18 스마트그리드수요반응표준화추진현황및이슈 개요 o 스마트그리드수요반응 (Demand Response) : 수요관리용요금제및 인센티브제도등을통해피크기간등전력수급상황에따라전기소비자의 평소전력사용패턴변화를유도하는기술. o 수요반응의목적은크게최대수요의억제, 최대부하의이전, 기저부하의 증대로구분할수있음. [ 표 ] 수요반응의목적 * 출처 : 한국전력공사수요관리고객포털자료인용, http://www.kepco.co.kr/dsm/ o 우리나라에서수행하고있는수요반응제도는크게요금기반수요반응과인센티브기반수요반응으로구분. - 요금기반수요반응 : 선택적전기요금제도를이용하여소비자가전기요금절감을위해전기사용패턴을자발적으로조절하는간접방식의수요관리방식. - 인센티브기반수요반응 : 의무적참여프로그램과자발적참여프로그램으로구분. 참여하고자하는감축용량을사전에약정하고, 약정한조건또는약정감축시간만큼감축을시행하는의무적감축프로그램 ( 지능형DR, 긴급절전 ) 과사전약정된가격또는경매제도에의해정해진가격으로정산할수있는자발적프로그램 ( 수요자원시장, 주간예고수요조정제도등 ) 으로구분가능. - 1 -
* 출처 : 한국전력공사수요관리고객포털자료인용 현황 ( 그림 ) 수요관리제도체계 o 기술개발현황 - ( 국외 ) 미국은수요반응이가장활성화된나라로, 지역별로다양한종류의수요반응프로그램을운영및시행하고있음. - 해당지역을관할하는 ISO 혹은지역계통운영자인 RTO가수요예측, 계통운영및인센티브기반의 DR프로그램시행. * 출처 : 미국연방에너지규제위원회 (FERC) 홈페이지 ( 그림 ) 미국의 ISO/RTO 의관할지역 - 일본은고객과사전계약을맺고부하를감축하는조정계약과, 요금을통해자발적으로전력수요를조절하게하는다양한전기요금제도의조합으로구성. - 영국은전력수급비상상황발생에대비하여, 계통신뢰성확보를위한균형메커니즘 (Balancing Mechanism) 을운영하고있음. - 2 -
- 프랑스에서는주택용수요자의수요반응제도로서, 국영전력회사인 EDF가피크요금제인 Tempo Tariff 를 1996년도입하여현재약 40만에달하는소비자가이를적용. - ( 국내 ) 요금기반수요반응과인센티브기반수요반응으로구분하며수요자원시장및지능형 DR 프로그램등이참여자원에한하여시행되고있음. * 출처 : 한국전력거래소 (2013), 2013 년지능형수요자원시장 ( 그림 ) 지능형수요관리개념도 o 시장및산업체현황 - ( 국외 ) 미국내잠재적수요자원은 2006년 29.653MW, 2008년 37,335MW, 2010년 53,062MW, 2012년 66,351MW 로매2년간 1.2~1.4배로증가. * 출처 : Pike Research, 2010 ( 그림 ) 미국의 DR 시장규모전망 - 프랑스에서는계통운영기관인 RTE 가수요자원시장인 Balancing Market 을 개설하였으며 Balancing Market 에는수급비상시 1 시간이내로대응하는시장과 - 3 -
13분이내로긴급대응하는두가지시장이있으며, 2014년 4월현재약 3,000만유로의시장규모를가지고있음. - ( 국내 ) 수요자원시장의감축실적은제도가도입된 2009년 394MW이었으나해마다증가하여 2010년 513MW, 2011년 690MW 로증가하는한편, 수요자간경쟁체제가효과를나타내면서시장가격은 2009년 kwh당 1,157원에서 2010년 1,072원, 2012년 947원으로하락추세를보이고있음. - 또한 2012년에도입된지능형DR의경우, 동년하계 (7~8월) 에행한 pilot program에서총 457개업체 45MW의용량이참여하였으며, 주로상업용빌딩, 마트, IDC센터등일반용수용가가참여. o 표준화현황 - ( 국외 ) 국제표준의경우초기표준시장의우위확보를위한치열한경쟁이추진중에있음 IEC TC57/WG21에서유럽국가중심으로 DR에대한표준개발을 2012년하반기부터추진하고있으며 PC118 과표준개발에대한경쟁을진행하고있음. - 또한일반단독주택을중심으로한 DR 모델에대하여 JTC1 SC25/WG1 에서 ISO/IEC 15067-3 Home electronic system (HES) application model - Part 3: Model of a demand-response energy management system for HES 국제표준을 2012년에제정함. - 지능형수요관리의경우 IEC PC118/WG2와 TC57/WG21에서국제표준화활동을추진하고있으며 PC118/WG2은미국중심의 OpenADR에초점을맞추고있고 TC57/WG21은 OpenADR 모니터링을통해 CIM을활용한유럽국가중심의 DR 표준개발을진행하고있음. ( 그림 ) IEC PC118 및 TC57/WG21 표준화활동범위 - 4 -
( 그림 ) OpenADR 2.0 표준관계도 - ( 국내 ) 스마트그리드표준화포럼에서관련산 학 연과연계하여수요관리 표준개발을주도적으로추진하고있음. [ 표 ] DR 표준화국내추진현황 주요이슈및대응방안 o ( 주요이슈및현황 ) - ( 이슈 ) CIM-OpenADR 2.0 Harmonization 이슈 전력수급및전력시장창출을위해 ICT 기반의수요관리를위한다양한 R&D, 실증등이진행되고있으며이를위한수요관리표준은 CIM과 OpenADR로구분할수있으며 2개분야가경쟁적으로추진중임. CIM은 IEC TC57에서개발하는변전소데이터공통정보모델이나국제적추세는소비자영역까지확대되는상황임. - 5 -
OpenADR 2.0 은미국 OpenADR Alliance 에서개발한정보모델표준이나 시장활용이현재가능한수준으로 PC 118 에서 OpenADR 2.0 B 에대하여 2014 년에 PAS 로제정이완료됨. - ( 현황 ) 현재 IEC PC118 WG2 및 TC57 WG21 을중심으로 DR 국제표준화가 진행중이며아래그림과같이총 4 가지로구분하여 OpenADR 2.0 과 CIM 을기반으로한국제표준개발을준비중임. ( 그림 ) TC57 & PC118 간의 DR 국제표준화추진방향 Task0 : OpenADR 2.0 b에대한 PAS (IEC/PAS 62746-10-1:2014) Task1 : Create CIM extensions to add OpenADR related DR functionality Task2 : Create an Adapter specification between OpenADR 2.0 and CIM Task3 : Create a CIM compliant OpenADR profile - ( 핵심표준 OpenADR 2.0) OpenADR은통신데이터모델로서에너지특히전기서비스사업자와고객 ( 소비자 ) 간의정보교환을용이하게하는프로파일로비트구조를명시하는프로토콜이아니며수요반응신호의교환에대한 XML 또는 IP 기반등과같은기존의개발표준을활용함. 특히 VTN-VEN으로구성되는통신구조가핵심으로 VTN은수요측자원을제어하는 VENs에게전력망상태를전달하는역할을하고, VTN은전력망그리고이전력망의도메인에있는 VEN 장치혹은시스템과통신할수있으며다른 VTN과상호작용하는 VEN의역할을할수도있음. VEN은일연의자원및 / 혹은과정들을운영상으로제어하며 DR 신호에대응하여이들의에너지수요를제어할수있고, 에너지의생산자혹은소비자가될수도있으며다른상호작용에서 - 6 -
VEN이 VTN의역할을할수있음. OpenADR 2.0 프로파일은통신시 HTTP를기반으로추진하며필요시 XMPP를선택적으로활용할수있고보안을위하여공개키기반의인증서를사용함. 공개키암호알고리즘의옵션으로 RSA(2048 비트혹은더긴키 ) 와 ECC(256비트혹은더긴키 ) 를권장하며, VTN과 VEN간의통신채널을수립하기위하여 TLS 1.0 버전이상을사용하고이보다높은보안으로부인방지를제공하는 XML 서명을추가적으로사용할수있음. 하지만보안의경우국내에서는필요시국내의시장및제도에따라국가정보원의관련지침및규정을참조하여야함. OpenADR 2.0 프로파일중 A 프로파일은온도제어등의간단한장치를활용하여수요반응을추진할경우사용할수있는프로파일로 EiEvent 서비스만을지원함. B 프로파일은서비스사업자가복잡한 IT 기반의시스템을활용하여수요반응을추진할경우사용할수있는프로파일로 EiEvent, EiReport, EiRegisterParty, EiOpt 등 4가지서비스를지원함. o ( 국내대응방안 ) - 시급한수요관리를위해서현개국제시장에서준용하여사용되고있는 OpenADR 표준을기반으로국내대응추진. - 또한, IEC TC57 및 PC118에서진행중인 CIM과 OpenADR을활용한국제표준개발에국내 DR 사업및 SG 관련사업의결과를기반으로한의견개진을진행하여적극적인국제대응추진. 약어표 - 7 -