[도매시장-CAISO-매우중요] 캘리포니아 주 Load Shift Goal 레포트

EXECUTIVE SUMMARY

 

전기 그리드에 영향을 미치는 상황 변화가 있고, 이는 기후 변화의 영향을 받으며 주로 캘리포니아의 깨끗한 에너지 미래로 전환 중입니다.

이에 따라 필요한 조치로는 다음과 같습니다.

• 캘리포니아의 깨끗한 에너지 목표를 달성하기 위해 태양광 및 풍력과 같은 가변성 재생 에너지 자원의 전례없는 확장.
• 연료 연소를 통한 운송 및 난방과 같은 에너지 사용의 전환 또는 대체로 인한 전기 사용 증가. 
• 기후 변동으로 인한 일기 패턴 및 기후 변화에 의한 천재지변의 변화 증가로 인한 그리드 신뢰성에 대한 더 많은 도전.

 

부하 유연성은 전기가 비싸고 오염되고 부족한 시간에서부터 전기가 싼, 깨끗하고 풍부한 시간으로 전기 부하를 이동하거나 줄이는 능력입니다.

 

부하 유연성은 수요와 깨끗한 에너지 공급을 조정하여, 새로운 재생 가능 에너지를 그리드로 통합하고, 전기 부하가 그리드에 미치는 압력을 줄이며, 기후 변화로 인해 발생하는 극심한 재해(기록적인 더위, 가뭄, 화재 등) 발생 시 전기 신뢰성을 유지하는 데 결정적인 역할을 합니다.

 

2045년까지 수백만 대의 전기차, 히트 펌프 및 기타 전기 부하가 그리드에 추가될 예정이므로, 전력 인프라에 대한 투자가 필요합니다. 캘리포니아는 대규모 계획 및 신뢰성 자원으로서 부하 유연성을 확대시킬 긴급한 기회가 있습니다.

 

부하 유연성을 확장하여 그리드 이용률을 개선하고, 그리드 인프라 투자를 최적화하고, 전기 요금 지불자에게 돈을 절약할 수 있습니다. 이러한 도전과 기회를 인식하여, 캘리포니아 상원 법안 846(Dodd, 2022년 제239호 법률안)은 CEC(California Energy Commission)에게 순간 최대 전기 수요를 감소시키기 위한 목표를 개발하고, 수요 반응과 부하 이동을 늘리기 위한 정책을 개발할 것을 지시했습니다.

 

부하 유연성 프레임워크 전기 시스템 계획을 위해, CEC는 다양한 부하 유연성 자원을 세 가지 범주로 분류합니다.

• 부하 수정 수요 유연성 자원 (Load-modifying demand flexibility resources)은 부하 서빙 기관의 부하 예측과 자원 구매 요구 사항에 직접적인 영향을 미칩니다. 가장 일반적인 부하 수정 유연성 범주는 시간별 요금(간단한 TOU 요금과 실제 시장 및 그리드 조건을 반영하는 시간별 동적 요금)입니다. 최근에는 Power on Peninsula와 같은 예측된 최대 수요를 감소시키기 위한 더 명확한 개입이 있었습니다.
• 자원 계획 및 구매 (Resource planning and procurement)부하 유연성은 자원 충족성(RA) 요구 사항을 충족하는 데 기여하거나 RA 요구 사항을 크레딧으로 감소시킵니다. 공급 측 DR은 경제적 DR 또는 신뢰성 DR(경제 입찰 옵션 포함)로 분류되며, 긴급 상황에서 활성화됩니다. IOU 및 POUs에서 운영하는 공급 측 DR 프로그램은 대개 크레딧으로 계산되며, 제3자 공급 측 DR 자원은 RA 공급 계획에 나와 RA 요구 사항을 충족시키기 위해 사용됩니다. 
• 점진적 및 긴급 부하 유연성 프로그램 (Incremental and emergency load-flexibility programs)은 여러 이벤트가 동시에 발생할 때 일반적인 계획 방식으로 예측하기 어려운 극단적인 상황에서 자원 가용성을 높이기 위해 개발되었습니다. 이러한 프로그램은 급격하게 변화하는 기후 상황에 대한 보험 역할을 합니다. 긴급 부하 유연성 자원은 그리드 긴급 상황에 대응하기 위해 활성화될 수 있으며, RA 자원과 달리 긴급 및 점진적 자원은 LSE의 RA 요구 사항 충족에 기여하지 않습니다.

 

주정부 부하 이동 목표

CEC는 다음과 같은 부하 이동 분석 및 목표 설정 프로세스에 대한 주요 매개변수를 정의했습니다.

• 목표의 측정 기준은 부하 유연성 개입 및 프로그램에서의 순 최대 수요 감소입니다.
• 순 최대 기간은 Lawrence Berkeley National Laboratory Potential Study에 맞추기 위해 연간 상위 100개의 순 시스템 부하 시간으로 정의됩니다. 따라서 순 최대 수요는 각 시간의 순 시스템 부하로 정의됩니다. 각 시간의 순 시스템 부하는 유틸리티 규모의 태양광 및 풍력 발전을 제외한 총 대량 시스템 부하입니다.
• 초기 부하 이동 목표의 대상 연도는 2030년입니다. 이후 통합 에너지 정책 보고서(IEPR) 사이클에서의 업데이트는 2030년 이후의 추가 대상 연도를 고려할 수 있습니다.
• 목표의 구체성은 국가적인 단일 측정 항목입니다. CEC는 이번 단계에서 유틸리티, 부문, 최종 사용자 및 DR 프로그램 유형과 같은 추가 세분화 수준을 고려하지만, 국가적인 목표 이상의 특정 프로그램 유형, 부문 또는 관할권을 위한 서브 목표를 권장하지 않습니다.

 

이 보고서를 위해 수행된 모델링에 기초하여, CEC 직원은 ES-1 표에 나와 있는 것처럼 7,000MW의 국가적인 부하 유연성 목표를 개발했습니다. 제안된 목표를 야심차게 설정했지만 강력한 정책 지원으로 달성 가능하다고 CEC 직원은 생각합니다.

부하 이동 목표를 달성할 수 있는 많은 방법이 있습니다. ES-2 표는 부하 유연성 자원의 현재 포트폴리오와 함께 목표를 요약합니다. 2030년까지 부하 수정 유연성은 부하 유연성의 절반 미만으로 예상됩니다. 그러나 TOU 요금 아래의 전기차와 같은 부하 증가 및 이벤트 기반 유연성보다는 동적 가격 기반 부하 유연성의 정책 선호에 따라 부하 수정 유연성이 더 많은 부하 유연성 성장 잠재력의 대부분을 차지한다는 것을 반영합니다.

캘리포니아는 TOU 요금제와 경제적 공급측 DR의 최근 부하 유연성 영향의 추정치에 상당한 불확실성이 존재한다. 부하 이동 목표를 실현하기 위해서는 적절한 계량 방법론을 정의해야 한다. 주변 부하 유연성의 비용 절감 가능성을 계속 평가해야 하며, 이를 위한 프로그램과 자원의 비용 효과성을 결정하는 추가 분석이 필요하다. 제안된 목표는 목표에 기여할 수 있는 구체적인 자원이나 프로그램의 비용 효과성 평가 없이 이를 추구해야 한다는 것을 의미하는 것은 아니다.

 

정책 권장사항 CEC는 부하 변동, 자원 계획 및 조달, 그리고 점진적 및 긴급 상황에 대한 각각의 부하 유연성 계획 범주와 관련된 정책 권장사항을 개발했다. 이러한 권장사항은 여기에서 요약되어 있으며, 제 4 장에서 자세하게 다루고 있다.

 

부하 변동

1. 시간별 동적 가격 적용을 지원한다. CPUC는 CEC 부하 관리 표준(LMS)과 CPUC California Flexible Unified Signal for Energy(CalFUSE) 시간별 동적 가격 제안과 일관성을 유지하면서 가능한 많은 고객에게 동적 가격 옵션을 적용하도록 IOUs에 지시해야 한다.
2. 부하 이동을 장려하는 요금과 프로그램 설계를 지원한다. CEC는 LMS에 따라 그리드 요구 사항을 고려하고 고객 수요와 전력 공급 및 신뢰성을 일치시키는 요금과 프로그램으로의 전환을 지원해야 한다. 이러한 새로운 요금과 프로그램이 제공되면 CEC는 부하 이동을 방해하는 요금에서 전환하는 것을 고려해야 한다.
3. 동적 요금과 결합된 부하 이동 기술에 대한 인센티브를 제공한다. 캘리포니아 의회는 LMS와 일치하면서 부하 이동을 장려하는 요금과 프로그램에 참여하는 고객에게 배터리 저장 장치, 히트 펌프 수영장 난방기, 열 저장, 스마트 온도 조절기 등 부하 이동 능력이 있는 기술에 대한 환급을 제공하기 위한 주 전국 프로그램을 설립하고 자금을 마련해야 한다.
4. 부하 이동을 지원하기 위한 정보 인프라를 구축한다. CEC가 개발한 Market-Informed Demand Automation Server(MIDAS)는 캘리포니아가 유연한 장비와 유연한 장치를 가진 고객과 시간당 요금, 마진적 온실 가스 배출 및 그리드 상태를 소비자와 그들의 유연한 장치에 전달하기 위한 주요 방법이어야 한다.
5. 유연한 수요 가전 제품 표준을 채택하여 가전 제품 작동을 이동, 예약 또는 축소할 수 있도록 한다. CEC는 유연한 수요 가전 제품 표준(FDAS)을 채택하여 광범위한 주요 전기 가전 제품과 장치에 대한 테스트, 라벨링, 사이버 보안 및 유연한 수요 기능을 위한 요구 사항을 제정해야 한다.
6. 부하 이동을 지원하기 위한 계량 인프라 배포를 완료한다. 모든 캘리포니아 공공사업자를 포함한 모든 유틸리티는 고객에게 고급 계량 인프라 배포의 가능성을 분석해야 한다. 이 분석을 통해 유틸리티는 필요한 경우 완전한 AMI 배포 계획을 개발해야 한다.
7. 부하 유연성 프로그램 및 시장 개발과 관련된 거래 비용을 감소시킨다. 캘리포니아 유틸리티 및 커뮤니티 선택 공급자(CCA)는 제3자 서비스가 요금 정보에 접근할 수 있도록 지원하는 요금 식별 번호(RIN) 액세스 도구를 개발 및 유지 관리해야 하며, 적시성과 원활한 부하 유연성 거래를 촉진하기 위한 데이터 교환 프로토콜을 설정해야 한다.
8. 부하 변동 프로그램 개발, 측정 및 보상 규정을 촉진한다. CEC는 부하 변동 프로그램의 개발을 지원하고 프로그램 영향을 측정하고 검증하는 데 필요한 데이터가 수집되고 분석 방법과 도구가 검증되도록 보장해야 한다. 프로그램 성능에 대한 지불은 RA 요구 사항, 에너지 비용 및 온실 가스 배출 감소를 포함하여 부하 유연성의 전체 가치를 반영해야 한다.

자원 계획 및 조달

1. 공급 측 DR에 대한 인센티브 기반 용량 가치 산정 접근 방식을 채택한다. CEC Qualifying Capacity of Supply-Side Demand Response Working Group 최종 보고서의 권장사항에 따라 CPUC는 DR에 대한 계획 접근 방식을 채택해야 한다. 이 접근 방식은 DR 공급자가 합리적이고 반복 가능한 방법으로 제출한 용량 가치가 결정되며, 이러한 공급자가 용량 약속을 지키도록 벌금을 부과하는 것을 이용한다.
2. 중앙 집중식 경쟁 DR 시장을 탐색하여 DR 조달을 표준화한다. CEC는 캘리포니아 DR 시장을 표준화하고 통합하는 기회를 탐색해야 한다. 위의 인센티브 기반 용량 가치 권장사항과 결합된 이러한 중앙 집중식 시장은 신뢰할 수 있는 경쟁력 있는 DR 용량을 제공할 수 있는 상당한 잠재력을 가지고 있다.
3. 공급 측 DR에 대한 벌크 에너지 시장 수익률 추가 금액을 포함한다. 캘리포니아 의회는 CEC에게 청정 에너지 신뢰성 투자 프로그램 또는 비 요금 지불 전용 프로그램으로 자금을 할당하여 에너지 시장 수익률 보충금을 제공하도록 해야 한다. 에너지 수익률 추가 금액은 참여하는 DR 공급자에게 도매 시장 수익률 또는 가치의 일부로 지급된다.
4. RA에 참여하는 DR 자원의 가용성 규칙 및 자원 요구 사항 개혁. CPUC와 California ISO는 중요 또는 긴급 상황에서 호출될 때 신뢰성에 기여할 것으로 예상되는 DR에 대해 RA 용량 가치를 받는 DR이 신뢰성에 기여할 수 있도록 보장해야 한다. 이러한 개혁에는 최대 입찰 가격, 최소 자격 기준 또는 시작 시간, 커밋먼트 비용 또는 램프 속도 제한을 갖는 자원에 대한 용량 감소가 포함될 수 있다.
5. 공급 측 DR 부하 영향 평가, 측정 및 검증 연구를 수행한다. CEC는 캘리포니아 ISO와 파트너십을 맺어 최근 몇 년간 공급 측 및 기타 이벤트 기반 DR의 성능을 평가해야 한다. CEC 간격 계량기 데이터베이스는 비교 그룹 및 기타 고급 방법을 사용하여 부하 영향을 측정하는 데 활용할 수 있다. CEC는 다른 고객 그룹에 대한 다른 기준에 대한 정확성과 적절성에 대한 권장사항을 제공해야 한다.
6. BTM 저장을 지원하기 위해 DR 참여 경로 수정을 탐색한다. CPUC와 California ISO는 DR 시장 참여 모델의 기존 규칙과 요구 사항을 업데이트하여 BTM 저장 자원에서 내보낸 에너지를 계산하는 것을 포함해야 한다.

증분 및 긴급 대응

1. 극심한 열 또는 기타 긴급한 상황에서 발생하는 증분용량에 대한 DR 공급업체 보상을 위한 시험사업. 기후가 더워지고 변화함에 따라 극단적인 기온은 DR 자원이 전형적인 최고 수요 상황에서 용량을 늘릴 수 있게 할 수 있습니다. CEC는 수요측 그리드 지원(DSGS) 프로그램 하에서 일반 기금에서 증분 DR 용량을 지원하기 위한 참여 경로를 시험할 것을 제안합니다. 이를 통해 요금 지불자 자금을 사용하지 않고 보다 일반적인 기금에서 DR 용량을 지원할 수 있습니다.
2. 증분 및 긴급 프로그램에서 태양광 시설 및 신뢰성을 지원하기 위한 미터 뒤 에너지 저장소 시범 프로젝트. 미터 뒤(meter behind) 에너지 저장소는 DR과는 다른 자원 유형입니다. CEC는 BTM 저장소에 대한 DSGS 및 분산 전기 백업 자산(DEBA) 프로그램 디자인을 시험하고, 이러한 저장소의 능력(예: 에너지 내보내기 능력)을 반영하며 태양광 시설의 탄소 배출 감소와 시스템 신뢰성을 지원하도록 장려해야 합니다.
3. 긴급 및 증분 유연성 프로그램에서 단기간 로드 쉬프트 자원 시범. 최소 RA 요구를 충족하지 않는 일부 로드 유연성 자원은 최고 수요 및 긴급 상황에서 캘리포니아에 신뢰성 혜택을 제공할 수 있습니다. CEC는 DSGS 및 DEBA와 같은 프로그램에서 이러한 자원의 영향을 평가하고, 캘리포니아 수요 유연성 계획 패러다임에 영구적인 역할을 할지 여부를 결정하는 데 도움이 되도록 시험할 것입니다.
4. 예측, 자원 조달 및 긴급 대응 프로세스에서 긴급 자원의 역할을 주기적으로 재평가. CEC, CPUC 및 캘리포니아 ISO는 증분 프로그램이 핵심 자원 계획 프레임워크에서 가장 적합한지 평가하고 적절한 대응을 취해야 합니다. 이들 기관 및 ISO는 또한 긴급 프로그램이 요금 지불자와 세금 지불자에게 합리적인 비용으로 의도한 혜택을 제공하는지 평가하고, 그러지 않은 경우 이들 프로그램을 폐지해야 합니다.