한국전자기술연구원은 대한민국 기업이 필요로 하는 독자적인 핵심기술 개발을 통해 해외에 의존해온 전자부품 국산화는 물론 신기술 개발을 촉진하고 중소·벤처기업이 경쟁력을 갖출 수 있도록 지원하기 위해 설립된 전문생산기술연구기관이다. 이번 R&D에 참여하는 에너지변환연구센터는 지능형 저압 직류배전기술 및 ICT-Grid시스템 개발 및 운영기술 관련 다수의 특허 및 R&D 실적을 보유하고 있으며 개발 DC 전기전자기기의 인증과 성능평가를 위한 시험, 인증 설비를 갖추고 있다. 

전자기술연구원의 관계자는 “재생에너지 3020 정책에 따라 발전사업자들의 재생에너지 공급 의무화 제도(RPS)가 강화되면서 재생에너지 저장수요가 확대되고 안정적인 운영을 위해 단기가 아닌 중장기 대응방안이 필요하며 열에너지와 전기에너지 커플링이 하나의 대안으로 떠오르고 있다”라며 “기존 TES는 건물 냉난방공조로 야기된 피크전력을 감소시키는 전력부하 평준화에는 효과적이나 VRE로 인한 출력제어 대응 기능은 부족한 상황이나 TES기능과 성능 확대를 위한 기술개발이 필요한 실정이며 이번 과제를 통해 기술경쟁력 확보와 정부의 분산에너지 활성화에도 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

수요관리 알고리즘 개발

전자기술연구원은 이번 R&D에서 열-전기 수요관리기술을 개발한다. 구체적으로는 TES·B_ESS, 재생에너지설비, P2H 등 열-전기 연계 방안을 연구하며 수요관리 알고리즘 개발을 위한 국내 시간대 및 계절별 열-전기 사용 패턴 분석해 수요관리 알고리즘을 개발한다. 또한 열-전기 통합을 위한 TES·B_ESS 가용용량 평가와 통합운전기술과 수요관리 플랫폼 아키텍처 설계 및 연계, 실증을 수행한다. 

연차별로 △1차년도: TES·B_ESS, 재생에너지 설비, P2H 등 열-전기 연계 방안 분석 및 수요관리 플랫폼 설계 △2차년도: 열-전기 통합 수요관리기술 및 TES·B_ESS 가용용량 평가 기술 개발 △3차년도: 열-전기 통합 수요관리 기술과 수요관리 플랫폼 연계 및 P2H로의 확장을 위한 연계 방안 도출 △4차년도: 수요관리 알고리즘 현장 실증과 운영성과 검증 등을 진행한다.

전자기술연구원의 관계자는 “열과 전기는 다른 특성을 가진 에너지이며 수요관리에서 전기그리드는 공급측으로, 열그리드는 수요측으로 모델링돼 활용할 수 있다”라며 “특히 최근 문제가 되는 잉여전력문제를 열그리드의 TES, 히트펌프 등을 활용해 수요관리를 수행할 수 있기 때문에 최근 관심분야인 P2H기술로 확장이 예상되며 이를 통해 국가 에너지 문제 해소에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다

이어 “열‧전기 네트워크 및 TES·B_ESS 연계 EMS 구축을 통해 국내 관련 산업 경쟁력 확보가 가능할 것”이라며 “특히 열에너지와 전기에너지를 통합 관리할 수 있는 플랫폼 개발은 재생에너지 문제를 완화할 수 있을 것으로 기대되는 기술로 국가 전체 에너지시스템의 효율성을 높이고 에너지안보를 강화하는 데 중요한 역할을 할 수 있도록 사업을 충실히 완수할 것”이라고 강조했다.