| [남아공] 사하라이남 지역의 스마트 에너지미터링 필요성
사하라사막 이남의 아프리카 지역은 빠른 경제성장을 경험하고 있다. 그러나 현 8억8,000만 거주인 중 68%가 전력공급을 제대로 받지 못하고 있다. 이는 단지 32%만이 전력공급을 받고 있다는 의미이기도 하다. 아프리카 대륙 전체로 보면, 인구의 10%만이 전기 공급을 받고 있는 상황이다. 전력인프라의 비효율성으로 인한 낮은 전력공급 신뢰성으로 아프리카의 제조부문은 연평균 56일간 전력을 공급받지 못하는 상황에 있다. 이에 제조 산업 매출도 정전으로 인해 6% 정도 감소되고 있다. 백업 발전소가 부족한 일부 지역에서는 정전으로 인한 매출 손실이 20%에 달하기도 한다.
그러나 이러한 기술적 전력손실은 단지 부분적인 이야기에 불과하다. 남아프리카공화국의 전력회사인 Eskom은 자사의 배전 네트워크에서 총 1,400GWh의 에너지 손실이 발생한다고 말한다. 그 손실 중 25~40%는 도전(electricity theft)일 가능성이 높다. 그러나 검침 오류, 계량기 탬퍼링, 요금청구 오류 등의 다른 형태의 비기술적 손실도 존재한다. 전력공급이 제대로 이루어지지 않고 전력공급 신뢰성이 낮은 상황을 고려할 때, 아프리카 지역의 전력가격이 낮을 것으로 생각할 수 있다. 그러나 전기요금은 kWh당 평균 UD$0.13에 달하는데, 이는 다른 개도국에 비해 2~3배 높은 수준이다. 전력부문의 이러한 근본적인 취약점은 아프리카 경제성장의 주요 걸림돌이 되고 있다. 일부 사하라사막 이남 지역 국가들은 이 상황을 바꾸기 위한 조치들을 취하기 시작하였고, 대체적으로 스마트미터링으로 전환하는 방향을 추진 중이다.
가나 전력회사인 ECG(The Electricity Company of Ghana)는 250만 명 이상의 고객이 있고, 약 800GWh의 전력을 매월 배전하고 있다. 이 전력회사는 다양한 형태의 사전지불 미터링을 1995년 이후부터 10만 고객에 보급하였다. 짐바브웨와 나이지리아에서는 전력회사들이 2009년 이후부터 점차 스마트계량기를 설치하고 있다. 나이지리아의 경우 앞으로 2,300만 대의 스마트미터가 설치될 전망이다. 남아프리카공화국에서는 1,300만 대의 계량기가 현재 설치되었다. 그 중 500만 대가 사전지불방식의 계량기이며, 50만 대는 Eskom과 계약을 맺고 있는 소비자들을 대상으로 하고 있다. 나머지 750만 대는 지자체 고객들을 대상으로 하고 있다.
그러나 사전지불 방식은 에너지 소비를 계획적으로 할 수 있게 한다는 점에서 이점이 있지만, 전력회사 입장에서는 추가적인 값비싼 하드웨어를 갖추어야 하며, 고객들에게 계시별 요금제와 같은 변동요금제를 제공하기 어렵게 한다는 단점이 있다. 스마트미터링은 남아프리카 지역 및 사하라사막 이남 지역 전력회사들이 비기술적 전력손실을 줄일 수 있게 하는 해결책이 될 수 있다. 스마트미터링은 또한 분산발전의 확대를 촉진하며, 작은 규모의 지역 발전업체가 사업을 할 수 있게 하는 동인이 될 수 있다. 또한, 전력수급을 안정화하는 수단이 된다.
남아프리카공화국은 2030년까지 자국 에너지의 42%를 재생에너지를 통해 조달하고, 에너지믹스에서 신규 원자력발전 설비용량을 9,600MW 확대하는 계획을 추진 중이다. 기술적 및 비기술적 전력손실이 줄어들고, 전력회사들이 수익 증대효과를 체감함에 따라, 전력회사들은 사하라사막 이남 지역의 국가들에서 전력인프라를 강건하게 하고 지능화하는데 더욱 많은 투자를 추진할 것이다. 나아가 사하라사막 이남 전력회사들은 안전한 전력망, 안정적인 공급 및 신뢰성 있는 지불 시스템을 통해 그들의 투자 수익 증대를 확인할 때 외부 투자유치에 더욱 적극적으로 나설 것이다. 이 모든 것들이 향후 10년 그리고 그 이후에도 사하라사막 이남 아프리카의 경제를 성장하게 하는 주요 동인이 될 것이다.
[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 11월 25일]
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Why sub-Saharan Africa needs to get smart with its energy metering
Sub-Saharan Africa is on the threshold of a decade of strong economic growth, yet 68% of its 880 million inhabitants lack access to electricity. To put this into perspective, only 32% of the population has access to electricity, comparable to other emerging countries such as India at 40%. Across the African continent, only 10% of the population has access to the electrical grid, and in these areas power is often unreliable.
This unreliability, due to inefficiencies in the power infrastructure means that the manufacturing sector in Africa suffers an average of 56 days without power each year, which results in a 6% loss of sales revenue. In some regions across Africa, where backup power generation is scant, the revenue losses can total up to 20%.
Technical losses are only half the story, however. During 2011/12, Eskom, South Africa’s national utility, reported a total energy loss of 1400 GWh within its distribution networks. Between 25% and 40% of the total could be contributed to theft, but other non-technical losses included faulty meters, meter tampering, billing and metering errors.
Considering the poor accessibility and low reliability, one might assume Africa’s power is, at least, reasonably cheap. However, this is not the case; at an average price of UD$0.13 per kilowatt-hour, it is 2 to 3 times higher than most other parts of the developing world.
These fundamental weaknesses in the power sector pose real threat to Africa’s economic growth. Some Sub-Saharan African countries are starting to put measures in place to help turn the situation around, and the overall trend is towards smart metering.
The Electricity Company of Ghana (ECG), with over 2.5 million customers and a monthly distribution of about 800 GWh of electricity, has deployed various types of prepayment metering since 1995 for over 100,000 customers. In Zimbabwe and Nigeria, utilities have gradually been rolling out prepayment and smart meters since 2009, and although these projects are still far from complete, the size of the market opportunity in Nigeria has been estimated at 23 million units total. In South Africa, 13 million meters are currently installed, of which 5 million are pre-paid and 500,000 are contract—all with Eskom. The remaining 7.5 million are installed with municipality customers. This is advantageous to both utilities and consumers, enabling improved reliability of supply for consumers and improved revenue assurance for distributors.
However, as well as these advantages, there are also disadvantages to prepaid meters for utilities which include additional expensive hardware costs and the inability to offer end customers dynamic rate plans such as time-of-use (TOU) pricing, which, in turn, disadvantages the consumers.
Smart metering could provide the answer to reducing non-technical losses for South African and Sub-Saharan African utilities as a whole, by enabling utilities to monitor usage and detect tampering and theft more quickly. In South Africa alone, the estimated market size of electricity meters in 2010 was over 11 million, and the US Trade & Development Agency (USTDA) forecasts that South Africa will spend $11 billion over the next decade on grid modernization. This investment will help to expand and strengthen grid supply, and eliminate some of the technical losses.
Additionally, by adopting smart metering, sub-Saharan African utilities will be able to better manage their load distribution, reducing power outages, and encourage off-peak use by domestic consumers through time-of-use (TOU) tariffs. This will benefit consumers, who will have wider access to more reliable power 24x7, accurate monthly bills and lower energy costs for off-peak electricity. It will also benefit manufacturers, who will be able to reduce the revenues lost through lack of power supply.
Smart metering could also enable distributed generation and provide a means for small local generators (e.g., solar farms) to make a business of injecting power into the network, stabilizing the supply and making it more reliable, to cater to the growing power needs of households and businesses as more and more are connected to the grid. South Africa is currently targeting 42% of its energy to come from renewable sources with plans to add 9600 MW of new nuclear capacity to the country's energy mix by 2030.
As technical and non-technical losses are reduced, and utilities see the benefits of increased revenue assurance, they will be able to invest more into strengthening and extending the power infrastructure throughout the countries of Sub Saharan Africa. In addition, Sub Saharan utilities will be more attractive to outside investors when they can be assured of seeing returns on their investments through secure grids, stable supply and reliable payment systems. All of which will support and strengthen sub-Saharan Africa as it grows, for the next decade and beyond.
John Cronin is executive chairman at Cyan, an integrated system design company based in Cambridge, UK. The company is currently assisting power distributors in sub-Saharan Africa to make their metering systems smarter with the introduction of an AMI solution, CyLec, which allows integrated or retrofited smart metering.
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