해외 및 국내의 수요자원(DR) 운영 사례와 전기요금 체계(누진제, 농사용 전력) 및 온실가스 배출 요인에 관한 분석 doc_id PCY_201709190557285831_11

PJM은 미국에서 가장 확고하고 성공적이며 신속하게 DR 성과를 이뤘다. 성공적인 수요자원 조달이 PJM 시장이 자리잡는데 기여했다고 평가된다. PJM은 유틸리티나 재판매사업자를 활용하는 방법보다 수요관리사업자의 직접적인 시장 참여를 허용했다. 또한 기술적으로 발전자원과 수요자원의 정의에 차이가 있기는 하지만 용량시장에서 수요자원을 발전과 거의 동일하게 취급하려 노력한다. 그 결과 2015/2016년 선도 용량 경매에서 DR 용량은 15,000MW에 달한다. 보조서비스 시장에서 DR은 하루 전 예비력(30분 spin), 동기화 예비력(10분 spin), 순동 예비력(Regulation) – 실시간 부하 변동 프로그램에 참여 가능하고, 이들은 신뢰성 DR로 계통운영자의 요구에 따라 참여한다. ERS(Emergency Response Service)는 기본적으로는 비상시에만 활용하는 자원으로 availability payment를 지급받는다. ERS 자원은 ERCOT에서 직접 급전지시를 받고 참여 기간이 하계로 제한되어있지 않으므로, 자원의 가용기간은 참여자가 등록할 수 있다. ERS 자원은 1년에 3번 이루어지는 4개월경매를 통해 조달되어, 10분 고지 또는 30분 고지 프로그램으로 나누어진다. 최소용량은 100kW 이상이다. LR 자원은 주파수 조정이 목적이므로 응답속도가 신속한 자원만 참여할 수 있다. 보조서비스 시장에서 LR 자원의 참여량은 점진적으로 증가하고 있다. LR 자원은 최소용량 100kW로 1년/24시간 참여하고 매월 말 보상을 받는다. 4CP는 송전 및 배전 비용 감소를 목적으로 하고 하계 에 15분 동시피크 이벤트가 발생했을 때 참여한다. EDR은 실시간 시장에서 시장가격이 높아질 때 사용하는 자원이다. 수요자원을 투입해 비싼 발전자원을 대체할 수 있다. 온타리오의 급전가능 부하(Dispatchable Load)는 2002년 도입되었다. 대용량 산업용 부하에 대해 에너지 및 운영 예비력 시장에서 지시가 가능하고 시장가격을 기준으로 보상해 주는 시스템이다. DR 1 프로그램은 2006년∼2010년 동안 시행되었고 IESO의 전통적인 DR이라 할 수 있다. 자발적인 프로그램은 주로 대형 산업용 고객이 참여한다. 참여자는 최저가격(floor price)를 기준으로 부하감축 여부를 판단하고 감축량을 기준으로 참여자에게 보상이 이루어진다. DR 2 프로그램은 2009년∼2014년까지 시행되었는데 영구적인 부하이동 프로그램이다. 참여자는 부하를 최대부하 시간에서 경부하시간대로 옮기고 기본급(availability payment, $/MW)과 성과급(utilization payment, $/MWh)을 지급받는다. 5년간 계약이 이루어졌고 만기가 2014년에 도래한다. 주택용에 누진요금제가 처음으로 도입된 1974년에 누진단계는 3단계이었고 최저요금(22.12원/kWh)과 최고요금(35.05원/kWh)의 비율인 누진배율은 1.58배였다. 기본요금은 단일요금을 적용하였다. 1975년에는 기본요금은 단일요금을 유지하였으나 전력량 요금은 누진단계가 4단계로, 누진배율은 2.25배로 확대되었다. 이후 누진단계와 누진배율은 에너지시장 환경의 변화를 반영하여 지속적으로 조정되는 모습을 보였다. 2차 석유파동으로 국제유가가 급등하였던 1979년에는 누진단계가 12단계까지 확대되었고 누진배율도 19.68배까지 확대되었다. 1980년에는 누진단계와 누진배율이 9단계와 13.97배로 축소되었고 그동안 단일요금이 적용되었던 기본요금이 5단계로 구분되어 사용량이 많을수록 높은 기본요금을 적용하는 구조로 변하였다. 이후 누진단계와 누진배율은 축소되는 추세를 지속하여 1987년에는 누진단계는 4단계, 누진배율은 4.21배까지 축소되었다. 그러나 이후 누진단계와 누진배율은 다시 확대되는 추세로 전환되었고 2002년 주택용 전기요금이 저압과 고압으로 구분되면서 저압과 고압의 누진배율은 차이를 보이고 있다. 주택용 전기요금에 누진제도가 도입된 것은 1974년 12월 7일이다. 누진제는 제1차 석유파동으로 유가가 급등함에 따라 전기절약을 도모하고 저소득층의 전기요금 부담경감 목적으로 도입되었다. 처음 3단계 누진구간과 1.6배의 누진배율로 시작한 이 제도는 이후 에너지시장의 여건에 따라 누진구간과 누진배율이 확대되거나 축소되었고, 현재는 6단계의 누진구간과 11.7배(저압 기준)의 누진배율이 적용된다. 에너지소비에서 나타나는 특징의 하나는 계절성이 뚜렷하다는 것이다. 가령 석유나 도시가스 그리고 열에너지는 난방용 수요 비중이 커, 동절기 소비가 크게 증가하는 계절성을 보이고, 전력소비의 경우 이와 반대로 냉방용 비중이 높아 겨울뿐만 아니라, 하절기에도 소비가 증가하는 특징을 보인다. 이처럼 주택용 전력소비가 여름과 겨울에 크게 증가하는 계절성을 보이는데 여기에 누진요금이 적용되고 있어 주택용 전력의 판매단가 역시 여름과 겨울에 상승하는 계절성을 보인다. 주택용 전기요금은 저압고객과 고압고객에 따라 동일한 누진구간에서 적용되는 요금수준이 다르다. 아파트는 전기공급약관 제56조에 따라 단독주택과 동일한 주거용으로 주택용 전력을 적용하나, 여러 세대가 모여 있어 설비규모가 크고, 엘리버이터 및 난방설비 등 공동사용 설비가 존재하기 때문에 단독주택과 다른 특징이 있다. 이에 우리나라의 경우 아파트는 계약방법에 따라 호별계약, 단일계약, 종합계약의 3가지로 구분하여 전기사용 계약방법을 결정한다. 순수 주거부분의 계약전력이 500kWh 이상일 경우 고압 이상으로 전력을 공급하고, 입주민들이 희망할 경우 호별계약으로 공급할 수 있다. 일반적으로 아파트 전기요금계약을 종합계약으로 한 경우는 저압고객으로 분류되고 이에 해당하는 전기요금 수준을 적용하며, 단일계약 아파트인 경우 고압고객으로 분류되어 이에 해당하는 전기요금 수준을 적용받는다. 누진요금의 도입목적은 에너지 소비절약과 저소득층비용부담 경감에 있다. 그러나 가구당 평균 전력소비가 증가함에 따라 저소득층의 비용부담 경감효과는 지속적으로 축소되는 것으로 판단된다. 또한, 제7차 전력수급기본계획에 따르면, 향후 기저발전 증가 등으로 인해 전력 도매시장가격이 하락할 것으로 예상되므로, 총괄원가 하락에 따라 저소득가구에 대한 비용지원 효과는 더욱 축소될 것으로 예상된다. 현재와 같은 누진요금이 지속되는 경우 오히려 소득이 높은 1인 가구가 누진요금에 의한 비용혜택을 가장 많이 받는 계층이 될 가능성이 크다. 또한, 구조적으로 전력소비가 많을 수밖에 없는 가구, 예를 들어 장애인 가구 등은 비록 복지할인요금이 적용된다고 하더라도 누진요금으로 원가 이상의 비용을 부담하는 경우도 많다. 즉, 누 진요금의 부작용이 오히려 증가하고 있다. 본고에서는 2014년도 농사용 전력소비 및 판매금액 실적통계를 이용하여 농사용 갑/을, 저압/고압(전압별), 농산업/비농산업, 농산업 서비스/비서비스업, 농산업 표준산업분류별 사용실태를 분석하였다. 농사용 전력 총 고객 수는 약 2,140(천호)로, 70.41%의 농사용(을) 고객과 나머지 29.59%의 농사용(갑) 고객으로 구성되었으며 2014년 계약종별 총 고개 호수(21,532,269) 대비 농사용 고객수(2,140,216)의 비중은 약 9.94% 수준이다. 농사용(갑) 고객이 전체 농사용 고객의 약 30%를 차지하고 있음에도 불구하고, 농사용 총 전력 판매량 에서 농사용(갑)의 판매량 비중은 6.20%에 불과한 반면 농사용(을)의 판매량은 전체의 93.80%로, 농사용 전력소비의 대부분은 농사용(을)임을 알 수 있다. 또한, 2014년도 농사용 총 전력 판매금액은 6,860억 원으로 총 전력 판매금액(531,441억 원)의 약 1.29%를 점유하고 있으며, 농사용(갑)의 전력판매금액은 농사용 총 전력 판매대금의 3.33% 비중이고, 농사용(을)은 96.67%를 차지하고 있다. 1990~2013년 기간의 온실가스 배출증감 요인분해 결과 인구증가와 경제성장이 주요 배출증가 요인이며, 에너지 집약도 개선은 배출감소 요인으로 나타났다. 부속서 I 국가의 이산화탄소 감소(약 -6%)는 경제의 에너지 집약도(TOE/GDP)와 에너지의 이산화탄소 집약도(GHG/TOE)가 배출감소에 기여한 반면 인구(POP)와 경제성장(GDP/POP)은 배출증가에 기여했다. 비부속서 I 국가의 이산화탄소 배출 증가(약 3배)는 인구증가와 경제성장 및 에너지의 이산화탄소 집약도는 배출증가 요인으로 작용한 반면 에너지 집약도는 배출감소에 기여한 것으로 나타났다. 에너지 집약도와 에너지의 이산화탄소 집약도가 부속서 I 국가의 온실가스 감소에 기여함에 따라 부속서 I 국가를 중심으로 경제성장과 온실가스의 탈동조화(decoupling)가 나타났으나 비부속서 I 국가에서는 에너지믹스가 저탄소와 반대 방향으로 움직인 것으로 나타났다.