참여연구진

연구책임자 : 선임연구위원 김남일

연구위원 박명덕

연구참여자 : 부연구위원 정연제

위촉연구원 정유진

요약 i

<요 약>

1. 연구의 필요성 및 목적

한국의 전력산업 정책은 지난 50여년 동안 전기의 안정적 공급을

위한 설비 망 인프라의 구축에 주안점을 두었고, 이를 성공적으로 수

행해 왔으며 1999년의 구조개편 기본계획에 따라 2001년 발전부문이

분리되고 CBP 전력시장이 개설되었다. 그러나 기본계획에 따른 구조

개편은 아직도 10여년의 세월이 지난 오늘날까지도 완결되지 못한 채

어정쩡한 진행형이라고 할 수 있다. 특히, 정책적으로 낮은 전기요금

의 지속, 고급에너지인 전기수요의 급증, 설비투자 인센티브 왜곡 등

으로 인해 지난 3년 동안 심각한 전력부족 사태를 경험하면서 전력산

업에 대한 새로운 시대적 요청이 무엇인지 다시금 짚어 볼 필요가 있

다고 할 것이다.

현재의 한국의 전력정책은 2차 에기본에서 천명하고 있는 대로, 과

거 공급인프라 확보 중심에서 수요 중심의 정책 전환이라는 새로운

시대적 요구에 직면하고 있다. 이제 우리는 수요 중심 정책의 의미가

무엇인지를 올바로 새겨야 하며, 전기 수요자들에게 선택권을 부여하

고 자유로운 반응을 유발할 수 있는 수요시장을 조성해야 하는 시대

적 소명에 직면해 있다고 본다.

해외 각국의 전력산업 구조개편 혹은 규제개혁 작업은 역사적 배경,

필요성의 차이에 따라 다른 모습을 띠어 왔으나, 전반적으로 독점시장

의 개방과 경쟁확대라는 공통점을 지니고 있다고 볼 수 있다. 세계적

으로 1990년대~2000년대에 걸친 초기 전력산업 구조개편의 기본형태는

ii

수직분할(unbundling), 도매시장의 개설 및 판매시장의 개방을 통한

소비자 선택권 확대 등의 형태로 나타났음을 잘 알고 있다. 그 당시,

대부분의 국가가 당면한 발전설비 운영의 비효율성과 높은 요금수준

등의 문제를 경쟁도입을 통해 구조적으로 해결하고자 하는 동기가 작

용했던 것으로 보인다.

특히 일본의 경우에는 후쿠시마 원전사고 이후 지역간 전력 융통

문제 등을 해소하기 위해 전면적인 구조개편을 새로이 시도하고 있다.

현재 일본은 3단계 접근의 제1단계로서 10개회사로 분리되어 있는 계

통을 묶는 전국 단위의 광역계통운영기관(OCCTO) 설립을 위한 법안

이 통과되었으며, 전기소매업 전면자유화를 실행에 옮겨가고 있다. 최

근 일본의 전력자유화 움직임은 우리에게 큰 시사점을 주고 있다. 특

히 전력신산업이 발전해 가는 모습이 나타나고 있으며, 여러 제도적

정비가 이루어지고 있음은 주목해야 한다.

이와 같은 주요 선진 각국의 전력산업의 구조개편 혹은 규제개혁에

관한 새로운 움직임 속에서, 한국은 ICT발전의 수용과 에너지신산업

의 육성이라는 독자적인 문제의식 속에서 나름대로 전력산업의 제도

정비를 진행하고 있으며 정부주도로 ICT 기술인프라를 활용한 신규

수요관리 시장을 2014년 11월에 도입하기도 하였다. 더 나아가 전력

재판매 서비스, 수요반응서비스, 수요측 발전자원 전력거래 서비스,

에너지소비 컨설팅 등 다양한 유형의 서비스 사업이 가능하도록 추진

중이다.

그러나 현재 진행되고 있는 한국 전력산업에 대한 제도개선의 과정

을 더 자세히 들여다보면, 요금제 개편, 판매시장 개방 등 핵심적인

제도개선이 선결되지 않으면 여러 새로운 정책의 성과를 기대하기 어

렵다는 판단을 하게 된다. 2010년부터 야심차게 추진해 온 스마트그

요약 iii

리드 사업의 정체 사례에서 보듯이 민간부문이 자발적, 능동적으로 참

여하는 시스템으로 전환되지 않으면 에너지신사업은 성공하기 어렵

다. 본 연구과제에서는 새롭고 다양한 전기서비스 사업의 출현 발전을

위해서 어떠한 제도적 개혁이 필요한지, 그 방안의 개요와 방향성을

짚어 보는 것을 가장 중요한 목표로 삼고자 한다.

2. 주요 내용 및 정책제언

ICT발전을 전력산업에 수용하여, 신에너지산업을 육성하기 위해서

는 부분적인 제도개선이나 공급자(한전) 중심의 시각, 그리고 기술중

심적 시각만으로 성공을 거두기 어려울 것이며 민간의 자발적 참여를

유도하기 위한 새로운 시각과 틀에서 접근해야만 결실을 거둘 수 있

다고 생각한다.

전력판매 시장에 경쟁을 도입하는 방식에 대해서는 오랫동안 논쟁

을 해 왔다. 판매개방은 단계적으로 이루어질 수 밖에 없을 것이며,

상당기간 한전은 최후의 보루(last resort)로 남아있게 될 것이다. 따라

서 판매사업 개방은 수용가들이 시장에서 판매사업자를 선택할 수 있

도록 하는 법적 강제 조치를 포함해야 한다. 여타 선진국에서 했던 방

식대로 대규모 수용가부터 단계적으로 선택권을 부여하되, 우리의 현

실을 감안하여 강제성을 띠는 방식을 택할 수 밖에 없을 것이다.

이와 아울러, 신규 판매사업자의 진입을 위한 자격 및 허가 요건에

대한 규정과 공급사 전환절차의 표준화 규정 등의 마련이 필요하다.

신규 판매사업자에 대한 재무능력 등 자격요건에 대한 분명한 허가기

준이 필요한데, 특히 ICT 기술요건에 대한 정비가 필요할 것으로 생

각된다. 또한 부하패턴 분석에 따른 소비자별 전력사용의 패턴에 따른

iv

다양한 선택요금제가 가능해져야 한다. 전기와 가스 등 융합서비스 제

공에 따른 요금할인 등 차별화된 서비스를 강화하기 위한 기반조성이

이루어질 필요가 있다.

이와 같은 판매경쟁 및 선택요금제 도입을 위해서는 전력사용에 대

한 데이터정보의 개방이 무엇보다 중요한 요소가 될 것이다. 기술적

측면에서 볼 때, 새로운 전력 판매사업이 등장하기 위해서는 전력ICT

기술은 필수불가결하다. 즉, 원격검침 정보관리에서 전기요금 청구서

까지의 일관작업, 전사이클에 걸친 부하관리(모니터링/제어)사업 역량

확보, 정전관리, 실시간 데이터접속(지능형전력서비스) 등의 전력ICT

기술 인프라를 갖추어야만 현시대의 전력 판매사업이 가능하다는 점

이다. 전력판매업자의 입장에서 AMI 원격검침정보는 효율적 전기사

용에 관한 유용한 big data 기능을 수행하게 될 것이다. 이와 아울러

수도와 가스 등의 사용량 정보와 통합하여 종합적으로 분석하면 보다

의미 있는 새로운 정보를 도출할 수 있을 것으로 판단된다. 즉, 판매

사업자의 입장에서 고객의 전력사용 패턴 및 효율적 부하관리를 통한

전기요금 절약은 판매사업 수익모델(business model)의 핵심요소가 될

것이다.

전력데이터 정보 개방은 DR 및 ESS 사업 성공에도 가장 중요한 요

소가 될 것이다. 기존의 규제 프레임을 전제로 할 때, 수요자원 사업

의 효과는 제한적일 수 밖에 없다. 전력데이터 정보의 개방이 판매사

업 개방과 함께 실현된다면 수요자원시장(DR)은 큰 전환점을 맞게 될

것임이 분명하다.

Abstract i

ABSTRACT

1. Significance and Purpose

For the past 50 years, the focus of Korea’s electricity policy has

been on establishing facilities and infrastructure to supply electricity

stably to the general public. In 1999, however, the basic plan for

restructuring was set up, and accordingly, the electricity generation

division was separated in 2001, creating the Cost-Based Generation

Pool (CBP) in the Korean electricity market. However, the basic

plan, even after some ten years of execution, is still ongoing without

being entirely completed. Particularly, due to constant low electric

charges, increasing demand for electricity, and distortion of incentives

in terms of investment in plant and equipment, Korea has confronted

severe shortage of electricity for the past three years, desperately

increasing the need for examining the electricity industry from a

different perspective.

Korea’s electricity policy, as stated in the second version of the

basic plan, is currently faced with a new challenge of transforming

from the acquisition of supply infrastructure to a demand-based

policy. Now, it is imperative to understand the meaning of demand-

oriented policy, give more discretion to consumers, and create a new

market demand in which responses are triggered in a liberal fashion.

ii

The electricity industry of other countries, in regards to restructuring

and regulatory reform, showed different pictures considering their

different historical backgrounds and necessities, but they all share

some commonalities -- the opening of monopolistic markets and

heightened competition. At a global level, from the 1990s to the early

2000, the basic form of the initial electricity industry was based upon

the expansion of options for consumers through unbundling, the

establishment of wholesale markets, and the opening of sales market.

At the time, a majority of countries tried to address the inefficiency

of the operation of electricity-generating facilities and high electric

charges through competition.

Since the Fukushima nuclear disaster, Japan has been trying to

make a full-scale restructuring to resolve the distribution of electricity

across regions. Recently, as a first step from its three-stage approach,

an act for the establishment of OCCTO, which integrates 10 different

companies into one entity, has been passed in Japan. Also, an all-out

liberalization of electricity retail businesses has been put into action.

The series of efforts made in Japan are very significant in many

ways. Of particular importance is that the new electricity industry

is developing gradually in conjunction with an array of structural

improvements.

Amid the ever-evolving developments initiated by major advanced

countries concerning the restructuring and regulatory reform of the

electricity industry, Korea, confronting the two key issues involving

the engagement of the ICT development and the facilitation of the

Abstract iii

new energy industry, is striving to restructure the electricity industry

as a whole while adopting a new consumer management marketing

using the ICT infrastructure led by the government in November

2014. In addition, a wide variety of services, including electricity

resales service, consumer response service, transaction service of

electricity generation resources, and energy consumption consulting,

will soon be carried out.

Nevertheless, taking a closer look at the process involving the

structural improvements made in Korea’s electricity industry, the

reform of the electricity pricing system and the opening of sales

markets are assumed difficult to achieve any tangible results. For

instance, the smart grid project, which has been implemented since

2010, will fail to find a new energy business opportunity without

voluntary and active participation at the private sector. Therefore, the

following research will examine the systemic reforms needed, their

overall schemes, and future directions to design and implement a

number of new electricity-related services.

2. Main Findings and Recommendations

In an effort to incorporate the ICT development to the electricity

industry and foster the new energy industry, partial structural

improvements, a perspective from the supplier’s side -- Korea

Electric Power Corporation (KEPCO) -- and a technology-oriented

perspective won’t suffice. A whole new perspective and framework

iv

based on the voluntary participation at the private sector is most

critical.

It has been hotly debated whether competition should intervene in

the electricity sales market for a long time. There is no choice but to

disclose the sales market on a gradual basis, but KEPCO will still

remain as the last resort. Therefore, the opening of sales business

should be allowed on condition that legal restrictions are in place so

that consumers can select sales providers at their own discretion.

Similar to other advanced countries, the rights of choice should be

given to large-scale consumers first, but considering Korea’s current

situations, some level of legitimacy is inevitable.

In addition, some regulations on requirements and permission

conditions for new sales providers to enter the market and standardized

regulations for suppliers to convert should be in place. Especially,

clear-cut permission criteria to check the financial capability of new

sales providers are needed; thus, the requirements for ICT should be

modified first and foremost. Furthermore, according to the electricity

usage behavior of consumers, founded on the load pattern analysis, a

range of price options should be made available. A solid foundation

to provide differentiated services, including the price discount

system, converging electricity with gas should be formulated as well.

In order to heighten sales competition and introduce the selective

pricing system, the disclosure of data information regarding the use

of electricity will be of great importance. From a technical front, to

launch a new electricity sales business, the electricity ICT technology

Abstract v

is indispensable. In other words, an electricity ICT infrastructure that

unilaterally manages from automatic meter reading to billing of

electric charges; the competency to manage the entire cycle loading

program (monitoring/control); and a real-time data access system

(intelligent electricity service) are essential in operating the electricity

sales business in today’s business environment. From an electricity

sales provider’s side, the Advanced Metering Infrastructure (AMI)

will act as an effective provider of big data regarding the efficient

use of electricity. Not only that, analyzing extensively in conjunction

with the amount used for water supply and gas, more meaningful

insights and numbers will be extracted. Put it differently, saving electric

charges through an analysis on the usage behavior of consumers and

the efficient management of loading will become one of the critical

business models when it comes to sales.

The disclosure of electricity data will play a critical role for the

success of demand resource market and Energy Storage System

(ESS). Considering the existing regulatory framework, the effect of

demand resource business is deemed restrictive. Nevertheless, the

disclosure of sales business in tandem with electricity data may serve

as a turning point for the demand resource market to flourish in the

foreseeable future.

차례 i

제목 차례

제1장 서론 ···················································································· 1

1. 전력산업 규제개혁의 필요성 ························································ 1

2. 본 연구의 초점과 구성 ·································································· 4

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 ······································ 7

1. 스마트그리드 확산사업의 현황과 과제 ········································ 7

2. ESS 사업의 추진현황과 과제 ····················································· 13

3. 수요자원시장(DR) 도입을 위한 과제 ········································· 27

4. 전력데이터 정보개방과 부하패턴 분석사례 ······························ 35

제3장 일본의 전력시장 개혁에 따른 에너지 신사업 사례 분석 ··· 45

1. 에너지효율 컨설팅 ······································································· 46

2. 시스템 매니지드 서비스 ······························································ 51

3. 빅데이터의 활용 ··········································································· 55

4. 전력시장 구조개편에 따른 ESS 및 DR 시장 ························· 59

제4장 전력산업 규제개혁에 대한 시사점 ····································· 63

1. ICT관련 에너지신사업 육성을 위한 제언 ································· 63

2. 진입규제의 완화: 전력판매시장 개방 ········································ 73

3. 에너지산업에 대한 종합적 접근 요망 ········································ 77

참고문헌 ······················································································ 81

ii

표 차례

<표 2-1> 스마트그리드 전국망 구축 계획(안), 2014.5월 ·················· 8

<표 2-2> 스마트그리드 확산사업의 사업계획 변경 ··························· 8

<표 2-3> 컨소시엄별 단위사업 변경내역 ············································ 9

<표 2-4> 주요 ESS 기술 원리 및 특징 ············································ 15

<표 2-5> 국내 ESS 기술개발 현황 및 기술수준 ····························· 17

<표 2-6> 국내 ESS 보급 및 지원 정책 ············································ 18

<표 2-7> 국내 ESS 실증현황 ····························································· 19

<표 2-8> 전력피크대응을 위한 ESS 실증연구사업 개요 ················ 20

<표 2-9> ESS의 주파수조정 참여에 따른 효용 ······························· 21

<표 2-10> ESS 보급을 위한 미국의 제도적 개선 현황 ················ 22

<표 2-11> 美 캘리포니아주의 ESS 설치 보조금 구조 ···················· 24

<표 2-12> 이탈리아 ESS 실증 현황 ·················································· 25

<표 2-13> Terna의 전기저장시스템 계약 현황 ································ 26

<표 2-14> 신뢰성 DR과 경제성 DR ················································· 32

<표 2-15> 착한부하와 나쁜부하의 개념 구분 ·································· 36

<표 2-16> 전력용도별 부하구분 ························································· 39

<표 2-17> 주요 산업별 부하구분(I) ··················································· 40

<표 2-18> 주요 산업별 부하구분(II) ················································· 41

<표 2-19> EnerNOC사의 사업 영역 ·················································· 43

<표 2-20> EnerNOC 사업분야 별 수익(천$) ···································· 44

<표 3-1> 대표적인 에너지효율 컨설팅 사업의 사례 ······················· 49

차례 iii

<표 3-2> 시스템 매니지드 서비스의 대표 사례 ······························· 53

<표 3-3> 빅데이터 활용의 대표사례 ················································· 58

<표 4-1> 전기자동차 충전전력요금 ··················································· 64

<표 4-2> 스마트미터 도입효과 ··························································· 68

<표 4-3> 에너지시장 비효율성 요인 분석 ········································ 78

iv

그림 차례

[그림 2-1] 초기 스마트그리드 사업모델 유형 ·································· 12

[그림 2-2] 전기저장시스템 개념도 ····················································· 14

[그림 2-3] ESS 분야별 활용방안 ······················································· 14

[그림 2-4] 국내의 DR 현황 ································································ 29

[그림 2-5] 수요자원 거래시장의 수요-공급 ······································· 33

[그림 2-6] 부하별 개념적 1일 부하 특성곡선 ·································· 38

[그림 2-7] EnerNOC의 사업구조 ······················································· 43

[그림 2-8] 연도별 EnerNOC 사업 및 계약용량 규모 ······················ 44

[그림 3-1] 일본 전력시장 시스템 개혁 일정 ···································· 62

[그림 4-1] 경제성DR 운영사례(2015년 1월 19일) ························· 70

[그림 4-2] 판매부문의 시장개방 형태 ··············································· 74

[그림 4-3] 판매시장 개방일정의 로드맵 예시 ·································· 75

[그림 4-4] 판매시장 개방에 따른 효율제고 방식 ····························· 76

[그림 4-5] 규제로 인한 에너지시장의 상호왜곡 ······························· 77

[그림 4-6] 일체적 제도개혁에 따른 종합에너지 시장의 창출 ········· 79

제1장 서론 1

제1장 서론

1. 전력산업 규제개혁의 필요성

한국의 전력산업 정책은 지난 50여년 동안 전기의 안정적 공급을

위한 설비 망 인프라의 구축에 주안점을 두었고, 이를 성공적으로 수

행해 왔다고 평가될 수 있다. 한편, 그 오랜 역사적 과정 속에 1999년

의 구조개편 기본계획에 따라 2001년 발전부문이 분리되고 CBP 전력

시장이 개설되었다. 그러나 애초에 의도한 플랜을 완결짓지 못하고 10

여년의 세월이 지난 오늘날까지도 우리의 전력산업 구조개편 작업은

아직도 어정쩡한 진행형 속에 있다고 보여진다.

특히, 정책적으로 낮은 전기요금의 지속, 고급에너지인 전기수요의

급증, 설비투자 인센티브 왜곡 등으로 인해 지난 3년 동안 심각한 전

력부족 사태를 경험한 것은 우리에게 시사하는 바가 크다고 본다. 즉,

현시점을 뒤돌아보고, 전력산업에 대한 새로운 시대적 요청이 무엇인

지 다시금 짚어 볼 시점임을 일깨워 준다.

현재의 한국의 전력정책은 2차 에기본에서 천명하고 있는대로, 과

거 공급인프라 확보 중심에서 수요 중심의 정책 전환이라는 새로운

시대적 요구에 직면하고 있다. 그럼에도 불구하고 최근 ’13~’14년 한

국에서 진행된 전력관련 법개정과 정책은 공급측면(도매시장)의 제도

개선에 주안점을 두고 불필요한 소모적인 논쟁이 지속되어 온 감이

있다.

이제 우리는 수요 중심 정책의 의미가 무엇인지를 올바로 새겨야

하며, 전기 수요자들에게 선택권을 부여하고 자유로운 반응을 유발할

2

수 있는 수요시장을 조성해야 하는 시대적 소명에 직면해 있다고 본다.

해외 각국의 전력산업 구조개편 혹은 규제개혁 작업은 역사적 배경,

필요성의 차이에 따라 다른 모습을 띠어 왔으나, 전반적으로 독점시장

의 개방과 경쟁확대라는 공통점을 지니고 있다고 볼 수 있다. 세계적

으로 1990년대~2000년대에 걸친 초기 전력산업 구조개편의 기본형태는

수직분할(unbundling), 도매시장의 개설 및 판매시장의 개방을 통한

소비자 선택권 확대 등의 형태로 나타났음을 잘 알고 있다. 그 당시,

대부분의 국가가 당면한 발전설비 운영의 비효율성과 높은 요금수준

등의 문제를 경쟁도입을 통해 구조적으로 해결하고자 하는 동기가 작

용했던 것으로 보인다.1)

각국의 구조개편 과정은 앞서 언급한 공통된 경향 속에, 각국의 여

건과 상황에 맞게 일정정도의 차별성을 지니면서 시장제도 설계 및

정책을 끊임없이 개선 발전 시켜가는 과정으로 이해해야 할 것이다.2)

예를 들어, 구조개편의 시발점이 된 영국의 경우, 시장운영 방식을

끊임없이 진화시켜 왔으며, 최근 변화된 환경에 직면하여 새로운 법

제도 도입을 추진하고 있다.3) 영국의 전력도매시장은 강제풀(1989)→

1) 당시 새롭게 등장하게 되는 발전 판매회사에게 공정한 망 접속과 이용(Open Access)을 보장하기 위해 송전 및 배전망의 소유권자가 발전 및 판매사업을 겸하지 못하도록 분리함을 기본으로 출발하였다. 만일 송배전망을 소유하고 있는 기존의 지배적 사업자가 존재하는 경우, 소유분리까지는 아니더라도 회계분리 또는 법인분리를 시행하였다. 경쟁도입 과정에서 공급량 부족, 가격 급등 등의 부작용이 나타난 국가도 있지만, 대체적으로 순조롭게 진행된 국가가 많다고 볼 수 있다.

2) 계약시장 부재 등 잘못된 제도설계로 인한 대표적 실패사례는 2000년대 초반 미국 캘리포니아 전력산업 구조개편을 들 수 있다. 구조개편 과업의 성패는 각국이 직면한 초기조건의 차이와 적합한 시장설계 등에 기인하는 측면이 크지만, 마스터플랜 하에서 일관된 정책의지를 가졌느냐 여부도 매우 중요한 요소로 작용한다고 보인다.

3) 김남일 이성규, 최근 주요국 전력산업 구조개편 동향과 시사점 , 세계에너지시장 인사이트, 2014.10.16일자.

제1장 서론 3

NETA(2001)→BETTA(2005) 등으로 진화해 왔으며, 최근에는 전력설

비 노후화 등 예비력부족에 직면하여 인센티브 제공을 위해 FiT-CfD

(Feed-in Tariff-Contract for Difference), 용량시장 제도 등 새로운 제

도 도입을 추진 중에 있다. 한편, 2000년대 중반까지 구조개편에 소극

적이었던 프랑스(EdF)의 경우처럼, EU 디렉티브 등 국가 외부의 압력

에 의해서 제도변화를 추진하는 상황에 놓이게 된 사례도 있다.4)

일본의 경우, 후쿠시마 원전사고 이후 지역간 전력 융통 문제 등을

해소하기 위해 전면적인 구조개편을 새로이 시도하고 있다. 현재 일본

은 3단계 접근의 제1단계로서 10개회사로 분리되어 있는 계통을 묶는

전국 단위의 광역계통운영기관(OCCTO) 설립을 위한 법안이 통과되

었으며, 전기소매업 전면자유화를 실행에 옮겨가고 있다. 최근 일본의

전력자유화 움직임은 우리에게 큰 시사점을 주는 것으로, 본 보고서의

제3장 일본사례 부분과 결론에서 좀 더 자세히 언급하게 될 것이다.

이와 같은 주요 선진 각국의 전력산업의 구조개편 혹은 규제개혁에

관한 새로운 움직임 속에서, 한국은 ICT발전의 수용과 에너지신산업

의 육성이라는 독자적인 문제의식 속에서 나름대로 전력산업의 제도

정비를 진행하고 있다. 현재 한국 정부는 ICT 기술인프라를 활용한

다양한 신규 수요관리 시장을 도입하려고 한다. 즉 전력 재판매 서비

스, 수요반응서비스, 수요측 발전자원 전력거래 서비스, 에너지소비

컨설팅 등 다양한 유형의 서비스 사업이 가능하도록 추진 중이다.5)

그러나, 현재 진행되고 있는 한국 전력산업에 대한 제도개선의 과정

을 들여다 보면, 요금제 개편, 판매시장 개방 등 핵심적인 제도개선이

4) 주3)과 동일.5) 이런 맥락에서 수요자원(DR자원)의 전력도매시장 거래허용(’14.4월 법개정, 11월

25일 시행)은 나름대로 의미 있는 것으로 평가된다.

4

선결되지 않으면 여러 새로운 정책의 성과를 기대하기 어렵다는 판단을

하게 된다. 2010년부터 야심차게 추진해 온 스마트그리드 사업의 정

체 사례에서 보듯이 민간부문이 자발적, 능동적으로 참여하는 시스템

으로 전환되지 않으면 에너지신사업은 성공하기 어렵다. 본 연구과제

에서는 새롭고 다양한 전기서비스 사업의 출현 발전을 위해서 어떠한

제도적 개혁이 필요한지, 그 방안의 개요와 방향성을 짚어 보는 것을

가장 중요한 목표로 삼고자 한다.

2. 본 연구의 초점과 구성

본 연구는 1절에서 언급한 바와 같이, 현시대에 맞는 전력산업 규제

의 틀이 어떤 모습이어야 하는지에 대한 문제의식에서 출발하였다. 따

라서 최근 급속히 발전하고 있는 ICT 분야의 첨단기술을 전력산업이

수용할 수 있도록 어떻게 법규제의 틀을 형성해 나아가야 할지를 중

점적으로 고민해 본다.

현 정부 들어서 규제개혁은 정치 아젠다로 대두되어 있으나, 에너지

산업 분야는 여타 산업분야와 달리 공기업이 많고 경제적규제(가격,

진입)가 심하게 남아있는 분야이므로, 에너지분야의 규제개혁은 단순

히 법제도 개선을 넘어서 구조적 프레임을 바꾸는 이슈가 존재하고

있다.6) 이러한 현실인식 속에서 본 보고서에서는 전력산업 규제개혁

의 논리와 방향성을 다음과 같이 설정하고 연구를 진행하였다. 우선,

6) 특히 최근 세계 에너지시장이 역동적으로 변화하는 가운데, 우리의 가스 및 전력시장은 경직적 규제 시스템 속에 남아 있으므로 보다 유연한 제도와 시스템으로 전환해야 할 필요성이 높다. 또한 오랫동안 에너지가격에 대한 규제(특히 전기요금)로 인해, 전력생산에 연관된 분야(발전용 가스, 열요금, 석유대체)의 에너지소비구조는 크게 왜곡되어 있는 현실에 있음을 직시해야 한다.

제1장 서론 5

전력분야의 에너지신산업이 제대로 성장하기 위해서는 ICT 발전의 수

용을 가로막는 규제요소를 제거해야 한다는 것이다. 그러한 장애요소를

제거할 때만이 ICT융합이 가능한 새로운 전력서비스 업종의 가격 및

소비정보 접근성을 높일 수 있고 신산업 영역의 창출이 가능할 것이다.

둘째, 큰 틀의 경제적규제 완화를 지향하며 단기적 시각의 잦은 제

도 변경은 지양되어야 한다는 시각을 견지하고자 한다. 에너지 부문에

서도 경쟁여건이 이미 조성된 분야도 다수 존재하므로 시장진입 및

가격에 대한 경제적규제를 완화 철폐하는 방향으로 큰 틀의 변화가

있어야 한다는 것이다. 이런 점에서 최근 도매시장제도 등에 주안점을

둔 전기사업법 개정은 본질적인 요소를 그대로 둔 채, 전력시장 제도

의 복잡화 및 이해관계자 반발만을 초래할 우려가 있다고 본다.

본 보고서는 이상에서 언급한 시각 하에서 최근에 전개되고 있는

ICT발전과 연관된 전력산업 제도개선이 올바른 방향으로 진행되고 있

는지에 대해 점검해 보고자 한다. 본 연구의 진행 과정에서 애초에 구

상한 아이디어가 2014년 9월 대통령 주재 에너지신사업 대토론회가

개최되면서 보다 구체성을 띠게 되었던 점은 다행스런 일이었다.7)

본 연구보고서의 구성은 다음과 같다. 제2장에서는 앞서 언급한 시

각 하에서 네 분야의 ICT발전과 연관된 전력산업 제도개선에 대해 다

루어 본다. 즉, 스마트그리드 확산사업, ESS사업, 수요자원시장(DR),

부하패턴 분석사례 등을 제시한다. 특히 2장 3절은 수요자원시장(DR)

도입이 이루어진 이후, 성공적으로 정착하기 위한 과제를 논의한다.8)

7) 대토론회 이후 정부는 에너지신사업을 보다 명시적으로 구체화시킨 6개 분야, 즉 전력수요관리, 태양광대여사업, 에너지관리통합서비스, 독립 마이크로그리드, 전기차서비스 및 유료충전, 발전소 온배수열사업 등의 중점사업을 선정하였다.

8) 2014년 11월 25일 네가와트 전력시장이 개설된 이래, 2015년 1월 19일 처음으로 수요자원이 발전자원을 제치고 최초의 낙찰을 기록하였다. 이날 오전 10시간

6

다음으로 제3장에서는 2장에서 언급한 세가지 전력신사업 분야의 대

표적 해외사례 분석을 수행한다. 마지막 제4장은 결론적으로 한국의

전력산업 규제개혁에 대한 시사점을 도출한다. 무엇보다도 전력판매

시장의 개방이 가장 중요한 성공요건임을 강조할 것이며, 전력데이터

정보의 개방이 ICT신산업 육성과 어떤 연관된 편익을 가져다 주는지

를 제시하고자 한다.

대(9~10시) 시장가격은 월요일 오전 난방수요 영향으로 150.31원까지 상승했는데 이보다 1.31원 저렴한 가격인 kWh당 149원에 입찰한 40MW의 수요자원이 경매 낙찰된 것이다. 이는 수요자원시장 개설 이후 전력거래소 지시에 의하지 않고 경쟁입찰에서 낙찰된 최초의 사례가 되었다.

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 7

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용

1. 스마트그리드 확산사업의 현황과 과제

가. 스마트그리드의 정의 및 확산사업 개요

스마트그리드는 여러 가지 정의가 있을 수 있으나, 우리의 현실에

맞게 정의하면 “기존의 단방향 전력망에 정보통신기술(IT)을 접목, 전

력공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환해 에너지를 효

율적으로 관리 저장하는 차세대 지능형 전력망”이라고 할 수 있다.

한국의 스마트그리드 사업은 2010년 1월 국가로드맵을 수립한 이

후, 지능형전력망법 제정(11.5월), 제1차 지능형전력망 기본계획 수립

(12.7월) 등 관련 법 제도적 기반은 어느 정도 마련되었다고 할 수 있

다. 그 이후 산업부는 2013년 8월 수립한 「스마트그리드 확산사업

추진계획」에서 당초 ‘거점도시 구축사업’의 명칭을 ‘스마트그리드 확

산사업’으로 변경하였다.9) 산업부에 따르면 확산사업은 실증사업과

달리 제품 또는 시스템의 상용화를 통해 사업목적을 달성하는 보급단

계의 사업을 의미한다.10) 아래 <표 2-1>은 스마트그리드 사업의 성격

변천 과정을 보여주고 있다.

9) 사업의 목적과 내용은 기존의 거점도시 구축사업과 유사하므로 지능형전력망의 구축 및 이용촉진에 관한 법 제18조(거점지구의 지정 등) 및 동법 시행령 제13조(거점지구의 지정 등)를 본 사업의 추진근거로 볼 수도 있으나, 사업지 선정방식의 차이로 인해 사업 추진근거에 다소 불확실성이 존재한다고 볼 수 있다(KDI, 스마트그리도 확산사업 2015년도 예비타당성조사 보고서 참조).

10) 산업부(2014), 스마트그리도 확산사업 타당성 보고서

8

제주실증

(’09.12~’13.5)기기 보급

(’12~’15년)

확산사업전국확산

(’21~’30년)초기확산

(’15~’17년)본격확산

(’18~’20년)․기술검증(153개)․모델검증(9개)․사업화(6개)

➡․정부지원 75%․AMI 17,000호․ESS 13MWh

➡․정부지원 50%․8개 컨소시엄

․기초단위 16개 지역➡

․민간비중 100%․SPC 내실화․광역단위 확산

➡․민간주도

․전국범위 확산

⇩ ⇩ ⇩ ⇩ ⇩정부+민간

총 2,495억원․정부 766억원

․민간 1,729억원(R&D)

정부 주도

총 412억원․12년 35억원․13년 205억원․14년 172억원(민간보조)

정부+민간

총 8,764억원․정부 3,220억원․지방비 851억원․민간 4,693억원

(민간보조)

민간 주도

민자사업SPC 중심

민간 주도

민자사업SPC 중심

<표 2-1> 스마트그리드 전국망 구축 계획(안), 2014.5월

자료: 산업통상자원부, 스마트그리드 확산사업 추진 방안, 2014

위의 <표 2-1>에서 보는 대로, 정부는 스마트그리드 확산사업을 단

계별(제주실증→보급사업→ 초기확산→본격확산 )로 진행시켜 ’30

년까지 전국적 스마트그리드 구축을 위해 3년 단위로 추진할 구상을

제시한 것이다. 그러나 산업부는 스마트그리드 확산사업 수정보고서

(2015.1)를 제출하였는데, 그 내용은 다음과 같다.

구분 당초(2014.4.) 계획변경(2014.12.)

총사업비(억원)

계 8,764 5,180(△3,584)

국비 3,220 1,410지방비 851 389민간 4,693 3,380

주요사업내용

컨소시엄8개 컨소시엄

(한전, SKT, KT, 현대중공업, 포스코ICT, LS산전, 현대오토에버, 짐코)

좌동

단위사업 47개 단위사업 29개 단위사업

<표 2-2> 스마트그리드 확산사업의 사업계획 변경

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 9

<표 2-3> 컨소시엄별 단위사업 변경내역

10

이처럼 산업부가 변경 제출한 스마트그리드 확산사업 에 대해서

기재부는 2014년 4월 스마트그리드 사업을 예비타당성 조사사업으로

선정하고 KDI에 의뢰해 2014년 5월부터 경제성 분석을 시작하여,

2015년 4월 보고서를 완결하였다.11) 동 보고서에 제시된 정책제언만

을 그대로 인용하면, 첫째, 사업내용의 구체성이 미흡한 상태이므로

사업시행시 소요되는 비용을 최적화하고 사업을 통해 발생하는 편익

을 극대화하는 방향으로 사업계획을 신속히 구체화할 필요가 있고, 둘

째, 사업추진을 위한 제도보완과 더불어, 중앙정부, 지자체, 민간사업

자 간 협조하에 사업에 대한 적극적인 홍보 및 유인체계 설계 등 원활

한 사업추진을 위한 노력을 전개할 필요가 있으며, 셋째, 우리나라에

서 다양한 스마트그리드 사업을 추진함에 그 효과성 및 효율성을 극

대화하기 위해서는 먼저 주어진 여건을 반영하여 우리나라에 최적화

된 스마트그리드 구현방식에 대한 공감대를 형성하는 것이 중요한 점

등을 제시하고 있다.

11) KDI(2015)보고서는 사업의 주요쟁점을 1) 사업계획상의 쟁점: 사업의 성격(확산사업 vs. 실증사업), 2) 경제성 분석상의 쟁점: 컨소시엄 vs. 단위사업 vs. 사업군, 3) 편익추정상의 쟁점: 현실 vs 개념, 4) 비용추정상의 쟁점 5) AHP분석상의 쟁점 등을 다각도로 검토한 이후 결론을 제시하고 있다.

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 11

나. 스마트그리드 사업성공을 위한 과제 : 수익성 모델의 창출

2009년부터 야심차게 시작한 스마트그리드 사업이 아직까지 구체성

을 띠지 못하고 있고 사업의 추진이 지연되고 있는 가장 큰 이유는 무

엇인가? 그 원인에 대해서는 여러 전문가들과 업계 관계자들이 공통

적으로 지적하고 있는 대로, 제대로 시장이 조성되기 위한 비즈니스모

델이 잘 나오지 않기 때문이다.

앞의 <표 2-3>에 나타나 있는 현재 8개 컨소시엄의 29개 단위사업

을 사업군으로 재분류하면 크게 6개의 사업군으로 나타낼 수 있다. ①

ESS 기반 빌딩 및 산업단지 수요관리사업 ② EMS 및 EE 기반 빌딩

및 산업단지 수요관리사업 ③ AMI 적용 전력재판매사업 및 기타 수

요관리사업 ④ 전기차 및 전기자동차 배터리를 활용한 가상발전소 운

영시스템 ⑤ 신재생 분산형 전원 ⑥ 신재생출력 안정화 ESS 등이다.

스마트그리드가 국가 차원에서 성공하기 위한 이상적인 선순환 구

조는 다음과 같을 것이다. AMI(스마트미터), 지능형가전, 전기자동차

등을 활용해 전력수요를 감축하고 그 실적에 따라 보상받는 상시 수

요관리시장 개설을 추진해 부하 감축을 통한 전력 시장가격의 인하로

인해, 인하 분의 일부를 사업자가 보상받고 다시 스마트그리드 기기

등에 재투자되는 선순환이 일어나는 것이다. 그러나 애초에 정부가 제

시한 안은 공급자인 한전 중심의 사업추진 체계를 갖고 있다는 한계

를 안고 있었다.

12

<EMS + 전력재판매 모델> <지능형 DR + 전력재판매 모델>

<지능형 신재생 사업모델> <전기차충전 + V2G 모델>

[그림 2-1] 초기 스마트그리드 사업모델 유형

위의 [그림 2-1]을 보면, 모두 한전을 매개로 한 전력재판매 모형이

중심이 되고 있다. 물론 최근 2014.11월에 수요자원시장이 공식적으

로 개설되어 실제로 KPX에서 거래가 이루어지고 있는 등 조금씩 다

른 형태로 진화되어 가고는 있으나, 여전히 민간사업자들이 자유롭게

참여할 수 있는 구도와는 아주 거리가 멀다고 보여진다. 즉, 민간사업

자들의 수익성을 확보해 줄 수 있는 새로운 프레임이 만들어지지 않

으면, 현재 추진하고 있는 스마트그리드 사업은 정부사업의 단계를 벗

어나지 못하게 될 것이다. 이 사업 성공의 관건은 민간주도의 성공모

델을 발굴하는데 있음은 두말할 나위가 없다.

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 13

지금 현 단계에서 민간의 투자관심을 유발하기 위한 방안이 매우 어

려워 보일 수도 있으나, 어쩌면 가장 단순한 곳에 해답이 있다고 볼 수

도 있다. 민간투자자가 사업참여를 하기 위해서는 무엇보다 이익이 발

생되는 구조에 대한 분명한 인식을 할 수 있는 시장생태계가 형성되어

있어야 한다. 즉, 자신의 상품생산비와 그 상품의 시장가격이 어느 정도

될지에 대한 판단에서 오는 수익구조가 예측가능해야 한다는 점이다.

우리나라의 현실은 사뭇 다른 모습을 보이고 있다는 점에서 제도

개선의 여지가 크다고 하겠다. 다시 말해서, 우리의 전력시장은 도

매시장의 가격과 소매시장이 연계되어 있지 않아서 부하변동에 따

른 가격의 변동성을 최종소비자가 거의 반응하기 어려운 구조이다.

또한 전기의 판매는 한전이라는 단일판매자를 통해서만 이루어지기

때문에 소비자정보(전기사용량, 부하패턴 등)가 거의 독점화되어 있다.

이러한 시장 환경 속에서 새로운 ‘스마트그리드’ 사업의 자생적이며 상향

(bottom-up) 방식의 활성화를 기대하기는 매우 어렵다고 하겠다.

2. ESS 사업의 추진현황과 과제

가. 에너지저장시스템의 개념 및 활용방안

에너지저장시스템(Energy Storage System, ESS)은 생산된 에너지를

저장하고 필요한 시기에 사용할 수 있는 시스템 또는 장치를 지칭하며

전기에너지를 기준으로 할 때 생산된 잉여전력을 저장한 후 적시에 공

급하여 효율적인 전력운영과 전력품질을 향상시키는 시스템을 전기저

장시스템(Electricity Storage System, ESS12))으로 정의할 수 있다.

12) 이 보고서에서는 전기저장시스템을 ESS로 정의하고자 한다.

14

[그림 2-2] 전기저장시스템 개념도

자료: 지식경제부, 에너지저장 기술개발 및 산업화전략(2011)

[그림 2-2]에서 볼 수 있듯이 ESS는 발전, 송 배전, 그리고 최종소비

부문까지 전력 계통 전반에 걸쳐 다양한 용도로 사용될 수 있으며 각

부문별 ESS의 활용방안은 다음과 같이 정리될 수 있다.

[그림 2-3] ESS 분야별 활용방안

자료: 한전경영경제연구소『에너지저장장치 보급영향 및 경제성분석』,2013

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 15

종 류 작동 원리 및 특징

PHS(양수발전)

∙ (원리) 전기에너지를 위치에너지(하부→ 상부 저수지)로

변환 저장하여, 필요시 전기로 변환

∙ (장점) 대용량화 용이, 낮은 비용(낮은 발전단가)∙ (단점) 낮은 에너지효율, 환경파괴, 입지제약

CAES(압축공기저장시스템)

∙ (원리) 공기를 동굴이나 지하에 압축 저장 후, 필요시

압축된 공기를 가열하여 전기 생산

∙ (장점) 대용량화 용이(대규모 저장), 낮은 발전단가

∙ (단점) 낮은 에너지효율, 입지제약, 높은 비용(초기비용)

Flywheel(플라이휠)

∙ (원리) 전기에너지를 회전하는 운동에너지로 저장했다가

다시 전기에너지로 변환하여 사용

∙ (장점) 높은 에너지효율, 긴 수명, 급속 저장(분 단위)∙ (단점) 초기 구축비용 과다, 낮은 에너지밀도

납축전지(Lead-acid)

∙ (원리) 전기에너지를 납 이온을 이용한 화학에너지로

변환 저장 후, 필요시 전기로 변환

∙ (장점) 낮은 비용, 안전성 및 신뢰성 검증

∙ (단점) 낮은 에너지밀도

<표 2-4> 주요 ESS 기술 원리 및 특징

나. ESS의 주요 기술 및 국내 개발 현황

에너지 저장기술은 여러 에너지 형태를 활용하여 최종적으로는 전

기로 변화시킬 에너지를 저장하는 기술을 의미한다. 에너지 저장에 필

요한 기술은 다양하게 존재하는데 리튬이온 전지, 나트륨-황 전지, 레

독스 이온 전지는 화학적 에너지 저장 시스템이며 압축공기저장 및

플라이휠은 물리적 에너지를 활용한 장비로써 고출력의 에너지를 신

속하게 저장할 수 있는 장점을 가지고 있다. 반면에 초기 투자비가 과

다하다는 특성도 존재한다. <표 2-4>는 주요 ESS 기술 원리 및 장 단

점을 정리한 것이다

16

종 류 작동 원리 및 특징

LIB(리튬이온 전지)

∙ (원리) 리튬이온이 양극과 음극을 오가며 전위차 발생

∙ (장점) 높은 에너지밀도, 높은 에너지효율

∙ (단점) 안전성 수명 未검증, 높은 비용

NaS(나트륨황 전지)

∙ (원리) 300～350℃의 온도에서 용융상태의 나트륨 이온이

전해질을 이동하면서 전위차 발생

∙ (장점) 높은 에너지밀도, 낮은 비용, 대용량화 용이

∙ (단점) 고온 시스템 필요, 낮은 에너지효율

RFB(레독스 흐름전지)

∙ (원리) 전해액內 이온들의 산화 환원 전위차를 이용하여

전기에너지를 충 방전하여 이용

∙ (장점) 낮은 비용, 대용량화 용이, 장시간 사용 가능

∙ (단점) 낮은 에너지밀도, 낮은 에너지효율

Super Capacitor

∙ (원리) 소재의 결정구조 내에 저장되는 전지와는 달리, 소재의 표면에 대전되는 형태로 전력을 저장

∙ (장점) 높은 출력밀도, 긴 수명, 안정성

∙ (단점) 낮은 에너지밀도, 높은 비용

자료: 지식경제부, 에너지저장 기술개발 및 산업화전략(K-ESS 2020전략), 2011 IEA, Technology Roadmap Energy Storage, 2014

국내 ESS 기술 수준은 리튬이온전지가 최고 수준의 제조 기술로 해

외 수출이 가시화되고 있으며 삼성 SDI는 미국 AES사에 20MW급

ESS 공급계약(2010.9)을 체결하였으며 LG화학의 경우, 미국 SCE 사

에 10kWh급 가정용 ESS 공급을 계약(2010.10) 하였다. 그러나 전반

적인 ESS 원천기술 및 부품소재 기술은 아직 미흡한 수준으로 일본기

업에 비교할 때 50~70% 정도의 수준인 것으로 평가되고 있는 실정이

다. 리튬이온전지 제조기술을 제외하고는 여러 선진국에 비해 에너지

저장기술이 열세인 상태이며 기술의 격차가 있는 상황이며 특히 원천

기술 및 실증부분에서는 선진국과의 격차는 상당하고 할 수 있다.

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 17

구분세계 최고기술 업체

주요국내업체

R&D단계

기술 수준(세계 최고: 100)

원천부품소재

제조

리튬이온

전지

미쯔비사중공업

GS유아사(일)삼성 SDI, LG

화학

응용제품

개발55 70 95

나트륨-황

전지NGK(일) 포스코 초기개발 35 35 30

레독스흐름

전지Prudent Energy(중)

LS 산전, 호남석유화학

초기개발 40 40 45

수퍼

커패시터

파나소닉(일) MAXELL(미)

네스캡, LS 엠트론

응용제품

개발50 55 80

플라이휠 보잉(미) 전력연구원 제품개발 70 60 70

압축공기

저장PG&E(미) 삼성테크원 초기개발 50 70 55

자료: 지식경제부, 에너지저장 기술개발 및 산업화 전략, 2011.5

<표 2-5> 국내 ESS 기술개발 현황 및 기술수준

국내 기술은 전지제조 부문에서는 국제 경쟁력을 확보하고 있는 형

편이나 소재 및 핵심기술에서는 열세를 보이고 있으며 전해액과 양극

재를 제외한 소재의 국산화율은 매우 낮아 20%에도 못 미치는 수준

이다. 특히 소재부문의 국산화는 일본 업체와의 경쟁을 위해서 필수적

인 부문으로 리튬이온전지의 주요 소재 대부분을 일본에서 수입하고

있는 상황에서 리튬이온전지 시장이 커질수록 일본 업체에 대한 종속

도는 커질 수 밖에 없기 때문이다. 핵심부문인 배터리와 전력제어장치

(PCS)에서는 삼성SDI, LG화학, 효성, LS산전 등의 대기업이 경쟁력

을 확보하고 있는 실정이다.

18

시기 정책 세부내용

’10년 7월이차전지 경쟁력

강화방안

전지가격 하락과 수명연장을 위한 연구 개발

지원방안 발표

전지가격: 100만원/kWh(’09)→20만원/kWh(’20)전지수명: 20년 보장

’11년 5월 K-ESS 2020 전략

’20년 세계시장 점유율 30%를 목표로 총 6.4조 원

규모의 투자 추진

5년 이내 산업화 가능 분야 선정 집중 투자

대용량 ESS 실증사업 기획 [붙임3]

’12년 7월대용량 전력저장장치

보급촉진방안

공공건물, 교육실시 등 대상 ESS보급 실시

ESS 투자비 융자 및 세액공제 등 지원책 마련

누적 기준 ’15년 50만 kW, ’20년 200만 kW 보급 추진

<표 2-6> 국내 ESS 보급 및 지원 정책

다. 국내 ESS 사업 보급 정책 및 실증 현황

국내 ESS 보급을 위한 초기정책은 배터리 위주의 부품소재산업 육

성정책 중심이었으나 점차 대용량 ESS의 실증과 보급지원 방향으로

정책이 수정되고 있는 상황이다. 2차전지 경쟁력 강화방안(2010.7)과

에너지저장 기술개발 및 산업화 전략(2011.5)를 통해 대용량 전력저장

산업 육성을 위한 정책이 실행되었으며 대용량 전력저장장치 보급촉

진방안(2012.7)을 시작으로 하여 지속적인 후속 정책 수립 및 공표를

통해 전력저장 장치 보급 활성화 방안을 수립하며 이행하였다. 주요

ESS 실증 사업은 국내 기술 중 높은 경쟁력을 확보한 리튬이온전지를

중심으로 추진되어 왔으며 2017년까지 3000억원 규모의 중대형 ESS

실증사업13)이 계획되어 있다.

13) 한국과학기술기획평가원 전력피크대응을 위한 ESS 실증연구사업, 2012

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 19

시기 정책 세부내용

’12년7월제1차 지능형전력망

기본계획

스마트그리드 보급과 연계하여 ESS 사업자의

법적지위 보장

AMI 보급과 계시별요금제 등 신 전기요금제도

도입 병행

거점지구 대상 ESS 사업자를 위한 전력시장

개방 추진

’13년 4월전력저장장치

고효율인증제도 도입

ESS 설비 인증기술 기준 공표

ESS를 고효율기기로 신규 지정하여 공공조달

및 설치의무화, 각종 지원책 시행을 위한 법적

근거 마련

’13년 6월’13년 지능형전력망

시행계획

‘제1차 지능형전력망 기본계획’에서 제시한

ESS 관련 법 제도 개선, 신규 요금제 도입

등에 목표기한 명시

거점지구와 사업모델 도출을 통한 정부주도

시장 활성화 방안 포함

’14년 7월 기후변화 대응 에너지

新산업 창출방안

’17년까지 100개 사업장 ESS 보급(100MW)전기요금 현실화 및 선택형 요금제를 보완을

통한 ESS시장 활성화 방안 검토

사업명 기관 구축설비 사업모델 운영현황

제주SG실증

SKT, KT, LG, 한전

3kWh~30kWh부하평준화

피크저감실증완료

한전, SK, GS 150kWh 충전소 보조 실증완료

한전, 포스코, 현대중공업

35kWh~1MW 풍력연계 실증완료

10kw급 LiB 대구 실증

삼성SDI 3kW/10kWh부하평준화

피크절감실증완료

스마트그리드

보급지원 사업효성 250kW/500kWh 수요반응 실증 중

고창변전소 ESS 실증

한전 50MW 송배전망 계획

자료: 한전정기보고서(2014.3)

<표 2-7> 국내 ESS 실증현황

20

공기압축저장시스템

(계획) 군산시 비응도 내 부지에 설치 운영

(규모) 100MW 내외

(내용) 한국형 CASE 시스템 개발

실증요소기술 개발 및 성능 실험

리튬이온전지 실증(세계 최대규모)

(계획) 서남해안권 풍력단지와 연계 운영

(규모) 54MW(내용) 송배전 계통 운용의 효율화

피크저감, 송변전 설비 효율화 개선

다양한 활용 분야별 적정 출력 점검

자료: 한전정기보고서 (2014.3)

<표 2-8> 전력피크대응을 위한 ESS 실증연구사업 개요

라. 최근 국내 ESS 추진현황

한국전력은 ESS 종합 추진계획(2013.10)을 통해 ESS 사업에 2017

년까지 약 6,500억원의 투자를 결정했다.14) 전력분야에서의 ESS는 크

게 주파수조정, 피크감소 및 신재생출력안정용으로 활용될 수 있으나

경제성을 고려하여 주파수조정용에 집중적으로 투자가 이루어질 전망

이며 피크감소용 ESS와 전력품질향을 위한 신재생출력안정용 ESS는

점진적으로 투자가 이루어질 계획이다. 주파수조정용15) ESS는 석탄

화력발전 중심으로 볼 때 약 50만kW로 이를 ESS로 도입할 경우 연

료대체효과로 인해 연간 약 3,500억원의 경제적 편익을 얻을 수 있으

며 주파수조정용 ESS의 설치비는 10~15억원/MW로 추산되어 설치비

를 고려할 경우에도 높은 경제성 효용을 가져올 전망이다.

14) ’15년 7월, 52MW(서안성변전소 28MW, 신용인변전소 24MW)의 용량으로 주파수 조정용 ESS 설비를 구축함

15) 현재 발전기 출력을 5% 제한하여 주파수조정을 위해 사용하고 있으나 52MW의 ESS를 운전할 경우 석탄화력 발전소 출력을 100%로 향상시켜 약 50만kW의 예비력을 확보할 수 있다.

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 21

약 500MW 이하:연간 편익 7억원/MW

현재의 전력계통운영을 기준으로 24시간 석탄 상향운전에

기여(80,000원/MW(가스-석탄 연력비차) × 8760시간/연=7억 원)500MW 도입시 연간 총 효용 약 3500억 원

500MW 이상 참여용량:점진적으로 효용 저하

석탄 상향운전 기여하는 시간이 감소함에 따라 추가

용량이 제공하는 편익이 감소

과다 참여시: 경제성 상실

출력증가 발전기와 감소 발전기의 연료비 차이가 충방

전손실을 만회하지 못하여 효용을 생산하지 못하고

ESS FR 서비스 중단

<표 2-9> ESS의 주파수조정 참여에 따른 효용

(석탄발전기 출력증가 중심으로 산출)

자료: 주파수조정용 ESS 및 수요관리시장 활성화 실행계획(2013.08, 전력거래소)

피크감소용 ESS는 전기요금 절감 및 발전소 송전선로의 건설을 최

쇠화시킬 수 있는 장점이 있으며 순환정전을 예방하는 효과도 있다.

그러나 국내 전기 기본요금과 피크 심야시간대의 요금차이로 인한 절

감액으로는 ESS설치에 투자한 투자비를 회수하기에는 어려운 실정이

다. 피크감소용 ESS의 확산을 위해서는 정부의 보조금 지원 정책과

전기요금의 현실화 등 적극적인 정책의지가 필요하다고 하겠다.

대규모 풍력발전과 같은 신재생전원이 전력계통에 연계될 경우에는

출력 불안정과 전압변동이 심해지는 등 전력품질이 악화될 수 있으며

신재생출력 안정용 ESS는 이런 문제를 해결할 수 있는 대안이 될 수

있다. 신재생에너지 발전과 ESS를 연계하면 불규칙한 전력품질 개선

및 피크부하 공급에도 기여할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 그러나

피크감소용 ESS와 마찬가지로 경제적인 측면에서는 아직 수익성이

부족하다.

22

마. ESS도입 사례 :

1) 미국의 ESS 보급 정책 및 실증 현황

미국은 세제혜택, 의무화제도 도입 등 미연방에너지위원회(FERC16))

의 규정을 통해 수익보장 및 제도정비를 지원함으로써 ESS 확대보급

정책을 펴고 있다. ESS는 FERC 규정으로는 비발전자원으로 분류되

고 있지만 주파수 조정 서비스, 수요반응(Demand Response) 등의 형

태로 전력거래시장에 참여가 가능하도록 하고 있다. <표 2-10>은 ESS

확대보급을 위한 FERC 의 규정들을 정리한 것으로 주된 내용은 ESS

의 지위를 보장하여 기존 전력설비와의 차별을 방지하고 ESS를 위한

정산제도 도입을 통해 수익을 보장할 수 있도록 하고 있다.

구분 주요내용

수익

보장

FERC Order 755§ 주파수제어 설비에 대해 용량요금과 함께 실적요

금 지급

§ 응동 특성이 좋은 ESS는 추가수익 가능

FERC Order 784§ 보조서비스(예비력, 전압제어 등) 시장의 투명성

확보로 공정경쟁 유도

FERC Order 719 § 도매시장에서 기존 전력설비와 동일한 지위 보장

FERC Order 745 § 수요자원시장에서 기존 자원과 동일한 지위 보장

Texas Docket 39917 & State Bill 943

§ 도매시장에 참여하는 ESS에 송전망 사용권한 등

기존 발전기와 동등한 권리 보장

제조

정비FERC Order 784

§ 도매시장에서 운영되는 ESS의 비용 산정을 위해

비용평가 보고서 제출 의무화

자료: KEMPI Monthly Report(13.12.13)

<표 2-10> ESS 보급을 위한 미국의 제도적 개선 현황

16) Federal Energy Regulatory Commission

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 23

특히 최근(2013.11.22) 규정인 FERC Order 792에 기인하여 ESS는

소규모 발전소의 계통연계 절차대상으로 포함되었으며 이에 따라 계

통연계 시 관련 절차가 매우 간소해질 수 있게 되었다.

특히 캘리포니아 주는 ESS 보급 및 확대정책을 보조금 지급 프로그

램 시행과 설치의무화를 통해 진행하고 있다. 전력회사의 에너지저장

시스템 설치를 의무화하는 법안17)을 제정을 통해 ESS의 의무설치의

근거가 마련되었는데 이 법안의 주요 내용으로는 캘리포니아 전력회

사는 2014년부터 최근 5년간 평균 공급전력의 2.25% 이상을 ESS를

이용하여 공급해야하며 2020년부터는 ESS를 이용한 전력공급량의 기

준을 5%이상으로 상향 조정하는 것을 골자로 하고 있고 있다. 같은

해 10월부터는 캘리포니아의 3대 민영전기사업자18)를 대상으로 ESS

설치의무화가 시행되고 있다. 보조금 지금 프로그램19)은 자가발전원

들을 기술별로 분류하여 보조금을 지급하는 것으로 단독 및 신재생

연계된 ESS 설치 시 보조금이 지급된다. 설비용량 기준 최대 3MW까

지 0.5~2달러/W의 보조금이 지급되는 구조로 설계되어 있다.

ESS 기술개발 및 실증은 공공기관 및 대형 전력회사 중심으로 추진

되고 있는 상황으로 미국 에너지부(Department of Energy) 산하 기관인

ARPA-E는 2009년부터 2010년까지 총 92백만 달러를 리튬이온전지,

하소물질(capacity), 흐름전지(Flow Battery), 지하압축공기저장장치(CAES),

플라이휠(Flywheel), 초전도에너지저장(SMES) 등의 에너지 저장기술

에 투자하였으며 대형 전력회사인 AES는 뉴욕 Westover 발전소의 화

17) ’10.9.29, Energy Storage Bill AB 2514 최종승인18) 3개 회사는 Southern California Edison, Pacific Gas and Electric, San Diego

Gas&Electric 으로 2020년까지 약1,325MW 규모의 ESS를 의무적으로 설치해야함 (KEMRI Monthly Report 2013.3)

19) Self Generation Incentive Program

24

력발전 설비에 20MW급의 리튬이온전지를 설치하여 ESS 실증을 적

극적으로 추진하고 있다. 또한 Southern California Edision 사는

Tehachapi 사막지역의 풍력발전소에 8MW 용량의 리튬이온전지로 구

성된 ESS를 2010년부터 5년간 연간 250억원의 규모로 실증사업이 진

행되고 있다.

항목 인센티브($/W) 설치용량 인센티브 가중치

에너지

저장장치$2.00/W

0~1 MW 100%

1~2 MW 50%

2~3 MW 25%

<표 2-11> 美 캘리포니아주의 ESS 설치 보조금 구조

자료: 지식경제부, 에너지저장 기술개발 및 산업화 전략, 2011.5

2) 유럽의 ESS 보급 정책 및 실증 현황

독일은 태양광 발전이 전체 발전량에서 차지하는 비율이 20%에 달

할 정도로 매우 높은 수준이며 2020년까지 재생에너지 비중을 35%까

지 확대한다는 계획을 가지고 있다. 이에 따라 재생에너지와 연계되는

ESS에 대한 보조금 지원을 통해 보급 및 확대를 추진하고 있다. 특히

2013년 2월 독일 정부는 태양광 발전에 연계된 ESS의 설치비용을

30%까지 보조금을 지원해주는 정책을 결정하였다. 더불어 최종소비

자 지원을 위해 KfW 프로그램 275를 시행중에 있으며 이를 통해

2014년 1월 약 4,000개의 ESS가 설치되었다. KfW 프로그램 275는

저금리 대출을 제공하고 주거용과 상업용 PV 및 저장시스템에 보조금

을 지급하는 형식으로 운영되고 있다. 개정된 재생에너지법은 10kW를

초과하는 태양광 에너지의 신규시스템으로부터 생산된 전력을 자가소

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 25

비할 경우 0.05달러/kWh 의 세금을 2014년 8월부터 상업용에 적용하

고 있어 ESS 보급 및 확대에 영향을 미칠 것으로 보인다.

실증사업으로는 프랑스의 Saft 社, 독일의 Conergy 社 등이 참여하여

국제과제로 Solion 프로젝트20)가 추진되고 있다. Solion 프로젝트는 태

양광 주택의 에너지 자립을 위한 리튬이온전지 도입 타당성을 평가하

기 위한 실증사업으로 약 75개 시스템에 대해서 사업을 추진하고 있다.

이탈리아정부에서는 2011년 전력망 안정화를 목적으로 송전사업자와

배전사업자의 ESS사업을 승인했으며 이에 따라 전력가스규제국(AEEG)

을 통해 ESS사업에 일부 재정직 지원을 하고 있다. 또한2011,12년 발

표된 전력망 개발 계획(Grid Development plan)과 전력망 안보계획

(Grid Defence Plan)에 따라 ESS 실증사업이 추진되고 있는 중이다.

정부 계획 실증 목적 실증 내용

’11년

전력망

개발계획

신재생 확대에 대비하여 전력망

내 송전용량 확보

신재생전원의 간헐성에 따른 송전

제약 해소

전력수요가 많은 북부와 발전소가

많은 남부지역 사이의 송전선로 6개소에 ESS 총 35MW 설치 완료

’12년

전력망

안보계획

운영예비력 확보와 주파수 조정을

통한 전기품질 개선

송전로와 변전소 4개소에 중대형

ESS 총 40MW(8MWX2, 12MWX2) 설치완료

자료: 지식경제부, 『에너지저장 기술개발 및 산업화 전략』, 2011.5

<표 2-12> 이탈리아 ESS 실증 현황

송전망의 98%를 소유하고 있는 송전사업자인 Terna社가 정부의 계

획에 따라 에너지 저장 용량을 할당받고 있으며 위의 두 프로그램을

20) 프랑스의 경제성, 독일의 환경부가 공동지원하고 있는 프로젝트이다.

26

통해 최대 75MW 규모의 계약을 추진하고 있다. Terna社는 2014년까

지 총 130MW의 ESS를 설치할 계획을 가지고 있으며 5월 기준으로

45MW를 계약하였다.

배터리 공급기업 기술 출력용량-저장용량 비용

BYD Li-ion 2MW-2MWh 420만$

Saft Li-ion 2MW-0.9MWh 490만$

Samsung SDI Li-ion 2MW-2MWh 520만$

Siemens Li-ion 1MW-1MWh* 450만$

Toshiba Li-ion 1MW-1MWh* 460만$

Fiamm Sodium nickel chloride 3MW 1,390만$

GE Energy Storage Sodium nickel chloride na 800만$

NGK Insulators Sodium sulphur 35MW-245MWh 29,100만$

Total 46MW-252MWh 33,600만$

주) * Li-ion 프로젝트는 본래 1MW이나, 2MW까지 증대한다는 옵션이 있음.자료: BNEF(2014)

<표 2-13> Terna의 전기저장시스템 계약 현황

3) 일본의 ESS 보급 정책 및 실증 현황

2011년 후쿠시마 원전사고 이후 안정적 전력예비율 확보 유지 및

비상정전 대비를 위해 ESS 지원을 적극적으로 하고 있으며 ESS 설치

시 보조금을 중앙정부와 지방자치단체의 이원체제로 운영하고 있다.

일본 경제산업성은 2012년부터 전력부족 문제 해결과 리튬이온전지

산업 육성 및 주도권 확보를 위해 약 5,000억원원 규모의 보조금 사업

을 수행하여 ESS 설치비의 최대 1/3를 보조하고 있으며 도쿄지역에서

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 27

는 ESS 도입비용의 2/3까지 지원하며 사이타마에서는 가정용 ESS에

대해서 5만엔/1kWh을 지원하고 있다.

일본은 나트륨-황 전지, 리튬이온전지 등에서 앞선 기술력을 보유하

고 있으며 특히 나트륨-황 전지를 위주로 전력망 연계형 대규모

ESS의 실증 및 보급을 추진하고 있는 중이다. 일본 NGK 사는 세계 나

트륨-황 전지 시장에서 50%를 상회하는 점유율21)을 보이며 누적실적

270MW를 기록하였으며 프랑스 EDF 및 UAE와 각각 150MW, 300MW

의 공급계약을 체결하여 세계시장에서 그 위치를 공고히 하고 있다.

또 NGK 사는 도쿄전력과 공동으로 나트륨-황 전지를 이용한 300MW

규모의 ESS 실증을 진행하고 있는 중이다. 그 외의 ESS 기술은 신에

너지산업기술 종합개발기구22) 주관 하에 신재생에너지 출력보정과 부

하평준화를 목적으로 실증사업을 지원하고 있는 상황이다.

3. 수요자원시장(DR) 도입을 위한 과제

가. DR의 도입배경

2014년 4월 전기사업법이 개정되면서, 2014년 11월 25일부터 전력

시장의 수요자원 참여가 허용되는 수요자원거래시장(신뢰성DR, 경제

성DR)이 개설되었다.23) 최근 우리의 전력정책이 ‘공급중심’에서 ‘수

요중심’으로 기조를 바꾸어 나가는 흐름 속에 의미 있는 제도적 진전

으로 볼 수 있다.

21) 2008년을 기준으로 한 것이다. 22) New Energy and Industrial Technology Development Organization, NEDO)23) 기존의 기반기금을 바탕으로 한 전력수요관리제도는 상당 부분 재설계 되었고,

전력시장에 참여하는 형태로 전환되고 있다.

28

물론 이러한 새로운 개념의 시장도입은 최근의 ICT 기술 발전으로

인해 전력공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환할 수 있

게 됨에 따라 가능해진 것이다. 즉, 스마트그리드 개념의 적용으로 인

해, 소비자들의 전력사용량을 실시간으로 모니터할 수 있는 AMI, 소

비자들의 전력 사용 패턴을 분석할 수 있는 Big Data 기법과 IT 기술

을 활용한 전력 제어 시스템은 전력 산업에 새로운 패러다임을 가져

오고 있다.

우리나라 도매전력시장에 개설된 새로운 전력수요관리 모델에서는

전력수요관리사업자가 인센티브 등에 따라 자발적으로 단기적인 전력

수요 감축을 시행하고자 하는 전기소비자를 모집 및 관리하고 이를

통해 수요반응자원을 구성하여 전력시장에 참여하여 수익을 창출하는

형태를 가지게 된다. 다음 절에서는 국내에서 현재 시행 중인 여러 가

지 수요관리제도에 대해 자세히 살펴보도록 한다. 그리고 현재의 단계

에서 이 제도의 추진이 안고 있는 문제점과 개선방안에 대해서는 제4

장에서 언급하고자 한다.

나. DR의 분류

국내의 DR은 크게 요금제를 기반으로 하는 제도와 전력산업기반기

금을 통해 재원을 충당하는 인센티브 기반 제도로 구분할 수 있다.

인센티브기반 DR은 전력회사나 판매회사, 또는 계통운영자에 의해

도입되어 운용되는 제도로서, 이 프로그램에서는 프로그램에 참여하

는 소비자에게 수요삭감 인센티브를 제공하게 된다. 소비자는 프로그

램 시행자와 사전 계약을 통해, 프로그램 시행자의 요청이 있을 때 미

리 약정한 조건에 따라 전기사용량을 줄이게 되는데, 만일 소비자가

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 29

실제로 수요 삭감을 수행하지 않거나 계약조건을 온전히 만족하지 못

한 경우, 소비자에게 벌금을 부과하기도 한다.

[그림 2-4] 국내의 DR 현황

출처: 전력거래소(2014)의 내용을 바탕으로 재구성

인센티브기반 DR은 전기요금에서 나오는 전력산업기반기금으로 재

원을 충당하고 있는데, 전력수요가 급증하는 시기에는 예산제약으로

인해 운영상의 어려움을 겪고 있는 실정이다. 또한 프로그램에 참여하

는 대부분의 수요자원은 산업용 수용가인 경우가 많은데, 동하계 피크

에 직접적인 영향을 미치는 것은 일반용 및 가정용 수용가의 냉난방

부하라는 사실은 이 제도의 문제점으로 지적되고 있다. 또한 전력시장

과 분리되어 일종의 부가적인 제도로 운영되어 오다보니 지속적인 자

원의 발굴이나, 제도 운영의 효율성이 크게 떨어진다.

30

인센티브기반 DR을 통한 수요관리는 사전에 정해진 계약에 따라

시행하기 때문에 전기소비자의 전력가치와 의사를 정확히 반영하지

못하는 반면, 요금기반 DR은 수요자원이 경제적인 인센티브에 따라

자발적으로 부하차단 및 비상발전기 가동 등으로 전력수요를 감축하

도록 한다. 전력수요가 피크에 도달했을 때에는 전기요금을 높게 책정

하여 소비자들로 하여금 자발적으로 전기 사용량을 줄이도록 하여, 전

력공급 비용을 줄일 수 있고 더 나아가 전력소비에 대한 더 큰 가치를

두고 있는 소비자가 전력을 우선 사용할 수 있어 전력의 효율적 배분

을 달성할 수 있다는 점이 큰 장점으로 꼽힌다.

다. 경제성 DR과 신뢰성 DR

국내에서 새로 도입되는 수요자원 거래시장의 운영방안은 크게 두

가지로 나눠볼 수 있다.

첫째, 하루전시장에서 사전에 등록된 수요관리사업자가 부하감축일

의 전력 사용량을 고려하여 자발적으로 감축가능용량을 입찰하는 방

식(경제성 DR)이다. 거래소는 사업자가 제출한 입찰서를 바탕으로 가

격결정발전계획의 감축계획량을 각 사업자에게 할당하게 되며, 낙찰

된 각 수요관리사업자는 당일 할당된 만큼의 전력사용량을 의무적으

로 감축해야 한다. 이로 인해, 전력 시장에서는 변동비가 비싼 발전기

를 가동하지 않고도 필요한 전력을 모두 생산할 수 있게 되며 이는

자연스레 전력시장가격(SMP) 감소로 연결되어 전력공급비용을 줄이

는 효과를 가져온다. 전력거래소는 실제 수요감축량에 대한 정산을 실

시하게 되는데, 실제감축량에 도매시장가격을 곱한 금액을 수요관리사

업자에게 정산하게 되어있다. 이때, 수요관리사업자에게 지급하는 감

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 31

축정산금이 전력공급비용 절감액보다 크다면 총사회비용이 오히려 증

가하는 부작용이 발생할 수도 있다. 따라서 수요자원사업자의 시장 참

여를 제한해야 할 필요성이 제기되는데 이에 따라 도매시장가격이

순편익가격(NBT; Net Benefits Test) 이상일 경우로 참여를 제한하고

있다.24)

둘째, 실시간 급전운영 시 발령조건이 충족될 경우 한 시간 전에 급

전지시 발령을 내리면 수요관리사업자가 감축지시량에 따라 의무적으

로 부하를 감축한다(신뢰성 DR).25) 이 경우, 예비력 확보를 통한 정전

예방 및 최대전력 삭감 등으로 계획초과정산금(SCON)을 절감할 수

있으며, 수요반응자원을 통해 노후 고비용 발전기의 시장 퇴출 신호를

제공하여 용량가격을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 더 나아가 시장의 효

율성을 크게 향상할 수 있게 된다. 이때, 사업자에게는 ‘실제감축량×

감축시간 최대변동비’로 정산을 하게 되며, 이외에 계통운영의 안정성

확보를 위해 기본금을 별도로 지급한다. 현행 용량요금제도는 예비력

이 높아질수록 가격이 하락하도록 설계되어 있는데, 수요자원의 시장

참여로 향후 용랑가격 인하와 전력구매비 절감의 효과를 기대할 수

있다.

24) NBT(Net Benefits Test): 수요반응이 유발한 도매시장의 가격 하락으로 발생하는 판매사업자의 이익(전력 구매비용 감소분)이, 수요감축분에 대해 수요관리사업자에게 보상해줘야 하는 비용보다 크게 되는 최소의 도매시장가격을 찾는 방법

25) 실시간 급전운영을 위한 발령조건은 다음과 같다. 첫째, 운영예비력이 500만kW 이하가 예상될 경우. 둘째, 직전 최대전력을 이상 갱신할 것으로 예상될 경우. 셋째, 수요예측 오차 및 대규모 발전기 고장 등 가격결정발전계획 대비 실시간 수급상황이 급변하여 전력부하감축이 필요하다고 거래소가 인정하는 경우.

32

구분 신뢰성 DR 경제성 DR

의무비상 시 거래소의 지시에 따른

수요감축자발적 시장 참여

보상응동 가능 시간의 용량요금 + 감축 최고 변동비

Max (SMP, 입찰 단가)단 NBT 이상의 가격으로만 입찰 가능

페널티 불이행시 페널티 불이행시 페널티

용량 20MW 이상 1MW 이상

응동시간 1시간 하루 전

최대/최소

감축시간6/2시간 입찰 자료

감축횟수 최대 2회/1일 입찰 자료

RRMSE 20% 이내 20% 이내

응동시험 실시 없음

<표 2-14> 신뢰성 DR과 경제성 DR

라. 순편익가격 테스트 (Net Benefits Test)26)

2011년 미국의 연방에너지규제위원회(Federal Energy Regulatory

Commission, FERC)는 행정명령(‘Order 745’)을 통해 수요자원 거래

시장에 참여하는 수요자원사업자에 대한 보상방안을 구체화하였다.27)

적절한 보상체계가 확립되지 않는다면 수요관리사업자는 수요자원 거

래시장에 참여하고자 할 유인이 줄어들게 되며, 이는 본래의 정책 목

표가 제대로 달성되기 어려움을 뜻한다. 따라서 사업자가 “공정하고

합리적인(just and reasonable)” 보상을 받도록 규칙을 정하는 것은 수

요자원 거래시장의 효율적 운영을 위한 필수조건이라 할 수 있다. 하

지만 만약 사업자에게 지급하는 보상금이 제도로 인한 편익에 비해 과

26) NBT에 대한 설명은 정연제 김남일(2015)의 내용을 참고하여 작성하였다. 27) FERC, Final Rule, Order No. 745, Demand Response Compensation in

Organized Wholesale Markets, 18 CFR Part 35, issued Mar. 15, 2011, at 1.

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 33

도하게 책정된다면 오히려 사회 전체적으로 손실을 끼칠 수도 있기에

비용대비 효율성(cost-effectiveness)을 동시에 고려해야 한다. ‘Order

745’는 수요관리사업자에 대한 보상은 해당 전력시장의 SMP를 기준

으로 할 것을 권고하였다.28) 단 이때의 SMP는 순편익가격 테스트

(NBT)를 통과해야 한다는 단서를 달아 비효율적인 거래시장이 열릴

가능성을 차단하였다.

[그림 2-5] 수요자원 거래시장의 수요-공급

출처: 전력거래소, 비공개자료

28) 원래 ‘Order 745’에서는 수요반응자원에 대한 보상은 지역별한계가격(Locational Margianl Price, LMP)를 기준으로 할 것을 제시하고 있다. 하지만 국내 전력시장에서는 LMP 대신에 SMP를 이용해 도매시장 정산이 이뤄지고 있는 점을 감안하여, 본 보고서에서는 이를 SMP로 대체하여 표현하기로 한다.

34

NBT의 기본 개념은 [그림 2-5]를 통해 설명할 수 있다. [그림 2-5]

에서 가로축은 전력의 공급 및 수요량을 뜻하며 세로축은 SMP를 의

미한다. 이 위에 전력의 수요와 공급곡선을 각각 그릴 수 있는데 전력

의 공급곡선을 우상향하는 곡선으로 나타낼 수 있으며, 전력의 수요곡

선은 수직선으로 표시하였다.29) 이 시장에서 균형 가격은 공급곡선과

수요곡선이 서로 교차하는 에서 형성된다. 이때, 수요자원이 전력시

장에 참여하면 전력시장의 총수요가 만큼 감소하여 수요곡선이

으로 이동하게 되며, 이로 인해 균형가격도 하락하여 에서 새로

운 전력시장 균형이 형성된다. 이 경우 전력구매자가 지불해야 하는

정산금액은 종전의 에서 으로 감소하게 되므로 총 전력구매비용

은 ×만큼 줄어들게 되며, 이는 수요관리사업자의 수요자원 거

래시장 참여에 따른 사회적 편익으로 간주할 수 있다. 한편, 수요자원

으로 참여한 수요관리사업자에게는 그에 대한 보상을 해줘야 하는데,

앞서 설명한 것처럼 그 기준을 SMP로 한다면 계통운영자가 수요자원

에게 지급해야 할 총 비용은 ×가 될 것이다. 따라서 구매자의

구입비용 절감액이 수요자원에 대한 보상액보다 크다면 순편익이 0보

다 크게 되며, 이를 수식으로 정리하면 아래와 같은 관계를 얻을 수

있다.

××⇔

29) 전력의 수요곡선이 반드시 비탄력적일 필요는 없지만, 편의상 완전 비탄력적인 전력 수요를 가정한다.

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 35

만약 의 크기가 아주 작은 상황을 가정한다면, 다시 말해

→인 경우, 위 식의 좌변은 에서 그은 접선의 기울기가

될 것이며, 우변은 원점에서 이 점까지 그은 직선의 기울기로 해석할

수 있다. 따라서 원점에서 출발하여 전력의 공급곡선에 접하는 직선을

그린 후 이 만나는 지점을 라고 한다면, 사회적으로 순편익이

발생하는 구간은 수요자원이 시장에 참여한 이후의 SMP가 보다

높은 구간이 될 것이다. 즉, 수요자원의 시장 참여로 인해 형성되는

전력시장의 새로운 균형가격은 반드시 이 임계가격 보다 높은 지

점에 형성되어야 사회적으로 순편익이 발생하며, 이러한 조건이 만족

될 때에만 수요자원의 시장 참여를 허용해야 한다는 것이 NBT의 기

본 내용이다.30)

4. 전력데이터 정보개방과 부하패턴 분석사례

가. 데이터개방 정책의 추진과 부하패턴 분석의 유용성

최근 ICT발전과 함께 쏟아져 나오는 빅데이터 활용을 통한 신산업

육성을 위해 우리 정부는 정부 3.0추진 기본계획 을 필두로 공공데

이터의 개방을 추진하고 있으며 법제정 등을 통해서 제도적인 뒷받침

을 해 가고 있다. 에너지부문에서도 다양한 측면에서 빅데이터가 활용

30) 수요반응자원에 대한 보상액의 기준은 SMP가 아니라 SMP에서 에너지 및 송전 비용을 제외한, 이른바 ‘SMP-G’로 이뤄져야 한다는 반론도 만만치 않으며, 실제로 ‘Order 745’ 이전에는 SMP-G가 수요반응자원에 대한 보상 기준으로 사용되기도 하였다. 그러나 복잡한 소매요금제와의 연계 등 수요반응자원의 전력시장 참여가 급감하는 문제가 발생하여, 시장가격이 순편익가격 이상일 경우에만 시장가격으로 보상하되, 수요반응자원의 입찰가능시간을 제한한 것이 FERC Order 745의 주요 내용이다.

36

될 수 있을 것이다.31) 그 좋은 사례 중의 하나가 AMI를 통한 전력정

보 획득과 활용이 될 것이다. 이를 통해서 전력수용가, 전력공급자의

전력정보가 광범위하게 수집되면 전기사용의 효율성 향상 등 다양한

효과를 거둘 수 있을 것이다.

다음 소절에서는 AMI를 통한 전력정보 획득과 전력데이터 정보개

방으로 얻을 수 있는 편익의 대표사례로서 부하패턴 분석에 대해서

간단히 살펴 볼 것이다.32) 편의상 전력부하를 ‘착한부하’와 ‘나쁜부하’

로 구분한다. 이러한 용어가 얼핏 비학술적인 것으로 보일지 모르지

만, 현실을 비유적으로 분명히 설명하기 위한 목적에는 어느 정도 부

합하는 단어선택으로 여겨진다.

아래 <표 2-15>에서 보듯이, ‘나쁜부하’는 부하패턴에 대한 예측이

어렵고, 전력계통의 품질에 나쁜 영향을 미치는 부하이며, ‘착한부하’

는 반대의 의미로 정의된다.

착한부하

전력계통의 안정도, 전력품질, 사고파급 등에 큰 영향이 없고 부하패

턴을 예측가능 하며, 품질개선 등 순기능적인 역할과 전력품질민감도

가 낮은 부하

나쁜부하

부하 변동속도 및 변화 폭이 대단히 빠르고 커서 전력공급이 이를

추종할 수 없어 전력계통에 심대한 영향을 미치고, 고조파 정전 전압

변동 플리커 등을 유발하며 전력품질에 민감한 부하

<표 2-15> 착한부하와 나쁜부하의 개념 구분

31) 이에 대한 논의는 임재규 김종익(2014), 에너지부문 빅데이터 활용사례 조사연구를 참조.

32) 전력시장 판매개방 혹은 전력 데이터 개방에 대한 논의에 대해, 종종 정책당국자 혹은 여타 분야의 전문가들로부터 받게 되는 질문은 그러한 개방으로 얻는 이득이 과연 무엇인가 하는 것이다. 본 절은 그에 대한 해답을 일부 제시하기 위한 목적으로 서술되었다.

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 37

나. 용도별/산업별 부하 특성

전력소비의 일부하곡선은 계절별 기후별로 차이가 있으나 전형적인

형태는 각 용도별로 [그림 2-6]과 같이 분류된다.33)

① 가정용의 경우 일반가정과 집단거주(APT)시설은 개념상 동일하

며 출퇴근시간을 중심으로 부하비중이 크다.

② 상업용의 경우 11시에서 2시 사이에 최대 Peak가 발생하며 오후

일과이후시간은 균일한 특성을 보인다.

③ 가로등의 경우 낮동안(일부 고장 및 누설 등 제외)은 부하가 완

전히 사라지며 야간시간에 전부하가 투입되는 특성을 보인다.

④ 빌딩의 경우 일과시간에 전부하가 균일하게 걸리며 점심시간에

잠깐 부하가 줄어든다.

⑤ 대형공장의 경우 전시간대에 균일하게 나타나는 특성을 가진다.

33) 한전의 전력공급약관 상 분류에 보면, 기본적으로 주택용, 일반용, 교육용, 산업용, 농사용으로 기본 5가지 외 가로등 전력이 추가된다. 농업용은 시간대별이 아닌 계절별 특성이 나타나고 종류별로 복잡한 특성을 나타내므로 특성곡선에서 제외하였다.

38

[그림 2-6] 부하별 개념적 1일 부하 특성곡선

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 39

아래 <표 2-16>은 위에서 정의한 착한부하와 나쁜부하의 개념 구분

에 따라 일정기준(안정도, 부하패턴, 전력품질, 전력품질 민감도) 측면

에서 각 용도를 분류해 본 것이다.

기준 착한부하 중간부하 나쁜부하

안정도 가로등, (주택용) 산업용, 농업용(주택용), 일반용-상가,

일반용-빌딩

부하패턴 가로등, 산업용 -주택용, 일반용-상가, 일반용-빌딩, 농업용

전력품질 가로등, 일반용-상가주택용, 농업용,(일반용-빌딩)

(일반용-빌딩), 산업용

전력품질

민감도가로등 주택용, 일반용-상가

최근 전력품질

민감도(특히 정전)가

전체적으로 높아지는

추세

<표 2-16> 전력용도별 부하구분

최근에 가정용 전자제품(세탁기, 전자레인지, 믹서기, 에어컨 등) 및

EHP(전기히트펌프) 난방의 확대로 주택용 부하가 ‘나쁜부하’로 급속히

전환 중에 있다고 한다. 또한 업무용 빌딩의 경우 컴퓨터의 급증으로

전력품질 기준으로 ‘나쁜부하’(고조파, 진상전력)로 이동 중이다.

아래 <표 2-17>은 산업부문을 크게 분류하여 부하의 특성을 묘사한

것이다.34)

34) 이 <표 2-17>는 전력소비 자료의 특성에 대한 이해도가 높은 여러 전력전문가와의 회의를 거쳐서 작성한 것이며, 저자들의 자의적 분류가 아님을 밝혀 둔다.

40

산업용 분류 부하의 특성

중화학공업산업

전력공급 중단시 생산제품의 질에 문제발생, 일부하곡선이 평

탄한 특징

전열부하로서 전력계통 안정도 훼손 없이 기능하나 대단위 장

치산업으로 전력소비가 대단히 많음

제철 제강산업

중단 없는 공급이 대단히 중요하며 전기로의 특성상 임피던스

의 변화폭이 대단히 커 전압안정도에 대한 위해성이 큼

전기로의 사용이 일반화 되어 플리커와 고조파의 파급이 심대

하므로 이에 대한 대책 없이는 전력 공급이 불가

(한전 전력공급 약관)SVC(정지형무효전력보상장치) 등으로 전력(전압)품질 보상이

일반적임 ⇨ 포스코는 경쟁력있는 SVC를 직접 생산함

전자 반도체산업

중단 없는 공급이 대단히 중요하며 일부하곡선이 평탄한 특징

반도체공정 특성상 전력중단은 생산제품 품질에 영향이 큼

유효전력 및 무효전력의 흡수원으로서 전압안정도와 고조파에

의한 전력품질 훼손이 가능

조선 자동차산업용접기에 의한 플리커 및 고조파 발생

수많은 용접기와 전동기사용으로 유효 무효전력 소비원

섬유산업큰 지상부하로서 무효전력 흡수원으로 전압안정도 영향

정전 및 주파수 변동에 의한 제품품질 문제가 중요

<표 2-17> 주요 산업별 부하구분 (I)

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 41

산업용 분류 부하의 특성

병원 등 의료시설

X-Ray 및 자기공명장치(MRI) 등에 의한 전압안정도 위협

무효전력 소비원이며 환자 생명유지장치 등은 중단 없는

전력공급이 중요함

IDC35)센터

각종 대용량 서버 및 전원장치 등에 의한 Capacitor용량에 의해

진상무효전력 공급원 및 고조파 발생원

공조용 대규모 유도전동기에 의한 전압안정도 훼손 가능

풍력발전단지

유도발전기를 사용하므로 유효전력을 발생하나 반대로

무효전력 소비원으로 계통의 무효전력을 흡수

전압안정도를 훼손하여 광역정전 유발

태양광 발전단지DC 전력발생, 무효전력 소비원으로 고조파가 발생

전력품질을 저하시키고 전력설비 오동작을 유발

비상용 발전기

왕복운동을 회전운동으로 전환하는 특성으로 전력품질이

불량(고조파, 주파수 변동 등)환경오염물질을 대거 발생시킨다.

<표 2-18> 주요 산업별 부하구분 (II)

이상에서는 주요 용도별, 산업별 부하를 구분하여 특성을 정리하여

제시하였다. 이러한 정보를 바탕으로 하여, ‘좋은부하’와 ‘나쁜부하’에

대해서 차별성을 부여하고 이를 시장가격에 반영하는 방향으로 전력

요금제도가 진화되어 가야 할 것이다. 이와 아울러 이러한 부하정보를

사업모델로 연결시킬 수 있도록 판매사업에 대한 자율성이 크게 강화

되어야 할 것이다.

다음 절에서는 이미 자유화된 전력시장 하에서 이러한 사업이 실제

로 어떻게 전개되고 있는지에 대해서 EnerNOC사의 사례를 통해서

살펴본다.

35) IDC 센터 : Internet Data Center 인터넷 뿐만아니라 재난관리/Back-Up센터, 사이버안전 센터 등도 포함

42

다. 전력데이타를 이용한 기업사례분석 : EnerNOC

EnerNOC사는 미국 최대의 수요관리 전문회사로 전력을 소비하는

최종 소비자의 전력 관리를 통해 획득한 수요자원을 기반으로 수요반

응 시장에 참여하는 부하관리사업자라고 할 수 있다.

EnerNOC사의 주요사업 영역은 수요반응 (DemandSMART), 에너지

효율향상 (EfficiencySMART), 에너지구매 컨설팅 (SupplySMART), 탄

소배출관리 (CarbonSMART)의 4가지로 구분할 수 있다. 계통운영자,

전력회사가 제공하는 DR 시장 참여하여 고객의 수요관리자원을 통합

관리 하는 것을 수요반응에서 주로 담당하고 있으며 에너지효율향상

영역은 주로 전력회사를 대행하여 고객의 에너지효율을 향상시키는 업

무라고 볼 수 있다. 상업 및 산업 부하의 장기 에너지 구매 전략을 수

립하고 대행하며 구매비용을 분석하는 사업이 에너지구매 컨설팅의 주

요업무이며 탄소 배출량 관리 및 감출 컨설팅도 시행하는 중이다. 현재

약 6,000개소의 상업, 산업용 고객을 대상으로 약 750명의 직원이 서비

스를 제공하는 것으로 2006년 기준으로 관리용량은 410MW였으며 관

리부하수는 823에 불과했던 EnerNOC의 사업규모는 2011년 관리용량

7,100MW와 관리부하수 11,400을 기록하며 폭발적인 성장세를 보이고

있다.

EnerNOC의 수익은 대부분인 DR 분야에서 창출되고 있으며 나머

지 3개 분야에서의 수익은 총수익의 10% 내를 기록하고 있다. 2010

년에는 약 280백만달러의 총수입을 기록하였으며 점차 증가하는 추세

로 2013년에는 약 380백만달러의 총수익을 기록할 것으로 예상되고

있다.

제2장 ICT 발전의 전력산업에 대한 적용 43

구분 내용

DemandSMART

상업, 산업 부하 매집을 통한 DR 참여 수익 모델

용량시장 참여가 기본으로 에너지 및 보조서비스 시장으로 사업

범위 확장 중

매집부하 특성 분석, 계약시 계량, 통신, 제어설비 무료설치

미국, 캐나다, 호주, 뉴질랜드, 영국

EfficiencySMART

상업, 산업부하의 EE 대행 및 지원금 배분 모델

계획/조사/평가/적용 과정을 통해 참여자의 EE 대행

전력회사 및 ISO와의 bi-lateral계약을 통한 EE 프로그램 수행이

기본 모델

SupplySMART상업, 산업 부하의 장기 에너지 구매 전략 수립 대행

에너지 구매비용 분석을 통한 오류 검증

CarbonSMART기업의 탄소배출 분석을 통한 배출량 관리 및 감축 컨설팅 모델

EE 모델과 결합한 기업 탄소배출량 실시간 분석 및 감축 규제

비용 최소화

<표 2-19> EnerNOC사의 사업 영역

자료: 실시간 전력수요자원 운영시스템 개발(전기연구원,2012)

[그림 2-7] EnerNOC의 사업구조

* 출처: EnerNOC, Investment Event, http://investor.enemoc.com/events.cfm

44

수익 2011 2010 변동금액 변동비율

DemandSMART $259,150 $264,608 $(5,458) (2.1)%

Efficiecny, Supply,CarbonSMART 및 기타

$27,458 $15,549 $11,909 76.6%

계 $286,608 $208,157 $6,451 2.3%

<표 2-20> EnerNOC 사업분야 별 수익(천$)

자료: 실시간 전력수요자원 운영시스템 개발(전기연구원,2012)

[그림 2-8] 연도별 EnerNOC 사업 및 계약용량 규모

자료: 실시간 전력수요자원 운영시스템 개발(전기연구원,2012)

제3장 일본의 전력시장 개혁에 따른 에너지 신사업 사례 분석 45

제3장 일본의 전력시장 개혁에 따른 에너지 신사업 사례 분석

최근 일본의 전력산업 구조개편은 매우 빠른 속도로 진행되고 있다.

일본의 경우 후쿠시마 사고가 새로운 기폭제가 되기는 했으나 일본이

추진하고 있는 구조개편 사례는 우리에게 큰 시사점을 제공하므로 이

를 주목할 필요가 있다.

일본 정부는 후쿠시마 사고 이전부터 추진해 온 소매개방을 더욱

가속화하기 위해 확실한 소매개방 일정을 공표한 바 있으며, 2016년

전면개방을 예고하고 있다. 일본의 10개 회사 중에서, 예를 들어 동경

전력 관할 구역에서 진행되고 있는 구조개편 과정을 잘 벤치마크 한

다면 향후 우리가 나아갈 방향을 찾을 수 있을 것으로 생각한다.

일본의 최근 전력시장의 특징 중 하나는 PPS사업자의 큰 성장이다.

후쿠시마 사고 이전부터 이미 새로이 등장한 PPS(특정규모전기사업

자)로 인하여 요금인하 효과가 어느 정도 나타나고 있으며, 이들이

ICT 융합된 전력거래의 새로운 주역이 될 것으로 예상되고 있다.

본절에서는 최근 일본의 전력시장의 구조개편과 판매 및 전력정보

데이타의 개방으로 인해 생겨나는 전력부문신사업 및 이미 미국과 유

럽 등 전력시장이 자유화된 곳에서 먼저 시작되어 정착되고 있는 사

업들로 일본의 전력시장 자유화 정도에 따라 일본에서도 활성화 될

가능성이 높은 사업을 소개함으로써 규제개혁을 통한 에너지신사업

활성화를 설명하려고 한다.

46

1. 에너지효율 컨설팅

전력수요가에게 에너지효율과 수요 피크컷36), 피크시프트37) 방법을

조언함으로써 전력요금 등 에너지 비용절감을 실현하는 서비스를 ‘에

너지효율 컨설팅’이라고 한다. 에너지효율컨설팅의 비즈니스 모델른

컨설팅에 대한 대가를 누가 지불하는가와 또는 지불하지 않는가에 따

라 구분할 수 있다.

첫 번째 비즈니스 모델은 전력수요가가 에너지효율 방법에 대한 조

언에 대해 대가를 지불하는 형태로 가장 일반적인 비즈니스 모델이라

고 볼 수 있다. 에너지효율을 통한 에너지비용 절감 규모에 비해 컨설

팅에 필요한 비용이 적을 경우에는 전력수요가에게 경제적인 이익을

보상할 수 있으며 현재 에너지비용이 큰 기업을 대상으로 주로 시장

이 형성되어 있는 형국이다. 이와 같은 사업형태를 이른바 ESCO사업

이라고 정의한다. ESCO사업은 일반적으로 가정용으로는 사업이 성립

되기 어렵다고 간주되고 있으나 영국의 경우 ‘그린딜’제도를 통해 기

업대상의 ESCO사업에 가까운 비즈니스 모델을 주택의 에너지효율화

정책에 적용한 것으로 알려져 있다. 일본 국내에서도 ‘가정판 ESCO’

를 도입하는 움직임도 생겨나고 있다. 일본 국내에서 상품화되고 있는

부분을 살펴보면 ONE에너지(도쿄도 미나토구)의 축전지 렌탈서비스

로 시간대별로 요금 메뉴를 선택한 후에, 요금단가가 저렴한 야간에

축전지에 충전해 두고, 낮 동안에 방전시킴으로써 경제적 이익을 실현

36) 피크컷(peak cut)이란 에너지사용량이 최대일 때 일정비율의 사용량을 줄이도록 하는 것을 말한다. 최대수요 감축이라고도 한다.

37) 피크시프트(Peak Shift)란 전력 수요가 급증하는 시기에 소비 전력 일부를 심야 시간으로 이동시켜 전력 수요가 많은 시간대의 전력 소비량을 줄이는 기능을 말한다. 첨두부하 이동이라고도 한다.

제3장 일본의 전력시장 개혁에 따른 에너지 신사업 사례 분석 47

한다. 축전지와 HEMS(주택에너지관리시스템)를 세트로 도입함으로써

HEMS의 디스플레이나 스마트폰에 전력 사용 이력 등을 가시화하거

나, 이용자에 따른 절전메뉴를 제안하거나 한다. 축전지에 의한 전력

수요의 시프트와 HEMS에 의한 절전 효과를 합한 전기요금 절감효과

는 축전지 렌탈 요금을 상회할 전망이므로 고객입장에서는 경제적 이

익이 있다.

두 번째로는 소매전력회사로부터의 의뢰로 그 소매전력회사의 고객

에 대해 전력사용량 가시화 리포트를 보내는 등의 활동을 통해 소매

전력회사 고객의 에너지효율 의식을 고취시키며 리포트작성 등의 대

가(수수료)는 소매전력회사가 지불하는 형태의 비즈니스 모델이다.

이와 같은 사업형태는 정부와 지자체가 소매전력회사에 대해 고객

이 에너지효율을 유도하는 등의 정책이 있어야 비로소 성립된다. 미국

의 Opower社가 이와같은 사업모델로 성장한 것에는 미국정부가 소매

전력회사에 대해 고객의 에너지효율향상을 추진하는 의무를 부과했던

것이 그 배경에 있다. 에너지효율향상 의무화제도(Energy Efficiency

Resources Standard, EERS)는 정부가 설정한 에너지효율개선목표를

에너지 공급업체들에게 배분하여 의무적으로 목표를 달성하게 하는

제도이다. 미국의 약 20개 주가 도입했으며 고객의 에너지효율에 대

한 의식을 향상시키는 방법로서 Opower의 고객대상의 리포트서비스

가 소매전력회사의 EERS 의무달성을 위한 방법으로 사용되었다.

세 번째 형태의 사업모델은 전력수요가가 가지고 있는 에너지관련

설비의 운영 보수 등의 에너지효율 컨설팅 이외의 사업을 수익원으로

하고, 부대서비스로서 에너지효율을 위한 방법을 제안한다. 수요가는

컨설팅에 대한 대가(수수료)는 지불하지 않으며 수요관리시스템과 공

조 설비, BEMS(빌딩에너지관리시스템)등, 수요가의 에너지관련 설비의

48

O&M(운영 보수)등을 수행하는 사업자가 고객서비스의 일환으로서

에너지효율 방법을 제공하는 것이 특징이다. 계약전력을 초과하지 않

도록 전력수요를 감시 경고하는 수요관리시스템을 제공하는 사업자가

고객의 전력사용상황을 바탕으로 에너지효율과 피크억제(피크컷) 방

법을 제안하는 예 등이 많다. 수익원인 사업을 가지고 있기 때문에 컨

설팅자체의 대가는 요구하지 않고 본업의 고객을 유지하며 만족도를

향상시키는 수단으로써 제공한다. 일본 테크노社(도쿄도 신주쿠구)의

비즈니스 모델이 위와 같은 형태의 전형이며, 고압수전설비의 원격감

시서비스를 핵심사업으로 하여 고객에 대한 만족도를 높이는 서비스

로써, 정기적으로 방문한 고객의 전력사용 상황 등을 간이 진단하여

운용개선을 중심으로 에너지효율 방법을 제안하고 있다. 동사는 소매

전력사업도 시작하였으며, 고객 대상의 서비스 메뉴를 더욱 확장시키

고 있다.

제3장 일본의 전력시장 개혁에 따른 에너지 신사업 사례 분석 49

주체 활동지역 서비스종류 개요 계획 전망

미국

Opower社미국 등

8개국

전력사용 상황을 가시

화하여, 에너지효율

방법에 대해 조언. 전력회사에 대해 고객의

에너지효율 추진을 의

무화하는 지역에서 사

업 확대.

계약전력회사는 약

90개사.에너지효율 리포트

를 보내는 전기이

용자가 약 2,000만건. 평균 2~3%의

사용량 절감.

전력사용 이력을 빅

데이터로 분석하는

활동을 개시. 도쿄

전력과도 제휴.

영국

그린딜제도영국

영국정부가 2013년에

도입한 에너지효율 촉

진정책. 평가원이 에

너지효율 개수에 대해

조언하고, 개수비용은

전력요금에 포함시켜

회수한.

2014년 4월까지 약

20만건을 평가. 그

중 약 80%에 대해

에너지효율 개수 등

을 추진하여 에너지

효율개선에 효과.

피평가자에 대한 설

문조사에서는 70%이상이 평가하였으

며, 당분간은 제도

를 계속할 전망.

ONE에너지社 일본

축전지와 간이HEMS를 이용한 에너지이용

가시화 서비스를 일반

가정을 대상으로 렌탈

하여 제공.

도쿄전력관내에서

서비스개시.

쥬부(중부)전력 및

간사이전력 관내에

서비스 구역을 확대. 2016년 이후, 전력공

급도 시야에.

일본

테크노社일본

고압수전변압기의 원

격감시를 축으로, 에

너지효율 어드바이스

를 병행. 소매전력에

따른 부하율저하고 전

력요금절감서비스도

제공.

2013년 12월기 매출

은 382억엔. 경제산

업성 사업에 따른

‘BEMS애그리게이

션’으로서 1,152건의

도입 실적.

BEMS운용 등 고객

의 에너지관리 아

웃소싱으로 사업영

역을 확대.

간사이

에코시티

차세대

에너지 사회

시스템실증프

로젝트

일본 간사이

문화학술

연구도시

‘스마트한 전기 이용방

법 프로그램’ 안에서 약

700세대에 대해 수요반

응(DR)과 에너지효율컨

설팅을 시행하고, 효과

를 검증.

에너지효율컨설팅

단독을 통한 수요억

제효과는 약 3%, 에너지효율 컨설팅에

DR를 합한 경우, 수요억제율은 10%를

초과하는 등의 결과.

실증프로젝트기간

(2010~2015년)으로

한정하여 시행.

자료: 닛케이BP클린테크연구소

<표 3-1> 대표적인 에너지효율 컨설팅 사업의 사례

50

각 사업별 형태의 장래 사업성장성을 살펴보면 다음과 같다. ESCO

사업은 이미 기업용 시장은 확립되어 있으므로, 향후 가정용 비즈니스

모델이 확대될지 여부가 관건이다. 영국의 그린딜제도는 에너지효율

컨설팅사업자와 금융회사와 소매전력회사가 연계하여 전력요금과 함

께 자금을 회수하는 시스템으로 개인서비스의 자금회수 리스크를 최

소화했다는 점이 주목받고 있다. 현재, 이용자들 사이에서는 좋은 평

가가 나오고 있어 출발은 순조롭다. 영국에서의 성공을 바탕으로 향후

전세계로 확대될 가능성이 있다.

소매전력회사에 대한 전력 이용자대상 리포팅 서비스는 정부와 지

자체의 에너지효율 정책 동향에 크게 좌우될 것이다. 소매전력회사입

장에서는 피크컷에 대한 의욕은 높지만, 전력판매량 자체를 줄이는 것

은 매출의 감소를 의미하며 민간기업으로서 수익의 최대화를 꾀하기

위해 돈을 지불하면서까지 전력 이용자의 에너지효율 의식을 높일 동

기는 없다. 도쿄전력이 미국의 Opower사와 제휴한 것은 도쿄전력이

사실상 국영화됐다는 점과 이와 더불어 전력부족이 심각한 국내전력

회사 중에서는 특수한 입장에 있다는 점이 관련되어 있다.

부대서비스로서의 에너지효율 컨설팅은 향후 더욱 확대될 가능성이

크다. 가장 유망한 수요반응(DR)과 분산전원의 잉여전력 집적사업자

가 네가와트(수요감축량)와 잉여전력을 매입하는 전력수요가에 대해

에너지효율 컨설팅을 제공하는 형식이다. 네가와트나 잉여전력의 양

은 수요가의 에너지효율과 수요관리방법과 밀접한 관계가 있으며, 이

모두를 제공함으로써 네가와트와 잉여전력량의 예측정밀도가 높아지

기 때문이다.

에너지효율컨설팅사업이 활성화되고 자생적 사업생태계가 조성되기

위해서는 어떤 부분의 규제가 개혁되어야할 것인가에 대한 물음에 답

제3장 일본의 전력시장 개혁에 따른 에너지 신사업 사례 분석 51

은 여러 가지가 있을 수 있겠지만 판매시장의 개방에 따른 다수의 소

매전력판매자의 등장과 전력데이타 개방으로 인한 전력피크 수요 예

측 및 수요감축량 전망 등이 필수적인 부분일 것이다.

2. 시스템 매니지드 서비스

본래 시스템 매니지드 서비스(system managed services)는 통신업계

에서 신흥국 통신회사를 대상으로 통신기기 설치부터 보수 관리까지

를 일체적으로 제공하는 서비스인데, 이를 에너지 분야에 적용하는 움

직임이 일고 있다. 전력, 가스 등의 판매사업자를 대상으로 스마트미

터나 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 등 스마트그리드 관련

기기의 설정, 네트워크 구축, 보수 관리 등을 일체적으로 제공한다.

그 배경에는 스마트그리드의 고도화가 있다. 각 가구에 스마트미터

를 설치하여 AMI를 구축하고, 수요가 기기 제어까지 포함한 대규모

M2M 네트워크로 구성되는 시스템 마련의 필요성이 대두된 것이다.

따라서 경영자원을 보유하지 않은 중소규모 유틸리티의 경우 자체적

인 시스템 구축이 어려워졌다. 이에, 제삼자인 서비스사업자가 스마트

그리드 구축에 필요한 하드웨어, 소프트웨어 등을 모두 보유하고 각종

서비스를 패키지화하여 전력, 가스 등의 판매사업자에 제공하는 사업

이 등장했다. 중소 유틸리티회사는 초기투자 없이 매달 이용요금을 사

업자에게 지불하는 것만으로 스마트그리드 서비스를 이용할 수 있다.

서비스사업자와 유틸리티회사는 SLA(Service Level Agreement) 계약

을 체결하여 서비스 수준을 명확히 하고, 계약에 따라 수요가에 대한

서비스를 클라우드베이스로 제공한다. 서비스는 전력의 경우 AMI서

비스, 선결제 요금서비스, 수요가 Web포털 제공서비스, 정전 예측 서

52

비스 등이 있다.

또한 최근 몇 년 전력뿐 아니라 가스나 수도 등의 인프라, 가로등,

신호, 공공시설까지 네트워크화하여, 매니지드 서비스의 범위를 확대

하려는 움직임이 나타나고 있다.

서비스사업자는 대부분 사스(SaaS: Software as a Service)형 플랫폼을

사용하여, 네트워크 구축 외에 스마트미터나 제어기기 등의 하드웨어

에 대해서는 전문 사업자와 제휴하여 공동으로 제공하는 사례가 많다.

시스템 매니지드 서비스는 통신 분야에서 발달한 비즈니스모델이나,

에너지 비즈니스 분야에서는 미국 중소 판매사업자용으로 등장했다.

예를 들어 미국 General Electric의 Digital Energy 사업부는 각종 서

비스를 패키지화하여 클라우드베이스로 제공함으로써 비용절감과 시

스템 구축기간의 단축을 실현했다. 이미 미국 유틸리티회사 4개사가 이

서비스를 도입하였으며 도입 기업 수는 계속해서 증가하고 있다. 또한

미국 Silver Spring Networks, 미국 Leidos, 미국 AT&T 등도 같은 스

마트그리드 서비스를 시작했다.

이 중 Silver Spring Networks는 서비스 분야를 스마트그리트에서

스마트시티로 확대하려 하고 있는데, 그 첫걸음으로서 유럽 지자체를

대상으로 가로등을 LED로 전환함과 동시에 네트워크화하여 보수․관

리서비스를 제공하는 ‘스마트 라이팅 프로젝트’를 추진하고 있다.

제3장 일본의 전력시장 개혁에 따른 에너지 신사업 사례 분석 53

주체활동지역

특징 실적․성과 계획․전망

미국

General Electric社의

Digital Energy 사업부

미국

중소 지자체 유틸리티기

업을 대상으로 패키지화

된 AMI, 선결제요금 서

비스, 수요가 Web포털

제공서비스, 정전 예측

서비스 등을 제공.

미국의 유틸리티

기업인

Holly Springs,Skiatook,Norcross,Leesburg가 도입.

자국시장에서 더욱

판매를 확대하는 외

에 남미나 필리핀으

로 진출할 계획.

미국

Silver Spring

Networks社

프랑

스, 덴마

크, 영국

스마트그리드용으로 제

공해왔던 IPv6네트워크

를 스마트시티까지 확대. 그 첫걸음으로서 가로등

을 LED로 전환함과 동시

에 네트워크 설계부터 운

영․관리까지 담당하는

서비스를 제공.

프랑스 파리, 덴마

크 코펜하겐, 영국

글래스고에서 가

로등을 LED로 전

환하고, 신호 등을

네트워크화하여

운영․관리까지

담당하는 서비스

를 제공.

유럽에서 시작하여 싱

가포르 등 아시아시장

에서도 사업을 추진할

계획. 향후에는 다양

한 기기를 M2M으로

연결하는 대규모 스마

트시티를 모색.

Johnson Controls社

일본

북규

슈시

대형 공공시설용으로, 방문자의 만족도를 유지하

면서 에너지효율을 달성

하는 SLA계약 에너지 서

비스를 검증. BEMS를

도입하여 클라우드베이

스로 DR까지 실시.

북규슈 시립 ‘이노

치노타비 박물관’을 대상으로 계약

전력 10% 이상, 전기사용량 10~15%, 이산화탄소 배출

량을 10% 이상 절

감 목표.

대형 공공시설 대상

서비스의 시범사례

를 만들어, 각 지방

지자체의 박물관이

나 미술관용으로 판

매 확대.

자료: 닛케이BP클린테크연구소

<표 3-2> 시스템 매니지드 서비스의 대표 사례

시스템 매니지드 서비스는 현재 미국 지자체가 운영하는 중소 유틸

리티기업을 대상으로 성장하고 있다. 일부 서비스사업자 사이에서는

54

이렇게 구축한 네트워크를 효율적으로 활용하여 가로등을 일괄적으로

운영․관리하는 사례도 나오고 있다. 저탄소화에 대한 요구가 높은 유

럽에서 지자체가 보유한 가로등의 LED화 네트워크화가 시작되고 있

는 것이다.

2015년 이후에는 이렇게 시작된 비즈니스가 다양한 분야로 발전할

전망이다. 우선 유틸리티기업은 전력뿐 아니라 가스나 수도까지 포

함한 종합서비스로 발전해나갈 것이다. 수요가가 보유하는 에너지기

기나 시설을 직접, 자동적으로 제어하는 DR도 활발해져 네트워크

구축이나 서비스 업무는 점점 더 복잡해질 것이다. 따라서 중소뿐

아니라 중견급 유틸리티회사에서도 시스템 매니지드 서비스 도입이

확대될 것이다. 기존 일본 전력회사의 경우 이러한 시스템을 통째로

외주하는 사례는 없었으나, 전력 자유화가 추진되는 가운데 자사가

보유하지 않은 서비스 분야에 대해서는 부분적으로 도입해나갈 것으

로 보인다.

다수의 판매사업자가 존재하는 전력시장에서는 스마트그리드를 이

용한 시스템 매니지드 서비스의 필요성이 더욱 높아질 것이며 이를

제공하는 전문회사도 다수로 존재하게 될 것이다. 시스템 매니지드 서

비스를 제공하기 위해서는 전력정보데이타의 개방은 필수적인 요소가

될 것이다. 즉 판매경쟁과 정보개방이라는 규제개혁은 스마트그리드

사업의 자생적 생태계를 형성하는데 필수적이 요소라고 할 수 있을

것이다.

제3장 일본의 전력시장 개혁에 따른 에너지 신사업 사례 분석 55

3. 빅데이터의 활용38)

에너지소비나 발전, 축전 등에 관한 빅데이터를 효율적으로 축적 및

분석하여 다양한 서비스로 이활용하는 비즈니스모델이 잇따라 등장하고

있다. 일반 가정에서의 전력 빅데이터 사례를 살펴보면, 스마트미터

설치가 진행되고 있어 30분 단위의 전력사용량(전류치, 시각정보 등)

데이터가 가정 에너지관리 시스템(Home Energy Management System,

HEMS)로 송신된다. 그 외의 다양한 경로를 통하여 전력정보의 빅데

이터가 축적될 수 있다.

가정 내에는 에어컨이나 냉장고 등의 가전기기에 더하여 태양광발

전시스템, 연료전지시스템, 축전지 등의 에너지기기 설치가 확대되고

있으며 이들을 HEMS가 감시․제어한다. HEMS는 스마트미터나 각

기기로부터 수집된 에너지관련 정보를 서비스사업자에게 송신하고,

서비스사업자는 이 정보를 효율적으로 축적․분석한 후 이를 활용한

서비스를 제공한다.

전력소비정보를 활용한 서비스는 에너지효율 컨설팅 등 에너지 관

련 외에도 다양하게 생각해볼 수 있다. 예를 들어 거주자의 생활양상

을 파악함으로써 방범이나 생존확인, 또는 생활양식에 맞는 상품이나

음식점 등의 우대쿠폰 지급 등 생활에 도움이 되는 서비스가 제공될

수 있다. 서비스사업자 사이에서는 각 가정에 설치한 태양광발전의 잉

여전력을 매입하여, 집적하고 판매하는 모델도 검토되고 있다. 이 때

HEMS로부터 얻은 전력정보 빅데이터를 활용하여 잉여전력의 예측

정확도를 향상시킴으로써 수급조정을 효율화하는 등, 더욱 부가가치

38) 이하의 내용은 일본 전력시장 개혁에 따른 신사업 발전방향 (박찬국, 2014) p38~41까지의 내용을 참조하여 재구성 및 인용한 것임

56

가 높은 전력을 높은 가격으로 판매할 수 있을 것이다.

나아가 서비스사업자가 지자체와 연계하거나, 혹은 지자체가 스스

로 신전력사업자가 되어 지역에서 생산된 전력을 해당 지역에서 사용

함으로써 지역의 고용창출과 지역산업 활성화를 도모하는 사례도 발

견된다.

일본 내 대부분의 빅데이터 활용 서비스는 아직 실증 수준에 머물

고 있다. 이러한 가운데 Epco는 소매전력 전면자유화를 내다본 서비

스를 검토 중이다. Epco는 경제산업성의 보조사업인 '대규모 HEMS

정보기반 정비사업'에 후쿠오카현 미야마시와 공동으로 채택되어, 미

야마시의 약 2,000가구에 HEMS(가정 에너지관리 시스템)를 도입했

다. Epco는 API(Application Programming Interface) 표준화를 통해

사양이 서로 다른 다수의 HEMS로부터 전력 빅데이터를 집약하여 새

로운 서비스를 제공하려 하고 있다.

고령자 보호서비스 등 생활지원 서비스 외에도, 태양광 매입이나 소

매전력 자유화를 내다본 전기요금제 서비스를 검토하고 있는 것이 특

징이다. 그 중에서도 Epco는 HEMS로부터 입수한 전력데이터를 바탕

으로 미야마시에 적합한 전력요금제를 만드는 것을 목표로 하고 있다.

현재는 전력회사의 전기요금 청구액과 가상전력요금제 가상청구액의

차액에 해당하는 분을 전기쿠폰으로 제공하여 미야마시에서 이용하고

있다. 미야마시는 소매전력 전면자유화 이후 지자체가 주도하는 전력

및 가스 공급사업도 염두에 두고 있어, 지역 경영자원을 활용하는 지

역모델을 만들어내려 하고 있다.

전력시스템 개혁을 앞두고 과거의 전력정보를 집적하는 것뿐만 아

니라, 다수의 정보를 조합함으로써 미래를 예측하는 시도도 시작되고

제3장 일본의 전력시장 개혁에 따른 에너지 신사업 사례 분석 57

있다. 라쿠텐은 숙박 예약 데이터를 집적․분석함으로써 전력수요의

예측 정확도를 향상시키고, 재생에너지의 발전예측에 맞춰 전력수급

밸런싱의 정확도를 높이는 검토를 시작할 예정이다. 또한, Epco社도

전국 각지의 기상데이터로부터 각 가정의 잉여전력량을 예측하여 전

력판매 매출을 최대화할 수 있는 시스템 개발을 추진하고 있다. 이들

은 수요가가 사전에 수요량 계획을 제시하고 실제 사용량과의 차이를

임밸런스 요금으로서 지급하는 등 전력시스템의 새로운 제도를 염두

에 두고 있다.

2015년부터 2019년까지 일본은 스마트미터가 전면 보급될 전망이

에 이에 따라 수집되는 정보의 양과 종류가 모두 증가하여, 이에 따라

다양한 서비스가 등장할 전망이다. 양적 확대에 대해서는, 이미 보급

이 진행되고 있는 아파트용 스마트미터 외에도 일본 정부가 2020년대

까지 전국에서 약 8천만대, 즉 거의 모든 수요가에게 스마트미터를 설

치하게 할 방침이므로 각 전력회사에서 도입이 활발하다. 그 중에서도

도쿄전력은 2014년도에 약 190만 대의 스마트미터를 설치하였고, 2020

년까지 모든 가구에 스마트미터를 설치할 예정이다. 타 지역에서도 이

와 같은 움직임이 확산되어, 스마트미터로부터의 전력 빅데이터가 전

국 규모로 급속하게 축적되고 있는 현실이다.

전력소비 데이터뿐만 아니라 각 가정의 태양광발전, 연료전지, 축전지,

HEMS의 설치도 서서히 진행되어, 이들 데이터를 수집하려는 움직임

도 일고 있다. 이와 같이 빅데이터가 집적됨에 따라 이들을 활용한 서

비스 검토도 본격화되고 있다. 고령자 보호나 생활양식에 맞는 우대서

비스, 에너지효율 등 에너지 관련 서비스 등도 실제 비즈니스로서 시

작될 것이다.

58

주체활동지역

특징 실적 성과 계획 전망

Epco社, 후쿠오카현

미야마시

일본

미야마시 2,000가구에

HEMS를 도입하고, APO 표준화를 통해 사양이

서로 다른 다수의 HEMS로부터 정보를 집약함

과 동시에 각종 서비스

사업자에게 데이터를

제공.

태양광전력 매입, 요금제 진단, 쿠폰, 고령자 보호 등의

서비스를 검토. 캠브리지대학과 제

휴하여 빅데이터

분석방법 개발.

소매전력 전면사유

화 이후 지자체가 주

도하는 전력공급사

업도 검토하여, 지역

에너지서비스의 모

델지구를 도모.

도시바, 미쓰이

부동산

일본

아파트용으로 도입한

HEMS로부터 전력사용

빅데이터를 수집 및 분

석하고, 거주자의 생활

양식에 맞춰 거주자의

만족도 향상과 에너지

절약을 촉진하는 서비

스를 시작.

179세대가 거주하

는 신주쿠의 한 아

파트에서 음식점, 가전제품판매점 , 가사도우미 등 우

대서비스를 제공.

향후 시나가와구의

아파트(209세대 )에

도입하여 수도권을

중심으로 확대할 계

획. HEMS의 보급과

아파트의 스마트화

를 추진.

NSSMC社

일본

북규

슈시

북규슈프로젝트를 통하

여 대량으로 축적된 수

요가의 전력사용 데이

터를 개인정보 보호 등

보안대책마련 후 사업

에 활용하는 실증. 빅데

이터활용의 시장 니즈

도 검토.

데이터 정확도 조

정으로 개인정보

의 비식별화기술

개발. 시장조사에

서는 생존자인식

서비스에 니즈가

있어, 만 명 규모

의 데이터로 가능

성이 있다는 사실

이 밝혀짐.

CEMS나 스마트미터

를 설치하여 스마트

화를 도모하는 분양

지개발 추진 디벨로

퍼 등을 대상으로 사

업을 전개.

라쿠텐 일본

전날의 숙박예약 데이터

나 그 후의 취소데이터

를 활용하여 전력수요

예측의 정확도를 향상시

켜 수급밸런싱을 효율화.

규슈의 재생에너

지 활용에 있어서

이 서비스를 적용

하여, 신전력의 경

영리스크인 임밸

런스를 절감.

‘30분 실 동시동량

(實同時同量)’에서

‘계획치 동시동량’으로의 제도변경을 내

다보고 예측 정확도

향상 도모.자료: 닛케이BP클린테크연구소, 일본 전력시장 개혁에 따른 신사업 발전방향

(박찬국, 2014) p40, 재인용

<표 3-3> 빅데이터 활용의 대표사례

제3장 일본의 전력시장 개혁에 따른 에너지 신사업 사례 분석 59

2020년 이후의 중장기를 전망하면, 다양한 빅데이터를 공유․융합

하여 한층 더 고도의 서비스를 창출하려는 움직임이 활발해질 것이다.

그 원동력은 전력시스템 개혁으로, 소매전력이 전면 자유화되고 도매

전력시장도 정비됨에 따라 빅데이터의 효율적 활용이 중요해질 것이

다. 예를 들어 소매전력 전면자유화 이후 각 소매전력 사업자는 독자

적인 요금제를 설정하여 고객 유치 경쟁이 치열해질 전망인데, 이때는

고객의 전력 빅데이터를 분석하여 어떻게 소비자에게 매력적인 요금

제를 만들 수 있을지가 관건이다. 또한 지자체가 운영하는 지역신전력

이 증가하여, 태양광 등 지역 분산전원의 발전예측을 하기 위해 기상

데이터 등의 빅데이터를 구사하는 니즈도 높아질 것이다. 나아가 각

분야의 빅데이터가 공통 M2M(Machine to Machine) 네트워크로 집

적․분석됨으로써, 에너지서비스뿐 아니라 의료나 건강, EV 등의 타

업종 서비스, 광고나 상품기획 등의 마케팅, 나아가 교통시스템, 가로

등, 재해대응 등의 사회 인프라가 동일한 플랫폼에서 효율적으로 제공

되면서 융합이 추진될 전망이다.

4. 전력시장 구조개편에 따른 ESS 및 DR 시장

현재 일본에서는 ESS와 DR 관련되어서 비즈니스 모델이 확립되

지는 않았으나 급속하게 진행중인 일본의 전력시장 구조개편에 따라

2016년 전력소매의 전면 자유화가 시행되면서 소매사업자에게 공급

력 확보 의무가 부과된다는 점에서 공급력의 일부를 DR에 의존할

가능성이 크다. 미국에서 시작된 용량시장은 DR시장의 활성화에 있

어서 성장의 계기가 된 것과 같이 일본 소매사업자의 공급력 확보

60

의무는 일본 내 DR 시장 성장에 크게 기여할 것으로 판단된다. 이

는 자연스럽게 DR 사업자의 출현을 야기할 것이며 DR자원을 거래

하는 DR용량시장이 생겨날 가능성이 높다. 즉 DR 시장의 활성화는

정부의 주도가 아닌 자생적 산업생태계가 조성 및 민간사업자들의

참여가 가장 핵심적인 요소이며 이를 위해서는 소매판매부분의 규제

를 개혁하여 판매경쟁을 도입하는 것이 필수적이라고 하겠다.

ESS 시장 관련해서는 2018년 이후 일본이 검토중인 송배전부문의

법적 분리를 주목해 볼 필요가 있다. 일본의 일반 전기사업자와 같은

수직 통합형 전력회사에서는 중앙급전지령소의 지시에 따라 주파수조

정과 예비력 공급과 같은 부분을 직접 사내에서 조달해왔으나 유럽과

미국에서는 송전과 발전이 분리되면서 급전지령부문이 독립되었기 때

문에 주파수조정 및 예비력 공급과 같은 부분이 외부에서 조달될 수

밖에 없는 환경이 조성되었고 이에 따라 자연스럽게 민간분야의 참여

가 활성화되면서 시장이 형성되고 활성화되어 자생적 산업생태계가

생겨나게 되었다. 특히 신재생에너지 발전의 경우 주파수조정을 위한

ESS 활용은 필연적일 것이며 송전과 발전이 분리된 형태에서는 주파

수조정을 위한 ESS 사업에서 민간사업자의 비즈니스 기회는 더욱 증

대할 것이다.

앞서 언급한 DR 시장과 ESS 시장은 결코 다른 시장으로써 존재하

는 것이 아니라 서로 상호작용을 하며 때론 같은 시장을 공유하기도

한다. 예비력 확보라는 측면에서 보면 북미에서 활성화 되어있는 용량

시장에서 공급자원의 마찬가지로 수요자원인 DR의 역할은 그 중요성

이 점점 증대할 것이다. 온실가스 감축 정책과 발전소 및 송전선 입지

문제 등 공급자원의 증대가 과거에 비해 점차 용이하지 않은 환경에

제3장 일본의 전력시장 개혁에 따른 에너지 신사업 사례 분석 61

서는 수요자원을 확보하고 수요관리를 통한 용량의 확보가 보다 중요

하게 될 것이기 때문이다. 또한 ESS의 실증 및 기술이 향후 더욱 발

전할 경우 ESS를 활용한 수요자원 관리도 점차 용이해질 것이며 ESS

와 DR의 결합된 형태로도 사업이 진행될 것이다.

전력정보데이타의 개방은 DR 및 ESS 사업으로 대표되는 에너지신

사업 활성화에 가장 기본적인 전제조건이다. 소비자의 전력사용 정보

없이는 어떤 민간사업자도 효율적인 투자 및 장기적인 수익을 기대할

수 없을 것이며 이는 민간사업자의 진입을 매우 어렵게 만들기 때문

이다.

일본의 전력부문 신산업 활성화는 전력시장 개편에 따른 판매부문

및 전력정보데이타 개방은 필수적인 것임을 다시 한번 일깨워주는

좋은 사례로 활용될 수 있을 것이다. 국내에서 추진되고 있는 에너

지신산업 활성방안의 대부분은 정부주도적인 성격을 띄고 있는데 이

에 대한 한계는 굳이 지적하지 않아도 자명한 것이라 사료되며 전력

시장 개편을 통한 자생적 산업생태계의 조성이 에너지 신사업 활성

화를 위한 선결조건임을 일본의 사례를 통해 배울 수 있을 것이다.

참고로 아래의 [그림 3-1]은 일본의 전력시스템 개혁일정을 보여주

고 있다. 우리나라도 전력시스템 개혁에 대한 분명한 청사진을 갖고

체계적인 일정에 따라 전력시장을 선진화시켜 나아가야 할 것으로 생

각된다.

62

[그림 3-1] 일본 전력시장 시스템 개혁 일정

제4장 전력산업 규제개혁에 대한 시사점 63

제4장 전력산업 규제개혁에 대한 시사점

1. ICT관련 에너지신사업 육성을 위한 제언

가. ‘수송용’스마트그리드 사업 활성화

앞서 제2장에서 언급한 우리나라 스마트그리드 사업군에 속한 단위

사업의 대부분은 ‘스마트그리드’ 사업이라는 거대한 가치사슬 상에서

기술개발, 에너지 효율성 향상 등 상류에 해당하는 부문에 국한될 수

밖에 없는 한계를 안고 있다. ‘스마트그리드’ 사업의 가치사슬 상에서

하류부문은 최종 소비자와 접점을 이루는 곳이다. 이 하류부문은 최종

소비자에게 전력 등의 에너지를 판매하는 부문인데, 스마트그리드 사

업이 추진되고 있는 여타 선진국의 경우는 대부분 전력의 판매부문이

자유화되어 있다. 그들의 경우, 새로운 요금제 창안과 판매사업자 선

택 등의 자유로운 피드백을 통해서 소비자의 욕구와 자연스럽게 반응

하면서 사업자의 스마트 기술선택과 새로운 비즈니스 영역이 창출되

어지는 상황에 있다.

우리나라의 현실은 선진국과 달리 판매시장에 개방되어 있지 않아

서 스마트그리드를 활용한 자유로운 신사업이 등장하기에 매우 어려

운 상황에 놓여 있다. 물론 ‘스마트그리드’ 사업의 토대가 되는 관련

인프라를 조기에 구축하기 위해서는 정부차원에서 스마트계량 인프라

의 보급목표, 재정지원, 표준화 등 정책방향의 수립과 가구별 전력사

용 패턴 등 전력정보서비스 사업이 가능하도록 전력정보 수집, 활용

64

및 보호체계를 마련해야 한다.39) 그러나 스마트그리드 확산사업은 기

존의 틀 안에서는 결코 성공할 수 없으며, 근본적인 규제개혁의 프레

임이 새로이 마련되어야 하며, 그 일환으로 추진되어야 한다.

제도개선의 요체는 합리적 요금수준 및 체계 확보와 진입제한을 해

소하는 문제에 있다. 여기서는 수송용 스마트그리드 사업의 예를 들어

좀 자세히 설명해 보고자 한다. 수송용 스마트그리드 확산사업 계획에

서 가장 핵심사항 중의 하나는 충전사업자의 법적 지위 및 전기자동

차 보유자에게 전기요금제도를 어떻게 적용할 것이냐 하는 문제가 될

것이다. 우선 현행 전기자동차 충전전력요금제는 다음과 같다.

구분기본요금(원/kW)

전력량요금(원/kWh)

시간대여름철(6~8월)

봄 가을철(3~5,9~10월)

겨울철(11~2월)

저압 2,390경부하 57.60 58.70 80.70중간부하 145.30 70.50 128.20최대부하 232.50 75.40 190.80

고압 2,580경부하 52.50 53.50 69.90중간부하 110.70 64.30 101.00최대부하 163.70 68.20 138.80

자료: 한국전력공사, http://cyber.kepco.co.kr

<표 4-1> 전기자동차 충전전력요금

이 요금제도는 일반용 전력 혹은 산업용 전력과 유사하게 계시별

요금기준이 적용되는 형태로 설계되어 있다. 그러나 여기서 생각해 보

아야 할 점은 현재의 요금수준이 과연 전기자동차 충전사업의 자생적

인 성장을 가능케 하는 것이냐 하는 문제이다.

39) 이에 대해서는 제4장 2절 전력데이터 정보의 개방에서 자세히 다루고자 한다.

제4장 전력산업 규제개혁에 대한 시사점 65

예를 들어 기아 쏘울 EV의 배터리 용량 27kWh가 주어지면, 쏘울

소유자는 100원/kWh으로 단순 계산하여 한번 충전 시 약2,700원의

비용을 지불한다고 가정해 볼 수 있다. 이를 기준으로 하여 전기 충전

사업자와 주유소 운영자의 사업성을 비교해 보자. 주유소 운영업자의

경우에 1대의 승용차가 1회 주유시 보통 5~7만원 정도의 유류를 주유

하고 주유소는 영업이익 5% 정도를 얻는다고 했을 때, 전기충전사업

자의 입장에서는 여타 조건이 동일하다는 가정 하에 20배 이상의 전

기 자동차 고객을 유치해야만 영업이익 5%를 얻을 수 있을 것이다.

우리의 전기요금 수준에서는 독립적인 전기자동차 충전업자는 도저히

사업성을 확보할 수 없을 것이다.

한편, 전기자동차 충전인프라 비즈니스가 활성화 되기 위해서는 충

전인프라 사업의 주체, 소유관계, 법적지위 등이 명확하게 정리되어야

한다.40) 특히, 한국의 경우에는 전력의 배전 및 판매 사업에 관해 전

기사업법 상의 엄격한 법적 제약이 존재하므로 이 부분이 명확하게

되지 않으면 생존가능한 비즈니스 모델을 찾아내기가 쉽지 않다.41)

지금 현재 우리나라에서 추진되고 있는 방식은 한전으로 하여금 충전

인프라를 설치하도록 유도하고 있는 것으로 보아 ‘통합형 인프라’ 혹

40) 또한 전기자동차와 전기충전소 보급을 위해 국가표준 설정문제 및 인프라에 대한 우선지원 원칙 등이 정립되어야 할 것이며, 전기충전기 공인 시험인증 기준 및 안전기준 등이 정립돼야 하는 등 아직도 스마트그리드 산업의 활성화를 위해 정비되어야 할 제도가 많은 것으로 보인다.

41) 전세계적으로 진행되고 있는 충전인프라 사업을 둘러싼 소유관계 및 법적지위는 충전소 소유주, 전력재판매 주체 등에 따라 통합형 인프라, 분리형 인프라, 독립형 충전서비스, 수직적 통합형 등 4가지로 분류된다. 통합형 인프라 유형에서 충전기의 소유주는 배전 시스템 운영자이며, 수직적 통합형은 수직통합 전력회사가 충전소 또한 소유하는 형태이다. 이에 대한 자세한 내용은 김남일(2013), 에너지기술 수출산업화 전략연구: 그린카 시장전망과 스마트그리드 연계 전략 연구(pp.83~91)를 참조할 수 있다.

66

은 ‘수직적 통합형’으로 분류할 수 있다. 이 유형의 장점은 충전인프

라 설치의 리스크를 전력회사가 전적으로 부담하여 충전업자 혹은 전

기자동차 업계의 부담이 없다는 것이다.

앞서 본 사례대로 전기요금이 지나치게 낮아 독자적인 충전소의 생

존이 어려운 우리 현실에서 선택할 수 있는 유일한 방안인 듯하다. 그

러나 이 방식은 스마트수송망 사업을 통한 신전력사업 창출이라는 목

표와는 거리가 먼 것이다.42)

또 다른 측면의 이슈로서 전기자동차 보급과 충전인프라 확충이라

는 과제에서 치킨-에그의 문제(Chicken-egg issues)를 지적할 수 있

다.43) 즉, 충전소 등 인프라 시설이 확충되지 않은 초기시장에서 소비

자는 전기자동차 구입을 미루게 되고 자동차 제조사는 규모의 경제를

이루지 못해 높은 생산단가를 유지하게 되며, 전력 유틸리티 업계 역

시 수요가 적은 초기시장에서 비싼 고정비용을 부담하면서 인프라를

구축할 동기가 없다는 측면이다. 특히 우리나라의 경우 국내 자동차산

업은 현대가, 전력산업(충전인프라 포함)은 한전이 독점하고 있다는

점에서 문제가 단순해 보이지만, 어떤 면에서는 정부가 개입하여 구조

적 결단을 내리지 않으면 문제가 해결되기 어려운 측면이 있다고 하

겠다.

42) 배터리사업은 나름대로 독자적인 생존력을 갖고 있다. 현재 전세계 전기자동차 배터리시장은 일본의 파나소닉과 한국의 LG화학, 삼성SDI 등이 주도하고 있다. 파나소닉은 미국의 대표적 전기자동차 회사인 테슬라와 폭스바겐, 포드 등에 공급하면서 38%의 점유율로 1위를 차지하고 있다. LG화학은 GM, 르노, 볼보, 다임러 등과 계약을 맺어 점유율 11%정도이다.

43) 어떤 기술 혹은 새로운 상품의 보급과 그에 관련된 인프라 건설 문제는 보통 치킨-에그의 문제(Chicken-egg issues)를 야기시킨다. 이 문제를 성공적으로 해결한 각국의 역사적 경험을 보면, 정부에서 보조금 등을 포함하여 인프라 부문에 대한 우선적인 지원이 선행하면 신상품 혹은 신기술사양이 보급되는 선순환 과정을 밟는다.

제4장 전력산업 규제개혁에 대한 시사점 67

나. 전력데이터 정보의 활용성 제고

본 절에서는 우리가 이제껏 주목하지 않았던, 전력소비 정보의 분석

과 활용이 얼마나 중요한 지를 살펴보고, 전력 판매부문의 경쟁도입을

위해서는 전력사용에 대한 데이터정보의 개방이 무엇보다 중요한 요

소가 된다는 점을 강조하고자 한다.44) 물론 개인 혹은 개별기업의 전

력사용 데이터는 정보보호의 법적인 테두리 내에서 엄격하게 관리되

고 활용되어야 함은 두말할 나위 없이 전제가 된다.

기술적 측면에서 볼 때, 새로운 전력 판매사업이 등장하기 위해서는

전력ICT기술은 필수불가결하다. 즉, 원격검침 정보관리에서 전기요금

청구서까지의 일관작업, 전사이클에 걸친 부하관리(모니터링/제어)사

업 역량 확보, 정전관리, 실시간 데이터접속(지능형전력서비스) 등의

전력ICT기술 인프라를 갖추어야만 현시대의 전력 판매사업이 가능하

다는 점이다.

전력판매업자의 입장에서 AMI(Advanced Metering Infrastructure)45)

원격검침정보는 효율적 전기사용에 관한 유용한 big data 기능을 수행

하게 될 것이다. 이와 아울러 수도와 가스 등의 사용량 정보와 통합하

여 종합적으로 분석하면 보다 의미 있는 새로운 정보를 도출할 수 있

을 것으로 판단된다. 즉, 판매사업자의 입장에서 고객의 전력사용 패

턴 및 효율적 부하관리를 통한 전기요금 절약은 판매사업 수익모델

(business model)의 핵심요소가 될 것이다.

44) 본 절에서는 전력 판매부문의 전력데이터 정보만을 언급하고 있지만, 발전소 정보의 활용도 아주 유용한 분야가 될 것이다. 다수의 민간발전사업자가 산재해 있고, 다수의 신재생발전사업자, 그 외 분산형전원의 확대에 따라서 전력 생산부문(발전측)에서 전력빅데이터 생성과 활용도 매우 중요한 분석대상이 될 수 있다.

45) AMI란 양방향 통신망을 이용하여 전기 등의 에너지 사용에 대한 검침, 사용정보 수집 안내, 다양한 요금제 적용, 기타 부가서비스가 가능한 전력량계 시스템을 말한다.

68

정부와 한전이 추진하고 있는 2020년까지 전국의 모든 전력계량기

를 AMI로 교체하는 경우의 효과를 예상해 보는 것이 의미가 있을 것

이다.

구분 내용

수용가

Ÿ Web이나 HAN(Home Area Network) 등을 통한 전력사용 정보 요금 정보 모니터링, 제3자에 의한 에너지절약 진단 서비스 제공 등을 통해 에너지절감 도모

Ÿ 요금 메뉴 세분화와 적정 요금 메뉴 이용을 통해 에너지절감, 감축, 가계요금 절감 효과 기대

전력 회사

Ÿ 원격검침 등 업무 효율화와 작업의 안전성 향상Ÿ 재생에너지를 포함한 수급 패턴을 상세하게 파악하고, 이들 데이터

를 토대로 한 새로운 요금설정을 통해 효율적인 에너지이용에 기여Ÿ 각종 기기의 사용현황 파악이 가능하여 설비교체 시 전력사용 실태

에 대응한 효율적인 설비 구축 가능

사회적

Ÿ 수용가 측의 에너지절감/ 감축과 전력회사 측의 수요반응(Demand Response) 대응 가능

Ÿ 스마트미터가 제공하는 정보를 활용한 새로운 서비스, 새로운 산업 창출 가능

자료: 이재환 조성선(2011), 스마트그리드의 기반: 스마트미터 추진 동향 및 시사점, 정보통신산업진흥원, p.4

<표 4-2> 스마트미터 도입효과

다른 한편, 국가전체의 효율성 차원에서 보더라도, 전력판매 big

data를 지역별로 분할된 판매사업자들을 통합하여 분석해 본다면 지

역별 특성이 나타나는 새로운 정보가 창출될 것이며, 이러한 수요의

지역적 패턴은 발전입지 등의 문제에도 효율적 솔루션을 제공할 수

있을 것으로 보인다.46)

46) 이와 아울러 전력데이터 정보의 개방시 간과해서는 안되는 점은 사이버 보안

제4장 전력산업 규제개혁에 대한 시사점 69

다. 수요자원시장(DR)의 활성화

현행 국내 경제성 DR 거래시장은 도매전력시장 거래에 DR소비자

가 참여하여 도매시장가격을 낮춤으로써 전력시장의 효율성을 증진

하는 것이 주요 목적이다.47) 그러나 우리나라의 기존의 전력시장 규

제 프레임을 전제로 할 때, 수요자원 사업의 활성화는 제한적일 수

밖에 없다. 왜냐하면 2014년 11월에 우리나라에 도입된 경제성DR

거래시장은 미 동부지역(PJM)에서 잘 개발되어 운영되고 있는 전력시

장 DR모형을 벤치마크 한 것이다. 그런데 PJM지역의 소매시장은 자

유화되어 있으며, 전기요금체계도 도매시장가격이 소매요금에 연동되

는(pass-through) 구조를 갖고 있다.

그러나 우리나라 도매전력시장은 2001년 개설 초기, 이후 양방향

시장 도입을 염두에 두고 한시적으로 운영하기 위해 설계된 매우 제

한적인 발전경쟁시장에 불과하다. 발전사업자들은 가격입찰을 하지

못하고 있으며 하루 전 시장가격을 실시간 시장에도 적용받고 있다.

그리고 현행 국내 전기요금체계에서도 도매시장과 소매시장의 요금

이 연계되어 있지 않다. 현재 우리나라 전력 도매전력시장 가격인

SMP와 소매요금 특히 경제성 DR 거래시장의 주요 참여소비자에게

적용하는 계시별TOU 요금제가 유기적으로 연결되어 있지 않음으로

인해 경제성 DR 거래시장의 긍정적 효과가 최종소비자에게 까지 파

급되지 못하는 결과를 나타낼 수 있다. 이하에서는 최초의 거래가 이

문제일 것이다. 그러나 사이버 보안 문제를 우려하여 데이터 공유단계로 나아가지 못하는 우를 범해서는 안될 것이며, 금융기관간에 상호 고객정보를 공유하는 금융공동망의 사례를 잘 벤치마크하면 전력공동망의 개념을 정립하고 실제 구축단계까지 발전시키는 것은 그리 어려운 작업이 아닐 것이다.

47) 이하의 논의는 정연제 김남일(2015), 『수요자원의 전력시장 참여 효과 분석』(초안)에서 상당부분 참고하였다.

70

루어진 2015년 1월 19일 상황을 가지고 이러한 문제점을 분석해 본다.

다음 그림은 국내 경제성DR 거래시장이 개설된 2014년 11월 이후

최초로 경제성DR 거래가 이루어진 2015년 1월 19일의 상황을 보여주

고 있다.48)

[그림 4-1] 경제성DR 운영사례(2015년 1월 19일)

출처: 전력거래소 및 한국전력공사(kepco.co.kr)

2015년 1월의 NBTP는 148.99[원/kWh]로 SMP가 148.99[원/kWh]

보다 높아야만 경제성DR 거래시장에서 DR 자원이 거래되는 상황이

다. 2015년 1월 19일 오전 10시 SMP는 150.3[원/kWh]로 결정되었으

며, 이에 따라 경제성DR 거래시장에서 거래가 가능하였으며 149[원

/kWh]으로 입찰한 경제성DR 소비자가 낙찰되었다.

도매전력시장의 정산을 간략하게 생각해 보면, 당시 1시간 거래가

발생하였으며, 총 40[MW] 규모의 경제성DR 소비자가 시장에 참여하

48) 정연제 김남일(2015), 전게서 초안 참조.

제4장 전력산업 규제개혁에 대한 시사점 71

여 총 약 600[만원]의 정산을 받았다. 반면 판매사업자인 한전의 도매

시장 전력구입비 역시 약 600[만원] 하락하는 효과가 발생하였다.

이를 소매부문으로 확장하여 계산하면 다음과 같다. 당시 경제성DR

거래시장에 참여한 소비자가 적용받는 소매가격은 168.5[원/kWh]으로

판매사업자인 한전은 당시 해당 소비자에게 1[kWh] 당 168.5[원]으로

전력을 판매할 수 있었으나, 경제성DR 거래시장으로 인해 40[MW]

정도의 판매 감소가 발생하였다.49) 즉, 경제성DR 거래시장이 없었다

면 40[MW] 전력량을 도매시장으로부터 더 구입하여 소비자에게 판

매할 수 있었으며, 결국 경제성DR로 인해 발생한 판매수입 손실은 약

728,000[원]에 해당한다(=(168.5-150.3)[원/kWh]*40[MWh]).

만일 이 경우, 동일한 규모의 경제성DR 거래시장이 오전 10시가 아

니라 TOU 요금이 가장 낮은 경부하 시간대(예를 들어, 오후 11시, 소

매가격 68.6[원/kWh])에 운영되었다면, 다음과 같이 한전의 판매수입

손실은 약 -2,956,000[원]이 발생하여, 오히려 판매수입 이득이 발생하

였을 것이다.

-2,956,000[원] = (오후 11시 소매가격-오후 11시 SMP)*경제성DR거래량

= (67.0-140.9)[원/kWh]*40[MW]

즉, 이 결과를 요약하면, 도매시장가격을 인하하여 소비자 편익을

증대하기 위한 경제성DR 거래시장의 도입으로 도매가격인 SMP는 하

락하여 판매사업자의 도매시장 전력구입비는 감소하였으나, 동 시간

대 소매가격(TOU)이 도매가격과 제대로 연동되어 있지 않아 판매사

49) 산업용 고압 B-I 고객을 대상으로 가정하였음

72

업자의 소매부문 순손실이 발생할 수 있음을 의미한다. 다만, 2015년

1월 15일 국내 전력시장 운영의 실제 결과는 정산조정계수 적용과 도

매시장 구입비 감소규모가 경제성DR 소비자에게 정산된 금액보다 다

소 커서 이와 같은 손실이 발생하지는 않았다.

그러나 이론적으로 이러한 현상은 얼마든지 발생할 수 있으며, 실제

경제성DR 거래시장 도입으로 SMP가 역전되는 현상까지도 발생하는

가격구조를 현행 CBP시장이 가지고 있기 때문에 이러한 부분은 충분

히 문제의 소지가 될 여지가 다분하다.

이상에서 살펴 본대로, 우리의 현행 전력시장 구조 하에서는 PJM에

서 운영되고 있는 것과 달리, 경제성 DR 거래시장으로 판매사업자인

한전에게 순손실이 발생될 수 있고50), 이에 따라 한전이 경제성 DR

거래시장에 적극적으로 참여할 인센티브가 부족하다는 문제점이 야기

될 수 있다. 제도개선의 방향성은 분명해 보인다.

즉, 도매가격부분은 가격설계 및 SMP 계산방식에 대한 개선 등을

통해 시간대별 SMP에 보다 경제적이고 효율적인 신호가 담겨야 하

고, 소매가격부문이 도매가격구조와 유연하게 연동되는 TOU 가격제

에 대한 재설계 작업이 필요하다. 또한 우리의 현행 제도는 한전이 단

일판매자로 시장을 독점하고 있으나, 새로운 판매사업자의 등장을 허

용하게 되면, 앞에서 논의한 전력데이터 정보의 개방과 함께 수요자원

시장(DR)은 큰 전환점을 맞게 될 수 있을 것이다. 다양한 형태의 수

용가를 고객으로 갖고 있는 신규 판매사업자들이 중간 aggregator로서

기능하는 이상적인 형태의 수요자원시장 구조가 만들어지게 된다는

점이다.

50) 물론 현재 구조 하에서는 한전의 순손실분은 총괄요금제 하에서 원가상승 요인으로 반영될 것이다.

제4장 전력산업 규제개혁에 대한 시사점 73

본 보고서의 서론에서 언급하였듯이, 현재 정부는 ‘공급중심’의 정

책에서 ‘수요관리’ 중심으로의 정책전환을 여러 형태로 천명하고 있

다. 이러한 정책전환의 성공과 에너지신사업의 활성화를 위해서는 민

간의 자유로운 사업진입이 가능한 비즈니스 환경을 만들어 주는 것이

무엇보다 중요하다. 이중에서 특히 전력시장에서 판매사업의 개방은

필수불가결한 요소임을 강조하고 싶다.

2. 진입규제의 완화: 전력판매시장 개방

ICT발전을 전력산업에 수용하여, 신에너지산업을 육성하기 위해서

는 부분적인 제도개선이나 공급자(한전) 중심의 시각, 그리고 기술중

심적 시각만으로 성공을 거두기 어렵다는 판단이다. 정부가 추진하고

있는 에너지신산업 육성을 위한 6개 중점분야도 모두 새로운 시각과

틀에서 접근해야만 결실을 거둘 수 있다고 생각한다.

전력판매 시장에 경쟁을 도입하는 방식에 대해서는 오랫동안 논쟁

을 해 왔다.51) 여기서는 판매사업자와 연계되어 있는 배전시스템 ICT

의 운용이 독립적으로 이루어진다는 전제 하에 논의를 진행하고자 한

다.52) 배전계통은 향후 다수의 분산자원이 수용되어야 하고 이에 따

라 양방향 조류에 따라 빠른 조류(부하)배분 및 안정도 제어가 필요하

므로 지능형 배전계통운영시스템(SCADA 등)의 발전이 요청된다.

또한 향후 다수의 판매사업자가 영업하게 되는 경우, 배전계통에 문

51) 2010년 발간된 KDI보고서나 에경연에서 추진하고 있는 보고서(2014)에서 여러 형태의 판매개방을 논의하고 있다.

52) 다만, 별도의 독립기관이 하는 것이 바람직한지 아니면 판매사업을 겸업하는 한전이 지금처럼 배전시스템 ICT를 운용해도 좋을지에 대해서는 추가적인 논의가 필요해 보인다.

74

제가 발생할 때 귀책사유를 정확하게 식별할 수 있어야만 분쟁의 소지

를 줄일 수 있을 것이다. 본 보고서에서는 최근의 기술진보가 이러한

부분들을 충분히 극복할 수 있을 것으로 전제하고 논의를 전개한다.

앞서 언급한 스마트그리드 확산사업, 전력저장장치(ESS) 사업 및

수요반응(DR) 사업으로 대변되는 전력부문 에너지신사업은 대부분

전력시장과 연계되어 있으며 특히 소매부분의 판매와 관련이 높다. 그

러나 현재 국내소매시장은 단일 구매자의 한국전력이 독점하고 있는

형태이며 이에 따라 소매부문에서 새로운 판매자의 확대와 판매사업

자간의 자유로운 경쟁이 발생하기 어려운 구조이다. 판매사업자간의

경쟁은 민간이 참여하는 자생적 산업생태계가 조성될 수 없으며 제대

로 된 시장구조를 갖추지 않은 상태에서는 ICT를 수용한 에너지신사

업이 활성화되기 어렵기 때문이다. 자생적 산업생태계가 조성되지 않

은 상태에서의 에너지신사업 추진은 지난 정부의 스마트그리드 시범

사업에서 나타나듯이 정부 주도로 진행될 수 밖에 없으며 사업확산에

는 한계가 존재하게된다. 소매부분을 개방하고 판매부분의 경쟁을 도

입함으로써 민간참여 활성화 및 자생적 산업생태계 조성은 전력산업

에 ICT를 수용하는데 있어서 가장 먼저 풀어야할 규제일 것이다.

[그림 4-2] 판매부문의 시장개방 형태

제4장 전력산업 규제개혁에 대한 시사점 75

[그림 4-2]는 신규판매 허용의 방식을 예시적으로 표현하고 있다.

판매개방은 단계적으로 이루어질 수 밖에 없을 것이며, 상당기간 한전

은 최후의 보루(last resort)로 남아있게 될 것이다. 2004년 2월 전기사

업법개정으로 신규 판매사업자의 허용은 가능하게 되었지만53) 현재의

여러 조건 하에서 거의 의미가 없는 조항으로 남아 있다. 새로운 판매

사업자들이 영업할 수 있는 대상(소비자)이 존재할 수 없는 상황이기

때문이다.

따라서 본 보고서에서 말하는 판매사업 개방은 수용가들이 시장에

서 판매사업자를 선택할 수 있도록 하는 법적 강제 조치를 포함해야

한다. 여타 선진국에서 했던 방식대로 아래 [그림 4-3]에서 예시한대

로 대규모 수용가부터 단계적으로 선택권을 부여하되, 우리의 현실을

감안하여 강제성을 띠는 방식을 택할 수 밖에 없을 것이다.

154kV, 300kW이상 소비자(10.2만호)전체 수용가

(2018~ )154kV, 1만kW이상 소비자

(1,300호) (2015~2016) (2017)

1단계(35%) 2단계(64%) 3단계(100%)

[그림 4-3] 판매시장 개방일정의 로드맵 예시

이와 아울러, 신규 판매사업자의 진입을 위한 자격 및 허가 요건에 대

한 규정과 공급사 전환절차의 표준화 규정 등의 마련이 필요하다. 신규

판매사업자에 대한 재무능력 등 자격요건에 대한 분명한 허가기준이 필

요한데, 특히 ICT기술요건에 대한 정비가 필요할 것으로 생각된다.

53) 전기사업법 시행령 부칙 제3조 참조

76

[그림 4-4]는 소매시장에 다수의 판매사업자가 진입함에 따라 가격

인하, 서비스 차별화 등을 통하여 자사의 확보전력을 고객에게 공급하

려는 노력이 어떻게 가속화될 것인지를 표현한 것이다. 이러한 효율제

고 효과가 소비자에게 전달되고, 이는 다시 전력회사의 경쟁압력으로

전달되는 구조로 전환하도록 하는 메커니즘을 구축하는 것이 목표가

될 것이다.

앞서 제2장 제4절의 부하패턴 분석에서 본대로, 소비자별 전력사용

의 패턴에 따른 다양한 선택요금제가 가능해져야 한다. 전기와 가스

등 융합서비스 제공에 따른 요금할인 등 차별화된 서비스를 강화하기

위한 기반조성이 이루어질 필요가 있다.54)

[그림 4-4] 판매시장 개방에 따른 효율제고 방식

54) 전기와 가스, 수도 등의 통합검침은 기왕에 보급되고 있는 AMI기기를 통해서 가능한 것으로 알려지고 있다.

제4장 전력산업 규제개혁에 대한 시사점 77

3. 에너지산업에 대한 종합적 접근 요망

가. 한국 에너지산업 구도의 비효율성 해소

앞서 제1절에서는 전력산업에 포커스를 맞추어 전력판매시장의 개

방이 중요하다는 점을 강조하였다. 그러나 우리의 에너지시장은 석유

시장을 제외한 네트워크산업에서 과도한 가격규제 및 독점적 산업구

조에 따른 진입제한이라는 공통적인 문제점을 안고 있으므로 전체적

인 관점에서 동시적인 해결이 요청된다고 하겠다. 가장 심각한 문제는

전기 및 가스 가격이 시장의 수급에 의해 결정되지 못한다는 점이며, 이

는 독점구조로 운영되는 국내 에너지산업의 특성에 기인하고 있다. 이상

에서 언급한 가격규제와 수급계획으로 인한 왜곡현상을 특히, 전기, 가

스, 열 등의 에너지시장에 대해 보다 구체적으로 묘사하면, 다음 [그림

4-5]와 같이 표현할 수 있다.

[그림 4-5] 규제로 인한 에너지시장의 상호왜곡

78

<표 4-3> 에너지시장 비효율성 요인 분석

위 <표 4-3>은 앞서 언급한 에너지시장의 비효율성 요인을 몇 가지

측면에서 구체적으로 분해하여 전력, 가스, 열 시장 상호간의 연관성

하에 분석해 본 표이다. 이와 같이 서로 얽혀 있는 규제의 문제를 전

체적이고 종합적인 관점에서 풀어나가야 하겠지만, 한국에서 그 해결

의 열쇠는 전력산업의 개혁에서 찾아나가야 한다고 하겠다.

나. 전기, 가스, 열 부문의 종합적 개혁

이처럼 상호연관된 에너지시장(전기, 가스, 열)의 종합적 해결의 방

향성은 최근 일본이 청사진을 제시하고 있어 참고할 만하다고 하겠다.

일본 경제산업성이 2015년 3월 3일 발표한 ‘전기사업법 등의 일부를

개정하는 등의 법률안’을 보면, 상기 제3단계 전력시스템 개혁 조치인

제4장 전력산업 규제개혁에 대한 시사점 79

송배전 부문 법적 분리 및 소매요금규제 철폐와 관한 내용뿐만 아니

라 가스사업법과 열공급사업법의 개정안도 함께 제시하고 있다.

경제산업성은 전기, 가스, 열 부문의 3가지 부문 사업법 개정안을

함께 발의함에 있어, 저렴하고 안정적인 전력공급 실현하기 위해 3단

계 전력시스템개혁을 마무리하고, 가스와 열 공급 분야 개혁도 일체적

으로 진행함으로써, 지금까지 종적이었던 에너지 시장의 벽을 허물고

종합적인 에너지 시장을 만들기 위함이라고 말한다. 이로써, 새로운

기술 도입과 다른 서비스의 융합 등 활동적인 혁신을 촉진하여 일본

의 성장을 주도할 에너지 산업을 만들면서, 에너지 선택 자유 확대,

에너지요금 인상 억제, 안정공급과 보안 확보 등 소비자이익 향상을

도모할 것이라고 강조하였다(경제산업성, 2015.3).

[그림 4-6] 일체적 제도개혁에 따른 종합에너지 시장의 창출

자료: 경제산업성(2015.3); 일본 전력시장 개혁에 따른 신사업 발전방향(박찬국, 2014) p17, 재인용

참고문헌 81

참고문헌

<국내 문헌>

실시간 전력수요자원 운영시스템 개발(전기연구원,2012)

전력경영경제ISSUE 2014년 제11호(한전경영경제연구소)

KEMPI Monthly Report(한전경영경제연구소, 13.12)

에너지저장장치 보급영향 및 경제성분석(한전경영경제연구소, 2013)

에너지저장 기술개발 및 산업화 전략(지식경제부, 2011)

전력피크대응을 위한 ESS 실증연구사업(한국과학기술기획평가원, 2012)

에너지저장시스템(ESS) 수요관리 효과 분석 및 시장조성 방안 연구(에

너지경제연구원, 2014)

스마트그리드 시대의 에너지 저장기술 동향 분석 (한국방송통신전파진

흥원, 2014)

대용량 전력저장장치 보급촉진 방안 (관계부처 합동, 2012)

전력에너지 비즈니스 총람, 전력 시스템 개혁 시리즈 1, (닛케이 BP 크

린테크연구소, 2014.8)

박찬국, “일본 전력시장 개혁에 따른 신사업 발전 방향” (2014, 에너지

경제연구원)

한국개발연구원(공공투자관리센터), “2015년도 예비타당성조사 보고서,

스마트그리드 확산사업”, 2015.4

김남일 외, “최근 주요국 전력산업 구조개편 동향과 시사점”, 세계 에

너지시장 인사이트 제14-35호(2014.10.3., 에너지경제연구원)

산업통상자원부, “스마트그리드 확산사업 타당성 보고서”, 2014

82

안양대학교 산학협력단, “미래 수급상황을 고려한 지능형 수요자원시장

개선방안 연구,” 용역보고서, 전력거래소, 2013.

전력거래소, “전기사업법 개정에 따른 수요관리사업자 전력시장 참여

추진 현황,” 발표자료, 전력거래소, 2014

정연제･김남일, “수요자원의 전력시장 참여 효과 분석”, 기본연구보고서,

에너지경제연구원, 2015.

<해외 문헌>

FERC, “Demand Response Compensation in Organized Wholesale

Energy Markets”, Order No. 745, FERC (2011)

IEA, “Technology Roadmap Energy Storage”, (2014)

김 남 일

現 에너지경제연구원 선임연구위원

<주요저서 및 논문> 용량시장제도 도입방안 검토, 산업자원부, 2003 원전산업에서의 선발자 이득모형과 실증분석, 에너지경제연구,

2013 Fossil Fuels to Green Energy: Policy Schemes in Transition for the

North Pacific(편저), KEEI Press, 2010

박 명 덕

現 에너지경제연구원 연구위원

<주요저서 및 논문> 천연가스 시장 메가트렌트의 파급효과 및 대응전략 연구: 비전통가스

개발의 국내 에너지수급 영향 연구, 에너지경제연구원, 2014 A Multiplicative Error Model with Heterogeneous Components for

Forecasting Realized Volatility Journal of Forecasting, 2015

수시연구보고서 14-06

전력산업 규제개혁 방안: ICT 수용을 중심으로

2015년 10월 5일 인쇄

2015년 10월 6일 발행

저 자 김 남 일, 박 명 덕

발행인 박 주 헌

발행처 에너지경제연구원 44543, 울산광역시 중구 종가로 405-11 전화: (052)714-2114(代) 팩시밀리: (052)422-2028

등 록 1992년 12월 7일 제7호인 쇄 범신사 (02)503-8737

ⓒ 에너지경제연구원 2014 ISBN 978-89-5504-521-5 93320

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