태양광 시장에 대한 주목도가 높아지는 가운데 제조 부문이 중국에 집중돼 있어 전 세계 공급망에 리스크로 작용할 수 있다는 분석이 제기된다. 한국도 최근 들어 태양광 제조 상류 부문의 가치사슬이 약화한 것으로 분석돼 차세대 태양광 발전 기술로의 전환을 통한 공급망 다변화가 필요하다는 지적이 나온다.

◇ 태양광 가격 빠르게 하락...시장 확대 전망

태양광 발전 비용이 빠르게 하락하면서 신규 발전설비 중 가장 저렴한 발전원 중 하나로 평가됐다. 국제재생에너지기구(IRENA)가 최근 발표한 ‘2021 재생에너지 발전 비용’ 보고서를 보면, 지난해 태양광의 균등화발전비용(LCOE)은 1kWh당 0.048달러(약 62원)로, 2010년 0.417달러(약 542원) 대비 88% 하락했다. 균등화발전비용은 발전설비 건설부터 폐기까지 발생하는 모든 비용을 운영 기간의 총발전량으로 나눈 값이다. 

에너지조사기관 블룸버그 뉴에너지파이낸스(BNEF)에 따르면, 대규모 설비의 경우 태양광은 대부분 국가에서 가장 저렴한 신규 발전원이 되었다. 태양광은 유럽과 미국, 중국, 인도, 호주 등 전 세계적으로 가장 저렴한 신규 발전원이다. 하지만 한국과 일본, 동남아시아 국가에서는 석탄발전이 가장 저렴한 신규 발전원으로 지역별로 아직 차이가 있다.

태양광의 빠른 가격 하락은 모듈 비용 하락이 가장 큰 요인으로 분석된다. IRENA가 지난 10년간 태양광의 LCOE 변화를 분해한 결과, 태양광 가격이 하락한 요인 중 태양광 모듈 비용이 하락한 데 따른 영향이 46%로 가장 컸다. 태양광 모듈이 이처럼 하락한 것은 모듈 생산의 전 가치사슬에서 기술 발전과 대규모 생산이 이뤄졌기 때문으로 분석된다.

태양광 가격이 하락하고 탄소중립 달성을 위한 태양광 보급이 중요해지면서 시장도 더욱 확대될 것으로 전망된다. IRENA에 따르면, 태양광은 2017년에 처음으로 신규 발전설비가 100GW를 초과한 이후 꾸준히 증가해 2020년에는 139GW를 기록했다. BNEF는 올해에 태양광이 216~264GW 보급될 것으로 전망했다.국제에너지기구(IEA)에 따르면, 2050년 탄소중립을 위해 태양광 발전설비를 매년 630GW 설치해야 하는데, 이는 현재 보급의 3배 수준이다. 

◇ 중국에 집중된 태양광 제조 상류 부문

이처럼 향후 태양광 설비 공급이 중요해지고 있지만, 태양광 제조 부문이 중국에 집중돼 있어 다른 주요 국가들은 공급망 확보와 다변화에 주력하고 있다. 현재 태양광 가치사슬은 폴리실리콘, 잉곳, 웨이퍼, 태양전지, 모듈로 이어진다. 이중 폴리실리콘, 잉곳, 웨이퍼까지로 구분되는 태양광 제조 상류 부문을 중국이 주도하고 있다. BNEF에 따르면, 폴리실리콘의 경우 생산 설비는 중국 신장자치구에 집중돼 있고(40% 수준), 잉곳과 웨이퍼도 소수의 중국 기업이 시장을 장악하고 있다. 웨이퍼의 경우 상위 10개 기업의 시장 점유율이 98%에 이른다. 

문제는 중국의 태양광 제조 상류부문을 장악하면서 전 세계 공급망에 리스크로 작용하고 있다는 점이다. 2020년에는 태양광 수요가 증가함에도 코로나19와 중국 폴리실리콘 공장의 문제로 공급이 부족해지면서 폴리실리콘 가격이 급등했다. 하지만 폴리실리콘과 원자재 가격이 함께 상승했음에도 태양광 가치사슬의 마지막 단계인 모듈 비용은 상승하지 못하면서 모듈 업체들의 수익성은 악화했다.

에너지경제연구원에 따르면, 폴리실리콘이 모듈 원가의 30% 정도를 차지하지만, 폴리실리콘 원가 상승이 모듈 가격에 반영되지 못했다. 조일현 에너지경제연구원 연구위원은 “이는 여러 요인이 작용 가능하나 태양광 모듈 업체들의 경쟁으로 가격을 높이기 어려운 상황에서 태양광 제조 상류 부문이 중국 소수 기업에 집중되어 폴리실리콘의 가격 상승이 모듈 업체에 전가된 것으로 해석할 수 있다”고 분석했다.

◇ 한국 태양광 가치사슬 약화...공급망 리스크

이에 따라 주요 국가들은 태양광 제조 부문의 공급망 강화에 주력하고 있다. 미국은 자국 내에서의 태양광 설비 생산을 위한 가치사슬을 구축하기 위해 노력하고 있다. 미국 내 생산을 위한 다양한 지원책을 발표하는 한편 공급망 다변화를 위해 노력하고 있다. 또한 인권과 노동문제를 제기하면서 중국 신장자치구의 제품을 수입 금지했다. 유럽연합(EU)도 미국과 같이 태양광 가치사슬에 노동 착취 문제를 언급하며 중국 중심의 공급망 리스크 해소를 위해 노력하고 있다. 앞으로 태양광 공급망 강화를 위한 미국과 EU의 협력은 강화될 전망이다.

한편, 한국은 태양광 가치사슬 전 부문에 경쟁력이 있었으나 최근 들어 상류 부문의 가치사슬이 약화한 것으로 분석된다. 에너지경제연구원에 따르면, 2018년을 기점으로 폴리실리콘과 잉곳, 웨이퍼 가치사슬이 무너지고 현재는 국내 가치사슬이 끊긴 상황이다. 2018년만 해도 폴리실리콘 생산에 있어 OCI, 한국실리콘, 한화케미칼 등이 국제 경쟁력을 갖춘 것으로 분석되었으나, 2021년 기준 국내 기업 중 태양광용 폴리실리콘을 생산하는 업체는 OCI에 불과하다. 

조일현 연구위원은 “현재 우리나라 기업도 태양광 제조 상류부문의 가치사슬 공급망 리스크에 취약해 공급망 다변화를 위해 노력 중이며, 단기적으로 미국과 EU의 태양광 공급망 다변화를 위한 노력은 우리나라 업체에 긍정적으로 작용할 것으로 기대된다”고 밝혔다. 하지만 “장기적으로는 기존의 실리콘 계열의 태양광 가치사슬과는 다른 차세대 태양광 발전 기술로의 전환을 통한 공급망 다변화가 필요하다”고 강조했다.

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