이번 여름, 17개 주를 연방 비상 명령(emergency federal order) 상태에 빠뜨린 폭염을 포함한 일련의 위험한 heat waves가 전력망(electric grid)을 강도 높은 실전 스트레스 테스트로 몰아넣고 있습니다.

중요한 이유: 연속적인 summer heat waves로 인해 유틸리티 기업들은 더 길고 빈번해지는 극한의 스트레스 기간에 대비하여 grid를 어떻게 준비할지 재고해야 하는 상황에 직면했습니다.

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• 전력망이 climate 변화와 AI 주도의 전력 붐(electricity boom)으로 인해 급증하는 수요를 따라잡을 수 있는지에 대한 의문을 제기하고 있습니다.

현황: 폭염은 에어컨 사용으로 인한 전력 수요를 증가시키는 동시에 일부 발전소의 효율성을 저하시킴으로써 이중의 과제를 안겨줍니다.

심층 분석: 텍사스는 치명적이었던 2021년 겨울 폭풍이 주요 약점을 노출한 이후, 전력망 현대화의 국가적 시험장 중 하나가 되었습니다.

• 주 전력망의 대부분을 운영하는 텍사스 전기 신뢰성 위원회(Electric Reliability Council of Texas)는 이후 급격한 배터리 확장, 의무적인 기상 대비(weatherization), 개선된 예측 및 확대된 수요 반응(demand response)의 도움을 받아 기록적인 계절적 수요를 처리해 왔습니다.
• 이번 달, 텍사스 공공 유틸리티 위원회(Public Utility Commission of Texas)는 전력망 안정성을 보호하기 위해
  교란 시 대규모 data centers가 통제된 방식으로 연결을 해제하도록 요구하는 표준을 승인했습니다.

그렇지만: ERCOT은 주 의회 의원들에게 주 전체의 전력 수요가 2032년까지 약 175,000 메가와트(MW)에 달할 것이라고 밝혔습니다. 이는 이번 달에 세워진 기록적인 수치의 거의 두 배에 달하는 수치입니다.

행간의 의미: UC 버클리(UC Berkeley)의 은퇴한 전기공학 교수인 사샤 폰 마이어(Sascha von Meier)는 Axios에 "텍사스는 송전망을 구축하고 태양광, 풍력 및 배터리를 추가하는 데 있어 매우 선제적으로 대응해 왔습니다"라고 말했습니다.

• 하지만 그녀는 AI 데이터 센터로 인한 급격한 전력 수요 증가가 새로운 과제를 만들어내고 있다고 말합니다.
• 비영리 에너지 연구 개발 기관인 전기전력연구소(Electric Power Research Institute, EPRI)의 에이단 투이(Aidan Tuohy)는 유틸리티 기업들이 단일 피크 시간(peak hour)을 대비한 계획에서 벗어나, 장기간 지속되는 극한의 폭염 속에서도 신뢰성을 유지할 수 있도록 충분한 자원을 확보하는 방향으로 전환하고 있다고 말합니다.
• EPRI의 연구 개발 디렉터인 투이는 "상황을 해결해 줄 단 하나의 특정 자원이 나타나는 것은 아닙니다"라고 말합니다. "여러 요소가 혼합되어 있으며, 그 다양성이 실제로 방정식의 큰 부분을 차지합니다."

확대해 보기: 점점 더 많은 미국의 유틸리티 기업들이 소프트웨어를 통해 가정용 배터리, 태양광 패널, 전기차(EV) 충전기를 연결하여, 그리드(grid) 부하가 발생하는 기간 동안 전력을 공급하거나 수요를 줄일 수 있는 가상 발전소(virtual power plants, VPP)를 구축하고 있습니다.

• "캘리포니아에서는 배터리 저장 장치(battery storage)와 이것이 극한의 피크 수요(peak demand) 기간 동안 보여준 성능에 대해 매우 긍정적인 경험을 해왔습니다"라고 von Meier는 말합니다.
• 그녀는 캘리포니아 독립 계통 운영기구(California Independent System Operator, CAISO)의 연구를 언급하며, 이 연구는 2022년 기록적인 폭염 동안 주(state)의 순환 정전(rotating outages)을 방지하는 데 도움을 준 배터리가 "신뢰성 측면에서 매우 귀중하다(invaluable for reliability)"고 평가했습니다.

Tuohy는 유틸리티 기업들이 데이터 센터가 단순히 새로운 수요원이 되기보다는 유연한 그리드 자원(flexible grid resources)이 될 수 있는지 여부를 점점 더 눈여겨보고 있다고 말합니다.

• 애리조나에서 진행된 EPRI 실증 실험의 초기 결과에 따르면, 참여한 AI 데이터 센터는 모의 피크 수요(simulated peak-demand) 이벤트 동안 3시간 동안 전력 사용량을 25% 감소시켰습니다.

주목해야 할 점: Von Meier는 필요에 따라 5년 후에는 전력망(electric grids)이 더욱 민첩하고 유연해질 것으로 예상합니다.

• "전체 상호 연결망(interconnections)에 걸쳐 합리적인 가격으로 균일한 신뢰성을 유지하며 무제한적인 수요를 수용하는 것은 더 이상 현실적이지 않다는 것을 알게 될 수도 있습니다"라고 그녀는 말합니다.
• "대신 우리는 효율성, 저장 장치(storage), 자체 발전(self-generation) 및 마이크로그리드(microgrids)를 포함한 유연한 백업 옵션, 그리고 전력 수요(electric demand)의 더욱 능동적인 관리를 가치 있게 여길 것입니다. 모든 핵심 기술은 이미 오늘날 존재합니다."

결론: 신뢰성은 "승패가 갈릴 것"이라고 Tuohy는 말합니다. "개별 구성 요소의 문제가 아닙니다. 그것들이 어떻게 함께 작동하느냐의 문제입니다."

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