2017. 1.

에너지효율(EE) 시장 시범사업

수요관리정책실

목차

에너지효율(EE) 시장 배경 및 추진방향

Contents

I

에너지효율(EE) 시장 시범사업 II

성과검증 및 계량전송장치 설치사례 III

I 에너지효율(EE) 시장 배경 및 추진방향

I-1. 사업 배경 및 EE 자원의 의미

사업 배경

EE 정의 및 DR과의 비교

EE(Energy Efficiency)는 고효율설비 교체를 통한 에너지절감에 따른 피크저감을 산정하며, DR(Demand Response)은 요금, 인센티브 등에 반응한 피크저감을 의미함

정부의 ICT 수요관리대책(’13.8)에 포함된 사업으로 지난 15년부터 사업 추진

- “Megawatt” 시대에서 “Negawatt” 시대로의 전환과 수요자원거래시장 창출

- 즉 EE와 DR의 차이는 제어와 Off의 유무에 따라 구분됨

I-2. 전력시장 현황

전력시장

“요금저감 DR 자원”은 2014.11월부터 전력시장(하루 전 시장)에서 거래 중

“피크저감 DR 자원”은 약정에 의거하여 1시간 전 전력거래소의 급전지시를 이행하는 형태임

선진화된 전력시장은 에너지(kWh)를 거래하는 에너지시장과 용량(kW)를 거래하는 용량 시장으로 구성 우리나라는 하루 전에 에너지를 거래하는 시장만 운영하고 있으며, 용량시장 운영 대신 발전기 용량에 대한 용량요금(CP*)으로 보상 - 발전기의 가용용량(MW)에 대해 64,000원/kW 지급 (01~) · 비중앙 급전 발전기(신재생에너지사업자, 구역형전기사업자)에게는 미지급

[ 수요자원 거래 현황 ]

향후 용량 시장이 개설되면, 피크저감 DR 자원과 EE 자원도 일반발전기와 동일하게 용량시장에서 보상을 받을 수 있음

I-3. 에너지효율(EE) 시장 단계별 추진방향

ESCO, 에너지공급자 투자사업 등 정부 에너지효율향상사업에 M&V 비중을 점차 높여 비즈니스 모델 발굴 및 산업 육성

EE시장 시범사업을 성공적으로 시행하여 용량시장 또는 DR시장과 통합 후 에너지효율자원(EER) 활용 및 M&V 시장 확대

목표

대상

구조

재원

시범사업 확대 (2단계, ‘17 – ’19년)

M&V 신뢰성 향상, 경쟁환경 정착

추가 자원 개발

보조금+용량가격 – 1년 선도시장 – 경매방식

전력기금 한전 투자사업

시범사업 (1단계, ‘15 – ’16년)

M&V 역량확보, 시장화 연습

조명, 인버터, 전동기

보조금+용량가격 – 1년 선도시장 – 경매방식

전력기금 일부 한전 투자사업 일부

DR 시장과 통합 (3단계, ’20년 – )

효율시장 확대

전체 효율자원

보조금+용량가격 – 시장 메커니즘에

의한 용량가격

전력기금 한전 투자사업

전력시장

II 에너지효율(EE) 시장 시범사업

사업 개요

II-1. 사업 개요 및 목적

에너지효율화 사업을 통해 절감한 피크저감에 기여한 수요감축량을 시장에서 거래할 수 있는 기반을 마련하고 에너지 新산업 창출 기여

대상품목 : LED, 인버터, EHP/냉동기, 전동기

품 목 예산(억원)

LED 25.7

인버터 19.5

EHP/냉동기 14.1

전동기 5.0

합 계 64.3

기존 설비를 고효율설비로 개체한 후 피크기간 동안 정상 가동하여 사전에 계획한 수요감축량(kW)을 달성한 성과에 대하여 보상

- 기본금은 설치 확인이 완료된 후 확인된 용량(kW)에 따라 지급되며, 성과금은 시장입찰방식에 따라 낙찰된 금액을 성과검증(M&V) 이후 지급

사업 목적

사업 규모 및 예산 (’17년 기준)

품목별 예산의 70%를 중소·중견기업 등 대기업 외 사업장에 우선 배정

II-2. 추진절차

성과금 지급

사용자 확인(수요감축량)

피크 수요감축량 성과 검증

목표 확인 및 기본금 지급

고효율설비 설치 후 현장확인

사용자 확인(고효율설비 설치)

고효율설비 개체

고효율설비 설치 전 현장확인

지원대상 선정

사업계획서 공모 접수(‘17.2.27~3.3)·평가

사용자-사업자 협의 (사업자,사용자) 적정성 검토 및 참여 결정

(관리기관) 사업계획서 접수 및 평가

(관리기관) 지원대상 선정

(관리기관) 기존 설비(팬, 펌프 등) 확인

(사업자) 고효율설비 개체

(사업자,사용자) 설치된 고효율설비의 인증, 등급 여부 확인

(관리기관) 고효율설비 및 계량전송장치 확인 (사업자) 설치후 현장확인 신청시, 지정서류 제출

(관리기관) 현장확인 결과 확인된 용량에 따라 기본금 지급

(관리기관) 공단 서버의 모니터링 결과 분석

(사용자,사업자) 성과검증에 따른 감축량(kW) 확인

(관리기관) 확정된 수요감축량(kW)에 따라 성과금 지급

II-3. 사업 신청 및 평가/ 사업자 선정

신청자격

건축법 제2조(정의)에 따른 건축물*(공장, 일반건물 등)에 한하며, 공공기관** 건축물, 신축건물*** 및 주차장**** 은 지원대상에서 제외

사업 참여조건과 설치장소를 충족하면서 품목별로 물량과 성과금을 포함하는 사업신청서를 제출해 참여

관·산·학·연 전문가들로 구성한 위원회에서 낙찰된 사업자의 참여조건 등을 검토하여 최종 선정

* 건축법 시행령 제3조의 4 관련 별표 1에 분류된 건축물 구분 활용

** ‘공공기관 에너지이용합리화 추진에 관한 규정’ 제2조(정의)

위원회 검토에 의해 부적합 판정을 받은 사업은 지원 대상에서 배제하고, 필요시 감축량을 조정하여 선정(선정된 사업은 6월까지 설치완료 되어야 유효)

에너지이용합리화법 제25조에 따른 ESCO 사업자, 지능형전력망법 제12조에 따른 지능형전력망 서비스 제공사업자, 자체 소유 사업장에 설치하는 사업자, 지원품목 제조사 특판대리점(전동기 한정)

설치장소

사업신청

최종선정

*** ‘16.8.1 이후 준공된 건물, **** LED 품목에 한함

품목별 참여조건

II-4. 사업 참여조건(1)

품목 구분 요건 참여용량 (kW) 비고

LED 기존 조명을 LED로 교체 고효율인증 10kW 이상 · 형광등 대체형 LED1)

· 메탈할라이드 대체형 LED2)

인버터 인버터를 신규 설치 고효율인증

(220kW 초과 시 예외)

10kW 이상

· 220kW 이하 대상3)

· 팬, 펌프, 블로워, 컴프레서4) 부하만 해당

· 220kW 초과 인버터5)

EHP 기존 EHP 교체6) 효율 1등급 · 정격냉방용량이 20kW 이상 70kW 미만 (실외유닛 기준)

냉동기 기존 냉동기 교체7) 고효율인증 · 원심식 냉동기 : 냉동능력 2000USRT 이하 · 스크류 냉동기 : 냉동능력 500USRT 이하

전동기 전동기 교체/신규설치 효율등급

(IE3) 3kW 이상 · 0.75kW 이상 37kW 미만 대상8)

1) 고효율인증품목 : 직관형LED램프(컨버터외장형), 형광램프대체형 LED램프(컨버터내장형),

매입형및고정형LED등기구

2) 고효율인증품목 : LED투광등기구, 매입형및고정형LED등기구

3) 고효율인증품목 : 인버터(인버터, 판넬, 리액터, 필터로 구성되어야 지원 가능)

4) 컴프레서는 2주 이상의 사전 측정 데이터 확보 시 참여 가능

5) 220kW 초과 인버터는 전년 동기(8~9월) 운전실적(데이터) 확보 시 참여 가능

6) 기존 제품 제조년도(또는 내압시험 합격일자)가 ‘09.1.1 이전인 EHP에 한함

7) 기존 제품 제조년도(또는 내압시험 합격일자)가 ‘01.1.1 이전인 냉동기에 한함

8) 한전의 프리미엄 전동기 지원사업 품목으로 승인된 제조사 및 모델

II-5. 사업 참여조건(2)

하계 피크인 8월～9월의 14～18시(주말, 공휴일 제외)에 설비개체 전과 같이 가동하여 수요감축이 이루어지는 자원

고효율인증, 효율등급 등을 취득한 고효율설비로 개체한 자원

설비개체에 따른 수요감축량(kW)*이 LED, 인버터, EHP, 냉동기는 10kW, 전동기는 3kW 이상을 소유하거나 신청하는 사업자

[수요감축량 산정 예시(냉동기)] 용량 500RT 소비전력 300kW 기존 냉동기를, 용량 500RT 소비전력 250kW의 고효율 인증 냉동기로 교체하면, 수요감축량 42.5kW로 참여요건을 충족 - 수요감축량 산정식 : (기존 냉방 소비전력 – 개체 후 냉방 소비전력) X 85%(부하율)

= (300kW – 250kW) X 0.85 = 42.5kW

[보조금 산정 예시(EHP)]

대기업 사업장에서 기존 EHP(냉방용량 60kW, 냉방소비전력 30kW)를 고효율기기 (냉방용량 60kW, 냉방소비전력 12kW)로 개체하였을 경우(입찰단가 100천원/kW로 낙찰) 수요감축량 : (기존 냉방 소비전력 X 0.578)-(개체 후 냉방 소비전력 X 0.379) = (30kW X 0.578) – (12kW X 0.379) = 12kW(소수점 내림 적용) 설치 후 현장확인 이후, 기본금 2,280천원 지급(12kW x 190천원/kW) 성과검증 이후 성과금 1,200천원 지급(12kW x 100천원/kW) 총 지원금은 기본금과 성과금을 합한 3,480천원

[참고] 사업대상 조명 설비

구 분 제 품 사 진 사업대상여부 및 특성

형광등

- 사업대상여부 : 대상

- 사무실, 지하주차장의 실내등으로 많이 사용 (17년도부터 지하주차장은 지원대상 제외)

메탈할라이드 - 사업대상여부 : 대상

- 공장의 조명등으로 많이 사용

백열등 - 사업대상여부 : 비대상

- 주로 건물의 현관, 욕실 등에 많이 사용

할로겐등

- 사업대상여부 : 대상

- 상점의 스포트라이트, 복도의 다운라이트로 많이 사용

주의 사항 - 기존 다운라이트를 면조명 형태인 매입형 및 고정형 LED로 교체하는 경우에만 지원 가능 - 기존 센서등, 실외등(보안등, 가로등, 터널등)은 제외

II-6. 기본금 및 성과금 지급 기준(1)

지급금액(대기업 기준)

설비 설치 후 협약용량에 따라 품목별 기본금을 받고, 성과검증(M&V) 후 품목별 상한가 이하로 낙찰된 성과금으로 수령

대기업 사업장에서 기존 EHP(냉방용량 60kW, 냉방소비전력 30kW)를 고효율기기 (냉방용량 60kW, 냉방소비전력 12kW)로 개체하였을 경우(입찰단가 100천원/kW로 낙찰) 수요감축량 : (기존 냉방 소비전력 X 0.578)-(개체 후 냉방 소비전력 X 0.379) = (30kW X 0.578) – (12kW X 0.379) = 12kW(소수점 내림 적용) 설치 후 현장확인 이후, 기본금 2,280천원 지급(12kW x 190천원/kW) 성과검증 이후 성과금 1,200천원 지급(12kW x 100천원/kW)

총 지원금은 기본금과 성과금을 합한 3,480천원

품목 기본금 성과금 상한 최대 수령액(억원)

사업장1) 사업자2)

LED 160천원/kW 160천원/kW

품목별 1.0

품목별 5.0

인버터 150천원/kW 150천원/kW

EHP 190천원/kW 190천원/kW

냉동기 200천원/kW 200천원/kW

전동기 450천원/kW 450천원/kW 3.0

1) 1개 사업장당 품목별 1.0억원씩 최대 5억원 수령 가능 2) ESCO 사업자, 지능형전력망서비스 제공사업자, 자체 사업자는 품목별 5.0억원 이내(전동기 3억) 최대 18억(차수별 합산) 수령 가능

II-7. 기본금 및 성과금 지급 기준(2)

지급금액(대기업 외 사업장 및 계량전송장치 사전설치 사업장 기준)

설비 설치 후 협약용량에 따라 품목별 기본금을 받고, 성과검증(M&V) 후 품목별 상한가 이하로 낙찰된 성과금으로 수령

품목 기본금 성과금 상한 최대 수령액(억원)

사업장1) 사업자2)

LED 208천원/kW 112천원/kW

품목별 1.5

품목별 7.5

인버터 195천원/kW 105천원/kW

EHP 247천원/kW 133천원/kW

냉동기 260천원/kW 140천원/kW

전동기 585천원/kW 315천원/kW 1.0 3.0

1) 1개 사업장당 품목별 1.5억원씩(전동기 1억원) 최대 7억원 수령 가능 2) ESCO 사업자, 지능형전력망서비스 제공사업자, 자체 사업자는 품목별 7.5억원이내(전동기 3억) 최대 18억(차수별 합산) 수령 가능

주의 사항

- 계량전송장치는 사업 신청 마감일(’17.03.03)까지 설치된 경우 인정

- 계량전송장치 설치 후 공단 M&V 서버에서 모뎀 아이디 등으로 확인

II-8. 시범사업 홈페이지

시범사업 홈페이지

홈페이지에서 사업 신청 및 사업 상세내용 확인 가능

- LED, 인버터, EHP, 냉동기, 전동기 : 한국에너지공단(http://nrbpm.kemco.or.kr/EEMS/HomeMain/HomeMain.aspx)

참고 사항

- 사업신청은 온라인으로만 가능

III 성과검증 및 계량전송장치 설치 사례

III-1. 성과검증(M&V) 실증 및 방법론 개발 : M&V 실시

M&V (계량검증, Measurement & Verification)

과거에는 에너지절감 효과 산출을 위해 이론값으로 추정하였으나, 정보통신기술(ICT)를 활용한 계량검증(M&V)으로 효과적인 성과 산출이 가능

설치한 고효율설비가 목표한 에너지절감, 수요감축 효과를 내는지를 실제로 측정하고 확인하는 작업

16년도 시범사업에서 406개 사업장으로부터 LTE 통신을 활용해 계량 데이터를 기반으로 보조금 지원

에너지 효율시장 계량검증 개념도

사업장 계량/전송장치 통신사 한국에너지공단

스마트계량기, 모뎀, 통신, 서버 등 M&V 인프라 구축

한전 저압 G-type 계량기

LTE 모뎀 (내장형)

한전 저압 G-type 계량기

LTE 모뎀 (외장형)

LED

전동기 M&V 서버

III-2. 성과검증(M&V) 및 수요감축량(kW) 산정 방법

계측기간 및 대상

사업장 전체 감축량의 5% 이상(LED), 10%(인버터, 전동기, EHP, 냉동기) 계측 필요

품목 베이스라인 (기본설비 계측) 감축량 확인 (개체설비 계측)

LED (기본) 전년 피크기간(8～9월) / (간이) 1주 감축량(총 설비용량)의 5% 이상 계측

인버터 (기본) 전년 피크기간(8～9월) / (간이) 2주

감축량(총 설비용량)의 10% 이상 계측

전동기 (기본) 전년 피크기간(8～9월) / (간이) 2주

EHP (기본) 전년 피크기간(8~9월)

냉동기 (기본) 전년 피크기간(8~9월)

베이스라인 설정 및 수요감축량 산정 방법

[방법 1] : 전년 동기간(8~9월) 데이터 활용

[방법 2] : 설비 설치 전 1~2주간 계측기로 측정해 베이스라인 데이터 확보

[방법 3] : 방법 1, 2가 어려우면 설치 후 측정을 통해 역산하는 방법 활용

III-3. EE시장 시범사업에 적합한 계량·전송장치

구분 품목 규모 금액(만원)

계량기, 모뎀 설치

LED 5개 이하 30

인버터

3개 이하 50 EHP

냉동기

전동기

공통 1 set 추가 시 5만원

모뎀만 설치

LED 5개 이하 20

인버터

3개 이하 25 EHP

냉동기

전동기

공통 모뎀 1개 추가 시 3만원

계량기, 모뎀 설치 비용

사업장 전체 감축량의 5% 이상(LED), 10%(인버터, 전동기, EHP, 냉동기) 계측 필요

III-4. 계량전송장치 설치 (1)

에너지효율시장 시범사업에 설치된 분전함은 세 종류의 설치유형으로 구분되며, 투명 케이스의 분전함 사용

유형 1 : 별도 분전함 설치

유형 2 : 배전함 내부 설치

유형 3 : 배전함 외부 설치

III-5. 계량전송장치 설치 (2)

단상2선식

시범사업에 참여한 업체는 전력량계 및 CT/PT의 설치 사례 세가지 유형에 따라 구분됨

전기상타입

품목

CT/PT

LED

CT : 없음 / PT : 없음

설치사진

3상3선식

LED/인버터/전동기/냉동기

CT : 있음 / PT : 있음

3상4선식

EHP

CT : 있음 / PT : 없음

III-6. LED 수요감축량 계산

수요감축량(kW) = X

[ (기존 등기구 정격(W) – 개체 등기구 정격(W)] X 전체 대수

측정값(kW)

전체 등기구 정격(W) X 측정 대수

수요감축량(kW) = X (32 – 18) X 2500 / 1000 = 0.96 X 14 X 2500 / 1000 = 33.6

2150

18 X 125

1 협약 및

감축량 산정 2,500개의 LED조명을 개체(32W→18W)하여 35kW를 감축하기로 협약하고, 감축량의 5%(125개)를 성과검증하여 감축량을 산정

2 모니터링 LED조명 125개를 모니터링하여 월～금에 각각 2,050W, 2010W, 2200W, 2250W, 2150W 측정값의 평균은 2,150W

3 수요감축량

산정 평균 측정값, 기존 등기구 및 LED 정격, 측정 대수 및 전체 개체수를 수식에 넣어 계산하면, 상기와 같이 산정 가능

4 성과금 지급 당초 협약했던 35kW에 못미치는 성과로 33.6kW에 해당하는 성과금만 지급

III-7. 인버터 수요감축량 계산

수요감축량(kW) = 전동기 정격용량 (kW) X

1 협약 및

감축량 산정 75kW 인버터 4대를 설치하여 72kW를 감축하기로 협약하고, 인버터 1대(25%)를 M&V하여 감축량을 산정

2 모니터링 월～금에 각각 51.0, 52.0, 56.0, 53.0, 54.0Hz가 측정되어 53.2Hz가 평균

3 수요감축량

산정 운전 주파수에 53.2Hz, 해당 주파수에 해당하는 인버터 효율 94%를 수식에 대입하여 감축량 산정

4 성과금 지급 수요감축량 77.4W가 당초 협약했던 72kW보다 많으므로 72kW만큼 성과금 지급 (초과달성 불인정)

[ 1 - ( )³ X ] 운전주파수

정격주파수

100

인버터 운전 효율

수요감축량(kW) = 300 X ( 1 – ( )³ X )

53.2

60

100

94

전력부하율(%) 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10

회전수비율(%) 100 98 97 95 93 91 89 87 84 82 79 77 74 70 67 63 58 53 46

운전주파수(Hz) 60 59 58 57 56 55 53 52 50 49 47 46 44 42 40 38 35 32 28

인버터 효율(%) 96 96 96 95 95 95 94 94 94 93 93 93 92 92 91 91 89 87 81

< 운전 주파수 (Hz) 별 인버터 운전효율 (%) >

*주) 미국 전력연구원(EPRI) 인버터 효율기준 적용 (예 : 운전주파수 50Hz 경우 인버터효율 94%)

수요감축량(kW) = (기존 냉방 소비전력 X 0.578) – (개체 후 냉방 소비전력 X 0.379)

1 협약 및

감축량 산정 냉방소비전력 30kW EHP 10대를 냉방소비전력 20kW 10대로 개체하여 97kW(30X10X0.578 – 20X10X0.379)를 감축하기로 협약

2 모니터링 월~금에 각각 70, 72, 68, 71, 69kW가 측정되어 70kW가 개체 후 냉방소비전력 평균

3 성과금 지급 수요감축량 103kW(30X10X0.578-70)가 당초 협약했던 97kW보다 많으므로 97kW만큼 성과금 지급(초과달성 불인정)

III-8. EHP 및 냉동기 수요감축량 계산

EHP 수요감축량

수요감축량(kW) = (기존 냉방 소비전력 – 개체 후 냉방 소비전력) X 85%(부하율)

1 협약 및

감축량 산정 냉방소비전력 300kW 냉동기 1대를 냉방소비전력 250kW 1대로 개체하여 42kW(300X0.85-250X0.85)를 감축하기로 협약

2 모니터링 월~금에 각각 195, 200, 205, 203, 197kW가 측정되어 200kW가 개체후 냉방소비전력 평균

3 성과금 지급 수요감축량 55kW(300X0.85-200)가 당초 협약했던 42kW보다 많으므로 42kW만큼 성과금 지급(초과달성 불인정)

냉동기 수요감축량

III-9. 전동기 수요감축량 계산

1 협약 및

감축량 산정 30kW 일반전동기(IE1)를 프리미엄전동기(IE3)로 5대를 개체하여 6kW를 감축하기로 협약하고, 전동기 1대(20%)를 성과검증하여 감축량을 산정

2 모니터링 월～금에 측정한 평균 측정값이 29kW

3 수요감축량

산정 측정값 29kW, 전체 전동기 정격 150kW, IE1 효율 89.5%, IE3 효율 94.1%를 대입해 감축량 산정

4 성과금 지급 수요감축량 6.67kW가 당초 협약했던 6kW보다 많으므로 6kW만큼 성과금 지급

< 운전 주파수 (Hz) 별 인버터 운전효율 (%) > * 전폐형 4극 기준

수요감축량(kW) = X 전체 전동기정격용량(kW) X

[ (프리미엄 전동기 (IE3) 효율 - 기존 전동기 효율)/100]

측정값(kW)

전동기 정용량 (kW)

정격용량(kW)

0.75 1.5 2.2 3.7 5.5 7.5 11 15 18.5 22 30

IE1 효율 71.5 78.0 81.0 83.0 85.0 86.0 87.0 88.0 88.5 89.0 89.5

IE2 효율 82.5 84.0 87.5 87.5 89.5 89.5 91.0 91.0 92.4 92.4 93.0

IE3 효율 85.5 86.5 89.5 89.5 91.7 91.7 92.4 93.0 93.6 93.6 94.1

수요감축량(kW) = X 150(kW) X = 6.67 29(kW)

30(kW)

(94.1-89.5)

100

감사합니다