결정질 실리콘계 솔라셀 및 모듈의 시장동향과 전망

김 권 태 현대중공업 전무

현대중공업은 포트폴리오에 따라 6개의 사업본부로 나뉘어 있는데, 그 중 하나인 전기전자시스템사업본부는 변압기, 차단기 등 에너지 변환 및 수송 산업에 이용되는 전력기기뿐만 아니라, 선박용 전력제어 및 전력변환장치 등을 공급해 왔다. 신재생에너지의 한 분야인 태양광 산업은 경제성이 확보되지 않았던 산업 태동기에 독일, 스페인, 일본 등의 국가에서 적극적인 지원정책을 수립해 시장을 육성함으로써 매년 30% 이상의 성장을 지속해 왔으며, 최근에는 기술적인 진보에 의해 점차 경제성을 확보해 감으로써 50%에 가까운 고성장을 기록했다. 현대중공업은 1990년대 초반부터 태양광발전 산업이 기존 사업과의 연계성과 시너지 효과가 크다는 점을 인식해서 오랜 기간 동안 사전 검토를 통해 중·장기 사업계획을 수립하고, 시장상황과 현대중공업의 준비상황에 따라 자연스럽게 태양광 사업에 참여했다.

현재 충북 음성에 소재한 솔라셀 및 모듈 1공장에 솔라셀 60MW, 모듈 70MW의 설비를 보유하고 있으며, 솔라셀 2공장이 금년 상반기에 완공되면 솔라셀 330MW 생산설비로, 국내 1위를 점하게 된다. 세계 태양광 산업은 대량설비로 대량생산을 하는 양의 경영뿐만 아니라, 전후방으로 사업영역을 확대해 가는 범위의 경제도 동시에 추구함으로써 가격경쟁에 대비하고 있다.

따라서 현대중공업도 원재료의 안정적인 공급을 위해 KCC와 합작으로 2010년부터 원재료를 공급받게 돼 안정적인 사업영위가 가능해졌다. 이와 더불어 양의 경영을 위해 신 공장 건설에 지속적으로 투자함으로써 2010년까지 솔라셀 1,000MW 이상의 생산설비를 보유하게 되어, 세계 태양광 산업을 리딩 하는 선도 기업들 중의 하나로 발돋움하는 것이 현대중공업의 비전이다.

표 1. 폴리실리콘 생산량 전망

자료 : European Solar Energy, J. P. Morgan, Dec., 2008

결정질 실리콘계 솔라셀과 모듈 현황

현재 전 세계에서 생산되고 있는 대부분의 솔라셀과 모듈은 결정질 실리콘을 원재료로 한 것으로, 2007년 세계 솔라셀 생산량 3,733MW의 약 90%를 결정질 실리콘계가 차지하고 있다[PV News, April 2008]. 나머지 10%는 비정질 실리콘이나 CdTe 등을 이용하는 박막 솔라셀과 모듈, 그리고 집광형 등이 차지하는데, 최근 박막 설비증설이 늘어나면서 박막이 차지하는 비율이 점차 증가하고 있는 추세다.

연평균 50%가 넘는 태양광 시장의 급속한 성장은 일시적으로 원재료인 폴리실리콘의 공급부족을 유발해서 킬로그램당 30불이던 판매가가 작년 중반에 500불이 넘기도 했다. 그러나 독일의 Wacker Chemie, 미국의 Hemlock Semiconductor, 일본의 Tokuyama 등 소수 기업들만 생산하던 폴리실리콘을 다수의 기업에서 생산이 가능해지면서 2007년 40,534톤에 불과하던 연간 생산량이 2008년 57,581톤, 2009년 99,383톤으로 증가 될 전망이다[RTS Report, Nov. 2008.]. 이렇게 인프라가 넓어지면서 기술과 가격경쟁이 가능하게 돼 폴리실리콘의 가격은 안정될 전망이다.

결정질 실리콘계 솔라셀이나 모듈 원가에서 변동비 비율이 높기 때문에 폴리실리콘의 생산증가와 이에 따른 가격 하락은 결정질 실리콘계 수요를 증가시켜서 전 세계 생산량에서 결정질 실리콘이 차지하는 비율을 증가시킬 것으로 판단하고 있다. 박막의 경우에는 장비가 고가여서 고정비 비중이 높기 때문에, 아마도 미래 시장에서 박막과 결정질 실리콘계 중 어느 것이 주도권을 차지하느냐는, 각각의 원가에서 차지하는 고정비와 변동비 비율을 어떻게 낮춰 가격경쟁에서 우위를 점하느냐가 결정할 것으로 보이나, 당분간은 원재료의 공급이 충분하기 때문에 결정질 실리콘계가 우세할 것으로 판단하고 있다.

태양광발전 산업의 전망

작년 미국에서 시작된 신용위기는 전 세계 금융 불안을 유발하고 태양광 산업에도 직접 영향을 미치고 있다. 최근에 금융기관으로부터 프로젝트 파이낸싱이 어려워지고 대출비용이 상승하는 현상 등은 태양광 사업자들에게 추가 비용부담을 요구함으로써 지원정책 축소와 함께 급속한 시장 경색의 주요 요인이 돼 있으며 올해 상반기까지 지속될 전망이다. 올해 2/4분기나 3/4분기의 프로젝트의 경우 지금이 금융권과 자금조달협의를 시작하는 시기지만 많은 프로젝트들이 투자처를 찾지 못해 어려움을 겪을 것으로 예상된다.

작년 말까지 올해 소요물량의 50% 이상의 모듈이 미계약 상태로 남아있었으며, 수요자들은 당분간 계약을 미루며 시장가격 추이를 지켜보는 관망세가 우세하기 때문에 올해는 모듈가격이 30% 정도 하락할 것이며, 태양광 시스템의 판매가는 전년대비 25~40% 정도 감소될 것으로 보고됐다[Solar Energy ; fundamental Remains Negative, J. P. Morgan, Jan. 2009].

지금은 각 국 정부의 지원정책 변화로 인해 주요 시장의 변화가 불가피하다. 특히, 연간 500MW 상한선을 도입한 스페인 정부의 지원정책 개정으로 인한 시장 감소를 미국시장이 채워줄 것으로 보이지는 않는다. 왜냐하면 미국의 태양광 시장은 주택용 시스템이 70%를 차지하기 때문에 부동산 경기 침체로 인해 성장이 더딜 전망이기 때문이다.

그러나 다행히도 HSBC의 분석에 따르면, 독일의 경우 2009년 IRR 예상치가 전년도의 13%에서 6%로 감소했으나, 독일에서는 5%의 IRR만 넘으면 투자매력이 있기 때문에 올해도 성장할 것으로 예측하고 있다. 또한 일본과 프랑스의 지원정책 개정과 확대, 그리고 12% IRR의 이탈리아 등이 태양광 시장 성장의 한 축을 담당할 것으로 보인다[Asia Solar; Beginning of the end, HSBC, Dec., 2008.].

그림 2. 태양광발전 시스템 단가와 지역별 그리드 패리티

장기적으로 태양광 산업의 성장은 정부의 지원정책에 의존하지 않고 경제성을 확보하는 것이다. 그러기 위해서는 ‘그리드 패리티(Grid Parity)’라고 하는 ‘태양광발전 전력의 생산비용이 상용전기료와 같아지는 시점’이 중요하다. 도이츠방크, Credit Suisse, 제이피 모건, 메릴린치 등의 시장 분석기관의 예측에 따르면, 그리드 패리티에 도달하면 태양광발전 전력이나 상용전력의 제조비용이 차이가 없으므로 주유소에서 기름을 넣듯이 전력원을 선택할 수 있게 된다. 따라서 태양광 수요가 급속하게 늘어날 것으로 예상하고 있다.

아래 그림에 나타낸 바와 같이 일조량이나 전기료에 따라 지역별로 그리드 패리티 도달 시기는 차이를 보이게 된다. 일조량이 좋고 전기료가 비싼 지역에서는 5~10년 내에, 그렇지 못한 지역은 좀 더 기간이 소요되겠으나 기술발전과 원가절감에 의해 도달 속도는 차이를 보일 수 있다. 결론적으로, 태양광 시장의 미래는 그리드 패리티 시점에 의존하고 있다.

현재 태양광발전 산업은 여러 외부요인에 의해 조정기를 맞고 있다. 스페인 시장의 축소로 어려움이 있기는 하지만, 세계 1위 시장규모인 독일이 올해도 지속적으로 성장하고 일본이 다시 성장기조로 돌아선다면 미국이나 이탈리아, 그리스 등의 신흥시장과 함께 2009년도 고성장을 기록할 것으로 보인다. 또한 금리인하, 전기료 인상, 신규 지원정책 제정 등으로 만들어지는 태양광 산업의 펀더멘탈은 건실하기 때문에, 결정질 실리콘계 시장은 원가절감 노력이 뒷받침 된다면 장기적으로 지속적인 성장이 가능할 것이다.

참고문헌

(1) PV News, April 2008.

(2) RTS Report, Nov. 2008.

(3) European Solar Energy, J. P. Morgan, Dec., 2008.

(4) Solar Energy; fundamental Remains Negative, J. P. Morgan, Jan. 2009.

(5) Asia Solar; Beginning of the end, HSBC, Dec., 2008.

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