AI 시대
전력은 누가 책임질까?

By. HYlight
▶ 데이터센터 전력 수요 대비 송전망 인프라가 부족해지면서, 외부망에 의존하지 않고 현장에서 직접 전기를 만드는 On-site(온사이트) 방식이 필수적인 대안으로 떠오르고 있습니다.
▶ 대용량 전력을 공급하는 가스터빈과 구축 속도가 빠른 연료전지가 상호 보완하며 온사이트 발전 시장의 성장을 강력하게 견인하고 있습니다.
▶ 누가 전력을 더 빨리 확보하느냐가 데이터센터의 핵심 경쟁력이 된 만큼, 온사이트 관련 전력 인프라 기업들의 구조적 성장기회가 주목됩니다.
■ 송전망 제약 속 현장 발전 수요 확대
AI 확산과 데이터센터의 고밀도화는 전력 수요 구조 자체를 변화시키고 있습니다.
대규모 데이터센터 증설은 단순한 전력 사용량 증가를 넘어, 전력의 안정성과 공급 속도의 중요성을 부각시키고 있습니다.
기존 전력 수요와 달리 데이터센터는 높은 전력 밀도와 24시간 안정적인 전력 공급을 필요로 하기 때문입니다.
Microsoft 와 Meta 의 CEO 역시 AI 산업의 진정한 병목은 전력 공급 부족이라는 점을 언급한 바 있습니다.
송전망 제약과 인허가 지연으로 인해 전력 확보 자체가 데이터센터 투자와 확장의 병목으로 작용하고 있는 상황입니다.
이처럼 전력 확보 속도가 하이퍼스케일러들의 최우선 과제로 부상하면서, 최근 데이터센터에서는 BYOP(BringYou Own Power) 혹은 On-site generation(현장 발전)이라는 개념이 자주 언급되고 있습니다.
이는 데이터센터 운영자가 유틸리티 전력망에만 의존하지 않고, 스스로 전력을 확보한다는 방식을 말합니다.
현재 북미 데이터센터를 기준으로 온사이트 발전 비중은 2~3% 수준으로 아직 낮은 편입니다.
다만 전력망 제약이 지속될 경우, 골드만삭스는 2028년까지 북미 데이터센터의 20~25%가 온사이트 발전을 활용할 것으로 전망하고 있습니다.
■ 천연가스 기반 온사이트 발전
현재 BYOP 모델에서 가장 주도적인 전력원은 천연가스 기반 발전입니다.
가스터빈은 높은 전력 밀도, 빠른 가동 속도, 24시간 연속 운전이 가능하다는 점에서 데이터센터의 요구 조건에 부합하며 핵심 솔루션으로 활용되고 있습니다.
안정적인 전력원으로서 원자력 발전에 대한 관심도 점차 높아지고 있으나, 인허가 및 구축기간을 감안할 때 본격적인 확산은 2030년 이후로 전망됩니다.
그 전까지 발생하는 전력 공백은 천연가스 기반 발전이 상당 부분을 메울 것으로 예상됩니다.
(출처 : DOE, KB자산운용 / 클릭 시 )
하이퍼스케일러들은 기존 유틸리티 전력망에 대한 의존도를 낮추기 위해 현장 발전 솔루션을 적극 활용하고 있습니다.
실제로 xAI 는 Colorssus 데이터센터에 다수의 가스 터빈과 태양광, 에너지 저장장치 등을 활용한 독자적인 전력 인프라를 구축했습니다.
또한 Meta는 오하이오주와 루이지애나주 데이터센터에서 가스 터빈과 왕복동 가스 엔진을 조합해 전력을 현장에서 공급하고 있습니다.
한편 대형 가스터빈의 리드타임이 길어지면서, 전력 확보 시점을 앞당길 수 있는 보완적 전원에 대한 수요도 함께 확대되고 있습니다.
이에 따라 연료전지, 중소형 항공파생형(aeroderivative) 터빈, 기존에 백업용으로 활용되던 왕복동 가스 발전기까지 수요가 확산되고 있는 상황입니다.
xAI 콜로서스 데이터센터 (출처 : xAI / 클릭 시 xAI 홈페이지로 이동)
■ Time to Power 경쟁력을 지닌 연료전지
연료전지는 천연가스와 수소 등 연료를 연소 과정 없이 전기로 직접 변환하는 방식으로, 소음과 진동이 적고 단위 면적당 전력 밀도가 높아 데이터센터 현장형 전원으로 적합합니다.
또한 탄소 배출이 적다는 점 역시 주요 장점으로 꼽힙니다.
과거에는 맞춤형 설계와 제한적인 생산 규모로 인해 18~30개월의 구축기간이 필요했으며, 높은 생산 비용도 제약 요인으로 작용해 왔습니다.
그러나 최근에는 모듈형 시스템 도입으로 설치 기간이 6~12개월 수준으로 단축되면서, 구축 속도(Time to Power) 측면에서 연료전지의 경쟁력이 부각되고 있습니다.
블룸에너지 연료전지 (출처 : Bloom Energy / 클릭 시 블룸에너지 홈페이지로 이동)
연료전지 시장에는 Bloom Energy 가 선도적인 위치를 차지하고 있습니다.
Bloom Energy 는 50MW 규모의 연료전지를 90일, 100MW 는 120일 내 공급할 수 있는데, 이는 기존 중앙 발전소나 대형 터빈과 비교했을 때 현저히 짧은 전력 공급 리드타임입니다.
지난 10년간 두 자릿수의 비용 절감을 달성했으며, 향후에는 규모의 경제를 통한 추가적인 비용 절감도 예상되는 만큼 가격 경쟁력 역시 지속적으로 개선되고 있습니다.
컨퍼런스 콜에서 Bloom Energy 경영진은 기존 발전 설비 대비 인허가가 상대적으로 용이하고, 현장 설치형 구조라는 점에서 데이터센터 고객들의 관심이 빠르게 확대되고 있다고 언급했습니다.
실제로 2025년 7월 오라클 데이터센터향 수주 발표 이후 주가는 강세를 보였으며, 3분기 실적 발표에서는 Oracle 데이터센터향 연료전지가 기존 90일보다 빠른 55일 만에 납품을 완료했음을 공개하며 Time to Power 경쟁력을 입증했습니다.
또한 높아지는 수요에 대응하기 위해 2026년 말까지 생산 캐파를 기존 1GW 에서 2GW 로 확대할 계획이며, 경영진은 2GW 설비가 완전 가동될 경우 2025년 예상 매출 기준으로 약 4배 수준의 매출 확대가 가능하다고 언급했습니다.
(출처 : Goldman Sachs Global Investment Research, Compant data, KB자산운용 / 클릭 시 관련 정보로 이동)
일부에서는 연료전지가 빠르게 배치되더라도, 연료(천연가스) 공급을 위한 파이프라인 건설 등 인프라 정비 과정이 실제 데이터센터 가동을 늦추는 지연 요인으로 작용할 수 있다는 점을 지적하기도 합니다.
그럼에도 불구하고, 다른 발전 솔루션 대비 전력 공급까지 소요되는 기간이 상대적으로 짧다는 점과 데이터센터 운용자들이 온사이트에서 전력을 조달하는 비중이 점차 확대되고 있는 흐름을 감안할 때, 연료전지의 성장성은 여전히 유효한 것으로 판단됩니다.
< 미국 데이터센터 주요 전력 공급 솔루션 >
(출처 : IEA, EIA, Gas Turbine World, DOE, Company data, HSBC, KB자산운용 / 클릭 시 관련 포스팅으로 이동)
■ 마무리
종합하며, 전력 수요 증가는 송전망 제약과 맞물리며 BYOP 전략으로 이어지고 있는 상황입니다.
온사이트 발전의 주축은 가스터빈이 담당하고 있으나, 연료전지 역시 전력 확보 속도를 앞당기는 보완적이면서도 전략적인 전원으로 자리매김하고 있습니다.
이러한 흐름 속에서 Bloom Energy는 Time to Power 경쟁력, 검증된 데이터센터 수주 레퍼런스, 그리고 대량 생산이 가능한 생산 구조를 갖춘 플레이어로 평가됩니다.
전력 확보 속도가 곧 데이터센터 경쟁력으로 직결되는 환경에서, Bloom Energy는 전력 수요 구조 변화의 직접적인 수혜가 기대되는 기업으로 정리할 수 있습니다.
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(출처: KB자산운용 / 클릭 시 상품 페이지로 이동)
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