KICT 한국건설기술연구원

• 2050 탄소중립 전력 공급 믹스
  (신재생에너지 : 2030년→30.2%, 2050년→72.1%) 글로벌 ESS 시장 규모(단위 : GWh)
• 2050 탄소중립 달성을 위하여 주택에서의 탄소 배출 최소화 필요

  • 제로에너지빌딩이 의무화되고 있으나, 현실적으로 주택(단독주택, 공동주택)에서 에너지 자립률을 높이는 것이 어려움
  • 서울시 등 많은 지자체에서 미니 태양광을 설치하고 있으나, 설치 용량이 적고, 심미성이 좋지 않음
  • 따라서 공동주택 세대에서의 에너지 자립율을 높이기 위하여 태양광 발전 용량을 증대하고, 심미성을 개선한 건물일체형 태양광 모듈 적용이 필요함

• 전력저장장치(ESS)의 구분
• 재생에너지 잉여전력 활용을 위한 가정용 전력저장장치(ESS) 필요

  • 아파트 등 공동주택 각 세대에서는 태양광 발전을 통해 잉여전력이 발생하더라도 상계처리가 안되므로 주간의 잉여전력을 ESS에 저장하고, 야간에 저장된 전기를 사용함으로써 에너지를 효율적으로 사용할 필요가 있음
  • 재생에너지의 간헐성 및 전력피크 문제를 ESS를 통해 해소 필요

• 건물일체형 태양광발전장치(BIPV)
• 건물 일체형 태양광 발전(BIPV) 기술

  • 건물 입면(창호, 난간, 벽체 등)을 활용한 투과형 태양광 모듈 및 컬러유리 태양광 모듈을 적용하여 태양광 발전 면적 확보, 입면(파사드) 경관 개선, 단열 효과 개선(단열재일체형) 기대

• 공동주택 세대용 전력저장장치(ESS)
• 가정용 배터리 에너지저장장치(ESS)

  • 건물 주택(공동주택 및 단독주택)에서 발생하는 잉여전력을 충전 및 방전할 수 있는 ESS 제품 적용
  • 화재에 안전하도록 리튬인산철(LFP) 배터리를 사용하고, 3중 안전장치(BMS, PMS, 고체에어로졸 소화장치) 적용
  • 제품 발열 제거를 위하여 통풍기능을 극대화한 디자인 적용
  • 시작품 제작 및 실증(공동주택 4개 단지 18세대) 완료(2021년)
  • ESS를 PV 및 열펌프(heat pump)와 연계하여 탄소배출 제로 단독주택(넷제로에너지주택)을 구현 가능

• 공동주택 세대용 태양광(PV) 및 ESS의 플러그인(Plug-in) 전기 공급 방법

주요 사업실적

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• • 그린리모델링을 위한 건물일체형 태양광 발전시스템 (난간형, 창호형)의 시범적용 완료(원주시, 저층형 아파트, 2세대, 2020년)
  • 가정용 ESS의 시범적용 완료(서울시, 고층형 아파트, 19세대, 2000년~2021년)
  
  

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• • SCI(E)급 국제논문 게재 2건, KCI 국내논문 게재 2건
  • 한국신재생에너지학회 우수논문상 수상(2020년 학술대회)
  • 한국태양에너지학회 우수논문상 수상(2020년 춘계학술발표대회)
  • AFORE 2021(10th Asia-Pacific Forum on Renewable Energy), Excellent Paper Award 수상