사회후생 향상을 위한 수요반응 프로그램 설계에 관한 연구

Abstract

수요반응은 전력시장의 가격 안정화와 계통의 신뢰도 향상을 위해 소비자의 소비패턴을 변화시키는 것을 목적으로 소비자에게 특정요금제를 적용하거나 수요조절에 따른 인센티브를 제공하는 방식으로 이루어진다. 수요반응 프로그램은 목적과 방법에 따라 다양한 프로그램이 있다. 그러나 통일된 기준 없이 수요반응 프로그램의 분류가 이루어지고 있기 때문에 수요반응 프로그램이 혼용되어 사용되고 있다. 혼용되어 사용됨에 따라서 프로그램의 평가나 분석이 어렵고 비효율적으로 활용되는 문제가 있다. 효율적인 수요반응 프로그램의 활용을 위해서는 명확한 기준을 통해 수요반응 프로그램을 분류하고 평가할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 수요반응 프로그램을 정산이 이루어지는 기준에 따라 분류 하였다. 측정할 수 있는 값인 사용량으로 정산이 이루어지는 수요반응과 측정할 수 없는 값인 감축량으로 정산이 이루어지는 수요반응으로 분류 하였다. 감축량을 기준으로 정산이 이루어지는 수요반응 프로그램의 경우 고객기준부하(Customer Baseline Load), 보상금, 감축시간 등의 조건이 반드시 필요하다. 이런 조건을 바탕으로 수요반응 프로그램의 효율성을 분석하고 평가하는 것이 가능하다. 따라서 감축량을 기준으로 정산이 이루어지는 수요반응 프로그램 중 경제성 수요반응 프로그램의 보상금이 사회후생측면에서 효과적이고 적절하게 책정되어 있는지 분석하고 비교하였다. 일반적인 경제성 수요반응 프로그램은 감축에 따른 보상금을 도매시장의 한계가격으로 지급하는 형태이다. 이런 경제성 수요반응 프로그램의 경우 참여하는 소비자의 수요가 왜곡이 되어 과잉감축을 할 수 있는 문제가 있다. 수요의 왜곡과 과잉감축 문제를 해결하기 위해 보상금을 도매시장 한계가격에서 소매시장 요금을 차감한 값으로 하는 것을 제안하였다. 이는 소비자가 소매시장에서 전력의 구입하여 도매시장에 재판매하는 형태가 되어 수요의 왜곡이 없어지기 때문에 사회후생측면에서 효과적인 결과를 얻을 수 있게 된다. 또한 논문에서는 수요이동(Payback)현상에 따른 수요반응 프로그램의 문제점을 분석하고 해결방법을 제안하였다. 수요반응에 참여하는 소비자는 감축된 수요로 인해 손실이 발생하게 된다. 소비자는 이런 손실을 만회하기 위해 일정시간 후에 수요를 늘리기도 하는데 이런 현상을 수요이동 현상이라고 한다. 과거에는 수요이동 현상을 고려하지 않고 수요반응 프로그램을 실행하여 후에 전력 피크가 발생하거나 계통의 신뢰도가 하락하는 문제를 유발하였다. 수요이동 현상을 고려하여 적절한 시기에 수요반응을 시행하는 것에 대하여 연구하였다. 사례연구에서는 도매시장의 한계가격으로 보상금을 지급하는 경제성 수요반응 프로그램과 도매시장의 한계가격에서 소매시장 요금을 차감하여 보상금을 지급하는 경제성 수요반응 프로그램에 대해 사회후생을 분석하여 비교하였다. 결과적으로 도매시장 한계가격에서 소매시장 요금을 차감하여 보상금을 지급하는 경제성 수요반응 프로그램이 사회후생측면에서 효과적인 것을 알 수 있었다. 또한 수요이동 현상을 고려하여 수요반응 프로그램의 실행시기를 결정함으로 인해서 사회후생이 증가하는 결과를 얻을 수 있었다.