1-13. 에너지자립률 100%의 의미와 단위면적당 1차 에너지생산량(kWh/m2·년)을 설명하시오.

1) 에너지자립률 100%의 의미

에너지자립률 100%는 건축물 또는 특정 지역(예: 섬, 마을)에서 소비하는 모든 에너지를 해당 건축물 또는 지역 내에서 생산하는 신재생에너지로 충당하는 상태를 의미합니다. 즉, 외부 에너지 공급에 의존하지 않고 스스로 필요한 에너지를 완전히 자급자족하는 것을 나타냅니다.

 

구체적인 의미:

• 에너지 소비량 = 에너지 생산량: 건축물 또는 지역에서 냉난방, 급탕, 조명, 환기 등 모든 용도로 소비하는 1차 에너지의 양과 태양광, 지열, 풍력 등 자체적으로 생산하는 1차 에너지의 양이 동일한 경우입니다.
• 외부 의존도 제로: 외부 전력망이나 화석 연료 공급망 등에 전혀 의존하지 않고 운영이 가능합니다.
• 탄소 배출 최소화 (Net-Zero에 가까움): 자체 생산하는 재생에너지는 운영 과정에서 탄소 배출이 거의 없으므로, 에너지 자립률 100%는 탄소 중립 목표 달성에 크게 기여합니다.
• 지속 가능한 에너지 시스템: 외부 에너지 가격 변동이나 공급 불안정 등의 영향 없이 안정적인 에너지 공급이 가능합니다.

2) 단위면적당 1차 에너지생산량(kWh/m2·년) 설명

단위면적당 1차 에너지생산량(kWh/m2·년)은 건축물의 연간 총 1차 에너지 생산량(kWh)을 건축물의 평가 면적(m2)으로 나눈 값입니다. 이는 건축물 단위 면적당 얼마나 많은 1차 에너지를 연간 생산하는지를 나타내는 지표입니다.

 

구성 요소:

• 1차 에너지 생산량 (kWh·년): 건축물에 설치된 태양광 발전, 지열 냉난방 시스템 등 신재생에너지 설비에서 연간 생산되는 에너지 총량을 1차 에너지 단위(kWh)로 환산한 값입니다. 이때, 신재생에너지 생산에 필요한 에너지 소비량은 제외될 수 있습니다.
• 평가 면적 (m2): 건축물의 에너지 성능 평가에 사용되는 면적으로, 일반적으로 연면적 또는 외피 면적 등이 적용될 수 있습니다. 인증 기준 등에 따라 정의가 달라질 수 있습니다.
• kWh/m2·년: 에너지 생산량의 단위를 킬로와트시(kWh), 면적 단위를 제곱미터(m2), 시간 단위를 년(년)으로 나타낸 복합 단위입니다.

의미 및 활용:

• 에너지 생산 효율성 평가: 건축물 단위 면적당 에너지 생산량을 통해 설치된 신재생에너지 설비의 효율성을 비교하고 평가할 수 있습니다.
• 제로에너지 건축물 평가 지표: 에너지자립률을 계산하는 데 중요한 요소로 활용됩니다. 에너지자립률은 (단위면적당 1차 에너지생산량 / 단위면적당 1차 에너지소비량) × 100 (%)으로 계산됩니다.
• 건축물 에너지 성능 비교: 유사한 용도 및 규모의 건축물 간 에너지 생산 성능을 비교하는 데 활용될 수 있습니다.
• 정책 목표 설정 및 평가: 국가 또는 지역 단위의 재생에너지 보급 목표 설정 및 달성 여부를 평가하는 데 활용될 수 있습니다.

계산 예시:

연면적이 1,000m2인 건축물에서 연간 태양광 발전을 통해 50,000 kWh의 1차 에너지를 생산했다면, 단위면적당 1차 에너지생산량은 다음과 같이 계산됩니다.

단위면적당 1차 에너지생산량 = 50,000 kWh / 1,000 m2 = 50 kWh/m2·년

이는 해당 건축물의 단위 면적당 연간 50 kWh의 1차 에너지를 생산한다는 의미입니다.