4화. 한국은 어떻게 에너지를 거래하고 있을까?

2022. 12. 1.

저장하고 나가기 [에너지전환포럼] 삶은 에너지 뉴스레터 프롤로그

이 메일이 잘 안보이시나요?

님 안녕하세요😃 삶은에너지 도라입니다!

님! 오늘의 에너지는 얼마나 차 있으신가요?🔋

요즘 한전이 적자로 골머리를 앓고있다는데,, SMP 때문이래요!

(암 온더 넥스트~ 레벨~💁 SM은 아는데..)

오늘 레터를 읽고나면 에너지 지식의 넥스트 레벨로 갈 수 있을지도!

오늘의 계란

🥚 우리나라 에너지 산업별 가치사슬을 슬쩍보고

🥚 그 중 전력시장은 어떤 구조로 되어있는지,

🥚 전력도매시장에서 전기가격은 어떻게 정해지는지 알아볼게요.

국내 에너지 산업 가치사슬

에너지, 어디서 오셨어요?

앞선 레터에서 우리나라의 에너지 93%가 수입을 통해 얻어진다고 했었죠? 우리가 쓰는 전기, 가스, 열은 아래 그림과 같이 공사와 민간사업자들이 해외에서 에너지를 수입하여 운반하고 우리에게 판매하는 구조로 수급이 이루어져요.

전력산업의 구조

전기 살 사람 여기여기 붙어라👍 했더니 한전만 옴

전기⚡는 발전소에서 만들어져(발전) 보내진 뒤(송전) 전압을 낮추고(변전) 나눠서(배전) 팔려요(판매). 2001년 전까지는 이 모든 단계를 한전이 혼자 했어요. 1999년 지금의 산업부는 <전력산업구조개편 기본계획>을 발표하고, 2001년에 이 계획에 따라 도매 전력시장을 만들었어요. 이때 한국전력에서 한국수력원자력, 남동발전, 중부발전, 서부발전, 남부발전, 동서발전 등 여섯 개의 발전회사를 분할하면서 도매시장에 경쟁체제를 도입했어요. 아래 그림에서 ‘발전’ 부문이 한전에서 완전 분리된 거예요!

전력시장이 개편된 이후에 한전의 발전자회사와 민간발전회사, 신재생에너지 발전사업자 등 다수의 공급자가 전기를 생산하게 됐어요. 이들이 전기를 생산하면 한전은 단일 구매자로서 입찰 된 전기를 모두 구매하는 형태의 시장이 형성되었어요. 지금까지도 전력의 소매 부문은 한국전력이 도맡아 하고 있어요. 따라서 현재 우리나라는 한전이 단 하나의 전기 판매회사에요!

대부분의 전력 거래는 전력시장을 통해 이루어지고 있어요. 우리나라는 전기사업법 제31조에 의해서 특정한 경우를 제외하고는 모든 전력 거래가 전력거래소에서 운영하는 전력시장을 통하도록 규정하고 있어요.

재생에너지 직거래 가능? 가능!

‘직접 PPA(Direct Power Purchase Agreement)’라고 불리는 전력구매계약을 통해 전기를 직거래할 수 있어요. 22년 9월 산업부가 ‘직접PPA’ 제도를 시행함에 따라 전기사용자가 재생에너지 공급 사업자로부터 직접 재생에너지를 살 수 있게 됐어요! 직접거래를 할 수 있는 발전원은 RE100 캠페인과 동일하게 태양에너지, 풍력, 수력, 바이오, 지열, 해양에너지로 한정됩니다!(Hoxy,,RE100을 까먹었다면,,? 삶은 에너지 2화 복습하는 거 추천!)

SMP의 결정

전기가격 그때그때 달라요~🌻

전력도매시장에서 전기의 가격은 어떻게 결정될까요? 일반 상품의 가격이 수요와 공급에 따라 결정되듯이 전기의 가격도 전력의 수요와 공급에 따라 결정돼요. 전기는 생산과 소비가 동시에 이루어지고 저장이 어렵다는 특징이 있어요. 그래서 전력시장의 가격은 매시간 단위로 결정되고 있어요. 전력시장과 계통을 운영하는 전력거래소(KPX)가 거래가 이루어지는 날의 수요를 예측하고 거래일 하루 전에 발전사로부터 공급할 수 있는 전기의 용량을 입찰받아요. 이를 바탕으로 시간대별 수요에 맞게 발전계획을 세우고 전기의 가격을 결정해요. 거래가 이루어지는 날 전에 가격이 결정된다고 하여 전력시장을 ‘하루 전🌅(Day-ahead) 시장’이라고도 합니다.

에너지전환에 있어 '하루 전 시장'의 한계

재생에너지는 낮과 밤, 날씨의 변화에 따라 발전량이 달라져요. 재생에너지가 점차 늘어나면서 전통 화석에너지 발전 중심의 ‘하루 전 시장’만으로는 실시간으로 변동하는 수요와 공급에 대응하기 어려워졌어요. 그래서 재생에너지 비중이 높은 제주도를 대상으로 실시간 시장과 보조 서비스 시장을 시범 운영할 예정이에요. (수요와 공급에 대응하는게 왜 중요할까요? 투비컨티뉴..✨)

전력거래가격은 시장가격과 용량가격을 더해서 결정돼요. 우선 시장가격은 계통한계가격을 바탕으로 책정되는데, 계통한계가격(SMP)이 무엇인지 알아볼게요!

하루 전 시장에서 ‘나 전기 만들 거임!’🙌 이라고 한 발전기 중 발전비용이 낮은 순서대로 발전기를 가동시켜 필요한 양만큼 전기를 생산합니다. 보통 원자력<석탄<천연가스(LNG)<중유 순으로 발전비용이 높아요. 차곡차곡 전력을 생산하도록 지시하다 보면 그 시간 대의 전력 수요를 모두 충족시키는 시점이 있을 텐데요. 이때 마지막으로 발전을 지시받은 발전소를 ‘한계가격 결정 발전기 (Marginal Plant)’로 정해요. 그리고 이 발전기의 발전비용이 그 시간대의 시장가격인 ‘계통한계가격(SMP, System Marginal Price)’이 됩니다.(일별, 월별 SMP는 전력거래소 홈페이지에서 확인 가능해요!) 여기에 송변전 설비로 잃게되는 전력량을 의미하는 한계송전손실을 반영하여 시장가격을 책정하죠.

SMP에 대해 아직 감이 잘 안잡힌다면 여길 보세요! 위의 그림과 같이 새벽 시간🌝(3~6시)에는 전력수요가 적어 석탄발전소의 발전비용으로, 낮 시간🌞(12~15시)에는 전력수요가 많아 석탄 발전 만으로는 수요를 충족시킬 수 없어 중유발전소의 발전비용으로 SMP를 결정해요. 우리나라는 이처럼 전력시장에 참여한 발전기들의 변동비를 기준으로 시장가격을 결정해요. 이런 시장을 ‘변동비 반영 시장(CBP, Cost Based Pool)이라고 불러요.

👉 위 그래프에서 볼 수 있듯, 대부분 시간대의 SMP를 결정하는 것은 LNG에요. 때문에 SMP는 국제유가 등락에 영향을 받아요. 가스공사가 LNG를 수입할 때 주로 국제 원유가격 전망에 기초한 장기계약으로 LNG를 도입하기 때문이에요. 게다가 앞선 레터에서 글로벌 인플레이션과 러시아-우크라이나 전쟁 등으로 인해 촉발된 유럽의 LNG 수급 위기와 가격 상승 이야기를 했었죠? LNG 가격이 급등하며 한전이 발전사로부터 전기를 사는 가격, 즉 SMP가 치솟고 있어📈 한전은 전기를 팔수록 손해💸를 보고 있어요. (한전의 적자가 탈원전 때문이라고? That’s no no..🙅‍♀️)

➕ SMP의 상승으로 한전의 재무 부담💰이 가중되자 산업부는 '전력시장 긴급정산상한가격제도(SMP 상한제)'를 오늘(1일)부터 한 달간 도입했어요! ‘SMP 상한제’는 전력시장 가격이 비정상적으로 높은 수준까지 상승할 경우 한시적으로 평시 수준 정산가격을 적용하는 것이 핵심이에요.

SMP에 큰 영향을 받는 민간발전사들은 자신들의 실제 수익에 영향을 미칠 수 있다고 주장하며 SMP 상한제의 도입을 반대하고 있어요! 만약 민간발전사가 연료를 kWh당 160원에 수입해 250원에 판매할 경우 90원의 이익이 나지만 200원으로 상한제를 적용하게 되면 수익이 많이 감소할 수 있겠죠!

한 편에서는 SMP 상한제는 한전 적자 문제의 근본적인 해결책이 아니며, 한전의 적자 문제를 해결하려면 전기요금을 현실화하는 것이 먼저 필요하다고 했어요! 전기요금에 원가를 반영해 수요조절을 하는 본질적인 방법을 외면하는 정책이기에 향후 논란이 지속될 것이라고!

이제 용량요금에 대해 알아봅시다!

님! 만약, 님이 커피자판기 사장님이라고 가정해볼게요☕️. 300원에 뽑아 마시는 커피, 커피 가루만 사면 끝인가요? 놉. 한잔의 커피를 내리기 위해 필요한 것들이 있어요. 자판기를 사야 하고 커피 가루, 물, 전기, 종이컵 등이 필요하죠. 아무 곳에나 기계를 세워두면 되나요? 잡혀가요. 지하철역이나 길거리에 설치하기 위해서는 추가로 돈을 내야 해요. 이 비용은 커피 판매량과 상관없이 발생하는 고정비용이에요. 전기요금에도 실제 발전 여부와 관계없이 전력공급의 대가로 산정되는 용량요금(CP, capacity payments)이 있어요. 변동비 반영시장(CBP 시장)에서는 계통한계가격(SMP)의 수준에 따라 고정비용을 회수하기 어려운 발전기가 있어요. 따라서 이 고정비용의 일부를 보전 받기 위해 별도의 용량요금제도를 운영하고 있어요. CP는 크게 1️⃣발전소를 짓는 비용과 2️⃣발전소를 운영하는 비용을 합산해 정해집니다.

전력거래소의 역할과 거버넌스

KPX : 한전은 나야, 둘이 될 수 없어~

SMP를 결정하는 전력거래소의 역할을 좀 더 알아볼까요? 전력거래소는 전력시장과 전력계통의 운영을 위해 2001년 4월, 전기사업법에 근거하여 설립된 공공기관이에요. 전력거래소는 발전사업자와 판매사업자 사이에서 공정하고 투명한 전력거래가 이루어지도록 전력시장운영을 책임지고 있어요. 또한 전국의 발전소와 전력망 가동에 대한 계획을 짜고 실시간 계통이 잘 운영되고 있는지 감시하며, 이상 징후에 신속히 대응함으로써 전국의 전기 소비자들이 언제나 정전이나 전압강하 등을 겪지 않도록 노력해요. 전력계통과 시장을 총괄하다보니 정부와 함께 전력수급기본계획을 수립하는 등 정책업무에 대한 실무적인 역할도 담당해요. 그만큼 전력거래소의 역할이 중요하겠죠? 그런데 요즘 전력거래소보다 독립적인 기구의 감독이 필요하다는 의견이 많아요! 왤까요?

위의 문장은 전력거래소 홈페이지에 적혀 있는 문장이에요. ‘독립’, ‘공정’, ‘투명’이라는 단어들이 눈에 들어옵니다. 그만큼 전력시장에서 이와 같은 덕목들이 중요한 것이겠죠. 전력거래소는 발전사업자, 판매사업자 등 전력시장에 참여하는 여러 회원으로 구성되어 있어요. 과거 전력시장은 화력발전 중심의 이해관계자가 주를 이뤘으나, 현재는 약 4,600개 이상의(96%) 풍력, 태양광 사업자 등 재생에너지 발전사가 전력시장의 주요 참여자입니다. 하지만 한전과 한전의 자회사는 KPX의 총회에서 약 80%의 의결권을 보유하고 있어요. 이는 총회 의결권이 거래량에 비례해서 주어지게 되기 때문이에요. 이런 원칙 자체가 잘못된 것은 아니지만 결과적으로 전력거래소 내에서 한전의 영향력이 커진 것이죠. 보다 공정한 전력시장을 위해서는 전력시장에 참여하는 모든 이해관계자들의 목소리가 제대로 반영될 수 있도록 보장하는 것이 중요해요.