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에너지수요관리

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하이브리드 전력 조절 기술
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

하이브리드 전력 조절 기술 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 전원과 부하 사이에서 전압, 전류, 주파수, 위상 등 하나 이상을 변환시키는 장치를 의미하며, 에너지 저장장치의 핵심설비 중 하나임. 태양광 등 신재생에너지·전력망의 전기에너지를 활용 가능한 전기로 변환하고 남은 전기는 다시 전력망 등으로 전송할 수 있는 양방향 전력제어를 수행하는 기술

- 범위 : 대부분 고유의 기술을 통한 발전이 가능할 때 이루어질 수 있는 요소기술이며 특화된 시장에서 우위를 선점할 경우 상당한 파급력을 지닐 수 있을 것으로 판단됨. 본 기술의 KEY는 DC/DC 컨버터 기술로 대용량 및 고효율 기반의 솔루션이 해당

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 하이브리드 전력 조절 기술 시장은 태양광발전 시스템 산업 내 전력변환장치 시장 규모를 바탕으로 추정이 가능하며, 본 시장 범위에는 마이크로 인버터부터 대용량 인버터까지를 포함
    • 2015년 기준 9,355백만 달러의 시장 규모를 형성하였으며, 연평균 7.5%의 성장률을 바탕으로 2020년 기준 약 13,431백만 달러 규모의 하이브리드 전력 조절 관련 시장을 형성할 것으로 전망
[ 하이브리드 전력 조절 분야의 세계 시장규모 및 전망 ] (단위 : 백만 달러, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('15~'20)
세계시장 9,355 11,058 10,812 11,622 12,494 13,431 7.5
[ 하이브리드 전력 조절 분야의 국내 시장규모 및 전망 ] (단위 : 억원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('15~'20)
국내시장 405 466 537 619 713 821 15.2
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 하이브리드 전력 조절 기술의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향11)을 살펴보면 연도별로 출원경향이 증가, 감소를 반복하고 있어 지속적으로 하이브리드 전력 조절 관련 기술개발 활발
    • 각 국가별로 살펴보면 미국 출원경향은 증가-감소-증가-감소 추세를 보이나, 꾸준히 활발한 출원활동을 보이고 있으며, 한국은 최근 들어 급격히 증가하는 추세. 일본과 유럽은 전반적으로 유지 추세
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 한국이 46.5%로 최대 출원국으로 하이브리드 전력 조절 기술을 리드하고 있는 것으로 나타났으며, 한국이 27.7%, 일본이 20.1%로 비슷한 수준의 출원비중을 보이고 있으나 최근 한국의 출원 증가추세가 두드러짐
하이브리드 전력 조절 기술 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 LS산전의 출원건수가 가장 높게 나타났으며, 중소기업 에서는 삼화전기, 인텍에프에이 등의 출원건수가 높게 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국전력공사, 전자부품연구원 등 연구소/공공기관의 출원이 다수 나타났으며, 대학은 공주대학교, 전북대학교, 한국과학기술원, 포항공과대학교 등의 출원이 높은 것으로 분석됨
5. 핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심기술 선정
  • 핵심기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10)을 고려하여 평가

[ 하이브리드 전력 조절 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
전력변환 기술 고효율 DC/DC 컨버터 기술 배터리, 태양광 모듈 등 DC로 공급되는 에너지를 다른 전압대로 변환하는 컨버팅 기술
무정전 STS 기술 전력회사의 전력공급 중단 시 4ms 이내로 절체하기 위해 반도체 소자를 활용한 스위치 기술
소자제어 기술 하이브리드 제어 기술 DC와 AC로 공급되는 이 기종의 형태를 전력계통이 요구하는 전압과 주파수로 일괄 변환 제어하는 기술
모듈형 하이브리드 제어 기술 모듈을 독립적으로 구성하여 다양한 용량대로 전력 조절 설비를 구성할 수 있는 기술
모의 해석 기술 열, 유동 해석 기술 상시 운전되는 전력조절 설비의 스위칭 및 필터에서 발생되는 열과 공기의 흐름을 해석 하는 기술
기구제작 및 열 제어 시스템 기술 전력조절설비의 핵심설비를 구축하기 위한 기구 및 열 제어를 위한 설비를 제어하는 기술