KETEP 세계에너지시장정보

제목 : 수요 유연성의 가치: 균형을 넘어선 혜택

        (The Value of Demand Flexibility: Benefits beyond balancing)

시나리오별 단기 유연성 필요와 전력 피크 수요 (2024–2035)

* STEPS=현행 정책 시나리오(Stated Policies Scenario)

* NZE=2050년까지 탄소중립(Net Zero Emissions by 2050) 시나리오

* Adv. Economies=선진국

* EMDE excl. China=중국을 제외한 신흥시장 및 개발도상국

* 피크 수요는 수요반응(demand response) 활성화를 포함하지 않음

* 출처: IEA (2025), World Energy Outlook

* 설명 : 이 그림은 2024~2035년까지 전 세계 전력 피크 수요와 단기 유연성 필요량이 크게 증가함을 보여준다. 특히 Net Zero 시나리오에서는 현재 대비 2~7배 수준의 유연성이 요구된다. 이는 수요 유연성이 단순한 보조 수단이 아니라, 미래 전력 시스템의 안정성과 지속가능성을 위한 필수 전략임을 시사한다.

1. 서론 (전력 수요 유연성의 필요성)

세계 전력 수요는 2035년까지 매년 약 1,000TWh씩 증가할 것으로 전망된다. 이러한 급격한 수요 증가는 발전 설비 및 전력망 확충만으로 대응하기 어렵고, 수요 측면에서의 유연성 확보가 전력 시스템 운영과 계획의 핵심 과제로 부상하고 있다. 본 보고서는 디지털화·분산화·재생에너지 확대라는 전력 시스템 구조 변화 속에서 수요 유연성이 갖는 전략적 가치와 정책적 과제를 분석한다.

2. 수요 유연성의 정의와 메커니즘 (명시적·암묵적 참여)

수요 유연성이란 전력 소비자가 전력망 상황이나 가격 신호에 대응하여 전력 사용 시점 또는 소비량을 조정할 수 있는 능력을 의미한다.

(명시적 참여) 계약을 기반으로 전력시장 또는 균형시장에 참여하여 부하를 감축하거나 이동하는 방식으로, 개별 소비자 또는 다수의 소규모 소비자를 통합한 집계자(aggregator)를 통해 이루어질 수 있다.

(암묵적 참여) 시간대별 요금제나 실시간 가격 신호에 따라 소비자가 자발적 또는 자동화된 방식으로 전력 사용을 조정하는 방식이다.

이러한 수요 유연성 메커니즘은 가정, 상업, 산업, 에너지 저장 부문 전반에 적용 가능하며, 디지털 계량 및 제어 기술을 통해 확장될 수 있다.

3. 수요 유연성의 주요 효과

(효율성 제고) 피크 시간대 비효율적인 발전소 가동을 줄이고 재생에너지 활용률을 높임으로써 기존 발전·송배전 자산의 활용도를 개선하고, 전력 시스템 효율을 최대 30%까지 향상시킬 수 있다.

(에너지 안보 강화) 피크 부하 완화를 통해 공급 부족 위험을 낮추고 화석연료 수입 의존도를 완화한다. 미국, 프랑스, 호주에서는 수요 유연성이 대규모 정전 및 계통 위기를 예방한 사례가 확인된다.

(경제성 개선) 동적 요금제를 활용할 경우 가계 전기요금은 5~15% 절감이 가능하며, 수요 유연성은 신규 발전·송배전 설비 투자 대비 최대 3배 낮은 비용으로 동일한 공급 효과를 제공할 수 있다.

(환경적 편익) 재생에너지 잉여 전력을 흡수하고 화석연료 기반 피크 발전을 대체함으로써, 전력 소비의 탄소 집약도를 최대 70%까지 낮출 수 있다.

4. 수요 유연성 확대를 요구하는 주요 트렌드

(전력 수요 급증과 피크 심화) 산업 전력 수요 증가, 냉방 수요 확대, 데이터센터·AI·전기차 보급 확산으로 전력 피크 수요가 평균 수요보다 빠르게 증가하고 있다.

(전력망 병목과 재생에너지 차단) 2024년 기준 전력망 혼잡으로 미국에서는 약 80억 달러, EU에서는 약 45억 달러의 비용이 발생했으며, 송전망 제약으로 10TWh 이상의 재생에너지 발전이 차단되었다.

(시장 변동성 확대) 재생에너지 확대는 평균 도매 전력 가격을 낮추는 효과를 가져오는 반면, 단기 가격 변동성과 계통 균형 비용을 크게 증가시켜 투자 불확실성과 시스템 운영 비용을 동시에 확대하고 있다.

5. 수요 유연성 확산의 장애 요인

(소비자 참여 저조) 보상 규모가 제한적이고 참여 절차가 복잡하여 가계 및 소규모 사업자의 참여 유인이 부족하다.

(시스템 준비 부족) 배전망 수준의 가시성 부족, 플랫폼 간 비호환성, 디지털화 확산에 따른 사이버 보안 위험이 제약 요인으로 작용한다.

(시장 설계 미비) 현행 전력시장과 규제 체계가 공급 중심으로 설계되어 수요 유연성의 시스템적 가치를 충분히 반영하지 못하고 있다.

(사회적 신뢰 부족) 소비자 인식 부족과 데이터 활용·자동화에 대한 불신이 참여 확대를 저해하고 있다.

6. 정책적 시사점

수요 유연성을 효과적으로 확산하기 위해서는 규제, 시장, 전력계획 체계 전반에서 유연성을 공급 자원과 동등하게 평가하는 효율성 우선(Efficiency-first) 접근이 필요하다.

(정책 우선순위) 효율성 중심 의사결정, 사회적 포용성 강화, 디지털 인프라 및 데이터 역량 투자, 사이버 보안 강화가 핵심 과제로 제시된다.

(국제 사례) 영국의 Clean Flexibility Roadmap과 EU의 에너지 시스템 유연성 관련 연구는 소비자 중심의 수요 유연성 확대 전략을 제시하고 있다.

7. 결론

수요 유연성은 단순한 수급 조정 수단을 넘어 전력 시스템의 효율성, 에너지 안보, 경제성, 환경성을 동시에 달성하는 핵심 전략이다. 향후 정책 및 시장 설계에서는 수요 유연성을 공급 자원과 동등하게 평가하고, 디지털화와 사회적 신뢰, 포용성을 기반으로 체계적인 확산 전략을 추진할 필요가 있다.