요약
미국이 2026년 2분기에 배터리 저장 설비를 20.2GWh 늘려 분기 사상 최대 기록을 세웠습니다.
미국 태양광산업협회(SEIA)와 시장 조사 업체 벤치마크 미네랄 인텔리전스의 공동 보고서를 일렉트렉이 전한 소식입니다. 애리조나, 텍사스, 캘리포니아에서 전력망용 대형 사업이 크게 늘었습니다.
왜 중요한가
- 배터리 저장 시장이 캘리포니아와 텍사스 중심에서 벗어나 애리조나, 유타 등으로 넓어지고 있습니다.
- 현재 가동 중인 미국 배터리 저장 용량의 10% 이상이 이번 한 분기에 가동을 시작했을 만큼 증설이 빠릅니다.
- 전력 수요 증가에 대비한 설비 확충이 이어지면서 벤치마크는 2030년 전망치를 11.5% 올려 683GWh로 잡았습니다.
핵심 내용
- 2분기 설치량 가운데 약 18GWh가 전력망용 대형 사업이었고, 1GWh가 넘는 사업이 7건 포함됐습니다.
- 애리조나는 6.2GWh로 한 주의 분기 설치량 기록을 새로 썼고, 텍사스 3.8GWh, 캘리포니아 3.6GWh가 뒤를 이었습니다.
- 2분기 설치량의 74% 이상은 2024년 대선에서 트럼프가 이긴 주에 몰렸습니다.
- 주택용 설치량은 연방 세액공제 폐지 등의 영향으로 657MWh에 그쳐 1년 전보다 27% 줄었습니다.
- 벤치마크는 2026년 전체 설치량을 2025년보다 약 20% 많은 약 71GWh로 예상합니다.
HN 반응
- 기사가 저장량(GWh)을 앞세워 반갑다는 의견에, 전력망 운영에서는 순간 출력(MW)이 먼저라는 반론이 맞섰습니다.
- 일부 이용자는 배터리의 가치가 밀리초 단위 전력망 안정화와 가스 발전 대체에 있다고 보충했습니다.
호주에서 이런 대형 배터리의 진짜 가치는 꼭 비상 전력을 공급하는 데 있지 않습니다. 오히려 수요 변동에 밀리초 단위로 반응하고, 5분 단위로 돌아가는 현물시장을 안정시키는 데 있습니다.
급등락하는 수요를 흡수하고 내줄 수 있는 대상이 있으면 전력망이 안정되고, 피크 시간대에 발전소에서 전력을 송전하려고 인프라를 더 지을 필요도 어느 정도 줄어듭니다.
또 비용이 매우 많이 들고 탄소 배출도 많은 가스 발전기의 사업성을 떨어뜨리는 효과도 있습니다.
중간 규모 배터리를 다룰 때 가장 의외였던 활용법은 디젤 발전기와 함께 쓰는 것이었습니다. 디젤 발전기는 수요에 맞춰 출력이나 연료 소비를 잘 조절하지 못해서 엄청나게 낭비가 심합니다.
대형 배터리를 발전기와 짝지어 두면 배터리가 가득 찼을 때 발전기가 꺼지기 때문에, 발전기가 항상 최적 효율로만 돌아가게 됩니다.
팩토리오 해 본 사람한테는 별로 놀랍지 않은 얘기일 것 같은데요.
팩토리오의 발전기는 항상 효율 100%로 돌아가니까 똑같은 얘기는 아니에요. 배터리가 있든 없든 석탄 소비량은 같거든요.
연료 전지를 필요할 때만 넣는 그 꼼수를 쓰면 원자력에는 적용될 것 같긴 합니다. 하지만 그건 열 배터리죠...
증기 기관은 그렇지 않다고 봅니다. 요구되는 만큼만 생산하고, 증기량(그리고 연료 소비)도 거기에 맞춰 조절되니까요. 그래서 증기가 백업과 부하 평탄화용 전원으로 효과적인 겁니다. 레이저 터렛이 가동될 때를 대비해 보일러에 석탄을 잔뜩 넣어 둬도, 원자력이나 태양광이 돌아가는 동안에는 소비되지 않습니다. 저는 석탄이 바닥나면 (전봇대를 지워서) 석탄 채굴장 말고는 전부 전력을 끊고, 보일러 벨트를 채울 만큼 캐게 두는 방법을 씁니다.
수요와 상관없이 계속 타는 건 원자력입니다. 남는 에너지는 열 파이프를 1000도까지 달구지만, 그 이상의 열은 버려집니다.
그리고 스페이스 에이지를 해 보셨다면 배터리(축전기)로 전력 급등을 평탄화하는 데 이미 익숙하시겠죠. 풀구라에서 피뢰침으로 하는 발전은 엄청나게 들쭉날쭉해서, 피뢰침 하나당 축전기를 20~30개쯤 깔지 않으면 전력을 낭비하게 되고 하루를 버티지 못합니다.
아니면 축전기를 단 S-R 래치 열 타워를 쓰는 방법도 있는데, 그건 얻는 것보다 번거로움이 더 커요.
효율 100%는 불가능합니다.
저는 예전에 다니던 에너지 모니터링 스타트업에서 외딴 원주민 보호구역 시설에 이 방식을 몇 년 전에 적용했습니다. 덕분에 그쪽은 막대한 비용(과 탄소!)을 아낄 수 있었습니다. 막상 들여다보기 시작하면 손쉽게 딸 수 있는 열매가 얼마나 낮은 곳에 달려 있는지 정말 놀랍습니다.
정말 멋지네요. 저희 사례는 외딴 곳에서 열린 오프그리드 축제에 전력을 대는 일이었습니다. 배터리가 세미트럭 한 대에 들어갈 정도였으니 꽤 크긴 했지만 전력망 규모는 아니었습니다. 연료를 정확히 얼마나 아꼈는지는 기억나지 않지만, 터무니없는 수준이었어요. 왜 다들 이렇게 안 하는지 이해가 안 될 정도였죠. 발전기는 전체 시간의 40% 정도만 돌아갔던 것 같습니다.
백업 전원으로 쓸 때도 배터리를 붙여 두는 편이 낫습니다. 시스템 용량이 그만큼 크게 늘어나니까요. 문제는 발전기와 배터리를 조율할 BMS 소프트웨어가 필요한데, 이런 걸 한 번에 해결해 주는 제품이 널리 나와 있지 않다는 점입니다(적어도 제가 다뤘을 때는 그랬습니다).
맞아요, 그게 완전 하이브리드 전기 방식이에요. 발전기는 회전수를 고정해서 돌릴 때 훨씬 효율이 좋거든요.
쉐보레 볼트만 빼고요. 여러모로 정말 흥미로운 차였지만, 토요타 특허를 라이선스하는 대신 변환 손실을 두 번 감수하는 바람에 연료 효율이 형편없어졌죠.
고정 회전수만 중요한 게 아닙니다. 대부분의 엔지니어는 UL 규격에 맞춰 설계하기 때문에, 최대 출력을 내세우더라도 실제로는 최대치의 80% 부근에서 효율이 가장 좋습니다.
배터리가 전력망에 도움이 되는 이유는 발전소가 필요로 하는 최소 수요를 유지해 주고, 전력망 인프라에 부담을 줄 만한 초과 수요를 보완해 주기 때문입니다.
저는 발전기를 직접 시험해 본 적이 없는데, 발전기는 전부 순수한 사인파를 만들어 내나요?
가장 큰 과제는 에너지의 위상을 거의 완벽하게 맞추는 것입니다. 미국 전력은 60Hz로 돌아가는데, 대부분의 전력망 장비는 이게 조금만 바뀌어도 금방 고장 납니다.
제가 틀리지 않았다면, 스페인에서 전력망 대부분이 몇 시간 동안 다운됐을 때 겪은 일이 바로 이것이었습니다. 제가 들은 분석으로는 전부 재생에너지로만 돌리다가 위상이 어긋나는 바람에 대규모 안전 차단이 일어났다고 했습니다.
다행히 연계선은 위상이 쉽게 어긋나지 않습니다. 한 지역이 다른 지역과 위상이 어긋나면 송전선로에 엄청난 전류가 몇 밀리초 만에 흘러서, 한쪽 또는 양쪽 발전기가 느려지거나 빨라지게 됩니다. 저는 수력 댐에서 이 현상을 직접 본 적이 있습니다. 거대한 연계선을 연결하는 순간 터빈 축이 도는 모습을 지켜보고 있었는데, 위상 정렬 다이얼이 순식간에 0으로 튀어 오르면서 돌던 축이 부르르 떨리고 눈 깜짝할 새에 회전 속도가 살짝 바뀌었습니다.
태양광이나 풍력 같은 상황에서도 같은 기능이 가능한가요?
스페인 문제를 설명하던 전력망 엔지니어는 그런 시스템에는 다른 발전기 설계에서 쓰는 대형 터빈에 비해 회전 질량이 부족하다는 점을 짚었고, 그래서 태양광이 위상 이탈을 더 쉽게 겪을 수 있다고 했습니다. 말씀하신 내용은 바로 그런 경우 같네요. 수력은 회전 질량이 충분히 커서 안정이 유지되는 거고요.
그건 어떤 전력망에서든 흔한 고장 양상입니다. 주파수를 허용 범위 안에 유지하려고 최후의 수단으로 공격적인 부하 차단을 쓰게 됩니다.
재생에너지가 문제로 거론되는 이유는, 예전에는 "그리드 팔로잉" 인버터 방식으로 설치됐기 때문입니다. "그리드 포밍" 방식은 회전하는 질량이 있는 발전기 없이 일시적으로 분리된 구역에서도 스스로 주파수를 유지할 수 있습니다.
100% 재생에너지 전력망이 풀 수 없는 문제는 아닙니다. 기술은 이미 있고 신규 설비에는 벌써 적용되고 있습니다.
아, 물론이죠. 새 시스템이 오래된 시스템과, 그리고 서로 다른 전제와 잘 맞물리지 않는 과도기 문제일 거라고 짐작하고 있었습니다.
아니요, 그건 계속 퍼지고 있는 잘못된 정보입니다.
이베리아 정전의 원인은 무효 전력이 부족해서 전압이 설계 범위를 벗어난 것이었습니다.
당시 이베리아 전력망은 관성이 충분했습니다.
제대로 된 전력망은 10년 넘게 인버터 기반 발전에 무효 전력 관리를 의무화해 왔습니다. 그런데 스페인은 절차가 허술해서 무효 전력 공급을 화력 발전소에 의존했고, 그 발전소들이 기대한 만큼 공급하지 않았습니다.
진동 등 다른 변수도 몇 가지 있었지만 핵심 원인은 전압 제어였습니다. 2026년에는 이건 해결하기가 거의 쉬운 문제입니다. 모두에게 하도록 강제하기만 하면요.
더 알아보겠습니다. The Great Simplification 팟캐스트 에피소드에서 들은 얘기인데, 잘못된 정보로 밝혀진다면 꽤 놀랄 것 같습니다. 물론 그럴 가능성이야 늘 있지만요. 네이트는 조사를 아주 꼼꼼히 하는 사람이고 정치 성향은 분명히 좌파 쪽이라서, 이런 잘못된 정보는 보통 (미국) 우파 쪽에서 나올 거라고 생각했거든요.
다음은 ENTSO-E가 낸 정전 최종 보고서입니다.
https://www.entsoe.eu/publications/blackout/28-april-2025-iberian-blackout/
페이지의 요약에는 이렇게 나와 있습니다.
보고서는 가용 관성을 두 배, 세 배로 늘린 시나리오까지 모델링해서 효과가 있었을지 확인합니다.
그리고 이쪽은 2016년 미국 규정입니다.
https://www.ferc.gov/sites/default/files/2020-06/RM16-1-000.pdf
그건 보조 서비스(ancillary services)입니다. 모든 배터리 사업이 거기서 시작했고요, 그 시장이 포화되기 전까지는요.
이제는 그 단계를 지났고, 배터리가 화석 가스 피커 발전소의 사업성을 적극적으로 무너뜨리고 있습니다. 재생에너지는 기존 화력 발전 사업자들에게 똑같은 일을 하고 있고요.
전력 출력 용량이 아니라 에너지 저장 용량으로 보도해서 다행입니다. 이런 기사에서 전력 출력 용량을 내세우는 뉴스 사이트가 너무 많은데, 정말 오해를 부르는 방식이에요. 게다가 이를 실제 발전 설비가 전력망에 추가된 것과 똑같은 것처럼 포장하는 경우도 많은데, 그건 훨씬 더 심한 오해를 부릅니다.
MWh가 아니라 MW로 보도하는 이유 하나는, 전력망 운영자가 시스템을 주로 연속 MW로 규격화하고 누적 MWh는 부차적으로만 언급하기 때문입니다. 그렇게들 말하니까 기자들이 따라 하는 거죠. 둘 다 중요하지만 대표 수치는 단연 MW입니다.
이유 중 하나는 전력망 지원 기능 상당수에서 순간 또는 단기 출력이 장기 에너지 용량보다 훨씬 중요하기 때문입니다. 다른 이유는 기존 발전은 오로지 MW로만 용량을 따지기 때문입니다. 연료를 계속 넣으면 되니까 MWh라는 개념은 아예 등장하지도 않습니다. 그쪽에서는 그런 식으로 생각조차 하지 않는 겁니다.
배터리가 익숙한 우리 같은 사람은 반대로 생각하죠. 하지만 우리는 전력망 운영자가 아니니까요.
맞아요! 차단기가 하나 떨어져서 500MW 발전소가 멈췄다고 해 볼게요. 이걸 메우려면 배터리 저장 설비가 얼마나 필요할까요? 500MW입니다. 500MWh를 저장해서 한 시간만 버틴다는 사실은 그다음 문제예요. 나머지 화석 발전소들에 출력을 조금 올려 달라고 요청하기에는 충분히 긴 시간이거든요.
배터리가 주로 단기 전력망 안정화(이 경우 가용 출력이 더 중요한 지표일 겁니다)에서 장기 저장 쪽으로 옮겨 가면서, 이런 시각도 아마 바뀌고 있을 겁니다.
업계에서 잠깐 일해 본 입장에서 말씀드리면, 사람들이 "배터리 MW"를 말하는 이유는 배터리가 대개 정해진 시간 동안 용량을 공급하도록 설계되기 때문입니다. 초기 배터리는 1시간짜리였고(보통 1MW/1MWh), 새로 가동되는 설비는 대개 2시간짜리입니다(1MW/2MWh). 배터리 보급이 늘수록 수익은 점점 에너지 차익거래에서 나오게 되니까 장시간 저장에 대한 압박이 큽니다. 헤드라인에 MW 수치가 나오면 MWh는 그 1~2배라고 보면 거의 틀림없습니다.
미국의 전력망 규모 배터리는 MWh가 2~4배쯤 되지 않나요?
왜 그렇게 직관적으로 생각하시는지는 알겠지만, 사실 그건 잘못된 생각입니다. 현실적으로 이런 배터리의 주된 부가가치는 저장 용량의 크기가 아닙니다(어차피 전력망이 필요로 하는 양에 비하면 용량은 아주 작습니다). 막대한 전력을 빠르게 흡수하거나 공급하는 능력이 핵심입니다.
이 배터리들이 저장 용량은 10배인데 출력이 10분의 1이라면, 가장 큰 장점을 놓치게 됩니다. 낮 시간대 태양광 과잉 생산을 흡수하고 가상 전력망 관성을 제공하는 것 말입니다.
전력망에서 재생에너지 도입이 더 진행되면 장시간, 저출력 배터리도 분명히 중요한 역할을 하게 될 겁니다. 하지만 지금은 단시간 전력 공급이 이들이 더하는 주된 가치이고, 배터리 수치를 전력으로 표기하는 건 아주 합리적입니다. (용량 수치도 함께 알려 준다면 마다할 이유는 없지만요)
데이터센터가 오직 태양광과 배터리로만 전력을 쓰도록 정치적으로 강제하면 됩니다. 그러면 버블이 터졌을 때 완전한 붕괴 대신 값싼 에너지가 엄청나게 남게 됩니다. AI에 건 판돈을 헤지할 수 있는 방법은 이것밖에 없어 보입니다.
좋은 아이디어지만 이미 그렇게 하고 있어요. 모든 데이터센터가 그런 건 아니지만요.
구글이 처음으로 해외에서 구매한 전력은 벨기에 노던 풍력 단지의 92MW였던 걸로 압니다. TSMC는 향후 20년 동안 오르스테드의 920MW짜리 그레이터 창화 2b·4 해상풍력 단지에서 나오는 전력을 전부 사들이고요.
독일에도 사례가 있지만 주로 화학 공장과 제철소 쪽입니다.
"강제"하는 가장 좋은 방법은 전 세계적인 배출권 거래제와 탄소세겠죠. 하지만 앞으로 10~15년 안에는 가능성이 아주 낮고, 아마 중동의 평화만큼 복잡할 겁니다.