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에너지수요관리

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xEMS 관리 기술
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

xEMS 관리 기술 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : xEMS 관리 기술은 스마트그리드에 기반을 둔 마이크로그리드, 스마트운송, 스마트공장, 스마트빌딩 등과 같이 효율적으로 에너지를 공급 및 소비하고자 하는 운영환경에 대해 각종 EMS를 이용하여 이를 지원하는 기술. 각 에너지관리시스템은 적용대상에 따라 MGEMS, TEMPS, FEMS, BEMS, HEMS 등으로 지칭되며, 전기, 열 등 다양한 에너지의 공급과 소비가 최적으로 이루어지도록 에너지 및 설비의 운영을 지원

- 범위 : 공급과 소비를 효율적으로 한다는 것은 이에 대한 공급/소비예측이 중요하며, 이런 예측정보에 따라대상을 운영하고 그 운영정보의 분석을 통하여 에너지 효율을 개선하고자 하는 일련의 활동과 기술을 모두 포함

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 시장조사 전문기관에 따르면 글로벌 EMS 시장은 북미를 중심으로 급박하게 성장할 것으로 판단됨. Markets and Markets(2016.8)은 글로벌 EMS 시장 규모가 2016년 324.1억 달러에서 2021년에는 767.5억 달러로 연평균 18.8%씩 성장할 것으로 전망한 반면, Zion Research Analysis(2016.8)는 같은 시기에 2016년 366억 달러에서 2121년 631.6억 달러로 연평균 12.4%씩 성장할 것으로 전망함
[ xEMS 관리 분야의 세계 시장규모 및 전망 ] (단위 : 백만 달러, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
세계시장 31,292 36,600 41,900 47,200 55,200 57,800 12.4
[ xEMS 관리 분야의 국내 시장규모 및 전망 ] (단위 : 억 원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
국내시장 5,408 6,918 8,535 10,543 12,698 14,942 30.4
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • xEMS 관리 기술의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향6)을 살펴보면 연도별로 출원경향이 증가, 감소를 반복하고 있어 지속적으로 xEMS 관리 기술 관련 기술개발 활발
    • 각 국가별로 살펴보면 미국 출원경향은 증가-감소-증가-감소 추세, 한국은 증가-감소-증가-감소 추세, 일본과 유럽은 소폭 상승하는 추세를 유지하는 경향을 보이고 있음
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 미국이 44.7%로 최대 출원국으로 xEMS 관리 기술을 리드하고있는 것으로 나타났으며, 한국이 23.8%, 일본이 21.6%로 비슷한 수준의 출원비중을 보이고 있으며, 유럽은 9.9%의 저조한 출원비중을 나타냄
xEMS 관리 기술 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 LS산전의 출원건수가 가장 높게 나타났으며, 중소기업에서는 벽산파워의 출원건수가 높게 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국전자통신연구원, 한국전기연구원, 한국에너지기술연구원 등 연구소/공공기관의 출원이 다수 나타났으며, 대학은 중앙대학교, 성균관대학교, 고려대학교의 출원이 높은 것으로 분석됨
5. 핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심기술 선정
  • 핵심기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10)을 고려하여 평가

[ xEMS 관리 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
시스템 및 정보 처리 표준화 기술 EMS 운영기능 모듈화 및 플랫폼화 기술 플랫폼 기반의 EMS의 기능구성을 표준화 하고 기본/필수기능, 부가기능(타 운영시스템의 일부기능을 이관), 선택기능(설비특성별로 반영하는 추가기능) 등을 모듈화하여 플랫폼 상에서 기능을 수행하도록 하는 기술
에너지 데이터의 표준 정보화 기술 5종 에너지(전기, 가스, 스팀, 열, 물 등), 설비 및 공정에 대한 물리적 데이터의 단위 및 정밀도에 대한 기준과 함께 통합된 시스템 내에서의 기준을 정하여 xEMS에 적용하는 기술
EMS 기반 에너지경영시스템(ISO50001) 구현 기술 데이터 수집 및 처리 기준 관련 ISO50001의 요건을 반영하여 시스템에 구현함으로써 xEMS에 의한 에너지경영을 지원하도록 하는 기술
에너지 효율 및 설비관리 기술 에너지 사용기기 에너지효율 분석 및관 리 기술 에너지를 사용기기의 효율 관리를 위한 기준(성능에 따른 에너지 표준사용량, 부하 변동에 따른 에너지 사용량, 에너지 효율 관리를 위한 기준 사용량 등)을 설정, 이에 기반한 실제 효율과의 Gap 등을 관리하도록 지원하는 기술
에너지 효율 기반의 설비상태 예측 기술 장‧단기 설비의 가동상황에 따른 효율과 예측되는 설비 이상의 상관관계를 분석하여 설비의 신뢰성 관리가 가능하도록 지원하는 기술
에너지 부하 분석 및 제어 기술 에너지 소비 평준화를 위한 부하 밸런싱 자동학습 기능 유사 또는 상이한 다수의 설비 운영 시 적절한 가동스케줄 수립 및 운영을 통해 데이터를 수집 및 분석하고, 다양한 케이스의 분석을 통해 공정 전반의 에너지 사용량 변동을 최소화함으로써 에너지의 공급 및 사용을 안정화 시키는 기술
수요반응(DR) 용량 예측 및 감축대상 선정 기술 설비 가동 상황에 따른 에너지의 사용량과 감축기준이 되는 CBL을 산정하고, 감축지시 발생 시 의무감 축량에 따른 가동중지 대상을 선정하거나 가동감축량을 사전에 설정함으로써 자동으로 서버 제어를 하거나 운전자에게 가이던스를 하는 기술