【목적】 ‘탄소 중립’ 목표 달성을 가속화하고, 그린 수소 시스템 투자 경제성과 수소 공급 안정성을 높이기 위해, 오프그리드형 다종 전해조 클러스터 수소 생산 시스템을 설계하였다. 【방법】 먼저, 시스템 내 다종 전해조 클러스터의 켜기/끄기 운전 특성을 모델링하였고, 후단 화학 생산의 안정적 수소 공급 제약을 고려하여, 순이익 최대화를 목표로 하는 오프그리드 그린 수소 시스템 용량 배치 최적화 모델을 수립하였다. 둘째, 풍력 및 태양광 발전 출력의 불확실성을 분석하고, k-평균 클러스터링 알고리즘을 이용해 다중 풍태 출력 시나리오를 도출하였으며, 라틴 하이퍼큐브 샘플링(LHS)을 통해 풍태 출력의 일내 난수를 설명하고, 마르코프 체인(MC)을 구축하여 인접 일간 풍태 출력 상관관계를 모사하여 필요한 장기간 풍태 출력 확률 시나리오를 생성하였다. 마지막으로 신장 지역의 그린 수소 프로젝트를 기반으로 사례 시뮬레이션 분석을 수행하였다. 【결과】 제안된 장기간 확률 시나리오 생성 방법은 연속 풍태 출력 시나리오의 불확실성과 상관성을 효과적으로 모사할 수 있으며, 단일 전해조 구성과 대비해 다종 전해조 구성이 시스템 경제성을 효과적으로 향상시켰다. 【결론】 다종 전해조 클러스터와 장기간 확률 시나리오 생성 방법의 결합은 오프그리드 그린 수소 시스템의 경제성과 운영 신뢰성을 증진시킬 수 있으며, 높은 재생에너지 비중 수소 생산 시스템 계획에 참고가 될 수 있다.

풍력 및 태양광 불확실성 모델링;알칼리 전해조;양성자 교환막 전해조;그린 수소;용량 배치