2028년 40GW+ 돌파, 데이터센터 직접 발전으로 눈을 돌리는 AI 기업들
AI 데이터센터의 전력 수요가 폭증하는 반면, 미국 전력망의 인프라 확충 속도는 이를 따라가지 못해 전력 공급 차질이 심각한 병목 현상으로 이어지고 있습니다. 이에 따라 빅테크 기업들은 전력망 의존도를 낮추고 자체적인 BTM(계량기 후면) 발전 설비를 구축하는 방향으로 전환하고 있으며, 오는 2028년에는 신규 데이터센터의 절반 이상이 자체 전력으로 운영될 것으로 전망됩니다.
미국 전력망 제약: 2028년까지 40GW 이상의 계량기 후면(BTM) 데이터센터 등장? 전력망이 왜 수요를 감당하지 못하는지, 그리고 왜 그것이 2028년까지 매년 데이터센터의 50% 이상을 BTM으로 몰아넣는지. Jeremie Eliahou Ontiveros, Sebastian Orejas, Ellie Holbrook, Dylan Patel, 2026년 6월 25일 ∙ 유료 149 9 14 공유
오늘날 미국의 대부분의 데이터센터 부하를 미국 전력망이 감당하고 있지만, 우리는 이제 임계점에 도달하고 있습니다. AI 연구소와 하이퍼스케일러의 끝없는 전력 수요가 계속 가속화됨에 따라, 전력망은 단순히 그에 필요한 용량을 충분히 빠르게 추가하지 못하고 있습니다. 그 결과, 가장 큰 규모의 기업들에게는 BTM(계량기 후면, Behind-The-Meter) 솔루션이 그들이 필요로 하는 전력을 확보할 수 있는 유일한 방법으로 남게 되었습니다.
약 1년 전, 우리의 온사이트 가스(Onsite Gas) 심층 분석은 BTM 가스 설비 시장에 새로운 진출자가 빠르게 증가할 것이라고 처음으로 예측했습니다. 그 이후로 Bloom Energy, Bergen Engines, Wärtsilä 등 많은 기업들이 괄목할 만한 성공을 거두었습니다. GE 버노바(GEV)와 지멘스 터빈의 용량 제약을 극복하는 것은 많은 사람들이 우려했던 것보다 훨씬 쉬운 것으로 입증되었습니다.
오늘, 우리는 데이터센터를 위한 BTM 솔루션이 반드시 채워야 할 전력 공급 부족분을 이해하기 위해 미국 전력망 용량을 모델링하고 더욱 깊이 들여다볼 것입니다.
핵심 숫자부터 시작해 보겠습니다. 첫째, 미국에서 기록적인 데이터센터 구축이 계속되고 있으며, 2026년 21GW 증가에서 2030년에는 84GW 증가까지 이를 것입니다. 우리는 지난주에 왜 '데이터센터 지연'이라는 헤드라인이 종종 과장되어 있는지 상세히 설명했습니다. 우리의 연구에 따르면, 2028년 이후 미국의 신규 데이터센터 중 절반 이상은 BTM 전력으로 가동될 것이며, 데이터센터 BTM 설비의 총 유효 시장(TAM)은 2029년까지 연간 50GW를 넘어설 것으로 예상됩니다.
새로운 전력망 용량은 충분히 빠르게 성장하지 못하며, 데이터센터 이외의 부하 증가에도 대처해야 합니다. 위 차트는 우리의 예측을 구성하는 세 가지 핵심 구성 요소를 보여줍니다. 예상되는 미국 데이터센터 총 전력 수요, 사용 가능한 미국 전력망 용량, 그리고 새로운 전력망 공급입니다. 우리는 세미애널리시스(SemiAnalysis)의 업계 최고 수준 인사이트를 활용하여 이 예측을 구축했습니다.
첫 번째 요소인 데이터센터 수요는 건물별 모델링을 통한 상향식 접근법에서 나오며, 이는 액셀러레이터 모델의 칩별 AI 수요 예측에 의해 뒷받침됩니다. 그리고 구축의 경제성을 추적하여 이른바 '거품' 여부에 대한 답을 제공하는 토코노믹스(Tokenomics) 모델에 의해 검증됩니다.
에너지 모델의 두 번째 요소인 전력망 여유분(headroom)은 미국 주요 전력망 구역별 수급 역학을 분석합니다. 우리의 모델은 모든 ISO 및 RTO의 방법론을 따르며, UCAP/ICAP 예비력, 수요 및 공급 증가, 신뢰성 위험 등을 모델링합니다.
세 번째 요소는 새롭게 구축된 에너지 모델을 통해 산출한 상향식 예측으로 새로운 전력망 공급을 예측합니다. 우리는 미국 내 4만 개의 발전 자산을 추적하고 모든 연료 유형에 대해 분기별 상업 운전일(COD)을 예측합니다. 그런 다음 당사의 독자적인 ELCC 모델을 통해 각 ISO 및 주요 비-ISO 지역의 특성에 맞게 발전소의 '진정한(실질적인)' 용량 가치를 추정합니다.
우리의 예측에 따르면, 매년 순新增 ELCC 용량은 겨우 15GW에 그치며, 이번 10년 말이면 20GW 이상으로 증가하는 추세를 보일 것입니다. 이는 실질적으로 전력망 운영자가 데이터센터와 같은 확정 부하 및 반도체 팹과 같은 다른 확정 부하를 지원하기 위해 인정할 수 있는 시스템 내 추가된 모든 확정 용량입니다.
공인된 공급량을 최대 수요 및 필수 예비력과 상계(相計)하는 것이 바로 여유분(headroom) 자체를 산출해 내는 방식입니다. 즉, 특정 시장이 자체적인 최대 수요와 필수 예비력을 충당한 후 새로운 부하를 수용할 수 있는 남은 공인 용량을 의미합니다. 이를 바탕으로, 전국의 필수 예비력에 대한 우리의 분석에 따르면 사용 가능한 여유분은 이미 0에 가깝게 접근하고 있으며, 2027년이면 마이너스로 돌아섭니다.
이와 같은 이유로, 우리는 발전이 전력망 연계형 데이터센터 부하 성장의 주요 병목 현상이 될 것으로 예상합니다(송전망 역시 또 다른 병목이며, 향후 심층 분석 주제가 될 것입니다).
모든 데이터센터 운영자는 이미 이 사실을 직접 겪었습니다. 전력회사가 2027년 부하 증가 일정(예: 500MW)을 충족할 수 있다고 통보했다가, 나중에는 리드 타임이 긴 전력망 상호 연결 장비 등의 문제로 인해 해당 전력을 2029년이 되어서야 공급할 수 있다고 돌아오는 경우가 빈번하게 발생하고 있습니다.