전력 시장의 큰 기회로 떠오르는 겸손한 주택
전기화로 인해 전력 수요가 증가함에 따라 주택 소유자가 전력망에 유연성을 제공하고 이에 대한 보상을 받을 수 있는 도구가 더욱 중요해질 전망입니다.
- 미래의 에너지 절약형 주택: 휴스턴의 한 주택은 태양광 패널, 리튬 이온 배터리, 양방향 충전 장비 등 최신 에너지 절약 기술을 갖추고 있습니다.
- 전력 관리 시스템: 이 주택의 중심에는 전력 관리 시스템이 있어 가정 내 다양한 회로의 전력 사용량을 추적하고 제어할 수 있습니다.
- 전력망 유연성: 가정에서 전력망에 유연성을 제공하고 보상을 받을 수 있는 도구들이 중요해지고 있습니다.
- 전기화 증가: 전기화가 증가함에 따라 전력 수요가 늘어나고 있으며, 이에 따라 가정의 전력 관리가 더욱 중요해지고 있습니다.
Edge Copillot 요약
원본 출처: Power Markets’ Big Untapped Opportunity Is Home Energy Management Systems - Bloomberg
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휴스턴 시내의 반짝이는 유리 마천루에서 차로 조금만 벗어나면 좋은 학교, 자전거 도로, 힙스터 바가 즐비한 동네에 적어도 에너지에 관한 한 미래의 집이 자리 잡고 있습니다.
지붕은 태양열 패널로 장식되어 있고 차고에는 리튬 이온 배터리와 양방향 충전 장비로 가득 차 있어 전기 자동차가 집이나 전력망으로 전력을 다시 보낼 수 있습니다. 전기 쿡탑, 프론트 로딩 세탁기, 히트 펌프 등 최신 에너지 절약형 가전제품도 갖추고 있습니다. 그리고 그 중심에는 전력 관리 시스템이라고 하는 이 모든 것을 제어하는 전자 장치와 소프트웨어가 있습니다.
이러한 제어 장치는 일반적으로 독립형 가젯으로 소비자에게 판매되지 않습니다. 대신 축전지, 태양열 시스템 구성 요소, 온도 조절기 등에 내장된 기능을 기반으로 합니다. 휴대폰이나 태블릿의 앱을 무선으로 연결하면 집주인이 가정 에너지 시스템의 작동 방식을 설정할 수 있으며, 예를 들어 여름철 에어컨 수요가 많은 시간대에 원격으로 온도조절기를 1도(0.6℃) 올릴 수 있습니다. 태양열과 배터리가 있는 집의 경우, 이 시스템을 통해 집주인이 전력을 전력망에 판매하여 공공요금 크레딧을 받거나 일부 서비스 제공업체로부터 돈을 받을 수도 있습니다. 이 앱은 또한 3월 휴스턴의 유틸리티 업체인 NRG Energy가 선보인 스마트 홈 투어에서처럼 여러 회로에서 사용되는 전력량을 추적하고 제어하는 스마트 차단기 패널뿐만 아니라 스마트 가전제품을 연결할 수도 있습니다.
전력 관리가 중요한 이유는 무엇인가요? 주택 소유자가 히트펌프와 전기 자동차 충전기를 설치하면 온실가스 배출량 감소라는 측면에서 지구에 도움이 되지만, 이렇게 하는 가정에서는 필요한 전기량이 두 배로 늘어날 수 있습니다. 이러한 가정에서 전력 사용을 보다 효율적으로 관리한다면 연간 수백 달러의 공공요금을 절약할 수 있습니다. 전체적으로는 전력망에 수십억 달러의 인프라 투자가 필요하지 않을 수도 있습니다. 전직 미국 전력 거래업자였다가 벤처 캐피털리스트가 된 에반 카론은 “지루한 유틸리티 일이지만 많은 돈을 벌 수 있습니다.”라고 말합니다. “궁극적으로 가정은 크고 거대한 미개척 기회입니다.”
이러한 시스템의 작동 방식을 이해하는 가장 쉬운 방법은 개별 주택의 전기를 사고파는 상인이라고 생각하면 됩니다. 전력 가격, 일기 예보, 주택 소유자의 선호도 등의 데이터를 수집하여 여러 전력 공급원과 수요를 최적화하는 데 사용합니다. 아무도 집에 없고 요금이 저렴한 화창한 오후에는 태양열 패널을 사용하여 가정용 배터리를 충전할 수 있습니다. 저녁에 집에서 요리하는 대신 외식을 하는 경우에는 배터리를 다시 전력망에 방전하여 이익을 얻을 수 있습니다. 잠자리에 들기 전에 젖은 옷을 건조기에 넣으면 몇 시간 후에 작동하도록 제안하여 집에서 가장 전력 소모가 많은 가전 제품 중 하나를 작동하는 비용을 절약할 수도 있습니다.
에너지 기술을 가정에 도입하기 위한 경쟁은 지멘스 같은 업계 강자부터 거대 기술 기업인 아마존닷컴과 알파벳, 그리고 LG전자와 같은 전통적인 가전 기업까지 모두를 유혹하고 있습니다. 옥상 태양광 판매 및 설치 업체인 Sunrun과 배터리 및 장비 제조업체인 Enphase Energy, SolarEdge Technologies, Tesla는 자사 제품 위에 소프트웨어를 탑재하고 있습니다. 그리고 수십 년 동안 가정에 전기를 판매해 온 유틸리티 업체들도 시장에 돈을 쏟아붓고 있습니다.
“주택 소유주와 반복적인 관계를 맺고 있는 사람이라면 누구나 이 분야에 관심이 있을 것입니다."라고 TD Cowen의 청정 기술 분석가인 Jeff Osborne은 말합니다. “문제는 주택 소유주에게 전기 사용을 관리할 수 있는 도구를 제공하는 방법입니다. 이 분야는 제가 '와일드 와일드 웨스트'라고 부르는 분야입니다.”
현재 시장이 발전하고 있는 이유를 이해하려면 전기 산업이 얼마나 빠르게 변화하고 있는지 이해하는 것이 도움이 됩니다. 수십 년 동안 전 세계 대부분의 산업은 동일한 모델을 따랐습니다: 대규모 중앙 발전소가 전력선을 통해 전기를 공급하고, 고객은 전기요금을 납부하는 수동적인 관계에 있었습니다. 소비량은 시간대와 계절에 따라 달라질 수 있는데, 에어컨 수요가 급증하는 더운 여름 오후에는 수요가 많고 조명이 꺼지는 밤에는 수요가 적었습니다. 발전소는 시스템의 균형을 유지하기 위해 화석 연료를 더 많이 또는 더 적게 연소하여 공급을 수요에 맞게 조정할 수 있습니다.
이러한 시스템을 운영하는 유틸리티는 일반적으로 국가가 승인한 독점 기업으로 운영되었습니다. 이 시스템은 자본 비용을 낮게 유지했지만 효율적인 운영을 위한 인센티브를 제공하지 못했습니다. 그러나 1990년대에 전력 시장이 규제를 완화하기 시작하면서 새로운 체제는 발전업체들이 가장 낮은 비용으로 전력망에 전력을 공급하기 위해 경쟁하도록 했습니다. 이로 인해 수요에 따라 점점 더 비싼 발전기를 가동해야 했기 때문에 낮 동안 가격이 오르내리는 역동적인 전력 시장이 형성되었습니다.
풍력 터빈과 태양광 패널의 비용 하락으로 간헐적이지만 막대한 양의 새로운 용량이 시장에 출시되면서 새로운 요소가 추가되었습니다. 풍력 및 태양광 발전은 사용할 수 있을 때는 저렴하지만 시간과 기상 조건에 따라 나타났다가 사라집니다. 한때 안정적이었던 전력 시장은 갑자기 하루에도 여러 차례 가격의 최고점과 최저점을 반복하며 요동쳤습니다.
이러한 열광적인 활동은 기회를 창출하며, 전력 시장은 최근 몇 년 동안 상품 트레이더들에게 가장 빠르게 성장하는 분야 중 하나입니다. 전력 관리 시스템은 주택 소유주에게 일부 이익을 가져다줄 수 있는 가능성을 제공합니다.
백업 발전기와 배터리를 판매하고 에너지 관리에 투자해 온 Generac Holdings Inc.의 CEO인 Aaron Jagdfeld는 “에너지 사업에는 많은 변화가 일어나고 있습니다.”라고 말합니다. “전통적인 유틸리티 모델이 변화하고 있으며, 주택 소유주들이 자의든 타의든 에너지 수요를 더 잘 통제하기 위해 노력하고 있다고 생각합니다.”
텍사스, 캘리포니아 및 미국 북동부 일부 지역에서는 소비자들이 무료로 전력을 절약해 달라는 요청을 받는 데 익숙해져 있습니다. 이제 점점 더 사용자 친화적인 기술( )이 전력망에 유연성을 제공하는 주택 소유주에게 보상을 제공할 수 있다는 점이 변화하고 있습니다. 그리고 소비자들은 또한 급증하는 공급원의 꼭대기에 앉아 있습니다. 에너지 정보국에 따르면 작년 말 미국 발전소의 용량은 약 1,200기가와트였습니다. 2030년까지 전기차는 이보다 더 많은 전력을 배터리에 저장하게 될 것이라고 전 연방 에너지 규제 당국자이자 기업의 에너지 사용량을 관리하는 Voltus Inc.의 최고 규제 책임자인 Jon Wellinghoff는 말합니다. “이것은 엄청난 기회이며, 그렇기 때문에 우리는 규칙을 바로 잡아야 합니다.”
이미 텍사스 가정에서는 전력 가격이 급등할 때 돈을 벌 수 있었습니다. 는 가정용 태양광 및 배터리 설비를 통해 전력망에 공급하는 소매 고객에게 현물 전력 가격의 90%를 보상했다고 기술 프로그램 관리자인 제시 아라곤 드 갈베스는 5월에 열린 텍사스 전기 신뢰성 위원회(Electric Reliability Council of Texas)의 에스코트 혁신 서밋에서 말했습니다. 즉, 킬로와트시당 약 10센트에 전력을 구매할 수 있는 일부 사람들은 가격이 급등했을 때 전력망에 수출한 전력에 대해 kWh당 2~3달러를 받았다고 그는 말했습니다.
미국 에너지부는 지난해 분석에서 가정에 있는 배터리와 같은 소규모 자원을 실제 발전 시설과 비슷한 규모로 네트워크화하는 이른바 가상 발전소가 2030년까지 162GW의 용량을 추가할 수 있다고 밝혔습니다. 구글 네스트 온도조절기 사업의 에너지 서비스 부서가 분사하고 경쟁사인 옴커넥트와의 합병으로 탄생한 Renew Home의 연구에 따르면 이 중 약 70GW는 미국 가정에 스마트 온도조절기와 난방 및 에어컨을 연결할 때 발생할 수 있다고 합니다.
주택 소유자에게는 복원력 혜택도 있습니다. 극심한 날씨로 인해 노후화된 전력망이 시험대에 오르면서 지난 7월 허리케인 이후 휴스턴을 강타한 것과 같은 정전이 점점 더 흔해지고 있습니다. 태양광 패널, 배터리, 전력 관리 시스템으로 꾸며진 집은 전력망에 장애가 발생해도 불을 계속 켤 수 있습니다. 시스템이 전력망에 문제가 발생할 수 있다는 일기 예보를 고려하면 이에 대비할 수도 있다고 선런의 최고 수익 책임자인 폴 딕슨은 말합니다. “유틸리티가 노후화되고 더 많은 사람들이 정전을 경험함에 따라 복원력을 위해 기꺼이 비용을 지불하려는 사람들이 점점 더 많아지고 있습니다."라고 그는 말합니다.
이러한 혜택은 가정을 넘어선 범위로 확장됩니다. 전력망은 수백만 개의 변압기로 구성되어 대규모 송전선로에서 소규모 배전선로, 그리고 동네 수준까지 전압을 낮추는 데 도움을 줍니다. 전기화로 인해 가정의 전력 소비가 증가함에 따라 전력망이 동일한 수의 주택에 계속 전력을 공급하려면 이러한 변압기를 교체해야 합니다. 이미 미국에서는 변압기 및 기타 전기 부품이 부족하여 최근 몇 년 동안 중국으로부터의 장비 수입이 증가하고 있습니다.
전력 관리 시스템이 대안이 될 수 있다고 Enphase Energy Inc의 설립자 중 한 명인 라구 벨루르는 말합니다. 막다른 골목길에 각각 태양광 패널과 배터리를 사용하는 전력 관리 시스템이 설치된 12채의 주택이 있다고 상상해 보세요. 이 시스템들은 서로 대화를 나누며 집들 간에 전력을 거래하고 요금을 기록할 수 있습니다. 이러한 마이크로 그리드는 주 전력 시스템에 연결되지만 장비 업그레이드가 필요한 새로운 공급이 유입될 필요가 없습니다. “그래서 어떻게 하실 건가요?” 벨루르가 물었습니다. “5백만 개의 변압기를 교체하고 이를 위해 수천억 달러를 지출할 건가요? 아니면 가정이 고도로 탄력적이고 자립적인 마이크로 그리드가 되는 세상을 생각해 볼까요?”
전력 관리 시스템에 찬성하는 모든 세력에게는 여전히 과제가 남아 있습니다. 현재 이 시장은 초기 단계입니다. 미국에서는 태양광 패널을 설치한 가정이 5% 미만으로, 사람들이 에너지 사용을 보다 적극적으로 관리하는 것을 고려하게 만드는 최초의 기술인 경우가 많습니다. 그리고 전 세계 많은 지역에서는 시간대에 따라 전력 가격이 변하지 않기 때문에 전기 사용을 최적화할 유인이 거의 없습니다.
단기적인 비용도 상당할 수 있습니다. 태양광 패널과 배터리 외에도 오래된 주택에 거주하는 고객은 새로운 기술을 위해 전기 시스템을 업그레이드하기 위해 상당한 투자를 해야 합니다.
전력 관리 시장의 기업들은 기본적으로 사람들이 수익률이 의심스러운 투자에 돈을 쓰도록 설득해야 합니다. 그렇기 때문에 TD Cowen의 오스본은 미국에서의 채택은 연방, 주 및 지역 인센티브에 따라 크게 좌우될 것이라고 말합니다.
어쨌든 전력 시스템은 업데이트가 필요한 시점입니다. “토마스 에디슨이 캘리포니아 프리몬트의 거리를 걸으며 에너지 인프라를 바라본다면 중앙 집중식 발전, 송전선, 변전소, 배전선 등 125년 전에 있었던 거의 모든 요소를 알아볼 수 있을 것입니다."라고 벨루어는 말합니다. “비즈니스는 변해야 합니다.”
QuillBot 요약
전력 관리 시스템은 에너지 산업에서 성장하는 추세로, 가정에서 에너지 사용량을 보다 효율적으로 제어할 수 있게 해줍니다. 이러한 시스템은 배터리, 태양열 시스템, 온도 조절기와 같은 부품에 내장되어 있으며 휴대폰이나 태블릿의 앱을 통해 설정할 수 있습니다. 또한 주택 소유자는 이러한 시스템을 통해 전력을 전력망에 판매하여 공공요금 크레딧을 받거나 비용을 지불할 수 있습니다. 그러나 초기 시장, 전기 시스템 업그레이드의 단기적 비용, 연방, 주 및 지역 인센티브의 필요성 등의 과제가 남아 있습니다. 2030년까지 가상 발전소가 최대 162GW의 용량을 추가할 것으로 예상되는 등 전력 부문은 빠르게 변화하고 있습니다. 주택 소유주를 위한 복원력 혜택에는 전력망에 장애가 발생했을 때 조명을 계속 켜고 잠재적인 정전에 대비하는 것이 포함됩니다.
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