2화. 가상발전소 시장 동향

기후위기 대응을 위한 글로벌 협약에 따라 재생에너지 시장이 성장하고 있으며, 재생에너지 사용의 효율성을 높이는 기술인 가상발전소 시장 또한 성장할 것으로 전망

전세계적인 탄소감축 목표 달성을 위해 발전 부문에서 재생에너지 사용량은 앞으로도 계속 증가할 것으로 예상. IEA에 따르면 2027년에는 태양광이 단일 에너지원으로서 석탄과 천연가스의 발전량을 넘어설 것으로 전망

• 우리나라도 2018년 온실가스 배출량 대비 40% 감축으로 설정한 국가온실가스감축목표(NDC²) 달성을 위해 태양광, 풍력 등 재생에너지 사용 비중을 확대할 필요성 증가
• 2021년 기준 재생에너지 발전 비중이 아이슬란드(100%), 오스트리아(79.5%), 독일(41.7%), 일본(21.8%), 미국(21.1%) 등인 반면 한국은 8.3% 수준에 그침
• 제10차 전력수급기본계획에서 신재생에너지 발전비중을 2030년까지 21.6%, 2036년까지 30.6%로 확대할 것으로 전망

이에, 세계 가상발전소 시장 규모 또한 2018년 3.2억 달러 수준에서 연평균 31.2% 성장하여 2024년에는 17.3억 달러에 이를 것으로 전망

재생에너지 사용비율이 높은 유럽을 필두로 미국, 중국 등 세계 각국에서 가상발전소를 활성화하기 위한 제도 개선 및 실증 작업이 진행

[유럽] 재생에너지 사용이 높을수록 가상발전소의 필요성 또한 증가하는데 유럽 에너지위원회는 에너지 소비에서 재생에너지가 차지하는 비중을 2021년 22%에서 2030년까지 45%로확대하기로 했으며, 전력시장 자유화 지침을 발표하고 경쟁체제를 도입

•  가상발전소 도입 목적에 있어, 유럽은 공급 측면에서 재생에너지 사용 확대에 중점을 두는 반면, 미국은 수요 측면에서 효율성을 높이는 수요반응(DR)에 중점을 두는 차이
• 유럽은 2008년 20개 회사가 참여하는 대규모 VPP 실증 프로젝트인 ‘FENIX³ 프로젝트’를 실행하고 가상발전소를 중앙제어관리자로 활용
• 영국은 2018년 이후 정책 지원으로 진입장벽을 낮추는 등 가상발전소 활성화에 성공한 것으로 평가되며, VPP사업자가 전체 발전용량의 6%를 차지⁴
• 독일은 ’17년 1월 「재생에너지법」을 개정해 중개사업자의 도매시장 참여를 허용했으며, 지역기반의 소규모 사업자를 활성화함으로써 신사업을 지원

[미국] 연방에너지규제위원회(FERC⁵) 는 전력시장 규정인 「Order 2222」를 개정해 중개사업자가 모집한 분산 자원도 도매시장에 참여할 수 있도록 했으며(’20.9), 전기차와 태양광 패널등에 대한 세제 혜택을 크게 늘린 인플레이션감축법(IRA) 시행이 VPP 활성화를 촉발할 전망

• 개별 설비로부터 제공되었던 전력과 서비스들을 하나로 묶어 도매 전력시장이나 다른 주의 전력시장에도 판매하는 것이 가능해졌으며, 가상발전소 활성화 기반을 마련
• 바이든 정부는 2035년 전력부문 탈탄소화와 2050년 100% 청정에너지 전환을 선언했으며, 향후 지속적으로 분산형 자원의 가치를 높이고 활성화를 유도함으로써 미국 전력시장도 분산형 자원 중심으로 재편이 가속화될 전망
• 미국 비영리 단체 RMI⁶는 가상발전소가 미국의 전력 최대 수요를 2030년까지 5천만 가구의 평균 소비량 수준인 60GW, 2050년까지 200GW 이상 각각 줄일 것으로 예상

[호주] 태양광 자원이 풍부한 호주는 가상발전소 시장을 지속적으로 지원하고 있으며, 이미 2012년 11월부터 ‘소규모 발전사업자 제도(SGA)’를 도입해 도매시장 참여를 허용⁷

•  분산형 전원 소유자가 중개사업자를 통해 전력시장에 참여하는 경우 발전기 등록 의무를 면제하고, 중개 사업자는 온실가스 배출규제를 면제함으로써 가상발전소를 활성화
• 특히 가격입찰이 가능해 가격 급등(price spike)시 수익을 확보할 수 있는 제도를 마련함으로써 다양한 사업 기회를 제공

[일본] 2020년 경제산업성(METI) 주도 하에 가상발전소 실증 프로젝트를 진행

• 분산형 자원을 매집하는 중개사업자와 매집한 자원을 전력계통이나 소매업자에게 판매하는 중개사업자로 구분하여 운영

[중국] 중국 중앙 부처를 비롯해 다수 지역에서 가상발전소 관련 계획을 발표했으며, 특히, 중국 국가에너지국은 2022년 7월 가상발전소를 통해 신전력 시스템을 구축하겠다고 밝힘⁸

• 중국 투자은행 중진공사(CICC)는 2030년 중국 가상발전소의 잠재적 시장 규모가 1,320억 위안(약 26조 원)에 달할 것이라고 전망
• 화력 발전소를 통해 피크 부하의 5%를 처리하려면 4,000억 위안(약 77조 원)의 자금이 투입되어야 하지만 가상발전소는 약 500억~600억 위안(약 9.5~11.5조 원)이면 됨

중앙집중형 전력계통으로 인해 발생되는 문제를 개선하기 위해 분산형 자원 확대를 추진하고 있으며, 정부는 ‘한국형 통합발전소(K-VPP)⁹’ 도입을 추진

중앙집중형 발전은 발전원에서 생산된 전기를 멀리 떨어져 있는 소비자에게 전송시켜야 하는데, 이 과정에서 지역별 불균형, 환경오염, 송전 부담, 에너지 손실 등의 문제가 발생

• 일례로, 2022년 기준 충남지역 발전량은 국내 총 발전량 중 가장 높은 18%를 차지하지만 47%만 사용하고 나머지는 타지역으로 송전. 충남도에 따르면 원거리 송전망을 이용함에 따른 전력 손실 비용이 2021년 기준으로 2조7천억원 발생
• 재생에너지 중심의 분산형 전원이 확대되면 근거리 송전이 가능해 송·변전 설비 비용이 절감되며, 재생에너지 활용도를 높여 기후위기 대응에도 적합

전력산업은 인프라 구축에 대규모 투자 및 장기간의 시간이 필요한 산업이므로 자연독점적 구조가 형성되었고, 가격비효율성 우려도 상존

• 지난 2000년 생산부문에 한국전력의 발전자회사 및 민간발전사 참여가 개방되었으나 중개(송ㆍ배전)와 판매의 경쟁체제 도입은 민영화 이슈 등으로 인해 사회적 합의가 미진
• 분산형 자원에서 생산되는 전기를 가상발전소를 활용해 모으고 중개, 판매로 연결할 수 있다면 전력산업의 부가가치를 창출할 수 있는 기회로 작용할 전망

산업통상자원부는 2023년 2월 제3차 지능형전력망 기본계획(2023~2027)에서 재생에너지를 제어하고 자원화하기 위해 연내 한국형 통합발전소를 도입할 계획을 발표

• 향후 5년간 지능형전력망 분야에 3.7조원을 투자할 계획¹⁰
• 「분산에너지 활성화 특별법¹¹」, 「전기사업법」 등 관련법 제·개정을 통해 VPP 사업 등록 요건 규정 등 제도적 근거를 마련할 계획
• 시장 입찰이 가능한 VPP 사업자 최소용량 및 계통에 기여하는 실효용량 등을 고려한 적정 VPP 용량요금 산정 등 제도 설계
• 중소규모 분산자원의 VPP 참여유도를 위한 보상 차별화 등 VPP 시장 활성화 방안을 포함한 분산에너지 종합대책 마련(’23년 말)