전기식 히트펌프 EHP의 전력수요관리 적용기술 논문자료

 

전기식 히트펌프 EHP의 전력수요관리 적용기술
The DSM application technique for EHP

본 논문은 Electric Heat Rump를 DSM 프로그램에 적용하는 방법을 제시한다. EHP는 열을 전달하는 기능을 가지고 있으며, 전기를 에너지원으로 사용합니다. 최근에는 유가가 상승하면서 많은 사람들이 GHP 대신 EHP를 사용하게 되면서 전력피크부하가 점차 확대되고 있습니다. 따라서 성공적인 부하 평준화를 위해서는 EHP를 위한 새로운 DSM 프로그램이 필요합니다. 이러한 상황에서 본 논문에서는 EHP를 위한 DSM 프로그램의 필요성과 EHP를 DSM 프로그램에 적용하는 구체적인 방법에 대해 논의하였다. 그리고 EHP에 대한 현장별 테스트를 다루고 테스트 결과를 분석하였다.

[연구 주제]

1. 문제 정의

하계/ 동계의 전력부하 완화를 위한 새로운 전력수요 관리 프로그램 개발 필요성이 절실한 가운데 본 EHP의 수요관리 프로그램 적용을 위한 연구를 시행하게 되었다.

[연구 방법]

1. 제안 방법

본 EHP는 전력회사의 서버에 의해 사전에 고객에게 제어시작을 공지한 후 예정 시간에 제어하도록 구성하였는데 제어는 10분 간격으로 총 2시간 동안 시행되었으며, 제어 전후의 외기온도 및 실내온도 변화와 전력소비량 변화를 측정하였다.

지금까지 전기식 히트펌프의 전력 수요관리 적용 필요성과 제어방법 그리고 현장 실증시험내용 및 결과분석에 대해 살펴보았다.

한편으로 본 시스템은 피크전력제어용 소프트웨어프로그램에서 명령을 보내면 본 제조업체 EHP의 내장 소프트웨어가 응답을 하고 그 이후 관련실내기를 단계별로 제어하여 원하는 피크 전력을 낮추는 형태를 취하고 있으며, A社 EHP와 마찬가지로 실내기를 우선적으로 제어하여 인버터 형태의 실외기가 용량 제한을 하도록 구성되었다.

2. 대상 데이터

금번 EHP의 피크 억제 실증시험을 위해 여름철 수도권 소재 전력 수용가건물을 선택하였고, 필요한 시험 설비를 갖춘 후 전력 피크 억제 시험을 수행하였다.

시험 대상은 중학교건물로서 600KW의 계약전력 수용가로서 EHP로 학교건물 전체의 냉난방하고 있다.

[연구 결과]

1. 성능/효과

EHP 시험 결과 EHP를 수급 안정을 위한 소비 전력 피크 억제 프로그램에의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

본 시험을 통해 EHP는 전력 피크 억제의 중요한 전력수요 관리 자원으로 활용될 수 있다는 사실을 알게 되었다.

EHP 시험 결과 10분 간격 제어(10분 Off, 10 분 On)를 통해 소비전력 감소를 확인할 수 있게 되었다.

2. 후속연구

결국 EHP시스템의 피크전력제어는 실외기를 직접 컨트롤 할 수 있는 구조로 만들어 안정적인 시스템을 구축하는데 주안점을 두어야 할 것으로 판단되며, 앞으로 실외기를 직접 연동제어 할 수 있는 하드웨어 장치 및 이에 맞는 프로토콜 개발이 시급하다고 생각된다.

마지막으로 제어량에 따른 적정지원금 수준 산정, 사업화를 위한 기술규격개발, 인증제도 등의 개발이 요구된다.

EHP의 전력 수요관리 프로그램 적용을 위해 각 제조업체별 피크 제어 모듈이 필요하며, 모듈에는 정밀제어 및 Metering 기술이 요구된(EHP 제어 알고리즘 및 H/W 및 통합 프로토콜 개발 필요).

향후 본 실험 결과를 토대로 EHP가 전력회사 및 국가 차원의 원격제어를 통한 전력수요 관리 프로그램으로 정착될 수 있도록 관련 제도와 기술을 보완하여 국가 전력수급 안정 및 부하 평준화에 만전을 기할 예정이다.

▼출처 및 바로가기 : 
https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=NPAP08389903

[논문]전기식 히트펌프(EHP)의 전력수요관리 적용기술