전력거래 생태계를 위한 Automated Market Maker 활용방안
Automated Market Making for energy trading ecosystem
- 주제어 (키워드) 스마트그리드 , P2P , 전력거래 , 블록체인 , 플랫폼 , 스마트컨트랙트 , AMM , ESS , energy , transaction , trading , ecosystem , blockchain , platform
- 발행기관 서강대학교 정보통신대학원
- 지도교수 박수용
- 발행년도 2022
- 학위수여년월 2022. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 정보통신대학원 블록체인
- 실제 URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000066896
- UCI I804:11029-000000066896
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록
2007년, 미 의회로부터 에너지 독립 및 보안법(EISA-2007)에 의해 공식적으로 스마트그리드의 개념은 최초로 제안되었으나, 지난 15년 동안, 스마트그리드 산업은 국가의 정책적인 요소에 의해 영향을 크게 받고 있는 실정이다. 스마트그리드의 목적은 에너지 효율 향상과 신재생에너지에 바탕을 둔 분산전원의 활성화라는 점을 이해한다면, 누구든지 다방향으로 참여할 수 있는 전력거래 생태계가 필요함을 이해할 수 있다. 하지만, 전력은 바로 소비되어 시계열적 특성을 갖는 Continuous product이기 때문에, 청산시점마다 미래 전력수요량을 예측하여야만 하는 문제에 직면하게 되었다. 본 연구에서는 수요예측 문제를 해결하기 위해 Energy Storage System이라는 예비전력원 제공자를 Automated Market Maker의 시장참여자로 포함하는 전력거래 아키텍처를 제안한다. 이를 통해 단위시간동안의 전력공급량과 전력 수요량에 의한 가격 합의 방식을 Energy Storage System 예비전력량기반 가격결정 알고리즘으로 대체할 수 있다고 보았다. 예비전력원을 통해서 전력시장에서 전력수요자가 갖는 수요예측 문제를 해결할 수 있으며, 전력가격에 대한 버퍼로 작용하기 때문에 단시간 내에 Price Impact가 발생하지 않고, 예측가능한 범위 내에서 전력가격을 유지시킬 수 있음을 보여준다. 실험에서는 미국에너지정보관리국(EIS) Hourly Electric Grid Monitor에서 제공하는 데이터셋을 바탕으로, 8만명 규모의 전력그리드에서 6.188~ 9.531% 수준의 수요예측 오차율을 확인하였다. 그리고, 2021년 여름철 7월~8월 캘리포니아주 전력수요 데이터를 사례로 Constant Product Market Maker(CPMM)을 비롯해 CSMM, Concentrated Liquidity 변형 가격결정 알고리즘을 타겟으로 설정하였고, 예비전력량 변화에 따른 가격 변화 시뮬레이션을 제공하였다. 가격 변화 수준에 따른 예비전력 안정성과 가격변동 리스크 간 trade-off를 지니며, 스마트그리드 환경에 적합한 가격결정 알고리즘을 선택할 수 있음을 확인하였다.
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