캘리포니아 지도자들, 전력망 업그레이드 방안 논의 — AI 데이터 센터가 요금 인상을 초래하는 이유

산호세, 새크라멘토, 그리고 전력망이 예상치 못했던 난처한 질문

화요일 새크라멘토에서 열린, 서류상으로는 지루해 보였던 짧은 회의에는 묘한 긴장감이 감돌았습니다. 캘리포니아 지도자들은 AI가 전력 수요를 주도함에 따라 전력망을 업그레이드할 방안을 논의했으며, 문제 이면의 수치는 계속해서 커지고 있다고 밝혔습니다. 의원들, 전력 설비 기획자들, 기후 연구원들은 증가하는 전력 사용량, 배터리 비용, 그리고 결코 사용되지 않을 수도 있는 인프라를 위해 전기 요금 납부자들이 수십억 달러를 부담해야 할 위험에 대해 거침없는 의견을 교환했습니다. 배경은 두 가지였습니다. 이번 세션에서 추진된 즉각적이고 실질적인 해결책(더 많은 배터리, 가상 발전소, 전력 회사 인센티브)과 데이터 센터 제안이 지역 수요를 몇 배로 늘릴 수 있는 실리콘밸리에서 불거지고 있는 훨씬 더 큰 계획상의 골칫거리였습니다.

이 회의는 캘리포니아의 익숙한 모순을 반영했습니다. 이 주는 야심 찬 청정 에너지 목표를 자랑스럽게 생각하지만, 이제는 2045년 계획에 전혀 포함되지 않았던 AI 컴퓨팅 클러스터로 인한 민간 부문의 갑작스러운 전력 수요 급증에 직면해 있습니다. 이러한 충돌로 인해 규제 당국은 성장을 예측하는 방법, 승인할 프로젝트, 그리고 전력 회사가 새로운 전선이나 추가 용량이 필요할 때 누가 비용을 지불할지를 결정해야 하는 상황에 처했습니다.

캘리포니아 지도자들, 전력망 업그레이드 방안 논의 — 예측 격차와 데이터 센터라는 변수

누구도 한 가지 단순한 사실에 이의를 제기하지 않습니다. 바로 수요가 변하고 있다는 점입니다. 전력 회사들의 보고에 따르면 서류상으로 새로운 데이터 센터 프로젝트를 위해 약 18.7기가와트의 서비스가 요청된 상태이며, 이는 많은 일반적인 계산에서 현재 이 주 전체의 고객으로 등록된 가구보다 더 많은 가구에 전력을 공급할 수 있는 수치입니다. 규제 당국과 독립 분석가들은 이 프로젝트들이 모두 건설되지는 않을 것이라고 말하며, 현재 주 기관들이 사용하는 실무 예측은 전체 계획 요청보다는 적은 향후 수십 년 동안 몇 기가와트의 신규 부하를 시사하고 있습니다.

스탠퍼드 대학교의 Bits & Watts 연구원들이 패널 토론에서 진짜 문제라고 설명한 것이 바로 이 불확실성입니다. 량 민(Liang Min)은 청중에게 AI의 성장은 꾸준한 상승 곡선이 아니라 새로운 애플리케이션에 대한 일련의 도박과 같다고 말했습니다. 전통적인 전력 수요를 예측하기 위해 구축된 모델은 새로운 머신러닝 워크로드가 입소문을 타면 하룻밤 사이에 바뀔 수 있는 비즈니스 모델과 씨름하고 있습니다. 그는 "지금 우리는 정말 고군분투하고 있습니다"라며 "애플리케이션 계층에서의 위험이 매우 높습니다"라고 덧붙였습니다.

지방 정부는 기회와 위험을 동시에 보고 있습니다. 산호세 당국자들은 계획된 프로젝트들이 도시의 전력 수요를 현재 정점의 몇 배로 끌어올릴 수 있다고 추정하기 시작했으며, 이에 따라 선택의 기로에 섰습니다. 프로젝트가 실제로 요청된 전력을 사용할 것이라는 더 엄격한 증명을 요구하며 잠시 멈출 것인지, 아니면 투자와 일자리를 확보하기 위해 빠르게 움직일 것인지 결정해야 합니다. 두 옵션 모두 비용이 발생합니다.

캘리포니아 지도자들, 전력망 업그레이드 방안 논의: 배터리, 가상 발전소 및 시장 미세 조정

새크라멘토에서 논의된 즉각적인 도구들은 익숙합니다. 효과가 있기 때문입니다. 저장 장치는 더 저렴해졌고, 소규모 배터리는 상업용 고객이 더 쉽게 접근할 수 있게 되었으며, 가상 발전소(VPP)로 알려진 개념은 수천 개의 가정용 배터리, 전기차 충전기 및 스마트 부하를 통합하여 전력망에 급전 가능한 자원으로 제공할 수 있습니다. Deploy Action의 지가 샤(Jigar Shah)는 이러한 시스템의 설치 비용이 급격히 하락했다는 점을 언급하며("5년 전에는 설치 비용이 15,000달러였으나 현재는 5,000달러 미만입니다"), 효율성과 통합을 성장을 흡수하기 위한 최저 비용의 경로로 제시했습니다.

이는 토론의 더 까다로운 부분으로 이어집니다. 바로 캘리포니아가 배출량을 낮게 유지하면서 신뢰성을 보장하기 위해 지열, 원자력 또는 탄소 포집 기술을 결합한 천연가스와 같은 더 많은 '청정 기저 부하(clean firm)' 전력이 필요한지 여부입니다. 스탠퍼드 대학교와 PG&E 측 목소리를 포함한 여러 패널은 어떤 형태의 확정적이고 급전 가능한 저탄소 전력이 없다면, 데이터 센터 부하가 증가함에 따라 주 정부가 화석 연료 발전에 더 의존하게 될 위험이 있다고 주장했습니다.

누가 지불하는가? 비용 배분과 투명성을 둘러싼 정치적 싸움

아마도 가장 격렬한 의견 대립은 돈에 관한 것이었을 것입니다. 캘리포니아 공공 옹호국(California Public Advocates Office)은 전력 회사가 신규 고객을 위해 대규모 업그레이드를 단행했으나 해당 고객이 나타나지 않을 경우, 전기 요금 납부자들이 사용되지 않는 장비(stranded equipment)에 대한 비용을 떠안게 될 수 있다고 경고했습니다. 많은 데이터 센터 프로젝트가 최종 건설 일정이나 장기 인수 계약을 확정하지 않은 채 대규모 용량을 요청하고 있기 때문에 이러한 우려는 특히 심각합니다.

PG&E의 공개적인 입장은 다릅니다. 새로운 대형 고객을 추가하면 고정 전력망 비용을 더 넓은 기반에 분산시켜 평균 요금을 낮출 수 있다는 것입니다. 이 계산은 타당하지만 지리적 위치와 시기에 따라 달라집니다. 사용량이 적은 변전소에 연결된 데이터 센터는 모두 동일한 과부하된 산업 지구에서 전력을 요청하는 클러스터와는 다릅니다.

일부 주에서는 비용을 분담하기 시작했습니다. 오리건주는 가계 요금이 특정 연결 비용을 부담하지 않도록 더 엄격한 규칙을 채택했고, 미네소타주는 거대 데이터 센터 비용을 주거용 요금과 분리하기 위해 별도의 요금 카테고리를 만들었습니다. 캘리포니아는 아직 공격적인 법적 제한을 자제하고 있지만, 주 의회와 여러 위원회는 상황을 면밀히 관찰하며 이전에 중단되었던 새로운 투명성 요구 사항을 논의하고 있습니다.

AI가 실제로 전력망에 도움이 될 수 있을까? 예측, 수요 반응 및 더 스마트한 운영

아이러니하게도 전력망에 부담을 주는 기술이 전력망 관리에 도움이 될 수도 있습니다. AI는 단기 부하 예측을 개선하고, 배터리 급전을 최적화하며, 전력망 결함을 더 빨리 감지할 수 있습니다. 패널들은 더 나은 분석을 통해 예비율을 줄이고 재생 에너지의 활용도를 높일 수 있다고 설명했습니다. 단, 전력 회사와 운영자가 새로운 도구를 도입하고 적절한 데이터 채널을 개방할 경우에만 가능합니다.

량 민은 이를 직설적으로 표현했습니다. 예측할 수 없고 빠르게 움직이는 AI 애플리케이션 계층이 바로 예측 문제입니다. 그러나 AI 서비스에 동력을 제공하는 동일한 모델 제품군을 확률적 수요 예측과 VPP 동작 최적화를 위해 재조정할 수 있습니다. 주 정부와 전력 회사들은 이러한 접근 방식을 테스트하기 위해 시범 프로젝트를 시작하고 있지만, 거버넌스, 데이터 접근성 및 개인정보 보호가 여전히 장벽으로 남아 있습니다.

환경적 상충 관계와 지역적 영향

모든 해결책이 똑같이 환영받는 것은 아닙니다. CalMatters 행사에서의 대화는 환경 운동가들의 우려를 반영했습니다. 데이터 센터 부지의 디젤 비상 발전기는 집중적인 대기 오염 위험을 초래하고, 물 집약적인 냉각 방식은 지역의 물 부족 현상과 충돌하며, 탄소 포집 및 기타 논란이 되는 해결책에 대한 제안은 지역 사회의 불신을 불러일으킵니다. 규제 당국은 시스템 배출량을 늘리지 않고 새로운 부하를 충족하려면 정치적 선택에 따라 대규모 배터리 프로젝트 외에도 원자력과 지열을 포함할 수 있는 혼합된 형태의 더 많은 저장 장치와 신뢰할 수 있는 저탄소 기저 부하 전력이 필요하다는 점을 인식하고 있습니다.

패널들은 투명성의 필요성을 거듭 강조했습니다. 계획된 수요에 대한 일관되고 의무적인 데이터가 부족하기 때문에 지역 사회는 자신들이 무엇을 위해 비용을 지불해야 하는지, 혹은 지역의 환경적 부담이 어떻게 변할지 알 수 없습니다.

몇 가지 선례적 조치와 앞에 놓인 좁은 길

몇 가지 실질적인 단계가 이미 고려 중입니다. 제안된 부하에 대한 더 엄격한 공개, 시범 VPP 프로그램, 혼잡을 줄이는 곳의 업그레이드를 우선시하도록 하는 전력 회사 인센티브, 하이퍼스케일 고객을 위한 새로운 요금 카테고리, 그리고 더 넓은 서부 지역에 걸쳐 용량을 공유하기 위한 지역 시장의 변화 등이 그것입니다. 캘리포니아가 더 넓은 서부 전력 시장에 합류하기로 한 결정 그 자체가 지리적으로 집중되고 변동성이 커진 수요에 대한 시장 차원의 대응입니다.

그러나 주 정부의 정치 경제가 중요합니다. 지방 정부는 일자리와 세원을 원하고, 전력 회사는 규제 당국으로부터 명확한 신호를 원하며, 환경 옹호론자들은 청정 전력을 원하고, 지역 사회 단체들은 국지적인 오염과 요금 충격으로부터 보호받기를 원합니다. 이러한 이해관계의 충돌은 결정이 더디고, 협상을 거치며, 불완전할 것임을 의미합니다.

출처

• 스탠퍼드 대학교(Stanford University), Bits & Watts Initiative
• UC 데이비스(UC Davis) 에너지 및 효율 연구소(Energy & Efficiency Institute)
• 캘리포니아 공공 옹호국(California Public Advocates Office, 캘리포니아 공공요금 위원회)
• 캘리포니아 독립 시스템 운영 기구(CAISO) — 예비 데이터 센터 예측
• Next 10 / 캘리포니아 대학교 리버사이드 캠퍼스(University of California, Riverside, 데이터 센터 배출량 보고서)

유럽의 사례와 유사한 교훈이 있습니다. 독일은 재생 에너지와 배터리를 위한 설비를 갖추고 있고, 브뤼셀은 서류 작업을 처리하며, 이제 캘리포니아는 청정 전력 매뉴얼을 작성할 것인지 아니면 가스를 판매할 누군가에게 문제를 외주화할 것인지 결정해야 합니다. 어느 쪽이든 비용이 많이 듭니다. 유일한 질문은 누가 청구서에 서명하느냐 하는 것입니다.