보고서 정보
주관연구기관 |
한국에너지기술연구원 Korea Institute of Energy Research |
연구책임자 |
이재용
|
참여연구자 |
김동우
,
김성은
,
김종훈
,
성윤동
,
윤기환
,
이성진
,
탁현우
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2022-12 |
과제시작연도 |
2022 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 |
TRKO202300004912 |
과제고유번호 |
1711173447 |
사업명 |
한국에너지기술연구원연구운영비지원(주요사업비) |
DB 구축일자 |
2023-08-16
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초록
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Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
⦁ 기술적 기대효과
- 타 연구 사례를 통해 단일 미터만 잘 사용해도 전력 4∼12%, 가스 2∼3%, 열 5.5%의 에너지 절감이 가능한 수준임을 확인
- 본 연구와 같이 여러 미터를 복합적으로 사용하는 경우는 연구 사례가 없으며 더 높은 효과 기대 가능
- 세대: 실시간 에너지 복합 사용량 확인에 따른 Synergic DR(Demand Response, 수요반응)을 통해 효율적이고 합리적인 에너지 사용 기여
- 관리자: 세대의 에너지 사용상태 파악을 통해 유지·
Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
⦁ 기술적 기대효과
- 타 연구 사례를 통해 단일 미터만 잘 사용해도 전력 4∼12%, 가스 2∼3%, 열 5.5%의 에너지 절감이 가능한 수준임을 확인
- 본 연구와 같이 여러 미터를 복합적으로 사용하는 경우는 연구 사례가 없으며 더 높은 효과 기대 가능
- 세대: 실시간 에너지 복합 사용량 확인에 따른 Synergic DR(Demand Response, 수요반응)을 통해 효율적이고 합리적인 에너지 사용 기여
- 관리자: 세대의 에너지 사용상태 파악을 통해 유지·보수의 우선순위 파악으로 신속 조치를 통한 민원 최소화 및 고효율 설비 유지 가능
- 과제 관련 특허 분석: 본과제의 핵심인 복합 사용량의 유기적 통합 및 지능형 관리 기술은 극초기 단계로 빠른 연구개발로 원천 특허 확보 가능한 연구주제로 분석
⦁ 경제·산업적 기대효과
- 국내에서 5종 계량기(난방·온수·전력·가스·수도)를 이용하는 세대는 2020년 기준 325만 세대 정도이며, 이중 80만 세대는 에너지 사용량 확인이 월 1회임. 수기검침이 이루어지고 있는 노후 기축단지 대상의 무선 기반 통합에너지 모니터링 시스템 적용 시 높은 효과 기대
- 2018년부터 에너지공급사(한전, 가스공사, 지역난방공사)는 정부의 EERS(에너지효율 향상 의무화제도, 에너지공급자에게 사용자 효율 향상 목표를 부여하는 제도)) 사업을 수행 중이며, 매출의 일정부분 (한전: 전력 판매량의 0.2%)을 에너지공급사는 사용자시설 효율 향상에 의무 투자해야 하므로 적정 기술을 찾는데 적극적이며, 3사 모두 말단 데이터 수집 및 활용 측면에서 스마트미터도 주요 대상으로 준비 중
- 경제성 분석 전문업체의 경제성 평가에 의하면, 2027년 시장 규모는 3종 미터(전력·가스·수도) 공동주택은 600억원/년, 5종 미터(난방·온수·전력·가스·수도) 공동주택은 약 352억원/년 추정
- 미터링 분야의 시장 지배적 사업자인 A사를 기준으로 해당 기술도입에 따른 사업 가치 평가 결과 본 기술의 도입에 따른 사업가치(NPV, Net Present Value, 순 현재가치)는 80억으로 추산되며 시장 점유율 50% 가정 시 IRR (Internal Interest Rate, 내부수익률)은 13% 수준으로 추산되어 기술도입에 따른 효과가 충분히 높은 것으로 파악되었음
⦁ 정책/공공·인프라 측면의 기대효과
- 에너지 미터링 시스템 선진화를 통한 탄소중립정책 수립에 필요한 필수 기초 데이터 확보 가능
- 노후 공동주택 사용자용 미터링 시스템에서는 열·가스 분야의 경우 각종 문제 (에너지 요금 과다/과소 청구, 수기검침에 따른 오부과, 미터 고장 방치로 부과 회피, 미터링 우회로 부정 사용)로 인해 에너지 사용요금에 대한 분쟁이 심화
- 전력의 경우 하절기 누진제 시스템에 따른 요금폭탄과 관련된 불만 요인이 사회문제와 갈등을 만들고 있는 상황으로 실시간 요금 확인을 통한 수요 반응으로 합리적인 소비와 함께 향후 시간별 차등 요금제등의 적용을 위한 인프라 서비스로 활용 가능
- 본 과제에서 개발되는 통합에너지 모니터링 기반 빅데이터 에너지 플랫폼 적용 시 말단 데이터 확보를 통해 공급단부터 수요단에 이르는 다양한 분야에 대한 진보된 서비스로 에너지 측면의 국민 생활 편의 증진과 국가 탄소 배출량 저감을 위한 정확한 정책 설정에 기여 가능
(출처 : 요약문 10p)
Abstract
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Ⅳ. Result and Recommendations
⦁ Technical expectations
- Energy savings of 4 to 12 percent for electricity, 2 to 3 percent for gas, and 5.5 percent for heat can be achieved through the use of a single meter
- No studies have been conducted on the combined use of multiple meters, and even hi
Ⅳ. Result and Recommendations
⦁ Technical expectations
- Energy savings of 4 to 12 percent for electricity, 2 to 3 percent for gas, and 5.5 percent for heat can be achieved through the use of a single meter
- No studies have been conducted on the combined use of multiple meters, and even higher savings can be expected
- Households: Contribute to efficient and rational energy use through Synergic DR(Demand Response) based on real-time energy composite usage
- Building managers: Identify priorities for maintenance and repair by checking the energy usage status of households to minimize complaints and maintain high-efficiency facilities through prompt action
- Patent analysis of the project: The integration and intelligent management technology of complex energy usage, which is the core of this project, is analyzed as a research topic that can secure original patents through rapid research and development at an extremely early stage
⦁ Economic and Industrial Expected Effects
- The number of households using five types of meters (heating, hot water, electricity, gas, and water) in Korea is about 3.25 million as of 2020, of which 800,000 households check their energy usage once a month. High effectiveness is expected when applying a wireless-based integrated energy monitoring system to old infrastructure complexes with manual meter readings
- Since 2018, energy suppliers (KEPCO, Korea Gas Corporation, and Korea District Heating Company) have been implementing the government's EERS (Energy Efficiency Requirement System, a system that assigns user efficiency improvement targets to energy suppliers) project, and since energy suppliers are required to invest a certain portion of their sales (KEPCO: 0.2% of electricity sales) in improving the efficiency of user facilities, they are actively searching for suitable technologies, and all three companies are also preparing smart meters as a major target in terms of collecting and utilizing terminal data
- According to an economic evaluation by a company specializing in economic analysis, the market size in 2027 is estimated to be KRW 60 billion/year for 3-type meters(power, gas, water) and KRW 35.2 billion/year for 5-type meters (heating, hot water, power, gas, water)
- Based on the business value assessment of Company A, the market leader in the metering field, the business value (NPV) of introducing the technology is estimated to be 8 billion won, and the IRR (Internal Interest Rate) is estimated to be 13% assuming a 50% market share, indicating that the effect of introducing the technology is sufficiently high
⦁ Expected effects in terms of policy/public/infrastructure
- Securing essential basic data required for establishing carbon neutrality policy through the advancement of energy metering system
- In the metering system for users of old apartment buildings, disputes over energy bills intensified due to various problems in the heat and gas sector (over/under billing, mis-billing due to manual meter reading, avoiding billing by neglecting meter failure, and illegal use of metering bypass)
- In the case of electricity, complaint factors related to overcharged bill under the summer progressive billing system are creating social problems and conflicts, and can be utilized as an infrastructure service for rational consumption through demand response through real-time bill checking and the application of hourly differential pricing systems in the future
- When applying the big data energy platform based on integrated energy monitoring developed in this project, advanced services for various fields from the supply end to the demand end through the acquisition of terminal data can contribute to improving the convenience of people's lives in terms of energy and setting accurate policies for reducing national carbon emissions.
(source : Summary 19p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제 출 문 ... 3
- 요 약 문 ... 5
- SUMMARY ... 12
- CONTENTS ... 22
- 목차 ... 23
- 그림목차 ... 24
- 표목차 ... 28
- 제 1 장 개 요 ... 29
- 제 1 절 국내·외 에너지 데이터 수집 및 활용 정책 동향 ... 29
- 제 2 절 국내·외 에너지 데이터 수집 및 활용 기술 동향 ... 37
- 제 3 절 디지털화 기반 에너지 빅데이터 활용 ... 54
- 제 4 절 기술적, 경제·산업적 및 공공·인프라 측면의 효과 분석 ... 59
- 제 2 장 복합에너지 스마트미터 ... 72
- 제 1 절 5종 에너지 스마트미터 및 유틸리티 개발 ... 72
- 제 2 절 사이버보안 시스템 구축 ... 85
- 제 3 장 지능형 에너지 빅데이터 플랫폼 ... 87
- 제 1 절 지능형 에너지 빅데이터 플랫폼 개발 ... 87
- 제 2 절 스마트미터 및 플랫폼 제작을 위한 HILS 시스템 구축 ... 93
- 제 3 절 모바일 애플리케이션 개발 ... 102
- 제 4 장 복합에너지 실증단지 구축 및 데이터 수집 ... 105
- 제 1 절 복합에너지 미터링 실증단지 구축 ... 105
- 제 2 절 에너지 미터링 데이터 수집 성능 고도화 및 안정화 ... 107
- 제 5 장 복합에너지 서비스 모델 ... 113
- 제 1 절 복합에너지 기반 ‘서비스 모델 (이상진단, 수요예측, 맞춤서비스)’ 부분 개발 및 검증 ... 113
- 제 6 장 결 론 ... 119
- 제 1 절 연구내용 요약 ... 119
- 제 2 절 향후 기대 효과 ... 123
- 끝페이지 ... 125
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