하노버의 에너지 서비스 기업 Enercity가 주택 협동조합 Ostland와 함께 진행한 시범 프로젝트는, 지역난방 이용자들이 인공지능(AI)을 통해 이산화탄소 배출량을 크게 줄일 수 있음을 보여준다. 현재 총 900여 세대에 거주하는 약 2,000명의 주민이 이 새로운 기술의 혜택을 누리고 있으며, 주택 업계 자체도 이에 따른 이득을 보고 있다. 이 회사는 2020년 9월 22일, 추가 프로젝트가 계획 중이라고 밝혔다.
AI 기술을 기반으로 한 이 소프트웨어는 건물을 지역난방 시스템의 최적화 과정에 통합하고, 지속적인 실시간 측정 데이터를 바탕으로 난방이 공급되는 건물의 제어 방식을 실제 수요에 맞춰 동적으로 조정합니다. 자가 학습형 제어 소프트웨어를 통해 모든 이해관계자가 혜택을 얻습니다. 세입자는 에너지 비용 절감으로, 주택 협동조합은 향상된 분석 및 소통 기능으로, Enercity는 더 큰 유연성과 지역난방망의 낮은 온도로 이점을 누립니다. 특히 회수 온도는 난방 설비의 성능에 결정적인 영향을 미치기 때문입니다. 회수 온도를 섭씨 60도에서 40도로 낮추면 열 출력을 최대 70%까지 높일 수 있습니다. 열망의 온도 수준이 낮을수록 재생 가능 열원에서의 비중을 더 높일 수 있습니다.
AI를 도입함으로써 지역난방 시스템이 스마트 시티에 대응할 수 있게 되었습니다. 대부분의 난방망에서는 고객 측, 즉 열전달소 너머의 영역이 지금까지 네트워크 운영에 적극적으로 연계되지 않았기 때문입니다. “이 시범 프로젝트는 1년 후 약 9%의 에너지 절감 효과를 거두었으며, 네트워크 회수 온도가 최대 10도/켈빈까지 낮아졌습니다. 또한 이산화탄소 배출량도 감소했습니다”라고 enercity의 수장인 수잔나 자프레바 박사는 말합니다. 디지털화를 통해 지역난방망도 생산 단계부터 고객에게 전달되는 과정까지 최적화할 수 있습니다.
자가 학습형 클라우드 기반 소프트웨어를 통한 긍정적인 시범 운영 경험을 바탕으로, enercity는 2단계에서 추가로 100개의 연결된 공동주택을 개조했습니다. 그 이후로 900개 세대에 거주하는 약 2,000명의 주민들이 AI 기반 제어 시스템의 혜택을 누리고 있습니다. 고객 만족도가 눈에 띄게 향상되었습니다. “이 제어 시스템 덕분에 우리 세입자들은 에너지를 절약하고 기후를 보호하면서도 쾌적하고 편안한 난방을 누리고 있습니다. 또한 enercity의 서비스 기술자들과의 소통도 훨씬 수월해졌습니다. 불만 사항이 발생하면 그들은 우리 부동산의 실제 데이터를 실시간으로 확인하여 더 빠르고 정확한 해결 방안을 제시합니다,"라고 Ostland의 이사회 멤버 안드레아스 발(Andreas Wahl)은 장점을 설명합니다. 이 주택 협동조합은 하노버 지역에서 254개 부동산에 걸쳐 약 2,000세대를 관리하고 있습니다.
이 프로젝트의 두 번째 단계는 피크 부하 최적화에 더욱 중점을 둡니다. AI 기반 프로그램은 부하 피크를 예측하고 실내 난방을 지능적으로 제어함으로써, 실내 환경을 해치지 않으면서 난방 시점을 조정하여 부하 피크를 완화합니다. 이 과정에서 소프트웨어는 건물 자체를 분산형 열 저장 장치로 활용합니다. 수요와 이에 따른 열 소비 시점을 조정함으로써 피크 부하를 효과적으로 낮추고, 결과적으로 고객의 비용을 절감합니다. Enercity는 수요를 충족시키기 위해 필요한 발전 용량을 줄일 수 있습니다. 이를 통해 지역난방은 미래의 열원으로 더욱 지속 가능한 형태가 됩니다. 현대적인 지역난방 인프라는 도시의 기후 변화 완화 노력에 크게 기여합니다. Enercity의 시범 프로젝트가 보여주었듯이, 그 핵심은 디지털화에 있습니다.
"이 프로젝트에서 스마트 제어 시스템을 도입한 결과, 에너지 절감 효과뿐만 아니라 피크 부하도 약 20% 감소했습니다. 전체 네트워크에서 이와 같은 피크 부하 감소가 실현된다면, enercity는 기존 생산 설비를 확장하지 않고도 지역난방망에 25% 더 많은 고객을 연결할 수 있게 될 것입니다"라고 Enercity의 자프레바 사장은 말했습니다. 장기적으로 건물을 열 저장소로 활용하면, 증가된 수요를 충당하기 위해 가동되는 피크 부하용 보일러의 사용을 대폭 줄일 수 있습니다. 열병합발전소에서 지역난방을 생산하는 데 드는 비용은 더욱 감소할 것이며, 이에 따라 CO2 배출량도 줄어들 것입니다.
(2020년 9월 22일 게시)