대체에너지/Smart grid 기술ㆍ시장전망 -태양광/풍력/조력ㆍ소수력발전 산업분석-

제조사: 지식산업정보원

규격: 882쪽 (A4)

ISBN: 979-11-5862-037-0 (93500)

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파리 기후변화협정이 공식 발효되면서 본격적으로 시행되는 신 기후 체제에 대응하기 위한 온실가스 감축 방안 마련, 신규에너지 정책 개발 및 제도 개선이 국가별로 이루어지고 있다. 세계 온실가스 배출 7위, 1인당 이산화탄소 배출량은 세계 3위인 우리나라가 신재생에너지 투자를 활성화하려면 에너지 패러다임이 중앙 집중화에서 지방분권화로 바뀔 필요성이 있다는 의견도 제시되고 있다. 기술적으로 재생가능에너지는 태양, 소수력, 바이오매스, 풍력, 지열 등과 같이 자연자원으로부터 얻는 에너지를 말하며, 친환경적이라 할 수 있다. 고갈 우려도 없어 화석에너지가 없는 나라에서도 이를 잘 활용하면 에너지를 생산할 수 있다.

 

 

 

 스마트그리드(Smart Grid)는 에너지 효율을 최적화하는 차세대 지능형 전력망이다. 기존 전력망에 정보통신기술(ICT)을 접목해 전력 공급자와 소비자가 쌍방향으로 실시간 전력 정보를 교환해 에너지 효율을 최적화하는 시스템이다. 즉, 에너지저장장치와 관리시스템, 스마트 가전 등을 모두 아우르는 기술이다. 스마트그리드 도입 필요성은 이미 실증사업을 통해 확인이 되었으나 아직 해결해야 할 과제들이 많이 남아있다. 스마트그리드 도입을 위해서는 전력요금 문제 해결이 선결과제로 부각되고 있다. 이 시스템은 사용량이 많은 시간대에는 요금이 비싼 반면 사용량이 적은 시간대에는 저렴한 요금을 적용하는 ‘시간⋅계절별 차등요금제’를 기반으로 하기 때문이다. 
 
 이에 본원 R&D정보센터에서는 재생 가능한 대체에너지의 기술현황과 산업동향을 알아보고, 스마트그리드 핵심기술 동향에 대한 정보를 교류하여 관련기업의 기술력을 증진시키고자 「대체에너지/smart grid 기술⋅시장전망 -태양광/풍력/조력‧소수력발전 산업분석-」을 발간하였다. 본서 제Ⅰ편에서는 태양광, 풍력, 소수력, 조력을 아우르는 신재생에너지의 주요동향을 살펴보고, 제Ⅱ편에서는 스마트그리드 관련 핵심기술, 산업, 표준화/보안기술 동향을 분석하였다. 아무쪼록 본서가 학계⋅연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

 

 

 

제Ⅰ편 신재생에너지(태양광/풍력/소수력/조력) 산업 주요동향
제 1장 신재생에너지 산업이슈 및 태양광발전 주요동향
1. 신재생에너지산업 주요 이슈
1) 新기후변화체제 등장 및 발전 산업에 미치는 영향
2) 신재생에너지 발전단가 현황 및 전망
3) 시사점
2. 신재생에너지 관련 정책 동향
1) 해외 주요국 재생에너지 정책 동향
(1) 미국
가. 에너지 소비 현황
나. 재생에너지 시책 동향
다. 재생에너지 원별 동향
(2) 중국
가. 에너지 소비 현황
나. 재생에너지 시책 동향
(3) 일본
가. 에너지 소비 현황
나. 재생에너지 시책 동향
(4) 독일
가. 에너지 소비 현황
나. 재생에너지 시책 동향
(5) 영국
가. 에너지 소비 현황
나. 재생에너지 시책 동향
(6) 스페인
가. 에너지소비 현황
나. 재생에너지 시책 동향
(7) 덴마크
가. 에너지 소비 현황
나. 재생에너지 시책 동향
다. 재생에너지 원별 동향
(8) 프랑스
가. 에너지 소비 현황
나. 재생에너지 시책 동향
2) 국내 신재생에너지 관련 법, 기본계획, 정책 및 제도
(1) 신에너지 및 재생에너지 개발･이용･보급촉진법
가. 개요
나. 주요내용
(2) 신･재생에너지 기본계획, 정책 및 제도
가. 시장친화적 제도운영
나. 신･재생에너지 해외시장 진출확대
다. 새로운 신･재생에너지 시장창출
라. 신･재생에너지 R&D 역량 강화
마. 제도적 지원기반 확충
(3) 신･재생에너지 기술개발 및 보급 목표
3. 태양광발전 주요 기술 동향
1) 태양광발전 기술
2) 태양광발전 고효율 태양전지(Solar Cell) 기술 개발동향
(1) 태양전지 종류와 현황
(2) 태양전지 동작의 기본원리
(3) 박막형 태양전지
가. 실리콘 박막 태양전지
나. 화합물 박막전지
다. 염료감응 태양전지
(4) 태양전지의 기술진화별 분류
가. 1세대 태양전지
나. 2세대 태양전지
다. 3세대 태양전지
(5) 차세대 고효율 태양전지
(6) 고효율 태양전지 기술개발 전망 
3) 태양광발전 고효율을 위한 인버터(PCS) 기술 및 관리방안
(1) 대용량 태양광 발전용 인버터 기술
가. 전 부하 영역에서 고효율을 가지는 계통연계형 태양광 인버터
나. H-Bridge Multi-level topology를 적용한 Multi string 계통연계형 태양광 인버터
(2) 태양광 발전용 마이크로인버터 기술
가. 국내 동향
나. 해외 동향
(3) 태양광 인버터에 요구되는 사양
가. 직류 입력 전압 범위
나. European 효율
다. MPPT (Maximum Power Point Tracking) 제어기능
라. 단독운전방지 (Anti-Islanding) 기능
마. 직류분 전류 검출
바. 계통연계 보호 동작
사. 통신기능 및 모니터링 시스템
아. 대기 전력
자. 중량
차. 소음 저감
카. 냉각방식 및 보호등급
(4) 태양광 인버터의 설비선택 기준 및 관리 방안
가. PID(Potential Induced Degradation)
나. TCO 부식
다. 누전 유도
라. 절연 저항
마. 접지에 대한 전위
4) 대용량 태양광발전 시스템의 계통 안정화를 위한 제어 전략 기술 및 사례
(1) 동적 계통지원
(2) 정적 계통 지원
(3) 계통 안정화를 제어 전략
가. 종래의 제어 전략
나. 제안하는 제어 전략
(4) 국내 능동전압 제어기술 보급 확대
5) 태양광 BOS기술 동향
6) 사막형 태양광 발전시스템
(1) 사막형 태양광 발전시스템 개발 현황 및 시장 전망
가. 국외 시장현황 및 전망
나. 국외 기술현황
다. 국내 시장현황 및 전망
라. 국내 기술현황
(2) 향후 계획
7) 수상 태양광 발전시스템
(1) 개황
(2) 개요
가. 수상태양광의 구조
나. 수상태양광의 발전 특성
8) 수상태양광 기술개발 동향
(1) 프레임형과 부력일체형
(2) 고정형과 추적형
(3) 한국 수자원공사 수상태양광 발전
(4) 중부발전, 추풍령저수지 수면에 2MW급 준공
(5) 전망
4. 태양광발전 정책동향
1) 해외 정책동향
(1) 일본
(2) 독일
(3) 미국
(4) 중국
가. 2015년 중국 태양광산업 육성 정책
나. 태양광발전 제조업체 설립에 관한 기준
다. 환경보호에 관한 규정
2) 국내 정책동향
(1) 지역산업 창의융합R&D 시행
(2) 창조경제 혁신펀드 조성계획
(3) 충남창조경제혁신센터 ‘태양광 클러스터 구축’
5. 태양광 특허 출원 동향
1) 세계 동향
2) 국내 동향
6. 태양광발전 산업동향 및 시장전망
1) 글로벌 태양광 설치량
2) 국가별 태양광 수요 변화
3) Supply Chain별 시장동향
(1) 폴리실리콘
(2) 웨이퍼
(3) 셀
(4) 모듈
4) 해외 주요 기업 동향
(1) 주요 기업 실적 동향
(2) 해외 기업 동향
5) 국내 태양광산업 동향
(1) 국내 태양광 산업의 현주소
(2) 밸류체인별 국내 태양광 기업 현황
가. 국내 태양광 제조기업 주요 밸류체인별 지역개괄
나. 국내 폴리실리콘 생산기업
다. 국내 잉곳 생산업체
라. 국내 웨이퍼 생산업체
마. 국내 셀, 모듈 생산업체
(3) Downstream으로의 성장 패러다임 변화
6) 해외시장으로의 Downstream 전략- 신흥국
(1) 인도
(2) 칠레
(3) 브라질
제 2장 풍력발전 주요현황 및 분야별 최신기술 동향
1. 풍력발전 개요
1) 풍력발전의 역사
2) 발전 방식
3) 발전시설 분류
4) 풍력발전의 경제성
2. 국내·외 풍력 산업동향
1) 세계 풍력 보급현황
2) 국가별 보급현황
(1) 미국
(2) 중국
(3) 인도
(4) 영국
(5) 아프리카 
(6) 국내
3) 해외 풍력 산업 동향
(1) 수요 전망
(2) 투자 동향
4) 국내 풍력 산업 동향
5) 풍력발전 시장 현황 및 전망
(1) 지역별 풍력발전 시장 현황
가. 아시아 풍력발전 시장 현황
A) 중국 풍력발전 시장 현황
B) 인도 풍력발전 시장 현황
C) 일본 풍력발전 시장 현황
D) 2015년 한국 풍력발전 시장 현황
나. 북미 풍력발전 시장 현황
A) 캐나다 풍력발전 시장 현황
B) 미국 풍력발전 시장 현황
C) 2015년 멕시코 풍력발전 시장 현황
다. 유럽 풍력발전 시장 현황
A) 유럽 풍력발전 시장 개관
B) 독일 풍력발전 시장 현황
C) 영국 풍력발전 시장 현황
라. 중남미 풍력발전 시장 현황
A) 중남미 풍력발전 시장 개관
B) 브라질 풍력발전 시장 현황
마. 오세아니아 풍력발전 시장 현황
바. 아프리카 및 중동 풍력발전 시장 현황
(2) 2016-2020년 세계 풍력발전 시장 전망
(3) 2016-2020년 지역별 풍력발전 시장 전망
가. 2016-2020년 아시아 풍력발전 시장 전망
나. 2016-2020년 유럽 풍력발전 시장 전망
다. 2016-2020년 북미 풍력발전 시장 전망
라. 2016-2020년 중남미 풍력발전 시장 전망
마. 2016-2020년 아프리카 및 중동 풍력발전 시장 전망
바. 2016-2020년 오세아니아 풍력발전 시장 전망
3. 풍력발전의 지역별 성장과 정책동향
1) 1990년대 이후 풍력 발전 동향
2) 각국의 지원정책
(1) 발전차액 지원제도(FIT; Feed-In Tariff)
(2) FIP(Feed-In-Premium)
(3) 생산세액공제(PTC; Production Tax Credit)
(4) 신재생 에너지 의무 할당제(RPS; Renewable Portfolio Standard)
(5) 그린 본드
3) 해외 풍력발전 정책 및 업체동향
(1) 유럽
가. 독일
나. 덴마크
다. 영국
라. 스페인
마. 유럽의 해상풍력
(2) 미국
(3) 중국
(4) 일본
(5) 인도
4) 국내 풍력발전 정책 및 업체동향
(1) 정부 지원책
(2) 업체 동향 및 전략
가. 풍력터빈
A) 해외
B) 국내
나. 풍력 시스템
다. 풍력 부품
라. 밸류체인
마. 매출수준
4. 풍력발전 기술동향
1) 풍력발전 기술보급 전망
(1) 육상풍력
(2) 해상풍력
2) 풍력발전 최신 기술동향
(1) 해상풍력 발전 관련 기술
가. 부유식 해상풍력터빈의 하중설계와 안정성 평가
A) 부유체 요동의 영향을 고려한 하중설계
B) 부유식 풍력터빈의 결합진동(coupled vibration) 안정성
나. 해상풍력터빈의 원격검사 방법과 그 효과 분석
A) 검사자 검사와 원격검사의 실험적 비교
B) 원격 검사 능력의 평가
다. 일본의 해상풍력터빈 부유체의 개발
A) 설계와 공법의 타당성 평가
B) 경제성 평가
C) 사업화에 대한 검토
라. 해상 풍력터빈의 지지구조물에 대한 경사기반 방법을 사용한 최적화 설계
A) 집적화 된 최적화 구조
B) OC4 해상풍력 재킷 하부구조물에 대한 사례 연구
C) 평가결과에 대한 분석
마. 해상 풍력터빈의 지지구조물에서 피로하중의 상대평가 방법
A) 시뮬레이션 및 예측 방법
B) 평가 결과
C) 평가결과에 대한 분석
바. 해상풍력 에너지를 위한 정비 물류 조직의 현황과 미래전망
A) 분류 체계
B) 전략적 문제
C) 전술적 문제
D) 일상적 운영 문제
E) 부가적 문제
사. 뒷바람 형식 해상풍력터빈의 최근 동향
A) 하향식 풍력터빈 배치의 새로운 시도
B) 뒷바람 형식 해상풍력터빈 프로젝트
(2) 풍력터빈 발전기용 재료의 최근 동향 및 미래 전망
가. 재료 공급 상황 및 도전 과제
나. 핵심적인 재료공급자 및 개발 진행 현황
다. 2050년 필요한 재료의 요구
(3) 하이브리드 에너지 시스템 동향
가. 열에너지 직접 변환과 저장을 이용한 새로운 풍력 발전
A) 현 네트워크의 분석
B) WTES 개요
C) 열 발생장치
D) WTES 장점
나. 다중 터빈 방식의 풍력-태양광 하이브리드 시스템
A) 풍력-태양광 하이브리드 시스템의 구성
B) 하이브리드 시스템 모델 및 부하
C) 하이브리드 시스템의 성능 검증
다. 조력과 해상풍력 에너지의 결합
A) 자원
B) 시너지 효과
C) 조력 풍력 결합 시스템
D) 결합 시스템의 하부 구조
E) 결합 시스템을 위한 WEC 기술
F) 기술 개발 및 경제적 이슈
라. 태양광-풍력 혼합 신재생 에너지 시스템
A) HRES의 모델링
B) HRES의 제어
C) HRES의 혁신적 기술
D) HRES의 게임 이론
E) HRES의 신뢰성
F) 미래 범위
(4) 풍력발전기 기술 및 부품관련 최근 동향
가. 풍력터빈의 구조건전성 모니터링 및 결함 진단 방법
A) 풍력터빈에서 발생하는 대표적인 결함
B) 대표적 구조건전성 모니터링 및 결함진단 방법
C) 결함진단 방법의 장단점 비교
나. 풍력터빈 발전 시스템의 미래 연구방향
A) 바람으로부터 에너지 추출
B) 풍력 발전기의 선정
C) 전력전자 기술 개발
D) WECS의 과도 안전성 및 계통연계기준 향상
E) WECS에서 에너지 저장시스템의 필요성
F) WECS의 전력 품질 향상
G) 스마트 풍력터빈 발전기 시스템
다. 프리폼 예열방식을 적용한 풍력터빈 블레이드 제조방법
A) 기술현황
B) 발명의 내용
C) 발명의 주요 구성
D) 발명의 기술적 특징
E) 효과 및 응용
라. 풍력터빈 블레이드의 버클링 강도를 보강한 스파 웹 구조
A) 기술현황
B) 발명의 내용
C) 효과 및 응용
마. 풍력터빈의 공기역학적 속도제어 시스템
A) 기술현황
B) 발명의 내용
C) 효과 및 응용
바. 풍력터빈 블레이드의 해상 운송을 위한 적재 방법
A) 기술현황
B) 발명의 내용
C) 효과 및 응용
사. 풍력발전 통합 지원을 위한 에너지 저장 시스템
A) 에너지 저장 기술
B) 풍력 통합 지원을 위한 ESS 응용
C) 에너지 저장 시스템 계획
D) 에너지 저장 시스템 운영 및 제어
E) 풍력 발전의 효율성 개선
아. 풍력터빈 제어기술의 시너지 효과
A) 풍력터빈의 제어기술 개발
B) 소형풍력터빈 제어기술의 응용
자. 혁신적 풍력터빈 시스템의 최신 설계기술
A) 트리즈 방법
B) 트리즈 방법에 의한 풍력터빈 설계 모순점 해결
C) 풍력터빈 설계 혁신을 위한 트리즈 방법
차. 풍력터빈의 단지수준 상태관리를 향한 저속기계의 진단과 예측
A) 정비 방법론
B) 롤러 베어링 진단
C) 기어박스 진단
D) 예측
(5) 대형 풍력발전 관련 기술동향
가. 대형 풍력터빈의 핵심 과제와 대책
A) 대형풍력터빈 과제의 분석방법
B) 대형 풍력터빈 주요부품의 핵심과제 및 해법
제 3장 소수력발전/조력발전 주요동향
1. 소수력발전 개요 
1) 개념 및 구성요소
(1) 개념
(2) 구성요소
2) 수력의 분류
(1) 출력규모에 의한 분류
(2) 시설물의 이용에 의한 분류
3) 소수력 발전의 특징 
(1) 필요성 
(2) 소수력 개발의 장단점
가. 장점
나. 단점
2. 소수력발전시스템 기술개발 동향
1) 소수력발전시스템 기술
(1) 수차
(2) 발전기
(3) 친환경적인 자원조사 및 활용기술
(4) 수차발전설비의 국산화 및 표준화 기술
(5) 계통보호 및 자동화 기술
(6) 수차발전설비 성능평가 기술 및 현대화 기술
2) 소수력 개발에서 고려해야 할 주요한 기술 사항
(1) 자원 조사 및 활용
(2) 발전설비 국산화 및 표준화
(3) 송전계통 및 감시진단
(4) 자동화
(5) 성능평가 및 현대화
3) 국내 기술개발 현황
(1) 기술개발 배경
(2) 개발현황
가. 설계방법
나. 진동기술
다. 친환경
라. 다양한 형태의 수차 적용
마. 수력 검증용 기술 개발
(3) 수차 발전기 국산화 및 실증사업 
가. 개황 
나. 15MW급 수차발전기 국산화 개발
다. 세부 기술동향
라. 향후 계획 
(4) 소수력 발전용 고효율 100kW 발전기의 설계해석 및 경제성 분석
가. 소수력 발전용 100kW 영구자석 발전기 설계
나. 소수력 발전용 100kW 발전기 시험
다. 적용성에 의한 경제성 분석
(5) 마이크로그리드와 소수력 에너지의 융합을 통한 에너지 효율화 기법
가. 융합 서비스 모델
나. 서비스 분석
4) 국외 기술개발 현황 
(1) 기술개발 배경
(2) 기술개발 동향 
가. 용량 및 효율
나. Flexibility
다. 소재 및 구조
라. 친환경
3. 소수력발전현황 및 산업동향 
1) 국내외 보급현황 
(1) 국내
가. 수력발전소 현황
나. 소수력발전소 현황
(2) 해외
가. 수력발전소 현황
나. 소수력발전소 현황
2) 국내외 시장동향 
(1) 국내 시장동향 
가. 개발 여건
나. 국내 수력 잠재량 
다. 시장 동향 
(2) 국외 시장동향 
4. 소수력 개발 활성화를 위한 법·제도적 개선방안
1) 소수력 활성화를 위한 법·제도적 개선방안 마련 필요
(1) 소수력 활성화를 위한 법·제도적 문제점 
가. 수력발전의 법적 정의 명확화 
나. 발전관련 법규
(2) 소수력 활성화를 위한 법·제도적 개선방안 고찰
가. 시설용량별 구분기준 필요
나. 5,000㎾를 소수력으로 구분
다. 1,000㎾ 이하를 미니소수력으로 세분
2) 인·허가 및 주민동의 절차 등의 개선방안
(1) 문제점
가. 인‧허가 절차 및 내용의 복잡성
나. 인‧허가 제출서류 과다
다. 인‧허가 비용 납부대상 과다
라. 인‧허가 기관의 다원화 및 절차적 복잡성
(2) 개선방안 
가. 지역주민 동의절차 현실화
나. 지역주민의 동의를 받아야 하는 대상지역
다. 동의를 받아야 하는 지역주민의 수
라. 동의방법은 서면동의서에 동의대상자의 지장(指章)을 날인하고 자필로 서명
5. 조력발전 개요
1) 조력발전 정의 및 특성
(1) 정의 및 방식
(2) 특성
가. 장점
나. 단점
2) 조력의 원천: 조석과 조차
3) 조력발전 운영방식
(1) 단류식
가. 낙조식
나. 창조식
(2) 복류식
6. 조력발전 보급 동향
1) 해외 조력에너지 보급 동향
(1) 프랑스
(2) 캐나다
(3) 러시아
(4) 중국
(5) 미국
(6) 영국
2) 국내 조력발전 보급 동향
(1) 국내 조력발전 추진현황
(2) 시화호 조력발전
(3) 가로림만 조력발전
(4) 강화 조력발전
(5) 인천만 조력발전
7. 조력발전 기술개발 현황
1) 해외 최신 기술 및 정책 현황
(1) 일본
(2) 영국
(3) 영국과 미국, 해상풍력발전 지원선(WSV) 건조 경쟁 예고
(4) 유럽연합(EU)
(5) 중국
2) 국내 조력발전 기술개발 현황
(1) 개발 현황
가. 시화호조력발전소 개발 현황
나. 가로림만조력발전소 개발 계획
(2) 조력발전 운영기술 현황
가. 한국해양과학기술원 모의 프로그램
나. 시화호조력발전소 운영기술
(3) 해양오손생물 저감기술 현황
가. 방오도료(Anti fouling Paint)
나. 초음파 발생법 
다. 저주파 발생법(Low Frequency Magnetic Electric)
라. 약품 주입법 

 

 

 

제Ⅱ편 스마트그리드 기술/시장 동향 분석 
제 1장 국가별 스마트그리드 정책 및 실증동향
1. 스마트그리드 개요 
1) 스마트그리드의 정의
2) 스마트그리드의 개념
3) 스마트그리드의 배경
4) 필요성
2. 국가별 스마트그리드 정책 및 실증동향 
1) 미국 
(1) 노후전력시설에 대한 대응
(2) 주요동향
(3) 스마트그리드 실증 프로젝트
가. Southern California Edison Company Smart Grid Regional Demonstration Project(캘리포니아 1)
나. Southern California Edison Company Smart Grid Storage Demonstration Project(캘리포니아 2)
다. Black Hills/Colorado Electric Utility Co. Smart Grid Project(콜로라도)
라. City of Leesburg, Florida Smart Grid Project(플로리다)
라. City of Quincy Smart Grid Project(플로리다)
마. Beacon Power 20 MW Flywheel Frequency Regulation Plant(매사추세츠)
(4) 스마트그리드 프로젝트 성과
2) 유럽 
(1) 초 국경 프로젝트 추진
(2) 국가별 주요사항
가. 영국 
나. 핀란드
다. 네덜란드 
라. 덴마크 
마. 기타 
(3) 스마트그리드 실증 프로젝트
가. Acea Distribuzione smart metering in Rome (이탈리아)
나. ICT4E2B Forum (이탈리아)
다. Endesa Cervantes Project (스페인)
라. Sarecar Project (스페인)
마. HiPerDNO (영국)
바. ERDF smart meters (프랑스)
사. Hassfurt Smart Meter Project (독일)
3) 일본 
(1) 정부주도의 에너지혁신기술 추진
(2) 스마트그리드 실증 프로젝트
가. 요코하마 시티 스마트그리드(대도시)
나. 교토 스마트그리드 프로젝트(R&D 중점)
다. 도요타 시티 스마트그리드 프로젝트(소도시, 지방)
라. 키타큐슈 스마트그리드 프로젝트(산업도시)
(3) 4개 프로젝트 성과
4) 중국 
(1) 정부주도의 에너지혁신기술 추진
(2) 스마트그리드 실증 프로젝트
가. 양저우 스마트그리드 실증 센터 (중국)
나. 상하이 월드 엑스포 스마트그리드 실증 프로젝트 (중국)
5) 기타 국가
(1) 인도 
(2) 베트남 
(3) 브라질 
6) 한국 
(1) 전력IT 사업
(2) 스마트그리드 국가로드맵
가. 지능형전력망(Smart Power Grid)
나. 지능형소비자(Smart Place)
다. 지능형운송(Smart Transportation)
라. 지능형신재생(Smart Renewable)
마. 지능형서비스(Smart Electricity Service)
바. 투자계획 
(3) 지능형전력망 특별법
가. 개요
나. 지능형전력망법률 주요 내용
다. 시행령 및 시행규칙 주요 내용
라. 제정 의의
(4) 지능형전력망 기본계획(2012~2016)
가. 5대 분야별 기본계획
나. 제1차 지능형전력망 기본계획 이행을 위한 정책 과제
다. 2013년도 지능형전력망 시행계획
라. 2014년도 지능형전력망 시행계획
(5) ICT 기반 에너지 수요관리 신시장 창출 방안
가. 석탄화력 주파수 예비력 ESS로 대체
나. 대규모 건물·공장 EMS 설치 유도
다. ICT 활용 고효율기기 보급 촉진
라. 한전의 전력 효율향상 사업 확대
마. 수요자원관리 시장 활성화 유도
바. 스마트그리드 구현·확산이 필수
사. 2017년까지 3조5,000억원 시장 창출
(6) 스마트그리드 확산사업
가. SK텔레콤 컨소시엄
나. LS산전 컨소시엄
다. 짐코 컨소시엄
라. kt 컨소시엄
마. 포스코 ICT 컨소시엄
바. 한국전력공사 컨소시엄
사. 현대오토에버 컨소시엄
아. 현대중공업 컨소시엄
(7) 제주 스마트그리드 실증단지 사업
가. 제주 실증사업 성과
나. 국가별 실증사업 상호비교 결과
3. 스마트그리드 구성요소별 정책동향
1) 스마트그리드 구성요소
2) AMI 정책동향 
3) EMS 정책동향 
4) 전기자동차 및 충전시스템 정책동향
5) 에너지저장시스템 정책동향 
6) 지능형신재생 정책동향
제 2장 지능형 전력망/소비자 관련 주요기술 동향
1. 지능형전력망(Smart Power Grid) 기술동향 
1) 지능형 전력망 구성
2) 광역계통 감시 및 제어(WAMAC1) 기술동향 
(1) Synchro-phasor 설치 위치 선정
(2) WAMAC 시스템 구성
(3) 2단계 부하차단 스킴 개발
(4) RTDS를 이용한 Smart WAMAC 시스템 성능 검증
3) 초전도케이블시스템 개발 현황 및 전망 
(1) 초전도케이블시스템의 연구 개발
가. DAPAS 프로젝트(초전도 전력기술 개발 시작)
나. 이천 프로젝트(초전도 전력기술 실계통 실증)
다. 송전급 프로젝트(초전도 전력기기 실계통 적용기술 발전)
(2) 대용량 초전도 기술동향  
가. 미래 대용량 초전도 전력계통
나. 독일 AmpaCity 프로젝트
다. 국내계통 확대적용 방안
라. 한전, 세계 최대 154kV 실증
(3) 초전도케이블시스템 사업 전망
4) HVDC를 이용한 SMART LINK 기술
(1) HVDC 시스템의 특성
(2) 교류송전의 문제점
(3) SMART Link
5) IEC 61850 기반 디지털 변전시스템
(1) 디지털 변전시스템 기술의 중요성 필요성
(2) 국제 표준화 동향
가. IEC 61850 표준 동향
나. IEC 61850 국제표준 인증현황
다. 해외 기술개발 동향
(3) 디지털 변전소 Process bus 시스템의 기술 현황
가. 디지털 변전소 구성 및 현황
나. 국내외 현황
다. Process bus 시스템 기술
라. 적용 기대 효과
(4) 국내 현장적용 현황
가. 고기능 변전소 엔지니어링 Tool 개발
나. Process Level IED 개발
다. Full Digital 변전소 자동화시스템 실증
2. 지능형 배전 관련 기술동향 
1) 스마트배전시스템 구축 및 실증
(1) 실증사이트 구축 개요
(2) 능동배전망 구성
(3) 능동배전망 실증사이트 구축
가. 태양광 연계형 BESS를 이용한 마이크로그리드 구축
나. 풍력발전 연계형 D-STATCOM/BESS를 이용한 MG 구축
(4) DMS 및 MG EMS 시스템 설계
(5) DMS 및 MG 응용프로그램 구성과 주요 기능
(6) 시스템 통합시험 절차 및 방안 수립
(7) 국내 ‘능동전압제어장치’ 개발
2) DC 배전시스템 기술동향 
(1) 직류 배전 신기술 동향
가. 직류 배전의 국내외 연구동향
나. 직류 배전 기술 개발 현황
(2) 분산형 전원 배전계통 연계기간 확대 추진현황
가. 현황
나. 전망
3) 지능형 ADR 기술동향
(1) 수요반응자동화(ADR) 기술
가. 정의 
나. 기술개발 배경 
(2) 해외 수요반응자동화 기술개발
(3) 국내 기술개발 현황
가. 지능형 DR 운영 현황
나. 전력 수요관리 핵심기술(한국전기연구원)
다. 향후 전망 
3. 스마트그리드 통신 네트워크 구성과 전력선 통신의 역할 
1) 서론 
2) 스마트그리드 통신 네트워크 구조
(1) Wide Area Network
가. WAN Applications
나. WAN 용 통신 기술 
(2) Neighborhood Area Network 
가. NAN Applications 
나. NAN용 통신 기술 
(3) Home Area Network 
가. HAN Applications 
나. HAN용 통신 기술 
3) 스마트그리드에서의 전력선 통신의 역할
(1) 전력선 통신 
(2) 응용 사례 
가. AMI 인프라
나. 변전소 간 백업 통신망 
다. 전기자동차용 통신 인프라 
(3) 통신 이외의 이용 
4) 결론 
4. 무선통신기술 국제표준 선정 및 칩 개발
5. 지능형소비자 관련 기술동향
1) 배경
2) 지능형 소비자 개요 및 구성
3) 스마트그리드 구축을 위한 AMI 기술 동향
(1) AMI(Advanced Metering Infrastructure)의 개념
(2) 시스템 구성요소
가. 스마트 미터
나. 통신 설비
다. AMI 운영시스템
(3) AMI 네트워크 구조
(4) AMI 통신 기술
가. 기존 AMI 통신기술
나. 새로운 무선 통신 표준 기술
(5) 스마트미터 개발 추진 현황 및 전망 
가. 국외 추진 현황 
나. 국내 추진 현황
다. 스마트그리드 대비 고압고객용 차세대 전력계량시스템 개발
라. 전망
(6) ICT를 활용한 스마트 미터링 최신 기술
가. 지구 온난화에 대한 에너지 자원 효율화 중요성 부각
나. 기후변화 에너지 효율화를 위한 스마트 미터링 중요성 부각
다. 기후변화 대응을 위한 ICT 융복합 에너지신산업의 등장
라. 최신 ICT를 적용한 스마트 미터링, 에너지신산업의 중심에 서다
마. 스마트 미터링을 통한 전통적 제조업에서 지식 기반 산업으로 혁신
바. 국내 법정계량기 표준 및 시험인증 대표기관, KTC 스마트 미터링 표준 선도
4) IHD 및 에너지게이트웨이 기술동향 
(1) IHD 개요 
(2) IHD 기술 개발 현황
가. Tendril
나. TED (The Energy Detective)
다. In Home Displays
라. onzo
마. Agilewaves
(3) IHD 시장전망 
(4) 에너지게이트웨이 개요
(5) 에너지게이트웨이 기술 개발 현황
가. GE
나. Powertech Industrial
다. Shenzhen Sailwider Electronics
라. Powrtec Energy
(6) 에너지게이트웨이 시장 전망
5) 스마트그리드용 에너지관리시스템(EMS)
(1) 개요 
가. 정의 
나. 연구 필요성 및 목적
(2) EMS의 연구 주요 내용 및 전망 
가. 해외 
나. 국내 
(3) EMS의 보급 확대 동향
가. 정부 보급 정책
나. 정책 제언 
(4) 커뮤니티급 에너지관리시스템의 해외사례 소개
(5) FEMS(Factory EMS) 기술동향과 활용방향
가. 정의 및 기능 
나. FEMS의 구성요소
다. FEMS의 활용현황
라. FEMS 특징과 기술 동향
마. FEMS의 활용방안
(6) 건축물에너지관리시스템(BEMS) 산업 기술동향
가. BEMS기능 및 구성요건
나. 주요 선진국 BEMS관련 제도 및 지원 사업 현황
다. BEMS국내외 시장현황
라. BEMS 관련 기술표준 현황 및 기술동향
마. BEMS 적용 사례
바. 스마트 BEMS
제 3장 지능형 전력서비스/운송/신재생 관련 주요기술 동향
1. 지능형 전력서비스
1) 구성과 개요
2) 지능형 전력서비스 전력시장 설계 및 운영
(1) RTP기반 양방향 가격입찰 전력시장
(2) 상시 수요반응(Demand Response) 시장
(3) ESS 주파수 조정 보조서비스 시장 추진
3) 지능형 전력서비스 전력계통 기술 개발
(1) 신재생발전량 예측 시스템
(2) 신재생 발전원 접속 관련 보호방식 및 보조서비스 기준 수립
(3) 수요측 자원에 대한 보호기술 및 양방향 제어 실증시험
(4) ESS 실계통 적용 계통 영향 평가 검토
4) 지능형 전력서비스 구현을 위한 IT 시스템
2. 스마트그리드 수요반응 표준화 추진현황 및 이슈
1) 개요
2) 현황
(1) 기술개발 현황
(2) 표준화 현황
가. 국외
나. 국내 
(3) 주요이슈 및 대응방안
가. 주요이슈 및 현황
나. 국내 대응방안
3. 국내외 수요자원시장 동향과 시사점
1) 주요국 수요자원시장 현황
(1) 수요자원시장 개요
(2) 글로벌 수요자원시장 현황
가. 주요 국가별 현황 비교
나. 미국
나. 캐나다
다. 유럽 
2) 국내 수요자원시장 동향
(1) 개념과 도입배경
(2) 운영방법과 성과
3) 빅데이터 기반의 수요자원 관리 시스템 개발에 관한 연구
(1) 빅데이터 시스템 설계
가. 데이터베이스 기반 수요관리 시스템
나. 빅데이터 시스템
다. 하둡에코 시스템
라. 전력데이터 수집 및 저장
(2) 수요자원 관리 시스템 설계
가. 수요자원 관리 시스템
나. 수요반응 (DR: Demand Response) 시나리오
다. 시스템 서비스 API
4) 자동차 업체의 수요자원 거래시장 참여 동향
(1) 해외 유명 자동차업체의 수요자원 거래시장 참여 확산
(2) 전력회사와 자동차업체 간 수요자원거래 관련 파트너십 사례
가. BMW i ChargeForward pilot project ('15.1)
나. 유럽시장에 V2G 모델 도입 (‘15.3)
다. 주택용 배터리 저장장치 시장 진출
(3) 전기차의 수요반응프로그램 참여에 대한 이해관계자 동향
4. 지능형운송
1) 지능형 운송의 구성과 개요
2) 전기차 과금 시스템
(1) 전기차 충전요금
가. 전기차 충전요금 체계
나. 전기차 충전요금
다. 전기차 충전요금 유료화에 대한 찬반논란
라. 현재 시판중인 전기차 및 휘발유, 경유차간 요금 비교 
마. 환경부의 급속충전시설 설치 계획
(2) 전기차 충전요금 과금방법
가. 전기차 충전요금 과금의 특징
나. 과금처리 방법
다. 충전기에서 결제단말기로 실시간 과금처리
라. 충전기에서 카드결제 S/W를 이용 실시간 과금처리
마. 전기요금 합산처리로 실시간 과금처리
바. 일괄 과금 처리
사. 충전 사업자간 상호호환성
아. 상용화를 위한 과금처리 시 고려사항
3) V2G 과금방법
(1) V2G(Vehicle to Grid) 과금의 특징
(2) V2G 과금 방법
(3) 과금시스템 발전방향
4) 전기자동차 충전인프라 구축
(1) 충전인프라 구축 필요성
(2) 전기자동차 충전인프라 개요
(3) 전기자동차 보급 및 충전인프라 구축 현황
가. 세계 전기자동차 보급 및 시장점유율 현황
나. 전 세계 및 선도국(미국, 중국, 일본)의 전기자동차 충전인프라 구축 현황
(4) 선도국의 충전인프라 구축을 위한 지원 정책
가. 미국의 전기자동차 보급･확대 정책 및 충전인프라 구축 지원 제도
나. 중국의 신에너지자동차 보급･확대 정책과 충전인프라 구축 지원책
다. 일본의 차세대 자동차 보급 전략 및 충전인프라 구축 지원제도
5) 전기차 역전송 (V2G)
(1) 개요 
(2) 국내외 V2G 관련 연구동향 및 기술수준
가. 국내동향
나. 국외동향
(3) 국내외 V2G 산업동향 및 시장전망
가. 국내동향
나. 국외동향
(4) 국내 V2G 산업 활성화를 위한 제반요건
가. 대규모 전기자동차 보급
나. 통신시스템 구축
다. 전기자동차 배터리 신뢰성 확보
라. 표준 제정
마. 정책적 측면
5. 지능형 신재생 기술동향 
1) 지능형신재생 개요 및 구성
2) 신재생에너지의 계통연계 확대방안
(1) 현황
가. 신재생에너지 계통연계 기준 개선
나. 신재생에너지 변전소 계통연계 개선
다. 향후 계획
3) 신재생에너지원의 배전계통 연계와 관련된 최근의 이슈
(1) 변전소 및 주변압기 연계용량 확대
(2) 일반 배전선로 연계용량 확대
4) 신재생에너지원의 확대보급을 위한 기술적 해결방안
(1) 분산전원 연계점 능동 전압제어 기술
(2) 배전선로 능동 전압제어 기술
(3) 향후 전망 및 과제
5) 풍력발전기의 전력계통 수용한계 증대기술
(1) 풍력발전단지의 자체예비력 확보
(2) 풍력발전 출력예측의 정확도 개선
(3) 풍력발전단지의 중앙집중제어
(4) 기타 풍력발전의 전력계통 수용한계 증대기술
가. 풍력발전기의 FRT(Fault Ride Through) 기능
나. 전압 및 무효전력 제어
다. 증감발율 제어
라. 주파수 droop 특성제어
마. 풍력발전기의 계통관성응답(Inertial Response) 제어
6) 계통안정성을 고려한 태양광·풍력 발전의 경제성
(1) 배경 및 문제점
(2) 조사 및 분석 결과
가. 전력시스템의 변동적 재생에너지 수용가능 정도
나. ESS 기술의 계통안정성에 대한 효과
(3) 태양광·풍력 발전의 경제성 분석
(4) 정책 제언
가. 유틸리티 규모의 태양광 및 풍력 발전설비
나. 가정용 태양광 발전설비에 대한 시사점
(5) 기대 효과
7) 해상풍력의 계통연계 방안에 대한 기술개발 현황
(1) 개황
(2) 현황
가. 내부전력망 구성
나. 해상변전소 구성
다. 외부전력망 구성
(3) 향후 계획
8) 에너지저장장치(ESS) 전력계통 연계
(1) 에너지 저장장치(ESS)
(2) 글로벌 ESS 추진 동향
가. 검토 배경 
나. 전력산업의 ESS 활용 현황
다. 글로벌 ESS 추진 동향
제 4장 스마트그리드 표준화/보안 기술분석 및 시장동향
1. 스마트그리드 분야 표준화 동향 
1) 주요 이슈
2) 표준화 동향 
(1) 해외 동향 
가. SyC(스마트에너지 시스템 위원회) 
나. TC 13(전기에너지 측정계측 기술위원회) 
다. TC 69(전기자동차 위원회) 
라. TC120(전기에너지저장시스템)
마. PC118(스마트그리드 유저 인터페이스) 
(2) 국내 표준화 동향 
가. 한국스마트그리드협회 
나. 표준개발 현황 
2. 국내외 스마트그리드 보안 표준 기술 분석
1) 배경
2) 보안위협 사례
(1) 송·배전망 사이버 보안위협 사례
가. 스턱스 넷(Stuxnet)
나. 플레임(Flame)
다. 하트블리드 버그(Heartbleed Bug)
라. 에너제틱 베어(Energetic Bear)
(2) 물리적 보안위협 사례
3) 국내 스마트그리드 보안표준 기술   
(1) 표준화 추진현황 분석
(2) KSGA 스마트그리드 표준화 프레임워크 1.0
(3) TTA TTAK.KO-12.0257
(4) SGSF SGSF-05-2012-01
(5) TTA TC5 보안관련 국내표준문서
4) 국외 스마트그리드 보안표준 기술
(1) NIST SP 800-53 
(2) NIST SP 800-82  
(3) IEC 62351 (Part 0 ~ 11) - IEC TC57 WG 15 
(4) NIST IR 7628 
(5) NERC CIP (002 ~ 011)
(6) UCAIUG AMI-SEC-ASAP
(7) IEEE 1686-2007
5) AMI 침해사고 및 취약성 분석 동향
(1) AMI 침해사고 대응을 위한 로그 수집
(2) AMI 취약성 분석
6) AMI 보안 표준화
(1) 지능형전력량계- 제2부: 통신 및 보안기능
(2) 에너지정보 표시 장치- 제2부: 보안 요구사항
(3) 스마트그리드 표준의 보안성 확보를 위한 요구사항
3. 국내외 스마트그리드 관련 빅데이터 동향
1) 빅데이터와 클라우드 컴퓨팅
(1) 데이터 수집(Data Collection)
(2) 데이터 조절(Data Conditioning)
(3) 데이터 저장(Data Storage Operation)
(4) 데이터 분석 및 통합(Data Analysis & Mash-up)
(5) 데이터 스토리텔링 및 시각화(Data Storytelling & Visualization)
2) 국내외 시장 규모 및 학계/산업계 동향
(1) 학계/산업계 활용사례
(2) 기업 활용사례
3) 국내외 활용 사례 분석
(1) 국내
(2) 국외
4. 스마트그리드 시장 동향 및 향후 전망 
1) 세계 및 미주 지역 스마트그리드 시장
(1) 세계 스마트그리드 투자
(2) 미주지역 스마트그리드 투자현황 및 전망
(3) 미국 스마트그리드 시장 변화요인
(4) 캐나다 스마트그리드 투자 현황 및 전망
(5) 남미지역 스마트그리드 투자 현황 및 전망
2) 유럽 지역의 스마트그리드 투자 현황⋅전망
(1) 유럽 주요 국가의 스마트그리드 투자현황
(2) 유럽지역의 스마트그리드 투자전망
3) 아시아･태평양 지역 스마트그리드 투자 현황･전망
(1) 아시아･태평양 지역 투자 현황
(2) 일본 스마트그리드 시장
(3) 중국 스마트그리드 시장
4) 정책 제언

 

통계(도표) 목차