R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201818RDPP-C150498-01 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통연구기획사업 | |||||
| 연구과제명 | 2030 에너지 환경 변화 대응 건축, 도시 에너지 최적화 기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2018-12-11 ~ 2019-08-10 | |||||
| 연구책임자 | 김종규 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
5명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 96,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 96,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 96,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 96,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국에너지기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
○ 기술적 범위 □ 제로에너지/플러스에너지 건물 관련 에너지 최적화 기술 및 정책 분석 - 기 개발된 제로에너지 건물(ZEB) 관련 국내외 기술과 보급 확대를 위한 정책적 지원방식 조사 - 플러스에너지 건물(PEB)을 위해 필요한 기술적 니즈와 에너지의 연계 및 공유를 위한 전략적 필요 사항 조사 - 조사된 관련 내용을 분석하여 국내 여건을 고려한 건물 에너지 최적화 기술개발 방향 제시 □ 제로에너지/플러스에너지 도시 관련 에너지 최적화 기술 분석 - 건물/도시(또는 지역 단위) 신재생에너지 이용률 극대화(Renewable Energy 100 City 지향) 및 에너지 최적화를 위한 기본설계와 효과 분석 - 건물 간 에너지 연계/공유를 위한 에너지 네트워크 시스템 기본설계와 통합 효율 극대화를 위한 운전제어 관리 기술 분석 - 건물 간 에너지 거래를 위한 IoT/AI 기반의 도시 단위 통합 에너지관리 플랫폼 기술 분석 - 스마트 시티를 구성하는 타 요소기술들과 에너지관리 플랫폼과의 연계방안 조사 - 기존 도시 및 스마트시티의 제로에너지와 관련된 국내외 기술과 보급 확대를 위한 정책적 지원방안 조사 □ 신재생 및 미활용 에너지의 효과적 융복합 이용을 위한 최적 운용 기술 분석 - 기 개발된 신재생 및 미활용 에너지설비의 효율적 융복합 이용방안 분석 - 도시 내 건물 및 수송 에너지 공급을 위해 신재생 및 미활용 에너지 융복합 이용을 통한 열/전기/수소 통합 시스템 구축 및 운용방안 분석 - 제로에너지 커뮤니티를 지향하는 건물 및 도시 단위 에너지 최적화 모형/툴 및 비즈니스 모델 개발기술 분석 ○ 전략적 범위 □ 본 사업의 기술개발 및 실증연구 로드맵과 함께, 건물 및 도시 에너지 분야 중장기 기술/정책 로드맵 수립 - 기존도시 개량 및 시범도시 건설 등 실증단지 구축방안 포함 - 국내 건물 및 도시 에너지 최적화 분야 전문가 pool 구축을 통한 로드맵 작성 - 국제공동연구 또는 국제전문가 자문단 조직 등 글로벌 협력방안 도출을 위한 기초자료 조사 □ 본 사업의 추진전략 및 관계 부처와의 협력방안 등 수립 - 국토부는 물론 산업부, 과기부, 환경부 등 관련 부처의 에너지정책 지향점을 분석하여 부처 협력방안 도출 - 각 부처의 건물 및 도시 에너지 관련 정책수립을 지원 [최종목표] 건물 및 도시 에너지 최적화를 위하여 제로에너지/플러스에너지 건물을 기반으로 전기·열·연료로 연계된 도시 에너지 네트워크 모델을 도출하여 2030 에너지 환경변화에 능동적으로 대응 ○ 최종 연구성과 □ 제로에너지건물/도시를 위한 에너지 네트워크 설계 및 구축계획안 - 제로에너지건물/도시의 시범적 구축을 위한 에너지네트워크 기본설계안 제시 □ 제로에너지건물/도시를 위한 에너지 네트워크 실증 결과분석 및 개선안 - 도시 단위 통합 에너지 최적화를 위한 에너지네트워크 운용관리시스템을 구축하고 실증하여 개선안 제시 □ 도시단위 에너지 최적화 기술 확산을 위한 비즈니스 모델 - 제로에너지 커뮤니티를 지향하는 건물 및 도시 단위 에너지 최적화 모델과 이를 바탕으로 한 비즈니스 모델 및 지원정책안 제시 [연구내용 및 범위] 사전기획연구 결과에 따른 본연구의 연구내용 및 범위 □ 제로에너지/플러스에너지 건물 구축 - 기존 또는 필요 기술 개발을 통해 제로에너지 및 플러스에너지 건물의 시범적 구축(필요 시 기존 건물의 성능개선(retrofit)) - 건물 에너지부하 최소화를 위한 다양한 기술의 적용과 시뮬레이션 및 실증연구를 통한 기술별 효과분석 - 스마트 시티 관제 시스템과 연계되는 BEMS 구축 □ 제로에너지/플러스에너지 도시를 위한 에너지 네트워크 설계 및 구축 - 기존 도시를 대상으로 GIS 기반 건물 및 도시 에너지 모델링과 이를 바탕으로 하는 visualization 및 성능개선(retrofit) 안 도출 - 스마트 그리드 인프라에 전기 및 열 에너지를 mix하는 에너지 최적화 설계 및 관리 시스템 개발 적용 - 기 구축된 제로에너지/플러스에너지 건물을 포함하는 다양한 수준과 형태의 에너지 네트워크 기본설계 - 신재생 및 미활용 에너지 융복합 이용을 통한 분산형 친환경에너지 공급 시스템 구축과 최적 운용을 위한 제어시스템 개발 적용 - 열/전기에너지 부하의 원활한 대응 및 CHP(Combined Heat & Power, 연료전지 포함)의 효과적 운용을 위한 허브 시스템(TES/EES) 설계 및 구축 □ 제로에너지/플러스에너지 도시의 에너지 네트워크 실증연구 및 분석 - 도시 단위 통합 에너지 최적화를 지원하는 에너지 네트워크 운용관리 시스템 구축 - 건물 간 에너지의 연계 및 공유를 지원할 수 있는 IoT/빅데이터/AI 기반의 플랫폼 구현 - 에너지 네트워크를 통한 건물 간 에너지 거래 서비스 실현 - 스마트 transport에 필요한 수소/전기 충전소 운용과 에너지 네트워크와의 연계 - 중장기 실증운전을 통한 다양한 수준의 에너지 모니터링과 결과분석을 통해 개선방안 도출 및 적용 - 스마트 시티 구성 시 타 요소기술과의 연계성 확보 □ 도시 단위 에너지 최적화 기술 확산을 위한 비즈니스 모델 개발 - 제로에너지 커뮤니티를 지향하는 건물 및 도시 단위 에너지 최적화 모델과 이를 바탕으로 한 비즈니스 모델 및 지원정책안 제시 - 적용 현장에 적합한 복수의 상업화 비즈니스 모델 제시 - 스마트 power grid, 스마트 place, 스마트 transport, 스마트 renewable, 스마트 elec. service 등 스마트 에너지그리드 관련 서비스 모델 실증 및 보완 |
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| 색인어 | 한글 | 스마트시티 | 제로에너지 | 플러스에너지 | 네트워크 | |
| 영문 | Smart City | zero-energy | plus-energy | network | ||
| 최종보고서 | 부록1_전문가.pdf 부록2_지자체.pdf 부록3_분야별 수행과제 현황.pdf 최종보고서(0927).pdf | |||||