KR20180098179A - 대상 건물에 대한 에너지 절감 가이드를 제공하는 시스템 - Google Patents

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Abstract

대상 건물에 대한 에너지 절감 가이드를 제공하는 에너지 절감 컨설팅 시스템은 외부 서버 및 미터기 중 적어도 하나로부터 전력 데이터를 수집하는 전력 데이터 수집부, 전력 데이터를 대상 건물의 부하별로 분리하는 부하 분리 수행부, 대상 건물의 특정 기간의 예측 전력량 및 특정 기간에 대한 실측 전력량 중 적어도 하나에 기초하여 에너지 절감 가이드를 생성하는 절감 가이드 생성부 및 대상 건물에서의 부하별로 분리된 일단위 전력량과 대상 건물과 특성이 유사한 벤치마킹 건물에서의 일단위 전력량을 비교하거나 대상 건물에서의 특정 기간의 일단위 전력량과 대상 건물에서의 특정 기간 이외의 기간 중 특정 기간과 외기 조건이 동일한 기간에서의 일단위 전력량을 비교하여 잠재절감량을 산정하는 잠재절감량 산정부를 포함할 수 있다.

Description

대상 건물에 대한 에너지 절감 가이드를 제공하는 시스템{SYSTEM FOR PROVIDING ENERGY SAVING GUIDE TO TARGET BUILDING}
본 발명은 대상 건물에 대한 에너지 절감 가이드를 제공하는 시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 빌딩, 공장 등 건물의 에너지를 절감하기 위한 노력이 활발히 이루어지고 있다. 하지만, 절감을 위해서는 세부적인 계측이 필요하며, 이를 바탕으로 어떻게 절감해야 하는지를 해석하는 것에 어려움이 있다.
구체적으로, 소비 에너지에 대한 계측에는 비용(초기투자비 및 컨설팅 비용 등)이 발생하며, 에너지 절감을 제시하기 위해서는 진단사의 컨설팅이 필요하다. 따라서, 비용과 수동화의 문제로 인해, 건물의 에너지 절감의 확산을 저해되고 있다.
에너지관리시스템의 확산은 초기 설치비에 따른 설치 부담과 계측된 데이터를 분석하여 행동으로 연계되는 부분에 대한 구체적인 방법에 어려움을 겪고 있다.
한국등록특허공보 제10-1800310호 (2017.11.16. 등록)
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전력 데이터를 대상 건물의 부하별로 분리하고, 대상 건물의 에너지 절감 가이드를 생성하고, 부하별 잠재절감량을 산정함으로써 대상 건물에 대한 에너지 절감 가이드를 대상 건물로 제공하고자 한다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명에 따른 대상 건물에 대한 에너지 절감 가이드를 제공하는 에너지 절감 컨설팅 시스템은 외부 서버 및 미터기 중 적어도 하나로부터 전력 데이터를 수집하는 전력 데이터 수집부; 상기 전력 데이터를 상기 대상 건물의 부하별로 분리하는 부하 분리 수행부; 상기 대상 건물의 특정 기간의 예측 전력량 및 상기 특정 기간에 대한 실측 전력량 중 적어도 하나에 기초하여 에너지 절감 가이드를 생성하는 절감 가이드 생성부; 및 상기 대상 건물에서의 부하별로 분리된 일단위 전력량과 상기 대상 건물과 특성이 유사한 벤치마킹 건물에서의 일단위 전력량을 비교하거나 상기 대상 건물에서의 상기 특정 기간의 일단위 전력량과 상기 대상 건물에서의 상기 특정 기간 이외의 기간 중 상기 특정 기간과 외기 조건이 동일한 기간에서의 일단위 전력량을 비교하여 잠재절감량을 산정하는 잠재절감량 산정부를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 본 발명은 전력 데이터를 대상 건물의 부하별로 분리하고, 대상 건물의 에너지 절감 가이드를 생성하고, 부하별 잠재절감량을 산정함으로써 대상 건물에 대한 에너지 절감 가이드를 대상 건물로 제공할 수 있다. 이를 통해 본 발명은 별도의 에너지 관리 시스템의 설치 부담이 없을 뿐 아니라, 대상 건물의 에너지 절감 가이드를 대상 건물로 제공하기 때문에 대상 건물의 관리자는 에너지 절감 가이드를 통해 대상 건물의 에너지 효율화를 위해 어떻게 행동해야 하는지를 쉽게 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 에너지 절감 컨설팅 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 대상 건물에 대한 에너지 절감 가이드를 제공하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 에너지 절감 컨설팅 시스템(10)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 에너지 절감 컨설팅 시스템(10)은 전력 데이터 수집부(100), 부하 분리 수행부(110), 벤치 마킹 건물 생성부(120), 절감 가이드 생성부(130), 잠재 절감량 산정부(140) 및 절감 가이드 제공부(150)를 포함할 수 있다. 다만, 도 1에 도시된 에너지 절감 컨설팅 시스템(10)은 본 발명의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 1에 도시된 구성요소들을 기초로 하여 여러 가지 변형이 가능하다.
전력 데이터 수집부(100)는 외부 서버 및 미터기 중 적어도 하나로부터 전력 데이터를 수집할 수 있다.
전력 데이터 수집부(100)는 외부 서버로부터 기설정된 제 1 단위 시간마다 공공 전력 데이터를 수집하고, 미터기로부터 기설정된 제 2 시간 단위마다 개인 전력 데이터를 수집할 수 있다.
예를 들면, 전력 데이터 수집부(100)는 외부 서버(예컨대, 전력 회사의 서버)로부터 제 1 단위 시간(예컨대, 15분) 단위마다 대상 건물에 대한 공공 전력 데이터(개인 전력 데이터 포함)을 수집하고, 대상 건물에 설치된 미터기로부터 제 2 단위 시간(예컨대, 5분, 1분) 단위마다 개인 전력 데이터를 수집할 수 있다.
이 때, 5분 단위로 수집된 개인 전력 데이터는 데이터의 종류에 따라 합 또는 평균값으로 처리될 수 있고, 1분 단위로 수집된 개인 전력 데이터는 15분 단위로 합 또는 평균값으로 처리하여 15분 단위의 개인 전력 데이터로 가공될 수 있다.
전력 데이터 수집부(100)는 기상 서버로부터 실시간으로 외기 정보(기상 정보)를 수집할 수 있다.
부하 분리 수행부(110)는 수집된 전력 데이터를 대상 건물의 부하별로 분리할 수 있다. 예를 들면, 부하 분리 수행부(110)는 대상 건물의 부하별(예컨대, 냉난방 부하, 조명 부하, 전열 부하, 전열 부하, 기저 부하 등)로 수집된 전력 데이터를 세분화할 수 있다.
벤치 마킹 건물 생성부(120)는 복수의 기준 정보의 조건에 기초하여 복수의 벤치 마킹 건물을 군집화할 수 있다. 예를 들면, 벤치 마킹 건물 생성부(120)는 복수의 벤치 마킹 건물의 위치 정보, 연면적 정보, 건물 용도 정보 준공년도, 전력 데이터 수집 기간 등에 기초하여 동일 특성의 건물끼리 그룹핑되도록 복수의 벤치 마킹 건물을 군집화할 수 있다. 복수의 벤치 마킹 건물을 군집화하는 이유는 건물별로 에너지 사용 패턴이 상이하기 때문에 건물마다 적합한 최적의 절감가이드 및 잠재 절감량을 제공하기 위함이다.
절감 가이드 생성부(130)는 대상 건물의 특정 기간의 예측 전력량 및 특정 기간에 대한 실측 전력량 중 적어도 하나에 기초하여 에너지 절감 가이드를 생성할 수 있다.
절감 가이드 생성부(130)는 대상 건물의 특정 기간의 예측 전력량이 기설정된 임계치를 초과하는 경우, 현재 시간으로부터 임계치가 초과되는 시각을 계산하고, 계산된 시각(대상 건물의 전력량을 절감 관리할 수 있는 시각)을 포함하는 경고 메시지를 생성할 수 있다.
예를 들면, 절감 가이드 생성부(130)는 대상 건물의 특정 기간의 예측 전력량이 기설정된 임계치를 초과하면, 기설정된 색상(예컨대, 빨간색)으로 경고 표시가 포함된 경고 메시지를 생성할 수 있다.
절감 가이드 생성부(130)는 대상 건물의 특정 기간의 예측 전력량이 특정 기간에 대한 실측 전력량보다 적은 경우, 과거 평균 전력량과 특정 기간에 대한 실측 전력량을 비교할 수 있다. 이후, 특정 기간에 대한 실측 전력량이 과거 평균 전력량보다 큰 경우, 절감 가이드 생성부(130)는 부하별 전력량 중 기설정된 범위를 초과하는 부하의 전력량을 추출하고, 추출된 부하의 전력량에 기초하여 부하의 용도에 대한 정보를 포함하는 경고 메시지를 생성할 수 있다.
절감 가이드 생성부(130)는 기설정된 범위를 초과하는 전력량을 갖는 부하에 대하여 해당 부하의 에너지 사용을 우선적으로 관리하기 위한 컨설팅을 제공하기 위해 해당 부하에 대한 경고 메시지를 생성할 수 있다. 이 때, 절감 가이드 생성부(130)는 기설정된 범위를 초과하는 전력량을 갖는 부하에 대한 경고 표시 및 부하의 전력량에 대한 정보를 포함하는 경고 메시지를 생성할 수 있다.
절감 가이드 생성부(130)는 대상 건물의 부하 분리에 대한 전력량 및 대상 건물과 특성이 유사한 벤치마킹 건물의 부하 분리에 대한 전력량에 기초하여 대상 건물의 특성에 맞는 맞춤형 절감 가이드를 생성할 수 있다.
잠재 절감량 산정부(140)는 대상 건물에서의 부하별로 분리된 일단위 전력량과 해당 대상 건물과 특성이 유사한 벤치마킹 건물에서의 일단위 전력량을 비교하여 잠재절감량을 산정할 수 있다.
예를 들면, 잠재 절감량 산정부(140)는 복수의 벤치마킹 건물 중 대상 건물과 특성이 유사한 건물을 선정할 수 있다(예를 들어, 유사도 순으로 나열된 벤치마킹 건물 중 상위 30% 이내의 건물을 선정)
잠재 절감량 산정부(140)는 선정된 벤치마킹 건물에서의 일단위 전력량에 대한 평균을 계산하고, 계산된 평균 일단위 전력량보다 대상 건물에서의 부하별 일단위 전력량이 작지 여부를 판단할 수 있다.
잠재 절감량 산정부(140)는 계산된 평균 일단위 전력량보다 대상 건물에서의 부하별 일단위 전력량이 작은 경우, 벤치마킹 건물에서의 평균 일단위 전련량과 대상 건물에서의 부하별 일단위 전력량 간의 차이에 대응하는 안전율 가중치를 대상 건물에서의 부하별 일단위 전력량에 곱하여 잠재절감량을 산정할 수 있다.
절감 가이드 생성부(130)는 대상 건물과 특성이 유사한 벤치마칭 건물과 비교하여 해당 대상 건물의 부하별 잠재절감량이 산정된 경우, 부하별 행동 가이드를 생성할 수 있다. 예를 들면, 절감 가이드 생성부(130)는 기저 부하에 대한 잠재 절감량이 산정된 경우, 해당 기저 부하에 대한 행동 가이드(예컨대, "기저 부하의 증가로 인해 잠재절감량이 파악되었습니다. 조명을 LED로 교체하여 기저 부하를 줄이는 것을 추천드립니다.")를 생성할 수 있다.
잠재 절감량 산정부(140)는 대상 건물에서의 특정 기간의 일단위 부하별 전력량과 대상 건물에서의 특정 기간 이외의 기간 중 특정 기간과 외기 조건이 동일한 기간에서의 일단위 부하별 전력량을 비교하여 잠재절감량을 산정할 수 있다.
예를 들면, 잠재 절감량 산정부(140)는 대상 건물에서의 특정 기간의 일단위 부하별 전력량이 대상 건물에서의 특정 기간 이외의 기간 중 특정 기간과 외기 조건이 동일한 기간에서의 일단위 부하별 전력량보다 작은지 여부를 판단할 수 있다.
잠재 절감량 산정부(140)는 대상 건물에서의 특정 기간의 일단위 부하별 전력량이 외기 조건이 동일한 기간에서의 일단위 부하별 전력량보다 작은 경우, 대상 건물에서의 특정 기간의 일단위 부하별 전력량에 안전율 가중치(즉, 대상 건물에서의 특정 기간의 일단위 부하별 전력량과 대상 건물에서의 특정 기간 이외의 기간 중 특정 기간과 외기 조건이 동일한 기간에서의 일단위 부하별 전력량 간의 차이)를 곱하여 대상 건물의 부하별 잠재절감량을 산정할 수 있다.
절감 가이드 생성부(130)는 과거 동일 외기 조건과 비교하여 해당 대상 건물의 부하별 잠재절감량이 산정된 경우, 부하별 행동 가이드를 생성할 수 있다.
절감 가이드 생성부(130)는 대상 건물의 냉방 부하에 대한 잠재 절감량이 산정된 경우, 해당 냉방 부하에 대한 행동 가이드(예컨대, "냉방 소비량이 과거에 비해 상승하여 잠재 절감량이 파악되었습니다. 설비 운영 효율화, 냉방 운영 변경, 냉방 기기 교체 등의 행동을 취하십시요")를 생성할 수 있다.
절감 가이드 제공부(150)는 대상 건물의 에너지 절감 가이드 및 대상 건물의 부하별 행동 가이드를 대상 건물로 전송할 수 있다.
절감 가이드 제공부(150)는 대상 건물의 특정 기간의 예측 전력량이 기설정된 임계치를 초과하는 경우, 경고 메시지를 대상 건물로 전송할 수 있다.
절감 가이드 제공부(150)는 기설정된 범위를 초과하는 전력량을 갖는 부하가 있는 경우, 해당 부하에 대한 경고 메시지를 대상 건물로 전송할 수 있다.
한편, 당업자라면, 벤치 마킹 건물 생성부(120), 절감 가이드 생성부(130), 잠재 절감량 산정부(140) 및 절감 가이드 제공부(150) 각각이 분리되어 구현되거나, 이 중 하나 이상이 통합되어 구현될 수 있음을 충분히 이해할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 대상 건물에 대한 에너지 절감 가이드를 제공하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 단계 S201에서 에너지 절감 컨설팅 시스템(10)은 외부 서버 및 미터기 중 적어도 하나로부터 전력 데이터를 수집할 수 있다.
단계 S203에서 에너지 절감 컨설팅 시스템(10)은 전력 데이터를 대상 건물의 부하별로 분리할 수 있다.
단계 S205에서 에너지 절감 컨설팅 시스템(10)은 대상 건물의 특정 기간의 예측 전력량 및 특정 기간에 대한 실측 전력량 중 적어도 하나에 기초하여 에너지 절감 가이드를 생성할 수 있다.
단계 S207에서 에너지 절감 컨설팅 시스템(10)은 대상 건물에서의 부하별로 분리된 일단위 전력량과 대상 건물과 특성이 유사한 벤치마킹 건물에서의 일단위 전력량을 비교하거나 대상 건물에서의 특정 기간의 일단위 전력량과 대상 건물에서의 특정 기간 이외의 기간 중 특정 기간과 외기 조건이 동일한 기간에서의 일단위 전력량을 비교하여 잠재절감량을 산정할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S201 내지 S207은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 축열 제어 시스템
100: 전력 데이터 수집부
110: 부하 분리 수행부
120: 벤치 마킹 건물 생성부
130: 절감 가이드 생성부
140: 잠재 절감량 산정부
150: 절감 가이드 제공부

Claims (5)

  1. 대상 건물에 대한 에너지 절감 가이드를 제공하는 에너지 절감 컨설팅 시스템에 있어서,
    외부 서버 및 미터기 중 적어도 하나로부터 전력 데이터를 수집하는 전력 데이터 수집부;
    상기 전력 데이터를 상기 대상 건물의 부하별로 분리하는 부하 분리 수행부;
    상기 대상 건물의 특정 기간의 예측 전력량 및 상기 특정 기간에 대한 실측 전력량 중 적어도 하나에 기초하여 에너지 절감 가이드를 생성하는 절감 가이드 생성부; 및
    상기 대상 건물에서의 부하별로 분리된 일단위 전력량과 상기 대상 건물과 특성이 유사한 벤치마킹 건물에서의 일단위 전력량을 비교하거나 상기 대상 건물에서의 상기 특정 기간의 일단위 전력량과 상기 대상 건물에서의 상기 특정 기간 이외의 기간 중 상기 특정 기간과 외기 조건이 동일한 기간에서의 일단위 전력량을 비교하여 잠재절감량을 산정하는 잠재절감량 산정부
    를 포함하는 에너지 절감 컨설팅 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 데이터 수집부는
    상기 외부 서버로부터 기설정된 제 1 단위 시간마다 공공 전력 데이터를 수집하고, 상기 미터기로부터 기설정된 제 2 시간 단위마다 개인 전력 데이터를 수집하는 것인, 에너지 절감 컨설팅 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 절감 가이드 생성부는
    상기 대상 건물의 특정 기간의 예측 전력량이 기설정된 임계치를 초과하는 경우, 현재 시간으로부터 상기 임계치가 초과되는 시각을 계산하고, 상기 계산된 시각을 포함하는 경고 메시지를 생성하는 것인, 에너지 절감 컨설팅 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 절감 가이드 생성부는 상기 대상 건물의 특정 기간의 예측 전력량이 상기 특정 기간에 대한 실측 전력량보다 적은 경우, 과거 평균 전력량과 상기 특정 기간에 대한 실측 전력량을 비교하고,
    상기 특정 기간에 대한 실측 전력량이 상기 과거 평균 전력량보다 큰 경우, 상기 부하별 전력량 중 기설정된 범위를 초과하는 부하의 전력량을 추출하고,
    상기 추출된 부하의 전력량에 기초하여 상기 부하의 용도에 대한 정보를 포함하는 경고 메시지를 생성하는 것인, 에너지 절감 컨설팅 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 절감 가이드 생성부는 상기 산정된 잠재절감량에 기초하여 행동 가이드를 생성하는 것인, 에너지 절감 컨설팅 시스템.
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