미국 에너지저장장치(ESS) 시장이 인공지능(AI) 데이터센터 수요 폭증과 정책 불확실성 해소에 힘입어 2030년까지 연평균 30%에 육박하는 고성장을 지속할 전망이다. 글로벌 컨설팅업체 맥킨지의 크리스티안 슈타우트(Christian Staudt) 파트너는 "미국 ESS 시장은 2030년 누적 설치 용량 150GWh(기가와트시) 규모로 팽창할 것"이라며 "특히 AI 데이터센터의 전력 수요가 2030년 650TWh(테라와트시)까지 치솟으며 ESS가 필수 인프라로 자리 잡을 것"이라고 분석했다. 기술적으로는 LFP(리튬인산철) 배터리의 주도권이 당분간 유지되는 가운데, '원 빅 뷰티풀 빌(OBBBA)' 법안과 '세이프 하버(Safe Harbor)' 규정 등 정책적 가이드라인이 정비되면서 시장의 가시성이 한층 뚜렷해졌다는 평가다.
슈타우트 파트너는 현재 텍사스 등 서부 중심의 시장도 차츰 미국 전역으로 확장 될 것이란 전망을 내놨다.
다음은 일문일답
▷시장이 가장 궁금해 하는건 미국의 ESS 시장 성장세가 언제까지 가느냐다. 급성장세가 언제까지 이어질 것이라고 보는가?
미국의 ESS 시장은 탈탄소화 요구의 증가, 엔드유저 부문에서 계속되는 전기화(전기차, 난방 산업 설비 분야에서 전기를 쓰는 비중이 늘어나는 것), 전력망 안전성(reliability)과 복원력(resilience) 강화의 필요성이라는 세가지 요인이 맞물리며 앞으로도 상당한 성장세를 이어갈 것으로 예상됩니다.
다만 이러한 성장곡선은 미국 내 지역별 전력시장의 구조에 따라 상당한 차이를 보일 수 있습니다. 각 지역의 수요-공급 상황, 규제 환경, 시장 매커니즘에 따라 ESS 도입 속도와 규모가 달라질 것입니다.
단기적으로 텍사스, 캘리포니아, 서부권역 전력시장이 가장 높은 성장세를 보일 것으로 예상됩니다. 시장 여건이 우호적이고 정책 지원도 활발해 ESS 도입이 빠르게 가속화되고 있기 때문입니다.
다만 중장기적으로는 중서부(Midwest), 북동부(Northeast), 남동부(Southeast) 시장에서 기회가 있을 것으로 보입니다. 이들 지역에서 향후 시장 구조가 정비되고 경제적인 인센티브(economic drivers)들이 강화되면서 ESS 도입에 모멘텀을 얻을 것으로 전망됩니다.
▷텍사스 등 지역에 ESS가 집중적으로 설치되는 이유가 뭔가?
텍사스 전력시장(ERCOT)에서 BESS(배터리 에너지 저장 시스템) 설치가 급격히 늘어난 데에는 두 가지 요인이 있습니다.
첫째, 재생에너지 발전량이 크게 증가했고, 둘째, 2021~2023년에 전력 및 계통운영 보조서비스(ancillary service) 시장에 우호적인 환경이 형성되면서 수익이 크게 증가해 ESS 프로젝트를 경제적으로 뒷받침할 수 있었습니다.
▷향후 미국내 ESS 시장 구체적인 전망치가 있나?
미국 ESS 시장은 2024년부터 2030년까지 연평균 약 28%씩 성장할 것으로 예상됩니다. 이러한 성장세가 이어질 경우 2030년경에는 누적 설치용량이 약 150Gwh규모에 달할 것으로 보입니다.
이 같은 전망은 정책적 지원이 계속되고, 기술 비용의 하락, 재생에너지 확대 등도 같이 뒷받침 한다는 가정을 전제로 합니다.
▷ESS 설치의 가장 큰 이유는 태양광 등 재생에너지의 증가다. 트럼프 정부는 다수 부정적인 태도를 보이는데 영향이 있을 것으로 보는가
미국의 ESS시장은 현재 규제 환경의 전환기에 놓여 있습니다. 최근 태양광 및 풍력 프로젝트에 적용되는 연방 인센티브와 세액공제 제도의 일부 조정이 이뤄지면서, 투자자들은 중장기적인 설비 확대 전략과 프로젝트 경제성에 대해 보다 신중하게 검토하고 있는 상황입니다.
다만 ‘원 빅 뷰티풀 빌 법안(One Big Beautiful Bill Act, OBBBA)’이 통과되고, 올해 8월 미 재무부가 세이프 하버(safe harbor) 규정에 대한 후속 가이던스를 제시하면서 정책 환경에 대한 불확실성은 상당 부분 완화된 것으로 보입니다. 이러한 변화는 ESS 사업자 입장에서는 중장기 투자 판단에 필요한 가시성과 예측 가능성을 높여주는 요인으로 작용할 수 있습니다.
▷향후 재생에너지 보급 전망은 어느정도로 보고 있는가? 구체적인 수치가 있는가.
재생에너지의 중장기 전망은 전반적으로 매우 긍정적입니다. 맥킨지의 최신 보고서 ‘글로벌 에너지 전망 2025(Global Energy Perspective 2025)’에 따르면, 재생에너지와 에너지 저장 기술은 지속적으로 비용이 하락하고 공급망이 성숙해지면서 경제성을 갖춘 탈탄소화 수단으로 자리 잡고 있습니다.
특히 태양광과 풍력 발전은 향후 20년간 매우 빠른 성장세를 보일 것으로 예상됩니다. 2030년에는 2023년 대비 약 3배, 2050년에는 9배 이상 확대될 것으로 전망되며, 이에 따라 전력 믹스에서 재생에너지가 차지하는 비중도 향후 20년 동안 두 배 이상 확대될 가능성이 있습니다.
다만 이러한 성장 경로는 정책 불확실성이 어떻게 해소되는지, 기술 비용 하락 속도가 얼마나 지속되는지, 그리고 재생에너지의 계통 통합(renewable integration)을 뒷받침하는 시장 구조가 어떻게 발전하는지에 따라 상당한 영향을 받을 것으로 보입니다.
▷AI데이터센터용 ESS도 각광받고 있다. 데이터센터 증가로 옆에 설치되는 ESS도 크게 늘어날 것이란 관측인데, 어느정도 수준으로 늘어나나?
AI 데이터 센터용 ESS 도 상당한 성장성을 갖고 있습니다. 맥킨지 분석에 따르면, 미국 데이터센터 전력 수요는 2024년 185Twh에서 2030년 650Twh 이상으로 증가할 것으로 전망되는데 이는 연평균 약 23%에 달하는 성장률입니다.
데이터센터 인근에 설치되는 ESS는 단순히 재생에너지 연계(renewable energy integration)나 전력 수준에서 유틸리티 리소스를 확보를 돕는 데 그치지 않습니다. 최근에는 데이터센터의 ‘비하인드 더 미터(behind-the-meter)’ 솔루션으로 ESS 활용이 확대되고 있습니다. 이러한 사용사례는 운영 신뢰성(operational reliability)을 강화하고, 유틸리티에 유연성을 제공하며(미국 유틸리티-전력 공급자 혹은 송배전 사업자-가 직접 전력을 공급하지 않아도 일종의 전력 공급 관점에서 여유가 생긴다는 의미), 계통 연계(grid interconnection) 소요 시간을 단축할 가능성도 있습니다.
한 가지 중요한 점은 현재의 BESS는 하이퍼스케일러들이나 데이터센터 리딩 기업들이 요구하는 ‘99.999% 가동률(five nines reliability)’ 수준의 안정성을 완벽히 충족시키지는 못한다는 것입니다. 그럼에도 ESS는 전력망 용량(grid capacity) 제약을 해결하는 데 매우 효과적인 솔루션으로 평가받고 있습니다.
▷LFP(리튬인산철) 기반 ESS 말고 다른 기술의 ESS가 커질 가능성도 있는가?
현재까지는 리튬이온 배터리, 특히 LFP(리튬인산철) 계열이 여전히 주류 기술로 자리 잡고 있으며, 중단기적으로도 이 같은 흐름은 유지될 가능성이 큽니다.
다만 LFP를 보완할 수 있는 대안 기술로서 Na-ion(나트륨이온) 배터리가 잠재적인 옵션으로 부상하고 있습니다. Na-ion은 기술 성숙도가 비교적 빠르게 높아지고 있으며, LFP 대비 원재료 조달 난이도가 낮고 제조 공정 역시 유사해 확장성 측면에서 장점이 있다는 평가를 받고 있습니다. 물론 아직 수명 등 일부 기술적 과제를 극복해야 할 필요는 남아 있습니다.
한편 시장에서는 장주기 에너지저장(Long-Duration Energy Storage, LDES)에 대한 관심도 커지고 있지만, 중단기적으로는 가격 경쟁력과 검증된 기술적 이점을 바탕으로 LFP가 장주기용 ESS에서도 중심 기술로 활용될 가능성이 높다는 것이 최근의 시각입니다. 과거에는 장주기 저장을 위해 플로우 배터리 등 대안 기술이 주목받기도 했으나, 현재로서는 LFP가 가장 현실적인 선택지로 평가받고 있습니다.
성상훈 기자 uphoon@hankyung.com
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