“소규모 발전자원, 묶어서 전력시장에 팔 수 있도록 제도화 검토” -「소규모 분산자원 전력거래 활성화」컨퍼런스 개최
[담당부서 전력진흥과 등록일 2015-10-15 ]
“소규모 발전자원, 묶어서 전력시장에 팔 수 있도록 제도화 검토”
◇「소규모 분산자원 전력거래 활성화」컨퍼런스 개최
⦁ 누구나 생산한 전기를 쉽게 팔 수 있도록 지원책 강구
⦁ 해외 분산자원 중개시장 사례와 시사점 발굴
1. 컨퍼런스 개최
□ 산업통상자원부(장관: 윤상직)는 전력거래소, 한국전력공사와 함께 10.15일(목) 오전 소용량 신재생에너지, 미니발전기, 에너지저장장치 등 소규모 분산자원*이 보다 쉽게 전력시장에 참여할 수 있는 방안을 모색하기 위해 “소규모 분산자원 전력거래 활성화” 컨퍼런스를 개최함
* (개념) 최종 전기사용자가 자체 전력수요의 일부 또는 전부를 충당하기 위해 당해 사용자의 부지 내에 설치하는 소규모 전력생산시설 또는 에너지저장장치
* (유형) 태양광, 풍력, 전기발전보일러(m-CHP), 에너지저장장치, 전기자동차 등
ㅇ 금번 컨퍼런스를 통해 기존 소규모 분산자원 거래제도의 성과와 한계를 짚어보고 해외의 분산자원 중개시장 사례 분석을 통해 우리나라 분산자원의 전력거래 참여 활성화 방안을 논의
< 「소규모 분산자원 전력거래 활성화」컨퍼런스 개요 >
▸ 목적 : 소규모 분산자원이 보다 쉽게 전력시장에 참여할 수 있는 방안 모색
▸ 일시/장소 : ’15.10.15.(목) 09:30, 코엑스(컨퍼런스룸 301호)
▸ 참석자 : 산업부 에너지자원실장, 전력거래소 이사장 등 산·학·연 관계자 100여명
▸ 주요내용
- 소규모 분산자원과 해외 중개시장 사례
- 국내 소규모 분산자원 전력거래 활성화를 위한 제도적 기반
2. 분산자원의 등장과 영향
□ 최근 태양광, 풍력 등 신재생에너지가 확대*되면서 기존의 대형발전기와 전력회사에서 전력을 공급받았던 소비자가 스스로 전기를 생산해 사용하고 남는 전력을 판매**하는 사례가 늘어나고 있음
* 신재생에너지 신규 설비용량(MW) : (‘11) 288 → (‘12) 396 → (‘13) 1,273 → (‘14) 1,064
** 자가용 설비의 경우 한전 또는 거래소를 통해 발전량의 50%이내를 판매
ㅇ 전기저장장치, 전기자동차, 전기발전보일러 등 신기술 도입에 따른 새로운 분산자원의 등장은 자체 수요를 충당하고도 남는 전력의 생산을 가속화시켜 이들 자원의 전력거래 수요를 증가시킬 전망
< 소규모 분산자원 종류 >
<주택 옥상형 태양광>
<가정용 소형풍력>
<가정용 연료전지>
<전기발전보일러(m-CHP)>
<가정용 전기저장장치>
<전기자동차>
ㅇ 아울러, 주로 배전망에 연결되어 전력시장에 참여하는 소규모 분산자원의 증가로 전력계통에 미치는 영향*이 크게 증가할 것이며, 일부 지역에 분산자원이 집중될 경우, 특정시간 동안 국지적 전압 상승** 등의 문제도 발생 가능
* 전통적 부하패턴 변화, 부하의 변동성 증가, 발전량예측 오차 증가, 과다전력생산, 이종 분산자원간 연관성 증가, 신재생의 불규칙한 출력 증가, 배전망내 혼잡 등
** 예측이 어려운 전력 유입으로 국지적 고전압 발생하여 전기품질 저하시킴
< 분산자원 증가로 인한 국지적 전압 상승 사례>
3. 기존 소규모 전력거래 제도의 성과와 한계
□ 그간 요금상계와 한전구매계약(PPA, Power Purchase Agreement) 제도*는 소규모 분산자원이 생산한 전력을 시장에 판매하는 기능을 수행해 왔음
․요금상계(10kW이하) : 일반용 발전설비를 설치한 자가 생산한 발전량을 한전에서 공급받는 전력량에서 상계하는 제도 (115,583호, 352MW)
․PPA(1000kW이하) : 발전설비를 설치한 자가 생산한 발전량(자가용의 경우 50%이내)을 한전에 판매 (15,588사업자, 1,587MW)
ㅇ (성과) 소비자는 요금상계를 통해 누진제 단계 경감*으로 전기요금을 절감하고, 한전과 PPA를 체결할 경우 전력거래소를 통하지 않고** 생산된 전기를 한전에 판매할 수 있음
* 요금상계거래는 경감효과가 큰 주택용에 집중(96.7%) 사용전력의 누진 단계를 낮추어 전기요금을 절감
** 한전 PPA거래는 한전에 계약을 신청하여 송배전 전기설비이용계약과, 거래계약을 동시에 진행
ㅇ (한계) 요금상계의 경우 상계에 충당하고도 남는 전력이 생기는 경우 남는 전력을 한전과 전력시장에 판매할 수 없고, PPA의 경우는 정보탐색 및 계약을 위한 행정비용, 낮은 판매 수익* 등의 문제가 발생
* 누적 잉여전력량 증가 추이(MWh) : (’11년) 926 → (’12년) 3,357 → (13년) 6,482 → (‘14년) 26,421
* 규모가 작은 결과 매 시간 시장가격(SMP)보다 낮은 월가중평균 시장가격(SMP)으로 정산 받고 있으며, 소규모 자원의 경우 발전사의 RPS 의무이행 구매량에서 소외되는 경향
ㅇ 소규모 분산자원의 경우 시설물의 관리 책임이 사용자에게 있어 설비 파급고장 등 전기 품질 저하와 안전사고 등의 위험에 노출
□ 기존 전력거래제도는 소규모 분산자원 확대에 나름대로 기여를 해왔으나 새로운 분산자원 수용과 효율적인 활용에는 한계가 있음
ㅇ 분산자원이 보다 더 쉽게 전력시장에 참여하고 효율적인 관리로 전력 계통 영향을 최소화되도록 해외의 분산자원 모집 및 중개시장의 사례를 분석하고, 우리 실정에 맞는 도입방안을 모색할 필요
4. 해외 분산자원 중개시장 사례
□ 해외에서는 분산자원의 효율적인 전력시장 참여와 계통의 영향을 최소화하기 위해 분산자원을 모집하여 전력시장에 판매하는 중개사업자 도입
ㅇ (호주) 소규모 분산자원의 전력시장 진입장벽을 해소하여 능동적 참여를 유도하고 전력시장에서 분산자원의 효과적 활용을 위해 중개사업자 제도를 도입
- 새로운 유형의 시장참여자로 소규모 발전 중개사업자(SGA, Small Generation Aggregator)를 신설하고 소형발전기(30MW미만)를 모집하여 집합된 자원을 전력시장에 판매
* 모집자원은 발전기 등록의무 면제, 중개사업자는 온실가스 배출규제 면제 등 특전 부여
- 소규모 발전 사업자는 기존 복잡한 발전기 등록절차 및 높은 등록비용 발생 없이 소규모 발전 중개사업자를 통해 전력시장에 참여 가능
< 호주의 소규모발전사업자(SGA) 개념도 >
기존발전기는 발전력을 시장에 판매하고, 시장운영자로부터 현물가격 (spot price)으로 정산 받음
시장고객은 시장을 통해 전기 구입. 시장고객은 시장 운영자에게 현물 가격(spot price)을 지불
중개사업자는 모집된 소형발전기의 발전력 포트폴리오를 시장에 판매 하고, 시장가격(pool price)으로 정산 받음
ㅇ (미국 캘리포니아) 에너지저장장치 및 집합된 분산자원의 전력시장 참여를 촉진하기 위해 분산자원공급자(DERP)와 스케줄관리자(SC) 제도 도입 진행 중
* 분산자원공급자(DERP, Distributed Energy Resource Provider) : 분산자원을 모집하여 모집된 자원의 전력시장 거래를 실시하고, 개별 자원의 용량, 운영특성 등을 전력시장 운영자와 공유
* 스케줄관리자(SC, Scheduling Coordinator) : 분산자원을 제어하여 실제 시장에 참여할 수 있도록, 전력시장에 대한 입찰을 실시하고 계량데이터를 검증관리 (분산자원공급자가 스케줄관리자 역할 수행 가능)
- 소규모 분산자원의 시장참여를 촉진해 남는 전력의 조직적 판매와 소규모 자원의 수익성을 향상시키는 한편, 신재생에너지 등 분산자원의 확산을 유도
< 계통운영자 - 분산자원공급자 - 스케줄관리자의 관계 >
DERPAAgent Agreement
독립계통운영자(ISO)
Scheduling Coordinator
분산자원 거래를 위한 ISO와 DERP 간의 협약(DERPA)
계획 입찰
SC와 DERP 간의 협약 (Agent Agreement)
자원 모집,
자원 급전 및 제어, 데이터 취득/제공 서비스
DERP 서비스
DERP는 분산자원의 계통 연계를 위하여 SC와 협의
계량 요구조건, 통신, 비상시 연락
계량 데이터 검증
데이터 관리, 급전
계량, 통신, 비상시 연락망, 계량 검증, 데이터 관리, 급전
ㅇ (독일) 신재생에너지에 대한 발전차액지원제도(FIT, Feed in Tariff)로 전기 소비자의 부담이 급격하게 증가하자, 신재생에너지 발전사업자가 스스로 도매시장에 전력을 판매하도록 의무화하여 소규모 자원의 전면적 시장참여를 유도
- 중개사업자가 소규모 자원을 대신해 도매시장 참여에 필요한 행정절차를 대신하면서 거래비용을 절감
- 소규모 분산자원 모집 및 중개시장 형성 촉진을 위해 중개사업자에게 인센티브(매니지먼트 프리미엄)를 제공
< 독일의 분산자원 중개시장 모델 >
<직접판매 정산구조>
<중개사업자 수익모델>
FIT
직접판매제
매니지먼트
프리미엄
시장참여‧ 매니지먼트 프리미엄
전력시장
(직접판매)
FIT
시장참여 프리미엄
(프리미엄)↓ (시장정산금)↓↑(MW)
중개사업자 및 운영자
(보조금)↓↑(MW)
시장가격
분산자원(신재생)
5. 향후 정책방향
□ 정양호 에너지실장은 축사를 통해 신기술의 발전과 경제성 향상으로 분산자원이 꾸준히 증가하고 있으며, 온실가스를 줄이고 전력시스템의 유연성을 높이는 수단으로 분산자원의 중요성이 높아지고 있다고 언급
ㅇ 정실장은 분산자원이 잠재력을 극대화하기 위해서는 분산자원이 생산한 전기가 보다 쉽게 전력시장에서 거래될 수 있도록 제도적 방안을 마련하는 것이 필요하다고 강조
- 특히, 현재 상계와 구매계약 제도를 넘어 분산자원이 생산해 시장에 팔고 싶어도 팔 수 없는 전력을 담아내 줄 수 있는 제도 설계가 필요하며, 그 예로 해외에서 활발히 시도되고 있는 ‘분산자원 중개시장’에 대한 체계적인 분석과 시사점 발굴이 필요하다고 밝힘
ㅇ 정양호 실장은 이번 컨퍼런스를 통해 해외의 분산자원 중개시장 사례에 대해 심도 있는 검토와 우리의 현실적 여건에 대한 성찰을 바탕으로 구체적인 정책제언이 논의되길 기대한다고 말하고,
- 정부에서도 분산자원이 효과적으로 시장에서 거래될 수 있도록 정책적 지원을 아끼지 않겠다고 약속
□ 향후, 정부는 소규모 분산자원의 전력시장 참여가 원활해 질 수 있도록 분산자원 시장거래의 다양한 제약요인을 해소하는데 주력하면서, 이러한 과정에서 에너지 신산업이 창출될 수 있도록 노력할 계획
ㅇ 특히, 금번 컨퍼런스를 계기로 충분한 해외 사례 검토 및 전문가 의견 수렴 등을 통해 소규모 분산자원 전력거래 중개사업의 국내 도입을 검토할 계획
붙임1
「소규모 분산자원 전력거래 활성화」 컨퍼런스 계획
1. 컨퍼런스 개요
ㅇ (주제) 생산된 전력을 누구나 팔 수 있는 분산자원 전력거래 중개시장
ㅇ (일시/장소) ‘15.10.15(木) 09:30~12:30 / 코엑스(컨퍼런스룸 301호)
ㅇ (주최/주관) 산업통상자원부 / 한국전력공사․전력거래소
ㅇ (참석) 산-학-연 관계자 및 민간 참여자 약 100명
2. 진행 프로그램(안)
구분
시간
발표주제
발표자
09:30~09:35
(5‘)
축사
에너지자원실장
세션 1: 소규모 분산자원과 해외 중개시장 사례
발표 1
09:35~09:50
(15‘)
소규모 분산자원의 종류와 향후 전망
장현국 상무
삼정KPMG
발표 2
09:50~10:10
(20‘)
해외 소규모 분산자원 전력거래 중개시장 운영 및 중개사업 사례
- 중개시장 모델, 수익구조, 제도개선 등
정구형 박사
전기연구원
발표 3
10:10~10:40
(30‘)
캘리포니아 DERP 소개
(Distributed Energy Resource Provider)
John Hammerly
PNNL 자문위원
Break
세션 2: 소규모 분산자원 전력거래 활성화를 위한 제도적 기반
발표 1
11:00~11:20
(20‘)
국내 소규모 분산자원 거래현황 및 문제점
이현빈 처장
한전전력시장처
발표 2
11:20~11:40
(20‘)
분산자원 전력거래 중개시장 모델
김홍근 실장
거래소 전력경제연구실
발표 3
11:40~12:00
(20‘)
분산자원 중개시장의 연구동향 및
우리나라에 적용 가능한 중개시장 모델
김홍석 교수
서강대학교
발표 4
12:00~12:20
(20‘)
중개시장 도입을 위한
기술적․제도적 고려사항
손성용 교수
가천대학교
붙임2
발표 주요 내용
가. 소규모 분산자원과 해외 중개시장 사례
ㅇ 삼정KPMG의 장현국 상무는 소규모 발전 설비 상용화, IoT 등 정보통신 기술 발전, CO2 저감 등 환경적 요구 등의 영향으로 향후 전력시장에 분산형 전력공급체계가 구성될 것을 전망함
- 현재에는 태양광, 풍력 등이 주요 분산자원이지만 향후 제어가 가능한 분산자원인 전기자동차, 전기자장장치가 확대되면 보조서비스 시장 등 다양한 분야에서 활용이 가능할 것이라고 발표함
ㅇ 전기연구원의 정구형 박사는 미국, 호주, 독일, 덴마크 등 분산자원의 효율적 관리와 전력시장에 참여를 지원하기 위해 도입 또는 검토 중인 해외의 중개사업자(aggregator) 사례 발표함
ㅇ 미국 PNLL 국립연구소의 John Hammerly 전문위원은 캘리포니아의 계통운영자(CASIO, California Independent System Operator)가 추진 중인 분산자원공급자(DERP) 제도에 대해 발표함
- 분산자원을 모집하는 분산자원공급자(DERP, Distributed Energy Resource Porvider)와 발전량 관리 등을 위한 스케줄관리자(SC, Scheduling Coordinator)에 대해 설명함
다. 국내 소규모 분산자원 전력거래 활성화를 위한 제도적 기반
ㅇ 한국전력의 이현빈 전력시장처장은 현재 우리나라에 소규모 분산자원을 위한 요금상계제도와 PPA(Power Purchase Agreement)의 성과와 제기되는 문제점에 대해서 설명함
- 분산자원 시장 참여 확대를 위해서는 편리한 거래 참여 절차 뿐 아니라 효율적인 분산자원의 사후 관리 체계의 필요성에 대해 언급함
ㅇ 전력거래소의 김홍근 전력경제연구실장은 해외 사례를 바탕으로 연구한 국내에 도입 가능한 중개사업 모델로 분산자원을 모집할 수 있는 분산자원 중개시장과 모집된 자원을 전력시장에 판매하는 중개사업자, 그리고 수익모델 등에 대해 발표함
ㅇ 서강대학교 김홍석 교수는 미국 벨연구소에서 연구된 분산자원 중개 2단계 시장 모델에 대해서 발표하며 분산자원 구매 비용 최소화 전략, 중개사업자의 이익 극대화 전략, 중개사업자와 분산자원의 이익 구조 등 수익모델을 설명함
ㅇ 가천대학교 손성용 교수는 분산자원을 모집하여 전력시장에 참여하기 위한 중개사업자의 자원에 대한 실시간 모니터링 및 제어 기능, 실적 검층 체계, 발전자원화를 위해 필요한 예측가능성, 복수 분산 자원 보유 시 시스템 구축 문제 등 기술적·제도적 고려사항에 대해 발표함