미국 전력 산업은 향후 10년간 큰 성장을 할 전망인데 특히 재생 에너지 부문은 정부의 지원, 투자 확대, 에너지 가격 하락 등의 영향으로 더욱 빠른 성장을 보일 것이다. 또한 송배전 인프라 확장 및 업그레이드 필요성이 높아짐에 따라 그리드 인프라 및 스마트 그리드 기술 분야 기업에 기회가 많을 수 있다.

미국 전력 산업 동향 및 전망

미국의 전력 산업은 향후 10년 동안 큰 성장을 보일 것이다. 미국의 발전 용량은 2020년 말 1.169GW에서 2025년에는 1.356GW로 증가하고 신규 풍력 및 태양광 발전은 운영 중단 예정인 석탄 화력 발전 및 원자력 발전량을 초과할 전망이다. 2021년은 청정에너지 산업에 있어 획기적인 해였다. 미국 정부는 그 어느 때보다도 기후 변화 방지에 적극적이었고 자동차 기업들은 전기차 연구 개발에 역량을 집중하였으며 한국을 포함한 영국, 폴란드, 우크라이나 등 수십 개 국가들이 석탄 발전을 단계적으로 폐지하겠다고 선언하였다. 화석 연료 사용으로 발생하는 탄소 배출량을 줄여 기후 변화를 방지하고자 하는 움직임과 함께 미국 민주당의 의회 장악, 빠르게 떨어지는 청정에너지 가격으로 청정에너지 산업은 확장 중이다.

<미국 전력 산업 SWOT 분석>

[자료: Industrial Info Resources, Utility Dive(2021)]

정부 차원의 청정에너지 전환 지원

지난해 말 하원을 통과한 BBBA 투자 법안이 상원을 통과하면 기후 관련 투자가 크게 증가하여 경제 전반에 걸쳐 탈탄소화가 가속될 것이다. 전력 부문에서 세액 공제 연장은 재생 에너지 성장을 지원하여 청정에너지 유틸리티 프로젝트가 더 활발해질 것으로 보인다. 또한 BBBA가 법이 되면 연방 정부는 천연가스 열펌프 대신에 전기 열펌프 구입을 지원하기 위해 리베이트와 세금공제를 확대하는 등 모든 미국인들의 집을 전기화하는데 투자할 것이다. 뉴욕시는 2021년 12월, 신축 건물에 대해 천연가스 사용을 금지한 바 있는데, 더 많은 도시들이 이와 같은 조치를 취할 것으로 보인다.

재생 에너지 시장 확장

재생 에너지는 2022년에서 2026년 사이 미국 신규 건설 발전 용량의 약 88%를 차지할 것인데 이는 같은 기간 건설 예정인 가스 화력 발전 용량의 약 8배에 이른다. 효율성 향상에 따른 재생 에너지의 가격 경쟁력 향상이 재생 에너지 부문 확장을 가속화했으며, 유틸리티 규모 건설에서 향후 5년 태양광 건설이 풍력 발전 건설을 능가할 것으로 보인다. 5년 이내 약 1,450개의 신재생 에너지 프로젝트가 건설을 시작할 계획이며, 총 투자 규모는 3900억 달러에 달한다. 지역별로는 네바다주, 애리조나주가 포함된 록키 산맥 지역 내 투자 규모가 1110억 달러에 이를 것이며 이외에도 텍사스주를 중심으로 한 남서부 지역 680억 달러, 오하이오·인디애나주를 포함한 대호수 지역 560억 달러, 캘리포니아주의 서부 해안 310억 달러 수준이 될 것이다. 대서양 지역은 해상 풍력 프로젝트 부문에서 선두를 달리고 있는데, 바이든 행정부는 2030년까지 대서양 내 해상 풍력 30GW 건설을 목표로 하고 있다.  

<2022~2026년 사이 건설 계획 중인 에너지 원천별 지역별 용량>

[자료: Industrial Info Resources(2021.8.)]

2022 미국 전기차 200만 대 판매 기대

전기차 제조비 절감, 성능 개선, 출시 모델 종류 증가, 충전 인프라 성장 등 전기차에 대한 인식이 점점 주류로 바뀌고 있다. 지난해 자동차 기업들은 전기차 생산량을 늘리고 가격은 낮춰 2022년 미국 전기차 판매는 약 200만 대에 이를 전망이다. 포드와 GM은 2030년까지 미국 연 매출액의 50%를 전기차로 달성하겠다는 포부를 밝힌 바 있으며, 포드는 소비자 수요로 인해 연간 전기차 생산 예상치를 두 배로 상향 조정하였다. 전기차 기업 테슬라는 심각한 공급망 훼손에도 불구하고 전 세계적으로 약 100만 대 차량을 인도하며 예상을 초과하였고 도요타는 2030년까지 30대의 새로운 전기차를 출시하기 위해 170억 달러 이상의 투자를 발표하기도 하였다. 전기차의 기술 발전은 주로 연방 차원에서 시행되는 정책 이니셔티브에 의해 활성화될 것이다. 바이든 대통령은 지난해 8월, 2030년까지 탄소 배출 제로 차량이 신형 승용차와 라이트 듀티 트럭(Light Duty Truck) 판매량의 절반을 목표로 하는 행정 명령을 발동했다. 또 전기차 충전 인프라 배치에 75억 달러, 청정 차량에 125억 달러, 그리드와 배터리 기술 개선에 100억 달러를 책정한 인프라 투자 및 일자리법(Infrastructure Investament and Jobs Act, IIJA)도 의회를 통과했다.

전기차 충전 인프라

산업 분석 기관인 맥킨지(McKinsey)는 2030년까지 미국 상업용 및 승객용 전기차가 800만 대에 이를 수 있다고 예측한 바 있다. 전기차에 전력 공급을 하기 위해서는 많은 투자와 인프라가 필요한데, 맥킨지는 미국이 전기차에 필요한 1300만 개의 충전기를 배치하기 위해 2030년까지 약 110억 달러의 자본 투자가 필요하다고 전망하였다. 또한 대형 상업용 차량을 한꺼번에 서비스할 수 있는 충전소는 주요 고속도로, 주요 물류 허브 및 최종 배송 경로를 따라 신속하게 개발되어야 할 것이다. 대형 전기차가 시장에 출시되기 시작하면 대규모 충전 인프라 구축에 수반되는 예상 에너지 수요와 토지 이용 등을 감안할 때 상업용 전기차 충전 인프라 프로젝트는 새로운 투자 자산으로 부상할 것이다.

석탄 산업 축소 가속화

2022년 미국 발전 용량 중 14.9GW가 중단될 계획인데 이 중 석탄 발전이 85%를 차지할 것이다. 2015년부터 2020년까지 연평균 11.0GW의 미국 석탄 화력 발전 용량이 은퇴한 후 2021년에는 4.6GW로 둔화되었다. 2022년 은퇴 예정 용량은 전년에 비해 다시 증가한 12.6GW로 2021년 말 기준 가동 중인 석탄 화력 발전 용량의 6%이다. 현재 운영 중인 석탄 화력 발전소는 대부분 1970년대, 1980년대에 지어졌으며 천연가스 및 재생 에너지와의 경쟁이 치열해짐에 따라 운영 중단을 이어지고 있다. 2022년에 운영 중단 예정 발전소 중 가장 큰 용량은 오하이오 소재에 있는 William H. Zimmer 발전소로 1,305MW 용량이다.

<2022년 원천별 가동 중단 발전 용량>

[자료: EIA(2021.10.)]

송배전 시장 성장 전망

화석 에너지 중심에서 재생 에너지로의 전환과 함께 전기차 구매 증가, 주택 전기화 움직임 등에 따라 전기 사용량 증가로 인해 송배전 인프라 개선 및 확대 수요가 높아질 것이다. 2020년 북미 송전 케이블 길이는 77만 6000ckm(Cirbuir kilometer, 회선긍장)이었으며, 10년간 연평균 1.6%씩 증가하여 2030년에는 90만 9000ckm에 이를 전망이다. 2020년 북미 내 변압기 용량은 1882.0GVA였으며, 10년간 연평균 0.8%씩 증가하여 2030년에는 2041.8GVA가 될 전망이다.

<북미 송전 케이블 길이 전망>

(단위: 1000ckm)

[자료: Frost&Sullivan(2021.9.)]

<북미 변압기 용량 전망>

(단위: GVA)

[자료: Frost&Sullivan(2021.9.)]

시사점

EIA의 2022년 2월 자료에 따르면 천연 가스 가격 하락 전망에도 불구하고 미국 발전량 중 화력 발전이 차지하는 비중은 2021년 37%에서 2022년과 2023년에는 35%로 하락할 것이며, 반면에 재생에너지 부문은 2021년 20%에서 2022년 22%, 2023년 24%로 상승할 전망이다. 실제로 현재 미국 내 계획 중인 주요 전력 프로젝트 중에는 재생에너지가 다수를 차지하고 있다.

<미국 내 계획 중인 주요 전력 프로젝트 리스트>

(단위: MW)

[자료: 각 기업 홈페이지, IBIS World, Fitch solution(2022.2.)]

전력 기업들은 스마트그리드 통합을 지속적으로 추진해 그리드의 신뢰도를 높이고 운영비용을 절감하기 위해 노력 중이다. 신재생 에너지원의 성장에 따라 IoT 등 첨단 장비는 향후 그리드 운영의 성공을 위해 필수적이므로 디지털 솔루션 도입이 빠르게 일어나고 있다. 글로벌 장비 업체인 지멘스(Siemens)는 센스포머(Sensformer, IoT 트랜스포머), 센스기어(Sensgear, IoT 스위치기어)와 같은 디지털 솔루션을 개발하여 시장에 선보인 바와 같이 우리 장비 제조업체들도 향후 산업 환경에 알맞은 제품을 제공해야 한다. 인터뷰에서 한 에너지 기업 관계자는 그리드 현대화 움직임과 함께 5G 통신 기술 도입을 통해 스마트미터, 센서 등 기기에서 클라우드로 데이터를 이동시켜 보다 효과적이고 효율적으로 데이터를 분석하고 활용할 수 있을 것으로 기대했다.

환경에 대한 관심은 전력 시장에도 영향을 미치고 있다. 60년 이상 SF6 기반의 회로 차단기와 스위치기어가 사용되고 있는데, SF6가스는 이산화탄소보다 지구 온난화에 있어 23,500배 더 영향이 크다. 송배전 업계는 SF6 사용을 최소화하기 위해 전 세계적으로 공기/진공 절연 및 대체 가스 채택을 추진하고 있다. 세계 각국도 SF6 회로 차단기와 스위치기어에 대한 조치를 취하고 있다. 그 예로 미국 캘리포니아 주의 캘리포니아 대기 자원 위원회(CARB, California Air Resources Board)는 2025년 1월 1일 이후 SF6 기반 장비 설치를 완전히 금지하여 주내 전기 장비의 SF6 배출을 억제하기 위한 규정을 시행하였다. 따라서 우리 기업들은 송배전 장비에 대해 보다 환경 친화적인 제품 포트폴리오를 개발할 필요가 있을 것이다.

자료: EIA, Forbes, McKinsey, IBIS World, Forbes, Turbomachinery Magazine, CNBC, Fitch Solution, Utility Dive, Frost&Sullivan, KOTRA 달라스 무역관 자료 종합