미국의 가정용 배터리 시장은 주로 태양광 패널을 보유한 주택 소유자를 위한 고비용 제품에서, 에너지 기업과 유틸리티 기업이 활용하는 더 광범위한 사업 모델의 일부로 전환되고 있다. 이러한 전환을 이끄는 핵심 요인은 두 가지다. 배터리 비용 하락과 수천 개의 분산형 배터리를 연결하고 소프트웨어를 통해 운영을 조율하는 가상 발전소(VPP)의 등장이다.
가격을 압박하는 경쟁
Tesla는 수년간 가정용 배터리 시장의 주요 기업 중 하나였지만, 현재는 1년도 안 되는 기간에 20억 달러를 조달한 Base Power와 같은 스타트업의 경쟁에 직면해 있다. 이러한 압박에 대응해 Tesla는 Powerwall 배터리를 월정액으로 임대하는 상품을 출시했으며, 가격은 이전 수준보다 3분의 2 이상 낮다.
가정용 배터리 비용은 설치 후 보통 1만 달러를 넘기 때문에 많은 소비자에게 구매가 어려웠다. 그러나 텍사스의 임대 상품은 가격 구조를 바꾸었다. Tesla는 사용자에게 총 27킬로와트시 용량의 Powerwall 배터리를 월 35달러에 임대할 수 있도록 하고, Base Power는 39.2킬로와트시 용량을 월 19달러에 제공한다.
이 가격이 배터리가 무료가 되었거나 시스템 비용이 사라졌다는 뜻은 아니다. 기업들이 이제 시스템의 경제적 가치를 사용자와 전력망 사이에 배분할 수 있게 되었다는 의미다. 배터리는 주택의 비상 전원으로만 작동하는 것이 아니라, 필요할 때 집단적으로 가동할 수 있는 설비군의 일부가 된다.
가상 발전소는 어떻게 작동하는가?
가상 발전소는 가정용 배터리와 같은 분산형 자원, 때로는 온수기를 모은 뒤 이를 조정해 전력망에서 대형 발전소처럼 작동하게 한다. 운영 기업은 전력 가격이 낮을 때 배터리를 충전하고, 수요와 가격이 상승할 때 저장된 전력을 사용하거나 전력망에 판매할 수 있다.
운영 기업은 수익의 일부를 보유하고, 나머지 일부는 더 낮은 전기요금이나 저렴한 비상 배터리, 또는 두 가지 모두의 형태로 소비자에게 돌려줄 수 있다. 이 모델에서는 가정에 배터리를 설치하는 일이 단순히 개인적으로 전력을 저장하기 위한 결정이 아니라 전력망에 서비스를 제공하는 수단이 된다.
피크 발전소를 대체하는 더 빠른 방법
유틸리티 기업은 전통적으로 수요가 급증하는 시기에 대응하기 위해 두 가지 방법에 의존해 왔다. 피크 시간대에만 가동되는 전용 발전소를 건설하거나, 공장과 같은 대규모 소비자에게 일시적으로 전력 사용을 줄이는 대가로 비용을 지불하는 방식이다. 가상 발전소는 전력 소비 장소 인근에 이미 존재하는 분산형 자산을 활용하는 세 번째 선택지를 추가한다.
이러한 발전소는 분명한 시간상의 이점을 갖는다. 100메가와트 규모의 전통적인 발전소를 건설하는 데는 2~4년이 걸릴 수 있지만, Base Power는 북텍사스의 CoServ 협동조합을 위해 같은 규모의 가상 발전소를 12개월 이내에 설치하는 방향으로 진행 중이라고 밝혔다. 배터리를 분산하면 부지 선정과 인허가, 단일 발전소를 전력망에 연결하는 과정에서 발생하는 복잡성이 줄어든다.
또한 배터리가 하나의 발전소 부지에 집중되지 않고 사용자 가까이에 분산되기 때문에, 유틸리티 기업은 송전선과 신규 인프라에 대한 지출을 줄일 수 있다. 소프트웨어는 전력망 상태와 가격, 수요에 따라 이러한 자원을 조정할 수 있는 관리 계층을 추가한다.
실제로 무엇이 달라지는가?
인공지능 데이터센터와 경제의 전기화 확대에 따라 전력 소비가 증가하면서 가상 발전소의 중요성은 더욱 커지고 있다. 동시에 유틸리티 기업들은 전력망 연결에 병목 현상을 겪고 있으며, 특히 전력망에 직접 연결되는 대규모 저장 시설을 추가하려 할 때 이러한 문제가 두드러진다.
Energy Access Innovations의 최고상업책임자인 Nicole Tomasin은 데이터센터의 확산이 가상 발전소 프로그램을 가속할 수 있다고 말한다. 데이터센터 운영자들은 전력 구매 자체만큼이나 빠른 전력망 연결을 원하기 때문이다. 분산형 설비군은 수개월 만에 구성할 수 있지만, 전통적인 연결 대기 목록에서는 수년이 걸릴 수 있다.
이 기술 시장은 아직 상대적으로 작아 현재 규모는 74억 달러지만, Grand View Research에 따르면 2033년에는 300억 달러를 넘어설 것으로 예상된다. 현재의 실험이 텍사스와 캘리포니아 같은 시장에 집중되어 있는 가운데, 이 모델은 가정용 배터리를 바라보는 방식의 변화를 보여준다. 소비자가 소유하는 비상 전원 장치에서 에너지 기업이 집단적으로 관리할 수 있는 전력망 자산으로 바뀌는 것이다.
구형 모델과 신형 모델의 경쟁
Tesla는 수년 전부터 Powerwall 설비군을 가상 발전소에 활용해 왔지만, 이 기능을 제품의 핵심으로 소비자에게 마케팅하지는 않았다. 대신 주택 소유자가 낮 동안 남는 태양광 전력으로 배터리를 충전하고 밤에 사용하도록 하는 데 초점을 맞췄다. 이는 전기요금 차이를 활용하는 방식으로 알려져 있다.
이러한 접근법 덕분에 6.7기가와트가 넘는 Powerwall 배터리가 설치되었지만, Base Power의 월정액 상품은 Tesla에 서비스 제공 방식을 바꾸도록 압박하고 있다. Base Power는 매일 8메가와트시의 저장 용량을 갖춘 배터리를 설치하고 있으며, 연말까지 이 속도를 두 배로 늘리는 것을 목표로 한다고 밝혔다.
따라서 현재 경쟁의 중요성은 사용자 가격 인하에만 있지 않다. 새로운 경제 모델을 시험하는 데도 있다. 가정용 배터리의 수가 늘어날수록 기업은 유틸리티가 신속하게 호출할 수 있는 분산형 전력 자원을 구축할 수 있는 능력을 키우며, 중앙집중식 신규 발전소를 수년간 기다릴 필요가 없어진다.