VPP (Virtual Power Plant), 가상발전소 - 2

"Demand response in its most traditional form turns energy users into virtual power plants by adjusting their energy consumption during specific times to relieve stress on the grid. Instead of turning on/up another traditional supply source like a peaking power plant, a utility or grid operator can use demand response to "turn off/down" electricity demand, thus negating the need for additional supply. Through this mechanism, businesses and consumers contribute to the stability of the grid and are compensated for doing so, effectively being paid for NOT using electricity. Other applications of demand response include adjusting demand based on price signals, or increasing demand during time of excess supply, usually the result of a wind or hydro surplus."

— Ann Cole, Senior Manager of Commercial Operations, Enel X

 

 

가상발전소는 자원 구성에 따라 수요/공급기반 VPP, 사용 목적 등에 다라 상업적/기술적 VPP로 유형화할 수 있고, 각각의 혼형형도 가능하다. 수요기반 VPP는 수요반응자원을 모아 발전소 역할을 수행하며, 우리나라에서는 2014년 11월부터 수요기반 VPP를 위한 "수요자원 거래시장"이 개설되어 전력거래소(KPX)에서 운영하고 있다. 

 

1. 수요자원 거래시장 제도 정의

• 전기사용자가 전력시장 가격이 높을 때 또는 전력계통 위기시 아낀 전기를 전력시장에 판매하고 금전적으로 보상받는 제도
  • 전기사용자는 감축량 산정의 정확성 향상 및 수요자원의 실효성 검증을 위해 전기 소비패턴이 일정하고 실시간으로 소비전력량 검침이 가능해야 함
• 소비자가 전력시장의 주체로 인정되고, 합리적인 에너지 소비 유도를 통해 발전소 건설 회피, 온실가스 감축 및 신사업 창출에 기여
• 전력거래소, 수요관리사업자, 참여고객(전기사용자)으로 구성되며, 수요감축 지시·감축량 평가·정산은 모두 수요반응자원 단위로 이루어짐
  • 수요반응자원 : 수요관리사업자가 10개 이상의 참여고객으로 구성한 수요자원그룹
  • 전력거래소 : 수요자원의 관리, 수요감축 지시, 모니터링, 정산
  • 수요관리사업자 : 참여고객 발굴 및 등록, 수요감축 지시, 감축량 모니터링, 입찰, 정산, 감축량 산정 및 정산 증빙자료 제출
  • 참여고객 : 수요관리사업자와 계약체결, 수요감축 지시에 따라 수요감축
• 2021년 6월 기준, 30개의 수요관리 사업자가 5,190개의 고객을 통해 총 의무감축용량 4,695.3MW를 확보하고 있음

 

2. 수요자원 거래시장 제도 운영

• 정전 예방 및 최대전력 삭감을 위한 피크감축 수요반응(신뢰성 DR)과, 전력공급비용 절감을 위한 요금절감 수요반응(경제성 DR)으로 구분해 운영해오다가 최근 자발적 DR이란 이름 하에 경제성 DR, 피크수요 DR, 미세먼지 DR로 세분화됨
  • 의무감축 DR (신뢰성 DR) : 감축 1시간 전 수요감축요청 발령 → 수급상황 급변시 긴급하게 가동되는 비싼 발전기 대체 → 기본급(용량요금)+실적금(최고 변동비) 수령
  • 자발적 DR : 하루 전 전력시장에 입찰 → 일반 발전기 입찰가보다 수요 감축가격이 저렴할 경우 수요 감축 → 실적금 수령(전력시장가격)

    

• 수요자원은 매년 11월에 전체 자원을 등록하는 초기등록을 진행하며, 5월에 자원을 추가할 수 있는 추가등록 기간이 있다. 이외 춘계, 추계등록기간을 통해 참여고객의 자원 간 이동 및 추가를 할 수 있으며, 이때 추가로 자원을 등록하는 것을 불가능함
• 11월과 5월 자원을 등록할 때 등록 자원을 대상으로 등록시험을 시행하며, 97% 이상의 부하 감축을 이행해야 등록하고자 하는 자원의 용량을 100% 등록할 수 있음

자료 : 전력거래소(2019), "수요자원시장 참여고객 설명회" 외

 

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3. 수요자원 거래시장 제도 현황

• 총 의무 감축 용량 : 4,695.3MW (2021.06.01 기준), 21년 6월 중 감축시험 및 재시험 시행으로 총 5.7GWh의 의무감축을 이행했으며, 자발적 DR을 통해 입찰가능일 22일 중 21일이 낙찰되어 52.6GWh를 자발적으로 감축
  • 신뢰성 DR 실적

• • 자발적 DR 실적

• 수요반응 자원별 현황

• 연도별 수요자원거래시장 참여 현황

• 수요반응자원 지역별 참여 현황

 

최근 재생에너지 보급이 확대되고 냉난방 수요가 증가하는 가운데 전력수급의 변동성을 수요측면에서도 관리할 필요성이 높아지고 있다. 전력 수요를 전력피크 시간대에서 피크가 아닌 시간대로 옮길 수 있으면, 전력 수요를 평탄화할 수 있고 연중 단 몇 시간 동안 나타나는 피크수요에 대응하기 위해 신규 발전소를 건설해야 하는 것을 줄일 수 있는 효과가 있다. 디지털기술 발달로 각각의 설비들의 전기사용량을 실시간 측정하고 제어하는 것이 가능해지면서 미국 등 선진국에서는 전력 수급 안정을 위해 전력수요를 관리하는 방안을 적극 활용하고 있다. 전력수요를 충당하기 위해 발전소를 가동할 것인지 전력수요를 줄일 것인지, 전력수요를 줄일 경우에 대한 보상금은 얼마로 할 것인지가 전력거래소의 수요반응(DR) 시장을 통해 거래되고 정산되고 있는 것이며 이를 통해 친환경적이고 지속 가능한 자원을 통해 전력계통의 안정적이고 효율적인 운영을 할 수 있다.

 

4. 국내 수요관리사업자 현황

• 21년 6월 기준 30개 수요관리사업자, 5,154개 참여기업, 4,695.3MW 등록

그리드위즈	그리드파워	매니지온	미래앤환경	벽산파워	새서울산업
서울에너지공사	솔라커넥트	시너지	씨에스위더스	아이디알서비스	아이티맨
에넬엑스코리아	에너클	에스케이텔레콤	에이아이소프트	오이씨	웰라인시스템
유에너지	이랜드서비스	이피제이	인업스	인코어드 테크놀로지스	케이티
쿠루	파란에너지	파워텍에너지	포스크아이씨티	한국엔텍	한국전력정보

 

 

Reference

• 국내 가상발전소(VPP1)) 제도 및 현황, KDB미래전략연구소 산업기술리서치센터 이선화 선임연구원
• 21년 6월 수요자원거래시장 현황 및 운영정보 - 전력거래소
• 수요반응(DR)으로 스마트한 전력 수요관리 - 산업통상자원부 보도자료