Utility Week, 23.2.4
에너지 유연성 (Energy Flexibility)
에너지 유연성 (Energy Flexibility) 이란 개념은 5년 전에는 듣지 못했던 것이지만, 혁신 프로젝트와 분산 에너지 자원에 대한 이해가 가속화되고 소비자들이 소비 습관을 바꾸는 것의 비용과 탄소 절감 혜택을 경험하면서, 이 개념은 새로운 기술적 성숙도와 수용도를 달성했습니다.
에너지 유연성의 실행 가능성과 가치에 대한 신뢰는 증가하고 있으며, 이에 따라 산업의 에너지 유연성의 거대한 잠재력에 대한 인식도 함께 증가하고 있습니다. 이 잠재력은 보강 인프라에 대한 주요 투자를 피하고, 순수 타겟을 지원하기 위해 재생 가능 에너지의 흡수를 증가시키는 것을 포함하여 - 고객의 청구서를 낮추는 것을 의미합니다.
대규모 시연 프로젝트와 시장 실험은 아직 '일상적인 사업'으로 번역되지 않았습니다 - 국가 규모의 지역 유연성 시장을 봉합하는 데에는 아직 많은 작업이 필요합니다. 그러나 이러한 노력이 성과를 거두면서 앞으로 몇 달과 몇 년 동안 상당한 진전이 예상됩니다.
모든 네트워크 운영자들은 이미 유연성을 확보하고 있으며, 현지 공급과 수요를 관리하는 데 필요한 분산 시스템 운영자(DSO) 모델로 변환하는 과정에 있습니다.
RIIO-2 가격 제어에 대한 최종 결정은 앞으로 다섯 년 동안 지역 전기 분배 네트워크를 운영, 유지 및 향상시키기 위한 222억 파운드의 투자 패키지를 명시하였습니다. 이에는 DSO들이 그들의 네트워크를 개발하고 사용하는 유연한 대안을 고려하도록 격려하는 새로운 출력 및 인센티브 프레임워크가 포함되었습니다. 라이선스 요구 사항은 또한 운영자들에게 유연성 요구 사항을 전달하고, 매년 유연성 서비스의 조달에 대한 자세한 정보를 제공하도록 강제할 것입니다.
유연성을 위한 기반을 마련하는 다른 주요 프로젝트들에는 National Grid ESO가 개발 중인 세계 최초의 디지털 트윈과 Ofgem이 시장 참여자들을 위한 새로운 공통 디지털 인프라를 계획하는 것이 포함됩니다.
미래의 네트워크 강화에 대한 주요 투자를 피하기 위해 유연성에 대한 전방위적인 행동이 필요하다고 설명하는 사람은 스코틀랜드 및 사우스 등전력 네트워크(SSEN)의 유연성 시장 관리자인 니샤 도시 입니다.
"저탄소 기술의 흡수, 예를 들어 히트 펌프와 전기 자동차가 네트워크에 증가함에 따라 유연성을 장려하는 것이 다음 다섯 년 동안에 반드시 이루어져야 합니다. 우리나라는 이러한 기술을 적용하기 위해 모든 도로를 동시에 파낼 물리적 능력이 없으므로, 이를 관리할 수 있도록 유연성이 절실하게 필요합니다."
새로운 모델
영국의 지속적인 에너지 위기는 전력망의 취약성을 드러내고, 에너지 유연성의 중요성을 강조하여 시스템의 근본적인 변화를 통해 복원력을 구축하는 데 도움이 되었습니다.
저탄소 기술인 히트 펌프, 전기 자동차 또는 태양광을 활용하여 발전을 수정하고, 가정 및 사업소의 소비 패턴을 변경하여 전력을 전력망에 다시 공급하거나 수요가 적은 시간에 저장하는 능력은 국가 균형 및 현지 혼잡 해소를 지원하는 데 도움이 됩니다. 이는 또한 전기 요금을 낮추고, DER 제공 업체에게 재정적 이익을 제공하며, 영국의 순 제로로의 전환을 지원할 수 있습니다.
유연성 서비스는 영국에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. Energy Networks Association (ENA)이 발표한 자료에 따르면, 2022년에는 배전망이 12개월 동안 거의 4GW의 유연성을 입찰하였으며, 이는 네 번째 연속 기록으로, 400만 가구 이상에 전기를 공급하는 것과 동등합니다.
DNO들은 DSO 모델에 따른 새로운 프로세스와 기능을 구현하는 다양한 단계에 있으며, 이는 그들이 유연한 현지 대안들과 결합하여 시스템을 실시간으로 활성화 관리할 수 있게 합니다. Ofgem은 이를 네트워크 계획 및 개발, 네트워크 운영, 시장 개발을 포함한다고 정의하였습니다.
DSO들이 어떻게 규제될 것인지, 성과, 보고 요건 및 인센티브 보상 또는 벌금이 어떻게 결정될 것인지에 대한 세부사항은 작년의 컨설테이션에 대한 반응에 기반하여 RIIO-ED2하에 실행될 것입니다.
Northern Powergrid의 DSO 사업부는 지난 가을에 출시되었으며, Paul Glendinning, 정책 및 시장 관리자에 따르면, 현재 적극적으로 채용, 유연성 시스템 및 예측 단위 설정, 새로운 유연성 계약 배포를 진행하고 있습니다.
Northern Powergrid의 Paul Glendinning은 5월 16일 Utility Week Live에서 DSO 기능을 구축하고 평상시 업무를 정의하는 방법에 대해 발표할 예정입니다.
그는 유연성을 대규모로 작동시키는 데 있어 주요 장애물이라고 말하는 것은, 사람들이 소비 습관을 바꾸는 것의 이점을 이해하는 것입니다. "에너지 위기가 끝나면, 공급업체들은 더 많은 시간 슬롯을 가진 더 유연한 요금을 도입하기 시작할 것이며, 이는 네트워크에서의 수요를 바꿀 것입니다. 우리는 그것을 모니터링하여 제약 조건을 찾아야 할 것입니다."
2025년 10월에 시장 전체의 30분 정산이 도입되면, 그는 더 많은 사람들에게 추가 지불을 받고 전기 요금을 줄일 기회를 제공한다고 덧붙였습니다.
최근의 미디어 보도, 예를 들어 ESO의 수요 유연성 서비스와 같은 유연성 시험은 소비자의 관심을 불러일으켰습니다. OVO는 Shift & Save와 Power Move 두 가지 시험을 진행하고 있으며, 후자는 고객이 피크 시간 외에 에너지 사용을 이동하면 월 20파운드까지 보상합니다.
공급업체는 고객에게 어떤 것이 잘 작동하는지 이해를 구축하기 위해 다른 시간과 기간을 테스트하고 있습니다. Amanda MacDonald, OVO 에너지 범위 팀장은 말합니다. "Shift & Save로, 우리는 각 경보와 KWh 당 보상에 대한 시간과 요일을 다양하게 하여, 고객들에게 더 쉽게 이동할 수 있는 가치있는 통찰력을 얻고 있습니다."
지금까지, 수요일 오후 4시에서 6시 사이에 발송된 알림이 가장 높은 참여율과 성공률을 보여주었습니다. 고객에게 상세한 에너지 추적 데이터와 조언을 제공하는 스마트 미터와 30분 알림의 보다 널리 퍼진 사용은, 유연성에 대한 고객 참여를 단순화하는 데 중요할 것입니다, 그녀는 덧붙입니다.
"세척기나 세탁기와 같은 스마트 홈 기기의 보다 넓은 활용은 또한 도움이 될 수 있습니다. 이를 통해 그들이 더 녹색적인 시간대나 알림 시간 외에 프로그램을 설정할 수 있게 하여, 수요 이동을 더 편리하게 만들 수 있습니다."라고 맥도날드가 말했습니다.
시장 동향
네트워크에 더 많은 저탄소 기술을 도입하고 가정 및 기업에게 그들의 전기 수요를 위해 지불하는 것은 투명하고 사용자 친화적인 시장 메커니즘과 조달 플랫폼을 필요로 합니다.
분산 발전이 증가함에 따라 상업적 거래와 네트워크 접근의 수와 유형이 병행하여 증가하게 되며, 이는 계약 유연성의 수정 및 확장과 새로운 접근 권한을 가능하게 할 필요가 있습니다. 계약과 지급은 현재 수동으로 관리되지만, 시장의 흐름을 따라잡기 위해 RIIO-ED2에서는 자동화가 필요하다고 간주됩니다.
지역 유연성 시장의 개발을 촉진하는 임무 아래, 에너지 네트워크 협회가 운영하는 오픈 네트워크 프로그램은 유연성 서비스를 조달하기 위한 기존 표준 계약을 수정하고, DNO와 ESO 간의 유연성 조달 과정을 더 잘 조정하려고 노력하고 있습니다.
Piclo, NODES, Electron과 같은 유연성 시장 플랫폼이 이미 인기가 있지만, 아직은 섹터 내 다양한 이해관계자의 모든 요구사항을 충족시키는 것은 없습니다. SSEN은 현재 플랫폼과 함께 작업하여 조달을 완료하고 결산에 이르기까지 어떻게 사용될 수 있는지를 이해하려고 노력하고 있습니다.
산업에 대한 더 많은 "공동 사고"가 필요하다고 도시는 말합니다, 이를 통해 플랫폼이 DSO와 유연성 제공자의 필요를 충족시키고, 표준 프로토콜(보안 포함)을 사용하고, 시장이 경쟁력을 유지하고 혁신을 촉진하도록 보장합니다.
"플랫폼은 공급자가 에너지를 판매할 수 있는 시장에 대한 규칙을 명확하게 정의해야 하며, 어떻게 판매할지를 설명해야 합니다."라고 도시는 설명합니다. 일부 유연성 서비스는 여전히 독점을 요구하며, 이는 공급자가 DSO와 ESO 모두에게 판매하는 것을 방지하며, 이는 가치를 제한한다고 그녀는 덧붙입니다: "우리가 어떻게 스택을 용이하게 할 수 있는지, 단지 DSO 내에서뿐만 아니라 ESO와 DSO 사이에서도, 우리는 그것에 대한 명확한 규칙이 필요합니다."
On demand 데이터
모든 유연성 측면을 연결하는 한 가지 요소는 다음 세대 에너지 시스템의 모든 행위자가 정확하고 적시에 데이터에 접근할 필요성입니다. Energy Digitalisation Task Force와 Department for Business, Energy and Industrial Strategy, Ofgem 및 Innovate UK에 의한 최근 공동 대응은 모두 부문 간 상호 운용성을 뒷받침하기 위해 통합 및 디지털화된 에너지 시스템이 절실하게 필요하다고 강조했습니다.
에너지 시스템의 모든 행위자를 중앙에서 조정하는 National Grid ESO는 현재 그리드 전체에서 '실시간' 데이터를 모으고 필요한 사람이라면 누구든지 관련 정보에 접근할 수 있도록 하는 세계 최초의 디지털 트윈, 또는 가상 에너지 시스템의 개발을 진행 중입니다.
이 새로운 '디지털 스파인'을 통한 가정용 에너지 데이터에 대한 더 나은 접근성이 주요 동기라고 말하는 National Grid ESO의 혁신 전략 헤드인 Carolina Tortora: “가정용 수요는 마지막 경계처럼 보이는데, 유연성의 많은 부분이 가정용 수요에서 비롯되므로, 우리에게 '유연하게' 사용할 수 있는 양이 얼마나 있는지, 고정 대비 유연한 수요의 수준이 어떤지 이해해야 합니다.”
National Grid ESO의 Carolina Tortora는 5월 16일 Utility Week Live에서 스마트 에너지 네트워크 돌파구에 대해 발표할 예정입니다.
예를 들어, 가정주들은 일반적으로 저녁에 불을 켜야 하는데, 이것은 고정 수요의 한 형태지만, 그들은 세탁기를 나중에 키거나 자동차를 더 일찍 충전하도록 설득될 수 있어, 유연한 수요를 만들 수 있습니다.
가상 에너지 시스템은 예를 들어 발전기, 전송 또는 배포 네트워크와 같이 다른 조직들이 개발한 여러 디지털 트윈을 통합할 것으로 예상됩니다. ESO는 현재 이해당사자들과 소통하여 어떤 데이터가 어떤 목적에 유용한지, 무엇을 공유할 수 있는지, 그리고 누가 접근해야 하는지 파악하고, 거버넌스 프레임워크 개발을 안내하고 있습니다. 디지털 트윈 개발에 대한 투자와 이용을 촉진하기 위해, 그것은 가치를 입증하기 위해 특정 사용자 케이스를 만들고 있습니다.
그 작업이 보류 중인 상태에서, 완전히 기능하는 디지털 트윈은 4에서 5년 안에 운영 될 수 있다고 Tortora는 말합니다: “물리적 시스템의 디지털 복제본은 정의상 결코 완성되지 않지만, 이것이 자체적으로 생명을 갖게 되고 사람들이 그것에 연결하길 원할 때 우리의 작업은 완료됩니다."
산업을 더 나은 조정으로 이끌기 위해 결정한 Ofgem은 에너지 유연성 시장을 조정하고 쉽게 접근하고 사용할 수 있도록 새로운 공통 디지털 인프라 개발을 제안하고 있습니다.
공공 이익 디지털 자산(Public Interest Digital Asset)은 유연성 시장을 위한 장기적인 비전이며, 규제기관에 따르면, 시장 정보와 데이터를 투명하고 개방적이며 접근 가능한 방식으로 제시하고, 역사적인 성과와 추세를 보여줄 수 있으며, 새로운 참여자들이 그들의 사업 케이스를 구축하는 데 도움이 될 수 있는 주요 목표입니다. 또한, 그것은 수익을 쌓기 위한 서비스와 운영 우선 규칙을 통해 그 시장들이 더 효과적으로 함께 작동하도록 조정하고 조화시키는 서비스를 제공할 수 있습니다.
Ofgem의 에너지 유연성 선임 관리자인 Dr. Nina Klein은 UW에게 다음과 같이 말합니다: “유연성을 지원하기 위해 표준화하고 조정하는 논의가 많았지만, 우리가 희망했던 일관된 구현과 속도를 볼 수 없습니다. 많은 조직들에게는 실제로 어떤 것들이 있는지를 정말로 보는 것이 아직도 상당히 어려운데, 예를 들어 시장 운영자들은 모든 가능한 자산들을 보지 못하고, 유연성 제공자들은 그들이 입찰할 수 있는 모든 시장을 쉽게 볼 수 없어, 많은 비효율성과 결국 손실된 가치를 만듭니다.”
Ofgem의 계획은 시스템 전체 유연성 교환 개념을 산업에 테스트하여 관심도와 수정되거나 강조해야 할 부분이 어떤 것인지 파악하는 것입니다.
이것은 유연성 퍼즐의 또 다른 중요한 부분이 될 수 있으며, 여기에 자세히 설명된 다른 이니셔티브들이 하루하루 완성에 더 가까워지고 있음을 보여줍니다.
사례 연구: 현지 네트워크 시범 프로젝트가 대규모 유연성의 기초를 마련
미래의 지역 에너지 네트워크가 어떤 모습일지에 대한 보다 상세한 그림이 북부 전력망을 통해 조사되고 있으며, 이는 TNEI 및 LCP Delta 컨설팅 회사와의 파트너십을 통해 Ofgem에서 14.5백만 파운드로 지원되는 혁신 프로젝트입니다.
Community DSO 이니셔티브는 2028년까지 진행되며, 저압 네트워크 전반에 걸쳐 스마트 지역 에너지 시스템(SLES)을 가능케 하는 새로운 프레임워크를 개발할 것입니다. SLES는 초지역적인 영역에서 전기 수요와 공급을 관리하며, 북부 전력망에 따르면, 가정용 태양광, 전기차 충전, 히트 펌프와 같은 저탄소 기술의 적용을 장려하는 중요한 도구로 간주됩니다.
"다음 5년간, 그리고 그 다음 5년 동안의 유연성은 모두 LV 네트워크에 대한 것이며, 이는 이전에는 필요하지 않았던 것입니다."라고 북부 전력망의 정책 및 시장 관리자인 Paul Glendinning이 말했습니다. "모든 저탄소 기술은 사람들의 집과 LV 네트워크의 농장에 있을 것이므로, 그 모든 것이 어떻게 함께 작동할 것인지가 매우 중요합니다."
프로젝트에서 얻은 교훈은 네트워크 운영 전략을 알려주는데 사용되며, 규정 변경을 통해 대부분의 네트워크 영역에 배포하기 적합한 지역 에너지 시장 프레임워크의 개념 증명을 가져올 것입니다.
"상업적인 약정과 규정들이 현재 이웃에게 발전한 전기를 판매하는 것을 상당히 어렵게 만듭니다."라며 Glendinning이 말합니다. "우리는 커뮤니티 에너지 팀이, 아마도 한 마을에서, 풍력 발전소나 태양광 발전소의 비용을 공유하고, 그렇게 발전한 전력도 공유할 수 있는 방법이 있다는 것을 제안하고 있습니다. 우리는 그것이 얼마나 도움이 될 수 있는지를 확인하기 위해 데이터와 분석을 수행할 것입니다."
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