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복합에너지시스템의 성능개선에 관한 연구
A Study on System Retrofit of Complex Energy System 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.16 no.1, 2021년, pp.61 - 68  

최정훈 (국립목포대학교 대학원) ,  문채주 (국립목포대학교 스마트그리드연구소) ,  장영학 (국립목포대학교 스마트그리드연구소)

초록
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풍력이나 태양광 같은 재생에너지의 활용은 온실가스 감축과 경제성 확보를 얻기 위해서 많은 나라에서 피할 수 없는 선택이 되고 있다. 그러나 재생에너지의 간헐성 때문에 계통으로 연계되는 재생에너지의 비중이 커지게 되어 얻어지는 문제가 더욱 크게 부각되고 있다. 복합에너지시스템은 일반적으로 2개 이상의 재생에너지원이 서로 함께 사용되면서 시스템 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 에너지 공급에서 더욱 안정적이다. 전력시스템을 비교해 보면 복합에너지시스템의 제어 및 최적화는 모델링, 운전 및 운영계획의 요소가 더욱 어려워진다. 마이크로그리드시스템을 갖는 삼마도에 대한 복합에너지시스템 성능개선의 주 목적은 다양한 분산전원, 에너지저장장치, 전력계통의 신뢰성을 확보하기 위해서 상호 조화롭게 조정하는 것으로 운전비용을 줄이고 최상의 경제적인 이득을 얻기 위한 것이다. 본 논문은 최적의 마이크로그리드시스템을 갖는 개선된 삼마도 복합에너지시스템을 제안한다. 시험운전결과 ESS의 SOC 변동폭이 약 12%로 낮아졌으며, 태양광 발전제약이 제거되었고, 디젤발전기의 운전시간이 감소함을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The application of renewable energies such as wind and solar has become an inevitable choice for many countries in order to achieve the reduction of greenhouse gases and healthy economic development. However, due to the intermittent characteristics of renewable energy, the issue with integrating a l...

주제어

#재생 에너지   #태양 에너지   #풍력 에너지   #에너지 저장 장치  

표/그림 (11)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 직류 마이크로 그리드 구축을 위하여 분산전원 용량의 결정은 미국의 NREL(: National Energy Energy Laboratory) 연구소에서 개발한 HOMER(: Hybrid Optimization Model for Multiple Energy Resources) 프로그램을 이용한다. 그리고 개선된 시스템을 적용한 운전결과를 고찰하고자 한다.
  • 본 연구에서는 삼마도 복합에너지시스템의 마이크로 그리드 설계를 변경하여 최적의 운전방안을 발굴하고 증가하는 부하에 대응하기 위한 설비개선 방안이다. 기존 복합에너시스템의 문제점은 디젤발전기 기저부하로 마이크로그리드를 운전하여 발생하는 재생에너지원 출력제한과 디젤발전기 중심의 운전으로 연료비에 의한 운영비용이 높게 나타난다.
  • 본 연구에서는 상마도, 중마도, 하마도 등 3개 섬으로 구성된 삼마도 에너지융복합시스템의 운전현황과 문제점을 분석하고 해결방안을 제시한다. 직류 마이크로 그리드 구축을 위하여 분산전원 용량의 결정은 미국의 NREL(: National Energy Energy Laboratory) 연구소에서 개발한 HOMER(: Hybrid Optimization Model for Multiple Energy Resources) 프로그램을 이용한다.
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참고문헌 (12)

  1. C. Moon, Y. Chang, and M. Jeong, "A Review of Establishment Technologies and an Outlook for Eco-environmental Energy Independent Islands," The Korea Institute Electrical Engineers, vol. 64, issue 11, 2015, pp. 11-17. 

  2. C. Wei, X. Bai, and T. Kim, "Advanced Control and Optimization for Complex Energy Systems," Hindawi, Complexity, vol. 2020, 2020, pp. 1-3 

  3. Y. Wei, G. Wu, Y. Fan, and L.. Liu, "Progress in Energy Complex System Modeling and Analysis", Int. J. Global Energy Issues, vol. 25, 2006, pp. 109-128. 

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  4. M. Jung, C. Moon, Y. Chang, T. Park, and S. Lee, "A Study on Optimization Design of Off-grid Hybrid Power Generation System," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 10, no. 2, 2015, pp. 247-252 

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  5. S. Han, E. Ko, J. Baek, H. Lee, and S. Cho, "A Comparative Study of Distributed Power Optimization using the HORMER Program in a Stand-alone Microgrid System," The Korea Institute Electrical Engineers, 2016 proceedings, 2016, pp. 506-507. 

  6. M. Na and J. Kim, "Optimal Sizing and Location of Renewable Energies in a Microgrid," The Korean Society for New and Renewable Energy, vol. 15, no. 1, 2019, pp. 56-61. 

  7. M. Kang, D. Kim, and E. Kim, "A Study on the Establishment of the Microgrid in Chujado Island," J. Inst. Korean Electrical and Electronics Engineers, vol. 23, no. 1, 2019, pp. 289-294. 

  8. Jong-Yul Joo and Jae-Chul Oh, "Efficient Grid-Independent ESS Control System by Prediction of Energy Production Consumption," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 14, no. 1, 2019, pp. 155-160. 

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  9. Jong-Yul Joo and Young-Jae Lee, Kyoung-Wook Park and Jae-Chul Oh, "Battery Level Calculation and Failure Prediction Algorithm for ESS Optimization and Stable Operation," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 15, no. 1, 2020, pp. 71-78. 

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  10. B. Chang, C. Moon, Y. Chang, T. Park, and M. Jung, "A Study on Optimal Capacity Design of Renewable Combined Power System for Energy Self-Sufficient Island," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 10, no. 1, 2015, pp. 1271-1276. 

  11. M. Jung, C. Moon, Y. Chang, Y. Kim, and S. Lee, "A Study on Design of Optimal Location for Renewable Energy Facility Using GIS," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 13, no. 2, 2018, pp. 357-368. 

    원문보기 상세보기 crossref

  12. U. Berardi, E. Tomassoni, and K. Khaled, "A Smart Hybird Energy System Grid for Energy Efficiency in Remote Areas for the Army," Energies, vol. 13, no 1, 2020, pp. 1-22. 

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