미국 전력시장

 

 

미국의 전력(Utility)시장은 

발전 용량 기준 우리나라보다 약 10배가 크고, 발전량 기준 우리나라보다 약 8배가 크다. 

 

발전용량이란 전력 생산설비로 만들어낼 수 있는 최대한의 전력량이고, 발전량이란 현재 만들어내고 있는 양이다.

 

 

미국은 시장 특성에 따라 규제시장과 비규제 시장으로 나뉜다.

규제시장은 전력 수요가 충분치 않아 시장 자율에 맡길 경우 수급이 원활하지 않을 위험이 있어 주정부가 규제를 통해 발전사업자에게 일정 수익률을 보장해준다. 

비규제시장은 전력 수요가 충분해 경쟁 시장 체제하에서 독립 발전사업자들의 참여가 가능한 시장이다. 

미국 전력시장은 40%가 규제시장, 나머지 60%가 비규제 시장이다. 

 

 

미국 전력시장은  비규제 시장이 발달되어 있는 만큼 민간 투자가 활발하다.

특히, 민간기업의 신재생에너지 PPA(Power Purchase Agreement)가 증가하면서 계약 상대방이 공공에서 민간기업으로 전환하고 있는 추세다.

 

도매전력시장(Wholesale Electricity Market)  한계비용에 따라 공급 우선순위가 결정되는 중앙집중형 거래소 역할이 확대되면서 직접 경쟁에 노출되는 시장형(Merchang) 자산이 늘어나고 있다. 

 

 

특정 권역별로 독점 공급 권한을 부가함에 따라,

수요 변동성이 낮고 규제 당국에서 일정 수익률을 보장해주어 안정적인 현금흐름을 창출할 수 있다. 

 

 

미국 전력시장은 민영화되어 있어, Hub라고 불리우는 거래지점마다 전력가격이 다르다. 

미국의 가장 활발한 전력시장으로는 PJM과 NYISO가 있고, 그 외에 텍사스주 ERCOT, 캘리포니아주 CAISO 시장 등이 대표적이다.

 

 

 

각 시장별 특징에 대해 알아보자.

 

 

 

<PJM, Pennsylvania Jersey Maryland Interconnection>

PJM은 (Delaware, Illinois, Indiana, Kentucky, Maryland, Michigan, New Jersey, North Carolina, Ohio, Pennsylvania, Tennessee, Virginia and West Virginia) 지역 즉, 펜실베니아, 뉴저지 등 미국 동부지역에 위치한 13개 주, 약 6천만명에게 전력을 공급하는 세계 최대 단일 전력망 시장이다.

 

미국 PJM은 총용량 180GW로(21년 기준) 미국 발전 용량의 약 17% 비중을 차지하며,

KPX(Korea Power Exchange) 한국전력거래소의 2.3배 규모의 전력시장이다.

 

비규제 시장으로 경쟁 입찰을 통해 발전단가가 낮은 발전사업자부터 전력을 공급한다.

 

발전원별 발전량은 원자력이 36%, 석탄이 32%, 가스가 27%, 신재생이 3% 수준이다.

 

국내 전력시장은 PJM을 모델로 했기 때문에, 시장의 형태와 구성, 거래구조가 PJM과 유사하다.

PJM 시장에서 송배전은 독점이지만 발전 및 판매 부분은 완전 경쟁으로 구성되어 있어, 한국의 시장 구조와 비슷하다.

 

LMP(Locational marginal price)를 사용하는데,

LMP는 송전, 혼잡에 따라 비용에 차이가 나고 이에 따라 가격에도 차이가 발생한다.  

LMP = 1)System Marginal Price + 2) Congestion Component(송전혼잡비용) + 3)송전손실비용

 

 

 

 

 

<NYISO>

NYISO(New York Independent System Operator)는 뉴욕주 전력시장이다.

 

 

Strip Auction: 6개월 선도 용량시장

Spot Auction: 용량요금, 지속적으로 낮은 수준을 유지해 용량 요금 수익 의존도가 큰 노후발전 자산은 퇴역 가속화가 이루어지고 있다.

Monthly Auction

 

 

뉴욕 북부는 재생에너지가 풍부하다는 특징을 갖고,

뉴욕 남부는 전력 사용량이 많아, 타지역 대비 전력 및 용량요금이 높다는 특징이 있다. 

 

 

 

<CAISO>

캘리포니아 전력시장이다.

 

북부 캘리포니아: PG&E

 

 

 

 

<ERCOT>

텍사스 주 전력시장이다.

ERCOT 시장은 용량시장이 아니다.

전력 수요가 급등하면 전력 가격이 급등하는 시장구조다. 

 

텍사스 시장은 전통적으로 풍력자원이 풍부해 다수의 풍력 발전이 건설되어 있다.

최근에는 태양광 발전자산의 건설이 다수 이루어지고 있다.

 

지리적 특성 상, 

봄, 가을에 발전비중 내에서 태양광과 풍력 비중이 높아 전력마진이 낮아진다.

예비율이 비정상인 경우 Scarcity pricing이 발동하며 전력마진이 높아진다. 

 

 

 

 

캘리포니아와 텍사스는 미국에서 재생에너지 비중이 높은 지역이다.

재생에너지 비중이 높은 만큼 간헐성에 따른 전력망 불안정성이 높다.

 

이에 대한 해결방법으로

캘리포니아는 ESS 확충을 위해 노력하고, 텍사스는 가스발전과 전력망 강화에 노력하고 있다. 

 

 

 

 

 

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천연가스 가격

-재고 수준과 공급 상황, 날씨 예보 등을 통해 전망

 

 

 

전력 가격 (하루전 시장에서의 평균 도매전력가격)

-전력 수요는 날씨를 통해서 일부 예측을 한다.

 

 

 

지역별로 조금씩 기후 특징이 있다. 

북동부: 겨울철 기온이 낮고, 인구 밀도가 높다. 

 

 

 

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난방도일 | heating degree-day

일평균기온이 기준이 되는 온도 이하인 날들의 일평균기온과 기준온도 간의 차이를 월간 혹은 연간으로 누적하여 나타내는 값.
난방에 필요한 에너지 비용을 산출하는 데에 이용된다. 여기서 기준온도는 민족, 연령, 목적, 시설, 사회 경제적 여건에 따라 다르게 결정되며 우리나라의 현재 일평균기온의 기준온도는 18℃이다.

 

 

 냉방도일 | cooling degree day 

냉방도일은 일평균기온이 냉방도일의 기준온도인 24℃ 이상인 날에 대해서 기준온도와 일평균기온 간의 차이를 1년 기간 동안 합산한 값. 냉방도일을 계산함에 있어서 필요한 기준온도는 국가에 따라서 다르게 사용되지만 대체적으로 24℃를 사용하는 경우가 많다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

출처: 

https://www.ferc.gov/electric-power-markets

Electric Power Markets

https://learn.pjm.com/who-is-pjm

PJM Learning Center - Who is PJM?