투자공부/주식
미국의 전력 시스템 : 발전규모, 에너지원, 기타 현황 그리고 투자기회
dambi_
2025. 4. 16. 18:57
반응형
요약
1. 미국의 연간 전력 생산은 2024년 기준 약 4,155TWh(테라와트시)이고, 중국(10,600TWh)에 이어 세계 2위를 기록
2. 전력발전 에너지원의 비중은 천연가스 42.7% > 재생에너지 24.2% > 원자력 17.8% > 석탄 14.9% > 기타
3. 구조적 특징
- 원자력을 제외한 거의 대부분의 에너지원을 자급자족하고 있음
- 전체 전력의 80%를 민간업체에서 생산
- 지역적으로 3개의 전력공급망(서부,동부,텍사스)이 존재
4. 투자기회
- 인프라의 노후화 : 대부분의 변압기 노후화, 신규선로(송전망) 확충 필요
- 마이크로그리드 구축 : 대규모 발전소가 아닌 지역 단위 전력 공급을 위한 시스템으로 구축 기업이 수혜
미국의 전력 발전 개요
발전규모
미국의 연간 전력수요(2024년)는 약 4,155 TWh(테라와트시) 수준입니다.
이는 세계 2위 규모로, 중국에 이어 두 번째로 많습니다.
국가연간 전력수요(TWh) 세계 순위 비교 (2024년 기준)
| 국가 | 연간 전력수요(TWh) | 세계순위 | 특징 |
| 중국 | 10,400~10,600 | 1위 | 압도적 1위, 빠른 증가세 |
| 미국 | 4155 | 2위 | 2% 내외 성장세 |
| 일본 | 800~810 | 3위 | 완만한 증가, 인구감소 영향 |
| 한국 | 600~620 | 8~9위 | 1.8% 내외 성장세 |
미래수요
- 미국의 향후 5~10년 전력수요는 데이터센터, 제조업, 전기차·건물 전기화 등으로 인해 빠르게 증가할 전망입니다.
- 연평균 2%의 증가율로 1980년대 이후 가장 빠른 속도로 전력 수요가 증가하고 있습니다.
- 전망에 따라서는, 2040년까지 현재 대비 35~50%의 증가 예측도 있습니다.
에너지원 및 지역별 공급망, 생산자
점유율 및 특징
- 천연가스: 미국 전력 생산의 최대 비중(42.7%) / 저렴한 가격과 높은 효율의 복합화력 발전소 덕분에 석탄을 대체중
- 재생에너지: 전체의 24.2%로, 태양광과 풍력이 주도 / 2024년에는 태양광 발전이 31% 이상 증가했고, 풍력도 꾸준히 성장 중입니다. 수력, 바이오매스, 지열 등도 포함
- 원자력: 17.8%로, 발전량은 소폭 증가했으나 전체 점유율은 약간 감소했습니다. 신규 건설보다는 기존 설비 유지에 집중
- 석탄: 14.9%로, 2001년 51%에서 지속적으로 하락 추세. 신규 석탄 발전소 건설은 없으며, 노후 설비는 빠르게 퇴출
- 기타(석유 등): 0.3%로, 사실상 전력 생산에서 거의 사라진 상태
| 에너지원 | 점유율(%) | 특징 |
| 천연가스 | 42.7 | 미국 최대 발전원, 점유율 변화 거의 없음 |
| 재생에너지 | 24.2 | 태양광·풍력 중심, 빠른 성장세 |
| 원자력 | 17.8 | 점유율 소폭 감소, 발전량은 소폭 증가 |
| 석탄 | 14.9 | 지속적 감소 추세, 2001년 51%에서 급감 |
| 기타(석유 등) | 0.3 | 사실상 미미한 수준 |
에너지원 별 자급율
| 에너지원 | 자급율(%) | 비고 |
| 석유 | 약 90 | 높은 자급율을 보이나 일부 수입, 정제제품 수출도 많음 |
| 천연가스 | 100 이상 | 세계 최대의 천연가스 생산국, 순수출국, LNG 수출 활발 |
| 석탄 | 100 이상 | 순수출국, 국내 소비 감소 추세 |
| 원자력(우라늄) | 0~10 | 우라늄 대부분 수입, 주요 수입국 : 캐나다, 카자흐스탄 등 |
| 재생에너지 | 100 | 전량 국내 생산 |
지역별 특징 : 3대 전력공급망(서부 / 동부 / 텍사스)
| 전력망 | 지역 | 에너지원 | 특징 | ||||
| 천연가스 | 석탄 | 원자력 | 재생 에너지 |
기타 | |||
| 동부연계망 (Eastern Interconnection) |
록키산맥 동부 | 38~40 | 18~20 | 20~22 | 18~20 | 2 | 39개州 포함, 발전량 70% 차지 |
| 서부연계망 (Western Interconnection) |
태평양~ 록키산맥 |
32~35 | 13~15 | 5~7 | 45~50 | - | CAISO 주도 재생에너지 통합 |
| 텍사스 (ERCOT) |
텍사스 90% 지역 |
48~52 | 7~8 | 8 | 39~41 | 1 | 독자적 운영, 2024년 태양광 10GW 신규 추가 |
생산자 : 민간 주도
전체 발전량의 80%를 민영기업에서 생산중
기타 발전량은 공공기관에서 생산중
투자기회 : 노후화된 인프라 구축 및 마이크로그리드 사업
노후화된 인프라 : 변압기, 송전선로
1) 변압기
전체 변압기 중 70% 이상이 25년 이상 사용중
2030년까지 260%의 수요증가 예상
변압기 주요 제조사
- Hitachi Energy: 2027년까지 북미에 $5억 투자 확대
- Schneider Electric: AI 기반 예측 유지보수 시스템 장착 모델 출시
- Siemens Energy: 345kV급 초고효율 변압기(에너지 손실 0.3%↓)
- Hyundai Electric: 500MVA급 변압기 미국 현지 생능 확대
2) 송전선로
발전량 증가로 송전망 추가확충 필요
직류초고압(HVDC, 800kV), ACCC(복합코어, 230~500kV) 등의 추가수요 발생
송전선로 관련 기업
- Nexans: 525kV XLPE 절연 케이블 공급(캘리포니아 SUNZ 프로젝트)
- Prysmian Group: 3,200MW 용량 HVDC 시스템(텍사스-동부 연계)
- Southwire: AIoT 내장형 스마트 전선(실시간 온도·부하 모니터링)
마이크로그리드(MicroGrid)
- 지역 단위(캠퍼스, 산업단지, 마을 등)에서 전력을 생산·저장·소비하는 소규모 분산형 전력망
- 중앙 대형 발전소와 송전망에 의존하는 기존 전력망과 달리, 태양광·풍력 등 재생에너지와 배터리, 디젤 발전기 등을 조합해 독립적으로 운영하거나 필요시 메인 그리드와 연계 가능
- 시장규모 : 2024년 $41.6억 → 2033년 $163억(연간 16.37% 성장) 예상
기존 전력망과의 비교
| 구분 | 기존 전력망(중앙집중형) | 마이크로그리드(분산형) |
| 발전 구조 | 대형 발전소 중심 | 소규모·다양한 에너지원 |
| 송배전 | 장거리, 대규모 | 지역 내 단거리 |
| 신뢰성 | 대규모 장애시 취약 | 장애시 독립운전 가능, 탄력적 |
| 재생에너지 | 통합 어려움 | 통합 용이, 친환경 |
| 비용 구조 | 규모의 경제, 저렴 | 초기비용 높음, 장기적 절감 |
| 유연성 | 낮음 | 높음, 맞춤형 설계 가능 |
| 에너지 접근성 | 오지·도서 한계 | 접근성 우수 |
투자대상별 성장전망
| 분야 | 2025년 규모 | 2030년 전망 | 연평균성장률 |
| 변압기 | $122억 | $257억 | 7.7% |
| HVDC 송전선로 | $47억 | $189억 | 12.1% |
| 마이크로그리드 | $41.6억 | $163억 | 16.37% |
반응형