[송전망-PJM] 송전망 접속 절차 개선이 경제에 미치는 영향 - ACORE

미국의 기업과 가정에서 요구하는 저비용과 깨끗한 전력은 배치 준비가 되어 있지만, 전국 전력망에 연결하려는 수천 개의 프로젝트는 장기간의 지연과 높아지는 비용에 직면하고 있다. 거의 2 테라와트의 풍력, 태양광 및 배터리 저장소 프로젝트가 전국적으로 인터커넥션 대기열에 머물러 있다.

전력망 부족으로 인한 전송 용량 부족이 전례 없는 대기열의 근본 원인이지만, 몇몇 전력망 운영자들은 인터커넥션 대기열 프로세스 개혁을 추진하는 데 지연이 있었다. 미국 중대 서부 지역의 도매 전기 이동을 관리하는 지역 전송 기관인 PJM 인터커넥션 LLC (PJM)은 대기열 개혁을 추진 중이지만 지속적인 과제를 직면하고 있다.

지난 몇 년간 이 지역에서 총 259 기가와트 (GW)의 에너지 용량을 지니는 수천 개의 새로운 프로젝트가 인터커넥션 요청을 제출했다. 그 프로젝트 대부분은 풍력, 태양광 및 배터리 저장소다.

PJM과 다른 전력망 지역과 일관된 대기열 과제는 주로 전송 개발의 충분성 부족으로 인한 것이지만, 이 지역의 구식 인터커넥션 프로세스도 큰 원인이다. 최근까지 PJM의 대기열 프로세스는 프로젝트별로 전력 세대에 대한 전송 시스템 업그레이드 비용을 연구하고 할당하는 것을 의미했다. 각 새 인터커넥션 요청은 수많은 연구 단계와 비용 계산을 유발하며, 많은 프로젝트는 최종적으로 철회하기 전 몇 년간 기다리게 된다. 이 프로세스 - 새로운 서비스 요청의 지속적인 증가와 결합되어 프로젝트의 대기 시간을 증가시키고 비용 할당에 대한 큰 불확실성을 만들었다. 이러한 요인들이 2011년부터 2016년까지 이 지역에서 제출된 육상 풍력, 태양광 및 배터리 저장소 ("재생 에너지") 프로젝트 신청의 3분의 1이 철회되게 만들었다.

이 패턴은 전국적으로도 나타나는 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 PJM은 작년 11월 제안한 대기열 프로세스 개혁을 2026년 1분기까지 대기 중인 인터커넥션 신청의 승인을 가속화하기 위한 것으로 승인되었다. 이 개혁은 이 약 4년간의 전환 기간이 끝날 때까지 모든 새로운 서비스 요청에 대한 에어바이 대기를 부과한다.

대기열 프로젝트는 그룹으로 평가하고 필요한 네트워크 개선 비용을 할당할 것이다. 이 접근 방식은 이전 프레임워크보다 크게 개선된 것으로, 다른 RTO에서도 사용되는 방식이다. 더 많은 비실현 프로젝트를 거르기 위해, PJM의 개혁은 새로운 서비스 요청을 제출할 때와 인터커넥션 연구 과정의 여러 단계에서 일정한 준비 요건을 충족해야 한다는 것을 요구할 것이다. 이러한 변화는 지역의 미드-애틀랜틱 주에서 새로운 직업, 자본 투자, 전기 비용 절감 및 대기 질 개선을 포함한 중요한 기회를 제공한다.

PJM의 개혁이 전환 주기의 재생 에너지 프로젝트가 10년 전 평균과 일치하는 속도로 상업 운영을 달성하도록 한다면, 미드-애틀랜틱 주는 약 199,000 개의 일자리와 330억 달러의 자본 투자 창출을 기대할 수 있다. 또한, 만약 PJM이 이 개혁을 시행하기 전에 충분한 전송 용량을 미리 개발했다면, 지역은 다음 4년간 10만 개의 일자리와 170억 달러의 추가 자본 투자를 가능하게 했을 것으로 추산된다.

PJM의 현재 개혁의 경제적 이점을 극대화하려면 전력망 운영자가 효과적으로 미리 계획하고 승인하는 데 필요한 노력을 기울여야 한다. 최소한 추가 인력을 고용하고 프로세스 자동화와 같은 최상의 관행을 시행하는 것을 포함하여 인터커넥션 신청을 더 효율적으로 검토하고 승인하는 데 적극적인 조치를 취해야 한다. 더욱 근본적으로, 더 많은 자원을 전력망에 통합하기 위해 전송 계획 및 개발 프로세스 개선이 필요하다.

전체적인 인터커넥션 프로세스와 전송 계획 개선으로 PJM은 수요 상승에 대처하고 신뢰성을 강화하며 비용을 감소시키고 지역의 소비자들에게 깨끗한 에너지 미래를 보장하는 동시에 경제적 이점을 극대화할 수 있다. 또한, FERC는 지역 전송 계획에 상승하는 인터커넥션 요구 사항을 포함하거나 새로운 규제를 최종 승인하거나 시작하여 인터커넥션 연구 프로세스를 표준화하고 전력 효율을 개선하기 위한 기술을 더 많이 고려하고 인터커넥션을 위해 필요한 전송 업그레이드 비용을 공정하게 분배하는 것이 필요하다.

https://acore.org/wp-content/uploads/2023/06/ACORE-Power-Up-PJM-Report.pdf

버지니아, 일리노이, 오하이오, 인디애나는 미국 최대의 전력 그리드 운영자인 PJM이 깨끗한 에너지 프로젝트에서 장기간의 지연을 초래하는 문제를 해결할 수 있다면 새로운 투자와 일자리 창출에서 가장 많은 이익을 얻을 수 있다는 새 보고서가 발표됐다.

 

그러나 이를 위해서는 PJM이 10년 전과 같은 속도로 프로젝트를 승인해야 한다는 큰 장애물이 있다.

 

이를 위해서는 두 가지 큰 문제를 해결해야 한다. 첫 번째로, 그리드 운영자는 97%가 재생 에너지, 배터리 저장소 또는 이 둘의 조합을 위한 제안된 250기가와트 이상의 새로운 발전 용량 중 대략 3,000개의 활성화된 새로운 서비스 요청 대기열에서 주요한 진전을 이루어야 한다. 그리고 시카고에서 뉴저지까지의 지역을 관할하는 PJM은 이러한 프로젝트를 그리드에 연결하기 위해 충분한 주간 전력선 용량을 늘려야 할 것이다.

 

무엇보다도 PJM은 이러한 개선 사항을 이루기 위해 10년 전과 같은 속도로 프로젝트를 승인해야 한다는 것이다.

 

미국 재생 가능 에너지 산업의 무역 단체인 ACORE(American Council on Renewable Energy)가 작성한 6월28일자 보고서는 총 167기가와트의 제안된 육상 깨끗한 에너지 발전을 위한 2,000개의 프로젝트에 초점을 맞추었으며, 이 보고서는 연방 규제 당국이 지난 11월 승인한 개혁을 시행하면서 PJM이 처리해야 할 것으로 예측된 프로젝트를 다룬다. 이러한 개혁은 건설 가능한 프로젝트를 우선적으로 처리하고, 작은 프로젝트를 위한 "빠른 차선" 등이 포함된다.

 

보고서 저자인 ACORE의 노아 스트랜드와 기타 기고자들은 이러한 프로젝트 중 일부는 결국  건설될 수 없을 것이라고 인정하며, 2011년부터 2016년까지의 완료율과 비슷한 20.3%의 완료율을 가정한다. 그런 다음 이러한 깨끗한 에너지 34기가와트에 대한 취업 창출, 투자 및 기타 혜택을 추정한다.

 

PJM 대기열에 제안된 용량이 43,000메가와트 이상인 버지니아는 이러한 프로젝트를 통해 제공될 수 있는 33억 달러의 자본 투자와 198,716개의 일자리 연수의 대략 1/4을 획득할 것으로 예상된다.

 

일자리 연수는 1년간 1개의 일자리를 의미한다. 각 프로젝트의 가장 큰 고용 수요는 건설 단계에 있기 때문에 이는 일자리 창출을 추정하는 적절한 방법이라고 보고서를 기고한 미국 깨끗한 전력협회의 경제 분석 부사장인 브렌던 케이시는 말한다.

 

예상되는 영구적인 일자리를 추정하는 좋은 방법은 총 일자리 연수를 3에서 4로 나누는 것이라고 그는 말했다.

 

일리노이, 오하이오, 인디애나는 제안된 프로젝트의 잠재적 이익에서 두 번째, 세 번째 및 네 번째로 나타났다. 각 주는 4.7억 달러에서 5.5억 달러의 자본 투자와 대략 29,000에서 32,000개의 일자리 연수를 얻을 수 있으며, 그리드 풋프린트 내 다른 주들은 더 작은 금액의 투자와 일자리를 얻을 수 있다.

 

총 250기가와트 이상의 제안된 발전 용량이 PJM 대기열에 있기 때문에 그리드 전체적인 혜택은 재생 가능 에너지가 그리드에 더 많이 사용되고 인플레이션 감소법의 인센티브 등으로 2021년 수준보다 16달러 이상의 도매 전기 비용이 감소할 것으로 추정된다. 이는 프린스턴 대학의 연구원들이 작성한 2022년 12월의 분석을 인용한 것이다. 이 보고서는 석탄 발전량 감소로 인한 대규모 공공 건강 혜택도 1메가와트시당 대략 44달러로 평가한다.

 

PJM의 대기열에 대한 지연 원인은 기술적 발전과 시장 요인이 깨끗한 에너지 전환을 밀어올리면서 인터커넥션 신청의 급격한 증가가 있었다. 그러나 먼저 온 사람, 먼저 서비스하는 한 프로젝트당 하나의 검토 과정을 따르는 구식 방식은 진전을 늦추었다. 예를 들어, 하나의 프로젝트가 중단되면 대기열에 남아있는 다른 프로젝트에 대한 추가적인 연구와 더 많은 지연을 유발한다.

 

일부 프로젝트는 7년 이상 PJM 대기열에 머무르고 있다. 연방 규제 당국이 승인한 새로운 접근 방식은 건설 가능한 프로젝트를 먼저 처리하고, 일부 프로젝트를 클러스터로 검토하고, 일부 작은 프로젝트에 대해 빠른 처리를 허용하는 것이다.

 

물론 새로운 발전 용량은 전력 시스템에 연결할 곳이 필요하다. 일반적으로 이는 기존 연결 지점을 개선하는 것을 요구한다. 그리고 PJM은 신청자가 이러한 업그레이드 비용을 부담하도록 요구하는 것이다.

 

PJM 지역 내 재생 가능 에너지 프로젝트의 평균 인터커넥션 비용은 올해 초에 발표한 로렌스 버클리 국립 연구소의 보고서에 따르면 2017년부터 2022년까지 8배 증가했다. 그리고 "재생 가능 에너지는 천연 가스에 비해 불균형한 연결 비용을 지불했다"라고 ACORE 보고서는 말한다. 버클리 연구소의 보고서는 풍력, 태양광 및 저장소의 평균 인터커넥션 비용이 1킬로와트당 24달러인 천연 가스 발전소의 평균 비용보다 5~14배 높다는 것을 지적했다.

 

이러한 높은 비용은 종종 더 광범위한 네트워크 업그레이드와 관련이 있으며, "새로운 재생 가능한 세대가 시스템 상 다른 이들에게 이익을 주는 업그레이드 비용을 부담하는 것처럼 보인다"는 ACORE 보고서는 말한다. 또한 필요한 업그레이드 비용은 검토 과정의 끝까지 알려지지 않기 때문에 일부 프로젝트는 상업적으로 불가능해졌다.

 

"새 전송망 개발이 필수적이다"라고 스트랜드는 말한다. 이와 관련하여 이 연구는 PJM이 프로젝트가 그리드에 더 많이 발생하는 인터미턴트 자원을 처리할 수 있는 고압전선을 중점적으로 프로액티브 전송 업그레이드를 권장한다. 연방 에너지 규제 위원회는 또한 깨끗한 에너지 자원에 대한 비용 할당 과정을 더 공정하게 만들어야 한다는 보고서는 밝혔다.

 

그러나 PJM은 "대기열이 현재 문제가 아니다"라고 대변인 수잔 비흘러는 말했다. 새로운 접근 방식이 전진함에 따라 "PJM은 도구 및 자동화, 그리고 직원과 외부 계약자 모두에 대한 투자를 크게 했다"고 그녀는 덧붙였다.

 

또한 그녀는 "주로 재생 가능한 자원으로 구성된 44,000메가와트가 PJM 연구 과정을 통과했지만 아직 건설되지 않았다"는 것을 덧붙였다. 공급망, 위치 선정, 규제 문제 또는 자금 조달 등의 이유로 이러한 프로젝트가 건설되지 않았다.

 

외부 전문가들은 과거에 잘못된 점이 있었던 것보다는 다음 단계에 집중하고 있다.

 

“손가락으로 지적하는 것은 쉬운 일이라고 생각합니다.”라고 라키 마운틴 연구소의 탄소 무료 전력 담당 매니저인 케이티 시그너(Katie Siegner)는 말합니다. 그녀는 이 보고서를 준비하지 않았습니다. 그러나 전력망 연결 문제는 어느 것도 쉽게 해결되지 않습니다. “개발자들은 어려운 일을 하고 있으며 PJM도 어려운 일을 하고 있습니다. 이것이 쉬운 해결책이었다면, 우리는 지금 처한 상황을 겪지 않았을 것입니다,” 시그너는 말합니다.

 

새로운 전송망 추가가 아마도 가장 큰 장애물일 것입니다. 이 보고서를 작성하지 않은 Grid Strategies, Inc.의 창립자이자 대통령인 로브 그램릭(Rob Gramlich)은 이에 대해 이야기합니다. 또한 연결 도전은 PJM에만 국한되지 않습니다. “모든 지역 계획 단체가 그것을 처리해야 합니다,” 그는 말합니다.

 

“FERC는 지역 간 계획에 대한 시작점을 가지고 있습니다,” 그것은 기후 변화로 인한 심한 날씨를 대처하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 지역 전송 운영자들은 “장기적인 전송 계획에 열중해야 합니다. 그것을 피할 방법은 없습니다.”

 

다시 말해서, PJM이나 다른 전력망 운영자가 큐를 빠르게 처리하더라도, 새로운 발전소는 어디론가 가야합니다. 그램릭은 이것을 패스트푸드점에서 많은 식사를 준비하는 것과 비교했습니다.

 

“만약 레지스터가 하나밖에 없다면, 문제가 될 것입니다. 레지스터를 더 열고 모든 사람이 여러 캐셔에게 갈 수 있게 된다면, 모든 것이 더 원활하게 진행될 것입니다,” 그는 말합니다.