전력시장

전기를 사고 판다는 개념이 우리에게는 생소하지만 전세계적으로 대부분의
선진국과 그 외에도 많은 나라들이 전력시장을 운영하고 있습니다. 한국도 이미 2001년부터 전력시장(CBP: cost based pool)을 운영하고 있으며 1개의 판매회사(한전)와 다수의 발전회사가 전력을 거래하고 있습니다.

한국의 전력시장은 도매시장(발전과 판매가 경쟁)이며 소비자는 독점판매회사인 한전에게서 전력을 구매해야 합니다.
그러나 많은 선진국의 전력시장은 소매경쟁이 이루어져 다수의 판매회사가
경쟁하고 있으며 소비자가 자신에게 전력을 공급할 판매회사를 선택할 수 있습니다.

장인의공간 관련업무

전력시장의 경우 시장제도에 대한 지속적인 보완과 수정이 필요합니다.
발전회사에 지불되는 비용은 연간 40조원에 달하며 약간의 시장제도의 변화가
비용을 지불하는 한전이나 비용을 받는 발전회사에게 큰 영향을 줄 수 있습니다.

장인의 공간은 시장구성원 (거래소, 한전, 발전회사) 들의 요청으로 시장 제도
개선의 방향, 제도 개선이 구성원에 미치는 영향 (발전회사나 한전의 수익 변화) 등을 분석하는 다수의 콘설팅을 수행하였습니다.

수요반응(Demand Response)

수요반응(Demand Response)은 국내에서는 수요관리로 불리기도 합니다. 수요관리(DSM: demand side management)라는 개념은 1970년대 oil shock 이후 각국에서 전력수요 감축을 위한 방법을 찾는 데서 시작하였습니다.

최대 수요를 줄이는 경우 인센티브를 주는 다양한 요금제를 도입하였으며 심야 전기의 가격을 낮추어 활용도를 높이고 (우리나라의 경우 많은 제철공장들이 전기요금을 낮추기 위해 심야에 작업을 수행) 고효율 기기의 도입 시 인센티브를 제공하는 등 다양한 정책을 수행해 왔습니다.

정부 주도형의 수요관리는 1990년대 이후 전력시장이 생성되면서 시장 중심으로 변하게 되며 소비자의 반응을 유도한다는 개념에서 수요반응으로 불리게 됩니다. 국내에서는 1990년대 이후 한전에서 밤 시간의 전기요금을 낮게 하는 심야요금 등 다양한 방법을 적용해 왔습니다.

몇 해 전부터 전력거래소는 전력수급이 부족한 시점에 수요자원시장을 개설하여 수요를 절감하는 사업자에게 kW당 1000원 이상의 높은 보상(전기요금은 kW당 100원 수준)을 해오고 있습니다. 수요자원시장은 연간 최대 60시간 이내에서 비상 시에 거래소의 지시에 따라 전력을 감축하는 사업자에게 연간 감축용량에 대해 kW당 6만원 정도의 비용을 지불하고 실제 감축 시 감축량에 대해 kWh 당 300원 정도의 추가비용을 지불하고 있습니다.

장인의공간 관련업무

• 장인의 공간은 올해부터 시작되는 지능형 수요자원시장의 설계에 참여하였습니다.
• 향후 지능형 수요자원시장이 외국의 전력시장처럼 운영되는 경우를 가정하여 발전자원과 수요자원이 경쟁하여
  최소의 비용으로 전력을 공급할 수 있도록 최적화를 수행하는 프로그램을 개발하였습니다.
• 최적화 프로그램을 사용자가 쉽게 사용할 수 있는 user interface를 제작하였습니다.

HEMS, BEMS

IT 를 이용하여 전력시장 및 가격과 연계하여 효율적으로 전력을 사용하는 방법이 연구되고 있습니다. 전기요금이 싼 시간에 가능하면 전력을 많이 사용하도록 하며 특히 DR 시장과 연계하여 전력 사용량을 줄여 수익을 올리는 방법들이 검토되고 있습니다.

HEMS(Home Energy Management System)와 BEMS(Building Energy Management System)는 각각 가정과 빌딩 내
에너지 관리 설비의 다양한 정보를 실시간 수집ㆍ분석해 에너지 사용 효율을 개선하는 시스템을 말합니다.

장인의공간 관련업무

• 장인의 공간은 빌딩의 전기요금과 온도를 고려한 냉방기기 최적화, 전력수요예측 프로그램을 개발하였습니다.
• 그리고 위 프로그램을 기반으로 전력시장과 거래하기 위한 시스템(수요 삭감량 산정, 사용자 UI)을 개발하였습니다.

Microgrid

마이크로그리드는 소규모 지역(전력 공급이 원활하지 않은 벽지 등)의 자급자족할 수 있는 독립적인 전력시스템을 의미합니다.
그러나 최근에는 대규모 전력계통을 마이크로그리드화 하는 연구가 진행 중입니다.

전력계통은 전국의 발전소, 송/배전 시스템 그리고 전기 소비자들이 연계되어 있어서 특정 지역의 사고가 전체 시스템의 붕괴를
불러오기도 합니다. 2003년 미국 북동부 지역의 대정전도 송전선 사고 하나에서 비롯되어 전체 시스템이 붕괴된 대표적인 사례입니다.
만일 대규모 계통이 작은 마이크로그리드로 구성되어 연계되어 있다면 사고 시 마이크로그리드와 외부의 연계선을 차단하여
마이크로그리드는 안정적으로 운영될 수 있습니다.

국내에서는 빌딩을 중심으로 마이크로그리드의 연구가 진행 중에 있습니다.

장인의공간 관련업무

• 장인의 공간은 마이크로그리드 내의 소형발전기, 태양광, 배터리 등을 고려하여 전력을 최소의 비용으로 공급하기 위한
  최적화 프로그램을 개발하였습니다.

Smart Grid

Smart Grid 는 기존 전력시스템을 보다 효율적으로 운영하기 위해 IT 기술을 접목한 미래형 전력시스템을 의미합니다.
전기자동차, 배터리, DR, Microgrid, BEMS, HEMS 등 최근 전력 산업의 주요 이슈를 모두 반영하며 전력시장을 기반으로 거래가
가능하도록 다양한 기능을 제공하는 platform을 의미합니다. 현재 제주도 구좌읍에 스마트그리드 실증단지가 구축되어 있으며
전기자동차, 풍력, 태양광, DR 등의 각종 자원이 실증단지 시장을 통해 거래되고 있습니다.

정부의 스마트그리드 구축 완료 시나리오

1. 1단계(2010년~2012년) : 실증단지 구축/운용을 통한 신기술검증 완료
2. 2단계(2013년~2020년) : 광역단위 확장 및 소비자측 지능화 완료
3. 3단계(2021년~2030년) : 전체 전력망 지능화를 통한 국가 단위 완성

장인의공간 관련업무

• 장인의 공간은 제주 실증단지 시장의 설계에 참여하였습니다.
• 실증단지의 일일전 시장에서 최소의 비용으로 전력을 공급할 수 있도록 발전자원과 수요자원을 최적화하는 엔진을 개발
  현재 실증단지에서 이용 중 입니다.
• 또한 제주 실증단지 참여자의 시스템 개발에 참여하여 입찰, 계량, 정산 시스템을 개발하였습니다..