美 PJM 용량시장, 설비 부족으로 전력가격 '폭등'…한국도 전력대란 '빨...

2027~2028년 입찰결과, 13만4479MW 확보…333.44$/MW-day로 상한선 도달

데이터센터 영향, 2024~2025년 입찰 가격 28.92$/MW-day 대비 10배 이상 상승

가스발전 효율하락·석탄화력 퇴역으로 신규 발전설비 부족 심각…신뢰도 14.8% 불과

발전설비 적기 확보 중요…외부 요인으로 지연 시 전력가격 폭등으로 소비자 피해 우려

미국 PJM과 발전소, 데이터센터를 형상화한 참고용 AI 제작 이미지.

[에너지플랫폼뉴스 박병인 기자] 미국 내 최대 전력계통, 시장 운영 조직인 PJM의 용량 시장(RPM)에서 데이터센터로 인해 수요는 급증한데 반해 신규 발전설비 확충이 수요를 따라가지 못하면서 가격이 사상 최대로 폭등한 것으로 나타났다.

이에 우리나라도 발전설비를 선제적으로 확보하지 않을 시 공급-수요 불균형으로 인한 전력가격 폭등 현상을 피할 수 없을 것이라는 전망이 제기됐다.

19일 PJM 및 복수의 전문기관 보고서를 종합하면 미국 PJM이 추진한 2027~2028년 용량시장 결과 데이터센터 수요 급증으로 인해 약 13만4479MW의 용량이 확보됐다. 하지만 신규 발전설비 진입이 미달 되는 등 발전설비의 부족으로 인해 낙찰가격이 상한선인 333.44 달러/MW-day까지 폭등한 것으로 나타났다.

2024년~2025년 전력 가격이 28.92달러/MW-Day였던 것과 비교하면 2027~2028년의 전력가격인 333.44 달러/MW-day의 상한가격 도달은 약 10배 이상 전력가격이 상승한 셈이다. 이는 시장의 근본 구조가 종전 공급 과잉에서 극심한 공급부족으로 전환됐음을 의미한다.

전력 가격 상한선이 설정됐기 때문에 2027년~2028년 입찰 결과가 333.44 달러/MW-day 수준에서 가격 상승이 멈춘 것이라는 분석도 제기된다. 만약 전력가격 상한선이 설정되지 않았다면 529.80 달러/MW-day에 달했을 것이라는 전망도 존재하며 총 시장 비용은 263억 달러 규모로 폭등했을 것이라는 전망이다.

이러한 전력가격 상승은 데이터센터가 증가하면서 전력 수요가 폭증했으나 공급 능력이 이를 따라가지 못해 발생한 현상으로, 이는 반도체 클러스터 등 대규모 산업단지와 AI 산업 대응을 위한 다수의 대규모 데이터센터 단지 구축을 추진 중인 우리나라에 시사하는 바가 크다.

미국 PJM은 2025년 전년 대비 예측 부하가 약 4% 증가했으며 이후 2027년까지 6.5%가 증가할 것으로 전망하고 있다. 증가하는 부하 중 90% 이상은 데이터센터가 차지할 것이라는 전망이다. PJM은 2027~2028년 예상 피크 부하가 직전년도인 2026~2027년 대비 5250MW 증가할 것으로 전망하고 있는데, 이 중에서도 5100MW는 데이터센터의 수요 증가 분이다.

이와 관련해 IMM(독립시장감시단)은 이번 미국 PJM 용량시장의 수요 급증은 단순 경제 성장으로 인한 것이 아니라 데이터센터의 증가로 인해 발생한 대규모 전력 소비에 기인한다고 분석한 바 있다.

데이터센터의 전력 수요는 급증하지만 PJM 내 발전자원 확보는 이를 따라가지 못하고 있는 실정이다. 이번 PJM의 용량시장 입찰로 인해 확보한 전력은 목표 예비율(피크 수요 대비 20% 높은 수준, 환산 시 15만2400MW) 대비 6623MW 부족한 14만5777MW였으며 비율로 계산하면 14.8%에 불과했다. 이는 PJM 역사상 두 번째로 신뢰도 요구량(Reliability Requirement)을 충족하지 못하는 입찰결과가 나타난 사례다.

이는 신규 발전소 건설 속도가 데이터센터의 전력 수요 증가 속도를 따라잡지 못하고 있는 미국의 실정을 반영한다. 특히 가스발전의 효율 등급 하락과 석탄화력의 퇴역이 공급난을 가중시키고 있는 형국이다.

이번 용량시장의 특징적인 상황은 송전 제약에만 국한되지 않고 PJM 전체가 상한가에 도달했다는 점이다. 이는 송전망 병목 현상보다 전체적인 발전 용량의 절대적 부족이 더 큰 문제임을 시사한다.

향후 미국은 2028~2029년 경매부터는 가격 상한이 적용되지 않을 예정이기 때문에 가격 변동성이 커질 것으로 우려되고 있으며 신규 발전소의 시장진입이 원활하게 이뤄지지 않을 시에는 Shortfall이 지속될 가능성이 크다.

이에 대해 업계 관계자는 “데이터센터의 급증으로 전력수요가 급증하고 있으나 PJM 전체가 예비력 목표를 달성하지 못하면서 전력수요 급증 대비 신규 발전소 확보가 지연되고 있다”며 “이에 추가적인 발전설비, 인프라 확충 없이는 지속적인 수급 불안정과 높은 에너지 비용 구조가 고착화 될 가능성이 높다”고 말했다.

이어 업계 관계자는 “PJM 용량시장 결과처럼 결국 전력, 열 등 관련 설비를 적기에 확보하는 것이 중요한데, 외부적인 요인으로 지연되면 결국 막대한 전력가격 상승으로 소비자들이 피해를 보는 상황이 발생할 것”이라고 덧붙였다.