美 기술 허브 전력 수요 급증…소매 가격 13% 상승, 도매는 안정

미국 소매 전력 가격이 2022년 이후 13% 급등해 소비자물가지수(CPI)를 앞지르고 소비자 비용을 상승시켰다. 많은 사람들이 데이터센터의 수요 증가를 원인으로 지목했지만, 에너지 분석 기업 라이스타드 에너지의 분석에 따르면 데이터센터는 현재 전력 가격에 큰 영향을 미치지 않았다고 29일(현지시각) 에너지 전문 매체 오일 프라이스가 보도했다.

라이스타드 에너지는 28일 발표한 보고서에서 데이터센터 인프라가 완성되고 더 많은 센터가 온라인 상태가 됨에 따라 2030년에 가까워지면 데이터센터의 전체 가격 영향이 나타날 것이라고 밝혔다.

라이스타드는 발전기 폐기, 긴 상호 연결 일정, 프로젝트 실행 가능성 위험을 포함한 심각한 공급 측면 병목 현상으로 인해 이러한 불가피한 에너지 수요 증가를 충족하기 어려울 것이라고 예측했다.

미국 신에너지 부사장 겸 책임자 마리나 도밍게스는 "소매 전력 가격은 용량 요금, 송배전(T&D) 요금, 시스템 유지 관리 비용의 재정적 비용 증가를 반영하며, 이 모든 비용은 그리드가 데이터센터 수요 증가와 재생 에너지 통합에 적응함에 따라 상승 추세"라고 말했다.
그는 "에너지 전환과 데이터센터의 성장이 세계화될 것으로 예상된다면 이러한 성장통은 탄력성이 떨어지는 전력망과 시장에 적용됨에 따라 복잡성이 증가할 것"이라고 덧붙였다.

명목 도매 전력 가격은 2023년 이후 상대적으로 안정적으로 유지됐지만 소매 요금은 급등했다. 소매 소비자는 지역에 따라 약 120%의 도매 프리미엄에 비해 전력에 대해 300%의 프리미엄을 지불하는 등 전기 비용이 천문학적으로 증가하는 상황에 직면해 있다.

가장 큰 영향을 받는 시장은 뉴잉글랜드 독립 시스템 운영자(NE-ISO), 캘리포니아 ISO(CAISO), 뉴욕 ISO(NYISO)와 같은 다양한 재생 가능 자원의 통합을 수용하기 위해 광범위한 송배전 인프라 업그레이드가 필요한 시장이다.

이러한 시장 지역은 전기화율 상승과 간헐적 발전으로 인한 운영 문제로 인한 복합적인 압력에 직면해 있다.

전통적인 부문이 여전히 미국 소비를 지배하고 있지만, 데이터센터는 구조적 부하 증가의 핵심 동인으로 빠르게 부상하고 있으며, 더 급격한 피크와 그리드 유연성에 대한 수요 증가로 부하 프로필을 근본적으로 변화시키고 있다.

주거용 및 산업용 부하가 여전히 대량 소비자로 남을 것이지만, 데이터센터 수요는 2020년대 초반의 무시할 수 있는 수준에서 2030년까지 전체 수요의 12%, 2050년에는 21%에 도달해 급격히 확장될 것으로 예상된다.

도밍게스는 "소매 전력 가격 상승과 도매 전력 가격 변동 사이의 격차가 확대되고 있다는 것은 미국 전역에서 에너지 및 신뢰성 가격의 차이가 커지고 있음을 나타낸다"고 말했다.

그는 "이러한 변화는 아직 초기 단계이지만, 자원 적정성 및 시스템 용량 유지와 관련된 비용 상승 압력은 특히 주거 지역 근처에 데이터센터가 건설되는 경우 소비자 청구서에서 더욱 널리 퍼질 것"이라고 덧붙였다.

데이터센터의 전력 수요 급증은 AI 붐과 직접적인 관련이 있다. AI 모델 훈련과 추론에는 막대한 컴퓨팅 파워가 필요하며, 이는 데이터센터의 전력 소비 증가로 이어진다.

한 에너지 전문가는 "AI 데이터센터는 일반 데이터센터보다 훨씬 많은 전력을 소비한다"며 "특히 대형 언어 모델(LLM) 훈련은 엄청난 에너지를 필요로 한다"고 설명했다.

미국의 주요 기술 기업들은 데이터센터 건설에 막대한 투자를 하고 있다. 아마존, 마이크로소프트, 구글, 메타 등은 수백억 달러를 AI 인프라에 투입하고 있으며, 이는 전력 수요 증가로 직결된다.

전력 공급 측면에서는 병목 현상이 심각하다. 새로운 발전 용량 추가에는 시간이 오래 걸리고, 기존 발전소 폐기가 진행되고 있으며, 재생에너지 통합에는 송배전 인프라 업그레이드가 필요하다.

한 전력 업계 관계자는 "데이터센터 건설 속도가 전력 인프라 확충 속도를 앞지르고 있다"며 "2030년께 전력 공급 부족이 심각한 문제가 될 수 있다"고 우려했다.

재생에너지 통합도 전력 가격 상승의 한 요인이다. 태양광과 풍력은 간헐적 발전으로 그리드 안정성을 유지하기 위해 추가 인프라와 에너지 저장 시스템이 필요하며, 이는 비용 증가로 이어진다.

전문가들은 데이터센터 전력 수요 증가에 대응하기 위해 여러 방안이 필요하다고 강조한다. 에너지 효율성 개선, 재생에너지 직접 조달, 소형 원자로(SMR) 같은 새로운 전원 개발 등이 거론된다.

일부 기술 기업들은 이미 자체적으로 재생에너지 발전소를 건설하거나 장기 전력 구매 계약(PPA)을 체결하고 있다. 마이크로소프트와 구글은 소형 원자로 기술에도 투자하고 있다.

한 IT 애널리스트는 "데이터센터의 전력 수요는 계속 증가할 것이므로 기업들이 독자적인 전력 확보 전략을 추진하고 있다"며 "장기적으로는 원자력을 포함한 다양한 전원 믹스가 필요할 것"이라고 말했다.

소비자 입장에서는 전력 요금 상승이 부담이다. 특히 데이터센터가 주거 지역 근처에 건설되면 지역 전력망에 부담을 주고 전기 요금 상승으로 이어질 수 있다.

업계는 2030년 이후 데이터센터의 전력 수요가 미국 전력 시장에 본격적인 영향을 미칠 것으로 전망한다. 전력 공급 인프라 확충과 효율성 개선이 시급한 과제로 떠오르고 있다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com