미국의 경제 주간지 비즈니스2.0이 지구온난화와 환경오염으로부터 미래의 인류를 구할 수 있는 8대 기술을 제시했고 그 8대 기술들 중 핵심으로 스마트그리드를 선정했다.
스마트그리드의 기본개념은 ‘발전(發電)-송전·배전-판매’의 단계로 이뤄지던 기존의 단방향 전력망에 정보기술(IT)을 접목해 전력 공급자와 소비자가 쌍방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지효율을 최적화하는 ‘지능형 전력망’을 구현하는 것이다.
이를 통해 전력 공급자는 전력 사용현황을 실시간으로 파악해 전력생산 및 공급량을 탄력적으로 조절할 수 있다. 전력 소비자도 전력 사용현황을 실시간으로 파악함으로써 요금이 비싼 시간대를 피하여 사용 시간과 사용량을 조절할 수 있으며 태양광발전이나 연료전지, 전기자동차의 전기에너지 등 가정에서 생산되는 전기를 판매할 수도 있게 된다.
지금까지 국내외적으로 스마트그리드는 지능형 전력IT의 실현을 통한 청정전력에너지생산 및 생산자-소비자 쌍방향 거래를 지향해 왔다.
이제는 이동성이 뛰어난 전기에너지를 스마트그리드를 통해 모바일 전기비즈니스를 창출하고 저장성이 뛰어난 열에너지를 써멀그리드(Thermal Grid)를 통해 모바일 열비즈니스를 함께 창출할 때이다. 써멀그리드의 3대 기본 개념은 △신재생에너지 하베스팅/수송 및 IT기반 에너지 관리원천기술 적용 △고효율 신재생에너지 클라우드 원천기술 적용 △고효율 에너지 멀티미디어 통신기술 활용 등이다.
이를 위해 열에너지자원의 효율적인 센싱 및 분배 시스템기술, 열에너지 소비패턴 인지 및 예측기술, 클라우드 플랫폼에서 에너지서비스 인지 미들웨어 기술 및 무선 고효율 근거리 무선광대역 멀티미디어 통신프로토콜 기술 등이 필요하다.
모바일 전기비즈니스의 대표적인 모델로는 전기차(Electric Car)가 있고 모바일 열비즈니의의 대표적 모델로는 Tri-Gen(Tri-Generation)시스템이 있다.
Co-Gen(Co-Generation) 시스템은 전기 발전과정에서 배출되는 배기열을 냉난방 및 급탕에 재활용함으로써 전력과 열을 함께 공급하는 에너지 절약형 발전 방식이다.
이는 에너지 종합효율이 높고 소형 분산 발전시스템으로 수요지 부근에 설치할 수 있다는 장점이 있다. Tri-Gen 시스템은 전기+냉방+난방을 동시에 공급하는 종합 하이브리드 에너지 시스템이다.
스마트그리드의 뛰어난 에너지 이동성과 써멀그리드의 뛰어난 에너지저장성을 Tri-Gen 시스템에 적용해 에너지 효율향상을 실현하고 신재생에너지의 생산-수송-변환-통합제어를 통해 ‘하이브리드 에너지그리드(Hybrid Energy Grid)시스템’을 구현하는 것을 제안한다.
2008년 현재 우리나라의 신재생에너지 보급 비율은 2.4%로 2030년에는 11%로 확대하는 것을 목표로 하고 있다.
그러나 현재의 상황은 그렇게 녹록치 않은 실정이다. 현재의 보급률 2.4% 중 산업폐기물이 차지하는 비중이 80% 수준으로 순수한 의미의 신재생에너지 보급비율은 0.5% 미만이기 때문이다.
또한 현재의 신재생에너지사업은 생산 및 공급에만 집중돼 있다. 이제는 지속가능한 수요처로의 신재생에너지 순환/통합의 시대를 대비해야 한다.
구체적인 실현방법으로는 인구 5만명 규모의 도시를 선정하고 제로에미션 에너지/물질 생산-순환-통합제어 기술을 통하여 지속가능한 ‘신에너지마을 (New Energy Village)’을 구현하는 것이다.
이러한 ‘신에너지마을’을 구현하면 이산화탄소 배출량 30% 절감, 에너지변환효율 20% 향상 및 에너지 수요관리지표 20% 향상을 이룰 수 있을 것으로 기대된다.