에너지 빅데이터

BEMS 이해와 운영 계획 수립

남생이a 2024. 6. 11. 10:17

이준호 (주)에코다 연구소장

에너지 절약 → 안쓰면 됨 

중요한건 어떻게 “절약”을 할수 있느냐,

벰스에서는 건물에 대한 센싱 정보와 재실자의 정보라던지 최적의 시스템으로 도입될수 있도록

실시간 설비에 대한 운전 감시 및 에너지 데이터 가시화 + 에너지 분석과 관리지원.

원격검침과 차별화되는 부분

건축설비/조명에 대한 부분이 자동제어 및 제어지원이 된다

벰스라는것들이 여러가지 부분에 적용. 사용 및 발전에 활용

어떻게 분배하고 관리하느냐

신재생(태양,지역난방,발전)에서도 벰스설비가 필수

날씨정보 사람들이 제각기 다르게 느낌. 외기(실외)정보에 따라서 온도 조절 범위가 많이 달라짐

EMS에 ‘제어’라는게 데이터를 바탕으로 재가공 한다음에 제어를 한다

설비최적화제어라는게 건물에서 사용되는 에너지원의 5~60정도가 냉난방비용으로 소비가 되고 있음.

조명은 형광등이었는데, LED로 바뀌면서 비용대비 효과가 많이 떨어짐. but 여전히 필요한 부분이 있음

ESS라는건 태양광 발전설비가 전기는 사용되지 않으면 버려짐 so, 저장했다가 야간에 쓴다던지,

야간에 심야전기를 충전후 주간에 쓰기도 함.

BEMS 주요기능

  1. 실시간 에너지 모니터링
    1. 실시간 에너지 누수 파악 가능
  2. 설비 운영 가이드 제공
    1. 쾌적한 실내 환경을 위한 운영제공
    2. 공사단계에서 제어선이 매립이 안된다거나, 추가가 어려운경우
    3. 온도가 너무 높으니까 낮춰라, 제어를 할수는 없더라도 제어정보를 제공할수 있음.
  3. 에너지 사용 추이 분석
    1. 사용 용도와 목적이 동일하다라고 했을때, 에너지 패턴은 거의 유사하게 나옴. 정형화된 온도패턴에 대해서 겨울철에 난방이 냉방보다 높다.→ 전기 EHP를 줄이고 대체 에너지원을 찾아서 보강하자 바닥난방을 깔자 등등의 제안가능.
  4. 신속한 문제 대응 지원
    1. 문제 발생시 운영자에게 조기 경보를 전달하고, 운영자는 경보를 분석/조치하여 운영의 효율성 향상.
    2. 가이드를 제공해주고 안된다면 관리자를 호출해라
    3. 서버관련 데이터, 수장고, 온실 관련 온도관리에서는 일정이상 초과하거나하면 저장하고 있는 물건에 대한 손실이 발생할수 있음 → SMS나 이메일로 실시간 푸시 가능

BEMS 도입배경

  1. 에너지비용 지속상승
  2. 정부의 규제강화
    1. 온실가스 에너지 목표관리제 에너지
    2. RE100 등
  3. 정부의 BEMS 보급 활성화

BEMS 관련 법제도

  1. 에너지용 합리화법 및 시행령, 시행규칙
    1. 에너지관리시스템의 지원
      1. 왜 도입을 하려고 하는지 신청을 하면, 설치비용 지원 및 비용이자 지원
    2. 에너지 진단 면제
      1. 에너지 사용량에 대한 진단을 전문가가 와서 주기별로 하는데 BEMS를 도입하면 실시간 확인이되니 면제
    3. 신재생에너지 에 비해서 비용, 유지보수가 더 좋음
  2. 온실가스 목표관리 운영 등에 관한 지침
  3. 공공기관 에너지이용 합리화 추진에 관한 규정
    1. 연면전 10000m2이상의 건축물에 대해서

BEMS의 형태 및 특성

  1. BEMS 구성
  3. a. 피크경보 → 항상 버퍼존을 갖고 있어야되기 때문에, 체크해야되는 중요한 요소
    1. 제어 시스템 연동
    2. 설비 제어 방안 도출
    3. 설비 용도에 따른 제어 방안
      1. 1층 식당, 2,3층 강당, 4층부터는 사무실 등등

BEMS 종류

  1. Local BEMS
    1. 내부에 있기 때문에 통신망의 영향을 받지 않음
    2. 군시설 병원 등 보안 필요 시설
  2. Cloud BEMS
    1. 인터넷 통신망을 통해서 제어
    2. 건물 단위로 BEMS 설비가 들어갈 필요가 없음
    3. 인터넷으로 데이터를 처리한다음에 제어정보 및 리포팅 정보만 제공하면 됨
    4. 대부분의 BEMS가 Cloud BEMS로 구성.
    5. 건물의 규모가 작은 경우가 대부분.
    6. 초등학교, 교육청, 지자체 공공시설물 등
    7. 유지관리에 대한 부분 서로 부담이 없음.
    8. 특히 공공기관, 공무원 순환제다 보니 Local BEMS하려면 계속 관리가 필요함.

  1. 데이터 조회 및 관리
    1. 기준정보 : 1차 에너지 환산계수, 1kw당 전력비용 얼마 같은 계수들을 직접 지정할수 있어야함 (ex. 급탕시 온수 0.95 같은)
    2. 에너지원별, 설비별, 용도별, 수요별
    3.  
    4.  
    5. 에너지 소비 현황 분석
      1. 단위 환산 계수 등을 통해서 에너지원 단위 산출해서 증감량 분석에 활용해야한다.
      2. 에너지 소비에 영향을 미치는 요인 및 인자들을 파악. → 증감량 분석에 적용해야한다.
      3. 시뮬레이션 분석을 통해서 산출된 베이스라인, 올해 장비를 바꿨을때, COP가 2.5~4.5로 바뀌었어. 베이스라인 목표치가 의미가 없음. 시뮬레이션 베이스라인을 통해서 산출 가능. 실질적인 비용부담이 20% 떨어질거야 라는게. 얼마나 잘 제어했는지 관리가 되고 있는지를 볼수 있음.
        1. 베이스 라인이 여러가지 방법으로 산출되는데, 실제 얼마나 절감이 되고 있는지 영향력 분석에 활용을 한다.
  3. 설비의 성능 및 효율 분석
    1. 냉난방비용이 뻔히 높은데, 왜
    2. EHP GHP같은 경우 센서를 설치할수 없음. 이 시스템에서 관련 정보를 제공하지 못하면 대책을 못하니, 이런 경우에는 에너지 베이스라인을 통해서 가동조건 사용량을 바탕으로 데이터를 분석해서 결과값을 가지고 가시화를 해라.
    3. 설비 시스템 인자에 대해서 증감량 분석에 활용을 해야한다.
      1. 에너지 성능에 영향을 미치는 인자 (외기, 실내 온습도, 설정온도)
  5. 실내외 환경정보 제공
    1. 데이터 조회 및 관리
      1. 기준정보 : 1차 에너지 환산계수, 1kw당 전력비용 얼마 같은 계수들을 직접 지정할수 있어야함 (ex. 급탕시 온수 0.95 같은)
      2. 에너지원별, 설비별, 용도별, 수요별
    3. 에너지 소비 현황 분석
      1. 단위 환산 계수 등을 통해서 에너지원 단위 산출해서 증감량 분석에 활용해야한다.
      2. 에너지 소비에 영향을 미치는 요인 및 인자들을 파악. → 증감량 분석에 적용해야한다.
      3. 시뮬레이션 분석을 통해서 산출된 베이스라인, 올해 장비를 바꿨을때, COP가 2.5~4.5로 바뀌었어. 베이스라인 목표치가 의미가 없음. 시뮬레이션 베이스라인을 통해서 산출 가능. 실질적인 비용부담이 20% 떨어질거야 라는게. 얼마나 잘 제어했는지 관리가 되고 있는지를 볼수 있음.
        1. 베이스 라인이 여러가지 방법으로 산출되는데, 실제 얼마나 절감이 되고 있는지 영향력 분석에 활용을 한다.
    5. 설비의 성능 및 효율 분석
      1. 냉난방비용이 뻔히 높은데, 왜
      2. EHP GHP같은 경우 센서를 설치할수 없음. 이 시스템에서 관련 정보를 제공하지 못하면 대책을 못하니, 이런 경우에는 에너지 베이스라인을 통해서 가동조건 사용량을 바탕으로 데이터를 분석해서 결과값을 가지고 가시화를 해라.
      3. 설비 시스템 인자에 대해서 증감량 분석에 활용을 해야한다.
        1. 에너지 성능에 영향을 미치는 인자 (외기, 실내 온습도, 설정온도)
    7. 실내외 환경정보 제공
      1. 데이터 조회 및 관리
        1. 기준정보 : 1차 에너지 환산계수, 1kw당 전력비용 얼마 같은 계수들을 직접 지정할수 있어야함 (ex. 급탕시 온수 0.95 같은)
        2. 에너지원별, 설비별, 용도별, 수요별
      3. 에너지 소비 현황 분석
        1. 단위 환산 계수 등을 통해서 에너지원 단위 산출해서 증감량 분석에 활용해야한다.
        2. 에너지 소비에 영향을 미치는 요인 및 인자들을 파악. → 증감량 분석에 적용해야한다.
        3. 시뮬레이션 분석을 통해서 산출된 베이스라인, 올해 장비를 바꿨을때, COP가 2.5~4.5로 바뀌었어. 베이스라인 목표치가 의미가 없음. 시뮬레이션 베이스라인을 통해서 산출 가능. 실질적인 비용부담이 20% 떨어질거야 라는게. 얼마나 잘 제어했는지 관리가 되고 있는지를 볼수 있음.
          1. 베이스 라인이 여러가지 방법으로 산출되는데, 실제 얼마나 절감이 되고 있는지 영향력 분석에 활용을 한다.
      5. 설비의 성능 및 효율 분석
        1. 냉난방비용이 뻔히 높은데, 왜
        2. EHP GHP같은 경우 센서를 설치할수 없음. 이 시스템에서 관련 정보를 제공하지 못하면 대책을 못하니, 이런 경우에는 에너지 베이스라인을 통해서 가동조건 사용량을 바탕으로 데이터를 분석해서 결과값을 가지고 가시화를 해라.
        3. 설비 시스템 인자에 대해서 증감량 분석에 활용을 해야한다.
          1. 에너지 성능에 영향을 미치는 인자 (외기, 실내 온습도, 설정온도)
      7. 실내외 환경정보 제공
       

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