[칼럼] 빌딩 수요관리와 Auto-DR

빌딩에는 자동제어시스템(BAS)이 구축되어 있다. 최근에는 빌딩에너지관리시스템(BEMS)도 중대형빌딩 이상에는 보급이 되고 있다. 건물의 에너지설비를 모니터링, 스케줄링, 제어 등을 최적 관리하는 것이다.

5GW의 마이너스 빌딩발전소가 뜨겁게 가동되기 위한 필요충분조건

[파란에너지 김성철 대표] 2017년 6월 이후 중소형DR 프로그램이 신설되었다고 기술했다. 이로서 중소공장과 빌딩 수용가의 참여를 유도하였고 수요관리사업자나 중소형 참여고객의 관심이 커졌다. 그러나 빌딩 특성상 분산되어 있는 소규모 자원의 수동제어 등으로 지원금 대비 비용이 상대적으로 커서 참여 동기가 위축될 수밖에 없었다.

프로그램은 새롭게 만들어갔으나 실제 고객과 자원은 그 보폭을 따라가지 못했다. 빌딩이 수요관리에 참여할 수 있는 용량은 적다. 비상발전기 등 자원대체의 경우 말고 실제적으로 줄일 수 있는 부하는 50kW 조차 어렵다. 50kW면 일 년 기본지원금 총액이 약 200만원 수준이다. 그러려고 때마다 신경 쓰고 감축요청이 오면 땀나게 뛰어다녀야 한다. 할 만한 일이 아니다.

빌딩이 수요관리에 참여할 수 있는 용량은 적지만 국내 10층 이상 건물만 100,000개 이상인데 이런 건물들이 모두 50kW 감축이 가능하다면 5GW이다. [사진=dreamstime]

그러나 국내 10층 이상 건물만 아파트를 제외하고도 100,000개 이상인데 이런 건물들이 모두 50kW 감축이 가능하다면 5GW이다. 이는 원전 4기를 훌쩍 뛰어넘는 수준이고 2018년 초기 최고점을 찍었던 수요반응자원 4.2GW도 넘는 양이다. 결코 무시할 수 없는 수치이다.

빌딩에는 자동제어시스템(BAS : Building Automation System)이 구축되어 있다. 최근에는 빌딩에너지관리시스템(BEMS : Building Energy Management System)도 중대형빌딩 이상에는 보급이 되고 있다. 건물의 에너지설비를 모니터링, 스케줄링, 제어 등을 최적 관리하는 것이다. 수요관리하기 좋은 툴이 될 수 있다. 물론 수요관리를 위해 구축된 것이 아니고 관리의 편의성과 요금절감을 위한 것이다. 그러나 수요관리에 추가로 활용한다면 더할 나위 없이 기특한 일이지 않는가.

문제는 역시 있다. 문제가 없었으면 벌써 적용이 되었고 5GW의 마이너스 빌딩발전소가 뜨겁게 가동되었을 것이다. 문제는 무엇인가? 전력거래소 및 수요관리사업자가 빌딩을 수요자원의 참여고객으로 관리할 때 BAS/BEMS에 접근하기 어렵다는 것이다.

우리나라 70~80% 이상 건물의 BAS 또는 BEMS는 글로벌 회사가 장악하고 있다. 하니웰, 존슨콘트롤, 아즈빌, 지멘스, 슈나이더 등이다. 각각의 제품들의 통신 프로토콜이 다르고 운영방식이 다르다. 무엇보다 기술적으로는 개방형이지만 사업적으로는 블랙박스 수준의 폐쇄형인 것이 문제이다. 프로토콜 개방 및 제어·운영방법 협의가 사실상 어렵고 건물주의 요청으로 진행해도 상당한 비용이 청구되는 것이 현실이다.

이를 위해 제조사에서 민감하게 느낄 만한 사항이 없는 어떠한 인터페이스 시스템이 개발되고 빌딩의 BAS/BEMS에 효과적으로 연동이 가능하다면 문제가 해결된다. 최근 국가에서는 전력거래소, 수요관리사업자가 수많은 빌딩들을 자원화하도록 지원하기 위해 BAS/BEMS 활용할 방안에 대한 연구와 개발을 지원하기 시작했다. 정부지원 과제 등을 통해 개발 및 실증을 한다.

이를 위해서는 기 구축된 BAS/BEMS와 수요관리에 관련한 통신규약인 OpenADR 표준기반 Auto-DR이 연동될 인터페이스가 개발되어야 한다. 이는 간단하게 BAS/BEMS 정보체계와 DR신호가 만나는 접점, 정보체계변환장치이다. 선제적으로 중대형 인텔리전트 빌딩에 구축된 BAS/BEMS에 대한 분석이 필요하다. 분석 후 이것과 ADR시스템이 연동 가능해야 하며 설비의 수요관리에 적합한 다양한 알고리즘이 개발되고 장착되어야 한다.

실험실 수준의 개발에 멈추어서는 안 되고 다양한 메이커들의 BAS/BEMS와 연동 실증이 되며, 실제 건물에 적용되어 수요관리사업자를 통해 전력거래소에 거래되며 지원금 수령까지 검증해야 한다. 또한 기존 수요자원 시장 운영규칙에 의거한 자원을 검증하는 것에서 더 나아가 빌딩 Auto-DR 참여성과가 훌륭한 자원의 반응시간, 지속시간 등을 판단해 새로운 제도개발과 개선이 뒤따라야 할 것이다.

이러한 연구개발이 시작되는 것은 반가운 일이다. 그간도 BAS/BEMS의 인터페이스에 대한 개발과 논란은 지속되었다. 그러나 이번에는 국가 전력계통 안정화 및 수요자원 시장 활성화의 목적에서 진행되며 빌딩 내부의 데이터 유출이나 제어 리스크가 없다는 전제에서 성공적인 결과가 되기를 바란다.

이주야 기자 다른기사 보기