전기를 절약하면 돈을 줘요 [소규모 수요자원 거래(국민DR) 시범사업]

전기를 절약하면 돈을 줘요 [소규모 수요자원 거래(국민DR) 시범사업]

 무더운 여름철, 에어컨에 사용하는 전기를 아껴 다른 곳에 팔 수 있다면 어떨까?
기존 대규모 사업장 중심으로 흘러가던 수요자원 거래 제도가 이제는 일반 가정, 소형 점포 등을 국민 누구나 참여할 수 있는 소규모 수요자원 거래제도(국민 DR) 시범사업으로 재탄생한다.

1. 소규모 수요자원 거래 (국민 DR) 시범사업 개요

 산업통상자원부는 일반 가정, 소형 점포 등 소규모 전력 소비자가 아낀 전기를 전력시장에 판매하는 [소규모 수요자원 거래 (국민DR)] 시범사업을 올해 6월 1일 부터 11월 30일까지 실시한다.

- 시범사업은 약 4만 가구를 대상으로 진행되며 18.05.25 금요일에 전력거래소 및 참여기업인 벽산파워, 삼성전자, LG전자, 엘지유플러스, 인코어드, 한국엔텍은 시범사업의 성공적 추진을 위해 업무협약을 체결했다.

 수요자원 거래 (DR)은 전기사용이 집중되는 시간대에 소비자가 전기사용을 줄이면 보상을 받는 제도로, 현재 원전 4기에 해당하는 4.3GW의 수요자원이 운용중이다.

 그러나 지금껏 수요자원 거래(DR)는 전력 감축여력이 크고, 수익성 확보가 용이한 공장 등 대규모 사업장 중심으로 운용되었고, 일반 가정에서 참여하기는 어려운 측면이 있었다. 이에 따라, 국민 누구나 손쉽게 참여하고, 보상을 받을 수 있는 국민 수요자원 거래(DR) 제도를 도입을 위해 이번 시범사업을 추진하게 되었다.

[그림 1. 소규모 수요자원 거래(DR) 구조도]

출처 : 산업통상자원부

[표 1. 국민 DR 시범사업의 개요]

출처 : 산업통상자원부

2. 16년 7~8월, 소규모 수요자원 거래시장 실험 결과 분석

 지난 2014년 9월 4일 에너지공단 에너지이슈브리핑에 따르면 서울대와 전력거래소가 2016년 7~8월, 두 달 동안 약 5000가구를 대상으로 진행한 수요반응 시범운영을 조사한 결과, 수요감축 요구를 받은 가구 그룹의 감축률이 3.59%로 나타났다. 이는 감축요구를 받았을 때 수락 여부와 상관없이 감축된 에너지양이다.

[표 2. 그룹별 수요감축률]

출처 : 한국에너지

 연구진은 감축률을 검증하기 위해 수요감축 요구를 받은 가구(Target) 그룹의 감축률에서 수요감축 요구를 거절한 가구(Non-Participant)의 감축률(2.45%)을 제거했다. 그 결과 도출된 수치가 1.14%이다.

‘거절 가구’의 감축률 2.45%는 의지와 상관없이 감축되는 외부 요인으로 판단했다. 평년 기온보다 낮은 경우 에어컨 사용 횟수가 줄어 자연스럽게 전기사용량이 감축되는 것이 그 예다. 다시 말해서, 온전한 평균 감축률이 1.14%라는 것이다.

연구진은 연구가 국내 최초 시도였다는 점, 참여율과 감축률을 높이기 위한 적극적인 홍보 등의 노력이 없었다는 점, 전력소비가 극에 달하는 여름에 진행했다는 점 등을 고려하면 피크시간대 감축률 1.14%는 유효한 수치라는 분석이다.

 하지만 경제성을 생각했을 때 효율이 너무 떨어진다는 지적도 제기됐다. 국민DR 확대엔 스마트미터기 보급부터 전력 네트워크 기기 설치 등 상당한 설치 비용이 들어가는데 효율을 보니 기업 입장에서 투자가 망설여진다는 것이다. 
수요관리사업 관계자는 “수치에서 말해주듯 스마트폰 앱을 통해 국민이 일일이 밥솥을 끄고 냉장고 온도를 올리는 방법으로는 한계가 명확하다”며 “데이터를 통해 센서가 최적화 전력상태를 만들어 주는 ‘오토 DR’을 활용하는 것도 방법이다”라고 설명했다.
서울대 연구관계자는 “소규모 수요자원 시장은 전체 전력 소비 비중과 감축 유동성, 언제 어디서나 활용 가능한 수요자원이라는 점에서 미래 DR시장의 ‘끝판왕’으로 평가받고 있다”며 “특히, 절약 습관을 기른다는 점에서 에너지 문화 개선에도 좋은 영향을 줄 것”이라고 평가했다.

 한편, 현재 소규모 전력 소비자 대상 수요자원 거래시장은 미국, 프랑스, 일본 등 소수 국가에서만 운영되고 있다.

- 실험은 어떻게 진행됐나?

 실험은 수요감축 요청을 의미하는 ‘에너지 미션’을 스마트폰 앱을 통해 하루 전에 전달하면, 특정 시간대의 전력 사용량을 줄이는 방법으로 진행했다. 총 6회 미션을 발령했다. 

참여자 선정은 일정 조건에 도달하는 사용자를 간추려 목표(Target)그룹이라 정하고, 미션에 대한 수락·거절 여부는 실험 대상자가 상황에 따라 자발적으로 결정했다.

에너지 미션을 수락한 사용자에게는 절감량이 제시되고, 절감 제시량 이상 감축했을 경우, 미션을 성공한 것으로 간주하고 1㎾h당 1500원의 인센티브를 제공하는 방식으로 진행했다.

 감축률은 CBL(Customer Baseline Load) 산정을 통해 평소 예상되는 전력사용량과 미션 이행에 따른 전력사용량의 변화량을 감축률로 산출했다. CBL은 고객 시간대별 전력사용기준 곡선으로 최근 10일 중 최대 2일과 최소 2일을 제외한 6일 평균 전력소비량을 산출(Mid(6/10))하는 방법이다.

3. 국민 DR 시범사업 특징

 이번 시범사업에서는 스마트 가전을 활용한 자동화 방식(Auto DR)을 도입한다.

- 기존에는 전력거래소로부터 전력 감축요청을 받으면, 공장 등 사업장의 설비관리자가 직접 냉,난방기, 생산설비 등을 제어하는 수동 방식을 활용했다.

- 이번 시범사업에서는 스마트 에어콘에 피크관리 기능에 탑재하여, 전력거래소로부터 신호를 수신하면 에어콘이 스스로 가동률을 조정하여 전력소비량을 줄이는 자동화 방식 (Auto DR)을 활용하게 된다.

[그림 2. 국민 DR사업 특징]

출처 : 예금보험공사 블로그

이와 함께, 에너지와 정보통신기술(ICT)를 결합한 새로운 제품인 [사물인터넷(IoT) 전력계측기]를 수요자원 거래(DR) 참여를 위한 기본 인프라로 활용한다.

- 기존에는 수요자원 거래(DR) 참여를 위해 설치비용이 수십만원*에 달하는 실시간 전력계측기를 필수적으로 설치해야 했다.

* 설치장소에 따라 비용이 상이하나, 일반 가정에 설치할 경우 최소 23만원 소요

- 이번 시범사업에서는 국내 스타트업이 개발한 계측, 통신방식 등을 간소화해 7만 원에 설치 가능한 사물인터넷(IoT) 전력계측기를 활요하게 된다. 물론, 기존의 수동제어 방식, 전력계측기 등도 병행 활용한다.

4. 향후 계획 및 기대 효과

 산업부는 올해 시범사업 결과를 바탕으로 국민 수요자원 거래(DR) 적정 보상수준, 운영방식 등을 검토하여, 내년 하반기에 국민 DR 제도를 정식 도입할 계획이다.

[그림 3. 국민 DR사업의 향후 계획]

출처 : 예금보험공사 블로그

- 우선, 이번 시범사업은 감축한 전력량 1kWh 당 1,500원 상당의 현금 지급, 통신비 할인 또는 포인트 지급 등의 보상을 지금하며, 향후 시범사업 결과를 토대로 적정 보상수준을 결정하게 될 것이다. 또한, 이번 시범사업에는 스마트 에어콘만 참여하지만, 향후 자동화 방식(Auto DR)으로 참여 가능한 기기를 냉장고, 정수기 등으로 확대하고, 시범사업 성과 분석을 토대로 스마트 가전 구매시 보조금을 주는 방안도 검토할 계획이다.

* 일반적인 4인 가구의 월 평균 전력사용량은 350kWh이며, 아낀 전기에 대한 실제 총 보상금액은 전력 감축요청 횟수, 소비자 참여정도에 따라 달라질 전망이다.

 산업부는 국민수요자원 거래(DR)을 통해 국가 차원에서의 에너지의 효율적 사용뿐만 아니라, 에너지와 연계한 스마트 가전 등 스마트에너지 제품 및 서비스 산업 육성, 해외진출 활성화를 이룰 수 있을 것이라고 밝혔다.

[그림 4. 국민 DR사업의 기대효과]

출처 : 예금보험공사 블로그

1. 향후, 서울시 가구 수(약 400만) 만큼의 피크관리 스마트 에어콘이 보급된다면, 원전 1기에 해당하는 1.2GW의 전력을 줄일 수 있을 것이다.

2. 국민 수요자원 거래(DR) 확산과 함께 스마트 가전 보급이 확대되는 경우, 가전 제조사뿐만 아니라, 관련 정보기술(IT) 부품을 납품하는 중소기업도 함께 성장할 것이다.

3. 나아가, 국내 기업들이 트랙레코드를 축적하여, 미국,유럽 등 전 세계 수요자원 거래(DR) 시장에 스마트 가전, 사물인터넷(IoT) 전력 계측기 등의 수출을 확대할 수 있을 것으로 기대된다고 밝혔다.

 또한, 향후에는 수요자원 시장의 안정적인 운영과 신뢰성 제고를 위해 등록시험 합격률 상향 조정, 불량 자원 및 사업자 제제 등의 정책 추진이 있을 것으로 보이며, 수요감축 발령기준 개선, 수요자원 다양화 등의 기존 제도를 개선하고 수요자원 시장을 ‘국민DR 시장’으로 확대·개편할 것으로 보인다. 또한, 상가·주택·빌딩 등 국민 모두가 참여하는 국민DR은 실증과제를 통해 관련 기술, 보상체계, 접근성 등을 점검하게 된다.

 우리나라의 전력 시장은 단일계통 시장으로, KPX (Korea Power Exchange, 전력거래소)에 의해 관리/운영되고 있다. 현재는 전력예비율이 10%대 전후를 기록하며 전력 수급이 안정적으로 제공되고 있지만, 최근 계속적으로 증가하고 있는 전력수요와 전력 공급설비 확충의 어려움으로 전력 피크 시 발생할 수 있는 블랙아웃(대정전)에 대한 우려를 떨치기는 힘든 상황이다. 또한, 신기후체제 합의문인 파리기후협정(Paris Agreement)과 같이 전세계적으로 환경에 대한 관심이 높아지고, 개선 노력 역시 활발해짐에 따라 이산화탄소 배출을 최소화하고, 에너지 발전 효율을 높일 수 있는 방법에 대한 고민도 계속되고 있다. 아직 시범사업이라 많은 가구가 국민DR로 인한 혜택을 누리지는 못하고 있지만 차후 국민들이 직접 아낀 전력을 통해 돈도 벌 수 있고, 국가적 입장에서는 전력을 아낄 수 있어 환경에도 도움이 되는 훌륭한 사업이라고 생각한다. 모두가 에너지를 소비하면서도 생산할 수 있는 주체인 에너지 프로슈머 시대가 열리고 있어 국민들이 자체적으로 에너지를 절약할 수 있는 계기를 만들 수 있을 것 같다. 이번 기사를 통해서 많은 사람들이 이 사업을 알고, 더 나아가 참여하여 많은 면에서 도움을 얻었으면 좋겠다.

참고문서

1. 한국에너지공단 - 소규모 수요자원 거래시장 시범운영 결과 분석

2. 한국에너지신문 - 소규모 DR시장 시범운영 결과, 엇갈린 반응

3. 예금보험공사 블로그 -  '소규모 수요자원 거래(국민DR사업)' : 전력 아껴서 저축하자!

4. 산업통상자원부 - 집에서 아낀 전기, 이젠 돈 받고 파세요 -소규모 수요자원 거래(국민DR) 시범사업 실시- 

5. 한국에너지공단 블로그 - 소규모 수요자원 거래 및 스마트 E-Market 시범사업 실시

6. 인더스트리 뉴스 - 국민 DR시장 열리고 일반 전기소비자 참여늘어