KR20240106309A - 영농형 태양광 시뮬레이션 방법 - Google Patents

영농형 태양광 시뮬레이션 방법 Download PDF

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(주)에스엠소프트
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Abstract

본 발명은 경작지에 태양광 발전설비를 설치하고자 할 때의 발전량 및 이에 따른 사용자 수익을 정확하게 예측하여 제공할 수 있는 영농형 태양광 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 영농형 태양광 시뮬레이션 방법은 사용자 단말로부터 영농형 태양광 발전설비의 설치 예정지역에 대한 사용자 정보를 입력받는 단계, 상기 설치 예정지역의 유효 면적을 산출하는 단계, 상기 설치 예정지역의 유효 수확량을 산출하는 단계, 상기 유효 면적 및 상기 유효 수확량에 기초하여 상기 설치 예정지역의 유효 발전량을 산출하는 단계, 상기 유효 면적, 상기 유효 수확량 및 상기 유효 발전량에 기초하여 상기 설치 예정지역에서 상기 영농형 태양광 발전설비의 운용에 따른 사용자 수익을 예측하는 단계 및 상기 유효 면적, 상기 유효 수확량, 상기 유효 발전량 및 상기 사용자 수익을 포함하는 예측 결과를 상기 사용자 단말에 제공하는 단계를 포함한다.

Description

영농형 태양광 시뮬레이션 방법{Agricultural solar simulation method}
본 발명은 영농형 태양광 시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경작지에 태양광 발전설비를 설치하고자 할 때의 발전량 및 이에 따른 사용자 수익을 정확하게 예측하여 제공할 수 있는 영농형 태양광 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.
석유, 석탄 또는 가스 등을 이용한 발전은 환경을 파괴할 뿐만 아니라 연소 중에 발생되는 이산화탄소 등의 온실가스 배출로 인해 지구 환경을 훼손하는 등의 여러 문제가 있다.
이에, 수력, 풍력, 태양광 등과 같은 친환경 에너지원을 이용하는 발전설비가 개발되고 있으며, 이러한 친환경 에너지원의 발전설비는 환경을 파괴하지 않을 뿐만 아니라 자원의 소모가 없는 등 여러 장점을 가지고 있다.
이 중에서도 태양광 발전은 태양이 비추는 지역이라면 발전설비의 설치가 가능하여 장소 제한이 가장 적고, 또한 소형의 발전설비에서부터 대형의 발전설비까지 운영자가 원하는 다양하게 설치되어 운용될 수 있기 때문에 더욱 선호되고 있다.
최근 들어, 경작지, 예컨대 농지에 태양광 발전설비를 설치하여 영농과 발전을 동시에 할 수 있는 영농형 태양광 발전이 대두되고 있다. 이러한 영농형 태양광 발전은 한정된 공간 내에서 식량 생산 및 전력 생산을 동시에 할 수 있는 장점이 있다.
한편, 태양광 발전설비를 설치하여 운영하고자 하는 사용자, 즉 운영자는 발전설비의 설치에 앞서 설치 예정지역에 대한 발전량 및 수익성을 미리 예측하고, 그에 따라 발전설비를 설치하고자 한다. 다시 말해, 태양광 발전 설비의 시공 타당성을 검토하기 위해서는 발전설비가 설치될 장소의 발전량 예측 및 이에 따른 수익 예측이 필요하다.
이에, 종래에는 태양광 발전설비가 설치될 지역의 토지 면적과 기상 정보를 반영하여 태양광 발전의 발전량 및 수익성을 예측하였다. 그러나 종래의 예측 방식은 단순히 토지 면적만을 고려하기 때문에, 영농형 태양광 발전에 따른 발전설비의 발전량 및 수익성 예측에는 적용하기가 어려운 문제가 있다.
한국등록특허 제1 0-2267811호: RNN 기반의 영농형 태양광 발전 구조물의 현재 상태 및 미래 상태 예측 시스템
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로 영농형 태양광 발전설비를 설치하고자 하는 지역의 수확량을 고려하여 태양광 발전의 발전량 및 이에 따른 사용자 수익 예측의 신뢰도를 높일 수 있도록 태양광 발전설비의 설치에 따른 시뮬레이션을 진행하여 발전량 및 수익을 예측할 수 있는 영농형 태양광 시뮬레이션 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 영농형 태양광 시뮬레이션 방법은 사용자 단말로부터 영농형 태양광 발전설비의 설치 예정지역에 대한 사용자 정보를 입력받는 단계, 상기 설치 예정지역의 유효 면적을 산출하는 단계, 상기 설치 예정지역의 유효 수확량을 산출하는 단계, 상기 유효 면적 및 상기 유효 수확량에 기초하여 상기 설치 예정지역의 유효 발전량을 산출하는 단계, 상기 유효 면적, 상기 유효 수확량 및 상기 유효 발전량에 기초하여 상기 설치 예정지역에서 상기 영농형 태양광 발전설비의 운용에 따른 사용자 수익을 예측하는 단계 및 상기 유효 면적, 상기 유효 수확량, 상기 유효 발전량 및 상기 사용자 수익을 포함하는 예측 결과를 상기 사용자 단말에 제공하는 단계를 포함한다.
상기 사용자정보는 영농형 태양광 발전설비의 설치 예정지역에 대한 주소정보를 포함하며, 본 발명의 영농형 태양광 시뮬레이션 방법은 데이터베이스로부터 제공된 상기 주소정보에 대응되는 토지정보 및 지역정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 설치 예정지역에서 상기 영농형 태양광 발전설비의 설치 가능성을 판단하여 상기 주소정보의 유효성을 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 설치 예정지역의 유효 면적을 산출하는 단계는 데이터베이스로부터 제공된 상기 주소정보의 지적도 정보에 기초하여 상기 설치 예정지역의 전체 면적을 산출하는 단계, 상기 설치 예정지역의 대지 및 구조물의 점유 면적을 분석하는 단계 및 분석된 대지 점유 면적에 따라 상기 전체 면적으로부터 상기 설치 예정지역의 상기 유효 면적을 산출하는 단계를 포함하고, 상기 유효 면적은 상기 전체 면적에 제1가중치 및 제1 사용자가중치 중에서 하나를 반영한 값으로 산출되는 것이 바람직하다.
상기 설치 예정지역의 유효 수확량을 산출하는 단계는 상기 설치 예정지역의 영농정보를 판단하는 단계, 상기 영농정보 및 제2가중치에 기초하여 상기 설치 예정지역의 총 수확량을 예측하는 단계 및 상기 총 수확량으로부터 상기 설치 예정지역에 대한 유효 수확량을 산출하는 단계를 포함하고, 상기 유효 수확량은 상기 총 수확량 및 상기 총 수확량에 제2 사용자가중치를 반영한 값 중 하나로 산출되는 것이 바람직하다.
본 발명의 영농형 태양광 시뮬레이션 방법은 데이터베이스의 각종 정보를 참조하여 사용자로부터 입력된 설치 예정지역에 대하여 유효 면적, 유효 수확량, 유효 발전량 및 사용자 수익을 정확하게 예측하여 분석함으로써, 영농형 태양광 발전설비의 설치에 따른 예측의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 영농형 태양광 시뮬레이션 방법을 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 유효면적 산출방법, 유효수확량 산출방법 및 유효 발전량 산출방법을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 영농형 태양광 시뮬레이션 방법이 적용되는 시뮬레이션 시스템의 구성을 개략적으로 표시한 개념도,
도 4는 도 3의 시뮬레이션 시스템의 면적 분석부, 수호가량 분석부 및 발전량 분석부의 구성을 표시한 블록도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 영농형 태양광 시뮬레이션 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1 , 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영농형 태양광 시뮬레이션 방법을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 실시예의 영농형 태양광 시뮬레이션 방법이 적용되는 시뮬레이션 시스템의 개념도, 도 4는 시뮬레이션 시스템의 면적 분석부, 수호가량 분석부 및 발전량 분석부의 구성을 표시한 블록도이다. .
도 1 내지 도 4를 참조하면, 먼저 사용자가 사용자 단말(400)을 통해 영농형 태양광 발전 예측시스템(100)에 접속하여 사용자 정보를 입력할 수 있다. 사용자 정보는 영농형 태양광 발전설비의 설치 예정지역에 대한 주소정보, 영농정보, 발전설비의 용량정보 등을 포함할 수 있다.
유효성 판단부(120)는 사용자 정보의 주소정보에 대한 유효성을 판단할 수 있다(S10).
유효성 판단부(120)는 데이터베이스(300)로부터 주소정보에 대응되는 설치 예정지역에 대한 토지정보 또는 지역정보를 제공받고, 이에 기초하여 주소정보에 따른 주소지의 토지 유형 및 지역 특성을 고려하여 영농형 태양광 발전설비의 설치 가능성을 판단할 수 있다. 유효성 판단부(120)의 판단 결과에 따라 예측모듈(130)이 동작되거나 또는 사용자 단말(400)로 영농형 태양광 발전설비의 설치 불가가 통보될 수 있다.
설치 예정지역에 대한 유효성이 판단되면, 예측모듈(130)은 면적 분석부(131)를 통해 설치 예정지역에 대한 유효 면적을 산출할 수 있다(S20).
면적 분석부(131)의 총 면적 산출부(211)는 데이터베이스(300)로부터 설치 예정지역에 대한 지적도 정보를 제공받을 수 있다. 이어, 총 면적 산출부(211)는 지적도 정보에 기초하여 설치 예정지역에 대한 전체 면적을 산출할 수 있다(S110).
다음으로, 이미지 분석부(213)는 설치 예정지역의 위성지도 이미지에 기초하여 설치 예정지역에서 대지와 건물, 예컨대 구조물의 점유 면적을 분석할 수 있다(S120).
그리고 유효 면적 산출부(215)는 기 산출된 설치 예정지역의 전체 면적과 기 분석된 설치 예정지역의 대지 점유 면적에 기초하여 설치 예정지역에 대한 유효 면적을 산출할 수 있다(S130).
이때, 유효 면적 산출부(215)는 가중치 제어부(139)로부터 제공된 제1 가중치(a1) 및 사용자 단말(400)을 통해 제공된 제1 사용자가중치(b1) 중 하나를 이용하여 전체 면적보다 작은 크기를 갖는 유효 면적을 산출할 수 있다.
제1 가중치(a1) 및 제1 사용자가중치(b1)는 0~1 사이의 소수 형태를 가지는 값일 수 있다.
설치 예정지역에 대한 유효 면적이 산출되면, 예측모듈(130)의 수확량 분석부(133)는 설치 예정지역에 대한 유효 수확량을 산출할 수 있다(S30).
수확량 분석부(133)의 영농정보 판단부(221)는 데이터베이스(300)로부터 제공된 설치 예정지역의 토지정보에 기초하여 설치 예정지역에 대한 영농정보를 판단할 수 있다(S210).
이어, 총 수확량 예측부(223)는 영농정보 및 기 산출된 설치 예정지역의 전체 면적에 기초하여 설치 예정지역에 대한 총 수확량을 예측할 수 있다(S220).
총 수확량 예측부(223)는 가중치 제어부(139)에서 제공된 제2 가중치(a2)에 기초하여 총 수확량을 예측할 수 있다. 즉, 총 수확량 예측부(223)는 제2 가중치(a2)에 따라 기 산출된 전체 면적 중에서 실제 경작이 이루어지는 대지 점유 면적에 대해 총 수확량을 예측할 수 있다. 제2 가중치(a2)는 0~1 사이의 소수 형태로 가중치 제어부(139)에 설정될 수 있다.
유효 수확량 산출부(225)는 기 산출된 총 수확량으로부터 설치 예정지역에 대한 유효 수확량을 산출할 수 있다(S230).
유효 수확량 산출부(225)는 기 산출된 총 수확량을 설치 예정지역에 대한 유효 수확량으로 산출할 수 있다. 또한, 유효 수확량 산출부(225)는 사용자 단말(400)을 통해 제공된 제2 사용자가중치(b2)에 기초하여 총 수확량보다 작거나 동일한 크기를 갖는 유효 수확량을 산출할 수 있다. 제2 사용자가중치(b2)는 0~1 사이의 소수 형태를 가지는 값일 수 있다.
설치 예정지역에 대한 유효 면적 및 유효 수확량이 산출되면, 예측모듈(130)의 발전량 분석부(135)는 설치 예정지역에 대한 유효 발전량을 산출할 수 있다(S40).
발전량 분석부(135)의 총 발전량 예측부(231)는 기 산출된 유효 수확량에 기초하여 유효 면적에 영농형 태양광 발전설비가 설치되는 경우를 가정하여 총 발전량을 예측할 수 있다(S310).
총 발전량 예측부(231)는 설치 예정지역의 기후정보, 토지정보 및 발전설비의 설치정보 중 적어도 하나에 기초하여 유효 면적에 대한 총 발전량을 예측할 수 있다.
유효 발전량 산출부(233)는 예측된 총 발전량으로부터 유효 발전량을 산출할 수 있다(S320). 유효 발전량 산출부(233)는 가중치 제어부(139)로부터 제공된 제3 가중치(a3) 및 사용자 단말(400)을 통해 제공된 제3 사용자가중치(b3) 중에서 하나를 이용하여 총 발전량보다 작거나 동일한 크기를 갖는 유효 발전량을 산출할 수 있다. 여기서, 제3 가중치(a3) 및 제3 사용자가중치(b3)는 0~1 사이의 소수 형태를 가지는 값일 수 있다.
유효 면적, 유효 수확량 및 유효 발전량이 산출되면, 예측모듈(130)은 수익성 분석부(137)를 통해 사용자의 영농형 태양광 발전설비 설치에 따른 수익성을 예측하여 분석할 수 있다(S50).
수익성 분석부(137)는 발전단가정보, 토지가격정보 및 사용자 투자비용 중에서 적어도 하나에 기초하여 사용자 수익을 예측할 수 있다. 또한, 수익성 분석부(137)는 사용자 투자비용에 대한 이자 수익성을 함께 예측하고, 이를 사용자 수익과 함께 사용자 단말(400)에 제공할 수 있다.
사용자 수익이 예측되어 분석되면, 표시부(140)에 의해 현재 예측 결과물, 즉 설치 예정지역의 유효면적, 유효 수확량, 유효 발전량 및 사용자 수익을 포함하는 예측 결과물이 표시되고, 사용자 단말(400)에 제공될 수 있다(S60).
표시부(140)는 저장부(150)로부터 현재 예측 결과물과 유사한 적어도 하나의 기존 예측 결과물을 유사 사례로 제공받고, 이를 현재 예측 결과물과 함께 표시하고, 또한 사용자 단말(400)로 제공할 수 있다. 여기서, 저장부(150)는 다수의 기존 예측 결과물들 중에서 현재 예측 결과물의 설치 예정지역, 유효 면적, 유효 수확량, 유효 발전량 및 사용자 수익 중 적어도 하나가 유사한 결과물을 유사 사례로 선택하여 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 영농형 태양광 시뮬레이션 방법은 사용자 단말(400)을 통해 입력된 주소정보에 대응되는 설치 예정지역에 대하여 유효 면적, 유효 수확량, 유효 발전량 및 사용자 수익을 정확하게 예측하여 분석하여 사용자에게 제공할 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최 광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (3)

  1. 사용자 단말로부터 영농형 태양광 발전설비의 설치 예정지역에 대한 사용자 정보를 입력받는 단계;
    상기 설치 예정지역의 유효 면적을 산출하는 단계;
    상기 설치 예정지역의 유효 수확량을 산출하는 단계;
    상기 유효 면적 및 상기 유효 수확량에 기초하여 상기 설치 예정지역의 유효 발전량을 산출하는 단계;
    상기 유효 면적, 상기 유효 수확량 및 상기 유효 발전량에 기초하여 상기 설치 예정지역에서 상기 영농형 태양광 발전설비의 운용에 따른 사용자 수익을 예측하는 단계; 및
    상기 유효 면적, 상기 유효 수확량, 상기 유효 발전량 및 상기 사용자 수익을 포함하는 예측 결과를 상기 사용자 단말에 제공하는 단계를 포함하는
    영농형 태양광 시뮬레이션 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자정보는 영농형 태양광 발전설비의 설치 예정지역에 대한 주소정보를 포함하며,
    데이터베이스로부터 제공된 상기 주소정보에 대응되는 토지정보 및 지역정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 설치 예정지역에서 상기 영농형 태양광 발전설비의 설치 가능성을 판단하여 상기 주소정보의 유효성을 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    영농형 태양광 시뮬레이션 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 설치 예정지역의 유효 면적을 산출하는 단계는
    데이터베이스로부터 제공된 상기 주소정보의 지적도 정보에 기초하여 상기 설치 예정지역의 전체 면적을 산출하는 단계;
    상기 설치 예정지역의 대지 및 구조물의 점유 면적을 분석하는 단계; 및
    분석된 대지 점유 면적에 따라 상기 전체 면적으로부터 상기 설치 예정지역의 상기 유효 면적을 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 유효 면적은 상기 전체 면적에 제1가중치 및 제1 사용자가중치 중에서 하나를 반영한 값으로 산출되는 것을 특징으로 하는
    영농형 태양광 시뮬레이션 방법.
KR1020220189054A 2022-12-29 영농형 태양광 시뮬레이션 방법 KR20240106309A (ko)

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