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전통적으로 수요관리(Demand Management)는 전력회사가 전기 수요량을 조절하는 조치를 뜻하며, 이에 대해 관리 자원 면에서 확대된 개념은 수요측면관리(Demand Side Management)가 되며 그 관리 범위는 보다 넓어진다. 그래도 이는 전력회사가 주도하고 있고 공급 한계에 대한 대응책을 마련하기 위해 시행하고 있어 주로 대규모로 운용되며, 고압의 대용량 수용가를 대상으로 하고 있다. 이 방법은 그동안 전력 수급과 관련된 전문적인 영역이었으나 최근에는 에너지의 일종으로 여길 만큼 매우 중요해지고 있다. 한편, 보다 효율적이고 신속하게 조치할 수 있는 또 다른 수요관리로 DR이 부각되고 있다.
수요관리(Demand Management, 이하 DM)와 수요측면관리(Demand Side Management, 이하 DSM)는 management라는 행위의 주체가 주로 전력공급과 관련된 전력회사로 되어 있어 계획적으로 대규모의 수요관리 자원을 필요에 따라 운용할 수 있는 장점이 있다. 반면, 폭 넓고 다양한 전력 수요관리 자원과 중소 규모의 (부하)용량에 대해서는 주체가 극소수인 관계로 수요관리 자원에 대한 수용력이 떨어질 수밖에 없다.
종전에는 대규모 수요관리 자원만으로도 전력수급을 조절하기 위해 활용되어 왔고, 대규모 수용가와의 계약 관계를 통해 무리 없이 진행되어 왔으나 최근에는 수요관리를 위한 다양한 자원 확보의 필요성이 증대되고 전력수급이 갑자기 곤란해질 경우가 발생해 신속한 조치를 위한 대응책이 필요하게 됐다.
수요반응(Demadn Response, 이하 DR)은 이러한 요구 조건에 부합되고 있고, 이에 필수적인 IT 기술의 진전에 따라 운용의 현실화가 이뤄지고 있다.
DM과 DSM은 우리나라의 전력수급에 있어 중요한 역할을 하고 있지만, 반응 시간 면에서는 연간 계획 또는 주간 계획이며, 가장 빠른 경우에도 3시간이 소요되고 있다.
DR은 DM의 한 종류로 수요관리의 방법론에서 하위 개념으로 보고 있지만, ‘반응한다’는 response의 주체는 수용가를 포함해 정부, 전력회사, 기관, 단체, 산업, 민간, 일반 등 다양하게 반응을 보일 수 있는 모든 대상이 된다. 따라서 수요관리 자원의 영역이 전기를 사용하는 모든 부분으로 확대되고 참여자 역시 전기를 사용하는 국민 모두가 대상이 될 수 있게 된다. 이와 더불어 DR의 장점인 신속한 대응으로 효용 가치가 더욱 배가 된다.
이러한 이유로 DR은 DM이나 DSM보다 수요관리에서 유연성이 매우 높다고 평가될 수 있다. DM, DSM, DR을 모두 수요관리로 통칭하거나 개별적으로도 수요관리로 칭하고 있으나 특성상 차이가 분명히 존재한다.
전력 설비 증설이 어려운 국가에서 시초
국가 경제 구조가 괄목할만한 정도로 성장하고 있는 산업 중심이 아니거나 전력 수요가 대폭적으로 증가하지 않는 국가들, 특히, 경제 성장률이 안정화된 선진국에서는 환경적인 문제도 고려되면서, 전력 공급을 위한 발전소 건설보다는 전력 수요를 줄이는 방법에 일찍이 눈을 돌리고 있다.
그 방법으로 DR를 선택하는 추세가 두드러지고 있다. 이는 신속한 대응력과 폭넓은 수요관리 자원 확보를 통해 정전 등의 기본적인 위협을 회피할 수 있는 것은 물론이고 공급 용량을 충분히 확보한 상태에서 여유 있는 전기 에너지 절감 등의 효과를 보고 있기 때문이다.
즉, DR을 통해 활용할 수 있는 수요관리 자원을 음(-)의 발전기로 사용하는 개념으로 인식해 적극적으로 확대하고 있다.
외국의 경우는 미국에서 DR 확대가 가장 빠른 속도로 진행되고 있으며, 전력회사가 대규모 수용가의 전력부하를 관리하는 ‘부하반응’을 포함해 최종 소비자가 전기요금에 따라 스스로 수요를 관리하는 ‘가격반응’, 기존 수요관리에 대해 확실한 운영 체계를 도입하는 ‘신뢰성 DR’이 시행되고 있고, 이를 넘어 수요관리가 시장 경제 원리에 따라 반응하는 ‘경제성 DR’ 또는 ‘시장 기반 DR’로 진전되고 있다.
DR의 자원 규모는 궁극적으로 생산에 지장을 주지 않은 범위에서 최대한 자원을 활용하며, 특히, 다양한 자원을 확보하는 차원에서 총 설비용량에서 5∼10% 정도로 예상되고 있다. 이는 예비력의 일정 부분을 감당할 수 있는 수준으로 정전 대비에도 유용하게 활용될 수 있다. 이러한 측면에서 정부도 DR를 전력수급 대책의 일환으로 눈여겨보고 있다. 이와 함께 최근 전 세계적으로 이목이 집중되고 있는 ESS(Energy Storage System)와 연계될 경우, 저장된 전기 에너지를 이용해 보다 신속하게 대응할 수 있어 이 두 가지의 방안은 향후 전력수급 운용에서 큰 역할을 담당할 것으로 전망되고 있다.
전력 설비 증설이 많은 국가에서도 필수적
DR은 전력 공급의 지속적인 확대가 상대적으로 적은 국가에서 출발했지만, 중국, 인도 등을 포함한 신흥개도국에서도 DR의 중요성이 커질 것으로 예상되고 있다. 전력 설비의 증설이 요구되고 있지만, 전기 수요 예측이 힘들 정도로 성장하는 국가에서는 예산이 허락하는 범위에서 전력 공급이 확대되기 때문에 현재의 우리나라가 겪고 있는 상황과 같이 전력 공급의 여유가 없을 것으로 예상된다. 따라서 이러한 단점을 보완하기 위해서는 생산 설비를 가동하기 위한 최대한의 수요관리 자원 확보와 더불어 정전에 대비하기 위한 최소한의 방안이 마련되어야 하기 때문이다. 전기 수요관리와 관련한 이러한 세계적인 흐름은 IT가 뒷받침되어야 가능한데, 바로 여기에서 우리나라의 강점인 스마트그리드를 통해 세계로 진출할 수 있는 계기가 마련될 수 있다.
올해 우리나라도 DR 최초 도입
우리나라는 올해 수요관리와 관련해 주로 산업체의 부하용량을 활용하는 방법이 시행되고 있다. 한전의 지정기간제는 7월부터 8월에 준피크(準 peak)시 6일, 피크(peak)시 9일, 위기 피크(critical peak)시 5일 등 총 20일 동안 시행되는 것으로 예정되었다. 조건은 1일 5시간(11시∼12시, 13시∼17시)의 1시간 평균 전력을 고객 기준 부하보다 30% 이상 또는 3,000kW이상을 줄이는 경우이다.
또한, 한전의 주간예고제 수요관리는 예비력이 450만kW 이하로 예상될 경우, 1주전 또는 1일전에 시행하고, 최대 200만kW를 감축 목표로 정해 515만kW를 약정한다.
전력거래소에서는 수요입찰제를 시행하며 올해 상반기에 12일 동안 30.5시간을 개설해 84만kW의 부하용량을 감축했고 지원금으로 237억원이 소요되었다. 하반기에는 이보다 더 많은 수요관리가 예상되고 있다.
이와 함께 올해 우리나라에서 7월 1일부터 최초로 도입한 DR은 전력거래소가 6만kW 규모로 냉난방 부하를 중심으로 운용하며, 반응 시간은 30분전 지시, 30분 이내 이행 등 1시간 이내에 대응하는 것으로 되어 있고, 실제로는 1시간 30분의 여유를 가지고 시행되고 있다.
올해 DR 예산은 24억6천만원이며, 2016년에는 120만kW까지 확대할 계획이다. 올해 이 사업에 참여하는 수요관리 사업자는 (주)케이티 등 6개 기업으로 주요 수요관리 자원으로는 홈플러스, 이마트, 롯데마트 등의 대형 유통점과 KT통신국, GS타워, 포스코센터 등의 대형 건물을 포함해 총 467개소가 해당된다.
이에 따라 지경부는 DR 확대를 위한 인프라 구축을 위해 스마트계량기, ESS, EMS 등을 올해부터 보급하고 내년부터는 지정기간제, 주간예고제를 단계적으로 축소하게 된다.
또한, 내년부터는 수요관리의 모든 과정을 관리하는 수요관리 전문서비스사업자 육성 방안을 본격적으로 마련해 수요관리 자원 발굴, 에너지사용 진단, 기기 설치, DR 프로그램 참여를 통해 수익을 창출할 수 있도록 한다.
수요관리 재정과 관련해서는 2016년부터는 현재 지원되고 있는 전력산업기반기금을 대신해 전력시장에서 시장 경제 원리에 따라 직접 거래하는 방식도 검토되고 있다.
이와 같이 DR에 대한 세계적인 추세와 더불어 우리나라에서도 필요성이 증대돼 향후 이와 관련한 사업 분야가 국내외에서 상당히 유망할 것으로 예상되고 있다. 그동안의 대규모 수용가의 부하를 대상으로 시행되었던 제한적 수요관리가 DR이라는 신개념을 통해 전력수급 대응책 마련과 신사업의 가능성을 열어주고 있으며, 다행히 이에 꼭 필요한 스마트그리드 사업이 우리나라에서도 활발히 전개되고 있어 국내에서의 실현 확률도 매우 높아지고 있다. |
