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에너지수요관리

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스마트 배전 운용 기술
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

스마트 배전 운용 기술 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : ICT 기술과 지능형 배전기기가 융합되어 배전계통을 구성하고, 마이크로그리드 통합운영, 고장예지, 계통운영 최적화, 자동복구 등의 기능을 가진 첨단 배전운영체계인 스마트 배전 시스템에 대한 운용 기술을 의미

- 범위 : GIS 기반 고전압 배전설비의 관리, 센서를 내장한 배전설비의 열화상태 온라인 감시, 정전관리 및 손실 최소화 등 배전계통 최적화 운전, 분산전원 통합 및 연계 운전, 변전소에서 고객까지 전기설비 온라인 감시 제어 등 다양한 기술을 포함

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 컨설팅 기관인 Zpryme에 따르면, 세계 스마트 배전 운용 기술 시장이 중국, 브라질, 인도와 같은 신흥국가들의 스마트그리드 투자에 의해 촉진될 것으로 전망. 현재 스마트 배전 운용 시장의 성장은 북미 지역이 선도하고 있는 추세
    • 스마트그리드 세계 시장은 ABB, Siemens, GE, Itron 등이 전체 시장의 50% 이상을 점유
  • 전 세계적으로 2015년 기준, 11,108백만 달러의 시장 규모에서, 연평균 25%의 높은 성장률을 바탕으로 2020년까지 33,900백만 달러 규모까지 성장할 것으로 전망
[ 스마트 배전 운용 분야의 세계 시장규모 및 전망 ] (단위 : 백만 달러, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('15~'20)
세계시장 11,108 13,885 17,356 21,696 27,120 33,900 25
[ 스마트 배전 운용 분야의 국내 시장규모 및 전망 ] (단위 : 억 원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('15~'20)
국내시장 7,527 9,486 11,956 15,060 18,972 24,125 26
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 스마트 배전 운용 기술의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향21)을 살펴보면 연도별로 출원경향이 증가, 감소를 반복하고 있어 지속적으로 스마트 배전 운용 관련 기술개발 활발
    • 각 국가별로 살펴보면 미국의 출원경향은 타국가 특허 대비 월등히 출원활동이 활발하며, 유지 및 증가 후 최근 감소 추세. 한국, 일본, 유럽의 경우 유사한 수준의 출원활동을 보이며 큰 변화 없이 꾸준히 출원동향 유지
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 미국이 63.8%로 최대 출원국으로 스마트 배전 운용 기술을 리드 하고 있는 것으로 나타났으며, 한국이 14.6%, 일본이 11.8%, 유럽이 9.9%로 비슷한 수준의 출원비중을 보이고 있으나 최근 한국의 출원 증가추세가 두드러짐
스마트 배전 운용 기술 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 한전케이디엔의 출원건수가 가장 높게 나타났으며, 중소기업에서는 (주)서전기전의 출원건수가 높게 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국전력공사가 스마트 배전 운용 기술을 주도하고 있는것으로 나타났으며, 대학은 한국과학기술원의 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

[ 스마트 배전 운용 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
설계해석 기술 양방향 Power flow 기반의 계통 해석 기술 기존의 화력발전 중심의 단방향으로 전력공급 기준의 전압 및 전류의 흐름을 분석하는 방식에서 국부적으로 구성되는 분산형 전원의 도입에 따른 양방향 전력 흐름을 해석하는 기술
스마트 배전 전력 설계 기술 전력 에너지의 최적화를 구현하기 위해 핵심설비의 선정 및 안정적인 전력공급과 더불어 안전을 고려한 설계 기술
정보처리 기술 배전설비 감시를 위한 센서 기술 구축된 설비의 상태를 확인할 수 있는 센서로 다양한 전력기자재에 활용하여 상태를 정보화 할 수 있 는 기술
전력품질 계측 기술 공급되는 전력의 품질을 나타내는 전압, 전류 데이터를 활용하여 인덱스화 하고 분석하여 현재의 상태를 나타내는 기술
운영관리 기술 설비 유지보수 및 자산관리 시스템 기술 구축된 전력기자재의 수명과 상태를 분석하고 플랫폼화 하여 적기에 설비를 유지보수 할 수 있고 상태를 관리할 수 있는 분석 기술
데이터 취합용 Gateway 기술 다양한 프로토콜을 통해 정보를 교환하기 위해 사용되는 프로토콜 변환 및 취합 기술