전력산업의 구조개편이 추진됨에 따라 발전부문의 경쟁이 도입되고 전력산업의 전반적인 운영도 시장의 자율기능에 따라 이루어지는 방향으로 전환되어 가고 있다. 2001년 4월에 비용기준풀(CBP) 시장이 개설되어 운영되어 오고 있으며, 2004년 4월부터 시작될 양방향입찰시장(TWBP)을 개설할 예정으로 있다. 현재 새로운 도매시장을 준비하고 있는 과정에서 제기되고 있는 도매전력시장 가격 불안정성에 대한 우려는 정책계약(vesting contracts)을 통해서 해결하고자 이의 골격을 마련하여 추진 중에 있다. 현물시장(spot market)에서 결정되는 가격수준은 전력시장 참가자들에게 매우 중요한 의미를 지닐 것이다. 미래의 투자계획을 수립해야 하는 발전사업자, 전력공급의무를 지니고 있는 배전(판매)회사, 신규로 시장에 진입하려는 독립민간발전회사(IPP), 시장감시 및 규제업무를 수행해야 하는 정부의 입장에서 향후 TWBP 시장의 가격변동성 및 그 수준에 대한 예측과 분석이 필수적이다. 본 보고서는 이러한 문제의식에서 출발하였다. 전력풀시장 가격의 예측은 시장운영규칙과 가격결정 방법, 시장의 규모, 전원의 구성, 발전기의 특성, 연료비 변동, 공급자와 수요자의 입찰패턴 등 다양한 요소의 영향을 받으므로 매우 어려운 문제이다. 구조개편 이후 경쟁시장의 가격예측을 위해 새로이 고려해야 하는 부분은 특히 발전사업자의 입찰가격 형성에 대한 부분이다. 본 연구에서는 경제학적 모형의 하나인 쿠르노 모형과 기존에 사용되고 있는 계통운영모형을 연계시키는 방식으로 향후 경쟁적 전력시장에서의 풀시장가격을 예측하는 시도를 하였다. 한국시장의 자료를 활용하여 수행한 실증적인 시뮬레이션의 결과로부터 도출할 수 있는 향후 전력시장의 규제정책 및 시장제도의 운용 등에 대한 몇 가지 시사점은 다음과 같이 정리된다. 첫째, 원자력회사의 설비퇴장(영광 #1, 2호기) 행위로 인해 원자력회사 및 다른 사업자의 이윤이 증대되는 결과를 얻었다. 원자력 회사가 발전력의 약40% 정도로 상당한 점유율을 갖고 있어 일부 설비퇴장 등의 전략적 행동의 여지가 존재하는 것으로 보인다. 따라서 원자력 회사의 필수가동(must-run) 계약을 통해서 전략적인 퇴장이 없도록 하거나 혹은 보수·정비계획 및 가격입찰 행위에 대한 별도의 관리·감시가 필요하다. 둘째, 응동력이 뛰어나 첨두시간대에 시장지배력을 가질 수 있는 양수발전기가 퇴장하는 경우 첨두삭감(peak shaving) 기능이 저하되어 피크부하 시기의 시장가격을 높이는 것으로 나타난다. 3개 회사(남동, 서부, 남부)가 (암묵적) 담합을 통해 양수 발전기를 모두 퇴장시키는 경우 서부회사를 제외한 나머지 두 회사의 이윤은 증가한다. 이처럼 양수발전기의 가동을 둘러싼 암묵적 담합행위는 2002년 현재 양수발전기를 보유한 4개 발전회사 사이에 여러 가지 조합의 형태로 나타날 수 있으므로 이에 대한 사전적인 분석·대비가 필요하다고 하겠다. 셋째, 석탄화력회사의 출력감소 행위는 외국의 사례에서 보듯이 교묘하게 발생될 가능성이 매우 크며 그 적발이 용이하지 않다. 남동과 중부회사가 (암묵적) 담합을 통해 각 회사의 대표적 기저발전기인 삼천포화력과 보령화력 발전기의 출력을 감소시키는 경우 시장가격이 크게 증가하여 두 회사 모두의 이윤이 증대하게 된다. 외국의 경우 출력감소 행위 등에 대한 시장감시를 위해 여러 기준을 사용하고 있는데 이를 한국 전력시장의 실정에 맞도록 적절히 보완하는 작업을 해야 할 것이다. 넷째, 게임이론을 통한 분석결과가 보여 주듯이 부하수준이 높은 하계피크 시기에는 전력시장의 5개 화력회사 중에서 두 회사간의 (암묵적) 담합이 존재하는 경우 시장가격은 매우 올라갈 가능성이 있다. 본 연구에서 게임의 균형에 관한 분석은 전형적인 사례에만 한정하였다. 향후 다양한 케이스로 분석의 범위를 확대하는 작업을 통해 시장감시 및 규제를 위한 큰 틀 및 범주를 정립하는 것이 중요할 것이다.

제 1 장 서론 : 경쟁시장 가격예측 모형의 필요성 제 2 장 구조개편 이전 모형 1. 전원개발모형 2. 전원개발과 계통운영의 연계 제 3 장 경쟁적 전력시장 시뮬레이션 모형 1. 본 보고서의 분석방법 2. 입찰가격의 형성 가. 입찰가격 형성에 관한 모형 나. 한국 전력시장에 대한 적용 : 쿠르노 모형 3. 단기의 전략적 행동 분석 가. 한국 전력시장의 특징과 전략적 행동 나. 원자력 퇴장의 효과 (영광 3, 4호기) 다. 양수발전기의 첨두시 가격결정력 라. 석탄화력 발전기의 출력감소 효과 제 4 장 쿠르노 모형과 전원개발모형의 연계 1. 게임이론적 접근 2. 석탄화력 발전회사의 가격입찰 행위 : 게임이론의 적용 제 5 장 결론 : 전력시장의 규제에 대한 시사점 참 고 문 헌 [부록1] 경쟁시장 시뮬레이션 모형 [부록2] 게임의 결과 보고