안녕하세요? 저는 KDI 윤여창입니다.

영상에서 보신 것처럼 이번 FOCUS 보고서는 재생에너지 비중 확대에 따라서 그 필요성이 더 중요해지고 있는 전력도매시장의 구조적 변화에 대해서 다루고 있습니다.

우선, 여기서 전력도매시장은 발전사들이 전력을 공급하고 한국전력공사, 한전이 전력을 구매하는 시장으로 한국에서는 전력거래소가 시장을 운영하고 있습니다. 이 시장은 지난 20여 년간 큰 구조적인 변화 없이 유지되어 오고 있고, 화석 연료 중심으로 발전원들이 구성되어 있을 때에는 큰 문제없이 이 시장이 작동 가능했지만 최근에 재생에너지 비중이 빠르게 확대되면서 이 시장은 지금 한계에 직면해 있다고 할 수 있습니다.

그래서 우선, 재생에너지의 출력 같은 경우에 기상 조건에 따른 변동성이 상당히 크다고 알려져 있는데요. 최근에는 전력공급자인 발전사들뿐만 아니라 전력수요자인 기업과 가정도 재생에너지를 자체적으로 조달하려는 움직임이 커지고 있습니다. 이에 따라서 재생에너지의 출력 변동성은 공급뿐만 아니라 수요 측에도 상당한 영향을 미치고 있습니다.

그래서 3페이지에 '그림1'에 보시면 재생에너지 비중이 확대되면서 하루 단위 매일, 매일 전력거래량의 변동성이 커지고 있는 모습을 확인할 수 있습니다.

즉, 오늘 거래량과 어제 거래량의 차이가 점진적으로 증가하는 추세로, 이로 인해서 전력시장의 예측 가능성은 저하되고 있습니다.

이러한 재생에너지의 출력 변동성은 전력시스템의 하루 단위뿐만 아니라 시간대별로도 영향을 미치고 있습니다.

'그림2'에서 보시면 시간대별 최대 거래량은 점점 상승하는 반면, 최소 거래량은 점차 하락하는 모습을 보이고 있는 것을 확인할 수 있습니다.

여기서 최대 거래량 같은 경우에는 전력 수요가 전반적으로 증가하면서 자연스럽게 최대 거래량은 증가하는 모습을 보이고 있는데 최소 거래량 같은 경우에는 재생에너지를 조달하는 기업과 가정의 경우에 재생에너지의 출력이 많을 때에는 오히려 전력시장으로부터의 수요가 감소하게 돼서 수요가 낮은 시간대의 수요는 점점 낮아지면서 최소 거래량이 감소하는 모습을 보이고 있습니다.

이렇게 최대와 최소 거래량의 격차가 커지고 있다, 라는 것의 의미는 우리나라 전력시장은 최대 거래량을 감당할 만큼의 발전설비들이 설치되어 있는 상황이지만 최소 거래량이 감소하면서 설치되어 있는 설비들이 가동되지 않는 상황이 빈번하게 발생하면서 전반적으로 전력시장의 효율성이 떨어지고 있다, 라는 것을 의미한다고 할 수 있습니다.

따라서 이렇게 전력시스템의 변동성을 완화해 주고 혹은 출력을 자유롭게 조정해서 변동성에 대응할 수 있는 설비들, 예를 들면 ESS와 같은 에너지저장장치 혹은 DR이라고 불리는 수요반응 등이 필요할 텐데 이러한 설비들이 신규 투자되고 지속 운영되려면 전력도매시장에서의 보상체계인 가격체계가 잘 갖춰져 있어야 합니다.

그래서 3절에서는 그런 일반적인 전력도매시장에서 가격체계는 어떤 식으로 구성돼 있는지에 대해서 간략하게 설명드리고 있습니다. 이에 대한 내용은 꼭 국내뿐만 아니라 해외 대부분의 주요 전력시장에도 해당되는 내용입니다.

우선, 전력도매시장이다 보니 당연하게도 전력을 실제로 공급하는 행위인 전력량에 대해서 중점적으로 보상을 하고 있지만 이외에도 용량과 보조서비스라는 기능을 별도로 구분해서 보상을 하고 있습니다.

여기서 용량은 실제로 전력을 공급하는 것과는 별개로 발전사들이 발전설비용량을 확보해서 전력시장에 참여하는 것에 대해서 보상하는 행위로, 이 용량에 대한 보상을 통해서 전력시장이 전력을 필요로 할 때 언제든 전력을 공급할 수 있도록 대기하는 행위에 대한 보상이라고 할 수 있고, 이에 대한 보상 단위는 전력량이 아니라 실효적인 설비 규모에 따라서 보상을 한다고 할 수 있습니다.

한편, 보조서비스 같은 경우에 전력시스템의 주요 특징 중의 하나는 실시간으로 수급을 맞춰야 되고 만약에 실시간 수급이 깨져서 주파수와 전압이 일정 범위를 벗어나게 되면 대규모 정전으로 이어질 수 있다, 라는 위험이 있기 때문에 이를 막아줄 수 있는 기능이 보조서비스라고 할 수 있습니다. 그래서 보조서비스는 실시간 수급 균형을 맞춰주고 주파수나 전압이 적정 범위를 벗어났을 때 이를 빠르게 조정해서 정전을 방지하는 행위를 보조서비스라고 합니다.

따라서 재생에너지를 제외한 대부분의 발전설비들은 이렇게 전력량과 용량, 보조서비스 이 세 가지 기능의 가격으로부터 수익을 얻기 때문에 이 세 가지 가격은 일반적으로 상당히 유기적으로 연동되어 있고, 발전설비들의 시장 진입과 퇴출 그리고 시장 운영에 영향을 미친다고 할 수 있습니다.

참고로, 재생에너지 같은 경우엔 안정적인 전력 공급이 쉽지 않은 측면이 있고 실시간 수급 균형을 맞춰주기 어려운 측면이 있기 때문에 국내 전력도매시장에서는 용량과 보조서비스에 대해서는 보상을 받지 못합니다. 대신에, 신재생에너지공급의무화, RPS라는 제도에서 재생에너지로 발전된 전력에 대해서는 인증서를 받게 되고 그 인증서를 시장에 판매함으로써 별도의 수익을 얻을 수 있기 때문에 재생에너지 같은 경우에는 전력량에 대한 보상, 그리고 인증서에 대한 보상 이 두 가지로 구성되어 있다, 라고 할 수 있습니다.

다시 본문으로 돌아와서, 4절에서는 그러면 가격이 유연하게 결정되는 이상적인 전력도매시장에서는 재생에너지 비중의 확대가 시장 가격들에 어떻게 영향을 미치는가를 분석한 보고서를 다루고 있습니다.

6페이지에 '그림4'에서 보여주는 바와 같이 재생에너지 비중의 확대는 크게 세 가지 경로를 통해서 용량 가격을 상승시키는 요인으로 작용을 합니다.

우선, 재생에너지 같은 경우에는 이미 설치가 된 다음에는 전력을 생산하는 데 있어서 추가적인 연료가 발생하지 않기 때문에 변동비가 거의 발생하지 않고, 이로 인해서 재생에너지의 비중이 확대되면 전력량에 대한 가격인 전력도매가격이 평균적으로 하락하는 모습을 보이게 됩니다. 그래서 이러한 부분은 다른 발전원들 입장에서는 수익성의 악화라고 할 수가 있을 것이고요.

동시에 앞서 보여드렸던 것처럼 재생에너지 비중의 확대는 시장의 변동성 확대를 가져오게 되고 이는 다른 발전원들 입장에서는 리스크 요인으로 작용을 하게 됩니다.

따라서 수익성이 악화되었고 리스크가 상승했기 때문에 동일한 수준의, 동일한 규모의 예비용량을 확보하기 위해서도 더 많은 인센티브가 필요하게 되고 이로 인해서 용량 가격은 상승하는 요인으로 작용을 하게 됩니다.

또 한편으로, 세 번째 경로는 재생에너지 같은 경우에 출력이 급감하는 상황이 빈번히 발생하다 보니 더 많은 예비용량을 확보해야 합니다. 그래서 예비용량 자체의 규모가 더 커지기 때문에 인센티브도 더 많이 필요하게 되고 따라서 이 세 가지 경로를 통해서 재생에너지 비중 확대는 용량 가격을 상승시키는 요인으로 작용을 합니다.

한편, 천연가스 변화와 같은 또 다른 시장 환경 변화 역시 용량 가격에 영향을 미치는 요인입니다.

천연가스 같은 경우에 발전원들 중에 가스발전의 연료로 활용되면서 가장 비싼 발전원이라고 할 수 있는데요. 이로 인해서 천연가스 가격의 상승은 전력도매가격의 상승을 유발합니다.

이는 즉, 천연가스 외의 다른 발전소들 입장에서는 수익성이 개선되는 효과를 가져오기 때문에 더 낮은 용량 가격으로도 시장에 진입할 유인이 발생해서 천연가스 가격 상승은 용량 가격을 하락시키는 요인으로 작용합니다.

한편, 보조서비스 같은 경우에는 재생에너지 변동이 커지면... 재생에너지 비중이 확대될수록 출력이 변동되는 상황이 자주 빈번히 발생하게 되고, 이로 인해서 주파수와 전압이 적정 범위를 벗어나는 경우가 좀 더 잦게 발생하고 그 규모 역시 더 커지게 됩니다. 이로 인해서 재생에너지 비중 확대는 보조서비스의 수요를 증가시키고 가격 역시 상승시키는 요인으로 결정이 됩니다.

그러면 5절에서는 그러면 이렇게 유연하게 가격이 결정되는 이상적인 상황 혹은 해외와는 다르게 국내, 가격이 경직적인 형태로 결정된다고 알려져 있는 국내의 경우에는 그럼 용량 가격, 보조서비스 가격 그리고 전력도매가격이 각각 어떻게 결정되고 어떠한 문제점이 있는지를 5절에서 다루고 있습니다.

우선, 전력도매가격 같은 경우에는 기본적으로 정부가 연료비를 기반으로 해서 변동비를 평가해서, 발전소들의 각각 변동비를 평가해서 이렇게 순서를 나열하고 전력 수요에 해당되는 만큼으로 전력도매가격이 결정되는 방식입니다.

따라서 이러한 방식은 변동비가 거의 발생하지 않는 재생에너지나 에너지저장장치에는 적용하기 어렵게 되고, 이로 인해서 재생에너지와 에너지저장장치는 시장에 참여하지를 못하고 있습니다.

따라서 재생에너지 비중 자체가 평균적으로는 높지 않더라도 순간적으로 급격히 높아지면서 전력 과잉 공급이 발생하는 상황이 됐을 때 재생에너지를 출력·제어해야 되는 상황도 많이 발생하는데 이때 어떤 재생에너지를 출력·제어해야 될지에 대한 기준을 마련하기 어렵고, 따라서 전력도매가격이 시장 운영의 기준이 현재 되고 있지 못한 상황입니다.

그리고 다음으로 용량 가격 같은 경우에는 고정투자비를 평가하는 방식입니다. 조금 더 구체적으로 말씀드리면 현재 우리나라 같은 경우에는 얼마 안 있으면 설계 수명의 연한이 도래하는 발전설비를 기준으로 고정투자비를 평가하고 이에 대해서 물가 상승과 목표 예비력을 반영해서 조정하는 수준으로 결정되고 있습니다.

따라서 오래된 발전설비들을 기준으로 하고 있다 보니 새로운 기술의 변화나 환경 규제의 변화, 금융비용 변화 같이 실질 투자비의 변화를 좀 반영하기 어려운 측면이 있습니다.

또한, 이러한 결정 요인으로 인해서 기본적으로는 시간이 지나면서 점차 용량 가격이 그냥 꾸준히 상승하는 형태로 결정이 되고 있습니다.

따라서 전력도매가격과 용량 가격이 사실 연계성을 가지기 어렵고, 앞서 말씀드렸던 이상적인 가격 결정 체계하에서의 모습들이 사실 우리 국내에서는 보이기 어려운 상황입니다.

그래서 '그림5'에서 보시면, '그림5'의 왼쪽에서 보시면 해외의 경우에는 앞서 말씀드렸던 것처럼 전력도매가격이 상승하면 용량 가격이 하락하는 형태를 보이고 있는 것과 달리 국내는 그런 모습을 보이기 어려운 부분이 있고요.

또한, 영국과 같이 재생에너지 비중이 빠르게 확대되면서 용량 가격이 급격히 상승했던 모습을 보였던 그 변화를 국내 용량 가격에서는 반영하기 어려운 상황입니다.

이러한 경직적인 가격 설정으로 인해서 사실 용량 가격은 기본적으로 미래 전력 수요에 대해서 이를 확보하는 대응력을 가져야 하는데 이런 대응력이 저하되고 있다고 할 수 있습니다.

마지막으로, 보조서비스 같은 경우에는 9페이지의 '그림6'을 보시는 것과 같이 보조서비스의 공급량은 빠르게 증가하는 추세입니다. 그래서 보조서비스 내에서도 여러 가지 구분이 있는데 기본적으로 주파수와 전압이 일정 범위를 벗어나면 순서대로 1차, 2차, 3차 예비력이 공급되는 순서입니다. 이 중에서도 1차 예비력의 공급량은 매년 빠르게 증가해서 2021년과 2024년 사이에 33% 이상 증가한 모습을 보이고 있습니다.

하지만 국내의 전력도매시장에서 보조서비스 가격을 결정하는 방식은 보조서비스에 대한 금액을 일정 부분 따로 배정해 두고 직전 연도의 실적으로 이 배정액을 나누는 방식입니다. 이러한 상황에서 이 배정액의 규모가 최근 몇 년 동안 변하지 않고 꾸준히 유지되어 오면서 보조서비스의 수요가 많았던 해일수록 오히려 그다음 해의 보조서비스 가격이 떨어지는 모습을 보이고 있습니다.

이는 보조서비스의 수요가 증가하는 상황에서 오히려 투자 유인이 저해되고 있음을 보여주고 있습니다. 그래서 이러한 경직적인 가격 체계하에서는 기본적으로 에너지저장장치와 같이 우리 전력도매시장에서 지금 필요한 자원들이 투자되기 어렵고 또 참여되기 어려운 상황이라고 할 수 있습니다.

그래서 마지막으로 10페이지에서는 정책과제를 제언하고 있습니다.

기본적으로 현재 전력도매시장에서는 가격들이 과잉 공급이나 과소 공급에 대한 피드백 기능을 하지 못하고 기본적으로 전력도매시장에서 전력량과 용량, 보조서비스를 이렇게 나누어서 보상하고 있는 거는 그에 따른 필요성이 있기 때문인데 그 필요성에 걸맞은 수준의 가격이 책정되고 있지 못한 상황입니다. 따라서 무엇보다도 전력도매시장의 가격 기능을 강화하는 것이 선행되어야 합니다.

전력도매가격 같은 경우에는 현재와 같은, 현재와 같이 변동비를 정부가 평가해서 설정하는 방식에서 벗어나서 발전사들이 재생에너지를 포함해서 스스로 가격을 입찰해서 결정되는 방식으로 전환됨으로써 시장 운영의 기준이... 기준으로 작용할 수 있도록 개선될 필요가 있습니다. 또한, 용량과 보조서비스 역시 수요에 연동돼서 가격이 결정되는 방식으로 개선되어야 합니다.

그리고 이와 함께 시장 기능을 강화하는 과정에서 발생할 수 있는 잠재적 문제점들도 함께 완화할 필요가 있습니다. 무엇보다도 해외의 경우 시장 기능을 강화하면서 일부 발전사들이 시장지배력을 남용하면서 가격을 약간 매니플레이션했던 사례들이 있기 때문에 이에 대한 대비를 하기 위해서 규제기관의 독립성을 강화하고 전문성을 함께 강화할 필요가 있습니다.

그리고 마지막으로는 소매요금 역시 전력도매시장의 가격 변화에 연동돼서 함께 연계될 필요가 있습니다.

만약에 소매요금... 도매시장에서의 가격은 변하는 상황에서 소매요금이 변하지 않는다면 결국은 한정된 재원하에서 발전사들과 한전이 그냥 수익을 나눠 가지는 구조가 될 수밖에 없기 때문에 이러한 상황에서는 전력도매시장의 구조적인 변화가 일어나기 어렵습니다. 따라서 소매전기요금 역시 전력도매시장의 개선 작업과 함께 병행되어서 가격이 연계될 필요가 있습니다.

보고서 발표는 여기까지입니다. 감사합니다.


[질문·답변]
※마이크 미사용으로 확인되지 않는 내용은 별표(***)로 표기하였으니 양해 바랍니다.

<질문> 지금 구조적으로 한전이 전력생산비용만큼 돈을 받지 못하고 있어서 적자가 계속 이어지고 있잖아요. 그런데 이런 식으로 이 도매시장의 구조가 개편되고 소매가격까지도 개편되고 하는 것이 결국에는 한전 적자 해소에는 어떤 식으로 도움이 될 수 있는지까지 답을 부탁드립니다.

<답변> 기자님 질문해 주신 것처럼 현재는 소매요금은 막혀 있고 도매시장에서만 변화가 있기 때문에 한전의 적자가 누적되는 상황이라고 할 수 있습니다. 누적되어 왔던 상황이라고 할 수 있습니다. 하지만 이렇게 전력도매시장의 구조적 변화가 일어난다면 기본적으로 재생에너지 비중이 커지면서 전력도매가격은 하락할 가능성이 높고, 상대적으로 용량과 보조서비스 가격은 상승할 가능성이 높습니다.

그렇게 되면 총정산금, 그러니까 소매요금으로 부담해야 되는 총정산금 자체가 변화될 가능성은 있고, 특히 아마 오를 가능성이 상당히 높다고 할 수 있습니다. 이러한 상황에서 소매요금이 지금과 같이 경직적이라면 사실 한전의 적자는 앞으로도 더 누적될 가능성이 있기 때문에 마지막 정책 제언에서 드렸던 부분이 소매요금 역시 도매시장의 가격 변화에 맞춰서 함께 연계돼서 변화할 필요가 있다, 라는 부분을 제시하고 있습니다.

혹시, 질문이 나오지 않아서 혹시 한 가지 추가 말씀드릴 부분은 보고서에서 중점적으로 다루진 않았는데 최근에 많이 이야기가 되는 것은 지역별 가격제입니다. 그래서 지역별로 전력 수급이 불균형된 상황에서 송전망의 건설이 지연되면서 이 부분에 대한 송전망 혼잡 문제들이 많이 발생하고 있기 때문이 지역별 가격제에 대한 이야기들도 많이 나오고 있는데, 제가 10페이지의 각주에서도 잠시 다루고 있는데 여기서 지역별 가격제가 그럼 어떤 역할을 할 것인지에 대해서도 생각을 해볼 필요가 있습니다.

그래서 지역별 가격제는 기본적으로 앞서 용량과 보조서비스에 대해서 말씀드렸던 것과 유사하게 어떻게 보면 필요한 기능에 대해서 별도로 차등을 둬서 보상하는 제도라고 할 수 있습니다. '지역별로 수급이 불균형하다.'라는 것의 의미는 결국 수요지와 공급지가 떨어져 있고 이를 이을 송전망의 건설이 필요한 상황에서 이것들이 지연되는 것이기 때문에 이 송전망 해소, 혼잡을 해소할 수 있는 것에 대한 기능을 보상하는 것이 바로 지역별 가격제라고 할 수 있고, 이러한 기본적인 기능에 대한 보상이라는 개념을 가지고 지역별 가격제 역시 추진되면 좋겠다, 라는 말씀드리겠습니다.

<답변> (사회자) 질문 없으시면 이것으로 브리핑 마치도록 하겠습니다. 감사합니다.

<답변> 감사합니다.

<끝>

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