다중 분산자원을 기반으로 한 에너지자립형 도시농업 건물에 대한 기술개발 및 실증이 추진된다.
최근 피크부하 경감, 전기소비량 감소 등 에너지안보 차원에서 분산발전의 확산 및 부하밸런싱 기반의 건물에너지 절감기술 개발에 대한 필요성이 높아지고 있다. 또한 유해배출물을 저감함으로써 CO₂ 공급이 가능하고 배열을 이용해 냉난방이 가능한 도시가스 기반의 다중 열병합 분산발전 기술개발이 필요하다. 이와 함께 식물공장, 수직농장 등 도시농업 시장이 국내·외에서 크게 확산되고 있어 에너지다소비 시설의 고효율화를 통한 경제성 확보가 요구된다.
한국에너지기술평가원은 2021년 에너지기술개발사업 신규과제로 ‘다중 분산자원 기반 에너지 자립형 도시농업 건물 기술 개발 및 실증’을 공고했다.
이번 과제는 건물일체형 루프탑 온실과 분산자원의 미활용에너지 활용 극대화를 통해 건물 냉난방에너지 절감 및 온실가스 감축이 가능한 미래 도시형 스마트 그린빌딩 융·복합시스템을 확보하는 것이 목표다. 스마트팜의 연중 안정적인 열수요를 바탕으로 분산발전, BEMS 확산을 촉진시킬 수 있다.
주요 연구내용은 빌딩-스마트팜 에너지공급이 가능한 도시가스 기반 다중(냉난방·전기·CO₂) 열병합분산발전 시스템을 개발한다. 이를 위해 친환경 고효율 열병합 가스엔진 발전기와 열병합 분산발전 열회수를 활용한 고효율 냉난방시스템 기술개발이 진행된다.
또한 루프탑 온실기반 스마트팜 에너지 통합제어시스템 개발을 위해 △실험·해석 기반 루프탑 온실 이용 건물 냉난방에너지 저감기술 △스마트팜 고효율 에너지기기 및 맞춤형 스마트제어 플랫폼 기술 △건물 미활용배열 및 분산전원 배가스 CO₂ 루프탑 온실 활용기술 등이 개발된다.
BEMS 기반의 빌딩-스마트팜 최적 에너지 수요관리 솔루션의 세부과제로는 △루프탑 온실과 건물 에너지 통합 제어가 가능한 지능형 AI-BEMS 기술 △스마트팜과 건축 패시브/액티브 요소를 연계한 부하 최적제어기술 △신재생에너지 연계 빌딩-스마트팜 에너지 자립률 향상 및 수요관리 기술개발 등이 진행될 예정이다.
도시 건축물 대상 스마트 그린빌딩 설계 및 활용기술 개발에는 △건물 일체형 루프탑 온실 엔지니어링 표준화 △루프탑 온실 활용 건축물 유형별 스마트 그린빌딩 비즈니스 모델 수립 △자원순환형 스마트 그린빌딩 환경영향성 평가 실시 △환경영향성평가 및 기후변화 적정기술 적용 법·제도 기반 및 확산 정책 제안 등의 연구가 실시된다.
건물 일체형 루프탑 온실 및 빌딩-스마트팜 에너지 통합시스템 건물 실증에서는 개발된 분산발전기, 배열에너지 활용, 스마트팜, BEMS, 건축설계기술의 통합실증이 이뤄질 예정이다.
다중 분산자원을 기반으로 한 에너지자립형 도시농업 건물에 대한 기술개발 및 실증이 추진된다.
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