태양광 50GW대 진입...내년 이후 수요절벽 넘어야 '완생'

▲올해 세계 태양광 시장 규모가 사상 처음으로 50GW를 돌파할 것으로 예상된다. 사진은 미국 조지아 공대에 설치된 태양광발전시설 <사진=조지아테크>

[에너지경제 안희민기자] 올 세계 태양광 시장이 처음으로 50GW 시대를 열 것으로 예측됐다.
미국 일본 중국을 뒤 이을 신흥시장이 열릴 것으로 전망되기 때문이다.

올해도 폴리실리콘과 태양광 모듈은 여전히 수요가 공급을 초과할 예정이며 2017년 이후 2차 구조조정 시기를 맞을 수 있다. 태양광-에너지저장장치 융복합 설비(PV-ESS) 설치가 꾸준히 확산돼 향후 시장 규모가 100억 원대로 성장할 것으로 예측된다.

본지는 강정화 수출입은행 선임연구원이 발간 예정인 ‘신재생에너지산업의 기회와 국내 기업들의 해외 진출 전략’을 입수해 2회에 태양광과 풍력시장 전망한다.

◇ 올해 태양광 처음 50GW 진입, 2017년 하락할 수도 - 올해 전세계 태양광 시장은 유가하락으로 불확실성이 커질 것으로 예상되지만 전년대비 약 10% 이상 성장한 50∼55GW 규모일 것으로 예측된다.

전세계 수요의 60% 이상을 담당하는 중국, 미국, 일본의 수요가 올해도 유지돼 세계 태양광산업은 순항하며 태양광 50GW 시대를 여는 첫해가 될 전망이다.

하지만 2016년 이후 미국과 일본의 지원정책 종료에 따라 수요 절벽이 나타날 가능성이 존재하며 저유가가 지속 시 개도국 태양광 수요가 급감할 수도 있다.

세계 태양광시장은 2016년까지 안정적인 성장세를 지속할 가능성이 높으나 2017년부터는 변동성이 커질 것으로 예상된다. 미국과 일본의 태양광 수요가 급감할 수도 있기 때문이다.

미국의 대표적인 태양광 지원정책인 투자세액공제(ITC, Investment tax credit) 제도가 2016년 말에 만료될 예정이어서 2017년 이후 수요가 급감할 가능성이 높다. 미국의 ITC 제도가 연장이 안되면 2016년 11GW로 예상되는 수요가 2017년엔 2GW 미만으로 급감할 것으로 예상된다.

10GW 이상의 시장을 형성하고 있는 일본도 2016년까지 현재 승인된 태양광 물량이 소진되면 2017년 이후 수요가 큰 폭으로 감소될 전망이다.

따라서 미국과 일본의 수요 공백이 메워지지 않는다면 2017년 태양광시장은 마이너스 성장할 가능성도 존재한다. 

로이터 통신에 따르면 일단 인도 정부가 향후 7년 동안 100GW의 전력을 태양광으로 생산한다는 목표를 설정해 중국 일본 독일 미국 기업들을 대상으로 투자유치활동을 벌이고 있는 것으로 나타났다. 이를 위해 필요한 자금 규모는 100조 원인데 모디 인도 총리는 미국, 일본, 중국의 투자를 독려하고 있다. 대규모 태양광 모듈 공장 설립을 통해 태양광 발전단가를 석탄보다 낮추겠다는 의도다.
 

▲중국 선도 태양광 모듈 업체들의 제조단가 동향 <출처=수출입은행>

◇ 폴리실리콘과 모듈, 올해도 과잉공급, 치킨게임 가능성도 ‘농후’ - 올해 폴리실리콘 가격은 kg당 20달러를 유지하거나 소폭 하락될 가능성이 높다.

2015년 폴리실리콘 수요량은 반도체용 폴리실리콘 수요를 포함해 약 30만 톤으로 예상된다. 작년 대비 공급량이 늘어나지만 예정된 증설 물량이 약 8만톤에 달해 수요 대비 공급이약 7만톤 초과할 것으로 예측됐다.

주요 폴리실리콘 제조회사인 GCL, Wacker, OCI 등이 신규 증설과 기존 공장의 업 그레이드 계획을 갖고 있다.

폴리실리콘 선도기업들의 감가상각을 제외한 현금 비용(cash cost)는 kg 당 17∼20달러 수준이다.
GCL은 2014년 1분기 감가상각을 포함한 폴리실리콘 생산단가를 kg당 15.5 달러로 제시했다. GCL은 연산 약 6만 4000톤의 폴리실리콘 생산이 가능하다. 자체적으로 석탄 발전소를 운영해 전기를 값싸게 공급받을 수 있으며 감가상각 기간이 15년에 달하기 때문에 가격 경쟁력이 있다.

웨커, 헴록의 생산단가는 kg당 17∼18 달러 수준으로 GCL 대비 제조단가는 높으나 낮은 감가상각비용과 반도체용 폴리실리콘 제조 등으로 안정적인 수익 창출이 가능하다.

2014년 3분기 웨커의 평균 거래 단가는 kg당 25달러로 장기게약을 통해 시장에서 거래되는 현물가격 대비 높은 수준에서 폴리실리콘을 판매 중이다.

반도체용 폴리실리콘 공급은 두 회사가 독점적으로 하고 있어 상대적으로 가격변동이 작은 반도체용 시장에서 안정적인 수익 창출이 가능하다.

2014년 4분기 단결정 실리콘 모듈 가격은 와트당 88∼90센트이다. 다결정 실리콘 모듈의 경우 연초 와트당 80센트에서 72센트로 하락해 하반기 들어 하락 폭이 커지고 있다.
유럽에서 거래되는 중국산 태양광 모듈 가격은 와트당 66센트로 시장거래 가격대비 15% 정도로 저렴하게 거래되고 있다.

중국 태양광 모듈업체들은 미국의 중국산 모듈에 대한 상계관세 부과를 피하기 위해 더욱더 공격적으로 모듈 가격을 내리고 있다.

미국이 중국산 태양광 모듈에 23∼29%의 상계관세를 부과했지만 미국 시장에서 중국산 태양광 모듈 가격은 와트당 68∼71센트이다. 중국의 선도적인 태양광 모듈 기업들의 제조 단가는 와트당 50∼60센트로 상계관세가 부과돼도 여전히 가격경쟁력이 있다. 주요 모듈기업들의 사업개발 뮬량은 잉리 500MW, 트라이언 450MW, 캐나디안 솔라 600MW, 진코 솔라 400MW, 한화솔라원 100MW이다.

▲세계 태양광 산업의 싸이클 동향 <출처=수출입은행>

◇태양광산업 2017년 이후 2차 구조조정 - 2015년 태양광 시장 영업환경은 2014년 대비 불확실성이 더욱 커질 것으로 예측되며 선두 기업과 후발 기업 간 격차가 더욱더 벌어질 전망이다.
경쟁력을 확보한 기업과 원가구조가 취약한 기업간 실적 격차가 커지고 있어 선도기업들의 시장지배력이 더욱더 확대될 전망이다. 2015년 이후 상위 선도기업들에게 이익쏠림 현상이 나타나는 등 선도기업 중심의 산업 재편이 본격화될 전망이다.

세계 태양광산업은 2013년까지 1차 구조조정을 겪었으며 2017년 이후 2차 구조조정이 나타날 것으로 예상된다.

태양광 수요 증가세로 태양광 기업 간 설비 경쟁이 다시금 나타날 수 있으며 이로 인해 2017년 이후 공급과잉 상황이 다시 나타날 가능성이 높다. 

2014년 소강상태였던 설비투자가 2015년부터는 상위 선도기업을 중심으로 늘어날 것이 예상되며 시장주도권 확보를 위한 경쟁이 다시금 재현될 것이다. 2015년 예정된 폴리실리콘 증설 물량이 10만 톤이며 태양광 웨이퍼 증설 물량도 약 3GW 정도다.

시장 주도권을 잡기 위한 규모의 경제 확보를 통한 가격경쟁력 확보는 최선의 사업 전략이다. 반도체산업에서 보여진 치킨게임이 태양광 산업에도 벌어질 것으로 예상되며 상위 10개 기업의 시장점유율이 70%를 넘어서 가격결정권 확보 가능한 시점까지 기업간 증설 경쟁이 지속될 것이다.

현재 가장 널리 사용되고 있는 실리콘 태양전지는 모듈 기준 효율이 2020년까지 2% 정도 향상될 전망이다.

태양광 기술 향상을 위한 연구 개발이 활발히 진행하고 있으며, 성능과 내구성이 검증된 실리콘 태양전지가 주도 기술로 자리매김 했다.

단결정 실리콘 태양광 모듈이 최대 발전효율은 21%이며 2020년까지 약 2% 정도의 성능향상이 이뤄질 전망이다. 특히 저렴한 제작기술에 대한 연구가 활발히 진행 중이어서 다결정 실리콘 웨이퍼를 사용해 단결정 태양전지 수준의 성능을 내는 기술이 개발될 전망이다.

현재 시장 점유율 8%인 박막전지의 경우 성능개선이 더뎌 시장의 예상보다 점유율 확대가 늦춰질 전망이다.

이론적인 효율은 높으나 대규모 발전시설용으로 사용하기엔 아직까지 기술 완성도가 낮은 상황이다. 하지만 웨어러블 디바이스 시장 확대 등 태양전지의 응용분야가 확대될 경우 박막형 전지에 대한 관심이 다시금 집중될 것으로 예상됐다.

◇ 태양광-에너지저장장치 융복합, 향후 100억 달러 시장으로 성장 - 올해 에너지저장 기술과 결합된 태양광 발전이 분산발전원으로써 부각될 전망이다. 

태양광발전의 단점 중 하나인 불규칙한 전력 생산 문제를 해결하기 위해 에너지저장기술과 결합이 이슈가 되고 있다.

태양광발전은 전력 품질과 특정 시간대에 집중하는 발전으로 전력망에 부담을 주는 문제가 발생하고 있다. 따라서 에너지 저장기술과 결합되면 전력 품질 향상을 도모할 수 있고 전력 수요를 효과적으로 관리할 수 있다.

독일은 에너지저장시스템을 갖춘 태양광 발전 보조금을 신설해 보급 확대에 나서고 있으며 점차 동참하는 국가들이 늘어나고 있다.

대규모 발전소 건설이 어려워짐에 따라 분산전원에 대한 수요가 커지고 있으며, 관련 솔루션으로 에너지저장기술과 결합된 태양광 발전이 주목받고 있다.

아프라카, 아시아 지역을 중심으로 에너지저장기술과 결합한 독립형 태양광 발전 보급 프로젝트들이 계획, 실행되고 있다. 향후 독립형 태양광 시장은 연간 100억 달러 이상으로 성장할 전망이다