AI 데이터센터 전력수요 불확실성..."가상발전소 확대로 해결해야"

▲태양광 패널과 에너지저장장치(ESS)가 설치된 주택의 모습 (출처=언스플래시)

인공지능(AI) 데이터센터의 전력수요가 예상보다 적게 증가할 경우 불필요한 발전소와 송전망 건설에 따른 비용부담이 커질 수 있다는 연구결과가 나왔다. 이에 가정용 태양광과 배터리 등을 연결한 가상발전소(VPP)가 전력망 과잉투자를 줄이는 대안으로 주목받고 있다.

에너지 컨설팅업체 브래틀그룹이 5일(현지시간) 발간한 보고서에 따르면 2050년까지 가상발전소를 확대할 경우 약 6140억달러 규모의 전력망 투자를 줄일 수 있을 것으로 전망했다.

가상발전소는 가정과 기업에 설치된 태양광 발전설비, 에너지저장장치(ESS) 등 분산형 에너지 자원을 정보통신기술로 연결해 하나의 발전소처럼 운영하는 시스템이다. 전력 수요가 몰리는 시간대에 전기 사용량을 줄이거나 저장된 전력을 공급해 기존 전력망의 부담을 낮출 수 있다.

보고서는 2025년 기준 미국에서 가상발전소에 활용할 수 있는 분산형 에너지 자원규모를 약 113기가와트(GW)로 집계했다. 이를 2050년까지 524GW로 확대하면 2050년 미국 가구의 연평균 전기요금을 122달러 감소할 것으로 추산했다.

특히 가상발전소가 AI 데이터센터의 전력수요 증가가 예상에 미치지 못할 경우 발생하는 과잉투자 위험을 줄일 것으로 내다봤다. 2030년까지 미국의 실제 전력 수요 증가량이 전망치보다 5% 적은 시나리오에서 발전소와 전력망에 대한 과도한 투자는 2030년부터 2040년까지 소비자에게 약 840억달러의 추가 비용을 발생시키는 것으로 나타났다. 반면 가상발전소를 확대하면 과잉투자 비용을 약 330억달러 줄일 수 있는 것으로 추정됐다. 이는 전체 추가 비용의 약 40%에 해당하는 규모다.

연구를 주도한 라이언 흘레딕 브래틀그룹 책임연구원은 가상발전소의 장점으로 기존 전력 인프라보다 높은 유연성을 꼽았다. 그는 "필요한 운영체계가 갖춰지면 가상발전소를 소규모 단위로 추가할 수 있어 실제 전력 수요가 발생하는지 확인한 뒤 설비를 확대할 수 있다"고 설명했다. 다만 가상발전소 역시 구축과 운영에 비용이 들고 참여 가정과 기업에 보상금을 지급해야 한다. 전력회사가 가상발전소의 공급 능력을 안정적으로 확보할 수 있는지도 중요한 과제로 꼽힌다.

보고서는 이런 비용을 고려하더라도 가상발전소가 전력망에 제공하는 경제적 편익이 참여자에게 지급하는 보상금보다 크다고 평가했다.

미국 일부 주에서는 데이터센터 건설계획이 무산될 경우 전력망 확충에 투입된 비용이 일반 소비자에게 전가되는 것을 방지하기 위한 규제방안도 추진하고 있다. 퓨 자선신탁의 모린 퀸런 에너지 현대화 부문 수석매니저는 전력회사들이 전력망 투자 계획을 수립할 때 가상발전소의 잠재적인 편익을 반영해야 한다고 강조했다.

민간기업의 참여도 확대되고 있다. 구글은 가상발전소 운영업체 볼터스와 협력해 미국 최대 전력시장인 PJM 인터커넥션 관할 지역에서 약 1GW 규모의 분산형 에너지 자원을 확보하는 사업을 추진하고 있다. 흘레딕 연구원은 대형 데이터센터 사업자들이 자체적으로 분산형 에너지 자원을 확보할 수 있도록 제도적 장벽을 낮출 필요가 있다고 강조했다.