넘치는 수요 적은 그리드: 미국 전력 부문의 현황

 

지난 2년 동안 전력 수요 예측이 급격히 증가하여 거의 20년 동안 거의 또는 전혀 성장하지 않았던 전력 수요가 급격하게 역전. 급증하는 수요를 대부분 충족하는 가장 저렴하고 깨끗한 방법은 새로운 태양광, 풍력, 배터리 프로젝트를 통해 전력망에 연결하는 것. 데이터 센터 건설 계획으로 인해 급증하는 전력 수요의 대부분을 주도하고 있는 주, 연방 정부, 빅 테크 기업의 탄소 배출 목표를 훼손하지 않고 이러한 성장을 해결할 수 있는 유일한 방법.

 

하지만 미국의 전력망이 제대로 구축되지 않고 과부하가 걸린 상황에서 청정 에너지가 가장 필요할 때 건설되고 연결되는 것을 막고 있습니다. 전력 수요 증가 시대가 다가오고 있습니다. 아래는 미국이 청정 전력으로 이러한 요구를 충족하기 어려운 이유를 수치로 분석한 것입니다. 

 

미국 전력 수요 급증에 대한 최신 데이터는 놀라울 뿐만 아니라 "충격적". 컨설팅 회사 그리드 스트래티지스의 12월 보고서에 따르면 전국 전력회사의 5년 부하 성장률 전망치는 2022년부터 2024년 말까지 거의 5배 증가한 128기가와트에 달했으며, 이는 2029년까지 전력 생산 및 공급 능력을 16% 가까이 증가시켜야 하는 속도라고 합니다. 그것은 현대 시대에 전례 없는 성장률입니다. 

 

그러나 이러한 예상 성장률은 고르게 분포되어 있지 않음. 추가 확장의 장애물에 직면해 있는 북부 버지니아와 같은 데이터 센터 클러스터에 집중. 조지아와 텍사스의 일부 지역은 각각 데이터 센터 개발자의 유입과 제조 및 석유 및 가스 추출의 수요 증가로 어려움을 겪고 있음. 대서양 중부와 중서부의 많은 지역에서도 향후 5년 동안 기가와트 단위의 신규 수요가 발생할 것으로 예상하고 있으며, 일부 유틸리티는 현재 전력 공급 용량을 거의 두 배로 늘릴 수 있는 충분한 신규 개발 계획

 

유틸리티 기업들의 반응은 화석 연료 현상 유지에 대한 것이었습니다. 지난 1년여 동안 전력회사들은 새로운 가스 화력 발전소 계획을 대폭 확대했으며, 일부는 석탄 발전소 폐쇄 계획을 연기할 것을 제안하고 있습니다.

 

전력망 혼잡이 문제가 되지 않는 세상에서는 청정 전력이 단기적인 수요 증가의 전부는 아니더라도 대부분을 충족시킬 수 있습니다. 하지만 우리가 사는 세상은 그렇지 않습니다. 대신 현재 미국 전력망과 상호 연결을 모색하는 태양광, 풍력, 배터리 프로젝트의 수주잔고는 약 2,600기가와트 상당의 발전 용량으로 급증했습니다. 에너지부 로렌스 버클리 국립연구소의 데이터에 따르면 이는 미국의 기존 발전 용량의 약 두 배에 달합니다. 

 

그리드에 여유가 있더라도 이러한 프로젝트 중 일부만 건설될 가능성이 높습니다. LBNL의 최신 "Queue Up" 보고서에 따르면 2000년 이후 그리드 상호 연결을 요청하는 모든 프로젝트 중 5분의 1 미만이 완료되었습니다.

 

이는 부분적으로 에너지 개발자들이 프로젝트에 도움이 될 수 있는 최소한의 애플리케이션을 찾기 위해 여러 애플리케이션으로 상호 연결 대기열을 채우고 있기 때문입니다. 하지만 이는 상호 연결을 원하는 프로젝트에 대한 수년간의 대기 시간과 그리드 업그레이드 비용 증가로 인해 해당 프로젝트가 그리드에 연결할 수 있는 승인을 받으면 비용을 지불해야 하기 때문이기도 합니다.

 

누락된 그리드 문제. 청정 에너지가 새로운 수요를 충족하지 못하게 하는 상호 연결 백로그 자체가 주요 근본적인 문제의 결과입니다: 미국의 송전망은 필요한 만큼 빠르게 확장되지 않고 있습니다.

 

그럼에도 불구하고, 요즘 유틸리티 회사들은 송전에 큰 비용을 지출하고 있습니다. 실제로 분석 회사 Brattle Group의 이 차트에서 볼 수 있듯이 유틸리티 회사가 연방 에너지 규제 위원회에 보고한 데이터를 사용하여 그 어느 때보다 많은 투자를 하고 있습니다.

 

안타깝게도, 이러한 송전 투자의 너무 적은 부분이 국내 더 멀리 떨어진 곳의 풍력과 태양광 발전소를 전력이 필요한 인구 밀집 지역과 연결하는 새로운 장거리 고압 송전선에 투자되었습니다. Grid Strategies와 무역단체 Americans for a Clean Energy Grid의 7월 보고서에 따르면, 이러한 프로젝트들은 지난 10년 동안 급격히 감소했습니다.

(대규모의 전력 운송 프로젝트들은 거의 이루어 지지 않았다는 뜻)

 

대신, 전력회사들은 "지역" 프로젝트에 송전 투자의 우선순위를 두었습니다 — 소규모 송전선이나 기존 선로의 업그레이드입니다. 이러한 프로젝트들은 개별 전력회사들의 전력망 신뢰성 needs를 해결하고 확장된 전력 공급 용량을 더 안정적으로 만들 수 있습니다. 하지만 비평가들에 따르면, 이들은 더 큰 지역 전력 공유와 부하 성장 트렌드와는 단절되어 있습니다.

 

현재로서는 실제로 얼마나 많은 전기 수요가 증가할지 알기 어렵습니다. 실제는 결국 "충격적" 수준보다는 더 온건할 수 있습니다.

 

하지만 확실한 것은 전기 수요가 증가하고 있다는 것이며, 만약 미국이 대부분 청정에너지로 대응하지 않는다면, 전력망 탈탄소화 진전은 정체될 것입니다. 미국은 이미 전력 부문의 청정화에서 뒤처져 있습니다. 만약 전력회사들이 화석연료 발전소를 확장하거나 수명을 연장한다면, 파리협정 공약을 달성할 희망은 완전히 사라질 수 있습니다.

 

 

출처)

https://www.canarymedia.com/articles/transmission/lots-of-demand-too-little-grid-the-us-power-sector-in-2024