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디지털 플랫폼 기반의 친환경 분산에너지 거래메커니즘 구축과 시장 활성화 방안 연구
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디지털 플랫폼 기반의 친환경 분산에너지 거래메커니즘 구축과 시장 활성화 방안 연구
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  • 1. 연구의 필요성 및 목적
    ■ 연구의 필요성
    ○ 화석연료 기반의 대규모 전력 공급 체계의 유지가 어려운 상황에서 온실가스 감축과 지역적 에너지 자급자족에 기여가 큰 분산에너지자원의 확대가 불가피함.
    - 정부도 제3차 에너지기본계획, 제9차 전력수급기본계획, 분산에너지 활성화로드맵 등을 통해 분산전원의 보급 확대 정책을 제시하고 있음.
    ○ 우리나라는 분산에너지자원 확대와 관련하여 배전계통 측면에서 전통적 배전망 투자 방식으로 비용 증가를 유발하고, 규제 위주의 도매시장과 독점적 소매시장 구조가 분산에너지자원의 진입과 활용에 걸림돌이 되고 있음.
    - 분산에너지자원의 비용효과적인 배전계통 연계 및 관리 방법 개발과 시장진입과 거래 활성화를 위한 전력시장 구조의 진단과 개선 방향 제시가 필요함.

    2. 연구내용 및 주요 분석 결과
    ■ 국내외 분산에너지자원 활용 사례 분석
    ○ 유럽의 분산에너지자원 활용은 시장의 거래메커니즘을 통하여 비용효과적인 방식으로 자원을 조달하는 지역 유연성자원 거래시장을 통하여 이루어짐.
    - 배전계통운영자와 거래시장 운영자의 역할을 명확히 구분하여 시장의 공정성을 훼손하지 않도록 거래시장 운영자에게 거래플랫폼의 제공만 허용
    ○ 반면 우리나라는 시장거래보다 규제 위주의 시장 운영 시스템과 전통적 망운영 방식에서 분산에너지자원의 활용방안을 고민하기 때문에 다양한 사업모델과 거래유인 제공은 한계가 있음.
    - 분산에너지자원의 배전망 연계와 관련하여 전압 안정화를 위한 기술 적용 등이 이루어지고 있으나 배전계통 차원에서 제어 및 관리 등 운영 권한은 없음.
    - 독점적 시장제도 하에서 분산에너지자원의 활용도 도매시장의 규제와 소매시장의 진입규제 등으로 분산에너지자원 확대에 걸림돌이 되고 있음.

    ■ 디지털 플랫폼 활용과 배전계통 운영
    ○ 디지털 플랫폼 기술의 확대와 시장 활성화에 따라 에너지부문에도 기술적용이 확대되고 있으며, 이러한 기반 위에 배전계통 차원에서 분산에너지자원의 연계에 대한 효율적 운영이 가능해지고 있음.
    - 4차 산업혁명 기술을 활용한 디지털 플랫폼 제공은 분산에너지자원과 배전계통 연계에서 제어 및 관리를 가능하게 함으로써 효율적 운영에 기여
    - 디지털 플랫폼 기반 하에서 배전계통 운영자는 분산에너지자원으로 인한 지역적 전력수급 불균형, 전압의 변동, 망의 혼잡 등을 효율적으로 관리할 수 있음.

    ■ 분산에너지자원의 효율적 배전계통 연계와 활용 모델 분석
    ○ 분산에너지자원의 배전계통 연계와 효율적 운영이 가능한 환경이 조성되었지만, 전통적 배전망 확대 투자 방식에 따른 비용 증가를 효율적 운영으로 대체하기 위해서 계통운영자(DSO) 도입에 대한 비용-편익 분석으로 효과를 검증함.
    - 국내 배전망 관련 데이터를 활용하여 배전계통 운영을 기반으로 제어 및 관리 시나리오를 적용하여 분석한 결과, 효율적 배전망 운영으로 망 투자 비용을 줄일 수 있음을 확인함.
    ○ 이러한 결과를 바탕으로 우리나라 전력시장 조건에 부합하는 배전계통 운영자(DSO) 관련 모델을 살펴보고, DSO를 도입하면 어떤 방식이 타당한지를 검토함.
    - 그 결과, 전력시장의 운영형태에 따라 배전망 이용의 중립성이 보장될 수 있는 범위 내에서 DSO의 역할과 기능이 주어질 수 있을 것으로 보임.
    - 즉, 현재와 같이 한전의 망 소유와 판매부문이 독점화되어 있는 경우는 제한적 DSO의 역할에 국한하며, 망 중립성이 확보된다면 DSO의 기능과 범위가 확대되는 방식을 고려해 볼 수 있음.

    ■ 분산에너지자원의 활성화를 위한 시장구조 개선과 개인 간 거래 모델 분석
    ○ 통신부문의 시장자유화 사례 분석을 바탕으로 동일한 네트워크 산업인 전력부문의 시장설계를 논의하고, 개인 간 거래를 중심으로 행위자기반모형 분석을 시행함.
    - 배터리가 설치된 태양광 발전설비와 관련된 개인 간 거래모형에서 배터리 용량이 클수록 P2P 가격의 변동성이 완화되며, 계통통합 비용이 고려되면 사회적 관점에서 P2P 거래의 유용성이 더욱 높아질 수 있다는 결론에 도달
    ○ 이러한 경쟁촉진을 통한 시장개방과 계통의 효율적 운영이 가능한 체제에서는 시장참여자의 이해관계 조정이 필요함.

    3. 결론 및 정책제언
    ■ 결론
    ○ 분산에너지자원의 거래를 활성화하기 위해서는 배전계통의 효율적 운영과 경쟁적 시장구조의 조성을 위한 여건 마련이 중요하다는 사실을 확인함.
    - 분산에너지자원의 활성화를 위해서는 분산에너지자원의 배전계통 연계에서 계통안정화를 위한 기술 적용과 더불어 전력시장의 구조 및 가격 체계의 개선 등을 통한 기술과 시장의 조화가 필요함.

    ■ 정책제언
    ○ 외국의 사례 분석에서와 같이 우리나라에서 분산에너지자원의 가장 합리적인 확대방식은 경쟁적 시장을 통해서 비용효과적으로 자원조달이 가능하도록 시장구조를 개선하는 것임.
    - 분산에너지자원의 활성화를 위해서는 배전계통의 연계 후 제어 및 관리기능을 지역 배전계통 운영자에게 부여하고, 소매시장을 개방하여 분산자원의 활용 범위를 확대해 나갈 필요가 있음.
    - 분산에너지자원의 배전계통 연계와 안정화를 위해서는 망의 제어 및 관리 기술의 적용과 경쟁적 시장체제를 조화시켜 시장거래 활성화를 기술적으로 지원할 수 있는 시스템 운영으로의 변화가 추진되어야 함.
    - 전력계통 신뢰도 기준 준수를 감독할 수 있는 전체 계통 차원에서 감독기구를 설립하고, 전력시장의 전반적인 경쟁 및 규제 정책을 조화시킬 수 있는 규제기관의 기능 및 역할 증대 필요

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