실시간으로 변화하는 부하와 발전의 균형을 맞추기 위해 계통운영자는 운영예비력을 활용한다. 수 초 ~ 수 분 동안의 수급불균형은 주파수조정서비스(Frequency Regulation)로, 그 이상 불균형 지속 시는 대기·대체 서비스로 대응한다. 하지만 이로 인해 예비력으로 지정된 용량의 기회비용, 예비력으로 지정된 용량만큼 추가 발전기 투입으로 인한 한계가격 상승의 문제가 발생한다.
배터리 전력저장장치(Battery Energy Storage System, BESS)는 전력망에서 주파수조정용으로 활용 할 수 있는 규모와 출력을 갖춘 정도로까지 기술발전이 이루어지고 있다. 급전지시 시 수 초 이내에 응답 할 수 있는 속응성과 급전지시에 정확히 따를 수 있는 정확성이 장점으로 꼽히나, 타 전원대비 높은 설비단가가 도입의 큰 약점으로 지적된다. 한국을 포함해 전 세계적으로 BESS를 주파수조정서비스용으로 활용을 위한 실증과 시범사업이 진행 중이다.
현 한국 운영예비력 제도의 이슈 및 편익분석은 다음과 같이 정리 할 수 있다.
○ (이슈 1) 운영예비력 서비스에 자발적 입찰제도 보완 필요
한국에서는 전일시장에서 운영계획 수립 시 발전기들과 계통의 특성을 고려해 전력거래소에서 예비력을 할당하고 이에 대해 각 서비스에 대한 정산단가를 적용하여 정산하고 있다. 그러나 정산단가에는 각 서비스와 전원별 기회비용, 운영비 보상에 대한 명확한 규정이 있지는 않다. 이에 따라 발전사업자 입장에서는 오히려 자신의 발전자산이 예비력으로 활용됨에 따라 발전기가 에너지시장에 참여하지 못함으로써 발생하는 기회비용과 예비력 제공을 위한 연료비용 등 기타비용을 입찰로 제시하여 이러한 방법을 해결할 수 있을 것으로 보인다. 다만, 급진적으로 모든 서비스에 대해 입찰서비스를 도입하는 것 보다는 영국의 경우와 같이 가장 많이 사용되는 주파수조정의 경우처럼 현재와 같은 방식을 유지하되, 그 이외의 서비스는 순차적으로 입찰방식 변경을 고려하는 것이 안정적인 예비력 확보를 위해서 타당할 것으로 보인다.
○ (이슈 2) 운영예비력 제도의 세분화 필요
현재 주파수조정서비스는 G/F과 AGC로 이루어져 있으나, 해외 선진국의 주파수조정용 서비스 체계와 비교해 볼 때 이에 대한 세분화가 필요한 것으로 보이며, 이는 배터리 전력저장장치의 진입을 도모할 수 있는 가능성이 있다. 또한, 대기·대체예비력의 경우 급전지시 후 20~30분 이내에 발전자원이 투입되는 것이 안정적 계통운영에 실질적으로 기여할 것으로 보인다는 실무 및 전문가들의 의견을 반영한 제도 개선이 필요한 것으로 보인다.
○ (이슈 3) 예비력 보상제도에서 용량과 실적 분리보상 필요
예비력서비스는 기존에 정해진 정산단가를 적용하여 정산하기 때문에 기회비용과 운영비의 합리적 보상이 이루어지는지 명확하지 않다. 따라서 현재와 같이 자원의 응동성과 급전지시에 대한 정확성에 따른 차별적 보상을 유지하되, 해외 선진 계통운영 시장에서와 같이 발전자원에 대한 투자비용, 실제 자원에서 사용한 에너지를 분리하는 개선 방향을 고려해 볼 수 있다.
○ (편익분석) 현행 운영예비력 확보를 위해 총 석탄발전 용량 중 5%를 감발운영 중이다. 이를 전력저장장치로 대체할 경우의 필요용량과 이로 인한 LNG발전량 감소로 약 6,600억 원의 연료비 감소가 추산되었다. 이에 반해, 한전이 계속 ESS 실증사업비와 운영방법(60% SOC)을 바탕으로 1,300MW 규모의 리튬이온 배터리로의 대체를 가정했을 때, 최소 2.2조원에서 최대 10조원의 투자비가 필요한 것으로 추산되었다.