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[신년기획] 막 오른 2020 태양광 모듈 레이스, 키워드는 '고효율'
태양광 모듈 시장, 다결정에서 단결정으로 재편 중

[인더스트리뉴스 정형우 기자] 태양광 모듈은 다결정(Poly)에서 단결정(Mono)으로 전환하는 시기를 겪고 있다. 특히, 국내에선 신규 물량으로 다결정 모듈에 비해 단결정 모듈 설치 비율이 높다.

한국수출입은행에 따르면 2019년 10월 폴리실리콘 평균 가격은 $8.8/kg으로 4월 8.5/kg 기록 이후 현 가격대에서 안정세를 유지하고 있다. 2019년 5월 폴리실리콘 최고 가격과 최저 가격 간 격차가 $0.5/kg이었으나, 6월 이후 격차가 확대되면서 8월의 경우 $2.5/kg까지 확대됐다.

태양광 모듈 시장은 다결정에서 단결정으로 재편 중에 있다. [사진=dreamstime]

폴리실리콘 최고 가격은 $9.0/kg대를 유지하고 있으나, 최저 가격의 경우 $7/kg대에 진입했다. 이는 태양광 시장 수요가 ‘고효율’ 태양전지로 이동함에 따라 고효율 태양전지 제조에 필요한 고순도 폴리실리콘 수요는 상대적으로 양호하기 때문으로 분석된다.

결국 고순도 폴리실리콘에 대한 프리미엄이 더 높게 형성될 것으로 예상돼, 과거 대비 최고가격 및 최저가격 격차는 $1/kg 이상에서 유지될 것으로 한국수출입은행은 예상했다. 또한 수요 확대로 인한 가격상승에 대한 기대감이 존재하나, 여전히 공급이 충분한 상황으로 인해 $10/kg을 넘어서는 상승은 제한적으로 내다봤다.

이처럼 태양광 시장은 ‘고효율’이란 트렌드에 발맞춰 가고 있다. 단결정 모듈은 다결정 모듈에 비해 효율이 높다. 과거엔 다결정 모듈을 선택할 수밖에 없었던 ‘가격’이란 벽이 있었지만 이젠 전 세계 탑티어 모듈 제조 기업들이 단결정 모듈 생산 라인을 갖추고 시장에 대량 공급하는 등의 이유로 다결정 모듈과의 가격 차이가 거의 나지 않게 된 상황이다.

폴리실리콘 가격 동향(단위: $/kg), 태양광 모듈 가격 동향(단위: $/W) [자료=BNEF, 한국수출입은행])

이를 뒷받침할 만한 근거로 한국수출입은행에 따르면 2019년 10월 기준 단결정 실리콘 모듈 가격은 $0.24/W, 다결정 실리콘 모듈 가격은 $0.21/W를 기록했다.

2017년 단결정 태양전지 비중은 28%에 불과했으나, 고효율 태양전지에 대한 수요가 증가하면서 2019년 단결정 태양전지 비중이 50%에 육박, 세계 태양광 시장은 다결정 태양전지에서 고효율 단결정 태양전지로 재편 중이다.

실제로 여러 모듈 제조 기업들은 단결정이 다결정을 대체할 것으로 내다보고 있다. 트룬선솔라(Trunsun Solar) 한국 총판 에이치앤이(HNE) 이항수 대표는 “단결정 PERC 셀 모듈이 대세”라며, “단결정 PERC 셀 모듈의 점진적 가격 인하가 이뤄져 다결정 모듈의 가격 메리트가 차차 사라지면서 단결정 모듈이 다결정을 대체해 시장의 주류가 될 것”이라고 예상했다.

라이젠에너지(Risen Energy)의 한국 지사 라이젠코리아 김영희 지사장도 “수요와 공급의 원칙에 의해 다결정 모듈은 시장에서 점점 입지가 좁아질 것으로 예상된다”며 앞선 의견에 동의했다.

아울러 진코솔라(Jinko Solar)를 비롯한 몇몇 태양광 기업의 경우, 이미 단결정 모듈만을 생산한다고 밝힐 만큼 단결정으로의 판도 전환은 빠르게 이뤄지고 있다고 봐도 과언이 아니다.

단결정·다결정 태양광 모듈 비율 동향 [자료= BNEF, 한국수출입은행]

고효율 모듈, 고출력 모듈과 함께 성장

고효율과 함께 고출력에 대한 관심도 높아지고 있다. 탑티어 태양광 모듈 제조 기업들은 퍼크(PERC), 탑콘(TopCon), 하프컷(Half-Cut), 슁글링(Shingling), 양면형(Bifacial)과 같은 기술을 적용해 고효율과 고출력 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 모듈 출시에 힘쓰고 있다.

특히, 전 세계적으로 큰 태양광 케파를 갖춘 중국 태양광 기업들은 태양광 모듈 기술 개발에 특히 많은 투자를 진행 중이다. 중국 기업들은 지속적인 투자를 통해 더 높은 고효율·고출력을 실현해 나가고 있다.

트리나솔라(Trina Solar)의 행크(Hank) 한국 지사장은 “양면형, 큰 웨이퍼, 멀티 버스바로 된 모듈은 주류가 됐다”며, “400W+@ 시대로 진입한 지금 머지않아 500W+@ 시대를 맞이할 것”이라고 말했다.

그의 말처럼 글로벌 탑티어 태양광 기업들은 출력과 효율을 대거 높인 제품 개발을 완료하고 시장에 선보일 준비를 하고 있다. JA솔라, 진코솔라, 트리나솔라, 캐나디안솔라, 론지솔라 등은 단면형으로 400W-450W대의 출력과 20% 이상의 효율을 갖춘 모듈과 양면형으로도 400W-450W대의 출력 및 20% 이상의 효율을 갖춘 모듈 출시를 앞두고 있다.

양면형 모듈의 경우, 후면을 통한 추가 발전이 최대 20%가 넘어 고출력 단면형 모듈보다 높은 발전량을 얻을 수도 있다. 이 점이 바로 양면형 모듈이 고출력 및 고효율 모듈 기술에서 항상 언급되는 이유다.

그러나 양면형 모듈은 후면 추가 발전을 ‘얻을 수도’라는 전제가 붙는다. 그도 그럴 것이 후면 발전에는 다양한 변수가 존재하기 때문이다. 양면형 모듈은 태양광 전면 패널을 통과한 빛이 바닥에 반사돼 후면 발전을 일으키는 원리다. 즉, 바닥 반사가 중요한데 이때 바닥재, 컬러 등의 영향을 많이 받게 된다. 따라서 전문가들은 양면형 모듈의 발전 수치는 틀리지 않다고 말하면서도 단면 모듈 대비 많은 면적을 차지하고 바닥재 세팅에 비용이 소요되는 등 다양한 조건을 따져봐야 한다고 조언했다.

이러한 고출력·고효율 모듈 수요는 특히 국내에서 빠르게 늘고 있다. 국토 면적이 좁은 국내 특성상 한정된 발전 사업지에서 높은 출력을 내야 하기 때문이다. 덧붙이자면 국내 발전사업허가는 태양광 모듈의 설치용량을 기준으로 하기 때문에 동일한 용량을 설치하더라도 더 많은 양의 전기를 생산할 수 있는 양면형 모듈 및 고출력 모듈에 대한 수요가 큰 것이다.

세계 태양광 시장에서의 개도국 비중 현황(단위: GW) [자료= BNEF, 한국수출입은행]

이에 대해 신성이엔지 이민영 차장은 “세상에 나온 지 얼마 되지 않은 신기술에 대한 검증이 필요한 시기다”라고 말한다. 그는 “태양광 모듈의 변천사를 보면 출력을 높이기 위한 방법으로 모듈 사이즈를 키워나갔다”며, “그러나 지금의 모듈 제조사들은 면적당 1%의 효율을 높이기 위해 무던히 노력하고 있다”고 설명했다.

국내 태양광 모듈 제조 기업인 신성이엔지는 슁글링 기술을 통해 440W, 20.3% 스펙의 슁글드 모듈을 시판하고 있다. 이 차장은 “하프컷, 슁글링, 갭리스, 양면형 등 다양한 형태의 모듈들이 이미 개발되었지만 앞으로 태양광 모듈의 기술 트렌드는 모듈 효율을 높이기 위한 방향으로 지속적으로 발전할 것”이라며, “결국에는 각각의 모듈에 적용된 기술이 하나로 집합된 모듈이 탄생하지 할 것”이라고 점쳤다. 그러면서도 “이미 개발 완료된 모듈 중에서도 기술 검증을 마치지 않은 부분들이 있기 때문에 가능한 많은 테스트 베드를 설치해 검증해 나가는 과정을 거쳐야 한다”고 조언했다.

그리드패러티 도달, 개도국 수요 통해 태양광 기술 개발 계속될 것

최근 세계 태양광 시장 이슈 중 하나로 그리드패러티 도달에 따른 개도국 시장 부상을 빼놓을 수 없다. 중국 및 미국을 포함한 8개 선진국 비중은 2015년 82%를 정점으로 낮아지고 있으며, 정확한 집계는 나오지 않았으나 2019년 사상 처음으로 60%를 하회한 58%가 예상된다.

즉, 2019년 태양광 발전의 그리드패러티 도달은 선진국에 한정되어 있던 수요가 개도국으로 확산돼 가는 원년으로써 2020년 이후 개도국 비중은 점점 더 확대될 전망이다. 한국수출입은행은 2019년 개도국 시장 비중을 40%대로 바라보고 있다. 이는 개도국이 향후 세계 태양광 수요의 중심축으로 부상한다는 것을 시사한다.

따라서 선진국 비중이 줄어 태양광 시장이 축소되는 것이 아닌, 새로운 시장이 떠올라 지속적인 확대가 이뤄질 것으로 기대된다. 아울러 2020년 제품 수급상황이 2019년에 비해 개선될 것으로 예상되며, 수급상황 개선은 제품가격 안정화로 이어지며, 이로 인해 태양광 기업의 실적도 올해보다 개선될 전망이다.

[정형우 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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