▲ 최근 LS산전 안양R&D캠퍼스가 국내외 기관으로부터 최고 수준의 BEMS 구축사례로 잇단 평가를 받으면서 관련 업계의 이목이 집중되고 있다.

스마트 기술 총 망라된 스마트빌딩(BEMS) 구현
인텔리전트빌딩, 스마트그리드융합 ‘BEMS’상용

최근 국내 에너지정책의 패러다임이 ‘공급’ 중심에서 ‘수요관리’ 중심으로 변화하고 있다. 수요관리란 공장, 빌딩, 가정 등 에너지 사용자가 필요한 만큼만 에너지를 사용하도록 효율적인 관리를 하고, 불필요하게 낭비되는 에너지를 신속하게 제거함으로써 에너지를 절감하는 것이다.

이중 고효율 설비 교체 등 하드웨어 중심의 기존 에너지효율화 방식의 한계를 획기적으로 뛰어넘어 선진국 수준으로 전환하기 위한 대안으로 EMS(에너지관리시스템;Energy Management System)가 주목받고 있다.

EMS는 에너지기술에 정보통신기술(ICT)을 융합해 공장, 건물 내 에너지 정보를 수집하고 데이터를 분석해 에너지효율을 높이는 통합 시스템이다.

특히 에너지 사용 정보를 자동 수집, 분석해 사용자 특성에 따라 최적화된 개선 방안을 제시하는 EMS가 차세대 에너지 절감 및 효율화 기술로 주목받고 있는 만큼 그 시장은 지속적인 성장세를 보일 것으로 전망된다.

게다가 내년부터 공공기관에 ESS(에너지저장장치)와 EMS(에너지관리시스템)설치 의무화로 국내 신재생에너지 관련 산업과 시장 전반이 한층 활성화 될 것으로 보인다.

ESS는 2017년부터 건축허가를 신청하는 계약전력 1,000kW이상 공공기관 시설부터 의무화된다. 계약전력의 5% 이상에 달하는 규모의 ESS를 설치해야 한다.

또한 기존 공공 기관 건물 약 1,382개는 2020년까지 단계적으로 설치가 추진된다. 의무대상에 포함되는 전 공공기관 시설에 ESS가 설치될 경우 총 244MW 규모, 약 2,000억원 시장이 새롭게 형성될 것으로 기대된다.

BEMS도 2017년부터 신축 공공기관 시설에 설치가 의무화돼 연간 100여개 건축물에 적용, 연간 약 200억원 규모의 신시장이 예상된다.

◆ LS산전, 안양R&D캠퍼스 ‘BEMS 설치1호 인증’

최근 LS산전 안양R&D캠퍼스가 국내외 기관으로부터 최고 수준의 BEMS 구축사례로 잇단 평가를 받으면서 관련 업계의 이목이 집중되고 있다.

안양R&D캠퍼스는 지난 3월 한국에너지공단으로부터 ‘BEMS 설치 1호 인증’을 획득한데 이어 6월에는 글로벌 그린빌딩 공모전인 ‘제 1회 APIGBA(Asia Pacific Intelligent Green Building Alliance)’에서 참가기업 30곳 중 2위(금상)에 선정되며 에너지절감 효과를 공식 인정받았다.

APIGBA는 아시아 태평양 지역 국가의 인텔리전트 그린 빌딩의 기술과 지식을 교류하고, 국민의 삶의 질을 향상하기 위해 지난 2014년 4월 대만에서 설립됐다.

LS산전 R&D캠퍼스는 공모전에서 심사위원들로부터 자사가 개발한 BEMS를 기반으로 에너지▲생산(태양광) ▲저장(ESS) ▲최적관리(EMS)를 실현해 에너지 사용을 10% 이상 절감했다는 점이 높게 평가됐다.

안양R&D캠퍼스에는 ▲1MW급 ESS ▲500kW급 태양광 발전시스템 ▲스마트 콘센트 ▲자연채광 자동제어 블라인드 ▲LED 조명 ▲스마트 미터 등이 적용됐으며 중앙제어센터(BEMS)를 통해 솔루션을 통합관리, 제어할 수 있도록 했다.

이를 통해 연간 에너지 사용량 10%, 온실가스 12TOE(석유환산 톤)의 감축효과를 거두고 있으며, BEMS 적용으로 에너지 효율은 높이돼 사용자 불편함을 없애 에너지절감은 물론 연구자의 업무 효율성 강화까지 고려했다.

▲ LS산전 R&D캠퍼스는 공모전에서 심사위원들로부터 자사가 개발한 BEMS를 기반으로 에너지▲생산(태양광) ▲저장(ESS) ▲최적관리(EMS)를 실현해 에너지 사용을 10% 이상 절감했다는 점이 높게 평가됐다.

◆ 국내 최초 스마트그리드 ‘그리드솔’ 런칭

LS산전은 또 국내 최초의 스마트그리드 브랜드 ‘그리드솔(Gridsol)’을 지난 2014년 런칭하고, ESS, 태양광 발전 등 자사의 스마트 에너지 토털 솔루션을 적용, 에너지 최적 운영을 가능케 하는 ▲FEMS(Factory EMS) ▲BEMS(Building EMS) ▲HEMS(Home EMS) 등 각 수용가에 특화된 기술력을 보유하고 있다.

LS산전은 안양R&D캠퍼스(BEMS)에 이어 청주2사업장(FEMS)에도 자체 개발한 EMS를 적용해 에너지사용량을 획기적으로 줄였다.

지난해 7월, 충북 청주시 흥덕구에 위치한 청주2사업장에 기존 자동화 기반 스마트 공정 라인에 에너지효율 운영관리시스템(EMS)을 기반으로 ESS(에너지저장장치), 태양광, 스마트미터 등 LS산전의 노하우가 집약된 FEMS를 구축했다.

청주2사업장 FEMS에는 총 67억 원의 투자를 통해 ▲1MW급 ESS ▲2MW급 태양광 발전시스템 ▲고효율 인버터 ▲LED 조명 ▲스마트 미터 등이 적용됐다.

각각의 솔루션은 하나의 네트워크로 통합 운영되며, FEMS스테이션(Station)에 구축된 중앙제어센터(FEMS) 통해 공장 전체 실시간 에너지 사용 현황을 한눈에 파악할 수 있어 효율성 확보를 비롯해 설비 안정성까지 높였다.

LS산전은 향후 BEMS‧FEMS 상용화를 통해 입증된 에너지관리 솔루션분야 고도화 기술을 앞세워 전체 건물에너지 사용량의 약 60%를 차지하는 산업시설은 물론 대형 빌딩, 백화점, 빌딩에 이르기까지 다양한 분야에 에너지효율화 사업을 본격화 할 방침이다.

◆ 스마트 X-EMS 구축의 핵심 ‘ESS’

최적의 에너지효율화를 가능케 하는 핵심에는 EMS와 ESS가 자리 잡고 있다. ESS는 전기요금이 싼 밤에 ESS에 전기를 충전한 뒤 전기 사용량이 많아 비교적 요금이 비싼 낮 피크시간에 저장된 전기를 사용하는 시스템이다. 특히 ESS는 신재생에너지 적용 에너지 효율화 사업장에서 전력 생산의 간헐성을 보완해 전력 공급의 안정성을 확보하는데 필수적이다.

실제 LS산전은 청주2사업장(FEMS)과 안양R&D캠퍼스에 각각 1MW급 ESS를 구축해 건물 내 피크에너지 절감효과를 거두고 있다.

ESS를 기반으로 하는 에너지효율화 사업은 정부의 ‘에너지신산업 육성을 위한 8대 모델’중 하나로, ESS와 비상발전기를 활용한 분산형 전원확산 및 친환경 에너지 보급은 물론 에너지시장 창출과 일자리 확대를 기대하고 있다. 현재 국내외 주요 도시들이 경쟁적으로 이 사업을 추진하고 있어 시장 확대가 예상된다.

◆ 소용량→대용량 이르는 ESS제품 ‘풀 라인업’ 확보

LS산전은 기존에 보유하고 있는 전력전자기반 자동화 인버터 및 태양광인버터 기술을 기반으로 그린비즈니스 핵심사업인 ESS용 PCS(전력변환장치;Power Conditioning System)기술을 확보하고 글로벌 시장 공략에 박차를 가하고 있다.

LS산전은 일찌감치 ESS 시장 확대를 예상하고 기존사업 분야인 자동화, 전력전자 핵심기술을 기반으로 ESS용 PCS개발에 역량을 집중했다. 그 결과 3kW급부터 1MW급 ESS 자체 생산 기술을 보유하고 있다.

더욱이 지난 2009년 제주 스마트그리드 실증사업 Smart Renewable 분야에 한전 컨소시엄으로 참가해 신재생발전원(풍력발전기)과 연계한 EES를 성공적으로 구축, 신재생에너지 발전원의 출력안정화 ESS 운영기술을 확보했다.

지난 2013년 8월에는 제주 스마트그리드 실증사업의 성공적 구축과 스마트그리드 분야 기술역량 등을 인정받아 ‘스마트그리드 보급지원사업’의 ESS 공급업체로 부산 동래시장, 부산산업용품유통단지 등 2곳에 1MWh급 ESS를 구축하고 피크부하 저감 및 전기요금 절감에 기여하고 있다.

이어 2015년에는 정부가 국내 ESS시장 창출을 위해 추진하고 있는 주파수조정용 ESS 시범사업에도 참여, 신안성변전소에 52MW규모의 주파수조정용 ESS를 구축 완료하는 등 사업 성과가 가시화되고 있다.

◆ 북미중심 ESS, 글로벌시장 공략 ‘잰걸음’

이밖에 LS산전은 1MW급 ESS용 PCS가 지난 4월 대용량(MW급) PCS로는 세계 최초로 UL 인증(UL 1741)을 획득하는데 성공해, 미국 전력시장 진출을 위한 필수 제품안전 규격을 확보함으로써 세계 최대 규모로 평가 받는 미국 ESS 시장 진출에 속도를 내고 있다.

PCS는 직류(DC) 방식으로 배터리에 저장된 전력에너지를 교류(AC)로 변환, 양방향 전력제어를 통해 ESS와 전력 계통이 안정적인 연계될 수 있도록 하는 솔루션으로 배터리와 함께 ESS를 구성하는 핵심 기술이다.

LS산전은 이를 계기로 신재생에너지 확대와 노후 송전망에 대한 스마트그리드 도입 필요성이 날로 늘어나고 있는 북미시장을 적극 공략한다는 전략이다.

더욱이 현지 전력계통용 ESS용 PCS 시장은 올해 약 3,150억 원(2억7,500만 달러) 수준에서 오는 2024년 약 5조5,800억 원(48억6,800만 달러) 규모로 빠른 성장세가 예상되는 가운데 시장 점유율을 높이기 위해 현지화 마케팅과 공격적 영업활동에 박차를 가할 예정이다.