올 4월 일본의 전력소매 시장이 전면 자유화됐다. 자유화 이전에는 전국 10개 전력회사가 각자 지역에 대해 전력 공급을 독점하였기 때문에, 주택용 전력 소비자가 다른 전력사의 전기를 구입하는 건 불가능했다. 하지만 현재에는 소비자가 자유롭게 전력회사를 선택할 수 있다. 전면자유화 이후 가장 눈에 띄는 변화는 전력소매 사업자 증가, 다양한 요금제 출시 및 새로운 결합상품의 등장이다.
전력산업은 필수재적인 성격과 막대한 초기시설투자의 필요 등으로 독점적 시장구조를 갖고 있는 것이 일반적이었다. 그러나 기술의 진보로 인해 전력산업과 같은 네트워크 산업에서의 규모의 경제로 인한 효과가 감소되면서 자연독점적 산업에서의 경쟁도입이 점차 확산되고 있는 것이 세계적인 추세이다. 우리나라에서도 현재 전력산업 구조개편이 추진되고 있지만 아직 소매시장에서의 경쟁도입은 이루어지지 않은 상황이다. 소매경쟁은 구조개편의 성과를 확인할 수 있는 완성단계로서 소매시장에서의 경쟁이 효율적으로 일어나는 가의 문제는 구조개편을 추진하는 정책결정자의 입장에서 중요한 문제이나 이에 대한 정량적인 연구는 거의 없는 현실이다. 본 논문은 전력소매시장에서 경쟁의 유효성을 전환비용을 통해 정량적으로 분석하였다. 전환비용이 크면 시장에 경쟁이 도입되더라도 실질적으로 소비자가 기존 사업자에게 고착될 가능성이 높으므로 전환비용의 크기를 정량적으로 측정하는 것은 향후 전력소매시장에 도입된 경쟁이 유의하게 작용할 것인가에 대해 정보를 제공할 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 컨조인트 분석을 통해 얻어진 가상적인 상황에서의 소비자의 전력상품에 대한 진술선호 자료를 바탕으로 전력소매시장에서의 전환비용을 정량적으로 추정하였다. 실증분석 결과, 전력상품의 특성상 절차상의 전환비용은 크지 않았으나 기존 공급업자에 대한 상대적인 브랜드 로열티가 크게 나타났으며, 전력상품의 선택시 소비자는 가격을 가장 중요한 요인으로 고려하고 있는 것으로 나타났다 이 결과는 영국 등의 해외 소매경쟁 자료와 유사한 것이며, 이를 통해 신규 진입기업의 경영효율성에 따른 가격경쟁력과 소비자의 전환가능성의 관계 파악이 가능하므로 개별기업이나 정책결정자에게 소매경쟁 진출 및 도입의 판단근거를 제시할 수 있을 것이다.
최근 지구 온난화와 에너지 고갈 및 환경파괴로 인한 환경 문제에 대하여 세계 각국에서 심각하게 고민하고 있으며, 전기자동차의 상용화를 앞두고 이산화탄소 배출의 저감 및 효율적인 에너지 사용이 중요시 되고 있다. 또한, IT 기술의 발달과 함께 독점적인 전력공급에서 수요자가 참여하는 양방향 커뮤니케이션의 스마트 그리드의 개념이 도입되었다. 주요 국가들에서는 스마트 미터의 보급과 함께 에너지 사용의 효율성 개선을 위하여, 전력 경쟁시장에서 소비자의 수요반응의 활성화를 위한 인센티브의 지급 등의 정책도입이 요구되고 있다. 이에, 본 연구에서는 머지않아 등장할 소매전력시장에서 소비자의 수요반응을 증진하여 소비자의 전기 사용 비용을 절감하며 소매사업자의 이익을 최대화하는 전력 가격결정 모델을 제시하였다. 소비자 수요반응 참여율과 가격 탄성률에 따른 시뮬레이션을 시행하여 수요 반응을 나타내는 소비자 별 탄성률을 모든 소비자가 시간대별 고정 값을 사용하는 것과 소비자 별 탄성률을 예측하는 것을 비교하였다. 이를 통하여 전력 소매 시장에서 소비자의 에너지 사용을 줄이고 소매업자의 이익을 최대화할 수 있음을 밝혔다.
본 논문에서는 전력시장에서 원가 이하로 규제되고 있는 소매요금제도의 문제점을 분석하기 위해 규제된 소매요금 대신 시간별 도매시장가격의 변동을 반영하는 실시간 요금제를 도입할 경우 사회후생에 미치는 영항과 이와 같은 소매요금제도의 변화가 한국전력의 손실 규모를 어느 정도 보전할 수 있는지를 추정한다. 전력거래소의 전력통계정보시스템(EPSIS)과 에너지경제연구원 국가에너지통계종합정보시스템(KESIS), 통계청, 한국은행, 기상청의 2008~2010년 통계자료에 기초하여 실질소매가격, 온도, 가구수, 습도 실질 GDP, 그리고 요일 및 공휴일 더미 등을 설명변수로 이용하여 상대적으로 수요가 많은 여름(6~8월)과 겨울(12~2월)의 최대 부하시간대와 최저 부하시간대의 수요패턴을 분석하였다. 회귀분석을 통해 추정된 선형수요함수와 발전기별 한계비용에 기초하여 산정된 계단식 공급함수를 이용하여 규제된 소매요금이 시장균형가격인 실시간 요금으로 전환될 경우의 사회후생 변화를 살펴본 결과, 여름기간(6~8월)에는 사회후생이 약 674억 원 증가하는 것으로 나타났다. 또한 한전손실 총액 중 7,055억 원은 소비자잉여의 이전으로, 나머지 674억 원은 시중손실의 감소로 충당될 수 있음을 확인하였다. 겨울에는 사회후생 증대가 약 2,251억 원에 이르고, 한전의 손실 중 1조 1,743억 원이 소비자잉여의 전가로 보전될 수 있는 것으로 나타나 소매요금의 규제가 사중손실의 발생을 통해 전체 사회후생을 감소시키고, 한전에게 막대한 손실을 초래하고 있다는 결과를 도출하였다.
우리나라는 2001년 4월 이후 전력산업구조개편을 추진 중에 있다. 한 기업에 의해 발전, 송전, 배전, 판매를 독점하던 체계에서 전력시장 개방을 단계별로 진행중에 있는데, 최초에 계획된 전력시장 개발 일정은 다음과 같다. - 발전경쟁 : $2001.04{\sim}2004.06$ - 도매경쟁 : $2004.07{\sim}2008.12$ - 소매경쟁 : $2009.01{\sim}$ 발전경쟁시장에서 도매경쟁시장으로 전환되는 시점에서 국가차원의 결정에 의해 도매경쟁시장으로의 진입이 잠정 중단되었다. 그 당시 우리는 도매경쟁시장을 위한 시스템(MOS)을 이미 구축한 상태였다. 도매경쟁시장을 위해 설계된 MOS시스템은 발전경쟁시장을 위해 현재 사용되고 있는 CBP시스템에는 갖추고 있지 않은 우수한 기능들을 다수 보유하고 있는데 5분단위 급전계획(FMD)이 그것 중 최고기능이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 CBP시스템을 사용하는 발전경쟁시장에서 MOS시스템의 5분 단위 급전계획(FMD)을 활용하기 위한 설계 요구사항을 논의하고자 한다.
최근 전력산업의 구조적인 측면에서는 수직적 형태의 분리 및 경쟁 도입, 그리고 민영화를 통한 효율 증진 등 전력산업 개편이 전세계적으로 이루어지고 있다. 전력산업의 개편 과정에서 전력공급자(ESP)는 불완전한 시장으로 인한 재정적인 위험에 직면한다. ESP가 재정적인 위험에서 근본적으로 벗어나기 위해서는 합리적인 전기 소매 가격의 책정이 필요하다. 본 논문에서는 현재 적용되고 있는 고정 소매 가격제에 대한 문제점을 제시하고 이를 극복하기 위해서 전기 공급 도매 가격의 변동성을 예측함으로써 헤징을 통한 새로운 요금제의 도입의 필요성을 제안하는 것이 본 논문의 목적이다. 본 논문에서 소개될 새로운 요금제인 Critical Peak Pricing(CPP)에서 전기 공급 도매 가격의 변동성의 예측은 CPP 요금을 적용하는데 중요한 역할을 담당하는 지표로 활용된다. CPP 요금을 적용함으로써 ESP의 재정적인 위험을 최소화하고 수요 탄력성이 반영되어 전기 소비자들과의 관계 향상 또한 유도될 수 있다.[4],[6]
RPS(Renewable Portfolio Standards)제도는 시장기능을 통하여 전력생산의 일정 양 또는 비율을 신재생에너지로 충당하도록 의무화함으로써 신재생에너지의 보급을 활성화하는 제도이다. 본 논문은 RPS제도의 국내 도입이 전력시장, 개별 산업부문 및 경제 전체에 어떤 영향을 미칠 것인가를 검토하였다. 의무비율을 채우지 못하거나 과다충족한 경우 각 해당부분을 대상사업자로부터 구매하거나 또는 대상사업자에게 판매할 수 있는 TREC(Tradable Renewable Energy Credits)시장과 RPS제도 실시에 따른 추가적인 공급비용이 유발하는 소비자의 추가비용을 판단할 수 있는 소매시장을 분석하여 최종소매가격과 공급량의 변화를 살펴보았다. 끝으로 RPS제도 도입에 따른 전력가격의 상승과 공급의 변화가 국민경제에 미치는 효과를 분석하였다. 주요 결과를 보면, 2011년 기준으로 전력가격의 용도별 평균치는 약 5% 정도 상승, 부문별 물가는 평균 0.268% 상승, 그리고 부문별 GDP는 평균 1.940% 감소하여 물가상승효과는 작은 반면 GDP 감소효과는 큰 것으로 나타났다.
본 연구는 전력소매시장이 개방되어 각종 결합서비스가 제공되는 것을 가정할 때 소비자들의 효용 수준 변화를 분석하였다. 컨조인트법을 이용하여 전력공급에 대한 효용함수와 결합서비스에 대한 지불의사액을 추정하였다. 결과는 두 가지로 요약된다. 첫째, 소비자들은 전력공급에 대해서는 기존의 기업 한국전력을 선호한다. 둘째, 소비자들은 전력시장의 결합서비스 자체에 대해서 선호하지 않는다는 것이다. 소비자들은 전력에 대한 결합서비스에 대해서 부정적인 효과를 더 크게 느낄 수 있는데, 에너지 산업은 매우 전문적인 산업으로 결합은 전문성을 떨어뜨려 서비스의 질을 낮출 가능성이 있기 때문일 것이다. 즉, 모든 조건이 똑 같다면 소비자들은 개별 에너지 전문 기업으로 부터 서비스 공급을 받는 것을 선호한다. 따라서 전력 결합서비스가 소비자에게 보다 높은 효용을 제공하고 시장에서 선택받기 위해서는 추가적인 가격할인이나 결합으로 인한 추가 서비스가 제공되어야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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