에너지비용 회피편익을 산정하기 위해서 감축지시 때 달성된 전체 전력계통의 전력사용량 감축분 ∆과 그때의 한계 에너지 비용 자료가 필요하 다.
먼저 Energy mission 자료를 적절히 가공하여 분석기간 동안의 ∆ 자료 를 도출하고 유형별 참여자의 감축지시당 감축량 가정(가정 1-3)을 토대로, 이 감축량에 참여자 수를 곱하여 ∆를 도출한다. 국민DR 참여자 숫자는 스마트 미터가 설치된 가구 수에 Energy mission 참여율을 토대로 정한 국민DR 참여율 을 곱하여 추산한다. 그림 3-6은 동·하절기 Energy mission 참여율의 분포를 나 타낸 것이다.
그림 3-6. 동·하절기 Energy mission 참여율 분포
Fig. 3-6. Winter and Summer Season Energy Mission Participanting Rate
여기에서 Energy mission 참여율은 피험자 숫자(All group) 대비 참여자 숫자 의 비중을 의미한다. 이 분포에서 p25의 참여율은 3.3 %, p50 참여율은 3.8 %, p75 참여율은 4.5 %, p90 참여율은 5.5% 수준으로, 참여율은 3에서 4 % 사이에 쏠려있다. 에너지미터가 설치된 피험자를 대상으로 하는 Energy mission 실험과 는 달리, 국민DR에서는 피험자 규모가 스마트미터가 설치된 전체 가구로 확대된 다. 이를 종합적으로 고려하여 국민DR 참여율을 다음과 같이 가정한다.
[가정 2-1] 스마트미터 설치가구의 최소 3%, 최대 5%가 국민DR에 참여한다.
스마트미터 설치가구 수는 한국전력의 AMI 보급계획을 토대로 추정한다. 2020 년 12월 기준, 879만 호를 대상으로 AMI 보급이 완료되었으며, 2026년까지 AMI 보급을 완료할 계획이다. 매년 동일한 비중으로 AMI 보급이 증가한다고 가정하 여, 연도별 스마트미터 설치자 수를 구한다. 여기에 가정 2-1을 적용하면, 국민 DR 참여자 수 전망이 그림 3-7과 같이 도출된다.
그림 3-7. 국민DR 참여자 수 전망
Fig. 3-7. Number of National DR Participants Prospect
참여자 1인의 감축량과 감축시간에 대해서는 가정 1-2, 1-3, 1-4를 적용한다.
이 가정을 수요관리사업자 관점으로 변환하면 다음과 같다.
[가정 2-2] 참여자 1인 감축량은 2017년 기준 유형 1에 대해 100Wh/회·hr, 유형 2에 대해 최대 300Wh/회·hr이며, 이 절감량은 연 0.3% 증가한다.
∆는 식 5-1에 따라 계산되며, 그 결과는 표 3-7과 같다.
∆ = (년 스마트미터 설치가구 수) × (년 국민DR 참여율) ×
(년 참여자 1인 감축량) (5-1)
여기에 국민DR 감축지시는 연 최소 5회, 최대 10회 이루어진다는 가정 1-1을 적용하면, 그림 3-8에서 보듯이 연도별 총 감축량 ∆를 구할 수 있다.
연도
DR 참여율: 3% DR 참여율: 5%
절감량:
100Wh/회·hr
절감량:
300Wh/회·hr
절감량:
100Wh/회·hr
절감량:
300Wh/회·hr 2017년 9,000 27,000 15,000 45,000 2018년 21,464 64,393 35,774 107,321 2019년 34,290 102,869 57,150 171,449 2020년 47,482 142,446 79,137 237,410 2021년 61,045 183,135 101,742 305,225 2022년 61,923 185,768 103,204 309,613 2023년 62,762 188,286 104,603 313,810 2024년 63,563 190,689 105,938 317,815 2025년 64,334 193,003 107,224 321,672 2026년 65,073 195,219 108,455 325,365
표 3-7. 감축지시당 총 감축량(∆, 단위: kWh) Table 3-7. Total Reduction per Reduction Order
그림 3-8. 연도별 총 감축량(∆, 단위: MWh) Fig. 3-8. Total Reduction by year
한계 에너지 비용 은 국민DR 감축지시가 이루어질 때 한계발전기가 무엇이냐에 따라 달라진다. 이는 국민DR이 가장 비싼 한계발전기의 가동을 줄인 다는 가정을 내포한다. 은 발전연료 회피단가 즉 계통한계비용(SMP)로 근사할 수 있다. SMP는 최근 5년 동안 68.52에서 152.78원/kWh로 변동성이 심 한 편이다. 따라서 2019년 유류발전기 기준 152.78원/kWh로 를 정한다.
이 회피단가는 분석기간 동안 고정된다고 간주한다.
[가정 2-3] 발전연료 회피단가는 152.78원/kWh으로 분석기간 동안 변화하지 않 는다.
이에 따라, 에너지비용 회피편익을 그림 3-9과 같이 계산된다. 에너지비용 회 피편익의 현재가치는 DR 참여율이 3 %인 경우에는 2.3억에서 13.8억 원 수준이 고, DR 참여율이 5 %인 경우에는 3.8억에서 22.9억 원 수준이다.
그림 3-9. 연도별 에너지비용 회피편익(단위: 백만원) Fig. 3-9. Energy Cost Avoidance Benefits by year