국내 최초 지능형 에너지 관리 사옥! 한국전력공사 구리지사의 ‘SG스테이션’을 소개합니다.

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.