KR20190106465A - 태양광발전 장치 - Google Patents

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    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 장치는 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 충전하고, 충전된 전력을 계통에 방전하는 배터리 에너지 저장 시스템 및 고 매전 가격 시간대에서 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 배터리 에너지 저장 시스템의 메인 배터리에 충전하고, 저 매전 가격 시간대에서, 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 배터리 에너지 저장 시스템의 보조 배터리에 충전하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

태양광발전 장치{PHOTOVOLTAIC DEVICE}
본 발명은 태양광 발전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 태양 전지 어레이의 발전량을 이용하여, 배터리 에너지 저장 시스템을 충전하는 태양광 발전 장치에 관한 것이다.
석유 등 화석에너지의 고갈과 환경오염에 대한 우려로 인하여 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지를 부착한 패널을 대규모로 펼쳐 태양광 에너지를 이용, 전기를 대규모로 생산하는 발전인 태양광발전이 각광받고 있다. 태양광발전은 무한정, 무공해의 태양광 에너지를 이용하므로 연료비가 들지 않고, 대기오염이나 폐기물 발생이 없다는 장점이 있다.
태양광 에너지 발전 방식에는 독립형 방식과 계통 연계형 방식이 있다.
독립형 방식은 태양광발전 장치를 계통에 연결되지 않은 독립된 부하에 연결하여 사용한다.
계통 연계형 방식은 태양광발전 장치를 기존의 전력 계통에 연결하여 사용한다.
태양광 발전 장치로부터 낮에 전기가 발생하면 송전하고 밤이나 우천시에는 계통으로부터 전기를 공급받는다. 계통 연계형 태양광 발전 장치를 효율적으로 사용하기 위해서 경부하시에는 배터리 에너지 저장 시스템(Battery Energy Storage System, BESS)에 유휴전력을 저장하고, 과부하시에는 태양광 발전 전력뿐만 아니라 배터리 에너지 저장 시스템을 방전하여 전력을 계통에 공급하는 형태의 태양광 발전 장치가 도입되었다.
현재, 정부의 시책에 따르면, 오전 10시부터 오후 16시까지 발전된 태양광 전력은 태양광 발전소를 운영하는데 소모되는 전력 및 배터리 에너지 저장 시스템에 저장되어 판매하는 전력으로 사용되고 있다.
태양광 전력을 통해 최대의 수익을 내기 위해서는 오전 10시부터 오후 16시까지 발전되는 발전량을 손실 없이, 배터리 에너지 저장 시스템에 저장하는 것이 중요하다.
오전 10시부터 오후 16시까지 배터리 에너지 저장 시스템에 저장된 전력은 추후, 값비싼 가격으로 매전될 수 있기 때문이다.
그러나, 현재, 시스템에서는, 오전 10시부터 오후 16시까지 배터리 에너지 저장 시스템에 저장된 전력의 일부가 계통에 공급해야 되는 전력, 태양광 발전 장치의 구성 요소의 동작을 위해 소비되는 전력으로 사용되고 있어, 전력 수익에 손실이 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 고 매전 가격 시간대에서 확보한 전력의 매전 수익률을 극대화할 수 있는 태양광 발전 장치의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 장치는 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 충전하고, 충전된 전력을 계통에 방전하는 배터리 에너지 저장 시스템 및 고 매전 가격 시간대에서 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 배터리 에너지 저장 시스템의 메인 배터리에 충전하고, 저 매전 가격 시간대에서, 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 배터리 에너지 저장 시스템의 보조 배터리에 충전하는 프로세서를 포함할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 고 매전 가격 시간대에 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 메인 배터리에 충전할 시, 상기 보조 배터리에 충전된 전력을 이용하여, 상기 태양광 발전 장치의 운용에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
상기 태양광 발전 장치의 운용에 필요한 전원은 상기 태양광 발전 장치를 구성하는 상기 배터리 에너지 저장 시스템 및 상기 프로세서의 동작을 위해 소비되는 전력을 포함할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 저 매전 가격 시간대에, 상기 메인 배터리에 충전된 전력을 상기 계통에 공급하고, 상기 태양전지 어레이로부터 공급된 전력 또는 상기 계통으로부터 공급된 전력을 이용하여, 상기 보조 배터리를 충전할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 고 매전 가격 시간대에, 상기 메인 배터리가 완충된 경우, 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 이용하여, 상기 보조 배터리를 충전할 수 있다.
상기 고 매전 가격 시간대는 오전 10시부터 오후 4시까지이며, 상기 저 매전 가격 시간대는 상기 고 매전 가격 시간대 이외의 시간대일 수 있다.
상기 배터리 에너지 저장 시스템의 충전 및 방전을 제어하는 충전 제어부를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 획득된 변동 마진 충전량을 상기 배터리 에너지 저장 시스템에 공급하도록 상기 충전 제어부를 제어할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 계통으로의 전력 공급이 불필요한 경우, 상기 고 매전 가격 시간대에서 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 배터리 에너지 저장 시스템의 메인 배터리에 충전하고, 저 매전 가격 시간대에서, 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 배터리 에너지 저장 시스템의 보조 배터리에 충전할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 보조 배터리에 충전된 전력을 태양광 발전 장치의 운용을 위한 전력으로 사용함에 따라 메인 배터리에 충전된 전력을 모두 매전할 수 있어, 배터리 에너지 저장 시스템의 운용 수익을 극대화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 그룹의 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리가 완충되지 않은 경우, 각 배터리의 수행 동작을 도식화한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 저 매전 가격 시간대에서 각 배터리의 수행 동작을 도식화한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리가 완충된 경우, 각 배터리의 수행 동작을 도식화한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 장치의 블록도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전 장치(100)는 태양전지 어레이(101), 인버터(103), 교류 필터(105), 교류/교류 컨버터(107), 계통(109), 충전 제어부(111), 배터리 에너지 저장 시스템(113), 프로세서(115), 부하(117), 센싱부(119) 및 데이터 로거(130)를 포함한다.
태양전지 어레이(101)는 태양 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 변환한다. 변환된 전기 에너지는 직류 전력일 수 있다.
인버터(103)는 직류 전력을 교류 전력으로 인버팅한다. 태양전지 어레이(101)가 공급한 직류 전력 또는 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 방전한 직류 전력을 충전 제어부(111)를 통하여 공급받아 교류 전력으로 인버팅한다.
교류 필터(105)는 교류 전력으로 인버팅된 전력의 노이즈를 필터링한다.
교류/교류 컨버터(107)는 교류 전력을 계통(109)과 부하(117)에 공급할 수 있도록 노이즈가 필터링된 교류 전력의 전압의 크기를 컨버팅하여 전력을 계통(109)과 부하(117)에 공급한다.
계통(109)이란 많은 발전소, 변전소, 송배전선 및 부하가 일체로 되어 전력의 발생 및 이용이 이루어지는 시스템이다.
충전 제어부(111)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)의 충전 및 방전을 제어한다.
배터리 에너지 저장 시스템(113)은 태양전지 어레이(101)로부터 전기에너지를 공급받아 충전하고, 계통(109) 또는 부하(117)의 전력 수급상황에 따라 충전된 전기 에너지를 방전한다.
배터리 에너지 저장 시스템(113)은 후술할, 매전을 위한 메인 배터리와 태양광 발전 장치(100)의 운용을 위한 전원 제공 목적의 보조 배터리를 포함할 수 있다.
메인 배터리와 보조 배터리에 대해서는 자세히 후술한다.
프로세서(115)는 충전 제어부(111)와 인버터(103), 교류 필터(105) 및 교류/교류 컨버터(107)의 동작을 제어한다.
본 발명의 실시 예에서, 충전 제어부(111)는 별도의 구성으로 설명하나, 이는 예시에 불과하고, 충전 제어부(111)의 구성은 프로세서(115)에 포함될 수도 있다.
프로세서(151)는 태양전지 어레이(101)의 발전량에 기초하여, 고정 마진 알고리즘 또는 변동 마진 알고리즘 중 어느 하나를 구동시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 고정 마진 알고리즘은 발전량에서 고정된 마진을 제외한 나머지 발전량을 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 공급하는 알고리즘일 수 있다.
변동 마진 알고리즘은 발전량의 변화에 따라 변동된 마진을 제외한 나머지 발전량을 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 공급하는 알고리즘일 수 있다.
고정 마진 알고리즘 및 변동 마진 알고리즘에 대해서는 자세히 후술한다.
부하(117)는 전기 에너지를 공급 받아 소비한다.
센싱부(119)는 태양광발전 장치(100)의 상태 및 태양광발전 장치(100) 주변 환경의 상태 중 적어도 어느 하나를 감지한다.
구체적으로 센싱부(119)는 태양광발전 장치(100)의 상태를 감지할 수 있다.
이때, 태양광발전 장치(100)의 상태는 태양광발전 장치(100)가 생산하는 전력의 전압 및 태양광발전 장치(100) 내의 온도 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 센싱부(119)는 태양광발전 장치(100) 주변 환경의 상태를 감지할 수 있다. 이때, 태양광발전 장치(100) 주변 환경의 상태는 태양광발전 장치(100)가 위치한 곳의 일사량 및 태양광발전 장치(100)가 위치한 곳의 온도 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 따라서 센싱부(119)는 복수의 센서를 포함할 수 있다. 구체적으로 센싱부(119)는 일사량 센서, 온도 센서 및 전압 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
데이터 로거(130)는 센싱부(119)로부터 상태 정보를 수신하여 외부의 관리 서버(150)에게 전송한다.
태양광발전 장치(100)의 관리자는 관리 서버(150)에 전송된 상태 정보를 통해서 태양광발전 장치(100)의 이상 여부와 발전 상태를 확인할 수 있다.
구체적으로 태양광발전 장치(100)의 관리자는 일사량에 비하여 발전량이 적은 경우 태양광발전 장치(100)의 고장 여부를 의심해볼 수 있다.
이에 따라 태양광발전 장치(100)의 관리자는 태양광발전 장치(100)를 점검할 수 있다.
또 다른 구체적인 실시예에서 태양광발전 장치(100)가 생산한 전력의 품질이 좋지 않은 경우, 태양광발전 장치(100)의 관리자는 태양광발전 장치(100)에 필요한 구성의 교체 주기를 가늠해 볼 수 있다.
또 다른 구체적인 실시예에서 태양광발전 장치(100)의 관리자는 태양광발전 장치(100)의 온도가 지나치게 높아지거나 태양광발전 장치(100) 주변의 온도가 지나치게 높은 경우 태양광발전 장치(100)의 동작을 일정 시간 동안 정지할 수 있다.
또 다른 구체적인 실시예에서 계통(109)에 공급한 전력에 따라 태양광발전 장치(100)의 소유자가 수입을 얻는 경우, 데이터 로거(130)가 전송한 정보는 수입에 대한 근거가 자료가 될 수 있다. 구체적으로 다른 날보다 태양광발전 장치(100)의 전력 공급량이 적어 수입이 적게 산정된 경우, 태양광발전 장치(100)의 소유자는 데이터 로거(130)로부터 전송된 일사량이 적은 것을 보고 발전량이 적었던 이유를 확인할 수 있다. 이와 같이 센싱부(119)와 데이터 로거(130)는 태양광발전 장치(100)의 장치를 효율적으로 관리하고 유지 보수할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 그룹의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 그룹(200)은 메인 배터리(210) 및 보조 배터리(230)를 포함할 수 있다.
배터리 그룹(200)은 도 1에서 설명된 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 포함될 수 있다.
메인 배터리(210)은 복수의 리튬 이온 배터리 셀들을 포함할 수 있다.
보조 배터리(230) 또한, 복수의 리튬 이온 배터리 셀들을 포함할 수 있다.
메인 배터리(210)는 고 매전 가격 시간대에 수집된 전력을 저장할 수 있다.
일 실시 예에서 고 매전 가격 시간대는 오전 10시부터 오후 4시까지일 수 있으나, 이는 예시에 불과한 시간대이다.
보조 배터리(230)는 저 매전 가격 시간대에서 수집된 전력을 저장할 수 있다. 저 매전 가격 시간대는 오전 10시부터 오후 4시 이외의 시간대일 수 있다.
저 매전 가격 시간대에 수집된 전력은 저 매전 가격 시간대에서, 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력 또는 심야 시간대에, 계통(109)으로부터 전달된 싼 가격의 전력일 수 있다.
또 다른 예로, 보조 배터리(230)는 고 매전 가격 시간대에서, 수집된 전력으로, 메인 배터리(210)가 100% 충전(완충)된 경우, 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 저장할 수 있다.
일 실시 예에서, 메인 배터리(210)의 용량은 보조 배터리(230)의 용량보다 클 수 있다.
메인 배터리(210)는 고 매전 가격 시간대에서 충전한 전력을 계통(109)에 공급할 수 있다.
보조 배터리(230)는 고 매전 가격 시간대 또는 저 매전 가격 시간대에서 충전한 전력을 태양광 발전 장치(100)의 운용에 필요한 각 구성요소에 공급할 수 있다.
구체적으로, 보조 배터리(230)는 인버터(103), 교류 필터(107), 교류/교류 컨버터(107), 배터리 에너지 저장 시스템(113), 프로세서(115) 각각에 전원을 공급할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 태양광 발전 장치(100)의 프로세서(115)는 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 획득한다(S301).
태양전지 어레이(101)로부터 생성된 전력의 타입은 직류 전력일 수 있다.
프로세서(115)는 계통(109)으로의 전력 공급이 필요한지를 판단하고(S303), 계통(109)으로의 전력 공급이 필요하다고 판단한 경우, 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 계통(109)에 공급한다(S305).
일 실시 예에서 프로세서(115)는 계통(109) 또는 부하(117)로부터 전력을 요구하는 명령을 수신한 경우, 계통(109)에 전력을 공급할 수 있다.
프로세서(115)는 태양전지 어레이(101)가 발전한 직류 전력을 인버터(103)를 통해 교류 전력으로 변환하고, 변환된 교류 전력의 크기를 교류/교류 컨버터(107)를 통해 조절하여, 조절된 교류 전력을 계통(109) 또는 부하(117)에 공급할 수 있다.
프로세서(115)는 계통(109)으로의 전력 공급이 불필요하다고 판단한 경우(S303), 현재 시간이 고 매전 가격 시간대에 속하는지를 확인한다(S307).
일 실시 예에서, 고 매전 가격 시간대는 전력의 매전 시, 동일한 전력량에 대해 높은 가격으로 팔 수 있는 시간대를 나타낼 수 있다.
일 예로, 고 매전 가격 시간대는 오전 10시부터 오후 4시까지일 수 있다.
정부의 시책에 따르면, 태양전지 어레이(101)와 배터리 에너지 저장 시스템(113)가 연계된 시스템의 경우, 오전 10시부터 오후 4시까지 태양전지 어레이(101)로부터 발전되어, 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 저장된 전력은 5의 가중치를 두어, 매전될 수 있다. 오전 10시부터 오후 4시 이외의 시간대에 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 저장된 전력은 1의 가중치를 두어, 매전될 수 있다.
따라서, 고 매전 가격 시간대의 전력을 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 저장시키는 것이 중요하다.
프로세서(115)는 현재 시간이 고 매전 가격 시간대에 속하는 경우, 메인 배터리(210)에 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 충전한다(S309).
프로세서(115)는 현재 시간이 고 매전 가격 시간대에 속하는 경우, 태양전지 어레이(101)가 발전한 직류 전력을 배터리 에너지 저장 시스템(113)의 메인 배터리(210)에 충전하도록 충전 제어부(111)를 제어할 수 있다.
추후, 고 매전 가격 시간대에서 메인 배터리(210)에 충전된 전력은 계통(109)에 공급 시, 높은 가중치를 갖도록 매전될 수 있다.
프로세서(115)는 고 매전 가격 시간대에서 메인 배터리(210)에 충전된 전력을 저 매전 가격 시간대에서, 계통(109)에 공급할 수 있다.
그 후, 프로세서(115)는 메인 배터리(210)가 완충되었는지를 판단하고(S311), 메인 배터리(210)가 완충된 경우, 남는 전력을 보조 배터리(230)에 충전한다(S313).
프로세서(115)는 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)가 100% 충전된 경우, 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력이 보조 배터리(230)에 충전되도록 충전 제어부(111)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(115)는 오후 1시에, 메인 배터리(210)가 완충된 경우, 오후 1시부터 오후 4시까지 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 보조 배터리(230)에 충전하도록 충전 제어부(111)를 제어할 수 있다.
종래에는, 고 매전 가격 시간대에서 태양전지 어레이(101)에서 발전된 전체 전력 중 계통(109) 또는 부하(117)가 요구하는 전력 및 태양광 발전 장치(100)의 구성요소에 제공하는 전원을 제외한 나머지 전력이 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 저장되었다.
이 경우, 고 매전 가격 시간대에서, 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 충전된 전력을 줄어들어, 매전 수익이 감소할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 매전용이 아닌 전원 운용을 위한 보조 배터리(230)를 두어, 고 매전 가격 시간대에서 발전된 전력을 최대한 메인 배터리(210)에 저장시켜, 매전 수익을 극대화시킬 수 있다.
한편, 프로세서(115)는 현재 시간이 저 매전 가격 시간대에 속하는 경우(S307), 보조 배터리(230)에 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 충전한다(S315).
프로세서(115)는 현재 시간이 저 매전 가격 시간대에 속하는 경우, 보조 배터리(230)에 전력을 충전하도록 충전 제어부(111)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(115)는 현재 시간이 오전 10시부터 오후 4시 이외의 시간인 경우, 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 보조 배터리(230)에 충전시킬 수 있다.
이는, 저 매전 가격 시간대의 발전 전력을 메인 배터리(210)에 충전하는 것은 매전 수익률 면에서 큰 실익이 없기 때문이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리가 완충되지 않은 경우, 각 배터리의 수행 동작을 도식화한 도면이다.
고 매전 가격 시간대는 오전 10시부터 오후 4시까지임을 가정한다.
또한, 계통(109)이나 부하(117)에 전력의 공급이 불필요한 상황임을 가정한다.
배터리의 타입은 도 2에서 설명한 메인 배터리(210) 및 보조 배터리(230)로 구분될 수 있다.
즉, 메인 배터리(210)는 저장된 전력을 계통(109)에 매전하기 위한 용도의 배터리이고, 보조 배터리(230)는 저장된 전력을 태양광 발전 장치(100)의 구성 요소의 전원 제공을 위한 용도의 배터리일 수 있다.
먼저, 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)가 완충되지 않은 경우, 메인 배터리(210)는 추후, 매전을 위해, 태양전지 어레이(101)로부터 공급된 전력을 저장할 수 있다.
프로세서(115)는 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)가 완충될 때까지 태양전지 어레이(101)로부터 공급된 전력을 이용하여, 메인 배터리(210)를 충전시킬 수 있다.
프로세서(115)는 고 매전 가격 시간대에서, 보조 배터리(230)에 충전된 전력을 이용하여, 태양광 발전 장치(100)의 각 구성요소의 동작을 위한 전원을 제공할 수 있다.
이와 같이, 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)가 완충되지 않은 경우, 메인 배터리(210)는 충전 동작을, 보조 배터리(230)는 방전 동작을 각각 수행할 수 있다.
즉, 메인 배터리(210)에 저장된 전력을 이용하여, 태양광 발전 장치(100)의 운용을 위한 전원 제공을 할 필요가 없게 된다. 이러한 역할은 보조 배터리(230)가 대신 수행할 수 있기 때문이다.
이에 따라, 추후, 메인 배터리(210)에 저장된 값비싼 전력을 계통(109)에 팔 수 있어, 전력 수익을 극대화시킬 수 있다.
다음으로, 도 5를 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 저 매전 가격 시간대에서 각 배터리의 수행 동작을 도식화한 도면이다.
저 매전 가격 시간대는 오전 10시부터 오후 4시 이외의 시간대임을 가정한다.
또한, 계통(109)이나 부하(117)에 전력의 공급이 불필요한 상황임을 가정한다.
저 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)는 충전된 전력을 방전하여, 방전된 전력을 계통(109)에 공급할 수 있다.
저 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)는 완충되었는지 여부에 관계 없이, 전력을 방전하여, 방전된 전력을 계통(109)에 공급할 수 있다.
저 매전 가격 시간대에서, 보조 배터리(210)는 태양광 발전 장치(100)의 운용 전원을 위해 전력을 저장할 수 있다.
프로세서(115)는 저 매전 가격 시간대에서, 태양전지 어레이(101)로부터 제공된 전력을 이용하여, 보조 배터리(230)를 충전시킬 수 있다.
프로세서(115)는 저 매전 가격 시간대에서, 계통(109)으로부터 제공된 전력을 이용하여, 보조 배터리(230)를 충전시킬 수 있다.
이와 같이, 저 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)는 매전을 위한 방전 동작을 수행하고, 보조 배터리(230)는 운용 전원을 위한 충전 동작을 수행할 수 있다.
메인 배터리(210)의 매전을 위한 방전을 통해, 가격 가중치가 높은 전력을 팔 수 있어, 전력 수익을 높일 수 있고, 보조 배터리(230)의 충전 동작을 통해 태양광 발전 장치(100)의 운용 전력을 확보할 수 있게 된다.
다음으로 도 6을 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리가 완충된 경우, 각 배터리의 수행 동작을 도식화한 도면이다.
메인 배터리(210)는 고 매전 가격 시간대에서, 완충된 경우, 아무런 동작을 수행하지 않을 수 있다.
보조 배터리(230)는 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)가 완충된 경우, 충전 동작을 수행할 수 있다.
즉, 프로세서(115)는 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)가 완충된 경우, 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 이용하여, 보조 배터리(230)를 충전시킬 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 프로세서(115)는 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)가 완충되고, 계통(109)으로부터 전력 공급 요청이 수신된 경우, 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 계통(109)에 공급하고, 남은 전력을 이용하여, 보조 배터리(230)를 충전시킬 수 있다.
즉, 프로세서(115)는 고 매전 가격 시간대 내에서, 메인 배터리(210)가 완충된 경우, 메인 배터리(210)를 더 이상 충전시킬 필요가 없으므로, 보조 배터리(230)를 충전시켜, 추후, 태양광 발전 장치(100)의 운용에 소비되는 전력을 확보할 수 있다.
이와 같이, 용도가 다른 메인 배터리(210) 및 보조 배터리(230)를 이용하여, 태양광 발전 장치(100)의 전력 운용 효율이 극대화될 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 태양광 발전 장치에 있어서,
    태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 충전하고, 충전된 전력을 계통에 방전하는 배터리 에너지 저장 시스템; 및
    고 매전 가격 시간대에서 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 배터리 에너지 저장 시스템의 메인 배터리에 충전하고, 저 매전 가격 시간대에서, 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 배터리 에너지 저장 시스템의 보조 배터리에 충전하는 프로세서를 포함하는
    태양광 발전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 고 매전 가격 시간대에 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 메인 배터리에 충전할 시, 상기 보조 배터리에 충전된 전력을 이용하여, 상기 태양광 발전 장치의 운용에 필요한 전원을 공급하는
    태양광 발전 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 태양광 발전 장치의 운용에 필요한 전원은
    상기 태양광 발전 장치를 구성하는 상기 배터리 에너지 저장 시스템 및 상기 프로세서의 동작을 위해 소비되는 전력을 포함하는
    태양광 발전 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 저 매전 가격 시간대에, 상기 메인 배터리에 충전된 전력을 상기 계통에 공급하고, 상기 태양전지 어레이로부터 공급된 전력 또는 상기 계통으로부터 공급된 전력을 이용하여, 상기 보조 배터리를 충전하는
    태양광 발전 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 고 매전 가격 시간대에, 상기 메인 배터리가 완충된 경우, 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 이용하여, 상기 보조 배터리를 충전하는
    태양광 발전 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고 매전 가격 시간대는 오전 10시부터 오후 4시까지이며,
    상기 저 매전 가격 시간대는 상기 고 매전 가격 시간대 이외의 시간대인
    태양광 발전 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 에너지 저장 시스템의 충전 및 방전을 제어하는 충전 제어부를 더 포함하고,
    상기 프로세서는
    상기 획득된 변동 마진 충전량을 상기 배터리 에너지 저장 시스템에 공급하도록 상기 충전 제어부를 제어하는
    태양광 발전 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 계통으로의 전력 공급이 불필요한 경우, 상기 고 매전 가격 시간대에서 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 배터리 에너지 저장 시스템의 메인 배터리에 충전하고, 저 매전 가격 시간대에서, 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 배터리 에너지 저장 시스템의 보조 배터리에 충전하는
    태양광 발전 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160098860A (ko) * 2015-02-11 2016-08-19 엘에스산전 주식회사 배터리 에너지 저장 시스템을 포함하는 전력 공급 시스템

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