초록 ▼

1. 연구의 필요성 및 목적
최근 몇 년 동안 여름철과 겨울철만 되면 전력수급 불안으로 온 국민이 노심초사하며 전력사용을 강제적으로 줄여야 하는 불편을 감수하고 있다. 지속적으로 증가하는 전력수요에 비해 전력공급은 장애요인이 점차 증가하고 있어 수급불안이 가중되고 있는 상황이다. 원자력 납품비리로 인한 안전성 점검문제로 인한 몇몇 발전소의 가동 중단과 밀양 송전탑 건설로 인한 지역주민과의 갈등심화 등 전력생산 및 수송이 점차 한계에 부딪히고 있다.
이 문제를 해결하기 위해서는 당장 전력수요를 줄이거나 분산시키는 방법 외에

1. 연구의 필요성 및 목적
최근 몇 년 동안 여름철과 겨울철만 되면 전력수급 불안으로 온 국민이 노심초사하며 전력사용을 강제적으로 줄여야 하는 불편을 감수하고 있다. 지속적으로 증가하는 전력수요에 비해 전력공급은 장애요인이 점차 증가하고 있어 수급불안이 가중되고 있는 상황이다. 원자력 납품비리로 인한 안전성 점검문제로 인한 몇몇 발전소의 가동 중단과 밀양 송전탑 건설로 인한 지역주민과의 갈등심화 등 전력생산 및 수송이 점차 한계에 부딪히고 있다.
이 문제를 해결하기 위해서는 당장 전력수요를 줄이거나 분산시키는 방법 외에는 없으나 그 동안 전력공급 원가도 반영하지 못하는 수준으로 전력요금이 낮게 유지되어 전력수요 절감도 용이하지 않은 상황이다. 그럼에도 불구하고 전력요금의 현실화와 시간대별로 차별화된 전력요금의 제공여부에 따라서 수요자의 소비행동을 변화시키는 것이 상대적으로 더 빠르고 용이하게 전력수급 불안을 해소할 수 있다.
그 동안 낮은 전력요금과 전체 공급의 평균비용을 중심으로 책정된 단일요금제를 근간으로 일부 산업 및 일반용 소비자를 대상으로 계시별요금제가 시행되었으나 자발적 수요 절약 및 분산을 유도하기에는 매우 부족한 실정이다. 따라서 소비자들의 자발적인 수요반응과 효율적인 소비를 유도하기 위해서는 다양한 선택적 요금제를 폭넓게 제공할 필요가 있다. 즉 현재의 단일요금제로부터 시간대별로 차등화되는 계시별요금제, 최대피크요금제, 실시간요금제 등의 다양한 선택적 요금제를 제공하여 소비자 스스로 비용절감을 하도록 유도해야 한다.
본 연구는 이러한 다양한 선택적 요금제 시행에 따른 소비자의 후생변화를 검토하고, 소매요금제의 설계방향에 대한 시사점을 도출하고자 한다. 소비자들의 특성 및 부하패턴을 고려하여 요금제의 선택이 소비자의 후생변화에 미치는 영향을 살펴보고, 전력시장의 효율적 운영을 위한 다양한 소매요금제의 설계방향에 대해 논의하고자 한다.
2. 주요 내용
선택적 요금제는 전력시장에서 소비자의 수요반응을 유도하기 위한 신호역할을 하고, 궁극적으로 소비자의 효율적인 전력사용으로 인한 전력산업 전반의 효율성 제고로 이어질 것으로 기대되고 있다. 즉 소비자의 수요 유형과 패턴에 따라 시간대별로 차등화되는 다양한 요금제를 제공함으로써 소비자 스스로 자신에게 유리한 요금제를 선택하여 전력소비 절약은 물론 설비투자 및 공급안정성을 위한 비용절감도 달성할 수 있다.
그 동안 우리나라에서 시행되어 온 소매 전력요금제는 단일요금제를 근간으로 일부 계시별요금제가 시행되고 있다. 최근에 산업용 및 일반용을 대상으로 시간대별로 차등화를 강화하는 최대피크요금제를 도입하는 한편, 다양한 선택적 요금제의 확대를 계획하고 있다. 이제 시작단계에 불과하며, 우선은 기존의 전력요금의 전반적인 현실화가 더 급선무이다. 한편, 외국의 경우는 주로 미국과 프랑스에서 시행되어 현재는 어느 정도 선택적 요금제의 효과가 나타나고 있는 것으로 알려지고 있다. 초기에는 인식 및 홍보부족으로 큰 효과가 없었으나 점차 시간이 경과되면서 요금제 선택으로 인한 비용절감의 혜택을 누리고 있는 것으로 확인되고 있다.
이처럼 외국의 사례에서는 선택적 전력요금제로 인한 소비자의 후생증대 효과가 나타나고 있지만 국내에서는 이제 시작단계로 인하여 그 효과를 측정하기에는 미흡한 측면이 있다. 특히 데이터의 입수문제로 인하여 외국의 경우와 같이 실험적 데이터를 통한 실증분석보다는 우리나라의 현실을 반영한 시뮬레이션 모델을 설정하여 정책적 시사점을 도출하고자 한다.
선택적 요금제 시행에 따른 소비자의 후생변화를 분석한 선행연구들은 주로 미국의 가정용 또는 산업용 소비자를 대상으로 실험적 데이터 위주의 실증분석에 초점을 맞추고 있으며, 이를 통한 비용절감을 통한 소비자 후생증대 효과를 분석하고 있다. 우리나라의 경우 초기단계이므로 데이터 입수 및 분석에 한계가 있으므로 가정용 소비자를 대상으로 한 시뮬레이션 분석을 통해서 정책적 시사점을 제공하고자한다.
시뮬레이션 분석 결과에 따르면, 피크시간대 전력소비량이 많은 소비자는 단일요금제를 선택하고, 비피크시간대 전력소비량이 많은 소비자는 계시별요금제나 실시간요금제를 선택하는 것이 비용절감 측면에서 유리하다. 이러한 선택은 단일요금이 일정 수준이상으로 유지되어야 가능하며, 상대적으로 피크시간대 전력사용량이 많은 소비자가 증가할수록 비피크시간대 많은 전력 소비자의 선택적 요금제로의 전환이 더 큰 비용절감 효과를 얻을 수 있다는 결과가 나타났다. 그리고 스마트계량기나 스마트가전기기를 통해 전력소비가 최적화될 때 비용절감 효과는 더욱 커져서 소비자의 후생증대 효과가 높아진다는 결과도 얻었다. 이러한 결과에 근거해서 시간대별 요금변동과 전력소비에 대한 정확한 인식과 전력사용 시간을 최적화한다면 선택적 요금제 시행으로 인한 소비자의 후생은 더욱 높아질 수 있다는 결론에 도달하였다.
3. 정책 제언
본 연구에서 선택적 전력요금의 시행이 소비자 후생변화에 미치는 영향을 시뮬레이션 분석을 통해 살펴본 결과 다음과 같은 정책적 시사점을 도출하였다.
먼저 소비자 유형이 피크부하 시 전력사용량이 적은 경우에 계시별요금제나 실시간요금제를 선택하는 것이 전력구입 비용절감과 피크절감도에 기여하였다. 그리고 스마트 계량기나 스마트 가전제품을 이용하여 전력사용 시간을 최적화할 경우 소비자의 편익이 더욱 증가하였기 때문에 소비자의 수요반응을 극대화하기 위해서는 스마트 계량 및 가전제품에 의한 최적화 환경조성이 중요하다. 또한, 전력소비 정보의 제공형태와 전력소비 형태의 변화 관계를 면밀히 검토하여 전력소비변화를 유도할 수 있는 방향으로 정보를 제공할 필요가 있다. 그리고 본 연구에서 다양한 시간대별 차등요금제가 선택적으로 제공되는 경우를 분석하고 있으나 향후 의무적 시간별 차등요금제를 고려한다면 소비자별 유형에 따라 거래비용, 불편비용 등으로 서로 상이한 정책적 효과가 나타날 수 있으므로 세심한 검토가 필요할 것이다.
다음으로 선택적 요금제가 전력시장의 효율적 문제와 연계하여 활용되기 위해서는 요금제의 설계가 제대로 이루어질 필요가 있다. 이를 위해서는 도매시장의 가격기능 정상화와 설비투자의 적정성을 반영한 계통한계가격 기준을 근거로 실시간 요금제나 계시별 요금제 등이 설계될 필요가 있다. 그리고 이러한 선택적 요금제의 시행이 소비자 후생을 증대하는 방향으로 작용하기 위해서는 최소한 공급비용을 반영할 뿐만 아니라 일정 수준이상의 단일요금을 유지해야 한다는 점을 유의할 필요가 있다.

Abstract ▼

1. Research Purpose
During the summer and winter for a recent few years, all the people were suffering from the shortage of electric power and had to reduce its use mandatorily. Since there are a lot of barriers in the supply of electricity compared to consistently rising demand, the imbalance of

1. Research Purpose
During the summer and winter for a recent few years, all the people were suffering from the shortage of electric power and had to reduce its use mandatorily. Since there are a lot of barriers in the supply of electricity compared to consistently rising demand, the imbalance of electric power demand and supply is growing gradually.
In order to solve this problem, there is no choice but to reduce the electric power demand or shift it to off-peak time, but it is not easy for us to save the electric power demand because the tariff is low so that it can not completely reflect the cost of supply for electricity.
However, with the realization and differentiation by time of electric power tariff, changing the consumer's demand behavior can solve the imbalance of electric power demand and supply faster and easier rather than the increase of supply.
Accordingly, we need to provide the various optional tariffs to induce the consumer's voluntary demand response and efficient consumption.
In other words, we have to guide customers by themselves to save the cost by offering the optional tariffs such as time-of-use pricing, critical-peak pricing, and real-time pricing.
The purpose of this study is to analyze the consumer's welfare change caused by the introduction of various optional tariffs and to derive implications on the direction of design for retail tariff.
2. Summary
The optional tariff plays a great role in inducing the consumer's demand response in the electric power market and is expected to eventually lead to the efficiency enhancement of the electric power industry through the consumer's efficient use of electricity. In Korea, the retail price of electricity consists of primarily flat rate and in part time-of-use pricing. Recently, the government is trying to introduce the critical peak pricing enlarging the difference of tariff by time slot and plan to expand the various optional tariff.
While the optional electricity tariff in Korea is only in the initial stage, in the cases of foreign countries, there is a effect of consumer's welfare increase caused by optional tariff. Therefore, in order to have a policy implication from the analysis, we tried to construct the simulation model reflecting on reality and analyze the result from the model rather than using the model for empirical analysis.
According to the result of simulation, it is favorable for the customer consuming a lot in peak time to select flat rate, while for the other customer consuming a lot in off-peak time to choose time-of-use pricing or real-time pricing in terms of cost saving. This choice can be made when flat rate is maintained at over a certain level. In addition, we can get a effect of much more cost saving if electricity customer consuming a lot in off-peak time convert into the optional tariff when the number of the customer using electricity a lot in peak-time is increasing.
Furthermore, when the electricity consumption is optimized through the smart-meter or smart-electric home appliance, the effect of cost saving become larger and led to the bigger effect of consumer's welfare increase. Based on the result, we reached to the conclusion that if the tariff fluctuation by time and electricity consumption can be recognized correctly and the time of electricity use can be optimized, the consumer's welfare can be increased more.
3. Policy Implications
In this study, we had the following implications from the result of simulation analysis which contains the impact on consumer's welfare change by the enforcement of optional electricity tariff.
First, the consumer using electricity a little in peak-time contributed to the cost saving of electricity purchase and the saving of electricity used in peak-time. In addition, since the optimization of electricity use time increases consumer's benefit, it is important for us to create the environment of optimization through smart-meter or smart-electric home appliance in order to maximize the consumer's demand response. In the meantime, we need to provide information on electricity demand toward the direction which can guide the change of electricity consumption.
And we need to review the different policy effect on the type by consumer if we consider the mandatory electricity tariff differentiated by time slot.
Second, we need to design the electricity tariff properly to make use of optional tariff in connection with efficiency enhancement of electricity market. In order to do this, we have to design real-time pricing or time-of-use pricing based on the system marginal price reflecting on the normalization of price function in wholesale market and adequacy of facility investment. In addition to this task, we need to focus on the point that the electricity tariff must reflect the least cost of supply and the flat rate must be maintained at over a certain level.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 참여연구진 ... 4
• 요약 ... 6
• ABSTRACT ... 12
• 제목 차례 ... 16
• 표 차례 ... 18
• 그림 차례 ... 19
• 제Ⅰ장 서 론 ... 20
• 제Ⅱ장 선택적 전력요금제의 개요와 특징 ... 24
• 1. 선택적 전력요금제의 개요 ... 24
• 2. 선택적 전력요금제의 특징 ... 26
• 제Ⅲ장 국내외 선택적 전력요금제의 현황 및 사례 ... 32
• 1. 국내의 선택적 전력요금제의 시행 현황 및 문제 ... 32
• 가. 선택적 전력요금제의 시행 현황 ... 32
• 나. 선택적 전력요금제 시행의 문제점 ... 35
• 2. 해외의 선택적 전력요금제의 시행 사례 ... 36
• 가. 미국의 사례 ... 36
• 나. 프랑스의 사례 ... 41
• 다. 해외 사례의 시사점 ... 43
• 제Ⅳ장 선택적 전력요금제의 후생변화 분석 ... 46
• 1. 선택적 전력요금제의 후생변화 분석 방법 ... 46
• 가. 선행연구 검토 ... 46
• 나. 선택적 전력요금제 분석 방법론 ... 51
• 2. 후생변화 분석을 위한 시뮬레이션 ... 52
• 가. Agent Based Model 개발 및 구축 ... 52
• 나. 시뮬레이션 결과 분석 ... 66
• 다. 결과에 대한 요약 및 정책적 시사점 ... 80
• 제Ⅴ장 전력시장의 효율성 개선을 위한 소매요금제 ... 84
• 1. 전력시장의 효율개선과 소매요금제 ... 84
• 가. 전력시장의 효율개선 ... 84
• 나. 소매요금제의 역할 ... 85
• 2. 국내 전력시장의 적용 가능성 ... 87
• 가. 국내 전력시장의 문제 ... 88
• 나. 국내 전력시장의 적용 가능성 ... 90
• 제Ⅵ장 결론 ... 92
• 참고문헌 ... 96
• 끝페이지 ... 100