1. EU에서의 에너지 효율화와 스마트 시티로의 대응

 

가. EU의 2020년을 향한 에너지 전략

(1) 5개의 우선 과제

EU의 2020년을 향한 에너지 전략에는 5개의 우선 과제가 존재한다. 구체적으로는 ①에너지의 유효 이용, ②통합된 에너지 시장, ③소비자가 안전․확실하게 입수 가능한 에너지의 확보, ④기술면에서의 리더십, ⑤강한 국제협력이다. 이 중에서도 ①에너지의 유효 이용, 즉 에너지 효율의 향상이 가장 효과적이라고 할 수 있다.

 

(2) “2020년까지의 20-20-20 목표” 달성 진척 상황

“온실가스의 20% 저감”, “재생 가능 에너지 비율을 20%까지 증가”라는 2개 항목은 달성 가능할 것으로 전망된다. 그러나 “에너지 소비량의 20% 저감”은 현재 10%에 머물고 있어 달성까지는 보다 많은 노력이 필요로 하고 있다.

 

나. 새로운 에너지 효율화 계획(EEP, Energy Efficiency Plan)에서의 대응

○ 2011년 : 엄격한 구속력을 가지는 에너지 효율화 대책 및 국가 목표를 설정

- EU 가맹국들은 유럽 에너지 전략 2020년 및 국가 개혁 프로그램(NRPs) 중에서 구체적 목표치를 설정

○ 2013년 : 유럽위원회가 진척 상황을 평가

- 2020년까지 EU 목표의 달성이 어렵다고 판단될 경우, 유럽위원회가 구속력을 가진 국가 목표를 제시

 

다. 유럽 시장 서약(Covenant of Mayors)

유럽 시장 서약(Covenant of Mayors)이란, 에너지 효율 향상 및 재생 가능 에너지 이용 증대 등의 공약을 내건 유럽의 각 도시가 참여한 서약으로, EU 기후․에너지 패키지가 채택된 후인 2008년에 유럽위원회가 시작한 이니셔티브의 하나이다. 현재 2,570개 도시가 유럽 시장 서약에 참여하고 있으며, 지역의 CO2 배출량을 2020년까지 최소 20% 저감하는 것을 서약하고 있다. 유럽 시장 서약에 참여한 도시의 주민수는 총 1억 2,500만 명이며, CO2의 20% 저감은 1억 4,694톤에 상당한다.(1인당 1.17톤 저감)

 

라. 스마트 시티를 위한 재정 지원

(1) 유럽 기금의 조달

스마트 시티의 구축을 위해 유럽에서 이용 가능한 재정 지원책은 다음과 같다.

① ERDF (European Regional Development Fund : 유럽 지역개발기금)

② Intelligent Energy Europe Programme (지적 에너지에 관한 유럽 프로그램)

③ ELENA(European Local Energy Assistance) technical assistance facility (유럽 지방 에너지 지원 기관)

④ EEE-F(European Energy Efficiency Facility : 유럽 에너지 효율화 기관)

⑤ Smart Cities (EU의 제7차 연구개발기본계획에 포함)

⑥ PPP(Public Private Partnership)

 

(2) PPP 이니셔티브의 실례

다음 3개의 PPP 이니셔티브는 유럽경제재생계획(EERP, European Economic Recovery Plan)의 일부로서 2008년 11월 26일에 유럽위원회에 의해 채택되었다.

① “미래의 공장” PPP 이니셔티브 : 연구개발 예산은 4년간에 12억 유로

② “에너지 효율이 높은 건물” PPP 이니셔티브 : 연구개발 예산은 4년간에 10억 유로

③ “클린 카” 이니셔티브 : 연구개발 예산은 4년간에 10억 유로

 

(3) PPP의 목표

① 경제위기로부터의 탈피 : 수요 유지와 실업률 상승의 억제를 목표

② 경쟁력 향상 : 유럽의 산업기반 강화 및 근대화를 통해, 유럽 산업이 세계 시장에서 주도적인 역할을 완수

③ 지속가능 장래를 위한 기반 구축 : 에너지 효율화를 포함한 기후변화 대책에 의해 경제와 사회의 지속적 성장을 구축

 

마. SET-Plan

SET-Plan이란 Strategic Energy Technology Plan의 약어로, 2007년에 채택된 EU에 의한 저탄소 기술개발 계획으로, 유럽위원회는 저탄소 기술개발로의 투자에 향후 10년간에 추가로 500억 유로가 필요하다고 인식하고 있다.

SET-Plan에서는 에너지 효율스마트 시티, 원자력, 태양광, 풍력, 송전망, 연료전지․수소, 탄소회수저장(CCS)의 각 이니셔티브가 포함되어 있다.

 

2. ABB사에 의한 스마트 그리드

 

EU에서의 스마트 시티의 대응 사례로, 스위스에 본사를 둔 세계적 전력기술회사인 ABB사에서의 스마트 그리드 개발에 대해 정리하였다.

 

가. 스마트 그리드의 구성 요소

스마트 그리드에서 전력 시스템 전체를 발전시키기 위해서는 다음 8개의 구성 요소가 필요하다.

① 대규모 재생 가능 에너지 발전소와의 접속

② 전력 균형 조정의 필요성 증가

③ 전기자동차용 충전소의 정비

④ 네트워크(송전망)의 관리와 안전성의 개선

⑤ 송전 용량의 확대

⑥ 배전 시스템의 관리 개선

⑦ 전력의 질적 개선

⑧ 소비자와의 관계 강화

 

나. ABB사의 스마트 그리드로의 전망

한편, ABB사가 정의한 스마트 그리드의 4개 항목은 다음과 같다.

① 스마트 그리드란 전체의 전력 네트워크의 미래 발전형이다.

② 스마트 그리드란 송전과 배전의 양쪽 모두를 포함하는 것으로 재생 가능 에너지 발전과의 통합, 송전망의 신뢰성과 효율성에 집중적으로 대응하는 것이다.

③ 스마트 그리드란 수요 반응 및 전기자동차와의 대규모 통합과 같은 신기술의 가능성을 포함하는 것이다.

④ 스마트 그리드란 발전부터 소비까지의 전체 가치 연쇄 속에서 오토메이션이나 IT, 제어 가능한 전력 장치를 포함하는 것이다.

 

다. 스마트 그리드의 과제

(1) 재생 가능 에너지와의 통합

① 풍력 발전시설의 원격 감시 및 제어

② 태양광 발전시설의 원격 감시 및 제어

③ 장거리 송전선의 효율화

④ 송전망 용량과 안정성의 강화

⑤ 공급 부하의 조정(수요 반응, 운전 예비 전력, 에너지 저장)

⑥ 분산형 발전을 수반하는 송전망의 원격 조정

⑦ 온실가스의 관리(배출권 거래, 배출의 감시와 제어)

 

(2) 전기자동차와의 통합

① 플러그 인 자동차의 통합(충전, 과금)

② 송전망 용량의 증강

③ 에너지 저장에 의한 안정성 강화(고정 시설, 플러그 인 자동차)

④ 부하 관리(수요 반응, 실시간 가격 설정)

 

(3) 신뢰성과 효율성

① 지하 송전 케이블

② 송전망 용량의 강화 및 송전 손실의 저감

③ 사이버 보안, 고객으로의 공급 정지 정보 등 개선된 송전망 조업

④ 피크시 부하의 경감(가정 내 오토메이션)

⑤ 효율적인 공급 정지 관리(지역의 감시와 제어)

⑥ 전력 미터 정보를 기본으로 하는 공급 정지 관리

⑦ 에너지 저장 시설 및 전기자동차(긴급시 전력, 피크시 전력)

⑧ 분산형 발전소를 가지는 송전망 조업(소형 송전망)

 

(4) 수요 반응

① 비즈니스 모델(실시간 가격 설정, 요금제도)

② 수요 반응(가정의 오토메이션)

③ 수요 반응(프로세스의 오토메이션)

④ 수요 반응(에너지 저장)

⑤ 수요 반응(분산형 발전)

⑥ 수요 반응(플러그 인 자동차의 충전, 에너지 저장)

 

라. 스마트 그리드에 필요한 요소

 

 

 

스마트 그리드에는 스마트 홈, 그리고 전기자동차와의 통합이 필요 불가결하다. 또 각각의 정보교환이나 수요 반응에 대응하기 위해서는 통신 수단으로서 다른 채널을 통한 완전 2방향 통신이 가능한 것이 필요하다.

 

▣ 원문제목 : 欧州のスマ-トシティ-への取組(前編)

         

▣ 원문의 주요목차********************************************************************

1. EU에 의한 에너지 효율과 스마트 시티 대처

2. ABB사의 스마트 그리드

3. 정리