미국의 에너지 전환, 뒤를 돌아보지 않고 나아가다

미국 유틸리티 규모의 배터리 에너지 저장 용량 운영 및 계획(MW)

에너지 스토리지

작년은 미국에서 배터리 저장 용량이 크게 증가한 기록적인 해였습니다. 미국은 2022년에 4.8GW의 용량을 추가했으며, 이는 지난 2년 동안 추가된 용량을 모두 합친 것과 같은 규모입니다.

2022년 총 설치 용량은 2021년 대비 44% 증가했으며, 이는 주로 그리드 규모 설치 용량이 7% 증가한 데 힘입은 결과입니다. 그리드 규모 용량은 60GW 증가하여 그 해에 추가된 신규 용량의 80%를 차지했습니다.

한편 주거용 설치는 전년 대비 36% 증가했습니다.

미국 청정 전력 협회(ACP)의 리서치 및 분석 담당 부사장인 존 헨슬리(John Hensley)는 미국의 발전 상황에 대해 "에너지 저장 장치는 2022년에 역대 최고의 한 해를 보냈습니다. 운영 중인 유틸리티 규모의 누적 저장 용량이 80% 증가했습니다. 

연말에 설치 용량이 약간 감소했지만 추세는 분명합니다. 에너지 저장 장치는 빠른 성장 곡선을 그리고 있으며 이미 풍부한 청정에너지를 지원하는 탄력적인 그리드 구축의 핵심 구성 요소입니다."라고 말했습니다.

미국 에너지 저장 모니터 보고서(ACP 및 컨설팅 회사 Wood Mackenzie에서 발표)의 데이터에 따르면 4분기에 추가된 용량은 총 1,067MW로, 총 설치 건수로는 5번째로 높은 분기였습니다.

미국 그리드 규모 부문은 공급 및 상호 연결 제약 때문에 2022년 마지막 분기에 848MW를 설치했는데, 이는 2분기와 3분기에 설치한 1GW보다 감소한 수치입니다. 보고서에 따르면 4분기에 가동될 예정이었던 3GW 이상의 용량이 지연되거나 취소되었습니다.

2023년 1분기 동안 그리드 규모 부문은 554MW를 설치하여 미국의 누적 그리드 규모 저장 용량을 10.4GW로 끌어올렸습니다. 이는 2021년 2분기 이후 가장 낮은 분기였지만, 온라인 가동 예정이었던 1.8GW 이상의 용량이 지연되었기 때문입니다.

주거용 부문은 1분기 중 가장 많은 용량을 추가하여 용량이 155.4MW 증가했습니다.

미국의 배터리 저장 용량은 매우 편중되어 있습니다. 캘리포니아와 텍사스가 미국 BESS 용량의 거의 72%를 차지하며 시장을 지배하고 있습니다.

3위를 차지한 플로리다는 546MW의 용량을 운영하고 있습니다. 이는 텍사스의 4분의 1에 불과하고 캘리포니아의 10분의 1을 약간 상회하는 수준입니다.

전체적으로 미국 41개 주에서 BESS를 운영 중이지만 상위 10개 주가 미국 전체 용량의 93%를 차지합니다. 하위 31개 주에서는 총 700MW의 용량을 운영 중이며, 이는 미국 전체 용량의 7%에 불과합니다.

S&P Global은 올해 첫 3개월 동안 미국에서 약 710MW의 배터리 저장 용량이 온라인으로 전환되었으며, 이 중 약 70%가 텍사스 ERCOT 시장에 있다고 밝혔습니다. 

미국의 전체 배터리 저장 용량은 2023년 1분기 말까지 10.777GW로 증가하여 전년 대비 52% 증가했다고 이 연구소는 밝혔습니다. 

그러나 당초 1분기 중 온라인 가동을 계획했던 2.448GW의 프로젝트가 실제 시운전에 들어간 710MW에 비해 훨씬 더 빠르게 성장했을 것이라고 S&P는 덧붙였습니다.

온라인으로 전환되었어야 하지만 2분기로 미뤄진 주요 프로젝트에는 각각 애리조나와 뉴멕시코에 있는 넥스트에라 에너지 리소스(NextEra Energy Resources)와 에넬 그린 파워(Enel Green Power)의 260MW 소노란 태양광 에너지와 150MW 아로요 에너지 스토리지가 포함됩니다.

멀리 드래곤 산맥이 보이는 애리조나 남부의 레드 호스 2 풍력 및 태양열 발전소. Photo: iStock

그리드 규모 용량은 높은 저장 수요와 2022년에서 지연된 프로젝트의 완공으로 인해 2023년에 두 배 이상 증가할 것으로 예상됩니다. 주거용 용량의 경우 우드 매켄지는 올해 90% 증가할 것으로 예상합니다.

분석가들은 미국의 에너지 저장 용량이 2027년에는 거의 75GW, 2035년에는 95GW에 달할 것으로 예상하지만 재료, 부품 및 배터리 자체에 대한 수입 의존도는 지속될 것으로 전망합니다.

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e-모빌리티

미국 e-모빌리티 시장은 인플레이션 감소법으로 인해 기업들이 미국 내 공장 설립을 서두르면서 계속 확장되고 있습니다.

주요 전기차 및 배터리 제조업체들은 2022년 8월(IRA가 의회에서 통과된 시점)부터 2023년 3월까지 북미 전기차 공급망에 누적 520억 달러를 투자할 계획이라고 발표했습니다. 발표된 투자의 거의 절반이 배터리 제조를 위한 것이며, 배터리 부품과 전기차 제조가 각각 20%를 차지합니다.

테슬라는 올해 상반기에 전년 동기 대비 30% 증가한 총 336,892대의 판매량을 기록하며 미국 최대 전기차 제조업체의 자리를 지켰습니다. 현대자동차는 38,457대의 판매량을 기록하며 2위를 차지했습니다. 

제너럴 모터스가 3만 6,322대의 전기차를 판매하며 3위를 차지했고, 폭스바겐 그룹이 그 뒤를 이었습니다. 지난해 테슬라에 이어 판매량 2위를 차지했던 포드는 2만 5,709대를 판매하며 5위로 내려앉았습니다.

미국 전기차 시장은 구매가 둔화되고 재고가 쌓이기 시작하면서 침체기를 겪고 있습니다. 테슬라가 올해 가격 전쟁을 시작했지만, 순수 경쟁자인 루시드와 리비안은 여전히 건재합니다. 

루시드는 6월에 투자자들로부터 30억 달러를 유치했으며, 아마존의 지원을 받는 리비안은 2분기 말에 90억 달러를 확보하여 2025년까지 회사를 운영할 수 있는 자금을 확보했다고 발표했습니다. 또한 리비안은 연간 생산 예상량을 52,000대로 상향 조정했습니다.

반면에 전기 모빌리티 업체인 프로테라와 전기 픽업트럭 제조업체인 로드스타운 모터는 파산 신청을 했고, 전기 트럭 제조업체인 니콜라는 지속 가능한 기업이 아닐 수 있다고 경고를 보냈습니다.

내년 미국의 전기차 지도는 올해와 크게 달라질 수 있습니다.

테슬라의 NACS 충전 커넥터는 북미 충전 표준이라는 이름에 더 가까워졌습니다. 포드, 제너럴 모터스와 같은 자동차 제조업체는 향후 몇 년 내에 CCS 충전 커넥터를 폐기하고 테슬라의 NACS 시스템으로 전환할 계획을 발표했으며, 여러 충전 회사도 자사 네트워크에서 이 충전 포인트를 제공하기로 결정했습니다.

한편, BMW, 메르세데스, 제너럴 모터스, 혼다, 현대, 기아, 스텔란티스 등 7개 자동차 제조업체가 미국 전역에 충전 네트워크를 구축하기 위해 손을 잡음으로써 테슬라에 필적하는 규모의 첫 번째 주요 네트워크가 탄생했습니다. 

분석가들은 충전소가 부족한 상황에서 이 새로운 네트워크가 경쟁자라기보다는 동맹이 될 것이라고 주장합니다. 이 네트워크는 CCS 유형 충전 커넥터와 테슬라의 NACS 유형 플러그를 모두 제공할 것입니다.

미국에서 판매된 전기 자동차('22년, '23년 상반기)

친환경 수소

수소는 가볍고 저장성이 높으며 에너지 밀도가 높은 기체로 오염물질이나 온실가스를 직접 배출하지 않습니다. 따라서 넷 제로로 전환하는 세계에 이상적인 연료입니다. 

미국은 국가 청정 수소 전략 및 로드맵을 통해 청정 수소의 대규모 생산과 가공, 배송, 저장, 사용을 촉진하기 위한 포괄적인 국가 프레임워크를 마련하고 있습니다.

로드맵에 따르면 미국의 청정 수소 생산량은 2030년까지 총 1,000만 톤에 달할 것으로 예상되며, 2040년에는 두 배인 2,000만 톤, 2050년에는 5,000만 톤에 달할 것으로 전망됩니다. 또한 수소를 연료로 전환하면 경제 전반의 온실가스 배출량을 10%까지 줄일 수 있을 것으로 예상됩니다.

로드맵에 따라 미국 연방 기관은 화학, 제철, 산업 열과 같은 산업 부문, 중대형 차량, 해상, 항공, 철도 등 운송 부문, 전력 발전, 에너지 저장, 고정 및 백업 전력 등 경제에서 탄소 배출을 줄이기 까다로운 부문에 우선순위를 두고 집중적으로 수소를 보급할 계획입니다.

목표는 수소 생산 비용을 2026년까지 kg당 2달러, 2031년까지 kg당 1달러로 낮추는 것입니다.

이 로드맵은 2030년까지 미국의 온실가스 배출량을 2005년 수준에서 절반으로 줄이고, 2035년까지 탄소 무공해 전기를 100% 생산하며, 2050년까지 넷제로를 달성하는 등 미국 정부가 설정한 목표와도 잘 부합합니다.

캘리포니아

캘리포니아는 미국에서 가장 큰 수소 연료 자동차 시장 중 하나입니다. 그럼에도 불구하고 전체 시장 규모는 여전히 작습니다. 올해 2분기(2023년 4월~6월) 미국에서는 총 1,076대의 수소연료차가 새로 판매되었습니다. 

이는 역대 최고치이며, 판매 대수가 1,000대를 넘은 것은 이번이 세 번째입니다. 다음으로 높은 판매량은 2021년 1분기로 1,034대가 판매되었습니다. 

https://etn.news/buzz/usa-energy-transition-2023

No looking back: Energy transition in the USA