특히 태양광은 수요확산으로 인한 가격하락 등의 영향에 힙입어 풍력 등 타 신재생에너지원을 넘어 석유, 석탄 등 기존 화석연료의 입지까지 흔들고 전체 에너지산업의 주도권을 잠식해나가고 있는 상황이다. 즉 에너지의 기본이 태양광이 될 날이 멀지 않았다는 뜻이다.
이에 전세계 태양광 등 신재생에너지 현황에 대해 살펴보고 태양광을 중심으로 한 신재생에너지원의 성장을 통해 에너지산업의 주도권을 잡아나갈 수 있을지 전망해보고자 한다. /편집자주
■태양광, 전세계적 수요증가 이어져
2010년대에 들어서면서부터 태양광 설치량이 비약적으로 증가하고 있으며 향후 신재생에너지 산업은 태양광을 중심으로 발전할 전망이다.
현재 전세계의 2015년까지 누적기준 설치량을 살펴보면 풍력 424GW, 태양광 247GW로 풍력이 앞서고 있으나 2020년 이후 태양광 설치량이 풍력을 앞지를 것으로 예상된다.
태양광발전은 풍력대비 풍부한 자원, 높은 공간활용도, 및 일반소비자의 접근 용이성 등으로 인해 신재생에너지원 중 가장 각광을 받고 있다. 특히 발전 패러다임이 분산형 전원으로 이동하고 있어 분산전원으로써 태양광발전의 입지가 더욱 커질 전망이다.
한국수출입은행의 최근 분석자료에 따르면 세계 태양광시장은 글로벌 경기침체에도 불구하고 강한 성장세를 지속하고 있다.
특히 중국, 미국, 일본 등 기존 수요가 꾸준히 증가하고 있으며 인도, 터키, 멕시코, 칠레 등 신흥국 수요가 빠르게 증가하고 있다.
2016년 1분기 세계 태양광시장은 순항 중이며 올해 전망치를 충분히 달성할 것으로 기대된다. 세계 태양광 수요의 양대 축인 중국 및 미국 수요가 예상치를 넘어서고 있어 올해 세계 태양광 설치 예상치 68GW 달성은 무난할 전망이다.
미국은 특히 2017년 일몰 예정이었던 투자세액공제 제도가 2022년까지 연장됨에 따라 정책적 불확실성 감소에 따른 안정적인 수요 창출이 예상된다.
인도를 중심으로 개도국 태양광 수요도 증가하고 있으며 특히 중동 및 아프리카 지역에서도 태양광을 설치하려는 움직임이 확대되고 있다.
최근 중동지역에서 태양광을 적용한 하이브리드 형태의 담수설비들이 생겨나고 있어 태양광 활용도가 높아지고 있다. 전력망 설치가 어려운 아프리카 지역도 전력 공급의 방안으로 태양광이 주목받고 있어 태양광 수요 확대에 큰 역할을 할 전망이다.
이러한 태양광 성장의 밑거름은 태양광기술의 눈부신 발전에 따른 발전단가 하락에 기인한다고 볼 수 있다. 일부 국가를 중심으로 살펴보면 2016년 1분기 주요 태양광 프로젝트 발전단가는 페루는 MWh당 48달러, 멕시코는 35.5달러, 두바이는 29.9달러로 과거대비 큰 폭으로 떨어지고 있는 상황이다.
현 가격대는 모든 지역에서 달성 가능한 가격대는 아니지만 태양광 발전단가가 석탄발전과 경쟁할 수 있는 수준으로 떨어질 가능성이 높다는 증거로 제시되고 있다.
특히 파리기후변화협약 이후 세계 발전산업은 태양광 등 청정하며 지속가능한 신재생에너지 중심으로 재편될 전망이며 신재생에너지 및 에너지저장 등 청정 인프라를 바탕으로 기존 제조산업의 친환경화 추세가 가속화될 것으로 예상된다.
단 태양광의 경우 성장세가 이어질 전망이지만 풍력의 경우 다소 어려움을 겪을 전망이다.
■풍력, 태양광에 자리 내주나
2009년까지 풍력산업이 세계 신재생에너지 산업을 이끌었으나 2010년 이후 산업의 주도권은 태양광산업으로 넘어간 상황이다.
신재생에너지원 중 가장 발전단가가 낮은 풍력발전이 2009년까지 신재생에너지 누적 설치량의 60%를 차지해 신재생에너지 산업을 주도한 바 있다.
2012년 기준 282GW에 불과했던 풍력 설치량은 2040년 2,033GW까지 늘어날 것으로 기대되고 있으며 신재생에너지 중 가장 가격경쟁력이 높은 풍력발전에 대한 수요가 꾸준히 증가할 것으로 예상되고 있다.
2040년까지 세계 풍력시장은 약 2조8,000만달러 규모를 형성할 것으로 예상되며 중국 및 인도 등 아시아 지역이 세계 풍력수요의 절반 이상을 차지할 전망이다.
2016년 세계 풍력산업 투자액은 전년대비 3% 증가한 1,110억달러에 달할 것으로 보인다. 지역별로는 중국을 포함한 아시아 지역이 500억달러로 최대이며 미국을 포함한 북미 지역이 250억달러로 그 다음을 차지하고 있다.
반면 2015년 이후 태양광에 비해 풍력시장은 성장세가 둔화되고 있으며 올해 설치량은 전년대비 6% 감소한 59~62GW가 될 것으로 보여 우울한 상황이다. 그러나 장기적으로 보면 풍력산업의 침체가 이어지진 않을 것이라는 기대가 더 크다.
지역별로는 최대 풍력시장인 중국(21GW) 수요가 25% 감소할 것으로 예상되며 미국(12GW) 및 유럽(10GW) 수요는 전년과 비슷할 전망이다.
저렴한 발전단가에도 불구하고 제한적인 입지 조건 및 밤 시간대에 주로 발전되는 풍력발전 특성으로 수요 확대가 어렵다는 것이 큰 걸림돌이다.
전세계 가장 큰 풍력시장 중 하나를 유지하고 있는 미국의 경우 풍력지원제도인 PTC(Prodution Tax Credit) 제도가 2021년까지 연장됨에 따라 일몰 전 수요 집중이 분산될 것으로 예상된다. 반대로 일몰까지 시간적인 여유가 많은 2016년에는 그만큼 수요가 소폭 감소할 것으로 우려된다.
중국 및 유럽 수요는 2016년에도 견조한 성장세를 지속할 전망이다. 2016년 중국 및 유럽 수요는 25GW, 10GW에 달할 것으로 예상되며 중국의 경우 석탄발전에 따른 대기오염 문제로 인해 풍력발전보급을 더욱 확대할 가능성이 높다.
이에 2012년 기준 282GW에 불과했던 풍력 설치량은 2040년 2,033GW까지 늘어날 전망이다.
신재생에너지 중 가장 가격경쟁력이 높다고 평가받고 있는 풍력발전에 대한 수요가 단기간에는 늘지 않더라도 장기적으로 꾸준히 증가한다는 것이다. 이를 통해 2040년까지 세계 풍력시장은 약 2조8,000억달러 규모를 형성할 것으로 예상되며 중국 및 인도 등 아시아 지역이 세계 풍력수요의 절반 이상을 차지할 전망이다.
올해 세계 풍력산업 투자액은 전년대비 3% 증가한 1,110억달러에 달할 전망이다. 2014년 1,000억달러를 넘어선 풍력 투자액이 2015년 1,078억달러로 증가했으며 2016년에도 안정적인 성장세를 이어갈 것으로 보인다.
지역별로는 중국을 포함한 아시아 지역이 500억달러로 최대이며 미국을 포함한 북미 지역이 250억달러로 그 다음을 차지할 것으로 예상된다.
■가정용 수요 확산, 가격에도 영향
2016년 상반기 주요 제품 수급은 공급과잉 상황이 지속되고 있지만 가정용시장 수요확산으로 좋은 가격대를 유지하고 있다. 세계 태양광산업 밸류체인별 생산용량을 살펴보면 폴리실리콘 78GW, 웨이퍼 75GW, 태양전지 83GW, 모듈 99GW로 추정된다.
태양광 밸류체인 중 가장 공급과잉이 심한 분야는 모듈이며 잉곳·웨이퍼분야가 가장 덜한 상황이다. 적정 제고량을 고려할 경우 웨이퍼 수급은 타이트한 상황이며 폴리실리콘은 웨이퍼대비 소폭 많은 상황이다.
태양전지 및 모듈은 공급과잉인 상황이며 특히 모듈의 경우 수요대비 공급과잉량이 45%에 달한다.
공급과잉 상황에도 불구하고 태양광 수요 증가로 인해 가격 하락폭은 과거대비 완만한 수준을 유지하고 있다.
폴리실리콘 가격은 2016년 2월부터 다시 상승하고 있는 상황이다. 2016년 2월 kg당 13달러까지 떨어진 이후 5월 기준 폴리실리콘 가격은 kg당 15.8달러를 기록 중이다.
폴리실리콘 가격상승은 중국, 영국, 일본 등 주요 태양광시장의 1분기 설치량이 급증했기 때문으로 분석된다.
중국 태양광시장이 1분기에 15GW가 설치됨에 따라 큰 폭의 설치량 증가에 따른 단기적인 공급 부족 현상이 발생하기도 했지만 수급 상황이 개선됨에 따라 폴리실리콘 가격이 상승하고 있다.
다만 태양전지 및 모듈 가격은 하락하고 있는데 반해 폴리실리콘 가격만 상승하는데는 한계가 있을 것으로 보인다.
폴리실리콘 가격이 상승함에도 불구하고 태양전지 가격은 소폭 하락 중이다. 2016년 4월 기준 다결정 실리콘 태양전지 가격은 W당 0.30달러며 단결정 태양전지 가격은 W당 0.35달러인 상황이다.
올해 초 W당 0.34달러로 시작한 다결정 태양전지 가격은 현재 W당 0.3달러로 약 10% 가량 하락한 상황이다.
태양광모듈은 공급과잉이 가장 심한 분야이나 시장 가격을 맞출 수 있는 기업을 중심으로 생산이 이뤄지고 있어 실제 유효 생산량은 낮은 상황이다. 선도기업과 후발업체간 가격격차가 벌어지고 있어 선도기업들의 가동률은 100%에 육박하고 있으나 중국 중소 후발업체들의 가동률은 크게 낮을 것으로 추정된다.
상반기 높은 태양광 수요로 가격은 안정적인 상황이며 선도기업의 판매단가(W당 0.58달러)대비 낮은 생산단가(W당 0.47달러)로 인해 기업 실적도 개선될 전망이다.
특히 향후 가정용 시장이 커질 것으로 예상됨에 따라 단결정 태양전지 수요가 확대될 전망이며 가격에도 영향을 주고 있다.
올해는 태양광시장 주도권을 확보하기 위한 선도기업간 경쟁이 한층 치열해질 것으로 보인다.
모듈 시장 주도권을 잡기 위한 업체간 경쟁이 치열해지고 있으며 2016년 4월 기준 설비용량이 5GW를 넘어서는 기업이 탄생하고 있다. 2016년 4월 기준 1위 업체와 10위 업체간 생산용량 차이가 3GW 이상 벌어지고 있으며 그 간격은 향후 더욱 확대될 전망이다.
특히 한국기업인 한화큐셀이 3위권에 진입해 있으며 LG는 1.1GW로 20위권, 현대중공업이 600MW로 30위권에 포진해 있다.
태양광의 경제성은 지속적으로 개선되고 있으며 2020년 이후 가장 경쟁력있는 발전원으로 부상할 전망이다.
중국 태양광 발전단가는 2016년 기준 kWh당 0.1달러지만 2020년에는 20% 이상 하락할 것으로 예상되며 중장기적으로 2025년경에는 석탄발전보다 더 저렴한 에너지원이 될 것으로 전망된다.
결국 세계 에너지산업은 경제성 및 친환경 두 마리 토끼를 다 잡을 수 있는 태양광발전으로 재편이 불가피할 것으로 기대되고 있는 상황이다.
■신재생, 화석연료를 잡다
글로벌 석유회사 및 전력회사들은 이런 태양광 중심의 신재생에너지 보급 확산에 따른 위기감이 높아짐에 따라 이에 대한 대응 방안으로 신재생에너지분야 진출을 서두르고 있다.
미국의 경우 가정용 태양광보급이 확대됨에 따라 전력회사의 매출이 줄고 있으며 2020년 예상 매출감소액은 50억달러에 달할 전망이다.
유럽 및 미국 전력회사들은 태양광 보급 확대에 따른 매출 감소가 가시화되고 있으며 이에 대한 대책 마련에 나서고 있다.
결국 전력회사들도 시대의 흐름에 맞게 신재생에너지를 발전 포트폴리오에 담기 시작했으며 이와 관련된 에너지저장 시장도 확대되고 있다.
글로벌 석유회사들도 ‘포스트오일시대”를 맞아 화석연료 사업에서 탈피, 청정에너지분야로 사업재편을 가속화하고 있다.
프랑스 토탈사는 2011년 태양광 모듈업체인 썬파워사를 인수했으며 최근에는 배터리 회사인 샤프트(Saft)를 11억달러에 인수해 태양광과 풍력에서 나오는 전기를 안정적으로 공급하는 전력산업을 추진 중이다.
영국의 BP사도 탈석유 전략을 수립하고 대체에너지 사업부를 신설했으며 유럽 최대 석유회사인 Shell사도 신재생·저탄소분야에 투자하기 위해 신에너지 사업부를 신설했다.
세계 최대 석유회사인 사우디 아람코사는 2040년까지 54GW 규모의 태양광발전을 설치할 계획을 세우고 있으며 GE사도 사우디에 14억달러를 투자할 계획이다.
■전세계 태양광성장세, 우리도 가능
우리나라의 경우 2015년 국내 태양광 신규 설치량은 1GW로 사상 최고치를 기록했으며 올해 약 1.2GW가 설치될 전망이다.
수출입은행은 RPS제도 이후 국내 태양광시장은 빠르게 성장하고 있다고 평가했다. 2013년 406MW에 불과했던 시장이 2014년 865MW, 2015년 924MW 규모 시장으로 확대된 것이다.
특히 REC 현물시장 통합은 접근성이 용이한 태양광 수요를 늘리는 계기가 될 것으로 예상되며 2016년 국내 태양광 설치량은 1GW를 넘어설 것으로 예상된다.
정부의 2차 국가에너지기본계획에 따르면 2035년까지 태양광발전을 17.5GW 규모로 구축하며 발전량 기준으로 태양광발전이 2035년까지 전체 신재생에너지 발전량의 22%를 담당할 계획이다.
국내 태양광기업들의 실적은 2016년에는 개선폭이 확대될 전망이다.
2015년까지 적자를 기록했던 OCI사는 2016년 1분기 흑자전환 됐으며 폴리실리콘 가격 상승에 따른 실적 개선이 이루어질 수 있을 것으로 예상된다.
한화큐셀 및 LG전자 등 국내 대표 모듈기업들의 실적도 전년대비 개선 추이가 지속될 것으로 예상된다. 또한 국내 모듈기업들의 실적 개선 및 시장 수요 확대로 한동안 부진했던 태양광 투자가 활성화될 수 있을 것으로 기대된다.
내수시장 확대는 태양광 생태계 활성화에 긍정적인 영향을 미치고 있으며 해외시장 개척을 위한 노력도 지속되고 있다.
단 성장산업으로써 태양광산업의 중요성이 더욱더 커질 전망인 만큼 정책 및 금융지원을 통해 국가 미래 수출산업으로 육성이 필요한 시점이다.
해외사례
신재생에너지에서 가장 큰 주목을 받고 있는 국가는 중국이다. 중국 태양광시장은 2016년 1분기 큰 폭으로 수요가 증가했다.
2015년 중국 태양광시장은 전년대비 55% 증가한 18.3GW가 설치됐으며 2016년 2분기부터 보조금 삭감이 예정돼 2016년 1분기 15GW가 설치된 것으로 추정된다.
2016년 1분기 예상보다 많은 설치량으로 인해 폴리실리콘 등 태양광 제품 수급에 긍정적인 영향을 미치고 있다.
2016년 중국 태양광 설치량은 1분기 수요 호조세에 힘입어 전년대비 15% 증가한 21GW가 설치될 전망이다.
2020년까지 중국 태양광 설치 목표량은 150GW이며 2016년 1분기까지 설치량이 총 50GW에 불과해 향후 100GW가 수요가 추가로 발생할 것으로 예상된다.
일본시장은 2015년 11GW가 설치돼 사상 최고치를 경신했으나 올해는 전년보다 설치량이 감소할 전망이다. 특히 대형 태양광 프로젝트 공사 지연이 발생하고 있어 올해 일본 태양광 설치량은 소폭 감소할 가능성이 존재하고 있다.
다만 제로에너지 주택에 대한 지원 보조금이 증가하면서 가정용 태양광수요는 여전히 뜨거운 상황이다. 2017년 이후 일본 태양광시장은 가정용시장 중심으로 재편될 것으로 예상되며 연간 3.5GW 규모의 가정용 시장이 열릴 전망이다.
한국수출입은해에 따르면 일본은 지원정책이 2017년 이후 완료되고 나면 가정용 등 소형 중심의 보급정책으로 전환될 가능성이 높다.
미국의 경우 투자세액공제 제도 연장 등 태양광에 대한 우호적인 정책으로 올해 큰 폭으로 성장할 전망이다. 올해 9.5GW가 설치될 것으로 예상되지만 강한 수요 증가로 인해 목표치를 12GW로 상향 조정할 정도다.
2016년 5월 기준 개발 예정인 프로젝트 규모를 살펴보면 캘리포니아 19GW, 남서부 지역 15GW, 남동부 14.5GW, 텍사스 12GW순이며 가정용 시장의 성장세도 두드러지고 있는 상황으로 매달 3만 가구, 규모로는 200MW씩 설치되고 있다.