Smart Zero Energy City(ZEC)가 한국에너지기술평가원 2018년 에너지기술개발사업 신규 브랜드과제로 진행된다.
대도심 에너지·환경변화에 대응하기 위해 반드시 필요한 에너지(Energy) 수요의 폭발적 증가에 대한 해결책 마련에 있어 냉난방, 전력, 가스, CO₂ 환경변수를 종합적으로 아우를 수 있는 복합 에너지수요관리 솔루션 개발 및 보급모델 발굴이 시급한 실정이다.
Smart Zero Energy City는 이러한 정책·기술적 에너지패러다임 전환 필요성에 따라 기획됐다.
특히 전 세계적으로 확산되고 있는 스마트시티는 도시 지능화에 집중, 에너지분야는 매우 미흡한 실정이다. 국내의 경우 친환경에너지타운, 제로에너지타운등 지역단위 수요관리 모델이 개발 보급 중이며 전 세계 스마트시티 시장에서 에너지 부문은 2020년까지 연평균 19.6% 성장할 것으로 예측된다.
이에 따라 잠재력을 가진 지자체를 선정해 지역수요에 매칭하고 다양한 지역 협력모델 사업화, 도시내 프로슈머간의 에너지거래 신산업 모델 창출로 에너지자립 및 경제성 확보 등을 수립한다는 방침이다.
이번 Smart Zero Energy City 프로젝트는 도시단위에서 IoT·빅데이터·AI를 기반으로 미활용 및 신재생에너지를 포함한 다양한 분산자원들에 대한 통합 에너지의 지능적인 관리 및 거래가 가능한 도시단위 통합운영시스템이다.
△분산형 마이크로 열 네트워크 △Cascade형 열 네트워크 △고 열저장밀도 축열(축냉)시스템 △이종 분산자원 융합 인프라 △스마트 열 계량 △IoT기반 분산자원 계측 및 제어 기술 개발 등이 포함된다. 이를 통해 에너지 수요 예측 및 공급자원 평가, 프로슈머간 양방향 에너지 거래, 광역망과 마이크로 네트워크 연계 운영, 커뮤니티 단위 EMS, Smart ZEC 도시단위 에너지 관리시스템 개발할 방침이다.
최종적으로 Smart Zero Energy City 구현을 위한 도시단위 통합 에너지운영 시스템을 개발한다.
‘마이크로 열 네트워크 기술개발’ 과제는 분산형, 독립형(off-grid) 마이크로 열 네트워크 기술을 확보하는 것으로 △구역 내 실시간 에너지 수요 예측 및 공급자원 평가 기술 △저온 열원 활용기술 △양방향 마이크로 열 네트워크 기술 △구역내 에너지 프로슈머간 양방향 에너지 거래 기술 △마이크로 열 네트워크 운영 플랫폼 기술 등이 포함됐다.
‘Cascade 열활용 지역 냉난방 최적화 기술개발’ 과제는 미활용에너지, 신재생에너지 등 저온 4세대 냉난방기술 및 스마트 그리드·히트 그리드 융합 기술을 개발한다. △저온 열 공급기반 분산형 마이크로 열 네트워크 이용 기술 △광역망 리턴수 활용 열 네트워크 간(광역 to 마이크로) 연계 △운전관리 시스템 기술 △흡수식, 흡착식 히트펌트 등 이용 캐스캐이드 열원 활용기술 △P2H(Power-to-Heat) 및 H2P(Heat-to-Power)를 이용한 지역에너지 운영 기술 개발 등이 포함됐다.
‘양방향 Smart ZEC 통합 네트워크 기술개발’ 과제는 커뮤니티 단위 스마트 그리드·히트그리드 통합운영 네트워크 기술을 개발한다. △유틸리티의 스마트 계량기 적용기술 △도시단위 에너지 빅데이터 확보 기술 및 가시화 기술 △도시단위 GIS 기반 에너지 맵(파워맵, 히트맵) 구축기술 △도시단위 에너지 빅데이터 활용 스마트 시티 서비스 기술 △AI 기술을 이용한 에너지 빅데이터 분석기술 △SW기반 에너지시스템통합(ESI) 개발 △Smart ZEC 통합 플랫폼 구축을 위한 도시단위 네트워크 실증 등이 포함됐다.
‘열거래 기반 스마트 에너지허브 시스템 기술개발’은 고 열저장 축열조 기반 스마트 에너지 허브 기술을 개발한다. △높은 열저장 밀도를 갖는 축열(축냉) 시스템 기술 △수요처와 열거래 가능한 IoT 기반 모니터링 및 열 거래 기술 △계절별 열 수요 변동에 따른 온도 및 밀도 가변 운용 기술 △복합 에너지저장·이용·관리기술 등이 포함됐다.
‘Smart ZEC 에너지거래 플랫폼 통합운영기술 개발’에는 △Smart ZEC 도시단위 통합관제시스템 기술 △클라우드 기반 에너지 생산·수요·공급·거래 DB 구축 △에너지원 믹싱 기술 △Smart ZEC 에너지 상거래 서비스 운영 기술 △Smart ZEC 도시 단위 에너지 관리모델 실증 △Smart ZEC 통합관제센터 실증 등이 진행될 예정이다.
‘가상에너지 네가와트 발전 기술개발’은 △건물별 이종 분산자원 융합 인프라 기술 △IoT 기반 수요 예측 및 분산자원 제어기술 △분산자원 기반 열 및 전력에너지 가상화 기술 △통합 에너지 기반 네가와트 발전 시스템 기술 등이 포함됐다.
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