캘리포니아 주는 2018년 “The 100 Percent Clean Energy Act of 2018”로 정식명 명된 Senator Bill 100(SB100)을 통과시키고 청정에너지 확대를 공격적으로 추진하고 있다. SB100에 따르면 2045년까지 캘리포니아 주는 청청에너지 100%의 사용을 목표로 한다. 또한 2045년까지 Scoping Plan에 따라 탄소 중립을 목표로 하고 있기도 하다.
캘리포니아에서는 이러한 정책적 요구에 맞추에 캘리포니아주 공공사업위원회 (California Public Utilities Commission, CPUC)에서 통합 발전원 계획(Integrated Resource Plan, IRP)을 수립하여 미래 발전원의 구성을 결정하고 있으며, CPUC와의 협력하에 전력시장 운영자인 CAISO에서는 발전원 계획에 맞춘 송전 계획 수립 프로세스(TPP)를 진행하고 있다. 이렇게 수립된 통합 발전원 계획(IRP)에 기반하여 CPUC는 각 지역의 전력회사(Load Serving Entity, LSE)에 필요한 발전 (용량)자원의 구매를 지시하고 있다.
CAISO는 Transmission Planning Process를 통해 2022년 1월 31일 20-Year Transmission Outlook을 공개하였다. 이에 따르면 2040년 기준 예상되는 CAISO의 전력 피크수요는 현재의 약 50GW수준보다 약 25GW가 증가한 총 74GW 수준이다.
이를 충당하기 위해 지속적인 발전소의 공급이 필요하나, 가스발전은 노후 발전소부터 순차적으로 약 15GW의 물량이 2040년까지 퇴역하는 것을 가정하고 있 다. 이를 대체하기 위한 신규 발전원으로는 37GW의 배터리 에너지 저장장치(BESS), 53GW의 유틸리티급 태양광 발전, 2GW의 지열발전, 24GW의 풍력발전 등 총 121GW의 재생에너지 자원이 도입될 것으로 예상하고 있다.
도심 인근에 위치한 가스발전이 퇴역하는 반면 이를 대체할 재생에너지 자원은 원격지에 건설될 것을 예상하여, 외곽지역의 재생에너지를 도심으로 공급할 수 있는 송전망 투자에도 총 300억 달러 소요를 전망하고 있다.
2040년까지의 장기 계획과는 별개로 2026년까지 캘리포니아 지역에서는 약 2.2GW의 용량에 해당하는 Diablo Canyon 원전의 퇴역과 3.7GW에 이르는 가스발전소의 퇴역이 예정되어 있는 상태이다. 이를 대체하기 위해 CPUC는 2021 년 6월 산하 LSE들이 2023년~2026년 기간동안 약 11.5GW에 해당하는 Clean Energy 용량을 추가로 구매할 것을 요청하였다.
CPUC는 이미 2021년~2023년 기간에 3.3GW의 용량을 구매할 것을 요청한 바 있는데, 11.5GW의 용량은 이를 제외하고 2023년~2026년 기간동안 추가로 구매 해야 하는 순수 용량이다. 이는 다시 세부적으로 2023년 2GW, 2024년 6GW, 2025년 1.5GW, 2026년 2GW로 구분된다. 단, 2026년에 물량에 대해서는 Long Duration(8시간 이상 연속가동 가능) 1GW, 청정 에너지원 중 지열 등 80% 이 상의 이용률을 보일 수 있는 발전원 1GW로 추가 정의하고 있다.
Clean Energy 용량 구매는 배터리 에너지저장장치(BESS)뿐 아니라, 태양광, 풍력, 지열 등 타 발전원을 통해서도 이행이 가능하다. 그러나 태양광과 풍력은 발전소의 용량 기여도(Effective Load Carrying Capability, ELCC)를 산정시, 각각 설비 용량의 7.8%와 13.9%만(2023년 기준) 용량 자원으로 인정받을 수 있다. 반면 배터리 에너지 저장장치의 경우 2023년 기준 4시간 배터리는 설비용량의 96%를 용량으로 인정받을 수 있다. 따라서 지열로 별도 할당된 1GW를 제외한 10.5GW의 물량은 시간적, 제도적 제약을 고려할때 대부분 배터리 에너지 저장장치 설치를 통해 이행할 수밖에 없는 구조이다.
샌프란시스코의 대형 유틸리티인 PG&E의 경우 청정 에너지 용량 구매 의무 이행을 위해 2021년 하반기에 대규모 입찰을 진행하였다. 입찰 결과, 총 9개 프로젝트가 선정되어 1.6GW (6.4GWh)의 배터리 에너지 스토리지와 용량 구매를 위한 계약을 계약을 체결할 예정임을 2022년 1월 발표하였다. 이 프로젝트들은 건 설을 거쳐 2023년~2024년 기간 중에 준공할 예정이다.