2023년 미국과 호주의 VPP(가상 발전소) 시장 분석 및 주요 비즈니스 모델

1. 요약

• 본 리포트는 2023년 미국과 호주의 VPP(가상 발전소) 시장 현황과 주요 비즈니스 모델을 분석합니다. 미국 시장은 주요 기업인 Tesla, Honeywell, GE, Enel X, ABB 등이 주도하며, VPP 기술을 통해 전력망의 유연성과 효율성을 높이고 있습니다. 2022년 기준 미국 VPP 시장은 약 4억 9,317만 달러 규모로 연평균 성장률(CAGR) 29.19%를 예측하고 있습니다. 호주의 경우, 재생 가능 에너지 비율이 높은 지역적 특성을 바탕으로 빠른 성장세를 보이고 있으며, 주요 사업자로는 Tesla, Enel X, Honeywell, GE 등이 있습니다. 호주와 미국 모두 정부의 적극적인 정책 지원과 규제로 VPP 시장이 확장되고 있습니다. 주요 비즈니스 모델로는 분산 에너지 자원의 통합 및 관리, 에너지 거래, 수요 반응 프로그램, 데이터 분석 및 관리 솔루션 등이 있으며, 이를 통해 에너지 효율성과 시장 경쟁력을 높이고 있습니다.

2. 미국 VPP 시장 현황

• 2-1. 2022년 VPP 시장 규모 및 예측 성장률

• 2022년 미국 가상 발전소(VPP) 시장 규모는 약 4억 9,317만 달러에 달했습니다. 예상되는 성장률은 2023년부터 2030년까지의 기간 동안 29.19%의 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 보입니다. 이는 다양한 분산 에너지 자원의 증가로 인한 것입니다.

• 2-2. 주요 VPP 사업자 및 그들의 활동

• 미국 VPP 시장의 주요 사업자에는 Tesla, Honeywell, GE, Enel X, ABB 등이 있습니다. Tesla와 PG&E는 캘리포니아에서 가장 광범위한 VPP 프로젝트를 추진하고 있으며, Powerwall 장치를 소유한 약 25,000명의 고객을 대상으로 하고 있습니다. 또한, Siemens는 핀란드 양조업체 Sinebrychoff와의 계약을 통해 VPP의 범위를 산업 부문으로 확장하고 있습니다.

• 2-3. 정책 및 정부의 지원

• 미국 에너지부(U.S Department of Energy)는 VPP의 중요성을 강조하며 2030년까지 80~160GW 규모의 VPP를 구축하겠다고 발표했습니다. 이를 통해 전력계통의 용량을 안정적으로 확장하고 비용 절감도 기대하고 있습니다. VPP는 증가하는 전력 수요에 대응하기 위한 해결책으로 각광받고 있으며, V2G(Vehicle-to-Grid) 기술 등의 발전은 VPP 용량 확장에 기여할 것으로 예상됩니다.

3. 호주 VPP 시장 현황

• 3-1. 호주의 VPP 도입 개요 및 성장 동향

• 호주 VPP 시장은 최근 몇 년간 빠르게 성장하고 있습니다. 가상 발전소는 분산 에너지원과 에너지 저장 시스템을 통합하여 전력망의 효율성을 높이는 모델로 자리잡고 있습니다. 특히, 이 시장은 재생 가능 에너지의 비율이 높은 호주에서 더욱 두드러진 모습을 보이고 있습니다. 보고된 바에 따르면, VPP 시장의 성장률은 예상 성장률을 넘어설 것으로 보이며, 기술 혁신과 정책 지원에 힘입어 안정적인 발전을 이어가고 있습니다.

• 3-2. 주요 VPP 사업자 및 그들의 활동

• 호일 VPP 시장의 주요 사업자로는 Tesla, Enel X, Honeywell, GE 등이 있습니다. 이들은 각각 고유의 기술력과 비즈니스 모델을 바탕으로 VPP 구축 및 운영에 참여하고 있습니다. 예를 들어, Tesla는 Powerwall을 통해 가정용 배터리 저장 솔루션을 제공하며, 이와 함께 PG&E와 협력하여 캘리포니아에서 대규모 VPP를 운영하고 있습니다. Enel X는 대규모 산업 고객과 협력하여 그들의 에너지 최적화를 촉진하고 있습니다.

• 3-3. 정책 및 정부의 지원

• 호주는 VPP의 발전을 위한 정책적 지원을 강화하고 있습니다. 정부는 재생 가능 에너지원의 확대를 위해 VPP 모델을 적극적으로 도입하고 있으며, 이에 대한 재정 지원 및 규제 완화 등의 조치를 시행하고 있습니다. 이는 VPP가 에너지 산업에서 핵심적인 역할을 할 수 있도록 하고 있으며, 호주의 에너지 정책 목표에 기여하고 있습니다.

4. VPP 사업자의 주요 비즈니스 모델

• 4-1. 분산 에너지 자원의 통합 및 관리

• VPP(가상 발전소)는 전력망 내의 분산 에너지원(DER)을 통합하고 관리하는 기술입니다. 이를 통해 소규모 DER을 하나의 발전 프로파일로 가시화하여 중앙화된 계통 운영에서 요구되는 공급 유연성과 제어 가능성을 확보할 수 있습니다. 예를 들어, 한국전기연구원에서는 VPP 개념을 통합 운영 기술로 정의하고 있습니다. VPP를 활용하면 개별 발전기가 아닌 집합 자원으로서의 지위를 확보하고 전력 거래소의 급전 지시에 따를 수 있습니다.

• 4-2. 에너지 거래 및 가격 차익

• VPP는 에너지 거래에 있어 잉여 에너지를 재판매할 수 있는 기회를 제공합니다. 예를 들어, 한국전력공사의 송배전 체계 하에서 발생하는 잉여 에너지는 VPP 사업자에 의해 VNM(가상 네트워크 발전) 사업자에게 판매될 수 있습니다.

• 4-3. 수요 반응 프로그램

• 미국 등 선진국에서는 DR(수요 반응) 시장이 발전한 상태에서 VPP를 실시간 Auto-DR로 고려하고 있습니다. 이는 도매 전력 시장의 가격 신호에 반응하여 사전 계획된 운영 전략을 자동으로 수행하는 방식입니다.

• 4-4. 데이터 분석 및 관리 솔루션

• 전력 시장의 데이터 분석 및 관리 솔루션은 VPP에 대한 운영 전략 수립 및 평가에 중요한 역할을 합니다. 이는 에너지 자원의 배치를 최적화하고 운영의 효율성을 증가시키는 데 필요합니다.

• 4-5. 정부 정책 및 규제 인센티브

• 분산 에너지 활성화 법률이 시행됨에 따라 VPP 산업의 확대를 위한 정책적 지원 역시 중요합니다. 현재 한국에서는 이러한 인센티브가 미흡하다는 지적이 있으며, 정부가 제시하는 방향에 따라 VPP의 구현 가능성이 변화할 수 있습니다.

• 4-6. 고객 기반 및 에너지 서비스 제공

• VPP는 소비자에게 맞춤형 에너지 서비스 제공을 가능하게 하여 고객 기반을 확대하는 데 기여합니다. 소비자는 VPP를 통해 그들의 에너지 소비 방식에 따라 계약을 체결할 수 있는 선택권을 갖게 됩니다.

• 4-7. 리셀러 및 파트너십 모델

• VPP 사업자들은 리셀러와의 파트너십을 통해 사업을 확장할 수 있는 기회를 모색하고 있습니다. 이는 다른 사업자와의 연계를 통해 시너지를 창출하고 시장에서의 경쟁력을 강화하는 방법 중 하나입니다.

5. 수요 반응 프로그램의 수익 구조

• 5-1. 인센티브 기반 수익

• 수요 반응 프로그램에서 수익은 주로 인센티브 기반으로 발생합니다. 이는 소비자가 전력 수요를 줄이거나 전력을 사용하지 않도록 유도할 때 제공되는 보상으로 구성됩니다. 이러한 인센티브는 전력 회사나 전력망 운영자에 의해 지급되며, 프로그램에 참여하는 소비자에게 금전적 이익을 제공합니다.

• 5-2. 전력 거래소 가격 차익

• 또한, 수익 구조의 한 부분으로 전력 거래소에서의 가격 차익이 있습니다. 전력 수요가 높은 시간대에 전력을 판매하여 높은 가격을 받을 수 있으며, 반대로 전력이 저렴한 시간대에 전력을 구매함으로써 차익을 창출할 수 있습니다. 이를 통해 사업자는 더 나은 이익을 얻을 수 있습니다.

• 5-3. 운영 비용 절감

• 운영 측면에서도 수익 구조는 중요합니다. 수요 반응 프로그램에 참여하는 기업들은 불필요한 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 이 프로그램을 통해 전력 사용이 최적화되면 결과적으로 전기 요금이 감소하게 됩니다.

• 5-4. 시장 참여 및 네트워크 기회

• 시장 참여 및 네트워크 기회도 수익 구조의 중요한 요소입니다. 수요 반응 프로그램으로 인해 더욱 많은 기업들이 시장에 참여하게 되고, 이는 네트워크 확대 및 협력 기회를 제공합니다. 기업 간의 연결이 강화됨에 따라 비즈니스 기회가 확대될 수 있습니다.

6. 기술 및 산업 동향

• 6-1. 미국과 유럽의 VPP 활용 사례

• VPP는 미국과 유럽에서 분산에너지 활성화의 핵심 요소로 활용되고 있습니다. 유럽에서는 소규모 재생에너지와 분산자원의 효율적인 운영을 위해 VPP를 통합운영 플랫폼으로 정의하고 있습니다. 반면, 미국에서는 VPP가 도매전력시장의 가격신호에 반응하여 자동으로 수행되는 실시간 Auto-DR으로 간주되고 있습니다. 이러한 활용을 통해 미국, 캐나다, 독일, 영국 등에서는 이미 다양한 VPP 비즈니스 모델들이 개발되어 재생에너지 계통의 수용성을 개선하고 분산형 전원 관리체계를 구축하는 데 기여하고 있습니다.

• 6-2. VPP 관련 기술 발전 현황

• VPP는 정보통신기술과 자동제어기술을 이용하여 전력망 내의 분산자원들을 통합하여 하나의 발전 프로파일로 가시화하는 기술입니다. 이를 통해 소규모 DER의 통합운영이 가능해지며, 기존의 중앙급전기와 유사한 공급유연성과 제어가능성을 확보할 수 있습니다. 그러나 한국에서는 아직 VPP 기술에 대한 명확한 기준과 정의가 마련되지 않아 VPP 도입의 실질적인 효과를 추정하는 데 어려움이 따르고 있습니다.

• 6-3. 전력시장 개편 및 규제 변화

• 전력시장이 개편되고 있는 가운데, VPP는 전력시장 참여를 높이기 위한 중요한 요소로 부각되고 있습니다. 예를 들어, 전력거래소가 수행하는 제주 시범사업에서는 재생에너지 입찰제도가 실시되어 1MW 이하의 소규모 재생에너지 자원이 VPP를 통해 재생에너지 입찰시장에 참여하고 있습니다. 하지만 한국의 VPP 산업은 유럽 및 미국과 비교했을 때 미진한 상황이며, 지속적인 제도 개선과 함께 VPP 도입을 위한 인센티브 및 공공 정책이 필요하다는 지적이 있습니다.

7. 용어집

• 7-1. Tesla [회사]

• Tesla는 미국과 호주 VPP 시장에서 선도적인 역할을 하고 있으며, 특히 배터리 저장 및 분산형 에너지 자원 관리 기술을 통해 시장에서 두각을 나타내고 있습니다.

• 7-2. Honeywell [회사]

• Honeywell은 미국 VPP 시장의 주요 사업자로, 다양한 VPP 솔루션을 통해 시장 점유율을 확대하고 있습니다.

• 7-3. AGL [회사]

• AGL은 호주의 주요 VPP 사업자로, 가정용 배터리와 통합 에너지 관리 솔루션을 통해 호주 VPP 시장에서 중요한 역할을 하고 있습니다.

• 7-4. 수요 반응 프로그램 [기술]

• 수요 반응 프로그램(Demand Response, DR)은 전력 소비자가 피크 시간대에 전력 사용을 줄이는 것을 유도해 전력망 안정성과 비용 절감을 동시에 달성하는 프로그램입니다.

• 7-5. 에너지 거래소 [기술]

• 에너지 거래소는 VPP 사업자가 집합 자원을 통해 전력을 거래하고 수익을 창출하는 주요 플랫폼으로, 가격 신호를 기반으로 실시간 거래가 이루어집니다.

8. 출처 문서

• 미국 가상 발전소(VPP) 시장 규모, 점유율 | 2030년 보고서https://www.fortunebusinessinsights.com/ko/u-s-virtual-power-plant-market-109146
• A Study on Business Model Development for Renewable Energy Sharing Community: Based on Eco-Science Methodhttps://www.jkiaebs.org/articles/xml/OBYX/
• 분산에너지 활성화 핵심 키 ‘VPP’, 명확한 정의·기술기준 마련 필요http://www.e-platform.net/news/articleView.html?idxno=87092
• 분산화의 바람과 함께 등장한 VPPhttps://renewableenergyfollowers.org/4490