KR20130142491A

KR20130142491A - 전력 운송 시스템 및 이를 이용한 전력 운송 방법

Info

Publication number: KR20130142491A
Application number: KR1020120065752A
Authority: KR
Inventors: 강정수; 박찬민
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2013-12-30
Also published as: KR101497604B1

Abstract

본 발명에 따른 전력 운송 시스템은, 발전 장치 및 제1 고정형 전력 저장 장치 중 적어도 어느 하나가 설치되어 전력을 공급하는 전력 공급 유닛; 상기 전력 공급 유닛으로부터 공급 받은 전력을 저장하는 이동형 전력 저장 장치가 탑재된 적어도 하나의 전력 운송 유닛; 및 상기 운송 유닛에 의해 운송된 전력을 공급 받아 저장하는 제2 고정형 전력 저장 장치가 설치된 전력 수급 유닛을 포함한다.
본 발명에 따르면, 생산된 전력을 전력 수요지에 배분함에 있어서, 각 전력 수요지의 전력 수요량을 고려하여 원활히 배분할 수 있을 뿐만 아니라, 전력을 운송함에 있어서 대규모의 송전 시설을 갖출 필요가 없게 됨으로써 시스템 구축을 위한 비용이 절감되고, 시스템의 유지가 용이하게 된다.

Description

전력 운송 시스템 및 이를 이용한 전력 운송 방법{Electric power transportation system and Method of Electric power transport using the same}

본 발명은 전력 운송 시스템 및 이를 이용한 전력 운송 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 전력 저장 장치가 탑재된 운송 수단을 이용하는 전력 운송 시스템 및 이를 이용한 전력 운송 방법에 관한 것이다.

현대 사회는 대량의 전기 에너지에 의해 유지되고 있다고 해도 과언이 아니다. 많은 사람이 공조 시스템에 의해 쾌적화된 건물에서 지내며, 휴대전화를 이용하여 멀리 떨어진 사람과 통화하며, 지하철을 이용하여 원하는 장소로 이동한다. 이처럼, 전기는 물과 공기처럼 그 존재마저 인식하지 못할 정도로 현대 사회의 구석구석까지 침투하여 중심 에너지원으로 사용되고 있다.

한편, 세계의 인구는 산업 혁명을 이후로 급격하게 증가하였다. 2012년 현재 전 세계 인구는 약70억 명으로 추정되고 있으며, 매년 1억 명씩 계속 증가하여 2050년에는 전 세계 인구가 100억 명을 돌파할 것으로 예상되고 있다.

인구의 폭발적 증가로 인해 떠오르는 문제는 식량위기와 에너지위기이다. 특히, 전술한 것과 같이 현대인의 편리하고 쾌적한 생활 유지를 위해 대량의 전기 에너지를 소비하고 있어 에너지문제는 커다란 위기로 다가올 것이다. 이러한 사회 유지에 필요한 전기 에너지는 크게 화력 발전과 원자력 발전에 의해 생산되어 공급되고 있다.

화력 발전은 화석 연료인 석유, 석탄, 천연가스 등을 주 에너지원으로 이용하여 전기를 생성한다. 화력 발전은 화석 연료를 연소시켜 얻은 열 에너지로 물을 끓여 증기를 만들고, 증기의 압력을 이용하여 터빈을 구동시켜 발전하는 방식이다. 그러나, 화석 연료는 지구상에 매장량이 제한되어 있다. 현재 전 세계적으로 1년간 사용하는 화석 연료를 석유로 환산하면 약 100억 톤이다. 이와 같은 대량 소비가 지속될 경우, 석유는 45년, 천연가스는 55년, 석탄은 230년 후에 모두 고갈될 것으로 예상된다.

반면, 원자력 발전은 환경 문제를 야기하지 않는다는 점에서 화석 연료를 이용한 발전 방식에 비해 장점을 가지고 있다. 그러나, 원자력 발전의 원료인 우라늄은 그 매장량이 전 세계적으로 50년간 사용할 수 있는 양으로 매우 제한적이다.

이처럼 현대 사회는 전력 수요 증대로 인한 전력 부족 현상을 겪고 있으며, 이를 해결하기 위한 다양한 방안들이 제시되고 있으며, 일 예로서 태양열, 풍력, 조력 등을 이용하여 생산되는 신재생 에너지에 많은 관심이 집중되고 있다.

그러나, 이러한 신재생 에너지는 자연 현상에 의존하는 것이므로 원하는 시간에, 예를 들어 전력 수요가 급증하는 시간에 요구되는 전력을 공급하도록 제어하기 어려운 단점이 있다.

따라서, 현대 사회가 겪는 전력 부족 현상에 대한 방안으로서 더 많은 전력을 생산하는 것 이외에 이미 생산된 전력이 좀 더 효율적으로 사용될 수 있도록 하는 방안, 예컨데 전력 생산 시설에 의해 생산된 전력 또는 전력 잉여 지역의 건물 등에 저장된 잉여 전력을 전력 부족 지역으로 운송하여 공급하는 방안 등이 절실히 요구되는 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 전력 수요가 상대적으로 적은 지역의 잉여 전력을 전력 수요가 상대적으로 많은 지역으로 효율적으로 공급할 수 있는 전력 운송 시스템 및 이를 이용한 전력 운송 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전력 운송 시스템은, 발전 장치 및 제1 고정형 전력 저장 장치 중 적어도 어느 하나가 설치되어 전력을 공급하는 전력 공급 유닛; 상기 전력 공급 유닛으로부터 공급 받은 전력을 저장하는 이동형 전력 저장 장치가 탑재된 적어도 하나의 전력 운송 유닛; 및 상기 운송 유닛에 의해 운송된 전력을 공급 받아 저장하는 제2 고정형 전력 저장 장치가 설치된 전력 수급 유닛을 포함할 수 있다.

상기 전력 공급 유닛은, 공장, 발전 시설물 및 스마트 빌딩 중 선택된 적어도 어느 하나의 건물일 수 있다.

상기 발전 장치는, 수력, 조력, 화력, 원자력, 및 신재생 에너지 중 선택된 적어도 어느 하나를 이용하여 전력을 생산하는 장치일 수 있다.

상기 신재생 에너지는, 태양열, 태양광, 풍력, 지열 및 해양 에너지 중 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다.

상기 전력 공급 유닛은, 상기 발전 장치 및 제1 고정형 전력 저장 장치 중 적어도 어느 하나와 상기 제1 이동형 전력 저장 장치 사이를 연결하는 전력 공급 단자를 구비할 수 있다.

상기 전력공급 유닛은, 상기 발전 장치, 제1 고정형 전력 저장 장치 및 상용 전원 중 선택된 적어도 어느 하나로부터 전력을 공급 받는 전기 장치를 구비할 수 있다.

상기 제1 고정형 전력 저장 장치는, 상기 발전 장치 및 상용 전원 중 선택된 적어도 어느 하나로부터 전력을 공급 받아 저장할 수 있다.

상기 전력 운송 유닛은, 차량, 열차, 선박, 항공기, 자전거 및 카트 중 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다.

상기 전력 운송 유닛은, 동력에 필요한 전력의 적어도 일부를 상기 이동형 전력 저장 장치로부터 공급 받는 전기 동력 장치 또는 하이브리드 동력 장치를 구비할 수 있다.

상기 전력 운송 유닛은, 상기 전력 공급 유닛에 설치된 발전 장치 및 제1 고정형 전력 저장 장치 중 적어도 어느 하나와 상기 이동형 전력 저장 장치 사이를 연결하는 충방전 커넥터를 구비할 수 있다.

상기 전력 수급 유닛은, 상용 전원 및 상기 제2 고정형 전력 저장 장치 중 선택된 적어도 어느 하나로부터 전력을 공급 받는 전기 장치를 구비하는 건물일 수 있다.

상기 건물은, 상기 이동형 전력 저장 장치 및 제2 고정형 전력 저장 장치 사이를 연결하는 전력 수급 단자를 구비할 수 있다.

상기 전력 수급 단자는, 상기 건물의 외부에 설치될 수 있다.

한편, 상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전력 운송 시스템은, 발전 장치 및 제1 고정형 전력 저장 장치 중 적어도 어느 하나가 설치된 전력 공급 유닛; 상기 전력 공급 유닛으로부터 공급 받은 전력을 저장하는 제1 이동형 전력 저장 장치가 탑재된 제1 전력 운송 유닛; 상기 제1 전력 운송 유닛에 의해 운송된 전력을 공급 받아 저장하는 제2 이동형 저장 장치가 탑재된 제2 전력 운송 유닛; 및 상기 제2 전력 운송 유닛에 의해 운송된 전력을 공급 받아 저장하는 제2 고정형 전력 저장 장치가 설치된 전력 수급 유닛을 포함할 수 있다.

상기 제1 전력 운송 유닛은 상기 제1 이동형 전력 저장 장치와 연결되는 제1 충방전 커넥터를 구비하고, 상기 제2 전력 운송 유닛은 상기 제2 이동형 전력 저장 장치와 연결되는 제2 충방전 커넥터를 구비하며, 상기 제1 이동형 전력 저장 장치와 제2 이동형 전력 저장 장치 사이의 전력 교환은 상기 제1 충방전 커넥터 및 제2 충방전 커넥터 사이의 결합에 의해 이루어질 수 있다.

상기 전력 운송 시스템은, 상기 제1 전력 운송 유닛 및 제2 전력 운송 유닛의 사이를 연결하는 전력 스테이션을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 전력 운송 유닛은 상기 제1 이동형 전력 저장 장치와 연결되는 제1 충방전 커넥터를 구비하고 상기 제2 전력 운송 유닛은 상기 제2 이동형 전력 저장 장치와 연결되는 제2 충방전 커넥터를 구비하며, 상기 전력 스테이션은 상기 제1 충방전 커넥터와 연결되는 제1 충방전 단자 및 상기 제2 충방전 커넥터와 연결되는 제2 충방전 단자를 구비할 수 있다.

상기 전력 스테이션은, 상기 제1 이동형 전력 저장 장치 및 제2 이동형 전력 저장 장치 사이에 연결되는 제3 고정형 전력 저장 장치를 구비할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전력 운송 방법은, (a) 전력 운송 유닛에 탑재된 전력 저장 장치를 이용하여 전력 공급 유닛으로부터 전력을 충전 받는 단계; (b) 상기 (a)단계에서 충전된 상기 전력을 상기 전력 운송 유닛을 이용하여 운송하는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계에서 운송된 전력을 전력 수급 유닛에 설치된 전력 저장 장치에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전력 운송 방법은, (a) 제1 전력 운송 유닛에 탑재된 전력 저장 장치를 이용하여 전력 공급 유닛으로부터 전력을 충전 받는 단계; (b) 상기 (a)단계에서 저장된 전력을 상기 제1 전력 운송 유닛을 이용하여 운송하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 운송된 상기 전력을 제2 전력 운송 유닛에 탑재된 전력 저장 장치에 공급하는 단계; (d) 상기 (c)단계에서 공급 받은 전력을 상기 제2 전력 운송 유닛을 이용하여 운송하는 단계; 및 (e) 상기 (d)단계에서 운송된 전력을 전력 수급 유닛에 설치된 전력 저장 장치에 공급하는 단계를 포함할 수도 있다.

상기 (c)단계는, 상기 제1 전력 운송 유닛에 탑재된 전력 저장 장치에 저장된 전력을 전력 스테이션을 통해 상기 제2 전력 운송 유닛에 탑재된 전력 저장 장치에 공급하는 단계일 수 있다.

상기 (c)단계는, (c1) 상기 제1 전력 운송 유닛에 탑재된 전력 저장 장치에 저장된 전력을 상기 전력 스테이션에 설치된 전력 저장 장치에 임시 저장하는 단계; 및 (c2) 임시 저장된 상기 전력을 상기 제2 전력 운송 유닛에 탑재된 전력 저장 장치에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 생산된 전력을 전력 수요지에 배분함에 있어서, 각 전력 수요지의 전력 수요량을 고려하여 원활히 배분할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전력을 운송함에 있어서 대규모의 송전 시설을 갖출 필요가 없게 됨으로써 시스템 구축을 위한 비용이 절감되고, 시스템의 유지가 용이하게 된다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 운송 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 운송 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 운송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 운송 방법을 나타내는 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 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 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 운송 시스템(100)을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 운송 시스템을 나타내는 블록도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 운송 시스템을 나타내는 개념도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 운송 시스템(100)은 전력 공급 유닛(10), 전력 운송 유닛(20) 및 전력 수급 유닛(30)을 포함한다.

상기 전력 공급 유닛(10)은 생산 및/또는 저장된 전력 중 적어도 일부를 전력 운송 유닛(20)에 전달하는 것으로서, 발전 장치(11), 제1 고정형 전력 저장 장치(12), 제1 상용 전원(13) 및 전력 공급 단자(14)를 구비할 수 있다. 이러한 전력 공급 유닛(10)의 예로는 공장, 발전 시설물(도 2 참조) 또는 스마트 빌딩(도 3 참조) 등과 같은 건물들을 들 수 있다. 여기서, 스마트 빌딩이라 함은 건물의 냉·난방, 조명, 전력 시스템의 자동화와 자동 화재 감지 장치, 보안 경비, 정보통신망의 기능과 사무 능률 및 환경을 개선하기 위한 사무 자동화를 홈 네트워크로 통합한 고기능 첨단 건물을 일컫는다.

상기 발전 장치(11)는 수력, 조력, 화력, 원자력, 신재생 에너지 등을 이용하여 전력을 생산하는 장치이며, 여기서, 신재생 에너지라 함은 태양열 에너지, 태양광 에너지, 풍력, 지열 에너지 또는 해양 에너지 등을 의미한다.

발전 장치(11)에 의해 생산된 전력의 적어도 일부는 전력 운송 유닛(20)을 통해 전력 수급 유닛(30)에 공급된다. 뿐만 아니라, 상기 발전 장치(11)에 의해 생산되는 전력은 전력 공급 유닛(10)에 구비된 각종 전기 장치를 작동시키는데 사용될 수도 있다.

상기 제1 고정형 전력 저장 장치(12)는 발전 장치(11) 및/또는 제1 상용 전원(13)과 연결되는 것으로서, 이들로부터 생산 및/또는 공급되는 전력을 복수개의 이차전지를 이용하여 저장할 수 있다. 상기 제1 고정형 전력 저장 장치(12)에 저장된 전력 중 적어도 일부는, 발전 장치(11)에 의해 생산된 전력과 마찬가지로, 필요에 따라 전력 운송 유닛(20)을 통해 전력 수급 유닛(30)에 공급될 수 있을 뿐만 아니라 전력 공급 유닛(10)에 구비된 조명, TV, 청소기, 엘리베이터 등과 같은 각종 전기 장치를 작동시키는데 사용될 수도 있다.

상기 제1 상용 전원(13)은 전력 공급 유닛(10)에 구비된 각종 전기 장치에 전력을 공급할 뿐만 아니라, 전력 공급 유닛(10)의 전력 수요가 많지 않은 경우에는 제1 고정형 전력 저장 장치(12)에 전력을 공급함으로써 전력이 비축되도록 할 수도 있다.

상기 전력 공급 단자(14)는 발전 장치(11) 및 제1 고정형 전력 저장 장치(12) 중 적어도 어느 하나와 전력 운송 유닛(20) 사이에 연결되어 전력 이동의 통로 역할을 한다. 상기 전력 공급 단자(14)는 전력 공급 유닛(10)과 전력 운송 유닛(20) 사이의 전력 교환이 용이하게 이루어질 수 있도록 전력 공급 유닛(10)의 외부에 설치될 수 있다.

상기 전력 운송 유닛(20)은 전력 공급 유닛(10)의 발전 장치(11)로부터 생산된 전력 및/또는 제1 고정형 전력 저장 장치(12)에 저장된 전력을 공급 받아 전력 수급 유닛(30)이 위치하는 곳까지 운송하여 공급하는 것으로서, 이동형 전력 저장 장치(21) 및 이동형 전력 저장 장치(21)에 연결되는 충방전 커넥터(22)를 구비한다. 이러한 전력 운송 유닛(20)의 예로는 차량, 열차, 선박, 항공기, 자전거 또는 카트 등을 들 수 있다. 비록, 본 발명의 도 2 및 도 3에서는 상기 전력 운송 유닛(20)이 차량인 경우만을 도시하고 있으나, 이는 도면 도시상의 편의를 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 전력 공급 유닛(10) 및 전력 수급 유닛(30)이 위치한 곳의 교통망 등을 고려하여 다양한 형태의 운송 유닛이 적용될 수 있음은 자명한 것이다. 한편, 상기 전력 운송 유닛(20)은 전력 공급 유닛(10)으로부터 공급 받은 전력을 운송하는 과정에서 그 중 일부를 사용하여 동력을 발생시키는 전기 동력 장치(미도시) 또는 하이브리드 동력 장치(미도시)를 구비할 수도 있다.

상기 이동형 전력 저장 장치(21)는 복수개의 이차전지를 이용하여 전력 공급 유닛(10)으로부터 공급 받은 전력을 저장한다. 상기 이동형 전력 저장 장치(21)는 상기 전력 운송 유닛(20)이 충전 모드에 있는 경우 충방전 커넥터(22) 및 전력 공급 단자(14)를 통해 전력 공급 유닛(10)과 연결됨으로써 전력을 공급 받는 한편, 전력 운송 유닛(20)이 방전 모드에 있는 경우에는 충방전 커넥터(22)를 통해 전력 수급 유닛(30)에 전력을 공급한다.

상기 전력 수급 유닛(30)은 전력 운송 유닛(20)에 의해 운송되어 온 전력을 공급 받아 저장 및/또는 사용하는 건물로서, 제2 고정형 전력 저장 장치(31), 제2 상용 전원(32) 및 전력 수급 단자(33)를 구비할 수 있다.

상기 제2 고정형 전력 저장 장치(31)는 전력 운송 유닛(20)이 방전 모드에 있는 경우 전력 운송 유닛(20)에 탑재된 이동형 전력 저장 장치(21)와 연결되는 것으로서, 복수개의 이차전지를 이용하여 이동형 전력 저장 장치(21)로부터 공급되는 전력을 저장할 수 있다.

상기 제2 상용 전원(32)은 전력 수급 유닛(30)에 구비된 각종 전기 장치에 전력을 공급할 뿐만 아니라, 제2 고정형 전력 저장 장치(31)에 연결되어 전력 수급 유닛(30)의 전력 수요가 없거나 많지 않을 때 제2 고정형 전력 저장 장치(31)에 전력을 공급함으로써 전력이 비축되도록 할 수도 있다.

상기 전력 수급 단자(33)는 제2 고정형 전력 저장 장치(31)와 연결되어 제2 고정형 전력 저장 장치(31)와 이동형 전력 저장 장치(21) 사이의 전력 교환을 위한 통로의 역할을 한다. 즉, 상기 전력 수급 단자(33)는 전력 운송 유닛(20)이 방전 모드에 있는 경우 전력 운송 유닛(20)의 충방전 커넥터(22)와 연결됨으로써 이동형 전력 저장 장치(21)와 제2 고정형 전력 저장 장치(31) 사이가 전기적으로 연결되도록 한다.

한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 전력 수급 유닛(30)은 전력 공급 유닛(10)과 마찬가지로 발전 장치를 더 구비할 수도 있다. 이 경우, 상기 전력 수급 유닛(30)은 전력 공급 유닛(10)과 유사하거나 동일한 구성을 가질 수 있다. 즉, 상기 전력 공급 유닛(10)과 전력 수급 유닛(30)의 구별은 물리적인 차이점에 의해 이루어지는 것이 아니라, 전력 공급 유닛(10)이 위치하는 지역과 전력 수급 유닛(30)이 위치하는 지역 중 어느 지역이 상대적인 전력 잉여 또는 부족 지역에 해당하는지에 따라 이루어지는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 운송 시스템(100)은, 생산된 전력을 즉시 소비하지 않더라도 이를 저장해 두었다가 운송하거나 생산되는 즉시 운송하여 상대적인 전력 부족 지역에 공급함으로써 전력의 소비 효율을 높일 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 운송 시스템은, 전력 저장 장치가 탑재된 운송수단을 이용함으로써 단자 및 커넥터를 연결하는 등의 간단한 작업만으로도 전력의 공급 및 수급이 가능하게 하며, 대규모의 송전 시설의 설치 및 유지/보수에 필요한 노력과 비용을 절감시킨다.

다음은, 도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템(200)을 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템(200)은, 전력 공급 유닛(10), 제1 전력 운송 유닛(20a), 제2 전력 운송 유닛(20b) 및 전력 수급 유닛(30)을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템(200)은 앞선 실시예에 따른 전력 운송 시스템(100)과 비교하여 상호 간에 전력을 교환하는 복수의 전력 운송 유닛(20a,20b)을 포함한다는 점에서 차이가 있을 뿐, 나머지 구성요소는 동일하다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템(200)을 설명함에 있어서는 전력 운송 유닛(20a,20b)에 대해서 중점적으로 설명하기로 하며, 앞선 실시예와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1 전력 운송 유닛(20a)은 전력 공급 유닛(10)의 발전 장치(11)로부터 생산된 전력 및/또는 제1 고정형 전력 저장 장치(12)에 저장된 전력을 공급 받아 제2 전력 운송 유닛(20b)이 위치하는 곳까지 운송하여 전력을 공급하는 것으로서, 제1 이동형 전력 저장 장치(21a) 및 제1 이동형 저장 장치(21a)에 연결되는 제1 충방전 커넥터(22a)를 구비한다. 이러한 제1 전력 운송 유닛(20a)의 예시는 앞선 실시예의 전력 운송 유닛(20)과 동일하며, 전기 동력 장치 또는 하이브리드 동력 장치를 구비할 수 있다는 점 역시 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1 이동형 전력 저장 장치(21a)는 제1 전력 운송 유닛(20a)이 충전 모드에 있는 경우 제1 충방전 커넥터(22a) 및 전력 공급 단자(14)를 통해 전력 공급 유닛(10)과 연결됨으로써 전력을 공급 받는 한편, 제1 전력 운송 유닛(20a)이 방전 모드에 있는 경우에는 제1 충방전 커넥터(22a)를 통해 제2 전력 운송 유닛(20b)에 전력을 공급한다.

상기 제2 전력 운송 유닛(20b)은 제1 전력 운송 유닛(20a)에 의해 운송된 전력을 공급 받아 전력 수급 유닛(30)이 위치하는 곳까지 운송하여 전력을 공급하는 것으로서, 제2 이동형 전력 저장 장치(21b) 및 제2 이동형 전력 저장 장치(21b)에 연결되는 제2 충방전 커넥터(22b)를 구비한다. 이러한 제2 전력 운송 유닛(20b)의 예시는 앞서 설명한 제1 전력 운송 유닛(20a)과 동일하며, 전기 동력 장치 또는 하이브리드 동력 장치를 구비할 수 있다는 점 역시 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템(200)을 구성함에 있어서, 제1 전력 운송 유닛(20a)과 제2 전력 운송 유닛(20b)은 서로 다른 종류의 운송 수단으로 구성할 수 있다. 이는 교통망의 조건에 따라 더 유리한 종류의 운송 수단을 통해 전력을 운송함으로써 전력 운송의 효율성을 높이기 위함이다.

예를 들어, 상기 전력 공급 유닛(10)이 위치하는 지역은 철도망이 잘 구축되어 있고, 전력 수급 유닛(30)이 위치하는 지역은 도로망이 잘 구축되어 있는 경우에는 제1 전력 운송 유닛(20a)으로서 열차를 이용하고 제2 전력 운송 유닛(20b)으로서 차량을 이용하여 전력을 효율적으로 운송할 수 있다.

상기 제2 이동형 전력 저장 장치(21b)는 제2 전력 운송 유닛(20b)이 충전 모드에 있는 경우 제2 충방전 커넥터(22b) 및 제1 충방전 커넥터(21b)를 통해 전력 공급 유닛(10)으로부터 전력을 공급 받는 한편, 제2 전력 운송 유닛(20b)이 방전 모드에 있는 경우에는 제2 충방전 커넥터(22b) 및 전력 수급 단자(33)를 통해 전력 수급 유닛(30)에 전력을 공급한다.

한편, 본 발명의 도 4에서는 전력 운송 유닛(20a,20b)이 두 개로 구성된 경우만을 도시하고 있으나, 이는 도면 도시상의 편의 및 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 이로써 전력 운송 유닛의 개수를 한정하는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템(200)은 3개 이상의 전력 운송 유닛이 상호간의 전력 전달을 통해 전력 공급 유닛(10)과 전력 수급 유닛(30) 사이에서 전력을 운송하는 경우를 포함할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템(200)은 교통망을 고려하여 선택되는 복수개의 전력 운송 유닛을 이용함으로써 좀 더 효율적으로 전력을 운송할 수 있도록 한다.

다음은, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템(300)을 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템을 나타내는 블록도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템을 나타내는 개념도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템(300)은 전력 공급 유닛(10), 제1 전력 운송 유닛(20a), 제2 전력 운송 유닛(20b), 전력 수급 유닛(30) 및 전력 스테이션(40)을 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템(300)은 앞선 실시예에 따른 전력 운송 시스템(200)과 비교하여 전력 운송 유닛(20a,20b) 사이에서 전력 교환의 매개체 역할을 하는 전력 스테이션(40)을 더 포함한다는 점에서 차이가 있을 뿐 다른 구성요소는 동일하다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전려 운송 시스템(300)을 설명함에 있어서는 전력 스테이션(40)에 대해서 중점적으로 설명하기로 하며, 앞선 실시예와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

상기 전력 스테이션(40)은 전력 공급 유닛(10) 및 전력 수급 유닛(30) 사이에 설치되어 제1 전력 운송 유닛(20a)에 의해 운송된 전력을 임시 저장 하였다가 제2 전력 운송 유닛(20b)에 전달하는 것으로서 제3 고정형 전력 저장 장치(41) 및 제3 고정형 전력 저장 장치(41)에 연결되는 제1, 제2 충방전 단자(41,42)를 구비할 수 있다.

상기 제3 고정형 전력 저장 장치(41)는 제1 전력 운송 유닛(20a)이 방전 모드에 있는 경우 제1 충방전 단자(42) 및 제1 충방전 커넥터(22a)를 통해 제1 이동형 전력 저장 장치(21a)로부터 전력을 공급 받는 한편, 제2 전력 운송 유닛(20b)이 충전 모드에 있는 경우 제2 충방전 단자(43) 및 제2 충방전 커넥터(22b)를 통해 제2 이동형 전력 저장 장치(21b)에 전력을 공급한다.

한편, 본 발명의 도 5에서는 전력 스테이션(40)에 제3 고정형 전력 저장 장치(41)가 구비된 경우만을 도시하고 있으나, 제4 전력저장 장치(41)가 생략되고 제1 충방전 단자(42) 및 제2 충방전 단자 사이가 직접 연결됨으로써 전력 교환이 이루어지는 것도 가능하다. 이 경우, 전력 스테이션(40)은 제1 전력 운송 유닛(20a)에 의해 운송된 전력을 임시 저장 하지 않고, 곧바로 제2 전력 운송 유닛(20b)에 전달하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 운송 시스템(300)은 전력 운송 유닛(20a,20b) 사이에서 전력 교환의 매개체 역할을 하는 전력 스테이션(40)을 포함함으로써 전력 운송 유닛(20a,20b) 사이의 전력 교환이 좀 더 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.

다음은, 도 7을 참조하여 상술한 전력 운송 시스템(100)을 이용하는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 운송 방법을 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 운송 방법을 나타내는 순서도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 운송 방법은, 전력 충전 단계(S1), 전력 운송 단계(S2) 및 전력 공급 단계(S3)를 포함한다.

상기 S1 단계는, 전력 운송 유닛(20)에 탑재된 이동형 전력 저장 장치(21)를 이용하여 전력 공급 유닛(10)으로부터 전력을 충전 받는 단계이다.

상기 S2 단계는, S1 단계를 통해 저장된 상기 전력을 전력 운송 유닛(20)을 이용하여 전력 수급 유닛(30)이 위치하는 지역으로 운송하는 단계이다.

상기 S3 단계는, S2 단계를 통해 운송된 상기 전력을 전력 수급 유닛(30)에 설치된 제2 고정형 전력 저장 장치(31)에 공급하는 단계이다.

상술한 바와 같은 전력 운송 방법에 따르면, 상대적인 전력 잉여 지역으로부터 전력 부족 지역으로 전력을 용이하게 운송함으로써 생산된 전력을 좀 더 효율적으로 사용할 수 있도록 할 수 있으며, 이로써 전력 부족 현상을 해소하는데 도움이 될 수 있다.

다음은, 도 8을 참조하여 상술한 전력 운송 시스템(200,300)을 이용하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 운송 방법을 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 운송 방법을 나타내는 순서도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 운송 방법은 전력 충전 단계(S11), 제1 전력 운송 단계(S12), 제1 전력 공급 단계(S13), 제2 전력 운송 단계(S4) 및 제2 전력 공급 단계(S5)를 포함한다.

상기 S11 단계는, 제1 전력 운송 유닛(20a)에 탑재된 제1 이동형 전력 저장 장치(21a)를 이용하여 전력 공급 유닛(10)으로부터 전력을 충전 받는 단계이다.

상기 S12 단계는, S11 단계를 통해 저장된 전력을 제1 전력 운송 유닛(20a)을 이용하여 운송하는 단계이다.

상기 S13 단계는, S12 단계를 통해 운송된 전력을 제2 전력 운송 유닛(20b)에 탑재된 제2 이동형 전력 저장 장치(21b)에 공급하는 단계이다. 이 때 두 운송 유닛(20a,20b) 사이의 전력 교환은 운송 유닛(20a,20b) 각각에 구비된 제1 충방전 커넥터(22a) 및 제2 충방전 커넥터(22b)를 통해 직접 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 전력 스테이션(40)을 통해 간접적으로 이루어질 수도 있다.

아울러, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 전력 스테이션(40)은 전력의 임시 저장을 위한 제3 고정형 전력 저장 장치(41)를 구비할 수도 있다. 이 경우 상기 S13 단계는 제1 전력 운송 유닛(20a)에 탑재된 제1 이동형 전력 저장 장치(21a)에 저장된 전력을 전력 스테이션(40)에 설치된 제3 고정형 전력 저장 장치(41)에 임시 저장하는 단계(S131) 및 임시 저장된 전력을 제2 전력 운송 유닛(20b)에 탑재된 제2 이동형 전력 저장 장치(21b)에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 운송 방법을 설명함에 있어서 전력 운송 유닛(20a,20b)이 두 개인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이로써 본 발명에 이용되는 전력 운송 유닛(20a,20b)의 개수를 한정하는 것은 아니다. 즉, 앞서 전력 운송 시스템(200,300)에 대한 설명에서 언급한 바와 같이 전력 운송 유닛의 개수는 3개 이상이 될 수 있으며, 이에 따라 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 운송 방법은 전력 운송 유닛 사이의 전력 교환 단계를 2번 이상 포함할 수도 있는 것이다.

상술한 바와 같은 전력 운송 방법에 따르면, 다양한 운송 유닛의 조합을 이용하여 전력을 좀 더 효율적으로 운송할 수 있게 되며, 특히 임시 저장 단계(S131)를 거치는 경우에는 상호간에 전력을 교환하는 전력 운송 유닛의 운행 시간이 일치하지 않더라도 전력을 교환하는 것이 가능하게 된다.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명에 따른 전력 운송 시스템 및 전력 운송 방법을 이루는 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기 보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다. 즉, 본 발명에서 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위한 논리적인 구성요소에 해당하는 것이다. 따라서, 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되더라도 본 발명의 논리 구성에 따른 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭의 일치 여부와 무관하게 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10: 전력 공급 유닛 11: 발전 장치
12: 제1 고정형 전력 저장 장치 13: 제1 상용 전원
14: 전력 공급 단자 20: 전력 운송 유닛
21: 이동형 전력 저장 장치 22: 충방전 커넥터
30: 전력 수급 유닛 31: 제2 고정형 전력 저장 장치
32: 제2 상용 전원 33: 전력 수급 단자
20a: 제1 전력 운송 유닛 21a: 제1 이동형 전력 저장 장치
22a: 제1 충방전 커넥터 20b: 제2 전력 운송 유닛
21b: 제2 이동형 전력 저장 장치 22b: 제2 충방전 커넥터
40: 전력 스테이션 41: 제3 고정형 전력 저장 장치
42: 제1 충방전 단자 43: 제2 충방전 단자

Claims

발전 장치 및 제1 고정형 전력 저장 장치 중 적어도 어느 하나가 설치되어 전력을 공급하는 전력 공급 유닛;
상기 전력 공급 유닛으로부터 공급 받은 전력을 저장하는 이동형 전력 저장 장치가 탑재된 적어도 하나의 전력 운송 유닛; 및
상기 운송 유닛에 의해 운송된 전력을 공급 받아 저장하는 제2 고정형 전력 저장 장치가 설치된 전력 수급 유닛을 포함하는 전력 운송 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전력 공급 유닛은,
공장, 발전 시설물 및 스마트 빌딩 중 선택된 적어도 어느 하나의 건물인 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
제1항에 있어서,
상기 발전 장치는,
수력, 조력, 화력, 원자력, 및 신재생 에너지 중 선택된 적어도 어느 하나를 이용하여 전력을 생산하는 장치인 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
제3항에 있어서,
상기 신재생 에너지는,
태양열, 태양광, 풍력, 지열 및 해양 에너지 중 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전력 공급 유닛은,
상기 발전 장치 및 제1 고정형 전력 저장 장치 중 적어도 어느 하나와 상기 제1 이동형 전력 저장 장치 사이를 연결하는 전력 공급 단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전력공급 유닛은,
상기 발전 장치, 제1 고정형 전력 저장 장치 및 상용 전원 중 선택된 적어도 어느 하나로부터 전력을 공급 받는 전기 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제1 고정형 전력 저장 장치는,
상기 발전 장치 및 상용 전원 중 선택된 적어도 어느 하나로부터 전력을 공급 받아 저장하는 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전력 운송 유닛은,
차량, 열차, 선박, 항공기, 자전거 및 카트 중 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전력 운송 유닛은,
동력에 필요한 전력의 적어도 일부를 상기 이동형 전력 저장 장치로부터 공급 받는 전기 동력 장치 또는 하이브리드 동력 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전력 운송 유닛은,
상기 전력 공급 유닛에 설치된 발전 장치 및 제1 고정형 전력 저장 장치 중 적어도 어느 하나와 상기 이동형 전력 저장 장치 사이를 연결하는 충방전 커넥터를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전력 수급 유닛은,
상용 전원 및 상기 제2 고정형 전력 저장 장치 중 선택된 적어도 어느 하나로부터 전력을 공급 받는 전기 장치를 구비하는 건물인 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
제11항에 있어서,
상기 건물은,
상기 이동형 전력 저장 장치 및 제2 고정형 전력 저장 장치 사이를 연결하는 전력 수급 단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
제12항에 있어서,
상기 전력 수급 단자는,
상기 건물의 외부에 설치된 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
발전 장치 및 제1 고정형 전력 저장 장치 중 적어도 어느 하나가 설치된 전력 공급 유닛;
상기 전력 공급 유닛으로부터 공급 받은 전력을 저장하는 제1 이동형 전력 저장 장치가 탑재된 제1 전력 운송 유닛;
상기 제1 전력 운송 유닛에 의해 운송된 전력을 공급 받아 저장하는 제2 이동형 저장 장치가 탑재된 제2 전력 운송 유닛; 및
상기 제2 전력 운송 유닛에 의해 운송된 전력을 공급 받아 저장하는 제2 고정형 전력 저장 장치가 설치된 전력 수급 유닛을 포함하는 전력 운송 시스템.
제14항에 있어서,
상기 제1 전력 운송 유닛은 상기 제1 이동형 전력 저장 장치와 연결되는 제1 충방전 커넥터를 구비하고,
상기 제2 전력 운송 유닛은 상기 제2 이동형 전력 저장 장치와 연결되는 제2 충방전 커넥터를 구비하며,
상기 제1 이동형 전력 저장 장치와 제2 이동형 전력 저장 장치 사이의 전력 교환은 상기 제1 충방전 커넥터 및 제2 충방전 커넥터 사이의 결합에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
제14항에 있어서,
상기 제1 전력 운송 유닛 및 제2 전력 운송 유닛의 사이를 연결하는 전력 스테이션을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
제16항에 있어서,
상기 제1 전력 운송 유닛은 상기 제1 이동형 전력 저장 장치와 연결되는 제1 충방전 커넥터를 구비하고 상기 제2 전력 운송 유닛은 상기 제2 이동형 전력 저장 장치와 연결되는 제2 충방전 커넥터를 구비하며,
상기 전력 스테이션은 상기 제1 충방전 커넥터와 연결되는 제1 충방전 단자 및 상기 제2 충방전 커넥터와 연결되는 제2 충방전 단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
제16항에 있어서,
상기 전력 스테이션은,
상기 제1 이동형 전력 저장 장치 및 제2 이동형 전력 저장 장치 사이에 연결되는 제3 고정형 전력 저장 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 운송 시스템.
(a) 전력 운송 유닛에 탑재된 전력 저장 장치를 이용하여 전력 공급 유닛으로부터 전력을 충전 받는 단계;
(b) 상기 (a)단계에서 충전된 상기 전력을 상기 전력 운송 유닛을 이용하여 운송하는 단계; 및
(c) 상기 (b)단계에서 운송된 전력을 전력 수급 유닛에 설치된 전력 저장 장치에 공급하는 단계를 포함하는 전력 운송 방법.
(a) 제1 전력 운송 유닛에 탑재된 전력 저장 장치를 이용하여 전력 공급 유닛으로부터 전력을 충전 받는 단계;
(b) 상기 (a)단계에서 충전된 전력을 상기 제1 전력 운송 유닛을 이용하여 운송하는 단계;
(c) 운송된 상기 전력을 제2 전력 운송 유닛에 탑재된 전력 저장 장치에 공급하는 단계;
(d) 상기 (c)단계에서 공급 받은 전력을 상기 제2 전력 운송 유닛을 이용하여 운송하는 단계; 및
(e) 상기 (d)단계에서 운송된 전력을 전력 수급 유닛에 설치된 전력 저장 장치에 공급하는 단계를 포함하는 전력 운송 방법.
제20항에 있어서,
상기 (c)단계는,
상기 제1 전력 운송 유닛에 탑재된 전력 저장 장치에 저장된 전력을 전력 스테이션을 통해 상기 제2 전력 운송 유닛에 탑재된 전력 저장 장치에 공급하는 단계인 것을 특징을 하는 전력 운송 방법.
제21항에 있어서,
상기 (c)단계는,
(c1) 상기 제1 전력 운송 유닛에 탑재된 전력 저장 장치에 저장된 전력을 상기 전력 스테이션에 설치된 전력 저장 장치에 임시 저장하는 단계; 및
(c2) 임시 저장된 상기 전력을 상기 제2 전력 운송 유닛에 탑재된 전력 저장 장치에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 운송 방법.