WO2024005260A1 - 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법 및 시스템 - Google Patents

태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법 및 시스템 Download PDF

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WO2024005260A1
WO2024005260A1 PCT/KR2022/012851 KR2022012851W WO2024005260A1 WO 2024005260 A1 WO2024005260 A1 WO 2024005260A1 KR 2022012851 W KR2022012851 W KR 2022012851W WO 2024005260 A1 WO2024005260 A1 WO 2024005260A1
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WO
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power generation
solar
solar panel
investment
predicting
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PCT/KR2022/012851
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박재성
김동섭
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주식회사 지구루
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    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06Q40/00—Finance; Insurance; Tax strategies; Processing of corporate or income taxes
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    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply

Definitions

  • the present invention relates to a method and system for predicting the investment value of solar power generation devices.
  • the present invention was derived from research conducted as part of the support project for the Jiangsu Special Research and Development Zone Promotion Project of the Research and Development Special Zone Progress Foundation below.
  • a solar power generation device refers to a power system that converts light energy into electrical energy using a plurality of solar panels.
  • These solar power generation devices use a string inverter method, which connects an inverter to each of a plurality of series string solar panels to convert DC power generated by each series string solar panel into AC power, and all solar panels are connected in series and
  • the central inverter method which converts the DC power generated by all solar panels into AC power by connecting them in parallel and connecting one inverter to each solar panel, is widely used.
  • These solar power generation devices monitor the solar power generation devices in terms of voltage, current, efficiency, etc., and determine whether to maintain, repair, or replace the panels that make up the solar power generation devices according to the monitoring results.
  • it is impossible to predict profitability, which creates a disadvantage in making an effective decision.
  • Embodiments of the present invention to solve these conventional problems provide a method and system for predicting the investment value of a solar power generation device that can predict profitability when determining whether to maintain, repair, and replace the solar power generation device.
  • a method for predicting the investment value of a solar power generation device includes the steps of obtaining a reference set through simulation for each first solar panel, confirming the actual parameter value for each second solar panel, and 1 Checking the available power generation for each solar panel based on the remaining period for each solar panel, checking the actual power generation for each second solar panel, and based on the available power generation and the actual power generation. 2 It is characterized by including the step of confirming the investment value of each solar panel.
  • the step of confirming the investment value for the second solar array includes comparing the available power generation amount and the actual power generation amount to check the difference value and converting the difference value into power generation cost. do.
  • the method further includes the step of confirming investment costs related to repair or replacement of at least one second solar panel among the second solar panels.
  • the step of confirming the investment value for each second solar panel is characterized in that it is a step of confirming the investment value by comparing the power generation cost and the investment cost.
  • it may further include the step of confirming investment costs related to repair or replacement of at least one second solar cell constituting the second solar panel.
  • the step of checking the available power generation is characterized in that it is a step of checking the available power generation by applying the reference set, the remaining period for each first solar panel, and a weight corresponding to the remaining period.
  • the step of acquiring a reference set includes performing a simulation for each first solar panel while changing a reference parameter value and deriving an I-V curve for each first solar panel based on the change in the reference parameter value. It is characterized by including steps.
  • the step of acquiring the reference set includes the step of confirming the maximum power point for each first solar panel based on the I-V curve for each first solar panel.
  • the investment value prediction system for solar power generation devices is based on a simulation device that obtains a reference set through simulation for each first solar panel and actual parameter values for each second solar panel. Check the power generation amount, check the available power generation amount for each first solar panel based on the remaining period for each first solar panel, and determine the investment value for each second solar panel using the actual power generation amount and the available power generation amount. It is characterized by including a control device for checking.
  • control device is characterized in that it compares the used power generation amount and the actual power generation amount and converts the confirmed difference into power generation cost.
  • control device is characterized in that it checks investment costs related to repair or replacement of at least one second solar panel among the second solar panels.
  • control device is characterized in that it confirms the investment value by comparing the power generation cost and the investment cost.
  • control device is characterized in that it checks investment costs related to repair or replacement of at least one second solar cell constituting the second solar panel.
  • control device is characterized in that it checks the available power generation amount by applying the reference set, the remaining period for each first solar panel, and a weight corresponding to the remaining period.
  • the simulation device is characterized in that it performs a simulation for each first solar panel while changing the reference parameter value, and derives an I-V curve for each first solar panel based on the change in the reference parameter value.
  • the simulation device is characterized in that it checks the maximum power point for each first solar panel based on the I-V curve for each first solar panel.
  • the method and system for predicting the investment value of a solar power generation device predicts the investment value of a solar power generation device based on the predicted profitability when determining whether to maintain, repair, and replace the solar power generation device. By doing so, there is an effect of operating the solar power generation device more efficiently.
  • FIG. 1 is a diagram showing a system for predicting the investment value of a solar power generation device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a diagram showing a simulation device simulating a solar power generation device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a diagram showing a control device for predicting the investment value of a solar power generation device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a flow chart for a method of acquiring reference data according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a flowchart illustrating a method for predicting the investment value of a solar power generation device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a system for predicting the investment value of a solar power generation device according to an embodiment of the present invention.
  • the system 100 may include a simulation device 200 and a control device 300.
  • the simulation device 200 is a device for managing a simulation space, such as a simulation lab, in which a solar power generation device is implemented by having a plurality of first solar panels, and may be a device such as a computer. A more detailed operation of the simulation device 200 will be described using FIG. 2 below.
  • Figure 2 is a diagram showing a simulation device simulating a solar power generation device according to an embodiment of the present invention.
  • the simulation device 200 includes a first communication unit 210, a first input unit 220, a first display unit 230, a first memory 240, and a first control unit 250. may include.
  • the first communication unit 210 performs communication with the control device 300. To this end, the first communication unit 210 performs wireless communication such as 5th generation communication (5G), Long Term Evolution-Advanced (LTE-A), Long Term Evolution (LTE), and Wireless Fidelity (Wi-Fi). You can.
  • 5G 5th generation communication
  • LTE-A Long Term Evolution-Advanced
  • LTE Long Term Evolution
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • the first input unit 220 includes at least one input means for generating input data in response to a user input of the simulation device 200.
  • the first input unit 220 may include a keypad, dome switch, touch panel, jog shuttle, touch key, menu button, etc.
  • the first display unit 230 displays display data related to the operation of the simulation device 200.
  • the first display unit 230 includes a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED) display, an organic light emitting diode (OLED) display, and a micro electro mechanical system (MEMS). ) displays and electronic paper displays.
  • the first display unit 230 may be combined with the first input unit 220 and implemented as a touch screen.
  • the first memory 240 stores operation programs of the simulation device 200.
  • the first memory 240 may store a reference set for simulation results for each of the plurality of first solar panels. More specifically, the first memory 240 derives reference parameter values for reference parameters including illuminance, temperature, and the degree of shading (%), etc., from each of the plurality of first solar panels according to the changing parameter values.
  • a reference set including the I-V curve and the maximum power point for each first solar panel estimated from each I-V curve may be stored.
  • the first control unit 250 performs a simulation of a solar power generation device using a plurality of first solar panels. More specifically, the first control unit 250 changes reference parameter values including illuminance, temperature, and the degree (%) of shading on at least a portion of the first solar panel by clouds covering the first solar panel. You can perform simulation while doing this.
  • the first control unit 250 derives an I-V curve for each of the plurality of first solar panels according to the changing reference parameter value.
  • the first control unit 250 estimates the maximum power point for each first solar panel based on the plurality of derived I-V curves. At this time, the maximum power point may be the highest point in the derived I-V curve.
  • the first control unit 250 may store the reference set in the first memory 240.
  • the control device 300 is a device for monitoring the second solar array installed in the actual field, and may be a device such as a computer or server. A more detailed operation of the control device 300 will be described using FIG. 3 below.
  • Figure 3 is a diagram showing a control device for predicting the investment value of a solar power generation device according to an embodiment of the present invention.
  • it is described as a device for monitoring a second solar array installed at a specific site, but this is for convenience of explanation and is not necessarily limited thereto.
  • the control device 300 may monitor multiple solar arrays installed in multiple locations.
  • the control device 300 includes a second communication unit 310, a sensor unit 320, a second input unit 330, a second display unit 340, a second memory 350, and It may include a second control unit 360.
  • the second communication unit 310 performs communication with the simulation device 200. To this end, the second communication unit 310 performs wireless communication such as 5th generation communication (5G), Long Term Evolution-Advanced (LTE-A), Long Term Evolution (LTE), and Wireless Fidelity (Wi-Fi). You can.
  • 5G 5th generation communication
  • LTE-A Long Term Evolution-Advanced
  • LTE Long Term Evolution
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • the sensor unit 320 measures parameters such as illuminance applied to the second solar array, temperature, the degree (%) of shading in the plurality of second solar panels constituting the second solar array, wind speed, and wind direction.
  • the parameter value can be sensed and the sensing data can be transmitted to the second control unit 360.
  • the sensor unit 320 is described as an example of being included in the control device 300, but this is only for convenience of explanation and is not necessarily limited thereto, and the sensor unit 320 is separate from the control device 300. It can also be implemented as a device.
  • the sensor unit 320 may be installed on a plurality of second solar panels constituting the second solar array, and may be installed representatively on only one of the second solar panels.
  • the second input unit 330 includes at least one input means for generating input data in response to a user input of the control device 300.
  • the second input unit 330 may include a keypad, dome switch, touch panel, jog shuttle, touch key, menu button, etc.
  • the second display unit 340 displays display data related to the operation of the control device 300.
  • the second display unit 340 includes a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED) display, an organic light emitting diode (OLED) display, and a micro electro mechanical system (MEMS). ) displays and electronic paper displays.
  • the second display unit 340 may be combined with the second input unit 330 and implemented as a touch screen.
  • the second memory 350 stores operation programs of the control device 300.
  • the second memory 350 may store a program that can predict the available power generation amount of the plurality of second solar panels and a program that can check the actual power generation amount of the plurality of second solar panels.
  • the second memory 350 may store a program that can check the investment value of a plurality of second solar panels using the available power generation amount and actual power generation amount.
  • the second control unit 360 checks the actual parameter values applied to the second solar array.
  • the second solar array may mean a solar array installed in an actual site, the second solar array may include a plurality of second solar panels, and the second solar panel may include a plurality of second solar panels. It may be configured to include solar cells.
  • the second control unit 360 may receive sensing data from the sensor unit 320 to check actual parameter values applied to the plurality of second solar panels. Sensing data may refer to illuminance, temperature, and the degree (%) of shading in each of the second solar panels due to clouds blocking the second solar array.
  • the second control unit 360 calls a reference set having reference parameter values that are similar or identical to the confirmed actual parameter values by a threshold value or more from among the reference sets stored in the second memory 350 through communication with the simulation device 200.
  • the second control unit 360 checks the maximum power point included in the called reference set.
  • the second control unit 360 can check the remaining period of each of the plurality of second solar panels. At this time, the remaining period can be confirmed based on the warranty period assigned to each second solar panel. The second control unit 360 confirms the weight to be applied to each second solar panel based on the confirmed remaining period. In general, the performance of the second solar panel deteriorates over time after installation, so the second control unit 360 monitors the remaining period in order to more accurately predict the amount of power generation from the second solar panel over time. You can check the weight.
  • the second control unit 360 checks the available power generation for each second solar panel by applying the called reference set, the remaining period, and the weight corresponding to the remaining period.
  • the second control unit 360 may check the actual power generation amount for each second solar panel for the plurality of second solar panels using the actual parameter values.
  • the second control unit 360 may compare the confirmed available power generation amount with the actual power generation amount, calculate the difference in power generation amount, and convert the calculated power generation amount into power generation cost.
  • the second control unit 360 checks the investment cost when repairing or replacing at least one second solar panel or at least one second solar cell.
  • the second control unit 360 checks which panel or cell in which an error occurred among at least one second solar panel or at least one second solar cell, and determines the investment cost when repairing or replacing the corresponding panel or cell. You can.
  • the second control unit 360 may compare the power generation cost and the investment cost to determine the investment value and display the determined investment value on the second display unit 340. At this time, the second control unit 360 may determine that the investment value is lowered if the power generation cost is greater than the investment cost, and if the power generation cost is greater than the investment cost, the second control unit 360 may determine that the investment value is high and display this on the second display unit ( 340).
  • Figure 4 is a flow chart for a method of acquiring reference data according to an embodiment of the present invention.
  • the first control unit 250 performs simulation on a plurality of first solar panels. More specifically, the first control unit 250 provides a reference to parameters including illuminance, temperature, and the degree (%) to which clouds shade at least one first solar panel among the plurality of first solar panels. Simulation can be performed according to the reference parameter value that changes while changing the parameter value. At this time, the plurality of first solar panels may be implemented in a space for simulation, such as a simulation lab.
  • the first control unit 250 derives an I-V curve for each second solar panel according to the changing reference parameter value.
  • the first control unit 250 confirms the maximum power point for each first solar panel based on the derived I-V curve.
  • the first control unit 250 checks the reference set and performs step 409.
  • the first control unit 250 stores the confirmed reference set in the first memory 240.
  • the reference set may include reference parameter values applied to each first solar panel, an I-V curve for each first solar panel according to the reference parameter value, and a maximum power point estimated by the I-V curve.
  • Figure 5 is a flowchart illustrating a method for predicting the investment value of a solar power generation device according to an embodiment of the present invention.
  • the second control unit 360 checks actual parameter values applied to the second solar array.
  • the second solar array may mean a solar array installed in an actual site, the second solar array may include a plurality of second solar panels, and the second solar panel may include a plurality of second solar panels. It may be configured to include solar cells.
  • the second control unit 360 may receive sensing data from the sensor unit 320 to check actual parameter values applied to the plurality of second solar panels. Sensing data may refer to illuminance, temperature, and the degree (%) of shading in each of the second solar panels due to clouds blocking the second solar array.
  • the second control unit 360 selects a reference set having reference parameter values that are similar or identical to the actual parameter values by a threshold value or more among the reference sets received through communication with the simulation device 200 and stored in the second memory 350. Call .
  • the second control unit 360 can check the remaining period of each of the plurality of second solar panels. At this time, the remaining period can be confirmed based on the warranty period assigned to each second solar panel.
  • the second control unit 360 confirms the weight to be applied to each second solar panel based on the confirmed remaining period.
  • the performance of the second solar panel deteriorates over time after installation, so the second control unit 360 monitors the remaining period in order to more accurately predict the amount of power generation from the second solar panel over time. You can check the weight.
  • the second control unit 360 can check the available power generation amount for each second solar panel by applying the called reference set, the remaining period, and the weight corresponding to the remaining period.
  • the second control unit 360 may check the actual power generation amount for each second solar panel for the plurality of second solar panels using the actual parameter values.
  • the second control unit 360 can confirm the investment value. More specifically, the difference in power generation can be calculated by comparing the confirmed available power generation amount with the actual power generation amount, and the calculated power generation amount can be converted into power generation cost.
  • the second control unit 360 checks the investment cost when repairing or replacing at least one second solar panel or at least one second solar cell. In addition, the second control unit 360 checks which panel or cell in which an error occurred among at least one second solar panel or at least one second solar cell, and determines the investment cost when repairing or replacing the corresponding panel or cell. You can.
  • the second control unit 360 may compare the power generation cost and the investment cost to determine the investment value and display the determined investment value on the second display unit 340. At this time, the second control unit 360 may determine that the investment value is lowered if the power generation cost is greater than the investment cost, and if the power generation cost is greater than the investment cost, the second control unit 360 may determine that the investment value is high and display this on the second display unit ( 340).

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Abstract

본 발명은 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법 및 시스템에 관한 것으로, 제1 태양광 패널별 시뮬레이션을 통해 레퍼런스 세트를 획득하는 단계, 제2 태양광 패널별 실제 파라미터 값을 확인하는 단계, 제1 태양광 패널별 잔여기간을 기반으로 제1 태양광 패널별 가용 발전량을 확인하는 단계, 제2 태양광 패널별 실제 발전량을 확인하는 단계 및 가용 발전량 및 실제 발전량을 기반으로 제2 태양광 패널별 투자 가치를 확인하는 단계를 포함하며 다른 실시 예로도 적용이 가능하다.

Description

태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법 및 시스템
본 발명은 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 아래의 연구개발특구진행재단의 강소연구개발특구 육성사업 지원사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.
[과제관리(전문)기관명] 연구개발특구진행재단
[연구사업명]전남 나주 강소연구개발특구 육성사업
[연구과제명] 인공지능을 접목한 고효율 고출력 태양광 솔루션 개발
[과제수행기관명] 주식회사 지구루
[연구기간] 2022.06.13~2022.08.31
태양광 발전장치는 복수의 태양광 패널을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 전력 시스템을 의미한다. 이러한 태양광 발전장치는 다수개의 직렬 스트링 태양광 패널마다 인버터를 연결하여 각각의 직렬 스트링 태양광 패널에서 생성하는 DC전력을 AC전력으로 변환하는 방식인 스트링 인버터 방식과, 모든 태양광 패널을 직렬 및 병렬로 연결하고 태양광 패널에 하나의 인버터를 연결하여 모든 태양광 패널에서 생성하는 DC전력을 AC전력으로 변환하는 중앙 인버터 방식이 널리 이용되고 있다.
이러한 태양광 발전장치는 전압, 전류, 효율 등의 관점에서 태양광 발전장치를 모니터링하고 모니터링 결과에 따라 태양광 발전장치를 구성하는 패널의 유지, 보수 또는 교체여부를 결정하였다. 그러나, 태양광 발전장치의 유지, 보수, 교체여부 결정 시에 이로 인한 수익성 예측이 불가하여 효과적인 결정을 내리기에 불리한 문제점이 발생한다.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시 예들은 태양광 발전장치의 유지, 보수 및 교체여부 결정 시에 수익성을 예측할 수 있는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법은, 제1 태양광 패널별 시뮬레이션을 통해 레퍼런스 세트를 획득하는 단계, 제2 태양광 패널별 실제 파라미터 값을 확인하는 단계, 상기 제1 태양광 패널별 잔여기간을 기반으로 상기 제1 태양광 패널별 가용 발전량을 확인하는 단계, 상기 제2 태양광 패널별 실제 발전량을 확인하는 단계 및 상기 가용 발전량 및 상기 실제 발전량을 기반으로 상기 제2 태양광 패널별 투자 가치를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2 태양광 어레이에 대한 투자 가치를 확인하는 단계는, 상기 가용 발전량 및 상기 실제 발전량을 비교하여 차이 값을 확인하는 단계 및 상기 차이 값을 발전 비용으로 환산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2 태양광 패널 중 적어도 하나의 제2 태양광 패널에 대한 보수 또는 교체와 관련된 투자 비용을 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2 태양광 패널별 투자 가치를 확인하는 단계는, 상기 발전 비용 및 상기 투자 비용을 비교하여 상기 투자 가치를 확인하는 단계인 것을 특징으로 한다.
또한, 제2 태양광 패널을 구성하는 적어도 하나의 제2 태양광 셀에 대한 보수 또는 교체와 관련된 투자 비용을 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 가용 발전량을 확인하는 단계는, 상기 레퍼런스 세트, 상기 제1 태양광 패널별 잔여기간 및 상기 잔여기간에 대응되는 가중치를 적용하여 상기 가용 발전량을 확인하는 단계인 것을 특징으로 한다.
또한, 레퍼런스 세트를 획득하는 단계는, 레퍼런스 파라미터 값을 변경하면서 상기 제1 태양광 패널별 시뮬레이션을 수행하는 단계 및 상기 레퍼런스 파라미터 값의 변경을 기반으로 상기 제1 태양광 패널별 I-V커브를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 레퍼런스 세트를 획득하는 단계는, 상기 제1 태양광 패널별 I-V커브를 기반으로 상기 제1 태양광 패널별 최대전력점을 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 시스템은, 제1 태양광 패널별 시뮬레이션을 통해 레퍼런스 세트를 획득하는 시뮬레이션 장치 및 제2 태양광 패널별 실제 파라미터 값을 기반으로 실제 발전량을 확인하고, 상기 제1 태양광 패널별 잔여기간을 기반으로 상기 제1 태양광 패널별 가용 발전량을 확인하고, 상기 실제 발전량 및 상기 가용 발전량을 이용하여 상기 제2 태양광 패널별 투자 가치를 확인하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어장치는, 상기 사용 발전량 및 상기 실제 발전량을 비교하여 확인된 차이 값을 발전 비용으로 환산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어장치는, 상기 제2 태양광 패널 중 적어도 하나의 제2 태양광 패널에 대한 보수 또는 교체와 관련된 투자 비용을 확인하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어장치는, 상기 발전 비용 및 상기 투자 비용을 비교하여 상기 투자 가치를 확인하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어장치는, 상기 제2 태양광 패널을 구성하는 적어도 하나의 제2 태양광 셀에 대한 보수 또는 교체와 관련된 투자 비용을 확인하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어장치는, 상기 레퍼런스 세트, 상기 제1 태양광 패널별 잔여기간 및 상기 잔여기간에 대응되는 가중치를 적용하여 상기 가용 발전량을 확인하는 것을 특징으로 한다.
또한, 시뮬레이션 장치는, 레퍼런스 파라미터 값을 변경하면서 상기 제1 태양광 패널별 시뮬레이션을 수행하고, 상기 레퍼런스 파라미터 값의 변경을 기반으로 상기 제1 태양광 패널별 I-V커브를 도출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 시뮬레이션 장치는, 상기 제1 태양광 패널별 I-V커브를 기반으로 상기 제1 태양광 패널별 최대전력점을 확인하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법 및 시스템은, 태양광 발전장치의 유지, 보수 및 교체여부 결정 시에 예측된 수익성을 기반으로 태양광 발전장치의 투자 가치를 예측함으로써, 보다 효율적으로 태양광 발전장치를 운영할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 투자 가치를 예측하기 위한 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전장치를 모사한 시뮬레이션 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 투자 가치를 예측하기 위한 제어장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 레퍼런스 데이터를 획득하는 방법을 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 투자 가치를 예측하기 위한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 투자 가치를 예측하기 위한 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 시스템(100)은 시뮬레이션 장치(200) 및 제어장치(300)를 포함할 수 있다.
시뮬레이션 장치(200)는 복수의 제1 태양광 패널을 구비하여 태양광 발전장치를 구현한 시뮬레이션 공간 예컨대, 시뮬레이션 랩을 관리하기 위한 장치로, 컴퓨터 등의 장치일 수 있다. 이와 같은 시뮬레이션 장치(200)의 보다 구체적인 동작은 하기의 도 2를 이용하여 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전장치를 모사한 시뮬레이션 장치를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 시뮬레이션 장치(200)는 제1 통신부(210), 제1 입력부(220), 제1 표시부(230), 제1 메모리(240) 및 제1 제어부(250)를 포함할 수 있다.
제1 통신부(210)는 제어장치(300)와의 통신을 수행한다. 이를 위해, 제1 통신부(210)는 5G(5th generation communication), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), LTE(Long Term Evolution), Wi-Fi(Wireless Fidelity) 등의 무선 통신을 수행할 수 있다.
제1 입력부(220)는 시뮬레이션 장치(200)의 사용자 입력에 대응하여 입력 데이터를 발생시키기 위한 적어도 하나의 입력수단을 포함한다. 제1 입력부(220)는 키패드, 돔 스위치, 터치 패널, 조그 셔틀, 터치 키 및 메뉴 버튼 등을 포함할 수 있다.
제1 표시부(230)는 시뮬레이션 장치(200)의 동작과 관련된 표시 데이터를 표시한다. 제1 표시부(230)는 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display), 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED; Organic LED) 디스플레이, 마이크로 전자기계 시스템(MEMS; Micro Electro Mechanical Systems) 디스플레이 및 전자 종이(Electronic Paper) 디스플레이를 포함한다. 제1 표시부(230)는 제1 입력부(220)와 결합되어 터치스크린(touch screen)으로 구현될 수 있다.
제1 메모리(240)는 시뮬레이션 장치(200)의 동작 프로그램들을 저장한다. 특히, 제1 메모리(240)는 복수의 제1 태양광 패널별 시뮬레이션 결과에 대한 레퍼런스 세트를 저장할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 메모리(240)는 조도, 온도 및 음영이 발생되는 정도(%) 등을 포함하는 레퍼런스 파라미터에 대한 레퍼런스 파라미터 값, 변화되는 파라미터 값에 따라 복수의 제1 태양열 패널 각각에서 도출되는 I-V커브 및 각각의 I-V커브로부터 추정된 제1 태양열 패널 각각에 대한 최대전력점을 포함하는 레퍼런스 세트를 저장할 수 있다.
제1 제어부(250)는 복수의 제1 태양광 패널을 이용하여 태양광 발전장치에 대한 시뮬레이션을 수행한다. 보다 구체적으로, 제1 제어부(250)는 조도, 온도 및 구름이 제1 태양광 패널을 가려 제1 태양광 패널의 적어도 일부에 음영이 발생되는 정도(%) 등을 포함하는 레퍼런스 파라미터 값을 변화시키면서 시뮬레이션을 수행할 수 있다.
제1 제어부(250)는 변화되는 레퍼런스 파라미터 값에 따라 복수의 제1 태양열 패널 각각에 대한 I-V커브를 도출한다. 제1 제어부(250)는 도출된 복수의 I-V커브를 기반으로 제1 태양광 패널별 최대전력점을 추정한다. 이때, 최대전력점은 도출된 I-V커브에서 가장 고점의 위치일 수 있다. 제1 제어부(250)는 레퍼런스 세트를 제1 메모리(240)에 저장할 수 있다.
제어장치(300)는 실제 현장에 설치된 제2 태양광 어레이를 모니터링하기 위한 장치로, 컴퓨터, 서버 등의 장치일 수 있다. 이와 같은 제어장치(300)의 보다 구체적인 동작은 하기의 도 3을 이용하여 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 투자 가치를 예측하기 위한 제어장치를 나타낸 도면이다. 아울러, 본 발명의 실시 예에서는 특정 현장에 설치된 제2 태양광 어레이를 모니터링하기 위한 장치인 것으로 기재하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 반드시 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 제어장치(300)는 복수의 위치에 설치된 복수의 태양광 어레이를 모니터링 할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 제어장치(300)는 제2 통신부(310), 센서부(320), 제2 입력부(330), 제2 표시부(340), 제2 메모리(350) 및 제2 제어부(360)를 포함할 수 있다.
제2 통신부(310)는 시뮬레이션 장치(200)와의 통신을 수행한다. 이를 위해, 제2 통신부(310)는 5G(5th generation communication), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), LTE(Long Term Evolution), Wi-Fi(Wireless Fidelity) 등의 무선 통신을 수행할 수 있다.
센서부(320)는 제2 태양광 어레이에 적용되는 조도, 온도, 제2 태양광 어레이를 구성하는 복수의 제2 태양광 패널에 음영이 발생한 정도(%), 풍속 및 풍향 등의 파라미터에 대한 파라미터 값을 센싱하여 센싱데이터를 제2 제어부(360)로 전송할 수 있다. 아울러, 센서부(320)는 제어장치(300)에 포함된 것을 예로 설명하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 반드시 이에 한정되지는 않으며, 센서부(320)는 제어장치(300)와 별개의 장치로 구현될 수도 있다. 아울러, 센서부(320)는 제2 태양광 어레이를 구성하는 복수의 제2 태양광 패널에 설치될 수 있고, 제2 태양광 패널 중 어느 하나의 패널에만 대표적으로 설치될 수 있다.
제2 입력부(330)는 제어장치(300)의 사용자 입력에 대응하여 입력 데이터를 발생시키기 위한 적어도 하나의 입력수단을 포함한다. 제2 입력부(330)는 키패드, 돔 스위치, 터치 패널, 조그 셔틀, 터치 키 및 메뉴 버튼 등을 포함할 수 있다.
제2 표시부(340)는 제어장치(300)의 동작과 관련된 표시 데이터를 표시한다. 제2 표시부(340)는 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display), 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED; Organic LED) 디스플레이, 마이크로 전자기계 시스템(MEMS; Micro Electro Mechanical Systems) 디스플레이 및 전자 종이(Electronic Paper) 디스플레이를 포함한다. 제2 표시부(340)는 제2 입력부(330)와 결합되어 터치스크린(touch screen)으로 구현될 수 있다.
제2 메모리(350)는 제어장치(300)의 동작 프로그램들을 저장한다. 특히, 제2 메모리(350)는 복수의 제2 태양광 패널의 가용 발전량을 예측할 수 있는 프로그램과, 복수의 제2 태양광 패널의 실제 발전량을 확인할 수 있는 프로그램을 저장할 수 있다. 아울러, 제2 메모리(350)는 가용 발전량과 실제 발전량을 이용하여 복수의 제2 태양광 패널에 대한 투자 가치를 확인할 수 있는 프로그램을 저장할 수 있다.
제2 제어부(360)는 제2 태양광 어레이에 적용되는 실제 파라미터 값을 확인한다. 이때, 제2 태양광 어레이는 실제 현장에 설치된 태양광 어레이를 의미할 수 있으며, 제2 태양광 어레이는 복수의 제2 태양광 패널을 포함할 수 있고, 제2 태양광 패널은 복수의 제2 태양광 셀을 포함하여 구성될 수 있다. 제2 제어부(360)는 복수의 제2 태양광 패널에 적용되는 실제 파라미터 값을 확인하기 위해 센서부(320)로부터 센싱데이터를 수신할 수 있다. 센싱데이터는, 조도, 온도 및 구름이 제2 태양광 어레이를 가려 제2 태양광 패널 각각에 음영이 발생하는 정도(%)를 의미할 수 있다.
제2 제어부(360)는 시뮬레이션 장치(200)와의 통신을 통해 제2 메모리(350)에 저장된 레퍼런스 세트 중에서 확인된 실제 파라미터 값과 임계치 이상 유사하거나 동일한 레퍼런스 파라미터 값을 갖는 레퍼런스 세트를 호출한다. 제2 제어부(360)는 호출된 레퍼런스 세트에 포함된 최대전력점을 확인한다.
제2 제어부(360)는 복수의 제2 태양광 패널 각각의 잔여기간을 확인할 수 있다. 이때, 잔여기간은 제2 태양광 패널 각각에 할당된 보증기간을 기반으로 확인될 수 있다. 제2 제어부(360)는 확인된 잔여기간을 기반으로 제2 태양광 패널 각각에 적용할 가중치를 확인한다. 일반적으로, 제2 태양광 패널은 설치 후 시간이 경과함에 따라 성능이 저하되므로, 제2 제어부(360)는 제2 태양광 패널에서 시간의 흐름에 따른 발전량을 보다 정확하게 예측하기 위해 잔여기간에 따른 가중치를 확인할 수 있다.
제2 제어부(360)는 호출된 레퍼런스 세트, 잔여기간 및 잔여기간에 대응되는 가중치를 적용하여 제2 태양광 패널별 가용 발전량을 확인한다. 제2 제어부(360)는 실제 파라미터 값을 이용하여 복수의 제2 태양광 패널에 대한 제2 태양광 패널별 실제 발전량을 확인할 수 있다.
제2 제어부(360)는 확인된 가용 발전량과 실제 발전량을 비교하여 발전량의 차이 값을 산출하고, 산출된 발전량을 발전 비용으로 환산할 수 있다. 제2 제어부(360)는 적어도 하나의 제2 태양열 패널 또는 적어도 하나의 제2 태양열 셀의 보수 또는 교체 시의 투자 비용을 확인한다. 아울러, 제2 제어부(360)는 적어도 하나의 제2 태양열 패널 또는 적어도 하나의 제2 태양열 셀 중 에러가 발생된 패널 또는 셀을 확인하고, 해당 패널 또는 셀의 보수 또는 교체 시의 투자 비용을 확인할 수 있다.
제2 제어부(360)는 발전 비용과 투자 비용을 비교하여 투자 가치를 판단하고 판단된 투자 가치를 제2 표시부(340)에 표시할 수 있다. 이때, 제2 제어부(360)는 발전 비용이 투자 비용이 클 경우, 투자 가치가 저하되는 것으로 판단할 수 있고, 발전 비용이 투자 비용보다 클 경우, 투자 가치가 높은 것으로 판단하여 이를 제2 표시부(340)에 표시할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 레퍼런스 데이터를 획득하는 방법을 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 401단계에서 제1 제어부(250)는 복수의 제1 태양광 패널에 대한 시뮬레이션을 수행한다. 보다 구체적으로, 제1 제어부(250)는 조도, 온도 및 구름이 복수의 제1 태양광 패널 중 적어도 하나의 제1 태양광 패널에 음영이 발생하는 정도(%) 등을 포함하는 파라미터에 대한 레퍼런스 파라미터 값을 변화시키면서 변화되는 레퍼런스 파라미터 값에 따른 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 이때, 복수의 제1 태양광 패널은 시뮬레이션을 위한 공간 예컨대, 시뮬레이션 랩에 구현된 상태일 수 있다.
403단계에서 제1 제어부(250)는 변화되는 레퍼런스 파라미터 값에 따라 제2 태양광 패널별 I-V커브를 도출한다. 405단계에서 제1 제어부(250)는 도출된 I-V커브를 기반으로 제1 태양광 패널별 최대 전력점을 확인한다. 407단계에서 제1 제어부(250)는 레퍼런스 세트를 확인하고 409단계를 수행한다. 409단계에서 제1 제어부(250)는 확인된 레퍼런스 세트를 제1 메모리(240)에 저장한다. 이때, 레퍼런스 세트는 제1 태양광 패널별로 적용된 레퍼런스 파라미터 값, 레퍼런스 파라미터 값에 따른 제1 태양광 패널별 I-V커브, I-V커브에 의해 추정된 최대 전력점 등을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 투자 가치를 예측하기 위한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 501단계에서 제2 제어부(360)는 제2 태양광 어레이에 적용되는 실제 파라미터 값을 확인한다. 이때, 제2 태양광 어레이는 실제 현장에 설치된 태양광 어레이를 의미할 수 있으며, 제2 태양광 어레이는 복수의 제2 태양광 패널을 포함할 수 있고, 제2 태양광 패널은 복수의 제2 태양광 셀을 포함하여 구성될 수 있다. 제2 제어부(360)는 복수의 제2 태양광 패널에 적용되는 실제 파라미터 값을 확인하기 위해 센서부(320)로부터 센싱데이터를 수신할 수 있다. 센싱데이터는, 조도, 온도 및 구름이 제2 태양광 어레이를 가려 제2 태양광 패널 각각에 음영이 발생하는 정도(%)를 의미할 수 있다.
503단계에서 제2 제어부(360)는 시뮬레이션 장치(200)와의 통신을 통해 수신되어 제2 메모리(350)에 저장된 레퍼런스 세트 중에서 확인된 실제 파라미터 값과 임계치 이상 유사하거나 동일한 레퍼런스 파라미터 값을 갖는 레퍼런스 세트를 호출한다.
505단계에서 제2 제어부(360)는 복수의 제2 태양광 패널 각각의 잔여기간을 확인할 수 있다. 이때, 잔여기간은 제2 태양광 패널 각각에 할당된 보증기간을 기반으로 확인될 수 있다.
507단계에서 제2 제어부(360)는 확인된 잔여기간을 기반으로 제2 태양광 패널 각각에 적용할 가중치를 확인한다. 일반적으로, 제2 태양광 패널은 설치 후 시간이 경과함에 따라 성능이 저하되므로, 제2 제어부(360)는 제2 태양광 패널에서 시간의 흐름에 따른 발전량을 보다 정확하게 예측하기 위해 잔여기간에 따른 가중치를 확인할 수 있다.
509단계에서 제2 제어부(360)는 호출된 레퍼런스 세트, 잔여기간 및 잔여기간에 대응되는 가중치를 적용하여 제2 태양광 패널별 가용 발전량을 확인할 수 있다. 511단계에서 제2 제어부(360)는 실제 파라미터 값을 이용하여 복수의 제2 태양광 패널에 대한 제2 태양광 패널별 실제 발전량을 확인할 수 있다.
513단계에서 제2 제어부(360)는 투자 가치를 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 확인된 가용 발전량과 실제 발전량을 비교하여 발전량의 차이 값을 산출하고, 산출된 발전량을 발전 비용으로 환산할 수 있다. 제2 제어부(360)는 적어도 하나의 제2 태양열 패널 또는 적어도 하나의 제2 태양열 셀의 보수 또는 교체 시의 투자 비용을 확인한다. 아울러, 제2 제어부(360)는 적어도 하나의 제2 태양열 패널 또는 적어도 하나의 제2 태양열 셀 중 에러가 발생된 패널 또는 셀을 확인하고, 해당 패널 또는 셀의 보수 또는 교체 시의 투자 비용을 확인할 수 있다.
515단계에서 제2 제어부(360)는 발전 비용과 투자 비용을 비교하여 투자 가치를 판단하고 판단된 투자 가치를 제2 표시부(340)에 표시할 수 있다. 이때, 제2 제어부(360)는 발전 비용이 투자 비용이 클 경우, 투자 가치가 저하되는 것으로 판단할 수 있고, 발전 비용이 투자 비용보다 클 경우, 투자 가치가 높은 것으로 판단하여 이를 제2 표시부(340)에 표시할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 제1 태양광 패널별 시뮬레이션을 통해 레퍼런스 세트를 획득하는 단계;
    제2 태양광 패널별 실제 파라미터 값을 확인하는 단계;
    상기 제1 태양광 패널별 잔여기간을 기반으로 상기 제1 태양광 패널별 가용 발전량을 확인하는 단계;
    상기 제2 태양광 패널별 실제 발전량을 확인하는 단계; 및
    상기 가용 발전량 및 상기 실제 발전량을 기반으로 상기 제2 태양광 패널별 투자 가치를 확인하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 태양광 어레이에 대한 투자 가치를 확인하는 단계는,
    상기 가용 발전량 및 상기 실제 발전량을 비교하여 차이 값을 확인하는 단계; 및
    상기 차이 값을 발전 비용으로 환산하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 태양광 패널 중 적어도 하나의 제2 태양광 패널에 대한 보수 또는 교체와 관련된 투자 비용을 확인하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 태양광 패널별 투자 가치를 확인하는 단계는,
    상기 발전 비용 및 상기 투자 비용을 비교하여 상기 투자 가치를 확인하는 단계인 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 태양광 패널을 구성하는 적어도 하나의 제2 태양광 셀에 대한 보수 또는 교체와 관련된 투자 비용을 확인하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 가용 발전량을 확인하는 단계는,
    상기 레퍼런스 세트, 상기 제1 태양광 패널별 잔여기간 및 상기 잔여기간에 대응되는 가중치를 적용하여 상기 가용 발전량을 확인하는 단계인 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 레퍼런스 세트를 획득하는 단계는,
    레퍼런스 파라미터 값을 변경하면서 상기 제1 태양광 패널별 시뮬레이션을 수행하는 단계; 및
    상기 레퍼런스 파라미터 값의 변경을 기반으로 상기 제1 태양광 패널별 I-V커브를 도출하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 레퍼런스 세트를 획득하는 단계는,
    상기 제1 태양광 패널별 I-V커브를 기반으로 상기 제1 태양광 패널별 최대전력점을 확인하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 방법.
  9. 제1 태양광 패널별 시뮬레이션을 통해 레퍼런스 세트를 획득하는 시뮬레이션 장치; 및
    제2 태양광 패널별 실제 파라미터 값을 기반으로 실제 발전량을 확인하고, 상기 제1 태양광 패널별 잔여기간을 기반으로 상기 제1 태양광 패널별 가용 발전량을 확인하고, 상기 실제 발전량 및 상기 가용 발전량을 이용하여 상기 제2 태양광 패널별 투자 가치를 확인하는 제어장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 사용 발전량 및 상기 실제 발전량을 비교하여 확인된 차이 값을 발전 비용으로 환산하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 제2 태양광 패널 중 적어도 하나의 제2 태양광 패널에 대한 보수 또는 교체와 관련된 투자 비용을 확인하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 발전 비용 및 상기 투자 비용을 비교하여 상기 투자 가치를 확인하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 제2 태양광 패널을 구성하는 적어도 하나의 제2 태양광 셀에 대한 보수 또는 교체와 관련된 투자 비용을 확인하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 레퍼런스 세트, 상기 제1 태양광 패널별 잔여기간 및 상기 잔여기간에 대응되는 가중치를 적용하여 상기 가용 발전량을 확인하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 시스템.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 장치는,
    레퍼런스 파라미터 값을 변경하면서 상기 제1 태양광 패널별 시뮬레이션을 수행하고, 상기 레퍼런스 파라미터 값의 변경을 기반으로 상기 제1 태양광 패널별 I-V커브를 도출하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 장치는,
    상기 제1 태양광 패널별 I-V커브를 기반으로 상기 제1 태양광 패널별 최대전력점을 확인하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 투자 가치 예측 시스템.
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