공유 배터리 운영의 효율성 및 공정성 트레이드오프

본 논문은 재생에너지의 분산형 발전이 확대됨에 따라 가정·소규모 기업 등이 개별 배터리를 설치하는 대신, 공동 배터리를 공유하는 모델을 제안한다. 공유 배터리는 초기 투자 비용을 절감하고, 전체 시스템의 에너지 저장 효율을 높일 수 있지만, 사용자가 서로 다른 발전·소비 패턴을 가지고 있기 때문에 “누가 얼마나 배터리를 사용할 수 있는가”라는 공정성 문제가 동시에 발생한다. 저자들은 이러한 상황을 정량적으로 분석하기 위해 다음과 같은 모델을 구축한다. 1. **시스템 모델** - n명의 사용자가 각각 이산시간에 발생하는 순전력 X_i(t)∈S_i를 가진다. X_i(t)>0이면 잉여 전력, X_i(t)<0이면 부족 전력을 의미한다. - X(t)=(X_1(t),…,X_n(t))는 유한 상태공간 S 위에서 불변 마코프 체인(DTMC)으로 가정한다. 이는 시간에 따라 상관관계가 존재하는 재생에너지 특성을 반영한다. - 공동 배터리의 용량은 b_max이며, 배터리 잔량 B(t)∈