KR20210084185A - 건물별 태양광발전 효율 분석 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건물별 태양광발전 효율 분석 장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 장치는 특정 지역에 관한 지형데이터와 건물데이터를 포함하는 분석데이터를 수집하여 태양광발전 효율 분석을 위한 지형 데이터셋을 구축하는 지형 데이터셋 구축부, 상기 건물데이터의 도로명주소 건물에서 용도 속성을 기준으로 주거용 건물을 추출하여 건물별 전기사용량을 산출하는 건물별 전기사용량 산출부, 상기 지형 데이터셋과 건물별 전기사용량을 기초로 건물별 태양광발전량을 산출하는 건물별 태양광발전량 산출부 및 상기 건물별 전기사용량과 상기 건물별 태양광발전량을 기초로 태양광발전으로 인한 전기요금 감소액을 산출하여 태양광발전 효율을 분석하는 태양광발전 효율 분석부를 포함한다.
Description
본 발명은 건물별 태양광발전 효율 분석 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개별 건물에서 확보할 수 있는 태양광에너지 시뮬레이션을 통해 태양광발전 효율을 분석할 수 있는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 태양에너지를 이용하는 방법은 크게 태양열을 이용하는 방법과 태양광을 이용하는 방법으로 구분된다. 태양열을 이용하는 방법은 태양에 의해 데워진 물 등을 이용하여 난방 및 발전을 하는 방법이며, 태양광을 이용하는 방법은 태양의 빛을 이용하여 전기를 발생시킴으로써 이 전기로 각종 기계 및 기구를 작동시킬 수 있도록 하는 방법으로 태양광 발전이라고 한다.
태양광 발전은 실리콘 결정 위에 n형 도핑을 하여 p-n접합을 한 태양광 전지판에 태양광을 조사하면 광 에너지에 의해 전자-정공에 의한 기전력이 발생하게 되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하여 전기를 발생시킨다.
이를 위하여, 태양광을 집광하기 위한 태양전지(solar cell), 태양전지의 집합체인 태양광 모듈(photovoltaic module) 및 태양전지를 일정하게 배열한 태양광 어레이(solar array) 등이 요구된다.
예를 들어, 외부에서 빛이 태양광 모듈에 입사되면 p형 반도체의 전도대(conduction band)의 전자(electron)가 입사된 광에너지에 의해 가전자대(valance band)로 여기되고, 이렇기 여기된 전자는 p형 반도체 내부에 한 개의 전자-정공쌍(electron hole pair; EHP)을 형성하게 되며, 이렇게 발생된 전자-정공쌍 중 전자는 p-n 접합 사이에 존재하는 전기장(electron field)에 의해 n형 반도체로 넘어가게 되어 외부에 전류를 공급하게 된다.
태양광은 화석원료 등의 기존 에너지원과는 달리 지구 온난화를 유발하는 온실가스 배출, 소음, 환경파괴 등의 위험성이 없는 청정 에너지원이며 고갈의 염려도 없다. 또한, 여타 풍력이나 해수력과 달리 태양광 발전설비는 설치가 자유롭고 유지비용이 저렴하다는 장점을 갖는다.
본 발명의 일 실시예는 개별 건물에서 확보할 수 있는 태양광에너지 시뮬레이션을 통해 태양광발전 효율을 분석할 수 있는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 래스터화된 지형 데이터셋을 구축하여 높이에 따른 태양광에너지 산출 과정에 적용함으로써 건물 높이에 따른 태양광발전 효율 분석이 가능한 건물별 태양광발전 효율 분석 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 실제 전기사용량에 기반하여 태양광발전 고효율 지역을 도출함으로써 태양광발전 행정지원 모델 개발을 지원하고 가정용 태양광발전 보급사업의 정량적인 효과를 산출할 수 있는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 건물별 태양광발전 효율 분석 장치는 특정 지역에 관한 지형데이터와 건물데이터를 포함하는 분석데이터를 수집하여 태양광발전 효율 분석을 위한 지형 데이터셋을 구축하는 지형 데이터셋 구축부, 상기 건물데이터의 도로명주소 건물에서 용도 속성을 기준으로 주거용 건물을 추출하여 건물별 전기사용량을 산출하는 건물별 전기사용량 산출부, 상기 지형 데이터셋과 건물별 전기사용량을 기초로 건물별 태양광발전량을 산출하는 건물별 태양광발전량 산출부 및 상기 건물별 전기사용량과 상기 건물별 태양광발전량을 기초로 태양광발전으로 인한 전기요금 감소액을 산출하여 태양광발전 효율을 분석하는 태양광발전 효율 분석부를 포함한다.
상기 지형 데이터셋 구축부는 상기 지형데이터로서 수치지형도와 상기 건물데이터로서 도로명주소 건물을 각각 수집하고, 상기 수치지형도의 등고선과 표고점을 이용하여 기본 지형 데이터셋을 구축하고, 상기 도로명주소 건물의 지상층수로부터 도출되는 건물 고도를 상기 수치지형도 상의 지형에 추가하여 상기 기본 지형 데이터셋을 갱신하며, 상기 기본 지형 데이터셋을 격자 단위의 데이터 구조를 갖는 래스터(raster) 형태로 변환하여 지형 래스터 데이터셋을 생성할 수 있다.
상기 건물별 전기사용량 산출부는 상기 분석데이터의 건축물 에너지 사용량과 상기 도로명주소 건물 각각에서 상기 용도 속성을 기준으로 추출된 주거용 건물을 상호 매칭하여 하나의 건물에 하나의 전기사용량을 할당하고, 상기 상호 매칭 결과에 대해, n:1 매칭으로서 '복수 건물:단일 전기사용량'에 해당하는 경우 건물 별로 전기사용량을 등분배하고, 1:n 매칭으로서 '단일 건물:복수 전기사용량'에 해당하는 경우 전기사용량을 합산하며, m:n 매칭에 해당하는 경우 전기사용량을 합산한 후 건물 별로 등분배할 수 있다.
상기 건물별 태양광발전량 산출부는 건물별 전기사용량을 기초로 건물별 설치용량을 결정하는 제1 단계, 상기 건물별 설치용량과 종합효율계수를 기초로 건물별 태양광에너지를 이용하여 건물별 발전가능용량을 결정하는 제2 단계, 상기 건물별 설치용량과 상기 종합효율계수를 기초로 건물별 발전량을 산출하는 제3 단계 및 건물 별로 발전가능용량과 발전량을 상호 비교하여 상기 건물별 태양광발전량을 최종 결정하는 제4 단계를 수행할 수 있다.
상기 건물별 태양광발전량 산출부는 지형 래스터 데이터셋을 기반으로 격자별 태양광에너지를 산출하고, 상기 지형 래스터 데이터셋에 상기 건물데이터를 중첩시켜 개별 건물 영역에 포함되는 격자들을 도출하며, 해당 격자들의 태양광에너지를 평균 연산하여 건물별 태양광에너지를 산출할 수 있다.
상기 태양광발전 효율 분석부는 상기 건물별 전기사용량을 기초로 제1 건물별 전기요금을 산출하고, 상기 건물별 전기사용량에서 상기 건물별 태양광발전량을 제외하여 제2 건물별 전기요금을 산출하며, 상기 제1 및 제2 건물별 전기요금들을 기초로 건물별 전기요금 감소율을 산출하여 건물별 태양광발전 효율 등급을 결정할 수 있다.
상기 태양광발전 효율 분석부는 상기 태양광발전 효율의 분석 결과에 따라 상기 특정 지역에 관한 태양광발전 효율 등급도를 생성하고, 상기 태양광발전 효율 등급도를 기초로 태양광발전 효율 등급이 임계 등급 이상인 핫스팟(Hot Spot)을 결정할 수 있다.
실시예들 중에서, 건물별 태양광발전 효율 분석 방법은 특정 지역에 관한 지형데이터와 건물데이터를 수집하여 태양광발전 효율 분석을 위한 지형 데이터셋을 구축하는 단계, 상기 건물데이터의 도로명주소 건물에서 용도 속성을 기준으로 주거용 건물을 추출하여 건물별 전기사용량을 산출하는 단계, 상기 지형 데이터셋과 건물별 전기사용량을 기초로 건물별 태양광발전량을 산출하는 단계 및 상기 건물별 전기사용량과 상기 건물별 태양광발전량을 기초로 태양광발전으로 인한 전기요금 감소액을 산출하여 태양광발전으로 인한 경제적 효율을 분석하는 단계를 포함한다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건물별 태양광발전 효율 분석 장치 및 방법은 래스터화된 지형 데이터셋을 구축하여 높이에 따른 태양광에너지 산출 과정에 적용함으로써 건물 높이에 따른 태양광발전 효율 분석이 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건물별 태양광발전 효율 분석 장치 및 방법은 실제 전기사용량에 기반하여 태양광발전 고효율 지역을 도출함으로써 태양광발전 행정지원 모델 개발을 지원하고 가정용 태양광발전 보급사업의 정량적인 효과를 산출할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 건물별 태양광발전 효율 분석 장치를 설명하는 블록도이다.
도 2는 도 1에 있는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치에서 수행되는 건물별 태양광발전 효율 분석 과정을 설명하는 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 건물별 태양광발전 효율 분석 장치를 설명하는 개념도이다.
도 4는 태양광발전 효율 분석을 위해 수집된 분석데이터를 설명하는 예시도이다.
도 5는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치에서 수행되는 지형 데이터셋 구축 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 매칭 관계에 따른 데이터 융합 과정을 설명하는 도면이다.
도 7은 태양광에너지 산출 결과를 나타내는 도면이다.
도 8은 건물별 태양광에너지 산출 결과를 나타내는 도면이다.
도 9는 태양광발전 효율 등급도를 나타내는 도면이다.
도 10은 태양광발전 효율에 따른 핫스팟을 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치에서 수행되는 건물별 태양광발전 효율 분석 과정을 설명하는 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 건물별 태양광발전 효율 분석 장치를 설명하는 개념도이다.
도 4는 태양광발전 효율 분석을 위해 수집된 분석데이터를 설명하는 예시도이다.
도 5는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치에서 수행되는 지형 데이터셋 구축 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 매칭 관계에 따른 데이터 융합 과정을 설명하는 도면이다.
도 7은 태양광에너지 산출 결과를 나타내는 도면이다.
도 8은 건물별 태양광에너지 산출 결과를 나타내는 도면이다.
도 9는 태양광발전 효율 등급도를 나타내는 도면이다.
도 10은 태양광발전 효율에 따른 핫스팟을 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)는 개별 건물에서 확보할 수 있는 태양광에너지 시뮬레이션을 통해 태양광발전 효율을 분석할 수 있는 컴퓨터 또는 프로그램에 해당하는 서버로 구현될 수 있다. 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)는 다양한 사용자 단말들과 블루투스, WiFi, 통신망 등을 통해 무선으로 연결될 수 있고, 네트워크를 통해 사용자 단말들과 데이터를 주고 받을 수 있다.
일 실시예에서, 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)는 데이터베이스와 연동하여 태양광발전 효율 분석을 위한 데이터를 저장할 수 있다. 한편, 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)는 데이터베이스를 내부에 포함하여 구현될 수 있다. 또한, 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)는 물리적인 구성으로서 프로세서, 메모리, 사용자 입출력부 및 네트워크 입출력부를 포함하여 구현될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
데이터베이스는 특정 지역을 대상으로 태양광발전 효율을 분석하는 과정에서 필요한 다양한 정보들을 저장하는 저장장치에 해당할 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스는 다양한 행정청 및 공공기관 등에서 수집된 분석데이터를 저장할 수 있고, 수집된 데이터들의 통계 정보와 공간 분석을 통해 도출되는 현황 정보 등을 저장할 수 있다. 또한, 데이터베이스는 각 정보들을 저장 및 관리하기 위하여 복수의 데이터베이스 모듈들로 구성될 수 있으며, 각 데이터베이스 모듈들은 네트워크로 연결됨으로써 하나의 데이터베이스 그룹을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 건물별 태양광발전 효율 분석 장치를 설명하는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)는 지형 데이터셋 구축부(110), 건물별 전기사용량 산출부(130), 건물별 태양광발전량 산출부(150), 태양광발전 효율 분석부(170) 및 제어부(190)를 포함할 수 있다.
지형 데이터셋 구축부(110)는 특정 지역에 관한 지형데이터와 건물데이터를 포함하는 분석데이터를 수집하여 태양광발전 효율 분석을 위한 지형 데이터셋을 구축할 수 있다. 지형데이터는 특정 지역의 지형에 관한 자료로서 지형, 지질 및 고도 등의 정보를 포함할 수 있다. 건물데이터는 특정 지역의 건물에 건물에 관한 자료로서 건물의 유형, 용도, 면적 및 위치 등의 정보를 포함할 수 있다. 지형 데이터셋 구축부(110)에 의해 구축되는 지형 데이터셋은 태양광발전 효율 분석을 위해 필요한 다양한 정보들을 분류, 정제 및 정리하여 도출되는 데이터베이스에 해당할 수 있다.
예를 들어, 지형 데이터셋 구축부(110)는 태양광발전의 경제적 효율 분석을 위한 목적으로 건축물 에너지 사용량에 관한 데이터를 수집할 수 있고, 지형 데이터셋 구축을 위한 목적으로 연속수치지형도를 수집할 수 있으며, 건물별 태양에너지 분석을 위한 목적으로 도로명주소 건물을 수집할 수 있다. 일 실시예에서, 건축물 에너지 사용량은 EXCEL 형태로 저장될 수 있고, 연속수치지형과 및 도로명주소 건물은 SHP 형태로 저장될 수 있다.
건축물 에너지 사용량은 건축물대장에서 관리하고 있는 모든 건축물과 에너지공급기관의 월별에너지사용량 데이터를 융합한 데이터에 해당할 수 있고, 태양광발전의 경제적 효율을 분석하기 위한 기초데이터로서 활용될 수 있다.
연속수치지형도는 도로, 건물 등의 인공지물과 자연지형에 대한 형상정보, 3차원 위치정보를 포함한 데이터로써 기존 도엽단위로 관리되던 수치지도(1/5,000)를 전국단위로 통합하여 제작된 디지털 지도에 해당할 수 있다. 한편, 연속수치지형도는 국토지리정보원이 제작 및 관리하고 있으며 SHP, NGI 포맷으로 제공될 수 있다. 연속수치지형도는 지형지물에 따라 점, 선, 면의 레이어로 구분되어 있으며 레이어 코드명을 통해 사용자는 원하는 데이터를 선택적으로 사용할 수 있다.
도로명주소 건물은 행정안전부 주관으로 새주소 부여를 위해 구축된 데이터에 해당할 수 있다. 따라서, 도로명주소 건물은 연식, 재질 등과 같은 건물 속성을 포함하고 있지 않지만 건물의 형상과 위치속성의 갱신이 일단위로 이루어져 최신성과 정확성을 보장할 수 있다. 또한, 도로명주소 건물은 하나의 도로명주소가 부여된 단지형 아파트의 경우에도 동별 정보를 구별하여 제공하므로 개별 건물단위의 분석이 필요한 태양광발전 효율 분석에 적합할 수 있다. 도로명주소 건물은 기본도 제작, 발전 효율 분석의 기초자료로 활용될 수 있다.
도 4는 태양광발전 효율 분석을 위해 수집된 분석데이터를 설명하는 예시도이다. 도 4의 그림 (a)는 연속수치지형도에 해당하고, 도 4의 그림 (b)는 도로명주소 건물 데이터에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, 지형 데이터셋 구축부(110)는 지형데이터로서 수치지형도와 건물데이터로서 도로명주소 건물을 각각 수집하고, 수치지형도의 등고선과 표고점을 이용하여 기본 지형 데이터셋을 구축하고, 도로명주소 건물의 지상층수로부터 도출되는 건물 고도를 수치지형도 상의 지형에 추가하여 기본 지형 데이터셋을 갱신하며, 기본 지형 데이터셋을 격자 단위의 데이터 구조를 갖는 래스터(raster) 형태로 변환하여 지형 래스터 데이터셋을 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 지형 데이터셋 구축부(110)는 특정 지역의 지형 정보를 담고 있는 연속수치지형도와 도로명주소 건물 데이터를 활용하여 지형 데이터셋을 구축할 수 있다. 즉, 특정 지역의 지형 데이터셋 구축은 자연적인 지형의 고도값을 갖고 있는 연속수치지형도와 건물의 고도값을 갖고 있는 도로명주소 건물 데이터의 융합을 통해 수행될 수 있다.
한편, 지형 데이터셋 구축부(110)는 면 형태의 건물데이터를 선 형태의 지형데이터에 융합하기 위하여 선 형태의 연속수치지형도의 등고선 레이어를 TIN(Triangulated Irregular Networks)으로 변환하여 기본 지형 데이터셋을 생성할 수 있다. 여기에서, 부정형 삼각네트워크(TIN)는 연속적인 표면을 표현하기 위해 표본 추출된 표고점들을 선택적으로 연결하여 형성된 겹치지 않는 부정형의 삼각형 네트워크에 해당할 수 있다. 지형 데이터셋 구축부(110)는 TIN 지표면에 도로명주소 건물 형상을 기반으로 건물의 고도값을 융합할 수 있다.
도 5는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치에서 수행되는 지형 데이터셋 구축 과정을 설명하는 도면이다. 도 5의 그림 (a)는 TIN으로 변환된 기본 지형 데이터셋에 해당하고, 도 5의 그림 (b)는 TIN과 건물이 융합된 기본 지형 데이터셋에 해당할 수 있다.
한편, 특정 지역의 태양광에너지 산출을 위하여 격자 단위의 데이터가 필요하기 때문에 지형 데이터셋 구축부(110)는 기본 지형 데이터셋을 격자 단위의 데이터 구조를 갖는 래스터(raster) 형태로 변환하여 지형 래스터 데이터셋을 생성할 수 있다. 즉, 래스터(raster) 데이터는 격자형의 픽셀(cell) 형태로 구성될 수 있으며, 각각의 격자들은 지리적인 영역에 대응되고, 대응 영역의 지리적 특성을 갖는 값을 포함할 수 있다.
예를 들어, 지형 데이터셋 구축부(110)에 의해 생성된 지형 래스터 데이터셋은 (1 * 1)m 크기를 갖는 격자 공간단위를 포함할 수 있고, 각각의 격자는 해당 위치의 고도값을 포함할 수 있다. 결과적으로, 지형 래스터 데이터셋을 활용하면 지형·지물을 고려한 태양광발전 효율 분석이 가능해질 수 있다.
건물별 전기사용량 산출부(130)는 건물데이터의 도로명주소 건물에서 용도 속성을 기준으로 주거용 건물을 추출하여 건물별 전기사용량을 산출할 수 있다. 즉, 건물별 전기사용량 산출부(130)는 도로명주소 건물에서 추출된 주거용 건물들에 대해 건축물 에너지 사용량으로부터 획득한 전기사용량 정보를 각각 매칭시키는 방법을 통해 건물별 전기사용량을 도출할 수 있다.
일 실시예에서, 건물별 전기사용량 산출부(130)는 분석데이터의 건축물 에너지 사용량과 도로명주소 건물 각각에서 용도 속성을 기준으로 추출된 주거용 건물을 상호 매칭하여 하나의 건물에 하나의 전기사용량을 할당하고, 상호 매칭 결과에 대해, n:1 매칭으로서 '복수 건물:단일 전기사용량'에 해당하는 경우 건물 별로 전기사용량을 등분배하고, 1:n 매칭으로서 '단일 건물:복수 전기사용량'에 해당하는 경우 전기사용량을 합산하며, m:n 매칭에 해당하는 경우 전기사용량을 합산한 후 건물 별로 등분배할 수 있다.
보다 구체적으로, 건물별 전기사용량 산출부(130)는 건축물 에너지 사용량과 도로명주소 건물 간의 매칭을 위하여 데이터 정제를 수행할 수 있다. 즉, 건물별 전기사용량 산출부(130)는 건축물 에너지 사용량과 도로명주소 건물 각각에 공통 필드(PNU 속성)를 새롭게 생성한 후 해당 공통 필드를 중심으로 상호 매칭을 수행할 수 있다.
예를 들어, 건축물 에너지 사용량은 에너지 사용량 데이터가 갖고 있는 위치 속성정보(시군구코드, 법정동코드, 대지구분, 지번본번, 지번부번 등)를 이용하여 PNU를 생성할 수 있다. 도로명주소 건물 역시 위치 속성정보(시군구코드, 읍면동코드, 리코드, 지번본번, 지번부번, 산여부 등)를 이용하여 PNU를 생성할 수 있다.
한편, 도로명주소 건물은 음영효과를 태양에너지 산출에 적용하기 위하여 각 건물별 고도값에 해당하는 '고도(H)' 속성을 더 포함할 수 있다. 이 때, 각 건물별 고도(H)는 '지상층수' 속성에 평균층고(예를 들어, 3m)를 적용하여 산출될 수 있다.
또한, 건물별 전기사용량 산출부(130)는 건축물 에너지 사용량과 도로명주소 건물에 대해 공통 필드를 이용하여 상호 매칭을 수행할 수 있다. 공통 필드를 기반으로 한 데이터 융합은 데이터 특성에 따라 레코드 간 1:1, 1:n, n:m 매칭관계를 형성할 수 있다. 따라서, 건물별 전기사용량 산출부(130)는 매칭관계에 따라 독립적인 융합 과정을 처리할 수 있다.
도 6은 매칭 관계에 따른 데이터 융합 과정을 설명하는 도면이다. 도 6의 그림 (a)는 1:1 매칭에 해당하고, 도 6의 그림 (b)는 n:1 매칭에 해당하며, 도 6의 그림 (c)는 1:n 매칭에 해당하고, 도 6의 그림 (d)는 m:n 매칭에 해당할 수 있다.
도 6의 그림 (a)에서, 건물별 전기사용량 산출부(130)는 두 데이터 간 레코드가 1:1 매칭이 되는 경우 별도의 작업 없이 그대로 융합을 진행할 수 있다. 도 6의 그림 (b)에서, 건물별 전기사용량 산출부(130)는 두 데이터의 레코드 매칭이 n:1이 되는 경우 개별 건물이 하나의 전기사용량을 갖게끔 별도의 작업을 수행할 수 있다. 즉, 다수의 건물들이 하나의 전기사용량만을 갖는 경우 전기사용량을 건물별로 등분배하여 융합을 진행할 수 있다.
도 6의 그림 (c)에서, 건물별 전기사용량 산출부(130)는 두 데이터의 레코드 매칭이 1:n이 되는 경우 모든 전기사용량을 합산하여 단일 건물에 융합할 수 있다. 도 6의 그림 (d)에서, 건물별 전기사용량 산출부(130)는 두 데이터의 레코드 매칭이 m:n이 되는 경우 모든 전기사용량을 일괄 합산한 후 건물 별로 등분배하여 융합을 진행할 수 있다.
건물별 태양광발전량 산출부(150)는 지형 데이터셋과 건물별 전기사용량을 기초로 건물별 태양광발전량을 산출할 수 있다. 즉, 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 지형과 건물별 전기사용량을 모두 고려하여 태양광발전량을 도출할 수 있다.
일 실시예에서, 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 건물별 전기사용량을 기초로 건물별 설치용량을 결정하는 제1 단계, 건물별 설치용량과 종합효율계수를 기초로 건물별 태양광에너지를 이용하여 건물별 발전가능용량을 결정하는 제2 단계, 건물별 설치용량과 종합효율계수를 기초로 건물별 발전량을 산출하는 제3 단계 및 건물 별로 발전가능용량과 발전량을 상호 비교하여 건물별 태양광발전량을 최종 결정하는 제4 단계를 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 건물별 전기사용량을 기초로 건물별 설치용량을 결정할 수 있다. 여기에서, 설치용량은 태양광발전시스템에서 시간당 최대 생산 가능한 전력량에 해당할 수 있다. 일반적으로, 설치용량 1kW당 8~10m2의 설치면적이 필요하고 국내 가정에 가장 많이 설치되는 용량은 3kW이다. 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 면적이 30m2이 넘는 주거용 건물을 대상으로 월평균 전기사용량 300kW 미만의 경우 설치용량을 2kW, 300kW 이상 350kW 미만의 경우 설치용량 2.5kW, 300kW 이상 600kW 미만의 경우 3kW, 그 외의 경우는 5kW로 가정하여 설치용량을 산출할 수 있다.
또한, 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 건물별 설치용량과 종합효율계수를 기초로 건물별 태양광에너지를 이용하여 건물별 발전가능용량을 결정할 수 있다. 즉, 건물별 발전가능용량은 '태양광에너지 * 30(day) * 종합효율계수 * 설치용량'을 통해 산출될 수 있다.
태양광발전량을 산출할 때 고려해야 될 것은 태양광 패널에 입사하는 태양에너지가 그대로 전력으로 변환되지 않는다는 것이다. 기상·기후, 먼지 등과 같은 외부 환경요인과 패널의 오염도, 표면온도, 모듈-인버터 배선상태 등의 시스템 내부요인 같은 발전효율 저해요인을 고려해야만 정확한 태양광발전량을 추정할 수 있다. 이렇게 입사 태양에너지 외에 발전효율에 영향을 끼치는 요인을 종합적으로 나타내는 지표가 '종합효율계수(K)'이다.
일반적으로, 통상 0.7의 종합효율계수를 적용하여 태양광발전량을 산출할 수 있으나, 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 종합효율계수를 월별로 산출하여 정확한 태양광발전 효율을 분석할 수 있다. 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 발전효율에 가장 큰 마이너스 요인인 모듈 표면 온도를 기준으로 월별 종합효율계수를 산출할 수 있다. 예를 들어, 월별 종합효율계수(K)는 1월=0.77, 2월=0.76, 3월=0.74, 4월=0.72, 5월=0.71, 6월=0.70, 7월=0.68, 8월=0.67, 9월=0.69, 10월=0.71, 11월=0.74, 12월=0.78 과 같이 정의될 수 있다.
또한, 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 건물별 설치용량과 종합효율계수를 기초로 건물별 발전량을 산출할 수 있다. 즉, 건물별 발전량은 '설치용량 * 일조시간(월) * 종합효율계수'를 통해 산출될 수 있다.
또한, 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 건물 별로 발전가능용량과 발전량을 상호 비교하여 건물별 태양광발전량을 최종 결정할 수 있다. 예를 들어, 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 발전가능용량이 발전량보다 큰 경우 발전량을 최종 태양광발전량으로 결정할 수 있고, 발전량이 발전가능용량보다 큰 경우 발전가능용량을 최종 태양광발전량으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 지형 래스터 데이터셋을 기반으로 격자별 태양광에너지를 산출하고, 지형 래스터 데이터셋에 건물데이터를 중첩시켜 개별 건물 영역에 포함되는 격자들을 도출하며, 해당 격자들의 태양광에너지를 평균 연산하여 건물별 태양광에너지를 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 매달마다 태양의 고도와 방위각은 달라지고 이에 따른 일조시간, 일사량에 변화로 월별 입사 태양광에너지량도 차이가 발생하는 점을 고려하여, 1시간 주기로 하루의 태양광에너지를 산출할 수 있다.
한편, 태양광에너지는 직달일사량, 산란일사량 및 반사일사량의 합으로 산출될 수 있다. 직달일사량은 대기에 의한 산란을 제외하고 태양으로부터 지표면에 직접 입사하는 일사량에 해당하고, 산란일사량은 대기 상의 빛의 산란으로 굴절되어 지표면에 입사되는 일사량에 해당하며, 반사일사량은 지표에 입사된 태양광이 지형·지물에 의해 반사되어 다시 입사된 일사량에 해당할 수 있다.
이 때, 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 태양광에너지 산출을 위해 특정 지점에서의 전일사량을 반사일사량을 제외한 직달일사량과 산란일사량의 합으로 산출할 수 있다. 왜냐하면, 전일사량에서 반사일사량의 비율이 작아 관련 분석 과정에 영향력이 미비하기 때문이다.
또한, 직달일사량과 산란일사량은 특정 관측지점에서의 하늘을 관찰하였을 때 보이거나 가려지는 시야를 계산하여 천구의 모습을 래스터로 나타내는 방법인 Hemispherical Viewshed Algorithm으로 산출할 수 있다. 예를 들어, 지형 래스터 데이터셋에 적용한다면 (1 * 1)m 격자마다 반구형 뷰쉐이드를 생성하고, 격자 위치에서 뷰쉐이드 내의 전체 하늘을 바라보는 각도, 거리에 대한 연산을 수행할 수 있다. 그리고, 개별 뷰쉐이드에서 산출한 파라미터 값을 바탕으로 해당 격자의 직달일사량, 산란일사량을 산출할 수 있다.
도 7은 태양광에너지 산출 결과를 나타내는 도면이다. 도 7의 그림 (a) 및 그림 (b)는 각기 다른 월의 태양광에너지 산출 결과에 해당할 수 있다.
따라서, 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 태양광에너지 산출 결과를 기초로 지형 래스터 데이터셋을 적용하여 격자별 태양광에너지를 산출할 수 있고, 지형 래스터 데이터셋에 건물데이터를 중첩시켜 개별 건물 영역에 포함되는 격자들을 도출하며, 해당 격자들의 태양광에너지를 평균 연산하여 건물별 태양광에너지를 산출할 수 있다. 즉, 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 각 격자값이 태양광에너지량을 의미한다는 점을 이용하여 상기 과정을 통해 건물에 입사하는 태양광에너지 값을 추정할 수 있다.
도 8은 건물별 태양광에너지 산출 결과를 나타내는 도면이다. 도 8의 그림 (a) 및 그림 (b)는 각기 다른 월의 건물별 태양광에너지 산출 결과에 해당할 수 있다.
태양광발전 효율 분석부(170)는 건물별 전기사용량과 건물별 태양광발전량을 기초로 태양광발전으로 인한 전기요금 감소액을 산출하여 태양광발전 효율을 분석할 수 있다. 한편, 태양광발전 효율 분석부(170)는 한국전력공사에서 제공하는 주택용 전력(저압) 요금표를 기준으로 전기사용량에 따른 전기요금을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 태양광발전 효율 분석부(170)는 건물별 전기사용량을 기초로 제1 건물별 전기요금을 산출하고, 건물별 전기사용량에서 건물별 태양광발전량을 제외하여 제2 건물별 전기요금을 산출하며, 제1 및 제2 건물별 전기요금들을 기초로 건물별 전기요금 감소율을 산출하여 건물별 태양광발전 효율 등급을 결정할 수 있다.
보다 구체적으로, 태양광발전 효율 분석부(170)는 전력 요금표를 기준으로 건물별 전기사용량에 따른 제1 건물별 전기요금을 산출할 수 있다. 즉, 제1 건물별 전기요금은 과거의 실제 사용데이터에 기초하여 산출되는 실제 전기요금에 해당할 수 있다.
또한, 태양광발전 효율 분석부(170)는 태양광발전 설비를 설치할 경우 예상되는 전기요금을 제2 건물별 전기요금으로 산출할 수 있다. 즉, 제2 건물별 전기요금은 태양광발전 설비를 설치함으로써 자체 조달 가능한 전기량으로 인한 효과를 적용한 금액에 해당할 수 있다.
또한, 태양광발전 효율 분석부(170)는 제1 건물별 전기요금과 제2 건물별 전기요금 간의 차이를 기초로 건물별 전기요금 감소율을 산출할 수 있다. 이 때, 전기요금 감소율은 감소전 전기요금에 대한 전기요금 감소액의 비율로서 산출될 수 있다. 또한, 태양광발전 효율 분석부(170)는 건물별 전기요금 감소율에 따라 건물별 태양광발전 효율 등급을 결정할 수 있다. 이를 위하여, 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)는 전기요금 감소율에 따른 효율 등급을 사전에 정의하여 활용할 수 있다.
일 실시예에서, 태양광발전 효율 분석부(170)는 태양광발전 효율의 분석 결과에 따라 특정 지역에 관한 태양광발전 효율 등급도를 생성하고, 태양광발전 효율 등급도를 기초로 태양광발전 효율 등급이 임계 등급 이상인 핫스팟(Hot Spot)을 결정할 수 있다.
도 9는 태양광발전 효율 등급도를 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 태양광발전 효율 분석부(170)는 분석 결과로서 건물 별로 태양광발전 효율 등급에 따라 색상을 다르게 적용하여 공간 상에 표시함으로써 태양광발전 효율 등급도를 생성할 수 있다. 결과적으로, 태양광발전 효율 등급도를 통해 태양광발전에 따른 전기요금 감소 효율이 좋은 건물과 위치를 직관적으로 파악할 수 있다.
도 10은 태양광발전 효율에 따른 핫스팟을 분석한 결과를 나타내는 도면이다. 도 10을 참조하면, 태양광발전 효율 분석부(170)는 사전에 정의된 임계 등급을 기초로 산출된 태양광발전 효율 등급에 따라 핫스팟(Hot Spot)을 결정할 수 있다. 결과적으로, 핫스팟에 해당하는 지역은 입사 태양에너지와 관계없이 전기사용량이 타지역 사용량보다 낮아 태양광발전량이 실제 전기사용량보다 높은 건물들이 집중된 지역에 해당할 수 있다. 이와 반대로, 콜드스팟(Cold Spot)은 태양광발전 효율이 타 지역에 비해 낮은 지역에 해당할 수 있다. 즉, 콜드스팟은 타 지역 대비 전기사용량이 많고, 일사량이 낮은 지역에 해당할 수 있다.
제어부(190)는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)의 전체적인 동작을 제어하고, 지형 데이터셋 구축부(110), 건물별 전기사용량 산출부(130), 건물별 태양광발전량 산출부(150) 및 태양광발전 효율 분석부(170) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치에서 수행되는 건물별 태양광발전 효율 분석 과정을 설명하는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)는 지형 데이터셋 구축부(110)를 통해 특정 지역에 관한 지형데이터와 건물데이터를 포함하는 분석데이터를 수집하여 태양광발전 효율 분석을 위한 지형 데이터셋을 구축할 수 있다(단계 S210). 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)는 건물별 전기사용량 산출부(130)를 통해 건물데이터의 도로명주소 건물에서 용도 속성을 기준으로 주거용 건물을 추출하여 건물별 전기사용량을 산출할 수 있다(단계 S230).
또한, 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)는 건물별 태양광발전량 산출부(150)를 통해 지형 데이터셋과 건물별 전기사용량을 기초로 건물별 태양광발전량을 산출할 수 있다(단계 S250). 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)는 태양광발전 효율 분석부(170)를 통해 건물별 전기사용량과 건물별 태양광발전량을 기초로 태양광발전으로 인한 전기요금 감소액을 산출하여 태양광발전 효율을 분석할 수 있다(단계 S270).
도 3은 본 발명에 따른 건물별 태양광발전 효율 분석 장치를 설명하는 개념도이다.
도 3을 참조하면, 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)는 기능적으로 크게 4가지 모듈을 포함하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)는 태양광분석 기본도 제작 모듈, 건물-전기사용량 융합 모듈, 태양광발전량 산출 모듈 및 태양광발전 효율 분석 모듈을 포함할 수 있다.
태양광분석 기본도 제작 모듈은 입력데이터로 수치지형도와 도로명주소 건물을 사용할 수 있고, 수치지형도에서 '등고선'과 '표고점' 데이터값을 이용해 기본 지형 데이터셋을 구축하고, 도로명주소 건물의 '지상층수' 속성을 이용해 지형에 건물의 고도만큼 값을 추가하는 동작을 수행할 수 있다.
건물-전기사용량 융합 모듈은 입력 데이터로 건축물 에너지 사용량과 도로명주소 건물을 사용할 수 있고, 두 데이터에서 '용도' 속성을 이용해 주거용 건물을 추출하는 동작과 위치속성 기반의 융합 동작을 수행할 수 있다.
태양광발전량 산출 모듈은 분석모형에 필요한 기본 지형 데이터셋과 건물-전기사용량 융합 데이터를 입력받아 건물별 일사량과 태양광발전량을 산출하는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 태양광발전 효율 분석 모듈은 건물별 전기사용량과 태양광발전량을 입력받아 경제적 효율(전기요금 감소분)을 분석하는 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)의 지형 데이터셋 구축부(110)는 기본도 제작 모듈에 대응될 수 있고, 건물별 전기사용량 산출부(130)는 건물-전기사용량 융합 모듈에 대응될 수 있으며, 건물별 태양광발전량 산출부(150)는 태양광발전량 산출 모듈에 대응되고, 태양광발전 효율 분석부(170)는 태양광발전 효율 분석 모듈에 대응될 수 있다.
일 실시예에서, 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)는 데이터베이스(310)와 연동하여 태양광발전 효율 분석을 수행할 수 있고, 플랫폼 서버(330)와 연동하여 태양광발전 효율 분석 결과를 활용한 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 데이터베이스(310)는 분석을 위해 필요한 다양한 데이터를 저장할 수 있으며, 데이터 유형 별로 분류하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스(310)는 수치지형도, 도로명주소 건물 및 전기사용량에 관한 정보를 각각 저장할 수 있다.
또한, 플랫폼 서버(330)는 외부 시스템으로서 건물별 태양광발전 효율 분석 장치(100)에서 제공하는 다양한 분석 결과를 활용하여 관련 서비스를 제공하는 서버에 해당할 수 있다. 예를 들어, 플랫폼 서버(330)는 시민들에게 제공하는 웹서비스로서 태양광입사 에너지를 지도 상에 표현한 지도 서비스를 제공할 수 있고, 태양광발전 시스템 설치로 인한 전기요금 감소액을 시뮬레이션하는 기능을 제공할 수 있으며, 태양광발전 관련 기초자료의 제공 등의 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 건물별 태양광발전 효율 분석 장치
110: 지형 데이터셋 구축부 130: 건물별 전기사용량 산출부
150: 건물별 태양광발전량 산출부 170: 태양광발전 효율 분석부
190: 제어부
310: 데이터베이스 330: 플랫폼 서버
110: 지형 데이터셋 구축부 130: 건물별 전기사용량 산출부
150: 건물별 태양광발전량 산출부 170: 태양광발전 효율 분석부
190: 제어부
310: 데이터베이스 330: 플랫폼 서버
Claims (8)
- 특정 지역에 관한 지형데이터와 건물데이터를 포함하는 분석데이터를 수집하여 태양광발전 효율 분석을 위한 지형 데이터셋을 구축하는 지형 데이터셋 구축부;
상기 건물데이터의 도로명주소 건물에서 용도 속성을 기준으로 주거용 건물을 추출하여 건물별 전기사용량을 산출하는 건물별 전기사용량 산출부;
상기 지형 데이터셋과 건물별 전기사용량을 기초로 건물별 태양광발전량을 산출하는 건물별 태양광발전량 산출부; 및
상기 건물별 전기사용량과 상기 건물별 태양광발전량을 기초로 태양광발전으로 인한 전기요금 감소액을 산출하여 태양광발전 효율을 분석하는 태양광발전 효율 분석부를 포함하는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 지형 데이터셋 구축부는
상기 지형데이터로서 수치지형도와 상기 건물데이터로서 도로명주소 건물을 각각 수집하고,
상기 수치지형도의 등고선과 표고점을 이용하여 기본 지형 데이터셋을 구축하고, 상기 도로명주소 건물의 지상층수로부터 도출되는 건물 고도를 상기 수치지형도 상의 지형에 추가하여 상기 기본 지형 데이터셋을 갱신하며, 상기 기본 지형 데이터셋을 격자 단위의 데이터 구조를 갖는 래스터(raster) 형태로 변환하여 지형 래스터 데이터셋을 생성하는 것을 특징으로 하는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 건물별 전기사용량 산출부는
상기 분석데이터의 건축물 에너지 사용량과 상기 도로명주소 건물 각각에서 상기 용도 속성을 기준으로 추출된 주거용 건물을 상호 매칭하여 하나의 건물에 하나의 전기사용량을 할당하고,
상기 상호 매칭 결과에 대해, n:1 매칭으로서 '복수 건물:단일 전기사용량'에 해당하는 경우 건물 별로 전기사용량을 등분배하고, 1:n 매칭으로서 '단일 건물:복수 전기사용량'에 해당하는 경우 전기사용량을 합산하며, m:n 매칭에 해당하는 경우 전기사용량을 합산한 후 건물 별로 등분배하는 것을 특징으로 건물별 태양광발전 효율 분석 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 건물별 태양광발전량 산출부는
건물별 전기사용량을 기초로 건물별 설치용량을 결정하는 제1 단계, 상기 건물별 설치용량과 종합효율계수를 기초로 건물별 태양광에너지를 이용하여 건물별 발전가능용량을 결정하는 제2 단계, 상기 건물별 설치용량과 상기 종합효율계수를 기초로 건물별 발전량을 산출하는 제3 단계 및 건물 별로 발전가능용량과 발전량을 상호 비교하여 상기 건물별 태양광발전량을 최종 결정하는 제4 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 건물별 태양광발전량 산출부는
지형 래스터 데이터셋을 기반으로 격자별 태양광에너지를 산출하고, 상기 지형 래스터 데이터셋에 상기 건물데이터를 중첩시켜 개별 건물 영역에 포함되는 격자들을 도출하며, 해당 격자들의 태양광에너지를 평균 연산하여 건물별 태양광에너지를 산출하는 것을 특징으로 하는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 태양광발전 효율 분석부는
상기 건물별 전기사용량을 기초로 제1 건물별 전기요금을 산출하고, 상기 건물별 전기사용량에서 상기 건물별 태양광발전량을 제외하여 제2 건물별 전기요금을 산출하며, 상기 제1 및 제2 건물별 전기요금들을 기초로 건물별 전기요금 감소율을 산출하여 건물별 태양광발전 효율 등급을 결정하는 것을 특징으로 하는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 태양광발전 효율 분석부는
상기 태양광발전 효율의 분석 결과에 따라 상기 특정 지역에 관한 태양광발전 효율 등급도를 생성하고, 상기 태양광발전 효율 등급도를 기초로 태양광발전 효율 등급이 임계 등급 이상인 핫스팟(Hot Spot)을 결정하는 것을 특징으로 하는 건물별 태양광발전 효율 분석 장치.
- 건물별 태양광발전 효율 분석 장치에서 수행되는 방법에 있어서,
특정 지역에 관한 지형데이터와 건물데이터를 수집하여 태양광발전 효율 분석을 위한 지형 데이터셋을 구축하는 단계;
상기 건물데이터의 도로명주소 건물에서 용도 속성을 기준으로 주거용 건물을 추출하여 건물별 전기사용량을 산출하는 단계;
상기 지형 데이터셋과 건물별 전기사용량을 기초로 건물별 태양광발전량을 산출하는 단계; 및
상기 건물별 전기사용량과 상기 건물별 태양광발전량을 기초로 태양광발전으로 인한 전기요금 감소액을 산출하여 태양광발전으로 인한 경제적 효율을 분석하는 단계를 포함하는 건물별 태양광발전 효율 분석 방법.
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| KR20240020919A (ko) | 2022-08-09 | 2024-02-16 | 장광현 | 전력 모니터링 시스템 |
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