[주요논문] 분산 에너지 자원을 위한 비즈니스 모델: 검토 및 경험적 분석 - Scott P. Burger

MITEI-WP-2016-02.pdf

1.65MB

1 소개

“유틸리티 사업 모델의 중요한 변화 가능성을 무시하는 것은 어리석은 일일 것입니다.” 
- Theodore Craver Jr., Edison International CEO

미국 두 번째로 큰 유틸리티인 에디슨 인터내셔널의 CEO이자 미국 유틸리티를 대표하는 무역 단체인 에디슨 일렉트릭 인스티튜트의 회장인 크레이버는 유틸리티 사업 모델이 대대적인 변화의 경계에 있다는 믿음을 가지고 있습니다. 2013년 조사에서는 조사 대상인 최상위 전력 및 유틸리티 임원의 94%가 “2030년까지 전력 유틸리티 사업 모델의 완전한 변형 또는 중요한 변화를 예측”했다고 발표되었습니다. [2] 이러한 변화는 주로 태양광 발전 및 기타 분산 발전, 열 및 전기 에너지 저장, 더 유연하고 가격 반응성이 높은 전력 수요 관리 등 분산 에너지 자원 (DER)의 유입으로 인해 주도됩니다. 많은 사람들은 DER이 주도하는 변화가 전기 부문에 매우 파괴적일 것이라고 예상하며, 적응하지 않으면 기존 유틸리티 사업자는 재정적 지속 가능성을 위협하는 “죽음의 소용돌이”에 빠질 위험이 있습니다. [3,4] 일부 산업 분석가는 유틸리티 사업 모델의 변화가 오는 몇 년 내에 일어날 것으로 예측하고 있지만, 독일 최대 유틸리티인 E.ON과 미국 최대 발전기업 중 하나인 NRG 에너지는 각각 자산을 천억 달러 이상 매각하고 분산 자원과 재생 가능 에너지에 대한 새로운 사업을 개발하는 등 기업 모델에 대한 중요한 구조적인 변화를 발표했습니다. [5,6]

 

전력 인프라는 다른 경제 활동 및 분야를 가능하게 하는 역할 때문에 독특하게 중요하다고 여겨집니다. 전기 유틸리티의 신뢰성은 전 세계적으로 수조 달러의 중요한 전기 자산을 효과적으로 관리, 유지 및 확장하기 위한 핵심 요소입니다. [4] 또한, 잘 구성된 비즈니스 모델은 논리적으로 기업의 재무 성과에 중요한 영향을 미칠 것입니다. [8,9] 따라서 전력 부문에서 발생하는 비즈니스 모델 변화를 이해하는 것은 기존 유틸리티와 새로운 시장 진입 업체뿐만 아니라 대중에게도 중요합니다.

 

E.ON과 같은 조직에서 고조되는 비즈니스 모델의 변화와 전기 서비스 비즈니스 모델의 지속 가능성의 중요성을 고려하여, 많은 산업 분석가들은 미래에 전기 서비스를 제공하기 위해 어떤 비즈니스 모델이 활용될 것인지에 대해 추측하기 시작했습니다. 이 논문은 세 가지 가장 널리 배치 된 분산 에너지 자원 (태양 광전지, 전기 및 열 저장, 수요 반응)에 대한 비즈니스 모델의 신뢰성 있는 경험적 검토 및 분석을 수행합니다. 우리는 144개의 분산 에너지 비즈니스 모델의 주요 가치 창출과 수집 구성 요소를 정의합니다. Osterwalder와 Pigneur [10]에 제안된 온톨로지적 접근 방식을 취하여 분산 에너지 비즈니스 모델을 정의합니다. Zott 등 [11]이 지적한 대로, 온톨로지적 정의는 “비즈니스 모델의 요소, 관계, 어휘 및 의미를 개념화하고 형식화하며, 깊이와 복잡성이 증가하는 여러 수준으로 구조화된 것”입니다. 여기에 배치된 비즈니스 모델 온톨로지는 분산 에너지 비즈니스 모델을 분석하고 분류하기 위한 구조화 된 프레임 워크를 만듭니다. [12,13]

 

우리 데이터셋의 각 비즈니스에 대해 우리는 전력 서비스를 제공하는 방법, 이러한 서비스의 수익 스트림, 대상 고객 및 사용되는 주요 DER 자원을 정의합니다. Osterwalder와 Pigneur 프레임워크에는 비즈니스 모델의 가치 제안, 주요 활동, 비용 구조 및 주요 파트너가 포함됩니다. 우리는 데이터가 희박하거나 사용할 수 없거나 신뢰할 수 없는 경우가 많기 때문에 우리 데이터 세트의 비즈니스 모델의 이러한 구성 요소를 검토하지만 결과에는 포함하지 않습니다. 우리는 전기 서비스, 수익 스트림, 고객 세그먼트 및 주요 DER 자원에 대한 데이터를 사용하여 일부 비즈니스 모델 “원형”을 정의하고 공통 클래스의 일반적인 설명을 제공합니다. 각 원형에 대해 활성 비즈니스 모델의 구체적인 예가 제공됩니다.

 

이 논문은 다음과 같이 진행됩니다. 첫째, 유틸리티 비즈니스 모델에 대한 현재 문헌 검토를 간략히 제공합니다. 둘째, 데이터 수집 방법을 소개합니다. 셋째, 우리 샘플의 비즈니스 모델에 대한 개요를 제공합니다. 넷째, 세 가지 가장 큰 DER 범주 (수요 반응 및 에너지 관리 시스템 (EMS), 전기 및 열 저장, 태양광)에 대한 비즈니스 모델 원형을 정의합니다. 이 섹션에서는 각 원형 내에서 존재하는 몇 가지 흥미로운 뉘앙스를 설명합니다. 마지막으로, 논문은 결과 및 향후 연구 방향에 대한 논의로 끝납니다.

 

이 논문에서 제시된 분석은 몇 가지 중요한 통찰력을 제공합니다. 첫째, 현재 전 세계에서 운영되는 많은 비즈니스 모델 중 분류 가능한 일부 모델이 있습니다. 이 클러스터링은 각 클러스터 내 비즈니스의 다양성과 성능 차이와 결합되어, 온톨로지 검토에서 포착할 수 없는 성공 또는 실패의 요소가 있다는 것을 나타냅니다. 둘째, 규제 및 정책 환경은 기술적 차이 또는 기타 요인보다 비즈니스 모델 구조의 큰 드라이버입니다. 셋째, 비즈니스 모델은 시간이 지나면 유동적입니다. 기술적, 정책 및 규제적 변화는 주어진 회사가 채택하는 비즈니스 모델의 변화를 주도합니다. 마지막으로, 비즈니스 모델은 동일한 전기 서비스를 제공하기 위해 경쟁하며, 가장 효율적인 솔루션이 나타날 수 있도록 시장과 같은 구조가 격려되어야 함을 나타냅니다.

 

 

4. 비즈니스 모델 개요

그림 1-3은 우리 샘플의 비즈니스 모델들이 제공하는 서비스 (그림 1), 대상 고객 세그먼트 (그림 2) 및 수익 스트림 (그림 3) 측면에서 요약한 것입니다. 각 DER 기술 범주 (즉, 수요 반응 및 에너지 관리 시스템, 전기 및 열 저장 및 태양 광)는 다른 색상으로 표시되며, 각 개별 원의 크기는 해당 서비스, 대상 고객 세그먼트 또는 수익 스트림 범주의 비즈니스 모델 수를 나타냅니다. 효율성을 위해, 이러한 요약 차트는 4개 이상의 비즈니스 모델을 포함하는 범주만 표시합니다. 각 DER 범주에 대한 자세한 분석은 섹션 5-7에서 제공됩니다. 그러나 이 섹션에서 제공하는 요약 데이터는 DER 비즈니스 모델 랜드스케이프에 대한 초기 인사이트를 제공합니다.

 

그림 1은 우리 샘플의 비즈니스 모델들이 제공하는 전기 서비스를 요약합니다. 데이터 세트에서 대부분의 비즈니스 모델은 고정 용량과 운영 예비력 용량 제품의 혼합 또는 에너지를 제공합니다. 운영 예비력 서비스는 상당히 수익성이 높지만, 이러한 서비스 시장은 매우 작습니다 (일반적으로 총 에너지 비용의 4% 미만을 차지함) [26-28]. 운영 예비력 서비스 제공을 위한 치열한 경쟁은 수요 반응 및 에너지 저장 기술에 어려움을 초래할 수 있습니다. 반면, 고정 용량에 대한 지불은 원하는 예비 마진에 따라 상당히 중요할 수 있으며 (예를 들어, 특정 시스템에서 수십 기가와트의 시장 규모를 가지며, 1메가와트-일 당 수백 달러의 금액으로), 데이터 세트에서 유일하게 분산 방식으로 에너지를 제공하는 비즈니스 모델은 태양광을 활용하는 모델입니다. 비즈니스 모델이 "운영 예비력"을 제공한다면, 비즈니스는 주요 primary, 1차 secondary, 또는 2차 예비력 tertiary 범위를 제공할 수 있습니다. 다른 비즈니스 모델은 주로 1차 예비력만 제공할 수 있습니다.

그림 2는 우리 샘플의 비즈니스 모델들이 대상으로 하는 고객을 요약합니다. 두 개의 에이전트 간 중개인 (따라서 두 고객 세그먼트의 서비스 제공 업체)로서 작동하는 비즈니스 모델은 양쪽에 화살표 (<->)로 표시됩니다. 상업, 기관 또는 지방 자치단체 고객은 "C / I / M" 약어로 표시됩니다. "DER 공급 업체" 고객 세그먼트는 회사가 이 DER 중 하나 이상을 고객 사이트에 통합하는 비즈니스를 판매하고 있는 것을 나타냅니다. "규제 유틸리티" 고객 세그먼트는 네트워크 회사 (배전, 전송 또는 둘 다)를 나타냅니다. 이 고객 세그먼트는 로드 서빙 엔티티로서 기능하는 수도권 통합 유틸리티를 나타내기도 합니다. 그림 2는 대부분의 비즈니스 모델이 최종 사용자를 직접 대상으로 하고 있음을 보여줍니다. DR 및 EMS 회사는 주로 대형 상업 및 산업 고객을 대상으로 하고 있으며, 태양 광 및 저장 회사가 대상으로 하는 고객 세그먼트는 더욱 다양합니다. 일부 회사는 규제 유틸리티 또는 독립 시스템 운영자 (ISO)에 직접 서비스를 제공합니다.

그림 3은 우리 샘플의 비즈니스 모델들이 활용하는 수익 스트림을 요약합니다. 많은 회사들은 여러 수익 스트림을 활용합니다. 수익 스트림의 구조는 종종 대상 고객 세그먼트에 따라 다릅니다. 예를 들어, 많은 태양광 통합 업체는 고객에게 직접 시스템을 구매하거나 임대하거나 (또는 관련된 수익 스트림으로 논의되는 전력 구매 계약을 체결하거나) 시스템에 대한 대출을 받을 수 있습니다. 유의할 점은 대다수 DR 회사가 서비스에 대한 구독료 또는 중개 수수료 (또는 그 조합)를 활용한다는 것입니다. 이러한 중개 수수료는 일반적으로 공유 절감 협약 또는 시장에서 얻은 지불에 대한 수수료로 구성됩니다. 저장 시장의 미숙함과 최종 사용자 절감을 예측하기 어려운 문제로 인해, 저장 비즈니스 모델은 지금까지 자산 판매 또는 자금 조달에 크게 의존해왔습니다.

 

이 섹션에서 제공된 데이터 세트와 동일한 데이터 세트를 사용하여 다음 섹션에서는 각 DER 범주를 더 자세히 탐구합니다. 각 DER 범주에 대해, 다음 섹션에서는 많은 개별 비즈니스 모델을 포괄하는 상대적으로 작은 비즈니스 모델 "원형"을 정의합니다. 이러한 원형은 오늘날 가장 일반적인 DER 비즈니스 모델의 주요 가치 창출 및 수집 구성 요소를 포괄합니다.

 

5. 수요 반응 및 에너지 관리 시스템 비즈니스 모델

수요 반응 및 에너지 관리 시스템의 비즈니스 모델은 최근 몇 년간 점차 더 많은 관심을 받고 있습니다 [21,31]. 수요 반응(DR)은 다양한 기술과 애플리케이션의 대형 범주를 포함합니다. 이는 전력 시스템에 전기 서비스를 제공하기 위해 조정될 수 있는 전력 부하를 의미합니다. DR은 가격 신호에 자동으로 활성화되거나 DR 비즈니스의 요청에 따라 수동으로 활성화되거나 대체 디스패치 신호를 통해 활성화될 수 있습니다. [32] 에너지 관리 시스템(EMS)은 건물의 전력 부하를 모니터링 및 제어하는 컴퓨터 기반 시스템으로 수요 반응 비즈니스 모델의 중요한 구성요소입니다. DR은 활성화 방법에 따라 신뢰성, 경제 및 가격 기반으로 세 가지 범주로 생각할 수 있습니다. [33] 신뢰성 DR은 일반적으로 시스템 신호에 직접 활성화되어 부족한 시기에 정전을 방지하는 데 사용됩니다. 경제적 DR 리소스는 에너지 시장이나 이중 거래에 참여하고 관련 요구 사항을 충족합니다. 가격 기반 DR은 이중 거래 또는 다중 이중 거래 에너지 시장에 참여하지 않고 에너지 또는 수요 가격 신호(실시간 가격 요금 또는 중요한 피크 가격 인센티브와 같은)에 응답합니다.

 

그림 4는 DR 및 EMS 비즈니스 모델 랜드스케이프를 보여줍니다. 이 그림은 비즈니스 모델에 의해 대상 고객(수평축), 제공 서비스(수직 축) 및 수익 스트림(색상)을 나타냅니다. 각 원의 크기는 특정 범주 내에서의 비즈니스 모델 수를 나타냅니다.

 

이 그림에서 유사한 특성(즉, 유사한 대상 고객과 유사한 서비스를 제공하는)을 공유하는 세 가지 주요 비즈니스 모델 클러스터 또는 아키타입을 식별할 수 있습니다. 아래에서 각각의 비즈니스 모델 아키타입에 대한 간략한 설명을 제공합니다.

 

5.1 시장 기반 용량 및 예비 DR

DR 및 EMS 비즈니스 모델의 대부분은 개방형 전력 시장에서 등장했습니다 [32,34,35]. DR 비즈니스 모델로부터 구매되는 제품의 정확한 구조를 결정할 시장 규칙은 시장마다 다릅니다. [21,35]. 그러나, 우리가 "시장 기반 용량 및 예비 DR"로 정의한 아키타입 내의 비즈니스 모델에 속하는 비즈니스 모델들 사이에서 공통적인 시장 독립적인 주제 몇 가지를 찾을 수 있습니다. 이 비즈니스 모델 아키타입의 일반적인 구조는 그림 5에 나와 있으며 아래에서 설명합니다.

이 아키타입 내의 비즈니스들은 일반적으로 대형 C/I/M 및 산업 고객 세그먼트를 대상으로 합니다. 이는 입찰 최소 크기 요건, 거래 비용 및 고객 유치 비용과 같은 시장 규칙 등 여러 가지 요인으로 인해 그렇습니다. 이러한 비즈니스들은 대상 고객에게 EMS(또는 유사한 제품)를 제공하여 고객의 에너지 소비(및 현장 분산 발전 시 고객의 생산)을 최적화합니다. EMS는 또한 DR 비즈니스의 매개 역할을 하여 ISO 기반 DR 프로그램에 참여할 수 있도록 합니다. 특정 경우에는 비즈니스가 EMS 유사 제품을 제공하지 않고, 부하가 대체 조치(예: 고객에게 수동으로 대응하도록 전화 지시)를 통해 단순히 제어됩니다. 이러한 비즈니스 모델들은 주로 조명, HVAC 장치(냉각기 및 팬), 냉장기, 기타 변수 주파수 변환기 장치, 독특한 산업 공정 부하 및 백업 디젤 또는 가스 장치, 연료 전지 또는 배터리와 같은 고객현장 발전 등의 고객 부하를 활용합니다. [31,36]. 여러 가지 유형의 운영 예비력 중에서 DR은 대체로 이차 예비(예: "비상 예비")를 위해 가장 일반적으로 배치됩니다. 그러나 일차 예비 서비스의 제공이 점점 더 일반적으로 이루어지고 있습니다. [37]. DR 제공 업체들이 이차 예비를 선호하는 이유는, 이차 예비가 덜 자주 배치되며 요구되는 응답 시간이 일반적으로 일차 예비보다 낮기 때문입니다.

 

이러한 비즈니스들은 일반적으로 이러한 서비스의 판매에서 발생한 수익의 일부를 취하여 이익을 창출합니다. 즉, 시장 수익(중개 수수료)을 중개하거나 수요 제어를 가능하게 하는 에너지 관리 소프트웨어 사용료를 부과함으로써 이익을 창출합니다. 이 비즈니스 모델의 수익은 상품 판매가 아닌 중개 수수료이며, 비즈니스는 계약에 따른 DR 자원에 대한 상품 판매와 관련된 수익을 분배합니다.

 

표 3은 이 아키타입에 속하는 몇 가지 비즈니스 모델의 예를 제공합니다. EnerNOC와 REstore는 C/I/M 및 산업 고객 대상으로 판매하는 비즈니스들의 전형적인 예입니다. Ohmconnect는 직접 주거 고객을 대상으로 하는 흥미로운 예외사항입니다. 집주인에게 직접 신호를 보내거나 집에 연결된 홈 영역 네트워크(HAN) 장치와 통신함으로써 Ohmconnect는 주거 소비자가 전력 시스템 시장에 참여할 수 있도록 합니다. Encycle은 DR 비즈니스에서 자주 간과되는 대부분의 소규모 C/I/M 시설을 대상으로 합니다.

 

5.2 유틸리티 기반 용량 및 예비 DR

DR 및 EMS 비즈니스 모델 중 두 번째로 큰 클러스터는 “유틸리티 기반 용량 및 예비 DR” 회사로, 이러한 DR 비즈니스의 유틸리티 고객은 수직적으로 통합되거나 일부 재구성된 시장(경쟁력 있는 소매 공급 없는 시장)에서 직접 수요 반응 제품을 판매합니다. 규제된 (regulated) 유틸리티는 DR 공급업체와 계약을 체결하여 (대개) 확실한 용량, 운영 예비 및 네트워크 송전 제약 완화를 구매합니다. 이러한 유틸리티는 규제 당국의 강제로 이러한 프로그램을 운영하거나, 특정 경우에는 규제 당국의 승인을 미리 요청합니다(예: Consolidated Edison의 프로그램[38] 또는 Tuscon Electric Power의 프로그램[39] 참조). 이 비즈니스 모델의 일반적인 구조는 그림 6에 나와 있습니다.

 

이 경우, 배전 유틸리티는 자격 요건을 충족하는 DR 리소스의 명시적인 (하지만 때로는 무제한인) 용량을 찾습니다. DR 비즈니스는 유틸리티와 규제 당국의 협상에 따라 DR 리소스를 구매합니다. 많은 경우, 하나의 DR 비즈니스가 유틸리티를 대신하여 DR 프로그램을 운영할 것입니다[21]. 참여하는 부하 리소스는 DR 집계 (aggregation) 업체가 얻는 수익의 일부를 얻습니다. 이것은 위에서 설명한 시장 중심 DR 비즈니스 모델 원형과 엄격하게 다른 전략입니다. DR 공급자는 유틸리티에 제품을 판매하고, (대개) C/I/M 및 산업 고객과 연결하기 위해 유틸리티와 함께 작업합니다. 경우에 따라 유틸리티는 DR 공급 업체가 특정 고객이나 고객 클래스를 대상으로 할 수 있도록 돕습니다(DR/고객 참여 기회 식별은 일부 ICT 회사에서 제공하는 별도의 서비스입니다). 이러한 DR 비즈니스는 구독료(즉, DR 관리 소프트웨어 제공과 관련된 유틸리티의 지불) 또는 중개 수수료(즉, DR 리소스 판매에서 얻은 수익의 일부를 유지)를 통해 수익을 올립니다. 시장 환경에서 활동하는 많은 비즈니스는 이러한 규제 환경에서도 활동합니다. EnerNOC 및 Comverge의 예가 있습니다.

 

시장 중심 환경에서 거래 및 고객 유치 비용이 대형 C/I/M 및 산업 고객을 대상으로 DR 비즈니스 모델을 유도했지만, 규제 (regulated) 환경에서는 주거 부하의 참여가 더 많이 가능합니다. 이러한 비즈니스 중 많은 비즈니스는 상업 및 산업 부하를 활용하는 비즈니스와 유사한 서비스를 제공합니다(즉, 고정 (firm) 용량, 운영 예비력 및 네트워크 제약 완화). 그러나 주거 부하의 매우 빠른 응답을 조정하는 기술적 요구 사항으로 인해 대부분의 원형 비즈니스 모델은 용량 및 이차 예비만 제공할 수 있습니다[40]. 주거 DR 회사가 활용하는 가장 일반적인 부하는 HVAC 장치입니다. 이 유형의 비즈니스 모델의 예로는 Comverge 및 EcoFactor가 있습니다. 주거용 스마트 온도 조절기 제공 업체인 Nest는 “Rush Hour Rewards” 프로그램을 통해 유사한 서비스를 제공합니다.

 

상기 모델의 예외는 "행동 (behavioral)" 모델입니다. 이 모델을 사용하는 비즈니스는 명시적인 제어 또는 디스패치 신호를 제공하지 않고, 대신 반응을 만들기 위해 "넛지"와 타켓 인센티브를 제공합니다[41,42]. 이러한 비즈니스는 규제된 유틸리티에 직접 서비스를 제공하며, 행동 (behavioral) 프로그램 이외에서 소비자와 관련하지는 않습니다. 수익 모델은 일반적으로 구독료 및 공유 절감(중개 수수료)에 기반합니다. 이러한 유형의 비즈니스 모델의 예로는 Opower 및 Tendril이 있습니다. Table 4는 이 원형 내에서 여러 비즈니스 모델의 예를 제공합니다.

 

5.3 EMS 공급업체

마지막으로, 시장 상호작용 없이 현장 운영을 관리하기 위한 에너지 관리 시스템을 제공하는 일련의 기업이 있습니다. 이러한 비즈니스 모델을 "EMS 공급업체"라고 칭하며, 지역 에너지 사용을 에너지 가격과 지역 요구에 대한 최적화에 중점을 둡니다. EMS 비즈니스 모델의 일반적인 구조는 그림 7에 나와 있습니다.

 

이러한 기업들은 주로 C/I/M 및 산업 고객을 대상으로 합니다. 이러한 비즈니스 모델의 초점이 주로 에너지 서비스의 소비 최적화에 있기 때문에 (제공하는 것보다), 우리는 그들을 전기 서비스 제공자로 간주하지 않았습니다. 대신, 그들은 전기 소비자가 직접 에너지 서비스를 제공할 수 있도록 이끌어주는 역할을 합니다. 이러한 기업들은 공유 절감 계약(중개 수수료 유형), 소프트웨어 구독료(제공되는), 모니터링 및 제어 장비의 자산 판매에서 수익을 창출합니다. C/I/M 및 산업 고객을 위한 이러한 유형의 비즈니스 모델의 예로는 Gridpoint Energy 및 MeteoViva가 있으며, 주거 고객을 대상으로한 예로는 Nest 및 Wiser(스나이더 전기 회사)가 있습니다. 표 5는 EMS 기업의 예를 제공합니다.

 

6. 전기 및 열 저장 비즈니스 모델 아키타입

 

전기 및 열 저장 기술은 깨끗한 에너지 미래의 중요한 구성 요소로 자주 언급됩니다. 그 결과, 에너지 저장 설치는 빠르게 증가하고 있습니다 [44]. 펌프식 수력 에너지 저장 및 용융염 기술은 현재까지 설치된 대부분의 에너지 저장 용량을 차지하지만, 이러한 기술은 분산 응용에는 적합하지 않습니다 [44]. 납축전지 (lead acid) 기술은 분산 에너지 저장 설치의 대부분을 차지하고 있으며, 리튬 이온 (Li-ion) 및 기타 고급 기술이 인기를 얻고 있습니다 [45,46].

 

에너지 저장 기술은 상대적으로 모듈화되어 있으며 사용 사례가 다양합니다 [20,47]. 그러나 이러한 다양성에도 불구하고 비즈니스 모델은 세 가지 주요 아키타입으로 분류될 수 있습니다. 그림 8은 전기 및 열 저장 비즈니스 모델 풍경 및 클러스터를 보여줍니다. 에너지 저장 기술을 태양광과 함께 배치하는 비즈니스 모델은 아래의 태양광 부분에서 다룹니다.

 

그림 8에서 우리는 세 가지 주요 (제조업체 제외) 아키타입을 볼 수 있습니다. 각 아키타입의 주요 정의 특징은 전력 시스템 운영 내에서의 통합 수준입니다. 일부 비즈니스 모델은 에너지 저장 기술에 대한 ICT 기반 최적화 및 제어 서비스 제공에 초점을 맞추고 있습니다. 이러한 기업 중 일부는 프로젝트를 직접 배치하고 전력 시스템 운영자에게 에너지 서비스를 제공하며, 다른 기업이나 최종 사용자에게 최적화 및 제어 제품을 제공하는 경우는 비전기 서비스를 제공하는 것으로 분류됩니다.

 

6.1 네트워크 서비스용 에너지 저장

다양한 네트워크 용량 및 보조 서비스 이점을 비롯한 네트워크 및 시스템 응용 분야에서 에너지 저장 기술의 가치를 강조하는 많은 연구들이 있습니다 [26,48,49]. 일부 주에서는 유틸리티가 저장 장치를 구매하도록 법적으로 의무화하기 시작했습니다. 예를 들어, 캘리포니아 주의 어셈블리 빌 2514는 주요 유틸리티가 2020년까지 1.3GW의 저장 장치를 구매하도록 요구합니다 [50]. 이 시장을 충족하기 위해 "네트워크 서비스용 에너지 저장"이라는 클러스터의 비즈니스 모델이 등장했습니다. 그림 9는 이 비즈니스 모델 원형의 일반 구조를 보여줍니다. 점선은 자금 조달 기능과 ETS 자원 관리/배치 기능 사이에서 사용되며, 이 기능은 내부적으로 수행될 수도 있고 비즈니스 외부의 파트너가 수행할 수도 있음을 나타냅니다.

이 원형의 대부분의 비즈니스는 기술 중립적인 프로젝트 개발자, 아웃소싱 생산업체를 가진 프로젝트 개발자, 또는 하류 통합 프로젝트 개발 부문을 가진 기술 개발자입니다. 이 원형의 비즈니스 모델은 대체로 수직 통합 규제 유틸리티 또는 시스템 운영자를 대상으로 하거나 네트워크 서비스를 제공하기 위해 산업 현장에 배터리를 설치합니다. 이 비즈니스는 보통 저장 장치의 판매 또는 자금 조달 수익 또는 전기 서비스의 판매 (일반적으로 시장 가격으로 평가되는 안정된 용량 및 운영 예비)에서 수익을 창출합니다.

 

 

6.2 에너지 저장소 최종 사용자 최적화

최종 사용자 시스템은 고객 현장에 저장소 자산을 "미터 뒤"에 설치하는 것을 의미합니다. 이러한 미터 뒤 시스템은 시간당 사용료 또는 실시간 가격 책정 (총칭하여 "청구 관리"라고 함) 하에서 낮은 가격 시간과 높은 가격 시간 간의 차익 매매 및 최대 전력 수요를 관리하기 위해 기업 고객 시설에 배치되어 왔습니다 [28,51]. 이러한 고객은 대량 시스템 시장에 참여할 자격이 있을 수 있지만 참여하지 않을 수도 있습니다. 또는 이러한 고객은 분산 자산이 시장에 참여할 수 없는 지역에 위치할 수도 있습니다. "에너지 저장소 최종 사용자 최적화"라고 부르는 이 그룹의 일반적인 구조는 그림 10에 나와 있습니다.

현재까지 주거용 에너지 저장소 시스템을 배치하는 주요 동기는 "자체 소비"를 늘리는 것입니다(즉, 현장에서 생산된 전력을 수출하는 것을 최소화함) [28,52,53]. 상업 및 산업 고객의 경우, 주요 동기는 수요 기반 소비 요금(최대 수요당 킬로와트당 요금)을 회피하는 것입니다 [51]. 기술 비용이 낮아지면서, 주거 고객 및 중요 상업 및 산업 부하용 백업 전원을 제공하는 것도 중요한 동기 중 하나로 부상하고 있습니다 [54].

 

이 유형의 비즈니스 모델은 보통 공유 또는 보장된 절감 계약 형태로 수익을 창출합니다 - 즉, 중개 수수료 - 또는 저장소 자산의 판매 및 금융을 통해 수익을 창출합니다 [55]. 공유 또는 보장된 절감 계약은 (Shared or guaranteed savings arrangements ) 주택 수준에서는 덜 일반적입니다. 산업 분석가들은 분산 태양광 발전의 급격한 상승에 기여한 금융 옵션이 에너지 저장소에도 같은 영향을 미칠 것으로 예상합니다 [56].

 

6.3 최종 사용자 및 시스템 공동 최적화를 위한 에너지 저장

규제 및 시장 설계 변경으로 분산 자원을 집계하여 전력 시장에 입찰할 수 있는 시스템이 출현하고 있습니다(예: 유럽 스마트그리드 작업반 전문가 그룹 3의 권장사항, 뉴욕 에너지 비전 개혁, 캘리포니아 독립 시스템 운영자의 2015년 계측 규정 및 ERCOT의 "DREAM" 작업반) [57-59].

이러한 시장 기반 기회에 대응하여, 기업들은 사용자 미터 뒤에 저장 기술을 배치하여 최종 사용자의 비용을 낮추고 전력 시장에 참여하려고 노력하고 있습니다. 이러한 기업들은 대개 C/I/M 및 산업 고객을 ISO 시장과 연결시켜 회사 용량, 운영 예비력 및 네트워크 제약 (constraints) 조건 완화를 제공합니다. 이러한 기업들은 보통 저장 자산 판매 및 / 또는 시장 기반 수익에 대한 중개 수수료 (예 : 배터리 호스트 대리 시장 상호 작용 관리를 위한 수수료)로 수익을 창출합니다. 일부 비즈니스 모델은 공유 절감 기반 수익 모델 (대체형 중개 수수료)로 수익을 창출합니다 [60]. 이 비즈니스 모델 원형의 일반적인 구조는 그림 11에 제시되어 있으며, 원형 내의 회사 예시는 표 8에 나와 있습니다.

 

비즈니스 자산을 집계하여 이러한 자산을 직접 유틸리티가 제어하거나, 분배 유틸리티를 대신하여 제어할 수 있는 비즈니스 모델이 등장했습니다. 이러한 비즈니스 모델은 대개 상업 고객을 대상으로 하며, 비슷한 자산 판매 및 중개 수수료 기반으로 운영합니다.

 

마지막으로, 기업의 소수가 벽돌과 온수기의 열 저장을 통해 운영 예비력을 시스템 운영자에게 제공하려고 노력하고 있습니다. 주거용 온수기의 사용 가능성이 매우 크기 때문에 이러한 기업들은 상업 및 산업 부하뿐만 아니라 주거 부하도 대상으로 합니다. 이러한 회사들은 자신들의 대형 저장소와 비슷한 중개 수수료 기반으로 운영합니다.

 

7. 태양광 발전 및 태양광-저장소 비즈니스 모델 아키타입

태양광 전지 (PV) 기술은 크게 웨이퍼 기반과 박막 기반으로 분류될 수 있습니다 [61]9. 결정질 실리콘 (c-Si) 모듈은 현재 전 세계 제조 용량의 대략 90%를 차지하고 있으며, 카드뮴 텔루라이드 (CdTe)를 선도하는 박막 모듈은 전 세계 제조 용량의 나머지를 차지합니다 [62]. 고 효율성을 비롯한 여러 가지 요인으로 인해, c-Si 모듈은 상대적으로 작은 분산 발전 시장에서 지배적인 역할을 해왔습니다 [63]. 건물 내부에 통합된 PV 및 투명 PV와 같은 특정 분산 응용 분야를 제외하고는, 박막 기술은 주로 대규모 유틸리티 발전소에서 사용됩니다.

 

아래 그림 12는 태양광 발전 및 태양광-저장 비즈니스 모델의 풍경과 그 안에서의 클러스터를 보여주고 있습니다. 태양광 발전 및 태양광-저장 비즈니스 모델은 다양한 고객 세그먼트를 대상으로 하며, 많은 다른 수익 모델을 사용합니다. 아래에서는 태양광 발전 및 태양광-저장 비즈니스 모델 아키타입을 설명하고, 각 아키타입 내의 다양성을 탐색합니다.

7.1 태양광 플러스 저장 비즈니스 모델 원형

태양광 플러스 저장소 시스템은 저장소 전용 시스템과 유사한 배치 경향을 보입니다. 일부 통합 업체는 분산형 태양광 및 저장소 자산을 대량 전력 시장이나 시스템 운영과 연결하는 데 초점을 두고 있으며, 다른 업체는 시장이나 시스템 운영과 통합하지 않고 주로 시스템 소유자의 재정 수익을 극대화하는 데 중점을 둡니다.

 

분산 에너지 저장소와 태양광 발전소의 결합은 심도 있는 학술 및 산업 연구의 대상이 되었습니다. 학술 연구는 분산 에너지 저장소 및 태양광 발전소의 잠재적인 기술적 이점에 초점을 두었으며 [64-67], 이러한 시스템을 배치하는 경제에 대한 연구도 제한적으로 이루어졌습니다 [52,68]. 산업 및 무역 단체는 PV 및 저장소 시스템의 경제적 매력과 전체 시스템적 경제적 영향에 초점을 두고 있습니다. 특히 이러한 시스템이 시스템 호스트가 대량 전력 시스템에서의 에너지 총 사용량을 크게 줄이거나 제거할 수 있는 능력 때문에 네트워크 혼잡도를 감소시키고 네트워크 보강 투자를 연기할 수 있는 능력에 대한 관심이 많습니다 (하지만 이는 흔히 시스템 호스트에서 다른 네트워크 사용자로의 기존 네트워크 비용 이전을 초래합니다) [51,69,70,73].

 

에너지 저장소와 태양광 발전소에 대한 관심은 순전히 학술적인 것이 아닙니다. 많은 전기 저장소 회사가 태양광 발전소 회사와 파트너십을 맺고 기술을 배치하고 있습니다. 지난 몇 년간 몇몇 주요 태양광 발전소 및 전기 저장소 기업이 파트너십을 맺었습니다 [74]. 게다가 바클레이스와 모건 스탠리 같은 글로벌 투자 은행은 일부 공공서비스 회사의 기업 채권 등급을 하락시켰으며 [71,75], 이는 대부분 태양광 발전소 및 저장소 시스템의 위협 때문입니다. 전기 자동차 제조업체인 테슬라는 태양광 발전소와 결합하기 위한 정지형 배터리 생산을 목표로 50억 달러 규모의 배터리 제조 공장 건설 계획을 발표했습니다 [45].

 

7.1.1 태양광 플러스 스토리지 최종 사용자 및 시스템 공동 최적화

고객 사이트에 배치된 태양광 플러스 스토리지 시스템은 위에서 논의한 스토리지 시스템과 동일한 시장 통합 규정 및 시장 규칙에 따릅니다. 캘리포니아 ISO와 같은 일부 시스템 운영자는 단일 DER 유형(예: 스토리지 전용)의 집계와 마찬가지로 여러 DER 유형(예: 태양광 및 스토리지)의 집계 (aggregation)에 대해 다른 규칙을 갖고 있습니다 [76]. Figure 13은 "태양광 플러스 스토리지 최종 사용자 및 시스템 공동 최적화"라고 부르는 비즈니스 모델 원형의 일반적인 구조를 보여줍니다. 다시 말해, 점선은 자금 조달 기능과 태양광 플러스 스토리지 자원 관리/배치 기능 사이에 사용되며, 이 기능은 내부적으로 수행될 수도 있고 비즈니스 외부의 파트너에 의해 수행될 수도 있습니다.

 

태양광 PV 자원을 스토리지 기술과 짝짓는 것으로 "firm" 솔루션을 시장에 제공하려는 많은 비즈니스 모델이 등장했습니다. PV 및 스토리지 (어떤 경우에는 수요 반응 및 분산 발전기와 같은 다른 기술도 포함)의 집계는 종종 "가상 발전소" 또는 "VPP"로 불립니다. 수익 스트림은 자산의 판매 및 자산 소유자를 대신하여 시장 상호 작용의 중개에 대한 수수료를 중심으로 구성됩니다. 일부 경우에는 비즈니스가 프로젝트를 소유하고 에너지 판매(일반적으로 장기간의 전력 구매 계약 하에서), 운영 준비금 및 용량 서비스(즉, 상품 판매 수익)에서 수익을 창출할 수 있습니다. Table 9는 현재 이 개념을 기반으로 운영하는 일부 비즈니스의 예를 보여줍니다.

7.1.2 태양광-저장소 최적화 사용자

위에서 언급한 대로, 태양광-저장소 시스템은 대부분의 경우 고객 사이트에 배치되어 자체 소비를 증가시키고 (가장 자주 명시적 인센티브가 있는 경우), 백업 전원을 제공하며 전기 수요 요금을 최소화하는 데 사용됩니다. 그림 14는 이 비즈니스 모델 원형의 일반적인 구조를 제시하며, 이를 "태양광-저장소 최적화 사용자"라고 부릅니다.

많은 미국 주에서는 에너지 저장 기술에 대한 명시적인 보조금이 있습니다. 최근 몇 년간 독일 정부를 포함한 정부들은 태양광 PV와 에너지 저장소를 결합한 보조금을 제공하기 시작하였습니다 [77]. 이러한 기업들은 순수한 저장소 또는 태양광 업체들과 매우 유사하게 운영됩니다. 그들은 일반적으로 주거 및 상업/산업/공공 고객에게 직접 제품을 판매하며, 태양광 및 저장소 자산의 판매 및 금융을 기반으로 수익 스트림을 구성합니다. 이 비즈니스 모델 원형 내의 회사 예는 표 10에 제시되어 있습니다.

 

 

7.2 태양광 발전 사업 모델 원형

태양광 시스템 통합 업체는 아래에서 살펴볼 수 있는 중요한 내부적인 세 가지 원형 중 하나에 속합니다. 모든 연결 그리드 태양광 시스템은 DC/AC 인버터와 함께 작동합니다. 이러한 인버터는 전력 계수를 변조하여 실제 전력(생산 시간)과 반복 전력(언제든지)을 공급하거나 소비할 수 있습니다. 분산형 태양광 및 저장 시스템의 전력 계수를 변조하는 것은 일부 경우에 분배 전압 유지에 효과적임이 입증되었습니다[78,79]. 또한, PV 인버터를 통한 Volt/VAR 제어는 전력 절약을 위한 전압 절감 및 회선 손실 감소를 가능하게 합니다[80]. 그러나 전압 지원 및 CVR의 경제적 기회는 현재 다소 작게 여겨지고 있습니다[49]. 또한 미국에서는 PV 인버터가 단위 전력 계수로 작동해야 했으며 현재는 분배 시스템에서 전력 계수 제어를 허용하기 위한 표준이 개발 중입니다[81]. 독일은 2009년 이후 모든 PV 인버터가 반복 전력 제어를 통해 전압 지원을 제공할 수 있도록 규제하고 있습니다[82]. 그러나 이러한 최근 발전에도 불구하고, 분산형 PV 시스템이 전압 지원을 제공하기 위해 보상을 받을 것인지 여부를 결정하고 (그렇다면 어떻게) 하는 데 필요한 프레임워크는 거의 개발되지 않았습니다. 이러한 이유로, PV 시스템이 이러한 서비스를 제공할 수 있도록 하는 두드러진 비즈니스 모델은 없으며, 모든 PV 비즈니스 모델은 현재 주로 에너지 공급에 초점을 맞추고 있습니다.

 

7.2.1 분산형 태양광 파이낸스 및 설치

과거에는 높은 자본비용이 태양광 발전 채택에 큰 장애요인이었다. 그러나 지난 10년 동안 기술 비용이 감소하고 높은 초기 비용의 문제를 극복하기 위한 파이낸싱 솔루션들이 출현하면서 "분산형 태양광 파이낸스 및 설치" 기업들이 가장 큰 태양광 발전 사업 모델 원형을 구성하고 있다. 분산형 태양광 파이낸스의 두 가지 주요 금융 모델은 직접 소유권 (직접 구매 또는 부채 상품을 통해)과 제3자 소유권 모델이다 [83,84]. 2014년 미국에서 가장 큰 주거용 태양광 시장에서 60%~90%의 설치에서 제3자 소유권 금융 구조가 사용되었다. [83]. 실제로 사용 가능한 파이낸싱이 분산형 태양광 투자의 주요 동력 중 하나임이 입증되었다. [85]. 역사적으로 제3자 소유권 구조는 미국에서는 유럽 연합(E.U.)보다 인기가 더 높았다. 그러나 일부 산업 분석가들은 유럽에서 FIT 정책이 약화됨에 따라 이러한 금융 모델의 성장을 예측하고 있다. [86].

 

금융 옵션의 정확한 구조는 정책 환경, 기술 개발 정도 및 기타 여러 요인에 따라 크게 달라진다. 미국에서 분산형 태양광 시스템을 위한 가장 큰 명시적인 보조금은 투자 세액 공제(ITC)이다. ITC는 설치된 시스템의 자본 비용을 기반으로 ITC 청구자의 소득세에 적용되는 세액 공제다. (ITC에 대한 기본적인 검토는 [87]을 참조하십시오). 그러나 많은 주택 소유자 및 소기업주들은 이 보조금의 혜택을 충분히 누릴 수 없다. [84]. 이 보조금을 활용하여 고객이 PV 시스템을 저렴하게 또는 비용 없이 구매할 수 있도록 하는 사업 모델이 출현했다. 일반적으로 설치자와 제3자(즉, 설치자나 PV 시스템 호스트도 아닌)가 PV 시스템을 소유하고 ITC를 활용한다. [84]. 그런 다음 PV 시스템 호스트는 설치자/소유자에게 임대료 또는 생산된 전력에 대한 지불을 한다. (두 지불 방법은 기능적으로 동일함) [84]. FIT 및 넷 미터링 환경에서는 사업 수익 스트림이 FIT 또는 넷 미터링 요율에 따라 직접 발생할 수 있으며, 이러한 경우 사업은 일반적으로 시스템 호스트로부터 부동산(옥상 포함)을 임대 또는 리스한다. 마지막으로, 유럽 시장에서는 그리고 미국에서도 점차적으로 대출 상품이 초기 투자 장벽을 줄이는 길을 제시하고 있다. [83,88]. 그림 15는이 비즈니스 모델 원형의 일반적인 구조를 보여준다.

프로젝트 배치 파이낸싱의 정확한 구조는 프로젝트의 경제성을 크게 변화시킬 수 있다. 그러나 파이낸싱 구조는 비즈니스 모델의 기본 구성 요소 (즉, 비즈니스는 여전히 임대료와 같은 지불을 통해 수익을 창출하고 있다)를 변경하지 않는다. 태양광 PV의 배치 파이낸싱 방법에 대한 자세한 설명은 Lutton [89] 및 Speer [84]를 참조하십시오. 또한 설치된 후 번들의 태양광 PV 프로젝트를 판매하는 여러 방법이 있으며, 이러한 옵션은 증권화 및 채권 발행 카테고리로 나뉜다. 이러한 방법은 자산을 설치하는 기업의 자본 비용을 크게 낮출 수 있다. [90]. 그러나 이러한 설치 후 번들링 및 판매 방법은 논의된 비즈니스 모델의 전기 서비스 측면을 크게 변경하지 않는다. 즉, 비즈니스는 여전히 고객을 식별/위치시키고 시스템을 설치하며, 자본 비용을 정당화할 수 있는 수익 스트림을 생성하는 전기 서비스를 제공해야 한다.

 

태양광 PV 통합 업체의 역할과 수직 및 수평 통합의 정도에는 상당한 차이가 있다. 예를 들어, 일부 작은 설치자는 대형 파이낸서와 협력하며, 다른 일부는 시스템 설치를 아웃소싱한다. 또 다른 일부는 설치 및 파이낸싱 기능을 자체적으로 수행한다. SolarCity는 제조 분야로 더욱 수직적으로 통합할 계획을 발표했다. 일부 기업은 수평적 통합을 경험했다. 예를 들어, 일부 부하공급업체(LSEs)는 태양광 PV를 제공하기 시작했다. 이러한 경우 LSE는 자산의 판매 또는 파이낸싱뿐만 아니라 일반적으로 소매 고객에 부과되는 구독료도 벌어들인다. Vivint Solar 및 Alarm.com과 같은 홈 보안 서비스에 전통적으로 중점을 둔 일부 기업들은 태양광 PV 설치로 수평적 통합을 실시했다.

 

마지막으로, 발전 판매, 순수 파이낸싱 기능 수행 또는 시스템 유지 관리와 같은 지원 서비스를 제공하는 수많은 비즈니스 모델이 태양광 PV 비즈니스 모델 원형 중 일부를 형성한다. 이러한 서비스는 비전기 서비스로 분류된다.

 

표 11은이 다양한 태양광 PV 비즈니스 모델 원형 중 일부 기업의 예를 제시한다.

 

7.2.2 유틸리티 규모의 태양광 발전 설비의 재무 및 설치

“유틸리티 규모”로 간주되는 설치 규모를 구분하는 것은 어렵다. 많은 “유틸리티 규모”의 태양광 발전소는 분배 전압에 연결되어 있기 때문이다. 예를 들어, 2013년 3월 기준으로 독일의 태양광 발전 용량의 95%는 저압 및 중압 네트워크에 연결되어 있으며, 멀티-MW 규모의 발전소가 상당히 많이 있다 [91]. 그러나 많은 기업들은 대규모 멀티-MW 규모의 태양광 발전소 개발에 주력하고 있다. 미국에서 이러한 설치의 주요 동력은 “재생 가능 에너지 포트폴리오 기준, RPS”을 충족시키는 것이다. 이는 공공사업소 또는 다른 당사자(보통 부하 공급 단위)가 특정 날짜까지 일정량의 태양광 발전 용량 또는 태양광과 관련된 크레딧을 확보하도록 요구한다 [92]. 따라서 대규모 태양광 발전사는 보통 다음과 같은 다양한 당사자에게 판매한다. 에너지는 시장을 통해 판매되거나 직접 산업 또는 규제 공공사업 고객에게 PPA로 판매되며, 에너지와 관련된 재생 에너지 크레딧(RECs)은 다른 당사자에게 판매된다. 일부 기업들은 대규모 프로젝트를 상업 또는 산업 고객에게 판매하고 생산된 에너지와 관련된 크레딧을 공공사업소에 판매하기도 한다 [93]. 이러한 비즈니스 모델은 작은 규모의 발전소에서 배치되는 구조와는 매우 다른 자금 조달 구조를 필요로 한다. 유틸리티 규모의 태양광 사업 모델은 장기간 전력 구매 계약(PPA, 즉 상품 판매)에 집중한다. 그림 16은 이러한 "유틸리티 규모의 태양광 발전 설비의 재무 및 설치" 비즈니스 모델의 일반적인 구조를 보여준다.

당연히 유틸리티 규모의 태양광 발전사들 내에는 수많은 지원 역할과 구분이 있다. 일부 기업들은 토지 권리 확보, PPA 서명 보장 및 건설을 수행할 수 있는 계약자를 조달하는 것에만 초점을 맞추고, 건설 후에 프로젝트 소유권은 보유하지 않는다. 다른 기업들은 그들의 이름에서 알 수 있듯이 엔지니어링, 구매 및 건설(EPC)에 집중한다. EPC는 참여하는 프로젝트에 대한 소유 지분을 차지하지 않는다.

 

이러한 원형 내의 비즈니스 모델은 위에서 논의한 분산형 태양광 비즈니스 모델에서 배치되는 증권화 방법과 유사하게 사용된다 [90]. 분산형 비즈니스 모델과 마찬가지로, 증권화 방법, 채권, 또는 설치 후 자산 직접 판매 방식은 설치 자본 비용을 낮추는 데 주로 기능하며, 전기 서비스 제공 방식을 크게 변경하지 않는다. 테이블 12는 이러한 원형 내의 기업 예시를 보여준다.

 

7.2.3 커뮤니티 태양광 발전 공급자

많은 주택이나 상업 시설은 그림자, 건물 소유 문제 및 기타 요인으로 인해 분산형 태양광 설치에 적합하지 않습니다. "지역 태양광 발전 공급자"는 단위 규모의 경제성을 활용하거나 부적합한 지역에 위치한 소비자들이 태양광 발전을 할 수 있도록 지원합니다. 지역 태양광은 고객 사이트에서 멀리 떨어진 대규모 태양광 발전소를 설치하는 것을 의미합니다. 고객은 태양광 발전소의 일부 출력에 대한 권리를 구입하거나 그 발전소 일부에서 자본 지분 또는 수익을 구입할 수 있습니다[94]. 이러한 비즈니스는 고객에게 PV 시스템 출력에 대한 액세스를 제공하여 수수료를 청구함으로써 수익을 창출합니다. 지역 태양광 발전 공급자는 일반적으로 장기 PPA(전력 구매 계약)에 따라 발전소의 출력을 판매하고 이에 따른 수익을 프로젝트의 주주에게 분배합니다[94]. 그림 17은 이 비즈니스 모델 원형의 일반적인 구조를 제공합니다.

지역 태양광 발전 공급자 접근 방식은 가치 추가 태양광 서비스를 제공하고자하는 정규화된 공공 시설에서 특히 인기가 있습니다[95]. 커뮤니티 태양광 시장은 아직 상대적으로 작습니다(미국에서 수십에서 수백 MW) 그리고 정책 친환경적인 환경에서 지리적으로 제한됩니다만 다음 10년 동안 견고하게 성장할 것으로 예상됩니다[96]. 흥미로운 관련 모델은 태양광 "크라우드 펀딩" 스타트업 Mosaic입니다. Mosaic은 개인(은행 대신 주택 소유자 또는 사업 소유자 등)이 태양광 프로젝트 건설을 위해 자금(일반적으로 부채 형태)을 제공할 수 있도록합니다. 이 방식으로 Mosaic은 자금 공급자(개인)와 시스템 소유자(다른 개인) 사이의 다리 역할을 하고 이 서비스를 제공함으로써 수수료를 청구합니다(중개). Mosaic은 이와 같은 모델을 사용하여 개인이 중앙 집중식 발전소의 일부를 소유할 수 있도록하였습니다 - 지역 태양광의 한 형태입니다.

 

Table 13은 지역 태양광 발전 공급자 비즈니스 모델 원형에서 운영하는 회사들의 예를 제공합니다.

8. 토론 및 결론

이 논문에서는 수요 반응 및 에너지 관리 시스템, 전기 및 열 저장, 태양광이라는 세 가지 DER 기술 범주와 관련된 144개의 분산 에너지 사업 모델의 주요 가치 창출 및 창조 구성 요소를 식별했습니다. Osterwalder와 Pigneur [18]가 개발한 철학적 접근법을 확장하여 샘플 중 각 사업 모델의 핵심 전기 서비스, 고객 세그먼트 및 수익 스트림을 식별했습니다. 각각의 DER 기술 범주 내에서, 상대적으로 예측 가능한 가치 창출 및 창조 구성 요소로 특징화되는 소수의 구별된 사업 모델 아키타입을 식별했습니다. 마지막으로, 각 아키타입의 특성을 자세히 탐색하여 각 아키타입 내의 다양성을 드러냈습니다. 분석 결과, DER 사업 모델 지형에 대해 중요한 함의를 가지는 네 가지 관찰 결과가 도출되었습니다. 이 결과들은 전력 공급 기업, DER 기업가, 정책 결정자, 규제 당국에 중요한 함의를 가지고 있다고 생각됩니다.

 

첫째, 상대적으로 명확하게 정의된 DER 사업 모델 아키타입 세트가 존재하는 것은 중요한 관찰 결과입니다. 현재 수많은 개별적인 DER 사업 모델이 운영되고 있음에도 불구하고, 우리의 결과는 오늘날의 DER 사업 모델이 주요 가치 창출 및 창조 구성 요소를 공유하는 상대적으로 적은 수의 그룹으로 클러스터링 된다는 것을 보여줍니다. 이 결과는 주어진 아키타입 내에서 비즈니스 성공의 결정 요소가 실행 능력, 문화, 파트너십 및 다른 활동 등 우리의 프레임워크로 포착되지 않는 요소들이 포함될 수 있다는 것을 시사합니다. 본질적 차이만으로는 성공한 DER 회사를 그들과 유사한 구조를 가진 경쟁자와 구분하는 것은 어려운 것으로 보입니다.

 

둘째, 현재 DER 사업 모델 아키타입은 기술적인 요인보다는 규제 및 정책적인 요인에 의해 주도된다는 것이 분명합니다. 이는 태양광 사업 모델 아키타입에서 가장 명확하게 나타납니다. 미국에서 투자 세금 공제를 활용하고 수익을 창출하는 것이 필수적이라는 필요성이 세 가지 태양광 사업 모델의 등장을 이끌었습니다. 또한, 태양광 발전은 주변 계통 연계 정책에 의존합니다. 독일과 유럽 대부분에서 태양광 발전은 공급 원가 보조금 정책에 의존합니다. 이러한 주요 정책 및 규제 요소가 없으면 우리는 이 논문에서 설명한 세 가지 태양광 사업 모델의 광범위한 등장을 볼 수 없었을 것입니다. 또 하나의 예로, "시장 기반 용량 및 예비 DR" 아키타입 내의 대부분의 비즈니스 모델은 규제 당국이 제정한 용량 보상 메커니즘에 의존합니다. 그러나 이는 DER 사업 모델 지형이 규제 및 정책에 의해 정의되고 주도될 것이라는 것을 의미하지는 않습니다. 계속해서 비용 하락과 기술적 혁신이 DER 시장을 정의하게 될 수 있습니다. 또한, 이 논문에서 식별한 아키타입이 불변할 것이라는 것을 시사하지 않습니다. 실제로, 아키타입은 규제와 정책이 도입되고, 기존 것이 만료되고, 기존 것이 변경되는 경우에 따라 변화할 가능성이 매우 높습니다. 이러한 사실들은 우리의 세 번째 관찰 결과를 이끌었습니다. 즉, 10, 15, 또는 20년 후의 비즈니스 모델 지형은 오늘날의 지형과 매우 다를 것이라는 것입니다.

 

마지막으로, 비교적 정적인 비즈니스 모델 아키타입이 계속해서 유지된다면 (즉, 정책 및 규제 조건이 변경되지 않는 경우), DER 비즈니스 모델은 제한된 수의 상품 전기 서비스를 제공하는 시장 점유율을 높이기 위해 이러한 아키타입 내에서 경쟁합니다. 또한, DER 비즈니스 모델과 기술이 점점 더 성숙해짐에 따라 비즈니스 모델은 아키타입 간에 경쟁하게 될 것입니다. 특히, 수요 반응 및 에너지 저장 기술은 수용가능한 기반 서비스를 제공하기 위해 경쟁할 것입니다. 우리는 또한 분산 PV 기업이 대규모 공공기관에 의해 제공되는 PV 기업의 경쟁력에 직면할 것으로 예상됩니다. 이러한 비즈니스 모델이 제공하는 서비스는 대부분 상품 서비스이므로 가격 이외의 차별화는 실현하기 어려울 것으로 보입니다. 이러한 비즈니스 모델은 규제 및 정책에 의해 주도되므로 이러한 경쟁이 DER 비즈니스 모델 지형에 미칠 영향은 시간이 경과함에 따라 결정될 것입니다.