태양광 밸류체인 글로벌화하면, 93조 원 이상 절약

과학정책

태양광 밸류체인 글로벌화하면, 93조 원 이상 절약
기후변화 대응 위해 태양광 발전 공급 다각화 필요성 강조

2022.11.09 09:00 권예슬 리포터

▲ 기후변화를 유발하는 탄소 배출을 줄이기 위해서는 재생에너지를 적극 도입해야 한다. 그중 태양광 발전은 균등화발전비용이 가장 낮은 발전 방식으로 지속 가능한 에너지 미래를 위한 핵심 기술로 꼽힌다. ⓒGettyImages

기후변화를 유발하는 탄소 배출을 줄이고, 온실가스 감축 목표를 달성하려면 전 세계가 전례 없는 속도와 규모로 재생에너지를 도입해야 한다. 태양광 발전은 재생에너지 중 가장 빠르게 발전단가가 하락하고 있는 발전방식으로 지속가능한 에너지 미래를 위한 핵심 역할을 담당하고 있다.

국제재생에너지기구(IRENA)에 따르면 태양광의 균등화발전비용(LCOE)은 2010년 kW 당 0.381달러(약 529원)에서 2020년 0.057달러(약 79원)로 대폭 감소했다. 균등화발전비용은 초기 자본 투자금과 유지비, 환경 비용 등을 종합적으로 고려한 전력 생산 비용을 뜻한다. 태양광 발전의 균등화발전비용은 석탄 발전의 5분의 1 수준이다. 덕분에 태양광 발전은 전체 재생에너지 성장의 60%를 차지한다.

최근, 태양광 발전이 진일보하기 위해서는 일부 국가 중심이 글로벌 공급망이 필요하다는 목소리가 곳곳에서 나오고 있다.

태양광 밸류체인 장악한 중국

▲ 지난 10년간 태양광 모듈 생산에서 중국의 비중(붉은색)이 점점 높아지고 있다. ⓒNature

태양광 밸류체인(가치사슬)에서 중국의 장악력이 커지고 있다. 태양광 모듈의 재료인 폴리실리콘 생산용량의 78%가 중국이 차지하는 등 모듈, 웨이퍼, 태양전지 등 태양광 산업 전반에 걸쳐 중국의 독점이 가속화되고 있다. 전 세계 웨이퍼 생산용량에서 중국의 비중은 97%로 사실상 독점 상태다. 이를 견제하려는 미국은 중국산 태양광 설비의 수입을 규제하기 위한 법을 시행했다. 유럽연합(EU) 역시 중국 태양광 소재 수입 중단을 검토하고 있다.

에너지 수급은 국가의 경쟁력으로 직결된다. 신재생에너지를 핵심 에너지원으로 활용하기 위해서는 경제성 확보가 필수적이다. 지난달 26일 국제학술지 ‘네이처(Nature)’는 신재생에너지 발전의 경제성 확보를 위해서는 발전에 필요한 재료나 설비를 개별 국가 단위에서 수급하기보다는 글로벌 공급망을 구축해야 한다는 의견을 제시한 논문을 실었다.

글로벌 밸류체인의 비용 절감 효과 최초 정량화

이 연구에서 미국 연구진은 국가 간 무역을 제한하는 현재의 정책이 태양광 발전의 경쟁력에는 악영향을 준다고 주장했다. 연구진은 미국, 독일, 중국 등 3대 태양광 발전 국가에서 2006년부터 2020년까지 설치된 태양광 발전설비, 발전용량, 판매 가격 등 데이터를 분석했다. 이후 컴퓨터 모델링을 이용해 국가 간 무역을 제한한 시나리오와 글로벌 공급망을 도입한 시나리오 등 두 가지 경우에서 태양광 발전 단가 변화를 예측했다.

분석 결과, 글로벌 공급망을 도입하면 미국 240억 달러, 독일 70억 달러, 중국 360억 달러 등 3개 국가에서만 총 670억 달러(약 92조9,491억 원)의 비용을 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 분석 기간 동안 국가 간 무역을 규제하는 정책을 시행했다면 태양광 모듈 가격이 현재에 비해 미국, 독일, 중국에서 각각 107%, 83%, 54% 높았을 것으로 추정했다. 태양광 발전 단가를 낮춰 경쟁력을 확보하기 위해서는 국가 간 무역 제한을 최소화한 글로벌 공급망이 유리하다는 분석이다.

▲ 태양광 발전 공급망을 글로벌화 한 시나리오(파란 선)와 국가 간 무역을 규제한 시나리오(주황 선)에서 kW당 태양광 발전 단가 변화를 예측한 그래프. ⓒNature

연구를 주도한 존 헬베스톤 미국 조지워싱턴대 교수는 “수입 관세를 부과하는 것과 같은 정책은 태양광 발전 생산 비용을 높이고, 재생에너지를 도입하고자 하는 인류의 노력에 걸림돌이 된다”며 “기후변화에 대응하기 위해서는 밸류체인 전반에 걸쳐 여러 국가가 협력하는 정책을 시행해야 한다”고 말했다.

이어 그는 “이번 연구는 태양광 산업에만 초점을 맞췄지만, 풍력‧전기자동차 등 다른 재생에너지 산업에서도 글로벌 밸류체인의 비용절감 효과는 동일할 것으로 보인다”고 덧붙였다.

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