[호주전력시장] 전통 - 재생발전 시장 분리는 가능한가? - 불가능...

 

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Energy Brief: Are Two Markets Better? | FTI Consulting

2017년에 옥스포드 에너지 연구소는, 변동성 발전 증가에 대처하기 위해 두 개의 에너지 시장이 하나보다 나을 수 있다는 이론을 제안했습니다. 이번 브리핑에서는 이러한 아이디어를 더 자세히 탐구할 것입니다.

공급 분리

NEM에서 발전기는 입찰에 기반하여 실시간으로 배치되며, 기술 유형과 관계없이 배치됩니다. NEM은 모든 효율적인 시장과 마찬가지로, 발전기가 장기적인 한계비용(LRMC)을 시간이 지남에 따라 실현할 수 있도록 기본 비용을 기반으로 가격을 정하려고 합니다. 그러나 대조적으로, 재생 가능 발전은 전통적인 조절 가능 발전(예: 석탄 및 가스 발전)에 비해 시간에 따라 뚜렷하게 다른 비용 구조를 갖고 있습니다.

How power is dispatched across the system

마찬가지로, 재생 가능 발전과 조절 가능 발전의 역할은 에너지 공급에서 매우 다릅니다.

• 신재생 발전은 전력망을 탄소중립화하면서 저비용 및 매우 낮은 단기 한계 비용(SRMC)을 제공하는 대량 발전 방법을 제공합니다.
• 조절 가능 발전(예: 가스, 배터리 및 수력 저장)은 신뢰성을 보장하는 유연하고 안정적인 발전을 제공합니다.

비용, 투자 동기 및 각 발전원의 역할의 차이로 인해 미래의 탄소중립 전기 시스템: '두 개의 시장' 접근 방식(옥스포드 보고서)는 두 개의 시장을 분리하는 것이 유리할 수 있다고 주장합니다.

수요 분리

공급 차이 외에도, 소비자의 행동과 선호도도 다릅니다. 일부 소비자는 높은 가격 신호에 더 유연하게 대응하여 저렴한 재생 가능한 전력을 최대한 활용할 수 있지만, 다른 소비자는 지속적인 공급을 보장하기 위해 더 많은 비용을 지불할 수 있습니다.

 

호주에서 전기요금이 높아지면서, 국가 전력 시장(NEM)의 디자인은 소비자, 정책 제정자 및 규제 기관의 강한 검토를 받고 있습니다. NEM은 의무 참여 풀 (Gross Pool) 시장으로, 제어 가능 발전기의 중앙 집중적 배치를 주 목적으로 합니다. 시장은 많은 해 동안 NEM에 대해 잘 작동해 왔지만, 더 많은 변동성 재생 발전을 갖는 시스템의 상업적 및 실질적 현실은 시장 및 새로운 투자를 위한 인센티브에 약간의 압력을 가하고 있습니다. 이것은 에너지 장관들이 추진하는 파워 펌핑 기술부터 5분단위 정산(https://www.aemc.gov.au/rule-changes/five-minute-settlement#:~:text=starting )까지 다양한 개혁 이니셔티브의 주제가 되었습니다.

Five Minute Settlement

 

 

NEM에서, 손실 로드의 가치 (VOLL) 또는 시장 가격 상한선($15,000/MWh)은 모든 소비자를 위한 전기의 최대 경제적 가치를 대표합니다. 그러나 전기의 최대 경제적 가치는 각 소비자마다 다릅니다. 그래서 왜 모든 소비자가 같은 가격을 지불해야 할까요?

두 공급 시장

옥스포드 보고서는 소비자들이 자신의 선호에 더욱 부합하는 두 개의 시장을 제안하여 투자에 대한 명확하고 효율적인 가격 신호를 만들어낼 것이라고 제안합니다.

 

가변 발전을 위한 'as-available' 시장은 소비자에게 더 저렴하고 가변 발전의 LRMC를 대표하는 가격으로 책정됩니다.

• as-available 시장에서의 가격은 가변 발전의 LRMC를 기반으로한 기준가를 사용하여 시장 운영자가 설정할 수 있습니다. 실제로, 투자 사례는 as-available 시장의 발전자들이 더 이상 변동성 또는 높은 도매 가격을 받지 않기 때문에 추가 지원이 필요할 수 있습니다. 이에는 연례 보험료를 결정하기 위한 경매 등이 포함될 수 있습니다.
• 배치는 as-available 발전이 우선적으로 네트워크에 공급될 수 있도록 (네트워크 제약 및 최소 운영 수요를 고려한) 허용합니다.

조절 발전을 위한 'on-demand' 시장은 as-available 시장의 잔여물로 작용합니다. 그러나 on-demand 시장은 공급을 강화하기 위해 발전과 배터리 소스의 조합을 포함할 수 있습니다.

• on-demand 시장에서의 가격은 현재 도매시장에서와 같이 잔여 수요에 대한 경제 입찰을 사용합니다. 두 시장 접근 방식의 중요한 원칙 중 하나는 on-demand 시장의 가격이 as-available 발전의 저가 입찰로 왜곡되지 않도록하는 것입니다. 결과적으로, 조절 발전의 수요와 LRMC가 시간이 지남에 따라 드러납니다.
• 배치는 현재 NEM 메리트 오더 배치와 같이 작동하지만 on-demand 발전만 포함됩니다.

그림 1: 에너지 흐름에 대한 두 시장 방식

출처: The Oxford Institute for Energy Studies

두 공급 시장

두 공급 시장은 각각의 시장에 대한 소비자 수요를 반영하는 소매 시장 (미터링 및 결제 포함)에 의해 지원됩니다.

 

소매업자는 as-available 및 on-demand 전력의 '헤지' 또는 도매 공급을 별도로 구매합니다. 또한 소비자에게 as-available 및 on-demand 전력을 분리하여 제공하는 요금제를 제공하여 소비자가 전기 사용 및 공급, 그리고 자체 분산 에너지 자원에 대한 투자에 대한 정보를 제공합니다.

 

실제로 두 개의 것이 완벽한가?

간단히 말해, 아마도 그렇지 않을 것입니다.

 

아이디어에는 일부 장점이 있지만, 실제로는 이미 복잡한 에너지 시장에 더 많은 복잡성을 더할 것입니다.

 

공급 시장에서는, 아이디어가 현재 시장에 참여하고 있는 많은 as-available 발전자들이 도매 가격 신호를 제외한 다른 인센티브에 반응하고 있다는 것을 인식하는 지름길을 제공할 수 있지만, 이러한 발전자들을 경제 배치에서 제거하면 의도치 않은 결과가 발생합니다. 이는 각 NEM 지역에서 중요한 조절 발전기의 시장 권력을 증가시켜 소비자에게 비용이 증가하는 것을 포함합니다. 또한 관련하여, 각 지역의 이 시장에 참여하는 플레이어 수가 제한되어 있기 때문에 as-needed 시장에서 충분한 유동성이 지원되어 완전히 기능하는 시장을 지원할 수 없습니다.

 

수요 시장에서는, 소비자가 배출 감소와 안정성에 대한 가치를 평가할 수 있도록 하는 것이 매력적이지만, 실제로는 매우 복잡하며, 순 이익을 가져올지 여부는 분명하지 않습니다.

 

NEM의 대규모 소비자들은 이미 일부 가치를 부여할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 대규모 소비자들(즉, 주거용 및 소기업)은 오스트레일리아에서 전기 공급이 필수 서비스로 간주되며 전기 공급업체는 높은 안정성 기준을 충족해야합니다.

 

그러나 대규모 소비자들이 직접 안정성에 대한 가치를 평가하도록 요청하는 것은 문제가 됩니다. 대중적인 소비자들은 이미 소매 시장에서 참여하고 가장 적합한 제품을 선택하는 것에 어려움을 겪고 있습니다. 그들에게 안정성을 적절하게 평가하고 배출 감소와 균형을 맞출 것을 요구하는 것은 소비자 보호의 다양한 조치를 필요로할 수 있으며, 이는 두 수요 시장이 달성하려는 원칙을 약화시킬 수 있습니다.

 

두 시장은 아이디어이며, 프레임워크의 일부 요소는 더욱 고려할 가치가 있지만, NEM의 현재 문제점에 대한 해결책으로 간주하는 것은 불가능합니다.

 

Footnotes:

1: https://www.oxfordenergy.org/wpcms/wp-content/uploads/2017/06/The-Decarbonised-Electricity-Sysytem-of-the-Future-The-Two-Market-Approach-OIES-Energy-Insight.pdf

• Energy Brief: Administered Price Caps
• The UK Hydrogen Economy: Policy Announcements Support a 10GW Ambition
• Introduction to Resilient Energy Projects: Reliability and Carbon Reduction