에너지 포커스 2018 여름호

최근 재생에너지 및 분산에너지자원의 확대와 정부의 친환경 에너지 정책으로 기존 전력회사의 역할이 크게 변화하고 있다. 독일의 가장 큰 전력회사인 Eon은 지난 2014년 화석 발전소(석탄과 가스) 자산을 Uniper라는 회사로 분리(Spin-Off)시키고, 재생에너지와 배전부문 에너지 서비스 사업에 집중하기로 결정하였다. RWE 역시 재생에너지와 판매 부문을 자회사(Innogy)로 독립시켰다. 이탈리아의 세계적인 다국적 에너지 기업인 Enel은 지난 2015년에 2050년까지 화석발전소의 완전 폐지와 재생에너지 투자 확대를 선언하였다. Enel 은 이미 23곳, 11GW 의 화력발전소를 가동 중단 및 폐기하였으며 2019년까지 19GW를 폐기하기로 하였다. Enel사는 지난 2009년 재생에너지 사업을 담당하는 Enel Green Power(EGP)를 설립하여 현재까지 약 33GW의 재생에너지 발전시설을 설치하였다. 특히, 향후 전력화, 디지털화, 분산화 되어가는 전력 시스템의 변화에 대응하기 위하여 Enel E-Solution을 설립하여 수요중심 사업으로 비즈니스 영역을 넓혀가고 있다. 마지막으로 전력 공급 안정성에 대한 이슈를 살펴보았다. 풍력·태양광 같은 간헐성 발전원의 확대는 안정적인 전력공급에 부정적 영향을 주는 것으로 나타났다. 이에 분산전원 확대에 따른 가상발전소(VPP) 활성화와 프로슈머(Prosumer)를 위한 전력 중개·판매부문의 경쟁도입이 현실화되도록 관련제도 개선이 필요하다. 또한 대규모 수요지에 전력공급을 위한 기존의 송·변전 설비건설이 지연되고 책임소재가 불분명한 상태에서, 재생에너지 확대에 따른 계통인프라 구축도 선행되어야 한다. 단기적으로는 접속대기 해소를 위해 계통보강을 조기 종료하고 중장기적으로는 재생에너지 밀집 예상지역에 송변전 설비의 조속한 보강이 필요하다. 이는 대규모 프로젝트 추진을 위해서라도 전력계통 확보가 시급하다. 예를 들어, 2023년 준공 예정으로 추진중인 2,000MW 규모의 새만금 지역의 서남해 해상풍력 확산단지가 대표적인 대상 프로젝트가 될 것이다. 한편 기술적인 측면에서는 지난 100년간 유지되어 온 교류방식(AC)에서 가격은 비싸지만 송전과정에서 전력손실이 상대적으로 적고 전자파 문제도 적은 직류방식(DC)으로의 전환도 검토할 필요가 있다. DER 프로슈머 중심의 전력 시스템을 위해서는 다양한 기술적, 제도적 개선이 필요하다. 특히 DER의 확대, 네트워크의 유지관리 및 업그레이드를 위한 투자, 안정적인 에너지 서비스를 담보할 수 있는 적절한 전력 가격 디자인은 양방향 네트워크 운영의 핵심적인 과제이다. 영국의 RIIO와 미국 REV 역시 가격 결정 메커니즘 (성과기반 인센티브)에 대한 논의가 중점적으로 이루어지고 있다. 이러한 논의는 전력산업의 시장 제도와 매우 밀접하게 연결되어 있으나, 기본적으로 DER 프로슈머에 대한 적절한 인센티브를 제공하면서 이를 위한 네트워크 비용을 어떻게 확보하는지가 핵심적인 과제라고 할 수 있다. 즉, “태양광 프로슈머(혹은 Aggregator)가 낮에 생산하고 남는 전기를 다른 수요처(소비자, 배전운영자 혹은 분산자원중개업자)에 판매한다면 그 가격은 어떻게 결정될 수 있을까?; Aggregator의 자원이 발전량 예측과 응답능력 (출력 제어)을 지닌다면 전통적 자원과 동일하게 용량요금 및 보조서비스 요금을 받아야 하는 것인가?; 배전운영자의 배전 이용 및 관리요금은 얼마나 부과되어야 하는가?; 만약 독립적인 배전 운영자가 운영된다면 송전망의 이용요금은 어떤 방식으로 이루어져야 하는 것일까?” 와 같은 논의가 필요한 것이다. 그 동안 다소 소극적으로 진행 되었던 전력시장 규제완화의 배경에는 전기 판매 사업 개방이 전기가격 상승과 고용 불안을 야기할 수 있다는 우려가 크게 작용하고 있다. 사실 이러한 주장은 1990년대 말 전력산업자유화 논의 당시 구조개편 반대와 일맥상통한 논리이다. 당시 수직통합적 독점 전력사인 한전을 발전-송전-배전사업으로 분할하고 도소매 경쟁시장을 도입하려는 계획을 세웠지만, 송배전 분할을 통한 경쟁체제 도입이 망운전의 안정성과 공기업인 한전의 고용 불안정을 가져온다는 우려로 인해 구조개편계획이 중지된 바 있다. 또한, 지나치게 효율성만을 강조한 나머지 재생에너지 확대와 같은 에너지 산업의 공공적인 기능이 저해될 수 있다는 우려가 컸다. 당시 이러한 주장에는 상당한 타당성이 있다. 하지만 현재 진행되고 있는 전력 산업의 기술 발전 수준과 전망을 고려한다면 이러한 주장이 예전과 같은 설득력을 갖기는 어렵다. 경쟁력을 갖춘 재생에너지와 분산에너지자원이 개방된 판매 시장에서 보다 효과적으로 확대될 수 있을 것이며 혁신적이고 다양한 에너지 산업이 등장함에 따라 더 많은 새로운 일자리가 만들어질 것으로 예상된다. 보다 지능화된 전력-ICT를 통해 수많은 분산에너지자원의 안정적인 운영과 상호 거래가 가능할 것이다. 국내 휘발유·경유 소비와 판매가격 간 비선형 관계는 1997년부터 2016년까지의 월별 자료를 이용하여 분석을 진행하였다. 월별 자료를 이용한 이유는 크게 두 가지이다. 첫째, 분기별 또는 연도별 자료처럼 자료의 빈도(frequency)를 줄이면 가격변화가 휘발유·경유 소비에 미치는 효과가 작아지기 때문이다. 둘째, 소비자가 판매가격 변화에 대응하여 휘발유와 경유 소비를 비대칭적으로 소비하는 행위가 단기적으로 이루어진다고 보는 것이 타당하기 때문이다. 왜냐하면, 자동차라는 물리적 저장 공간이 있더라고 용량의 한계로 장기적으로 소비할 수 있는 많은 양의 휘발유·경유를 비축할 수 없기 때문이다. 그러므로 휘발유·경유의 판매가격 변화도 단기적 상승과 하락이 소비에 영향을 줄 정도로 유의하게 나타난다고 보는 것이 타당하다. 분석모형에 고려되는 주요변수는 휘발유·경유 소비, 휘발유·경유의 주유소 판매가격이다. 또한, 소득변수로 월별 산업생산지수를 이용하였다. 산업활동과 관련이 깊은 경유 소비는 산업생산지수를 소득의 대리변수로 이용하는 것에 문제가 없을 것이다. 반면, 개인용 목적으로 주로 활용되는 휘발유 소비에 있어 소득의 대리변수로 산업생산지수를 이용하는 것은 타당하지 않을 수 있다. 본 연구는 용도 차이와 함께, 소비자가 휘발유와 경유 소비를 가격변화의 정도에 따라 다르게 소비할 수 있음에 중점을 두고 분석을 진행하였다. 가정에서 저장이 거의 불가능한 전력과는 다르게, 수송용 휘발유와 경유는 자동차에 저장할 수 있다. 더욱이, 최근 자동차의 기술적 연비가 향상됨에 따라 물리적 저장공간의 크기는 같더라도 예전보다 실질적 저장능력은 향상했다고 볼 수 있어 저장공간의 활용도가 증가하였다. 따라서 소비자는 가격 상승과 가격 하락에 대해 보다 유연하게 대응할 수 있어 효용을 극대화할 수 있다. 이러한 소비행위의 유연성은 연료 가격의 상승과 하락 시 휘발유와 경유 소비에 대한 영향을 비대칭적으로 발생시킬 수도 있다. Coglianece et al(2015)에서도 소비자가 휘발유 가격변화 정보에 근거하여 휘발유의 구매시기와 구매량을 조정한다는 분석결과를 제시하고 있다. 본 연구는 수송용으로 이용되는 휘발유·경유 소비와 휘발유·경유의 판매가격 간 비선형 관계가 존재하는지 분석하고, 수요관리와 환경오염 문제 대응을 위한 시사점을 도출하고자 한다. 여기서 언급한 비선형 관계는 가격변화의 임계수준을 기준으로 임계수준 이상의 가격변화와 임계수준 이하의 가격변화가 휘발유·경유 소비 변화에 미치는 효과가 다르다는 것으로 정의한다. 휘발유 소비는 개인이 비사업용 목적으로 활용하는 것이 대부분이므로 개인의 이동수요에 따른 휘발유 소비는 단기적으로 소득보다 가격 변화에 민감할 것이다. 또한, 가격 변화에 신속하게 대응할 수 있으므로 가격 정보에 따라 연료의 구매 시점과 구매량을 조정하기 때문에 가격 하락에 대한 휘발유 소비 변화가 가격 상승에 대한 휘발유 소비 변화보다 큰 가격효과의 비대칭성이 나타날 수 있다. 아울러, 단기적으로 휘발유 가격이 상승하면 대중교통 이용과 같은 대체 수단의 선택, 이동 거리 감소 등이 가능하나 효율성이 높은 자동차 교체는 어렵다. 반면, 휘발유 가격이 하락하면 여가활동 등 개인의 효용 충족을 위해 이동거리를 증가할 수 있고, 개인용 이동수단을 더 선택하여 휘발유를 비효율적으로 소비할 수 있다. 이러한 점을 통해서 휘발유 소비에 대한 비대칭적 가격효과를 충분하게 설명할 수 있다. 경유 소비의 비탄력적인 가격 탄력성과 탄력적인 소득 탄력성은 경유 소비의 목적이 사업용이라는 점에서 설명할 수 있다. 수송 부문의 경유 소비에서 사업용이 2/3를 차지하고 있기 때문에, 경기 변동과 같은 소득변화에 더 민감하다. 이는 경유 소비를 사업용과 비사업용으로 분리하여 분석할 수 있다면 비사업용 경유 소비는 휘발유 소비의 분석결과와 매우 유사하게 나타날 수 있음을 예측할 수 있다.