⚡️전력망, 조 단위 기회가 온다?

작성: 피카츄 아저씨 텔레그램 (t.me/pikachu_aje)

[세 줄 요약]
1. 시대의 변환에 맞춰 수 조 단위 인프라 투자가 지속 중

2. 송배전 과정에서 에너지 손실률을 잡는 게 중요. HVDC 도입, 천연가스 및 원자력의 대두도 이 차원에서 이뤄짐.

3. 전력망 설치는 보상 문제 등으로 인해 시간이 오래 걸리기 때문에 당장 전기가 많이 필요한 빅테크 기업에서는 기존 전력망을 디벨롭해서 활용하고자 하는 니즈도 있음


[에너지 전환기 메가 프로젝트의 등장]
1. 인프라는 수 조 단위의 돈을 들여 한번 설치하고 오랜 시간에 걸쳐 사용하는 것입니다.

2. 에너지 전환기인 지금 수많은 나라들이 전기 인프라를 확보하고자 합니다.

3. 미국의 리쇼어링, 전기차(EV) 이용 확대, AI와 블록체인으로 전기에 대한 수요가 늘어나고 특히 AI의 생산성에 대한 기대감으로 AI 데이터센터의 수요 또한 늘어나고 있습니다. 전세계적으로 사흘에 하나 꼴의 AI데이터센터가 생기는 수준이라고 합니다.🫢

[전기화, 단계별로 알아보기]
1. 전력을 생산하는 발전 단계에서는 전통적 화석 에너지부터 신재생에너지까지 활용하고 있습니다. 에너지 단가를 낮추겠다는 트럼프 시대에는 천연가스 발전이 대두될 가능성이 높습니다. 사람들이 많이 사는 대도시 인근에 지어 비용을 절감할 수 있기 때문입니다.

2. 다음은 발전된 전기를 사용처까지 옮기는 송전단계입니다. 송전 과정 중에 에너지 손실이 일어나고, 송전 거리가 길어질수록 손실이 커집니다. 원전은 미국내 안전을 위한 규제에 따르면 인구밀집 지역으로부터 16km 떨어진 대비, 천연가스는 도시 인근에 지을 수 있습니다.

3. 배전은 송전으로 받은 전기를 최종 수요처인 공장, 회사, 상점, 주택 등으로 나누는 단계입니다.

4. 미국의 송전에는 138~765kV사이의 고압 송전선을 통해 이동시키고, 이 전기는 1차 2차 변전소를 지나면서 전압이 낮아집니다. 이때 고전압 전기가 필요한 대규모 공장이나 철도같은 곳에는 2차 변전소에서 높은 전기를 바로 보내줍니다.

5. 미국의 배전 전압은 4~34.5kV 사이입니다. 전신주나 지하케이블을 통해 송전합니다.

6. 이 모든 과정을 걸쳐 전력망, 파워 그리드라고 합니다.

[지금 발전보다 중요한 건 송전, 그리고 그 과정에서 손실률 줄이기]
1. 발전되는 모든 전기가 소비되는 것은 아닙니다. 발전된 전기 중 75%가 손실됩니다.

2. 2018년 국내 기준 송변전 및 배전과정에서 전력손실률은 2~3.5%, 1조 8천억원입니다. 미국의 전력손실률은 2022년 기준 5% 수준으로 손실 금액만 22조원에 달합니다. 이는 긴 송전거리와 노후화된 전력망 때문입니다.

3. 미국은 심지어 대규모 정전이 늘어났고, 전력 수요까지 늘어나고 있습니다. 그런데 발전량이 부족한 게 아니라 송전할 수 있는 전력망이 제한되어 에너지 기업들이 데이터센터에 에너지를 공급하지 못하고 있습니다.

4. 신재생에너지를 채택하게 되면 전력 손실률이 더 커질 수 있습니다. 발전이 꾸준하게 이뤄지기 어렵기 때문입니다.

[HVDC의 대두]
1. 근본적인 문제는 에너지망에 있습니다. 그래서 에너지 산업계는 HVDC, 탄소섬유 코어케이블, 초전도 케이블 등을 대안으로 제안했고 최근 떠오르는 해결책은 HVDC, 고전압 직류 송전입니다.

2. 특히나 AI, 블록체인, 리쇼어링으로 전기수요가 늘어난다면 미국은 지금보다 더 많은 전기를 필요로 합니다.

3. HVDC는 교류로 생산된 전기를 직류로 변환해서 보낸 다음 교류로 다시 변환해 사용하는 방식입니다. 대용량 전력을 직류로 장거리를 보내게 되면 에너지 손실을 줄일 수 있습니다. 교류송전 대비 송전탑 수를 줄여서 설치부담 또한 줄어듭니다. 무조건 HVDC가 효율적인 것은 아니고 케이스별로 달라질 수 있습니다.

4. 미국 정부에서 전력망에 어마어마한 돈을 투자하기로 했지만 보상 문제 등 현실적인 여건이 어려울 수 있습니다. 때문에 빅테크 업체는 현재 송배전망을 그대로 활용 가능한 원전과 SMR에 주목하고 있습니다. 빌게이츠의 테라파워가 기존의 석탄발전소에 자리하려는 것도 송배전망 활용과 관련이 있을 것 같습니다.

[기술 발전에 발맞춰야 하는 에너지 기술]
1. 기술 발전에 따라 에너지 생산과 소비 혁신이 요구되고 있습니다.

2. 그래서 CES 2025에도 에너지 전환괴 혁신이 주제로 제시되기도 했습니다.

3. 또 영국과 스웨덴이 2조 5천억원을 들여 초국가적 에너지 연결을 이뤘는데 이 에너지 연결이 가져올 변화 또한 주목해야겠습니다.


📌 결론: 인프라 투자는 초국가적, 초당파적으로 이뤄지는 중. 고루한 산업이 성장산업이 되어 간다!
- 이러다가 인프라 아저씨 되겠다싶을 정도로 인프라의 중요성이 중요해지고 있습니다.
- 전기는 당장 필요한데, 전력망 설치까지 시간이 오래 걸려서 기존 전력망을 활용하는 방안이 고민되고 있다는 점, 천연가스 발전이 가지는 장점과 기존 석탄발전소 부지를 활용할 테라파워의 이야기가 좀 기억에 남습니다.

💬 천연가스, 원자력 발전이 올드해보여도 이런 현실적인 고민 속에서 나온 해결책인만큼 놓치지 말아야겠습니다. 누가 또가스 아저씨 해주시면 안 되나(..)

[작성] 피카츄 아저씨 ⚡️
[영상] 인더스텔라
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