AI가 전력 수요를 얼마나 늘리고 있을까?…골드만삭스 보고서

10일(현지 시각) 골드만삭스는 데이터센터로 인한 미국 전력 소비 증가에 대한 분석 보고서를 공개했다. 보고서는 데이터센터가 2023년 버지니아주의 전력 소비를 2.2GW 증가시킨 것으로 추정했다.

보고서는 미국 데이터센터의 성장이 버지니아에 집중되어 있고, 데이터센터의 전력 소비는 상업용 전력 소비 데이터에 나타난다는 점을 바탕으로 분석을 진행했다. 버지니아주는 전 세계 인터넷 트래픽의 70%가 지나는 세계 최대 데이터센터 허브로 알려져 있다. 

우선, 주별로 비교했을 때 2016년부터 2023년까지 버지니아의 상업용 전력 소비량은 37% 증가한 반면, 버지니아주 외 다른 주의 전력 소비량은 큰 변동이 없었다. 버지니아주의 전력 소비는 암호화폐 채굴에 의해 2016년 말부터 증가하기 시작했다. 코로나19 발생으로 인해 잠시 정체됐지만, 데이터센터의 사용이 확대되면서 빠르게 증가했다. 반면, 다른 주에서는 코로나 19로 인한 전력 수요 감소가 2021년까지 이어졌다.

다음으로는 버지니아주 내부의 주거용·상업용·산업용 전력 소비를 비교했다. 버지니아주의 상업용 전력 소비 증가율은 버지니아주 자체의 비상업용 전력 소비 증가율을 크게 앞질렀다. 상업용 전력 소비의 급격한 증가에 비해, 주거용 및 산업용 전력 소비는 2016~2023년에 각각 3%와 4% 소폭 감소했다.

골드만삭스는 데이터센터, 인공지능(AI), 전기차에 힘입어 2022~2030년 미국의 전력 소비 증가율이 연평균 2.4%로 증가할 것으로 예상했다. 전력 수요 증가율이 GDP 성장률보다 빠른 속도로 성장하는 것은 90년대 이후로 30년 만이다. 1992~2023년까지 최근 30년 동안 미국의 전력 소비 증가율은 미국의 실질 GDP 성장률보다 평균 1.6% 포인트 낮았다.

정량적으로는 데이터센터가 2023년에 버지니아주의 전력 소비를 2.2GW 증가시킨 것으로 추정했다. 그러나 전반적인 증가 규모는 데이터센터 전력 수요 예상 수준에 비하면 여전히 미미한 수준이다. 골드만삭스는 2023년부터 2030년까지 미국의 총 전력 수요가 470GW에서 567GW로 증가할 것으로 예상하며, 그 중 데이터센터 전력 수요는 15GW에서 45GW로 3배 증가할 것으로 예상했다. 

골드만삭스는 전력 전송 병목 현상이 향후 데이터센터의 성장을 제약할 수 있다며, 에너지 인프라에 대한 투자의 필요성을 강조했다. 버지니아주의 주요 전력 공급업체인 도미니언 에너지(Dominion Energy)는 전력 전송 병목 현상이 2022~2023년 버지니아주 데이터센터 성장을 둔화시켰다고 전했다. 

보고서는 캘리포니아, 뉴욕, 일리노이, 텍사스, 네바다 등 몇몇 다른 주에서도 데이터센터가 증가하고 있지만, 이들 주는 상대적으로 여러 요인이 동시에 전력 수요에 영향을 미친다고 설명했다. 반면, 버지니아는 데이터센터 개발로 인해 전력 수요가 증가하는 현상을 파악할 수 있다며, 버지니아로 분석 범위를 좁힌 이유를 설명했다. 

한편, 구글과 애플의 데이터센터가 위치한 네바다주에서도 상업용 전력 소비가 크게 증가하는 버지니아주와 유사한 패턴을 확인할 수 있었다.