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PV+ESS 용량설계 열화모델 기반 수익성 최적화 및 태양광 입지 갈등 해결 연구

Battery-Degradation-Aware Sizing for PV+ESS and Solar PV Siting Conflict Resolution

연구 내용

태양광 발전에 연계되는 ESS의 배터리 열화를 고려해 수익성을 최대화하는 용량설계 프레임과 입지 갈등 사례를 분석하는 연구

태양광 발전과 ESS 결합은 전력공급 안정성을 높이지만, 배터리의 사용 패턴에 따라 용량이 저하되어 프로젝트 경제성이 달라질 수 있습니다. 본 연구는 PV+ESS 계획에서 배터리 열화율이 ESS 크기와 운전조건의 함수라는 점을 반영하여, 비선형성과 블랙박스 파라미터를 포함하는 ESS 용량설계 문제를 반복 알고리즘으로 해결하는 프레임을 제안합니다. 프로젝트 수평기간 동안 가능한 사용 시나리오를 구분하고, 각 시나리오에 대해 열화 영향을 반영한 수익성 최대화 절차를 구성합니다. 또한 태양광 프로젝트의 인프라 입지에서 발생하는 갈등을 해결하기 위한 사례연구를 수행하여 의사결정 관점을 보완합니다.

관련 연구 성과

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연구 흐름

초기 연구에서는 PV+ESS의 용량을 단순 정격 기준이 아니라 배터리 열화 관점에서 산정해야 한다는 문제의식을 바탕으로 열화 영향 모델을 설계하는 데 집중하였습니다. 이후 열화가 비선형적이고 외부 파라미터에 민감하다는 점을 고려해, 반복적으로 열화 평가와 수익성 최적화를 수행하는 알고리즘 형태로 확장하였습니다. 적용 단계에서는 국내 시장을 대상으로 시뮬레이션과 시나리오 비교를 수행하여 실무 적합성을 검증하였습니다. 이어서 태양광 인프라 입지 영역에서는 갈등 요소를 사례로 정리하고 해결 접근을 도출하는 방향으로 연구 범위를 넓혔습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

  • 배터리 열화 반영 ESS 용량설계
  • PV+ESS 수익성 최적화
  • 프로젝트 시나리오 기반 운영전략
  • 비선형 설계 문제 반복해법
  • ESS 운전패턴에 따른 열화 예측
  • 태양광 입지 갈등 분석
  • 환경·자원 영향 기반 의사결정
  • 장기 운영비용 추정
  • 신재생 연계 안정화 계획
  • 시뮬레이션 기반 투자검토

관련 논문

구분

제목

1

Framework for Sizing of Energy Storage System Supplementing Photovoltaic Generation in Consideration of Battery Degradation

2

A Case Study of Resolving Conflict in Energy Infrastructure Siting by the Solar PV Project