[공유경제와 에너지②] 신재생 에너지 나눈다

반데브론·피클로 등 공유플랫폼 제공 기사입력:2020-10-22 10:40:00
[공유경제신문 이경호 기자] 네덜란드-반데브론

반데브론은 2014년 4월부터 신재생 에너지 전력 거래 시장을 개설·운영 중에 있다. 반데브론은 웹사이트를 통해 소비자들이 신재생에너지 전력 생산자로부터 직접 전력을 구입할 수 있도록 직거래 플랫폼을 제공하고 있다. 사회적 투자 전문은행인 트리오도스 은행과 네덜란드 그린텍펀드로부터 190만 유로의 초기 투자 자금을 받아 사업을 시작한 뒤 120명 이상의 독립발전사업자와 10만 가구를 연결해주고 있다.

생산자는 풍력, 태양광, 바이오연료를 통해 생산되는 전기를 판매한다. 생산자는 웹사이트에 판매 가능 전력량, 희망 판매단가 등의 정보 외 에도 전력생산설비 정보, 개인 신상 등의 추가적인 정보도 등록한다. 소비자는 사이트에 자신의 필요 전력량, 희망 계약기간(1년 또는 3년), 희망 신재생에너지원 등을 입력한 뒤 생산자 게시 정보를 토대로 생산자를 선택하게 된다. 이후 생산자와 소비자는 계약에 따라 매달 일정 금액을 지불 또는 제공 받고 신재생에너지 생산 전력을 거래한다.

생산자는 기존 전력회사가 제시한 요금을 무조건적으로 받아들일 필요가 없기 때문에 전력 생산으로 인한 판매 수익이 늘어날 수 있다. 실제로 몇 몇 생산자들의 경우 전기 판매수익이 20% 정도 증가한 것 으로 나타났다. 소비자의 입장에서도 더 이상 전력회사가 부과한 각종 가산금을 그대로 수용할 필요가 없기 때문에 전기요금 절감 효과를 누릴 수 있다.

반데브론은 고객들에게 거래량과 상관없이 매달 6.25유로(3년 계약), 7.50유로(1년 계약), 8.75유로(변동 계약)의 수수료만 부과한다. 소비자들이 전기를 많이 사용한다고 해서 수익이 늘어나는 구조가 아니다. 오히려 소비자들의 전기 사용량이 줄면 그만큼 더 많은 고객을 단일 발전원에 연결할 수 있기 때문에 에너지 비용을 낮게 유지할 수 있다. 반데브론은 사회적 측면도 중시한다. 반데브론은 고객들이 단순히 전력을 소비하는 것에서 그치지 않고 그들이 사용하는 전력이 어디에서 어떻게 생산됐는지 아는 것도 중요하다고 말한다.
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반데브론은 2014년 4월부터 신재생 에너지 전력 거래 시장을 개설·운영 중에 있다. 반데브론은 웹사이트를 통해 소비자들이 신재생에너지 전력 생산자로부터 직접 전력을 구입할 수 있도록 직거래 플랫폼을 제공하고 있다./출처=반데브론 홈페이지


영국-피클로

피클로는 영국 최초의 신재생에너지 전력 거래 플랫폼으로 2015년 10월부터 6개월 간 정부의 지원을 받아 오픈 유틸리티와 굿 에너지가 공동으로 시범사업을 진행했다. 이후 피클로 매치(2016.10월), 피클로 플렉스(2018.6월) 등의 서비스를 추가 제공하며 사업을 확장하고 있다. 오픈 유틸리티는 전력 생산자와 소비자를 연결시키는 소프트웨어를 개발하고 고객 유치를 담당하고 있다. 굿 에너지는 100% 신재생에너지 발전 전력 공급사로 피클로 기반 하에서 에너지 거래, 계량기 데이터, 계약, 요금청구, 고객 서비스 등을 담당한다. 또한 거래 과정에서 발생하는 잉여 전력을 구입하거나 부족분을 자사 발전원에서 생산되는 전력을 통해 공급해주는 서비스를 제공한다.

피클로는 계량기 데이터를 바탕으로 발전 비용, 고객들의 선호, 지역 등을 이용해 전력 수요자와 공급자를 30분 간격으로 연결시킨다. 소비자는 발전원, 발전 포트폴리오에 대한 선호에 따라 전력 공급자를 선택할 수 있으며 생산자는 자신이 생산한 전기를 누가 구매했는지 알 수 있다. 또한, 수집된 데이터를 바탕으로 고객들에게 전력 공급 및 구매 현황, 망 이용료 등 다양한 데이터를 시각적으로 제공한다.

오픈 유틸리티는 영국 정부(기업에너지산업전략부, BEIS)의 지원 하에 2018년 6월부터 피클로 플렉스 사업을 시행하고 있다. 피클로 플렉스는 배터리, 전기차 등 유연성 자산(flexible assets)을 지역 내 스마트그리드에 참여시킴으로써 배전업자의 유연성을 제고할 수 있도록 서비스를 제공한다.

시범사업 기간 중 피클로는 전력 생산자가 소비자에게 별도의 요금할인 또는 프리미엄(PPA±25%)을 제공할 수 있도록 했다. 전력생산자가 소비자의 특성, 소비자와의 거리 등에 따라 요금할인 또는 프리미엄을 제시하면 소비자는 이를 수용할지 여부를 결정한다. 예를 들어 생산자는 10km 이내의 소비자 또는 에너지 빈곤층에 대해 할인 요금을 제시할 수 있다. 여기에서 생겨나는 이익은 생산자 또는 소비자에게 100% 전가된다. 생산자가 프리미엄 가격으로 전력을 공급하면 이는 100% 생산자의 추가 이익이 되고 할인 가격으로 전력을 공급하면 이는 100% 소비자의 추가 이익이 되는 것이다.

또한, 소비자는 피클로를 통해 배전시스템이용료(Distribution Use of System, DUoS)를 절감할 수 있다. DUoS는 배전망 이용에 대한 비용으로 시간대별로 각기 다른 요금이 적용된다. 요금이 비싼 순서로 Red, Amber, Green으로 구분되는데 Red 시간대의 비용이 DUoS 요금의 대부분(93%)을 차지한다. 따라서 소비자는 Red 시간대에 전력 소비를 줄이고 대신 Amber나 Green 시간대에 소비함으로써 전기요금을 절감할 수 있다. 피클로는 고객들에게 30분 간격으로 DUoS 요금 변화와 전력 소비량을 보여줌으로써 전기요금 절감을 유도한다. 또한, 소비자는 피클로를 통해 가까운 곳에서 전기를 공급받음으로써 DUoS 비용을 절감할 수 있다.

미국-커뮤니티 솔라

커뮤니티 솔라는 태양광 발전을 가상으로 소유하는 시스템으로 2018년 기준 미국 43개 주에서 시행하고 있다. 태양광 패널을 설치 하려면 패널을 설치할 수 있는 지붕이 있는 단독 주택을 보유하고 있고 설치비용을 직접 부담할 수 있거나 대출이 가능해야 한다. 그러려면 중상위 계층 이상이어야 하는데 태양광 보급을 위해 중상위 계층을 지원하고 이들이 요금할인 혜택을 누린다는 것은 형평성에 어긋난다는 논란이 미국 내에서 지속적으로 제기되어 왔다.

또한, 지붕의 모양이나 방향 등이 태양광 발전 시스템을 설치하기에 적합하지 않아 태양광 발전 시스템을 도입하고 싶어도 그렇지 못하는 경우도 종종 발생했다. 처음 커뮤니티 솔라는 이러한 맥락에서 태양광 패널을 설치하고 싶지만 여러 가지 이유로 설치하지 못하는 사람들을 위한 대안으로 제시됐다.

커뮤니티 솔라는 사업자가 개발하는 태양광 설비를 다수의 소비자가 일정 비용을 부담하고 이를 공동 소유하거나 이용하는 방식이다. 전력회사 또는 전력회사로부터 위탁을 받은 사업자가 커뮤니티 솔라 사업을 설계 · 개발하고 소비자는 태양광 발전설비의 일부 용량(kW)을 구매하거나 생산된 전력(kWh)을 구매하고 전력량 또는 전기요금을 상계 받는다.

커뮤니티 솔라는 ‘가상 넷미터링(Virtual Net Metering, VNM)’ 기술을 활용한다. VNM은 본인 소유가 아닌 태양광 발전설비를 마치 자신의 집 지붕에 설치한 설비처럼 사용할 수 있게 만들어주는 시스템이다. 즉, 사업자가 개발한 태양광 발전설비에 대해 계약을 체결하고 여기에서 생산된 발전량을 자신의 전력 소비량과 상쇄함으로써 가상으로 태양광 발전설비를 소유하고 있는 것과 같은 효과를 만들어 낸다. 커뮤니티 솔라의 비즈니스 모델은 프로젝트의 개발 및 운영, 소유주체에 따라 전력회사 지원 모델, 특수목적법인 모델, 비영리단체 모델 등 3가지로 구분된다.

전력회사 지원의 커뮤니티 솔라는 전력회사가 직접 또는 제3기관에 위탁해 프로젝트를 개발· 설치· 운영하는 비즈니스 모델이다. 전력회사는 주로 대규모 태양광 위주로 사업을 시행한다. 또한, 20년 이상 장기계약을 체결함으로써 고객 이탈을 방지하고 안정적으로 투자비를 회수한다. 전력회사 고객은 초기비용을 부담하거나 전용 요금제에 가입하고 이에 대한 대가로 전기요금을 감면받는다. 일반적으로 태양광 발전시스템은 전력회사 또는 제 3기관이 소유하며 고객은 여기에서 생산된 전력을 살 수 있는 권한만을 갖는다.

특수목적법인이 커뮤니티 솔라 프로젝트를 개발하는 경우 세제혜택을 받을 수 있다. 그러나 프로젝트 운영에 수반되는 복잡한 법적, 금융적 문제 등을 해결하기 위해 특수목적법인은 제3기관과 계약을 체결해 개 발과 운영을 위탁한다. 태양광 시스템 자체는 특수목적법인이 소유하고 있기 때문에 특수목적법인은 생산된 태양광 전력을 판매함으로써 수익을 얻을 수 있다. 판매 수입 중 태양광 시스템 설치비용과 운영비용 등을 지불하고 남은 금액은 특수목적법인 회원들에게 돌아간다.

비영리단체 비즈니스 모델은 학교, 교회 등 비영리단체가 전기요금 절감을 위해 기부자로부터 재원을 조달받아 태양광 발전 시스템을 설치 및 운영하는 방식이다. 일반적으로 기부자들은 태양광 발전 시스템으로부터 생산된 전력으로 인한 금전적인 혜택을 받을 수는 없지만 자신들이 후원하고자 하는 비영리단체의 전기요금 절감 또는 환경적 가치실현 등의 간접적인 혜택을 얻을 수 있다.

독일-소넨배터리

독일 소넨배터리(Sonnenbatterie)는 2015년 11월부터 전력 생산자와 소비자를 연결시켜 신재생에너지 전력을 거래할 수 있는 플랫폼을 개설·운영 중에 있다.

특히 일반적인 개인 간 전력거래에 배터리 저장기술을 접목했다는 점에서 다른 비즈니스 모델과 차별점을 갖는다. 커뮤니티 내에서 생산자가 생산된 전력을 소비하고 남을 경우, 잉여 전력은 전통적인 전력망에 연계되지 않고 가상의 에너지 풀에 저장된다. 그리고 이는 커뮤니티 내의 고객들에게 필요시 제공된다.

신재생에너지는 그 고유의 특성상 날씨의 영향을 많이 받게 되는데 배터리 저장기술을 접목시킴으로써 발전량이 많은 날 이를 저장해뒀다가 날이 흐리거나 바람이 불지 않는 날에 전력을 판매할 수 있게 되는 것이다.

소넨커뮤니티 고객은 잉여전력 제공 또는 구매 대가로 kWh 당 23 센트를 받거나 지불한다. 해당 전력 가격은 고정된 가격으로 발전차액 지원제도(FIT) 하의 가격보다는 높고 일반적인 전기요금보다는 낮은 수준에서 산정된다. 따라서 생산자 입장에서는 FIT 지원보다 높은 수 준으로 전력을 판매할 수 있고 소비자 입장에서는 기존 전력회사로부터 전기를 구매할 때 보다 더 낮은 가격으로 전력을 구매할 수 있기때문에 전력 거래에의 참여 유인이 발생한다.

소넨社는 커뮤니티 가입자에게 매월 19.99유로의 이용료를 부과함으로써 안정적인 수익을 창출한다. 커뮤니티 내 고객들은 이용료를 지불함으로써 배터리 10년 보증, 소프트웨어 업데이트, 모니터링 서비스, 날씨 예측, 날씨 예측을 통한 에너지 사용 최적화 서비스 등을 제공 받는다.

또한, 소넨社는 커뮤니티 내 태양광 발전 시스템과 ESS를 보유한 고객에 대해 소넨플랫이라는 가상발전시스템(VPP) 서비스를 제공하고 있다. 커뮤니티 내 참여자들은 각자의 저장장치를 활용하여 가상으로 하나의 배터리 풀을 만들게 된다. 소넨는 이를 활용하여 운영자가 전력망 계통 운영을 안정적으로 할 수 있게끔 서비스를 제공하고 이익을 얻는다. 소넨플랫 가입 고객은 월 가입비 외에 전력사용 요금은 전면 면제받는다.

미국-브루클린 마이크로그리드

브루클린 마이크로그리드는 블록체인 기술을 바탕으로 구축된 개인 간 전력거래 플랫폼으로, 2016년 4월부터 트랜스액티브 그리드(Transactive Grid)가 LO3 에너지(LO3 Energy), 컨센시스(Consensys), 시먼즈(Siemens), 센트리커(Centrica)와 협력 하에 운영 중에 있다. LO3에너지가 브루클린 마이크로그리드 사업을 개발했으며 컨센시스가 거래 솔루션을 개발했다. 뉴욕 브루클린에 소재한 가우어너스와 파크슬로프 커뮤니티에서 지역주민을 대상으로 개인 간 전력 거래 실증사업을 3개월 동안 시범적으로 시행했다. 초기 실증은 5가구의 프로슈머와 5가구의 이웃 주민을 대상으로 진행했으며 세계 최초로 블록체인을 통해 에너지거래가 기록되는 신기록을 세웠다.

실증사업에 참여하는 가구들은 스마트미터를 통해 전력 생산량과 소비량을 확인할 수 있다. 잉여 전력량이 측정되면 이는 에너지 토큰으로 전환되어 커뮤니티 내에서 사용할 수 있다. 토큰은 태양광 발전시스템에서 생산된 에너지를 나타내고 이는 프로슈머의 스마트미터 지갑으로부터 최종 소비자에게 블록체인 기술을 활용하여 전달된다. 구입된 에너지를 가정에서 사용하게 되면 이 토큰이 소비자의 스마트미터에서 차감되는 것이다.

마이크로그리드 사용자는 전기를 사거나 팔려는 의도에 맞춰진 개별적인 가격선호체계에 따라 플랫폼에서 상호작용한다. 플랫폼은 지역별, 실시간 에너지 가격을 제시한다. 프로젝트 초기 단계에는 사용자가 플랫폼에서 계약을 수동적으로 작동시켰는데 이 계약의 내용은 모두 블록체인에 기록된다. 원장에 기록된 내용은 계약조항, 계약 당사자, 투입된 에너지 양, 소비된 에너지 양, 거래의 연대기별 순서 등이다. 정산은 자동으로 수행되는 계약에 의해 이루진다. 커뮤니티 내 모든 거주자는 장부에 있는 모든 과거 거래 기록에 접근할 수 있으며 자신 들이 거래를 증명할 수 있다.

두번째 단계의 프로젝트는 50개의 태양광 발전 프로슈머와 소규모 풍력발전기 1대를 포함한 300여 가구와 소규모 비즈니스가 참여하여 완전히 자동화된 거래 구현을 목표로 시작됐다. 마이크로그리드 참가자들이 에너지 토큰을 매매함에 있어 그들의 가격선호체계 뿐 아니라 환경적 혹은 사회적 가치를 반영한 기준에 따라 결정할 수 있도록 했다. 예를 들면, 특정 소비자는 지역에서 생산되는 신재생에너지 전력에 대해 최대 가격을 제시하면서 지역 신재생에너지와 전력계통에서 구매하는 에너지의 비율에 대해 다른 선호를 나타낼 수 있다. 심지어 친구, 가족 혹은 특정 이웃으로부터 에너지를 사거나 파는데 대해 우선순위를 매길 수도 있다.

미래의 시장 정산 메커니즘은 증권시장의 운영 방식과 유사하게 될 것이다. 플랫폼은 구매자와 판매자의 의향을 특정 순서로 기록하게 된다. 그리고 참여자는 그들의 가격선호를 실시간으로 변경할 수 있다. 해당 지역에서 생산되는 에너지는 가장 높은 입찰가에 우선 낙찰되게 된다. 가장 낮은 입찰가는 현재 15분 단위로 설정된 가격대별 시장청산가격이 될 것이다. 그리고 참여자는 가격에 대한 과거 정보를 수집하여 입찰 전략을 배우거나 전략을 조정하게 된다.

브루클린 마이크로그리드 참여자들은 모바일 앱을 통해 신재생에너지 전력 거래에 참여한다. 전력 소비자들은 모바일 앱을 통해 구입하고자 하는 에너지원을 선택할 수 있으며, 매일 자신이 지역 에너지 구입에 사용할 예산(daily budget)과 입찰가격을 제시한다. 경매 방식으로 에너지 거래가 성사되며 프로슈머는 자신의 잉여 전력을 소비자에게 판매하거나 또는 상계할 수 있다.

미국-옐로하

옐로하는 미국 보스톤 기반의 스타트업 기업으로 2015년 4월부터 신재생에너지 전력 거래 플랫폼 운영 사업을 시작했다. 옐로하는 Sun Host(전력생산자)와 Sun Partner(전력 소비자)에게 각기 다른 서비스를 제공한다. 먼저 태양광 패널을 설치할 수 있는 여력이 없는 사람들에게 태양광 발전 시스템을 설치해주는데, 이들 설치주를 전력생산자라 칭한다.

생산된 전력 중 1/3을 태양광 패널을 설치하게 해 준 전력생산자에게 나눠줌으로써 에너지 요금을 절감시켜 준다. 옐로하는 나머지 2/3에 해당하는 전력을 판매함으로써 설치 및 운영비용을 충당하고 이윤을 창출한다. 전력생산자 입장에서는 옐로하가 태양광 패널을 무료로 설치하고 유지 보수해주기 때문에 별도의 비용이 들지 않을 뿐만 아니라 생산전력 일부를 사용함으로써 전기요금을 절감할 수 있기 때문에 프로젝트에 참여할 유인이 생긴다.

한편, 전력소비자는 태양광 발전 시스템으로부터 생산된 전력을 사용하고 싶지만 아파트, 임대주택 등에 살기때문에 태양광 패널을 설치할 수 없는 사람들이 대상이다. 이들은 직접 태양광 발전 시스템을 설치하기 보다는 태양광 에너지에 대한 이용권을 구매함으로써 태양광으로부터 생산된 전력을 사용하게 된다. 전력소비자는 패널 설치주를 선택할 수 있으며, 기존 전력회사가 공급하는 가격보다 저렴한 가격으로 태양광 에너지 이용권을 구입하게 돼 전기요금을 절감할 수 있다.

참고문헌: 에너지부문의 공유경제 활성화 방안 사례 연구
노동석, 이대연, 한지혜, "독일의 주택용 전기요금 구성요소 분석"
에너지경제연구원, "블록체인, 에너지 부문 기회와 과제"
원동규, "community solar 개요 및 미국의 관련 동향 분석"
조상민 · 정성삼, "국제 신재생에너지 정책변화 및 시장분석"

이경호 공유경제신문 기자 news@seconomy.kr