KR20210032208A - 신재생에너지 잠재량 판별 방법 및 장치 - Google Patents

신재생에너지 잠재량 판별 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

실시예는 신재생에너지에 대한 자원 정보를 포함하는 데이터부; 및 상기 자원 정보를 기반으로 잠재량 정보가 적용된 신재생에너지 자원 지도를 생성하는 처리부;를 포함하고, 상기 자원 정보는, 격자 별 이론 정보, 격자 별 지리 정보, 격자 별 기술 정보, 격자 별 경제 정보 및 격자 별 정책 정보를 포함하고, 상기 격자는 기설정된 단위 면적인 신재생에너지 잠재량 판별 장치를 개시한다.

Description

신재생에너지 잠재량 판별 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINATING FOR POTENTIAL RENEWABLE ENERGY}
실시예는 신재생에너지 잠재량 판별 방법 및 장치에 관한 것이다.
신재생에너지는 기존의 화석연료를 대체하여 지속 가능한　에너지　공급 체계를 구축하고 기후변화의 문제를 해결할 친환경 녹색미래에너지원으로서 그 중요성이 나날이 증대되고 있으며, 신재생에너지　산업은 국가를 이끌어갈 미래 국가 성장의 새로운 동력산업으로 세계 여러 나라에서 과감한 연구와 개발이 이루어지고 있다.
다만, 신재생에너지는 현실적으로 보급 가능한 에너지 생산량이 이론적, 지리적, 기술적 및 시장적 요소에 의해 유동적인 바, 정확한 잠재량을 판별하는데 어려움이 존재한다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 보다 정확하고 신뢰성있는 신재생에너지　잠재량 판별 장치를 마련할 필요성이 대두되고 있다.
또한, 최근 급격히 증가하고 있는 신재생에너지에 대한 기대와 관심을 반영하여, 태양, 풍력, 수력, 바이오매스, 지열 등의 신재생에너지 자원을 대상으로　과학적이고 체계적인 분석과정을 통해 신재생에너지의 잠재량을 정확하게 판별함으로써 국가의 전반적인 신재생에너지 자원 현황을 알리고, 신재생에너지　활용에 대한 인식 제고의 필요성이 존재한다.
실시예는 신재생에너지 잠재량을 정확하게 판별할 수 있는 신재생에너지 잠재량 판별 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 신재생에너지 잠재량을 평가하여 신재생에너지　생산 활동에 필요한 유용한 정보를 제공하는 신재생에너지 잠재량 판별 방법 및 장치를 제공한다.
실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
실시예에 따른 신재생에너지 잠재량 판별 장치는 신재생에너지에 대한 자원 정보를 포함하는 데이터부; 및 상기 자원 정보를 기반으로 잠재량 정보가 적용된 신재생에너지 자원 지도를 생성하는 처리부;를 포함하고, 상기 자원 정보는, 격자 별 이론 정보, 격자 별 지리 정보, 격자 별 기술 정보, 격자 별 경제 정보 및 격자 별 정책 정보를 포함하고, 상기 격자는 기설정된 단위 면적이다.
상기 지리 정보는 해당 지역의 지형지물정보, 토지피복정보, 인문사회정보 및 입지규제정보를 포함할 수 있다.
상기 기술 정보는 신재생에너지 자원 통계, 설비용량, 발전량 및 이용률을 포함할 수 있다.
상기 경제 정보는, 설비 설치 및 운영 비용, 효율 감소율, 설비 수명 및 보급지원 정책을 포함할 수 있다.
상기 정책 정보는, 규제 정책을 포함할 수 있다.
상기 잠재량 정보는 이론적 잠재량, 지리적 잠재량, 기술적 잠재량, 시장 잠재량을 포함할 수 있다.
상기 처리부는, 상기 이론 정보를 이용하여 이론적 잠재량을 산출하는 제1 처리부;를 포함하고, 상기 이론적 잠재량은 생산 가능한 신재생에너지 총량일 수 있다.
상기 처리부는, 상기 이론적 잠재량에 상기 지리 정보를 이용하여 신재생에너지에 별 지리적 제약을 적용한 상기 지리적 잠재량을 산출하는 제2 처리부;를 포함할 수 있다.
상기 처리부는, 상기 지리적 잠재량에 상기 기술 정보를 이용하여 신재생에너지 별 기술적 제약을 제거한 기술적 잠재량을 산출하는 제3 처리부;를 포함할 수 있다.
상기 처리부는, 상기 기술적 잠재량에 상기 경제 정보 및 상기 정책 정보를 이용하여 신재생에너지에 따른 경제 지원 정책을 차감하고 규제 정책을 반영한 시장 잠재량을 산출하는 제4 처리부;를 포함할 수 있다.
상기 신재생에너지는 태양열, 태양광, 바이오　에너지, 풍력, 수력, 지열　에너지, 해양　에너지　및 폐기물　에너지　중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 신재생에너지 잠재량 판별 방법은 신재생에너지에 대한 자원 정보를 수집하는 단계; 및 상기 자원 정보를 기반으로 잠재량 정보가 적용된 신재생에너지 자원 지도를 생성하는 단계;를 포함하고, 상기 자원 정보는, 격자 별 이론 정보, 격자 별 지리 정보, 격자 별 기술 정보, 격자 별 경제 정보 및 격자 별 정책 정보를 포함하고, 상기 격자는 기설정된 단위 면적이다.
상기 잠재량 정보는 이론적 잠재량, 지리적 잠재량, 기술적 잠재량, 시장 잠재량을 포함하고, 상기 자원 지도를 생성하는 단계는, 상기 이론 정보를 이용하여 생산 가능한 신재생에너지 총량인 이론적 잠재량을 산출하는 단계; 상기 이론적 잠재량에서 상기 지리 정보를 이용하여 신재생에너지에 별 지리적 제약을 적용한 상기 지리적 잠재량을 산출하는 단계; 상기 지리적 잠재량에 상기 기술 정보를 이용하여 신재생에너지 별 기술적 제약을 제거한 기술적 잠재량을 산출하는 단계; 및 상기 기술적 잠재량에 상기 경제 정보 및 상기 정책 정보를 이용하여 신재생에너지에 따른 경제 지원 정책을 차감하고 규제 정책을 반영한 시장 잠재량을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 신재생에너지 자원의 개발 및 보급확산을 위한 신재생에너지 자원 평가 및 활용기반을 마련할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 국가표준 신재생에너지 자원 자원지도를 제작할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 신재생에너지 자원 개발 및 관측 및 분석데이터를 이용하여 과학적 분석과 시각화를 통한 정보전달 능력을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 신재생에너지 잠재량 판별 장치에 대한 블록도이고,
도 2는 실시예에 따른 처리부의 블록도이고,
도 3은 자원 정보의 격자 처리를 설명하는 도면이고,
도 4는 자원 정보를 이용하여 격자 별 잠재량을 산출한 표이고,
도 5는 신재생에너지 기술 정보의 예를 도시한 도면이고,
도 6은 신재생에너지 별 정책 정보에 대한 표이고,
도 7은 실시예에 따른 이론적 잠재량, 기술적 및 시장 잠재량을 도시한 도면이고,
도 8은 실시예에 따른 신재생에너지 별 시장 잠재량을 도시한 도면이고,
도 9는 실시예에 따른 신재생에너지 잠재량 판별 방법의 순서도이고,
도 10은 자원 지도를 생성하는 단계에 대한 추가 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 신재생에너지 잠재량 판별 장치에 대한 블록도이고, 도 2는 실시예에 따른 처리부의 블록도이고, 도 3은 자원 정보의 격자 처리를 설명하는 도면이고, 도 4는 자원 정보를 이용하여 격자 별 잠재량을 산출한 표이고, 도 5는 신재생에너지 기술 정보의 예를 도시한 도면이고, 도 6은 신재생에너지 별 정책 정보에 대한 표이고, 도 7은 실시예에 따른 이론적 잠재량, 기술적 및 시장 잠재량을 도시한 도면이고, 도 8은 실시예에 따른 신재생에너지별 시장 잠재량을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 신재생에너지 잠재량 판별 장치(100)는 데이터부(110), 처리부(120) 및 출력부(130)를 포함할 수 있다.
먼저, 데이터부(110)는 신재생에너지에 대한 자원 정보를 포함할 수 있다. 이 때, 자원 정보는 기설정된 단위 면적인 격자(P)를 기준으로 구성될 수 있으며, 기설정된 단위 면적은 지리적 면적을 기초로 설정될 수 있다. 이 때, 기설정된 단위 면적은 인공위성으로부터 수신하는 위성 데이터를 이용하여 생성된 지리적 영상의 단위 픽셀에 대응하는 면적과 동일할 수 있다. 예컨대, 기설정된 단위 면적은 대한민국을 기준으로 대한민국의 영토 및 영해 상에서 1㎢으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 자원 정보가 위성 데이터의 픽셀에 맞춤형으로 구성됨으로써, 위성 데이터 기반의 신재생에너지 자원의 정확도를 개선할 수 있다.
여기서, 신재생에너지는 태양열, 태양광, 바이오　에너지, 풍력, 수력, 지열　에너지, 해양　에너지　및 폐기물　에너지　중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 처리부(120)는 자원 정보를 기반으로 잠재량 정보가 적용된 신재생에너지 자원 지도를 생성할 수 있다. 또한, 처리부(120)는 상술한 격자에 대한 위치 정보를 이용할 수 있으므로, 예를 들어 대한 민국 전역에 대한 산출된 잠재량 정보를 격자 단위로 반영한 신재생에너지 자원 지도를 생성할 수 있다. 이 때, 잠재량 정보는 이론적 잠재량, 지리적 잠재량, 기술적 잠재량, 시장 잠재량을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 처리부(120)는 신재생에너지의 잠재량을 산출하고 산출된 잠재량이 반영된 자원 지도를 생성할 수 있다. 예컨대, 처리부(120)는 신재생에너지의 종류별로 재생에너지의 이론적 잠재량, 지리적 잠재량, 기술적 잠재량, 시장 잠재량을 나타내는 자원 지도를 생성할 수 있다. 이러한 자원 지도는 추후 발전 가능한 지역을 선정하는데 용이하게 이용될 수 있다.
그리고 처리부(120)는 이론적 잠재량을 산출하는 제1 처리부(121), 지리적 잠재량을 산출하는 제2 처리부(122), 기술적 잠재량을 산출하는 제3 처리부(123) 및 시장 잠재량을 산출하는 제4 처리부(124)를 포함할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 이하에서 자세히 설명한다.
그리고 출력부(130)는 처리부에서 생성된 잠재량 정보가 반영된 자원 지도를 외부로 출력할 수 있다. 출력부(130)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 3 및 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 자원 정보는 격자 별 이론 정보, 격자 별 지리 정보, 격자 별 기술 정보, 격자 별 경제 정보 및 격자 별 정책 정보를 포함할 수 있다. 즉, 자원 정보인 격자 별 지리 정보, 격자 별 기술 정보, 격자 별 경제 정보 및 격자 별 정책 정보는 모두 격자로 이루어지므로 격자에 대응하는 지리적 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 격자 별 지리 정보, 격자 별 기술 정보, 격자 별 경제 정보 및 격자 별 정책 정보 각각은 해당 격자가 나타내는 영토 상의 위치마다 해당 정보를 포함할 수 있다. 도 3에서 격자 ID는 육지상 임의의 단위 격자를 지칭한다.
그리고 이론 정보는 신재생에너지의 해당 격자의 위치에서 필수 에너지량, 육지/해상 면적 비율을 포함할 수 있다. 신재생에너지의 지역에 대한 필수 에너지량의 경우, 신재생에너지의 종류에 따라 다양하게 이루어질 수 있다. 예컨대, 신재생에너지 중 태양광에서는 필수 에너지량이 일사량일 수 있으며, 풍력에서는 풍량일 수 있다. 다시 말해, 필수 에너지량은 신재생에너지의 에너지원으로부터 추출되는 발전량을 나타낼 수 있다. 상술한 이론 정보를 바탕으로 제1 처리부가 생산 가능한 신재생에너지의 총 잠재량인 이론적 잠재량을 산출할 수 있다. 이론적 잠재량은 잠재량 정보에서 가장 클 수 있다.
실시예로, 풍력의 경우 제1 처리부는 이론 정보에서 풍량에 의한 발전량인 용량 밀도와 면적의 곱으로 이론적 잠재량을 산출할 수 있다. 또한, 제1 처리부는 폐기물의 경우에 국내에서 생산되는 폐기물 총량의 에너지인 이론적 잠재량을 수거율과 실제 폐기물 수거량을 고려하여 산출할 수 있다. 또한, 태양광의 경우, 제1 처리부는 이론적 잠재량을 일사량과 육지 면적의 곱으로 산출할 수 있다.
또한, 실시예로, 제1 처리부는 태양 에너지에 대해 일사량을 기반으로 격자별로 잠재량을 계산할 수 있다. 예컨대, 제1 처리부는 육상(영토) 전 면적에서 태양복사에너지9일사량)을 모두 활용할 때 얻을 수 있는 연간 총 에너지양인 이론적 잠재량을 산출할 수 있다. 즉, 이론적 잠재량은 지표면에 입사된 일사량(kW/km2/일)으로 1년간 각 지역의 이용 가능한 시설용량 및 연간발전량으로 산출될 수 있다. 이러한 산출 중 구체적으로 이론적 발전량은 아래 수학식 1에 따라 구해지고, 이론적 설비용량은 수학식 2에 따라 구해질 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
(여기서, GHI는 수평면전일사량(global Horizontal Irradiance)으로, 30년간 측정기후값으로 보정된 위성 영상 분석 결과물을 의미한다)
[수학식 2]
Figure pat00002
또 다른 실시예로, 제1 처리부는 농어촌 잠재량의 경우 상술한 일사량을 기반으로 격자별 잠재량을 계산에 수열을 추가로 고려할 수 있다. 예컨대, 제1 처리부는 에너지 종류에 따라 이론적 영향요인으로 일사량, 풍속, 유량, 농산/임산/축산, 태양열량, 지열량, 온배수열량 등을 고려할 수 있다. 또한, 제1 처리부는 임산 바이오매스의 경우 아래의 수학식 3에 의해 이론적 잠재량을 산출할 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00003
(여기서, Wa는 임목축정량(m3), Wd는 목재밀도(톤/m3), Wf는 바이오매스 확장계수, Hv는 발열량(TOE/m3)이다)
또한, 제1 처리부는 농산 바이오매스의 경우 이론적 잠재량을 아래 수학식 4에 의해 산출할 수 있다. 예컨대, 농산 바이오매스는 농산물을 생산하는 과정에서 발생하는 바이오매스로 볏짚, 왕겨, 보리 짚, 쌀보리 짚, 감자 줄기, 고구마 줄기, 옥수수 줄기, 콩 줄기, 콩 깍지, 고추 줄기, 참깨 줄기, 들개 줄기와 사과, 감, 배, 포도, 복숭아 전정지 등 발생량이 많은 소정의 종에 대해 발열량으로 산정될 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00004
(여기서, Ap는 농산물 생산량(톤/년), Ca는 바이오매스 전환계수, Hv는 발열량(TOE/톤)이다)또한, 제1 처리부는 축산 바이오매스의 경우 이론적 잠재량을 아래 수학식 5에 의해 산출할 수 있다. 축산 바이오매스는 가축의 배설물로 한우, 육우, 젖소, 돼지, 닭 등 발생량이 많은 소정의 종(여기서 5종)에 대해 자원 잠재량을 아래 수학식 5에 따라 산정한다.
[수학식 5]
Figure pat00005
(여기서, Lk는 사육두수(마리), Lm은 분뇨발생량 원단위(m3/두.일), Tsl은 한우, 육우, 젖소, 닭 분뇨의 고형물 함량(%), Hv는 발열량(TOE/톤)이며, 축산 바이오매스 이론적 잠재량은 한우, 육우, 젖소, 닭 분뇨의 이론적 잠재량으로, 대상에 따라 변경될 수 있음)
다음으로, 지리 정보는 해당 지역의 지형지물정보, 토지피복정보, 인문사회정보 및 입지규제정보를 포함할 수 있다. 이러한 지리 정보를 바탕으로 신재생에너지의 면적당 설비의 용량 밀도가 조정될 수 있다. 예컨대, 풍력의 경우에 발전량인 용량 밀도가 5MW/㎢로 설정될 수 있으나, 지형과 지물 등에 따른 영향으로 용량 밀도가 일부 감소할 수 있다. 이에 따라, 상술한 지리 정보를 바탕으로 제2 처리부가 지리적 잠재량을 산출할 수 있다.
즉, 지리적 잠재량은 상술한 바와 같이 이론적 잠재량에서 지리적 영향요인의 비율을 제거한 에너지 잠재량일 수 있다. 실시예로, 폐기물의 경우, 지리적 잠재량은 지리 정보의 지역적 특성이 적용된 수집 가능한 폐기물 양으로, 전국 폐기물 발생 및 처리 현황을 바탕으로 산출될 수 있다. 이러한 지리적 잠재량은 이론적 잠재량보다 작을 수 있다.실시예로, 제2 처리부는 상술한 지리적 영향요인으로 해당되는 면적을 제외하고 기술적 잠재량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제2 처리부는 육상 면적에서 상술한 지리적 영향용인을 갖는 면적을 제외하여 잠재량을 산출할 수 있다.
또한, 기술 정보는 신재생에너지 자원 통계, 설비용량, 발전량 및 이용률을 포함할 수 있다. 기술 정보는 신재생에너지를 통한 발전 시 지리적으로 설치 불가능한 지역을 제외한 기술적 제약을 의미한다. 예컨대, 풍력의 경우, 기술적 제약으로 하천, 습지, 경사 정도, 수심 정보, 풍력 터빈 설치 위치, 성능 곡선, 손실 계수 등이 있다. 이에 따라, 상술한 기술 정보를 바탕으로 제3 처리부는 기술적 잠재량을 산출할 수 있다. 즉, 제3 처리부는 실제 발전설비를 해당 격자에 설치한 경우 발생하는 발전량인 기술적 잠재량을 산출할 수 있다. 다시 말해, 기술적 잠재량은 지리적 잠재량에서 기술적 제약이 적용된 에너지 잠재량일 수 있다.
구체적으로, 제3 처리부는 태양 에너지의 기술적 잠재량에 대해 에너지 생산 형태에 따라 태양광 태양열로 구분하여 기술적 잠재량을 산출할 수 있다. 즉, 제3 처리부는 태양광 발전설비는 토지형과 건물 지붕형으로 구분하고, 입지별 설치가능면적을 상이하게 적용하여 기술적 잠재량을 산출할 수 있다. 이에 따라, 보다 정확한 기술적 잠재량을 산출할 수 있다.
뿐만 아니라, 제3 처리부는 농어촌 잠재량의 경우 태양 에너지의 기술적 잠재량에 영농/영어/영축지를 반영하여 기술적 잠재량을 산출할 수 있다.
그리고 제3 처리부는 임산 바이오매스의 기술적 잠재량을 아래 수학식 6와 같이 이론적 잠재량에서 뿌리와 잎을 제외하여 산정할 수 있다.
[수학식 6]
Figure pat00006
(여기서, Wa는 임목축정량(m3), Wd는 목재밀도(톤/m3), Wf는 바이오매스 확장계수, Wr은 뿌리 확장계수, 찌은 잎 확장계수, Hv는 발열량(TOE/m3)이다)
그리고 제3 처리부는 농산 바이오매스의 경우 기술적 잠재량을 상술한 이론적 잠재량과 동일하게 가져갈 수 있다.
또한, 제3 처리부는 축산 바이오매스의 기술적 잠재량을 상술한 이론적 잠재량과 동일하게 가져갈 수 있다.
실시예로, 도 5를 참조하면, 풍력이용률은 산간 및 해상 지역(빨간색)에서 가장 높고, 육지 중 도시 등에서 낮을 수 있다. 이에, 산간 및 해상 지역이 육지 대비 동일한 지리적 잠재량으로부터 산출되는 기술적 잠재량이 클 수 있다. 또한, 기술적 잠재량은 지리적 잠재량보다 작을 수 있다.
그리고 경제 정보 및 정책 정보는 설비 설치 및 운영 비용, 효율 감소율, 설비 수명 및 보급지원 정책 그리고 규제 정책을 포함할 수 있다. 이러한 경제 정보는 신재생에너지의 경제적 영향 요인을 포함할 수 있으며, 정책 정보는 정부의 규제 정책을 포함할 수 있다. 예컨대, 경제적 영향 요인으로 설비 설치 및 운영 비용은 균등화 발전비용(Levelized Cost of Electricity, LOCE)를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 계통한계가격(System Marginal Price, SMP)을 포함할 수 있다. 또한, 농어촌 잠재량의 경우 LCOH, 지가, 농어촌 경제정책(REC, 설치보조금 등)도 추가로 경제적 영향 요인에 포함될 수 있다. 그리고 정책 정보는 상술한 경제 정보와 연계하여 이루어질 수 있다. 예컨대, 정책 정보는 정부 지원 정책으로 공급인증서(REC)가 존재하며 공급인증서(REC)는 상술한 균등화 발전 비용(LOCE) 등에 적용될 수 있다. 또한, 정책 정보로 농어촌 잠재량에 관하여 농어촌 환경규제, 인허가 규제 등이 추가될 수 있다.
이에 따라, 상술한 경제 정보 및 정책 정보를 바탕으로 제4 처리부가 시장 잠재량을 산출할 수 있다. 다시 말해, 제4 처리부는 기술적 잠재량에서 경제 정보 및 정책 정보를 반영한 에너지 잠재량인 시장 잠재량을 산출할 수 있다. 시장 잠재량은 기술적 잠재량보다 작을 수 있다. 제4 처리부는 경제 정보 및 정책 정보를 통해 기술적 잠재량에서 잠재량을 차감하여 시장 잠재량을 산출하나, 이하 규제정책이 존재하는 경우에는 시장 잠재량이 존재하지 않을 수 있다.
도 6을 참조하면, 신재생에너지별 용도지역, 문화재, 생태자연도, 백두대간보호구역, 개발불가지역, 산림, 시나리오 별 규제 여부가 상이할 수 있다. 예컨대, 태양광의 경우에는 취락지구, 공항, 문화재 보호구역, 국가지정, 시도지정, 등록문화재, 1등급, 별도관리구역, 백두대간보호구역, 야생동물보호구역, 갯벌, 수산자원보호구역, 지역계획절대보전, 자연공원, 절대보전, 특별관리해역, 자연환경보전지역, 환경보전해역, 연평도_NLL, 휴전선/민간인 통제선, 사격훈련지, 천연기념물서식지, 전체, 농업진흥지역, 주요도로100M를 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 도 7(a)는 이론적 잠재량이 적용된 태양광 자원 지도를 나타내고, 도 7(b)는 기술적 잠재량이 적용된 태양광 자원 지도를 나타내고, 도 7(c)는 시장잠재량이 적용된 태양광 자원 지도를 나타낸다. 이러한 자원 지도는 처리부에서 산출된 잠재량 정보와 격자의 위치 정보를 바탕으로 생성되고, 출력부를 통해 입체 등으로 표시될 수 있다. 또한, 처리부는 격자의 위치 정보를 바탕으로 행정 구역 별 잠재량 정보를 산출할 수 있다. 예컨대, 대한민국의 8개의 도를 기준으로 잠재량 크기 비교를 판별할 수 있다. 또한, 도 8을 참조하면, 처리부는 신재생에너지의 종류별로 잠재량 정보가 반영된 자원 지도를 생성할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 신재생에너지의 종류별 잠재량, 지역별 잠재량, 각 잠재량 정보의 종류에 대한 정확한 자원 지도를 제공하여 추후 발전 가능한 지역이 용이하게 선정될 수 있다.
도 9는 실시예에 따른 신재생에너지 잠재량 판별 방법의 순서도이고, 도 10은 자원 지도를 생성하는 단계에 대한 추가 순서도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 실시예에 따른 신재생에너지 잠재량 판별 방법은 신재생에너지에 대한 자원 정보를 수집하는 단계(S210) 및 자원 정보를 바탕으로 신재생에너지 자원 지도를 생성하는 단계(S220)를 포함할 수 있다. 그리고 신재생에너지 자원 지도를 생성하는 단계(S220)는 상기 이론 정보를 이용하여 생산 가능한 신재생에너지 총량인 이론적 잠재량을 산출하는 단계(S221), 상기 이론적 잠재량에서 상기 지리 정보를 이용하여 신재생에너지에 별 지리적 제약을 적용한 상기 지리적 잠재량을 산출하는 단계(S222), 상기 지리적 잠재량에 상기 기술 정보를 이용하여 신재생에너지 별 기술적 제약을 제거한 기술적 잠재량을 산출하는 단계(S223) 및 상기 기술적 잠재량에 상기 경제 정보 및 상기 정책 정보를 이용하여 신재생에너지에 따른 경제 지원 정책을 차감하고 규제 정책을 반영한 시장 잠재량을 산출하는 단계(S224)를 포함할 수 있다.
이러한 신재생에너지 잠재량 판별 방법에 대한 구체적인 설명은 상기 도 1 내지 도 8에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
구체적으로, 신재생에너지에 대한 자원 정보를 수집하는 단계(S210)는 데이터부에서 수행될 수 있다. 자원 정보는 상술한 바와 같이 기설정된 단위 면적인 격자를 기준으로 구성될 수 있으며, 기설정된 단위 면적은 지리적 면적을 기초로 설정될 수 있다. 이 때, 기설정된 단위 면적은 인공위성으로부터 수신하는 위성 데이터를 이용하여 생성된 지리적 영상의 단위 픽셀에 대응하는 면적과 동일할 수 있다. 예컨대, 기설정된 단위 면적은 대한민국을 기준으로 대한민국의 영토 및 영해 상에서 1㎢으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 자원 정보가 위성 데이터의 픽셀에 맞춤형으로 구성됨으로써, 위성 데이터 기반의 신재생에너지 자원의 정확도를 개선할 수 있다. 이러한 자원 정보는 외부 입력이나, 위성 등의 영상 데이터에 의해 수집될 수 있다.
그리고 자원 정보를 바탕으로 신재생에너지 자원 지도를 생성하는 단계(S220)를 포함할 수 있다. 먼저, 신재생에너지 자원 지도를 생성하는 단계(S220)는 제1 처리부에서 상술한 바와 같이 이론 정보를 이용하여 상술한 생산 가능한 신재생에너지 총량인 이론적 잠재량을 산출할 수 있다(S221). 그리고 제2 처리부에서 상술한 바와 같이 이론적 잠재량에서 지리 정보를 이용하여 신재생에너지에 별 지리적 제약을 적용한 지리적 잠재량을 산출할 수 있다(S222). 그리고 제3 처리부에서 상술한 바와 같이 지리적 잠재량에 기술 정보를 이용하여 신재생에너지 별 기술적 제약을 제거한 기술적 잠재량을 산출할 수 있다(S223). 또한, 제4 처리부에서 기술적 잠재량에 경제 정보 및 정책 정보를 이용하여 신재생에너지에 따른 경제 지원 정책을 차감하고 규제 정책을 반영한 시장 잠재량을 산출할 수 있다(S224). 이러한 산출은 상술한 신재생에너지 잠재량 판별 장치의 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

Claims (13)

  1. 신재생에너지에 대한 자원 정보를 포함하는 데이터부; 및
    상기 자원 정보를 기반으로 잠재량 정보가 적용된 신재생에너지 자원 지도를 생성하는 처리부;를 포함하고,
    상기 자원 정보는,
    격자 별 이론 정보, 격자 별 지리 정보, 격자 별 기술 정보, 격자 별 경제 정보 및 격자 별 정책 정보를 포함하고,
    상기 격자는 기설정된 단위 면적인 신재생에너지 잠재량 판별 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지리 정보는 해당 지역의 지형지물정보, 토지피복정보, 인문사회정보 및 입지규제정보를 포함하는 신재생에너지 잠재량 판별 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기술 정보는 신재생에너지 자원 통계, 설비용량, 발전량 및 이용률을 포함하는 신재생에너지 잠재량 판별 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 경제 정보는,
    설비 설치 및 운영 비용, 효율 감소율, 설비 수명 및 보급지원 정책을 포함하는 신재생에너지 잠재량 판별 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 정책 정보는,
    규제 정책을 포함하는 신재생에너지 잠재량 판별 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 잠재량 정보는 이론적 잠재량, 지리적 잠재량, 기술적 잠재량, 시장 잠재량을 포함하는 신재생에너지 잠재량 판별 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 이론 정보를 이용하여 이론적 잠재량을 산출하는 제1 처리부;를 포함하고,
    상기 이론적 잠재량은 생산 가능한 신재생에너지 총량인 신재생에너지 잠재량 판별 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 이론적 잠재량에 상기 지리 정보를 이용하여 신재생에너지에 별 지리적 제약을 적용한 상기 지리적 잠재량을 산출하는 제2 처리부;를 포함하는 신재생에너지 잠재량 판별 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 지리적 잠재량에 상기 기술 정보를 이용하여 신재생에너지 별 기술적 제약을 제거한 기술적 잠재량을 산출하는 제3 처리부;를 포함하는 신재생에너지 잠재량 판별 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 기술적 잠재량에 상기 경제 정보 및 상기 정책 정보를 이용하여 신재생에너지에 따른 경제 지원 정책을 차감하고 규제 정책을 반영한 시장 잠재량을 산출하는 제4 처리부;를 포함하는 신재생에너지 잠재량 판별 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 신재생에너지는 태양열, 태양광, 바이오　에너지, 풍력, 수력, 지열　에너지, 해양　에너지　및 폐기물　에너지　중 적어도 하나를 포함하는 신재생에너지 잠재량 판별 장치.
  12. 신재생에너지에 대한 자원 정보를 수집하는 단계; 및
    상기 자원 정보를 기반으로 잠재량 정보가 적용된 신재생에너지 자원 지도를 생성하는 단계;를 포함하고,
    상기 자원 정보는,
    격자 별 이론 정보, 격자 별 지리 정보, 격자 별 기술 정보, 격자 별 경제 정보 및 격자 별 정책 정보를 포함하고,
    상기 격자는 기설정된 단위 면적인 신재생에너지 잠재량 판별 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 잠재량 정보는 이론적 잠재량, 지리적 잠재량, 기술적 잠재량, 시장 잠재량을 포함하고,
    상기 자원 지도를 생성하는 단계는,
    상기 이론 정보를 이용하여 생산 가능한 신재생에너지 총량인 이론적 잠재량을 산출하는 단계;
    상기 이론적 잠재량에서 상기 지리 정보를 이용하여 신재생에너지에 별 지리적 제약을 적용한 상기 지리적 잠재량을 산출하는 단계;
    상기 지리적 잠재량에 상기 기술 정보를 이용하여 신재생에너지 별 기술적 제약을 제거한 기술적 잠재량을 산출하는 단계; 및
    상기 기술적 잠재량에 상기 경제 정보 및 상기 정책 정보를 이용하여 신재생에너지에 따른 경제 지원 정책을 차감하고 규제 정책을 반영한 시장 잠재량을 산출하는 단계를 포함하는 신재생에너지 잠재량 판별 방법.
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