초록 ▼

동 제로에너지 타운 조성운영 사업'은 2001년 1월 1일에 착수되어 5개년에 걸쳐 총 9,193백만원의 예산을 투입하여 우리나라의 지역특성에 적합한 환경 친화적인 신 재생에너지를 활용하여 특정지역에서 소비되는 에너지를 공급함과 동시에 기존의 에너지 공급체계와 치역간 상호연계(network)체제를 구축하여 특정 지역의 에너지 자급율을 100%로 하는 제로에너지 타운을 조성하고 이를 실증시험, 시범, 운영, 전시하는 것을 목표로 하고 있다.
이와 같은 제로에너지 타운의 조성과 운영은 다양한 신 재생에너지원의 공급, 연계활용, 정

동 제로에너지 타운 조성운영 사업'은 2001년 1월 1일에 착수되어 5개년에 걸쳐 총 9,193백만원의 예산을 투입하여 우리나라의 지역특성에 적합한 환경 친화적인 신 재생에너지를 활용하여 특정지역에서 소비되는 에너지를 공급함과 동시에 기존의 에너지 공급체계와 치역간 상호연계(network)체제를 구축하여 특정 지역의 에너지 자급율을 100%로 하는 제로에너지 타운을 조성하고 이를 실증시험, 시범, 운영, 전시하는 것을 목표로 하고 있다.
이와 같은 제로에너지 타운의 조성과 운영은 다양한 신 재생에너지원의 공급, 연계활용, 정보화 기술을 활용한 통합적 제어 등의 기술을 확보하게 함으로써 향후 차세대형 청정 신 재생에너지 공급 시스템 기술의 확보를 위하여 매우 중요한 사업이라 하지 않을 수 없다.
당 에너지기술연구원은 당원 구내 태양동산 및 인근부지에 태양광발전, 풍력발전, 태양열 난방 및 급탕 등 기 개발된 대체에너지 시스템과 전해수소 생산, 저장 및 연료전지 발전을 통한 전력저장 시스템을 주축으로 통합된 에너지 공급체계를 구축하고 이를 기존의 전력계통과 인근 건물 냉난방 계통과 연계하여 실증시험을 실시하며 컴포넨트별 요소기술과 함께 통합적 제어, 정보화 등을 통한 시스템 기술을 확보하고자 하였다.
동 제로에너지 타운은 대체에너지 적용 시범화 건물(부하제공 및 모니터링 시험, 전시목적), 성능관리동(태양전지, 온수기, 축열, 축전 설비의 성능시험 관리), 제로에너지 하우스 (에너지 자립형 단독주택)으로 구성되며 태양열 온수기, 태양전지, 연료전지, 풍력발전기 및 여타 축열 축전 설비를 갖추었다.
동 시설은 미래 대체에너지 시스템의 현장 적용 모델이 될 것이며 그 기술의 타당성과 경제성을 실증, 시범하게 될 것이며 전체시스템은 물론 각종 관련 요소설비의 성능평가, 성능향상 및 최적화 연구개발의 터전이 될 것이다.

Abstract ▼

I. Objectives and Significance
The 'Zero-Energy Town(ZET) Construction and Monitoring' Project launched in January 2001 with 9,193 million won fund from Korean government will be continued for 5 years to construct and test the possibility and feasibility of 100% energy supply with an appropriate

I. Objectives and Significance
The 'Zero-Energy Town(ZET) Construction and Monitoring' Project launched in January 2001 with 9,193 million won fund from Korean government will be continued for 5 years to construct and test the possibility and feasibility of 100% energy supply with an appropriate mix of new and renewable source of energy(NRSE) to a specified model district. The simulated town energy system will surely be connected with utility grid and possibly interconnected with heating and cooling system of adjacent buildings in the Institute. The planning, construction and monitoring test of ZET Is necessary and important to test and verify various NRSE components, grid connection technologies, and the integrated management of the system using information technology.
II. Contents and Scope of Project
ZET site will be located at the southern hill (Sunny Hill) of Institute. And the energy supply system, all provided with new and renewable energy, is to be consisted of PV (mostly BIPV), wind turbine (30 - 100kw), PEM Fuel cell(5kW) grid connected and solar collectors. The model load including solar house(48 Pyung), solar building of domestic and office use(463 Pyung) will be met by using above mentioned, and be tested, monitored and displayed as an integrated ZET system.
III. Result and Recomendations
The ZET is actually completed the Building and Renewable Energy Supply System construction and installation at the end of 3rd year. In 2005 the ZeSH(Zero energy Solar House), PV and Solar thermal system was monitored and tested. The 100 kW wind turbine was also tasted this year after 2 years of development. In addition, the electricity storage system with hydrogen generator and fuel cell combined will also be adopted for emergency use in the ZET in the year 2005. The ZET will show a next generation community energy supply system with NRSE and will be served as a tool for the development of related technologies.

목차 Contents

• 제 1 장 서론 ... 20
• 제 1 절 사업의 개요 ... 20
• 1. 제로 에너지 타운의 정의와 필요성 ... 20
• 2. 제로 에너지 타운 조성 ... 21
• 3. 사업의 당면과제 및 애로기술 ... 23
• 제 2 절 국내.외 제로 에너지 타운 관련 기술의 현황 ... 23
• 1. 국내의 경우 ... 24
• 2. 국외의 경우 ... 24
• 제 3 절 사업의 목표와 내용 ... 37
• 1. 사업의 최종 목표 ... 37
• 2. 연차별 사업목표 및 내용 ... 38
• 3. 추진전략 및 방법 ... 41
• 4. 연구개발 추진체계 ... 45
• 5. 기대성과 ... 46
• 제 2 장 제로에너지 타운 Master Plan ... 48
• 제 1 절 부지의 기상/풍력자원 및 입지여건 분석 ... 48
• 1. 기상자원 잠재량 분석 ... 48
• 2. 풍력자원 잠재량 분석 ... 67
• 제 2 절 제로에너지 타운 Master Plan ... 73
• 1. 사업부지 현황 및 개요 ... 73
• 2. 기존 시험.연구 시설물 철거 및 이전 ... 74
• 3. 제로에너지 타운 시범빌딩, 성능관리동 설계 설명 및 건축 개요 ... 79
• 4. 제로에너지 타운 ZEDT 설계도 ... 84
• 5. 제로에너지타운 대체에너지설비 및 기타 구조물설치 계획안 ... 89
• 제 3 장 제로에너지 타운 시공현황 ... 91
• 제 1 절 제로에너지 타운 구성 및 시공경과 ... 91
• 1. 제로에너지 시범타운 구성 및 개요 ... 91
• 2. 건물별 기능 및 요소설비 목록 ... 92
• 3. 제로에너지타운 시공경과 ... 93
• 제 2 절 성능시험동 설비 설치현황 ... 121
• 1. 태양열 솔라 시뮬레이터 ... 121
• 2. 극한시험을 위한 항온 항습 챔버 ... 125
• 3. 태양전지모듈 성능평가 장비 구축 ... 132
• 제 3 절 제로에너지 타운 시범빌딩 및 성능관리동 추진현황 ... 137
• 제 4 장 신.재생에너지 설비의 개발.설치와 시험 ... 138
• 제 1 절 제로에너지 솔라하우스 실증시험 ... 138
• 1. 연구의 내용 ... 138
• 2. ZeSH의 냉난방설비 시스템 개요 ... 138
• 3. 모니터링 시스템 ... 139
• 4. 난방 측정기간의 외기조건 ... 143
• 5. 모니터링 결과 및 분석 ... 144
• 제 2 절 PV시스템 운전 및 모니터링 결과분석 ... 151
• 1. 서론 ... 151
• 2. PV시스템 개요 ... 152
• 3. 모니터링 시스템 설계구축 ... 154
• 4. PV시스템 시뮬레이션 및 결과 ... 159
• 5. PV시스템 모니터링 결과분석 ... 161
• 6. 결론 ... 168
• 제 3 절 풍력발전기 개발, 설치, 성능시험 (KIER 저속형 100 kW) 연구 ... 171
• 1. 풍력발전 시스템 개발 개요 ... 171
• 2. 100 kW 풍력 발전 시스템의 사양 ... 171
• 3. 각 주요 부품에 대한 제작 ... 173
• 4. 풍력발전기 계통연계 및 모니터링 ... 179
• 5. 시운전 및 계통연계 ... 181
• 6. 운전 실적 ... 182
• 7. 향후 추진계획 ... 184
• 제 4 절 수소저장 연료전지 (5kW) 설치, 성능시험 및 실용화 연구 ... 185
• 1. 시스템 개요 ... 185
• 2. 전체 시스템 설계 ... 191
• 3. 수전해 시스템 설치 및 성능 시험 ... 195
• 4. 수소 저장 탱크 설치 및 성능 시험 ... 199
• 5. 연료전지 시스템 설치 및 성능 시험 ... 202
• 제 5 장 제로에너지 타운 통합 모니터링 설비 및 시스템 구축 ... 212
• 제 1 절 제로에너지타운 상황실 개요 ... 212
• 제 2 절 상황실 통합모니터링 시설공사 ... 212
• 제 3 절 통합모니터링 시스템 구축 ... 213
• 1. 시스템구성도 ... 213
• 2. 상세 구성 내역 ... 214
• 제 4 절 건물부하 모니터링 시스템 구축 ... 216
• 1. 시스템구성 개요 ... 216
• 2. 시스템의 구성 ... 216
• 3. 건물 부하측정 시스템 세부 기능 ... 218
• 4. 부하측정 통신 및 감시 S/W 기능 ... 231
• 제 5 절 결론 ... 234
• 참고문헌 ... 235
• 부록 ... 236