Ahnaiis

발전소에서 전기 생산을 위해 사용되는 연료원은 다음과 같다.

원자력 - 우라늄

화력 - 석탄(무연탄, 유연탄), 석유(중유, 경유, 등유), 천연가스(전통가스, 비전통가스)

신재생에너지 - 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 폐기물, 지열, 연료전지, 수소에너지

석탄 Coal

지질시대에 육생식물, 수생식물이 수중에 퇴적하여 매몰된 후에 가열이나 가압작용을 받고 변질되어 생성된 가연성 암석이다. 탄화 정도에 따라서, 토탄, 갈탄, 역청탄, 무연탄 등으로 분류한다. 보통 석탄이라고 하면 역청탄을 의미한다.

석유 Petroleum

천연에서 액체 상태로 산출되는 탄화수소의 혼합물이다. 정제하지 않은 자연상태를 원유, 정제한 석유제품은 휘발유, 등유, 경유, 중유, 나프타, LPG 등이 있다. 

국가별 원유 매장량 순위는 사우디아라비아, 호주, 베네수엘라, 캐나다, 이란, 이라크, 퀘웨이트, UAE, 러시아 순으로 많다.

천연가스 Natural Gas

유전, 탄광 지역의 땅에서 분출되는 메탄가스, 에탄 가스 등이다. 천연가스는 주로 도시가스와 자동차의 연료로 사용된다.

액화천연가스 LNG, Liquefied Natural Gas

기체의 천연가스는 저장, 수송이 어렵다. 천연가스 액화기술이 개발되면서 대량저장과 원거리 수송이 가능하게 되었다.

셰일가스 Shale Gas

진흙이 수평으로 퇴적하여 굳어진 암석층에 함유된 천연가스다. 추출이 어렵다는 기술적 문제를 안고 있었는데, 19998년 미국에서 Fracking(수압파쇄) 공법을 통해 상용화에 성공했다. 모래와 화학 첨가물을 섞은 물을 시추관을 통해 바위에 기압으로 분사하여, 바위 속에 갇혀 있던 천연가스가 바위 틈새로 모이면 뽑아내는 방식이다.

바이오매스 Biomass

태양광합성으로 스스로 만들어낼 수 있는 생물자원의 집합을 의미한다.

삼림, 농작물, 목초 등과 이를 가공한 목재, 펄프, 사료 등이 포함된다. 바이오매스에 유기물로서 비축된 태양열을 더해 산화, 연소 등의 과정으로 이용할 수 있는 것이 바이오매스 에너지다. 

가스복합발전은 고효율 등 경쟁력이 높아, 최신 화력발전 자산시장을 주도한다.

가스발전자산의 특징은 다음과 같다.

가스발전자산은 신재생 자산 대비하여 부지를 적게 차지한다는 것, 탄소 배출량이 상대적으로 적다는 점, 비용이 적게 든다는 점, 수요가 있을 때 이에 맞추어 공급이 가능하여 부하추종성이 높다는 특징이 있다.

복합화력발전 설비는 주기기와 보조기기로 구성된다.

주기기는 가스터빈(GT, Gas Turbine), 증기터빈(Steam Turbine), 발전기(Generator), 배열회수보일러(HRSG,Heat Recovery Steam Generator)로 구성된다.

보조기기는 냉각수 설비, 수/폐수 처리 설비 등 주기기의 운전을 보조하는 설비로 구성된다.

가스터빈

공기와 연료를 혼합해 연소하여 얻은 연소가스가 팽창하며 회전날개에 충동, 반동력을 주어 축을 회전시키는 설비다.

스팀터빈

배열회수보일러에서 생산, 공급된 증기가 증기터빈 회전날개에 충동, 반동력을 주어 축을 회전시켜 2차 전력을 생산하게끔 하는 장치로써, 고압, 중압, 저압 터빈으로 구성되어 있다.

주로, 천연가스를 연소하여 가스터빈을 가동하고, 배기가스를 이용하여 증기터빈을 가동시킨다.

배열회수보일러

보일러의 일종으로, 가스터빈에서 일을 하고 배출되는 배열을 회수해 증기를 생산하는 장치다.

발전기

코일 또는 자극을 돌려서, 코일의 양단으로부터 전류를 얻는 설비다. 

직류발전기, 교류발전기가 있다.

주기기 연결방식의 이해

가스터빈, 스팀터빈의 연결 개수에 따라, Multi Shaft와 Single Shaft로 구분된다.

가스터빈을 하나만 사용하면 Open cycle 또는 Single cycle이라고 부르며, 복합발전과 효율에서 차이가 난다.

EBITDAR, Earnigs Before Interest Taxes, Depreciation, Amortization, and Rent expense

식당, 카지노, 일반상점, 서점 등 렌트비용 비중이 큰 경우 많이 사용되는 지표이다.

EBITDAX, EBITDA and Exploration expense

EBITDA에서 자원발굴비용을 제하기 전

Oil & Gas 회사의 회계상 Exploration이라는 탐사비용의 경우 2가지 회계규정 중 회사재량으로 선택할 수 있기 때문에 차이를 없애기 위해 사용한다.

매장된 천연자원의 총량

Oil & Gas 회사의 청산가치와 비슷한 의미를 갖는다.

MAU, Monthly Active Users 월간 활성 사용자

온라인 사이트, SNS(Social Media) 평가 시 사용되는 지표이다.

장부가치, 주당 장부가

금융회사들의 경우, 장부상의 자산 및 부채의 가치가 현실과 근접한 경우가 많기 때문에 사용된다.

건설사의 경우도, 완성된 건물이나 아직 진행중인 건설 현장들도 비교적 원래의 가치와 크게 차이가 없어 사용된다.

CAFD, Cash Available For Distribution 배당가능한 현금

일반적으로 배당율이 높은 REITs나 MLP 같은 에너지/인프라회사에 적용한다.

*MLP, Master Limited Partnerships 미국 셰일가스 마스터합자회사

PER, Price to Earnings Ratio

수익을 지속적으로 성장시킬능력을 가진 성숙한 기업들에 유용하다.

단점

Net Income이 이자비용 영향을 받기 때문에, 자본구조의 영향을 받는다.

따라서, 규모와 영업 마진이 같은 회사의 net income 마진과 P/E 레버리지의 차이로 굉장히 다르게 평가될 수 있다.

유사 기업 간의 감가상각이나 세금 같은 회계상 차이도 상당한 멀티플 차이를 불러올 수 있다.

PBR,

금융회사 M&A는 PBR 외에는 거의 사용되지 않는다.

EV/EBITDA,

모든 산업군에 대한 가치평가의 척도로 쓰인다.

회사의 자본구조와 세금뿐만 아니라, 회사 간 감가상각 차이가 나더라도 활용가능하다.

가령, 한 회사는 최근 새로운 기계들, 장비들을 구매해서 감가상각비가 많이 증가하고, 다른 회사는 추가적인 자본지출을 보류했다고 가정해보자. 이러한 상황에서 두 회사의 EBIT 마진은 차이가 나겠지만, EBITDA 마진은 감가상각비에서 오는 차이를 반영하지 않기에 비교 가능성이 높아진다.

EV/EBIT

M&A 및 유,무형자산 투자와 관련된 상각의 영향을 받으므로 EV/EBITDA보다 덜 사용되지만,

상장기업의 사업부문 평가 등 감가상각비를 알 수 없는 상황이나, 자본지출이 많은 회사의 가치를 평가할 때 사용된다.

CBP, Cost Based Pool 변동비반영시장

전력시장을 경제적으로 운영하기 위해 변동비(발전원가)가 낮은 발전기부터 발전순위를 정해 발전계획을 수립하고,

변동비가 가장 높은 발전기의 변동비(시장가격)로 보상하는 전력시장

CBP 요금구조

1. 용량요금(CP, Capacity Payment) : 건설투자비, 투자보수, 운전유지비 등에 대한 보상

CBP 전력시장에서는 전력공급의 여부와 관계없이 전력시장에 전력공급이 가능하여 전력시장에 입찰한 모든 발전기에 대해 용량요금을 지급하고 있다.

용량요금시장은 3년 뒤에 대한 선물가격으로 시장이 구성된다. 

용량요금 = 기준용량가격 * 지역별,시간대별 계수 * 입찰량(kWh)

*기준용량가격

가스터빈 발전기의 건설비를 기준으로 산정되었으며, 건설비용단가와 운전유지비단가로 구성되어 있다.

*용량가격계수

월별 부하수준에 따라 용량가격 계수에 차등을 두고 있다. 용량가격계수는 피크기간에 높고, 일반기간에 낮다.

2. 전력량 요금(EP, Energy Payment) : 공급한 전력에 대한 요금으로 전력시장가격(SMP)으로 정산 받는 요금

*SMP, System Marginal Price 계통한계가격 -> 시장가격

시장가격 결정구조

전일 예측한 전력수요에 맞추어 발전비용이 낮은 순서대로 발전기 기동 순서와 발전량을 결정한다.

각 시간대별 기동이 계획된 발전기들 중에서 발전비용이 가장 비싼 발전기가 시장가격을 결정한다.

전력량 요금 정산

대부분 발전량은 시장가격(SMP)으로 정산 받으며,

수요예측 오차 등에 의해 가격결정발전계획 대비 추가로 발전되는 발전량은 CON으로,

계획대비 발전하지 못한 발전량의 경우 기회비용의 보상인 COFF를 통해 정산받는다.

SEP, Scheduled Energy Payment: 발전계획에 포함된 발전량 정산

CON, Constrained-On energy Payment: 발전계획에 포함되지 않은 발전량 정산

COFF, Constrained-Off energy Payment: 발전계획에 포함되었지만, 발전하지 못한 발전량 정산

시장운용 프로세스

발전비용평가, 입찰, 수요예측 -> 가격결정발전계획수립 -> 한계가격 결정 -> 운영발전계획수립 -> 실시간 운영 -> 계량 -> 정산

1. 발전비용평가: 전력거래소가 각 발전기의 기술특성, 연료비를 반영하여 발전원가 산정

2. 입찰: 각 발전사는 해당일의 시간대별 공급가능용량을 전력거래소에 통보

3. 수요예측: 전력거래소는 전년도 실적 및 기온 등을 고려해 시간대별 전력수요 예측

4. 가격결정발전계획수립: 입찰과 수요예측을 기반으로 발전기별 발전계획량 산출

5. 계통한계가격(SMP) 결정: 시간대별 발전 계획된 발전기 중 발전비용이 가장 높은 발전기의 발전원가로 SMP 결정

6. 운영발전계획 수립: 제약(열 공급 제약, 송전제약 등)을 고려한 발전기별 발전계획 수립

7. 실시간 급전운영: 실제 전력수요에 따라 발전기별 급전지시 및 운영

8. 계량: 전력거래소는 각 발전기별 실제 발전량 계량

9. 정산: 각 발전기별 발전한 전력량에 대해 전력량요금과 용량요금 지급

PPA, Power Purchase Agreement 전력수급계약 

판매사업자가 전력거래소를 끼지 않고, 발전사업자의 전력을 직접 구매하는 계약을 말한다.

변동비는 실적보상, 고정비는 협상에 의해 매년 일정수준 보상한다.

국내에는 4개의 민간발전사(GS EPS, GS파워, 포스코에너지, MPC)가 PPA를 통해 판매사업자인 한전에 전력을 판매하고 있다.

PPA 요금구조

용량요금(CP, Capacity Payment) -> 건설투자비, 투자보수, 운전유지비 등에 대한 보상/ 즉, 발전소를 건설 및 유지하는 대가로 지급받는 요금

전력량 요금(EP, Energy Payment) -> 전력 생산에 따른 연료비에 대한 보상

EP = 송전량(kWh) * PPA열소비율(kcal/kWh) * 연료단가(원/kcal)

*열소비율이란, 한단위(1kWh)의 전력을 생산하기 위해 투입되는 연료의 연량을 의미한다.

기동요금(SUC, Start Up Cost) -> 발전기 기동 시 발생하는 비용(설비 기동비용)에 대한 보상

즉, PPA 계약은 판매사업자인 한국전력공사에 전력을 공급하고, 용량요금, 전력량요금, 기동요금의 3가지 요금을 지급받는 구조이다.

국내 PPA 계약방식

용량요금 및 기동요금은 유사하지만, 전력량요금에 대한 계약내용은 일부 상이하다.

전력량요금 정산방식에 따라 PPA계약 방식을 구분하면 다음과 같다.

효율마진 보장방식

PPA 체결 당시 발전기 효율을 계약하여, 실제효율과 계약효율의 차이에 따른 수익이 발생

총괄원가 보상방식

전력생산 시 발생하는 연료비는 pass-through 형태로 100% 정산됨.

총괄원가 보장방식

전력생산에 대한 연료비는 pass-through 형태, 열생산을 위한 연료비는 열 판매대금으로 회수함.

기존에 회사 근처의 송전망과 연결되어 있는 신재생 에너지가 필요했던 물리적 PPA 대신에, 

VPPA(Virtual, Financial PPA)가 시장을 주도하고 있다. 이는 스왑계약으로, 물리적인 한계를 극복하고, 신재생에너지 발전의 촉매제가 되고 있다.

어렵고 헷갈리는 용어에 대한 정리가 끝났습니다!

혹시, 전력산업의 기초적인 용어 정리에 대한 이해가 없으시다면 하기의 링크를 참조해주세요!

부하 Load Factor & 용량 Capacity :: Ahnaiis (tistory.com)

P50, P90의 정의 :: Ahnaiis (tistory.com)

용어에 대한 이해가 끝났다면, 전력산업의 구조에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

오늘은 기초적인 산업의 밸류체인(Value chain)을 살펴보겠습니다.

전력산업의 밸류체인(Value Chain)은 발전-송전-배전-판매로 나누어 볼 수 있습니다.

발전

전기를 생산하는 과정입니다. 보다 구체적으로, 발전소에서 발전원을 가지고 전기를 생산해 송전하는 과정을 말하죠.

이 과정에서는 발전사들이 키 플레이어(Key Player)입니다.

국내에서는 한국수력원자력, 한전 발전자회사(GENCO), 민간사업자(IPP, Independent Power Producer) 등의 발전사들이 발전을 담당하고 있습니다. 전기 생산 시, 발전원으로는 원자력, 수력, 석탄, LNG, 유류, 신재생에너지 등이 있습니다.

송전

송전은 발전소에서 생산된 고압의 전기를 고압선을 통해 수송하는 과정을 말해요.

송전전압은 보통 154kV, 345kV, 765kV로 나뉘는데, 발전소 용량과 건설비용 등 경제성에 따라 송전선로가 만들어집니다.

송전할 수 있는 전압이 높을수록 더 많은 전류를 멀리 보낼 수 있습니다.

배전

수송된 전기를 저압선을 통해 소비자에게 전달하는 과정입니다.

배전계통을 구성하는 것들은 배전용 변전소, 고압배전선로, 배전용 변압기, 저압배전선로 및 인입선 등이 있는데

경우에 따라서는 1차 변전소에서 배전용 변전소까지의 선로도 포함합니다. 

판매

한국전력공사가 최종 소비자에게 판매하는 과정입니다.

소비자는 가정이나 사무실에서 220V의 전압을 사용할 수 있게 됩니다.

기본 전력 사업구조와 키 플레이어들(Key players)

공급사 (한국가스공사) : 연료인 LNG를 발전사에 공급

발전사 : 전력 생산

거래소 (전력거래소 KPX, Korea Power Exchange) : CBP 계약에 있어서 발전사와 전력거래 시행

판매사 (한국전력공사) : PPA 계약에 있어서 발전사와 직접 거래를 시행하고, CBP 계약에 있어서 전력거래소와 거래 시행

*CBP, PPA등에 대한 계약이 궁금하다면, 전력 거래 및 시장에 대한 이해가 필요하다면,

하기의 링크를 참고하세요.

전력 거래 구조 - CBP, Cost Based Pool :: Ahnaiis (tistory.com)

전력거래 구조 - PPA, Power Purchase Agreement :: Ahnaiis (tistory.com)

오늘은 전반적인 산업 밸류체인(Value Chain)에 대해 알아보았습니다.

기초적인 내용이어서 어려운 부분은 없으셨죠?

이제는 전력거래 시장과 구조에 대해 알아보아야 하는데요

이 부분이 좀 난이도가 있는 것 같아요.

바로 위에 있는 링크 두 개가 보이시죠? 

연달아 공부를 바로 시작해 봅시다!

 EV,Enterprise Value (기업가치)는

회사의 에퀴티 밸류(Equity Value), 총이자부채, 우선주, 비지배지분의 합에서 현금 및 현금성 자산을 뺀 것으로 정의된다. 

일반적으로 EV는 자본구조로부터 독립적이라고 여겨지는데,

그 이유는 회사 자본구조의 변화가 EV에 영향을 끼치지 않기 때문이다.

가령, 회사가 부채를 발행해도, 늘어난 현금과 부채가 서로 상쇄되므로, EV가 변하지 않는다.