목차(전력관리 측면 에너지 절약)
전력관리 측면 에너지 절약
- 전력관리 측면에서 에너지 절약을 위한 착안사항으로는 부하관리계획, 역률관리계획, 전압관리계획으로 나누어 생각
1️⃣부하관리계획
- 부하율의 개선
- 부하율 개선방법 : 최대 전력 발생요인을 찾아 그 원인이 되는 생산적인 상황의 개선, 부하의 일부를 다른시간대로 이동하는 방법으로 개선
- 부하율 개선효과
- 수전설비용량 감소로 설비비 및 전력기본요금 절감
- 변압기, 배선 등의 손실감소
- 최대 전력저하로 변압기 용량 여유 발생
- 최대 전력관리
- 계약전력 : 수용률을 적절히 산정하여 최대 전력을 조정함으로써 계약전력 조정
- 최대 전력의 관리방법
- 수용전력계의 설치 : PeakCut, PeakShift, 자가발전기 가동, ProgramControl 등으로 최대전력 관리
- 최대 전력의 억제(DemandControl) : 단시간 정지시킬 수 있는 설비를 미리 선택하여 수요전력 초과 염려가 있는 경우 일시 정지함으로서 최대 전력 억제
2️⃣역률관리계획
- 구내 역률을 높일 것
- 부하의 종합역률이 낮으면 전로 전압강하, 설비의 유효한 이용 불가능, 전력손실 증가 등으로 전력 요금이 높아지므로 부하에 병렬콘덴서를 사용하여 역률 개선
- 역률개선 효과
- 전력요금의 경감
- 변기, 배전선의 손실경감
- 설비용량의 여유도 증가
- 전압강하의 개선
3️⃣전압관리계획
- 적정전압의 유지
- 기기의 효율은 정격전압에서 사용할 때 가장 좋다
- 적정전압유지 방법
- 부하 시 탭변환 변압기 사용
- 적정회로 전압선정
- 적정한 전원분할 계획
- 전압변동의 최소화
- 변압기 용량을 충분히 할 것
- 배전선의 굵기를 충분히 할 것
- 간선 분할을 적절히 할 것
- 배선 말단에 콘덴서 설치로 무효전력 억제
- 전압 불평형의 시정
- 불평형 발생 원인
- 큰 단상부하
- 3상 불평형 부하
- 불평형 발생 결과
- 역상 전류가 흐르고 역상 토크 발생
- 동손 및 철손 증가
- 온도 상승, 소음 상승
- 효율저하
- 대책
- 가장 불평형이 작은 결선 방법 사용 : 단상3선식
- 단상 결선 시 부하 분담 개선
- 불평형 발생 원인
4️⃣결론
- 전력관리 측면에서의 에너지 절약 적용기술을 요약하면
- 역률관리에서는 진상용 콘덴서 설치, 콘덴서 설치 위치는 가급적 말단에 분산적용, 역률자동제어 장치 적용하므로 에너지를 극대화
- 부하관리 측면에서의 에너지 절약은 수용전력계를 설치하여 전력을 관리하고, 최대 전력억제(DM)장치를 설치하여 개선
- 전압관리 계획에서는 전기부하설비에 알맞는 정격전압을 공급하여 에너지를 절약
전력시스템 제어방식
1. 수동 제어 방식
- 개요: 사람이 직접 스위치, 컨트롤러 등을 조작하여 전력을 제어하는 가장 기본적인 방식입니다.
- 장점: 간단하고 저렴하며, 즉각적인 조작이 가능합니다.
- 단점: 에너지 효율이 낮고, 실시간 모니터링 및 제어가 어렵습니다.
- 적용 분야: 소규모 건물, 단순한 전력 시스템에 주로 사용됩니다.
2. 자동 제어 방식
- 개요: 미리 설정된 프로그램에 따라 자동으로 전력을 제어하는 방식입니다.
- 종류:
- 온도 기반 제어: 실내 온도에 따라 난방, 냉방 설비를 자동으로 가동합니다.
- 시간 기반 제어: 시간대별로 전력 사용량을 제한하거나, 특정 시간에 설비를 자동으로 가동/정지시킵니다.
- 조도 기반 제어: 외부 빛의 양에 따라 조명을 자동으로 조절합니다.
- 장점: 에너지 효율을 높이고, 사람의 개입을 최소화할 수 있습니다.
- 단점: 유연성이 부족하고, 복잡한 시스템에는 적용하기 어려울 수 있습니다.
3. 최적화 제어 방식
- 개요: 건물의 특성, 외부 환경 조건, 사용자의 요구 등을 고려하여 최적의 에너지 사용 계획을 수립하고, 이에 따라 전력을 제어하는 방식입니다.
- 종류:
- 모델 기반 제어: 건물의 열적 모델을 기반으로 최적의 제어 전략을 수립합니다.
- 인공지능 기반 제어: 머신러닝, 딥러닝 등 인공지능 기술을 활용하여 실시간으로 데이터를 분석하고 최적의 제어를 수행합니다.
- 장점: 에너지 효율을 극대화하고, 시스템의 적응력을 높일 수 있습니다.
- 단점: 초기 구축 비용이 높고, 전문적인 지식이 필요합니다.
4. 통합 시스템 제어 방식
- 개요: 빌딩 내 다양한 시스템(조명, 난방, 냉방, 환기, 보안 등)을 통합하여 하나의 시스템으로 관리하고 제어하는 방식입니다.
- 장점: 시스템 간의 상호 작용을 고려하여 에너지 효율을 높이고, 운영 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
- 단점: 시스템이 복잡하고, 구축 및 유지보수 비용이 높습니다.
5. 스마트 그리드 연계 제어 방식
- 개요: 빌딩을 스마트 그리드에 연결하여 실시간으로 전력 수요를 관리하고, 에너지 효율을 높이는 방식입니다.
- 장점: 전력 시스템의 안정성을 향상시키고, 신재생에너지와의 연계를 통해 에너지 자립도를 높일 수 있습니다.
- 단점: 스마트 그리드 인프라 구축이 필요하며, 보안 문제에 대한 대비가 필요합니다.
6. BEMS(Building Energy Management System) 기반 제어 방식
- 개요: 건물 에너지 관리 시스템을 통해 빌딩 내 모든 에너지 사용 데이터를 수집, 분석하여 에너지 효율을 최적화하는 방식입니다.
- 장점: 에너지 사용 현황을 실시간으로 파악하고, 문제 발생 시 신속하게 대응할 수 있습니다.
- 단점: 시스템 구축 및 운영에 대한 전문적인 지식이 필요합니다.
목차(전력관리 측면 에너지 절약)
전력관리 측면 에너지 절약
💯기출문제
●B06빌딩 내 전력시스템 제어방식을 종류별로 설명하시오
●08전력설비 관리개념을 3단계로 나누어 설명하고 전력자산의 운영정책 입안 시 고려할 사항을 기술적측면과 경제적 측면으로 나누어 설명하시오
1. 전력설비 관리 개념 3단계
전력설비 관리는 전력 시스템의 안정적인 운영과 효율적인 자산 관리를 위해 필수적인 과정입니다. 일반적으로 다음과 같은 3단계로 나누어 설명할 수 있습니다.
1단계: 계획 단계
- 장기 계획 수립: 시스템 확장, 노후 설비 교체, 예비력 확보 등 장기적인 계획을 수립합니다.
- 유지보수 계획 수립: 설비별 점검 주기, 예방 정비 계획 등을 수립하여 예상되는 고장을 미리 방지하고 시스템 안정성을 확보합니다.
- 투자 계획 수립: 설비 투자 우선순위를 결정하고 예산을 확보합니다.
2단계: 운영 단계
- 실시간 모니터링: 설비의 운전 상태를 실시간으로 모니터링하여 이상 징후를 조기에 감지합니다.
- 고장 진단 및 복구: 발생한 고장을 신속하게 진단하고 복구하여 시스템 가동률을 높입니다.
- 성능 평가: 설비의 성능을 정기적으로 평가하여 효율성을 향상시킵니다.
3단계: 개선 단계
- 데이터 분석: 운영 데이터를 분석하여 문제점을 파악하고 개선 방안을 모색합니다.
- 시스템 최적화: 시스템 효율을 높이기 위한 개선 작업을 수행합니다.
- 신기술 도입: 새로운 기술을 도입하여 시스템의 경쟁력을 강화합니다.
2. 전력자산 운영정책 입안 시 고려 사항
전력자산 운영정책을 수립할 때는 기술적 측면과 경제적 측면을 종합적으로 고려해야 합니다.
기술적 측면
- 설비 신뢰도: 설비의 고장률, 수명, 유지보수 용이성 등을 고려하여 신뢰성 높은 설비를 선택해야 합니다.
- 최신 기술 도입: 스마트 그리드, IoT 등 최신 기술을 도입하여 시스템의 효율성을 높이고 미래 변화에 대응할 수 있도록 준비해야 합니다.
- 안전성: 안전 기준을 준수하고, 안전 시스템을 구축하여 인명 및 재산 피해를 방지해야 합니다.
- 환경 고려: 친환경 설비를 도입하고, 환경 규제를 준수해야 합니다.
경제적 측면
- 투자 비용: 설비 투자 비용, 유지보수 비용 등을 종합적으로 고려하여 경제적인 효과를 높여야 합니다.
- 운영 비용: 전력 요금, 인건비 등 운영 비용을 최소화해야 합니다.
- 수익성: 투자 대비 수익률을 고려하여 투자 우선순위를 결정해야 합니다.
- 자산 가치: 설비의 가치를 유지하고 향상시켜 자산의 효율적인 활용을 도모해야 합니다.
목차(전력관리 측면 에너지 절약)
전력관리 측면 에너지 절약
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