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[명승엽PD의 이슈리포트] 태양광, 2050년 최저가 에너지원으로… 고용 창출 빠르게 성장
유럽이사회 2030 재생에너지 목표 최대 45% 공식화

기후위기 대응을 위한 에너지 전환의 핵심에 ‘태양광’이 있다. 탄소중립 달성을 위한 세계 각국의 노력이 더해지면서 태양광 산업이 더욱 주목되고 있으며, 우리나라 또한 태양광 전후방 산업에서 경쟁력을 높이며 성장하고 있다. 그러나 공급망 이슈, 기술개발 투자, 정책 변화 등의 이유로 태양광 산업은 정체와 성장가능성 사이, 그 어딘가에 있다. 이에 본지는 에너지기술평가원 명승엽 태양광PD의 이슈리포트 연재를 통해 태양광 산업의 주요 이슈를 다루고 향후 전망과 개선점에 대해 살피고자 한다. / 편집자 주

DNV ‘2023 에너지전환 전망’에서 ‘태양광발전’이 2050년 재생에너지 중 최저가 에너지원으로 등극했다. [사진=gettyimage]

[한국에너지기술평가원 명승엽 PD] 글로벌 재생에너지 분야에서 태양광이 핵심 에너지원으로 더욱 자리매김하고 있다. DNV ‘2023 에너지전환 전망’에서는 2050년 ‘태양광발전’이 재생에너지 중 최저가 에너지원으로 등극하고 탄소배출 저감에도 가장 크게 기여할 것으로 내다봤다. 아울러 IRENA·ILO ‘2023 재생에너지 일자리 보고서’는 지난해 재생에너지 고용 창출에서 태양광이 가장 높은 위치에 있어 1위를 수성했으며 재생에너지 중 여성 일자리 비율도 가장 높은 것으로 나타났다.

#1. DNV ‘2023 에너지전환 전망’… 2050년 ‘태양광발전’ 최저가 에너지원으로

분야별 글로벌 에너지 수요량 변화 전망 [자료=DNV, 2023. 10.]

DNV의 최신보고서 ‘2023 에너지전환 전망(Energy Transition Outlook 2023)’은 2022년에 발표한 에너지전환 전망 보고서를 수정·보완했다. 지난 18개월간의 러·우 전쟁 계기 에너지 공급 중단과 가격 급등의 충격으로 에너지 안보가 중요한 이슈가 됐다.

에너지 수입보다는 지역적 에너지 자급자족이 우선시 되면서 모든 지역에서 재생에너지를 선호하게 됐다. 또한, SMR과 같은 신규 원자력 에너지 기술도 고려하게 됐고, 일부 지역에서는 석탄 화력발전의 의존도가 증가했다. 보고서는 2050년까지 글로벌 인구는 약 96억명으로 현재보다 20% 증가하고 경제는 약 20조달러로 2배 증가할 것으로 가정했으며, 번영한 인류는 현재보다 90% 이상의 에너지 서비스를 이용할 것으로 예측했다.

[자료=DNV, 2023. 10.]

에너지 수요 관점에서는 세계 1차 에너지 공급량은 2038년에 정점인 663EJ(현재보다 9% 증가)에 도달한 후, 2050년에는 656EJ로 감소할 것으로 전망된다. 이는 비화석에너지의 비중이 높아짐에 따라 전환 손실이 상당히 줄어들기 때문이다. 화석에너지가 차지하는 비중은 현재 80%에서 21세기 중반에는 48%로 떨어질 것으로 예측하고 있다. 향후 27년간 석탄 수요의 비중은 26%에서 10%로 가장 크게 감소할 전망이다. 석유 수요의 비중은 같은기간 29%에서 17%로 감소하나 천연가스 수요는 거의 일정할 것으로 예측된다.

글로벌 계통연계 발전량 변화 전망(위), 글로벌 태양광 설치량 및 철거량 변화 전망(10년 평균, 가운데), 글로벌 태양광 LCOE 변화 전망(아래) [자료=DNV, 2023. 10.]

에너지 전환은 주로 글로벌 전력 수요의 급증을 특징으로 하는데, 2022년 글로벌 전력 수요인 29.5PWh 대비 2050년에는 60.8PWh로 2배 이상 증가할 것으로 보인다. 전기에너지는 2022년 글로벌 최종에너지 수요의 19.5%를 차지했는데, 2050년에는 35%를 차지할 것으로 전망한다.

태양광발전은 2050년까지 글로벌 설치 발전용량의 54%, 글로벌 계통연계 전력 생산량의 39%에 도달할 것으로 예상된다. 높은 설치 발전용량에 못 미치는 계통연계 전력 생산량은 현재 글로벌 평균 20% 미만인 태양광발전의 설비 이용률(Capacity Factor)에서 기인한다.

2022년 250GW(IEA 240GW)를 기록한 글로벌 태양광 연간 신규설치용량은 2040년에는 500GW를 돌파하고, 2050년에는 누적설치용량 15.3TW를 기록할 것으로 예상된다. 순수 태양광 시스템 8.8TW와 ESS 연계 태양광 시스템 설치 6.5TW가 합산된 수치다. 즉, 2022년 태양광 누적설치용량 1.2TW 대비 2050년에는 무려 13배가 증가한다는 전망인 셈이다.

태양광은 글로벌 확산에 힘입어 2030년까지 가장 큰 탄소배출 저감에 기여하는 에너지원이 되고, 향후에는 ESS와의 연계로 글로벌 최저가 에너지원으로 등극할 전망이다. 태양광발전의 균등화발전단가(LCOE)는 2022년 0.041달러/kWh에서 2050년 0.021달러/kWh로 거의 절반 수준으로 감소하며, 설치비는 2022년 870달러/kW에서 2030년 700달러/kW를 거쳐서, 2050년에는 560달러/kW로 감소할 것으로 예측한다.

#2. IRENA·ILO ‘2023 재생에너지 일자리 보고서’… 태양광 최대 고용창출 기록

IRENA와 ILO의 최신보고서 ‘재생에너지 일자리 2023(Renewable Energy and Jobs: Annual Review 2023)’에 따르면, 2022년에도 재생에너지 분야 일자리는 지속적으로 증가해 총 1,370만개로 확대됐다.

태양광 일자리는 2021년 429만개에서 2022년 490만개로 14% 증가하면서 가장 빠르게 성장하고 있다. 점유율은 36%로 고용창출 1위 자리를 고수했다. 바이오 에너지는 2022년 358만개의 일자리로 26%의 점유율을 차지하며 2위의 자리를 지켰는데 대부분의 일자리가 농업 공급망에서 창출되고 있다. 수력이 249만개의 일자리로 18%의 점유율을 차지해 3위를 기록했으며, 2021년 대비 일자리 증가는 12만개로 증가율이 둔화되고 있다. 유지보수(O&M) 관련 일자리가 전체 일자리의 2/3를 차지하고 있으며 30%는 건설과 설치, 6%는 부품 제조 관련이 차지하고 있다. 풍력의 경우 140만개의 일자리로 10%의 점유율, 4위에 자리했다. 그러나 2021년 대비 일자리 증가는 고작 3만개에 그쳤다.

2012-2022년 재생에너지 분야별 일자리 변화(왼쪽), 2022년 국가별 태양광 일자리 통계(오른쪽) [자료=IRENA & ILO, 2023. 9.]
2022년 재생에너지 분야별 일자리 통계(왼쪽), 2022년 태양광 분야와 다른 분야의 여성 일자리 비율 비교(오른쪽) [자료=IRENA & ILO, 2023. 9.]

부품 공급망은 다각화되고 있지만 대부분의 일자리는 유럽과 중국에 집중되고 있다. 태양광 일자리의 국가별 점유율 통계를 보면, 중국이 2022년 일자리의 56%를 차지하며 압도적인 1위를 기록했다. 중국에 이어 인도, 미국, 브라질, 일본, 베트남 등 신규설치 규모가 큰 국가들에 여전히 일자리가 집중되고 있으며, 결과적으로 상위 10위 국가가 2022년 태양광 일자리의 85%를 점유했다.

특히, 주목할 점은 태양광이 여성 일자리의 비율 40%를 기록하는 등 재생에너지 분야에서 여성 고용이 가장 높은 분야로 나타났다는 것이다. 이는 풍력의 21%와 석유가스 분야의 22%를 압도하는 수치다.

#3. 유럽이사회, 새로운 재생에너지지침(RED) 채택… 2030 재생e 목표 최대 45% 공식화

REPowerEU 2030 태양광 설치 목표 [자료=TaiyangNews, 2022. 5.]

유럽이사회가 유럽 그린딜(European Green Deal) 및 REPowerEU 계획에 따라 재생에너지 개발을 강화하기 위한 새로운 재생에너지지침(RED)을 채택해 2030년 재생에너지 목표를 공식적으로 최대 45%까지 높이기 위한 마지막 단계에 도달했다. 2030년까지 최종에너지 소비의 42.5%를 재생에너지로 구성하는 것을 목표로 회원국들은 최대 45% 달성을 위해 노력해야 한다. EU의 공식 저널에 게재된 후 발효되기까지 20일이 소요될 예정이며, 회원국은 발효 후 18개월 이내에 국가 법률에 포함하는 것을 검토해야 한다.

RED에 따라 EU 회원국들은 운송, 산업, 건축, 난방 및 냉방과 같은 부문에 대한 구속력 있는 목표를 설정해야 하는데 그 내용은 다음과 같다.

■ 운송 회원국은 2030년까지 재생에너지 사용으로 온실가스 집약도를 14.5% 감소시키는 구속력 있는 목표를 설정하거나 최종에너지 소비에서 최소 29%의 재생에너지 비중 선택

■ 산업 회원국은 재생에너지 사용을 매년 1.6% 늘려야 하며, 2030년까지 산업부문 수소의 42%를 비생물학적 기원의 재생연료(RFNBO)로 사용, 2035년까지는 이 비율을 60%로 확대

■ 건물 2030년 건물에너지의 최소 49%를 재생에너지 사용으로 목표 설정, 난방 및 냉방의 경우 2026년까지 국가 차원 연간 0.8%의 구속력 있는 증가 및 2026~2030년까지 재생에너지 비중 1.1% 증가 예정

유럽의 영농형 태양광 보급잠재량 계산 결과(0.6MW/ha 가정) [자료=JRC, 2023. 10.]

재생에너지 프로젝트는 REPowerEU의 2030년 600GW AC의 태양광 공급 가속화 목표를 달성하기 위해 빠르게 진행한다. 보급가속화를 목적으로 법적 반대를 제한하기 위해 입찰에서 공공의 이익을 무시하는 것으로 추정하는데, ‘긍정적 침묵’ 원칙에 따라 행정적 피드백 없이 투자가 승인된 것으로 간주할 수 있다. 재생에너지 시설에 대한 허가를 간소화해 국가 당국은 12개월 이내에 재생 친화적 구역에 설치를 승인해야 하며 해당 지역 밖에서는 24개월을 초과하지 않도록 규정한다. 회원국은 혁신적인 재생에너지 기술에 대해 신규설치용량의 5% 이상 적용이라는 목표를 설정하며, 국가 간 공동 에너지 프로젝트를 위한 구속력 있는 프레임워크를 구축한다.

유럽 국가별 정책 목표 달성을 위한 영농형 태양광 보급량 [자료=JRC, 2023. 10.]

한편, 유럽위원회의 공동연구센터(JRC)의 최신보고서 ‘Overview of the Potential and Challenges for Agri-Photovoltaics in The European Union’에 따르면, 영농형 태양광 보급만으로 유럽의 REPowerEU 정책의 2030년 목표인 750GW DC 초과달성이 가능하다고 한다. 회원국 농업면적(UAA)의 1%를 사용해 0.6MW/ha 설치시 944GW DC 태양광 설치가 가능하다고 한다. EU UAA 10% 적용시에는 잠재량이 3.2~14.2TW, 5% 적용 시에는 1.5~7TW라고도 발표했다. 영농업 태양광발전이 제공하는 토지의 다중 이용이 유럽 그린딜의 주요 기여자가 될 수 있으며 에너지 빈곤 퇴치에도 기여할 수 있다고도 주장했다. 시급한 과제는 영농형 태양광에 대한 명확한 정의를 내리는 동시에 수용성과 기술적인 문제들을 해결하기 위한 정책적인 노력이라고 강조했다.

#4. 중국 2023년 태양광 실적 중간발표… 전인미답의 역대급 경지!

2023년 8개월간 중국의 태양광 모듈 수출(위), 2023년 8개월간 중국의 태양광 생산량(가운데), 2023년 9개월간 중국 징코솔라 태양광 모듈 출하량(아래) [자료=TaiyangNews, 2023. 10.]

최근 PV인포링크(PV InfoLink)는 2023년 1월부터 8월까지 8개월간의 중국 태양광 모듈 수출 실적이 137.9GW를 기록했다고 발표했다. 전년 같은기간 대비 26.8% 증가한 수치다. 2022년 총 모듈 수출 155GW를 3분기에 이미 상회할 것으로 예상돼 연말까지 2022년 수출용량을 상당히 초과할 전망이다.

중국산 모듈 수입을 지역별로 살펴보면, 유럽이 77.7GW 수입으로 전체의 47%를 차지했다. 2022년 중국산 모듈 전체 수입 규모인 86.6GW에 거의 근접한 수치다. 다만, 독일 국회의원들이 수입 모듈에 대해 징벌적 관세 부과를 고려하고 있는 것으로 알려지면서 무역갈등이 고조되고 있다. 40~80GW라고 알려진 중국산 모듈 재고소진 속도가 4분기 수입 규모를 좌우할 전망이다. 유럽의 SPE(Solar Power Europe)의 경우, 태양광 설치 가속화를 위해 중국 모듈에 대한 징벌적 관세부과에 반대 의사를 표명하기도 했다.

아시아 태평양 지역에서는 26.4GW의 중국산 모듈을 수입했다. 인도는 중국산 모듈에 대한 최대 40%의 BCD 관세에도 불구하고 이 지역에서 수입을 주도했고, 우즈베키스탄, 일본, 호주가 그 뒤를 따랐다. 미주 지역에서는 19.3GW의 중국산 모듈을 수입했는데, 브라질 등에서 낮은 모듈 가격과 짧은 투자 회수기간이 유인이 돼 분산 발전 증가와 지상 설치 프로젝트가 급증했다.

중동에서는 8.5GW의 중국산 모듈이 수입됐으며 사우디아라비아, UAE, 이스라엘이 수입을 주도했다. 이스라엘-팔레스타인 전쟁 양상에 따라 당분간 이 지역의 중국산 모듈 수입이 영향을 크게 받을 것으로 보인다. 대표적인 신흥시장인 아프리카에서도 6GW의 중국산 모듈을 수입했는데 남아프리카공화국이 주도했다.

중국 산업정보기술부(MIIT)는 2023년 8개월간 중국의 결정질 실리콘 태양전지 수출이 무려 320GW를 초과하는 등 웨이퍼, 태양전지, 모듈 등의 태양광 제품 수출이 361.7억달러 상당으로 전년 같은기간 대비 1.1% 증가했다고 발표했다. 2023년 상반기 중국의 태양광 제품 수출량이 전년 같은기간 대비 11.6% 증가한 289.2억달러였던 것을 고려하면 하반기 수출액은 둔화 조짐을 보이고 있다.

주요 원인으로는 역대 최저가인 밸류체인 가격을 지목하고 있다. 그러나 폴리실리콘 가격의 저가 안정화로 중국 모듈 제조사들의 영업이익은 개선돼 7~8월 태양광 공장 가동율은 최고 수준이라고 한다. 같은기간 폴리실리콘은 233,500MT가 생산돼 전년 같은기간 대비 93.8% 증가했고, 웨이퍼 생산량은 98.9GW로 전년 같은기간 대비 84.3% 증가했다. 태양전지도 84.7GW 생산돼 전년 같은기간 대비 77.9% 증가했고, 모듈은 76.7GW 생산돼 전년 같은기간 대비 77.8% 증가했다.

한편, 중국 진코솔라(Jinko Solar)에서는 2023년 9개월간의 태양광 모듈 출하량이 글로벌 1위인 52GW라고 발표했다. 상반기 출하량 30.7GW를 고려하면 3분기 출하량은 무려 21GW를 초과했다. 출하량 중 57%를 n형 단결정 실리콘 탑콘(TOPCon) 모듈이 차지하며 이를 주도했으며, 진코의 글로벌 누적출하량은 190GW를 초과했다. 회사는 현재 주문량이 모듈 출하량 예상치를 초과한다고 강조하면서 2023년 모듈 출하량 예상치를 70~75GW로 상향 조정했다.

[이건오 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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