재생가능에너지의 현재와 미래
스마트 그리드와 연계가 용이한 재생가능에너지인 태양광 발전과 풍력 발전 시장은 지속적으로 성장 것으로 전망된다. 태양광 발전의 경우 공급과잉에 의해 태양광 발전 모듈 가격이 하락함에 따라 전체 전력 생산량에서 태양광을 이용한 전력 생산량의 비중이 높아지고 있는 추세이며, 2014년 말을 기준으로 전 세계 태양광 시장은 177 GW 이다. 또한 2015년에 추가로 설치된 태양광 발전설비 용량은 58 GW 로 전년 대비 28 % 성장하여 현재는 안정기에 접어들고 있다. 중국, 일본, 미국 3국의 태양광 수요가 전체 수요의 64 % 를 차지하고 있으며, 중국의 경우 경제 발전에 따른 전력 수요량의 급격한 증가로 인한 화석연료의 대량소비로 환경오염 문제가 대두됨에 따라 태양광 수요가 큰 폭으로 증가하고 있다. 세계 태양광 발전 시장은 2040년 까지 3700 GW 에 이를 것으로 전망되며, 매년 1500억 달러 이상이 투자될 것으로 예상된다. 현재 태양광 발전 모듈 가격은 빠르게 하락하고 있으며 2020년에는 석탄, 가스를 이용한 전력생산 비용과 비슷한 수준까지 하락할 것으로 전망된다. 중국의 태양광 발전 모듈 생산업체들은 저렴한 인건비와 정부의 적극적인 지원으로 2015년을 기준으로 세계 모듈 시장에서 약 42 % 의 높은 점유율을 확보하고 있으며 미국, 유럽, 일본이 주요 수출국가이다. 중국 정부는 태양광 산업의 구조조정을 진행중이며, 상위 10대 기업을 중심으로 태양광 산업을 재편하여 경쟁력을 강화할 계획이다. 한편, 국내 태양광 발전설비 용량은 약 3.2 GW 로 세계 시장의 1.4 % 수준에 불과하기 때문에 산업경쟁력 확보를 위해 국가 차원의 노력이 필요하다.
국내의 협소한 태양광 시장 상황에도 불구하고 최근 대기업의 참여로 우리나라 태양광 업계가 세계 시장에서 선전하고 있다. 독일 큐셀을 인수한 한화큐셀은 2014년 기준 셀 생산규모 3.7 GW 로 세계 최고 수준이며, 세계 주요 시장에서 태양광 발전 사업을 성공적으로 진행하고 있다. LG 전자는 태양광 모듈의 효율을 세계 최고 수준으로 끌어올림으로써 시장 점유율을 높이고 있으며, LS 산전은 태양광 발전 솔루션을 제공하는 비즈니스 모델로 안정적인 매출을 올리고 있다.
연도별 세계 태양광 발전량 (출처: REN21)세계 풍력 발전 시장은 안정적으로 성장하고 있는 추세이며, 2014년 세계 풍력발전 시장규모 약 370 GW 에서 매년 12 %씩 성장하여 2019년에는 약 666 GW 까지 증가할 것으로 전망된다. 풍력 발전의 전력 생산단가는 석탄, 가스 발전과 대등한 수준으로 뛰어난 경제성을 가지기 때문에 기술의 발전을 통해 생산단가가 지속적으로 감소한다면 풍력 발전에 대한 수요는 더욱 커질 것으로 예상된다.
풍력 발전 시설용량은 2014년 기준 중국, 미국, 독일, 스페인, 인도 순으로 나타나며 이들 풍력발전 선진 국가의 시설용량이 전체 시장의 70 % 이상을 차지한다. 아시아 풍력발전 시장의 경우 세계 최대 풍력발전 시장으로서 중국이 세계 풍력발전 설비의 약 31 % 를 차지한다. 중국은 이 분야에서 지속적으로 1위를 유지할 것으로 예상되며 중국 정부는 환경오염 문제를 해결하기 위해 2019년 까지 풍력발전 설비 용량을 200 GW 로 확대할 계획이다. 인도 정부는 2015년을 끝으로 풍력 발전에 대한 지원제도를 종료하였으며 이는 풍력 발전의 성장을 저해하는 요인으로 지적되고 있지만 연평균 5 GW 수준의 양호한 성장세를 나타낼 것으로 전망된다.
유럽의 풍력 발전 시장 또한 각 국의 보조금 제도 축소에도 불구하고 독일, 스웨덴, 터키, 폴란드 등의 안정적인 수요를 바탕으로 지속적인 성장세를 나타낼 것으로 전망된다. 유럽의 풍력 발전 설비용량은 2014년 134 GW 에서 2019년에는 204 GW 에 이를 것으로 전망된다. 하지만 영국의 경우 전력시장 개편으로 인한 풍력 발전 수요의 위축이 예상되고, 스페인과 이탈리아는 재정위기로 인해 풍력 발전 시장의 성장률이 1 % 대에 머물 것으로 보인다.
미국의 풍력 발전 설비용량은 2014년 말을 기준으로 66 GW 이며 풍력 발전 시장이 지속적으로 성장해왔으나 세금감면제도(production tax credit) 연장의 향방에 따라 변화가 있을 것으로 예상된다. 한편, 라틴아메리카 지역에서는 풍력 발전 산업이 전성기를 맞고 있으며 멕시코와 브라질이 풍력발전 시장을 주도하고 있다.
국내 풍력 발전 시장은 2014년 기준으로 0.6 GW 이며 75 개의 발전소와 323 기의 터빈이 설치되어 운영되고 있다. 2011년 까지 우리나라 풍력 발전 시장의 연평균성장률은 OECD 국가 중 11위로 빠르게 성장하였으나 최근에는 성장 모멘텀의 부재로 다소 주춤한 상황이다. 정부는 2035년 까지 전체 전력량의 13.4 % 를 재생가능에너지를 통해 공급할 계획을 발표하였으며 이 중 18.2 % 전력을 풍력 발전을 통해 조달할 예정이다.
최근의 풍력 발전 시설은 GE, Vestas, Siemens 등의 글로벌 기업들에 의해 대형화되는 추세이며 풍력 발전에 적합한 지역의 포화, 소음문제, 터빈날개 파손에 의한 사고 위험성 등을 이유로 깊은 수심 지대와 저풍속 지대에 설치 가능한 해상 풍력 발전용 설비시장이 부상하고 있다. 해상 풍력 발전의 경우 초기 투자비용이 높다는 단점이 있으나 육상 풍력 발전과 달리 규모의 제한이 없으며 설비의 대형화로 발전효율이 높기 때문에 향후 이 분야에서 지속적인 성장이 있을 것으로 예상된다.
국내 풍력 발전 기업들 또한 설비의 대형화를 추진하고 있지만 아직 연구단계로 시제품 생산에 머물러 있다. 하지만 정부 주도의 풍력 발전 시범사업을 통해 지속적으로 투자가 확대되고 있으며, 이를 통해 두산중공업, 현대중공업, 삼성중공업, 효성 등의 국내 업체들은 사업실적을 확보할 수 있을 것으로 전망된다.
연도별 세계 풍력 발전량 (출처: REN21)