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논문KCI 등재

운전자 주행패턴 기반 V2G 확산 가능성 및 전략 연구 :K-평균 군집 분석을 이용하여

Study on the Feasibility of V2G Diffusion and the Strategy based on driving patterns Using K-Means Clustering

우종률|정현주
한국혁신학회|2023.08|한국혁신학회지 (Innovation studies)|제18권 제3호|pp. 1-19

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혁신확산Clustering군집화Diffusion of InnovationV2G

초록

재생에너지 발전 확대는 탄소중립 실현을 촉진하는 핵심 수단이다. 그러나 재생에너지원 비중이 커지면 그 특성으로 인해 전력수급 불균형이 심화되고 전력망의 안정성을 저해할 수 있으므로, 전력계통의 유연성 자원이 필요하다. V2G(Vehicle to Grid)는 재생에너지 수급 최적화를 통해 에너지 사용의 유연성과 안정성을 제고할 수 있다는 점에서 주목받는 기술이다. V2G가 전력계통 안정성 향상에 기여하기 위해서는, 태양광 에너지 공급이 많은 시간대에 전기자동차 충전을, 일몰 이후 시간대에는 방전을 유도하는 것이 중요하다. 즉 전기자동차 운전자가 V2G에 참여하려면 자동차 이용에 불편을 감수하면서 운전 행동을 변화해야 하므로, V2G 확산은 매우 도전적인 과제라고 할 수 있다. 본 연구는 K-평균 군집화 방법을 이용하여 운전 패턴을 기준으로 한국 운전자들을 군집하고, 국내 시장에서의 V2G 수용 가능성을 분석하는 것을 목적으로 한다. 군집 결과 6개의 운전자 군집 가운데 총 22%를 차지하는 2개의 그룹이 V2G 참여가 용이한 것으로 나타났으며, 전체의 43%로 가장 큰 군집인 “규칙적인 출퇴근 운전자”의 경우 현재 운전패턴 상으로는 V2G 채택이 어려운 것으로 파악되었다. 본 연구의 결과들은 V2G 잠재 시장에 대한 정책적 함의를 제공하여 V2G 확산에 기여할 수 있다.

Abstract

Increasing the integration of renewable energy sources is a key means towards carbon neutrality. However, given that a rapid shift towards renewable energy generation could lead to a decrease in power grid stability, there is a need for flexibility in power systems to improve the supply-demand imbalance of electricity. Vehicle-to-Grid (V2G) is gaining particular attention as a technology that can enhance the stability and flexibility of energy use by optimizing the supply and demand of renewable energy. V2G can contribute to power grid stability if EV charging loads are prioritized during high-supply midday hours and discharged after sunset. As EV owners must be willing to tolerate time inconveniences or changes to their driving behavior to participate in V2G, widespread adoption is challenging. This study aims to analyze Korean drivers based on driving patterns using K-means clustering to determine the potential for V2G adoption in the domestic market. Among the six clusters identified, two groups, comprising 22% of drivers, were found to be more suitable for V2G participation. The largest cluster, “regular commuters,” which comprised 43% of drivers, appeared to have difficulty adopting V2G considering their current driving patterns. The findings of this study can accelerate the diffusion of V2G by providing policy implications for the potential V2G market.

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