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전기자동차와 충전기반시설의 V2G 기술 활용과 영향에 관한 연구
Applications and Impact of V2G Technology for Electric Vehicle and Charging Infrastructure 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.5 no.2, 2019년, pp.367 - 373  

이성욱 (한남학교 멀티미디어공학과) ,  박병주 (한남학교 멀티미디어공학과)

초록
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급격한 전기자동차의 증가에 따라 전기자동차의 배터리를 주행 목적이 아닌 다른 용도로 사용하려는 Vehicle-to-Grid (V2G) 기술 또한 산업계와 학계부터 큰 관심을 끌고 있다. V2G 기술의 도움으로 전기자동차의 배터리는 스마트 그리드 환경에서 에너지 저장장치, 전력공급원등의 여러 중요한 역할로의 사용이 가능해 진다. 본고 에서는 거주용 주택환경을 위한 기술인 Vehicle-to-Home(V2H), 상업용 건물을 위한 기술인 Vehicle-to-Building(V2B) 그리고 전체 전력망을 위한 기술인 Vehicle-to-Grid(V2G) 기술에 대해 자세히 알아보고 각 기술의 특성과 영향에 대해 검토한다. 또한 이 기술들의 경제적 영향에 대해서도 분석한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

As the number of Battery Electric Vehicle (BEV) is increasing dramatically Vehicle-to-Grid (V2G) te chnology also has been spotlight from industry and academia recently. With help of V2G technology Battery of EV can play many important roles like as energy storage system (ESS) and electric energy re...

주제어

#전기자동차   #배터리   #스마트 그리드  

표/그림 (5)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본고에서는 전기자동차 배터리의 잉여 전력을 분산 전력원 및 에너지 저장장치로 사용하려는 V2G 기술의 개념과 특징 , 경제적 영향에 대해 알아보았다. V2G 시스템은 거주용 스마트 홈 환경, 스마트 빌딩 환경의 V2 H와 V2B 기술로 세분화 할 수 있으며 이 모두를 포함한 전력망 전체를 위한 기술이 V2G로 불리 우고 있다.
  • 본고에서는 전기자동차의 배터리를 이용한 V2H, V2 B 그리고 V2G 시스템의 할용과 기술에 대해 알아보고 각 기술의 특성과 대해 분석한다. 또한 각 기술의 경제적 이득에 대해서도 분석한다.

가설 설정

  • 또한 에너지 관리 시스템은 스마트 미터를 통해 실시간 전력가격 등의 정보를 전력공급회사(Utility)로 받는다. 이 정보를 바탕으로 전력가격이 높을 때는 전력수요를 줄이고 잉여 전력을 판매하고 전력가격이 낮은 기간 동안 전력을 소비하도록 하여 가정의 전기세를 줄이고 에너지효율을 극대화 한다. 이를 위해서 전기자동차도 가정용 에너지 관리시스템으로 배터리 SOC (State Of Charge), 최소 배터리 SOC, 접속시간, 출발시간 등의 정보를 전달하여야 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전기자동차의 장점은 무엇인가? 전기자동차(Electric vehicle)는 전통적인 내연기관엔진 (Internal Combustion Engine)에 의해 추진력을 얻는 대신 전기를 에너지원으로 하는 전기모터 (Electric Motor)를 이용하여 추진력을 얻는다. 전기자동차는 화석연료의 연소과정이 없기 때문에 배출가스로 인한 지구온난화와 공기 오염의 위험이 굉장히 낮다. 또한 전기자동차는 내연기관 자동차에 비해 높은 에너지 효율과 운 경제성으로 인해 가장 유망한 기존의 내연기관 자동차의 대체재로 인정받고 있다 [2]. 전기자동차는 내연기관의 유무에 따라서 하이브리드 전기자동차 (Hybri d Electric Vehicle)와 전기 모터로만 구동되는 배터리 전기자동차(Battery Electric Vehicle)로 구분되며 현재 전기자동차 시장은 외부에서 전력을 공급받아 배터리를 충전하는 플러그인 배터리 전기자동차( Plug In Electric Vehicle)가 대세를 이루고 있다.
V2H 시스템은 무엇인가? V2H 시스템은 전기자동차를 이용한 역전송 기술중 단순하고 실현 가능성이 높은 기술로 알려져 있다[7]. 가장 단순한 형태의 V2H 시스템은 충전과 방전이 가능한 충/방전기와 역전송이 가능한 전기자동차로 이루어 질수 있다.
V2B 시스템의 에너지 효율을 높일수있는 방법은 무엇인가? V2B 시스템은 V2H시스템과 유사한 구조와 기능을 가진다. 하지만 참여하는 전기자동차의 수가 늘어나고 늘어난 전기자동차 수 만큼 각각의 주행 스케줄 또한 매우 다양하여 이를 잘 고려하여 효율적인 관리 알고리즘을 빌딩 에너지 관리 시스템에 적용해야만 건물의 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한 전기자동차의 수가 늘어남에 따라 중개자 (Aggregator)를 두어 전기자동차의 충방전을 관리 할 수도 있다.
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참고문헌 (17)

  1. Salman Hahih, Muhammad Kamran, Umar Rahid "Impact analysis of vehicle-to-grid techology and charging strategies of electri vehicle on distribution networks-A review", Journal of Power Sources 277 pp.205-214, 2015 

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  2. Qi Zhang, Hailong Li, Lijing Zhu, Pietro Elia Campana, Huihui Lu, Fredrik Wallin, Qie Sune "Factors influencing the economics of public charging infrastructures for EV - A review" Renewable and Sustainable Energy Reviews, 94, pp. 500-508, 2018 

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  3. IEA, Global EV Outlook 2018 

  4. W. Kempton and J. Tomic ""Vehicle-to-grid power fundamentals: Calculating capacity and net revenue," J. Power Sources, vol. 144, no. 1, pp. 268-279, 2005. 

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  5. Murat Yilmaz, Member " Review of the Impact of Vehicle-to-Grid Technologies on Distribution Systems and Utility Interfaces" IEEE Trans. on Power Electronics vol.12 no.28, 2013. 

  6. Chunhua Liu, K. T. Chau, Diyun Wu, Shuang Gao, "Opportunities and Challenges of Vehicle-to-Home, Vehicle-to-Vehicle, and Vehicle-to-Grid Technologies" Proceeding of IEEE, voi.101, no.11 2013 

  7. Nathaniel S. Pearr, Hajo Ribberink "Review of research on V2X technologies, stragies and options " Renewable and Sustainable Energy Reviews" 105, pp.61-70, 2019 

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  8. https://en.wikipedia.org/wiki/Tesla_Model_3 

  9. https://auto.naver.com/car/lineup.nhn?yearsId 125863 

  10. https://www.chevrolet.co.kr 

  11. Dinh Thai Hoang, Ping Wang, Dusit Niyato, Ekram Hossain "Charging and Discharging of Plug-In Electric Vehicle in Vehicle-to-Grid System: A Cyber Insuranced-Based Model", IEEE Acess vol.5, pp.732-754, 2017 

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  12. Younghwan Kim, Jae-Seung Lee, " Study on the Application of V2G for Electric Vehicles in Korea Using Total cost of Ownership Analysis" Journal of Energy Engineering 24, pp.129-143, 2015 

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  13. J.Garcia-Villalobos, I.Zamora, J.I. San Martin, I Junquera, P. Equia " Delivering Energy from PEV batteries: V2G,V2B and V2H approaches" International Conference on Renewable Energies and Power Quality, no.13, 2015 

  14. A.J. Bernheim Brush, John Krumm, Sidhant Gupta, Shwetak Patel "EVHomeShifter: evaluating intelligent techniques for using electrical vehicle batteries to shift when homes draw energy from the grid" Proceedings of the 2015 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing, pp.1077-1088, 2015 

  15. Tuttle, D., Fares, R., Baldick R., Webber, M. "Plug-In Vehicle to Home (V2H) Duration and Power Output Capability. In Proc. ITEC 2013, IEEE Press (2013). 

  16. https://www.georgiapower.com/ 

  17. Joy Chandra Mukherjee, Arobinda Gupta " A Review of Charge Scheduling of Electric Vehicle in Smart Grid" IEEE System Journal vol.9, n04, pp.1541-1553, 2015 

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