지난주 Meta가 1GW 규모의 태양광 PPA 계약을 체결했습니다. Meta가 태양광을 선택한 이유는 무엇일까요? 태양광이 데이터센터 전력원으로 계속 활용될 수밖에 없는 구조적 요인을 살펴 보았습니다.

1.    Meta는 왜 태양광을 선택했을까?

IEA 분석에 따르면 미국 데이터센터 전력 소비는 2024년 183TWh에서 2030년 426TWh으로 연평균 15% 증가할 것으로 예상됩니다. 이 급증하는 전력 수요는 단기적으로 해결할 방법이 필요한 상황이며, 원자력은 신규 건설에 5년에서 길게는 15년이 소요되기 때문에 급격한 수요 증가를 즉시 충족시킬 수 없습니다. 이와 같은 상황에서, 단기적으로 급증하는 전력 수요는 주로 태양광을 중심으로 해소될 가능성이 높습니다. 태양광은 단기간 내에 경제적으로 공급할 수 있는 전력원으로, 원자력과 더불어 데이터센터의 핵심 전력원으로 계속 활용될 전망입니다.

25년 2월 기준 미국 데이터센터 전력구매계약(PPA) 발표 건 및 구축 진행 건의 80% 이상을 태양광이 차지하는 것으로 나타났으며, 향후 데이터센터의 추가 전력 공급원 중 태양광과 풍력 중심의 재생에너지가 천연가스 다음으로 큰 추가 전력 공급원으로 작용할 전망이라고 합니다. (그림 1,2)

[그림 1] 25년 2월 기준 데이터센터 PPA (자료:IEA)                           [그림 2] 데이터센터 전력 전망 (자료:IEA)

왜 현재도, 미래도 태양광은 데이터센터의 핵심 전력원으로 평가되는 걸까요?

(1)  가장 짧은 건설기간: 주요 전력원 가운데 태양광과 가스발전이 가장 단기에 구축 가능한 것으로 평가됩니다. 다만, 가스터빈 병목 현상을 감안하면 태양광 중심으로 단기 전력 공급이 이루어질 가능성이 높습니다. (그림 3)

(2) 높은 경제성:  미국의 태양광 보조금 정책 변화로 인해 LCOE(균등화 발전단가) 상승 우려가 있으나, 보조금 제외 기준으로도 전력원 중 가장 저렴한 발전단가로 경제성 측면에서 뚜렷한 우위를 보입니다. ESS 비용까지 감안하더라도 원자력 대비 저렴한 것으로 추산됩니다. (그림 4)

따라서 정부의 에너지정책 변화에도 불구하고, 태양광은 경제성과 효율성 측면에서 대체 불가능한 전력원으로서 데이터센터 전력 수요 성장과 불가피하게 동행할 수밖에 없는 구조입니다. 

[그림 3] 전력원별 평균 건설 기간 (자료:IEA) 

 [그림 4] 전력원별 평균 LCOE (보조금,ESS 비용 제외) (자료:Lazard) 

2.   태양광 수요 ↑ ⇒ ESS 수요 ↑

태양광으로 생산된 전력은 ESS에 저장되는 만큼, 태양광 수요 증가는 ESS 설치 증가로 이어집니다. 10월에 발표된 PPA 및 관련 기업들의 실적 설명회는 태양광과 ESS 중심의 견조한 수요를 확인하고 AI 전력 밸류체인에 대한 기대감을 강화했습니다.

▶ 10월에 확인된 긍정적 수요 시그널

①    최근에도 계속되는 빅테크의 태양광 PPA 체결 소식

·      10월 마지막 주에 Meta는 총 1GW 규모에 달하는 3건의 태양광 전력구매계약(PPA)을 체결

·      미국 내 데이터센터 전력 공급용으로 사용될 예정인 3건의 PPA 모두 2027년에 가동 예정

②    Sungrow의 10월28일 실적발표에서 제시된 긍정적인 가이던스

·      Sungrow는 중국계 ESS·태양광 인버터 기업으로, 2024년 전체 매출의 약 15%가 미국 ESS 사업이 차지하며 글로벌 BESS 시장 12%를 점유하는 탑티어 업체

·      미중 무역분쟁으로 인해 기업 차원의 경쟁력은 악화되나, 동사가 제시한 가이던스에 따르면 재생에너지 확대 및 선진국의 데이터센터 전력 수요 증가 영향으로 2026년 글로벌 ESS 시장이 40~50% 성장할 전망

·      경영진은 가스터빈이나 원자력 발전소 등 다른 발전 설비의 공급 제약과 긴 납기 감안 시 ESS가 데이터센터 대체 전력원으로 효율적이라고 강조

3.   Sungrow와 반대로 대중국 규제 반사수혜가 예상되는 국내 기업들

중국산 ESS 배터리의 미국 시장 점유율이 24년 기준 80% 이상인 가운데, 26년에 중국산 ESS용 배터리에 대한 관세율은 58.4%까지 추가 상향되고, PFE(금지외국단체)에서 조달한 부품 비중이 40% 이하일 경우에만 보조금 혜택이 가능하게 됩니다. 이에 따라 중국산 ESS 가격 경쟁력 악화로 인한 국내 2차전지 업체들의 ESS 배터리 시장 점유율 확대 기대가 기대됩니다.

▶ 삼성SDI의 ESS 시장 전망

·      삼성SDI는 지난 28일 실적 발표회에서 관세 강화 및 PFE 규정에 따른 중국산 사용 감소로 향후 수년간 ESS 공급 부족 상태 지속 전망

·      올해 ESS 배터리 수요 대비 현지 캐파로 커버 가능한 비중은 약 30% 수준이며, 배터리 업체들이 공격적으로 ESS 캐파를 늘리더라도 수요 성장 감안 시 2030년경에 수급 균형이 맞춰질 것으로 예상

4.  엔비디아의 전력 아키텍처 변화 → ESS 역할 확대 및 수요 증가 기대

최근 엔비디아가 신규 전력 아케텍처인 800 VDC를 발표하며 AI 데이터센터의 부하 변동성을 완화하고 전력 품질을 안정화하기 위해 ESS가 필수적이라고 언급하였습니다.

▶ 엔비디아 신규 아키텍처 내 ESS 역할

·      AI 데이터센터에는 수천 개 GPU가 동기화되어 작동하기 때문에 부하 변동성이 매우 크며, 전력 부하가 급격히 상승·하강하면서 전력망 불안정 유발 가능

·      이러한 부하 변동성을 완화하기 위해서는 ESS를 활용해 저역통과 필터(low-pass filter) 형태의 완충층을 구성하여 GPU의 불규칙한 전력 수요를 전력망의 안정성 요구로부터 분리 필요

⇒ 백업 시스템이 아니라 전력 안정화를 위한 완충 요소로 ESS가 필수적

5. 투자솔루션: AI 데이터센터 전력 밸류체인 전 과정에 투자 가능한 ‘PLUS 태양광&ESS’ ETF

(구성종목 비중 기준일: 2025-11-04)

[ ETF 개요]

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