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보고서 초록

목차

제1장 건물효율향상 보급제도 및 정책현황 18

제1절 국내 현황 18

1. 에너지효율 현황 18

2. 제도 현황 19

제2절 해외 현황 41

1. 에너지효율 현황 41

2. 에너지효율 투자 및 시장 현황 46

3. 에너지효율 정책 동향 53

제2장 건물 에너지사용현황 및 표준화 모델 60

제1절 건물에너지 사용현황 60

1. 에너지·건물부문 DB 현황 60

2. 에너지총조사 건물부문 현황 64

제2절 건물에너지 사용 표준화 모델 67

1. 건물에너지 사용량 표준화 67

2. 상업대형건물 표준건물DB 모델링 사례분석 71

제3장 건물 에너지절감 성과계량 방법론 78

제1절 에너지절감 성과계량 개요 78

1. 에너지절감 성과계량의 정의 78

2. 주요 지침서 개괄 79

제2절 국내외 성과계량 방법론 현황 80

1. 해외 성과계량 방법론 80

2. 국내 M&V 방법론 현황 100

3. 국내외 성과계량 방법론 비교 및 시사점 105

제3절 건물 에너지절감 성과계량 절차 및 방법론 개발 106

1. 건물 에너지절감 성과계량 및 검증 절차 106

2. 건물 에너지절감 성과계량 방법론 108

제4장 건물 효율향상 효과분석 방법론 116

제1절 건물에너지 사용 평가 116

1. 건물에너지 평가방법론 116

2. 에너지시스템기반 평가방법론 119

3. 건물에너지 수요예측 130

제2절 건물에너지 절감효과 및 효율향상 기술보급전망 134

1. 건물에너지 절감효과 분석 134

2. 건물에너지 효율향상 기술분석 146

제3절 건물에너지 효율향상 효과분석 162

1. LEAP모형을 이용한 대형상업건물 에너지분석 사례연구 162

제5장 건물 효율향상 효과분석 시뮬레이터 개발 168

제1절 건물대상 시뮬레이터 현황 168

1. 해외 건물에너지 시뮬레이터 개발현황 168

2. 국내 건물에너지 시뮬레이터 개발현황 173

제2절 건물 효율향상 효과분석 시뮬레이터 개발 181

1. 시뮬레이터 구조설계 181

2. 시뮬레이터 구성모듈 세부기능 설계 189

제6장 건물 효율향상 보급정책 미래 패러다임 설계 200

제1절 미래 패러다임 설계 방향 200

1. 효율향상 국내외 여건변화 200

2. 효율향상 보급정책 진화방향 202

제2절 미래 효율향상 정책 진화를 위한 선결사항 203

1. 효율향상 인프라 구축 203

2. 효율향상 추진체계 확립 205

제7장 결론 210

참고문헌 212

부록 216

KERI E² SW 운영자 매뉴얼 : 건물 효율향상 기술채택 효과분석 시뮬레이터 217

KERI E² SW 운영자 매뉴얼 : 건물 효율향상 정책시행 효과분석 시뮬레이터 238

표목차

[표 1-1] 주요 에너지 지표 18

[표 1-2] 전력수요관리사업 분류 20

[표 1-3] BEMS 설치확인 현황('17년 3월 기준) 22

[표 1-4] 연도별 공공기관 실태점검 실적 25

[표 1-5] 추진실적 26

[표 1-6] 주요성과 26

[표 1-7] 에너지진단사업 추진실적 28

[표 1-8] 자금지원조건 29

[표 1-9] 에너지절약시설 투자자금 지원 주요실적 31

[표 1-10] 에너지절약시설 투자자금 지원 주요성과 32

[표 1-11] 프로그램별 지원규모 추이 34

[표 1-12] 프로그램 시행 실적 34

[표 1-13] 품목에 따른 참여조건 35

[표 1-14] 지원한도(대기업 사업장) 36

[표 1-15] 지원한도(대기업외 사업장 및 마감일 이전에 계량기를 선설치한 사업장) 36

[표 1-16] 수요감축량 성과검증 방법 36

[표 1-17] EE 시범사업 추진실적 (2015년) 38

[표 1-18] EE 시범사업 추진실적 (2016년) 38

[표 1-19] 에너지공급자별 수요관리 투자실적 (2010~2015년) 40

[표 1-20] 에너지효율 개선 의무화 정책 유형별 특징 54

[표 2-1] 에너지 수급 통계 개요 61

[표 2-2] 국내 에너지소비량 통계 62

[표 2-3] 에너지총조사 개요 64

[표 2-4] 에너지총조사 부문별 조사개요 65

[표 2-5] 에너지총조사 대형건물 조사항목 66

[표 2-6] 건물에너지 사용에 영향을 미치는 변수 68

[표 2-7] 국내 표준건물모델 사례 69

[표 2-8] 국외 표준건물모델 사례 70

[표 2-9] 건물업종별 면적규모대비 전력에너지 사용량 표준화 비율 73

[표 2-10] 상관분석 76

[표 2-11] 건물업종별 전력에너지 소비량 77

[표 2-12] 건물업종별 월별 전력에너지 사용 비율 77

[표 3-1] IPMVP M&V 옵션의 적용 대상 83

[표 3-2] IPMVP M&V 옵션별 절감량 산출 방법 83

[표 3-3] 옵션 A의 측정 및 약정 (조명예시) 85

[표 3-4] 옵션별 M&V 비용 영향요인 91

[표 3-5] FEMP M&V 단계별 활동 95

[표 3-6] FEMP의 M&V 보고 자료 및 내용 99

[표 3-7] M&V 계획의 구성항목 101

[표 3-8] M&V 경계 설정 102

[표 3-9] 에너지절감 프로젝트의 M&V 방법 102

[표 3-10] M&V 방법론 수립 현황 104

[표 3-11] 주요설비별 현장조사 대상정보 109

[표 3-12] 통계적으로 수용가능한 보정치의 적정범위 114

[표 4-1] 건물에너지 평가 방법론 117

[표 4-2] 건물에너지 사용 접근방법론 118

[표 4-3] REMIND 모형 주요 특징 125

[표 4-4] 상업부문 주요변수의 추정 방법 131

[표 4-5] 수요전망 활용 데이터 131

[표 4-6] 건물에너지 수요예측 기법의 종류 및 특징 132

[표 4-7] 건물에너지 수요예측 모형 특성 133

[표 4-8] 하향식, 상향식 접근 비교 135

[표 4-9] 건물부문 선행연구 136

[표 4-10] 국외 건물에너지절감 사례 137

[표 4-11] CaSPM 비용효과분석의 개요 142

[표 4-12] 비에너지 영향 143

[표 4-13] 미국 주별 NSPM 참조 예시 145

[표 4-14] 에너지기술 DB 상업부문 주요 감축기술 149

[표 4-15] 상업공공부문 난방기기 누적보급현황 150

[표 4-16] 에너지원별 냉방기술 비교 151

[표 4-17] 상업공공부문 냉방기기 누적보급현황 152

[표 4-18] 기존조명 및 LED 조명 비교 152

[표 4-19] 상업공공부문 조명기기 누적보급현황 153

[표 4-20] LED 조명기기 설치대수 및 비율 153

[표 4-21] 상업공공부문 전동기 보급현황 154

[표 4-22] 전동기 기술DB 분류 154

[표 4-23] 모형 입력데이터 165

[표 4-24] LEAP 구조, 주요가정(assumption) 166

[표 5-1] DOE-2 모듈별 주요 기능 170

[표 5-2] DOE-2 활용분야 170

[표 5-3] ECO2 세부항목별 주요 기능 175

[표 5-4] 건물에너지 시뮬레이션 프로그램(1) 177

[표 5-5] 건물에너지 시뮬레이션 프로그램(2) 178

[표 5-6] 건물에너지 시뮬레이션 프로그램(3) 179

[표 5-7] 분석대상 관점에 따른 이해관계자별 핵심가치 182

[표 5-8] 모듈별 주요기능 및 구현내역 187

[표 5-9] 모듈별 주요기능 및 구현내역 188

[표 5-10] 분석관점별 프로그램 비용항목 구성 193

[표 6-1] 시장 평가 : 주요 매개변수 및 출처 208

그림목차

[그림 1-1] 국내 수요관리 업무 추진체계 20

[그림 1-2] 제로에너지빌딩 인증제 운영체계 22

[그림 1-3] 공공기관 에너지이용 합리화 추진절차 24

[그림 1-4] 건축물 에너지효율인증제도 추진절차 26

[그림 1-5] 에너지진단사업 추진절차 27

[그림 1-6] 에너지절약시설 투자자금 지원 추진절차 30

[그림 1-7] 전력효율향상사업 추진절차 33

[그림 1-8] 국내 수요관리 프로그램의 적용 추이 33

[그림 1-9] 에너지효율(EE)시장 시범사업 추진절차 37

[그림 1-10] 전세계 에너지원단위 변화추이(1981~2016년) 41

[그림 1-11] 주요국가 및 지역에서의 1차에너지 원단위 변화 추이 42

[그림 1-12] OECD와 비OECD국가의 에너지원단위 추세 42

[그림 1-13] 에너지원단위 개선효과 43

[그림 1-14] 1990년 이후 온실가스 배출량 추이(왼쪽), 온실가스에 영향을 미치는 요인(2014~2016년, 오른쪽) 43

[그림 1-15] 에너지효율개선에 다른 에너지절감 효과 44

[그림 1-16] IEA 회원국가와 주요 개도국의 최종에너지사용량의 요인별 효과분석 44

[그림 1-17] 국가별 에너지효율 개선 비율(2000-2016) 45

[그림 1-18] IEA 회원국가 및 주요 개도국에서 2000년이후 에너지효율개선으로 회피한 연도별 연료별 에너지규모 추이 45

[그림 1-19] 2000년 이후 에너지효율개선에 의한 2016 년의 에너지 절감량(국가별 및 국가그룹별) 46

[그림 1-20] 전세계 지역 부문별 에너지효율 투자 현황 46

[그림 1-21] 건물부문에서의 에너지효율 투자비 증분 (2015~2016년) 47

[그림 1-22] 2016년도 건물부문에서의 에너지효율투자비 증분의 용도별 투자비중 48

[그림 1-23] 전세계 녹색채권 (Green Bond) 발행규모 (2011~2016년) 48

[그림 1-24] 전세계 지역별, 발행형태별 그린본드의 발행규모 49

[그림 1-25] 전세계 지역별 ESCO 수익규모 49

[그림 1-26] 이탈리아 백색인증서의 거래추이 (2012~2017년) 51

[그림 1-27] 프랑스 백색인증서 거래추이 (2010~2017년) 52

[그림 1-28] 미국 ISO-NE 용량시장에서 거래된 에너지효율절감량 53

[그림 1-29] 에너지효율 정책 적용범위 54

[그림 1-30] 강제적 규범과 표준이 적용되는 에너지사용 비중 55

[그림 1-31] 강제적 규범 및 표준의 잠재적 적용범위 55

[그림 1-32] 에너지절약 개선을 위한 강제적 규범 및 표준의 적용범위 추이(2012~2016) 56

[그림 1-33] 시장기반제도(MBIs) 적용 국가 현황 57

[그림 1-34] 시장기반제도(MBIs) 도입 국가수 57

[그림 1-35] EE공급의무자 및 경매낙찰자에 지출하는 투자비 58

[그림 1-36] EEO 또는 경매참여자의 에너지효율 투자비 비용분포 59

[그림 2-1] 에너지 밸런스 통계 구조 60

[그림 2-2] 2016년 국가에너지 밸런스[원문불량;p.44] 61

[그림 2-3] 미국 LBNL 및 NREL 의 건물에너지 표준모델 70

[그림 2-4] 건물업종별 면적규모대비 전력에너지 사용량 표준화 비율 73

[그림 2-5] 에너지경제연구원과 KERI 비율의 산점도 76

[그림 3-1] 에너지절감량 산정개념 78

[그림 3-2] 기기교체 에너지절감량 산출 M&V 가이드라인 100

[그림 3-3] 시뮬레이션 기반 M&V 절차 106

[그림 3-4] 현장계측을 위한 표본수 산정방법 110

[그림 4-1] 건물에너지의 용도별 분류 116

[그림 4-2] 건물에너지사용 평가모형 118

[그림 4-3] CGE 모형 구조 121

[그림 4-4] MESSAGE 모형 구조 122

[그림 4-5] IIASA 통합모형 프레임워크 구조 123

[그림 4-6] REMIND 모형 구조 124

[그림 4-7] GCAM 모형구조 및 데이터흐름 126

[그림 4-8] MARKAL 의 온실가스 감축잠재량 분석프로세스 127

[그림 4-9] LEAP 모형 구조 129

[그림 4-10] 상업건물부문 에너지수요 예측 구조 130

[그림 4-11] 건물에너지절감 분석 방법론 134

[그림 4-12] 전기사용절감수단에 대한 CSC 분석 예시 139

[그림 4-13] MACC(좌측)와 CSC(우측) 개념 비교 140

[그림 4-14] 한계감축비용 산정방법 141

[그림 4-15] SCT, TRC, PAC의 범주 142

[그림 4-16] 에너지효율향상의 다중효과 143

[그림 4-17] 비용효과분석을 위한 자원가치 테스트(RVT) 144

[그림 4-18] 자원가치프레임워크(RVF) 틀 145

[그림 4-19] 건물에너지 효율향상 기술트리 146

[그림 4-20] 에너지기술DB 자료예시 147

[그림 4-21] 기술정보NET 자료예시 148

[그림 4-22] 건물부문 2030년 MACC 분석사례 150

[그림 4-23] Bass 확산모형 개념 156

[그림 4-24] Bass 모형의 피크타임(T)과 누적 수용자패턴 156

[그림 4-25] 기술수명주기의 S자 곡선개념 157

[그림 4-26] 로지스틱 커브 특성 158

[그림 4-27] 곰페르츠 커브 159

[그림 4-28] 곰페르츠 커브 특성 160

[그림 4-29] 가전기기 확산추이 예시 161

[그림 4-30] Bass, 로지스틱 , 곰페르츠 커브 비교 161

[그림 4-31] LEAP 모형 분석절차 162

[그림 4-32] 상업건물의 용도별 분석 개요 163

[그림 4-33] 상업건물의 난방부문 기준에너지시스템(RES) 163

[그림 4-34] LEAP 수요부문 구조(좌측: 중소형상업, 우측: 대형상업) 164

[그림 4-35] 기준에너지시스템(RES) Sankey 다이어그램 164

[그림 4-36] 수요부문 Sankey 다이어그램 165

[그림 5-1] DOE-2 계산구조 169

[그림 5-2] EnergyPlus 입력 및 출력 프로세스 171

[그림 5-3] EnergyPlus 구조 172

[그림 5-4] EnergyPlus 내부요소 173

[그림 5-5] ECO2 세부항목 입력화면 174

[그림 5-6] ECO2 평가결과 리포트 175

[그림 5-7] 시뮬레이터 개발방향 181

[그림 5-8] 시뮬레이터 개발 요소별 Technical Tree 183

[그림 5-9] 웹기반 시뮬레이터 운용환경 모식도 184

[그림 5-10] 웹기반 시뮬레이터 주요 구현대상 항목 185

[그림 5-11] 건물 EE 기술채택 효과분석 시뮬레이터 구조 및 Data-Flow 186

[그림 5-12] 건물 EE 정책시행 효과분석 시뮬레이터 구조 및 Data-Flow 187

[그림 5-13] 분석대상 건물 기본정보 생성 189

[그림 5-14] 건물내 설비 기본정보 생성 190

[그림 5-15] 고효율기기 설비정보 생성 191

[그림 5-16] 사용자 개선전략 시나리오 분석 192

[그림 5-17] 개별건물 개선전략 최적화결과 194

[그림 5-18] 에너지절감량 산출절차 194

[그림 5-19] 효율향상 효과분석 주요결과 제공화면 195

[그림 5-20] 중장기 건물 BAU 전망 196

[그림 5-21] 국가관점 효율향상 투자계획 수립절차 197

[그림 5-22] 사용자 입력기반 국가 효율향상 정책수립 198

[그림 5-23] 건물 EE 정책시행 효과분석 결과 대시보드 199

[그림 6-1] 효율시장 추진현황 201

[그림 6-2] 효율향상 투자사업 추진결과 및 향후 추진방향 201

[그림 6-3] 효율향상 정책방향 202

[그림 6-4] 효율향상 기술 DB 인프라 203

[그림 6-5] 효율향상 보급잠재량 산정개념 204

[그림 6-6] 효율향상 프로그램 추진체계 205

[그림 6-7] 시장평가를 통한 효율향상 보급전략 수립 207

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