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May 12. 2021
나홀로산업분석: ESG② 신재생에너지와 태양광
[초보 VC 심사역의 분투기] 한국 전력시장과 태양광 발전 개념잡기
보고 있는 deal에 따라서 관심 가는 분야가 계속 바뀐다. 어쩔수 없는것 같다. 이직하고 나서 처음으로 진지하게 검토하고 있는 분야가 신재생에너지쪽. 신재생에너지 중에서도 태양광 분야에 관심을 갖고 있는데, 이와 관련해 태양광 발전 산업에 대해 전반적으로 훑어보려고 한다.
우선 첫번째로 한국 전력시장은 어떤 구조인지, 신재생에너지는 무엇인가, 그리고 태양광 발전은 무엇이고, 주요 개념에 대해 알아보는 글. 다음번엔 국내 주요 사업자와 해외 사업자 현황, 그리고 향후 전망 등을 적어볼 예정.
1. 국내 전력시장 구조
신재생에너지, 태양광발전 등에 대해 알기 위해서는 생산된 전기가 어떻게 판매되는지를 알아야 시장을 좀 더 이해할 수 있다. 이를 위해선 한국 전력시장의 구조에 대해서 어느정도 알아야 한다.
한국은 한국전력공사(이하 한전)라는 회사가 국가의 전기 공급을 독점하고 있다. 2001년 민영화돼 코스피에 상장했고, 5월 11일 기준 시총 15조7281억원 코스피 26위인 기업이다. 하지만 정부가 독점공급한다고 이해해야 하는게 2020년 12월31일 기준 한국전력공사는 최대주주가 산업은행(32.9%) 2대 주주가 대한민국정부(18.2%)다. 산업은행의 주주는 대한민국정부(100%)고... 즉, 정부가 50.1% 지분을 보유하고 있는 상황.
한전에 대한 이야기는 여기까지만 하고.
2001년 민영화 전까지는 한전이 전기의 발전, 송전*, 배전**, 판매 모든 과정을 다 도맡아 했다. 하지만 소용량 발전소나 민간 전력발전회사들이 참여 가능한 여건이 조성되면서 발전 부분이 한전에서 완전 분리됐다.
발전 부분은 발전자회사를 만들어 (한수원/한국동서/남동/중부/서부/남부발전 등) 분리시켰고, 한전은 모든 송배전을 맡고 있다.
(*송전=발전소에서 생산된 전기를 변전소까지 보내는 작업. 고압 전류를 장거리 이동시켜 안전하게 변전소까지 도착하게 도와주는게 송전탑이라고 보면 됨)
(**배전=변전소에서 전력을 소비자에게 사용하게 알맞게 변환시키면, 이를 공장 회사 가정 등 전력소비자에게 이동시키는 작업)
우리나라에서 생산되는 모든 전기는 도매로 한전이 사들여서, 소매로 소비자(회사 건물 가정 등)에게 공급하고 있다. 도매가격은 그날그낭 가동하는 발전소 종류에 따라 다르다.
참고로 한전의 발전자회사의 국내 발전설비 점유율은 70% 수준이다. 나머지 30%는 민간 발전회사들이 차지하고 있다.
2. 신재생에너지란 무엇인가
그렇다면 신재생에너지란 무엇일까.
신재생에너지는 신에너지 + 재생에너지를 합쳐 부르는 표현이다.
재생에너지(Renewable Energy)는 재생이 가능한 에너지로 변환시켜 이용하는 에너지로, 사용한만큼 자연적으로 다시 만들어져서 영원히 사용할 수 있는 것을 의미한다. 태양에너지, 수력, 해양에너지, 풍력, 바이오에너지, 폐기물에너지, 지열에너지 등이 있다.
신에너지는 기존 연료를 새로운 방법으로 이용하거나 화학반응을 이용하는 에너지라는 의미다. 수소에너지, 연료전지에너지, 석탄가스화/액화에너지 등을 꼽을 수 있다. (※출처=네이버 지식백과)
전세계는 화석에너지 고갈문제와 환경 문제에 대한 중요성이 언급되면서 관심도 높아지고 있다. 탈(脫)탄소는 거스를 수 없는 트렌드이며, 국내에서도 문재인 정부가 '그린 뉴딜'을 주창하면서 더욱 주목받고 있다.
이 기사에서 소개한 전력거래소가 발간한 2019년 발전설비현황 통계에 따르면, 2019년 발전설비비중에서 신재생에너지는 12.6%로 총 15.7GW다.
그중에서도 태양광 에너지가 10.5GW로 가장 큰 비중(67%)을 차지하고 있다. 이밖에도 풍력(1.5GW), 바이오매스/가스(899MW), 연료전지(464MW), 해양에너지(255MW) 등 순으로 발전비중을 차지하고 있다.
신재생에너지의 종류는 다양하지만, 이번에는 그중에서도 태양광과 관련해 이야기를 해보려고 한다.
3. 태양광 발전
태양을 에너지원으로 삼아 전기를 생산하는 방식은 2가지가 있는데, 태양광 에너지와 태양열 에너지가 있다.
태양열에너지는 태양에서 나오는 따뜻한 열을 모아두거나 바로 사용함으로써 주로 난방이나 온수 등을 만드는데 열에너지를 사용하는 방식이다.
태양열에너지는 태양열 집열판이라는 파이프를 통해 열을 흡수해 에너지를 모은다.
반면 태양광에너지는 태양의 빛에너지를 모아 전기로 변환시키는 기술로, 한번 설치하면 (큰 사고가 없다면) 20~25년간 사용 가능하다. 주로 전기요금 절감 등을 목적으로 사용한다.
태양광 패널(=모듈)과 인버터를 활용해 발전 설비를 만든다. 금속 표면에 빛을 비췄을 때 금속에서 전자가 방출되는 '광전효과'를 일으키는 태양전지가 모여 만들어진 것이 태양광 패널. 이 패널이 직접 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시킨다.
그렇기 때문에 태양광 발전을 위해서는 모듈과 인버터 등과 같은 설비가 필요하고, 용량이 많아질 경우에는 이를 저장하는 ESS(에너지저장장치) 등도 필요하다.
태양광 발전 사업 추진 과정
사업타당성 검토
↓
사업 인허가 취득
↓
사업 착공 (시공)
↓
공사 완료 및 사업개시
↓
유지관리
이런 과정을 통해 태양광 발전소를 짓고 운영할 수 있다.
태양광 Value Chain
밸류체인을 보자면 태양광 산업 Value Chain에서 산업은 Up Stream ~ Mid Stream ~ Down Stream 으로 나눌 수 있다
Up Stream
: 태양광 패널을 구성하는 태양전지의 원재료인 폴리실리콘 제조 사업
Mid-Stream
: 폴리실리콘을 녹여 원기둥 모양의 결정으로 만든 잉곳, 잉곳을 얇게 절단한 웨이퍼, 태양전지인 셀과 셀을 연결해 만든 형태의 모듈을 생산하는 사업
Down-Stream
: 발전소 건설을 위한 사업성 검토, 금융조달(파이낸싱), 시공, 운영·자산관리(O&M) 등에 해당하는 부분
각 Stream 별로 주요 플레이어가 다르며, 태양광 발전을 위한 제품을 제조하는 업스트림과 미드스트림을 통칭해서 업스트림으로 부르기도 한다.
최근에는 Down-Stream에서 더 나아가 생산된 전력을 거래하고 전력을 중개하는 New-Stream 영역까지 사업영역이 확장되고 있다.
4. 개념 및 용어정리
