ESCO 전문녹색기술녹색기업인증 마케팅팀이승윤팀장
1. 에너지관리의필요성
국내전력소비현황 ( 조사기간 : 2000~2012 년 ) 전력소비약 93% 증가 총에너지소비약 38% 증가 전력소비연평균 5.3% 증가 (cf. OECD 평균 1.0% 증가 ) 자료출처 : 산업통상자원부 ICT 기반에너지수요관리방안발표
전력공급부족분을발전설비추가건설로해결하는공급위주정책으로는시간과비용, 사회적합의측면에서당장전력난을극복하는데무리가따른다고판단 전체에너지사용량감소 에너지저감, 피크억제효과 수요관리직접수행기관 ( 에너지원별분류 ) ㆍ에너지관리공단ㆍ한국가스공사 ㆍ한국전력공사ㆍ한국지역난방공사
에너지통합관리 Device & System
에너지사용현황및실시간요금확인 에너지사용량예측, 경고와주의를위한 Massage 전송 전력설비통합원격관제 전기, 수도, 가스사용량측정및요금정산 최대전력량및전력소비패턴가변목표량에의한최적제어 에너지사용효율을극대화하여사용요금절감 실시간변화하는목표량제어로에너지소비패턴변화유도
최대전력관리장치 부하감지 유무선인터넷환경기반 UI DISPLAY 수요감축 원격관제 에너지사용감지 / 보고 시행명령 사용분석 A/S 대응 사용량정보수집시스템상태보고 실시간모니터링 에너지부하체계 관제센터 사용자웹 UI
iemu : 전력설비의최대전력을관리하기위해절감하고자하는목표전력량설정만으로설비의운전을원활히하여에너지소비효율을극대화하고사용요금을절감 스마트플러그 : 2.2kW 이하전기제품을연결하여원격모니터링및제어가능, 서버에의한제어, 센서연동에의한제어, 리모컨으로제어, IEEE 802.15.4 를이용한무선통신지원, 전기제품의소모전류측정기능, 대기전력차단기능 DCU : 냉난방기, 전열기기, 용해로, 작업로, 보온로, 공장동조명, 사무동조명, 폐수처리설비등각각의서비스영역에서 Local 단말영역으로부터의 DB 및원격통제시스템으로부터의명령을처리하는장치 스마트리모콘 : 스마트플러그, 스마트제어기, 스마트스위치등록및제어, 등록된디바이스상태확인, IEEE 802.15.4 를이용한무선통신지원 코디네이터 : 디바이스상태수집및제어기능, IEEE 802.3.15.4 를이용한무선통신지원, Ethernet 방식으로네트워크연결 스마트컨트롤러 : 3.5kW 이하의전기제품에설치하여원격모니터링및제어가능, 서버에의한제어, 센서연동에의한제어, 리모컨으로제어, IEEE 802.15.4 를이용한무선통신지원, 전기제품의소모전류측정기능 (Current Transformer 방식 )
iems(intelligent Energy Management System) 는지능형에너지관리시스템로최적의에너지사용을위한에너지통합관리시스템과사용패턴에따른정보분석솔루션 에너지통합관리시스템 정보분석솔루션 사용자웹 UI iems 관제센터 Comparative advantages of iems 에너지통합관리장치상태실시간감시및대처 ( 원격 A/S) 서버수집된사용량데이터실시간분석 전문인력원격모니터링으로최적의에너지사용가이드제시 고객기준수요에따른수요감축량산정 사용자웹 UI - iems 사용자편의성극대화 UI 환경제공 ( 원격절감모니터링및관리가능 ) 관제센터를통한빠른 A/S 대응 월간에너지사용보고서 ( 주기적에너지진단보고서제공 ) 실시간에너지 Alert 솔루션제공 ( 비정상적에너지사용알림서비스 )
http://iems.escokh.com URL 입력 iems 서버접속 iems 사용자모니터링및제어화면
사용자편의지향적 UI 설계 인터넷기반모든 UI 모니터링및제어가능 ADR 원격제어시장에참여하여에너지절감에따른인센티브혜택과효과적전력제어에따른불필요한에너지절감 관제센터의모니터링, 제어등전문인력관리 편리한 A/S 시스템이상시원격제어및문제해결 손쉬운웹기반 UI 로비전문가도쉽게에너지관리및모니터링, 제어용이하며, 전문인력상시감시에따른사후관리툴마련 주기적에너지사용및진단보고서제공 비정상적에너지사용감지시 SMS 전송 $ \ 지속적 A/S 로사후유지보수비용에따른추가비용절감주기적에너지진단으로에너지낭비최소화 ( 전기요금절감 )
[ 동국대학교경주캠퍼스 ]
도입시스템 iemu 연계 에너지 Peak 제어 주요내용 전력사용량을실시간으로측정하여최대계약전력을초과하지않도록부하우선순위에따른제어와사용자의전력사용패턴분석에의한가변목표량제어로최대수요전력을자동감시통제하고, 중앙모니터링을통해시스템의운전상황을모니터링하고기기의운전일정관리, 실내의온습도관리등을실시 ㆍ기기별에너지관제 ㆍ Zone Energy Monitoring( 구역별에너지관제 ) 을통해빌딩내소비되는에너지상세정보취합과 동작상태의모니터링연동서비스, 빌딩내수요자원발굴과세부수요자원에대한관제필요 iems 연계 중앙집중 원격통합관제 ㆍ Load Shifting 에의해고객군 ( 용량, 종류별 ) 최적요금제적용및사용유도ㆍ고객대상실시간에너지절감컨설팅제공ㆍ빌딩에너지수요예측정보및스케쥴단위별빌딩운영컨설팅정보제공 (1일전에너지수요예측정보, 과수요예상장비및운영컨설팅, Daily Top 10 에너지컨설팅 리포트, 실시간요금정보및절감방안제공 ) ㆍ Event 단위 Alarm/Alert 를지정된사용자및관리자에게알림 (SMS, E-Mail) ㆍ에너지관리시스템을통해사용부하의빈도분포등을모니터링. 에너지절약효과를분석함
2010 년 9 월 1 일 2011 년 9 월 15 일 2010 년도동국대학교경주캠퍼스최대전력
방법 세부절감 process 설명 목표전력설정 에너지통합관리장치 (DC) 에계절별, 시간및공휴일목표전력설정 - 목표전력초과에의한부하제어방법설정 ( 순차제어, 우선순위제어, 복합제어및차등제어 ) 수요전력량계측 냉난방기통합관리 에너지절감 전력량계로부터 Pulse signal 을받아계기변수를적용전력량으로환산하여현재부하량, 진행및예측부하량계측 냉난방기통합관리장치 (AM-30000) 운영 - 2 개사업장 ( 각 13 개건물 ) 의사용환경에맞게, A~H 그룹으로선정하여냉난방기 통합관리 - 목표전력초과시, 에너지통합관리장치와냉난방기통합관리장치에의해설정 그룹을사용자임의설정간격으로차단 - 목표전력복귀시, 에너지통합관리장치와냉난방기통합관리장치에의해설정 그룹을사용자임의설정간격으로복귀 목표전력설정에의한냉난방기제어로전기요금절약 최대전력관리에의한부하제어로에너지절감
구분 시험항목 개선전 (TOE) 개선후 (TOE) 절감량 (TOE) 절감율 % 예상절감액 ( 천원 ) 최대전력관리 Peak 사용량제어 725 682 43 2.85 63,517 에너지통합관리장치 가변및패턴제어 178 167 11 0.7 4,409 재실운용조명 & 냉난방기제어 623 586 37 2.45 12,853 절감량 (kwh) 절감율 (%) 연간에너지사용량 (TOE, 0.215) 연간탄소배출량 (TCO2, 0.4653) 절감금액 ( 단위 : 백만원 ) 초기투자비 ( 단위 : 백만원 ) 회수기간 ( 연 ) 1,412,467 15.19 303.68 657.22 87 197 2.25
전력설비의전력사용량실시간모니터링및전력사용량효율적관리 용해로, 작업로, 보온로의작업대기시간최소화및공정최적제어 회수폐열을이용한폐수농축및 PROCESS 중앙관제 생산계획및통합관제에의한전력사용량최적화 (PERT/CPM 개념도입 ) LED 등, 무전극램프도입, 주변밝기를고려한조도제어및스마트스위치에의한조명중앙제어 에너지통합관리시스템으로고객의전력사용량을실시간모니터링하여최대전력 (Peak) 을관리 하고, 전기에너지를효율적으로운용 에너지통합관리시스템과 IT 기능을연계한스마트폰또는스마트패드를이용한상시모니터링
구분 As is To be 최대전력관리장치 계약전력 3,200 kw 대비 2010 년 12 월 1,999 kw, 2011 년은 4 월 2,081 kw, 2012 년은 12 월 2.175 kw 로 68% 수준이며, 비교적높은 Peak 를나타내고있음 용해로를제외한거의모든부문에전력을사용하고있으며특히보온로의전력소모량이많아서높은 Peak 를나타냄 실시간에따른최대수요전력에대한정보가부족하여한전 i-smart 자료를활용하고있어서관리자의업무과다및정확한관리가어려움 1 회의높은 Peak 발생으로인하여 1 년간기본요금에반영되어기본요금이높아져비교적비싼전력요금을납부하고있음. 체계적이고합리적인 Peak 관리를위하여최대수요관리장치설치 전력사용량을실시간 Monitoring 하면서 Peak 를관리함으로써합리적인 Peak 관리가능 사전에제어가능부하를설정하여순환, 우선, 차등, 패턴등의제어방법으로제어함으로써생산설비의가동에는최소영향을미치도록제어 Peak 를관리함으로써전기요금절감효과를얻을수있으며이로인한비용절감으로재품의생산원가절감으로가격경쟁력확보에일조함 Peak 를절감함으로써국가적으로어려움을당하고있는국가적인전력난해소에일조함
구분 As is To be 조명 공장동의경우조명기구가광효율이낮은메탈할라이드등을사용하고있음 조명기구의오랜사용으로인하여효율이저하되어작업장의조도가낮음 오랜사용으로노후화되어서유지관리에과다한인건비및자재비가지출됨 조명등기구의스위치가집중되어조명등기구의점등및소등이어려운실정임 조명등스위치가 Line 별로구분되어있지않아서일부필요에도전체를점등하는불합리한실정임 휴게실, 탈의실, 화장실등사용시간이제한되거나연속적이지않은곳의조명은사용자가없는경우에도계속점등되고있어서전력의낭비를초래함 휴게실이나탈의실의경우에는전등외에도냉난방기기가관리되지않아서사용자가없는경우에도연속으로가동되고있어서전력의낭비가있음 공장동의메탈할라이드등을광효율이높고수명이긴무전극등기구로교체 조명등기구의스위치를스마트스위치를채택하여중앙집중 Monitoring 이가능하게하며원격으로 On/Off 가가능하게함 등기구의스위치를 Line 별로구분하여필요한부위에만점등이가능하게함 휴게실, 탈의실등의장소에는인체감지장치인재실감지장치를설치하여재실자가없을경우전등및냉난방기기를 Off 시킴 화장실의경우에는인체감지 Counter Type 센서를설치하여화장실에아무도없을경우에는전등및각종전기기기를 Off 시킴 사무공간은 LED 등기구로교체하고 Smart Switch 를채택하여 Schedule 제어및원격제어, 조도센서에의한제어를가능하게함
구분 As is To be 용해로에서의용해작업을주조공정의잔여용탕량을감안하여용해로의용해시작시간을지정함. 용해로및보온로 용해작업이주조공정의용탕소진시간과관계없이이루어져서용해된용탕의보관및보온에과다한연료가소비됨 용해로작업시주조공정의작업진행사항및잔여용탕량에관계없이용탕을생산하여주조공정의보온로가비게되면출탕하게됨 용해로에서출탕이완전히되기전에는보온을위한에너지를소모하게됨 출탕작업이너무일찍이루어져서보온로에서대기시간이길어지고이로인하여용탕의온도를유지하기위하여과다한전력이소모되고있음 PERT/CPM 의개념을도입하여용해로의용해작업시작시간을지정하여작업지시를하고작업자는이작업지시에따라서용해작업을수행함 각공정별소요시간산정, PERT/CPM 에의한 LST( 최대한늦은시작시간 ) 를설정하여전공정의작업시작시간을산출하고이에따라작업지시 보온로의경우현재사용중인용탕의소진시간을예측하여출탕시간을지정함 보온로의작업현황파악위해용탕온도, 제품생산량등을 Monitoring 하여용탕소진시간을예측함 작업상황파악및출탕작업지시, 용해로작업지시등을 Main Server 에서수행하고출탕작업및용해로작업자는 PDA 단말기로작업지시를하달받고그지시에따라작업수행
구분 As is To be 폐유처리 현재가공용공작기계에사용하는절삭유는회수하여 Filter 한후 PUMP 로재공급하여순환사용 절삭유는수분이 95% 이상이며여기에수용성절삭유가약 5% 첨가되어있음 Filtering 과정에서배출되는절삭가공 Chip 을모아서외부에판매하고있음 가공 Chip 을모아두는집하장에서 Chip 에혼입되어있던절삭유가침출되어하부에모이게되면이폐절삭유를수거하여외부위탁처리하고있음 폐절삭유의위탁처리량이 2012 년의경우 235 TON 정도이어서위탁처리비용이과다하게지출 위탁처리되는폐수를공정중에서발생되는폐열을이용하여증발농축시켜서폐수량을감소시켜처리비용절감 공정중용해로및보온로의배기 DUCT 에열교환기를설치하고온수를순환시켜서온수를생산 증발을용이하게하기위하여내부의압력을대기압이하로하는진공증발농축공볍을적용 절삭폐유의농축은함유된수분을증발시켜서잔여량이 25% 정도되도록함. DCS( 분산제어 ), 자기진단, 상태감시, Alarm/Alert 발생으로원격지관리자에게방송, 연동제어, 운전및제어이력등 History 보관, 측정값표시등의중앙관제를실시하여실시간 MONITERING Schedule 운전및무인운전시스템도입
절감량 절감액 구분 항목 전기절감 연료 에너지절감액 기타절감액 합계 사용량 (kwh) 최대수요 (kw) LPG (kg) 천원 / 년천원 / 년천원 / 년 전기최대수요전력관리 124 12,386 12,386 전기조명제어및고효율조명채택 507,175 51,553 22,646 74,199 전기보온로대기시간단축 876,480 89,077 89,077 연료용해로대기시간단축 14,465 27,776 27,776 기타폐열이용폐유농축 17,625 17,625
ESCO 전문녹색기술녹색기업인증