| 논문명 |
에너지공유에 의한 제로에너지타운의 온실가스 저감 효과 / Analysis of Greenhouse Gas Reduction in a Zero-Energy Town via Energy Sharing |
| 저자명 |
이현화(Hyun-Hwa Lee) ; 강재식(Jae Sik Kang) ; 최경석(Gyeong Seok Choi) ; 전수민(Sumin Jeon) ; 이용준(Yong-Jun Lee) |
| 수록사항 |
설비공학논문집, Vol.32 No.12 (2020-12) |
| 주제어 |
스마트시티; 에너지공유; 에너지 밸런스; 에너지 제어 알고리즘 ; Smart city; Energy sharing; Energy balance; Energy control algorithm |
| 요약1 |
본 연구에서는 건물 성능, 건물 용도와 규모, 신재생에너지 시스템 효율과 같은 물리적 특성에 기반을 둔 에너지소요량과 신재생발전량 예측하여 타운 내 에너지 소비 밸런스를 판단하고, 제로에너지타운 내 신재생에너지의 공유를 통한 소비량 최소화가 가능한 운영 알고리즘과 ESS를 활용한 에너지 생산/공유/저장을 위한 에너지밸런스에 관한 내용을 확인해보고자 하였다. 제로에너지타운의 신재생에너지에 대한 공유 제어방식을 세 가지 방법으로 설정하고 그 결과는 다음과 같다.
(1) 제어알고리즘00은 타운 내 필요한 전력만큼 구매하고 태양광 발전으로 생산된 양을 모두 판매하는 제어방식으로, 대한민국 전기요금 체계를 감안하면 태양광 생산 전력 판매 단가가 전력망에서 구매하는 단가보다 높기 때문에 에너지 비용 측면에서는 가장 유리한 것으로 나타났다.
(2) 제어알고리즘01은 태양광 발전 시점에서 타운 내 필요한 전력은 소비된 후 잉여전력은 전력망에 판매하는 방식이다. 소비시점과 생산시점이 정확하게 일치하지 않기 때문에, 전력망 판매량은 제어알고리즘00과 적용한 경우와 비슷하게 나타났다. 생산된 전력을 타운에서 소비하기 때문에 이산화탄소 발생 저감하는 것으로 나타났다.
(3) 제어알고리즘02는 태양광 발전 시점에서 타운에 필요한 전력은 타운 내에서 소비, 잉여 전력은 에너지 저장설비 ESS에 저장하고, ESS의 용량을 초과하는 전력은 판매하는 방식이다. 전력망에 판매하는 잉여 전력량을 최소화되기 때문에 에너지 비용 판매 측면에서는 불리할 것으로 판단되지만, ESS저장되고 남은 잉여전력이 신재생에너지공급인증서 및 공급인증서가중치 (REC)를 적용할 경우 그 결과에 차이가 있을 수 있다. 제어알고리즘02는 타운 내 수요전력을 생산한 전력으로 대체하기 때문에 다른 두 가지 제어알고리즘보다 이산화탄소를 가장 적게 배출하는 것으로 나타났다.
본 연구의 분석사례를 기초로, 제로에너지타운 내 건물들의 에너지 소요량과 신재생에너지 발생량 차이를 계산한 후, 잉여 전력을 타운 내에서 공유하거나 거래하여 국가전력망에 판매하는 다양한 제어알고리즘을 고려하여 제로에너지타운 내 에너지가 제로화할 수 있을 것으로 판단된다. |
| 요약2 |
The aim of this study was to transform building units into zero-energy buildings in an effort to reduce greenhouse gas emissions. We created a low-carbon green city and provided basic data for the creation of a low-carbon city using various operational algorithms. Based on physical characteristics such as building performance, building use and size, and efficiency of renewable energy system, energy consumption and renewable power generation were used to determine the balance of energy consumption in the town. The content of the operation system that minimizes consumption by sharing renewable energy in the zero-energy town and the balance of the energy system for energy production/ sharing/storing using ESS were analyzed. |
