 모드일 때 정해진 기준 기간 동안 유지되면, ESS의 충전 상태를 다시 확인할 수 있다. 프로세서(120)는 ESS가 충전 모드로 설정되어있는 경우, 상기 ESS의 충전 모드가 미리 정해진 기준 기간 동안 유지되면, 상기 ESS의 충전 상태를 다시 확인할 수 있다.
동작 340에서, 프로세서(120)는 충전기 중 전기 자동차와 연결되어 충전 서비스를 제공하고 있는 가동 충전기가 있는지 여부를 판단하고 이를 통해 전력 공급 여부를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 ESS의 충전량이 상기 제3 설정값보다 작은 것으로 판단되면, 충전기 중 전기 자동차와 연결되어 충전 서비스를 제공하고 있는 가동 충전기가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 가동 충전기가 없는 것으로 판단되면, 상기 ESS를 충전 모드로 설정하여, 상기 ESS에서 상기 충전기로 전력이 공급되지 않도록 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 가동 충전기가 있는 것으로 판단되면, 상기 ESS의 건강 상태(SOH : State ofHealth)를 통해 설정된 제4 설정값 보다 상기 ESS의 충전량이 더 작은지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 ESS의 충전량이 상기 제4 설정값 보다 큰 것으로 판단되면, 상기 ESS를 대기 모드로 설정하여, 상기 ESS를 통한 전력 공급이 가능한 상태로 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 ESS가 대기 모드로 설정되어 있는 상태에서 상기 총 부하량이 상기 공급 가용량 보다 많은 것으로 확인되어 상기 ESS가 방전 모드로 설정되는 경우, 상기 가동 충전기와 연결된 전기 자동차의 충전이 완료되면, 상기 ESS를 충전 모드로 설정하여, 상기 ESS에서 상기 충전기로 전력이 공급되지 않도록 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 ESS의 충전량이 상기 제4 설정값 보다 작은 것으로 판단되면, 상기 가동 충전기와 연결된 전기 자동차의 충전이 완료되지 않더라도, 상기 ESS를 충전 모드로 설정하여, 상기 ESS에서 상기 충전기로 전력이 공급되지 않도록 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 ESS(energy storage system)를 이용한 전력 제공 방법을 순서도로 나타낸 것이다.
동작 410에서, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 엣지 노드를 통해 발전량에 대한 정보를 블록체인 네트워크로 업로드할 수 있다.
동작 420에서, 프로세서(120)는 엣지 노드 소유자에게 발전량에 비례하는 온실가스배출권 또는 상쇄배출권을 지급받을 수 있다.
동작 430에서, 프로세서(120)는 지급된 온실가스배출권에 대한 가격, 엣지 노드 ID 및 엣지 노드 소유자의 ID를 포함하는 판매 정보를 블록체인 네트워크 상에 업로드할 수 있다.
동작 440에서, 프로세서(120)는 트랜잭션에 기반하여 지급된 온실가스배출권 또는 상쇄배출권의 구매 정보를 블록체인 네트워크 상에 업로드할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 노드 상에서 상기 온실가스배출권 또는 상쇄배출권에 대한 구매를 요청하는 트랜잭션(transaction)이 전송되고, 상기 엣지 노드 상에서 상기 온실가스배출권 또는 상쇄배출권에 대한 소유권 이전에 대한 트랜잭션이 전송됨에 기반하여 지급된 온실가스배출권 또는 상쇄배출권의 구매 정보를 블록체인 네트워크 상에 업로드할 수 있다.
도 5는 일실시예에 따른 태양광 발전 설치 및 관리 방법의 구성을 나타낸 것이다.
도 5에 따르면, 태양광 장비에 설치되어 발전량에 대한 정보를 수집하는 센서(510)는 전기적으로 연결된 엣지 노드를 통해 발전량에 대한 정보를 블록체인 네트워크(540)로 업로드할 수 있다. 엣지 노드 소유자는 발전량에 비례하는 온실가스배출권 또는 상쇄배출권을 지급받을 수 있다. 엣지 노드는 지급된 온실가스배출권 또는 상쇄배출권에 대한 가격, 엣지 노드 ID및 엣지 노드 소유자의 ID를 포함하는 판매 정보를 블록체인 네트워크(540) 상에 업로드할 수 있다. 정부 기관의 서버(530)는 발전량에 비례하는 온실가스배출권 또는 상쇄배출권을 엣지 노드 소유자에게 지급하고, 지급 사실에 대한 정보를 블록체인 네트워크(540) 상에 업로드할 수 있다. 블록체인 네트워크(540)는 다른 참여자들의 노드(520) 상에서 온실가스배출권 또는 상쇄배출권에 대한 구매를 요청하는 트랜잭션을 전송받을 수 있다. 엣지 노드는 온실가스배출권 또는 상쇄배출권에 대한 구매를 요청하는 트랜잭션을 전송 받아 검증 후 온실가스배출권 또는 상쇄배출권에 대한 소유권 이전에 대한 트랜잭션을 블록체인 네트워크(540)로 전송할 수 있다. 엣지 노드는 지급된 온실가스배출권 또는 상쇄배출권의 구매 정보를 상기 블록체인 네트워크 상에 업로드할 수 있다. 정부 기관의 서버(530)는 지급된 온실가스배출권 또는 상쇄배출권의 구매 정보를 상기 블록체인 네트워크 상에서 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 태양광 발전 설치 및 관리 방법은 태양광 장비에 설치되어 발전량에 대한 정보를 수집하는 센서(510)가 전기적으로 연결된 엣지 노드를 통해 발전량에 대한 정보를 블록체인 네트워크(540)로 업로드하는 동작, 엣지 노드 소유자에게 발전량에 비례하는 온실가스배출권 또는 상쇄배출권을 지급받는 동작, 지급된 온실가스배출권 또는 상쇄배출권에 대한 가격, 엣지 노드 ID및 엣지 노드 소유자의 ID를 포함하는 판매 정보를 블록체인 네트워크(540) 상에 업로드하는 동작 및 다른 노드(520) 상에서 상기 온실가스배출권 또는 상쇄배출권에 대한 구매를 요청하는 트랜잭션(transaction)이 전송되고, 상기 엣지 노드 상에서 상기 온실가스배출권 또는 상쇄배출권에 대한 소유권 이전에 대한 트랜잭션이 전송됨에 기반하여 지급된 온실가스배출권 또는 상쇄배출권의 구매 정보를 상기 블록체인 네트워크(540) 상에 업로드하는 동작을 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
Claims (3)
- ESS(energy storage system)를 이용한 전력 제공 방법은
ESS의 충전 상태(SOC : State of Charge)를 확인하여 상기 ESS의 충전량을 측정하는 동작;
상기 ESS 와 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 충전기의 사용 여부, 충전기 상에 남은 충전량 및 피크 타임인지 여부에 기반하여 상기 ESS를 통해 상기 적어도 하나 이상의 충전기로 전력을 공급할지 여부를 결정하는 동작;
설정된 기간 동안 상기 적어도 하나 이상의 충전기에 대한 사용 빈도를 측정하고, 적어도 하나 이상의 충전기가 위치한 전기차 충전소의 평면도 및 상기 적어도 하나 이상의 충전기를 사용하는 차량의 동선 데이터를 획득하는 동작;
상기 전기차 충전소의 평면도, 차량의 동선 데이터 및 충전기에 대한 사용 빈도에 기반하여 피크 타임에 지정된 수준 이상의 전력을 필요로 하는 충전기를 제 1 그룹으로 분류하는 동작;및
상기 제 1 그룹에 해당하는 충전기에 대해서는 상기 제 1 그룹이 아닌 충전기와 비교하여 상대적으로 평소 충전량을 높게 유지하고, 급속 충전을 지원하도록 제어하는 동작을 포함하고,
상기 ESS의 충전 상태(SOC : State of Charge)를 확인하여 상기 ESS의 충전량을 측정하는 동작은
제1 설정값보다 상기 ESS의 충전량이 더 작은지 여부를 판단하는 동작;
상기 ESS의 충전량이 상기 제 1 설정값 미만임에 기반하여 상기 ESS 와 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 충전기를 이용하여 상기 ESS를 상기 제 1 설정값 이상으로 충전하고,
상기 ESS의 충전량이 상기 제 1 설정값을 초과하면서 상기 제 1 설정값 보다는 상대적으로 높은 제 2 설정값 미만임에 기반하여 태양광 발전을 통해 생산된 전력을 상기 ESS로 충전시키는 동작;및
상기 ESS의 충전량이 상기 제 2 설정값을 초과함에 기반하여 태양광 발전을 통해 생산된 전력을 전력 거래소로 전송하는 동작;
상기 ESS의 충전량이 상기 제 1 설정값보다 상대적으로 큰 제3 설정값 보다 큰 것으로 판단되면, 상기 ESS를 대기 모드로 설정하여, 상기 ESS를 통한 전력 공급이 가능한 상태로 판단하는 동작;
상기 ESS의 충전량이 상기 제3 설정값 보다 작은 것으로 판단되면, 상기 ESS를 충전 모드로 설정하여, 상기 ESS를 통한 전력 공급이 불가능한 상태로 판단하는 동작;
상기 ESS가 대기 모드로 설정되어 있는 상태에서 총 부하량이 공급 가용량 보다 많은 것으로 확인되어 상기 ESS가 방전 모드로 설정되어 있는 경우, 상기 충전기에 기준치 이상의 전기 자동차가 동시에 연결되어, 상기 ESS의 방전량이 목표값에 도달하면, 상기 ESS의 충전 상태를 다시 확인하는 동작;
상기 ESS가 충전 모드로 설정되어있는 경우, 상기 ESS의 충전 모드가 미리 정해진 기준 기간 동안 유지되면, 상기 ESS의 충전 상태를 다시 확인하는 동작
상기 ESS의 충전량이 상기 제3 설정값보다 작은 것으로 판단되면, 충전기 중 전기 자동차와 연결되어 충전 서비스를 제공하고 있는 가동 충전기가 있는지 여부를 판단하는 동작;
상기 가동 충전기가 없는 것으로 판단되면, 상기 ESS를 충전 모드로 설정하여, 상기 ESS에서 상기 충전기로 전력이 공급되지 않도록 제어하는 동작;
상기 가동 충전기가 있는 것으로 판단되면, 상기 ESS의 건강 상태(SOH : State ofHealth)를 통해 설정된 상기 제 1 설정값보다 상대적으로 작은 제4 설정값 보다 상기 ESS의 충전량이 더 작은지 여부를 판단하는 동작;
상기 ESS의 충전량이 상기 제4 설정값 보다 큰 것으로 판단되면, 상기 ESS를 대기 모드로 설정하여, 상기 ESS를 통한 전력 공급이 가능한 상태로 판단하는 동작;
상기 ESS가 대기 모드로 설정되어 있는 상태에서 상기 총 부하량이 상기 공급 가용량 보다 많은 것으로 확인되어 상기 ESS가 방전 모드로 설정되는 경우, 상기 가동 충전기와 연결된 전기 자동차의 충전이 완료되면, 상기 ESS를 충전 모드로 설정하여, 상기 ESS에서 상기 충전기로 전력이 공급되지 않도록 제어하는 동작;및
상기 ESS의 충전량이 상기 제4 설정값 보다 작은 것으로 판단되면, 상기 가동 충전기와 연결된 전기 자동차의 충전이 완료되지 않더라도, 상기 ESS를 충전 모드로 설정하여, 상기 ESS에서 상기 충전기로 전력이 공급되지 않도록 제어하는 동작을 포함하며,
상기 피크 타임은 상기 ESS 와 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 충전기가 충전을 위해 사용되는 비율이 일정 수준을 초과하거나, 상기 전기차 충전소에 진입한 차량의 수가 일정 수를 초과하거나, 현재 충전중인 차량에서 완충을 위해 필요로 하는 충전량이 일정량을 초과하는 시간대를 의미하는 방법.
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 ESS 를 이용한 전력 제공 방법은
상기 ESS에 설치되어 발전량에 대한 정보를 수집하는 센서가 전기적으로 연결된 엣지 노드를 통해 발전량에 대한 정보를 블록체인 네트워크로 업로드하는 동작;
상기 엣지 노드의 소유자에게 발전량에 비례하는 온실가스배출권 또는 상쇄배출권을 지급받는 동작;
지급된 온실가스배출권 또는 상쇄배출권에 대한 가격, 엣지 노드 ID및 엣지 노드 소유자의 ID를 포함하는 판매 정보를 상기 블록체인 네트워크 상에 업로드하는 동작;및
다른 노드 상에서 상기 온실가스배출권 또는 상쇄배출권에 대한 구매를 요청하는 트랜잭션(transaction)이 전송되고, 상기 엣지 노드 상에서 상기 온실가스배출권 또는 상쇄배출권에 대한 소유권 이전에 대한 트랜잭션이 전송됨에 기반하여 지급된 온실가스배출권 또는 상쇄배출권의 구매 정보를 상기 블록체인 네트워크 상에 업로드하는 동작을 더 포함하는 방법.
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