미국 클린에너지 시장과 5대 트렌드 및 전망

Special Report 3 l 해외 시장 보고서

 

 

미국 클린에너지 시장과 5대 트렌드 및 전망

클린에너지 시장 범위 크게 확대되고 다양한 기술 개발

 

 

전 세계적으로 태양광, 풍력, 바이오연료 등 클린에너지 시장이 확대되고 있는 가운데, 이 세 가지 분야 시장규모는 2012년 2,400억달러에서 2022년 두 배 늘어난 4,200억달러가 예상되고 있다. 미국은 이미 클린에너지 시장이 확대되면서 스마트 데이터장치, 태양광 프로젝트 파이낸싱, 마이크로하이브리드 기술, 지열에너지 급부상, 바이오미미크리(Biomimicry) 디자인 등 5대 트렌드가 떠올랐다. 코트라 미국의 시장동향 보고서를 정리한다.

   

 

2013년 미국의 클린에너지 산업은 전년도 위기에도 불구하고 지속적으로 발전하고 있는 것으로 분석됐다.

2012년에 많은 클린테크업체들이 파산하고 수익률 달성의 어려움에 직면해 전반적 벤처 투자가 감소했지만 세계 인구가 70억명을 넘어서고 천연자원 고갈이 심화하는 상황에서 클린테크산업에 대한 관심이 꾸준히 증가한 것이다.

 

 

2022년 태양광·풍력·바이오 시장규모 4,200억달러 전망

태양광·풍력·바이오연료 시장의 전 세계 시장규모는 2011년 2,461억달러에서 2012년 2,487억달러로 증가했다.

태양광발전의 시장규모는 2011년 916억달러에서 2012년 797억달러로 감소했는데, 이는 신규 태양력발전 설치용량의 증가가 PV의 가격 하락을 충분히 상쇄하지 못했기 때문이다. 시장 전체 수익률은 19% 하락한 반면, 글로벌 설비는 2011년 29.6GW에서 2012년 30.9GW로 확대됐으며 2022년까지 태양광 PV 수익은 1,236억달러로 성장할 것으로 전망됐다.

풍력발전 시장규모는 전년도 715억달러에서 2012년 738억달러로 성장했고 2022년에는 1,247억달러로 성장할 전망이다. 세계 풍력발전 용량은 2012년 중국, 미국에서 각각 13GW 이상 추가됐고 유럽에서 12.4GW 추가됨으로써 총 44.7GW로 확대한 기록적인 한 해였다.

바이오연료의 시장규모는 전년도 830억달러에서 2012년 952억달러로 증가했으며 2022년까지 1,777억달러로 성장할 전망이다. 2011년부터 2012년까지 세계 바이오연료의 생산량은 에탄올과 바이오디젤을 합해 279억갤런에서 314억갤런으로 확대되며 향후 10년간 생산량 증가와 적당한 가격 인상에 의해 성장할 것으로 예상한다.

태양광, 풍력, 바이오 등 세 분야가 향후 10년 동안 지속적으로 성장해 2022년에는 2012년 수익의 거의 2배에 달하는 4,261억달러에 달할 것으로 추정된다.

 

 

클린테크산업 벤처기업의 투자는 전년 대비 감소

한편, 2012년 클린테크산업에 투자된 미국 소재 벤처기업의 자본금은 총 50억달러로, 2011년 68억달러에서 26% 감소해 3년 만에 처음으로 하락세를 기록했다.

그러나 이는 여전히 미국 내 모든 벤처 투자액의 1/5가량을 차지하며, 클린테크 관련 투자의 하락은 미국 전체 벤처캐피털 투자의 하향 추세와 일치했다.

클린에너지 시장 확대와 함께 미국은 올해 클린에너지 5대 트렌드가 급부상했다. 스마트 데이터장치, 태양광 프로젝트 파이낸싱, 마이크로하이브리드 기술, 지열에너지 급부상, 바이오미미크리(Biomimicry) 디자인 등이 바로 그것이다.

 

 

에너지 효율을 높이는 스마트 데이터장치

최근 에너지 분석시스템을 내장한 스마트데이터 장치가 에너지 효율성을 증가시켜 소비자에게 관심 받고 있다.

Nest Labs는 애플에서 아이팟을 만든 Tony Fadell 사가 2010년 런칭한 회사로, 매달 4만5,000개의 스마트 온도조절장치를 판매하고 있다. 이 제품은 2011년 11월 처음 출시됐으며 가격은 250달러로 Bestbuy 같은 전자제품 매장에서 구매 가능하다.

이 제품은 학습형 온도조절기로 사용자의 행동패턴을 파악해 자동으로 최적의 실내온도를 조정하고, 동작센서를 통해 사람이 집에 있는지 등을 판별해 히터나 에어컨 온도조절을 할 수 있다.

인터넷 웹사이트와 스마트폰 앱도 운영해 외출 시 원격에서 온도조절 가능하다. 또한, 사용자가 하루에 냉난방을 얼마나 사용하는지 요약 제시하고 에너지를 적게 쓴 날에는 녹색 잎사귀를 부여한다. 현재 날씨에 맞춘 온도조절기능으로 사용자가 생활요금을 얼마나 절약하는지 표시하는 기능도 추가할 예정이다.

 

 

태양광 프로젝트 파이낸싱 활발

태양광 패널의 가격 하락으로 태양광 시장이 성장하면서 클라우드 펀딩부터 REITS에 이르기까지 태양광 프로젝트 파이낸싱이 증가하고 있다.

Mosaic은 최초로 태양광 프로젝트 파이낸싱에 클라우드 펀딩을 도입했고, 올해 초부터 10개의 소규모 태양광발전 설비를 위한 110만달러의 자금을 마련했다. Reits는 미국 부동산 거래 관련 6,400억원 가량의 투자펀드로 최근 수천만의 투자자들을 모아 태양광 파이낸싱 프로젝트를 개시했다.

월스트리트 금융가들의 재생에너지에 대한 자산투자 급증으로, 지난 1월에는 8,500만의 프로젝트 파이낸싱 펀드가 설립됐다.

미국 태양광 패널 제조사들이 경기침체와 더불어 값싼 중국산에 밀려 경영난을 겪는 가운데, 캘리포니아 주에서는 태양광 설비 대여산업이 새로운 시장으로 발전하고 있다. 이 산업은 태양광발전 관련 부품의 비용이 하락함에 따라 일반가정의 지붕형 태양광시스템 설비가격이 내려간 것을 이용한 것이다.

솔라시티(SolarCity), 선지비티(Sungevity) 등은 프로젝트 파이낸싱을 통해 조달한 자금을 활용해 사업을 확대하면서 태양광 설비시장에서 치열하게 경쟁하고 있다. 업체들은 태양광 설비를 선급금 없이 대여하는 프로그램이나 패널 유지, 보수, 점검 등에 추가비용을 추가하지 않는 정책을 내놓아 소비자들로부터 큰 호응을 얻고 있다.

 

 

연료소비 절감하는 마이크로하이브리드 기술

마이크로하이브리드 기술이란 ‘Stop-Start 기술’이라고도 하며, 정차 상태에서 자동차의 엔진 작동을 배터리를 이용해 멈추게 하는 기술이다. 정차 시 불필요하게 소모되는 연료와 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있다.

미국 자동차협회(AAA)에 따르면 유럽과 일본에서 판매되는 차의 40%와 미국에서 출시된 모든 하이브리드 차량은 이미 Stop-Start 기능을 포함하고 있다. 2012년 BMW Mercedes·Porsche 등 고급 차량도 이 기능을 포함하며, 2013년에는 포드·기아 등 보급형 차량에도 이 기술이 포함될 수 있을 것으로 예상하고 있다.

2012년 8월 미국에서 연료비 효율기준(CAFE)이 강화돼 모든 새로운 차량에 대해 2025년까지 평균 연비를 54.5mpg까지 감축하도록 규정됨에 따라 미국 시장에서 Stop-Start 기술이 더욱 활성화될 전망이다. 자동차 제조업체들은 이 기술을 통해 5~10% 연료를 절감함으로써 CAFE 기준을 충족할 수 있다.

Lux Research는 2017년까지 북미에서 하이브리드 차량을 제외한 800만대 이상의 차량에 Stop-Start 기술을 장착할 것으로 전망했다. Johnson Controls 사는 2015년까지 전 세계적으로 Stop-Start 기능을 지닌 차량이 3,500만대에 이를 것이라 예상한다.

 

 

전력 생산의 주요 에너지원, 지열에너지 급부상

지열발전은 지하의 고온층으로부터 나오는 수증기로 터빈을 작동시키는 전력생산 방식으로, 자원의 고갈이 없고 어떠한 연료도 필요로 하지 않으며 어떠한 폐기물도 만들어내지 않아 친환경적이다.

또한, 화력이나 수력 등 기타 재생에너지에 비해 24시간 연속으로 가동할 수 있어 설비의 실제 가동률이 뛰어나다는 장점을 가지고 있다.

미 에너지정보청(EIA)에 따르면 지열발전은 미국 재생에너지 발전의 대략 3.5% 비중을 차지하며, 지열발전소와 소규모 발전설비들은 캘리포니아, 네바다 등의 9개 주 전력망과 연결돼 있다.

미국은 지난 2010년 3,086MW로 세계 최대의 지열발전 보유국이 됐으며, 현재 지열에너지를 통한 전력 생산량은 3,187MW 규모로 다른 국가들보다 월등히 많은 수준이다. 미 지열에너지연합(GEA)의 예비 산업조사에 따르면 2012년 지열에너지 이용률이 2011년 대비 5% 증가했고, 지열발전 용량은 2011년 대비 147.05MW 증가했다고 발표했다.

2012년 미국의 7개 지열발전 프로젝트가 3개 주 전력망과 연계됐고, 2005년 생산세액공제(PTC) 제도가 시행된 이래 두 번째로 크게 지열발전 용량이 증가했다.

이 외에도 13개의 회사가 프로젝트를 추가로 진행하고 있으며, 이 중 일부는 2013년 전력망과 연계될 예정이다.

지열발전 개발 지역에서 굴착을 통해 채취한 뜨거운 암석에 유체를 주입해 지열을 추출하는 강화지열시스템(EGS) 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. Southern Methodist University의 연구보고서에 따르면 EGS 기술은 미국 전역의 지열에너지 생산량을 300만MW까지 증가시킬 수 있다.

 

 

자연의 지혜, 바이오미미크리(Biomimicry) 디자인 인기

바이오미미크리란 생체모방을 뜻하는 것으로 생물체의 특성, 구조 및 원리를 산업 전반에 적용하는 것을 말한다.

최근 바이오미미크리가 클린테크 시장에 중요한 디자인 철학으로 급부상해 태양력·풍력발전과 관련해 에너지 생산의 효율성을 높이고 있다.

Whale Power 사의 Frank 박사는 커다란 덩치에 비해 민첩한 흑동고래를 관찰해 지느러미에 있는 불규칙한 요철 모양의 돌기를 발견했다.

그 돌기로 인해 물이 지느러미 사이로 빠른 속도로 지나갈 수 있어 부력을 향상하고 저항을 감소시켜 급선회할 때 힘을 받게 되는 것을 알게 된 것이다.

결국, 이 업체는 Turbercle 기술을 개발해 고래와 동일한 물리적 유선형 특징을 지닌 풍력터빈 날개를 상품화함으로써 소음발생 감소와 20%의 전력생산 증가에 기여하고 있다.

Michael Gratzel 교수가 처음 개발한 태양광발전용 연료감응태양전지(DSSC)는 식물의 광합성 원리를 응용한 제품이다. 유리와 유리 사이에 식물의 엽록소에 해당하는 특수한 염료를 발라 태양광을 전기로 전환하는 기술을 적용했다.

기존의 실리콘 전지에 비해 원재료 및 공정, 설비비가 저렴할 뿐 아니라 흐린 날씨에도 발전효율이 높은 것이 장점이다.

또한, 단일 색상만 가능한 실리콘 전지와 달리 염료를 사용해 다양한 색상의 제품제작이 가능하고 건물의 곡선 면에도 적용할 수 있다는 점에서 BIPV(건물일체형 태양광발전)시장에서 가장 적합한 제품으로 평가받고 있다.

 

 

클린에너지 시장분야 확대 전망, 국내기업 주목해야

클린에너지 시장이 지속적으로 성장하는 가운데 올해 눈여겨 보아야 할 트렌드로는 스마트 데이터장치, 태양광 프로젝트 파이낸싱, 마이크로하이브리드 기술, 지열발전과 바이오미미크리 디자인 등으로 확대되고 있다.

특히, 그동안 풍력이나 태양광에 비해 관심을 적게 받았던 지열 및 바이오미미크리 디자인 등을 통해 효율성이 높은 기술 및 디자인 개발에 적극적으로 추진되고 있다.

에너지 효율을 위한 스마트그리드 장치, 하이브리드 차량, 태양광·풍력발전 관련 제품 등에 대한 수요 증가가 예상되므로 유망산업분야에 대한 기술개발을 확대해야 한다.

트렌드를 이끄는 선도적인 기업들과 기술협력을 통해 주요 부품 개발을 위한 계획을 체계적으로 수립해야 한다.

미국 클린테크 시장의 동향을 꾸준히 주시하고, 미 정부의 지원정책에 관한 관심을 둠으로써 시장 진출을 위한 기회를 살펴야 한다. 또한, 클린테크 관련 산업박람회 등 전시회에 적극적으로 참가할 필요가 있다.

<출처: Clean Edge, Nest Labs, Solacity, AAA, EIA, Green Car Congress, GEA, Whalepower, Google, 코트라 시카고 무역관 자체 자료종합 및 의견>

 

 

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 미국 클린에너지 시장과 5대 트렌드 및 전망