[에너지기술평가원 명승엽 PD] 올해 상반기 역시 중국 모듈은 역대급 수출량을 기록했다. 저렴한 가격에 태양광 부품을 확보하려는 유럽을 중심으로 120GW에 달하는 모듈 유통이 이뤄질 전망이며, 중국은 태양광 보급에 있어서도 당초 목표를 5년이나 앞당기는 공격적인 사업 추진이 이뤄지고 있다. 또한, 결정질 실리콘 기반의 태양광 모듈 시장을 선점하고 있는 중국이 태양광 셀 표준화 움직임까지 보이고 있어 귀추가 주목된다.

2023년 중국 태양광 수출 현황; (좌) 월별 수출용량 및 (우) 5월 지역별 수출용량 [자료=PV인포링크, Taiyang News]

#1. 상반기 중국 모듈 수출은 역대급… 유럽 재고소진으로 3분기 둔화 조짐

대만 PV인포링크(PV InfoLink)의 분석에 따르면, 중국 태양광 모듈 기업은 2023년 상반기 5개월(1~5월) 동안 전년동기 대비 39% 증가한 88GW의 모듈을 수출했다. 최대고객은 유럽으로 중국산 모듈 수입이 전년동기 대비 56% 증가한 51.9GW를 기록했다. 그러나 유럽에서의 모듈 재고 소진과 전기값 인하는 향후 모듈 수요에 악영향을 미칠 것으로 예상된다. 반면, 동남아시아-태평양 등 일부 신흥시장에서는 모듈 가격 하락과 높은 전력 가격으로 모듈 수요의 증가가 기대된다.

노르웨이 라이스타드에너지(Rystad Energy)의 보고에 따르면, 현재 유럽 창고에 중국산 모듈 재고가 40GW(70억유로 상당)이며, 유럽이 저렴한 가격에 태양광 부품을 확보하기 위해 필사적이고, 현재 수입 수준이 지속된다면 2023년은 모듈 수입 및 재고 측면에서 기록적인 해가 될 것이라고 전망하고 있다. 이에 연간 모듈 수입량은 예상 신규 설치용량 63GW를 훨씬 초과한 120GW에 달할 것으로 보인다.

한편, PV인포링크의 최신 백서 ‘On the Road to Net Zero Powering a Green Future: A Forecast to 2030 for Solar, Wind, and Energy Storage’에 따르면, 기후위기 대응을 위해 2030년까지 글로벌 태양광 누적 설치용량이 6TW에 도달할 전망이다. 이는 2022년 글로벌 태양광 누적 설치용량 1.2TW의 5배에 해당하는 값이다.

태양광 제조에 이어 보급도 중국이 주도하는데, 신규 설치용량은 2023년 150GW, 2030년에는 400GW로 내다봤다. 중국 정부가 2030년까지 재생에너지(태양광+풍력) 누적 설치용량 1.2TW 달성을 목표로 하고 있는데, 중국 NEA(National Energy Administration)에서 발표한 2023년 5월 중국의 누적 설치용량은 태양광 454GW, 풍력 380GW이다. 부지 정비작업 혹은 건설이 진행 중인 750GW의 추가 프로젝트들이 있다고 해 중국의 2025년 태양광과 풍력의 누적 설치용량은 각각 893GW와 474GW로 예상된다. 국가 재생에너지 보급 목표를 5년이나 앞당겨 실현한다고 하니 그저 놀랍다.

JA솔라의 M10R 직사각형 태양전지 적용 모듈 개발 [자료=Taiyang News]

#2. 중국 직사각형 웨이퍼 적용 모듈 표준화 잰걸음… 글로벌 독점이 가져온 후폭풍?

중국의 대표적인 모듈 제조 9개사가 소위 M10R(182×Amm, A:183-210)이라고 불리는 직사각형 태양전지를 적용해 제작하는 태양광 모듈의 표준 채택에 만장일치로 동의했다.

중국 모듈 제조업체들은 지난 5월, 중국 상하이에서 개최된 ‘SNEC 2023’ 전시회와 지난 6월 독일 뮌헨에서 개최된 ‘인터솔라 유럽(Intersolar Europe) 2023’ 전시회에서 가로, 세로의 길이가 다른 직사각형 웨이퍼로 만든 태양전지를 적용한 모듈을 이미 전시한 바 있다. 개발 목적은 모듈 제품의 다양성과 설치비용(BOS) 및 균등화발전단가(LCOE) 등 경제성 개선이다.

정사각형 모양의 태양전지를 레이저로 분할해 직사각형의 모듈을 제작하는 기존 방식에 비해 직사각형의 태양전지를 분할해 직사각형의 모듈을 제작하면 용도별 모듈 디자인의 유연성이 증가한다. 더불어 유효면적을 개선해 태양전지 소비를 최소화하고 컨테이너 적재 수량 개선으로 물류비용을 저감하는 장점이 있다는 것이다.

중국태양광산업협회(CPIA)의 결정질 실리콘 지상용 태양광 모듈 치수 및 장착 구멍 표준에 대한 T/CPIA 0003-2022 기술 사양을 따라야 한다고 주장하며, 모듈 크기는 2,382×1,134mm, 장변 프레임 구멍간의 간격을 400/790/1,400mm로 통일했다. 모듈 크기를 고려할 때, 직사각형 웨이퍼 중 M12R이라고도 불리우는 182×210mm 크기의 웨이퍼가 주로 사용될 전망이다.

표준화 논의에 참여한 9개사는 △LONGi Solar △Jinko Solar △Trina Solar △JA Solar △Canadian Solar △Risen Energy △Astronergy △Tongwei(TW) Solar △DAS Solar이다. 나열 순서대로 2022년 글로벌 모듈 출하량 톱10에 8개사가 포진해 있고, 이들의 총 출하량만 230GW 수준이다. 더욱이 현재 중국의 글로벌 웨이퍼 점유율은 97.9% 수준이다.

PV인포링크의 최신 백서 ‘On the Road to Net Zero Powering a Green Future: A Forecast to 2030 for Solar, Wind, and Energy Storage’에 따르면, 2030년에도 중국의 글로벌 웨이퍼 점유율은 95% 이상으로 높게 유지될 전망이다. 결정질 실리콘 태양광 기술이 주도하는 글로벌 태양광 시장을 독점하고 있는 중국 기업들이 이제는 기술개발을 넘어서 표준화도 선점하려는 야망을 노골적으로 드러내고 있다.

#3. 미국 세관의 중국산 태양광 모듈 제품 수입 견제… 국내 경쟁사는 호재!

로스캐피탈파트너스(Roth Capital Partners)의 최근 보고에 따르면, 미국의 위구르 강제 노동 방지법(UFLPA)의 시행에 따라 미국 세관 및 국경 보호국이 중국 Tongwei(TW) Solar에서 생산한 폴리실리콘으로 만든 중국 LONGi Solar 모듈에 대해 통관 금지조치를 실시했다. 이유는 일부 기재사항 누락이라고 하지만, 이는 중국산 폴리실리콘에 대한 사실상의 수입 금지로 비춰질 수 있다.

Tongwei(TW) Solar는 2022년 태양광용 폴리실리콘 생산용량 34만5,000MT을 확보한 세계 최대의 폴리실리콘 공급업체로 신장 지역에는 생산라인이 부재하다. PV매거진(PV Magazine) USA의 추가 확인에 따르면, 중국 Astronergy(Chint) 폴리실리콘으로 만든 모듈도 억류돼 UFLPA에 따라 검토 중이라고 한다. 미국내 취약한 폴리실리콘과 웨이퍼 밸류체인을 고려할 때 향후 몇 년간 태양광 모듈 수급에 차질이 빚어질 가능성이 존재하나, OCI 및 한화솔루션 등 우리 기업들에게는 반가운 호재가 아닐 수 없다.

2022년 국내 건축자재 등 품질인정 기준의 내화성능 기준 [자료=한국에너지기술평가원, 2022]

#4. IEA PVPS Task15… 국가별 화재 안전성 규제 다양성이 BIPV 보급 장애요인

IEA PVPS Task15 최신보고서(Fire safety of BIPV: International Mapping of Accredited and R&D Facilities in the Context of Codes and Standards 2023)에서는, 글로벌 건물일체형태양광(BIPV) 모듈 보급 확대의 장애요인으로 국가별로 다양한 화재 안전 관련 규제를 진단하고 있다.

예를 들어, 미국에서는 최근 UL IEC 61730이 UL/ANSI 표준 목록에 추가됐으며, 여기에서 IEC 61730은 UL 표준의 내용으로 보완됐다. 유럽에서는 EN 13501 표준 시리즈에 기반한 재료 및 제품의 화재 특성 분류를 위한 조화된 시스템이 있다. 그러나 클래스를 결정하는 데 사용되는 테스트 표준은 EN 또는 ISO 표준일 수 있다.

BIPV 화재안정성 관련 국가별 공인시험기관 및 R&D 시설 [자료=IEA PVPS, 2023. 7]

호주에서는 AS 5033에서 BIPV 화재 안전을 위한 기본 테스트로 내화 테스트를 요구한다. 제안된 내화 테스트는 ANSI/UL 790에서 파생됐다. 추가적으로, BIPV 제품은 만족하는 것으로 간주되는 솔루션 또는 성능 솔루션을 통한 국가건축코드(NCC)의 추가 요구사항을 충족해야 한다.

중국에서는 태양광 모듈에 대한 모든 기업 및 테스트 기관이 UL 790 표준의 내화 테스트 방법을 실시해야 한다. 국내 KS 산업표준에서는 화재전파 시험을 통해서 BIPV 모듈의 화재 안전성을 테스트해 왔다. KS C 8577 표준에서 BIPV 모듈은 KS C IEC 61730-2(태양광 모듈의 안전기준)의 부속서 A에 기술한 요건에 합치되는 내화 등급을 받아야 한다.

기존 지붕 재료 위에 설치하는 모듈은 1회의 불잉걸 시험과 화염 전파 시험을 받아야 한다. 지붕 재료로 사용하는 모듈은 ANSI/UL 790에 요약 기술된 것과 같은 부가적인 일련의 시험을 받아야 한다. 그러나 국내의 건물 화재 안전성 개선을 위해서 2022년 개정된 ‘건축자재 등 품질인정 기준’에서 요구하는 신축건물 외벽 적용 시 준불연 이상의 강화된 내화성능을 요구하고 있는데 국제적으로 가장 강력한 규제로 분석된다.

이 보고서에서는 국가별 BIPV 화재 안전성 규제와 테스트 실험실의 국제 매핑을 제공하고 문제해결을 위한 국제 공조 필요성을 강조하고 있다.

[인더스트리뉴스 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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