오늘은 SERICEO 콘텐츠에 새로 올라온 AI가 이끄는 에너지 관리 혁신을 리뷰해 보고자 합니다.
현실태 및 문제점
최근 에너지 수요 급증이 큰 문제로 떠오르고 있는데요. AI의 개발과 사용이 활발해 지면서, 데이터센터의 전력사용량이 증가한데다가, 이상고온과 한파 등 기후변화 효과도 더해지며, 글로벌 전력수요가 크게 늘어날 것으로 예상되고 있습니다.
* (2024년 5월, 골드만 삭스) 글로벌 데이터센터 전력 사용량 2023년 411TWh -> 2030년 1,063TWh로, 약 2.5배 증가할 것으로 전망
특히, 20204년 여름, 미국 텍사스에서 전력 사용량이 역대 최고치를 기록하며 전력망의 한계가 큰 문제로 떠올랐는데요. 50도가 넘는 기록적 폭염이 이어지며, 가정과 산업 모두 안정적인 전력 공급에 어려움을 겪었습니다.
해결방안
이런 상황에서 텍사스 지역의 전력 생산/판매 기업인 NRG에너지와 리뉴홈, 그리고 구글 클라우드가 함께 해결책을 제시하였습니다. 이들은 AI기능이 탑재된 스마트 온도조절기 약 65만대를 전기사용 고객에게 보급해 약 1기가와트(GW)의 전력 사용량을 절감하겠다라고 발표했습니다. 1기가 와트는 약 20만 가구에 전력을 공급할 수 있는 수준의 전력량인데요. 이번 프로젝트는 단순히 전력을 절감하는데 그치지 않고, AI기술과 소비자 중심 전략을 통해 에너지 관리의 새로운 가능성을 보여주고 있습니다. AI를 활용한 에너지 기업의 혁신에서 어떤 협력이 이루어 졌는지 그들의 주요 전략을 살펴보았습니다.
첫 번째로 주목할 점은 AI 기술을 활용한 전력 수요 관리입니다. 텍사스 전력망은 여름철 폭증하는 전력 수요에 맞춰 설계되어 왔는데요. 이는 연중 대부분의 기간 동안 효율성이 떨어지는 문제를 야기했습니다. NRG에저지는 이런 구조적 문제를 해결하기 위해 AI기술로 가정별 에너지 사용을 효율적으로 조정하고, 이를 대규모로 모아 저력 수요를 줄이는 방법을 선택했습니다. 이번 프로젝트의 핵심은 구글 클라우드의 AI와 머신러닝 기술을 기반으로, 가정의 에너지 사용 패턴과 외부 온도를 분석해 최적의 냉난방 시간을 자동으로 조정하는 것입니다. 구글AI 기술이 적용된 리뉴홈의 스마 트 온도조절기는, 고객의 평균 전력 소비량을 최대 15%까지 절감할 수 있었습니다.
또한 이번 협력은 단순히 일시적인 전력 절약을 넘어, 에너지 플랫폼 확장의 가능성을 열었다는 점에서도 중요합니다. 프로젝트에 함께 참여한 리뉴홈은, AI기술을 스마트 온도 조절기에서 배터리 등 전력저장 장치, 전기차 등 에너지 관리 솔루션으로 확장하려는 계획을 세우고 있다고 하네요. 이러한 플랫폼은 미래의 스마트 홈 생태계 전반을 통합해 최적화된 에너지 관리에 기여할 수 있을 것으로 보입니다.
이 시스템은 배터리 장치와 전기차는 우리집의 '분산 전원'으로 기능하게 되는데요. '분산 전원'이란 소비하는 지역 인근에서 전기를 생산/공급하는 소규모 전원을 의미합니다. 예를 들어, 발전량이 남는 시간대에 싼 전기요금으로 우리 집의 배터리를 미리 충전하고, 충전된 전력을 필요한 때에 사용한다면 어떨까요? 고객은 에너지 비용을 절감할 수 있고, 에너지 기업은 적절한 수요 관리를 통해 안정적인 전력 공급이 가능해 지지 않을까요? 적합한 시점에 전기차가 충전되도록 관리를 맡길 수도 있습니다. 앞으로 AI기술과 IoT 기술, 전기차 보급이 늘어날수록 더욱 중요한 역할을 하게 될 것 같습니다.
NRG에너지는 새로운 서비스에 소비자가 쉽게 참여할 수 있도록 진입 장벽을 낮추고, 다양한 인센티브를 제공함으로써 소비자 중심의 에너지 절약 프로그램을 운영하는 방식을 채택했습니다. 참여 고객들에게 필요한 장비를 무료로 제공하고, 설치 서비스까지 지원하는 것은 물론, 프로그램에 참여하는 것만으로도 전기요금 절감과 같은 직접적인 혜택도 받을 수 있게 했죠. 이와 같 은 접근법은 고객 경험을 개선하고, 브랜드 충성도를 강화하는 데도 기여할 수 있을 것으로 보입니다.
시사점
이 프로그램은 초기 2년간 300MW의 전력을 절감하고, '35년까지 절감되는 전력규모를 1GW까지 확대하는 것을 목표로 하고 있습니다. 더 중요한 점은, 이러한 방식에 사용되는 비용이 전략량 확충을 위해 새로운 화력 발전소를 건설하는 비용의 약 10분의 1 수준으로 가능하다는 점입니다. 이는 기업에이 비용을 절감하면서도 지속가능성을 강화할 수 있는 혁신적 사례라고 봐야 할 거 같네요.
NRG에너지가 구글, 리뉴홈과 협력하며, AI기술이 어떻게 기존 에너지 관리 방식을 혁신하며, 비용절감과 효율성을 동시에 달성할 수 있는지를 보여주는데요. 이 협력 프로젝트는 또한 첨단 기술과 소비자 중심 전략이 결합해 전력망 문제를 해결하고 지속 가능한 에너지 관리의 가능성을 열었다는 점에서도 주목할 만 합니다.
위기가 찾아오는 순간, 오히려 이 순간이 지속가능성과 혁신을 함께 달성할 새로운 전략을 고민해보는 기회가 되진 않을지 한 번 고민해 보는 좋은 기회가 되진 않을지 한 번 고민해 보게 됩니다.
지피터스에도 에너지 혁신 스터디 그룹도 만들어 운영하면 좋을 거 같단 생각이 듭니다. 감사합니다.