공장이나 빌딩에서 전기요금을 효율적으로 관리하려면 먼저 알아야 할 핵심 개념이 있습니다. 바로 최대수요전력(Maximum Demand)입니다. 전기요금 고지서의 ‘기본요금’ 항목은 이 값에 크게 좌우되므로, 같은 전력량을 사용하더라도 최대수요전력을 어떻게 관리하느냐에 따라 비용 차이가 크게 납니다. 아래에서 개념, 측정 방식, 영향, 그리고 현장에서 적용할 실무 팁까지 차근차근 설명합니다.
① 최대수요전력의 기본 개념
최대수요전력이란 일정 기간(일반적으로 15분 또는 30분 단위) 동안 측정한 평균 전력 중에서 가장 큰 값을 말합니다. 쉽게 말하면 한 달 동안 ‘한 번이라도’ 사용한 최대 전력량을 의미합니다. 예를 들어 평상시 800kW를 쓰던 공장에서 특정 시각에 여러 설비가 동시에 가동되어 순간적으로 1,250kW가 찍혔다면, 그 달의 최대수요전력은 1,250kW로 기록됩니다. 이 값이 그달의 기본요금 산정 기준이 되기 때문에 피크 관리가 매우 중요합니다.
② 최대수요전력이 중요한 이유
전기요금은 크게 기본요금(수요전력 기준)과 전력량요금(kWh 기준)으로 구성됩니다. 기본요금은 공급자가 그 사업장에 언제든지 일정 수준의 전력을 공급할 수 있도록 설비를 확보하는 비용을 반영한 항목입니다. 따라서 사용량이 같더라도 한 번의 피크(peak)가 크면, 설비 확보 비용이 올라가므로 기본요금도 높아집니다. 같은 월 사용량이라도 최대수요전력이 높은 사업장은 그만큼 더 많은 고정비를 부담하게 됩니다.
③ 어떻게 측정하나?
측정은 전력수요계(Demand Meter)를 통해 이뤄집니다. 보통 15분 또는 30분 단위로 평균 전력을 계산하고, 그 달 동안의 최고 평균값을 최대수요전력으로 선정합니다. 이 측정주기를 수요산정주기(Demand Interval)라고 부르는데, 주기가 짧을수록 순간 피크를 더 세밀하게 잡아냅니다. 예를 들어 15분 주기에서는 15분 구간의 평균값들 중 최고치를 기록하는 방식입니다.
④ 최대수요전력이 설비와 비용에 미치는 영향
최대수요전력은 단순한 요금 항목을 넘어서 설비 설계와 안전에도 영향을 줍니다. 피크가 높으면 변압기, 차단기, 케이블 등에 큰 부하가 걸려 발열이 심해지고, 결과적으로 설비 수명이 줄어듭니다. 또한 전선의 손실(I²R 손실)이 증가해 에너지 효율이 떨어집니다. 설비 용량을 과다하게 잡아야 하는 상황은 초기 투자비를 높이고 유지관리 비용도 증가시킵니다.
⑤ 산정 원리 — 예제로 이해하기
간단한 예로 한 공장의 사용 패턴을 보면 다음과 같을 수 있습니다.
| 구간 | 평균 전력(kW) |
|---|---|
| 00:00~00:15 | 720 |
| 00:15~00:30 | 760 |
| 10:00~10:15 (피크) | 1,250 |
| 기타 구간 평균 | 800 |
위 경우 1,250kW가 그 달의 최대수요전력이 되며, 이 값이 기본요금의 기준이 됩니다. 따라서 잠깐의 피크가 전체 월 요금에 큰 영향을 미치는 셈입니다.
⑥ 최대수요전력을 낮추는 대표적 방법
- 부하 분산: 냉동기, 압축기 등 대형 부하의 운전 시간을 분산시켜 한꺼번에 가동되지 않도록 조정합니다.
- 자동수요제한장치(Demand Controller): 설정값을 초과하면 비핵심 부하를 자동으로 차단해 피크를 억제합니다.
- 역률 개선: 진상콘덴서를 설치하면 피상전력을 줄여 효과적으로 수요를 낮출 수 있습니다.
- 에너지저장장치(ESS): 피크 시간대에 저장된 전력을 사용해 외부 수요를 낮춥니다.
- 실시간 모니터링(EMS): 실시간 데이터로 피크 예측과 사전 제어가 가능합니다.
⑦ 결론
최대수요전력은 ‘한 번에 얼마를 끌어다 쓰느냐’라는 개념으로 이해하는 것이 가장 쉽습니다. 하루 혹은 한 달 중 단 몇 분의 피크가 전체 기본요금을 좌우할 수 있으므로, 피크 전력을 모니터링하고 관리하는 일은 비용 절감과 설비 보호를 동시에 이루는 핵심 업무입니다. 전력관리 시스템과 간단한 제어 장치만으로도 상당한 비용 절감 효과를 기대할 수 있으므로, 전기안전관리자는 반드시 최대수요전력 관리를 일상 업무에 포함해야 합니다.