스마트그리드의 기대효과와 활성화 방안 ; 스마트그리드의 특징과 기술 분석

소개글

스마트그리드의 기대효과와 활성화 방안 ; 스마트그리드의 특징과 기술 분석에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 스마트 그리드란?

2. 스마트 그리드의 등장배경과 필요성

3. 스마트 그리드의 특성
1) 신뢰성(Reliability)
2) 자가 치유성(Self-healing)
3) 상호 작용상(Interactive)
4) 침략에 저항성(Resist aggression)
5) 에너지 절약 및 환경 보호

4. 스마트 그리드 구조

5. 스마트 그리드 주요 기술
1) 신재생에너지 연계 및 충전 기술
2) AMI(Advance Metering Infrastructure)
3) 수요반응(Demand Response : DR) 기술
4) 스마트 네트워크 기술
5) 보안기술
6) 기타 기술

6. 스마트 그리드의 기대효과
1) 환경․사회적 측면
2) 공급자 측면
3) 소비자 측면

7. 스마트 그리드 활성화를 위한 제도적 개선방안
1) 실시간 전기요금제도의 정립
2) 전력시장 구조의 변화
3) 시장참여자 규율 메카니즘의 조화

참고자료

본문내용

으나, 실제 전력수급 및 계통운영상황과는 괴리가 있다. 최고요금과 최저요금의 격차 역시 계절별 요금은 여름 > 겨울 > 봄가을 순며, 요금격차는 기저대비 1.33~1.56배(평균 1.44배)수준이며, 시간대별 요금은 최대부하 > 중부하 >경부하 순이며, 요금격차는 하절기 기준으로 기저대비 3.42~3.48배 (평균 3.45배)수준이다.
소비자의 가격탄력성은 대수용가의 경우는 업종, 주택용의 경우는 기후변화, 생활패턴 및 보급기기 등에 따라 달라질 수 있으므로 실시간 요금제 시행을 위해서는 국내 수용가 특성을 충분히 사전에 연구하여 적용범위를 결정하고 대상별로 실정에 맞게 차등화 된 요금제를 설계해야 할 것이다(천영길, 2010).
2) 전력시장 구조의 변화
현행 전력도매시장은 2001.4월 전력산업구조개편에 의해 한전으로부터 발전회사가 6개로 분할되면서 개설되었으나, 당초 설계하고자 하였던 발전과 판매간 양방향 전력시장은 한전으로부터 배전 및 판매부문의 분할 중단으로 도입되지 못하고 발전비용기반의 발전부문 경쟁시장(Cost Based Pool Market)에 머물러 있다.
아래 그림에서 보는 바와 같이 발전사업자는 하루 전에 매월 전력거래소의 발전 비용평가위원회에 의해 정해진 변동비(연료비+기동비)를 기준으로 발전용량만 입찰하며 계획발전량은 에너지요금(SMP)을 지급받으며, 입찰용량은 고정비 회수와 공급신뢰도 유지(설비예비력 확보)를 위해 용량요금(CP, capacity payment)을 지급받는다. 즉, 현행 도매시장은 수급상황에 따른 가격입찰방식에 의해 가격이 결정되지 못하고 발전사업자의 비용을 보상하는 구조로 설계되어 있음에 따라 시장참여자의 가격경쟁기능이 미흡하고 자율적 의사결정에 저해가 되고 있다.
또한, 모든 전력거래는 전력시장을 통해 이루어지는 강제적 전력시장(100% 현물시장) 임에도 불구하고 연료비 변동, 수급상황 등 외부환경변화에 따른 비용을 보상함에 따라 발전사업자는 위험관리 필요성이 크지 않다.
그나마, 도매시장가격은 연료비 변동분을 반영하고 있으나, 소매요금은 이 가격과 무관하게 규제요금체계로 묶여 있어 시장가격이 전력사용량 조절에 대한 수단으로 전혀 작동하지 못하고 있다.
현행 전력도매시장 가격결정 및 보상구조
스마트 그리드가 실질적으로 이뤄지기 위해서는 아래 그림에서 제시하는 바와 같이 수용가측 자원을 경쟁에 따른 도소매시장 가격을 기반으로 최대한 개발토록 유도함으로써 공급측 자원과 전력망을 최적적으로 이용할 수 있어야 한다. 이를 통해서 수요자측은 전력시장과의 통신을 통해 요금을 절감하고 수익을 창출하는 효과를 얻을 수 있으며,공급측은 투자수요를 조절해 나갈 수 있다. 국가 전체적으로는 에너지컨설팅, 다양한 에너지 서비스 사업자의 출현 등 신규 자본의 유입, 기술발전 및 민간 경영기법의 확대 등을 통한 일자리 창출 및 부가가치를 높임으로써 사회적 편익이 크게 향상될 것으로 전망된다.
다만 이를 위해서는 먼저 의사결정의 조율점인 도소매시장가격이 전력수급 및 계통운영상황에 따라 발전과 판매 측의 상호간 경쟁에 의해 경제적이고 합리적으로 결정이 될 수 있어야 한다. 다음으로는 시장참여자의 경쟁노출에 따른 위험회피를 위해 선물, 옵션 등 리스크헷징을 허용함으로써 현물시장과 계약시장의 조화가 가능하도록 하여야 한다. 이 과정에서 공적 규제는 모든 참가자대상으로 공용설비인 전력망에 한정하고 망접근과 시장진입은 공정하고 투명하게 보장하는 데 한정하여야 할 것이다.
수용가 자원 활용촉진을 위한 전력시장구조 변화도
3) 시장참여자 규율 메카니즘의 조화
현행 시장은 시장참여자 중에서 민간발전사업자에게는 SMP를 지급하는 반면, 한전의 발전자회사가 소유하고 있는 발전기들에 대해서는 한전과 발전자회사 간의 재무균형 유지와 전원 간 투자수익율 조정을 위해 전력시장가격 보정계수를 적용하여 정산하고 있다.
그러나 앞으로 탄소배출권 거래제가 도입될 경우 발전사업자는 온실가스감축의무 이행과 비용최소화를 위해 석탄발전의 기대수익이 온실가스 감축비용보다 클 때 석탄발전을 하게 되며, 반대일 경우는 석탄에서 가스로 연료전환 또는 발전설비 전환투자를 할 수도 있다. 문제는 발전회사의 석탄발전 기대수익이 보정계수에 따라 축소됨으로써 가스로 전환할 요인이 커진다는 점이다. 이렇게 될 경우 전력시장가격의 상승 및 가스수급 불안 등을 야기할 가능성이 높아진다.
현재의 전력시장은 석탄발전에 대해 시장가격에 보정계수를 적용하는 규제적 전력시장 성격을 갖고 있다. 그러나 배출권거래시장이 도입될 경우 이 보정계수에 의해 수익을 규제받는 발전사업자는 발전설비를 투자 및 운영하는 데 있어서 매우 제약을 받게 된다.
따라서 스마트 그리드를 통해 에너지 절감, 온실가스 감축 및 자원배분 최적화를 위해서는 시장참여자가 전력시장과 배출권시장에서 경제적이고 합리적인 의사결정을 할 수 있도록 정책상호 간에 시장 참여자에 대한 규율메카니즘이 통합적으로 조정되고 연계되도록 해야 할 것이다(전효진, 2010).
참고자료
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김재철 외, 한국의 스마트 그리드 추진 현황, 전기의 세계, 제58권, 제8호, 2009.
문승일, 스마트그리드의 개념, 정보와통신 제27권 제4호, 한국통신학회, 2010.
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전효진, 스마트그리드에서 AMI 서비스 사용의도에 관한 연구, 2010.
정영환장길수, 스마트 그리드 : 해외 동향 분석, 전기의 시계, 제58권, 제8호, 2009.
천영길, 스마트그리드 구축을 위한 전력저장기술 및 제도적 개선방안 연구, 한양대학교 공학대학원 논문, 2010.
최원규, 스마트그리드 환경에서 데이터 난독화 및 상호인증 기반의 이중 암호화 기법 설계, 숭실대학교 대학원 논문, 2014.
한국전력거래소, Knowledge Power, 2009.

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