2026년 5월 · 에너지·전력
우리 집이 발전소가 되는 날
가상발전소(VPP)는 어떻게 돈을 버는가
2025년 7월 29일 저녁, 캘리포니아의 평범한 주택 약 10만 가구에 놓인 배터리가 동시에 전기를 토해냈다. 두 시간 동안 전력망으로 흘러든 양은 535메가와트(MW). 거대한 발전소 한 채가 한 일을, 발전소 없이 해낸 것이다.
이 일을 두고 송전망을 운영한 퍼시픽가스앤일렉트릭(PG&E, Pacific Gas and Electric)은 정전도 비상사태도 아니라고 했다. 더위가 닥치기 전에 미리 돌려본 시험이었고, 캘리포니아에서 시도된 같은 종류의 실험 중 가장 큰 규모였다. 흩어진 가정용 배터리를 소프트웨어로 묶어 마치 한 채의 발전소처럼 부린 이 구조를 가상발전소(VPP, Virtual Power Plant)라고 부른다.
핵심은 단순하다. 집에 있는 배터리에 평소 모아둔 전기를, 전력망이 가장 다급한 순간에 빌려주고 그 대가로 돈을 받는다. "우리 집이 발전소가 되어 돈을 번다"는 말이 더 이상 비유가 아니게 된 사건이었다.
그날 밤의 숫자535MW, 그리고 파워월 50만 킬로와트
그날 오후 7시, 캘리포니아의 3대 전력회사 영역에 흩어져 있던 테슬라 파워월과 선런(Sunrun)의 가정용 배터리들이 일제히 작동했다. 저녁 7시부터 9시까지, 전력 수요가 가장 높은 두 시간 동안 이들은 캘리포니아 계통운영기관(CAISO, California Independent System Operator)의 전력망으로 전기를 내보냈다.
분석은 컨설팅사 브래틀그룹(The Brattle Group)이 맡았다. 535MW 가운데 약 500MW가 테슬라 파워월을 둔 가구에서 나왔고, 나머지는 선런 등 다른 사업자가 모은 배터리에서 왔다. 테슬라는 이 규모를 두고 전력 수요가 가장 높은 시간대에 샌프란시스코의 절반에 전기를 댈 수 있는 양이라고 표현했다. PG&E는 수십만 가구가 쓸 전기에 해당한다고 설명했다.
전력망 입장에서 535MW는 적지 않은 숫자다. 중형 가스발전소 한 기에 맞먹는 용량을, 새 발전소를 짓지도 송전선을 깔지도 않고 이미 집집마다 깔려 있던 배터리만으로 만들어냈기 때문이다.
개념가상발전소란 무엇인가
가상발전소는 흩어져 있는 작은 전력 자원을 정보통신기술(ICT, Information and Communications Technology)로 한데 묶어, 전력시장에서 하나의 발전기처럼 다루는 시스템이다. 여기서 작은 자원이란 가정용 배터리, 지붕 위 태양광, 전기차와 충전기, 똑똑하게 제어되는 냉난방기 같은 것들을 말한다. 물리적으로는 수만 곳에 따로 떨어져 있지만, 소프트웨어가 이들을 실시간으로 묶어 한 덩어리로 부린다. '가상'이라는 말이 붙은 이유가 여기에 있다.
오케스트라를 떠올리면 쉽다. 바이올린 한 대의 소리는 작지만, 수천 대를 지휘자가 같은 박자로 묶으면 하나의 거대한 화음이 된다. 가상발전소에서 집집마다의 배터리가 연주자라면, 제어 소프트웨어는 지휘자다. 발전소를 새로 짓는 대신, 이미 있는 악기를 모아 한 곡을 연주하게 만든 셈이다.
전력망이 100년 넘게 유지해 온 방식은 단방향이었다. 큰 발전소에서 만든 전기를 송전선과 배전선을 따라 수요처로 흘려보내는 구조다. 그런데 태양광과 풍력처럼 날씨에 따라 출렁이는 발전이 늘고, 전기차와 배터리가 새로운 부하이자 발전원으로 떠오르면서 이 구조가 흔들리고 있다. 가상발전소는 이 변화 위에서, 수요지 가까이 흩어진 자원을 동원하는 방법으로 등장했다.
작동 원리어떻게 한 채의 발전소처럼 움직이나
가상발전소를 떠받치는 것은 크게 세 가지다.
하드웨어 — 집집마다의 자원
가장 핵심은 가정용 배터리다. 테슬라 파워월이나 엔페이즈(Enphase)의 IQ 배터리처럼, 평소 태양광으로 채워두거나 전기요금이 쌀 때 충전해 둔 전기를 저장한다. 여기에 지붕 태양광, 전기차 충전기, 스마트 온도조절기 같은 장치가 더해진다. 이들은 전기를 내보낼 수도(배터리), 전기 사용을 줄이거나 미룰 수도(온도조절기·충전기) 있다.
소프트웨어 — 보이지 않는 지휘자
흩어진 장치를 실제로 묶는 것은 제어 플랫폼이다. 테슬라는 옵티캐스터(Opticaster)와 오토비더(Autobidder)라는 이름의 소프트웨어로 파워월을 조율하고, 뒤에서 볼 비스트라(Vistra)는 크라켄(Kraken)이라는 인공지능(AI, Artificial Intelligence) 플랫폼을 쓴다. 이 소프트웨어가 전력망의 상황을 읽고, 지금 전기를 내보낼지 아낄지 각 장치에 실시간으로 신호를 보낸다.
합산의 힘 — 모이면 예측이 정확해진다
가정용 배터리 하나하나는 작고 변덕스럽다. 하지만 수만 개를 합치면 전체 발전량의 변동이 서로 상쇄되어, 개별로 볼 때보다 예측이 훨씬 정확해진다. 예측이 정확하다는 것은 전력시장에서 믿을 수 있는 자원으로 대접받는다는 뜻이다. 작은 자원이 모여 큰 발전기와 같은 지위를 얻는 비결이 바로 이 합산에 있다.
돈가구는 얼마를 버나
참여자가 가장 궁금해하는 대목이다. 캘리포니아의 파워월 가구가 들어간 프로그램은 긴급 부하 감축 프로그램(ELRP, Emergency Load Reduction Program)이다. 전력망이 다급해 호출을 보냈을 때, 배터리가 평소보다 추가로 내보낸 전기에 대해 1킬로와트시(kWh)당 2달러를 받는 식이다. 일반 가정 전기요금과 비교하면 상당히 높은 단가다.
중요한 것은 통제권이 가구에 남는다는 점이다. 참여자는 배터리에 남겨둘 백업 예비량을 직접 설정할 수 있어서, 정전에 대비한 몫은 지키면서 그 위로 남는 전기만 망에 빌려준다. 평소에는 자기 집 백업과 자가소비를 위한 배터리이고, 전력망이 정말 다급한 순간에만 잠깐 발전소가 되는 구조다.
확산비스트라와 엔페이즈, 2026년 3월
가상발전소가 테슬라만의 무대였다면 한때의 화제로 끝났을지 모른다. 2026년 3월 5일, 텍사스의 대형 전력기업 비스트라(NYSE: VST)가 자사의 배터리 묶음 프로그램에 엔페이즈의 IQ 배터리를 추가한다고 발표했다. '배터리 리워드(Battery Rewards)'라는 이름의 이 프로그램은 비스트라의 소매 전기 브랜드 TXU에너지(TXU Energy)를 통해 운영된다.
작동 방식은 캘리포니아와 닮았다. 고객이 소유한 가정용 배터리를 모아, 수요가 치솟는 시간에 텍사스 전력망으로 내보내고 그 대가로 인센티브를 준다. 자산을 실시간으로 조율하는 두뇌는 크라켄이라는 인공지능 플랫폼이다. 참여자는 정전 시 백업 전원과 제어권을 그대로 유지하고, 태양광 잉여 전기를 망에 팔아 요금을 환급받는 기존 혜택도 함께 누린다. 발표 당일 비스트라 주가는 약 2.5퍼센트 올랐다.
이 발표가 말해 주는 것은, 가상발전소가 한 기업의 실험이 아니라 전력 소매·발전사들이 채택하는 표준 전략으로 번지고 있다는 사실이다. 배경에는 텍사스의 가파른 전력 수요 증가가 있다. 인구 유입과 제조·정보기술 산업의 성장으로 전기를 더 쓰는 속도가 발전소를 새로 짓는 속도를 앞지르고 있어서, 이미 깔려 있는 자원을 동원하는 수요 측 해법이 절실해진 것이다.
배경왜 하필 지금 가상발전소인가
가상발전소가 갑자기 주목받는 데는 분명한 이유가 있다. 데이터센터와 전기차로 전력 수요는 빠르게 늘지만, 새 발전소와 송전선을 짓는 데는 오랜 시간과 주민과의 갈등이 따른다. 반면 태양광과 풍력은 늘었어도 날씨에 따라 출렁여 안정적인 공급을 보장하지 못한다. 이 두 가지가 만나 만들어내는 대표적 풍경이 이른바 '덕 커브(duck curve)'다.
곡선이 오리가 고개를 든 옆모습을 닮아 덕 커브라 불린다. 낮의 골을 메우려 충전해 둔 배터리를, 해 진 뒤 수요가 치솟는 두 시간에 한꺼번에 푸는 것. 캘리포니아의 7월 29일 저녁이 정확히 이 그림이었다. 가상발전소는 이미 존재하는 자원을 빠르게 동원할 수 있고, 연료를 태우지 않아 배출도 없다. 게다가 파워월 한 대가 새로 설치될 때마다 망에 쓸 수 있는 용량이 그만큼 늘어난다.
국내한국은 어디까지 왔나
한국도 제도의 틀은 갖췄다. 2023년 6월 제정되어 2024년 6월 14일부터 시행된 분산에너지 활성화 특별법은 가상발전소를 '통합발전소'라는 이름으로 법에 명시했다. 정보통신기술로 분산된 에너지 자원을 연결·제어해 하나의 발전소처럼 운영하는 사업으로 정의한 것이다. 정부는 제3차 지능형전력망 기본계획(2023-2027)에서 한국형 통합발전소(K-VPP) 도입을 내걸고, 5년간 지능형전력망 분야에 약 3조 7천억 원을 투자하겠다고 밝혔다.
다만 한국의 출발선은 미국과 조금 다르다. 국내 분산자원은 태양광에 크게 쏠려 있고, 그중에서도 1메가와트(MW) 이하 소규모 태양광이 전체 태양광의 약 80퍼센트를 차지한다. 이렇게 잘게 흩어진 자원을 묶어 전력시장에 참여시키는 것이 통합발전소 제도의 일차 목표다. 같은 법으로 도입된 지역별 요금제 역시, 전기를 쓰는 곳 가까이에서 생산하도록 유도하는 토대가 된다.
반면 캘리포니아·텍사스처럼 가정용 배터리를 묶는 모델은 아직 본격화하지 않았다. 가정용 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)의 보급과 경제성, 그리고 가구가 참여할 만한 보상·요금 설계가 더 자리 잡아야 하기 때문이다. 제도라는 그릇은 마련됐고, 그 안을 채울 자원과 유인이 다음 과제로 남아 있다.
그늘장밋빛만은 아니다
가상발전소에도 풀어야 할 숙제가 있다.
- 배터리 마모. 잦은 충전과 방전은 배터리 수명에 부담을 준다. 가구가 실제로 이득을 보려면 받는 보상이 배터리가 닳는 비용을 넘어서야 한다.
- 수익의 변동성. 보상은 전력망이 다급해 호출을 보낼 때만 발생한다. 그런 이벤트가 자주 없으면 손에 쥐는 돈도 그만큼 적다.
- 제어권과 신뢰. 내 집 배터리를 바깥의 소프트웨어가 신호로 제어한다는 점은 거부감을 부를 수 있다. 백업 예비량을 직접 설정해 통제권의 일부를 지키도록 설계하는 이유가 여기에 있다.
- 형평성. 배터리를 살 여유가 있는 가구만 참여하는 구조가 아니냐는 지적이 있다. 캘리포니아 시험에서는 정전에 취약한 지역과 농촌 가구의 참여도 포함됐다는 점이 함께 거론됐다.
가상발전소는 발전소를 새로 짓는 일이라기보다, 동네에 이미 있는 자가용을 모아 출퇴근 시간에만 함께 쓰는 카풀에 가깝다. 평소엔 각자의 차로 두되, 길이 막히는 결정적인 순간에만 한데 모아 효율을 끌어올린다. 다만 카풀이 굴러가려면 참여할 만한 보상과 신뢰가 먼저 갖춰져야 한다.
100년 넘게 전력망은 '큰 발전소 하나에서 수요로'라는 단방향 구조였다. 가상발전소는 그 흐름을 '수많은 작은 자원이 양방향으로 주고받는' 그물망으로 바꾸는 변화의 한 장면이다. 그 그물의 한 코가 다름 아닌 우리 집 거실 옆에 놓인 배터리라는 점이, 이 이야기를 멀게 느껴지지 않게 만든다.