【에너지타임즈】 육지 신재생에너지 출력제어문제를 해결할 수 있는 대안 중 하나로 손꼽히는 플러스 DR 제도의 본격적인 도입에 앞서 추진한 시범사업 결과 출력제어문제를 해결할 수 있다는 결론이 도출됐다.

플러스 DR 제도는 전력수요를 줄이는 경제성 DR 제도와 달리 전력이 과잉공급됐을 때 전력수요를 늘리는 개념이지만 엄밀히 따져보면 총량이 늘어나는 것이 아니라 전력수요 발생 시점을 이동시키는 역할을 하게 된다.

한국전력거래소(이사장 정동희)는 신재생에너지 보급 확대로 출력제어문제가 발생한 제주에서 2021년부터 운영하는 플러스 DR 제도의 육지 도입을 앞두고 추진한 시범사업 결과를 공유하기 위한 장을 지난 14일 그리드위즈 본사(경기 성남시 소재)에서 마련했다.

수용반응(Demand Response) 제도는 수요 발생 시점을 옮겨 계통을 안정적으로 운영하고 발전설비 효율을 끌어올리는 제도다. 이른바 전력수요 발생 시점을 분산시키자는 개념이다. 실시간 전기요금 제도가 있다면 공급과 수요에 맞춰 전기요금이 정해지기 때문에 시장 논리로 공급과 수요가 유동적으로 움직여 전력수요를 분산시킬 수 있으나 우리는 이 제도를 도입하지 않고 있어 DR 제도가 필요한 것이다. 실제로 유럽에서 전기요금이 순간이지만 0원이 되는 이유가 실시간 전기요금 제도에 있는 것이다.

구체적으로 DR 제도를 살펴보면 우리에게 익숙한 신뢰성‧경제성(마이너스)‧국민 DR 제도는 전력수요가 집중되는 시간을 피해 전기를 사용할 수 있도록 유도하는 제도로 발전설비 효율을 끌어올려 발전소 건설을 줄일 수 있게 되는 것이다.

반면 이번에 시범사업으로 추진된 플러스 DR 제도는 마이너스 DR 제도와 반대되는 개념으로 공급과잉 상황에 수요를 늘려 발전설비 효율을 끌어올리는 게 목적이다. 특히 연료가 필요 없어 발전단가가 0원이지만 통제가 안 되는 재생에너지가 생산한 전력을 출력제한으로 버리지 않고 사용할 수 있는 대안 중 하나로 손꼽힌다. 그래서 국가적인 측면에서 본다면 상당한 편익이 발생한다는 것이다.

이 제도에 참여한 사업자는 전력수요를 발생시켜 별도의 정산을 받게 된다. 일각을 중심으로 플러스 DR 제도가 전력수요를 부추긴다는 지적이 있으나 사실과 다른 측면이 있다. 단순히 전력수요 발생 시점을 옮김으로써 기회비용을 얻는 것이지 전기요금을 그대로 내기 때문에 불필요한 전력수요를 발생시킬 유인이 없는 것이다. 결론적으로 불필요한 전력수요를 발생시키면 사업자가 큰 손실을 보게 되는 구조다.

이번에 전력거래소가 추진한 육지 플러스 DR 제도 시범사업은 제주에 이어 재생에너지 보급이 확대되면서 출력제어문제가 간헐적으로 발생하면서 추진됐다. 제주에서 재생에너지 보급이 확대되면서 출력제어문제가 빈번해지자 전력거래소는 2021년부터 플러스 DR 제도를 도입해 운영하고 있다.

이번 시범사업은 본격적인 육지 플러스 DR 제도 도입에 앞서 우수한 플러스 DR 잠재자원의 신뢰성을 검증하고 가을철 공급과잉문제 완화에 초점을 맞춰 추진됐으며, 가을철 계통 안정화 대책 기간이던 지난 9월 23일부터 11월 5일까지 추진됐다.

참여 대상은 피크저감용 ESS와 전기차 충전기, 농업용 양수장 등이며, 참여 사업자는 ▲그리드위즈(주)(의무증대용량 13만4000kW) ▲한국동서발전(주)(10만300kW) ▲한국농어촌공사(6만336kW) ▲파란에너지(주)(4200kW) ▲인업스(주)(4000kW) ▲쿠루(주)(2000kW) ▲한화솔루션(주)(2000kW) 등이다.

총 의무증대용량 30만6836kW이며, 이중 피크저감용 ESS가 23만300kW로 75%를 차지했다. 나머지 농업용 양수장과 전기차 충전기는 6만336kW과 1만6200kW였다.

실제로 전력거래소는 추석 연휴였던 9월 28일부터 30일까지와 일요일인 10월 8·15·22·29일 등 7일간 13시부터 15시까지 3시간씩 운영했다.

시범사업을 추진한 결과 전기요금이 낮을 때 충전했다가 전기요금이 높을 때 방전해서 수익을 내는 피크저감용 ESS 시간당 평균 이행률이 81%에 달하는 등 상당한 성과를 낸 것으로 나타났다. 실제로 이행률이 81%이지만 정부가 ESS 충전률을 제한하고 있어 사실상 100%란 것이다.

김은환 전력거래소 수요자원시장팀장은 “피크저감용 ESS는 평균 이행률이 80% 이상 증대율을 기록하는 등 우수한 자원임이 이번 시범사업에서 입증됐다”고 평가하면서 “현재 국내에 설치된 피크저감용 ESS 규모가 PCS 기준 1GW에 달하기 때문에 이 자원이 플러스 DR 제도에 참여한다면 최대 800MW에 달하는 자원을 확보할 수 있을 것”으로 내다봤다. 출력제한문제가 발생할 때 최대 800MW에 달하는 재생에너지 출력제한 없이 가동이 가능하다는 것이다.

전기차 충전기 시간당 평균 이행률은 57%로 집계됐다. 제주 플러스 DR 제도에 참여한 전기차 충전기 이행률이 6%로 저조해 신뢰성이 떨어진다는 우려가 있었으나 이번 시범사업에서 이행률이 51%로 확인됨에 따라 잠재량이 매우 큰 자원으로 확인됐다.

다만 농업용 양수장 시간당 평균 이행률은 1%로 크게 낮았다.

김 팀장은 “가을철엔 설비 휴지에 들어가는 곳이 많았고 휴일 인력 운용 문제 등으로 플러스 DR 참여에 어려움이 있었고 농업용 양수장 중 AMI가 미설치된 곳이 다수 포함돼 있어 추후 이 사업 참여를 위해선 AMI 설치가 선행돼야 할 것”이라고 말했다.

특히 전력거래소는 내년 4월 육지 플러스 DR 제도를 본격적으로 도입할 방침이다.

김 팀장은 “내년 1월까지 판매사업자와 수요관리사업자의 의견을 수렴하고 내년 3월까지 전력시장운영규칙 개정을 완료하고 내년 4월부터 육지 플러스 DR 제도를 도입해 운영할 계획”이라고 밝혔다.