전력 LMP 요금제와 미국 PJM 전력시장

2010년도 중반까지 많이 연구되어왔던 전력의 지역별 차등 요금제가 다시금 화두가 되고 있다.

랩미팅에서 이하 내용을 발표했고, 블로그에 공유

- 2014년 감사원 보고서에 따르면, 최적의 급전지시를 실시하지 않음에 따라 연간 3천억의 추가 비용이 발생

- 한전은 어느 시점에 어느 선로에서 과부하가 발생했는지 등에 대한 정보가 부족 + 거래소(계통 운영자)보다 상황을 상대적으로 늦게 알게 되어 송전선 투자와 변전시설 투자의 적시성을 확보하기 어렵다 => 거래소와 한전의 전력시스템 운영 정보를 공유할 필요 있음

** 매년 전기소비량이 증가함 → 앞으로도 급전지시의 최적화가 중요

발전지역과 부하지역의 동일한 전기요금 (송전 손실에대한 가격 신호가 없음)

미국 전력계통 market share

미국 주별 전력 요금

- 일전 시장 (Day-ahead Market): 하루전, 다음날의 전력을 시간별로 나눠 청산

- 실시간 시장 (Real-time Market): 실제 운전 중 매 5분마다 전력 조류를 집계하여, 지점별 한계가격(LMP, Locational Marginal Price)으로 청산

** 송전망 혼잡/손실 비용, 지역별 발전 및 부하의 불균형이 대한민국 전력가격에 반영이 안되있음

LMP는 상태추정기에 기록되는 시스템의 실제 운전 조건을 기반으로 계산

구매자는 일전시장보다 더 수요가 크면, 초과분에 대해 실시간시장의 LMP로 청산. 수요가 적으면 그 차이만큼 기회손실비용을 보상

Ex 1)

전력구매자 입장에서 보면,

일전시장에서 100MW를 20원에 구매했고, 23원/MWh인 LMP 시장에서 95MW의 수요가 발생

지불액은 일전시장 100MW × 20원 = 2,000원 + 실시간시장 (-5MW × 23원 = -115원) = 1,885원 비용 발생

but, 처음부터 95MW를 구매했다면, 95MW × 20원 = 1,900원 이므로 손해

=> 실시간 시장의 LMP가 높아지면 전력구매자에게 인센티브로 돌아감

Ex 2)

발전사업자 입장에서 보면,

일전시장 100MW는 20원, 120MW는 30원 제시 → 120MW 45원에 청산

실시간시장은 100MW 20원에 요구

일전시장의 금액은 120MW × 45원 = 5,400원

전력생산비용 = 2,600원

이득 = 5,400원 – 2,600원 = 2,800원

일전시장 – 생산비용

실시간시장 금액은 (100-120)MW × 20원 = -400원

전력생산비용 = 100MW × 20원 = 2,000원

이득 = 5,400원 – 400원 – 2,000원 = 3,000원

일전시장 - 출력감소 - 생산비용

** 결과적으로 실시간 급전을 함으로써 이득이 더 커짐

대학원/일상 생활 기록기