버몬트, 가정용 배터리로 피크 발전소 대체

AI 요약

버몬트주 스프링필드에 사는 폴리애나 블라디카는 해마다 여러 차례 겪던 정전에 지쳐 발전기를 알아보다가 Green Mountain Power(GMP)의 가정용 배터리 프로그램에 참여했습니다. 10년 임대 계약으로 배터리 두 대를 월 55달러에 이용합니다. 발전기를 사려면 1만2,000달러가 들 예정이었지만, 배터리를 설치한 2024년 이후 정전을 한 번도 겪지 않았습니다. 사용량을 줄이면 배터리로 집에 이틀간 전력을 공급할 수 있습니다.

가정용 배터리를 묶는 가상발전소

버몬트주에서 5,500가구 이상이 비슷한 배터리 시스템을 사용합니다. GMP는 가정용 배터리와 전기차(EV) 배터리, 상업용 수요 반응, 대형 배터리 등을 소프트웨어로 묶어 하나의 가상발전소(Virtual Power Plant, VPP)처럼 운영합니다. VPP는 전력을 새로 생산하기보다 저장된 전력을 필요한 때 공급하고 수요를 조정합니다. 참여 가구의 약 절반에는 태양광 패널도 있습니다.

미국에는 현재 40GW가 넘는 VPP 용량이 있습니다. 천연가스 발전 용량 약 600GW, 석탄 발전 약 200GW와 비교하면 아직 작은 규모입니다. 다만 미국 에너지부(Department of Energy)는 2030년까지 VPP에서 160GW를 확보할 수 있다고 전망했습니다. 이는 예상 최대 전력 수요의 약 20%에 해당합니다.

정전 대비와 피크 발전소 대체

GMP는 정전이 잦은 지역에서 배터리를 비상 전원으로 활용합니다. 메건 브라우닝은 배터리와 태양광을 설치한 뒤 강풍으로 근처 전선이 끊겼을 때도 정전을 알아차리지 못했다고 전합니다. GMP는 2030년까지 정전을 없애겠다는 목표를 세웠으며, 전선을 지중화하는 사업과 함께 배터리 프로그램을 추진합니다. 일부 정전 취약 지역에서는 고객에게 배터리를 무상 제공하는 방안도 제안했습니다.

배터리는 정전 대비뿐 아니라 전력 수요가 몰리는 시간에도 쓰입니다. 전력회사는 피크 수요에 대응하려고 석유·디젤·천연가스 발전소를 가동해 왔습니다. GMP는 VPP를 활용하면서 수명이 다한 피크 발전소를 단계적으로 폐쇄했다고 설명합니다. 다만 뉴잉글랜드 지역 전력망 운영자가 요청하면 드물게 가동하는 피크 발전소 네 곳은 아직 남아 있습니다. GMP는 지난해 VPP가 고객에게 1,100만 달러를 절감해 줬다고 밝혔고, 에너지부는 미국 전체 VPP가 2030년까지 연간 100억 달러 이상을 아낄 수 있다고 추정합니다.

확산을 가로막는 제도와 비용

VPP 확산에는 전력회사의 수익 구조가 걸림돌이 됩니다. 미국 에너지부의 2023년 VPP 보고서를 이끈 젠 다우닝은 전력회사가 설비를 새로 지을수록 더 많은 수익을 얻는 구조라면 수요 조절 자원을 활용할 유인이 적다고 지적합니다. 매사추세츠, 일리노이, 뉴저지 등은 전력회사에 VPP 용량 확보를 요구하며 비용 절감을 추진하고 있습니다. 데이터센터 증가로 전력망 여유 용량이 줄어드는 가운데, VPP도 대안으로 거론됩니다.

전기차 배터리를 VPP에 넣는 방안은 저장 용량을 키울 수 있지만, 배터리 수명과 충·방전 비용, 양방향 충전기 호환성이 쟁점입니다. 전기차 배터리를 전력망에 연결하는 V2G(Vehicle to Grid) 기능을 지원하는 차종도 있지만, 일부 댓글 참여자는 제조사별 장비에 묶이는 점이 도입을 늦춘다고 지적합니다. 또 정전이 며칠씩 이어지는 상황에는 가정용 배터리만으로 버티기 어렵고, 건축 규정상 배터리와 창문·문 사이 간격을 확보하지 못해 설치를 포기한 사례도 소개됐습니다.

Hacker News 반응

• @bentt — 버몬트에 사는데 이 프로그램을 처음 들었습니다. 마음에 듭니다.
  • @sowbug — 제목을 “버몬트가 발전소를 가정용 배터리로 대체하고 있습니다”로 바꾸면 좋겠습니다. 더 짧고 클릭을 유도하려는 느낌도 줄어듭니다.
  • @kmoser — 실제로 발전소를 대체하는 게 아니라 배터리를 전력망에 더해 전력을 저장하고 분배하는 겁니다. 배터리를 충전할 전력은 어딘가에서 나와야 합니다.
• @raddan — 매사추세츠에도 ConnectedSolutions라는 비슷한 프로그램이 있습니다. 배터리 구매에 무이자 대출을 제공합니다. 저는 집 전체에 밤새 전력을 공급하는 15kW 배터리를 씁니다. 전력회사가 배터리 전력을 쓰려 할 때 앱으로 알림을 보내고, 정해진 횟수만큼 참여를 거절할 수도 있습니다. 태양광 전력을 전력망에 보내면 요금 크레딧을 받듯, 가상발전소가 배터리 전력을 쓰면 보상도 받습니다.
• @thelastgallon — 전기차에 V2X(Vehicle to Grid, Vehicle to Load) 기능을 기본으로 넣고 전기차 배터리를 활용할 수도 있습니다. 전기차 배터리 용량은 아주 큽니다.
  • @0cf8612b2e1e — 소비자 입장에서 배터리를 더 많이 쓰고 싶을까요? 충·방전 횟수가 늘면 배터리 수명이 줄 텐데, 얼마나 줄지는 모르겠습니다.
  • @danans — 양방향 충전기가 제조사 전용이라면 큰 걸림돌입니다. 집 배터리 연결 장치를 특정 자동차 제조사에 묶어 두고 싶지 않습니다.
• @roughly — 전력망의 엣지 캐시와 비슷합니다. 태양광 발전량과 수요 곡선을 완화하고, 발전·송전 설비가 평균 부하에 가까운 규모로 운영되도록 돕습니다. 전기차가 더 큰 저장고 역할을 하면 가정용 배터리는 몇 시간 분량의 작은 완충 장치로도 충분해져 시스템 비용을 낮출 수 있습니다.
  • @patmorgan23 — 피크를 낮추면 송전망 비용을 더 많은 전력량에 나눠 부담하므로 전력 단위당 비용이 줄어듭니다.
• @senectus1 — 한 사람이 하루에 미화 150달러를 번다고 하면 전력망 수급이 심하게 불균형하다는 뜻 아닙니까? 그런 수익은 전력 공급과 전력망 설계가 나쁘다는 경고처럼 보입니다.
  • @epistasis — 그런 보상은 극심한 수요가 발생한 때에만 나옵니다. 배터리가 늘면 가격 급등이 줄어듭니다. 전력 수요가 큰 순간에 소비자가 서비스를 제공하고 보상받는 일은 공동체가 무너졌다는 뜻이 아닙니다.
• @jdkee — 배터리는 전력을 저장할 뿐 생산하지 않습니다. 제목이 오해를 부릅니다.
  • @epistasis — 제목은 배터리가 집에 전력을 공급한다고 했고, 그 표현은 기술적으로 맞습니다. 전력망 문서에서는 배터리 출력도 발전량으로 계산합니다.
  • @snickerbockers — 배터리를 평가할 때는 전력보다 에너지가 더 유용합니다. 전력만으로는 배터리가 얼마나 오래 가는지 알 수 없습니다.
• @alexnewman — 집에 Tesla Powerwall이 설치돼 있는데, 배터리에 불이 나면 어떻게 되는지 늘 궁금합니다.
  • @fhdkweig — 최신 리튬인산철(LFP) 배터리는 이전 리튬이온 계열보다 화재 위험이 낮습니다. 조금 더 비싸고 무겁지만 안전성, 수명, 충전 횟수 면에서 낫습니다.
• @autoexec — 배터리 비용을 고객에게 부담시키면서 전력회사가 자유롭게 전력을 쓰고, 고객은 책임까지 떠안는 조건이라면 좋은 거래로 보기 어렵습니다.
  • @xoa — 제 경험은 다릅니다. 저는 8~9년 전 프로그램에 참여했고, 당시 전력회사가 배터리 비용의 70~80%를 부담했습니다. 정전 때 건물을 지켜 줬고 발전기 구매·연료·유지보수 비용도 피했습니다. 제게는 실제로 도움이 됐습니다.
• @krschultz — 버몬트에서 배터리를 신청하려 했지만 건축 규정 때문에 설치할 벽을 확보하지 못했습니다. 배터리 양쪽과 문·창문 사이에 3피트 간격이 필요했습니다. 재정 지원이 있어도 설치할 수 없다면 소용이 없습니다.

원문: BBC Future / 번역·요약: Trawling