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과제현황 목록

과제기본정보

주택/빌딩/공장/공공 시설물 통합 에너지 관리기술(xEMS) 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국가전략프로젝트 과제번호 18NSPS-B149866-01
국가과학표준분류 1순위 에너지 자원 | 전력IT | 지능형 전력망 플랫폼 기술 적용분야 에너지
2순위 에너지 자원 | 전력IT | 마이크로 그리드 기술 실용화대상여부 실용화
3순위 에너지 자원 | 송-배전계통 | 수요예측 관리기술 과제유형 개발
과제명 주택/빌딩/공장/공공 시설물 통합 에너지 관리기술(xEMS) 개발
주관연구기관 한국전력공사
총괄연구 책임자 성명 권성철
소속 한국전력공사 직위 -
전화번호 02-3456-3114 FAX 042-865-5725
총 연구기간 2018-10-11 ~ 2022-12-31
당해연도 연구기간 2018-09-28 ~ 2018-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 284,000,000 17,905,000 116,498,000 134,403,000 418,403,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 전 세계적인 도시화(Urbanization)의 진전으로 인해 도시 인프라 부족이 심화되고 있고, 인구 집중에 따른 자원 부족과 도시 혼잡, 환경 문제등이 발생함. 환경 문제의 경우 대기 오염, 악취, 이산화탄소 과다 발생 등의 문제가 있는데 특히 이산화탄소의 경우 발생량의 3/4가 도시지역에서 발생된다고 보고됨
○ 에너지 분야에서의 「스마트시티(Smart City)」란 신재생에너지와 스마트그리드 및 ICT기술을 기반으로 도시자원의 통합관리 및 향상된 서비스(에너지 효율향상, 안전, 편리성)를 제공하여 자원소비와 운영비용을 줄이는 지속가능한 저탄소 미래도시로 정의할 수 있음
○ 지속가능 발전과 저탄소사회 구현을 통한 도시 경쟁력을 향상시키기 위한 스마트시티 통합운영시스템을 개발하고, 이를 기반으로 하는 서비스를 개발하는 것을 목표로 함
○ 실시간 에너지 데이터 취득시스템 구축, 미세먼지 측정기술, 연계/제어/관리 기술 및 서비스 플랫폼, 에너지 서비스 개발 하여 환경문제를 포함한 각종 환경문제 해결 가능
○ ICT, 빅데이터 등 신기술을 도시에 접목하여 도시화로 인한 도시 인프라 부족 문제, 환경 문제 등을 해결하고. 나아가 도시에너지 자원 통합 관리체계 구축을 통한 에너지 효율화 및 에너지 자립률 제고
○ 지속가능 발전과 저탄소사회 구현을 통한 도시 경쟁력을 향상시키기 위한 스마트시티 통합 운영 시스템을 개발하고, 이를 기반으로 하는 서비스를 개발하는 것을 목표로 함
○ 도시 에너지 최적계획, 운영 플랫폼, 서비스 등 S/W 기술을 요하는 운영기술과 스마트그리드, 마이크로그리드, EVC 등 H/W 중심의 기반기술로 분류함
○ 세계적으로 스마트 공장에 대한 관심도가 확대되면서, FEMS의 구축이 본격화된 2013년도 이후 세계 FEMS 시장 규모는 꾸준히 증가 추세이며 국내의 FEMS 시장 역시 2013년 2,096억원 규모에서 2018년 7,853 억원 규모로 성장했으며 2020년 1조원 이상 성장할 것으로 전망하고 있음
최종목표 ○ 효율적인 에너지 사용을 위한 홈/빌딩/공장/공공 시설물 통합 에너지 관리 시스템 구축 및 효율적인 에너지 사용을 유도할 수 있는 서비스 개발
○ 리빙랩 형태의 도시에너지 효율화 서비스 사업모델 실증을 통한 한국전력의 스마트시티 표준모델 수립 및 국내 레퍼런스 확보 추진
○ 자동화 시스템 간의 연계, 머신러닝, 빅데이터 분석 등 최신 ICT 기술 적용을 통한 에너지 기술 고도화
○ 수요자 맞춤형 서비스 제공을 통한 수용가 에너지 비용 절감
연구내용 및 범위 ○ 도시 종합 에너지 효율 향상을 위한 도시운영시스템(City EMS) 개발
· 빅데이터 및 머신런닝을 활용한 에너지 사용량 분석 및 수요 예측 기술 개발
- 에너지 생산 및 소비량 패턴을 추출분석, 순부하를 예측하는 기술
- 전기자동차(EV)의 충방전 수요 예측 기술
- 실시간 에너지 사용정보 가시화 및 에너지 소비패턴 기반 생애주기비용분석 기술 등 개발

· x-EMS 연계를 통한 에너지공유(Energy Sharing) 서비스 프로세스 및 시스템 개발
- 도시 에너지자원을 활용한 Virtual Power Plant (VPP) 서비스 및 블록체인을 활용한 에너지 거래 서비스

· Cloud ESS 운영을 통한 공장 및 빌딩 에너지비용 절감 서비스 기술 개발
· 소규모 태양광 발전 O&M을 위한 상태 분석기술 및 서비스 시스템 개발


○ 수용가 에너지 종합 모니터링 및 효율화 서비스 제공을 위한 통합미터링 인프라 개발
· 통합검침용 스마트미터 상세규격 도출 및 플랫폼 개발
· 고객 개인정보 보호등을 위한 국정원 인증 보안체계 구성 및 적용
· BTM Gateway 보안기술 및 신새쟁설비, 스마트가전 등 제어기능 개발
· City EMS 중개 에너지공유 서비스 응동(입찰 등)을 위한 거래서비스환경 개발

○ 홈/빌딩/공장 등 건물의 에너지효율 향상을 위한 x-EMS 개발
· 건물내 에너지 소비 설비의 운전상태 감시 및 제어를 위한 SCADA구축
· 건물의 최적 에너지 수요관리를 위한 운영기술 개발

○ 에너지 리빙랩을 통한 서비스 및 인프라 실증
· 지자체 주무부서 및 총괄사업단과의 협의를 통한 리빙랩 운영계획 수립
- 서울대 시흥캠퍼스 사업 인프라 및 성과 활용
- 3핵심 4세부 (데이터 허브) 와의 연계를 통한 체계적인 운영체계 구축

· Massive IoT 네트워크를 활용하여 스마트 게이트웨이 기반의 통합검침 인프라 실증 수행
- 시흥시 정왕동 소재 APT 대상으로 스마트 게이트웨이 인프라를 구축하여 5대 에너지 통합검침 수행
- 에너지 통합검침 표준규격 도출

· xEMS 기반의 빌딩, 공장 에너지 효율화 서비스 실증 수행
- 시흥시 정왕동 소재의 공장과 빌딩을 선정하고, 본사업을 통해 구축한 xEMS를 활용하여 에너지 효율화 서비스를 실증함
- xEMS 기반 에너지효율화 서비스 KEPCO 표준 모델 수립

· xEMS 기반의 빌딩, 공장 에너지 효율화 서비스 실증 수행
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 ○ 스마트 게이트웨이를 활용한 통합검침 인프라 설계 ○ 도시 효율화 운영시스템(CEMS) 설계
· 스마트시티 에너지 플랫폼 및 서비스 연계 설계
· 기개발 솔루션/개발중 솔루션 기능비교 및 통합패키지 구성안 도출
· xEMS 기반 에너지 서비스 및 플랫폼 개발 세부 추진계획 수립
· 도시에너지서비스 비즈니스 모델 요구사항 도출

○ 실시간 미터링, 통합검침용 AMI 설계
· SMGw기반의 5종 AMI검침을 위한 자료 조사 및 분석

○ 빌딩, 공장 등 건물용 xEMS 설계
· Smart G/W, FEMS, BEMS 구축 대상 선정 및 컨설팅 수행

○ 네트워크 연계방안 설계 및 연계 대상 데이터 분석
연구성과 기술적 기대성과 ○ 기술적 측면
· 스마트 시티 확산을 위한 에너지 인프라 표준 모델 정립 및 솔루션 확보
· 전력을 제외한 에너지 4종에 대한 원격검침 표준규격 및 SMaaS 솔루션 확보
· 빌딩/공장 대상 x-EMS 표준 모델 솔루션 및 운영모델 확보
· 에너지 데이터 기반 향상된 도시 에너지 효율화 서비스 모델 및 사업모델 확보
사회 경제적 파급효과 ○ 경제적ㆍ산업적 측면
· SMGW 기반의 AMI시스템 정립으로 통합 검침 상호운영성 확보
· SMGW를 이용한 다양한 계량데이터 이용한 사업모델 및 스타트업 육성
· 리빙랩 실증을 통해 검증된 기술을 국내 스마트 시티 확산 기반 기술로 활용
· 해외 신도시 건설시 리빙랩 실증 사례를 통한 성공모델 및 해외 수주
○ 사회적 측면
· 전기에너지 사용 효율화 및 요금 절감
· 소비자에 다양한 부가서비스 혜택 제공 (통합에너지케어, 에너지 정보서비스 등)
· 도시 에너지 효율화 및 피크절감
활용방안 ○ 도시 에너지 통합관리체계 구축 및 리빙랩을 통한 전국확산 모델 발굴
· AMI, x-EMS 기반 홈/빌딩/공장 등 건물 에너지 효율 향상 시스템 운영 및 실증
· 통합검침 AMI 및 건물별 x-EMS 확대보급을 위한 관련 산업계 협업 활성화

○ 태양광 발전, ESS 등 신재생에너지 산업 활성화 기반 조성
· 에너지공유 기술과 Cloud ESS 기술을 활용한 에너지거래 생태계 구축

○ 도시 에너지 리빙랩 운영을 통한 지속가능한 도시 에너지 산업모델 발굴
· 도시 내 분산자원을 활용한 가상발전, 에너지공유 서비스 모델로 에너지 자립률 확대
· 친환경 신재생 발전 확대를 통한 CO2 저감으로 도시 CDM 사업모델 발굴

○ 시민, 스타트업이 함께는 기술 개발 환경으로 신 비즈니스 창출
· 에너지 효율화 서비스의 주기적인 효과분석 제공으로 시민의 적극적 참여 유도
· 시민, 스마트업과 함께하는 에너지 리빙랩 구축, 운영, 정보 공유로 다양한 응용 BM 창출
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 에너지통합검침 에너지관리시스템 도시에너지관리시스템 에너지리빙랩 에너지서비스
영문 Integrated Energy Metering xEMS CityEMS Energy Living Lab Energy Service
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