I. 전력거래제도와 전력거래방식의 유형
3. 입찰가격과 발전가능용량 공표를 동시에 고려한 모형
경쟁적 전력시장에서의 전력거래제도와 전력거래방식 선택에 관한 소고 101
략균형은 존재하기 어렵게 된다. 이와 같은 결과가 나온 이유는, 입찰하는 발전소 용 량이 최대한으로 낙찰되기 위해 낮은 가격으로 입찰하고자 하는 인센티브와 이익 극 대화를 위해 높은 가격으로 입찰하고자 하는 인센티브간에 상충이 있기 때문인 것으 로 해석될 수 있다.
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얻게 한다. 그 결과 이들 발전회사는 높은 풀구매가격pool purchase price(PPP)11)을 받을 수 있게 된다.
이 모형의 명시적인 가정은, 이 모형의 환경으로 채택된 영국의 발전시장구조는 PowerGen과 National Power 두 회사로 구성된 복점duopoly과 나머지 경쟁적인 군소회 사들competitive fringe로 구성된 산업조직적 특성을 지니고 있다는 것이다. 이와 같은 가 정에 대한 논리는 다음과 같다. 원자력발전회사인 Newclear Electric의 경우 기저부하 전력만을 생산하므로 발전가능한 용량을 최대한 활용하기 위해서는 항상 가동해야 하 며 따라서 낮은 가격으로 입찰한다. 대부분의 독립발전사업자(IPPs)들은 특히 발전연 료로 사용하는 천연가스에 대해 장기 의무인수take-or-pay계약을 맺고 있으며, 또한 이들 이 생산하는 모든 전력량에 대해 배전회사들인 RECs와 장기 차액정산계약(CFDs)12) 을 맺고 있다. 그러므로 이들은 전력풀에서 결정되는 가격수준에 상관없이 전력을 최 대한 생산하기를 원하며, 따라서 자신들이 생산하는 모든 전력이 급전되도록 하기 위 해 낮은 가격으로 입찰하고자 하는 인센티브를 갖고 있다. 영국 전력풀에 입찰하는 스코틀랜드 발전회사들의 경우 스코틀랜드에서 발전용량이 과다한 상태에 있어, 낮은 가격으로 입찰하고자 하는 인센티브를 지니고 있다. 또한 스코틀랜드에서 영국 전력 풀까지에 이르는 송전선 용량의 제약으로 인해, 실제 영국에 공급가능한 용량은 영국 시장수요에 비해 상대적으로 적다. 마지막으로, 프랑스 전력회사인 EdF는 프랑스에 공급하고 남는 원자력 발전 전력을 영국 전력풀에 공급하므로 Nuclear Electric의 경우 와 동일한 이유로 낮은 가격으로 입찰하고자 하는 인센티브를 지니고 있다. 또한 EdF 의 경우 스코틀랜드 발전회사들의 경우처럼 프랑스에서 영국 전력풀까지에 이르는 송 전선 용량의 제약을 지니고 있다. 이상과 같은 이유들로 인해 영국 전력풀의 잔여수요
따라서 LOLP 및 VOLL이 크면 클수록, 그리고 계통한계가격 또는 입찰가격이 작으면 작을수록 용량보상액은 커진다.
11) 풀구매가격은 전력공급에 대한 대가로 발전회사에게 지불되는 금액을 말하며, 계통한계가격에다 용량보상액을 가산한 금액이 된다.
12) 차액정산계약은 풀을 통해 전력현물을 거래하는 발전회사들과 배전회사들이 하루 동안의 시간대 별 수요변화에 따른 가격변동 위험과 계절별 수요변화에 따른 가격변동 위험 등을 회피하기 위해 체결하는 재무적 계약이다. 차액정산계약에 있어 계약기간 동안 계약가격은 특정 수준으로 고정된 다. 전력 현물가격이 계약가격보다 높게 형성되면 발전회사가 그 차액만큼 배전회사에 보상하며 반대로 전력 현물가격이 계약가격보다 낮게 형성되면 배전회사가 그 차액만큼 발전회사에 보상하 는 형태로 차액정산계약의 위험회피 메커니즘이 작동하게 된다.
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residual demand는 PowerGen과 National Power로 구성된 복점기업에 의해 충족되는 것으 로 가정할 수 있다.
(2) 전력풀 규정과 복점적 산업조직의 전략적 활용
Wolak and Patrick(1997) 모형은 영국의 발전시장구조가 PowerGen과 National Power 두 회사로 구성된 복점과 나머지 경쟁적인 군소회사들로 구성된 산업조직적 특성을 지니고 있다는 가정하에서, 이들 두 회사가 가격을 평균비용 이상으로 유지할 수 있도 록 하는 데 기여하는 요인으로 다음의 네 가지를 지적하고 있다. 첫째, 각 입찰단위시 간별로 각 발전업자가 입찰할 수 있는 전력량에 대한 상한선이 사전에 알려질 수 있다 는 점이다. 이는 EdF와 스코틀랜드 발전회사들의 공급능력과 관련한 송전선상의 제약 및 여타 발전업자들이 보유하고 있는 실제 발전용량의 크기를 사전에 알 수 있기 때문 이다. 만약 PowerGen과 National Power 두 회사가 이와 같은 여타회사들의 총발전용 량 크기를 계산한 후 자신들의 발전용량에 비해 상대적으로 큰 잔여수요에 직면해 있 다고 믿게 되면, 이 두 회사는 전력풀에서 적극적으로－즉 초과이윤을 남기지 않고서 라도 전력을 판매하고자 하는 자세로－ 입찰할 가능성이 낮아진다.
둘째, 이들 두 회사가 직면하게 되는 최대 잔여수요는 한정된 상한finite upper bound을 갖고 있다는 점이다. 전력풀 규정에 의하면, 송전회사인 NGC가 수행하는 수요예측에 사용되는 데이터와 방법은 발전회사들이 자신들의 입찰가격 및 발전가능용량 공표자 료를 NGC에 제출하기 전에 입수할 수 있다. 이는 NGC가 수행하는 전력거래 당일 24시간에 대한 48개 각 입찰단위시간별 수요예측은 PowerGen과 National Power를 포 함한 모든 발전회사들 역시 할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 그들의 입찰가격 제출 및 발전가능용량 공표 전에 할 수 있음을 의미한다. 따라서 PowerGen과 National Power 두 회사가 각 입찰단위시간별 계통한계가격과 용량보상액을 추정하는 과정에서 수요 량과 관련하여 직면하게 되는 유일한 불확실성은 Nuclear Electric, EdF, 스코틀랜드 발전회사들 및 독립발전사업자들(IPPs)에 의해 공급될 발전량(수요량)의 크기가 된다.
이는 곧 PowerGen과 National Power 두 회사가 각 입찰단위시간별 계통한계가격과 용량보상액을 추정하기 위한 목적으로 활용할 수 있는, 자신들에 대한 잔여수요의 기 대값expected residual demand에는 한정된 상한이 있을 뿐만 아니라, 이 상한은 이들 두 회
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사가 사전에 미리 알 수 있음을 의미한다. 더욱이 전력풀 규정은 모든 발전업자들에 대해 그들의 연간 발전가능용량 계획annual capacity availability plans을 공개하도록 요구하 고 있는데, 이와 같은 전력풀 규정 역시 PowerGen과 National Power 두 회사로 하여금 그들에 대한 잔여수요를 보다 쉽게 추정할 수 있게 하는 데 기여한다. 이들 두 회사는 자신들에 대한 잔여수요의 크기에 따라 발전가능용량 공표를 전략적으로 활용함으로 써 높은 풀구매가격(PPP) 또는 풀판매가격pool selling price(PSP)13)을 얻을 수 있게 된다.
셋째, NGC가 수행하는 전력거래 당일 24시간에 대한 48개 각 입찰단위시간별 수요 예측은 계통한계가격(SMP)값에 대해 완전비탄력적이라는 점이다. 즉 수요예측은 계 통한계가격과 상관없이 계통한계가격이 결정되기 전에 독립적으로 이루어진다는 점 이다. 이는 환언하면, 전력수요는 전력가격에 전혀 영향을 미치지 못한다는 말이다.
이처럼 전력수요가 전력가격에 영향을 미치지 못하는 이유는, 전력거래 당일의 실제 수요가 아니라 NGC가 수행하는 전력거래 당일에 대한 수요예측에 근거하여 계통한 계가격과 용량보상액이 결정되기 때문이다. NGC의 수요예측치는 산업수요곡선industry demand curve을 형성하며 이 산업수요곡선과 산업공급곡선industry supply curve－즉 개별 발전회사의 입찰함수의 총합치the aggregate of the individual generator bid functions－이 교차하 는 점에서 계통한계가격이 결정된다. 그리고 이와 같이 하여 결정된 계통한계가격은 LOLP값을 통해 간접적으로 용량보상액(CP)의 값에 영향을 미치는데, LOLP는 다시 예비력 마진의 기대값expected reserve margin에 따라 결정된다. 만약 NGC의 수요예측치 에서 여타 발전회사들이 공표한 발전가능용량을 차감한 후 남게 되는 잔여수요의 기 대치가 상당히 클 것으로 PowerGen과 National Power가 예상한다면, 이들 두 회사는 적극적으로 입찰할 인센티브가 크게 줄어들고 이와 반대로 (시장력을 행사할 수 있는 여지가 상대적으로 커지기 때문에) 가격을 높이고자 하는 인센티브가 커지게 될 것이 다. 그리고 이 경우 이와 같은 인센티브를 억제할 수 있는 가장 중요한 요인인 수요의 가격탄력성은 작동하지 않게 된다. 이는 이들 두 회사가 직면하게 되는 잔여수요의 기대값이 그들이 제출하는 입찰가격과는 상관없이 독립적으로 결정되기 때문이다. 그 리고 이들 두 회사는 이와 같은 사실을 알고 있기 때문이다. 이때 양 회사가 직면하게
13) 풀판매가격은 풀로부터 전력을 구매하는 모든 회사들이 지불해야 하는 것으로, 풀구매가격에다 전 력풀 운영에 소요되는 기타비용인 부가비용(uplift)을 추가한 것이다.
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되는 단 하나의 불확실성은 이들 두 회사 중 어느 회사가 이 잔여수요의 기대값 중 더 큰 부분을 차지할 것인가 하는 것뿐이다.
넷째, PowerGen과 National Power가 보유한 발전설비는 다양한 종류의 부하를 충족 시킬 수 있도록 구성되어 있다는 점이다. 기저부하용이며 가동비용이 낮은 석탄 및 복합사이클 가스터빈 발전소, 중간부하용이며 가동비용이 중간정도인 전통적 가스터 빈 발전소, 그리고 첨두부하용이며 가동비용이 높은 석유발전소 등으로 다양하게 구 성되어 있는 이들 두 회사의 발전설비 구성은, 어떤 입찰단위시간 중에도 한계비용함 수가 급작스럽게 상승하거나 단속적인 형태를 보이지 않고 점진적으로 상승하며 발전 용량 한도까지 그 상승률이 점차 증가하는 곡선형태를 지니고 있음을 의미한다.
(3) 발전가능용량 공표의 전략적 사용
Wolak and Patrick(1997) 모형은 PowerGen 및 National Power가 앞서 살펴본 네 가 지 요인들에 의해 전력가격(PPP 또는 PSP)에 영향을 미칠 수 있다는 점을 고찰하고, 이와 같은 영향력을 행사할 수 있는 경로 또는 수단으로 입찰가격과 발전가능용량 공 표 두 가지를 지적하고 있다. 또한 이 모형은 이들 중 발전가능용량 공표가 입찰가격 에 비해 평균비용을 초과하는 독점렌트를 얻는 데 있어 “보다 강력한 전략적 무기more high-powered strategic weapon”로 사용될 수 있음을 보여주고 있다. 나아가 이 모형은 이 두 가지 수단을 하나의 전략적 세트로 조합하여 구사하는 것이 이들 각각을 별개로 구사하는 것보다 독점렌트를 얻는 데 더 효과적임을 보여주고 있다.
이 모형은 시장력을 행사함에 있어 발전가능용량 공표가 입찰가격보다 더 매력적인 수단으로 부각될 수 있는 가장 중요한 이유 중 하나로 영국 전력풀의 운영규정을 지적 한다. 영국 전력풀의 운영규정에 의하면, 발전회사들은 발전가능용량에 대한 자료에 대해서는 이를 제출한 후에도 수정할 수 있도록 허용되고 있는 반면, 입찰가격은 일단 제출한 후에는 수정할 수 없도록 되어 있다. 이 모형은 이와 같은 발전가능용량과 입 찰가격에 대한 변경 가능성에 있어서의 비대칭성asymmetry이 PowerGen 및 National Power 두 회사로 하여금 입찰가격보다는 발전가능용량 공표를 독점렌트 획득을 위한 전략적 무기로 보다 선호하도록 하는 요인이 되고 있다고 지적하고, 이의 구체적인 전략적 활용행태를 다음과 같이 설명한다. 발전회사들의 발전가능용량 공표는 특히