2002. 3. 5

직접부하제어사업안내

직접부하제어 T/F 팀

목 차목 차1. 현재 우리나라의 수요관리제도2. 직접부하제어의 개요3. 현재까지의 DLC 사업 추진현황4. 공단의 DLC 사업 추진계획5. 수용가 확보방안

6. 협조 요망사항

전력수요관리사업 개요전력수요관리사업 개요▶ 현재 우리나라의 수요관리제도

▶ 재원 : 전력산업 기반기금

◆ 관련 법 조항 : 전기사업법 제 34 조

◆ 부담금 부과 개시 : 2001 년 3 월

◆ 2002 년 기금 규모 : 8,773 억원

→ 전력산업기반 부담금을 전기요금의 6.5% 까지 부과할 수 있음

→ 2001 년 부담금 요율 : (1 천분의 32.3) / (1+1 천분의 32.3) = 약 3.13%→ 2002 년 부담금 요율 : (1 천분의 45.91) / (1+1 천분의 45.91) = 약 4.39%

◆ 기금의 목적→ 전력수급 안정→ 전력산업의 지속적 발전

◆ 2002 년도 전력기반기금 운용 계획

사업구분 지원규모( 억원 )

사업주관기관전력수요관리사업 1,208 전기판매사업자 , 공단 , 전담기관전력연구개발사업 937 별도 선정

전력공익사업 3,695 발전사업자 , 원자력문화재단 , 지자체 , 판매사업자 , 전기안전공사

타에너지지원사업 2,901 전력거래소 , 판매사업자전담기관 지원 32 전력연구원

계 8,773

※ 공단 = 에너지관리공단 , 전담기관 = 한전 전력연구원

◆ 전력수요관리 세부지원 계획

사업구분 지원규모( 억원 )

사업주관기관부하관리 사업 219

전기판매사업자 , 공단효율향상 사업 287

수요관리홍보 및 평가 44

부하관리 요금지원 448 판매사업자융자지원 210 공단 , 전담기관

계 1,208

※ 공단 = 에너지관리공단 , 전담기관 = 한전 전력연구원

▶ 2002 년도 공단 DSM 사업 사업구분 지원규모

( 백만원 )주요 사업내용 담당부서 / 팀

직접부하제어( 시범 )

2,842 직접부하제어 기술확보 및 구현 직접부하제어T/F 팀

고효율 전동기리베이트

시범운영 1,500 리베이트 제도 시행 준비를 위한 시범사업 자금운용처

/ ESCO 팀

전력수요관리 진단 1,500 VA 업체 , 중소기업 , 건물 전기진단 지원 진단사업단

/ 진단계획팀

전기소비절약 홍보 1,800 매스컴 홍보 , 협력사업 등 홍보교육처

/ 홍보 1 팀전력사용실태

조사분석 600 히트펌프 , 냉방기기 , 전기로사용실태 및 건물전력원단위 조사분석 기반사업처/ 전력수요관리팀

전력수요관리 융자지원 21,000 축냉식 냉방설비 자금 융자지원

자금운용처 / 자금관리팀

계(6 개 프로그램 )

29,242 ( 총괄 )기반사업처

/ 전력수요관리팀

▶ 사업배경 : 전력산업 Paradigm 변화직접부하제어의 개요직접부하제어의 개요

◆ 한전 분할 및 전력사업 민영화→ 발전 / 송전 / 배전 / 판매 사업자 분리→ 다양한 형태의 전기사업자 대두→ 독점 및 규제에서 상호 경쟁 및 시장원리 도입

※ 전력산업의 기능별 분류구분 특징 비고

발전 (Generation) 자유경쟁 가능송전 (Transmission)

Network Business배전 (Distribution)

판매 (Supply) 자유경쟁 가능계통운영 (System Operation) 독점 불가피 정부규제 필요

◆ 정보통신 산업의 발달→ 실시간 에너지 이용 및 요금데이터 전송 가능→ IT 기술의 획기적 진보

◆ 송배전망 개방 가능

→ 사용료 산정이론 개발→ 제 3 자 접속 개방 (open access)

◆ 민자발전 확대 가능

→ 소형 , 고효율 설비 개발

→ 가스터빈 기술 발전

◆ 기타→ 전력산업에 민간자본 참여 유도→ 규제완화 요구

▶ 무엇보다 전력산업 구조개편은 세계적 추세임

▶ 직접부하제어 도입 필요성

→ 도매경쟁시장 도입에 따른 가격파동 방지 시스템 도입 필요 ◆ 부하관리 효율화를 통한 수용가 에너지비용 절감 유도

◆ 에너지와 IT 산업을 연계한 수출 모델 개발

◆ 공급자원 확보 불확실성 → 발전사업자의 공급의무 없슴 ( 수익성만 추구 )

→ 신규투자비 조달 곤란 ( 투자비 회수 불확실성 )

◆ 전력가격 안정 불확실성 → 공급 부족시 전력가격 파동 우려

▶ 국가적 차원의 강력한 부하관리 프로그램 필요성 대두

◆ 경제성 평가 결과 ( 캘리포니아 표준테스트 )

구분 전력회사(UT)

참여자(P)

비참여자(RIM)

총자원(TRC)

총편익 <B> 88,952 6,547 89,463 89,463

총비용 <C> 9,836 775 10,691 4,100

순편익 79,116 5,772 78,772 85,363

B/C 9.0 8.5 8.4 21.8

→ 10 만 Kw 약정시 기준

단위 : 백만원

→ 4 개 테스트의 B/C 지수가 모두 1.0 이상으로 경제성 매우 양호 ◆ 고정비 비교

LNG복합화력발전 휴가보수조정요금제도 고효율

조명지원고효율

자판기지원직접부하제어

207,141 3,100 45,000 48,000 1,360

단위 : 원 / Kw / 연

DirectLoad

Control

DirectLoad

Control신개념

수요관리신개념

수요관리

전력계통수급안정

전력계통수급안정

국내산업육성지원

국내산업육성지원

Win- Win 전략Win- Win 전략

DSB의 도입

공급예비력 확보

수출모델 개발

참여자에게 형평성,수익성 기회 제공

▶ 직접부하제어의 효과

▶ 그간의 추진 경위

현재까지의 추진 현황현재까지의 추진 현황

◆ 1996.6 최대수요전력량계 동기접속장치 개발 ( 공단 )

◆ 1997.6 수급연동형 최대전력 관리시스템 개발 ( 한전 )

◆ 1997.10 최대전력관리장치 보급방안 연구 수행 ( 공단 )

◆ 1999.7 직접부하제어 실증과제 추진 ( 공단 )

◆ 2001.5 직접부하제어 사업 시작 ( 한전 )

◆ 2001. 12 사업주관기관 복수 선정 ( 공단 / 한전 ) 2002 년도 전력산업기반조성사업 시행계획

( 산자부 공고 제 2001 – 246 호 )

▶ 2001 년도 사업추진현황 ( 한전 )

◆ 대상수용가 : 계약용량 5000kW 이상 수용가 35 개소

- 산업체 30 개소

- 건물 5 개소

◆ 제어대상 용량 : 100MW

◆ 협약조건

- 의무 기간 : 3 년

- 제어 미이행시 위약금 부과

◆ 현재 사업진행 정도

- 2001 년말까지 제어시스템 설치 공사 완료

◆ 프로그램 참여시 감액 요금

구분 원 /kW 책정기준 비고 (부하이전요금제도 )

기본요금감액

680일반용 고압 선택 II 기본요금 1

일 단가 (226 원 /Kw) 의 3 배 수준

500

조정시 감액

전일예고 1,130일반용 고압 선택 II 기본요금 1

일 단가 (226 원 /Kw) 의 5 배 수준

980

당일예고 2,260 전일예고의 2 배 수준 1,960

긴급조정 3,390 전일예고의 3 배 수준 2,940

- 수용가 설문조사 결과 대부분의 수용가 지원 금액 상향 요구

◆ 문제점낮은 인센티브

수준적정 부하 발굴 노력 미흡

기업체 자율적 참여 저조참여에 대한 거부감

일방적 협약조건

◆ 개선방안→ 인센티브 수준 강화

→ 적정 부하 발굴을 위한 엔지니어링 도입

→ 관련 제도 정비

◆ 조사 기간 : 2000 년 6 ~ 11 월

◆ 대상 업체 : 계약전력 5000kW 이상 1,326 개소

◆ 응답율 : 38.5%(510 개소 )

◆ 참여 여부

- 참여 15.2%(68 개소 )

- 보상고려 참여 40.5%(181 개소 )

- 불참 44.3%(258 개소 )

◆ 참여시 필요한 혜택

- 부하이전 요금지원 수준 8.9%(53 개소 )

- 요금지원 수준 확대 37.0%(220 개소 )

- 제어기기 무상 설치 35.5%(211 개소 )

- 기타 18.5%(110 개소 )

▶ 직접부하제어 설문조사 결과

▶ 추진 전략공단의 공단의 DLC DLC 추진계획추진계획

◆ 변화되는 전력 시장에 적용 가능한 기술기반 구축

→ 계량 , 양방향 통신 등

→ 향후 DSB(Demand-Side Bidding) 까지도 고려한 시스템 구축

◆ 실제 제어가능한 Interruptible Load 의 발굴 및 확보

→ 에너지진단 know-how 및 d-base 활용

→ 효과 예측을 위한 엔지니어링 병행

→ 프로그램참여 확대를 위한 홍보 및 우수사례집 발간

→ Load Aggregator 의 육성

◆ Win – win strategy→ 보조금 지급 규모의 상향 유도

→ 대상 부하별로 다양한 solution 을 확보하여 고객지향적 사업 추진

직접부하제어 수요측입찰 전력사용합리화 AMR, HA, Monitoring 등

동일 H/W 및 S/W 플랫폼

Controllable Load

정부주도의 전력수급안정도모

부하관리 민간사업자

수용가 자체부하관리

▶ 직접부하제어의 개념도

▶ 주요 대상 부하 (Target Load)

◆ 터보 냉동기 (3,200 여대 / 850MW / 1999 년 기준 )

◆ 전기로

→ 유도로 ( 가열로 , 용해로 등 )

→ 아크로 (40 기 / 2,430MVA / 2000 년말 기준 )

◆ 기타

→ 대용량 급수 펌프

→ 공조기

→ 패키지 에어컨

→ 송풍기

→ 폐수처리설비

→ 조명설비 등

▶ DLC 시스템 구성◆ 고압수용가

◆ SCADA 활용

▶ 공단과 한전시스템 비교구분 한전 공단

시스템 체계 단일 운영체계 계층적 운영체계제어방법 단방향부하차단

(한전 → 고압수용가 )

양방향 대화형 정보교환 : 차단부하 정보에 대한 계층적 정보교류최상위 제어체계 EMS 의존 단방향 정보

수신형KPX 의 MOS 에 연동하여 비상수급시 부하제어가 가능한 구조

수용가 부하제어장치 Demand Controller

기본적으로 다양한 제어수단을 활용① 고압수용가② 기설치 SCADA 활용

지원 범위 기기설치비 , 엔지니어링 비용 일부 엔지니어링 강화 (투자경제성 향상 )

검증 및 정산 전자식계량기에 의한 사후정산 제어후 실시간 검증 및 정산시스템 운영 (MOS 와 연계 )

sub_master(한전)

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master(KPX)

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수용가수용가 수용가 수용가수용가 수용가

sub_master(공단)

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▶ 단계별 추진 계획◆ 제 1 단계 (2002 년도 )

- 직접부하제어 기술적 기반 구축

◆ 제 2 단계 (2003 ~ 4 년도 )

- 부하관리센터 (Load Manage Center) 의 운영- 부하관리 민간사업자 (Load Aggregator) 육성 , 지원

subsub_master(Load Aggregator)subsub_master

(Load Aggregator)subsub_master

(Load Aggregator)subsub_master

(Load Aggregator)subsub_master

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(Load Aggregator)

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master(KPX)

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수용가수용가 수용가수용가수용가 수용가 수용가수용가 수용가

◆ 제 3 단계 (2005 년도 ~)

- 부하관리 공적기능 완성 및 DSB 활성화- Load Aggregator 의 역할 증대

subsub_master(Load Aggregator)subsub_master

(Load Aggregator)subsub_master

(Load Aggregator)subsub_master

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(Load Aggregator)

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master(KPX)

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수용가수용가 수용가수용가수용가 수용가 수용가수용가 수용가

배전회사(판매사업자)

배전회사(판매사업자)

▶ 추진 전략수용가 확보 방안수용가 확보 방안

◆ Win-Win Strategy

- 수용가 에너지 관리를 통해 전력수급 안정화 기여

◆ 에너지관리공단 보유 기술 최대한 활용

- VA, 다소비업체관리 , DSM 진단자료 이용

- 전문 엔지니어링 도입 및 다양한 응용기술 적용

- 공단 진단팀 및 ESCO 인력 활용

◆ 참여 수용가에 대한 지원책 및 홍보 체계 수립

- 적정 인센티브 지원방안 수립

- 우수사례집 발간 , 세미나 개최 , 인터넷 홍보

▶ 공단 전 임직원 협력 절실

▶ 주요 Target 수용가 현황

분류 구분 개소 부하 (Kw)전기용량공공건물 24 터보냉동기 8,295

다소비건물 84 냉동기 124,600 DSM 무료진단 업체 23

VA협약업체 376DSM 무료진단 업체 169

전기아크로 업체 16 40기 2,245,800 전기유도로 업체 1000기 650,000

타이어 업체 3 B/M 28,980 수자원공사 27 펌프 109,613 한국통신 130,000

건물

특수기관

산업체

- 계 : 3,172,690kW

▶ 주요 Target Load 의 현황 ◆ 터보냉동기

① 공단 연구과제에 의해 실제 적용된 터보냉동기 제어모듈을 적극 사용

- 국내 제작사별 (LG, 센츄리 ) 로 부하제어 매뉴얼의 작성 필요

- 냉방부하 부담이 가중될 경우 제어 응답성이 떨어지는 경우가 있음 .

② 냉동기 대수는 약 3,200 여대로 용량은 850MW 정도임 .(1999 년 기준 )

( 출처 ) 대형건물 냉방부하 직접제어 실증연구

③ 냉동기 보유업체는 공단 자료 (법정보고서 , 진단보고서 등 ) 를 활용

◆ 전기로Ⅰ ( 유도로 )

① 아크로에 비해 직접 부하제어에 용이한 편임 .

- 온도유지의 기능 등에 필요한 기기로 적용 용이

② 약 1,000 기로 용량은 650MW 임 .(2000 년말 기준 )

- 업체 수는 수백 개소로 추정되며 , 공단 자료 및 제조회사에 문의하여 섭외 가능

◆ 전기로Ⅱ ( 아크로 )

① 아크로 용량은 대부분이 대용량으로 적극적인 부하제어가 필요함

- 세미나를 통해 사업소개를 통해 적극적인 참여 유도

② 약 40 기로 용량은 2,430MVA임 .(2000 년말 기준 )

- 포철 , 인천제철 , 기아특수강 , 동부제강 등 10 여개소 ③ 불확실성이 내포된 부하이나 , 소수 수용가에 설치되어 집중관리 용이

- 대화형 직접부하제어시스템의 구축 요망

◆ 한국통신 ( 비상전원 활용방안 )

① 한국통신과 기술적 검토 후 전국 지사를 대상으로 본 사업 적용

- 현재 한국통신과 협의 중임 .

② 비상전원 (battery)으로 절체하여 2∼3 시간 운영 가능

◆ 수자원공사 ( 급수계통펌프 )

① 급수계통 운영 중인 펌프를 중심으로 본 사업에 적극 참여 유도

현재 DSM 진단보고서를 중심으로 자료 조사 중임 .

② 계획 운전을 통한 전력계통 피크시 부하제어 실시

◆ 패키지에어컨

① 관리해야할 수용가 수가 가장 많은 기기

- 가장 많이 이용되고 있는 냉방부하 설비임

- 현재는 기존 D/C에 의한 제어 , 원격제어에어컨 등이 가능

- 도매경쟁시장 이후에는 새로운 메커니즘 필요

- 산업체 보유 용량 지속적 증가 추세임

② 용량 5,000MW 정도

◆ 공조기

- 중앙 공급식 냉동설비에 수반되어 설치되어 있음

◆ 기타

① fan설비 , 폐수처리설비 , 조명 등

- 향후 DLC진단에 지속적으로 발굴될 수 있는 부하임

② 에너지 다소비 건물 (84개소 ), VA사업장 (370 개소 ) 에 대한 중점 관리 가능

▶ 향후 발굴예정 Target Load

협조 요망사항협조 요망사항 ◆ 전력부하관리 사업은 공단의 신규 개척분야

- 전력산업 구조개편과 맞물려 공단 위상 강화 및 역할 증대의 호기

◆ 사업 성패의 key는 바로 양질의 수용가 ( 부하 ) 확보임

※ 양질의 수용가 ( 부하 ) 란 ?

- 부하 차단 ( 감소 ) 시 제조공정에 영향이 없거나 미미할 것

- 업무활동 , 환경조건이 악화되지 않을 것

- 안전관리상 문제 없을 것

◆ 공단 전 임직원의 지속적 관심과 협조 필요

- 업체에 대한 적극적인 홍보

- 부하 발굴 직원에 대한 인센티브 지급 고려중 (ex. 100 원 /Kw)

▶ 장시간 경청해주셔서 감사합니다 .