KR20200080503A - 연료전지 발전사업의 설계방법 및 설계장치 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 연료전지 발전사업의 설계방법 및 설계장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계방법은, 연료전지 발전기의 설비용량을 설정하고, 상기 설비용량에 근거하여 상기 연료전지 발전기의 운영시 발생하는 예상 LNG(Liquefied Natural Gas) 비용과 예상 SMP(System Marginal Price) 매출 사이의 예상 차액을 산출하는 연료전지 발전기 용량 설정단계; 상기 연료전지 발전기와 연계하여 설치하는 이기종의 신재생 발전기의 종류를 설정하고, 상기 신재생 발전기의 예상 SMP 매출이 상기 예상 차액과 일치하도록 상기 신재생 발전기의 설비용량을 설정하는 이기종 발전기 용량 설정단계; 및 상기 설정된 연료 발전기 용량에 근거한 상기 연료전지 발전기 및 상기 설정된 신재생 발전기 설비용량에 근거한 신재생 발전기의 운영시 예상되는 내부수익률(IRR: Internal Rate of Return)을 목표수익률과 비교하고, 상기 내부수익률이 상기 목표수익률과 일치하도록 상기 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 REC(Renewable Energy Certificate) 단가를 각각 설정하는 사업성 평가단계를 포함할 수 있다.

Description

연료전지 발전사업의 설계방법 및 설계장치 {Apparatus and Method for designing fuel cell power generation business}
본 출원은 LNG(Liquified Natural Gas) 가격 변동에 따른 위험성을 해소하여 안정적으로 연료전지 발전 사업을 수행할 수 있는 연료전지 발전사업의 설계방법 및 설계장치에 관한 것이다.
신재생 에너지란 기존의 화석 연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물 유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지이다. 이러한 신재생에너지로는 연료전지, 태양광, 풍력, 바이오, 폐기물 및 수력 등이 있다.
신재생 에너지의 개발 및 이용을 촉진하기 위하여 2012년 1월부터 시행된 신재생 에너지 공급의무화(RPS: renewable energy portfolio standard) 제도는 500MW 이상의 시설을 보유한 발전 사업자에게 총 발전량 중 일정 비율에 해당하는 신재생 에너지 발전량을 확보하는 것을 의무화하는 제도를 말한다. 이 제도는 이산화탄소 배출량을 줄이고 신재생 에너지 시장을 성장시키기 위해 2000년대 초반부터 영국, 스웨덴, 캐나다, 일본, 호주, 미국 등 전세계적으로 도입되어 운영 중이다.
국내에서는 2012년 1월 1일부터 한전 발전 자회사, 지역난방공사, 수자원공사 등 14개의 대형 발전사를 RPS 의무대상자로 지정해 발전량 중 일정 부분을 신재생 에너지로 생산하거나 및/또는 다른 신재생 에너지 발전 사업자로부터 신재생 에너지 공급 인증서(REC: renewable energy certificate)를 구매하도록 의무화하고 있다. 이와같이 RPS 제도에 REC 거래 제도가 더해짐으로써 신재생 에너지의 구매자와 판매자간에 REC를 통해 서로 신재생 에너지를 사고 팔 수 있는 시장이 형성되었다. RPS는 의무화되어 있는 제도이기 때문에, 부과되는 할당량을 생산 및/또는 구매를 통하여 확보하지 못했을 경우에는 시행령에 따라 과징금이 부과되거나 다른 제재가 가해질 수 있다.
이러한 RPS 제도의 도입으로 하기와 같은 효과를 얻을 수 있다: 첫번째, 발전사에 직접 신재생 에너지의 발전량 확보를 의무화함으로써 신재생 에너지의 보급이 확대될 수 있다. 두번째, 이행 비용을 전력 시장을 통해 보전하므로 정부 재정이 투입될 필요가 없다. 세번째, 시장에서 신재생 에너지의 발전 원가가 결정되므로 경쟁 유도 및 합리적인 가격 결정이 가능하다.
그러나, 신재생에너지 중 연료전지의 경우, 태양광, 풍력, 수력 등과는 달리 원료인 가스 가격이 비정상적으로 상승할 경우 REC 가격도 비정상적으로 상승하게 되기 때문에, 연료전지 발전 사업자, 연료전지 발전 사업자로부터 REC를 구매하려는 RPS 의무대상자, 및 연료전지 발전 사업자에게 프로젝트 파이낸싱(PF) 거래를 하려는 금융기관이 과도하고도 예측 불가능한 리스크를 부담하게 되어 REC 거래가 활성화되지 못하는 문제점이 있다.
반면에, 연료를 필요로 하지 않는 태양광, 풍력과 같은 신재생에너지 발전 사업의 경우에는 연료가격의 변동에 영향을 받지는 않으나, 풍력 발전의 경우 평균 풍속 6 m/s 이상이 되어야 적절한 사업성 확보가 가능하고 이러한 풍속 자원이 가능한 지역은 민원이나 개발포화상태로 인해 사업성 확보가 여의치 않고 있다. 태양광 발전 사업 또한 적절한 일조량을 획득해야 하나, 산림훼손과 농지 잠식 등의 민원으로 인해 단독으로는 대규모 사업 확산과 사업성 확보에 어려운 문제점이 있다.
본 출원은, 연료를 필요로 하지 않는 신재생 에너지 발전원과의 결합을 통해 LNG 가격 변동에 따른 위험성을 해소하여, 안정적으로 연료전지 발전 사업을 수행할 수 있는 연료전지 발전사업의 설계방법 및 설계장치를 제공하고자 한다.
본 출원은, 연료를 필요로 하지 않지만 자연적인 조건으로 인해 상대적으로 사업성이 낮은 신재생 에너지 발전 사업, 예컨대 풍력이나 태양열 발전 사업 등을 연료전지 발전 사업과 결합하여, 사업성을 보완할 수 있는 연료전지 발전사업의 설계방법 및 설계장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계방법은, 연료전지 발전기의 설비용량을 설정하고, 상기 설비용량에 근거하여 상기 연료전지 발전기의 운영시 발생하는 예상 LNG(Liquefied Natural Gas) 비용과 예상 SMP(System Marginal Price) 매출 사이의 예상 차액을 산출하는 연료전지 발전기 용량 설정단계; 상기 연료전지 발전기와 연계하여 설치하는 이기종의 신재생 발전기의 종류를 설정하고, 상기 신재생 발전기의 예상 SMP 매출이 상기 예상 차액과 일치하도록 상기 신재생 발전기의 설비용량을 설정하는 이기종 발전기 용량 설정단계; 및 상기 설정된 연료 발전기 용량에 근거한 상기 연료전지 발전기 및 상기 설정된 신재생 발전기 설비용량에 근거한 신재생 발전기의 운영시 예상되는 내부수익률(IRR: Internal Rate of Return)을 목표수익률과 비교하고, 상기 내부수익률이 상기 목표수익률과 일치하도록 상기 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 REC(Renewable Energy Certificate) 단가를 각각 설정하는 사업성 평가단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 연료전지 발전기 용량 설정단계는, 상기 연료전지 발전기의 예상 구축비용, 예상 운영비용 및 예상 매출을 이용하여 상기 설비용량을 설정하며, 상기 예상 매출은 예상 SMP 매출, 예상 REC 매출 및 예상 열 판매 매출을 포함하는 매출요소의 합계이고, 상기 예상 운영비는 예상 유지보수비용, 예상 LNG 비용 및 예상 부대비용을 포함하는 비용요소의 합계일 수 있다.
여기서 상기 이기종 발전기 용량 설정단계는 풍력발전기 또는 태양광발전기를 상기 신재생 발전기로 설정할 수 있다.
여기서 상기 이기종 발전기 용량 설정단계는, 상기 신재생 발전기에 포함되는 개별 발전유닛당 SMP 매출을 산정하는 단계; 상기 발전유닛당 SMP 매출과 상기 예상 차액에 기초하여, 상기 예상 차액에 대응하는 상기 발전유닛의 개수를 설정하는 단계; 및 상기 발전유닛의 개수를 이용하여 상기 신재생 발전기의 설비용량을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 이기종 발전기 용량 설정단계는, Unit_SMP_income = Unit_capacity × Utilization_rate × Operation_rate × 365 × 24를 이용하여 상기 신재생 발전기의 발전유닛 당 SMP 매출을 산출하며, Unit_SMP_income은 상기 신재생 발전기의 발전유닛당 SMP 매출, Unit_capacity는 상기 신재생 발전기의 발전유닛의 단위용량, Utilization_rate은 상기 신재생 발전기의 발전유닛의 이용률, Operation_rate은 상기 신재생 발전기의 발전유닛의 가동률일 수 있다.
여기서 상기 이기종 발전기 용량 설정단계는, Plant_Capacity = Round(ΔFuelCell_LNG / Unit_SMP_income, 0) × Unit_capacity를 이용하여 상기 신재생 발전기의 설비용량을 설정하며, Plant_Capacity는 상기 신재생 발전기의 설비용량, ΔFuelCell_LNG는 상기 예상 LNG 비용과 예상 SMP 매출 사이의 예상 차액, Round()는 반올림 함수일 수 있다.
여기서 상기 사업성 평가단계는, 상기 연료전지 발전기의 용량 및 상기 신재생 발전기의 설비용량을 근거로 설정기간동안 운영시 예상되는 상기 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 예상 구축비용, 예상 운영비 및 예상 매출을 기초로 내부수익률을 계산하는 단계; 및 상기 내부수익률이 목표수익률과 일치하도록 상기 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 REC 단가를 각각 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 사업성 평가단계는, 상기 내부수익률이 상기 목표수익률과 일치하면, 상기 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 각각의 REC단가가 REC 장기 추정가보다 작거나 같도록 조절하거나, 상기 각각의 REC단가가 목표 REC단가에 도달할 때까지 상기 REC 단가를 각각 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 하드웨어와 결합되어 상술한 연료전지 발전사업의 설계방법을 실행하기 위하여 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 존재할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계장치는, 연료전지 발전기의 설비용량을 설정하고, 상기 설비용량에 근거하여 상기 연료전지 발전기의 운영시 발생하는 예상 LNG(Liquefied Natural Gas) 비용과 예상 SMP(System Marginal Price) 매출 사이의 예상 차액을 산출하는 연료전지 발전기 용량 설정부; 상기 연료전지 발전기와 연계하여 설치하는 이기종의 신재생 발전기의 종류를 설정하고, 상기 신재생 발전기의 예상 SMP 매출이 상기 예상 차액과 일치하도록 상기 신재생 발전기의 설비용량을 설정하는 이기종 발전기 용량 설정부; 및 상기 설정된 연료 발전기 용량에 근거한 상기 연료전지 발전기 및 상기 설정된 신재생 발전기 설비용량에 근거한 신재생 발전기의 운영시 예상되는 내부수익률(IRR: Internal Rate of Return)을 목표수익률과 비교하고, 상기 내부수익률이 상기 목표수익률과 일치하도록 상기 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 REC(Renewable Energy Certificate) 단가를 각각 설정하는 사업성 평가부를 포함할 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계방법 및 설계장치에 의하면, LNG 가격 변동에 따른 위험성을 연료를 사용하지 않는 신재생 에너지 발전원과 결합하여 해소함으로써, 안정적으로 연료전지 발전 사업을 수행할 수 있는 연료전지 발전사업을 설계할 수 있다. 또한, LNG 가격 변동에 따른 위험성을 회피할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계방법 및 설계장치에 의하면, 연료를 필요로 하지 않지만 자연적인 조건으로 인해 상대적으로 사업성이 낮은 신재생 에너지 발전 사업, 예컨대 풍력이나 태양열 발전 사업 등을 연료전지 발전 사업과 결합하여, 사업성을 보완할 수 있다. 즉, 연료전지 발전사업과 이기종의 신재생 발전사업을 결합하여 상호보완할 수 있으며, 이를 통하여 사업성 향상 및 위험성 회피가 가능하다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계시스템을 나타내는 개략도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 예상 운영비용 및 예상 매출을 나타내는 그래프이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계방법을 나타내는 순서도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전 사업의 목표수익률 달성을 위한 REC 단가 산정 방법의 순서도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 풍력발전사업과 결합하는 연료전지 발전사업의 설계방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "??부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계시스템을 나타내는 블록도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계시스템은, 연료전지 발전사업 설계 장치(100) 및 다양한 기관의 자료제공서버(200) 등을 포함할 수 있다.
이하 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계시스템을 설명한다.
연료전지 발전은 LNG(Liquified Natural Gas) 등으로부터 추출한 수소를 공기 중의 산소와 반응시켜 전기에너지와 고온의 물을 발생시키는 친환경 발전 방식에 해당한다. 즉, 연료전지 발전의 경우, 질소산화물이나 황산화물 등의 대기오염 물질이 발생하지 않고, 에너지 변환의 효율이 높으므로, 이를 사업화하려는 시도가 활발하게 진행되고 있다.
연료전지 발전사업 설계장치(100)는 연료전지(fuel cell) 발전을 사업화하기 위한 설계를 제공하는 것으로, 연료전지 발전기의 구축비용, 운영비용 및 매출액 등을 고려하여, 연료전지 발전사업을 설계할 수 있다. 여기서, 연료전지 발전사업 설계장치(100)는 적어도 하나 이상의 자료제공서버(200)로부터 다양한 자료들을 제공받을 수 있으며, 각각의 자료제공서버(200)에 접속하여 필요한 자료 등을 수집하고, 저장 및 관리할 수 있다.
자료제공서버(200)는 한국전력공사, 한국전기연구원, 에너지컨설팅 기관 등 다양한 주체에 의하여 운영되는 서버 등일 수 있으며, 자료제공서버(200)는 연료전지 발전사업 설계 장치(100)의 요청에 따라, 혹은 자동적으로 다양한 자료 등을 제공할 수 있다. 예를들어, 자료제공서버(200)는 과거의 유가 및 LNG의 실물가격을 수집하거나, 유가 및 LNG 가격 동향에 대한 추정 자료, REC(Renewable Energy Certificate)에 대한 장기 추정가격 등을 생성, 수집 또는 저장할 수 있다. 또한, 자료제공서버(200)는 연료전지 발전기, 태양광 발전기, 풍력발전기 등 다양한 종류의 신재생에너지에 대하여, 각 제조사별 주 기기의 시장가격, 단위면적당 예상 공사비, 유지보수 비용, 부대비용 등을 제공할 수 있다.
한편, 종래에는 연료전지 발전기의 연료로 사용되는 LNG 가격에 따른 변동성 위험에 의하여, 사업화에 어려움이 존재하였다. 즉, 도2(a)에 도시한 바와 같이, 연료전지 발전사업의 운영비에는 유지보수 비용, LNG 비용, 부대비용 등의 비용요소가 포함될 수 있으며, 도2(b)에 도시한 바와 같이, 연료전지 발전사업의 매출에는 SMP(System Marginal Price) 매출, REC(Renewable Energy Certificate) 매출, 열 판매 매출 등의 매출요소가 포함될 수 있다.
여기서, LNG 비용과 SMP 매출은 서로 상관관계가 높아서, LNG 비용이 상승하게 되면 SMP 매출도 함께 상승하게 된다. 다만, 도2에 도시한 바와 같이, 통상적으로 전체 운영비용 중에서 LNG 비용이 차지하는 비중(60%)과, 전체 매출액 중에서 SMP 매출이 차지하는 비중(30%)이 상이하다. 이와 같이 LNG 비용과 SMP 비용의 비중이 상이한 경우, 도2(c)에서 볼 수 있는 바와 같이, LNG 가격이 지속적으로 상승하면 발전 원가와 매출의 역전 현상이 발생한다. 따라서, LNG 가격 하락시에는, LNG 비용이 큰 폭으로 낮아지지만 SMP 매출은 작게 떨어지므로 사업성이 향상될 수 있다. 반면에, LNG 가격의 상승시에는, LNG 비용은 큰 폭으로 높아지지만 SMP 매출의 상승폭은 상대적으로 작으므로 사업성이 악화될 수 있다. 즉, 연료전지 발전기의 독자적인 LNG 비용과 SMP 매출 사이의 상관관계만으로는 LNG 가격 변동에 따른 위험성이 충분히 헷지(hedge)되지 않으며, 연료전지 발전 사업자는 LNG 가격 변동에 따른 비용부담 등의 심각한 변동성 위험에 노출될 수 있다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계장치(100)는, LNG 비용의 비중과 SMP 매출의 비중을 동일 수준으로 맞추는 설계방안이 이러한 변동성 위험을 해소할 수 있다는 것을 발견하였다. 즉, 연료를 필요로 하지 않는 신재생 발전기를 결합하는 경우, 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 전체 운영비용에서 LNG 가격이 차지하는 비중과, 전체 매출액에서 SMP 매출이 차지하는 비중을 동일 수준으로 맞추었을 때 LNG 가격과 SMP 매출의 상관관계를 일치시키는 것이 가능하며, 그에 따라 LNG 비용 변동에 따른 위험성을 헷지하는 것이 가능하다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계장치(100)를 설명한다.
구체적으로, 연료전지 발전사업 설계장치(100)는 도1에 도시한 바와 같이, 연료전지 발전기 용량 설정부(110), 이기종 발전기 용량 설정부(120) 및 사업성 평가부(130)를 포함할 수 있다.
연료전지 발전기 용량 설정부(110)는 연료전지 발전기의 설비용량을 설정할 수 있다. 이때, 연료전지 발전기 용량 설정부(110)는 연료전지 발전기를 설치할 사업부지의 면적, 연료전지에서 생산되는 열을 공급받을 수요처의 성격 등 주변환경을 고려하여, 연료전지 주 기기 종류와 설비용량 등을 설정할 수 있다. 이후, 선택된 주 기기 종류과 설비용량에 따라, 연료전지 발전기의 구축비용을 산정할 수 있으며, 이때 자료제공서버(200)로부터 연료전지 발전기의 구축비용 연산을 위해 필요한 정보 등을 제공받을 수 있다. 연료전지 발전기 용량 설정부(110)는 용량 설정을 위해 자료제공서버(200)로부터 제공된 SMP 추정가격을 기반으로 향후 SMP와 LNG 간의 상관관계를 분석하고 계수화시키도록 구성되는 가정 및 전제부(미도시)를 추가적으로 포함할 수 있다. 가정 및 전제부는 자료제공서버(200)로부터 수집된 추정 자료를 기초로 유가 및 LNG 가격 동향을 지속적으로 분석 및 추정하여 관리하고, 장기 REC 추정가격을 수집 및 분석할 수 있다. 또한, 가정 및 전제부는 신재생 발전기 제조사별 주 기기와 유지보수 시장가격과 MW당 예상 공사비, 부대비용 등을 주기적으로 수집하고 저장관리함으로써 신재생사업의 구축비를 산정하도록 구성될 수 있다.
연료전지 발전기의 설비용량이 설정되면, 연료전지 발전기의 운영시 발생하는 예상 운영비용과, 예상 매출액을 산출할 수 있다. 여기서, 예상 운영비용과 예상 매출액은 자료제공서버(200) 등에서 제공받은 LNG 비용과, 유지보수 비용, 부대비용, SMP 매출, REC 단가, 열 판매 단가, 보증발전량 및 보증 열출력량 등을 이용하여 산정할 수 있다.
이후, 연료전지 발전기 용량 설정부(110)는, 연료전지 발전기의 설비용량에 근거하여, 연료전지 발전기의 운영시 발생하는 예상 LNG 비용과 예상 SMP 매출 사이의 예상 차액을 산출할 수 있다. 구체적으로, 연료전지 발전기 용량 설정부(110)는 ΔFuelCell_LNG = LNG_expenditure - FuelCell_SMP_income를 이용하여 예상 차액을 연산할 수 있으며, 여기서 ΔFuelCell_LNG는 예상 LNG 비용과 예상 SMP 매출 사이의 예상 차액, LNG_expenditure는 예상 LNG 비용, FuelCell_SMP_income은 예상 SMP 매출에 해당한다. 즉, 예상 운영비용에 포함된 LNG 비용의 비중과, 예상 매출액에 포함된 SMP 비용의 비중을 동일수준으로 맞추기 위하여, 이들 사이의 차액인 예상 차액을 미리 연산할 수 있다. 여기서, 각각의 LNG 비용과 SMP 매출은 연간 단위로 연산될 수 있다.
이기종 발전기 용량설정부(120)는 연료전지 발전기와 연계하여 설치하는 이기종의 신재생 발전기의 종류 및 설정용량을 설정할 수 있다. 연료전지 발전기의 경우, LNG를 연료로 사용하므로 LNG 가격의 변동에 따른 위험성이 존재한다. 따라서, 연료전지 발전기의 LNG 가격의 변동에 따른 위험성을 헷지하기 위해서는, LNG를 연료로 사용하지 않는 다른 신재생 에너지를 활용하는 방안을 고려할 수 있다. 즉, 연료전지 발전기와 함께 연료를 사용하지 않는 신재생 에너지인 풍력발전기나 태양광 발전기 등 별도의 신재생 에너지 발전기를 결합하여 사업화할 수 있다.
이 경우, 연료전지 발전기의 LNG 가격 변동성에 따른 위험은, LNG 가격에 영향을 받지 않는 풍력발전기나 태양광 발전기의 SMP 매출로 보완하고, 풍력발전기나 태양광 발전기의 상대적으로 낮은 사업성은, 사업성이 높은 연료전지 발전기를 이용하여 보완할 수 있다. 즉, 이기종의 발전기를 결합하여 시너지 효과를 얻을 수 있다.
한편, 이기종 발전기 용량설정부(120)는 신재생 발전기의 예상 SMP 매출이 예상 차액과 일치하도록 신재생 발전기의 설비용량을 설정할 수 있다. 즉, 연료전지 발전기의 LNG 비용과 SMP 매출 사이의 차액을 신재생 발전기의 SMP 매출로 보충할 수 있도록, 신재생 발전기의 설비용량을 설정할 수 있다.
일 실시예에서는, 신재생 발전기가 복수의 개별 발전유닛의 결합으로 이루어질 수 있다. 이 경우 이기종 발전기 용량 설정부(120)는 먼저 개별 발전유닛당 SMP 매출을 산정할 수 있다. 구체적으로, Unit_SMP_income = Unit_capacity × Utilization_rate × Operation_rate × 365 × 24를 이용하여 신재생 발전기의 발전유닛 당 SMP 매출을 연산할 수 있다. 여기서, Unit_SMP_income은 신재생 발전기의 발전유닛당 SMP 매출, Unit_capacity는 신재생 발전기의 발전유닛의 단위용량, Utilization_rate은 신재생 발전기의 발전유닛의 이용률, Operation_rate은 신재생 발전기의 발전유닛의 가동률에 해당한다. 즉, 1년동안의 신재생 발전기의 발전유닛 당 SMP 매출을 계산할 수 있다.
이후, 이기종 발전기 용량설정부(120)는 발전유닛당 SMP 매출과 예상 차액을 비교하여, 예상 차액에 대응하는 신재생 발전기의 SMP 매출을 산출하여 발전유닛의 개수를 설정할 수 있으며, 설정한 발전유닛의 개수를 이용하여 신재생 발전기의 설비용량을 설정할 수 있다.
구체적으로, Plant_Capacity = Round(ΔFuelCell_LNG / Unit_SMP_income, 0) × Unit_capacity를 이용하여 신재생 발전기의 설비용량을 설정하여 발전유닛의 개수를 설정할 수 있다. 여기서, Plant_Capacity는 신재생 발전기의 설비용량, ΔFuelCell_LNG는 예상 LNG 비용과 예상 SMP 매출 사이의 예상 차액, Round()는 반올림 함수에 해당한다. 즉, 예상 차액을 채우기 위하여 몇 개의 발전유닛이 필요한지를 연산할 수 있으며, Round() 함수를 이용하여 필요한 발전유닛의 개수를 정수(integer)로 나타낼 수 있다. 이후, 예컨대 발전유닛의 개수에 발전유닛의 단위용량을 곱하는 방식으로, 전체 신재생 발전기의 설비용량을 설정할 수 있다.
사업성 평가부(130)는 설정된 연료전지 발전기의 용량 및 신재생 발전기의 설비용량에 따른 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 운영시 예상되는 내부수익률(IRR: Internal Rate of Return)을 목표수익률과 비교하고, 내부수익률이 목표수익률과 일치하도록 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 REC(Renewable Energy Certificate) 단가를 각각 설정할 수 있다. 즉, 이기종 발전기를 추가하여 연료전지 발전기의 LNG 가격 변동에 대한 위험성을 헷지한 이후에는, 연료전지 발전기의 사업성을 확보하도록 각각의 REC 단가를 설계할 수 있다.
구체적으로, 사업성 평가부(130)는 먼저 설정기간(예를들어, 20년)동안 운영시 예상되는 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 예상 구축비, 예상 운영비 및 예상 매출을 기초로 내부수익률을 계산할 수 있다.
이후, 사업성 평가부(130)는 예상 REC 단가를 조절하여, 목표수익률과 일치하는 REC 단가를 산출할 수 있다. 즉, 내부수익률이 목표수익률 보다 낮으면, 신재생 에너지 발전기와 연료전지 발전기의 예상 REC 단가를 일정단위 증가시켜서 내부수익률을 다시 계산하고, 내부수익률이 목표수익률 보다 높으면 각각의 예상 REC 단가를 일정단위 감소시켜 내부수익률을 다시 계산하도록 할 수 있다. 여기서 사업성 평가부(130)는 내부수익률과 목표수익률이 일치할 때까지 반복하여 예상 REC 단가를 조절할 수 있다. 다만, 내부수익률과 목표수익률을 정확하게 일치시키는 것은 실질적으로 어려울 수 있으므로, 내부수익률이 목표수익률과 미리 정해진 일정한 오차범위 내에 포함되면 내부수익률과 목표수익률이 일치하는 것으로 판정할 수 있다. 이후, 내부수익률과 목표수익률이 일치하면, 내부수익률과 목표수익률이 일치할 때의 예상 REC 단가를 산출하여 REC 단가로 설정할 수 있다.
추가적으로, 실시예에 따라서는, 사업성 평가부(130)는 내부수익률이 목표수익률과 일치하거나, 일정한 오차 범위 내에 포함되면, REC단가가 REC 장기 추정가보다 작거나 같아지도록 REC 단가를 조절할 수 있다. 즉, 내부수익률과 목표수익률이 일치하는 동시에, REC 단가가 REC 장기 추정가 이하가 되도록 REC 단가를 조절할 수 있다. 여기서, REC 장기 추정가 대신에 미리 설정한 목표 REC 단가에 도달하도록 REC 단가를 조절하는 것도 가능하다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계방법을 나타내는 순서도이다. 또한, 도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전 사업의 사업성 평가 단계에서 목표수익률 달성을 위한 REC 단가 산정 방법의 순서도이다.
도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계방법은, 연료전지 발전기 용량 설정단계(S10), 이기종 발전기 용량 설정단계(S20) 및 사업성 평가단계(S30)를 포함할 수 있다. 여기서, 각각의 단계들은 연료전지 발전사업 설계장치에 의하여 수행될 수 있다.
이하 도3 및 도4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지 발전사업의 설계방법을 설명한다.
연료전지 발전기 용량 설정단계(S10)에서는, 연료전지 발전기의 설비용량을 설정할 수 있다. 이때, 연료전지 발전기를 설치할 사업부지의 면적, 연료전지에서 생산되는 열을 공급받을 수요처의 성격 등 주변환경을 고려하여, 연료전지 주 기기 종류와 설비용량 등을 설정할 수 있다. 이후, 선택된 주 기기 종류과 설비용량에 따라, 연료전지 발전기의 구축비용을 산정할 수 있으며, 이때 자료제공서버로부터 연료전지 발전기의 구축비용 연산을 위해 필요한 정보 등을 제공받을 수 있다. 연료전지 발전기 용량 설정단계(S10)에는 용량 설정을 위해 자료제공서버로부터 제공된 SMP 추정가격을 기반으로 향후 SMP와 LNG 간의 상관관계를 분석하고 계수화시키도록 구성되는 가정 및 전제단계(미도시)가 추가적으로 포함될 수 있다. 가정 및 전제단계에서는 자료제공서버로부터 수집된 추정 자료를 기초로 유가 및 LNG 가격 동향을 지속적으로 분석 및 추정하여 관리하고, 장기 REC 추정가격을 수집 및 분석할 수 있다. 또한, 가정 및 전제단계에서는 신재생 발전기 제조사별 주 기기와 유지보수 시장가격과 MW당 예상 공사비, 부대비용 등을 주기적으로 수집하고 저장관리함으로써 신재생사업의 구축비를 산정할 수 있다.
연료전지 발전기의 설비용량이 설정되면, 연료전지 발전기의 운영시 발생하는 예상 운영비용과, 예상 매출액을 산출할 수 있다. 여기서, 예상 운영비용과 예상 매출액은 자료제공서버 등에서 제공받은 LNG 비용과, 유지보수 비용, 부대비용, SMP 매출, REC 단가, 열 판매 단가, 보증발전량 및 보증 열출력량 등을 이용하여 산정할 수 있다.
이후, 연료전지 발전기의 설비용량에 근거하여, 연료전지 발전기의 운영시 발생하는 예상 LNG 비용과 예상 SMP 매출 사이의 예상 차액을 산출할 수 있다. 구체적으로, ΔFuelCell_LNG = LNG_expenditure - FuelCell_SMP_income를 이용하여 예상 차액을 연산할 수 있으며, 여기서 ΔFuelCell_LNG는 예상 LNG 비용과 예상 SMP 매출 사이의 예상 차액, LNG_expenditure는 예상 LNG 비용, FuelCell_SMP_income은 예상 SMP 매출에 해당한다. 즉, 예상 운영비용에 포함된 LNG 비용의 비중과, 예상 매출액에 포함된 SMP 비용의 비중을 동일수준으로 맞추기 위하여, 이들 사이의 차액인 예상 차액을 미리 연산할 수 있다. 여기서, 각각의 LNG 비용과 SMP 매출은 연간 단위로 연산될 수 있다.
이기종 발전기 용량 설정단계(S20)에서는, 연료전지 발전기와 연계하여 설치하는 이기종의 신재생 발전기의 종류 및 설정용량을 설정할 수 있다. 여기서, 신재생 발전기의 예상 SMP 매출이 예상 차액과 일치하도록 신재생 발전기의 설비용량을 설정할 수 있다. 즉, 연료전지 발전기의 LNG 비용과 SMP 매출 사이의 차액을 신재생 발전기의 SMP 매출로 보충할 수 있도록, 신재생 발전기의 설비용량을 설정할 수 있다.
또한, 일 실시예에서는, 신재생 발전기가 복수의 개별 발전유닛의 결합으로 이루어지는 경우가 있을 수 있다. 이 경우 먼저 개별 발전유닛당 SMP 매출을 산정할 수 있다. 구체적으로, Unit_SMP_income = Unit_capacity × Utilization_rate × Operation_rate × 365 × 24를 이용하여 신재생 발전기의 발전유닛 당 SMP 매출을 연산할 수 있다. 여기서, Unit_SMP_income은 신재생 발전기의 발전유닛당 SMP 매출, Unit_capacity는 신재생 발전기의 발전유닛의 단위용량, Utilization_rate은 신재생 발전기의 발전유닛의 이용률, Operation_rate은 신재생 발전기의 발전유닛의 가동률에 해당한다. 즉, 1년동안의 신재생 발전기의 발전유닛 당 SMP 매출을 계산할 수 있다.
이후, 발전유닛당 SMP 매출과 예상 차액을 비교하여, 예상 차액에 대응하는 신재생 발전기의 SMP 매출을 산출하여 발전유닛의 개수를 설정할 수 있으며, 설정한 발전유닛의 개수를 이용하여 신재생 발전기의 설비용량을 설정할 수 있다. 구체적으로, Plant_Capacity = Round(ΔFuelCell_LNG / Unit_SMP_income, 0) × Unit_capacity를 이용하여 신재생 발전기의 설비용량을 설정하여 발전유닛의 개수를 설정할 수 있다. 여기서, Plant_Capacity는 신재생 발전기의 설비용량, ΔFuelCell_LNG는 예상 LNG 비용과 예상 SMP 매출 사이의 예상 차액, Round()는 반올림 함수에 해당한다. 즉, 예상 차액을 채우기 위하여 몇 개의 발전유닛이 필요한지를 연산할 수 있으며, Round() 함수를 이용하여 필요한 발전유닛의 개수를 정수(integer)로 나타낼 수 있다. 이후, 예컨대 발전유닛의 개수에 발전유닛의 단위용량을 곱하는 방식으로 전체 신재생 발전기의 설비용량을 설정할 수 있다.
사업성평가단계(S30)에서는, 설정된 연료전지 발전기의 용량 및 신재생 발전기의 설비용량에 따른 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 운영시 예상되는 내부수익률(IRR: Internal Rate of Return)을 목표수익률과 비교하고, 내부수익률이 목표수익률과 일치하도록 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 REC(Renewable Energy Certificate) 단가를 각각 설정할 수 있다. 즉, 이기종 발전기를 추가하여 연료전지 발전기의 LNG 가격 변동에 대한 위험성을 헷지한 이후에는, 연료전지 발전기의 사업성을 확보하도록 각각의 REC 단가를 설계할 수 있다.
구체적으로, 도4에 도시한 바와 같이, 먼저 설정기간(예를들어, 20년)동안 운영시 예상되는 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 예상 구축비, 예상 운영비 및 예상 매출을 기초로 내부수익률을 계산할 수 있다(S31).
이후, 내부수익률이 목표수익률이 낮으면(S32) 신재생 에너지 발전기와 연료전지 발전기의 예상 REC 단가를 각각 일정단위 증가시킨 후(S33), 다시 내부수익률을 계산할 수 있다(S31).
반면에, 내부수익률이 목표수익률보다 높으면(S34), 각각의 예상 REC 단가를 일정단위 감소시킨 후(S35) 내부수익률을 다시 계산하도록 할 수 있다.
여기서, 내부수익률과 목표수익률이 일치할 때까지 반복하여 예상 REC 단가를 각각 조절할 수 있으며, 내부수익률과 목표수익률이 일치하는 경우에는, 추출한 예상 REC 단가를 REC 단가로 설정할 수 있다(S36). 실시예에 따라서는 내부수익률이 목표수익률과 미리 정해진 일정한 오차범위 내에 포함되면 내부수익률과 목표수익률이 일치하는 것으로 판정하는 것도 가능하다.
추가적으로, 실시예에 따라서는, 내부수익률이 목표수익률과 일치하거나, 일정한 오차 범위 내에 포함되면, REC단가가 REC 장기 추정가보다 작거나 같아지도록 REC 단가를 조절할 수 있다. 즉, 내부수익률과 목표수익률이 일치하는 동시에, REC 단가가 REC 장기 추정가 이하가 되도록 REC 단가를 조절할 수 있다. 여기서, REC 장기 추정가 대신에 미리 설정한 목표 REC 단가에 도달하도록 REC 단가를 조절하는 것도 가능하다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 풍력발전사업과 결합하는 연료전지 발전사업의 설계방법을 나타내는 순서도이다.
도5를 참조하면, 설치할 연료전지 발전기의 설비용량을 산정할 수 있다(S110). 즉, 연료전지 발전기를 설치할 사업부지의 면적, 열을 공급받을 수요처의 성격 등 연료전지 발전기의 주변환경을 고려하여, 연료전지 주 기기 종류와 설비용량 등을 설정할 수 있다.
연료전지 발전기의 설비용량이 산정되면, 연료전지 발전기의 예상 운영비용을 산정할 수 있다(S121). 즉, 산정된 설비용량에 대응하는 연료전지 발전기를 운영하는데 필요한 예상 운영비용을 미리 산출할 수 있다. 여기서, 예상 운영비용은 예상 LNG 비용, 예상 유지보수 비용, 예상 부대비용 등을 이용하여 산정할 수 있으며, 자료제공서버로부터 연료전지 발전기의 설비용량에 대응하는 각각의 예상 LNG 비용, 예상 유지보수 비용, 예상 부대비용 등을 제공받을 수 있다. 여기서, 예상 운영비용은 연료전지 발전기의 운영기간을 미리 가정하여 산정할 수 있으며, 실시예에 따라서는 연료전지 발전기를 20년 운영하는 경우를 가정하여 예상 운영비용을 산정할 수 있다.
연료전지 발전기의 예상 운영비용을 산정하는 경우, 예상 운영비용 중 예상 LNG 비용의 비중을 함께 산정할 수 있다(S122). 즉, 연료전지 발전기의 설비용량이 산정되면, 대응하는 LNG 사용량이 결정될 수 있으며, 이를 이용하여 예상 LNG 비용을 산정할 수 있다. 이후, 예상 운영비용과 예상 LNG 비용을 비교하여, 예상 운영비용 중에서 예상 LNG 비용이 차지하는 비중을 산출할 수 있다. 실시예에 따라서는, 연단위로 예상 운영비용 및 예상 LNG 비용을 계산할 수 있으며, 이들을 비교하여 예상 LNG 비용이 차지하는 비중을 산정할 수 있다.
연료전지 발전기의 예상 운영비용을 산정한 이후에는, 연료전지 발전기의 예상 매출액을 산정할 수 있다(S131). 다만, 실시예에 따라서는, 연료전지 발전기의 예상 매출액을 예상 운영비용보다 먼저 산정하거나, 예상 매출액과 예상 운영비용을 동시에 산정하는 것도 가능하다. 연료전지 발전기의 설비용량에 따라 연료전지 발전기가 생산하는 전력량 등이 결정되므로, 이를 바탕으로 연료전지 발전기의 매출액을 예측할 수 있다. 여기서, 자료제공서버로부터 SMP 추정가격, REC 단가, 열판매단가, 보증발전량, 보증열출력량 등을 제공받아 예상 매출액을 산정할 수 있다.
연료전지 발전기의 예상 매출액을 산정하는 경우, 예상 매출액 중 예상 SMP 매출의 비중을 함께 산정할 수 있다(S132). 즉, 연료전지 발전기의 설비용량이 산정되면, 대응하는 전력생산량이 결정될 수 있으며, 이를 이용하여 예상 SMP 매출을 산정할 수 있다. 이후, 예상 매출액과 예상 SMP 매출을 비교하여, 예상 매출액 중에서 예상 SMP 매출이 차지하는 비중을 산출할 수 있다. 실시예에 따라서는, 연단위로 예상 매출액 및 예상 SMP 매출을 계산할 수 있으며, 이들을 비교하여 예상 SMP 매출이 차지하는 비중을 산정할 수 있다.
이후, 연료전지 발전기의 설비용량에 근거하여, 연료전지 발전기의 운영시 발생하는 예상 LNG 비용과 예상 SMP 매출 사이의 예상 차액을 산출할 수 있다(S140). 즉, 예상 운영비용에 포함된 LNG 비용의 비중과, 예상 매출액에 포함된 SMP 비용의 비중을 동일수준으로 맞추기 위하여, 이들 사이의 차액인 예상 차액을 미리 연산할 수 있다.
예상 차액을 산정한 이후에는, 연료전지 발전기와 연계하여 설치하는 신재생 발전기의 종류 및 설정용량을 설정할 수 있다. 여기서, 신재생 발전기로 풍력 발전기를 이용할 수 있으며, 이 경우 풍력 발전기의 각각의 발전유닛당 SMP 매출을 먼저 산정할 수 있다(S150). 풍력 발전기의 경우 복수의 개별 발전유닛의 결합으로 이루어지므로, 개별 발전유닛당 SMP 매출을 산정할 수 있으며, 이때, Wind_Unit_SMP_income = Wind_Unit_capacity × Wind_Utilization_rate × Wind_Operation_rate × 365 × 24를 이용할 수 있다. 여기서, Wind_Unit_SMP_income은 풍력발전기의 발전유닛당 SMP 매출, Wind_Unit_capacity는 풍력발전기의 발전유닛의 단위용량, Wind_Utilization_rate은 풍력발전기 발전유닛의 이용률, Wind_Operation_rate은 풍력발전의 발전유닛의 가동률에 해당한다. 즉, 1년동안의 풍력 발전기 발전유닛 당 SMP 매출을 계산할 수 있다.
이후, 풍력발전기의 예상 SMP 매출이 예상 차액과 일치하도록 풍력 발전기의 설비용량을 산정할 수 있다(S160). 즉, 연료전지 발전기의 LNG 비용과 SMP 매출 사이의 예상차액을 풍력 발전기의 SMP 매출로 보충할 수 있도록, 풍력발전기의 설비용량을 설정할 수 있다.
즉, Wind_Capacity = Round(ΔFuelCell_LNG / Wind_Unit_SMP_income, 0) × Wind_Unit_capacity를 이용하여 풍력 발전기의 설비용량을 산정할 수 있다. 여기서, Wind_Capacity는 풍력 발전기의 설비용량, ΔFuelCell_LNG는 예상 LNG 비용과 예상 SMP 매출 사이의 예상 차액, Round()는 반올림 함수에 해당한다. 즉, 이러한 식을 이용하여 풍력발전기의 설비용량을 산출해 냄으로써 예상 차액을 채우기 위하여 몇 개의 발전유닛이 필요한지를 연산할 수 있으며, Round() 함수를 이용하여 필요한 발전유닛의 개수를 정수(integer)로 나타낼 수 있다. 이후, 예컨대 발전유닛의 개수에 발전유닛의 단위용량을 곱하는 방식으로 전체 풍력 발전기의 설비용량을 설정할 수 있다.
이후, 연료전지 발전기의 설비용량 및 풍력 발전기의 설비용량에 따른 내부수익률(IRR: Internal Rate of Return)을 목표수익률과 비교하고, 내부수익률이 목표수익률과 일치하도록 연료전지 발전기 및 풍력 발전기의 REC(Renewable Energy Certificate) 단가를 각각 설정할 수 있다. 즉, 풍력 발전기를 추가하여 연료전지 발전기의 LNG 가격 변동에 대한 위험성을 헷지한 이후에는, 연료전지 발전기의 사업성을 확보하도록 각각의 REC 단가를 설계할 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 판독가능한 매체는, 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수개 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 기록 매체일 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 애플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
100: 연료전지 발전사업 설계장치 110: 연료전지 발전기 용량 설정부
120: 이기종 발전기 용량 설정부 130: 사업성 평가부
200: 자료제공서버
S10: 연료전지 발전기 용량 설정단계 S20: 이기종 발전기 용량 설정단계
S30: 사업성 평가단계

Claims (10)

  1. 연료전지 발전기의 설비용량을 설정하고, 상기 설비용량에 근거하여 상기 연료전지 발전기의 운영시 발생하는 예상 LNG(Liquefied Natural Gas) 비용과 예상 SMP(System Marginal Price) 매출 사이의 예상 차액을 산출하는 연료전지 발전기 용량 설정단계;
    상기 연료전지 발전기와 연계하여 설치하는 이기종의 신재생 발전기의 종류를 설정하고, 상기 신재생 발전기의 예상 SMP 매출이 상기 예상 차액과 일치하도록 상기 신재생 발전기의 설비용량을 설정하는 이기종 발전기 용량 설정단계; 및
    상기 설정된 연료 발전기 용량에 근거한 상기 연료전지 발전기 및 상기 설정된 신재생 발전기 설비용량에 근거한 신재생 발전기의 운영시 예상되는 내부수익률(IRR: Internal Rate of Return)을 목표수익률과 비교하고, 상기 내부수익률이 상기 목표수익률과 일치하도록 상기 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 REC(Renewable Energy Certificate) 단가를 각각 설정하는 사업성 평가단계를 포함하는, 연료전지 발전사업의 설계방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연료전지 발전기 용량 설정단계는
    상기 연료전지 발전기의 예상 구축비용, 예상 운영비용 및 예상 매출을 이용하여 상기 설비용량을 설정하며, 상기 예상 매출은 예상 SMP 매출, 예상 REC 매출 및 예상 열 판매 매출을 포함하는 매출요소의 합계이고, 상기 예상 운영비는 예상 유지보수비용, 예상 LNG 비용 및 예상 부대비용을 포함하는 비용요소의 합계인, 연료전지 발전사업의 설계방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 이기종 발전기 용량 설정단계는
    풍력발전기 또는 태양광발전기를 상기 신재생 발전기로 설정하는, 연료전지 발전사업의 설계방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이기종 발전기 용량 설정단계는
    상기 신재생 발전기에 포함되는 개별 발전유닛당 SMP 매출을 산정하는 단계;
    상기 발전유닛당 SMP 매출과 상기 예상 차액에 기초하여, 상기 예상 차액에 대응하는 상기 발전유닛의 개수를 설정하는 단계; 및
    상기 발전유닛의 개수를 이용하여 상기 신재생 발전기의 설비용량을 설정하는 단계를 포함하는, 연료전지 발전사업의 설계방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 이기종 발전기 용량 설정단계는
    Unit_SMP_income = Unit_capacity × Utilization_rate × Operation_rate × 365 × 24를 이용하여 상기 신재생 발전기의 발전유닛 당 SMP 매출을 산출하며, Unit_SMP_income은 상기 신재생 발전기의 발전유닛당 SMP 매출, Unit_capacity는 상기 신재생 발전기의 발전유닛의 단위용량, Utilization_rate은 상기 신재생 발전기의 발전유닛의 이용률, Operation_rate은 상기 신재생 발전기의 발전유닛의 가동률인, 연료전지 발전사업의 설계방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 이기종 발전기 용량 설정단계는
    Plant_Capacity = Round(ΔFuelCell_LNG / Unit_SMP_income, 0) × Unit_capacity를 이용하여 상기 신재생 발전기의 설비용량을 설정하며, Plant_Capacity는 상기 신재생 발전기의 설비용량, ΔFuelCell_LNG는 상기 예상 LNG 비용과 예상 SMP 매출 사이의 예상 차액, Round()는 반올림 함수인, 연료전지 발전사업의 설계방법.
  7. 제2항에 있어서, 상기 사업성 평가단계는
    상기 연료전지 발전기의 용량 및 상기 신재생 발전기의 설비용량을 근거로 설정기간동안 운영시 예상되는 상기 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 예상 구축비용, 예상 운영비 및 예상 매출을 기초로 내부수익률을 계산하는 단계; 및
    상기 내부수익률이 목표수익률과 일치하도록 상기 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 REC 단가를 각각 조절하는 단계를 포함하는, 연료전지 발전사업의 설계방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 사업성 평가단계는
    상기 내부수익률이 상기 목표수익률과 일치하면, 상기 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 각각의 REC단가가 REC 장기 추정가보다 작거나 같도록 조절하거나, 상기 각각의 REC단가가 목표 REC단가에 도달할 때까지 상기 REC 단가를 각각 조절하는, 연료전지 발전사업의 설계방법.
  9. 하드웨어와 결합되어 제1 항 내지 제8항 중 어느 한 항의 연료전지 발전사업의 설계방법을 실행하기 위하여 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  10. 연료전지 발전기의 설비용량을 설정하고, 상기 설비용량에 근거하여 상기 연료전지 발전기의 운영시 발생하는 예상 LNG(Liquefied Natural Gas) 비용과 예상 SMP(System Marginal Price) 매출 사이의 예상 차액을 산출하는 연료전지 발전기 용량 설정부;
    상기 연료전지 발전기와 연계하여 설치하는 이기종의 신재생 발전기의 종류를 설정하고, 상기 신재생 발전기의 예상 SMP 매출이 상기 예상 차액과 일치하도록 상기 신재생 발전기의 설비용량을 설정하는 이기종 발전기 용량 설정부; 및
    상기 설정된 연료 발전기 용량에 근거한 상기 연료전지 발전기 및 상기 설정된 신재생 발전기 설비용량에 근거한 신재생 발전기의 운영시 예상되는 내부수익률(IRR: Internal Rate of Return)을 목표수익률과 비교하고, 상기 내부수익률이 상기 목표수익률과 일치하도록 상기 연료전지 발전기 및 신재생 발전기의 REC(Renewable Energy Certificate) 단가를 각각 설정하는 사업성 평가부를 포함하는 연료전지 발전사업의 설계장치.
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