데이터 센터와 EV 시대의 대그리드 전환 -

데이터 센터, 전기 자동차, AI로 인해 에너지 소비가 급격히 증가함에 따라, 보다 회복력 있고 반응성이 뛰어난 에너지 인프라에 대한 실행 가능한 솔루션을 제공하는 분산형 에너지 자원 및 마이크로그리드와 같은 혁신적인 에너지 전략을 도입해야 합니다.

마이크로그리드는 Mainspring의 선형 발전기 및 태양광 PV와 같은 현장 발전을 에너지 저장, 전기 분배, 앱, 분석 및 상업 및 산업 시설용 소프트웨어와 통합합니다.

이미지: 슈나이더 일렉트릭

pv magazine USA에서

미국의 에너지 그리드는 인공지능(AI)을 지원하는 데이터 센터의 수요 급증과 전기화 및 전기 자동차(EV)의 빠른 도입으로 인해 전례 없는 압박을 받고 있습니다. 이 두 부문이 확장됨에 따라, 두 부문의 결합된 전력 수요로 인해 국가의 에너지 소비가 새로운 최고치로 치솟고 있으며, 그리드가 현대의 기술적, 환경적 야망을 유지하기 위해 적응해야 합니다.

AI 기반 데이터 센터의 급속한 발전만으로도 8년 2030%에서 3년까지 미국 전체 에너지 소비의 2022%를 차지할 것으로 예상되며, EV 인프라의 에너지 사용량도 극적으로 증가하고 있습니다. 이러한 추세는 디지털로 연결되고 전기화된 미래의 수요를 처리할 수 있도록 에너지 그리드를 강화해야 할 필요성을 증폭시켰습니다. 그리드 안정성을 유지하면서 이러한 증가하는 에너지 요구 사항을 충족하는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다. 이를 위해서는 보다 탄력적이고 반응성이 뛰어난 에너지 인프라에 대한 실행 가능한 솔루션을 제공하는 분산형 에너지 자원(DER) 및 마이크로그리드와 같은 혁신적인 에너지 전략을 채택해야 합니다.

데이터 센터, EV 및 그리드의 증가하는 복잡성

에너지 인프라의 전환은 전력 수요가 정점에 달한 버지니아의 "데이터 센터 골목"과 같은 지역에서 특히 시급합니다. AI와 클라우드 컴퓨팅의 생명선인 데이터 센터가 이러한 지역에 밀집되어 있어 그리드 용량이 한계에 도달했습니다. 한편, EV의 급증은 EV 충전 인프라에 대한 수요가 폭발적으로 증가함에 따라 지역 그리드에 비슷한 압력을 가하고 있으며, 특히 로스앤젤레스와 베이 지역과 같은 고밀도 지역에서 그렇습니다.

AI와 EV의 이러한 이중 압력은 단순히 더 많은 에너지에 대한 필요성을 반영하는 것이 아니라, 특히 유틸리티가 탄소 배출을 줄이고 그리드 보안을 강화하려는 목표를 가지고 있기 때문에 전력 분배의 물류를 복잡하게 만듭니다. 극심한 기상 현상과 기후 영향은 예상 수요와 갑작스러운 수요를 모두 처리할 수 있는 회복력 있는 그리드의 필요성을 더욱 강조했습니다. 그러나 그리드의 진화는 용량을 추가하는 데 그치지 않고 지역 발전과 수요 변동에 대한 신속한 대응을 지원하는 민첩하고 분산된 모델이 필요합니다.

회복성 있는 미래에서 미크로그리드의 역할

마이크로그리드는 보다 지속 가능하고 회복성 있는 에너지 시스템을 추구하는 데 필수적인 도구로 부상했습니다. 대규모 중앙 발전소에 의존하는 기존 그리드와 달리 마이크로그리드는 현장에서 전기를 생성, 저장 및 사용할 수 있는 독립형 네트워크로 작동합니다. 이러한 기능을 통해 정전 중이나 에너지 수요가 급증할 때 주 그리드와 독립적으로 운영을 유지할 수 있습니다. 마이크로그리드는 또한 태양열 및 풍력과 같은 재생 에너지원을 통합할 수 있는 유연성을 제공하여 탈탄소화 목표와 잘 일치하면서 에너지 독립 계층을 추가합니다.

미크로그리드는 에너지 회복력 보장, 비용 예측성 향상, 깨끗한 에너지 자원 통합이라는 세 가지 주요 이점을 제공하도록 설계되었습니다. 예를 들어, JFK 공항의 스마트 그리드는 태양광 발전과 현장 배터리 저장을 통합하여 중단 중에 에너지 백업을 제공하여 중앙 그리드가 흔들릴 때에도 중요한 인프라가 운영을 유지할 수 있는 방법을 보여줍니다. 이러한 모델은 정전과 그리드 불안정성에 대비해 스스로를 강화하려는 시설과 커뮤니티를 위한 솔루션으로서 미크로그리드의 가치를 강조합니다.

미크로그리드의 배치는 또한 매력적인 경제적 기회입니다. 조직과 커뮤니티는 에너지를 지역적으로 생성하고 저장함으로써 에너지 비용을 통제하고 외부 전력에 대한 의존도를 줄이며 잉여 전력을 주 전력망에 다시 판매할 수도 있습니다. 데이터 센터와 같이 수요가 많은 운영을 관리하는 시설의 경우 이러한 기능은 신뢰성을 높이는 동시에 재생 에너지를 사용하여 지속 가능성을 지원합니다.

광범위한 미크로그리드 도입에 대한 장벽 극복

잠재력에도 불구하고, 마이크로그리드는 상업, 산업 및 인프라 애플리케이션에서 광범위한 채택을 제한하는 장애물에 직면해 있습니다. 규제의 복잡성, 높은 초기 비용, 표준화된 시스템의 부족은 마이크로그리드의 확장성을 방해했습니다. 연방 차원의 인센티브와 간소화된 규제의 혜택을 받는 태양광 또는 풍력 프로젝트와 달리, 마이크로그리드 정책은 주마다 크게 다르기 때문에 투자자와 운영자에게 불확실성을 안겨줍니다. 현재 마이크로그리드 프로젝트는 종종 맞춤 설계되어 배포 일정이 길어지고 일반적으로 메가와트당 2만~5만 달러에 달하는 상당한 비용이 발생합니다.

이러한 장애물을 극복하기 위해 에너지 혁신가들은 "서비스로서의 에너지"(EaaS)와 같은 새로운 금융 모델을 모색하고 있습니다. 이는 비용을 시간에 따라 분산하고 복잡성과 위험을 더욱 관리할 수 있는 전문성을 도입하여 마이크로그리드를 재정적으로 더 쉽게 접근할 수 있게 만들 수 있습니다. 표준화되고 모듈화된 마이크로그리드 솔루션의 도입도 업계를 혁신할 것으로 예상됩니다. 통합 배터리 저장 및 에너지 관리 소프트웨어가 있는 사전 설계되고 사전 테스트된 시스템을 사용하면 마이크로그리드 배포를 수년에서 수개월로 단축하여 비용과 복잡성을 모두 줄일 수 있습니다. 이러한 표준 솔루션은 공공 인프라에서 민간 기업에 이르기까지 산업 전반에 걸쳐 마이크로그리드 배포를 확장하는 데 도움이 되어 더 광범위한 사용자에게 실행 가능하게 만들 수 있습니다.

분산화되고 회복성 있는 에너지 환경을 구상하다

미래의 그리드는 전력 부하를 동적으로 관리하고 재생 에너지 사용을 최적화하며 화석 연료에 대한 의존도를 줄일 수 있는 분산형 마이크로그리드 및 DER 네트워크가 될 가능성이 높습니다. 이러한 변환은 데이터 센터 및 EV 인프라의 에너지 수요를 충족할 뿐만 아니라 지속 가능하고 효율적으로 충족하는 적응형 시스템을 만들 수 있습니다. 지역 사회와 시설이 자체 에너지를 생산하고 관리할 수 있도록 권한을 부여하여 전력 생산을 분산시키면 탈탄소화, 경제 성장 및 에너지 안보에 대한 국가적 목표도 지원할 것입니다.

지속 가능하고 회복성 있는 에너지 인프라로의 여정은 필수이자 기회입니다. 미크로그리드와 기타 DER을 활용함으로써 미국은 더 강할 뿐만 아니라 더 스마트하고 AI 기반 전기화 미래의 역동적인 수요를 충족할 수 있는 그리드를 구축할 수 있습니다. 이 에너지 전환은 도전적이기는 하지만 그리드가 무엇이 될 수 있는지 재정의하고 혁신을 지원하고 기후 변화의 압력을 견뎌내며 효율적인 것만큼 회복성 있는 깨끗한 에너지 시대로 우리를 추진하는 중요한 순간을 나타냅니다.

Jana Gerber는 Schneider Electric의 북미 지역 마이크로그리드 사장입니다. 그녀는 북미에서 상업용 마이크로그리드 사업을 성장시키고 고객의 지속 가능성 및 회복력 여정을 지원하는 책임을 맡고 있습니다.

Rohan Kelkar는 Schneider Electric의 Power Products 글로벌 사업부의 전무 부사장입니다. 다국적 기업을 이끈 20년 이상의 경험을 바탕으로 Rohan은 혁신적인 솔루션을 옹호하고 보다 지속 가능하고 효율적이며 연결되고 순환적인 제품을 시장에 제공하는 부서의 전기 분배 포트폴리오를 이끌고 있습니다.