상호 호환성 보장하는 표준 개발과 실증 연구 강화 촉구해야

ICT 융복합 기술과 연계한 에너지 수요관리는 지속가능한 미래 에너지 시스템 구축을 위한 핵심 요소이다. 심성희 연구위원은 ‘에너지신산업 발전 방안’이라는 주제로 ICT 융복합 기술과 연계한 에너지수요관리 추진전략에 대해 발표했다. 

▲ 심성희 연구위원

파리 기후 협약 이후로 전 지구적 기후변화 대응에 온실가스 감축 압력이 증대할 것으로 보인다. 

따라서 전 세계적으로 ICT 융복합 기술과 연계한 에너지 수요관리와 관련 산업에 대한 대내외적인 관심이 급증하고 있다. 

이번 연구는 ICT 융복합 기술을 기반으로 에너지 수요관리 현황을 분석하고, 그에 따른 성공적인 정착을 위한 정책 추진방 방향을 제시할 것을 연구 목적으로 한다. 주요 연구내용은 ICT 기술과 연계한 에너지 수요관리 활성화를 위한 정책 방향 연구, ICT 기반 에너지 수요관리의 효과적 추진을 위한 인프라 구축 연구, ICT 융복합 기술 기반 에너지 수요관리 신시장 창출 전략 연구로서 총 3개년 과정으로 진행될 예정이다.

지속가능한 미래 에너지 시스템 구축을 위한 핵심 요소에는 효율적인 에너지 소비와 분산형 에너지 수급 체계에서 의의를 찾을 수 있다. 

ICT 융복합 기술과 에너지 인프라 통합을 통해 에너지 소비 최적화 및 안정적인 수급체계를 구현한다.

ICT를 활용하는 에너지 수요관리의 편익에는 다양한 종류가 있는데 첫 번째로, 총체적인 시스템 차원의 효율을 계산해 글로벌 매칭으로 찾을 수 있는 장점이 있고 두 번째로는 ICT 기반 에너지 수요관리의 정량적 효과로 추정되는 것이 있다. WWF에서 2008년도에 조사한 ICT 기반 에너지 수요관리의 정략적 효과를 추정한 결과를 확인하면, 2035년까지 평균 12%의 에너지 절감 잠재량을 갖고 있다고 한다. ACEEE에서는 2013년에 발간한 보고서에 따르면 산업부문은 20%, 건물부문은 최대 41%까지 ICT 활용에 따른 에너지를 절감할 수 있다고 주장한 바 있다. 

ICT 융복합 에너지 수요관리 관련 기술 및 시장동향

ICT 융복합 에너지 수요관리 기술이 도입되면서 에너지 관리는 매뉴얼 방식에서 ICT 기반의 전사적 체계적 관리로 패러다임이 변화하고 있다.

ICT 융복합 에너지 수요관리 관련 기술에는 대표적으로 EMS, ESS가 있다. EMS(Energy Management System)는 에너지 흐름과 사용의 시각화 및 최적화를 위한 에너지관리 솔루션으로, ICT 기술을 이용 시각화와 제어 기술 이용에 최적화되어 있다. EMS의 기술 동향은 ICT 기반 모니터링과 제어 기술의 발전으로 EMS 기술도 빠르게 진화하고 있다. 지금까지 에너지 시각화와 분석에 초점을 맞추어 왔으나 앞으로는 수요 반응, 설비 관리 등 서비스 기능이 확대되는 추세이다. 

다음으로 ESS(Energy Storage System)는 생산된 잉여 에너지를 그 자체로 또는 변환하여 저장하고 필요할 때 사용할 수 있는 장치 또는 시스템을 총칭한다. 최근 꾸준히 성장해온 세계 EMS 시장전망은 선진국을 중심으로 확대하고 있는 추세다. 에너지 효율 향상과 온실가스 감축을 위한 정부 규제가 강화되고, EMS 기술 발전 및 소비자의 인식 향상으로 선진국을 중심으로 최근 높은 성장률을 보이고 있다.

주요국의 ICT 기반 에너지수요관리 지원 정책 동향

주요국의 EMS 지원 정책 방향으로, 일본, 미국, EU 등 선진국은 보조금 지원 또는 실증사업, VA 및 친환경 건축물 인증 등 기존 정착과 연계한 보급 확대 정책을 활용하고 있다. 일본은 후쿠시마 정전사태 이후 중소 빌딩뿐만 아니라 일반가정 및 공동주택을 대상으로 BEMS·HEMS와 MEMS(아파트 EMS) 설치에 대해 보조금을 지원하고 있다. 2012년 EMS 보조사업 예산규모는 300억엔 이었다. 시장원리를 강조하는 미국과 유럽은 실증사업과 연계란 보조금을 지원해 각종 규제 또는 인증제도 등 기존 정착과 연계한 EMS 보급 활성화를 모색하고 있다.  

한편, 주요국의 ESS 보급 정책 현황으로, 미국은 캘리포니아 주정부 주관의 자가발전 인센티브로서 태양광 발전 연계 ESS에 Wh당 0.5달러~2달러를 지급하고 있다. 일본은 경제산업성 주관으로 에너지저장시스템 설치비용의 최대 1/3 지급해주며 가정용 100만엔, 법인용 1억엔 한도에서 지원해준다. 독일은 2013년 2월부터 태양광 발전 연계 ESS 대상 설치비용의 30% 지급해주고 있다.

일본은 EMS 기술개발 및 보급정책 선도해 2030년까지 차세대 에너지·사회시스템 구축을 목표로 국가과제로서 EMS 기술 개발 및 실증을 적극 추진하고 있다. 또 세계 최초로 2002년부터 BEMS 설치 보조금 지원 사업을 시행하고 있으며, 현재 중소 빌딩뿐만 아니라 일반가정과 공동주택을 대상으로 BEMS, HEMS와 MEMS(아파트 EMS) 설치에 대해 보조 지원을 하고 있다.

한편, 독일의 E-Energy(Internet of Energy)는 ICT 기반의 미래 에너지 시스템 프로젝트를 추진한다. 이는 분산화된 에너지를 수급하고, 유연하고 지능화된 소비자 수요 반응, 분산형 그리드의 효과적인 연계를 보장하는 ICT 인프라 구축에 초점을 뒀다. E-Energy 실증 사업 결과, 가정부문 전력 소비의 평균 5~10%까지 부하이전 잠재량이 확인(특정 시간대의 경우 10~30%)됐고, ESS 활용 시 ICT 기술을 활용? 전력 수급 유연성이 극대화될 수 있음을 확인할 수 있었다. 하지만 ICT 에너지 융복합 기술 확산에는 높은 투자비용과 위험기피적인 성향, ICT기술 활용의 장점 및 편익에 대한 낮은 대중 인지도, 숙련된 기술인력 부족 등의 장애 요인들이 있다. 

ICT 기반 에너지 수요관리 확산을 위한 정책 제언

현재 국내 정책은 기술 지원과 보급 확대를 위한 비즈니스 모델 발굴에 중점을 두고 있다. 기술 개발 및 확산 지원과 요금체계, 시장규칙 재설계 등 제도적 틀 마련에 집중해야 하기 때문에 기술지원과 효율적 제도설계에 정부 역량을 집중시키고 서비스 영역은 민간의 자율성을 활용하는 방향이 바람직하다.

우선 에너지 가격체제로, 사회적 비용이 적절히 반영되는 에너지 가격 체계를 구축해야 한다. 또 높은 초기 투자비용 부담 완화로, 투자여력이 부족한 중소기업과 중소규모 건물을 중심으로 EMS 설치 보조금 지원이 필요하다.

체계적인 기술개발 지원을 위해서는 신기술에 대한 개방성, 에너지원의 다양화(가스, 열) 등을 고려해 기존의 다양한 기술을 통합하고 상호 호환성을 보장하는 표준을 개발하고 실증 연구를 강화해야 한다. 또한 ICT 기술 활용의 편익 가시화와 절감 성과의 투명성 제고는 필수적으로, 정부 재정지원 사업의 투명한 M&V를 확립하고, 일정 기간 에너지 소비 실적 등 제반 정보 제공을 의무화해 사업 실적의 공유와 대중 인지도 제고를 확보해야 한다. 마지막으로, 정보 보안 강화를 위해  최종소비자들의 개인 정보를 보호할 수 있는 제도적, 기술적 보안 장치 마련해야 한다. 

정리 : 김연주 기자(eltred@hellot.net)