1. 미래형 에너지
미래형 에너지는 지속 가능한 에너지 소스로, 환경에 미치는 영향이 적은 에너지입니다. 대표적인 미래형 에너지로는 태양광, 풍력, 수력, 지열 등이 있습니다. 이러한 미래형 에너지는 전기 생산에 사용되며, 전기차 등의 깨끗한 교통수단에도 사용됩니다. 또한, 제로 에너지 하우스와 같은 건축물에서도 사용됩니다.
* 제로 에너지 하우스 : 제로 에너지 하우스는 외부로부터 에너지를 공급받지 않고 자체적으로 에너지를 생산하는 친환경 건축물로, 탄소 배출량을 줄이기 위해 노력하는 것입니다. 액티브 하우스와 패시브 하우스로 나뉘며, 태양광, 풍력, 수력, 지열 등의 에너지를 기계적인 장치로 이용하여 외부로 유출되는 에너지를 차단하고 에너지를 생산합니다. 제로 에너지 하우스는 전기 생산에 사용되며, 전기차 등의 깨끗한 교통수단에도 사용됩니다. 또한, 제로 에너시 하우스와 같은 건축물에서는 태양광 패널, 지열 히트펌프, 풍력 발전기 등의 장치가 사용됩니다.
● 모래배터리 등 친환경 에너지 개발 + 구독형 에너지 관리 시스템 도입으로 에너지 효율화 실현
등장 배경
화석연료 제재, 탈산소 친환경 에너지 개발/상용화 적극 추진
- 해가진 후 온기가 오래남는, 높은 열에너지를 저장할 수 있는 모래
→ 석영의 특성에 기인(물의 4배 에너지 저장, 열손실률 저하)해 모래배터리 연구가 이루어짐
* 모래배터리는 모래를 사용하여 친환경적인 열 저장 장치입니다. 모래배터리는 풍력 또는 태양광 에너지가 생산한 전력을 6개월 이상 저장할 수 있으며, 겨울철에도 저렴한 열원을 제공하는 등 연중 에너지 공급 문제 해결책이 될 수 있습니다. 모래배터리는 모래를 가열하여 열 에너지를 생산하며, 이를 이용하여 건물을 난방하거나 물을 데울 수 있습니다. 모래배터리는 리튬 배터리와 같은 배터리와 비교하여 더 많은 열을 저장할 수 있으며, 독성이 없는 친환경적인 재료로 만들어집니다.
- 유럽 '19년 재생에너지 비중 22%→'30년 32%였으나 43%로 목표 상향 조정
스마트그리드 산업의 성장
스마트그리드란? 전기와 정보통신 기술을 결합하여 전력망을 지능화하고 고품질의 전력서비스를 제공하며, 에너지 이용효율을 극대화하는 전력망입니다. 스마트그리드는 전기 생산에 사용되며, 전기차 등의 깨끗한 교통수단에도 사용됩니다. 국내에서도 스마트그리드 산업 육성을 위해 2012년부터 지능형전력망 기본계획을 수립하고, 인프라 확충에 힘써왔습니다.
스마트그리드 산업은 최근 급격한 성장세를 보이고 있습니다. 예측 기간인 2022년에서 2030년 동안 연평균 20.5%의 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 글로벌 전력 부문의 변화하는 역학에 의해 뒷받침되는 전 세계적으로 스마트그리드 및 스마트미터의 채택 증가에 기인할 수 있습니다. 이러한 스마트그리드는 전기 생산에 사용되며, 전기차 등의 깨끗한 교통 수단에도 사용됩니다.
- 일반적 전력망에 ICT기술을 접목해 공급자-소비자 간 실시간 교류로 에너지 효율화를 추구하는 차세대 전력망 시스템
- 기존 계량시스템(전력량계 등)에 스마트 통신 기능을 더해 현대화하는 스마트미터 포함
스마트미터란? 전기와 정보통신 기술을 결합하여 전력망을 지능화하고 고품질의 전력서비스를 제공하며, 에너지 이용효율을 극대화하는 전력망입니다. 스마트미터는 전기 에너지 소비량, 전압 수준, 전류, 역률 등의 정보를 기록하고 해당 정보를 소비자 및 전력 공급자에게 전달하는 전자 장치입니다. 스마트미터는 기존 기계식 전력량계에 스마트한 통신기능을 더한 것으로, 전기 회로를 통해 흐르는 전압과 전류를 측정하여 전력 소비를 계산합니다. 스마트미터는 실시간 소비량 데이터를 전송하기 때문에 유틸리티 회사는 추정치나 수동적인 계량기 검침 결과에 의존하는 대신 실제 사용량을 기준으로 고객에게 요금을 청구할 수 있습니다. 스마트미터는 전력 소비량을 정확하게 측정하고 기록하여 유틸리티 회사와 소비자 모두 에너지 사용량을 보다 효과적으로 모니터링하고 관리할 수 있습니다.
2. 근거 / 증거
모래배터리 개발 - 미국/핀란드/이탈리아
- 대규모열에너지 저장시스템→전기에너지로 전환
- 실리카샌드(규사)를 600℃ 이상 가열→열교환기를 통해 직접 열에너지로 또는 전기에너지로 전환 공급
실리카샌드는 석영의 작은 알갱이로 이루어진 흰 모래입니다. 실리카샌드는 다양한 용도로 사용됩니다. 예를 들어, 실리카샌드는 모래밭에서 놀이를 할 때 사용되기도 하며, 건축물의 건설 과정에서도 사용됩니다. 또한, 실리카샌드는 모래배터리의 주요 구성 요소 중 하나입니다.
모래배터리는 최근 핀란드에서 개발되었습니다. 모래배터리는 모래를 사용하여 열 에너지를 생산합니다. 모래를 가열하여 열 에너지를 생산하며, 이를 이용하여 건물을 난방하거나 물을 데울 수 있습니다.
전기/수도/가스 계량에 구독형 스마트미터링 도입(파일론) - 이집트
전기/수도를 공급하는 유틸리티 회사를 대상으로 구독 기반의 서비스형 스마트미터링을 제공하는 스마트인프라 관리 플랫폼 출시
스마트미터링은 전기와 정보통신 기술을 결합하여 전력망을 지능화하고 고품질의 전력서비스를 제공하며, 에너지 이용효율을 극대화하는 전력망입니다.
3. 시사점 및 전망
화석연료에서 재생에너지 중심으로 에너지 전환이 이루어지면서 배터리 기술이 중요한 이슈, 24년 이탈리아 출시 예정인 열에너지 저장발전소 시스템 등에 주목
* 최근 COP28에서는 지구 온난화의 주범으로 지목되는 화석연료에서 벗어나는 이른바 '탈화석연료 전환'에 대한 합의가 이뤄졌습니다. 이번 합의는 2030년가지 에너지 시스템에서 화석연료로부터 멀어지는 전환을 가속해야 한다고 요구하면서 그 방식이 질서있고 공정해야 한다고 명시했습니다. 이러한 전환은 지속 가능한 발전을 위해 환경 친화적이고 탄소 배출을 최소화하는 재생 가능한 에너지로의 전환을 불가피한 선택으로 만들고 있습니다. 화석 연료와 재생 가능한 에너지 사이의 패러다임 전환은 우리 사회에 필요한 중요한 과제입니다. 이러한 전환은 국내 생산과 자체 에너지원을 활용하여 경제적인 이점을 가져올 수 있으며, 국가의 에너지 수급 안전성과 보안을 향상 시킬 수 있습니다.
열에너지 저장 시스템은 열을 저장 하여 에너지를 보관하는 시스템입니다. 이 시스템은 태양광이나 풍력 발전 등의 재생 에너지로 생산한 전기를 모래에 열 에너지로 저장할 수 있습니다. 이러한 열에너지는 건물을 난방하거나 물을 데울 때 사용됩니다. 또한, 축열시스템(Heat Storaging System)이라는 방법도 있습니다. 이 방법은 냉난방을 위하여 냉동기, 보일러 따위의 열원 기기와 공기 조화기 사이에 축열조(열을 저장하는 용기)를 둔 열원 방식의 시스템으로 전기 구동식 냉동기 또는 히트펌프를 이용하여 냉난방용 열에너지를 생산하고 이를 축열조에 저장하였다가 원하는 시간에 저장된 열에너지를 이용하여 냉난방에 이용하는 시스템입니다.
스마트미터에 전력공급을 위해 리튬 배터리 필요, 한국산 수입 점유율 확대, 전기/수도 등 시장 확대 가능성 높아 배터리 뿐 아니라 스마트미터기 관리 시스템, 온라인 플랫폼 등 사업기회 모색 유망
스마트미터기 관리 시스템은 스마트미터를 통해 수집된 데이터를 관리하고 분석하는 시스템입니다. 이 시스템은 전력 사용량을 모니터링하고 관리하는 데 사용됩니다. 전기, 가스 또는 수도 소비량을 실시간으로 측정 및 기록하여 해당 정보를 유틸리티 회사에 전달하는 디지털 디바이스인 스마트미터를 관리하는 데 사용됩니다. 스마트미터는 온라인 플랫폼을 통해 데이터를 제공하며, 이를 통해 고객이 에너지 사용량을 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.