전력시장의 기초

전력시장 기초 학습

예를 들어, 소매용 전기는 일반적으로 킬로와트시(kWh) 단위로 측정합니다. 예를 들어, 1시간 작동하는 데 1000와트의 전기를 사용하는 전기 히터가 1kWh의 전기를 소비합니다. 50와트 전구를 20시간 켜놓으면 1kWh의 전기가 소모됩니다.

전기는 비교적 새로운 유형의 거래 가능한 커모더티 상품입니다. 원유나 천연가스와 같은 다른 커모더티와는 몇 가지 다른 특징이 있습니다.

  • 완전히 상호 교환 가능합니다. 석탄이나 천연가스로 생산한 1메가와트시(MWh)의 전기에는 동일한 에너지가 담겨 있습니다.
  • 생산과 동시에 사용되어야 합니다. 산업용 저장 비용은 여전히 감당할 수 없을 정도로 비쌉니다.
  • 전력망 내 공급과 수요가 일치해야 합니다.

전력망

이러한 전기의 고유한 속성 때문에 지역송전기관(RTO)이 전력망의 전력 생산과 수급 간에 균형을 유지해야 합니다.

ISO는 예기치 못한 수요나 발전 손실에 대비하여 충분한 전력과 예비 전력을 확보하기 위해 전력 생산을 예측하고 준비해야 합니다. 비영리 기관이어야 하며, 중립을 유지하고, 상업 전력 회사와는 독립적으로 운영되어야 합니다.

현재 북미 지역에는 9개 ISO/RTO가 있습니다. 각 ISO와 RTO는 규제가 철폐된 전기 시장의 신뢰성, 운영, 자원 계획 및 확장을 증진할 책임을 지닙니다.

·         Alberta Electric System Operator(AESO)

·         California independent system operator(CAISO)

·         Electric Reliability Council of Texas(ERCOT)

·         Midcontinent Independent System Operator, Inc.(MISO)

·         ISO New England(ISO-NE)

·         New York Independent System Operator(NYISO)

·         Ontario Independent Electricity System Operator(IESO)

·         PJM Interconnection(PJM)

·         Southwest Power Pool(SPP)

ISO/RTO 지도 보기.

각 ISO/RTO는 일반적으로 에너지, 생산용량, 재무적 송전권 및 보조 서비스 시장을 운영합니다.

전력망의 단기적 신뢰성 및 자원 일정을 수립하는 과정에서 ISO/RTO는 시장 참가자들에게 에너지 시장 선도 상품 투자 기회를 제공합니다. 이 시장은 일반적으로 전일 및 실시간 시장으로 구성됩니다.

발전 사업자와 소매 전력 공급자(load serving entities)는 ISO 및 RTO에 입찰을 통해 다음날에 필요한 전기를 시간별로 다양한 비용에 공급받아 판매합니다. ISO/RTO는 발전력 분배 일정을 최적화하여 비용, 보안 및 전송 제약을 고려합니다. 시장 참여자는 ISO와 RTO가 공시한 가격을 토대로 지역별로 한계 가격, 즉 LMP를 설정하여 일정을 확정합니다.

규제 철폐 지역에서는 전기 도매 시장이 시작되고 ISO/RTO를 중심으로 운영됩니다. 발전 사업자와 소매 전력 공급자(LSE)는 전일 시장과 실시간 시장에서 전력 생산 제안서를 제출하고 수급 입찰에 참여합니다. 

공급 및 수요

독립 운영자는 입찰 프로세스를 통해 송전 제약을 고려하여 모선 내 각 지역의 전기 공급과 수요의 균형을 맞춥니다.

  • ISO/RTO가 시간 단위로 수요 예측
  • 발전 사업자가 일반적으로 운영 비용을 토대로 특정 가격 제시
  • ISO/RTO가 오퍼를 오름차순으로 정렬하여 다른 가격대에서 사용 가능한 공급량 결정
  • ISO/RTO가 수요 충족에 필요한 가장 저렴한 비용의 조합 선택

청산 가격은 생산 가격의 한계 유닛을 기준으로 결정됨

생산 가격 생산 용량(MW) 가격($/MWh)
석탄 500 50
전력 수요 관리 100 100
가스 복합발전 1000 40
핵발전소 2000 25
태양열 70 5
  50 0

가격($/MWh)

실시간 시장에서는 운영자들이 실제 시스템 운영 조건을 토대로 분배 지침을 각 발전 사업자에 실시간으로 보냅니다. 발전 사업자는 발전 모선의 LMP(모선별 한계 가격)를 지급받습니다. 부하 발전소는 부하 모선의 LMP를 지급합니다. 혼잡 처리 거래 시에는 공급 지점(source)과 수전 모선(sink) 간의 차액을 지불합니다.

장기적으로는 긴급 시스템 사고 발생 시, 최대 가격이 지정된 에너지 가격 체계 하에서 에너지를 공급하기 위해 ISO/RTO가 자원 배정을 입찰에 부치는 생산용량 시장을 운영합니다. 그리고 수익은 에너지 생산 여부와는 무관하게 생산 자원 측에 지급됩니다.

다양한 지역의 전기 전일 시장, 실시간 시장 및 생산용량 시장 참가자가 리스크 익스포저를 헤지하고 관리할 수 있는 다양한 선물 및 옵션 계약이 있습니다.