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에너지연구원, 제로에너지하우스 에너지자립률 144% 달성

기사승인 2021.06.06  23:26:52

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한국에너지기술연구원(원장 김종남)이 실증중인 건축물의 에너지자립률이 144%에 달하는 것으로 나타났다.에기연은 도시형 신·재생에너지 플러스에너지커뮤니티 에너지공유 플랫폼 개발을 위해 대전 본원 내 기존 노후 건축물을 리모델링했다. 여기에 신·재생에너지 융복합(태양광, 태양광·열, 연료전지, 에너지저장 등) 기술을 적용해 실증한 결과 144%의 높은 에너지자립률을 보였다고 최근 밝혔다.

원내 건물 4채(주거용 2채, 비주거용 건물 2채) 중 제로에너지하우스인 주거용 건물 2채에 태양광(PV), 태양광·열(PVT), 고분자 연료전지(PEMFC), 에너지 저장장치 등 신·재생에너지 최신 기술을 접목했다. 에기연은 1998년부터 초에너지절약형 실험용 건물을 지어 에너지자립주택 연구를 해왔다. 2002년 ‘제로에너지 솔라하우스1(ZeSH-1)’, 2005년 당시 독일의 패시브하우스를 능가하는 신·재생하이브리드시스템을 적용해 개발한 ZeSH-2에, 주택 자가소 비율 및 커뮤니티 에너지자립률을 고려한 설계로 최신기술을 접목해 플러스에너지하우스(KePSH-1 &
2)로 탈바꿈시켰다.

지붕형 건물일체형 태양광(BIPV) 및 지붕거치형 태양광·열(PVT) 모듈로 총 6.6kW의 신·재생에
너지 설비를 갖추었던 ZeSH-1에는, 총 21.4 kW의 신·재생에너지 생산설비(15.1 kW BIPV + 4.3
kW BIPVT + 2 kW PEMFC)뿐만 아니라, 전기저장(BESS), 열저장(TESS), P2H(Power to Heat, 잉
여전기열변환), 히트펌프 활용기술 등을 적용해 KePSH-1 리모델링을 완료했다.

또한 지붕형 BIPV와 벽면형 BIPVT 모듈로 총 6.45 kW의 신·재생에너지 용량을 보유했던
ZeSH-2가 고도의 에너지자립률을 갖는 KePSH-2로 변모하는 데에는 8.3 kW BIPV, 3.3 kW BIPVT, BESS, TESS, P2H, 지열 냉난방 히트펌프 등이 적용됐다.

연구팀은 1차년도인 지난해 위와 같이 리모델링한 주거용 건물 KePSH-1과 KePSH-2를 지난 1월부터 4월까지 시운전해 일반적인 가구의 소비량 기준으로 144%의 에너지자립률을 실증했다. 이를 건축물 에너지효율등급 인증평가 프로그램(ECO2)을 이용해 시뮬레이션 했을 때 연간 에너지 자립률 166.3%를 얻는 것으로 나타났다.

연구팀은 에너지공유 커뮤니티 실증 대상인 원내건물 4채 중 비주거건물 2채에 대해서도 오는 8월까지 리모델링을 완료해 에너지자립 및 자가소비에 대한 시운전을 시작할 계획이다.
김종규 책임연구원은 “이번 과제를 통해 커뮤니티 단위 제로에너지 1등급 설계, 전기·열 복합에너지공유 플랫폼 설계 등을 적용·구현 중”이라며 “소규모 커뮤니티에서 확보되는 핵심기술들은 실제 도시단위의 스마트빌리지 실증을 통해 검증되고 활용될 수 있도록 대내외 관련 연구를 연계하여 진행하고 있다”고 말했다.

 

한국에너지정보센터 kecenter@hanmail.net

<저작권자 © 한국에너지정보센터 무단전재 및 재배포금지>
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