KR102647061B1 - 에너지 거래 vup플랫폼을 이용한 에너지가격 결정방법 - Google Patents

에너지 거래 vup플랫폼을 이용한 에너지가격 결정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다양한 종류의 에너지를 공유하기 위한 거래시 합리적으로 에너지 가격을 결정하기 위한 에너지 거래 VUP플랫폼 및 그것을 이용한 에너지가격 결정방법에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은 에너지의 사용의 계측량을 수신하는 에너지센싱부; 에너지를 공급받는 에너지수요기업의 정보를 저장하는 에너지수요기업정보부; 에너지를 공급하는 에너지공급기업의 정보를 저장하는 에너지공급기업정보부; 상기 에너지수요기업정보부 및 에너지공급기업정보부에 의한 거래당사자정보에 기초하여 에너지거래가상화맵을 생성하고, 상기 에너지센싱부에 의한 계측량 및 거래당사자정보를 이용하여 에너지가격을 결정하는 에너지거래가상화부; 상기 에너지거래가상화부에 의한 정보에 기초하여 에너지 흐름을 제어하는 에너지유통제어부를 포함하여 구성되는 에너지 거래 VUP플랫폼을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면, VUP플랫폼 상에서 에너지 가격을 최적화함으로써 전체적인 에너지 사용의 효율성을 극대화시키고 VUP플랫폼의 사용을 활성화할 수 있는 이점이 있다.

Description

에너지 거래 VUP플랫폼을 이용한 에너지가격 결정방법{METHOD FOR DETERMINING ENERGY PRICE USING THE ENERGY TRANSACTION VUP PLATFORM}
본 발명은 에너지 거래 VUP플랫폼을 이용한 에너지가격 결정방법에 관한 것이며, 구체적으로 다양한 종류의 에너지를 공유하기 위한 거래시 합리적으로 에너지 가격을 결정하기 위한 에너지 거래 VUP플랫폼을 이용한 에너지가격 결정방법에 관한 것이다.
사물인터넷기술 및 디지털트윈기술 등의 발전으로 인해, 기업의 에너지 사용 효율성을 높이려는 다양한 IT기술이 생겨나고 있다. VUP플랫폼은 대다수의 공장에서 공통적으로 사용되는 에너지 다소비 유틸리티 설비에 대해 가상화 및 이를 통한 에너지 공유거래를 가능하도록 한다. 또한, 이를 통해 설비사용효율 극대화 및 전체 에너지 절감을 가능하도록 하고 있다.
이를 위해 유틸리티 설비에 다양한 IoT 센서들을 설치해 데이터를 수집하고, 블록체인을 통해 거래의 안전성을 보장하며 실물 에너지의 이동 및 전달을 위한 인프라를 구축한다. VUP플랫폼에 수요/공급 기업으로 등록된 업체간 원활한 거래를 위해 다양한 IT기술을 통해 가격결정, 상태관리, 비용관리 등의 업무를 지원한다.
에너지 거래방법에 대한 종래기술인 공개특허 제10-2022-0060463호(신재생 에너지의 동적 각격 및 수용에 기초한 에너지 거래방법 및 시스템)에 의하면, 에너지 컨슈머로부터 상기 에너지 컨슈머가 필요로 하는 에너지 수요가 포함된 수요 정보를 수신하는 단계; 상기 수요 정보에 기초하여 상기 에너지 컨슈머의 수요를 충족하기 위하여 필요한 에너지 프로바이더의 발전량을 결정하는 단계; 상기 발전량에 따라 상기 에너지 컨슈머가 에너지를 구매하기 위하여 지불해야 하는 발전 가격을 결정하는 단계; 및 상기 발전 가격에 따라 상기 에너지 컨슈머와 에너지 거래를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 에너지 프로바이더는, 상기 에너지 거래에 따라 에너지 컨슈머에게 에너지를 공급하는 방법이 기재되어 있다.
하지만, 이러한 종래기술에 의하면 먼저 에너지 수요를 알아야 에너지 프로바이더의 발전량이 결정되므로 VUP플랫폼에 적용하기는 현실적으로 어렵다. VUP플랫폼은 에너지 공급자가 남는 에너지를 공유해서 사용하려는 구조이지 수요자에게 일방적으로 공급량을 맞추어 주는 구조가 아니기 때문이다.
따라서, VUP플랫폼에서 효율적으로 에너지 가격을 결정할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것이며, 에너지 가격을 최적화시킴으로써 전체적인 에너지 사용의 효율성을 극대화시키고 VUP플랫폼의 사용을 활성화할 수 있는 에너지 거래 VUP플랫폼 및 그것을 이용한 에너지가격 결정방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 에너지의 사용의 계측량을 수신하는 에너지센싱부; 에너지를 공급받는 에너지수요기업의 정보를 저장하는 에너지수요기업정보부; 에너지를 공급하는 에너지공급기업의 정보를 저장하는 에너지공급기업정보부; 상기 에너지수요기업정보부 및 에너지공급기업정보부에 의한 거래당사자정보에 기초하여 에너지거래가상화맵을 생성하고, 상기 에너지센싱부에 의한 계측량 및 거래당사자정보를 이용하여 에너지가격을 결정하는 에너지거래가상화부; 상기 에너지거래가상화부에 의한 정보에 기초하여 에너지 흐름을 제어하는 에너지유통제어부를 포함하여 구성되는 에너지 거래 VUP플랫폼을 제공한다.
상기 에너지거래가상화부는 상기 에너지공급기업정보부에 의한 에너지 공급가능량, 유틸리티 설비구동비용 및 유틸리티 설비효율, 에너지수요기업정보부에 의한 에너지 수요량, 에너지수요기업과 에너지공급기업과의 거리정보에 기초하여 에너지 거래가격을 결정하는 것이 바람직하다.
상기 에너지거래가상화부는 에너지거래가상화맵에 포함된 에너지수요기업의 총에너지수요량을 에너지거래가상화맵에 포함된 에너지공급기업의 총공급가능량으로 나눈 총사용비율을 산출하고, 상기 총사용비율이 설정값 이상인 경우 에너지 가격을 상승시키는 것이 바람직하다.
상기 에너지유통제어부는 특정 에너지수요기업으로부터 사용신호가 수신된 경우 에너지거래가상화부로부터 정보를 받아 상기 에너지수요기업에 연결된 에너지공급기업을 검색하고, 상기 에너지공급기업 각각에 대하여 공급률을 계산한 후, 상기 공급률이 설정값 이하인 에너지공급기업을 검출하고 상기 검출된 에너지공급기업 중 가장 가격이 낮은 에너지공급기업으로부터 에너지를 공급받도록 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, VUP플랫폼 상에서 에너지 가격을 최적화함으로써 전체적인 에너지 사용의 효율성을 극대화시키고 VUP플랫폼의 사용을 활성화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 에너지수요기업 및 에너지공급기업의 수익성을 효율적으로 조절하고 에너지 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 에너지 거래 VUP플랫폼의 구성도;
도 2는 본 발명에 의한 에너지 거래방법을 설명하기 위한 설명도;
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 에너지거래가상화맵의 예시도.
본 발명에 의한 구체적인 실시예의 구성 및 작용에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 에너지 거래 VUP플랫폼(Virtual Utility Plant Platform)은 서버형태로 구성될 수 있으며, 에너지센싱부(200), 에너지수요기업정보부(300), 에너지수요기업정보부(400), 에너지거래가상화부(500), 에너지유통제어부(600)를 포함하여 구성된다.
상기 에너지 거래 VUP플랫폼은 에너지 배관에 의해 연결되어 있는 에너지수요기업 및 에너지공급기업 사이에서 최적의 에너지 가격을 결정하여 효율적으로 에너지 거래가 이루어질 수 있도록 한다.
상기 거래가 이루어지는 에너지는 예를 들어 스팀, 온수, 압축공기 등이 될 수 있다.
에너지수요기업과 에너지공급기업 사이에 설치되는 에너지배관에는 에너지의 흐름량을 계측하는 IoT센서가 구비되어 에너지 사용량을 계측하게 된다. 또한, 상기 에너지센싱부(200)에서는 상기 IoT센서에 의해 계측된 에너지 사용량 정보를 수신하여 표준 프로토콜로 변환한다.
상기 에너지수요기업정보부(300)는 VUP플랫폼에 속한 에너지수요기업에 대한 정보를 저장하고 업데이트한다. 상기 에너지수요기업정보부에 저장되는 정보는 에너지수요기업의 ID, 에너지수요량, 에너지구매가격, 연결된 에너지공급기업의 ID, 연결된 에너지공급기업과의 거리, 에너지 거래이력 등이 포함된다.
상기 에너지공급기업정보부(400)는 VUP플랫폼에 속한 에너지공급기업에 대한 정보를 저장하고 업데이트한다. 상기 에너지공급기업정보부에 저장되는 정보는 에너지공급기업의 ID, 에너지공급가능량, 에너지판매가격, 연결된 에너지수요기업의 ID, 연결된 에너지수요기업과의 거리, 유틸리티 효율등급, 에너지 거래이력 등이 포함된다.
상기 에너지거래가상화부(500)는 상기 에너지수요기업정보부(300) 및 에너지공급기업정보부(400)에 의한 거래당사자정보에 기초하여 에너지거래가상화맵을 생성한다.
상기 에너지거래가상화맵은 VUP플랫폼에 속한 에너지수요기업과 에너지공급기업과의 대응관계 및 에너지 거래상태를 표시하여 전체 에너지 거래가 효율적으로 이루어질 수 있도록 한 것으로서, 예를 들어, 도 3을 참조하면 에너지원인 스팀에 대해 에너지수요기업1이 선택되면 에너지거래가상화맵은 에너지수요기업1에 에너지 배관이 연결된 에너지공급기업을 에너지수요기업정보부를 통해 검색하여 에너지공급기업1, 에너지공급기업2, 에너지공급기업3을 검출하고 에너지거래가상화맵에 빨간색 등으로 알 수 있도록 표시하여 준다.
또한, 에너지거래가상화맵은 현재 선택된 에너지수요기업과 에너지공급기업 사이에 공급되고 있는 에너지의 거래상태를 표시하여 줄 수 있다. 즉, 에너지거래가상화맵은 에너지수요기업정보부 및 에너지센싱부로부터 관련된 데이터를 수신받아 현재 거래상태에 관련된 데이터를 시각적으로 보여준다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 에너지거래가상화맵은 현재 에너지수요기업1이 에너지공급기업2로부터 스팀을 공급받고 있는 상태임을 파란색으로 표시하여 주며, 에너지수요기업1과 에너지공급기업2 사이의 거리가 4.5km, 시간당 70,000kcal의 스팀 공급중, 에너지 거래가격은 kcal당 0.5원, 에너지공급기업2의 스팀 유틸리티의 에너지효율 등급은 3등급으로 표시된다.
한편, 상기 에너지거래가상화부(500)는 에너지센싱부에 의한 계측량 및 거래당사자정보를 이용하여 에너지 가격을 결정한다.
구체적으로, 상기 에너지거래가상화부에서는 에너지공급기업정보부에 의해 해당 에너지공급기업의 에너지공급가능량, 유틸리티 설비구동비용 및 유틸리티 설비효율등급을 검출하고, 에너지수요기업정보부에 의해 에너지 수요량, 에너지수요기업과 에너지공급기업과의 거리정보를 검출한 다음 각각의 요소에 가중치를 곱하여 기본에너지가격을 산출한다.
상기 유틸리티 설비구동비용은 원재료비용 및 인건비를 포함하여 산정되며, 원재료비용은 에너지를 공급하기 위한 비용으로서 전기, 기름, 석탄, 가스 등의 비용이 포함될 수 있다.
에너지거래가상화부에서는 상기 에너지수요기업과 에너지공급기업과의 거리정보 및 배관상태에 기초하여 에너지이송비용을 산출하며, 배관상태는 이송 중 열손실을 고려하여 배관재질, 배관통과지역, 배관설치기간 등에 따라 상태등급이 결정될 수 있다.
상기 에너지가격의 변동은 일정시간마다 변동될 수 있으며, 에너지공급기업의 에너지공급가능량은 하루에 공급가능한 에너지량일 수 있다.
한편, 에너지거래가상화부에서는 에너지거래가상화맵에 포함된 에너지수요기럽의 에너지수요량을 모두 합산하여 총에너지수요량을 계산하고, 또한, 에너지거래가상화맵에 포함된 에너지공급기업의 에너지공급가능량을 모두 합산하여 총공급가능량을 계산한 다음 총에너지수요량을 총공급가능량으로 나눈 총사용비율에 기초하여 가격의 증감을 결정할 수 있다.
예를 들어, 에너지거래가상화부에서는 상기 총사용비율이 설정값 이상인 경우 에너지 가격을 기본에너지가격에서 일정 비율로 상승시킬 수 있으며, 상기 총사용비율이 다른 설정값 이하인 경우 에너지 가격을 일정 비율로 하락시킬 수 있다.
상기 에너지수요기업의 에너지수요량은 사용자에 의해 미리 입력된 값을 이용하거나 과거 해당 에너지수요기업의 거래이력을 이용하여 예측된 에너지수요량을 이용할 수도 있다. 이때, 에너지수요량을 예측하기 위하여 머신러닝이나 딥러닝 등과 같은 인공지능이 활용될 수 있다.
상기 에너지수요기업에는 거래가능한 에너지공급기업과의 사이에 설치된 에너지배관을 모은 에너지제어부가 설치될 수 있다. 상기 에너지제어부에는 각 에너지배관의 흐름을 제어하는 제어밸브를 포함할 수 있으며, 에너지유통제어부(600)는 상기 제어밸브에 제어신호를 송수신하여 각 에너지배관의 흐름을 제어한다.
구체적으로, 상기 에너지유통제어부(600)는 특정 에너지수요기업으로부터 에너지 제어부에 구비된 작동 스위치 등을 통하여 에너지 사용신호가 수신된 경우 에너지거래가상화부(500)로부터 정보를 받아 상기 에너지수요기업과 에너지배관이 연결되어 거래가능한 에너지공급기업을 검색한다.
또한, 검색된 에너지공급기업 각각에 대하여 공급률을 계산한다. 상기 공급률은 특정 에너지공급기업에서 현재 에너지를 공급하고 있는 에너지수요기업의 예상 에너지수요량의 총합을 상기 에너지공급기업의 에너지공급가능량으로 나눈 값이다.
에너지유통제어부에서는 각 에너지공급기업의 공급률을 계산하여, 공급률이 설정값 이하인 에너지공급기업을 검출한다. 예를 들어, 공급률 설정값은 0.75가 될 수 있으며, 이때, 에너지유통제어부에서는 공급률이 0.75 이하인 에너지공급기업을 검출한다.
그리고, 에너지유통제어부는 검출된 에너지공급기업 중 상기 에너지거래가상화부에 의해 결정된 기본에너지가격이 가장 낮은 에너지공급기업을 선택하여 선택된 에너지공급기업에 연결된 에너지배관을 통해 에너지를 공급받을 수 있도록 제어한다.
또한, 현재 공급받는 에너지공급기업의 에너지공급가능량이 최저설정값 이하로 떨어진 경우에 에너지유통제어부에서는 다시 각 에너지공급기업의 공급률을 계산하여 설정값 이하인 에너지공급기업을 검출한 후, 기본에너지 가격이 가장 낮은 에너지공급기업을 다시 선택하여 에너지를 공급받을 수 있도록 제어한다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
200 : 에너지센싱부 300 : 에너지수요기업정보부
400 : 에너지공급기업정보부 500 : 에너지거래가상화부
600 ; 에너지유통제어부

Claims (3)

  1. 에너지수요기업과 에너지공급기업 사이에 설치되는 에너지배관을 통해 스팀, 온수 또는 압축공기의 거래가 이루어지는 VUP플랫폼에서,
    에너지센싱부에 의해 에너지의 사용의 계측량을 수신하는 단계;
    에너지수요기업정보부에 의해 에너지를 공급받는 에너지수요기업의 정보를 저장하는 단계;
    에너지공급기업정보부에 의해 에너지를 공급하는 에너지공급기업의 정보를 저장하는 단계;
    에너지거래가상화부에 의해 상기 에너지수요기업정보부 및 에너지공급기업정보부에 의한 거래당사자정보에 기초하여 에너지거래가상화맵을 생성하고, 상기 에너지센싱부에 의한 계측량 및 거래당사자정보를 이용하여 에너지가격을 결정하는 단계;
    에너지유통제어부에 의해 상기 에너지거래가상화부에 의한 정보에 기초하여 제어밸브에 제어신호를 송수신하여 각 에너지배관의 에너지 흐름을 제어하는 단계를 수행하며,
    상기 에너지거래가상화부는 상기 에너지공급기업정보부에 의한 에너지 공급가능량, 유틸리티 설비구동비용 및 유틸리티 설비효율을 검출하고, 에너지수요기업정보부에 의한 에너지 수요량, 에너지수요기업과 에너지공급기업과의 거리정보를 검출하여 각각의 요소에 가중치를 곱하여 기본에너지가격을 산출하며,
    상기 에너지유통제어부는,
    특정 에너지수요기업으로부터 에너지 제어부에 구비된 작동 스위치 등을 통하여 에너지 사용신호가 수신된 경우 에너지거래가상화부(500)로부터 정보를 받아 상기 에너지수요기업과 에너지배관이 연결되어 거래가능한 에너지공급기업을 검색하는 단계;
    검색된 에너지공급기업 각각에 대하여 특정 에너지공급기업에서 현재 에너지를 공급하고 있는 에너지수요기업의 예상 에너지수요량의 총합을 상기 에너지공급기업의 에너지공급가능량으로 나눈 값인 공급률을 계산하고, 공급률이 설정값 이하인 에너지공급기업을 검출하는 단계;
    검출된 에너지공급기업 중 상기 에너지거래가상화부에 의해 결정된 기본에너지가격이 가장 낮은 에너지공급기업을 선택하여 선택된 에너지공급기업에 연결된 에너지배관을 통해 에너지를 공급받을 수 있도록 제어하는 단계를 수행하는 에너지 거래 VUP플랫폼을 이용한 에너지가격 결정방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에너지거래가상화부는 에너지거래가상화맵에 포함된 에너지수요기업의 총에너지수요량을 에너지거래가상화맵에 포함된 에너지공급기업의 총공급가능량으로 나눈 총사용비율을 산출하고, 상기 총사용비율이 설정값 이상인 경우 에너지 가격을 상승시키는 것을 특징으로 하는 에너지 거래 VUP플랫폼을 이용한 에너지가격 결정방법.
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