가상발전소(Virtual Power Plant, VPP) 활성화와 관련하여 가장 어려운 부분은 VPP 개념에 대한 공통적인 인식과는 달리, 보다 구체적인 VPP의 실체에 대한 해석이 이해관계자들의 관점에 따라 매우 다르다는 것이다. 이러한 VPP에 대한 정의 및 운영체계에서의 혼란은 VPP 도입을 지연시키고 이에 대한 부정적인 시각을 형성하는 원인으로 작용하고 있다. 지금까지 제안된 다양한 VPP 개념을 종합하면, VPP는 문자 그대로 기존의 통신채널을 통해 배전망 내에 지리적으로 산재한 다수의 분산형자원(Distributed Energy Resource, DER)을 연결하여 구성한 ‘가상’의 발전소로 해석할 수 있다. 여기서 ‘가상’이라는 용어는 고정된 형태가 아닌, 임시적이고 일시적인 의미를 함축하고 있다.

이러한 VPP에 대한 해석은 개체/시스템으로서의 발전소, 발전원 집합체의 관리 및 진보된 정보통신기술(Information Communication Technology, ICT)의 이용이라는 VPP의 기본적인 특징을 제공하게 된다. VPP의 첫 번째 특징인 개체/시스템으로서의 발전소는 VPP가 이행해야 하는 의무 및 계통운영상에서의 역할을 의미한다. 두 번째 특징인 발전원 집합체의 관리는 VPP 제어의 필요성에 관한 것으로 이는 기존의 중앙급전발전기와의 차이를 나타낸다. 세 번째 특성인 진보된 ICT 기술의 이용은 ‘가상’이라는 개념과 관련된 것으로, VPP 운영에 있어서의 정보통신기술의 중요성을 강조한다.

이러한 VPP 특징을 고려하면, VPP는 구체적으로 ‘도매전력시장 및 계통운영에의 참여를 목적으로 전력망 내에 산재해 있는 다양한 유형의 DER을 최신 ICT 및 자동제어기술을 이용하여 단일 발전자원으로 운영하기 위한 통합관리시스템’으로 표현할 수 있다. 즉, VPP는 개별 DER의 기술적 특성을 조합하여 하나의 운영 프로파일을 생성하고, 이를 바탕으로 하나의 중앙급전발전기로써 도매전력시장 및 계통운영에 참여해야 하며, 하나의 통합 포트폴리오 단위로 계통운영자의 급전지시에 응동할 수 있어야 한다. 따라서 VPP 구성요소는 어떠한 유형의 DER도 참여가 가능하지만, 하나 이상의 제어가능한 자원이 반드시 포함되어야 한다. 또한 VPP 구성요소는 지리적 제약을 받지 않지만, VPP가 중앙급전발전기의 자격으로 도매전력시장 및 계통운영에 참여하기 위해서는 VPP 내 구성요소들이 동일한 송전단에 연계되어야 한다. 이러한 공급능력 및 자원운영에 대한 가시성과 제어가능성은 VPP를 다른 유형의 DER 통합운영기술과 차별화하는 요인이라 할 수 있다.

이와 같은 VPP에 대한 정의에 따르면, VPP는 DER 통합운영을 통해 전력시장에 참여하여 발전사업을 수행하는 형태의 비즈니스 모델이 적용될 것으로 예상된다. 따라서 VPP의 전력거래는 현행 전력시장구조 하에서도 큰 무리 없이 구현이 가능하지만, VPP는 기술적·상업적으로 아직 검증이 완료되지 않은 신기술이기 때문에, VPP 활성화를 위해서는 VPP 운영기술에 대한 실증 및 상용화 가능성 검토가 반드시 전제되어야 할 것으로 판단된다. 다만 VPP의 도입 목적이 도매전력시장 및 계통운영에의 참여를 통해 기존의 중앙급전발전기와 동일한 역할을 수행하는 것이기 때문에, VPP 기술의 구현은 전력산업구조 또는 전력시장제도 수준에서 허용되어야만 가능하게 된다. 즉, VPP의 도입은 VPP를 통한 전기사업을 허용하는 전력시장제도 정비 여부가 무엇보다 중요하다고 할 수 있다.

이러한 관점에서, 현재 운영 중인 소규모 전력중개시장은 VPP 활성화를 위한 테스트베드로서의 역할을 수행할 수 있을 것으로 예상된다. 소규모 전력중개시장의 지속적인 개선 및 성공적인 운영은 결과적으로 본격적인 VPP 전력거래 및 비즈니스 운영을 위한 기반으로 활용될 것이기 때문이다. 이는 VPP 공급용량 기준 완화 및 VPP 구성요소의 기술중립성 보장과 같은 VPP의 전력시장 진입장벽 완화를 위한 노력을 전제로 한다. 특히, 단순한 전력거래에 국한되는 것이 아니라 보조서비스 및 용량서비스 등 VPP가 거래가능한 상품을 다양화하는 것은 VPP의 사업기회 확대를 통해 자발적인 전력시장 참여를 유인할 수 있는 동인으로 작용할 수 있음에 유의해야 한다.

프로필 ▲홍익대 전기공학 박사 ▲한국전기연구원 책임연구원

정구형 전기연구원 책임연구원