국내 최초 지능형 에너지 관리 사옥! 한국전력공사 구리지사의 ‘SG스테이션’을 소개합니다.
2011년 9월 15일 전국적 이상기후로 인한 무더위로 전기수요 급증에 의한 대규모 정전이 발생했다. 당시 전력거래소가 예상한 전력피크 6천 400만kw보다 더 많은 6천726만kw의 전력수요가 발생하여, 예비전력이 안정 유지수준 400만kw 아래로 떨어지게 되었다.
전력거래소와 한전은 이런 상황에서 오후 3시를 기해 전력 예비력이 안정 유지 수준인 400만㎾ 이하로 떨어지자 95만㎾의 자율절전과 89만㎾의 직접 부하제어를 시행했고, 이후에도 수요 증가로 400만㎾를 회복하지 못하자 지역별 순환단전에 들어갔다. 이로 인해 아무 통보 없이 지역별로 순환정전에 들어갔으며, 당일 오후 8시경 정상화되었다.
계속되는 전력 논란 속 화두가 된 스마트그리드
‘전력 대란’ 이후 전력 사용에 대한 대중적 관심은 꾸준히 증가했고, 안정적인 전력 예비율을 유지하기 위해 국가 차원에서 정책적, 행정적 대응을 거듭해왔다. 그 결과 2016년 여름에는 최고 전력 수요가 역대 최고치인 7905만KW를 경신했음에도 불구하고 예비력이 728만KW로 안정적인 수준을 유지했다. 주택용 누진제의 한시적 완화로 인한 전력수요 폭증도 없었다.
전력 대란 이후 5년동안의 매 해 여름마다 전력 관련한 위기론이 대두되었지만, 대규모 정전 사태와 같은 극단적인 상황은 발생하지 않았다. 오히려 에너지 절약에 대한 대중적인 관심이 높아졌고, 이에 따라 에너지 효율을 최적화 할 수 있는 지능형 전력망인 스마트그리드가 새로운 가능성으로 주목받게 되었다.
[ 사진-1 한국전력구리지사, SG스테이션 ]
구리, 남양주 일부를 관할하고 있는 한국전력공사 구리지사에서는 국내 최초 지능형 에너지 관리 사옥인 ‘스마트그리드 스테이션’을 운영하고 있다. ‘SG스테이션’ 이라고 불리는 이곳을 방문하여 알아보았다.
스마트그리드 기반의 건물 에너지관리 최적화룰 추진하는, SG스테이션
> 배경 및 정의
- ‘SG스테이션’은 신재생에너지(PV, WT), 전력저장장치(ESS), 지능형전력계량인프라(AMI), 전기차(EV) 그리고 건물자동화시트템(BAS)이 통합제어센터로 연결되어 건물내 에너지를 최적으로 운영하기 위한 제어센터이다. 이러한 스마트그리드 기술들을 한데 모은 국내 최초 지능형 에너지관리 사옥이다.
> 개요 및 목표
- ‘SG스테이션’ 사업은 두가지 단계로 나눠볼 수 있다. 먼저 1단계 사업은 기간/사업비(‘13.10~’14.2 / 2.2억원)의 태양광, ESS, 스마트기기 설치 사업이다. 그리고 2단계 사업은 기간/사업비(‘14.12~’15.6 / 1.4억원)의 풍력, 스마트 가전, 스마트 기기 확대 사업이다. 이 사업을 통하여 SG기반의 건물 에너지 관리 최적화는 물론 풍력, 스마트 홈 등 신사업 모델 개발 및 운영sw 성능개선의 결과를 가져왔다고 한다.
그리고 ‘SG스테이션’은 통합체제 구축을 통하여 피크전력 5%감소, 전력사용량 9.6% 절감, CO2 5% 감축을 목표로 하고 운영 중이며 중소기업의 장비를 시설하여 중소기업의 국내외시장 진출 및 일자리 창출에 기여하기 위해 노력하고 있다.
> ‘SG스테이션’ 구성
<!--[if !supportLists]-->- <!--[endif]-->K-BEMS : KEPCO-Building Management System
‘SG스테이션’의 통합관리 시스템인 K-BEMS는 냉난방 설비, 콘센트, 조명 등 건물 내 에너지를 사용하는 기기에 계측 장비를 설치하고 동시에 통신망을 연계하여 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 시스템이다.
[ 사진–2 K-BEMS 시스템 운영 사진 ]
출처 : 한국전력공사 홈페이지
- ‘SG스테이션’은 크게 신재생 발전, 전력저장, 건물 자동화, 전기자동차 부분으로 구성되어 있다.
먼저 신재생 발전 부분에는 태양광 발전기가 옥상에 설치되어 있으며, 평일에는 소내부하로 휴일에는 배터리 충전으로 활용하여 전력사용을 줄이고 전기요금을 절감하고 있다.
[ 사진-3 사옥 옥상에 설치되어 있는 태양광 발전기 ]
바로 옆에 설치되어 있는 풍력발전기는 도심형 소형 풍력발전기로써 소음이 적다는 특징을 가지고 있다.
전력저장 부분에는 전력저장장치와 전력변환장치가 있다. 전력변환장치는 직류를 교류로 또는 그 반대로 변환하여 태양광이나 풍력 발전을 통해 얻은 전기에너지를 전력저장장치에 저장하는 역할을 한다.
[ 사진-4 사옥에 설치되어 있는 전력저장장치과 전력변환장치 ]
건물자동화부분은 스마트 분전반, 스마트 콘센트, 스마트 조명, 지능형 전력계량으로 이루어져 있으며 특히 스마트 분전반은 각 층 차단기 상태 및 전력사용량을 실시간으로 모니터링 하여 역률, 고조파 등 전력품질 측정과 전력력사용량 제어의 역할을 하고 있다.
마지막으로 전기자동차 부분은 건물 외부 출입구 바로 앞에 전기자동차 충전기 5대가 설치되어 있고 실제로 전기자동차는 4대가 근무용으로 운영 중이다.
[ 사진-5 사옥 출구쪽에 설치되어있는 전기자동차 충전기와 전기자동차 ]
‘건설경제’의 2017-01-20 정회훈 기자의 기사에 따르면 ‘한전 관계자는 “2009년 제주 실증사업 참여로부터 출발한 스마트그리드 기술이 건물 단위의 스마트그리드스테이션(SG스테이션)에 이어 스마트 에너지타운 및 에너지시티로 확대되고 있다”면서 “확대를 거듭해 국가적 스마트그리드를 달성하는 것이 최종 목표”라고 말했다.’ 라고 한다.
이와 같이 한전은 ‘SG스테이션’의 K-BEMS를 넘어 앞으로 FEMS(F-Factory), HEMS(H-Home), IEMS(통합) 등으로 에너지관리시스템을 최적화하는 것을 목표로 하고 있다.
‘SG스테이션’의 K-BEMS는 건물의 통합적인 관리 시스템이 아닌, 공장, 가정에서의 활용 가능성을 포함해 아주 다양한 방면에서의 활용을 점칠 수 있다. 아직은 상용화 단계라고 보기엔 미숙하고, 실생활에서 접하기에는 기술적인 부분에서의 발전과 대중적인 인식의 변화가 요구되지만, 충분히 시대적인 흐름을 이끌 수 있는 이정표라고 생각한다. SG스테이션은 아직 출발하는 시점이지만, 관심을 가지고 지켜봐야 한다.
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