안녕하세요, 엔라이튼 ENlighten입니다.

현재 우리나라에서 재생에너지 보급이 가장 활성화된 지역은 제주도입니다. 제주 내 재생에너지 발전 비중은 이미 18%(연간 발전량 기준)에 육박했습니다. 이렇게 재생에너지의 발전량이 증가하면서 이전에는 볼 수 없었던 새로운 문제들이 나타나고 있습니다.

오늘은 제주도에서의 재생에너지 출력제어 문제와, 그 해결 방안 중 하나인 플러스 DR을 알아보도록 하겠습니다.

​제주도 재생에너지 출력제어, 문제점은?

발전량 변동성이 높은 재생에너지의 특성으로 인해, 제주도에서의 특정 시간 발전량이 전력 수요량을 초과하는 상황이 발생했습니다. 빛의 속도로 전송되는 전기는 전력 수요량과 발전량을 실시간으로 일치시키는 것이 중요합니다. 만약 발전량이 전력 수요량을 초과한다면 특정 위치의 송/배전단에 과부하가 생기면서 계통이 불안정해지며, 심각한 경우에는 대규모 정전사태까지 이어질 수 있기 때문입니다.

이 같은 위기 상황이 제주도에서는 종종 발생되고 있는데요, 전력계통 운영을 담당하는 KPX(전력거래소)는 재생에너지 출력을 제어함으로써 지금까지 이 문제를 해결해왔습니다.

최근 제주도에서 재생에너지 보급이 지속적으로 증가함에 따라, 재생에너지의 출력제어 빈도 역시 꾸준히 늘어나고 있는 추세입니다. 2018년 15건에 불과했던 재생에너지 출력제어 횟수는 2020년 77건까지 급증하였습니다. 2021년에는 소폭 감소했지만, 역시 60건 이상의 높은 수치를 기록하였습니다. 특히, 재생에너지 중에서도 풍력 발전기의 제어량 및 제어 횟수가 압도적으로 많았습니다.

재생에너지 출력제어가 마냥 효과적인 해법은 아닙니다. 일시적으로 계통 안정에 기여할 수는 있겠지만, KPX에서 재생에너지의 출력을 강제로 제한한다는 것은 곧, 재생에너지 발전사업자의 의사와 무관하게 해당 시간에 발전기를 가동할 수 없게 된다는 뜻이기 때문입니다. 즉, 발전사업자는 출력 제어가 발생한 시간의 계통한계가격(SMP) 만큼 손해를 입는 것에 더하여, REC까지 발급받지 못하는 불이익도 받게 됩니다. 또한, 출력 정지 후 재가동할 때 많은 시간과 에너지가 소요된다는 점을 감안하면, 출력제어에 대한 그들의 부담은 눈덩이처럼 불어나게 됩니다.

출력제어 해소 방안: 플러스 DR

이러한 상황에서 KPX는 발전사업자의 손해를 최소화하면서 계통을 안정적으로 운영하기 위해 다양한 방법을 강구하였습니다. 그 일환으로 지난 2021년 3월, 7차년도 DR 시장에서 플러스 DR을 신규 프로그램으로 도입했습니다.

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플러스 DR은 궁극적으로 계통 안정화에 기여하면서 재생에너지의 출력제어를 줄이기 위해 도입된 DR 프로그램입니다. 출력 발생이 예상될 경우에 KPX가 플러스 DR을 발령하면서 프로그램이 운영되는데요, 전기 사용자는 자발적으로 전기 사용량을 늘리며, 신재생에너지 사업자는 초과 발전량만큼 전력을 구매하면서 프로그램 이행을 합니다. 생소한 개념이라 이해가 쉽지 않을 수 있는데, 아래 개념도를 바탕으로 설명드리도록 하겠습니다.

플러스 DR 시장 속 경제 주체들은 수요관리사업자와 플러스 DR 자원, 재생에너지 발전사업자, 그리고 KPX입니다.

우선, 수요관리사업자는 플러스 DR 자원들을 모집하여 수요 증대 가능 용량을 산출하고, 그 용량을 기입한 입찰서를 KPX에 제출합니다. 이후, 출력제어 예상량이 KPX에서 정한 기준출력제어량 이상으로 예상될 시, KPX는 수요관리사업자에게 플러스 DR 발령 지시를 내립니다. 지시를 받은 수요관리사업자는 플러스 DR 자원에게 수요 증대 요청을 하여 전력 사용량을 높임으로써 이행합니다.

이때, 재생에너지 발전사업자는 출력이 제어되는 대신 계속 발전을 할 수 있게 되는데요, 그에 따라 발전사업자는 해당 시간 발전량 만큼의 SMP와 REC로 추가 수익을 올립니다. 그 후 발전사업자는 추가 수익 중에서 SMP 만큼의 돈을 KPX에 지불하고, KPX는 발전사업자로부터 지급받은 SMP를 수요관리사업자에 정산합니다. 수요관리사업자가 미리 약정된 계약에 따라 플러스 DR 자원과 수익을 분배함으로써 플러스 DR 이행에 따른 정산이 마무리됩니다.

이렇게 플러스 DR 시장이 운영됨에 따라, 각각의 주체들은 그에 맞는 이익을 볼 수 있습니다. 우선 발전사업자는 발전을 계속하면서 REC 만큼의 수익을, 수요관리사업자 및 플러스 DR 자원들은 SMP 만큼의 정산금을 얻을 수 있습니다. 마지막으로 KPX는 계통 안정이라는 과업을 해결하면서 계통운영자로서의 소임을 다할 수 있게 됩니다. 이론적으로 플러스 DR은 “Win-Win” 인 사업입니다.

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지금까지 제주도 내 재생에너지 출력제한 문제와 플러스 DR에 대해 알아보았습니다. 플러스 DR사업을 통해 출력제한에 따른 발전사업자의 수익성 악화와 계통 불안정 등을 해소할 수 있길 기대하며, 다음 편에서는 플러스 DR 사업의 현황과 활성화를 위한 개선방안에 대해 살펴보겠습니다.

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