KR20190076572A - System and method for stable renwable energy - Google Patents

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Abstract

The present invention provides an output stabilization system of renewable energy which quickly stabilizes output with regard to a prediction amount of renewable energy. According to an embodiment of the present invention, the output stabilization system comprises: a power generation amount prediction unit predicting a power generation amount of renewable energy; a power bid transaction unit participating in a power market and performing bid transactions with regard to power based on the predicted power generation amount of the renewable energy; a power generation amount monitoring unit monitoring the predicted power generation amount and a real power generation amount of the renewable energy in real time; and an output control unit using power generation output of a gas turbine to primarily perform power generation amount adjustment and using cogeneration output to secondarily perform the power generation amount adjustment when a difference between the predicted power generation amount and the real power generation amount of the renewable energy is out of a prediction range.

Description

신재생 에너지의 출력 안정화 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR STABLE RENWABLE ENERGY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system and a method for stabilizing output of a renewable energy,

본 발명은 신재생 에너지의 출력 안정화 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for stabilizing the output of renewable energy.

신재생 에너지란 기존의 화석 연료를 변환하여 재활용하거나 태양광, 풍력, 바이오 등 재생 가능한 에너지를 변환하여 이용하는 에너지를 뜻한다. 초기 투자 비용이 많이 소요되는 단점이 있으나, 화석 에너지의 고갈과 환경 문제가 대두됨에 따라 신재생 에너지에 대한 필요성도 점점 높아지고 있다. Renewable energy refers to the energy that transforms and recycles existing fossil fuels or converts renewable energy such as solar, wind, and bio. Although there is a disadvantage that the initial investment cost is high, as the exhaustion of fossil energy and environmental problems are emerging, the need for renewable energy is increasing.

특히, 전력 산업의 변화에 따라 전력 계통 내에서 신재생 에너지의 비중은 폭발적으로 증가하고 있다. 이에 따라, 태양광, 풍력 등 제어 및 예측이 불가능한 신재생 에너지의 출력 변동성이 전력 계통 내에서도 문제가 될 것으로 전망된다. Particularly, as the electric power industry changes, the share of renewable energy in the power system is increasing explosively. Accordingly, output volatility of renewable energy, which can not be controlled or predicted, such as solar power and wind power, is expected to be a problem within the power system.

종래에는 전력 계통 내의 신재생 에너지 증가에 따라 이차 전지 등의 에너지 저장 시스템(energy, storage system, ESS)을 이용하여 신재생 에너지의 출력 안정화를 시도하였으나, 에너지 저장 시스템의 높은 가격으로 인해 전력 계통 내에서 제한적으로 사용할 수 밖에 없었다.Conventionally, attempts have been made to stabilize the output of new and renewable energy using an energy storage system (ESS) such as a secondary battery according to the increase of renewable energy in the power system. However, due to the high price of the energy storage system, But only in limited use.

한편, 전력 시장 내에 다수 설치된 LNG 복합 발전의 가스 터빈(gas turbine, GT)과 열병합 발전(combined heat and power, CHP) 상대적으로 빠른 응동 속도를 가지고 있어 신재생 에너지의 출력 안정화 문제를 해결할 수 있으나, 관련 제도나 전력 시장 실시간 응동 방법이 정해지지 않아 실제 전력 피크 시즌(여름, 겨울) 외에는 가동율이 매우 낮은 실정이다.On the other hand, the gas turbine (GT) and the combined heat and power (CHP) of the LNG combined-cycle power plant installed in the electric power market have a relatively fast running speed, so that the output stabilization problem of the renewable energy can be solved, Since there is no fixed system for realizing the related systems or the electric power market, the utilization rate is very low except for the actual power peak season (summer and winter).

본 발명의 목적은 응동 속도가 빠른 가스 터빈과 열병합 발전을 이용하여 신재생 에너지의 예측량에 대한 출력을 신속하게 안정화하는 신재생 에너지의 출력 안정화 시스템을 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a new and renewable energy output stabilization system that quickly stabilizes the output of predicted amount of renewable energy by using a gas turbine and cogeneration power generation apparatus with a fast running speed.

본 발명의 일 실시예에 따른 출력 안정화 시스템은 신재생 에너지의 발전량을 예측하는 발전량 예측부, 전력 시장에 참여하여 신재생 에너지의 예측된 발전량에 기초하여 전력에 대한 입찰 거래를 수행하는 전력 입찰 거래부, 신재생 에너지의 예측된 발전량과 실제 발전량을 실시간으로 감시하는 발전량 모니터링부, 및 신재생 에너지의 예측된 발전량과 실제 발전량의 차이가 예측 범위를 벗어난 경우, 가스 터빈의 발전 출력을 이용하여 1차적으로 발전량 조정을 수행하고, 열병합 발전 출력을 이용하여 2차적으로 발전량 조정을 수행하는 출력 제어부를 포함할 수 있다.The power stabilization system according to an embodiment of the present invention includes a power generation amount predicting unit for predicting a generation amount of new and renewable energy, a power bid transaction unit for performing a bid transaction for power based on a predicted generation amount of new and renewable energy, A generator monitoring section for monitoring in real time the predicted power generation amount and the actual power generation amount of new and renewable energy and a power generation monitoring section for monitoring the actual power generation amount by using the power output of the gas turbine And an output control unit that performs power generation adjustment in a secondary process and secondary power generation adjustment using the cogeneration power output.

본 발명의 일 실시예에 따른 출력 안정화 방법은 신재생 에너지의 발전량을 예측하는 단계, 전력 시장에 참여하여 신재생 에너지의 예측된 발전량에 기초하여 전력에 대한 입찰 거래를 수행하는 단계, 신재생 에너지의 예측된 발전량과 실제 발전량을 실시간으로 감시하는 단계, 및 신재생 에너지의 예측된 발전량과 실제 발전량의 차이가 예측 범위를 벗어난 경우, 가스 터빈의 발전 출력을 이용하여 1차적으로 발전량 조정을 수행하고, 열병합 발전 출력을 이용하여 2차적으로 발전량 조정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.The method of stabilizing output according to an embodiment of the present invention includes a step of estimating generation amount of new and renewable energy, a step of performing a bid transaction on power based on a predicted generation amount of new and renewable energy participating in a power market, Monitoring the actual power generation amount in real time; and if the difference between the predicted power generation amount of the new and renewable energy and the actual power generation amount is out of the predicted range, the power generation amount adjustment is first performed using the power generation output of the gas turbine , And performing a secondary power generation adjustment using the cogeneration power output.

본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지의 출력 안정화 시스템 및 방법에 따르면, 신재생 에너지의 예측량에 대한 출력을 신속하게 안정화하는 효과를 달성할 수 있다.According to the system and method for stabilizing the output of new and renewable energy according to an embodiment of the present invention, the output to the predicted amount of new and renewable energy can be quickly stabilized.

도 1은 전력 중개 시스템이 포함된 전력 거래의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지의 출력 안정화 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지의 출력 안정화를 위한 발전 사업의 운용 절차를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지의 출력 안정화 방법을 나타내는 도면이다.1 is a diagram for explaining a structure of a power trading system including a power intermediation system.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a new and renewable energy output stabilization system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is a diagram illustrating an operation procedure of a power generation business for stabilizing output of renewable energy according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a method of stabilizing output of renewable energy according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해 상세히 설명하고자 한다. 본 문서에서 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Various embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this document, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings, and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

본 문서에 개시되어 있는 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 다양한 실시 예들은 여러 가지 형태로 실시될 수 있으며 본 문서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For the various embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and various embodiments of the invention may be practiced in various forms And should not be construed as limited to the embodiments described herein.

다양한 실시 예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성 요소로 바꾸어 명명될 수 있다.Expressions such as " first, "second," first, "or" second, " as used in various embodiments, Not limited. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be named as the first component.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the scope of the other embodiments. The singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.All terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Commonly used predefined terms may be interpreted to have the same or similar meaning as the contextual meanings of the related art and are not to be construed as ideal or overly formal in meaning unless expressly defined in this document . In some cases, the terms defined in this document can not be construed to exclude embodiments of the present invention.

도 1은 전력 중개 시스템이 포함된 전력 거래의 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a structure of a power trading system including a power intermediation system.

도 1을 참조하면, 전력 중개 시스템이 포함된 전력 거래의 구조에는 분산 에너지원(50), 전력 중개 시스템(100), 및 전력 거래 시스템(200)이 포함될 수 있다.Referring to FIG. 1, a structure of a power transaction including a power intermediation system may include a distributed energy source 50, a power intermediation system 100, and a power trading system 200.

분산 에너지원(50)은 신재생 에너지, 수요 반응 자원(Demand Response), 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, ESS), 열병합 발전기(CHP), 및 연료 전지 등의 분산되어 있는 소규모의 에너지 자원이다.The distributed energy source 50 is a dispersed small-scale energy resource such as a renewable energy, a demand response resource, an energy storage system (ESS), a cogeneration generator (CHP), and a fuel cell.

전력 중개 시스템(100)은 분산 에너지원(50)과 전력 시장의 전력 거래 시스템(200) 사이에서 전력 거래의 중개 기능을 수행하는 장치이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지의 출력 안정화 시스템은 전력 중개 시스템(100) 내에 포함될 수 있다. 또한, 전력 중개 시스템(100)은 분산 에너지원(50)을 통합 관리하고, 전력 거래 시스템(200)과 전력 거래를 수행하는 서버 컴퓨터일 수 있다.The power mediation system 100 is an apparatus that mediates power trading between the distributed energy source 50 and the power trading system 200 of the power market. The output stabilization system of the renewable energy according to an embodiment of the present invention may be included in the power mediation system 100. The power mediation system 100 may be a server computer that integrally manages the distributed energy source 50 and performs power trading with the power trading system 200.

전력 거래 시스템(200)은 전력 시장에서 전력에 대한 입찰 거래가 수행되는 시스템으로서, 예를 들면, 한국 전력 거래소(KPX)에서 관리하는 전력 시장의 입찰 거래 시스템 서버일 수 있다.The power trading system 200 is a system in which a bid transaction for power is performed in a power market, for example, a bid trading system server of a power market managed by the Korea Power Exchange (KPX).

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지의 출력 안정화 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 여기서 신재생 에너지의 출력 안정화 시스템은 전력 중개 사업자가 입찰한 발전량 예측값을 맞추기 위해 조정 가능한 발전 자원을 가동시켜 신재생 에너지의 출력을 예측 범위 내로 맞추는 기능을 수행하는 장치로서, 전술한 바와 같이 전력 중개 시스템에 포함될 수 있다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a new and renewable energy output stabilization system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. Here, the output stabilization system of new and renewable energy is a device that adjusts the output of renewable energy within the predicted range by activating adjustable power generation resources in order to match the predicted power generation amount bidded by the power brokerage business. May be included in the system.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 출력 안정화 시스템(101)은 발전량 예측부(110), 전력 입찰 거래부(120), 발전량 모니터링부(130), 출력 예측부(140), 및 기상 정보 수집부(150)를 포함할 수 있다.2, an output stabilization system 101 according to an embodiment of the present invention includes a power generation amount predicting unit 110, a power bid trading unit 120, a power generation amount monitoring unit 130, an output predicting unit 140, And a weather information collecting unit 150.

발전량 예측부(110)는 신재생 에너지의 발전량을 예측하는 구성이다. 여기서, 신재생 에너지란, 예를 들면 태양광 에너지, 풍력 에너지, 지력 에너지, 파력 에너지 및 바이오 에너지를 포함할 수 있다. The power generation amount predicting unit 110 is a configuration for predicting the amount of power generation of the renewable energy. Here, the renewable energy may include, for example, solar energy, wind energy, earth energy, wave energy and bio energy.

한편, 발전량 예측부(110)는 신재생 에너지와 관련된 기상 정보와 발전 설비 정보를 이용하여 발전량을 예측할 수 있다. 이 때, 기상 정보는 신재생 에너지의 출력에 영향을 주는 환경적인 요인들을 의미하고, 이들 기상 정보는 후술하는 기상 정보 수집부(150)에 의해 수집된다. 또한, 발전량 예측부(110)는 일정한 기간별 기상 정보를 이용하여, 시간에 따라 변화하는 환경에 따른 발전량을 예측하도록 구성될 수도 있다.On the other hand, the power generation amount predicting unit 110 can predict the power generation amount using the meteorological information related to the renewable energy and the power generation facility information. At this time, the weather information means environmental factors influencing the output of the renewable energy, and these weather information is collected by the weather information collecting unit 150 described later. Also, the power generation amount predicting unit 110 may be configured to estimate the amount of power generation according to the environment that changes with time using the weather information for each period.

또한, 발전 설비 정보는 신재생 에너지의 발전을 수행하는 장치에 관한 전반적인 정보로서, 예를 들면 발전 설비의 제품 정보, 발전 설비의 효율 정보, 발전 설비 위치 정보, 선로의 손실 정보 등을 포함할 수 있다.Also, the power generation facility information is general information about the device that performs power generation of new and renewable energy, and may include, for example, product information of power generation facilities, efficiency information of power generation facilities, location information of power generation facilities, have.

전력 입찰 거래부(120)는 전력 시장에 참여하여 신재생 에너지의 예측된 발전량에 기초하여 전력에 대한 입찰 거래를 수행한다. 전력 입찰 거래부(120)는 전력 시장의 거래 시스템에 접속하여 발전량 예측부(110)에 의해 예측된 발전량을 기초로 전력 입찰 거래를 수행한다. 예를 들면, 전력 입찰 거래부(120)는 예측된 발전량에 기초하여 적합한 발전 공급량 및 가격에 대한 입찰을 통해 전력 시장의 거래에 참여할 수 있다.The power bid trader 120 participates in the power market and performs a bid transaction for power based on the predicted power generation amount of the renewable energy. The power bid trader 120 accesses the trading system of the power market and performs the power bid transaction based on the power generation amount predicted by the power generation amount predicting unit 110. [ For example, the power bidding transaction unit 120 can participate in the trading of the power market through bidding for a suitable generation supply amount and price based on the predicted power generation amount.

이 때, 전력 중개 사업자는 전력 입찰 거래부(120)를 통해 1MW 내외의 소규모 신재생 에너지 자원을 통합하여 50MW 이상의 신재생 에너지의 예측 발전량으로 1일전 전력 시장 또는 실시간 전력 시장의 입찰에 참여할 수 있다. 특히, 입찰에 참여한 예측 발전량과 실제 발전량의 오차율이 일정 범위 이내일 경우 전력 중개 사업자는 예측에 대한 인센티브를 부여 받을 수 있다.At this time, the electric power intermediation service provider can integrate the small renewable energy resources of about 1MW through the electricity bidding transaction unit 120 and participate in the bidding of the electric power market or the real-time electric power market one day before with the predicted generation amount of the renewable energy of 50MW or more . In particular, if the error rate between the predicted power generated in the bid and the actual power generation is within a certain range, the electric power intermediary can be given an incentive to predict.

발전량 모니터링부(130)는 발전량 예측부(110)에 의해 예측된 신재생 에너지의 발전량과 실제 발전량을 실시간으로 감시하는 구성이다. 이 때, 발전량 모니터링부(130)는 신재생 에너지의 예측된 발전량과 실제 발전량의 차이가 사용자에 의해 미리 설정되어 있는 예측 범위를 초과하는지 여부를 지속적으로 감시한다. 또한, 발전량 모니터링부(130)는 신재생 에너지의 과거 발전량에 대하여 누적된 정보를 모니터링하고, 이를 발전량을 예측하는데 이용할 수 있다.The power generation monitoring unit 130 monitors the power generation amount and the actual power generation amount of the renewable energy predicted by the power generation amount predicting unit 110 in real time. At this time, the power generation monitoring unit 130 continuously monitors whether the difference between the predicted power generation amount of the renewable energy and the actual power generation amount exceeds the predicted range set in advance by the user. Also, the power generation monitoring unit 130 monitors information accumulated on the past generation of renewable energy and can use it to predict the power generation amount.

출력 제어부(140)는 신재생 에너지의 예측된 발전량과 실제 발전량의 차이가 예측 범위를 벗어난 경우, 가스 터빈의 발전 출력을 이용하여 1차적으로 발전량 조정을 수행하고, 열병합 발전 출력을 이용하여 2차적으로 발전량 조정을 수행한다. When the difference between the predicted power generation amount of the renewable energy and the actual power generation amount is out of the predicted range, the output control unit 140 performs the power generation adjustment primarily by using the power generation output of the gas turbine, To adjust the power generation amount.

여기서, 가스 터빈은 LNG 복합 발전 자원 중 응동 속도가 빠른 발전 자원으로서, 특히 1시간 단위로 신재생 에너지의 예측된 발전량 대비 실제 발전량의 보정을 수행하여 신재생 에너지의 발전 출력을 예측 범위 내로 신속하게 조정할 수 있다. Here, the gas turbine is a rapid generation source of LNG combined-cycle power generation, and particularly, it corrects the actual power generation amount with respect to the predicted power generation amount of renewable energy in one hour unit, Can be adjusted.

한편, 열병합 발전은 신재생 에너지의 출력 변동에 관한 지역적인 문제, 예를 들면 지역상 송전의 제약 등을 해결하기 위해 각 지역의 지역 난방 사업자와 연계하여 열병합 발전기의 운전을 통해 신재생 에너지의 지역적인 발전량 조정을 수행할 수 있다.On the other hand, in order to solve regional problem of output fluctuation of new and renewable energy, for example, restriction of local power transmission, cogeneration power generation is connected with district heating companies in each region, It is possible to perform a power generation adjustment.

또한, 신재생 에너지의 출력 조정을 수행하고 남은 가스 터빈과 열병합 발전 자원을 이용하여, 전력 시장의 급전 지시에 응동하기 위한 자원으로서 전력 예비력 시장과 발전 보조 서비스 시장에 참여하여 추가 인센티브를 확보할 수 있다. 여기서, 전력 예비력 시장은 발전기의 응동 속도에 따라 단시간(예를 들면, 5분 또는 15분 내 출력)에 예비력 발전으로서 참여가 가능한 전력 시장이며, 발전 보조 서비스 시장은 전력의 수요와 공급에 차이가 발생함에 따라 주파수 등을 조정하기 위한 발전으로서 참여하는 전력 시장이다. 전력 중개 사업자는 이들 시장에 참여함으로써, 기존의 예측 인센티브 외에 추가적인 인센티브를 확보할 수도 있다.In addition, by adjusting the output of renewable energy and using remaining gas turbines and cogeneration resources, it is possible to secure additional incentives by participating in the electricity reserve market and the electricity generation subsidy service market as a resource for responding to the power supply instruction of the electricity market have. Here, the power reserve market is a power market capable of participating as a reserve power generation in a short time (for example, within 5 minutes or 15 minutes) according to the speed of the generator, and the power generation assistance service market has a difference in power demand and supply It is a participating power market as a power generation source to adjust the frequency as it occurs. By participating in these markets, power brokers can gain additional incentives beyond traditional forecasting incentives.

기상 정보 수집부(150)는 기상 예보 데이터를 수집하는 구성이다. 기상 예보 데이터는 전술한 바와 같이 기상 정보에 관한 데이터로서 신재생 에너지의 출력에 영향을 미치는 환경 조건이다. 예를 들면, 기상 정보는 태양광 에너지의 경우 일조량일 수 있으며, 풍력 에너지의 경우에는 풍속 및 풍향, 파력 에너지의 경우에는 파고 및 파향, 지력 에너지의 경우 지열의 온도 등일 수 있다. The weather information collecting unit 150 is configured to collect weather forecast data. The weather forecast data is an environmental condition that affects the output of renewable energy as data relating to weather information as described above. For example, weather information may be sunshine for solar energy, wind speed and wind direction for wind energy, wave and wave direction for wave energy, and geothermal temperature for geothermal energy.

이와 같이, 기상 정보 수집부(150)에 의해 수집된 기상 예보 데이터를 이용하여 신재생 에너지의 발전량을 예측할 수 있다. In this manner, the amount of power generation of new and renewable energy can be predicted using the weather forecast data collected by the weather information collecting unit 150. [

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지의 출력 안정화를 위한 발전 사업의 운용 절차를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating an operation procedure of a power generation business for stabilizing output of renewable energy according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 먼저 전력 중개 사업자는 분산되어 있는 소규모 신재생 에너지의 발전 자원들에 대한 정보, 예를 들면 신재생 에너지 발전기의 위치 또는 규모 등의 정보들을 수집한다(S10). Referring to FIG. 3, the power brokerage company collects information on power generation resources of dispersed small-scale renewable energy, such as the location and size of a renewable energy generator (S10).

그리고 신재생 에너지의 발전 자원들의 발전량을 모니터링 한다(S20). 이 때, 신재생 에너지의 발전 설비에 관한 정보도 함께 수집할 수 있다. 또한, 이전부터 수집된 신재생 에너지의 과거 발전량에 대한 정보를 수집하여 이후에 발전량을 예측하는데 이용할 수 있다.And monitors the generation amount of the renewable energy generation resources (S20). At this time, it is also possible to collect information on power generation facilities of new and renewable energy. In addition, information on past generation of new and renewable energy collected from the past can be collected and used to predict future generations.

다음으로, 신재생 에너지의 발전량을 예측하기 위하여 신재생 에너지 발전 자원의 종류에 따라 적합한 기상 정보를 수집한다(S30). 그리고 앞서 수집한 신재생 에너지의 발전 설비 정보, 과거의 발전량에 대한 정보, 및 기상 정보를 이용하여 신재생 에너지의 발전량을 예측한다(S40). 다음으로 전력 중개 사업자는 예측된 발전량 정보를 이용하여 1일전 전력 시장 입찰에 참여한다(S50).Next, in order to predict the amount of renewable energy generated, meteorological information suitable for the type of renewable energy generation resources is collected (S30). Then, the power generation amount of the new and renewable energy is predicted by using the information on the power generation facilities of the new and renewable energy collected in the past, the information on the power generation amount of the past, and the weather information (S40). Next, the power brokerage company participates in the electric market bidding 1 day before using the predicted power generation amount information (S50).

또한, 신재생 에너지의 예측된 발전량과 실제 발전량을 비교하여, 미리 설정되어 있는 예측 범위에 속하는지 여부를 판정하여 신재생 에너지의 출력 조정을 수행한다(S60). 이 때, 신재생 에너지의 출력 조정은 1시간 단위로 수행될 수 있다.In addition, the predicted power generation amount of the renewable energy is compared with the actual power generation amount, and it is determined whether or not the power generation amount falls within a predetermined predicted range, and the output adjustment of the renewable energy is performed (S60). At this time, the output adjustment of the renewable energy can be performed in units of one hour.

만약, 신재생 에너지의 예측 발전량과 실제 발전량의 차이가 예측 범위 이내인 경우(S70)에는 전력 중개 사업자는 전력 시장을 통해 예측에 대한 인센티브를 확보할 수 있다(S71).If the difference between the predicted power generation amount of the new and renewable energy and the actual power generation amount is within the predicted range (S70), the power brokerage company can secure the incentive for prediction through the power market (S71).

그러나, 신재생 에너지의 예측 발전량과 실제 발전량의 차이가 예측 범위를 벗어난 경우(S70)에는 1차적으로 가스 터빈의 발전 출력을 이용하여 신재생 에너지에 관한 출력 조정을 수행한다(S72). However, if the difference between the predicted power generation amount of the renewable energy and the actual power generation amount deviates from the predicted range (S70), the output power of the renewable energy is primarily adjusted by using the power generation output of the gas turbine (S72).

가스 터빈의 발전 출력을 통해서도 신재생 에너지의 출력 조정이 이루어지지 않은 경우(즉, 신재생 에너지의 출력 예측 범위를 여전히 벗어나있는 경우)에는 열병합 발전 출력을 이용하여 출력 조정을 수행한다(S73).In the case where the output power of the renewable energy is not adjusted through the power output of the gas turbine (that is, when the output range of the renewable energy is still out of range), the output adjustment is performed using the cogeneration output (S73).

만약 신재생 에너지의 출력 조정을 수행하고도 남은 가스 터빈 발전 출력과 열병합 발전 출력이 존재하는 경우에는 전력 중개 사업자는 남은 발전 자원들을 이용하여 전력 예비력 시장이나 발전 보조 서비스 시장에 참여할 수 있다(S80). 이를 통해, 전력 중개 사업자는 추가적인 인센티브를 확보할 수 있다.If there is residual gas turbine power generation output and cogeneration power output after adjusting the output of renewable energy, the power intermediation service provider can participate in the power reserve market or the power generation assistance service market using the remaining power generation resources (S80) . As a result, electricity brokers can gain additional incentives.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지의 출력 안정화 방법을 나타내는 도면이다.4 is a view illustrating a method of stabilizing output of renewable energy according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지의 출력 안정화 방법은 신재생 에너지의 발전량을 예측하는 단계(S110), 전력 시장에 참여하여 신재생 에너지의 예측된 발전량에 기초하여 전력에 대한 입찰 거래를 수행하는 단계(S120), 신재생 에너지의 예측된 발전량과 실제 발전량을 실시간으로 감시하는 단계(S130), 신재생 에너지의 예측된 발전량과 실제 발전량의 차이가 예측 범위를 벗어난 경우, 가스 터빈의 발전 출력을 이용하여 1차적으로 발전량 조정을 수행하는 단계(S140), 및 가스 터빈의 발전 출력으로도 발전량 조정이 충분하지 않은 경우에 열병합 발전 출력을 이용하여 2차적으로 발전량 조정을 수행하는 단계(S150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, a method for stabilizing output of renewable energy according to an embodiment of the present invention includes estimating a generation amount of new and renewable energy (S110), calculating a predicted generation amount of new and renewable energy (S130) of monitoring the predicted power generation amount of the new and renewable energy and the actual power generation amount in real time (S130); performing a bid transaction with respect to the power (S140) of performing a power generation adjustment primarily by using the power generation output of the gas turbine (S140), and when the power generation output of the gas turbine is not sufficient, the power generation output is secondarily adjusted using the cogeneration power output (S150). ≪ / RTI >

구체적으로, 신재생 에너지의 발전량을 예측하는 단계(S110)는 전술한 바와 같이, 신재생 에너지의 발전 설비 정보와 기상 정보를 이용하여 전력 시장 참여 전 발전량을 예측하는 단계이다. 이 때, 추가로 과거의 신재생 에너지 발전량 정보를 발전량 예측에 이용할 수 있다.Specifically, the step of estimating the generation amount of the renewable energy (S110) is a step of estimating the generation amount of the renewable energy before the participation in the power market using the renewable energy generation facility information and the weather information. At this time, the past renewable energy generation amount information can be further used for the generation amount prediction.

다음으로 전력 중개 사업자는 신재생 에너지의 예측된 발전량에 기초하여 전력 시장에 참여하고 전력에 대한 입찰 거래를 수행한다(S120). 이 때, 전력 시장은 1일전 또는 단시간(1시간) 전력 시장일 수 있다.Next, the electric power intermediary participates in the electric power market based on the predicted power generation amount of the renewable energy and performs the bid transaction with respect to electric power (S120). At this time, the electric power market may be one day or a short time (one hour) electric power market.

그리고 전력 중개 사업자는 신재생 에너지의 예측된 발전량과 실제 발전량을 실시간으로 모니터링 한다(S30). 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지의 출력 안정화 시스템에는 신재생 에너지의 예측 발전량과 실제 발전량의 차이, 즉 예측 범위에 대한 정보가 미리 설정되어 있을 수 있다. 만약, 실제 발전량이 예측 범위 이내라면 전력 중개 사업자는 예측에 대한 인센티브를 확보할 수 있다. The power brokerage operator monitors the predicted power generation amount and the actual power generation amount of the renewable energy in real time (S30). In this case, information on the difference between the predicted power generation amount of new and renewable energy and the actual power generation amount, that is, the predicted range, may be preset in the output stabilization system of the renewable energy according to an embodiment of the present invention. If the actual power generation is within the predicted range, the power brokerage firm can secure an incentive for forecasting.

반면에 신재생 에너지의 예측된 발전량과 실제 발전량의 차이가 예측 범위를 벗어난 경우에는 가스 터빈의 발전 출력을 이용하여 1차적으로 발전량 조정을 수행할 수 있다(S140). 가스 터빈은 LNG 발전 자원 중 특히 응동 속도가 빠르므로, 기존의 다른 발전 자원에 비해 신속하게 신재생 에너지의 출력 안정화에 적용할 수 있다.On the other hand, when the difference between the predicted power generation amount of the renewable energy and the actual power generation amount is out of the predicted range, the power generation amount adjustment can be performed primarily using the power generation output of the gas turbine (S140). Gas turbines can be used to stabilize the output of new renewable energy more quickly than other existing power generation sources, especially since the LNG generation resources are particularly fast.

한편, 가스 터빈의 발전 출력에 의한 발전량 조정을 수행하고 나서도 신재생 에너지의 예측 범위를 벗어난 경우에는 열병합 발전 출력을 이용하여 2차적으로 발전량 조정을 수행할 수 있다(S150). 이와 같이, 송전 제약 등의 지역적인 출력 조정 문제에 대하여 각 지역의 지역 난방 사업자와 연계하여 열병합 발전기를 이용함으로써 지역적으로도 신재생 에너지의 출력 안정화를 달성할 수 있다.Meanwhile, if the power generation amount is adjusted by the power generation output of the gas turbine and the renewed energy is outside the predicted range, the power generation amount adjustment can be performed secondarily using the cogeneration power output (S150). In this way, it is possible to stabilize the output of new and renewable energy locally by using cogeneration generators in connection with local heating companies in each region for the problem of regional power adjustment such as transmission restriction.

또한, 상술한 바와 같이 신재생 에너지의 발전량에 대한 조정에 사용되는 상기 가스 터빈 및 상기 열병합 발전 자원 중 남은 자원은 전력 예비력 시장 및 발전 보조서비스 시장 중 적어도 하나에 참여하는 경우에 이용할 수도 있다. Also, as described above, the remaining resources of the gas turbine and the cogeneration resources, which are used for adjustment of the amount of renewable energy generation, may be used when participating in at least one of the power reserve market and the power generation assistance service market.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지의 출력 안정화 시스템 및 방법에 따르면, 신재생 에너지의 예측량에 대한 출력을 신속하게 안정화하는 효과를 달성할 수 있다.As described above, according to the system and method for stabilizing the output of new and renewable energy according to the embodiment of the present invention, it is possible to achieve an effect of quickly stabilizing the output with respect to the predicted value of the renewable energy.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Furthermore, the terms "comprises", "comprising", or "having" described above mean that a component can be implanted unless otherwise specifically stated, But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

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 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

50: 분산 에너지원 100: 전력 중개 시스템
101: 출력 안정화 시스템 110: 발전량 예측부
120: 전력 입찰 거래부 130: 발전량 모니터링부
140: 출력 제어부 150: 기상 정보 수집부
200: 전력 거래 시스템50: Distributed energy source 100: Power distribution system
101: Output stabilization system 110: Power generation prediction unit
120: power bidding transaction unit 130: power generation monitoring unit
140: output control unit 150: weather information collecting unit
200: Power trading system

Claims (6)

신재생 에너지의 발전량을 예측하는 발전량 예측부;
전력 시장에 참여하여 상기 신재생 에너지의 상기 예측된 발전량에 기초하여 전력에 대한 입찰 거래를 수행하는 전력 입찰 거래부;
상기 신재생 에너지의 상기 예측된 발전량과 실제 발전량을 실시간으로 감시하는 발전량 모니터링부; 및
상기 신재생 에너지의 상기 예측된 발전량과 상기 실제 발전량의 차이가 예측 범위를 벗어난 경우, 가스 터빈의 발전 출력을 이용하여 1차적으로 발전량 조정을 수행하고, 열병합 발전 출력을 이용하여 2차적으로 발전량 조정을 수행하는 출력 제어부를 포함하는 출력 안정화 시스템.A power generation amount predicting unit for predicting a power generation amount of new and renewable energy;
A power bidding transaction unit for participating in a power market and performing bidding transactions for power based on the predicted power generation amount of the renewable energy;
A power generation monitoring unit for monitoring the predicted power generation amount and the actual power generation amount of the renewable energy in real time; And
When the difference between the predicted power generation amount of the renewable energy and the actual power generation amount is out of the predicted range, the power generation amount adjustment is performed primarily using the power generation output of the gas turbine, and the power generation amount adjustment And an output control unit for performing the output stabilization. 청구항 1에 있어서,
상기 출력 제어부에 의해 상기 신재생 에너지의 발전량에 대한 조정에 사용되는 상기 가스 터빈 및 상기 열병합 발전 자원은 전력 예비력 시장 및 발전 보조서비스 시장 중 적어도 하나에 참여하는 경우에 이용하는 출력 안정화 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the gas turbine and the cogeneration resources used for adjustment of the amount of renewable energy generated by the output control unit participate in at least one of a power reserve market and a power generation assistance service market. 청구항 1에 있어서,
상기 출력 제어부에 의한 상기 신재생 에너지의 상기 실제 발전량의 조정은 1시간 단위로 이루어지는 출력 안정화 시스템.The method according to claim 1,
And the actual power generation amount of the renewable energy by the output control unit is adjusted in units of one hour. 청구항 1에 있어서,
기상 예보 데이터를 수집하는 기상 정보 수집부를 더 포함하고,
상기 발전량 예측부는 상기 기상 예보 데이터를 이용하여 상기 신재생 에너지의 발전량을 예측하는 출력 안정화 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a weather information collecting unit for collecting weather forecast data,
And the power generation amount predicting unit predicts an amount of generation of the renewable energy using the weather forecast data. 신재생 에너지의 발전량을 예측하는 단계;
전력 시장에 참여하여 상기 신재생 에너지의 상기 예측된 발전량에 기초하여 전력에 대한 입찰 거래를 수행하는 단계;
상기 신재생 에너지의 상기 예측된 발전량과 실제 발전량을 실시간으로 감시하는 단계; 및
상기 신재생 에너지의 상기 예측된 발전량과 상기 실제 발전량의 차이가 예측 범위를 벗어난 경우, 가스 터빈의 발전 출력을 이용하여 1차적으로 발전량 조정을 수행하고, 열병합 발전 출력을 이용하여 2차적으로 발전량 조정을 수행하는 단계를 포함하는 출력 안정화 방법.Estimating the generation amount of renewable energy;
Performing a bid transaction for power based on the predicted power generation amount of the renewable energy participating in a power market;
Monitoring the predicted power generation amount and actual power generation amount of the renewable energy in real time; And
When the difference between the predicted power generation amount of the renewable energy and the actual power generation amount is out of the predicted range, the power generation amount adjustment is performed primarily using the power generation output of the gas turbine, and the power generation amount adjustment ≪ / RTI > 청구항 5에 있어서,
상기 신재생 에너지의 발전량에 대한 조정에 사용되는 상기 가스 터빈 및 상기 열병합 발전 자원은 전력 예비력 시장 및 발전 보조서비스 시장 중 적어도 하나에 참여하는 경우에 이용하는 단계를 더 포함하는 출력 안정화 방법.

The method of claim 5,
Wherein the gas turbine and the cogeneration resources used to adjust the generation amount of the renewable energy are used when participating in at least one of a power reserve market and a power generation assistance service market.

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