재생에너지 개발자들을 포함한 모든 개발자들은 계통운영기구(RTO/ISO) 에 계통 연계를 위한 승인 신청을 해야하고 RTO/ISO 는 계통 계획과 운영 기준에 따른 시스템 안정도를 평가하도록 돼있다.
계통 계획과 운영 기준은 북미전력안정성회사(NERC) 가 관리 감독하고 필요에 따라서 안전위원회의 동의를 얻어 개정한다. 이 과정에서 RTO/ISO 는 발전기의 계통 연계시 시스템에 미치는 영향을 검토하고 영향에 따른 시스템 보강을 평가하고 계통 안정을 확보하기 위해 시스템의 보강에 따른 비용을 계산한다. 그러면 전력개발자는 시스템을 보강하기 위한 비용과 ROI(투자회수) 를 고려하여 프로젝트를 계속 진행할 것인지의 여부를 결정하게 된다. 이 과정에서 재생에너지를 계통에 연결했을 때 계통 안전과 운영에 따른 여러가지 문제점들이 평가되고 계통을 보강할 것인지 또는 새로운 설비를 추가할 것인지를 결정하게 된다.
재생에너지를 계통에 연계할 때 시스템 보강 또는 새로운 설비를 추가하는데 드는 비용은 대부분의 미국 주에서 개발자가 부담하도록 돼있다.
미국에서 재생에너지의 사업이 지연되는 이유는 다음과 같다. 에너지 생산을 위해 미국의 화석 연료는 현재 풍력과 태양광 발전보다 생산비용이 저렴하다. 미국 국내의 석탄은 풍부하고 가격이 싸며 천연가스 채취량이 증가하여 가격이 더 낮아지고 있는 추세여서 투자자들이 천연가스 발전설비를 선호한다. 그리고 태양광과 풍력발전이 증가하면서 바람과 태양의 지속적이지 않은 발전때문에 전력 계통의 운영이 더욱 복잡해지고 있다.
태양광과 풍력발전은 어둡거나 바람이 불지 않으면 하루 24시간 동안 내내 에너지를 생산할 수 없다. 이렇게 지속적이지 않은 에너지 발전은 그동안 지속적으로 운영하던 전기 계통의 계획과 매일의 운영을 방해하는 요소로 작용해 계통운영자는 지속적이지 않은 재생에너지의 발전으로 인해 그동안의 운영절차를 변경해야만 한다. 해가 질 때 효율적이지 않은 태양광에너지를 보상하기 위하여, 그리고 해가 뜰 때 풍력발전량이 줄어듦으로 발전량을 보상하기 위하여 Ramping 발전기들을 운영하고 있다.
재생에너지의 발전이 계통운영에 여러 가지 문제점을 야기하는데 이러한 문제들을 해결해 계통의 균형을 유지하는 방법으로 다음과 같은 것들이 사용되고 있다. 많은 양의 태양광과 풍력의 재생에너지들이 계통에 연결됨으로서 재생에너지로부터 공급되는 발전량은 더욱 예측 가능해진다.
계통안전을 위한 계통연계는 재생에너지 생산자가 적합한 장소와 시간에 에너지를 생산할 때 계통연계 절차가 유리하게 작용한다. 왜냐하면 계통 보강 비용을 최소화하고 제한없이 설비를 운용할 수 있기 때문이다.
태양광과 풍력발전에 의한 재생에너지의 조합은 예측가능한 일정한 전력량의 생산을 가능하게 해줘 낮에 생산되는 태양광 발전과 밤에 생산되는 풍력 발전은 부하에 일정한 전력을 공급하게 된다.
에너지 저장장치에 저장된 에너지는 밤 또는 바람이 불지 않을 때 비효율적인 에너지 공급을 보상해 계통운영자가 전력을 원할하게 공급할 수 있게 해준다. 부하가 낮은 밤 시간에는 풍력발전이 대부분의 전력을 공급하는데 이 때 에너지 저장장치들이 전력을 저장하여 부하가 가장 높은 낮시간에 전력을 공급 할 수 있다.
재생에너지 개발자가 계통연계 절차에 따라 승인 신청을 하여 계통운영자가 계통계획과 운영 기준에 의해 계통안전을 확보했지만 대량의 재생에너지 발전은 전체 계통의 안정도에 문제를 일으킬 수 있다.
따라서 미국에서의 정책결정자들은 계통운영자들에게 안전한 계통운영을 확보하기 위해 추가적인 계획을 허용하였다. 태양광과 풍력발전의 비효율적인 에너지 생산을 보상하기 위해 시장으로부터 발전량 조절을 위한 비용은 규정된 송전비용으로 보상이 된다.
피크부하와 발전량 조절용으로 설치되는 에너지 저장장치의 비용, 전압을 조절하기 위한 무효발전설비의 비용, 부하를 조절하기 위한 부하관리 비용, 부하를 조절하기 위한 DER(배전에너지원) 비용, 그리고 계통안전을 유지하기 위한 어떤 계획도 계통운영자가 이러한 설비와 계획이 필요하다는 것을 RTO/ISO 의 계획과 운영기준에 의해 증명하면 그 설치비용을 규정에 따라 보상받을 수 있다.
위에서 언급한 모든 운영계획들은 현재 미국에서 태양광과 풍력에 의한 재생에너지로부터 시스템을 안전하게 운영하는데 사용되고 있다.