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에너지 거장과 탄소 중립을 위한 DNA(데이터, 네트워크, 인공지능) 중심 에너지ICT 기술 개발 현황
Energy Maestro and Development Status of the DNA-oriented Energy-ICT Technology for Carbon Neutrality 원문보기

전자통신동향분석 = Electronics and telecommunications trends, v.36 no.1, 2021년, pp.109 - 119  

박완기 (에너지ICT연구실) ,  구태연 (에너지ICT연구실) ,  이일우 (에너지.환경ICT연구단)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The Korean government recently announced a plan of the Carbon Neutral policy in addition to the Green New Deal of the Korean New Deal and the Renewable Energy 3020. The energy sector is entering the era of major transformation involving the expansion of decarbonization, decentralization, and digital...

주제어

#에너지 전환   #재생에너지   #공유와 거래   #빅데이터   #인공지능  

표/그림 (12)

AI 본문요약
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문제 정의

  • D.N.A 기술의 디지털 에너지 분야별 대표적 활용 사례에 대해 살펴본다.
  • 그림 10과 같이 공정 복잡도 수준별(배포/기본/ 고급/전문/연계/클라우드형) 개방·확장형 범용 FEMS(Factory Energy Management System) 플랫폼 기술을 개발하여 탄소 중립 정책 추진을 위한 FEMS 기술확산 및 보급에 기여하고자 한다. 별도의 FEMS 마켓 플레이스 비즈니스 플랫폼을 개발 구축하여 기술이 온라인을 통해 배포가 이루어질 수 있도록 추진할 계획이다.
  • 분산자원의 신뢰성 및 변동성 지표를 발굴하여 표준화하고, 그 지표를 기반으로 신재생발전-ESS(Energy Storage Sys- tem)를 최적으로 연계할 수 있는 그림 4의 ‘ECO- GRID’라는 소프트웨어 기술 개발을 통해 태양광발전과 에너지저장장치(ESS)가 최적으로 연계될 수 있는 용량을 산정하는 설계 툴 및 신뢰성 및 변동성 지표를 고려하여 분산자원의 가치를 평가하는 기술을 개발하였다. 더불어, 신뢰성 및 변동성 지표를 기반으로 신재생발전의 계통 수용성 확보를 위한 ESS 운영/제어 기술 확보하였다.
  • 수요와 공급을 정확하게 예측하여 최적화를 도모하여, 에너지 자립화를 실현하자는 것이다. 에너지 거장은 오케스트라의 지휘자처럼, 다양한 에너지자원에 대한 지능적 통합, 예측과 시장연계를 통해 효율적인 에너지산업 생태계를 만들어간다는 의미이다.
  • A 차원 에너지ICT 융합의 시장 및 기술 동향을 살펴보았다. 아울러 이러한 탄소 중립 대응을 위해 그동안 ETRI에서 수행하고 또 진행 중인 선행 R&D 과제에 대한 내용도 함께 살펴보았다.
  • 이 기술에서는 그림 6과 같이 주택 간 에너지 거래·공유를 통해 최적 자원으로 주택단지의 에너지자립을 달성하고, 잉여전력의 주변 건물 공급과 전력중개 시장에 참여하는 플러스에너지 주택단지 설계·운영에 대한 내용이다. 기술개발을 통해 ‘ECO-GRID II’라는 플러스에너지 주택단지 설계기술과 및 주택단지에 대한 운영시스템기술을 개발한다.
  • 이 기술에서는 그림 7과 같이 공동주택 환경에서 공동주택 환경에서의 선택요금제 지원을 위한 Gap-Filler 시스템 기술 개발한다. 사용자의 선택에 따라 누진제, TOU(Time of Use)요금제, CPP (Critical Pweak Price) 요금제 등을 적용할 수 있도록 하고, 소비자 전력정보 확보를 위한 AMI 상호운영성 확보를 위해 표준 프로토콜 기반의 MDMS(Metering Data Management System) 인터페이스 기능을 제공하고, 공동주택 소비자를 대상으로 다양한 에너지 정보 서비스를 제공할 계획이다.
  • 이 기술에서는 주택 태양광 보급 확대에 따라 시간대별로 발생되는 잉여전력을 보다 효율적으로 활용할 수 있는 기술 내용으로서, 태양광 발전을 가진 주택에서 발생하는 잉여전력을 이웃끼리 거래할 수 있도록 하는 거래플랫폼 기술을 개발하고 있다. 잉여전력 거래 정보의 신뢰성 확보를 위하여 그림 5와 같이 블록체인 플랫폼 기술을 개발하여 적용하였고, 거래 매칭률을 높이기 위해 전력 소비 및 발전 예측에 대한 기능도 함께 제공하고 있다.
  • 이 기술은 그림 3과 같이 태양광발전, 에너지저장장치 등 소규모 전력자원의 집합 자원화를 통해, 소규모 분산자원의 중개거래를 통해, 전력시장에 참여시키기 위한 기술이다. 전력중개시장 구조 설계 및 제도 수립에 대한 내용이 포함되어 있고, 중개사업자 운영 플랫폼은 실시간 분산 에너지자원 정보수집관리 및 블록체인 기반의 전력중개 기술 등을 포함하고 있다.
  • 이 기술은 태양광 발전 등 신재생발전의 불안정성으로 인해 계통자원으로서의 수용성 문제를 극복하기 위한 문제해결 기술이다. 분산자원의 신뢰성 및 변동성 지표를 발굴하여 표준화하고, 그 지표를 기반으로 신재생발전-ESS(Energy Storage Sys- tem)를 최적으로 연계할 수 있는 그림 4의 ‘ECO- GRID’라는 소프트웨어 기술 개발을 통해 태양광발전과 에너지저장장치(ESS)가 최적으로 연계될 수 있는 용량을 산정하는 설계 툴 및 신뢰성 및 변동성 지표를 고려하여 분산자원의 가치를 평가하는 기술을 개발하였다.
  • A 기술이 융합되어 운영되는 에너지 분야를 디지털 에너지로 명명할 수 있을 것이다. 이러한 D.N.A 중심의 에너지 ICT 융합분야의 기술 및 시장현황을 살펴보고자 한다.
  • A의 ICT기술이 중심이 되어 에너지 분야를 견인하는 것이 필요하고, ICT 국책연구기관이 핵심 역할과 소명을 다해야 한다. 이에 본 고에서는 에너지 대전환 시대에 따른 에너지 융합 분야의 특성 분석과 D.N.A 차원 에너지ICT 융합의 시장 및 기술 동향을 살펴보았다. 아울러 이러한 탄소 중립 대응을 위해 그동안 ETRI에서 수행하고 또 진행 중인 선행 R&D 과제에 대한 내용도 함께 살펴보았다.
  • 이에 따라 에너지 분야에서의 ICT 기술의 역할을 명시화하고, 그 적용성 강화를 통해 에너지와 ICT 산업이 함께 발전하고, 그 결과로 궁극적으로 국가적으로 지향하는 탄소 중립의 완성을 위한 준비 작업이 필요하다. 이에 본 고에서는 에너지 분야에서의 ETRI의 ICT 융합 추진 및 역할에 대해 살펴보고자 한다.
  • ICT 기술 개발을 진행 중이다. 특히 에너지산업 공공분야의 AI 활용기술을 중심으로 믿을 만한 AI 활용 확산을 견인하고자 R&D를 추진하였다. 몇 가지 주요 개발 과제와 개괄적인 내용을 소개하고자 한다.
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참고문헌 (17)

  1. 산업통상자원부, "재생에너지 3020 이행계획," 2017. 12. 

  2. 기획재정부, "한국판 뉴딜 종합계획," 2020. 7. 

  3. ICT SPOT ISSUE 산업분석, "디지털 에너지 D.N.A 활용 동향과 시사점 - 소비/수요/자급 및 프로슈머 분야를 중심으로-," 제11호, 2020. 9. 25. 

  4. 산업통상자원부, "제3차 에너지기본계획," 2019. 6. 

  5. 산업통상자원부, "에너지효율화 혁신전략," 2019. 8. 

  6. www.digitalistmag.com/digital-economy/2018/05/17/ 

  7. 한국전자통신연구원, "지능정보사회로 가는 길: 기술발전지도 2035," 2020. 6. 

  8. 한국전자통신연구원, "태양광 보급확대를 위한 국내 태양광발전시스템 빅데이터 기반의 유지관리비용 저감기술 개발," KETEP 과제 수행계획서, 2017. 10. 

  9. 한국전자통신연구원, "소규모 분산자원 중개시장서비스 상용화 기술 개발 및 실증," KETEP 과제 수행계획서, 2018. 10. 

  10. 한국전자통신연구원, "신재생 비율 및 그리드 특성에 따른 그리드 안정화 기술용 ESS 최적연계 기술 개발 및 실증," KETEP 과제수행계획서, 2017. 5. 

  11. 한국전자통신연구원, "주택 대상 잉여전력 거래 및 공유 서비스 플랫폼 개발," KETEP 과제 수행계획서, 2019. 5. 

  12. 한국전자통신연구원, "전력중개거래 기반 플러스에너지 주택단지 설계 및 운영 기술," KETEP 과제 수행계획서, 2019. 10. 

  13. 한국스마트그리드사업단, "선택요금제 기반 전력서비스 확대를 위한 상호운용성 확보 AMI 개발," KETEP 과제 수행계획서, 2019. 5. 

  14. 한국전자통신연구원, "친환경에너지 공급자원 제어시스템 개발," KETEP 과제 수행계획서, 2019. 5. 

  15. 한국전자통신연구원, "스마트시티 에너지 소비 운영 관리를 위한 제어 시스템 개발," KETEP 과제 수행계획서, 2019. 5. 

  16. 한국전자통신연구원, "커뮤니티에너지공급(CES) 시설 기반 분산자원 활용 마이크로그리드 BM 개발 및 실증," KETEP 과제수행계획서, 2016. 5. 

  17. 한국전자통신연구원, "공장 에너지과니 시스템(FEMS) 보급형 표준 플랫폼 개발 및 실증," KETEP 과제 수행계획서, 2020. 5. 

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