On-site 발전 트렌드
데이터센터 전략 인프라서 찾는 새로운 투자 기회 (By. HYlight)
◆ 데이터센터 전력 수요 대비 송전망 인프라가 부족해지면서, 외부망에 의존하지 않고 현장에서 직접 전기를 만드는 On-site(온사이트) 방식이 필수적인 대안으로 떠오르고 있습니다.
◆ 대용량 전력을 공급하는 가스터빈과 구축 속도가 빠른 연료전지가 상호 보완하며 온사이트 발전 시장의 성장을 강력하게 견인하고 있습니다.
◆ 누가 전력을 더 빨리 확보하느냐가 데이터센터의 핵심 경쟁력이 된 만큼, 온사이트 관련 전력 인프라 기업들의 구조적 성장기회가 주목됩니다.
■ 송전망 제약 속 현장 발전 수요 확대
AI 확산과 데이터센터의 고밀도화는 전력 수요 구조 자체를 변화시키고 있습니다.
대규모 데이터센터 증설은 단순한 전력 사용량 증가를 넘어, 전력의 안정성과 공급 속도의 중요성을 부각시키고 있습니다.
기존 전력 수요와 달리 데이터센터는 높은 전력 밀도와 24시간 안정적인 전력 공급을 필요로 하기 때문입니다.
Microsoft 와 Meta 의 CEO 역시 AI 산업의 진정한 병목은 전력 공급 부족이라는 점을 언급한 바 있습니다.
송전망 제약과 인허가 지연으로 인해 전력 확보 자체가 데이터센터 투자와 확장의 병목으로 작용하고 있는 상황입니다.
이처럼 전력 확보 속도가 하이퍼스케일러들의 최우선 과제로 부상하면서, 최근 데이터센터에서는 BYOP(BringYou Own Power) 혹은 On-site generation(현장 발전)이라는 개념이 자주 언급되고 있습니다.
이는 데이터센터 운영자가 유틸리티 전력망에만 의존하지 않고, 스스로 전력을 확보한다는 방식을 말합니다.
현재 북미 데이터센터를 기준으로 온사이트 발전 비중은 2~3% 수준으로 아직 낮은 편입니다.
다만 전력망 제약이 지속될 경우, 골드만삭스는 2028년까지 북미 데이터센터의 20~25%가 온사이트 발전을 활용할 것으로 전망하고 있습니다.
■ 천연가스 기반 온사이트 발전
현재 BYOP 모델에서 가장 주도적인 전력원은 천연가스 기반 발전입니다.
가스터빈은 높은 전력 밀도, 빠른 가동 속도, 24시간 연속 운전이 가능하다는 점에서 데이터센터의 요구 조건에 부합하며 핵심 솔루션으로 활용되고 있습니다.
안정적인 전력원으로서 원자력 발전에 대한 관심도 점차 높아지고 있으나, 인허가 및 구축기간을 감안할 때 본격적인 확산은 2030년 이후로 전망됩니다.
그 전까지 발생하는 전력 공백은 천연가스 기반 발전이 상당 부분을 메울 것으로 예상됩니다.
전력원별 가동률 (출처 : DOE, KB자산운용)
하이퍼스케일러들은 기존 유틸리티 전력망에 대한 의존도를 낮추기 위해 현장 발전 솔루션을 적극 활용하고 있습니다.
실제로 xAI 는 Colorssus 데이터센터에 다수의 가스 터빈과 태양광, 에너지 저장장치 등을 활용한 독자적인 전력 인프라를 구축했습니다.
또한 Meta는 오하이오주와 루이지애나주 데이터센터에서 가스 터빈과 왕복동 가스 엔진을 조합해 전력을 현장에서 공급하고 있습니다.
한편 대형 가스터빈의 리드타임이 길어지면서, 전력 확보 시점을 앞당길 수 있는 보완적 전원에 대한 수요도 함께 확대되고 있습니다.
이에 따라 연료전지, 중소형 항공파생형(aeroderivative) 터빈, 기존에 백업용으로 활용되던 왕복동 가스 발전기까지 수요가 확산되고 있는 상황입니다.
xAI Colossus Datacenter (출처 : xAI)
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▲ On-site 발전 트렌드 : 데이터센터 전략 인프라에서 찾는 새로운 투자 기회
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