에너지 포커스 2018 여름호

국내 전력시장은 장거리 송배전망을 기반으로 대규모 발전사와 한전의 독·과점으로 운영되고 있는 구조이다. 발전비용을 기준으로 하는 제한된 도매시장의 경쟁이 이루어지고 있지만 기본적으로 기존의 cost of service 규제체제에서 크게 벗어나지 않은 시장 운영 방식을 유지하고 있다. 즉, 발전사와 판매사는 사용자에게 안정적인 전력공급 서비스를 제공하는 대신 투자액과 일정 정도의 투자보수율(Rate of Return)을 규제기관(정부)으로부터 보장 받는 방식이다. 하지만, 재생에너지, 전기자동차, ESS, 수요자원 등 다양한 형태의 분산에너지자원 생산자가 시장에 등장하면서 전통적인 전력시장 구조에 변화가 예상된다. 특히, 에너지를 구매하고 소비하는 역할에 그쳤던 사용자가 스스로 전기를 생산하고 팔 수 있는 기술적 여건이 조성되고 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 태양광 자가발전에서부터 재생에너지 사업에 시민들이 다양한 방식으로 참여하는 커뮤니티 솔라 (Community Solar) 모델이 활발하게 진행 중이다. 수요반응(Demand Response, DR) 시장이 개설되어 소비자는 에너지 수요 자원을 전력 공급 자원과 마찬가지로 시장에 판매할 수 있게 되었다. ‘분산에너지자원(Distributed Energy Resources)’이라는 용어는 사실 새로운 개념은 아니다. 미국의 저명한 에너지 효율 및 재생에너지 옹호론자인 Amory Lovins는 이미 1970년대에 기존 대규모·중앙집중 방식의 에너지 시스템으로부터 소규모 재생에너지와 에너지 효율로의 전환을 강조한 바 있다. 1990년대 들어서는 ‘분산전원(Distributed Generation)’ 혹은 ‘분산자원(Distributed Resources)’ 등의 용어가 일반화되어 사용되어 왔다. 분산전원은 주로 열병합발전, 마이크로 가스 터빈, 태양광과 같은 소규모 재생에너지와 전력생산시설을 일컫는다면, 분산자원은 여기에 에너지 효율 및 절약과 같은 수요자원을 포함한 개념이라고 할 수 있다. 최근 이와 비슷한 개념인 ‘분산에너지자원’ 기술이 다시금 활발하게 논의되는 이유는 이들 ‘분산적인’ 에너지 자원이 전력망과 시장에 미치는 효과가 이전과는 크게 다르다는 점일 것이다. 재생에너지 기술 개발 및 정부 정책 지원으로 인하여 향후 많은 분산에너지자원(DER)이 전력망—특히 사용자 근처의 배전망—에 연계될 것으로 예상된다. 국내에서도 이미 분산자원의 확대가 가속화되고 있는데, 2017년 기준으로, KPX에 등록된 태양광 발전소는 약 23,000개에 달하고 있다. 서울시의 ‘태양의 도시’와 같은 지자체의 에너지 전환 정책 및 정부의 RE3020이 본격화된다면 DER은 급격히 증가할 것으로 예상된다. DER의 확대는 보다 효율적이고 친환경적인 에너지로의 전환이라는 점에서 대단히 긍정적인 변화임에 분명하지만, DER의 환경적·사회적 편익을 충분히 이용하기 위해서는 기술 및 제도적인 개선이 시급하게 요구된다. 우선, 수십만 개의 DER이 전력망에 연계되는 시스템은 과거 300~400개의 발전소를 운영하는 것과는 전혀 다른 전력망 운영 방식이 필요할 것이다. 특히, DER의 연계 및 안정적인 운영을 위해 ‘배전망 운영 관리자(Distribution System Operator, DSO)’의 역할이 중요해지고 있다. 통상적인 전력망 운영에서는 특정 지역의 현재 및 미래 잠재 수요를 예측하여 배전 계통망을 건설하며, 일단 배전망이 구축된 이후에는 별다른 관리나 운영이 필요하지 않는다. 이러한 분산에너지자원 운영자의 확대를 위해서는 기존의 독과점적 전력 시장 구조의 개선이 필요하다. 현재 국내 전력시장은 이러한 다양한 분산에너지자원 생산자가 시장에 참여할 수 있는 시장제도가 마련되고 있지 않다. 가장 커다란 장애요인은 전력 판매 사업이 독점적인 방식으로 운영되고 있어 소비자의 선택권과 생산자의 시장참여권한이 심각하게 제한되고 있다는 문제이다. 최근 이웃간 전력 거래제도와 상계제도 등을 통해 에너지 프로슈머 모델을 위한 제도적인 장치가 도입·확대되고 있으나 본격적인 프로슈머 시장 활성화로 이어지지 못하고 있다. 정부는 지난 2016년 에너지 프로슈머의 확대를 위해 ‘에너지 신산업 전략 로드맵,’ ‘에너지신산업 성과 확산 및 규제개혁 종합대책’을 발표한 바 있다. 이들 계획의 주요 내용을 살펴보면 태양광, ESS, 전기차와 같은 분산형 전원의 확산, 이를 위한 민간의 시장 개방, 그리고 RPS 의무비율의 확대와 1MW 이하의 신재생에너지에 대한 계통접속 무제한 허용 등이다. 또한 분산자원중개시장 및 충전사업 도입을 위한 전기사업법 개정을 추진하기도 하였다. 전세계적으로 에너지 산업의 구조가 급격하게 변화하고 있다. 화석연료와 원자력에서 재생에너지로; 공급자 중심에서 소비자 중심으로; 일방향 공급구조에서 양방향 플랫폼 구조로 에너지원 구성과 시장의 패러다임이 바뀌고 있는 것이다. 특히 소규모 태양광 발전에서부터 전기자동차, 에너지저장장치(ESS), 수요 자원 등과 같은 분산에너지자원의 급격한 증가로 인해 향후 전력시장구조는 근본적인 구조변화가 있을 것으로 예상되고 있다. 배전단의 분산자원 연계 확대와 그리드의 안정적인 운영을 위한 배전운영관리자 (DSO)의 역할, 프로슈머의 시장 참여를 위한 판매시장 개방, 그리고 분산에너지자원의 시장 확대를 위한 효율적인 가격 체계에 대해 본격적인 논의가 필요한 시점이다. 특히, 분산에너지자원의 확대에 따른 전력 시장 및 제도의 변화는 최근에 많이 논의되고 있는 분권적인 에너지 시스템과 매우 밀접한 관련이 있다. 에너지 분권화는 세 가지 측면에서 논의될 수 있을 것이다. 첫째, 상향식 정책 수립과 중앙정부의 에너지 정책 결정 권한 이양이다. 지자체의 에너지 계획이 실질적인 지역 에너지 개발 계획이 될 수 있도록 에너지 관련 정책 권한을 지자체에 이양할 필요가 있다. 기존 전력회사의 역할에 대한 보다 혁신적인 변화는 지난 2014년에 발표된 미국 뉴욕 주의 ‘Reforming the Energy Vision(REV)’에서 찾아볼 수 있다. 뉴욕 REV의 핵심적인 정책은 재생에너지와 분산에너지자원, 그리고 소비자 중심의 전력시장 재편이다. 특히, ‘분산 시스템 플랫폼 제공자(Distributed System Platform Provider, DSPP)’로 유틸리티의 역할을 전환하고자 하는 것이 REV 전력시장 개편의 가장 중요한 정책이라고 할 수 있다. 전통적인 Cost-of-Service 규제 체제 하에서 유틸리티의 비즈니스 모델은 대규모 발전소에서 생산된 전기를 송배전망을 통해 소비자에게 안정적으로 공급하는 것이었다. 하지만, 새로운 전력시장에서는 다양한 분산자원생산자에게 안정적인 망 접속 및 운영 서비스를 제공하는 것이 유틸리티의 역할이 될 것이다. 이보다 앞서 2013년 영국은 재생에너지 연계를 확대하면서 동시에 망운영의 효율성을 높이기 위해 RIIO(Revenue set with Incentives for delivering Innovation and Outputs)라는 전력망 운영 개선방안을 발표하였다. 이 계획의 핵심적인 목적은 사용자 중심의 전력망 서비스를 제공하는 데 있다. 안전하고 안정적인 전력망 운영, 만족스러운 고객 서비스, 신속한 재생에너지의 연계 등의 목적을 달성하기 위해 네트워크 운영자(배전망+송전망 운영자)의 인센티브 방안이 주요하게 논의되고 있다. 이러한 인센티브는 성과기반(Performance-Based) 요금 통제(Price Control)를 통해 이루어지는데, 미리 정해진 성과지표를 토대로 네트워크 회사가 소비자로부터 받을 수 있는 요금을 산정하는 것이다. 지난 2013년 RIIO-T1(가스와 전력 송전), RIIO-GD1(가스 배전) 규정이 만들어졌고, 2014년 14개 배전운영자 (Distribution Network Operators, DNOs)에게 적용되는 RIIO-ED1(배전가격통제) 규정이 마련되어 운영되고(2015~2013년) 있다.