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공지사항

공동주택 ESS와 BIPV

최장은 2021-10-13 17:39:11 조회수 10

공동주택 ESS와 BIPV

 

한국건설기술연구원은 건물부문에서의 탄소 중립 달성을 위해 공동주택 세대용 태양광 발전 연계 에너지저장장치(ESS: Energy Storage System)를 개발했다.

아파트 등과 같은 공동주택에서 변압기를 공동으로 사용할 때는 잉여전력의 상계처리가 불가능하다. 태양광 설비에서 생산된 잉여전력은 저장되지 못하고 이웃집으로 흘러가 전기요금 절감효과를 체감하기 어렵다.

이에 따라 공동주택의 태양광 설비보급 확대를 위해서는 공동주택 세대용 ESS 상용화가 필수적이다. 공동주택 세대용 ESS는 태양광 발전과 연계해 주간 태양광 잉여전력을 저장하고 늦은 오후 및 야간에 사용할 수 있게 함으로써 한 달 동안 전기에너지를 최대 53%까지 절감할 수 있다. 또한, 여름철 오후 시간대에 발생하는 전력피크 해소에도 기여할 수 있다.

서울시 및 용인시 고층형 아파트 3세대에 시제품을 설치했다. 고층형 아파트에 적용한 발코니형 4kWh급 ESS는 가구당 태양광 모듈 1.2kW(300W 모듈 4장)에 연결됐으며 3세대 평균 40%의 전기에너지를 절감한 것으로 확인됐다. 이와 함께 건설기술연구원은 공동주택 세대용 ESS와 연계할 수 있는 건물일체형태양광발전(BIPV: Building Integrated Photovoltaic) 설비를 개발했다. 태양광 발전설비 부피와 규모로 인해 각 가정에서 설치를 기피하는 경우가 많은데 이를 개선하기 위해 창호형 및 난간 일체형 태양광 발전시스템을 개발한 것이다.

BIPV는 신축건물뿐만 아니라 기존건물을 그린리모델링하는 경우에도 적용할 수 있다. 창호 일체형 BIPV의 경우 외부 창호에 태양전지 셀을 설치하고 삼중 유리창으로 구성함으로써 단열강화도 기대할 수 있다.

난간형 BIPV의 경우 컬러유리를 활용, 발코니의 블라인드처럼 활용할 수 있다.이번 성과는 ‘Analysis on Operation Modes of Residential BESS with Balcony-PV for Apartment Houses in Korea’로 Sustainability 1월호 및 ‘공동주택 발코니 PV 연계 가정용 BESS의 에너지 절감 효과 분석’으로 한국태양에너지학회 논문집 6월호에 게재됐다.

또한, 한국에너지기술평가원의 에너지기술개발사업으로 수행한 ‘ESS 기반 소규모 공동주택 청정에너지, 스마트홈 실증 연구(2017~2021년)’와 건설술연구원 중소기업지원사업 공동주택 그린리모델링을 위한 세대 입면 개선기술 개발의 지원을 받아 수행됐다.