전주대학교 조 성 환

1. ESCO 사업관련 에너지성능측정 및 검증(M&V)방안 2005. 9. 27 전주대학교 조 성 환

2. 1. 성능 측정 및 검증의 중요성 2. 국제 성능 측정 및 검증(M&V) 지침서 5. 측정 절차 및 측정표 사례 3. 국내 성능 측정 및 검증(M&V) 지침서 4. 에너지 절약 프로젝트 보고서 6. 측정 및 검증 프로그램 쉬트 목 차

3. 성능 측정 및 검증의 중요성 ···1 1. 성능측정 및 검증의 중요성 ▶ 가동조건 1 ⇒ 1,051,200 kwh (오차율 : + 52%) ▶ 가동조건 2 ⇒ 919,800 kwh (오차율 : + 33%) ▶ 가동조건 3 ⇒ 788,400 kwh (오차율 : - 14%) ▶ 가동조건 4 ⇒ 525,600 kwh (오차율 : - 24%) 전체 오차율 : + 52% ∼ - 24%

4. 연방 에너지 프로젝트 M&V 지침서(FEMP) 북미 에너지 성능측정 및 확인 규약(MEMVP) 국제 에너지 성능측정 및 확인 규약(IPMVP) ···1 2. 국제 성능 측정 및 검증(M&V) 지침서 - 1996 : 버전 1 - 1999 : 버전 2 - IPMVP(국제 M&V 규약) 기준 - 1996. 3 - 미국, 캐나다, 맥시코 - MEMVP 기준 - 20여 개국 이상 참가

5. <IPMVP에의 국제적 참여 현황> ···2

6. 측정 및 검증 방법 ···3

7. 측정 방안별 프로젝트 ···4 • 방안 A : 고효율 형광등, 조명제어 등 건물의 외적변화에 크게 종속되지 않는 프로젝트 • 방안 B : 인버터 채용, 냉동기 및 보일러 등 냉난방 열원기기, 코제네레이션, 공조설비 등 외적 변화에 크게 종속되는 프로젝트 • 방안 C : 건물의 단열강화, 외피의 개보수 등 직접적으로 측정하기 어려운 프로젝트 • 방안 D : 설비와 시스템, 건물 전체에 대한 에너지 사용량

8. 3-1. 에너지절약 프로젝트의 측정 및 검증 지침서 ···5 3. 국내 M&V 지침서 Ⅰ. 에너지절약성과 배분계약 프로그램 설명 및 개요 1. 지침서 개요 및 용어정의 2. 에너지절약설치 성능 측정 및 검증(M&V) 개요 Ⅱ. 측정 및 검증방법(방안 A, B) 1. 조명 효율화 및 제어 2. 정속 전동기 3. 가변속 전동기 4. 냉동기 5. 빙축열시스템 6. 보일러 8. 범용 가변부하

9. ···6 Ⅲ. 유티리티 청구서에 의한 검증방법(방안 C) 1. 회귀모델을 이용한 유틸리티 요금고지서 분석(방안 C) 2. 유틸리티 요금고지서 비교(방안 C) Ⅳ. 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 검증방법(방안 D) 1. DOE 등 연간 에너지 해석 프로그램 이용 기준 Ⅴ. 측정 및 검증방법의 소요 비용 1. 측정 및 검증방안 별 개보수 비용의 1-10% 소요

10. 3-2. 분야별 지침서 내용 3) 프로젝트 정의 ···7 1) 프로젝트 정의 2) 평가방법의 개관 - 비측정방법 - 성능측정방법 (장,단기측정) - 개선전 수요전력 및 전력량 개선방법 - 개선전 설비조사 측정 방법 및 양식 - 개선전 운전시간 - 개선전 수요전력 및 전력량의 조정 - 개선후 수요전력 및 전력량 - 개선후 운전시간 - 수요전력 및 전력 절감량 계산방법

11. ···8 4) 표본선정 방법 5) 에너지 절약시설 개선전, 후의 제출사항 - 설치전 설비조사서 - 에너지절약 계산서 - 전력량 비용 고지서 자료에 관한 문서 - 추정예산서 6) 현장특징을 반영한 측정 및 검증계획 - 접근방법의 개관 - 절감량 계산의 명세서 - 개선전 설비부하의 자료출처 - 현장조사계획의 명세서 - 자료수집방법, 스케줄, 기간, 설비 및 보고양식

12. 4-1. 에너지절약 프로젝트의 설치전(후) 보고서 양식 ···11 4. 에너지 절약 프로젝트의 보고서 Ⅰ. 진단결과 요약 ▶ 배경 ▶ 건물/설비 분석 ▶ 복합적인 프로젝트 요약 ▶ 프로젝트 선정 방법론 II. 일반 설비 개요 ▶ 설비 설명 ▶ 건물 설명 ▶ 에너지 분석 방법론 Ⅲ. 기준 년도의 에너지 사용량 및 비용

13. ···12 IV. 에너지 요금 분석 ▶ 전기요금 분석 ▶ 가스요금 분석 V. 에너지절약기법 기술분석 ▶ 고효율 조명등 교체 ▶ 고효율 모터 교체 ▶ 인버터 제어 ▶ 고효율 보일러 교체 ▶ 고효율 냉동기 교체 ▶ 빙축열시스템 ▶ 열병합시스템 VI. 측정 및 확인 계획

14. 1단계 (a) 원심식 냉동기 냉동기 성능특성 보고서 양식 ···13 5. 측정절차 및 측정표 사례 • 각 냉동기의 조사표 및 측정표를 원심식 냉동기, 흡수식 냉동기, 흡수식 냉온수기로 나누어서 기록한다.

15. (b) 흡수식 냉동기 ···14

16. (c) 흡수식 냉온수기 ···15

17. 2단계 냉동기의 부분부하별 효율표 ···16 • 각 냉동기에 대한 부분부하별 효율표를 작성한다.

18. 3단계 방안 A ···17 • 각 냉동기에 대해 부분부하별 에너지 사용량표를 작성한다부분부하에 따른 소비전력 및 효율을 결정하는 방법은 4절에 기술되어 있다. 냉동기의 부분부하별 에너지소비량 냉동기의 에너지사용량 (냉동기 별)

19. 방안 B ···18 부분부하별로 측정이 불가능한 경우는 평균 부분부하율을 이용하여 작성 • 냉동기의 에너지(전기, 열원) 소비량 • - 1개월 이상의 장기측정을 한 경우에 해당됨. • - 장기간 측정된 전기 및 열원의 사용량과 외기온도와의 선형 상관관계식을 도출함.

20. ···19 냉동기의 에너지소비량에 대한 선형회귀 그래프의 예

21. ···20 • 선형회귀방정식 : Y = C0 ＋ C1*x • 여기서 Y : 전기 및 열원에너지 사용량(kWh/day, Nm3/day) • C0 , C1 : 리그레션 상수 • x : 일평균온도(℃) 회귀방정식 년간 에너지사용량

22. 4단계 방안 A ···21 • 냉동기 부속기기(냉각탑 팬 및 순환펌프 등)의 전력사용량을 작성한다. • 냉동기 부속기기의 전력사용량

23. 5단계 방안 B ···22 • 장기적으로 측정된 값에 기초하여 부속기기별 년간 사용전력량 (kWh/yr)을 계산한다. • 냉동기의 에너지사용량을 아래 표에 의거 계산한다. 냉동기의 에너지사용량

24. ···23 • 냉동기의 에너지사용량 계산식 • - 증발기 부하(kW) = (1/860) × 냉수유량 (kg/h) × • 냉수비열(kcal/kg℃) × 냉수 입출구온도차(℃) • - 에너지소비량(kW) ·원심식 : RMS 전력 측정치 • ·흡수식 : 3장 참조 • - 냉동기 성적계수(COP) = 증발기부하(kW) / 소비전력(kW) • - 냉동기 등급(kW/ton) = 3.516 / COP • - 절감량(kW) = 냉방부하(tons) × [냉동기 등급(kW/ton)개선전 • - 냉동기 등급(kW/ton)개선후 ] × 가동시간

25. ···24 냉동기 본체의 년간 에너지절감량

26. ···25 냉동기 부속기기(순환펌프 및 냉각탑 팬 등)의 전력절감량

27. 6단계 ···26 • 연간 절감금액 및 투자비 회수기간을 계산한다. 냉동기의 년간 에너지 절감금액(냉동기 부속기기 포함)

28. ···27 냉동기의 전력수요 절감금액(부속기기 포함) 투자비 회수기간 산출

29. 측정 및 검증 프로그램 ···27 5. 측정 및 검증 Program Sheet • 에너지사용량 계산방법을 Excel 쉬트를 이용하여 작성 • - 지침서에 따라 측정하고 그 결과를 입력하면 연간 에너지절약량을 용이하게 계산 • - 메인화면 구성 · 고효율 조명등 교체 · 고효율 전동기 교체 · 인버터 제어 · 절약형 냉동기 교체 · 빙축열시스템 교체 · 고효율 보일러 교체

30. 측정 및 검증 프로그램 메인화면 ···27

31. ···36 Energy Saving • • • • 감사합니다