KR20200061008A - Prosumer Energy trading Method Using Energy Storage System for home use - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가정용 태양광 발전장치와 연계되게 설치되어, 태양광 발전장치로부터 발전된 전력 중 가정 내에서 소비되고 남은 잉여전력을 저장하며, 이 잉여전력을 기업 및 일반소비자들에게 판매할 수 있도록 하는 가정용 에너지저장장치를 활용한 프로슈머 에너지거래방법에 관한 것이다.The present invention is installed in connection with a home solar power generation device, and stores surplus power consumed and consumed in the home among the power generated from the solar power generation device, and allows the surplus power to be sold to businesses and general consumers. It relates to a prosumer energy trading method using an energy storage device.
국내에는 국가적인 정책을 기반으로 하여 “전력수급계획”, “에너지 기본계획” 등 국가단위의 계획에 의해 에너지저장장치의 개발이 진행되어 오고 있으며, 특히 1,000㎾미만의 신재생에너지발전설비로 생산한 전력을 전력시장을 통하지 않고 전기판매사업자와 거래할 수 있도록 개정되어, 에너지 프로슈머 사업의 제도적 기반이 마련되었다.In Korea, based on national policies, the development of energy storage devices has been progressed according to national-level plans, such as “power supply and demand plan” and “energy basic plan,” especially producing less than 1,000 km of renewable energy generation facilities. It was revised so that a single electricity could be traded with an electricity supplier without going through the electricity market, and the institutional foundation of the energy prosumer business was prepared.
이에 따라, 최근에는 한정된 에너지 자원을 효율적으로 이용하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있으며, 이는 에너지의 생산이나 소비 상황에 따라 에너지 가격을 차등화하는 방안으로서 스마트 그리드(Smart Grid)나 스마트 미터(Smart Meter) 등의 기술이 구현되는 추세에 있다. Accordingly, in recent years, various attempts have been made to efficiently use limited energy resources, and this is a method for differentiating energy prices according to the production or consumption of energy, such as a smart grid or a smart meter. Such technologies are in a trend to be implemented.
이에 따라, 태양광 발전 시 불안정한 발전 에너지를 저장했다가 필요한 시점에 안정적으로 전력 계통에 다시 공급해주는 필수 장치로 에너지저장장치(ESS)의 중요성이 대두되고 있다. Accordingly, the importance of an energy storage device (ESS) is emerging as an essential device for storing unstable generation energy during solar power generation and stably supplying it back to the power system when necessary.
그러나, 이러한 분산 발전 자원의 증가와 관리 대상의 증가는 전력 시스템 운영 복잡성을 증가시켜, 마이크로 그리드 내 전력 시스템의 안정성을 해치고, 낭비 요소를 유발하여 전체 시스템의 효율성을 떨어뜨리는 작용을 하고 있어, 이에 대한 기술적 보완 체계가 필요하다.However, such an increase in distributed generation resources and an increase in management targets increases the complexity of the operation of the power system, impairs the stability of the power system in the micro grid, and causes a waste factor, thereby reducing the efficiency of the entire system. A technical complementary system is needed.
본 발명은 이를 해결하고자 안출된 것으로, 가정용 태양광 발전장치용 에너지저장장치를 활용하여 태양광 발전장치로부터 발전된 전력 중 가정 내에서 소비되고 남은 잉여전력을 기업 및 일반소비자들에게 판매할 수 있도록 하는 가정용 에너지저장장치를 활용한 프로슈머 에너지거래방법에 관한 것이다.The present invention has been devised to solve this problem, and utilizes an energy storage device for a home photovoltaic device, so that surplus power consumed and consumed in the home among the power generated from the photovoltaic device can be sold to companies and general consumers. It relates to a prosumer energy transaction method using a home energy storage device.
본 발명은 가정용 에너지저장장치를 활용한 프로슈머 에너지거래방법에 관한 것으로, 상기 가정용 에너지저장장치를 활용한 프로슈머 에너지거래방법은 가정용 태양광 발전장치로부터 발전된 전력이 가정용 에너지저장장치에 저장되는 에너지저장단계, 상기 에너지저장단계를 통해 상기 가정용 에너지저장장치에 저장된 전력을 가정 내에서 소비하는 에너지소비단계, 상기 에너지소비단계 이후 상기 가정용 에너지저장장치에 남은 잉여전력이 대용량 에너지저장장치로 송전되는 송전단계, 상기 송전단계를 통해 상기 대용량 에너지저장장치에 저장된 전력이 전력거래플랫폼을 통해 일반가정으로 공급되는 1차공급단계, 상기 1차공급단계 이후의 잉여전력이 전기차 충전소 또는 전력계통 중 적어도 어느 하나 이상의 기관으로 공급되는 2차공급단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a prosumer energy transaction method using a home energy storage device, wherein the prosumer energy transaction method using a home energy storage device is an energy storage step in which power generated from a home solar power generation device is stored in a home energy storage device. , An energy consumption step of consuming power stored in the household energy storage device in the home through the energy storage step, and a transmission step in which excess power remaining in the household energy storage device is transmitted to a large-capacity energy storage device after the energy consumption step, A primary supply step in which power stored in the large-capacity energy storage device is supplied to the general household through the power transmission step, and surplus power after the primary supply step is at least one of an electric vehicle charging station or an electric power system. It characterized in that it comprises a secondary supply step supplied by.
또한, 상기 전력거래플랫폼은 복수 개의 가정용 에너지저장장치와 연계되어, 각 가정별 잉여전력을 공급받아 병합 저장하고, 상기 병합 저장된 전력을 일반가정, 전기차 충전소, 전력계통 중 적어도 어느 하나 이상의 기관에 공급하는 것을 특징으로 한다.In addition, the power trading platform is connected to a plurality of household energy storage devices, receives and stores surplus power for each household, and stores the merged and stored power to at least one or more of general households, electric vehicle charging stations, and power systems. It is characterized by.
또한, 상기 대용량 에너지저장장치에 저장된 전력의 거래는 블록체인을 활용한 P2P방식으로 구현되는 것을 특징으로 한다.In addition, the transaction of power stored in the large-capacity energy storage device is characterized in that it is implemented in a P2P method using a blockchain.
따라서 본 발명은 에너지저장장치를 활용하여 불규칙하게 발전되는 전력을 저장함으로써, 태양광에너지의 전력공급 불안정 문제를 해결하는데 현저한 효과가 있다.Therefore, the present invention has a remarkable effect on solving the problem of instability of power supply of solar energy by storing power generated irregularly by utilizing an energy storage device.
또한, 전력거래 플랫폼을 통해 태양광 발전장치로부터 발전된 전력 중 가정 내에서 소비되고 남은 잉여전력을 기업 및 일반소비자들에게 판매할 수 있도록 하여 경제적으로 효율적인 효과가 있다.In addition, through the power trading platform, it is possible to sell surplus power consumed in the home among the power generated from the photovoltaic power generation device to businesses and general consumers, which is economically effective.
도1은 본 발명의 프로슈머 에너지거래 시스템의 구성도.
도2는 본 발명의 에너지거래방법의 흐름도.
도3은 본 발명의 일 실시례에 따른, 프로슈머 에너지거래 시스템의 블록도.
도4는 본 발명의 전력거래 플랫폼의 블록도.
도5는 본 발명의 에너지저장장치의 개략적인 블록도.
도6은 본 발명의 에너지저장장치의 배터리팩의 상세도.1 is a block diagram of the prosumer energy trading system of the present invention.
Figure 2 is a flow chart of the energy transaction method of the present invention.
3 is a block diagram of a prosumer energy trading system, according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram of the power trading platform of the present invention.
Figure 5 is a schematic block diagram of the energy storage device of the present invention.
Figure 6 is a detailed view of the battery pack of the energy storage device of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. In addition, the terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of other components than those mentioned.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 프로슈머 에너지거래 시스템의 구성도, 도2는 본 발명의 에너지거래방법의 흐름도, 도3은 본 발명의 일 실시례에 따른, 프로슈머 에너지거래 시스템의 블록도, 도4는 본 발명의 전력거래 플랫폼의 블록도, 도5는 본 발명의 에너지저장장치의 개략적인 블록도, 도6은 본 발명의 에너지저장장치의 배터리팩의 상세도이다.1 is a block diagram of a prosumer energy trading system according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram of a prosumer energy trading system, FIG. 5 is a schematic block diagram of the energy storage device of the present invention, and FIG. 6 is a detailed view of a battery pack of the energy storage device of the present invention.
본 발명은 가정에 설치된 태양광 발전장치(100)에서 발전된 전력을 가정 내에서 소비하고, 남은 잉여 전력을 가정용 에너지저장장치(200)에 저장, 활용하는 기술로 각 가정에 설치된 가정용 에너지저장장치(200)간의 에너지 프로슈머 사업을 적용하고자 하는 것이다.The present invention is a technology that consumes the power generated by the
더욱 상세하게 설명하면, 본 발명은 태양광으로부터 전력을 생산하는 태양광 발전장치(100)와 연계되도록 설치되어, 상기 태양광 발전장치(100)로부터 발전된 전력을 공급받아 저장하는 가정용 에너지저장장치(200)와, 상기 가정용 에너지저장장치(200)를 활용하여 잉여전력을 기업 및 일반소비자들에게 판매할 수 있도록 하는 프로슈머 전력거래방법에 관한 것이다.In more detail, the present invention is installed to be connected to the
상기 가정용 에너지저장장치(Energy Storage System; ESS)(200)는 태양광 발전장치(100)로부터 전력을 공급받아 충전할 뿐만 아니라 필요시 부하에 전력을 공급하는 것으로, 상기 가정용 에너지저장장치(200)는 전력을 저장하는 저장장치인 배터리(210)와, 상기 배터리의 충전 및 방전을 제어 관리하는 배터리관리부(BMS, Battery Management System)(220)와, 상기 배터리의 충전 또는 방전을 위한 양방향 전력변환장치(PCS, Power Conversion System)(230)를 포함한다. The energy storage system (ESS) 200 is not only charged with receiving power from the photovoltaic
상기 배터리는 태양광 발전장치(100)으로부터 전기 에너지를 공급받아 저장하고 부하에 전력을 공급하는 것으로, 복수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 모듈 또는 배터리 팩(pack)으로 구성될 수 있다.The battery receives electrical energy from the
본 발명에서는 배터리(210)의 실시례로서, 원통형 리튬이온 전지를 배터리팩으로 구성하여 사용하였으며, 상기 리튬이온 전지는 2차 전지의 일종으로서 에너지 밀도가 높아 에너지 저장 효율이 높고, 사용하지 않을 때는 자연 방전이 일어나는 정도가 작으며 메모리 효과(충/방전 과정에서 배터리의 용량이 줄어드는 효과)가 거의 없다는 장점을 가지는 것으로, 본 발명에서는 규격화된 원통형 리튬이온 이차전지를 적용하여 에너지 저장 안정성을 확보하였다. In the present invention, as an embodiment of the
한편, 상기 배터리관리부(220)(이하 ‘BMS’라 한다)는 각각 서로 다른 특성을 가질 수 있는 배터리 셀들을 조절하는 역할을 하는 것으로, 상기 BMS는 배터리 셀들이 최대의 성능을 나타내면서 안전하게 사용될 수 있도록 배터리 셀들을 제어하는 역할을 한다.Meanwhile, the battery management unit 220 (hereinafter referred to as'BMS') serves to control battery cells that may have different characteristics, and the BMS allows battery cells to be safely used while exhibiting maximum performance. It serves to control the battery cells.
본 발명에서는 배터리 모듈마다 BMS를 포함하도록 하여, 전력 교환 시 부가되는 부하량의 조정이 용이하도록 하였다.In the present invention, by including a BMS for each battery module, it was easy to adjust the load added during power exchange.
또한, 본 발명에서는 배터리 모듈간에 CAN통신 네크워크를 구축하여, 배터리 모듈의 신뢰성을 향상시켰다.In addition, in the present invention, by establishing a CAN communication network between the battery module, the reliability of the battery module is improved.
한편, 상기 전력변환장치(230)(이하 ‘PCS’라 한다)는 전력의 형질을 양방향으로 변환시키는 것으로, 상기 가정용 에너지저장장치(200)는 전력 수요가 높은 낮에 전력을 방전하고, 전력 수요가 낮은 밤에 전력을 충전하게 되는데, 낮에는 직류의 배터리에서 교류의 전력계통으로 송전하기 위해 전력변환이 필요하고, 밤에는 교류의 전력계통에서 직류의 배터리로 충전을 하기 위해 전력변환이 필요하므로 양방향으로 전력을 변환하는 PCS(230)를 구비하게 되는 것이다.Meanwhile, the power conversion device 230 (hereinafter referred to as'PCS') converts power characteristics in both directions, and the household
또한, 상기 PCS(230)는 교류 및 직류 전력을 직류 및 교류로 변환시킬 뿐만 아니라 전기품질을 제어하고, 전압 측정 및 운전 상태를 실시간으로 감시하여 고장의 원인을 차단하는 등의 역할을 하며, 상기 PCS에는 PMS(Power Management System)가 내장되어질 수도 있다. In addition, the PCS 230 not only converts AC and DC power into DC and AC, but also controls electric quality, monitors voltage measurement and operation status in real time, and serves to block the cause of failure. The PCS may be equipped with a PMS (Power Management System).
그리고, 본 발명에서는 MPPT(240)(Maximum Power Point Tracking;최대전력추종)를 적용하여 일사강도나 온도의 변화에 따라 전력이 최대로 출력되도록 함으로써, 생선성이 향상되도록 하였다.In addition, in the present invention, by applying MPPT (240) (Maximum Power Point Tracking; maximum power tracking), the power is output to the maximum according to the change in solar intensity or temperature, thereby improving the fishiness.
상기 MPPT는 전류를 임의로 조절할수 있는 DC_DC컨버터와 MCU를 이용해 출력전압과 전류를 모니터해가면서 가장 최대의 효율이 될수 있도록 DC_DC컨버터의 출력전류를 제어해주는 것을 의미한다.The MPPT means controlling the output current of the DC_DC converter so that the maximum efficiency can be achieved while monitoring the output voltage and current using a DC_DC converter and MCU that can arbitrarily adjust the current.
한편, 본 발명에서는 상기 배터리팩에는 복수개의 냉각팬(216)이 설치되는 것으로, 상기 냉각팬은 충방전 시 발열되는 배터리의 온도를 낮춰줌으로써, 배터리의 전체수명을 연장하는 효과가 있다. On the other hand, in the present invention, the battery pack is provided with a plurality of
도6을 참조하여, 더욱 상세하게 설명하면, 상기 배터리팩은 배터리하우징 (211)내부에 설치되며, 상기 배터리하우징(211)은 복수 개의 배터리가 저장되는 내장하우징(212)과, 상기 내장하우징(212)의 외측에 구비되는 하우징커버(213)로 구성된다.Referring to FIG. 6, in more detail, the battery pack is installed inside the
상기 내장하우징(212)은 내부에 공간부가 형성된 사각의 틀형상이되, 분리된 다수 개의 공간부를 가지도록 격벽(214)이 형성되어 있으며, 상기 각각의 공간부에 다수개의 원통형 리튬이온 전지 모듈이 내입되어 있다.The built-in
또한, 상기 내장하우징(212)의 측면 및 격벽(214)에는 다수 개의 관통구(215)가 형성되고, 상기 관통구(215)가 형성된 내장하우징(212)의 외측면에는 냉각팬(216)이 설치되는 것으로, 상기 냉각팬으로부터 배출된 공기는 상기 관통구를 통해 내장하우징 내부로 이송되어 발열된 배터리를 냉각시키게 된다.In addition, a plurality of through-
그리고 상기 배터리하우징(211)은 아노다이징(Anodizing)처리된 알루미늄 재질로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the
상기 아노다이징이란, 알루미늄 제품표면에 산화피막을 형성시키는 표면 후처리가공의 일종으로, 제품의 산화를 막고 제품의 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 오염 및 변질에 강하여 반영구적으로 사용가능하도록 하는 효과가 있다.The anodizing is a kind of surface post-processing processing to form an oxide film on the surface of an aluminum product, and prevents oxidation of the product and improves the durability of the product, and has an effect of being resistant to contamination and deterioration and enabling semi-permanent use.
한편, 상기 가정용 에너지저장장치(ESS)(200)에는 상기 ESS의 작동방식을 제어하고 감시하는 역할을 하는 스프트웨어인 에너지관리시스템(Energy Management System; EMS)(250)와 연계되어 사용될 수 있다.Meanwhile, the household energy storage device (ESS) 200 may be used in connection with an energy management system (EMS) 250, which is software that serves to control and monitor the operation method of the ESS.
본 발명은 가정용 에너지저장장치를 활용한 것이므로, 상기 EMS는 가정의 에너지 사용을 최적화하는 HEMS(Home Energy Management System)인 것이 바람직하다 할 것이다.Since the present invention utilizes a home energy storage device, it will be preferable that the EMS is a HEMS (Home Energy Management System) that optimizes home energy use.
상기 HEMS는 가정의 전력, 가스, 온수 등 에너지 소비원인 조명, 가전 기기 등을 IT기술로 네트워크화하고 자동제어하는 시스템으로, 일반 가정에서 에너지를 효율적으로 제어할 수 있도록 도와주는 시스템이다.The HEMS is a system to network and automatically control lighting, home appliances, etc., which are energy sources such as electric power, gas, and hot water in the home, using IT technology, and is a system that helps to efficiently control energy in the general home.
즉, 상기 EMS는 상기 ESS의 충전 및 방전시간 제어, 전력 소비패턴 정보, 기상정보 등을 알고리즘화하여 발전량과 수요량을 예측하는 등 상기 ESS의 발전 시스템을 실시간으로 분석, 통신망을 통해 모니터링과 제어를 동시에 진행하여 다양한 서비스를 제공하기 위한 인프라 기술인 것이다.That is, the EMS analyzes the power generation system of the ESS in real time by monitoring the charging and discharging time of the ESS, predicting the amount of power generation and demand by algorithmizing power consumption pattern information, weather information, etc., and monitoring and controlling it through a communication network. It is an infrastructure technology to provide a variety of services at the same time.
한편, 상기 가정용 에너지저장장치(200)에 저장된 전력 중, 일부는 가정에서 소비되어지며, 남은 잉여전력은 기업 및 일반소비자들에게 판매되어질 수 있다.On the other hand, some of the power stored in the household
즉, 사용자는 상기 가정용 에너지저장장치(200)를 활용하여 프로슈머로서의 역할을 하게 되는 것이다.In other words, the user acts as a prosumer by utilizing the home
상기 프로슈머(prosumer)는, 일반적으로 '생산자'를 뜻하는 영어'producer'와 '소비자'를 뜻하는 영어'consumer'의 합성어로서, 생산에 참여하는 소비자를 의미하며, 본 발명에서 프로슈머는 전력을 소비하면서 또한 전력 생산에 참여하는 소비자 겸 생산자를 의미한다.The prosumer is a compound word of'producer', which means'producer', and'consumer', which means'consumer', and refers to consumers participating in production. It means the consumer and producer who consumes and also participates in the production of electricity.
상기 프로슈머는 전력을 생산하여 사용하고, 남은 잉여전력을 전력거래 플랫폼을 통해 기업 및 일반소비자들에게 판매할 수 있는 것으로, 상기 전력거래 플랫폼은 상기 가정용 에너지저장장치의 발전량 등에 대한 데이터를 수집 및 분석하며, 전력 생산 및 소비량을 실시간으로 모니터링하여 예측 정보 등을 제공하는 역할을 한다. The prosumer is capable of producing and using electric power and selling the remaining surplus electric power to enterprises and general consumers through the electric power trading platform. The electric power trading platform collects and analyzes data on the amount of power generation of the household energy storage device, etc. In addition, it monitors electricity production and consumption in real time to provide predictive information.
상기 전력거래플랫폼(300)은 중앙 에너지 관리 시스템으로, 복수 개의 가정용 에너지저장장치(310)와 연계되어, 각 가정별 잉여전력을 공급받아 병합 저장하고, 이를 다시 일반가정(10), 전력계통(전력공급자)(20), 전기차 충전소(30)등과 연계되어 전력을 판매(거래)하는 역할을 한다.
The
또한, 상기 전력거래 플랫폼(300)은 대용량 에너지저장장치(310)를 포함하는 것으로, 상기 대용량 에너지저장장치(310)는, 복수 개의 가정용 에너지저장장치(200)와 연계되어, 각 가정별 잉여전력을 공급받아 병합저장하며, 전기차 충전소(30)나, 한전과 같은 전력계통(20)과도 연계되어 전력을 전송하게 되는 것이다.In addition, the
그리고 상기 전력거래플랫폼(300)에서 추출된 정보는 고객이나 관리자의 단말기(예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC 등)로 제공되도록 한다.In addition, the information extracted from the
더욱 상세하게 설명하면, 상기 전력거래플랫폼(300)은 통신부(320), 데이터저장부(330), 모니터링부(340), 예측부(350), 디스플레이부(360), 통합제어부(370)를 포함한다.In more detail, the
상기 통신부(320)는 적어도 하나 이상의 가정용 에너지저장장치(200)와 무선통신을 통해 연결되어, 상기 가정용 에너지저장장치(200)로부터 전송되는 데이터를 수신하고, 제어 명령신호를 상기 가정용 에너지저장장치에 송신하는 역할을 한다.The
또한, 상기 통신부(320)는 전력계통(20), 전기차 충전소(30)와 같은 기관들과도 무선통신을 통해 서로 데이터통신이 가능하도록 연결되어, 데이터를 수신 및 송신한다.In addition, the
여기서, 전력계통(20)이란 전력발전소, 변전소, 송전소 등을 의미한다.Here, the
상기 데이터저장부(330)는 상기 통신부(320)를 통해 수신된 가정용 에너지저장장치 등의 데이터를 수집 및 저장한다.The
상기 모니터링부(340)는 상기 데이터저장부에서 수집된 데이터를 분석하여 전력 생산량 및 소비량을 실시간 모니터링하며 모니터링 데이터를 생성하는 것으로, 상기 가정용 에너지저장장치 간의 전력 송/수신 여부 및 전력량 등을 모니터링한다.The
또한, 상기 모니터링부(340)에서는, 상기 가정용 에너지저장장치의 PCS상태(ON/OFF여부, 전압, 전류, 출력), 배터리상태(SOC, SOH, 온도, 전압, 전류, 고장여부)등을 모니터링 하며, 상기 가정용 에너지저장장치의 고장 및 오류가 발생할 시, 이를 디스플레이부(360)로 전송하여 사용자에게 알리게 된다. In addition, the
상기 예측부(350)는 상기 모니터링부에서 생성된 모니터링 데이터를 이용하여 에너지의 생산량 및 소비량의 패턴을 예측하여 예측 데이터를 생성하는 것으로, 상기 예측부는 각 가정용 에너지저장장치의 계량데이터 및 선호도, 생산자와 소비자의 거래범위 등을 고려하여 생산자와 소비자를 매칭시키는 등의 예측데이터를 생성하는 것이다.The
상기 디스플레이부(360)는 상기 예측부에서 제공한 예측정보를 시각적으로 표시하고, 사용자의 제어명령을 수신한다.The
상기 통합제어부(370)는 상기 통신부, 데이터저장부, 모니터링부, 예측부, 디스플레이부를 제어하고, 가정용 에너지저장장치 및 대용량 에너지저장장치의 충방전, 전력계통으로의 송전, 부하에 전력공급 등을 제어하는 역할을 한다.The
또한, 상기 통합제어부는 가정용 에너지저장장치의 잉여전력이 일정 수치 이상의 비율(예를 들면, 배터리에 70~80%)이상 저장되면 자동으로 대용량 저장장치로 전송되도록 제어한다.In addition, the integrated control unit is controlled so that the excess energy of the household energy storage device is automatically transferred to the mass storage device if the ratio is stored above a certain value (for example, 70 to 80% in the battery).
또한, 상기 통합제어부는 일몰 시, 가정용 에너지저장장치에 저장된 전력이 대용량 저장장치로 자동 전송되도록 한다.In addition, the integrated control unit allows the power stored in the home energy storage device to be automatically transmitted to the mass storage device at sunset.
그리고 상기 전력거래플랫폼(300)은, 전력관리서버, 금융서버 등을 구비하여 본 발명에서 구축하고자 하는 프로슈머 전력거래 시스템이 효율적으로 이루어지도록 한다.In addition, the
한편, 프로슈머는 이하와 같은 단계를 거쳐 에너지(전력)를 거래하게 된다.Meanwhile, the prosumer trades energy (power) through the following steps.
먼저, 가정용 태양광 발전장치(100)로부터 발전된 전력은 가정용 에너지저장장치(200)에 저장된다.First, power generated from the home solar
이후, 상기 가정용 에너지저장장치(200)에 저장된 전력 중 일부는 가정 내에서 소비되고, 남은 잉여전력은 대용량 에너지저장장치(310)로 송전되어진다.Thereafter, some of the power stored in the household
그리고 상기 대용량 에너지저장장치(310)에 저장된 전력은 전력거래플랫폼(300)을 통해 거래된다.And the power stored in the large-capacity
즉, 프로슈머는 태양광 발전장치(100)로부터 발전된 전력을 가정용 에너지저장장치(200)에 저장하여, 먼저 가정 내에서 사용하고, 남은 잉여전력을 대용량 에너지저장장치(310)로 전송하며, 상기 전력거래 플랫폼(300)을 통해 다른 일반가정으로 전력을 전송 및 판매하게 된다.That is, the prosumer stores the power generated from the
그리고 이후에, 남은 잉여전력은 전력계통(20)과 계통연계하여, 신재생에너지 공급의무화제도인 RPS(신재생에너지 의무할당제: Renewable Energy Portfolio Standard)제도를 활용하여 전력을 판매함으로써 수익을 창출할 수 있도록 한다.And afterward, the remaining surplus electric power will be connected to the electric power system (20) to generate profits by selling electricity by using the Renewable Energy Portfolio Standard (RPS) system, which is a mandatory obligation for renewable energy supply. Make it possible.
여기에서 의미하는 계통연계란, 한전과 같은 전력계통과 수전설비를 통해 연결되어 전기를 공급하고 차단할 수 있도록 연계되는 것을 의미한다. The grid connection, as used herein, means that it is connected through a power system such as KEPCO and a power receiving facility to supply and cut electricity.
그리고 상기 가정용 에너지저장장치(200)는 유무선망을 통해 상호 데이터 통신이 가능하게 연결되는 것으로, 프로슈머는 단말기를 통해 특정가정을 지정하여 상기 특정 가정으로 잉여전력을 수신하거나, 또는 특정 가정으로부터 잉여전력을 송신받을 수 있다.In addition, the home
이 때, 프로슈머는 전력거래플랫폼(300)을 이용하여, 다른 프로슈머와 P2P방식으로 전력을 거래하며, 특히 블록체인을 활용한 P2P방식으로 전력을 거래하도록 한다. At this time, the prosumer uses the
그리고 상기 전력거래플랫폼은 SCADA 시스템(Supervisory Control And Data Acquisition)을 이용할 수 있다.And the power trading platform may use a SCADA system (Supervisory Control And Data Acquisition).
상기 SCADA 시스템은 통신 경로상의 아날로그 또는 디지털 신호를 사용하여 원격 장치의 상태 정보 데이터를 원격단말로 수집, 수신, 기록 및 표시함으로써 중앙 제어 시스템이 원격 장치를 감시 및 제어하는 시스템으로, 여러 종류의 원격지 시설 장치를 중앙집중적으로 감시 및 제어하는 역할을 한다.The SCADA system is a system in which a central control system monitors and controls a remote device by collecting, receiving, recording, and displaying status information data of a remote device using an analog or digital signal on a communication path. It serves to centrally monitor and control facility equipment.
상기 SCADA시스템은 데이터베이스 서버, 통합관리 시스템, IOS(integrated Operato r Station)을 포함할 수 있다.The SCADA system may include a database server, an integrated management system, and an integrated operating system (IOS).
즉, 상기 전력거래플랫폼은 모바일, 웹을 기반으로 하여, 고객의 계량이 데이터 및 선호도, 전력생산자의 발전비용, 생산자와 소비자의 거래범위 등을 고려하여 전력생산자와 소비자를 매칭시켜주고, 요금청구 등과 같은 고객서비스를 제공하도록 한다.That is, the power trading platform is based on mobile and web, and the metering of customers matches power producers and consumers in consideration of data and preferences, power generation cost of electricity producers, and transaction ranges between producers and consumers, and charges. Provide customer service such as.
또한, 시간 간격으로 전력생산자와 소비자를 매칭하고, 서로 거래가격 및 조건을 제시하여 거래하며, 이 때 고객에게는 전력공급 및 구매현황, 이용료 등 다양한 데이터를 시작적으로 제공하는 것이 바람직하다 할 것이다.In addition, it would be desirable to match electricity producers and consumers at time intervals, present transaction prices and conditions to each other, and provide customers with various data such as power supply and purchase status, and usage fees.
또한, 본 발명에서는 전력거래에 대한 대금을 핀테크 전자화폐를 통해 지급하도록 한다.In addition, in the present invention, the payment for power transactions is made to be paid through fintech electronic money.
이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is only for explaining the invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications or equivalents from the detailed description of the invention It will be understood that one embodiment is possible.
따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.Therefore, the true scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the claims.
10:일반가정(프로슈머)
20:전력계통(전력공급자)
30:전기차 충전소
100:태양광 발전장치
200:가정용 에너지저장장치(ESS)
210:배터리
211:배터리하우징
212:내장하우징
213:하우징커버
214:격벽
215:관통구
216:냉각팬
220:배터리관리부(BMS)
230:전력변환장치(PCS)
240: MPPT
250:에너지관리시스템(EMS)
300:전력거래플랫폼
310:대용량 에너지저장장치
320:통신부
330:데이터저장부
340:모니터링부
350:예측부
360:디스플레이부
370:통합제어부
S410:에너지저장단계
S420:에너지소비단계
S430:송전단계
S440:1차공급단계
S450:2차공급단계
500:단말기10: General household (prosumer)
20: Power system (power provider)
30: Electric vehicle charging station
100: solar power generation device
200: Home energy storage device (ESS) 210: Battery
211: battery housing 212: built-in housing
213: housing cover 214: bulkhead
215: Through hole 216: Cooling fan
220: battery management unit (BMS) 230: power converter (PCS)
240: MPPT 250: Energy Management System (EMS)
300: power trading platform 310: large-capacity energy storage device
320: communication unit 330: data storage unit
340: monitoring unit 350: prediction unit
360: display unit 370: integrated control unit
S410: Energy storage step S420: Energy consumption step
S430: Transmission stage S440: 1st supply stage
S450: Second supply stage
500: Terminal
Claims (3)
상기 에너지저장단계를 통해 상기 가정용 에너지저장장치에 저장된 전력을 가정 내에서 소비하는 에너지소비단계;
상기 에너지소비단계 이후 상기 가정용 에너지저장장치에 남은 잉여전력이 대용량 에너지저장장치로 송전되는 송전단계;
상기 송전단계를 통해 상기 대용량 에너지저장장치에 저장된 전력이 전력거래플랫폼을 통해 일반가정으로 공급되는 1차공급단계;
상기 1차공급단계 이후의 잉여전력이 전기차 충전소 또는 전력계통 중 적어도 어느 하나 이상의 기관으로 공급되는 2차공급단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 에너지저장장치를 활용한 프로슈머 에너지거래방법.
An energy storage step in which power generated from a home solar power generator is stored in a home energy storage device;
An energy consumption step of consuming power stored in the household energy storage device in the home through the energy storage step;
A transmission step in which excess power remaining in the household energy storage device is transmitted to a large-capacity energy storage device after the energy consumption step;
A primary supply step in which electric power stored in the large-capacity energy storage device is supplied to the general household through the power transmission platform through the power transmission step;
And a secondary supplying step in which surplus electric power after the primary supplying step is supplied to at least one of an electric vehicle charging station or an electric power system; and a prosumer energy transaction method using a home energy storage device.
상기 전력거래플랫폼은 복수 개의 가정용 에너지저장장치와 연계되어, 각 가정별 잉여전력을 공급받아 병합 저장하고, 상기 병합 저장된 전력을 일반가정, 전기차 충전소, 전력계통 중 적어도 어느 하나 이상의 기관에 공급하는 것을 특징으로 하는 가정용 에너지저장장치를 활용한 프로슈머 에너지거래방법.
According to claim 1,
The power trading platform is connected to a plurality of household energy storage devices, receives and stores surplus power for each household, and stores the merged power to at least one or more of the general household, electric vehicle charging station, and power system. Prosumer energy trading method using a home energy storage device characterized by.
상기 대용량 에너지저장장치에 저장된 전력은 P2P방식으로 거래되도록 구현되는 것을 특징으로 하는 가정용 에너지저장장치를 활용한 프로슈머 에너지거래방법.
According to claim 1,
Prosumer energy trading method using a home energy storage device, characterized in that the power stored in the large-capacity energy storage device is implemented to be traded in a P2P method.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |