KR20220095604A - Energy transaction system and method using micro grid energy - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템 및 방법에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 다중 분산자원에서 생성된 자원의 효율적 제어를 통해 소비되는 에너지와 판매되는 에너지의 제어가 가능하고, 자원이 소비되는 시간에 따른 판매 금액의 가변과 가상 발전 그리드와 전체 시스템 그리드의 분산을 통해 자원의 효율적 제어가 가능한 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an energy trading system and method using renewable energy, and more particularly, it is possible to control energy consumed and sold energy through efficient control of resources generated from multiple distributed resources, and resources are consumed It relates to an energy trading system and method using new and renewable energy that enables efficient control of resources through variation of sales amount over time and distribution of virtual power grid and entire system grid.
에너지 저장 시스템(Energy Storage System, ESS)은 전기에너지를 충전 및 방전할 수 있는 리튬이온배터리 등의 이차전지(Secondary battery)를 포함하고, 전원이나 부하에 연결되어 전기에너지를 충전 또는 방전한다. An energy storage system (ESS) includes a secondary battery such as a lithium ion battery capable of charging and discharging electric energy, and is connected to a power source or a load to charge or discharge electric energy.
이러한, 에너지 저장 시스템은 태양광 발전소의 출력을 저장하는 대규모 전기 저장 시스템일 수도 있고, 건물, 가정, 전기자동차의 소규모 전기 저장 시스템일 수도 있다. Such an energy storage system may be a large-scale electricity storage system for storing the output of a solar power plant, or may be a small-scale electricity storage system for buildings, homes, and electric vehicles.
일반적으로 에너지 저장 시스템은 전기 사용량이 적은 야간 시간에 배터리를 충전하고 전기 사용량이 많은 주간 시간에 배터리를 방전한다.In general, energy storage systems charge the battery during the night time when electricity usage is low and discharge the battery during the day time when electricity usage is high.
더욱이, 태양광 발전과 풍력 발전 등의 신재생 에너지 증가로 발전 가능량이 증가하고 있다.Moreover, the amount of power generation potential is increasing due to the increase in renewable energy such as solar power generation and wind power generation.
그러나, 태양광 발전과 풍력 발전은 비자발적 이유로 인해 발전기의 출력이 최대 발전 가능량 이하로 운전되는 출력 감축(Curtailment)이 발생하고, 이러한 출력 감축된 전력량은 실제 전력 생산량에서 차지하는 비중으로 측정된다.However, in solar power generation and wind power generation, output curtailment occurs in which the output of the generator is operated below the maximum power generation potential due to involuntary reasons, and this output reduced power amount is measured as a proportion of the actual power production.
일반적으로 태양광 발전과 풍력 발전 등과 같은 신재생 에너지 발전의 비중이 높은 지역에서 출력 감축 현상이 발생하는데, 그 이유는 신재생 발전 투자의 확대로 발전량이 수요량을 초과하게 되고, 송전설비 부족 또는 송전 처리 용량의 부족으로 발전과 수요의 밸런스가 맞지 않기 때문이다.In general, output reduction occurs in regions with a high proportion of new and renewable energy generation such as solar power and wind power, because the amount of power generation exceeds demand due to the expansion of investment in new and renewable power generation, lack of transmission facilities or transmission This is because power generation and demand are not in balance due to the lack of processing capacity.
특히, 전력 수요가 낮고, 풍력 발전 설비가 많은 지역은 시간적 불균형으로 인해 밤 시간대에 발전량이 수요량을 초과하는 증상이 더욱 심하게 나타난다.In particular, in regions with low power demand and a large number of wind power generation facilities, the symptom that the amount of power generation exceeds the demand at night is more severe due to time imbalance.
또한, 전기차 보급의 확대로 전기차가 새로운 전력 수요자가 되고 있으므로, 신재생 에너지 발전 설비에서 생산된 전력을 전기차 충전에 이용함으로써 발전량과 수요량의 불균형이 발생되는 문제점이 있다.In addition, since electric vehicles are becoming new consumers of electricity due to the spread of electric vehicles, there is a problem in that an imbalance between the amount of power generation and the amount of demand occurs by using the electric power produced in the renewable energy power generation facility to charge the electric vehicle.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다중 분산자원에서 생성된 자원의 효율적 제어를 통해 소비되는 에너지와 판매되는 에너지의 제어가 가능하고, 자원이 소비되는 시간에 따른 판매 금액의 가변과 가상 발전 그리드와 전체 시스템 그리드의 분산을 통해 자원의 효율적 제어가 가능한 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve this problem, the present invention enables control of consumed and sold energy through efficient control of resources generated from multiple distributed resources, and variable sales amount according to time when resources are consumed and a virtual power grid. An object of the present invention is to provide an energy trading system and method using renewable energy that enables efficient control of resources through distribution of the entire system and grid.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템으로서, 신재생 에너지를 생산하는 하나 이상의 신재생 발전부; 상기 신재생 에너지를 저장하는 하나 이상의 에너지 저장 시스템부; 및 상기 에너지 저장 시스템부를 모니터링하여 신재생 에너지의 생산량과 소비량을 분석하고, 상기 신재생 에너지의 생산량과 소비량에 기초한 충전 비용을 산출하는 에너지 관리 시스템 서버;를 포함하되, 상기 충전 비용은 기상 환경에 따른 신재생 에너지 생산량, 에너지 저장 시스템부의 충전 필요 시간, 충전 부하량, 충전 빈도, 충전 속도, 충전 시간대 중 하나 이상 반영하여 결정되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention provides an energy trading system using new and renewable energy, comprising: one or more renewable power generation units for producing new and renewable energy; one or more energy storage system units for storing the renewable energy; and an energy management system server that monitors the energy storage system unit to analyze the production and consumption of renewable energy, and calculates a charging cost based on the production and consumption of the new and renewable energy; including, but the charging cost is dependent on the weather environment It is characterized in that it is determined by reflecting at least one of the new renewable energy production according to the required amount of time required for charging of the energy storage system unit, the amount of charging load, the charging frequency, the charging speed, and the charging time period.
또한, 상기 실시 예는 에너지 저장 시스템부와 에너지 관리 시스템 서버 사이의 이종(異種) 통신 프로토콜 데이터를 임의의 통신 프로토콜 데이터로 변환하여 송수신되도록 동작하는 프로토콜 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the embodiment is characterized in that it further comprises a protocol conversion unit operable to transmit and receive by converting heterogeneous communication protocol data between the energy storage system unit and the energy management system server into arbitrary communication protocol data.
또한, 상기 실시 예는 신재생 발전부는 태양열 발전, 풍력 발전, 수소 발전, 지열 발전, 수력 발전, 조력 발전 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the embodiment is characterized in that the renewable power generation unit is any one of solar power generation, wind power generation, hydrogen power generation, geothermal power generation, hydroelectric power generation, tidal power generation.
또한, 상기 실시 예에 따른 충전 비용은 최고 충전 비용과 최저 충전 비용 사이에 하나 이상의 충전 비용으로 구분되는 것을 특징으로 한다.In addition, the charging cost according to the embodiment is characterized in that one or more charging costs are divided between the highest charging cost and the lowest charging cost.
또한, 상기 실시 예에 따른 충전 비용은 에너지 저장 시스템부의 신재생 에너지 생산량과 소비량 분석 결과에 따라 차등 설정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the charging cost according to the embodiment is characterized in that it is differentially set according to the analysis result of the new and renewable energy production and consumption of the energy storage system unit.
또한, 본 발명의 일 실시 예는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법으로서, a) 에너지 관리 시스템 서버가 신재생 발전부에서 생산되는 신재생 에너지 생산량을 분석하는 단계; b) 상기 에너지 관리 시스템 서버가 에너지 저장 시스템부에 저장된 신재생 에너지의 소비량을 분석하는 단계; c) 상기 에너지 관리 시스템 서버가 상기 신재생 에너지의 생산량과 신재생 에너지의 소비량에 기초한 충전 비용을 산출하는 단계를 포함하되, 상기 충전 비용은 에너지 저장 시스템부의 부하량, 기상 환경에 따른 신재생 에너지 생산량, 완속 충전 또는 급속 충전에 따른 충전 방법 중 어느 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.In addition, an embodiment of the present invention is an energy transaction method using renewable energy, comprising: a) analyzing, by the energy management system server, the amount of renewable energy produced by the renewable power generation unit; b) analyzing, by the energy management system server, the consumption amount of renewable energy stored in the energy storage system unit; c) the energy management system server comprising the step of calculating a charging cost based on the production amount of renewable energy and the consumption amount of the renewable energy, wherein the charging cost is a new and renewable energy production according to the load of the energy storage system unit and the weather environment , characterized in that it is determined according to any one of a charging method according to slow charging or rapid charging.
또한, 상기 실시 예에 따른 c) 단계의 에너지 저장 시스템부의 부하량에 따른 충전 비용은 c-1) 상기 에너지 관리 시스템 서버가 신재생 에너지의 생산 증가 폭과 소비 증가 폭을 비교하는 단계; c-2) 상기 비교 결과, 생산 증가 폭이 크면 상기 에너지 관리 시스템 서버가 계통 전원을 에너지 저장 시스템부에 연결하고, 상기 에너지 저장 시스템의 충전 시간이 충전 빈도가 높은 시간과 겹치는지 판단하는 단계; 및 c-3) 상기 판단 결과, 충전 빈도가 높은 시간과 겹치지 않으면, 신재생 에너지의 전기 판매 용량이 많은지 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 판매 비용을 인상하거나 또는 판매 비용을 인하하는 단계;를 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the charging cost according to the load amount of the energy storage system unit in step c) according to the embodiment is determined by the steps of c-1) the energy management system server comparing the increase in production and the increase in consumption of renewable energy; c-2) as a result of the comparison, if the production increase is large, the energy management system server connecting the grid power to the energy storage system unit, and determining whether a charging time of the energy storage system overlaps a time when the charging frequency is high; and c-3) as a result of the determination, if the charging frequency does not overlap with the high time, determining whether the electricity sales capacity of renewable energy is large, and increasing the sales cost or lowering the sales cost according to the determination result; performing; characterized in that
또한, 상기 실시 예는 c-4) 상기 c-2의 비교 결과, 생산 증가 폭이 작으면, 상기 에너지 관리 시스템 서버가 에너지 저장 시스템부의 가용 시간을 계산하고, 전기 사용 시간이 충전 빈도가 높은 시간과 겹치는지 판단하는 단계; 및 c-5) 상기 판단 결과, 충전 빈도가 높은 시간과 겹치면 상기 에너지 관리 시스템 서버는 판매 비용을 인상하고, 상기 충전 빈도가 높은 시간과 겹치지 않으면, 판매 비용을 인하하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the embodiment c-4) as a result of the comparison of c-2, if the increase in production is small, the energy management system server calculates the available time of the energy storage system unit, and the electricity usage time is a time when the charging frequency is high. determining whether it overlaps with and c-5) as a result of the determination, if the charging frequency overlaps with the high charging time, the energy management system server increases the selling cost, and if the charging frequency does not overlap the high charging time, reducing the selling cost; do it with
또한, 상기 실시 예에 따른 c) 단계의 기상 환경에 따른 신재생 에너지 생산량에 따른 충전 비용은 c'-1) 상기 에너지 관리 시스템 서버가 기상 정보를 수집하는 단계; c'-2) 상기 에너지 관리 시스템 서버가 기상 정보에 따른 신재생 에너지의 생산량을 예측하고, 예측된 생산량에 따라 충전 비용을 인상 또는 인하하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the charging cost according to the new and renewable energy production according to the meteorological environment of step c) according to the embodiment is c'-1) the steps of the energy management system server collecting weather information; c'-2) the energy management system server predicts the production of renewable energy according to the weather information, and increases or decreases the charging cost according to the predicted production amount; characterized in that it includes.
또한, 상기 실시 예는 c'-3) 상기 에너지 관리 시스템 서버가 전기차량의 차주 단말로 예측된 충전 비용 정보를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the embodiment may further include c'-3) transmitting, by the energy management system server, the predicted charging cost information to the vehicle owner terminal of the electric vehicle.
또한, 상기 실시 예에 따른 c) 단계의 완속 충전 또는 급속 충전에 따른 충전 방법에 따른 충전 비용은 c"-1) 상기 에너지 관리 시스템 서버가 완속 충전인지 급속 충전인지 판단하는 단계; c"-2) 상기 판단 결과, 완속 충전이면 상기 에너지 관리 시스템 서버가 전기 사용 빈도가 낮은 시간인지 판단하는 단계; c"-3) 전기 사용 빈도가 낮은 시간이면, 상기 에너지 관리 시스템 서버가 충전 차량이 동시에 많이 사용하는지 판단하는 단계; 및 c"-4) 충전 차량이 동시에 많이 사용하지 않으면, 상기 에너지 관리 시스템 서버가 급속 충전인지 판단한 결과에 따라 제2 충전 비용 또는 제3 충전 비용으로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the charging cost according to the charging method according to the slow charging or fast charging of step c) according to the embodiment is c"-1) determining whether the energy management system server is slow charging or fast charging; c"-2 ) If the determination result, slow charging, the energy management system server determining whether the frequency of electricity use is low; c"-3) when the frequency of electricity use is low, the energy management system server determines whether the charging vehicle uses a lot at the same time; and c"-4) if the charging vehicle does not use a lot at the same time, the energy management system server and setting the second charging cost or the third charging cost according to a result of determining whether ? is fast charging.
또한, 상기 실시 예는 c"-5) 상기 c"-3) 단계의 판단 결과, 충전 차량이 동시에 많이 사용하면, 상기 에너지 관리 시스템 서버가 제1 충전 비용으로 설정하는 단계;를 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the embodiment c"-5) as a result of the determination in step c"-3), if the charging vehicle uses a lot at the same time, setting the energy management system server as the first charging cost; do it with
또한, 상기 실시 예에 따른 상기 c"-1)의 판단 결과, 급속 충전이면, 상기 에너지 관리 시스템 서버가 에너지 저장 시스템부에 충전된 충전량이 미리 설정된 기준량보다 많은지 판단하는 단계; 및 c"-2) 상기 판단 결과, 충전된 양이 기준량보다 많으면 상기 에너지 관리 시스템 서버는 충전 차량이 동시에 많이 사용하는지 판단하여 충전 차량이 동시에 많이 사용하면 제1 충전 비용이 설정되도록 하고, 충전 차량이 동시에 많이 사용하지 않으면 제2 충전 비용을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, if the determination result of c"-1) according to the embodiment is rapid charging, the step of determining, by the energy management system server, whether the amount of charge charged in the energy storage system unit is greater than a preset reference amount; and c"-2 ) As a result of the determination, if the charged amount is more than the reference amount, the energy management system server determines whether the charging vehicle uses a lot at the same time, so that the first charging cost is set if the charging vehicle uses a lot at the same time, and the charging vehicle does not use a lot at the same time If not, setting a second charging cost; characterized in that it includes.
또한, 상기 실시 예는 c"-3) 상기 c"-1)의 판단 결과, 충전된 양이 기준량보다 작으면 제1 충전 비용을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the embodiment is characterized in that it includes; c"-3) setting the first charging cost when the charged amount is less than the reference amount as a result of the determination of c"-1).
본 발명은 다중 분산자원에서 생성된 자원의 효율적 제어를 통해 소비되는 에너지와 판매되는 에너지의 제어가 가능한 장점이 있다.The present invention has an advantage in that it is possible to control consumed energy and sold energy through efficient control of resources generated from multiple distributed resources.
또한, 본 발명은 자원이 소비되는 시간에 따른 판매 금액의 가변과 가상 발전 그리드와 전체 시스템 그리드의 분산을 통해 자원의 효율적 제어가 가능한 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that it is possible to efficiently control the resources through the variation of the sales amount according to the time when the resources are consumed and the distribution of the virtual power grid and the entire system grid.
또한, 본 발명은 자원 활용성을 증가시킬 수 있도록 에너지 사용을 지속적으로 모니터링하고, 이를 통해 에너지 거래 요청 및 사용량이 증가할 경우, 에너지 관리 시스템에서 시간 단위로 비용을 새롭게 산출하여 제공함으로써, 전기 활용 시간을 분산시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention continuously monitors energy use so as to increase resource utilization, and through this, when an energy transaction request and usage increases, the energy management system calculates and provides a new cost for each hour by providing electricity utilization It has the advantage of distributing time.
또한, 본 발명은 전력계통의 과부하와 스트레스를 줄임으로써, 블랙아웃(Blackout)과 같은 전력 공백을 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage in that it is possible to prevent a power gap such as a blackout by reducing overload and stress of the power system.
도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템의 구성을 나타낸 예시도.
도2는 도1의 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템의 EMS 서버의 구성을 나타낸 블록도.
도3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법을 설명하기 위해 나타낸 흐름도.
도4는 도3의 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법에서 소비되는 에너지와 생산되는 에너지에 따른 충전 비용 산출과정을 나타낸 흐름도.
도5는 도3의 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법에서 기상정보에 따른 충전 비용 산출과정을 나타낸 흐름도.
도6은 도3의 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법에서 충전 속도에 따른 충전 비용 산출과정을 나타낸 흐름도.1 is an exemplary diagram showing the configuration of an energy trading system using renewable energy according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the EMS server of the energy transaction system using renewable energy according to the embodiment of Figure 1;
3 is a flowchart illustrating an energy trading method using renewable energy according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a charging cost calculation process according to energy consumed and energy produced in the energy transaction method using renewable energy according to the embodiment of FIG. 3 .
5 is a flowchart illustrating a charging cost calculation process according to weather information in an energy transaction method using renewable energy according to the embodiment of FIG. 3 .
6 is a flowchart illustrating a charging cost calculation process according to a charging speed in the energy transaction method using renewable energy according to the embodiment of FIG. 3 .
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments of the present invention and the accompanying drawings.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기에 앞서, 본 발명의 기술적 요지와 직접적 관련이 없는 구성에 대해서는 본 발명의 기술적 요지를 흩뜨리지 않는 범위 내에서 생략하였음에 유의하여야 할 것이다. Prior to describing the specific content for carrying out the present invention, it should be noted that components not directly related to the technical gist of the present invention are omitted within the scope of not disturbing the technical gist of the present invention.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 발명자가 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 적절한 용어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the terms or words used in the present specification and claims have meanings and concepts consistent with the technical idea of the invention based on the principle that the inventor can define the concept of an appropriate term to best describe his invention. should be interpreted as
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 표현은 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In the present specification, the expression that a part "includes" a certain element does not exclude other elements, but means that other elements may be further included.
또한, "‥부", "‥기", "‥모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합으로 구분될 수 있다.Also, terms such as “… unit”, “… group”, and “… module” mean a unit that processes at least one function or operation, which may be divided into hardware, software, or a combination of the two.
또한, "적어도 하나의" 라는 용어는 단수 및 복수를 포함하는 용어로 정의되고, 적어도 하나의 라는 용어가 존재하지 않더라도 각 구성요소가 단수 또는 복수로 존재할 수 있고, 단수 또는 복수를 의미할 수 있음은 자명하다 할 것이다. In addition, the term "at least one" is defined as a term including the singular and the plural, and even if the term at least one does not exist, each element may exist in the singular or plural, and may mean the singular or plural. will be self-evident.
또한, 각 구성요소가 단수 또는 복수로 구비되는 것은, 실시 예에 따라 변경가능하다 할 것이다.In addition, that each component is provided in singular or plural may be changed according to embodiments.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템 및 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of an energy trading system and method using renewable energy according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템의 구성을 나타낸 예시도이고, 도2는 도1의 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템의 EMS 서버의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is an exemplary diagram illustrating the configuration of an energy trading system using renewable energy according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration of an EMS server of an energy trading system using renewable energy according to the embodiment of FIG. is a block diagram showing
도1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템은 하나 이상의 신재생 발전부(100, 100a, 100b)와, 하나 이상의 에너지 저장 시스템부(Energy Storage System, 200, 200a, 200b)와, 에너지 관리 시스템(Energy Management Syetem, EMS) 서버(300)와, 프로토콜 변환부(400, 400a, 400b)를 포함하여 구성된다.1 and 2, the energy trading system using renewable energy according to an embodiment of the present invention includes one or more renewable
상기 신재생 발전부(100, 100a, 100b)는 신재생 에너지를 생산하는 구성으로서, 태양열 발전, 풍력 발전, 수소 발전, 지열 발전, 수력 발전, 조력 발전 중 어느 하나를 이용하여 신재생 에너지 즉, 전기 에너지 또는 열 에너지를 생산하는 분산 자원 설비일 수 있다.The renewable power generation unit (100, 100a, 100b) is a configuration for producing new and renewable energy, using any one of solar power generation, wind power generation, hydrogen power generation, geothermal power generation, hydroelectric power generation, tidal power generation, that is, renewable energy, It may be a distributed resource facility that produces electrical energy or thermal energy.
또한, 상기 신재생 발전부(100, 100a, 100b)에서 생산된 전기 또는 열 등의 자원은 자체적으로 소비될 수 있고, 자체 소비 이후에 남은 자원은 다른 소비자 또는 발전업체 등에 판매될 수도 있다.In addition, resources such as electricity or heat produced by the renewable
본 발명에서는 설명의 편의를 위해 태양광 패널을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 구성을 실시 예로 설명하고, 신재생 에너지를 전기 에너지로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, for convenience of description, a configuration for producing electric energy using a solar panel will be described as an embodiment, and renewable energy will be described as electric energy, but the present invention is not limited thereto.
상기 에너지 저장 시스템부(Energy Storage System, 200, 200a, 200b)는 신재생 발전부(100, 100a, 100b)와 전기적으로 연결되고, 상기 신재생 발전부(100, 100a, 100b)에서 생산되는 전기 에너지를 저장한다.The energy storage system unit (Energy Storage System, 200, 200a, 200b) is electrically connected to the renewable power generation unit (100, 100a, 100b), the electricity produced by the renewable power generation unit (100, 100a, 100b) save energy
또한, 상기 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)는 충전 단말부(210, 210a, 210b)를 통해 저장된 전기 에너지가 전기차량(600)에 충전을 통해 소비될 수 있도록 한다.In addition, the energy
상기 에너지 관리 시스템(Energy Management Syetem, EMS) 서버(300)는 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)를 모니터링하여 전기 에너지의 생산량과 소비량을 분석하고, 상기 전기 에너지의 생산량과 소비량에 기초한 충전 비용을 산출하는 구성으로서, 생산량 분석부(310)와, 소비량 분석부(320)와, 충전 비용 관리부(330)를 포함하여 구성될 수 있다.The energy management system (Energy Management System, EMS)
또한, 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 신재생 발전부(100, 100a, 100b) 또는 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)에 개별 식별번호와 같은 고유 정보를 부여하여 관리할 수 있다.In addition, the energy
상기 생산량 분석부(310)는 신재생 발전부(100, 100a, 100b)에서 생산되는 전기 에너지의 생산량과, 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)에 저장되는 전기 에너지의 저장량을 모니터링하고, 생산량에 따른 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)의 전기 에너지량을 분석한다.The production
상기 소비량 분석부(320)는 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)에 저장된 전기 에너지의 소비량을 모니터링하고, 소비량에 따른 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)의 전기 에너지량을 분석한다.The
상기 충전 비용 관리부(330)는 신재생 발전부(100, 100a, 100b)에서 생성된 전기 에너지의 효율적 제어를 통해 소비되는 전기 에너지와 판매되는 전기 에너지의 제어가 이루어질 수 있도록 충전 비용을 관리한다.The charging
상기 충전 비용은 기상 환경에 따른 신재생 에너지 생산량, 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)의 충전 필요 시간, 충전 부하량, 충전 빈도, 충전 속도, 충전 시간대에 따라 결정될 수 있다.The charging cost may be determined according to the amount of renewable energy produced according to the weather environment, the required charging time of the energy
즉, 상기 충전 비용 관리부(330)는 생산되는 전기 에너지가 소비되는 시간, 예를 들어, 주간에는 충전 요청이 많아 높은 충전 비용으로 설정하고, 야간에는 충전 요청이 낮아 낮은 충전 비용을 설정함으로써, 유동적으로 충전 비용(또는 판매 금액)을 결정할 수 있다.That is, the charging
또한, 상기 충전 비용 관리부(330)는 충전 부하량이 증가하거나 또는 충전 빈도에 따라 충전 비용을 변동시킴으로써, 생산된 전기 에너지를 사용하는 시간이 순간적으로 집중되는 것을 방지할 수 있도록 한다.In addition, the charging
또한, 상기 충전 비용 관리부(330)는 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)에서의 전기 에너지 사용을 지속적으로 모니터링하고, 이를 통해 에너지 거래 요청 및 거래량이 증가할 경우, 시간 단위로 충전 비용을 새롭게 결정하여 전기차량(600)의 차주 단말(500, 500a, 500b)로 SMS, MMS 등의 메시지 또는 SNS 등을 통해 전송되도록 한다.In addition, the charging
즉, 충전 비용 관리부(330)는 전기 에너지의 활용 시간을 분산시킴으로써, 전력 계통의 스트레스를 줄여 블랙 아웃(Black Out)과 같은 전력 공백이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한다.That is, the charging
또한, 상기 충전 비용 관리부(330)는 충전 비용에 대하여 높은 가격의 최고 충전 비용과 낮은 가격의 최저 충전 비용을 결정하고, 상기 최고 충전 비용과 최저 충전 비용의 사이에 중간 값을 갖는 하나 이상의 충전 비용을 갖도록 구분하여 충전 비용을 결정할 수 있다.In addition, the charging
또한, 상기 충전 비용 관리부(330)는 신재생 발전부(100, 100a, 100b)에서 생산된 전기 에너지 생산량과, 에너지 저장 시스템부(Energy Storage System, 200, 200a, 200b)에 충전되는 시간, 상기 에너지 저장 시스템부(Energy Storage System, 200, 200a, 200b)에서 소비되는 전기 에너지의 소비량을 분석하고, 상기 분석 결과에 따라 충전 비용이 차등되도록 설정할 수도 있다.In addition, the charging
즉, 상기 충전 비용 관리부(330)는 전기 에너지의 생산량을 예측하고, 예측된 생산량과 소비 패턴에 따라 분석된 소비량을 기초로 충전 비용을 인상 또는 인하함으로써, 충전 비용을 차등 설정할 수 있다.That is, the charging
상기 프로토콜 변환부(400, 400a, 400b)는 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)와 에너지 관리 시스템 서버(300) 사이에 이종(異種) 통신 프로토콜 데이터를 사용하는 경우, 통신 프로토콜 데이터의 변환을 통해 데이터의 송수신이 가능할 수 있도록 한다.The protocol conversion unit (400, 400a, 400b) when using heterogeneous communication protocol data between the energy storage system unit (200, 200a, 200b) and the energy
즉, 상기 프로토콜 변환부(400, 400a, 400b)는 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)와 에너지 관리 시스템 서버(300) 사이에 송수신되는 데이터의 프로토콜을 분석하여 이종 통신 프로토콜이면, 미리 설정된 공용 프로토콜로 변환하고, 에너지 관리 시스템 서버(300)에서 전송되는 제어 데이터 신호를 해당 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)의 프로토콜로 변환하여 출력한다.That is, the protocol conversion unit (400, 400a, 400b) analyzes the protocol of data transmitted and received between the energy storage system unit (200, 200a, 200b) and the energy
또한, 상기 프로토콜 변환부(400, 400a, 400b)는 접속된 네트워크에 따라 시리얼 통신에서 사용되는 Modbus를 이용한 프로토콜, 이더넷 통신에서 사용되는 TCP/IP 인터넷 프로토콜, 또는 Modbus와 TCP/IP를 결합한 TCP 프로토콜을 분석하여 에너지 관리 시스템 서버(300)에 설정된 프로토콜로 변환하거나 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)에서 전송되는 제어신호를 해당 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)의 프로토콜로 변환하여 출력되도록 한다.In addition, the protocol converter (400, 400a, 400b) is a protocol using Modbus used in serial communication, TCP/IP Internet protocol used in Ethernet communication, or a TCP protocol combining Modbus and TCP/IP according to the connected network. to be converted into a protocol set in the energy
다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법을 설명한다.The following describes an energy trading method using renewable energy according to an embodiment of the present invention.
도3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법을 설명하기 위해 나타낸 흐름도이고, 도4는 도3의 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법에서 소비되는 에너지와 생산되는 에너지에 따른 충전 비용 산출과정을 나타낸 흐름도이며, 도5는 도3의 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법에서 기상정보에 따른 충전 비용 산출과정을 나타낸 흐름도이고, 도6은 도3의 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법에서 충전 속도에 따른 충전 비용 산출과정을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an energy transaction method using renewable energy according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a flow chart showing energy consumed in the energy transaction method using renewable energy according to the embodiment of FIG. It is a flowchart showing a charging cost calculation process according to the energy produced, and FIG. 5 is a flowchart showing a charging cost calculation process according to weather information in the energy transaction method using new and renewable energy according to the embodiment of FIG. 3 , FIG. It is a flowchart showing a charging cost calculation process according to the charging speed in the energy transaction method using new and renewable energy according to the third embodiment.
도1 내지 도6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신재생 에너지를 이용한 거래 방법은 에너지 관리 시스템 서버(300)가 신재생 발전부(100, 100a, 100b)에서 생산되는 신재생 에너지 생산량을 분석(S100)하고, 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)에 저장된 신재생 에너지의 소비량을 분석(S110)한다.1 to 6 , in the transaction method using new and renewable energy according to an embodiment of the present invention, the energy
상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 상기 S100 단계 및 S110 단계에서 분석된 신재생 에너지 즉, 전기 에너지의 생산량과 전기 에너지의 소비량에 기초한 충전 비용을 산출(S120)한다.The energy
상기 S120 단계에서 에너지 관리 시스템 서버(300)는 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)의 부하량, 기상 환경에 따른 신재생 에너지 생산량, 완속 충전 또는 급속 충전에 따른 충전 방법 중 어느 하나에 따라 충전 비용을 결정한다.In the step S120, the energy
이를 더욱 상세하게 설명하면, 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)의 부하량에 따른 충전 비용은 에너지 관리 시스템 서버(300)가 전기 에너지의 생산 증가 폭과 전기 에너지의 소비 증가 폭을 비교(S200)한다.To explain this in more detail, the energy
상기 S200 단계의 비교 결과, 전기 에너지의 생산 증가 폭이 소비 증가 폭 보다 크면 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 계통 전원을 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200a)에 연결(S210)하고, 상기 에너지 저장 시스템(200, 200a, 200b)의 충전 시간이 충전 빈도가 높은 시간과 겹치는지 판단(S220)한다.As a result of the comparison in step S200, if the increase in the production of electrical energy is greater than the increase in consumption, the energy
상기 S220 단계의 판단 결과, 에너지 저장 시스템(200, 200a, 200b)의 충전 시간이 충전 빈도가 높은 시간과 겹치지 않으면, 전기 에너지의 전기 판매 용량을 미리 설정된 기준값과 비교하여 전기 에너지의 전기 판매 용량이 많은지 판단(S230)한다.As a result of the determination in step S220, if the charging time of the
상기 S230 단계의 판단 결과, 전기 에너지의 전기 판매 용량이 기준값 이상이면, 전기 판매 비용을 인상(S231)하고, 전기 에너지의 전기 판매 용량이 기준값 이하면, 전기 판매 비용이 인하(S240)되도록 한다.As a result of the determination in step S230, if the electricity sales capacity of the electrical energy is equal to or greater than the reference value, the electricity sales cost is increased (S231), and when the electricity sales capacity of the electrical energy is less than the reference value, the electricity sales cost is reduced (S240).
또한, 상기 S220 단계의 판단 결과, 에너지 저장 시스템(200, 200a, 200b)의 충전 시간이 충전 빈도가 높은 시간과 겹치면, 전기 판매 비용이 인상(S231)되도록 한다.In addition, as a result of the determination in step S220, when the charging time of the
한편, 상기 S200 단계의 비교 결과, 전기 에너지의 생산 증가 폭이 소비 증가 폭보다 작으면, 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)의 가용 시간을 계산(S211)하고, 전기 사용 시간이 충전 빈도가 높은 시간과 겹치는지 판단(S221)한다.On the other hand, as a result of the comparison in step S200, if the increase in electric energy production is smaller than the increase in consumption, the energy
상기 S221 단계의 판단 결과, 전기 사용 시간(예를 들어 주간)이 충전 빈도가 높은 시간과 겹치면 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 전기 판매 비용이 인상(S231)되도록 하고, 전기 사용 시간(예를 들어, 야간)이 충전 빈도가 높은 시간과 겹치지 않으면, 전기 판매 비용이 인하(S240)되도록 한다.As a result of the determination in step S221, if the electricity usage time (eg, daytime) overlaps with a time when the charging frequency is high, the energy
또한, 기상 환경에 따른 신재생 에너지 생산량에 따른 충전 비용은 에너지 관리 시스템 서버(300)가 네트워크를 통해 기상 정보 제공 서버(미도시)와 접속하여 기상 정보를 수집(S300)한다. In addition, the energy
상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 수집된 기상 정보에 기초하여 전기 에너지의 생산량을 예측하고, 예측된 생산량에 따라 충전 비용을 인상 또는 인하하여 충전 비용을 결정(S310)한다.The energy
즉, S310 단계에서 에너지 관리 시스템 서버(300)는 맑은 날씨로 인해 일조량이 많거나 또는 흐린 날씨, 미세먼지, 강우, 강설 등으로 인해 일조량이 작은 경우에 따라 전기 에너지 생산량을 예측하여 충전 비용의 결정이 반영되도록 한다.That is, in step S310, the energy
또한, 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 결정된 예상 충전 비용을 미리 저장된 전기차량(600)의 차주 단말(500, 500a, 500b)로 예측된 충전 비용 정보를 전송(S320)할 수 있다.In addition, the energy
또한, 완속 충전 또는 급속 충전에 따른 충전 방법에 따른 충전 비용은 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 완속 충전인지 급속 충전인지 판단(S400)한다.In addition, the charging cost according to the charging method according to the slow charging or fast charging is determined whether the energy
상기 S400 단계의 판단 결과, 완속 충전이면 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 전기 사용 빈도가 낮은 시간인지 판단(S410)한다.As a result of the determination of the step S400, if the charging is slow, the energy
상기 S410 단계의 판단 결과, 전기 사용 빈도가 낮은 시간이면, 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 충전 차량이 동시에 많이 사용하는지 판단(S420)한다.As a result of the determination in step S410, when the frequency of electricity use is low, the energy
상기 S420 단계의 판단 결과, 충전 차량이 동시에 많이 사용하지 않으면, 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 급속 충전인지 판단(S430)한다.As a result of the determination in step S420, if the charging vehicle does not use a lot at the same time, the energy
상기 S430 단계의 판단 결과, 급속 충전이 아니면 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 충전 비용이 가장 낮은 제3 충전 비용으로 설정(S440)한다.As a result of the determination in step S430, if not fast charging, the energy
또한, 상기 S430 단계의 판단 결과, 급속 충전이면, 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 충전 비용이 제3 충전 비용보다 높은 제2 충전 비용으로 설정(S431)되도록 한In addition, if the determination result of the step S430 is fast charging, the energy
또한, 상기 S420 단계의 판단 결과, 충전 차량이 동시에 많이 사용하면, 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 충전 비용이 가장 높은 제1 충전 비용으로 설정(S421)되도록 한다.In addition, as a result of the determination in step S420, if the charging vehicle uses a lot at the same time, the energy
한편, 상기 S400 단계의 판단 결과, 급속 충전(S401)이면, 에너지 관리 시스템 서버(300)는 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)에 충전된 충전량이 미리 설정된 기준량보다 많은지 판단(S411)한다.On the other hand, if the determination result of step S400 is rapid charging (S401), the energy
상기 S411 단계의 판단 결과, 충전된 양이 기준량보다 많으면 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 충전 차량이 동시에 많이 사용하는지 판단(S420)한다.As a result of the determination in step S411, if the charged amount is more than the reference amount, the energy
또한, 상기 S420 단계의 판단 결과 충전 차량이 동시에 많이 사용하면, 제1 충전 비용이 설정되도록 하며, 충전 차량이 동시에 많이 사용하지 않으면, 제2 충전 비용이 설정(S431)되도록 한다.In addition, as a result of the determination in step S420 , if the charging vehicle uses a lot at the same time, the first charging cost is set, and if the charging vehicle does not use a lot at the same time, the second charging cost is set ( S431 ).
또한, 상기 S411 단계의 판단 결과 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)에 충전된 양이 기준량보다 부족하면, 에너지 관리 시스템 서버(300)는 제1 충전 비용이 설정(S421)되도록 한다.In addition, if it is determined in step S411 that the amount charged in the energy
또한, 완속 충전이지만 상기 S410 단계의 판단 결과 전기 사용 빈도가 높은 시간이면, 에너지 관리 시스템 서버(300)는 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)에 충전된 충전량이 미리 설정된 기준량보다 많은지 판단(S411)한다.In addition, if it is slow charging, but the determination result of step S410 is a time when the frequency of electricity use is high, the energy
또한, 상기 S411 단계의 판단 결과, 충전된 양이 기준량보다 많으면 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 충전 차량이 동시에 많이 사용하는지 판단(S420)하고, 상기 S420 단계의 판단 결과 충전 차량이 동시에 많이 사용하면, 제1 충전 비용이 설정되도록 하며,충전 차량이 동시에 많이 사용하지 않으면, 제3 충전 비용이 설정(S440)되도록 한다.In addition, as a result of the determination in step S411, if the charged amount is more than the reference amount, the energy
여기서, 충전 비용은 제1 충전 비용, 제2 충전 비용, 제3 충전 비용 순서로 작아진다.Here, the charging cost decreases in the order of the first charging cost, the second charging cost, and the third charging cost.
따라서, 다중 분산자원에서 생성된 자원의 효율적 제어를 통해 소비되는 에너지와 판매되는 에너지의 제어가 가능하다.Therefore, it is possible to control consumed energy and sold energy through efficient control of resources generated from multiple distributed resources.
또한, 자원이 소비되는 시간에 따른 판매 금액의 가변과 가상 발전 그리드와 전체 시스템 그리드의 분산을 통해 자원의 효율적 제어가 가능하다.In addition, it is possible to efficiently control resources by varying the sales amount according to the time that resources are consumed and by distributing the virtual power grid and the entire system grid.
또한, 자원 활용성을 증가시킬 수 있도록 에너지 사용을 지속적으로 모니터링하고, 이를 통해 에너지 거래 요청 및 사용량이 증가할 경우, 에너지 관리 시스템에서 시간 단위로 비용을 새롭게 산출하여 제공함으로써, 전기 활용 시간을 분산시킬 수 있다.In addition, energy use is continuously monitored to increase resource utilization, and when energy transaction requests and usage increase through this, the energy management system calculates and provides a new cost per hour, thereby distributing electricity usage time. can do it
또한, 전력계통의 과부하와 스트레스를 줄임으로써, 블랙아웃(Blackout)과 같은 전력 공백을 방지할 수 있다.In addition, by reducing the overload and stress of the power system, it is possible to prevent a power gap such as a blackout.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.
또한, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 도면번호는 설명의 명료성과 편의를 위해 기재한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.In addition, the reference numbers described in the claims of the present invention are provided only for clarity and convenience of explanation, and are not limited thereto, and in the process of describing the embodiment, the thickness of the lines shown in the drawings or the size of components, etc. may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the above-mentioned terms are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user or operator, so the interpretation of these terms should be made based on the content throughout this specification. .
또한, 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. In addition, even if it is not explicitly shown or described, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications including the technical idea according to the present invention from the description of the present invention. Obviously, this still falls within the scope of the present invention.
또한, 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.In addition, the above embodiments described with reference to the accompanying drawings have been described for the purpose of explaining the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.
100, 100a, 100b : 신재생 발전부
200, 200a, 200b : 에너지 저장 시스템부(Energy Storage System, ESS)
210, 210a, 210b : 충전 단말부
300 : 에너지 관리 시스템(Energy Management System, EMS) 서버
310 : 생산량 분석부
320 : 소비량 분석부
330 : 충전 비용 관리부
400, 400a, 400b : 프로토콜 변환부
500, 500a, 500b : 차주 단말
600 : 전기차량100, 100a, 100b: Renewable power generation unit
200, 200a, 200b: Energy Storage System (ESS)
210, 210a, 210b: charging terminal unit
300: Energy Management System (EMS) server
310: production analysis unit
320: consumption analysis unit
330: charging cost management unit
400, 400a, 400b: protocol converter
500, 500a, 500b: Borrower terminal
600: electric vehicle
Claims (14)
상기 신재생 에너지를 저장하는 하나 이상의 에너지 저장 시스템부(Energy Storage System, 200, 200a, 200b); 및
상기 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)를 모니터링하여 신재생 에너지의 생산량과 소비량을 분석하고, 상기 신재생 에너지의 생산량과 소비량에 기초한 충전 비용을 산출하는 에너지 관리 시스템(Energy Management Syetem, EMS) 서버(300);를 포함하되,
상기 충전 비용은 기상 환경에 따른 신재생 에너지 생산량, 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)의 충전 필요 시간, 충전 부하량, 충전 빈도, 충전 속도, 충전 시간대 중 하나 이상 반영하여 결정되는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템.One or more renewable power generation units (100, 100a, 100b) for producing renewable energy;
One or more energy storage system units for storing the renewable energy (Energy Storage System, 200, 200a, 200b); and
An energy management system (EMS) that monitors the energy storage system unit 200, 200a, 200b to analyze the production and consumption of renewable energy, and calculates charging cost based on the production and consumption of renewable energy (Energy Management Syetem, EMS) ) server 300; including,
The charging cost is determined by reflecting one or more of the renewable energy production according to the weather environment, the required charging time of the energy storage system units 200, 200a, 200b, the charging load, the charging frequency, the charging speed, and the charging time period. An energy trading system using renewable energy.
상기 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)와 에너지 관리 시스템 서버(300) 사이의 이종(異種) 통신 프로토콜 데이터를 임의의 통신 프로토콜 데이터로 변환하여 송수신되도록 동작하는 프로토콜 변환부(400, 400a, 400b)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템.The method of claim 1,
Protocol conversion unit (400, 400a, 400b) Energy trading system using renewable energy, characterized in that it further comprises.
상기 신재생 발전부(100, 100a, 100b)는 태양열 발전, 풍력 발전, 수소 발전, 지열 발전, 수력 발전, 조력 발전 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The renewable power generation unit (100, 100a, 100b) is an energy trading system using renewable energy, characterized in that any one of solar power generation, wind power generation, hydrogen power generation, geothermal power generation, hydroelectric power generation, tidal power generation.
상기 충전 비용은 최고 충전 비용과 최저 충전 비용 사이에 하나 이상의 충전 비용으로 구분되는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템.4. The method of claim 3,
The charging cost is an energy trading system using renewable energy, characterized in that the charging cost is divided into one or more charging costs between the highest charging cost and the lowest charging cost.
상기 충전 비용은 에너지 저장 시스템부(Energy Storage System, 200, 200a, 200b)의 신재생 에너지 생산량과 소비량 분석 결과에 따라 차등 설정되는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 시스템.4. The method of claim 3,
The charging cost is an energy trading system using renewable energy, characterized in that the energy storage system unit (Energy Storage System, 200, 200a, 200b) is differentially set according to the analysis result of the new and renewable energy production and consumption.
b) 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 에너지 저장 시스템부(Energy Storage System, 200, 200a, 200b)에 저장된 신재생 에너지의 소비량을 분석하는 단계;
c) 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 상기 신재생 에너지의 생산량과 신재생 에너지의 소비량에 기초한 충전 비용을 산출하는 단계를 포함하되,
상기 충전 비용은 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)의 부하량, 기상 환경에 따른 신재생 에너지 생산량, 완속 충전 또는 급속 충전에 따른 충전 방법 중 어느 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법.a) analyzing, by the energy management system server 300, the amount of renewable energy produced by the renewable power generation unit (100, 100a, 100b);
b) analyzing, by the energy management system server 300, the consumption of renewable energy stored in the energy storage system unit (Energy Storage System, 200, 200a, 200b);
c) the energy management system server 300 comprising the step of calculating the charging cost based on the amount of production of the renewable energy and the consumption of renewable energy,
The charging cost is a new renewable energy, characterized in that determined according to any one of the load amount of the energy storage system unit (200, 200a, 200b), renewable energy production according to the weather environment, charging method according to slow charging or rapid charging How to trade energy using
상기 c) 단계의 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)의 부하량에 따른 충전 비용은 c-1) 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 신재생 에너지의 생산 증가 폭과 소비 증가 폭을 비교하는 단계;
c-2) 상기 비교 결과, 생산 증가 폭이 크면 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 계통 전원을 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200a)에 연결하고, 상기 에너지 저장 시스템(200, 200a, 200b)의 충전 시간이 충전 빈도가 높은 시간과 겹치는지 판단하는 단계; 및
c-3) 상기 판단 결과, 충전 빈도가 높은 시간과 겹치지 않으면, 신재생 에너지의 전기 판매 용량이 많은지 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 판매 비용을 인상하거나 또는 판매 비용을 인하하는 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법.7. The method of claim 6,
The charging cost according to the load amount of the energy storage system unit (200, 200a, 200b) in step c) is c-1) The energy management system server 300 compares the increase in production and consumption of renewable energy step;
c-2) As a result of the comparison, if the increase in production is large, the energy management system server 300 connects the grid power to the energy storage system units 200, 200a, and 200a, and the energy storage systems 200, 200a, 200b ) determining whether the charging time overlaps with the high charging frequency; and
c-3) as a result of the determination, if the charging frequency does not overlap with the high time, determining whether the electricity sales capacity of renewable energy is large, and increasing the sales cost or lowering the sales cost according to the determination result; performing Energy trading method using renewable energy, characterized in that.
c-4) 상기 c-2의 비교 결과, 생산 증가 폭이 작으면, 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)의 가용 시간을 계산하고, 전기 사용 시간이 충전 빈도가 높은 시간과 겹치는지 판단하는 단계; 및
c-5) 상기 판단 결과, 충전 빈도가 높은 시간과 겹치면 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 판매 비용을 인상하고, 상기 충전 빈도가 높은 시간과 겹치지 않으면, 판매 비용을 인하하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법. 8. The method of claim 7,
c-4) As a result of the comparison of c-2, if the increase in production is small, the energy management system server 300 calculates the available time of the energy storage system units 200, 200a, and 200b, and the electricity usage time is determining whether the charging frequency overlaps with a high time; and
c-5) as a result of the determination, if the charging frequency overlaps with the high time, the energy management system server 300 increases the selling cost, and if the charging frequency does not overlap with the high charging time, lowering the selling cost; including Energy trading method using renewable energy, characterized in that.
상기 c) 단계의 기상 환경에 따른 신재생 에너지 생산량에 따른 충전 비용은 c'-1) 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 기상 정보를 수집하는 단계;
c'-2) 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 기상 정보에 따른 신재생 에너지의 생산량을 예측하고, 예측된 생산량에 따라 충전 비용을 인상 또는 인하하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법.7. The method of claim 6,
The charging cost according to the renewable energy production according to the weather environment of step c) is c'-1) the step of the energy management system server 300 collecting weather information;
c'-2) the energy management system server 300 predicts the production of renewable energy according to the weather information, and increases or decreases the charging cost according to the predicted production amount; Renewable and renewable energy comprising a How to trade energy using energy.
c'-3) 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 전기차량(600)의 차주 단말(500, 500a, 500b)로 예측된 충전 비용 정보를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법.10. The method of claim 9,
c'-3) transmitting, by the energy management system server 300 , the predicted charging cost information to the borrower terminals 500 , 500a , 500b of the electric vehicle 600 ; How to trade energy using energy.
상기 c) 단계의 완속 충전 또는 급속 충전에 따른 충전 방법에 따른 충전 비용은 c"-1) 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 완속 충전인지 급속 충전인지 판단하는 단계;
c"-2) 상기 판단 결과, 완속 충전이면 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 전기 사용 빈도가 낮은 시간인지 판단하는 단계;
c"-3) 전기 사용 빈도가 낮은 시간이면, 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 충전 차량이 동시에 많이 사용하는지 판단하는 단계; 및
c"-4) 충전 차량이 동시에 많이 사용하지 않으면, 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 완속 충전인지 또는 급속 충전인지 판단한 결과에 따라 제2 충전 비용 또는 제3 충전 비용으로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법.7. The method of claim 6,
The charging cost according to the charging method according to the slow charging or rapid charging of step c) is c"-1) determining whether the energy management system server 300 is slow charging or rapid charging;
c"-2) determining whether the energy management system server 300 is a time when the frequency of electricity use is low if the determination result is slow charging;
c"-3) when the frequency of electricity use is low, the energy management system server 300 determining whether the charging vehicle uses a lot at the same time; and
c"-4) if the charging vehicle does not use a lot at the same time, setting the second charging cost or the third charging cost according to the result of the energy management system server 300 determining whether it is slow charging or fast charging; Energy trading method using renewable energy, characterized in that.
c"-5) 상기 c"-3) 단계의 판단 결과, 충전 차량이 동시에 많이 사용하면, 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 제1 충전 비용으로 설정하는 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법.12. The method of claim 11,
c"-5) If, as a result of the determination in step c"-3), the charging vehicle uses a lot at the same time, setting the energy management system server 300 as the first charging cost; How to trade energy using renewable energy.
상기 c"-1)의 판단 결과, 급속 충전이면, 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)가 에너지 저장 시스템부(200, 200a, 200b)에 충전된 충전량이 미리 설정된 기준량보다 많은지 판단하는 단계; 및
c"-2) 상기 판단 결과, 충전된 양이 기준량보다 많으면 상기 에너지 관리 시스템 서버(300)는 충전 차량이 동시에 많이 사용하는지 판단하여 충전 차량이 동시에 많이 사용하면 제1 충전 비용이 설정되도록 하고, 충전 차량이 동시에 많이 사용하지 않으면 제2 충전 비용을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법.13. The method of claim 12,
If the determination result of c"-1) is rapid charging, the energy management system server 300 determining whether the amount of charge charged in the energy storage system unit 200, 200a, 200b is greater than a preset reference amount; And
c"-2) As a result of the determination, if the charged amount is more than the reference amount, the energy management system server 300 determines whether the charging vehicle uses a lot at the same time, so that the first charging cost is set if the charging vehicle uses a lot at the same time, Setting a second charging cost if the charging vehicle does not use a lot at the same time; Energy transaction method using renewable energy, comprising: a.
c"-3) 상기 c"-1)의 판단 결과, 충전된 양이 기준량보다 작으면 제1 충전 비용을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용한 에너지 거래 방법.14. The method of claim 13,
c"-3) If, as a result of the determination of c"-1), the charged amount is less than the reference amount, setting the first charging cost; an energy transaction method using renewable energy, comprising: a.
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| KR102507773B1 (en) | 2023-03-08 |
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