한국BEMS협회(회장 이재승)는 중소기업 시장참여 활성화를 목적으로 7월24일 서울 양재 엘타워에서 ‘에너지관리시스템(EMS) 구축운영 사례 및 발전전략 기술세미나’를 개최했다.
이번 세미나에서는 업계 주요기업 관계자들이 나서 건물, 공장 등 다양한 건물에 적용된 EMS 구축사례를 발표했다.
프로그램은 △공장형 xEMS 구축전략(노희전 더키 부장) △에코시안 에너지관리시스템(김창규 에코시안 이사) △철강산업 공장에너지 절감 추진사례(이덕희 포스코ICT 부장) △캠퍼스 마이크로그리드 구축을 중심으로 한 MG-EMS 사례(백준선 누리텔레콤 부장) △AI기반 에너지효율화서비스(김근호 SK가스 과장) 등으로 구성됐다.
더키, xEMS로 베트남 전력난 대응
노희전 더키 부장은 베트남 에너지다소비 공장에 EMS를 적용한 사례를 중심으로 한 ‘공장형 xEMS 구축전략’ 발표에서 “베트남은 급격한 산업화로 전력부족과 정전을 겪고 있으며 최근 산업전력 및 냉방전력을 공급하지 못하는 사태가 빈번해 대책마련이 시급한 상황”이라며 “베트남 산업수출부에 따르면 2014~2030년 사이 베트남의 에너지수요는 연평균 5.9% 비율로 증가할 것”이라고 밝혔다.
더키는 베트남 △박닌지역 S공장 △닌빈지역 G공장 등에 EMS를 적용 및 검토한 실적을 갖고 있다. △전기에너지모니터링 △냉난방 환경관리 △냉동기 효율관리 △냉각수 공급시스템 최적화 △진공펌프시스템 최적화 △압축공기시스템 최적화 등이 적용됐다.
더키의 솔루션인 xEMS는 합리적·효율적인 구축프로세스를 제공하기 위해 사전진단만으로 모니터링 및 제어시스템을 일괄적으로 구축하던 기존시스템을 탈피했다. xEMS는 사전진단 후 모니터링 설비를 먼저 구축한 뒤 데이터수집을 먼저 진행한다. 데이터 분석결과를 토대로 제어시스템을 구축하기 때문에 불필요한 구축비용을 줄일 수 있다.
에코시안, 통합형 EMS솔루션 소개
김창규 에코시안 이사는 ‘에코시안 에너지관리시스템’ 발표에서 “대부분의 공장은 비용, 절감여력 소진, 품질·생산우선 등 에너지절감을 어렵게 하는 다양한 문제를 갖고 있다”라며 “도전적인 에너지절감목표를 달성하기 위해서는 체계적이고 종합적이 접근이 필요하다”고 밝혔다.
에코시안의 통합에너지관리솔루션은 △에너지가시화 및 매핑(mapping) △통합에너지 기준정보 구성 △주요 유틸리티설비 성능분석 △제조에너지 원단위 고도화 △에너지절감 및 손실요인 발굴 △공장 EMS 구축 △기간계 데이터통합 미들웨어 구축 등 기능으로 구성된다.
이와 같은 기능구성은 데이터수집, 분석 및 문제점 도출, 대안제시 등 EMS도입목적을 구현하기 위한 것이다. 통합적 관점에서 에너지데이터를 수집하고 이를 활용해 체계적인 분석을 수행함으로써 숨겨진 손실을 발굴한다. 지속적인 실행가능성 및 절감사업 확장성을 고려해 이와 같은 손실문제에 대한 해결방안을 제시하는 구조다.
포스코ICT, 고효율 아이템선정 경험공유
이덕희 포스코ICT 부장은 ‘공장 에너지절감 추진사례’ 발표를 통해 그간 에너지절감을 위해 산업현장에 적용했던 △고효율 전동기 △고효율 펌프 △고효율 송풍기 등 아이템의 효과와 특징에 대해 설명했다.
고효율 전동기(KS C 4202)는 열·마찰에 의해 에너지손실이 유발되는 표준전동기와 달리 손실을 20~30% 감소시켜 효율을 3~10% 향상시킨 전동기다. 손실 최소화를 위해 고급재질을 사용했기 때문에 표준전동기 대비 10~20% 고가다.
그러나 높은 효율로 인해 대부분 설치 후 9~18개월 사용 시 전기절감액으로 차액에 대한 투자회수가 가능하다. 전동기 수명은 10~15년 정도이므로 투자비회수 이후에는 사용자, 전력회사, 제조사, 국가 등 모두에게 이익이 된다는 특징이 있다.
고효율펌프는 내부손실을 최소화한 구조의 기술을 적용해 효율을 향상시켰다. 플랜트의 경우 전체 전력소모량의 30%가량을 펌프가 차지하기 때문에 고효율펌프 도입이 증가하고 있다.
펌프는 사실상 전동기가 에너지소비효율을 좌우하기 때문에 고효율모터를 내장하고 있으며 토출수량의 변동이 있는 설비에는 구동부의 기계적 에너지를 조절해 에너지절감효과를 내는 가변속 제어시스템형 펌프설비가 필요하다. 가변속 제어시스템을 구성한 펌프시스템은 그렇지 않은 펌프시스템 대비 10~15% 에너지를 절감하고 토출량 변동이 많은 플랜트는 25% 이상 절감효과를 볼 수 있다.
고효율송풍기는 기계의 역학적 에너지를 공기의 운동에너지로 전환하는 장치로 내부손실을 최소화하고 공력을 최대화할 수 있는 구조로 케이싱, 임펠러(날개) 형상을 개선한 송풍기다.
고효율모터를 내장한 송풍기이며 가변속 제어시스템형 송풍기시스템을 적용할 경우 약 10% 에너지를 절감하며 토출량 변동이 많은 플랜트에서는 20% 이상 절감효과를 내기도 한다.
누리텔, 캠퍼스MG EMS사례 발표
백준선 누리텔레콤 부장은 ‘캠퍼스 마이크로그리드 구축을 중심으로 한 MG-EMS 사례’를 발표했다.
해당 현장은 열·전기 복합그리드를 구성하며 커뮤니티형 열·전기 공유설비와 밸런싱 설비구축이 필요했으며 통합운영 알고리즘과 플랫폼을 개발해 EMS를 구현해야 했다.
그리드설비는 △태양광 △EMS △연료전지 △축열조 △열교환기 △ESS △CHP △V2G △AMI 등으로 구성됐다. CHP, 축열조 등을 활용해 열을, PV, ESS 등을 활용해 전기를 공급하고 저장하는 설비를 구축했다.
EMS 운영시스템은 수집대상 데이터와 제어처리대상 설비특성을 반영해 PMS(Power Management System) 및 EMS 개별서버를 구성했다. 수요PMS는 에너지정보 수집을, 생산PMS는 에너지생산설비의 생산량계측과 제어를, 환경PMS는 실내환경·기상정보 등 정보기반의 공조·조명설비 제어를 담당한다.
EMS 운영을 통해 캠퍼스 마이크로그리드설비에 대한 정보를 확인하고 운전에 대한 이력을 통해 설비를 분석할 수 있다. 또한 CHP·ESS 등 제어가 필요한 장비는 즉각적인 제어를 통해 사용자가 편리하게 에너지를 관리할 수 있으며 취합된 정보분석을 통해 보다 효율적으로 계획하고 운영할 수 있다.
SK가스, AI EMS솔루션 개발
김근호 SK가스 과장은 ‘AI기반 에너지효율화서비스’ 발표에서 AI EMS솔루션인 ‘Eco Energy Analytics(EEA)’를 소개했다. EEA는 공장의 모든 데이터에 연결되며 데이터분석을 통해 에너지절감 가능성을 스스로 발굴하고 제안한다. 이를 바탕으로 절감조치를 시행하면 에너지소비량 및 비용절감이 가능하다.
먼저 데이터수집장치를 설치해 공장의 에너지관리현황을 시각화한다. 이후 에너지 현황분석을 통해 절감목표를 설정하고 AI모델을 생성하게 된다. AI는 공정의 최적화 수치를 실시간으로 제안하며 실제로 에너지최적화 운영이 되고 있는지 확인한다. 최적화 운영에 따른 에너지절감금액도 실시간으로 산출해 제시한다.
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