[미국] 전력산업의 변혁과 분산형 에너지원과 관련된 혁신

□ 개요
ㅇ 미국에서는 태양광 등 신재생에너지 발전 도입 확대와 함께 전력 수급 매칭 등이 과제. 대응책으로서 주정부와 도매전력시장 운영자는 수요 반응(DR : Demand response)를 추진해 최근에는 전력 저장설비의 활용을 도모. 미국의 분산형 에너지원(DER) 관련 혁신 동향을 분석.

□ 미국의 태양광발전 도입 확대와 그에 따른 과제
ㅇ 미국에서는 연방정부에 의한 세금공제, 주정부에 의한 RPS(Renewable Portfolio Standard, 신재생에너지 이용비율 기준)와 같은 지원정책, 설비비용 하락 등을 배경으로 신재생에너지 발전설비 도입이 급격히 확대.

ㅇ 태양광발전 도입 증가에 따라 날씨 변화에 의한 출력변동 예측, 백업, 계통 혼잡에 대한 대응과 함께 수급 매칭, 계통 인프라 고정비 회수 등이 과제.

□ 주정부와 도매전력 시장의 DER 활용 지원
ㅇ 전력 매칭 등의 과제에 대응해 발전소와 송배전망에 대한 투자를 억제하면서 안정적이고 효율적인 전력 시스템을 구축하기 위해 주정부와 도매전력 시장 운영자는 수요 반응(DR)과 전력저장설비와 같은 분산형 에너지원(DER) 활용을 지원.

ㅇ 필요한 인프라인 스마트미터에 대해서는 캘리포니아주, 텍사스주에 등에서 설치가 진행되어 전미에서 2014년에 전체 미터 수의 약 40%에 달함.

ㅇ 도매전력 거래를 규제하는 연방에너지규제위원회(FERC)는 도매시장에서 수요 반응, 전력저장설비를 활용하기 위한 제도 정비를 요구. 2011년에는 ISO/RTO가 운영하는 시장에서 경제성 있는 수요 반응(DR)에 대해 전원과 동등한 보수를 지불하는 것을 의무화.

ㅇ 분산형 에너지원(DER) 관련 사업자의 사업 기회도 확대. 캘리포니아주에서는 2015년부터 3대 사영 전력회사에 의한 DR 입찰이 시작. 또한, CAISO는 DR, 태양광발전, 전력저장설비, 전기자동차와 같은 DER 소유 및 운용 사업자가 시장에 참여할 수 있는 제도 도입을 진행 중.

ㅇ 정치적인 지원도 있어 미국의 ISP/RTO가 운영하는 시장에서는 DR에 의한 피크 수요 삭감 잠재력이 6%에 달함.

□ DER 관련 신흥기업과 비즈니스 모델의 혁신
ㅇ 정책지원과 제도, 인프라 정비를 배경으로 미국에서 DER 관련 비즈니스는 발달. 수요 조정은 기존부터 전력회사와 수요가의 계약에 의해 이루어졌지만, 2000년대에는 여러 수요가의 수요를 모아 조정하는 DR 비즈니스, 전력 소비 데이터에 기초해 에너지 절감 제안 등을 하는 에너지 관리 분야의 신흥기업이 창업, 성장.

ㅇ 축전지, 태양광 패널과 같은 하드웨어 기술 비용 하락과 빅데이터 분석, IoT(사물인터넷), 인공지능(AI) 등의 소프트웨어, IT 기술의 발전을 배경으로 최근에는 이러한 기술을 수요측 기기를 조합하여 에너지 관리를 하는 신흥기업 그룹의 비즈니스 모델이 주목.

ㅇ 금융 면에서도 사업자가 수요자를 대신해 자금을 조달해 설비를 소유함으로써 수요가는 초기 투자비 없이 축전지나 태양광발전 시스템을 도입할 수 있는 제3자 소유 모델, 인터넷으로 다수의 개인으로부터 자금을 모집하는 크라우드펀딩을 활용.

ㅇ 태양광 패널을 집에 설치할 수 없는 수요가가 주거지역에 건설되는 전력회사용 태양광발전 시설에 출자해 발전량을 자신의 전력소비량과 상쇄함으로써 전기요금을 삭감할 수 있는 커뮤니티 솔라 모델도 급성장.

ㅇ 현재 이들 신흥기업은 전력요금이 비싸고, DER 지원에 적극적인 지역을 중심으로 수요가의 수용 전력요금 삭감, 전력회사와 시장으로부터의 수입, SGIP 등의 보조금을 합쳐 비즈니스를 전개 중.

ㅇ 연방에너지부(DOE)의 데이터베이스에 따르면, 에너지 저장 프로젝트는 캘리포니아주, 뉴욕주, 매사추세츠주 등에서 활발.

ㅇ 상장한 DER 관련 기업은 이미 적극적으로 해외에 진출. 그 뒤를 따르는 신흥기업들도 미국 여러 주에서 실적을 쌓으며 해외 프로젝트에도 참가해 활동 범위를 확대 중.

 
□ 전력 대기업 등에 의한 혁신 노력과 DER 관련 기업에 대한 자본 참가
ㅇ 미국의 밴처캐피탈이나 전력회사뿐 아니라 유럽 전력 대기업도 이들 기업에 높은 관심을 기울임. 유럽에서는 전력 대기업이 수요 침체와 신재생에너지 도입 확대에 직면해 비즈니스 모델 변혁이 요구되기 때문.

ㅇ 각 회사는 확대되는 DER을 활용해 수요가가 요구하는 서비스를 제공하는 새로운 비즈니스 모델을 구축.

ㅇ 전력 이외 업종의 대기업도 DER 관련 기업에 자본 참가나 M&A를 하는 사례도 증가. 석유가격이 저조한 가운데 성장 분야에 나서는 석유 메이저, 현저하게 발달하는 IoT, AI 등 기술의 응용을 꾀하는 IT 사업자 등이 DER 관련 비즈니스에 높은 관심을 기울임.

□ 일본에 시사점
ㅇ 일본, 미국 이외에도 전력 수요가 높아지는 아시아 신흥국에서는 앞으로 전력 인프라 증강과 갱신에 고액의 투자가 필요. 또한, 태양광, 풍력발전의 점유율이 높아짐으로써 미국, 유럽 국가들과 동일한 과제도 생길 것임.

ㅇ DER 관련 기술의 활용은 투자 억제와 신재생 에너지의 전력 시스템 통합에서 막대한 이점이 있으므로 장기적인 시장 잠재력은 큼.

ㅇ 일본 기업은 축전지, EV 등의 하드웨어 개발과 제조기술, 각각의 수요 측 기기에 관한 에너지절감 기술의 기반이 있음. 앞으로 시스템 개혁을 진행하는 가운데 에너지 사업자, 메이커, IT 사업자 간 경쟁과 협동이 진행되어 하드웨어와 소프트웨어 기술을 조합함으로써 해외 진출을 염두에 둔 비즈니스 모델 혁신이 일어날 것으로 기대.

※ 자료 출처 및 원문 바로가기 = 일본정책투자은행

(http://www.dbj.jp/ja/topics/report/2016/files/0000023116_file2.pdf)

[출처 = 해외산업정보(http://www.kiet.go.kr) / 2016년 10월 13일]