태양광 인버터 시장은 전 세계적인 태양광발전 설비의 보급 확산과 더불어 매우 빠른 성장을 해왔으며, 최근 유럽의 재정위기에 따른 태양광 산업 침체로 다소 주춤하고는 있다. 그러나 미국 및 동남아시아 지역에서의 태양광 시장 활성화와 유럽 각국의 재정상황이 호전될 경우 인버터 시장은 제2의 성장기를 구가할 것으로 기대되고 있다.
박 대 전이앤에이치 대표이사
필자는 현재 한국MAS협회 감사 및 태양광분과위원장을 역임하고 있으며, 한국산업기술평가관리원의 심의위원으로 활동하고 있다.
마이크로인버터의 관심과 보급 확산
인버터는 기술적으로 태양광발전소의 가장 중요한 부분이며 태양광발전 시스템의 전체 생산량을 책임진다. 따라서 장기적으로 안정적인 동작과 출력을 최대화해야 한다. 이와 같은 인버터는 현재 중대형의 중앙집중형이 전체 공급시장의 90% 정도를 차지하고 있다. 중앙집중형은 개별 태양광 모듈을 어레이 단위로 서로 연결해서 얻어진 직류 전기를 하나의 인버터를 통해 교류로 변환시키는 방식이다. 이 인버터 시장은 현재 독일의 SMA가 전 세계 시장의 40~50%를 점유하고 있는 상태다.
그러나 최근엔 모듈 하나당 한 개의 인버터가 설치되는 새로운 소형 인버터 방식이 주목받고 있다. 정형화 되다시피 한 태양광발전용 인버터 시장에서 최근 몇 년 전부터 미국시장을 중심으로 새롭게 등장한 것이 이른바 마이크로인버터(Microinverter)이다. 어레이 전체에서 모아진 전기를 DC에서 AC로 전환하는 중앙집중식이 아닌 개별 모듈에서 각각의 인버터를 설치해 모듈 단위로 직류를 교류로 전환하는 분산 시스템이다.
이런 마이크로인버터의 경우 개별 모듈에 하나씩 간단하게 설치할 수 있기 때문에 설치비가 절감되고, 각각의 모듈을 개별적으로 통제하기 때문에 어레이 일부에 그늘이 지는 등의 현상으로 인한 급격한 전력 생산 저하를 원천적으로 방지할 수 있으며, 개별 모듈을 통제해 전력 생산량을 5~20% 정도 향상시킬 수 있다.
하지만 가격적인 측면에서 모듈 개수만큼 인버터가 필요하기 때문에 결국 공사비가 다소 상승되는 문제점이 있으나 전력 생산량이 증가하는 것과 비교하면 경쟁우위에 있다고 할 수 있다. 이 때문에 소용량 모듈에서는 크게 성장하지 못하고 있는 상태였으나, 점차 태양전지의 효율향상에 따라 300W급 이상 모듈이 출시되면서 개별 모듈의 용량이 커지고 있어 투자비의 절감이 가능하다.
또한 주변의 환경조건 변화에 대응이 가능하다. 기존 중앙집중형의 경우 어레이 재구성 등의 문제점에 따라 위치를 재설정하기가 곤란했으나, 마이크로인버터의 경우 위치 변경이 보다 편해졌다. 따라서 인근 위치에 새롭게 신축되어지는 건축물로 인한 태양광 모듈의 음영현상이나 정원의 정원수가 성장함에 따른 음영부분 등의 경우에는 확실히 중앙집중형 인버터 대비 보다 많은 발전량 효과를 볼 수 있다. 이처럼 모듈별로 각각 모니터링 및 제어를 할 수 있기 때문에 유지관리가 용이하다는 장점이 부각되고 있다.
특히 RPS에 의한 상업용 태양광발전 설비의 경우 전력 생산량을 늘리는 것은 곧 바로 이익의 증대를 뜻하기 때문에 생산성을 향상시킬 수 있는 마이크로인버터에 대한 관심이 높아지고 있어서 향후 인버터 시장에서 새로운 트렌드가 형성될 것으로 전망되고 있다.
더욱이 태양광발전 설비의 점진적인 대중화에 의해 대량생산을 통한 생산비용 절감에 따른 판매가격 인하와 2개 이상의 모듈을 동시에 제어할 수 있는 마이크로인버터를 개발해 적용할 경우 마이크로인버터 시장은 태양광발전 설비의 새로운 경쟁력 있는 대안으로 부각될 전망이다.
태양광 인버터 세계 시장 진입 전략 필요해
지난해 한국 태양광 시장규모는 세계 시장의 1% 이하였다. 즉, 태양광인버터 기업들이 매출확대를 목표로 한다면, 세계 시장으로 눈을 돌려야 한다. 이를 위해서 각국의 정책 변화와 요구되는 기술사양에 대해 지속적으로 모니터링하고, 규격 및 인증 취득을 선행해야 한다. 무엇보다도 경쟁 기업들이 증가하는 시장 환경 속에서 지속 성장하기 위해서는 기술 개발 역량 확보와 제품개발 기간 단축 등의 노력이 필요할 것으로 보인다.
대표적인 마이크로인버터 제조업체인 미국의 Enphase는 2008년 초에 사업을 시작했을 때만 해도 마이크로인버터의 안정성과 효율성에 대한 의구심이 넘쳐났었다. 하지만 Enphase는 그 해 1분기에 30만개의 유닛을 판매했으며 인버터 판매가 12% 성장했다고 발표했다.
하지만 현재 국내의 경우 인증기관에서 1kW 이하의 신재생에너지용 전력변환장치에 대한 인증심사 부분은 다소 아쉬운 점이라 할 수 있다. 대부분 마이크로 인버터의 경우 300W 이하이기 때문에 유로효율 측정 시 저전력에서의 정밀 측정이 되어야 하지만 현재 각 인증기관에서 보유중인 장비들로써는 측정이 어렵기 때문에 해당 측정장비의 도입이 시급한 상황이다.
2011년 유럽의 금융위기, 세계경제의 불안 등으로 인한 태양광 시장규모의 축소와 제조사들의 공급 과잉 등의 이유로 태양전지의 비용이 와트 당 1달러 정도의 가격형성을 보이고 있다. 이로 인해 태양광시장이 요구하고 있는 그리드 패리티(Grid Parity) 도달 시점이 앞당겨지는 현상을 볼 수 있다. 향후 시장판매 비즈니스 모델도 변화가 예상되는 시점이다. 즉 현재 B-to-B 시장에서 B-to-C 중심으로 다양화 되는 시점이 앞당겨짐을 예측할 수 있다. 향후 개인의 요구에 따라 직접 소비자가 홈쇼핑이나, 온라인 판매망에서 구매할 시점이 올 것이라는 예측이다. 이에 따라 태양광 인버터의 트렌드에도 마이크로인버터 등 분산 아키텍처 기술 등 변화의 요구가 필요한 상황이다.
SOLAR TODAY 편집국 / Tel. 02-719-6931 / E-mail. st@infothe.com
