초록 ▼

□ 연구개요
본 과제에서는 분산화 된 지역적인 스마트에너지커뮤니티를 위한 에너지시스템 최적운영방안에 대한 연구를 수행한다. 스마트에너지커뮤니티 환경은 에너지시스템의 불확실성을 증대시키게 된다. 본 과제의 기 수행과제인 「시공간 불확실성 분석을 통한 에너지 시스템 최적운영방안」에서는 기존 에너지시스템에서 발생하는 불확실성에 대한 분석과 이를 극복하기 위한 에너지시스템 최적 및 부최적 운영 방안에 대한 연구가 수행되었다. 따라서 본 과제에서는 우선 기 수행과제의 연구 내용을 스마트에너지커뮤니티 환경의 에너지시스템 불확실성 분석 모

□ 연구개요
본 과제에서는 분산화 된 지역적인 스마트에너지커뮤니티를 위한 에너지시스템 최적운영방안에 대한 연구를 수행한다. 스마트에너지커뮤니티 환경은 에너지시스템의 불확실성을 증대시키게 된다. 본 과제의 기 수행과제인 「시공간 불확실성 분석을 통한 에너지 시스템 최적운영방안」에서는 기존 에너지시스템에서 발생하는 불확실성에 대한 분석과 이를 극복하기 위한 에너지시스템 최적 및 부최적 운영 방안에 대한 연구가 수행되었다. 따라서 본 과제에서는 우선 기 수행과제의 연구 내용을 스마트에너지커뮤니티 환경의 에너지시스템 불확실성 분석 모델로 확장하고, 이를 기반으로 분산화 된 지역적 운영이 요구되는 에너지시스템 최적운영 방안에 대한 연구를 진행한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 과제에서는 에너지 공유 시스템을 중심으로 연구를 진행한다. 스마트에너지커뮤니티 환경에서는 지역적 운영이라는 특징으로 인하여 공유 태양광(community solar), 공유 에너지저장장치(shared energy storage system) 등 에너지 공유 시스템이 고려된다. 에너지 공유 시스템은 기 수행과제 연구결과에서 보는 것처럼 시스템 측면에서 개별 분산 자원보다 불확실성의 관리가 편리하며, 대규모 발전 자원보다 분산화에 따른 효율 증대를 기대할 수 있다. 또한 사용자 측면에서는 개별 자원에 비하여 규모의 경제를 이룰 수 있으며 이에 따른 가격적인 이득을 기대할 수 있다.
본 과제는 3년으로 진행되며, 최종연구목표인 「스마트에너지커뮤니티를 위한 에너지 공유 시스템 최적운영방안」개발을 달성하기 위하여, 각 차년도 연구목표는 ①에너지 공유 시스템 모델링 및 불확실성 분석, ②에너지 공유 시스템 최적운영방안 개발, ③에너지 공유 시스템 통합운영방안 개발의 순차적 형태로 구성되었다. 각각의 연구 목표에 대해서는 연구책임자가 제1저자로써 총 7편의 SCI(E) 논문으로 출판하였다. 1.25억/2.5년 연구비 및 연구기간에 대하여 논문 편수와 논문지의 IF 등을 고려하면 질적으로 우수한 연구 성과를 달성하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
스마트에너지커뮤니티는 다양한 사회적 문제 해결을 위한 스마트시티와 기후 변화 등에 따른 에너지 신산업 기술들을 수용할 수 있는 중요한 플랫폼 기술이다. 특히 에너지 공유 시스템은 지역화, 분산화로 나타나는 스마트에너지커뮤니티의 특징을 반영하여 효율적으로 운영하기 위한 핵심 기술이다. 이러한 연장선상에서 본 과제를 통하여 달성할 연구 결과는 다음과 같은 기술적, 경제/사회적 중요성을 갖는다.
기술적으로 에너지 공유 시스템 운영을 위한 분산화된 운영 방안 및 에너지 공정 분배 등을 고려한 운영 방안은 에너지시스템의 분산화를 위한 시스템 운영 지침을 마련하여 준다. 더불어 시스템 모델링과 수학적 분석을 통하여 연구는 본 연구책임자 수행한 에너지 효율적 시스템 운영을 위한 Industry 4.0 기술, Green IT 구현을 위한 에너지 효율적 이종 데이터 네트워크 설계 기술 등에 접목하여 향후 관련 연구분야 뿐 아니라 다양한 분야에서 활용이 가능하다.
경제적으로도 에너지시스템의 최적운영은 중요한 의미를 갖는다. 우리나라의 경우 제조업 분야의 에너지 비용은 2004년 144억 달러에서 2013년 377억 달러로 81% 증가하였으며, 분야별 온실가스 감축 의무 등에 따라서 산업 분야의 에너지 비용은 지속적으로 증가하고 있다. 국제에너지기구의 연구결과에 따르면 에너지 효율화를 통하여 7-40%의 에너지 소비 개선을 이룰 수 있다. 이를 적용하면 제조업 분야에 한정하더라도 최소 매년 26억 달러의 에너지 비용 감소가 가능하다. 따라서 본 과제의 연구 결과물인 스마트에너지커뮤니티를 위한 에너지 공유 시스템 운영방안은 인간 생활에 있어 필수적인 에너지 비용 감소와 사회적 편익의 증대를 통하여 국민 삶의 질 향상에 직접적인 영향을 미친다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 자체점검표 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 30