공장, 빌딩, 산업체에서는 전력요금의 상당 부분을 차지하는 ‘최대수요전력(Demand Power)’이 매우 중요합니다. 월 기본요금이 바로 이 최대치로 결정되기 때문입니다. 한순간의 피크가 발생해도 그 달 요금 전체가 상승할 수 있으므로, 관리자는 항상 피크를 낮추기 위한 노력이 필요합니다.
1️⃣ 부하 분산 운전 (Load Shifting)
전력 절감의 첫 단계는 ‘동시 가동을 줄이는 것’입니다. 생산라인, 냉동기, 히터, 압축기 등 대용량 설비가 같은 시간대에 작동하면 피크가 급상승합니다. 따라서 설비의 운전 일정을 조정해 시간차를 두는 방식으로 전력 부하를 분산해야 합니다.
예를 들어, 오전 9시~10시 사이에 전체 설비를 동시에 기동 하지 않고, 10분 단위로 순차 가동하면 피크전력이 5~15% 감소하는 사례도 많습니다. 이처럼 단순한 운전관리만으로도 눈에 띄는 효과를 얻을 수 있습니다.
2️⃣ EMS(에너지관리시스템) 도입
최근에는 EMS(Energy Management System)를 이용해 자동으로 피크를 제어하는 방법이 확산되고 있습니다. EMS는 실시간 전력 사용량을 분석해, 임계치에 근접하면 불필요한 부하를 자동으로 차단하거나 지연시킵니다.
예를 들어 냉동기의 일부 컴프레서를 정지시키거나, 비필수 조명을 잠시 꺼서 피크를 완화합니다. 실제로 중대형 공장에서는 EMS를 도입해 최대수요전력을 약 10~20% 절감한 사례도 있습니다. 초기 투자비는 들지만, 1~2년이면 절감 효과로 충분히 회수됩니다.
3️⃣ 역률 개선 (진상콘덴서 활용)
역률이 낮을수록 무효전류가 증가해 불필요한 전력 손실이 커집니다. 이 경우 진상콘덴서를 설치해 무효전력을 보상하면 유효전력이 줄어, 동일 부하에서도 수요전력을 절감할 수 있습니다.
일반적으로 역률을 0.8에서 0.95로 올리면, 수요전력이 5~10% 줄어듭니다. 단, 콘덴서를 과도하게 설치하면 과보상으로 인한 전압 상승·설비 손상 우려가 있으므로, 주기적인 점검과 자동제어 방식이 필수입니다.
4️⃣ 피크 시간대 설비 조정
공장과 빌딩에서는 냉난방기, 공조설비, 용해로 등 에너지 집약적 장비가 많습니다. 이런 설비를 피크 시간대(보통 오후 2~5시)에 집중적으로 사용하면 요금 부담이 커집니다.
이럴 때는 운전 스케줄을 재배치하거나 일부 부하를 야간 시간대로 이동시키는 ‘피크 시프트’ 전략이 유효합니다. 또한 인버터(VFD)나 소프트스타터를 도입해 모터의 기동전류를 낮추는 것도 효과적입니다.
5️⃣ 수요반응제도(DR) 참여
전력거래소에서 운영하는 DR(수요반응) 제도는, 피크시간대 전력 사용을 줄이는 대신 보상금을 받는 제도입니다. DR 사업자와 계약을 맺으면 전력 감축 요청 시 일부 부하를 줄이고, 절감 실적에 따라 보상을 받습니다.
대형 빌딩이나 공장에서는 DR을 통해 연간 수백만 원에서 수천만 원의 인센티브를 받는 경우도 있습니다. 정부는 친환경 에너지 정책과 연계해 DR 참여 기업에 다양한 혜택을 제공하고 있습니다.
실무에서의 추가 절감 팁
- 전력 분석계를 설치해 설비별 사용량을 실시간으로 모니터링합니다.
- 피크 발생 시간대를 분석해 불필요한 부하를 식별하고 제거합니다.
- 변압기 용량과 실제 부하를 비교해 여유 용량을 확보합니다.
- 직원들에게 ‘피크 시간대 절전 습관’을 교육하고 보상 제도를 도입합니다.
- 설비 교체 시 고효율 인증 제품을 우선적으로 도입합니다.
결론
최대수요전력 절감은 단기간에 끝나는 일이 아니라, 지속적인 관리와 데이터 기반 운영이 핵심입니다. 부하분산, EMS, 역률 개선, 설비 조정, DR 참여의 다섯 가지 방법을 유기적으로 적용하면 불필요한 전력 낭비를 막고 설비의 수명을 연장할 수 있습니다.
결국 피크전력을 줄이는 것은 단순한 절약이 아니라, 안정적인 전력 운영 체계를 만드는 과정입니다. 현장의 작은 노력이 장기적인 비용 절감으로 이어집니다.