• 제목/요약/키워드: Energy demand model

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마이크로그리드와 연계된 전기자동차 충전인프라에 관한 연구 (The Study for EV Charging Infrastructure connected with Microgrid)

  • 심헌
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-6
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    • 2024
  • 본 전기자동차(EV)의 사용을 늘리고 계통 부담을 최소화하기 위해 재생에너지를 사용하는 마이크로그리드가 중요한 역할을 담당해야 한다. 마이크로그리드는 소형 디젤발전과 같은 화석연료를 사용할 수도 있지만, 많은 경우에 친환경 에너지인 재생에너지로부터 에너지를 공급받을 수 있다. 그러나 태양광과 풍력과 같은 재생에너지는 가변적인 출력 특성을 갖는다. 따라서 전기자동차의 충·방전 에너지 수요를 충족하는 동시에 안정적으로 부하 전력을 공급하기 위해서 마이크로그리드에 디젤발전 또는 전기차-그리드(V2G)를 병행 에너지원으로 활용하는 전기자동차 충전인프라 구성에 대한 검토가 필요하다. 이와 같은 배경으로 본 연구에서는 태양광발전, 풍력발전, 디젤발전과 V2G를 활용하여 부하에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 마이크로그리드의 모델을 구성하였다. 제안된 마이크로그리드는 태양광발전과 풍력발전을 1차 공급에너지원으로 전력 수요에 대응토록 하고, 부하의 전기차의 운영 유형과 부하 동기기의 회전속도를 판단하여 부족 전력에 대해 디젤발전으로부터 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 모델이다. 이렇게 제안된 모델의 시스템 성능을 검증하기 위해 MATLAB/Simulink로 시뮬레이션함으로써 마이크로그리드의 안정적 운영 방안을 고찰하였다.

IEA-CFBC 모델을 이용한 저급탄의 순산소 연소 특성 분석 (Analysis of Oxygen Combustion Characteristics of a Low Grade Coal Using IEA-CFBC Model)

  • 곽유라;김예빈;길상인;윤진한;이시훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권5호
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    • pp.631-640
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    • 2018
  • 에너지 공급 안정과 온실가스 저감이라는 목표를 달성하기 위해 저등급 석탄의 순산소 순환유동층 보일러의 적용이 새롭게 모색되고 있다. 아직까지 실증 단계의 개발이 진행되고 있기에 순산소 순환유동층 보일러에서의 저급탄 이용을 위해 주입 공기량, 조업 온도, 연료 공급량 등의 변화에 따른 연소 특성이 고찰되어야 상용 모델을 위한 설계 기준을 선정할 수 있다. 이에 본 연구에서는 공기 연소로 개발된 IEA-CFBC 모델을 순산소 연소를 전산모사하도록 개조하였고 새로운 순산소 순환유동층 모델을 이용하여 온도($800^{\circ}C{\sim}900^{\circ}C$), 산소 농도(21%~41%), 석탄 주입량, Ca/S 비율(1.5~4.0) 등의 다양한 조건에서 순산소 연소 특성을 고찰하였다. 공기 연소와 비교하여, 순산소 조건에서의 보일러 온도가 높았으나 산소 농도가 증가함에 따라 보일러의 온도구배는 감소하는 경향을 나타냈다. 더불어 Ca/S 비율, 산소농도가 높을수록 탈황 효율이 증가하는 것으로 나타났다.

전력계통 모의를 통한 에너지세제 개편의 전력가격 및 조세수입에 대한 영향 연구 (Impacts of Energy Tax Reform on Electricity Prices and Tax Revenues by Power System Simulation)

  • 김윤경;박광수;조성진
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제24권3호
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    • pp.573-605
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    • 2015
  • 본 논문은 2014년 7월과 2015년 7월부터 시행된 발전용 유연탄 과세와 LNG 세율 변경을 중심으로 세제 개편의 시나리오들을 설정하여 2029년까지의 SMP, 정산단가, 조세수입에 대한 영향을 추정하고, 시나리오 1(기준시나리오)의 값들과 비교하였다. 추정에서는 우리나라의 전력계통과 전력시장 운용방식에 특화한 모형과 전력수급기본계획 등의 정부 계획자료를 이용하여 전력계통 모의 실험을 실시하였다. 발전용 유연탄에 과세하고 조세중립성을 확보하기 위해 LNG에 대해서도 과세하는 경우에 단기에 SMP는 시나리오 1의 경우에 비해서 낮아진다. 원자력발전의 경우는 과세를 하여도 발전비용이 다른 발전원의 발전비용보다 작고, 원자력발전이 SMP를 결정하는 시간대가 거의 없기 때문에 과세가 SMP에 미치는 영향은 거의 없다. 따라서 SMP와 정산단가의 동조화관계가 성립한다면, 단기에 발전용 유연탄에 대한 과세로 에너지소비의 전력화현상을 둔화시키기는 어렵다. 그러나 중 장기에는 석탄발전설비가 충분히 확보되면 발전용 유연탄에 대한 과세는 SMP를 상승시키므로 세제 개편의 형태가 단기에 발전용 유연탄에만 과세하고 신규 유연탄 발전설비가 충분히 도입된 이후에 LNG에 대한 세율을 조정하면 에너지세제 개편으로 전기요금을 인상시켜서 전력수요를 감소시키려는 목적은 달성할 수 있을 것이다. 중 장기에는 발전설비의 확충으로 LNG복합발전기의 이용률이 낮아지므로 LNG에 대한 세율이 정산단가에 영향을 미치지 못한다. 원자력발전에 대한 과세는 SMP에 대한 영향과는 달리 정산조정계수의 영향으로 정산단가를 상승시켰다. 중 장기에 에너지세제가 갖는 순효과는 전력공급력의 확대에 따른 정산단가 하락이 에너지세제 부과에 따른 정산단가 상승을 상쇄시키는 정도에 따라서 달라질 것이다. 과세대상 중에서 원자력발전의 경우에 과세하는 경우에 추가적으로 발생하는 조세수입이 가장 컸다. 에너지세제의 형태와 조세수입의 관계를 보면 발전용 유연탄에 대한 세율이 높을수록, 그리고 원자력발전에 신규로 조세를 부과할수록 조세수입은 커진다.

에너지 섹터의 혁신성 제고를 위한 리빙랩 활용 전략 수립에 관한 연구 (A Study on Establishing Strategy of Living Lab Utilization to Enhance Energy Sector Innovation)

  • 최광훈;권규현
    • 기술혁신연구
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    • 제29권1호
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    • pp.1-38
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    • 2021
  • 본 논문에서는 에너지 섹터의 혁신성 제고를 위한 리빙랩(Living Labs) 활용 전략 수립에 관한 탐색적 분석 연구를 수행하였다. 기존 연구문헌을 통해 이론적 배경이 되는 리빙랩의 개념, 필수 구성요소, 혁신성 특성과 에너지 섹터의 혁신 이슈 유형을 확인할 수 있었다. 이를 토대로 리빙랩 필수 구성요소의 맞춤형 전략 수립과 혁신성 제고와의 연관성, 에너지 섹터에서의 혁신 이슈에 대한 접근으로 리빙랩 활용 가능성에 대해 에너지 리빙랩 사례 연구(해외 8건, 국내 1건)을 통해 분석되었다. 연구 결과, 리빙랩 필수 구성요소의 맞춤형 전략 수립이 혁신성 제고에 동인으로 작용 될 수 있으며, 리빙랩이 에너지 섹터의 혁신 이슈(수요관리, 공급기술, 기술사업화 촉진 및 수용성, 기술정책)에 대한 접근 방법론으로 효과적으로 활용 될 수 있음을 확인되었다. 사례연구 결과 기반으로 혁신성 기여 관점에서 리빙랩 사례별 동인을 도출하고 에너지 혁신이슈별 리빙랩 활용 전략을 수립하였다. 본 연구는 에너지 섹터에서의 혁신이슈에 대한 접근으로 리빙랩 모델의 활용 전략과 그 가치에 대한 탐색적, 기술적 분석 연구로서 종래에 시도되지 않았던 리빙랩 활용 전략 프레임워크를 제공할 수 있고, 에너지 리빙랩 활성화와 네트워크 형성에도 기여될 수 있다는 점에서 학술적·실용적·정책적 함의가 있다고 볼 수 있다.

Investigation of the Central Carbon Metabolism of Sorangium cellulosum: Metabolic Network Reconstruction and Quantification of Pathway Fluxes

  • Bolten, Christoph J.;Heinzle, Elmar;Muller, Rolf;Wittmann, Christoph
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권1호
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    • pp.23-36
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    • 2009
  • In the present work, the metabolic network of primary metabolism of the slow-growing myxobacterium Sorangium cellulosum was reconstructed from the annotated genome sequence of the type strain So ce56. During growth on glucose as the carbon source and asparagine as the nitrogen source, So ce56 showed a very low growth rate of $0.23\;d^{-1}$, equivalent to a doubling time of 3 days. Based on a complete stoichiometric and isotopomer model of the central metabolism, $^{13}C$ metabolic flux analysis was carried out for growth with glucose as carbon and asparagine as nitrogen sources. Normalized to the uptake flux for glucose (100%), cells recruited glycolysis (51%) and the pentose phosphate pathway (48%) as major catabolic pathways. The Entner-Doudoroff pathway and glyoxylate shunt were not active. A high flux through the TCA cycle (118%) enabled a strong formation of ATP, but cells revealed a rather low yield for biomass. Inspection of fluxes linked to energy metabolism revealed that S. cellulosum utilized only 10% of the ATP formed for growth, whereas 90% is required for maintenance. This explains the apparent discrepancy between the relatively low biomass yield and the high flux through the energy-delivering TCA cycle. The total flux of NADPH supply (216%) was higher than the demand for anabolism (156%), indicating additional reactions for balancing of NADPH. The cells further exhibited a highly active metabolic cycle, interconverting $C_3$ and $C_4$ metabolites of glycolysis and the TCA cycle. The present work provides the first insight into fluxes of the primary metabolism of myxobacteria, especially for future investigation on the supply of cofactors, building blocks, and energy in myxobacteria, producing natural compounds of biotechnological interest.

PSCAD/EMTDC를 이용한 주파수조정용 ESS의 계통영향성 평가 모델링에 관한 연구 (A Study on an Evaluation Modeling of Power System Performance for Frequency Regulation ESS Based on the PSCAD/EMTDC)

  • 최성식;강민관;이후동;남양현;박지현;노대석
    • 전기학회논문지
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    • 제67권8호
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    • pp.1024-1030
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    • 2018
  • Recently, the large scaled energy storage system(ESS) which has various functions such as peak saving, demand management, output stabilization of renewable energy and frequency regulation(FR) is being energetically installed and operated. Especially, as the use case of frequency regulation ESS, the KEPCO has demonstrated the total of 376[MW] ESS since 2014. However, there are no operational experiences and international technical standards on frequency regulation application in ESS. Therefore, this paper propose the evaluation algorithm for power system performance of ESS by considering the frequency characteristics between governor of existing generator and frequency regulation ESS, in order to verify the power system performance of ESS. And also, this paper propose an evaluation modeling for small scaled power system including the existing generator, frequency control ESS and customer loads based on the PSCAD/EMTDC S/W. From the simulation results in 360[MW] model power system, it is confirmed that frequency regulation ESS has better performances than conventional generators.

The Analysis on the Recyclability of Shenlong Automobile Company in China using SWOT Technique

  • Zhao, Wei;Jung, Heonyong
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제10권3호
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    • pp.146-155
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    • 2022
  • The purpose of this study is to investigate the recyclability of Shenlong in China using SWOT. The main analysis results are as follows. First, provided that the company's current capacity utilization rate is seriously insufficient, reducing staff is one among the effective ways. Second, Shenlong should open a web store to cater to young people's online shopping behavior, and further expand the brand visibility using national mainstream media and online shopping platforms like Taobao and JingDong to market Dongfeng Peugeot and Dongfeng Citroen on the whole network. Third, under the premise of maintaining the present best-selling models, Shenlong should appropriately reduce the amount of models, adjust the assembly capacity ratio of every model and every displacement in real time per the newest market trends, increase the agility of auto companies' production, and timely meet the wants of domestic consumers. Fourth, dual-brand coordination and channel integration are very necessary, and also the profitability and profitability of dealers are going to be further improved, thereby increasing sales. Fifth, target building new energy leading products of Shenlong, strive to attain the forefront of the industry within the sales of recent energy vehicles within 5 years, and gradually expand new energy vehicle products from passenger vehicles to passenger vehicles and commercial vehicles. Finally, the marketing field of Shenlong Automobile should achieve "three major changes", that is, change from a goal-driven type to a demand-driven type, cancel the bundling of outlet invoicing goals and delivery incentive tiers; start from basic capabilities, and set pragmatic and challenging goals; focus Channels, to realize following the activation of outlets, and single store sales increase.

중기예보를 이용한 태양광 일사량 예측 연구 (A study on solar radiation prediction using medium-range weather forecasts)

  • 박수진;김효정;김삼용
    • 응용통계연구
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    • 제36권1호
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    • pp.49-62
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    • 2023
  • 급속적으로 비중이 증가하고 있는 태양광 에너지는 지속적인 개발 및 투자가 이루어지고 있다. 신재생에너지 정책인 그린뉴딜과 가정용 태양광 패널의 설치가 증가함에 따라 국내 태양광 에너지 보급이 점차 확대되어 그에 맞추어 발전량의 정확한 수요 예측 연구가 활발하게 진행되고 있는 시점이다. 또한, 일사량 예측이 발전량 수요 예측에 가장 영향을 미치는 요소로 작용하고 있다는 점에서 일사량 예측의 중요성을 파악하였다. 덧붙여, 본 연구는 선행 연구들에서 사용되지 않은 중기예보 기상 데이터를 활용하여 일사량 예측을 하고자 하였다는 점에서 가장 큰 차이점을 확인할 수 있다. 본 논문에서는 서울, 인천, 수원, 춘천, 대구, 대전의 총 여섯 지역의 태양광 일사량 예측을 위하여 다중선형회귀모형, KNN, Random Forest 그리고 SVR 모형과 클러스터링 기법인 K-means 기법을 결합한 후, 클러스터별 확률밀도함수를 계산하여 시간별 일사량 예측을 진행하고자 하였다. 중기예보 데이터를 사용하기 전, 모형 예측 결과를 비교하기 위한 지표로서 MAE (mean absolute error)와 RMSE (root mean squared error)를 사용하였다. 데이터는 2017년 3월 1일부터 2022년 2월 28일까지의 시간별 원 관측 데이터를 중기예보 데이터 양식에 맞추어 일별 데이터로 변환하였다. 모형의 예측 성능 비교 결과, Random Forest로 일별 일사량을 예측한 후, K-means 클러스터링으로 기후요인이 유사한 날짜들을 분류한 뒤 클러스터별 일사량의 확률밀도함수를 계산하여 시간별 일사량 예측값을 나타낸 방법이 가장 우수한 성능을 보였다. 또한 이 방법론을 이용하여 중기예보 데이터에 모형 적합 후, 예측 결과를 확인하였을 때, 일자별로 예측 오류가 상승하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 중기예보 기상데이터의 예측 오류로 인한 것으로 보인다. 향후 연구에서는 중기예보 데이터에서 활용할 수 있는 기상요인 중, 강수 여부와 같은 외생 변수를 추가하거나 시계열 클러스터링 기법을 적용한 연구가 이루어져야할 것으로 보인다.

Resonance analysis of cantilever porous graphene platelet reinforced pipe under external load

  • Huang, Qinghua;Yu, Xinping;Lv, Jun;Zhou, Jilie;Elvenia, Marischa Ray
    • Steel and Composite Structures
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    • 제45권3호
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    • pp.409-423
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    • 2022
  • Nowadays, there is a high demand for great structural implementation and multifunctionality with excellent mechanical properties. The porous structures reinforced by graphene platelets (GPLs) having valuable properties, such as heat resistance, lightweight, and excellent energy absorption, have been considerably used in different engineering implementations. However, stiffness of porous structures reduces significantly, due to the internal cavities, by adding GPLs into porous medium, effective mechanical properties of the porous structure considerably enhance. This paper is relating to vibration analysis of fluidconveying cantilever porous graphene platelet reinforced (GPLR) pipe with fractional viscoelastic model resting on foundations. A dynamical model of cantilever porous GPLR pipes conveying fluid and resting on a foundation is proposed, and the vibration, natural frequencies and primary resonant of such a system are explored. The pipe body is considered to be composed of GPLR viscoelastic polymeric pipe with porosity in which Halpin-Tsai scheme in conjunction with the fractional viscoelastic model is used to govern the construction relation of nanocomposite pipe. Three different porosity distributions through the pipe thickness are introduced. The harmonic concentrated force is also applied to the pipe and the excitation frequency is close to the first natural frequency. The governing equation for transverse motions of the pipe is derived by the Hamilton principle and then discretized by the Galerkin procedure. In order to obtain the frequency-response equation, the differential equation is solved with the assumption of small displacement, damping coefficient, and excitation amplitude by the multiple scale method. A parametric sensitivity analysis is carried out to reveal the influence of different parameters, such as nanocomposite pipe properties, fluid velocity and nonlinear viscoelastic foundation coefficients, on the primary resonance and linear natural frequency. Results indicate that the GPLs weight fraction porosity coefficient, fractional derivative order and the retardation time have substantial influences on the dynamic response of the system.

철근 콘크리트 특수 모멘트 골조 건물의 비탄성 동적 요구값 (Inelastic Dynamic Demands of a RC Special Moment Frame Building)

  • 김태완
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권5호
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    • pp.11-19
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    • 2005
  • 건축 구조물의 내진 설계는 탄성 정적 방법에 기초하고 있으나, 강진시 구조물의 실제 거동은 비탄성 동적이기 때문에 설계 규준의 적합성을 판단하기 위해서는 비탄성 동적 해석이 요구된다. 본 논문에서는 철근 콘크리트 특수 모멘트 저항 골조 건물을 선택하여 IBC 2003에 따라 설계한 후, 선택된 부재들의 최대 소성 회전, 소산 에너지를 구하여, 건물의 비탄성 거동이 규준에서 의도한 거동을 보이는 지를 검토함과 동시에 층간변위률 요구값을 구하여 설계 한도를 만족하는 지를 조사하였다. 더불어 비횡력 저항 시스템인 내부 모멘트 저항 골조의 해석시 포함 여부의 영향도 함께 조사하였다. 해석 결과 IBC 2003에 의해 설계된 건물은 규준이 의도한 비탄성 거동을 보여주었으며 층간변위률 또한 설계한도를 만족하였다. 그리고, 내부 모멘트 저항 골조는 지진 해석 결과에 중요한 영향을 미치므로 해석 모델에 반드시 포함되어야 함을 알수 있었다.