일본 스마트시티 시장, 스마트시티의 에너지 매니지먼트에 관한 조사결과(2022년)
【자료체재】
자료명：「<스마트시티>2022년판 스마트시티의 에너지 매니지먼트의 현황과 장래 전망」
발간일：2022년 10월 31일
체 재：A4판 240페이지
【조사요강】
1. 조사기간: 2022년 7월~10월
2. 조사대상: 스마트시티 프로젝트를 계획·실시하고 있는 지방자치단체·민간기업, 스마트시티 기술·사업을 개발·전개하고 있는 민간기업, 기타 에너지 회사, 업계단체 등
3. 조사방법: 당사 전문연구원의 대면취재(온라인 포함), 전화·이메일을 이용한 취재 및 문헌조사 병용
<스마트시티의 에너지 매니지먼트용 설비·시스템 용어정의>
스마트시티란 도시가 안고 있는 다양한 과제를 ICT(정보통신기술)와 IoT(Internet of Things) 등의 신기술과 데이터를 활용하여 해결을 도모하는 도시와 지구’를 가리킨다.
본 조사에서 스마트시티의 에너지 매니지먼트용 설비·시스템이란, CEMS(Community Energy Management System)와 TEMS(Town Energy Management System), 전력 자영선, 열 도관, 수소 공급 파이프라인 등 이용하여 대상지역에서 통합적으로 설비·기기 제어와 에너지 공급을 실시하는 ‘에너지 매니지먼트 사업용 설비·시스템’과 지역 EMS(CEMS·TEMS) 등 접속된 창조 에너지 설비 등 ‘지역 EMS 접속설비·시스템’을 대상으로 하며, 시장규모는 스마트시티 등에서 연도 중에 준공(완성)한 설비·시스템의 도입·구축비용 기준으로 산출했다.
<시장에 포함된 상품·서비스>
스마트시티의 에너지 매니지먼트를 목적으로 도입되는 설비·시스템(에너지 매니지먼트 시스템, 전력 자영선, 열도관, 창조 에너지 설비·시스템 등)
◆CEMS 등 지역 에너지 매니지먼트용 설비·시스템의 시장규모는 2030년도에 810억 엔을 예측
~에너지 안정공급과 CO2 배출량 삭감 모델이 될 수 있는 스마트시티의 에너지 매니지먼트~
지역 에너지 매니지먼트용 설비·시스템의 시장규모 추이·예측
야노경제연구소 조사
주1. 당해년도 중에 준공(완성)한 설비·시스템의 도입·구축비용 기준
주2. 2022년도는 전망치, 2023년도 이후는 예측치
주3. CEMS와 TEMS, 전력 자영선, 열 도관, 수소 공급 파이프라인 등 이용하여 대상지역에서 통합적으로 설비·기기 제어와 에너지 공급을 실시하는 ‘에너지 매니지먼트 사업용 설비·시스템’과 지역 EMS(CEMS·TEMS) 등 접속된 창조 에너지 설비 등 ‘지역 EMS 접속설비·시스템’을 대상으로 한다.
1. 시장 개황
일본 스마트시티 등에서 지역 에너지 매니지먼트를 목적으로 도입된 2021년도 에너지 매니지먼트용 설비·시스템 시장 모는 330억 엔, 2022년도는 355억 엔이 될 것으로 전망한다.
스마트시티란 도시가 안고 있는 다양한 과제를 ICT(정보통신기술)와 IoT(Internet of Things) 등의 신기술과 데이터를 활용해 해결을 도모하는 도시와 지구를 말한다. 취득 데이터의 분석결과로부터 해당 지역 내 시설, 설비, 기기운용의 효율화와 사람의 행동패턴 최적화 등으로 전개해 나갈 것으로 상정된다.
현재 일본의 스마트시티 프로젝트에서는 재생가능에너지 등 지역 내에서 얻을 수 있는 에너지와 에너지 매니지먼트 시스템(EMS: Energy Management System)이나 스마트 그리드/마이크로 그리드를 조합한 에너지 매니지먼트 대응이 계획·실시되고 있다. 에너지 매니지먼트는 에너지 수급의 효율화와 재생가능에너지의 유효 활용 등을 통해 에너지 절약과 평상시·정전 시 에너지 공급, CO2 배출량 삭감 등을 촉진하는 효과가 기대되고 있다.
2022년 일본의 에너지 사정을 살펴보면, 하계·동계 에너지 수급 차질 우려와 원연료 가격 급등 등을 배경으로 에너지 안정공급과 에너지 비용 평준화 문제가 가시화되고 있다. 덧붙여 일본 정부의 「2050년 탄소중립(온실가스 배출을 실질적으로 제로로 한다)」목표 등에 따라 에너지에 기인하는 CO2 배출량 삭감의 중요도가 높아지고 있다. 이러한 과제에 대해 스마트시티의 에너지 매니지먼트는 대책 모델이 될 수 있다고 생각한다.
2. 주목 토픽
스마트시티의 창조 에너지에서 주역이 되는 지붕 위 태양광 발전
스마트시티에서 도입실적이 많은 재생가능에너지는 태양광 발전이다. 일조가 있으면 장소(지붕, 평지, 수상 등)를 불문하고 발전하기 때문에 다른 재생가능에너지와 비교하면 운용이 용이하고 시공 노하우를 가진 사업자가 많아 시공비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.
태양광 발전 중에서도 향후 스마트시티에서 도입이 진행될 것으로 생각되는 것이 지붕 위 태양광 발전이다. 지붕 위 태양광 발전은 지붕에 공간이 있는 건물이면 설치가 가능해, 신규 토지 개발과 비교해 도입과 관련된 비용과 시간을 줄일 수 있다. 재생가능에너지 활용에서 선행하는 스마트시티 중에는 수십 호에서 수백 호의 주택에 태양광 패널이 설치돼 있는 사례가 있다.
지붕 위 태양광 발전으로 만들어진 전력의 사용법은 자가소비 혹은 코퍼레이트 PPA(Power Purchase Agreement)※1 모델에 의한 활용이 많아질 것으로 본다. 이 배경에는 전력가격이 상승하는 가운데 자가소비와 PPA에서 태양광 발전을 이용함으로써 전력비용의 평준화를 전망할 수 있는 등 경제적인 이점이 있다.
※1. 코퍼레이트 PPA(Power Purchase Agreement)란 PPA 사업자가 자기 자금 등에 의해 재생가능에너지발전소를 개설해 소유·운영·유지하고, 이 발전소에서 발전한 전기를 수요자에게 장기·고정가격으로 공급하는 구조(오프사이트는 소매전기사업자 경유)를 가리킨다. 전력 수요가 이외의 제삼자가 발전설비를 보유하기 때문에 제삼자 보유 모델이라고 한다.
3. 장래 전망
일본의 스마트시티 등에서 지역 에너지 매니지먼트를 목적으로 도입되는 에너지 매니지먼트용 설비·시스템 시장규모는 2023년도 430억 엔, 2024년도 810억 엔, 2025년도 485억 엔으로 추이해 2030년도에는 390억 엔이 될 것으로 예측한다.
단기적으로는 태양광 발전 등 발전량이 변동하는 재생가능에너지 도입량이 증가하는 가운데 에너지 매니지먼트는 전력수급이 핍박했을 경우 수급조정과 재생가능에너지 유래 전력을 지역에서 효과적으로 활용하기 위한 대응으로서 중요하기 때문에 시장규모 확대의 요인이 될 것으로 본다. 또, 정부 등이 지역의 레질리언스※2 강화와 탄소중립 실현 등을 뒷받침하는 시책을 내놓고 있는 것도 순풍이 될 수 있다.
중장기적으로는 수소사회의 도래와 탄소중립을 내다보고 그린 수소의 활용을 목표로 하는 실증사업이 증가해, 그에 따른 에너지 매니지먼트 니즈가 나올 것으로 본다. 그린 수소는 재생에너지 유래 전력을 이용해 물을 전기분해함으로써 제조공정에서 CO2를 배출하지 않는 수소를 말한다. 재생가능에너지의 발전량에 따라 수소 제조설비를 제어하기 위해 효율적인 에너지 관리가 필요하다.
우선 수소 제조에 필요한 재생가능에너지를 확보할 수 있는 지역을 중심으로 그린 수소 제조 실증 프로젝트가 시작되어, 그린 수소의 안정적 공급과 저비용화, 이용방법 등의 검증이 진행된 여러 지역으로 확대될 것으로 예상된다.
※2. 레질리언스란 재해 시와 비상시(전력계통 정전 시)에는 전력 자영선 등을 사용하여 자립적으로 전력을 공급함으로써 지역 내에서 에너지 수급을 완결할 수 있는 지역 에너지 매니지먼트 시스템 구축을 말한다.
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