수요자원 거래시장, 에너지신산업이 낳은 ‘스타’

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지난 11월 29일 카카오뱅크와 K뱅크가 금융위원회로부터 인터넷전문은행 예비인가를 받았다. 23년 만에 핀테크 혁신으로 인터넷은행 시대가 시작될 것이라는 점에서 많은 기대를 받고 있다. 

국내 전력산업에도 인터넷뱅킹와 유사한 혁신 사례가 있다. 이미 1년 전 개설된 수요자원 거래시장(이하 수요시장)이다. 수요시장이 개설되기 전까지 수십년 동안 전기소비자 즉, 국민은 단순히 전기를 소비하는 존재였으나 지금은 전기를 아낀 만큼 전력시장에 팔고 수익을 창출할 수 있는 ‘전력 프로슈머’로 변신하고 있다. 

지난 1년 동안 수요시장은 세계적으로 유례를 찾기 힘들 정도로 괄목할 만한 성장을 달성했다. 수요시장 규모는 150만㎾에서 289만㎾(원자력발전기 100만㎾ 세 대 수준)로 93% 성장했고 시장에 참여한 전기소비자 수도 861개소에서 1524개소로 77% 증가했다. 전기소비자의 적극적 참여에 따라 1년간 7만9949㎿h 아낀 전기가 시장에서 거래됐고 이는 세종시 인구가 약 4.8개월간 사용할 수 있는 전력량이다.

수요자원 거래시장 성공은 정부의 수요관리 중심 에너지 정책 전환에 기반을 둔 정부3.0 기본 철학인 시장개방·협업과제·정보공개에 따른 결실로 평가된다. 

수요시장으로 수십년 간 굳게 닫혀져 있던 전력시장 문이 국민에게 활짝 열렸다. 시장에 참여하는 국민은 가격신호에 반응해 자발적으로 전기를 절약하고 전기소비를 절약한 만큼 보상해준다. 특히 국민 개개인의 불확실성을 수요관리사업자 운영 노하우와 ICT를 융합해 연간 평균 감축이행률 110% 이상 높은 수준의 신뢰성을 입증했다. 

수요시장 성공은 모든 시장 참여자 협업의 산물이다. 전력거래소, 지자체(서울시), 수요관리사업자(에너낙), 서울 그린캠퍼스협의회(대학교)가 추진한 서울시 그린캠퍼스 가상발전소 프로젝트는 대표적 협업사례다. 전력거래소는 수요시장 진입기준을 완화하고 서울시는 서울 그린캠퍼스협의회에 참여를 독려했다. 수요관리사업자와 대학교는 적극적으로 사업을 추진해 16개 대학교로부터 총 5.6㎿ 수요자원을 확보할 수 있었다. 수요관리사업자는 수익을 창출하고 지자체와 대학교는 에너지복지 및 에너지효율 향상 등한 재원을 마련했으며 국민은 온실가스 절감 효과를 누릴 수 있게 됐다. 

앞으로도 전력거래소는 다양한 사업자가 수요시장에 참여할 수 있도록 여건을 조성하는 데 노력할 계획이다. 지금도 무료 교육을 지원하고 전력수급 앱을 개발해 실시간 수급정보를 제공하고 시장 참여자와 모바일 밴드로 실시간 정보 제공 및 소통하고 있다. ICT 서비스 발전으로 홍보와 교육, 관련 정보 공유도 과거보다 훨씬 간편해 졌다. 

새해에는 수요시장에 참여하는 전력 프로슈머가 더 많아지길 바라는 바다. 이미 새로운 시장이 열리면서 새로운 사업자와 일자리가 등장하는 긍정적 효과가 나타나고 있다. 정부는 ‘국민 참여 DR(Demand Response) 활성화’ 정책을 밝힌 바있다. 지금은 어느 정도 규모가 있는 시설이 수요시장에 참여하지만 앞으로는 주택, 소규모 상가 등 모든 국민이 수요시장에 참여하게 될 것이다. 누구나 마음만 먹으면 전력을 사고파는 ‘전력 프로슈머 시대’가 눈앞에 와 있다. 

양민승 전력거래소 시장개발처장 helios@kpx.or.kr 

• 전력산업의 창조경제를 선도하는 수요자원 거래시장
• 2015-09-30
• 김민경

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수요자원이란 공급자원에 대응되는 개념으로, 전력산업을 공급 측면의 단방향에서만 바라보던 시각에서 벗어나 공급과 수요의 양방향으로 개념을 확대한 것이라 할 수 있다. 기존에 공급 측면만을 고려한 전력 수급은 전력수요의 증가에 맞추어 공급설비인 발전설비, 송배전설비를 어떻게 경제적이고 안정적으로 증설할 것인가에 초점을 맞추어 왔다. 그러나 이런 공급 위주의 방식은 환경을 중시하는 세계적 시류와 님비NIMBY 현상으로 일컬어지는 지역이기주의가 맞물려 점점 어려움을 더해 가고 있다.

반면 수요자원을 이용한 전력수급은 수요의 증가에 맞추어 공급을 늘리는 수동적인 수급정책이 아니라 전기사용자들이 전기사용을 자발적으로 관리해 효율적이고 합리적인 소비를 하도록 유도하는 것에 중점을 두고 있다. 소비자들의 합리적 전력 소비는 동·하계에 발생하는 피크 수요를 줄여, 신규 발전소 건설을 억제하고 합리적인 전기소비를 유도하며 전력산업의 효율을 크게 개선할 수 있게 한다.

 

수요관리의 효과를 쉽게 소개하기 위해 아이스크림 공장의 예를 들어본다. 이 공장에서 만든 아이스크림은 여름 한 철에 하루 100개씩 팔리고 그 외의 계절엔 하루 30개 정도 팔린다고 한다. 이 아이스크림 공장은 여름철 모든 고객에게 아이스크림을 안정적으로 공급하기 위해 1일 100개를 만들 수 있는 설비와 종업원을 1년 내내 유지해야 한다. 물론 이 모든 비용은 아이스크림 가격에 포함돼 소비자들이 부담하고 있다.

만약 아이스크림의 수요가 계절마다 차이가 없다면 어떨까. 사계절 내내 하루에 50개씩 팔린다면 100개 만들던 설비도 반으로 줄일 수 있고 종업원의 수도 반으로 줄어들 것이다. 또한 모든 종업원과 설비는 쉬지 않고 계속 생산에 참여할 것이니 아이스크림 공장의 효율은 높아지고 제품의 가격은 낮아질 것이다.

이 아이스크림 공장에서 벌어지는 일은 우리의 전력산업과 유사하다. 피크시기 전력공급을 위한 설비 및 인력 투자, 피크시기의 고비용 연료 사용 등이 그것이다. 아이스크림의 수요를 조절해 많은 이득을 볼 수 있듯이 전력수요를 조절하면 이와 같은 전력공급의 비효율을 제거할 수 있다.

그럼 수요자원 거래시장 개설 이전의 수요관리제도와 수요자원 거래시장의 차이는 무엇일까. 과거의 수요관리제도는 전력시장과 분리돼 운영됐고 수요자원 거래시장은 전력시장에서 거래가 이루어진다는 것이 큰 차이점이다.

전력시장은 전력의 수요와 공급에 의해 거래량과 가격이 결정된다. 만약 수요관리를 통해 전력수요가 감소된다면 전력시장의 거래량도 줄어들 것이고 따라서 시장가격도 낮아져야 할 것이다. 수요자원 거래시장 이전의 수요관리는 전력시장과 분리돼 운영됐기 때문에 이를 유기적으로 연결해주는 연결고리가 없었고, 수요 절감의 효과가 전력시장의 가격 하락으로 연결되지 못했다. 반면 현행 수요자원 거래시장은 수요절감으로 인한 효과가 전력시장의 공급비용 절감으로 연결되도록 거래 메커니즘이 만들어져 있다.

수요자원 거래는 수요자원의 구성, 거래 전반에 걸친 모든 활동을 민간 수요관리사업자에게 맡겨 정부의 보조금 없이 지속 가능한 민간중심 신사업으로 만들었다. 한편, 수요시장은 에너지, ICT, 서비스가 융합된 다양한 부가서비스를 창출할 수 있고, 에너지저장장치ESS, 분산형 전원 등 에너지 신산업과의 결합이 가능해 향후 잠재력이 무궁무진하다. 이를 위해 참여고객 다양화, 수요관리사업자의 역량 강화, ICT를 활용한 수요관리 기술 개발 등을 중점적으로 추진할 필요가 있다.

수요자원 거래시장은 전력산업의 해묵은 문제를 해결하기 위한 발상의 전환이 만들어낸 신산업이며, 창조경제의 좋은 본보기라고 할 수 있다. 전력거래소는 이제 걸음마 단계에 있는 수요자원 거래시장이 공급자원에 버금가는 신뢰성 있는 자원으로 자리매김할 수 있도록 노력을 기울일 것이다.

앞으로 수요자원 거래시장을 활성화하기 위한 다양한 제도가 도입될 예정이다. 현재 수요관리사업자가 모집하는 고객은 산업체라는 대규모 전기소비자에 집중돼 있어 일반 국민이 수요시장의 혜택을 받지 못하고 있다는 의견이 있다. 그래서 하반기에는 주택, 가게 등 일반용 전기소비자를 위한 제도를 포함하는 ‘수요자원 거래시장 중장기 육성방안’이 마련될 예정이다. 예를 들어 일반 소비자들은 용량이 적기 때문에 수요관리사업자가 이런 소규모 수요자원들을 모아서 시장에 들어올 수 있는 제도가 검토되고 있다. 상가, 아파트, 학교 등 다양한 전기사용자들이 수요시장에 많이 참여할 수 있도록 문턱을 낮추는 것이다.

또한 ESS, 에너지관리시스템EMS 등 에너지신산업을 활용한 고객들이 참여할 수 있는 다양한 수요반응 사업을 육성하고, 수요관리사업자가 에너지시장에서 비즈니스 모델을 다양화할 수 있도록 유도할 계획이다. 즉 수요자원에 첨단계량인프라AMI, 마이크로그리드, ESS, 분산형 전원, 신재생에너지, 전기차 등과 같은 다양한 분야가 결합됨으로써 서비스 영역이 확대되고 비즈니스 모델이 진화하는 것이다. 아울러 수요시장의 예측가능성을 제고하기 위해 장기적인 시장의 규모와 보상 수준에 관련된 정보를 공개하고, 공정한 환경에서 선의의 경쟁을 할 수 있도록 시장 감시를 강화할 방침이다.

[2016년 신년기획]작지만 강한 힘 ‘수요거래시장’에너지·ICT·서비스 융합 부가서비스 창출 변국영 기자  |  bgy68@energydaily.co.kr

승인 2016.01.04  09:59:51

[에너지데일리 변국영 기자] 지난 2014년 11월 우리나라는 아시아 최초로 수요자원 거래시장을 개설했다. 수요자원 거래시장은 국민 스스로가 전기를 아껴 수익을 창출하고 ICT 융합의 에너지 신산업 창출하는 시장이다. 지난해 7월말 현재 공장과 마트 등 1300여 개소의 대규모 전기사용자가 LNG 발전기 5기에 해당하는 전력 2440MW을 모아 전력수요 감축에 참여했다. LNG 피크 발전기(500MW 기준) 5기를 건설하지 않게 돼 약 1조5000억원의 발전기 건설비용 절감 효과를 거뒀다. 총 6만9618MWh의 전력을 아껴 시장에 팔았는데 이는 세종시 인구가 약 4개월간 사용할 수 있는 전력량이다.  전력판매사인 한전 입장에서는 수요자원의 시장참여로 LNG 등 피크발전기의 가동이 줄어들면서 매월 평균 약 6억원의 전력구입비 절감 효과가 발생했다. 수요관리사업자의 출현으로 피크감축 및 전기사용 절감 뿐 아니라 에너지컨설팅과 에너지혁신기기 사용에 까지 사업영역이 확장됐다는 점도 중요하다. 전기사용 패턴 분석 등 에너지 컨설팅으로 에너지사용의 문제점을 찾고 대안을 제시함으로써 효율적인 에너지 사용을 유도하고 있다. 주요 산업체, 대학, 놀이공원 등의 대규모 수용가에 설치된 ESS를 이용해 에너지신산업 기기를 활용하는 수요관리사업의 새로운 영역도 개척했다. 국내 모사는 ESS가 설치된 6개 참여고객의 베터리 용량 5500kW 중 1800kW(33%)를 수요자원으로 등록해 피크절감으로 시장에 참여하고 있다. 수요시장에 참여한 기업들은 에너지 절약 효과를 톡톡히 보고 있다. 철강제품을 생산하는 A제철 공장은 재고량 관리를 통해 조업일정을 조정해 시장에 참여하고 있다. 수요시장 참여 전에는 재고량과 상관없이 공정별로 일정한 양의 제품생산을 유지했다. 하지만 수요시장 참여 후 재고량에 따라 조업 일정을 탄력적으로 운영함으로써 감축지시가 발령이 되면 전기를 아낄 수 있었다.  이 회사의 전기팀은 매달 정기적으로 정산금을 수령하는 수익 창출 부서로 바뀌어 전기 담당 직원의 신규채용으로도 이어졌고 전기 절약에 대한 사내 인식이 전환되는 계기가 됐다. A제철은 수요시장 참여로 연간 약 23억원의 수익을 올릴 것으로 예상하고 있다. 정산금으로 공장 내 형광등을 고효율 LED 등으로 교체하고 대형 전동기를 대상으로 고효율 인버터를 설치하는 등 에너지효율 향상 설비에 투자 할 계획이다. 뿐만 아니라 에너지사용에 대한 인식 전환으로 2014년 5월 106억원이었던 전기요금이 지난해5월에는 95억으로 10.2%나 줄어드는 등 요금절감 효과를 톡톡히 봤다. 강원도에 위치한 B리조트는 겨울철에 인공눈을 만들기 위해 많은 전기를 사용한다. 이곳은 겨울철의 과도한 전기요금을 줄이고 지역 송전선의 과부하를 줄이기 위해 자가용 발전기를 설치했다. 하지만 발전기는 겨울을 제외한 계절에는 사용이 거의 없었다.  이점을 착안한 수요관리사업자 D사는 언제든 발전기 전원을 끄고 켤 수 있는 센서를 발전기에 부착하고 수요자원으로 등록했다. 현재 B리조트는 감축지시 발령 시 한전에서 공급받는 전력을 줄이고 대신 자가 발전기가 생산한 전력을 사용함으로써 리조트 내 전체 수요를 줄이는 방식으로 수요시장에 참여 하고 있다. 이 회사는 연간 약 6000만원의 정산금으로 발전기 연료비 및 유지보수 비용을 일부 충당하는 등 비용 절감 효과를 보고 있다. 서울의 20층 규모 C빌딩은 수요관리사업자 E사와 계약을 맺었다. E사는 C빌딩의 전력사용 패턴을 분석한 결과 에어컨과 히터 등의 설비에 선풍기의 풍량을 조절하듯이 출력을 조절할 수 있는 센서를 부착하기로 했다.  C빌딩은 전력 감축지시가 발령되면 에너지관리시스템(EMS)을 통해 에어컨과 히터 등의 기기를 자동으로 조절해 아끼기로 한 양만큼 전력을 줄일 수 있다. 앞으로 C빌딩은 정산금을 활용해 고효율 LED전등으로 교체하는 등 에너지 효율 향상을 위해 투자 할 계획이다. 수요시장은 에너지·ICT·서비스가 융합된 다양한 부가서비스를 창출할 수 있고 ESS와 분산형 전원 등 에너지 신산업과의 결합이 가능해 향후 잠재력이 무궁무진하다. 앞으로 일반용과 교육용 등 참여고객을 다양화하고 수요관리사업자의 역량을 강화하는 동시에 ICT를 활용한 수요관리 기술 개발 등을 중점적으로 추진할 필요가 있다. 정부는 우선 상가, 아파트, 학교 등 보다 다양한 전기사용자들이 수요시장에 보다 많이 참여 할 수 있도록 할 방침이다. 이를 위해 전기사용자들이 시장에 참여할 수 있는 문턱을 낮추고 ESS와 에너지관리시스템(EMS) 등 에너지신산업을 활용한 고객들이 참여할 수 있는 다양한 수요반응 사업을 육성 할 계획이다. 아울러 시장의 예측가능성을 높이기 위해 시장의 규모 및 보상수준 관련 정보를 공개하고 수요관리사업자가 에너지시장에서 비즈니스 모델을 다양화 할 수 있도록 유도하는 한편 공정한 환경에서 선의의 경쟁할 수 있도록 시장 감시를 강화하기로 했다. 해외의 수요자원 거래시장도 활발하다. 전기소비자들의 합리적인 전기소비 유도로 전력시장 효율화와 온실가스 절감, 에너지효율 확대 등의 성과를 거두고 있다. 북미, EU 오세아니아에서 1300여개 수요반응 프로그램이 운영 중이다. 전세계 시장규모는 2013년 1조7000억원에서 2023년 11조원 규모로 성장할 것으로 예상된다. 미국은 북동부 지역의 전력시장에서는 용량시장을 통해 2013년 기준으로 총 2900만kW(피크대비 약 6.1%)의 수요자원을 확보해 운영하고 있다. EU는 2020년까지 20% 에너지효율 목표 달성을 위해 수요시장을 적극 도입하고 있으며 프랑스, 영국 등은 현재 시장 활성화 단계다. 해외 기업들은 고객의 에너지 관리를 위해 클라우드 컴퓨팅 기반의 소프트웨어를 운영하여 별도의 인프라 구축 없이 웹·어플리케이션을 통해 정보를 제공하고 있다. 계통운영자, 전력회사 및 고객 각각의 니즈를 고려한 맞춤형 수요반응 프로그램을 운영하고 있다. 수요반응 소프트웨어를 이용해 수요반응과 에너지효율, 에너지구매 까지 일괄 운영함으로써 참여고객의 에너지사용을 최적화 하고 있다.   (도입 배경과 기대효과) 수요관리 통한 ‘효율적 전력수급’ 2017년 LNG 발전기 4기의 190만kW 발전량 확보 수요자원 거래시장을 도입한 것은 공급위주 정책의 한계를 극복하고 전력을 기반으로 한 신시장을 창출하기 위한 것이다. 지속적인 전력수요 증가와 전력 공급설비 확충의 어려움 등으로 인해 수요관리를 통한 ‘효율적인 전력수급’ 정책으로 전환이 불가피해졌다. 전력망에 ICT 기술을 융합한 에너지 신산업을 육성함으로써 민간의 자발적인 참여를 통해 새로운 부가가치와 양질의 일자리를 만들 수 있기 때문이다. 수요시장이 수요반응자원(네가와트)과 발전자원(메가와트)의 가격경쟁 체제가 됨으로써 가질 수 있는 효과도 중요하다. 수요관리사업자는 전기소비 절감량을 발전기와 가격경쟁을 함으로써 전력시장에 입찰, 낙찰시 감축정산금을 통해 수익을 거둘 수 있다. 전력수급 이해관계자들 모두에게 경제적 이익이 발생한다는 것이다. 수요관리사업자는 공장, 빌딩 등 수요자원을 모집·관리(전력시장 입찰 대행 등)에 대한 수수료 수익이 발생하고 판매사업자인 한전은 전력구입비 절감과 안정적인 전력수급을 확보할 수 있다. 소비자는 자발적인 수요감축으로 요금 절감과 수익 창출 효과를 볼 수 있고 한전의 구입전력비 절감으로 전기요금 인상 최소화 할 수 있다. 공급중심에서 수요관리 중심의 에너지정책으로의 전환을 촉진하고 민간의 자발적 참여와 투자 활성화 할 수 있다. 에너지관리시스템(EMS) 등 스마트그리드 핵심기기를 보급하고 에너지컨설팅 등 신규 부가서비스를 기대할 수 있다. 2017년 190만kW, LNG 발전기 4기 발전량을 확보해 신규 피크발전기 투자를 줄이고 단기적으로 최대 350만kW를 목표로 하고 있다. 이는 총 설비용량 8600만kW의 4%에 해당한다. 전력수급의 불확실성을 제거할 수 있다. 장기적으로는 대규모 전력설비를 하지 않게 되고 기후변화 대응과 탄소배출 저감 등 국가적으로 이익이 발생한다. 또한 에너지·ICT·서비스가 융합된 신산업의 비즈니스모델을 국내에서 검증한 후 글로벌 수준의 수요관리사업을 수출할 수 있을 것으로 기대된다.

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