선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 논문에서는 충전식 전기자동차인 PHEV 및 PEV의 보급으로 전력계통의 전력수요, 차량구매자의 운전비용, 이산화탄소 배출 등에 미치는 영향을 검토하고자 단순화한 분석 모델과 시나리오로써 시뮬레이션 분석을 수행하여 영향을 평가하고자 한다.
- 국내 승용차의 1일 평균 주행거리는 약 40 km수준으로 해마다 짧아지는 경향을 나타내고 있다 [16]. 본 연구에서 전기자동차를 포함한 차량의 년간 주행거리는 14,600 km로 하였으며, 일주일 중 일부는 단거리 운행을 나머지 일부는 장거리운행을 하는 시나리오를 취하여 [17], 평균적인 일일주행거리가 PHEV의 AER(All-Electric Range)미만으로 계산되어 항상 전기차모드로 운행되는 것으로 분석되는 오류를 피하고자 하였다. 본 논문에서는 일주일 중의 5일간은 단거리 운행모드를 취하고, 2일간은 장거리 운행모드로 운행하는 것으로 가정하였으며, 단거리 운행모드에서 일일 주행거리는 분석을 위한 파라미터로 두었으며, Table 1에 분석에 사용한 값의 범위를 나타내었다.
- 본 연구에서는 PHEV와 PBEV의 보급이 미치는 영향으로서 이산화탄소배출, 전력망의 전력수요, 그리고 차량별 운전 에너지비용을 분석하고자 차량성능, 차량 운행, 전력수요 등에 대한 모델과 시나리오를 단순화하여 설정하고 그 영향을 계산을 통하여 분석하였다. 차량성능의 모델은 문헌조사를 통하여 그 성능의 범위를 고려하였고, 차량운행조건과 전력수요는 통계값 및 정부의 전력수급계획을 참고로 하였다.
- 본 연구에서는 기존 가솔린엔진 차량을 비교기준으로 하여 충전식 전기자동차인 PHEV, PBEV에 대하여 보급차량 대수가 국내 전체 승용차 대수의 10% 정도인 100만대 수준이상으로 확대되었을 경우에 전력계통의 전력수요, 이산화탄소배출량 등에 미치는 영향을 시뮬레이션을 통하여 비교분석하고자 하며, 차량구매자 관점에서 충전식 전기자동차를 운전하는데 소요되는 에너지비용을 비교하고자 한다.
- 12에 각각 8월의 최대전력수요일과 12월의 월평균 전력수요곡선을 나타내었고, PHEV가 100만대, 500만대, 1,000만대일 경우에 충전에 의한 전력수요를 추가하여 전력수요곡선이 어떻게 달라질지를 나타내었다. 앞서 설명한 바와 같이 2020년경에 전기자동차 보급대수는 100만대 수준일 것으로 예측이 되므로, 500만대와 1,000만대 비교는 의미가 없을 수도 있으나, 보급대수의 영향의 정도를 파악하기 위하여 함께 나타내었다. PHEV의 보급에 따른 영향을 살펴 보면, Fig.
가설 설정
- 보급된 전기자동차의 대수는 100만대, 500만대, 1,000만대로 각각 달리하였으며, PBEV의 충전패턴은 심야 자가충전과 충전소 충전의 비중을 각각 50%로 두었으며, PHEV는 항상 자가충전을 하는 것으로 하였다. 100만대 수준의 충전식 전기자동차의 랜덤한 특성의 충전으로 인한 전력수요는 시간에 걸쳐 균등하게 일어나는 것으로 가정하였다. PHEV와 PBEV의 밤 시간대 자가충전은 전력수요의 평준화에 기여할 수 있는 골짜기 채우기 효과(Valley filling)를 고려하여 자정부터 오전 8시에 걸쳐 일어나는 것으로 하였고, 낮 시간대 충전소에서의 충전은 오전 9시부터 저녁 11시까지 시간대에 걸쳐서 일어나는 것으로 가정하였다.
- 장거리운행모드로 운전하는 날에 있어서 하루 주행거리가 PHEV의 AER을 초과하게 되면, HEV모드로 운전하고, 배터리를 재충전하지 않는 것으로 하였다. PBEV의 경우에 AER을 초과하여 운전하는 경우에 배터리 유효 충전량의 50%아래로 충전량이 내려가면 다시 재충전하는 것으로 가정하였다.
- 100만대 수준의 충전식 전기자동차의 랜덤한 특성의 충전으로 인한 전력수요는 시간에 걸쳐 균등하게 일어나는 것으로 가정하였다. PHEV와 PBEV의 밤 시간대 자가충전은 전력수요의 평준화에 기여할 수 있는 골짜기 채우기 효과(Valley filling)를 고려하여 자정부터 오전 8시에 걸쳐 일어나는 것으로 하였고, 낮 시간대 충전소에서의 충전은 오전 9시부터 저녁 11시까지 시간대에 걸쳐서 일어나는 것으로 가정하였다. 년중 피크전력수요가 나타나는 날은 더운 여름철에 냉방부하로 인하여 나타난다.
- 충전식 전기자동차의 충전용 전력에 의한 이산화탄소배출은 생산된 전기가 어떠한 발전원에 의한 전기인가에 따라 다르게 해석이 될 수 있다. 본 연구에서는 충전용 전기는 2006년 발전실적으로부터 발전원의 구성비를 고려하여 충전으로 인하여 새로이 생겨난 전력수요에 필요한 전기는 발전실적 구성비와 동일하게 각각의 발전원으로부터의 평균적인 전기로 공급이 되는 것으로 가정하였다. 그러므로, 발전원이 향후 어떻게 달라지는가에 따라서 이산화탄소배출에 미치는 영향도 크게 달라질 수 있을 것이다.
- 이상과 같이 PHEV와 PBEV의 보급대수에서 차지하는 비중이 전력수요의 형태에 영향을 줄 수 있다는 것은 PHEV와 PBEV의 충전특성이 다소 차이가 있다는 점으로부터 나타나는 것이다. 즉, PHEV는 주로 밤시간대에 충전만으로 충분하고 굳이 낮시간대에 충전을 하지 않아도 되는 충전특성을 가정하였고, PBEV는 밤시간대 뿐만이 아니라 낮시간대에도 충전소에서 충전을 하여야 하는 특성을 가지고 있다. 결국, 충전식 전기자동차의 충전특성을 조절하여 전력수요에 미치는 영향을 제어가능하다는 것을 의미하는 것이다.
- Bass의 확산모델은 초기 구매만을 고려한 확산모형 중 가장 성능이 우수한 모델로 알려져 있다 [7]. 확산모델에서 미정의 계수인 모방계수와 확산계수를 결정하기 위하여 미국에서 판매된 HEV차량의 판매추이를 충전식 전기자동차가 동일하게 따를 것이라고 가정하였다. 2000년부터 2007년까지 미국에서의 HEV 차량의 판매추이에 대한 자료를 이용하여 국내에서는 2012년부터 PHEV 또는 순수EV가 보급되는 것으로 하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.