에너지 관리 시스템은 건물 소유주들이 에너지 소비에 관한 여러 자료를 수집하고, 분석할 수 있도록 도와주며, 기업들이 그들의 생산 시설 내 에너지 소비를 모니터링하고, 통제할 수 있도록 도와준다. 또한 이 시스템은 미래 정책결정을 위한 참고자료를 제공하면서 주어진 에너지 소비 정책의 상호영향을 평가하도록 도와준다.
[Advantech Industrial Automation Group, Alex Hsiao]
중국의 에너지 5개년 계획
오늘날 세계에서는 환경 친화적인 에너지 보존 및 이산화탄소 감축과 같은 사회 문제들이 꾸준히 제기되고 있다. 여러 국가에서는 이러한 활동을 직접적으로 통제하기까지 하며, 이를 통해 막대한 국가에 이익을 예상하고 있다. 2004년을 되돌아보면, 중국 정부는 국가의 경제 및 사회 발전을 위해 중국 정부의 지침서인 국가 5개년 계획의 한 목표로서 에너지 계획을 발표했으며, 여기에는 탄소 감축 전략도 포함돼 있다. 이 계획에 따르면, 중국은 2010년까지 GDP당 에너지 소비량을 20%까지 줄이도록 돼 있는데, 이러한 무모한 계획이 아직까지는 성공적인 것으로 보인다.
이 목적을 달성하기 위해 중국 정부는 10가지 핵심적인 에너지 효율화 프로젝트를 착수했다. 오일 보존 및 대체품, 석탄 연소 산업 보일러의 혁명, 지역단계 수준의 전력생산 조정, 폐열 및 압력 활용, 전기기기 전력보존, 에너지 시스템 최적화, 빌딩 에너지 보존, ‘그린’ 라이팅, 정부부처에서의 에너지 보존, 그리고 모니터링, 평가 및 기술적 서비스 구성 등이다.
이 중에서 가장 중시된 것은 빌딩 에너지 보존이다. 통계자료에 따르면 중국 내 400억㎡층면적에서 단지 1%만이 에너지 보존을 실시하고 있다. 2006년에는 국가 에너지 소비량 중 거의 3/10에 해당하는 27%가 빌딩에서 소비됐다. 때문에 이 프로젝트를 통해 중국 정부는 반드시 빌딩의 에너지 소비량을 감소시키고, 에너지 효율성을 향상시켜야 했다.
이후 주택 건설부 장관과 교육부 장관은 더 나아가 대학에서의 에너지 및 물 보존을 높일 것이라고 발표했으며, 중국 국가위원회 총리인 원자바오는 명령 제531호를 발부해, 2008년 10월 1일, ‘정부출연기관에 대한 에너지 보존 규정법’을 시행했다.
이렇게 정부 및 공공기관이 국가의 에너지 사용을 향상시키기 위한 노력을 기울이는 동안, 여러 민간단체 및 기업들 역시 빌딩 에너지 소비에 대한 모니터링과 관리가 얼마나 더 많은 비용을 줄일 수 있는지 살펴봤다. 이 모든 요인들이 현재까지도 중국의 빌딩 자동화 산업을 개선하는데 원동력이 되고 있다.
정확한 수치를 매기기란 어렵지만, 분석가들은 중국이 에너지 소비 감소와 관련해 획기적인 전환점을 맞았다는데 동의한다. 2006년에 많은 분석가들은 중국의 2010년 목표는 성취될 수 없을 것이라 여겼으나, 현재 중국은 그 불가능하다고 여겨졌던 것을 가능하게 만들고 있는 것으로 보인다. 더욱 흥미로운 업적 중 하나는 중국 내 새 건물 중 98%가 엄격한 에너지 정책을 따르고 있는 것으로 나타났다는 것이다.
에너지 절약 첫 단계 스마트 전력관리
에너지 보존에 대한 전통적 시각은 항상 단순히 소비하는 에너지의 양을 감소하는 것에 불과했다. 이는 처음에 간단한 해결점인 것으로 보였으나, 실제 이 방법은 에너지 보존과 편리한 에너지 사용 사이에서의 절충을 모색하지는 않는다. 대신에 사용되는 에너지의 효율성과 신뢰도를 여전히 증가시키면서 전체 에너지 비용을 종합적으로 감소시키기 위한 향상된 기술적 및 관리적 수단의 실행을 강조한다. 이는 여러 산업용 컴퓨터 회사를 위한 공통기반이 됐다.
이러한 계획들은 빌딩 또는 빌딩 군집에서 주어지는 조명, 에어컨 냉동설비, 엘리베이터, 난방, 물 그리고 가스를 모니터링하고 통제하는 에너지 관리 시스템을 통해 실현이 가능하며, 이들은 이후 분석에 사용될 수 있는 수많은 원 자료가 될 수 있다. 표준 에너지 관리 시스템과 관련해, 책임자 및 관리자들은 건물 내 에너지 소비와 관련한 다양한 정보에 즉각적으로 접근할 수 있으며, 에너지 효율성을 증가시키기 위해 필요한 조취를 취할 수 있다. 에너지 관리 시스템은 건물 소유주들이 에너지 소비에 관한 여러 자료를 수집하고, 분석할 수 있도록 도와주며, 기업들이 그들의 생산 시설 내 에너지 소비를 모니터링하고, 통제할 수 있도록 도와준다. 또한 이 시스템은 미래 정책결정을 위한 참고자료를 제공하면서 주어진 에너지 소비 정책의 상호영향을 평가하도록 도와준다.
에너지 관리 시스템은 자료 수집, 분석 시스템, 그리고 다양한 모니터링 장비 및 통제 서브시스템으로 이뤄진다.
자료수집과 분석 시스템은 전력 공급과 분배, 물 공급과 배수, 그리고 그 밖의 에너지 및 환경 시설에 걸친 자동통제 및 모니터링을 가능하게 하고, 빌딩 내 장비 운영에 대한 기초 정보를 제공함으로써, 전체 관리 시스템의 기초를 구축한다. 이들은 정확한 자료, 실시간 전송, 에너지 소비 분석 및 비용을 보장하고 기업들을 위한 효과적인 에너지 보존 기회를 제공하며, 에너지 사용을 개선하고 이러한 개선을 보여주는 주요 에너지 프로파일을 설립한다. 결국, 이 결과들은 사용자들이 그들의 모니터링 및 통제 정책을 수동으로 변경할 수 있어, 줄어든 운영 시간과 비용으로 장비 운영의 효율성을 최적화할 수 있도록 도와준다. 이를 성취하기 위해서 건물 소유주들은 단말기 정보 수집을 실현할 수 있도록 자료 수집 도구, 디지털 제어기 그리고 전력 측정기를 반드시 설치해야 한다.
에너지 관리의 경우, 에너지 보존을 실행하는데 빌딩 소유주가 절대적으로 필요하다. 이는 전체적인 빌딩의 전력 소비를 조사할 수 있음을 의미한다. 주어진 시간 동안 건물의 전력 소비를 분석함으로써, 본 관리 시스템은 ‘기준점’을 설정하는데 도움을 준다. 그것에 따라서 에어컨 냉동설비, 조명 그리고 엘리베이터를 포함한 빌딩의 에너지 사용에 대한 항목별 통계와 평가를 수행할 수 있도록 도와주기 때문에, 다양한 에너지 보존 계획으로 관리를 최적화할 수 있게 된다.
어드밴텍의 BEMS 해결방안
중국 최고의 빌딩 자동화 공급자 중 하나이자 에너지 보존 협회의 회원으로서, 어드밴텍은 빌딩 소유주들을 위한 중요가치를 제공한다. 감소된 전력 소비와 에너지 비용, 향상된 에너지 효율성, 그리고 믿을 수 있는 산업용 제품 등이다.
빌딩 에너지 보존 전문가이며 어드밴텍의 그린 에너지 사업의 총괄 책임자인 Thomas Lee는 모든 빌딩 에너지 관리 프로젝트는 빌딩 에너지 사용에 관한 세부 사항에 초점을 맞춰야 한다고 지적한다. 이는 종종 에너지 사용의 분석 및 평가로부터 시작한 다음 철저하게 계획된 에너지 보존 계획의 실행으로 이어진다.
어드밴텍의 빌딩 에너지 관리(BEMS)는 기업들이 생산 시설에 대량으로 분배된 에너지 소비에 관한 자료를 수집하고 분석할 수 있도록 도와준다. 이 시스템의 사용자들은 또한 정책 결정을 위한 참고자료로서 이들의 효과를 미리 예견할 수 있도록 제안된 에너지 보존 방안의 시뮬레이션을 실행할 수 있다. 이는 투자 위험을 상당히 감소시킨다.
어드밴텍의 BEMS 제품은 정부 및 큰 공공건물에서의 사용을 위한 중국 기술 지침서를 완전히 준수한다. 어드밴텍은 또한 Modbus와 같은 의사소통 프로토콜에 따라 스마트 측정장치의 운영 및 연결을 위한 무료 포털을 제공한다. 이들은 또한 강력한 네트워크 능력을 가지고 있으므로 고객은 언제, 어디서나 인터넷을 통해 원격으로 본 시스템을 열람할 수 있고, 유지 보수할 수 있다.
자료수집 도구 및 스마트 측정기와 같은 자료수집 소프트웨어와 단말기 장치 역시 정보를 수집하고, 에너지 소비에 대한 진단을 실행하는데 있어 중요한 역할을 한다. 이들로 인해 전력 공급 및 분배, 물 공급 및 배수 그리고 그 밖의 에너지 및 환경 서브시스템을 자동적으로 통제하고 감시할 수 있게 된다. 또한 기업에는 실시간 반응의 정확성을 향상시키고, 추측된 에너지 비용으로 주요 에너지 프로파일을 설립하면서 에너지 보존을 위한 기회를 발견하도록 도와준다. 어드밴텍은 또한 웹 접속(WebAccess) 소프트웨어 패키지, 자료 수집 도구, 직접 디지털 제어기(DDCs) 그리고 멀티미터(Multimeter)를 제공한다.
적용사례
어드밴텍의 BEMS 제품은 사업체, 체인점, 대학 캠퍼스 등 여러 곳에서 광범위하게 사용돼 왔다. 주목할 만한 적용사례에는 대만에 기반을 둔 편의점 체인을 위한 전력보존 프로젝트, 중국 허페이에 있는 쇼핑몰을 위한 리노베이션 프로젝트, 중국 광동에 있는 전자제품 회사의 사무소 건물을 위한 빙축렬 공조시스템, 그리고 베이징에 있는 5성급 호텔을 위한 에너지 관리 프로젝트가 있다. 어드밴텍의 BEMS 솔루션은 베이징, 상하이 그리고 대만에 있는 자사 사무소 건물에도 역시 적용됐다.
허난성 빌딩 연구 아카데미 에너지 모니터링 프로젝트
어드밴텍의 여러 BEMS 솔루션 및 제품 적용사례 중, 허난성 아카데미의 에너지 모니터링 프로젝트는 전형적인 사례로 종종 언급된다. 이 프로젝트는 에너지 소비 관리 및 통제를 위한 온라인 데이터베이스를 구축하고자 하는 국가적 노력의 일부분이었으며, 그로 인해 이들은 다양한 빌딩의 특정기능을 수용하고, 중앙 시스템 내에서 통합되는 의사소통 프로토콜에 기반을 둔 네트워크를 제공할 수 있도록 시스템 플랫폼을 필요로 했다. 따라서 이 연구기관은 이 프로젝트를 위한 업무 협력자로서 어드밴텍을 선택했으며, 그들의 BEMS 제품을 채택했다. 이 다기능 플랫폼에 기반을 두고 어드밴텍은 본 연구기관의 니즈를 충족시킬 수 있도록 모든 서브시스템에 대한 맞춤형 유연성을 준수할 수 있도록 했다.
현재 어드밴텍은 정부 사무소 빌딩을 포함해 허난성 내 10개의 큰 빌딩에 BEMS 솔루션을 제공하고 있다. 어드밴텍은 또한 몇몇 빌딩을 위해 수집된 자료의 분석적 결과에 따라 그에 상응하는 에너지 보존 계획을 계획할 수 있도록 도와준다. 중국 정주시에 있는 상업 빌딩을 예로 들면, 어드밴텍에서 제공한 다양한 관리 및 통제 방안으로, 평균 전력 사용량의 20%를 절감했고, 연간 미화 15만달러에 달하는 비용을 절약할 수 있었다.
대학 캠퍼스 에너지 모니터링 및 통제 플랫폼
또 하나의 성공적인 예로는 어드밴텍과 상하이에 있는 통지대학(同濟大學) 간의 협력을 들 수 있다. 여기서 어드밴텍은 전체 캠퍼스를 가로질러 에너지 보존을 위한 빌딩 모니터링 및 통제 플랫폼을 시행했다. 본 프로젝트는 어드밴텍의 BEMS 시스템이 웹 접속(WebAccess) 소프트웨어와 결합해 나타나는 그 우수성을 증명했다. 어드밴텍은 에너지 보존 3부작 즉, 에너지 보존의 모니터링, 분석 및 최적화를 실현하기 위해 이 소프트웨어를 활용한다. 이로 인해 조명, 에어컨 냉·난방시설용 단말기 장치에서 데이터 수집이 가능하게 하며, 소프트웨어를 통해 분석될 수 있도록 자료를 전송기에 업로드하면, 목표한 에너지 소비 관리를 제공할 수 있게 된다. 시스템 관리자들은 시스템의 모든 단말기에 대한 에너지 소비 현황을 파악하기 위해 원격으로 간단한 브라우저 기반 인터페이스를 쉽게 사용할 수 있다.
어드밴텍 베이징 사무소 BEMS
어드밴텍 베이징 사무소에는 6층 빌딩, 총 6,700㎡의 층면적으로 이뤄져 있다. 2009년 어드밴텍은 자사의 빌딩 에너지 관리 시스템을 베이징 사무소에 적용했으며, 이 시스템은 적용 이래 지금까지 안정적으로 운영되고 있고, 에너지와 비용 절감의 효과를 가져다주고 있다. BEMS 시스템은 빌딩의 지하부터 지상 4층까지 광범위하게 적용되고 있다. 이 시스템은 각 층별 냉방 시설을 포함한 그 밖의 모든 산업 장비의 전력 사용을 측정하고, 냉·온수 공급, 귀환수의 온도변화, 유효 및 무효전력 그리고 각 장비의 에너지 소비에 대한 역률과 같은 자료를 수집한다.
HMI/SCADA 소프트웨어 패키지인 웹 접속(Web Access)의 활용으로, 본 시스템 사용자들은 모든 웹 브라우저를 통해 원격 진단 및 유지보수가 가능하다. 각 에너지 그룹은 매 시간, 매일, 매달, 그리고 매년 통계를 제공할 수 있으며, 또한 사용자들의 최대 수요를 구축하는데 도움을 줄 수 있도록 장비 운용관리 및 유지보수를 위한 참고자료로서 전력 소비 곡선을 제공한다. 본 시스템은 또한 품목별 통계를 산출해 빌딩의 전력 소비를 분명하게 확인할 수 있고, 사용자들이 더욱 합리적으로 에너지 할당을 적용할 수 있도록 도움을 준다.
