생성 인공 지능(Generative AI)으로 인해 데이터 센터 전력 수요가 급증하면서 미국 거대 기술 기업의 천연가스 발전소에 대한 의존도가 급격히 높아지고 있지만 이러한 수용에는 큰 비용이 따릅니다. BloombergNEF의 최신 보고서에 따르면 가스복합화력 발전소 건설 비용이 지난 2년 동안 약 66% 증가했으며, 건설 기간도 크게 늘어났습니다.
보고서는 이란 전쟁이 계속되는 가운데 미국의 천연가스 현물 가격이 상대적으로 낮은 수준에 머물고 있음에도 불구하고, 신규 복합화력 가스터빈(CCGT) 발전소의 단위 설치 비용이 2023년 킬로와트당 1,500달러 미만에서 지난해 2,157달러로 상승했다고 지적했다. 동시에, 새로운 발전소의 시작부터 완료까지의 전체 시간이 약 23% 길어졌습니다.
이러한 가격 인상의 이면에는 데이터 센터가 새로운 전력 수요를 주도하는 핵심 요소 중 하나입니다. Microsoft 및 Meta와 같은 기술 기업은 최근 공공 전력망에만 의존하는 대신 데이터 센터에 직접 전력을 공급하기 위해 자체 가스 화력 발전소를 건설한다고 발표했습니다. 트럼프 행정부는 또한 데이터센터 운영자에게 "자체 전력 공급을 제공"할 것을 공개적으로 촉구해 더 많은 기업이 자체 장치를 구축하도록 독려했습니다. 그러나 전력회사들도 가스화력발전소에 대한 투자를 늘리고, 새로운 발전비용을 전기요금 메커니즘을 통해 모든 사용자에게 전가하고 있어 일반 미국인들 사이에서 데이터센터 건설에 대한 반발이 커지고 있다.
점진적인 관점에서 볼 때 데이터 센터는 유일한 요소는 아니지만 가장 빠르게 성장하는 주요 전력 소비자 중 하나입니다. 이전 예측에 따르면, 새로 건설되고 확장된 데이터 센터로 인해 관련 전력 수요는 2035년까지 현재 수준의 약 2.7배(현재 약 40GW에서 106GW)로 증가할 것입니다. 그 이면에는 수량 증가뿐만 아니라 개별 규모의 도약도 있습니다. 현재 데이터 센터의 약 10%만이 50MW 이상의 설치 용량을 갖추고 있으며, 향후 10년 내에 새로운 데이터 센터의 평균 크기가 100MW를 초과할 것입니다.
지난 몇 년간 대형 기술 기업들은 대부분 그리드에 연결된 데이터센터를 운영해 왔으며, 풍력, 태양광, 배터리 저장 프로젝트와 장기 전력구매계약(PPA)을 체결해 탄소 배출과 가격 리스크를 헤지해왔다. 그러나 인공 지능으로 인한 전력 수요의 급격한 증가와 데이터 센터 시설을 둘러싼 지역 사회의 저항 증가로 인해 더 많은 기업이 천연 가스 발전소가 지배하는 경로로 돌아가고 있습니다.
업계의 가스 발전소 "설치를 서두르는" 직접적인 결과는 핵심 가스 터빈 장비 공급의 심각한 부족입니다. 보고서에 따르면 올해 말까지 발전소 주기관에 사용되는 가스터빈 가격은 2019년 대비 195% 오를 것으로 예상되며, 이 장비 부분의 비용은 발전소 전체 비용의 30%를 차지할 수 있다. 가스 터빈의 매우 복잡한 제조 공정과 산업 체인의 제한된 확장 속도로 인해 주문 대기열이 2030년대 초반까지 연장되었습니다.
천연가스에 대한 수요가 높아지는 가운데 일부 기술 기업은 다른 길을 택했습니다. Google은 데이터 센터 확장을 위한 새로운 전력 솔루션의 개요를 설명하기 시작했습니다. 최대 100시간 동안 지속적으로 전력을 출력할 수 있는 폼에너지(Form Energy)의 대규모 철-공기 배터리 시스템을 활용하는 등 재생에너지를 장기 에너지저장과 긴밀하게 통합하는 것이 핵심이다. 가스 터빈의 전체 비용이 상승하는 것과 대조적으로, 태양광 모듈과 배터리 에너지 저장 장치의 가격은 지난 몇 년 동안 계속 하락하여 가스 화력 발전소의 치솟는 비용을 헤지할 수 있는 대안이 되었습니다.