한국에너지기술연구원 vol. 2010-64
스마트그리드 기술개발 동향 및 발전방향
출처 :‘스마트그리드 산업의 동향과 산업화 방안' - 산은경제연구소 (2010.1.4)
스마트그리드는 현대화된 전력기술과 정보통신기술의 융·복합화를 통하여 구현된 차세대 전력시스템 및 관리체계를 의미
현재의 전력망은 중앙에 집중되고 생산자가 통제하는 중앙집중적인 네트워크인 반면 스마트그리드는 다양한 공급자가 존재하며 수요자와 공급자 간에 상호작용을 가능케하는 시스템

[현재 전력망과 스마트그리드 비교]

  현재 정력망 스마트 그리드
통제시스템 아날로그 디지털
발전 중앙집중형 분산형
송 · 배전 공급자위주(단방향) 수요 · 공급 상호작용(양방향)
전력공급원 중앙전원, 화석연료 위주 분산됭 전원의 증가(태양력 등)
고장진단 불가능 자가진단
고장제어 수동복구 반자동복구 및 자기치유
설비점검 수도 원격
제어시스템 국지적제어 광법위한 제어
가격정보 제한적(한달에 한번 총액만) 실시간으로 모든 정보 열람
가격제 사실상 고정가격제 실시간 변동가격제
전력수요 급변(수요에 의존) 거의 일정(가격에 의존)
소비자 구매선택 제한적 다양

자료 : 산업연구원
스마트그리드에는 전통적인 유틸리티산업과 IT 등의 기술 응용이 많아 이종업체간의 제휴·협력을 통한 대응이 중요
자료 : GTM Research
현재의 전력망은 중앙에 집중되고 생산자가 통제하는 중앙집중적인 네트워크인 반면 스마트그리드는 다양한 공급자가 존재하며 수요자와 공급자 간에 상호작용을 가능케하는 시스템
전력회사들은 정부의 예산지원 등을 통한 수익보장책을 통해 전자계량기 등 스마트그리드 사업 적극 추진중

[미국 전력회사의 스마트그리드 접근 전략]

회사명 담당지역 내용
PG&G 북서부 - 1976년부터 수요관리 프로그램 추진
- 2012년까지 23억달러 투자하여 510만개 전자개량기 및 42만개 가스계량기 교체
Edison 중남부 - 530만개 전기 계량기기운영 및 가스계량기 원격 검친 중
- 2013년 까지 17억 투자계획
SDGE 남부 - 140만대 전기계량기, 90만대 가스계량기 교체
- 2011년까지 6억불 투자예정
Xcel Energy 북동부 - 관련 업체들과 콘소시움을 구성 스모트 그리드 관련 사업확장 및 태양광, 풍력발전기의 전력사업화

자료 : KT경제경영연구소
이미 전력망 시스템 분야에 진출한 통신업체 외에 대형 IT업체들도 관련기술을 보유한 업체들과의 제휴를 통해 역량을 높이는 중
Google, Microsoft 등은 자사의 장악력을 높이기 위해 HAN(Home Area Networks) 관련 소프트웨어를 무료로 배포할 예정

[통신업체들의 스마트 그리드 접근전략]

분류 회사명 내용
통신 AT&T - 텍사트 전력회사와 공통으로 휴대폰을 이용하여 전력량계를 조절하는 서비스 개발 중
- 계량기 네트워킹 기업인 SmartSync와 파트너쉽을 맺어 자사의 무선 네트워크 개방을 통해 새로운 사업모델 제시
- 전력누출장치, 원격모니터링 관련 모바일 Applications 공급
Verizon - 자사의 광태이블 기반의 브로드밴드 서비스에서 홈에너지 모니터링 서비스 제공
- Itron사와 스마트 미터의 에너지 데이터 관련 공동개발 협의
- Ambient와 스마트그리드 프로젝트를 실시하며 데이터 수집, 분석, 관리, 실시간 가격제시 등 기능 제공
T-Mobile - 스마트미터 기술업체인 Echelon과 파트너쉽을 체결하여 Sim(Subscriber Identification Module)카드를 이용 자사의 무선말에 접속하여 관련 서비스 제공
BT - 유렵의 재생에너지 환경에서 스마트 미터의 연결을 위한 통신네트워크의 성장을 유도
- 무선 게이트웨이인 홈허브에 홈페어닞 모니터링 기능 추가
IT Goolgle - 09. 9월 GE와 기술 및 정책 공동개발 발표
- 스마트 메터와 에너지 관리 장치에서 나오는 정보를 Google에 제공돼 웹에서 확인하게 해주는 툴인 Power Meter 테스트중
- AMI관련 전문업체인 Silver Spring Network에 1억달러 규모 투자하여 전기운영시스템등 에너지 관리 주도권 확대 노력 중
- 그린 IT전략의 일환으로 신재생에너지, Plug-in 자동차기술 및 환경재앙대처 등을 연구 중
- HAN(Home Area Networks)관련 소프트웨어의 무료 배포 선언
Microsoft - HAN관련 소프트웨어의 개발 및 무료배포 선언

자료 : KT경제경영연구소
설비업체들은 자사의 기술을 개방하고 타사와의 협력체계를 강화하는 등 안정적인 서비스 제공에 주력하고 있음
Itron, GE, Landis+Gyr, Elster, Sensus, Echelon 등 전통적인 중전기 관련 장비 판매업체들은 직접 Smart Meter 등을 통해 시장에 진입중
비교적 진입이 용이한 Smart Meter, Grid 최적화 등에 주로 진출

[주요 설비업체들의 스마트그리드 진출 현황]

회사명 내용
Tendril - 전력사업장의 Back Office와 대화가능한 Software와 협력기반 에너지 관리 H/W의 기술명세 및 API공개 로 협력체계 강화
- 지난 4년간 2000만달러를 투자하여 관련 기술 개발
- 전력소비자의 인터넷 포탈인 Vantange는 Internet을 통해 가정의 전력사용에 대한 모든 정보를 실시간 수집
- 관련 시스템 가격은 약 100불(전력회사 부담)이며 설치 후 5~15%의 전력수요 감소
GE - Google과 스마트그리드 기술을 공동 개발중에 있으며 다향한 하드웨어와 소프트웨어 개발 중
- 스마트그리드 보안문제 해결을 위한 파트너쉽 강화
Alstom - 전통적인 유틸리티 회사인 Alstom은 Microsoft와 전략적 제휴를 통해 관련 사업에 진출 중

자료 : GTM Research 경제경영연구소
가장 유망한 분야 중 하나인 AMI는 전력기술과 IT기술이 모두 필요한 분야로 주요 네트워크 업체와 IT회사들의 전략적 제휴를 통해 사업전개

[주요 네트워크 업체들의 스마트그리드 진출 현황]

회사명 내용
IBM - 미국 전력연구원 주도의 연구 · 개발에 참여하여 스마트그리드 구축기술과 방법론 개발
- 다양한 시법사업에 참여하여 서버와 소프트웨어를 통해 데이터 수집과 분석
- IBEC사를 통해 BPL 서비스를 미국 동부에 제공하여 초고속비반의 Utility 점검, 통제관리등 관련기술 제공
- IBM기술 중심의 표준화 및 개방형 기술 혁신 주력
CISCO - 보안기능을 보유한 네트워크의 인프라 솔루션을 스마트그리드의 기초 플랫폼으로 제공계획 발표
- 스마트그리드 관리, 비용의 최적화, 자동화 솔루션 및 에너지 사용실태를 관리해 주는 솔루션 제공
- Duke Energy와 전략적 제휴
Silver Spring Networks - 5백만건의 계량기 연결사업 수주(최대규모)
- 리딩업체

자료 : GTM Research 경제경영연구소
향후 전망
미국, EU 등 주요국은 전략적으로 스마트그리드를 육성할 계획이며 중전기, IT 관련 높은 기술력을 보유한 우리나라도 스마트그리드 관련 대규모 투자를 계획중임

[주요국의 스마트그리드 추진 현황]

분류 내용
미국 - 에너지부는 2020년까지 스마트그리드 설비투자시 연방정부가 20%보조
- 경기부양책 『경기회복 및 재투자접』에 따라 2009년부터 스마트그리트 개발 프로젝트에 45억 달러 지원
Eu - 2022년까지 전 건물의 80%를 스마트그리트에 포함시킬 계획
- 영국은 2020년까지 70억 파운드를 투자, 모든 가정에 스마트미터기 설치 예정
- 이탈리아의 ENEL(국영전력회사)는 1999년부터 2700만 가구를 대상으로 원격검침, 보안 등을 구현하는 프로젝트 진행 중
- 스페인의 Endesa(전력회사)는 2001년 대규모 스마트그리드 관련 연구 중
- 프랑스는 2012년까지 4억유로를 투입, 2017년까지 스마트계량기 보급 완료
일본 - 구주전력은 전력정보시스템에 IP 전송망을 채택
- 도쿄전력 및 마스시타전공은 공동주택의 전기상요량의 측정 및 통제를 위한 시스템을 개발중
- 2007년 Ota-City 실증단지 등에서 Micro Crid를 실제 운영하고 있으며, 2010년에는 대규모 실증 단지를 계획 중
한국 - 2009년 6월, 미국과 전략적 제휴 체결
- 2009년 7월, G8에 의해서 스마트 그리드 글로벌 선도국가 선정
- 2009년 11월, 최종 로드맵 확정
- 2010~2013년까지 실증 및 스마트 메터 보급
- 2020년까지 소비자측 전력망 지능화 완료
- 2030년까지 국가 단위 최조 스마트그리드 구축

자료 : 지식경제부, Department of Energy(美)
미국의 벤처캐피털의 스마트그리드 투자액은 2005~2008년간 연평균 97.3%씩 급성장 중이며, 금융위기 여파로 2009년 투자액이 급격히 감소하였으나, 하반기부터는 다시 증가할 것으로 예상됨

[미국 벤처캐피털의 스마트그리드 분야의 연간 투자액]

(단위 : 백만불)

연도 벤처 캐피털 투자액
2005 60
2006 281
2007 419
2008 461

자료 : GTM Research
IEA는 2006~2030년 중 스마트그리드 관련 전세계 투자액이 3조달러에 이를 것으로 추정하였고, Pike Research는 2010~2015년간 2,100억달러의 시장이 형성될 것으로 추정
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