산업통상자원부가 최근 △신재생 구매제도 개선 등을 통한 신재생사업 경제성 제고 △주민참여와 규제완화를 통한 입지난 해소 △신재생 계통접속 인프라 확충 등을 주요 내용으로 하는 ‘신재생에너지 보급 활성화 대책’을 발표했다. 이에 본지는 신재생에너지 활성화 및 에너지신산업 추진성과 점검 내용을 소개한다.

[신재생에너지 활성화]

1. 신재생 사업의 경제성 제고

① 장기 고정가격(SMP+REC) 계약제도 도입
그간 신재생사업자의 수입원인 전력판매가격(SMP)과 신재생공급인증서(REC) 가격의 변동성으로 인해 수익이 불안정하고, 금융기관들도 프로젝트파이낸싱(PF) 등 자금지원에 소극적이었다.

전력판매가격(SMP) 및 신재생공급인증서(REC) 가격추이

앞으로 발전공기업들은 태양광과 풍력에서 생산된 전력을 구매할 때, 원칙적으로 ‘전력판매가격(SMP)+신재생공급인증서(REC)’를 합산한 고정가격으로 20년 내외 장기계약이 의무화될 계획이다.

특히, 태양광 신재생공급인증서(REC) 입찰제도인 판매사업자선정제도*를 ‘전력판매가격(SMP)+신재생공급인증서(REC) 고정가 입찰제도’로 확대·개편되고, 입찰자격도 현행 3㎿ 이하에서 모든 사업자로 확대됨으로써 태양광 거래시장에 경쟁요소가 강화될 계획이다.

* 소규모(3㎿ 이하) 태양광 사업자의 안정적인 신재생공급인증서(REC) 판로지원을 위한 공개경쟁입찰제도로 태양광사업자-발전공기업 간 12년 고정가 신재생공급인증서(REC) 구매계약체결

태양광 입찰제도 개선방안

이번에 도입되는 제도는 장기고정가격은 보장하지만, 계약가격은 시장에서 결정된다는 점에서 발전차액제도(FIT)와 차이가 있으며, 이를 통해 신재생사업자의 수익안정성을 보장하는 동시에 신재생 보급비용도 최소화될 수 있을 것으로 기대된다.

따라서 향후 신재생사업에 대한 가격 리스크가 없어져, 개인이나 금융기관의 신재생 사업에 대한 투자가 대폭 늘어날 것으로 예상되며, 특히 PF 애로로 지연중인 800㎿, 3조 원 규모의 신재생 프로젝트와 검토단계에 있는 다수의 사업이 신규 추진될 것으로 보인다.

또한 발전공기업들은 향후 전력판매가격(SMP) 가격이 상승하더라도 신재생 구입비용이 늘어나지 않아 신재생 보급비용 절감이 기대되는 상황이다.

산업부는 향후 업계 의견수렴을 거쳐 연말까지 관련 고시를 개정하고, '17년 1분기부터 시행할 예정이다.

② 주택·학교 태양광 인센티브 강화
누진제 개편으로 인해 주택에 설치되는 자가용 태양광의 경우 경제성이 저하될 우려가 있으나, 보조금 지원비율이 최대 2배로 상향(25→50%)됨으로써 누진제 개편에도 불구하고 이전보다 경제성이 나아질 전망이다. 아파트 베란다 등에 설치하는 미니태양광은 기존에는 지방비 50% 지원만 있었으나, 국비 25%가 추가 지원되어 경제성이 제고된다.

또한 현행 월평균 전기사용량 450kWh 이하 가구로 제한되어 있는 보조금 지급대상도 모든 가구로 확대될 예정이다.

학교 역시, 옥상 임대료를 1/10 수준으로 인하하는 등의 조치를 통해 학교 옥상 태양광사업이 보다 활성화될 전망이다.

이를 통해 주택은 현재 24만호에서 '20년 70만호까지 태양광 보급을 확대하고, 학교도 현재 1천개 교에서 '20년 3,400개 교까지 태양광 보급을 늘려가기로 했다.

2. 주민참여와 규제완화 Two-track으로 신재생 입지난 해소

최근 신재생 설비 증가에 따라 개발반대 민원 또한 증가하고 있으며, 이에 지자체들은 인허가 조건으로 사업자에게 민원해결을 요구하거나, 도로나 민가로부터 수백m~1㎞ 이내에는 태양광 설치를 제한하는 등 과도한 개발행위 규제를 도입하여 입지난이 가중되고 있는 실정이다.
또한 생태자연도 1등급 지나 산지능선부의 풍력발전 입지제한, 농업진흥구역 내 시설물에 대한 태양광 설치 제한 등 각종 규제로 신재생 사업이 지연되고 있다.

① 주민참여 활성화
산업부는 지역주민이 주주로 참여한 신재생사업에 다양한 경제적 인센티브를 제공함으로써, 신재생 사업과 주민들이 상생 공존하는 모델을 만들어 나갈 계획이다.
특히 일정규모 이상의 태양광, 풍력 발전사업에 발전소 주변 주민이 지분 참여시 신재생공급인증서(REC) 가중치를 최대 20%까지 추가 부여해 수익성을 높이고, 주민참여사업에 대해 태양광 입찰 선정 시 우대, 장기 저리의 정책자금* 우선 지원 등 인센티브를 제공하기로 했다.

* 5년거치 10년분할상환, 시설자금한도 100억 원, 이율 1.75%(변동금리)

또한 산업부는 농촌지역에 대해서는 지역농협과 협업해 농민참여형 태양광사업을 적극 지원하기로 했다. 농민이 조합을 구성하여 태양광 사업을 추진하면, 에너지공단과 지역농협이 협력하여 사업계획 수립에서부터 시공사 선정, 전력판매 지원 등 전 과정에 걸쳐 밀착 지원을 하기로 한 것이다.
이를 통해 민원으로 지연중인 11개 프로젝트, 900㎿ 규모의 사업이 주민참여형 사업으로 전환하여 추진할 수 있는 계기가 될 것으로 기대된다.

② 규제 완화
산업부는 지자체의 획일적이고 과도한 개발행위 제한 지침들이 합리적으로 개선될 수 있도록 지속적으로 협의, 요청하기로 했다.
최근 국토부, 산업부의 개선 요청에 따라 개발행위허가 지침을 제정중인 35개 지자체 가운데 7개 지자체에서 지침개정을 준비 중이고, 육상풍력 환경성 평가지침과 관련해 현재 환경부와 공동으로 전문가 특별팀(T/F)을 운영 중에 있으며, 향후 육상풍력이 보다 확대될 수 있도록 환경부, 산림청 등과 더욱 협의를 강화하기로 했다.
지자체 및 관계부처 협의가 잘 이뤄질 경우 각종 규제로 지연중인 10개 프로젝트, 720㎿ 규모의 사업이 본격 착수할 것으로 기대된다.

3. 신재생 설비의 전력망 접속 애로해소

지난 2016년 10월, 1㎿ 이하 소규모 신재생 사업자들에 대해서는 무제한 계통접속을 허용했으나, 현행 계통접속 및 보강절차에 따르면 최대 17개월까지 대기가 필요한 실정이다.
이에 산업부는 수익안정성과 입지를 확보한 신재생사업자가 조속히 사업을 개시할 수 있도록 계통접속 소요기간을 6개월 단축(최대 17개월 → 11개월)하기로 했다.
또한 한전의 계통투자 확대를 통해 현재 접속대기 중인 1㎿ 이상 신재생 사업자도 '18년까지 계통 접속이 되도록 할 계획이다.

이에 따라 계통접속 용량부족으로 접속대기중인 801건, 521㎿의 설비가 즉시 착수할 것으로 보인다.
이번 대책을 통해 민간의 신재생 투자가 활성화되면, 1차 에너지 대비 비중이 '15년 4.5%에서 '25년 11%까지 상승할 수 있을 것으로 전망되며, 주요 신재생인 태양광과 풍력 설비용량 비중도 '15년 32.5%에서 '25년 72%로 확대되어 선진국 수준의 신재생믹스 달성이 기대된다.
또한 각종 규제, 민원, 프로젝트파인내싱(PF) 지연, 접속용량 부족으로 지연중인 828건, 3GW(9.1조원) 규모의 신재생 프로젝트 투자도 본격 추진할 수 있을 것으로 전망된다.

[에너지신산업 추진성과 점검]

산업부는 에너지신산업 성과와 과제도 점검했다. 에너지신산업 진입 촉진과 투자 활성화를 위한 제도개선의 결과로 2016년은 투자, 보급, 수출 등 전반적 지표가 향상된 것으로 예상된다.

한전 등 전력공기업의 선도적인 투자에 힘입어 2016년 말까지 공공과 민간에서 총 7조 원 이상이 에너지신산업에 투입된 것으로 보고 있으며, 전기차는 2016년에 8천대 이상 구매계약이 체결됐고 누적 기준으로 2016년 말까지 보급규모가 1만대를 돌파한 것으로 예상된다. 

에너지저장장치(ESS)도 설치용량이 전년 대비 45% 이상 늘어난 것으로 분석되고 있다.
아울러, 신재생에너지 45억불, 에너지저장장치(ESS)에서 4억 달러 등 에너지신산업 수출도 가속화되고 있는 추세다.

앞으로도 신재생에너지, 전기차, 에너지저장장치(ESS) 등 에너지신산업 핵심 분야에 대한 규제개선, 성과급(인센티브), 수출산업화 지원에 역량이 집중될 계획이다.

* 전기사업법 개정 필요, ** 전기공급약관(한전) 개정 필요

산업통상자원부 www.motie.go.kr

1. 말레이시아 전력산업 최근 동향

말레이시아 경제는 2016년 예산서에서 4~5% 경제 성장을 예상한 대로 1분기와 2분기에 각각 4.2%, 4% 성장을 기록했다. 이러한 경제성장 둔화에 따라 특히 철강공장들의 가동률이 떨어지면서 전력 수요도 2015년을 정점으로 성장속도가 느려지고 있는 상황이다. 2015년 전력발전 및 판매부문 성장이 각각 1.5%와 2.2%를 기록하며, 계획했던 2.2%와 2.4%보다 살짝 낮은 수준인 것으로 분석되고 있는 것이다.
한편 2015년 4월, Janamanjung Unit 4의 성공적인 설치운영에 이어 1000㎿ 규모의 초초임계압(USC) 화력발전소인 Tanjung Bin Energy사 석탄화력발전소가 2016년 3월에 완료됐다.
아울러, 현재 추진되는 TNB Prai의 1071㎿ 규모의 최첨단 복합사이클 가스터빈과 Ulu Jelai Hydroelectric Plant(372㎿)가 가동되면서 전체적인 발전시스템 효율성이 증대될 것으로 전망된다.

Janamanjung Unit 4 발전소 전경

자료원: 말레이시아 전력위원회(EC)

2. 말레이시아 발전산업의 도전과 장애
2015년에 국제유가 등 연료가격이 폭락하면서 소비자에 대한 전력공급가격도 5.8%나 인하된 상황이며, 최근 상황을 볼 때 이러한 기조는 당분간 유지될 것으로 보인다. 따라서 최신기술과 최고효율의 발전기술, 그리고 신재생에너지 도입과 송배전시스템의 지속적인 개선에 대한 관심과, 현재 전력단가 인하를 어떻게 조화시켜나갈 것인지가 고민되는 상황이다.
게다가 말레이시아 정부가 수년 내에 건설할 계획인 1000㎿ 규모의 발전시설 4기를 어떻게 수용 가능한 가격으로 안전까지 담보할 것인지도 새로운 고민이 되고 있다.
이런 도전에 대응하기 위해 안정성 기준과 수요예측을 포함한 장단기계획 기준이 재평가돼야 할 것으로 보인다.
이에 환경관리(청정대기) 규제들이 2014년에 공시되면서, 기존 혹은 신규 발전시설들은 보다 엄격한 제한과 기술기준을 충족시켜야 하며, 비록 신규 발전시설들은 이러한 요구사항들을 이미 반영해서 건설되기는 했지만, 기존 발전소들은 엄청난 재원을 투입해서라도 5년의 유예기간 내에 이러한 기준을 충족시켜야 한다는 목소리가 나오고 있다. 따라서 많은 발전소들에게는 추가 투자와 정비기간 중 발전 중단이라는 과중한 부담이 될 수 있어 전력위원회와 환경부가 좀 더 논의를 해봐야겠지만 방향은 이미 정해진 상황이 되고 있다.

3. 말레이시아 전력 수요와 공급 동향

말레이시아 전력 판매량은 2015년에 전년대비 2.4%가 성장한 10만4840GWh에 도달하고, 2016년에는 3.4%, 2017년에는 3.8%가 성장할 것으로 전망되고 있다.
발전량은 2015년에 11만6813GWh에 도달해 전력 수요보다 많지만 예비 전력량이 꾸준히 줄어드는 추세이다.

말레이시아 전력 수요 공급 전망

자료원: 말레이시아 전력위원회(EC)

말레이시아 전력 수요/공급과 예비전력 동향

자료원: 말레이시아 전력위원회(EC)

4. 발전 프로젝트 추진 동향 및 계획

TNB Janamanjung Unit U4가 원래 계획했던 스케줄에서 2주가 지연됐지만, 2015년 4월 14일에 완성되면서 말레이시아에 초초임계압(USC) 발전시대를 열었다. 
말레이시아 정부는 기존의 발전사업자들인 YTL Power, Powertek, PD Power 등에 기존 발전플랜트 운영기간을 2~3년씩 연장해주었다. 그리고 TNB와 Mitsui Corporation의 합작법인인 Jimah East Power의 2000㎿ 석탄화력발전소도 건설이 재개돼 2019년에는 가동될 예정이다.
그 밖에도 400㎿ 용량의 Pengerang Co-generation이 2017년에 준공되며, 또 다른 200㎿ 발전시설이 2019년 1월까지 추가 건설될 예정이다.
가스화력발전소들도 복합화력발전소 형태로 Pasir Gudang 지역과 Alor Gajah 지역에 각각 SIPP과 Edra Global Energy에 의해 2019년과 2021년에 가동을 목표로 건설이 추진 중이다. 아울러 2014년 동부해안 홍수를 계기로 홍수방지 목적의 수력발전프로젝트에 대한 수요가 발생해, Sg. Lebir강 지역에 수력발전시설 건설이 추진되고 있다.

5. 시사점

말레이시아는 동남아 지역에서 가장 전력이 안정적으로 공급되는 나라 중 하나이다. 그러나 빠른 경제발전 속에서 다양한 산업인프라 개발로 전력 수요가 급증하고 있어 최근 5년간 예비전력이 급감하는 상황이다.
이에 대응하기 위해 1000M급 대형 발전플랜트 건설을 적극 추진해왔고, 우리 기업이 EPC기업으로 참여해 대부분의 프로젝트를 수주한 상황이다. 따라서 많은 발전소가 한국의 기준으로 장비들과 호환성이 있고, 한국 제품에 대한 인식도 높은 편이다.
그러므로 중소 전력기자재 기업들도 적극적으로 말레이시아 시장을 개척해볼 필요가 있으며, TNB나 Malakoff 등 현지 전력회사들에 벤더 등록을 추진해나가야 할 것으로 사료된다.

출처 : KOTRA 글로벌윈도우

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ESS는 신재생에너지의 급격한 출력변동을 완화하여 전력품질을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 여름과 겨울철에는 잉여전력을 저장해 두었다가 전력수요가 높을 때 저장된 전원을 활용할 수 있다.

한전 전력연구원은 급격한 출력 변동을 갖는 신재생에너지의 연계 운전을 위한 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System)인 다기능 운영 모의시스템을 개발했다.

이번에 개발한 다기능 ESS 운영 모의시스템은 신재생 연계 운전, 부하관리, 주파수제어 등 다양한 운전 알고리즘을 탑재했으며, 전력시스템의 상황 및 경제성 분석을 통한 ESS의 최적 운영방안 제시도 가능하다.

본 운영 모의시스템은 첨두부하 제어, 주파수 조정, 신재생발전 출력안정화 제어 등 기존 운영시스템에서 개별적으로 운영되는 단점을 개선하여 각각의 기능을 통합함으로써 ESS의 충·방전을 통합 제어하고 감시하여 시스템의 운영효율성을 획기적으로 증대했다.

ESS의 다양한 목적 및 방식 등 적용분야에 맞게 대응할 수 있도록 수십 ms 이내 제어는 물론, 수 분에서 시간 단위의 출력 변동 제한도 가능하다.

또한, 배터리 성능 등을 고려하여 주파수 제어 운전, 풍력출력 증감발 제한운전, 부하이전 운전, 수요관리시장 참여운전, 예비력 지원 운전 등을 수행할 수 있어 ESS의 다양한 운용기술 확보가 가능해졌다.

전력연구원은 작년부터 고창전력시험센터내의 5,000㎡ 부지에 28㎿급 ESS 실증시험장을 구축 중에 있으며, 내년에 시험장 구축이 완료되면 2018년까지 본 운영 모의시스템의 실증시험을 수행할 계획이다.

28㎿급 ESS 실증시험장은 국내 6개의 ESS 제작사(LS산전, LG전자, 인텍FA, 우진산전, EN테크놀로지, 플라스포)가 4㎿급 PCS 7개를 제작하여 PCS(Power Conditioning System, 전력변환장치) 컨테이너에 구축하는 한편 배터리 컨테이너에는 인셀, 탑전지, 세방전지 등에서 개발한 리튬배터리 시스템 총 17MWh가 구축될 예정이다.

전력연구원은 이번에 개발된 ESS 운영 모의시스템을 실증시험장의 제어동에 탑재하여 28㎿ ESS와 연동하여 운영하고, 실증시험을 통해 다양한 시나리오 환경에서의 알고리즘 안정성을 확보하고 ESS의 전력변환장치 및 배터리 연계 실증으로 다양한 사업모델 기반 기술을 확보할 예정이다.

향후 본 ESS 운영시스템은 2.5GW 서남해 해상풍력단지와 연계하여 운영할 예정이며, 이를 통해 서남해 해상풍력의 출력변동에 따른 전력공급 신뢰도 저하를 방지하고 주파수 조정을 통한 예비력 확보에 기여할 것으로 보인다.

폴리에틸렌디옥시오펜:폴리스티렌술폰산/폴리아닐린 다층 박막 구조 (a)상호 박막 간에 발생하는 전하이동 (b)다층 박막의 계면 (c, d)상호 계면에서 물리·화학적 반응

한국연구재단은 조지영 교수(광주과학기술원) 연구팀이 신재생 에너지로 주목 받고 있는 유연한 열전소자의 전도율을 높여 전압을 높이는 새로운 제조법을 개발했다고 밝혔다.

신재생 에너지는 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛·물·지열·강수·생물유기체 등을 포함하여 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지로, 열전소자는 물질에 열을 가하게 되면 내부에 있는 전자와 같은 이동자는 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 이동하게 되며 이렇게 열에 의해 이동하는 이동자로부터 물질은 전압을 발생시킨다.

유연한 열전소자는 버려지는 열을 전기로 바꿀 수 있어 신재생 에너지원으로 최근 각광받고 있다. 유연한 열전소자는 휘어지는 특성이 있어 의복 등 일상생활에서 착용이(Wearable) 가능하고 비닐하우스에서 활용할 수 있다. 하지만 유연한 열전소자는 전기 전도도가 낮아서 전기가 잘 전달되지 않는 문제점이 있다. 연구팀은 유기 열전 소자 전기전도도와 열을 전기 에너지로 바꾸는 전환율을 높게 하여 유기 다층 박막 구조를 도입으로써 열전소자 개발이 가능함을 제시했다.

연구팀은 전기 전도도와 제벡 계수 사이에 반비례 관계가 거의 없는 유연한 유기물을 도입하고, 더 나아가 다층으로 쌓아 전기 전도도를 높였다. 또한 세계 최초로 한 층이 20나노미터(nm) 이하인 서로 섞이지 않는 서로 다른 종류의 유기 박막을 번갈아가며 쌓은 유기 다층 박막을 도입하여 소자의 전기 전도도와 효율을 동시에 향상시켰다. 

조지영 교수는 “이번 연구 결과는 그 동안 효율 향상이 어려웠던 열전소자 효율을 유연한 다층 유기물 박막이라는 새로운 소자 구조 개발을 통해 향상시킨 것이다. 의복이나 비닐하우스처럼 유연하면서도 버려지는 작은 열에너지를 전기로 전환해서 다른 소자를 충전하도록 사용하는 하베스팅 기술에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.”라고 연구의 의의를 설명했다. 

이번 연구결과는 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구)의 지원으로 수행되었고, 환경과학 분야 세계적인 학술지인 에너지 엔 인바이런멘탈 사이언스(Energy & Environmental Science) 8월 31일자에 게재되었으며 표지 논문으로 선정되었다. 

태양광이 세계 전체 발전에서 차지하는 비중이 현재 2%에서 2030년에는 13%까지 6배 이상 증가할 것이라는 전망이 나왔다. 태양광 발전 비용이 예상보다 빠르게 낮아지면서 확산할 것이란 분석이다.
또한 국제 재생에너지기구(IRENA, International Renewable Energy Agency)는 보고서를 내고, 태양광 발전이 향후 10년간 원가가 59% 내려가는데 힘입어 현재 227GW 용량에서 2030년 1,760~2,500GW까지 확대된다고 전망했다.
이에 LG경제연구원이 최근에 발표한 ‘전방위로 확대되는 수요, 본격적인 태양광 시대 예고’라는 보고서를 본지가 자세히 소개하고자 한다.

(사진. 한화 제공)

<요약>
저유가 추세에도 불구하고 신재생에너지산업에 대한 투자는 확대되고 있다. 태양광산업이 제2의 성장기를 맞고 있는 가운데 본격적인 태양광 시대를 예고하고 있다.
태양광 시장은 국가별 정책적 지원에 따라 수요가 좌우되던 모습을 보여왔지만, 태양광 발전단가가 하락함에 따라 시장이 전방위로 확대되고 있다. 중국과 미국이 시장 성장을 주도하고 있으며, 환경적으로 태양에너지 잠재력이 높은 국가를 중심으로 시장이 확대되기 시작했다.
분산 발전의 확산에 따라 태양광 발전이 보조발전원이 아닌 기저발전원으로서의 역할을 할 것으로 기대되고 있어 전력 공급률이 낮은 인도, 아프리카가 차세대 거대 시장으로 성장할 가능성이 있다. 또 전력 공급에는 문제가 없지만 발전원이 수력이나 화석연료에 편중되어 있는 중남미와 중동에서도 태양광 시장 확대에 대한 의지를 보이고 있다.
한편 수요 시장이 변화함에 따라 설치 지역의 환경에 맞는 시스템이 개발되고 있다. 일사량이 높은 인도, 중동, 아프리카 등에서는 고온의 환경에 노출되기 쉽다. 사막형 모듈은 고온에 견디는 정션박스나 모래 먼지에 강한 강화유리 등이 쓰이고 있다.
토지의 효율적 이용 문제에 따라 수상 태양광 발전도 주목을 받고 있다. 습도, 수위 변화, 수온차 등 육상 설치에 비해 가혹한 환경에 노출되어 내구성 문제 등이 생길 수 있지만 환경 변화에 강한 전력 시스템이나 염도에 강한 모듈 등이 개발되고 있다.
발전용으로만 쓰이던 태양광 모듈이 건물이나 운송수단에 적용되기도 한다. 대표적으로 건물 외벽에 설치하는 BIPV가 있으며, 투명 태양광 패널이 개발될 경우 창문에 적용할 가능성도 높다.
아울러 비행기, 자동차, 배를 막론하고 태양광을 연료로 이용하고자 하는 시도도 늘어나고 있다. 시장이 성장하면서 복잡성도 함께 증대되고 있는 것이다. 기업들의 유연하고 신속한 대응이 필요한 시점이며, 국내 기업들은 시장 변화를 성장의 기회로 삼아야 할 것이다.

Intro..

저유가 추세가 유지될 것이라는 전망에도 불구하고, 태양광 등 신재생에너지에 대한 투자는 확대되고 있다. 독일 등 유럽 국가가 시장을 견인하던 2009년 이전을 태양광산업의 First Wave라고 한다면, 에너지 패러다임 변화의 시작과 함께, 세계 태양광 시장이 전방위로 확대되고 있는 지금을 태양광산업의 Second Wave라 할 수 있다. 지난해 세계 신규발전설비 중에서는 태양광이 화석연료인 석탄 뿐 아니라 풍력을 제치고 1위를 차지했다. 이미 신규발전 설비에서는 태양광 시대가 도래했다고 할 수 있을 것이다.

 (사진. OCI 제공)

1. G2가 끌고, 신흥국이 미는 시장

지금까지 태양광 시장은 정책에 의해 움직였다고 해도 과언이 아니다. 정책적 지원이 있는 국가 중심으로 수요가 급증했고, 정책적 지원이 중단되면 시장은 급격히 위축됐다.
태양광산업의 태동기였던 2000년대 이전에는 일본과 독일을 중심으로 시장이 형성됐다. 에너지산업 육성과 원전 대체 등의 목적으로 발전차액지원제도 등 정책적 지원을 아끼지 않았기 때문이다. 하지만 2005년 일본이 재정난을 이유로 보조금 제도를 중단하면서 일본의 태양광산업은 쇠락하기 시작했다. 2011년 동일본 대지진으로 원전 가동을 전면 중단한 일본은 발전차액지원제도를 부활시켜 태양광 수요가 다시 증가하는 모습이었으나, 2017년 보조금 삭감에 따라 역성장할 것으로 보인다.
또 2000년대 중반 독일, 이탈리아, 스페인 등을 중심으로 한 유럽 시장도 정책적 지원을 바탕으로 세계 태양광 수요를 이끌었지만, 2011년부터 보조금 삭감 및 철폐 등으로 인해 수요가 급감했다.

(1) G2 : 중국과 미국의 지속적인 수요 확대 기대
태양광 수요의 중심은 독일을 필두로 한 유럽에서 중국, 미국, 일본의 3강 체제로 변했다. 앞서 언급했듯이 일본은 보조금이 삭감되는 2017년 이후 성장세가 둔화될 것으로 보이나, 중국과 미국의 태양광 수요는 전 세계 태양광 수요의 40% 이상을 차지하며, 견조한 성장세를 유지할 것으로 전망된다.
먼저 중국은 태양광산업 내 세계 최대 생산국이자 수요국으로 자리매김했다. 중국은 태양광산업을 수출산업으로 육성하고자 했다. 세제 혜택, 저리 융자 등 정부의 적극적인 지원 하에 관련 기업들은 공격적으로 투자했고 가격경쟁력을 무기로 단기간에 태양광산업 내 지위를 끌어올려 전 세계 태양광 생산의 50% 이상을 담당하게 됐다.
이러한 중국의 행보는 태양광산업의 극심한 공급 과잉을 야기했다. 결국 부채 비율이 높거나 경쟁력이 없는 중국 기업들은 도산하기에 이르렀다. 엎친 데 덮친 격으로 유럽과 미국의 반덤핑 제소로 인해 중국 태양광 기업들은 더 이상 수출 중심으로만 사업을 하기도 어려워졌다.
중국 정부는 자국의 태양광 기업 보호와 내수 시장 활성화를 위해 2009년부터 ‘Golden Sun’ 프로젝트 및 발전차액지원제도 등을 시행하고 있다. 그 결과, 중국 내 태양광 수요는 2012년 3GW 수준에서 2013년 12GW로 급성장했다.
또한 환경 오염에 대한 경각심도 중국의 태양광 시장 성장을 견인하고 있다. 석탄 과다 사용에 따른 극심한 환경오염에 따라 사회적 비용이 증가하고 있는 문제를 해결하기 위해 2020년까지 전체 에너지 소비의 15%를 태양광 등 신재생에너지로 채운다는 계획을 발표했다.
미국 역시 세계 태양광 시장 내 2강의 지위를 유지할 것으로 보인다. 2017년 만료될 것으로 예상됐던 투자세액공제제도(Investment Tax Credit)가 2022년까지 연장됨에 따라, 미국 태양광 수요는 연평균 20% 이상의 성장이 기대된다. ITC 연장 발표 이후, 블룸버그는 2017년에서 2022년까지 미국 내 신규 태양광 수요가 최대 22GW까지 늘어날 것으로 예측했다.
한편 미국의 태양광산업 육성은 단지 환경 문제 해결에 국한된 것은 아니다. 미국 신재생에너지 정책의 초점은 그린뉴딜을 통한 성장동력 마련에 있다. 태양광 등 그린산업 육성을 통한 일자리 창출 및 투자 활성화를 기대하는 것이다.
특히 태양광의 경우, 제조뿐 아니라 금융, 프로젝트 개발, 설치 및 유지/보수까지 전 밸류체인에서 일자리를 창출할 수 있다는 장점이 있다. 실제로 ITC 연장으로 향후 5년 간 22만개의 태양광 관련 일자리가 새롭게 창출되어, 관련 산업 종사자수가 2015년의 2배 수준인 42만 명까지 늘어날 것으로 전망하고 있다.

(2) 차세대 거대 시장으로 기대 모으는 인도, 아프리카
지금까지 세계 태양광 시장은 태양광 발전이 가지고 있는 잠재력, 곧 발전 시장에서의 경쟁력보다는 부가적 요인에 의해 성장해 온 측면이 있다. 발전량의 증대, 혹은 에너지믹스의 변화 등 발전원의 관점에서 접근하지 않았기 때문이다.
일본과 독일 등은 오일 쇼크와 원전의 위험에서 벗어나기 위해, 중국은 내수시장 활성화와 환경오염 저감을 위해, 미국은 경제 활성화 및 일자리 창출을 위해 의도적으로 태양광 시장을 육성해왔다. 이처럼 발전원의 관점이 아닌, 다른 목적을 달성하기 위한 수단으로 태양광산업에 접근했기 때문에 정책적 지원 없이는 수요의 부침이 있을 수 밖에 없었다. 경제성 확보를 하지 못했던 것이 가장 큰 이유인 것이다.
그러나 태양광 제품 가격이 급격하게 하락하면서 타 발전원 대비 태양광 발전이 경쟁력을 갖춰감에 따라 신흥국 시장이 움직이기 시작했다. 신흥국 태양광 시장의 부상은 앞서 언급한 유럽, 미국, 중국 등과는 다르다. 거창한 당위보다 태양광 발전을 통한 전력 공급률 제고 및 전력 안정성 확보를 통한 산업 육성 등 전력의 실수요 관점에서의 접근이다. 이와 더불어 현재 부상하고 있는 인도, 아프리카 등은 일조량이 풍부하여 태양광 발전에 유리한 환경 조건도 갖추고 있어, 지금까지 보조발전원에 머물렀던 태양광이 기저발전원으로서의 역할을 할 수 있을 것으로 보인다.

(사진. 한화 제공)

① 인도 : 모디노믹스 달성의 핵심 수단으로 부상
인도는 신흥국 중 가장 주목해야 할 시장이다. 인도 태양광 시장은 2014년 모디 총리 집권 이전과 이후로 나누어 볼 수 있다. 모디 총리는 2022년까지 100GW의 태양광 발전을 설치하겠다는 의지를 밝혔다.
그 결과, 인도 태양광 시장은 2014년 1GW 남짓에 불과했지만, 이듬해 2015년에는 3배 이상 급증했다. 인도가 태양광산업을 육성하는 이유는 전력 안정성 확보를 통해 경제 성장의 기반을 마련하기 위함이다.
‘모디노믹스’의 성장 목표(특히 2017년 8% 성장)를 달성하기 위해서 우선적으로 전력 공급률을 끌어올려야 한다는 것이 전문가들의 의견이다. 높은 경제 성장률 달성을 위해서는 제조업 중심의 산업 구조 개편이 필수적이며, 이에 따라 ‘메이크 인 인디아(Make In India)’라는 제조업 활성화 정책을 모디노믹스의 간판으로 내세웠다. 오는 2022년까지 GDP 대비 제조업 비중을 현재 15%에서 25%까지 올리겠다는 계획이다.
하지만 불안정한 전력 인프라는 철강, 조선, 전자 등 대부분의 제조업을 육성하는 데 걸림돌로 작용하고 있다. 현재 인도의 전체 전력 공급률은 70% 수준에 불과하다. 전력 공급률을 높이기 위해 화석연료와 태양광을 포함한 신재생에너지를 병행해야 한다는 정책 방향을 발표했지만, 인도는 송배전망 구축이 제대로 되어 있지 않아 분산발전이 필요하며, 그에 적합한 것이 태양광 발전이라는 의견이 지배적이다.
한편 모디 총리는 구자라트(Gujarat)주의 주지사로 재임하면서 대규모 태양광 발전단지에 각종 인센티브를 부여해 태양광 발전설비를 크게 확충, 전력 공급률을 90% 이상으로 올린 경험이 있다. 이를 바탕으로 하여 모디 정부는 태양광 발전 보급을 위한 정책적 지원을 아끼지 않을 것으로 보인다.

② 아프리카 : 에너지 빈곤 탈출 기대
아프리카는 발전, 송전 등 전력산업 전 분야에서 상황이 열악하여 전력난이 심각하다. IEA에 따르면, 이 지역의 전력 보급률은 전 세계 평균(83%)에 훨씬 못 미치는 43%이며 사하라 이남의 비도시 지역은 17%에 불과하다. 이마저도 국가별 편중이 매우 심각하여 남아프리카 공화국과 나이지리아 등 특정 국가의 전력 생산량이 대부분을 차지하고 있는 실정이다.
또한 송전 인프라도 제대로 구축되어 있지 않은 상황에서 내전 및 테러 등 정치적 문제 등으로 인프라 건설도 쉽지 않다. 때문에 분산 발전에 대한 수요가 늘어날 것이라는 전망이 지배적이다. 환경 조건 측면에서 이 지역은 다른 지역에 비해 일조량이 압도적으로 높아 여러 발전원 중 태양광 발전이 적합한 솔루션이 될 것으로 기대하고 있다. 이러한 이유로 남아프리카공화국을 비롯하여 케냐, 탄자니아, 가나 등에서 지원정책을 통해 태양광 발전 보급을 장려하고 있다.
가나, 에티오피아, 카메룬 등 수력 발전에 과도하게 의존하는 나라들이 우선적으로 태양광 발전 확대를 검토하고 있다. 수력 발전은 지역별 강수량 편차에 따라 발전량의 변동폭이 크다는 점, 건설 기간이 길고, 비용도 많이 들지만 아프리카의 사정상 자금 조달이 어려운 점, 정치적 이유로 공사가 중단될 가능성 등이 문제로 지적되고 있다. 전체 발전용량 중 50%를 수력으로 충당하고 있는 가나의 경우, 2020년까지 전체 발전량의 10%를 신재생에너지로 채우겠다는 계획을 발표했고, 2013년 이후 태양광 발전에 대한 발전차액지원제도를 시행하고 있다.
에티오피아는 전체 발전용량 중 90% 이상을 수력에 의존하고 있다. 하지만 전력망이 연결되지 않은 지역이 많아 태양광, 풍력, 지열 등 신재생에너지 확대를 고려하고 있다.
태양광의 경우, 미국에서 추진 중인 ‘Power Africa’ 사업의 지원을 받아 300㎽의 태양광 발전소를 짓는다는 계획이다.
카메룬은 전력 공급률이 18%로 가나, 에티오피아에 비해 낮다. 그마저도 대부분 수력발전에 의존하고 있는 실정이다. 카메룬은 2030년까지 전력 공급률을 75%까지 끌어올리겠다는 목표로 총 200㎽ 태양광 발전소 건설을 추진 중이다.
전력 사정이 상대적으로 괜찮은 케냐와 남아프리카공화국도 태양광 보급에 적극적으로 뛰어들고 있다. 케냐는 아프리카 국가 중 전력 인프라가 잘 갖춰진 편이기는 하나, 비도시 지역은 여전히 계통연계비율이 낮다. 이런 이유로 케냐는 보조금 지원을 바탕으로 소형 및 독립형 중심의 태양광 발전 시스템을 보급하고 있다.
케냐의 경우, 태양광 발전 시스템의 가격이 떨어지고 전기요금이 상승하고 있어, 보조금 지원이 없이도 수요가 증가할 것이라는 기대가 높아지고 있다.
남아프리카공화국도 태양광 보급을 본격 추진하고 있다. REIPPPP(Renewable Energy Independent Power Producers Procurement Program)라는 신재생에너지 보급 정책을 통해 2030년까지 누적 태양광 발전용량을 8.4GW까지 높이겠다는 계획이다. 더불어 Scatec Solar(노르웨이), SunEdison(미국) 등 해외 기업의 투자도 활발해지고 있어 2014년 남아프리카공화국에 설치된 태양광 발전용량은 800㎽ 수준까지 확대됐다.

(사진. 한화 제공)

(3) 에너지믹스 다변화 추구하는 중남미, 중동
중남미와 중동은 절대적으로 전력량이 부족한 지역은 아니다. 이 지역에서 태양광 발전에 관심을 갖는 이유는 석유 등 화석연료 및 수력 등에 편중되어 있는 에너지믹스의 다변화를 위함이다.
풍부한 일사량 등 자연 환경이 태양광 발전에 유리함에도 불구하고, 아직까지 태양광 발전이 타 발전원 대비 경쟁력을 확보한 상황은 아니다.
하지만 전력시장 구조 변화와 정부의 강력한 의지 등을 통해 태양광 시장 확대에 힘을 싣고 있어 중장기적 성장이 기대되는 시장으로 부상하고 있다.

① 중남미 : 풍부한 일사량과 가격 하락으로 타 발전원과의 경쟁 시작
중남미 지역에서 태양광은 에너지믹스 다원화를 위한 대안 중 하나일 뿐이다. 칠레를 비롯한 대부분의 중남미 국가들은 화력 및 수력에 편중되어 있는 에너지믹스를 개선하기 위해 풍력, 바이오매스, 지열 등 다양한 신재생에너지의 확대를 고려하고 있다.
태양광 이외의 발전원이 상대적으로 저렴했기 때문에, 양호한 일사량 조건에도 불구하고 태양광에 대한 특별 대우는 거의 없었다. 그러나 태양광 발전단가가 급격하게 하락함에 따라 전력 시장 입찰에서도 타 발전원 대비 경쟁력을 확보하기 시작하여 자생적인 시장 형성 및 성장이 기대되고 있다.
특히 중남미 지역에서 주목받는 시장은 칠레, 브라질, 멕시코 등이다. 칠레는 높은 일사량 조건과 민영화된 전력 시장구조를 가지고 있어 태양광 발전의 경제성 확보에 유리한 시장이다. 대형 태양광 발전의 경우 규모의 경제를 통해 이미 그리드패러티를 달성했고, 보조금 없이도 타 발전원과 입찰 경쟁을 할 수 있게 됐다는 것이 중론이다. 발전소 개발 및 운영 사업에서도 수익을 낼 수 있는 구조가 되고 있어, 자국 기업 이외에도 미국의 퍼스트솔라(First Solar), 선에디슨(Sun Edison), 스페인의 SolarPack 등도 태양광 발전소 개발에 적극 참여하고 있다. 또한 미국의 OPIC(Overseas Private Investment Corporation) 등 칠레 태양광 시장에 투자하는 해외 금융기관들도 늘고 있어 적극적인 육성 정책이 없음에도 불구하고, 칠레의 태양광 수요는 2017년까지 누적 4GW를 넘어설 것으로 전망하고 있다. 브라질은 수력 비중이 70%에 육박하고 바이오매스의 비중도 높아 신재생에너지의 비중이 80%를 상회하고 있다. 때문에 유리한 자연환경에도 태양광 비중 확대에는 관심이 별로 없었었고 전력 시장 입찰에도 포함되지 않았기 때문에 태양광 발전 비중은 답보 상태였다.
결국 2013년 태양광 발전 단독 입찰을 실시했고, 태양광 발전을 통한 잉여전력을 송전망에 연결하여 송전하는 경우, 전기요금을 차감해주는 순계량제를 도입했다. 이를 통해 브라질은 2023년까지 총 발전설비의 2%를 태양광 발전으로 채운다는 계획이다.
아직까지 브라질에서는 태양광 발전이 타 발전원 대비 경쟁력을 확보한 것은 아니지만, 브라질 정부의 태양광 분야 자국 산업화 의지도 강해 태양광 모듈에 대한 저금리 융자 지원 등을 통하여 경제성을 맞춰나갈 것으로 보인다.

② 중동 : 脫화석연료화 및 신산업 육성
‘석유 없이 성장하는 나라’는 올해 발표한 ‘사우디 비전 2030’에서 언급된 표현이다.
사우디아라비아는 석유 의존도가 높은 경제 구조(GDP의 41.8%, 재정수입의 87.5%)이기 때문에, 유가 하락은 재정 적자 확대 및 외환보유고 감소 등 사우디 경제의 위협 요인으로 작용하고 있다. 사우디 이외에도 요르단, 아랍에미리트, 오만, 카타르 등 대부분의 중동 국가들의 에너지믹스에서도 석유, 가스 등 화석연료가 차지하는 비중이 가장 높다. 이들 국가들은 중장기적으로 석유 등 화석연료 중심에서 벗어남과 동시에, 신재생에너지 등 에너지믹스 다양화 및 관련 분야 산업 육성을 도모하려는 계획을 가지고 있다.
특히, 중동 지역은 높은 태양에너지 잠재량을 가지고 있어 신재생에너지 보급 계획에도 태양광 발전이 상당 부분을 차지하고 있다. 때문에 대부분의 국가에서 의욕적인 태양광 발전 로드맵을 발표하기도 했다.
사우디아라비아는 2032년까지 54GW의 신재생에너지를 보급한다는 목표를 가지고 있으며, 대부분을 태양에너지(태양열 25GW, 태양광 16GW)로 채우겠다는 계획이다. 태양광 발전 보급과 함께 연계 산업 육성도 염두에 두고 있다. 자국산 제품이 포함된 시스템에 인센티브를 주거나, 자국산 제품을 의무화하여 일자리 창출 등 비석유분야 산업 육성에도 기여할 것으로 보인다.
세계 최대 천연가스 수출국인 카타르는 발전량 대부분을 가스로 충당하고 있다. 매년 10% 이상씩 빠르게 증가하는 전력 수요에 대응하고 脫화석연료를 위해 신재생에너지 보급을 확대하려는 계획으로 ‘국가비전 2030’을 발표했다. 이를 통해 2030년까지 신재생에너지로 에너지 수요의 20%를 공급하겠다는 계획이다. 아직까지 이렇다 할 태양광 발전 프로젝트가 개발된 것은 아니지만, 폴리실리콘이나 모듈 공장 건설과 같은 산업화 프로젝트들은 이미 진행 중이다.

2. 표준형에서 고객맞춤형으로 확장되는 시장

지금까지 태양광 모듈이 적용되는 어플리케이션은 크게 발전소용, 가정용 루프탑 정도로 제한적이었다. 발전소용도 주로 지상(Ground Mounted) 설치가 대부분이었다. 태양광 발전이 경제성을 확보하지 못해 표준화를 통한 규모의 경제가 필수적이었기 때문이다.
하지만 태양광 모듈 가격 및 발전단가가 급격하게 하락하고, 지역별 수요 시장도 확대됨에 따라 환경에 따른 다양한 형태로 태양광 모듈이 설치되고 있다.

(1) 가혹한 환경에 적응 : 사막형, 수상형 시스템의 부상
수요 시장이 인도, 중동, 아프리카 등 전방위로 확대됨에 따라 유럽, 일본 등 온화한 기후에만 설치되던 태양광 모듈이 고온, 먼지 등 가혹한 기후 조건의 지역에 설치되는 경우가 늘어나고 있다.
코너지(Conergy)와 쇼트 솔라(Schott Solar)를 비롯한 몇몇 기업들은 사막의 모래폭풍으로 인해 모듈을 보호하는 백시트가 마모되어 태양전지가 노출될 수 있는 문제, 모래에 섞인 염분에 의한 부식 문제 등을 해결하기 위해 백시트 대신 강화유리를 사용한 ‘Glass to Glass’ 모듈을 대안으로 제시했다.
또한 사막형 모듈에서 가장 많은 문제가 발생하는 정션박스에는 자체 공기 냉각 시스템을 도입하고, 알루미늄 소재를 이용하여 냉각 효과를 극대화했다.
태양광 인버터 시장의 강자인 스마(SMA)는 사막과 같은 특수 환경에 대응하기 위해 주변 온도 조건 및 미세먼지, 결로 등과 같은 환경 요인에 대응 가능한 인버터를 개발하기도 했다.
사막의 모래 먼지를 자동으로 클리닝하는 시스템도 주목을 받고 있다. 모래 먼지로 인해 발전효율이 60% 이상 떨어지기 때문이다.
사우디아라비아의 스타트업 기업인 노마드(Nomadd)는 물 없이 브러시만을 이용하여 모듈의 모래 먼지를 털어내는 기술을 개발했다. 사막처럼 용도가 제한적인 땅이 아닌, 농지나 임야처럼 태양광 모듈 설치로 인해 용도가 변경되어야 하는 경우는 토지의 효율적 이용 문제에 직면하게 된다. 이에 대한 대안으로 수상 태양광 발전이 주목받고 있다.
수상 태양광 발전은 주로 저수지나 호수 등에 설치되며, 저수지의 수분 증발 억제 및 녹조 방지를 기대할 수 있다. 뿐만 아니라 수면 냉각 효과로 주변 온도가 일정 수준을 유지하여 육상 발전소 대비 발전효율이 10% 이상 높다.
그러나 수상 부유 형태로 설치해야 하기 때문에 육상에 설치하는 것보다 어렵다. 육상 설치 시에는 모듈과 지지설비 등이 필요하지만, 수상 설치는 그 외에도 부력재, 모듈을 지지하는 앵커, 수위 변화나 습도, 수온차 등에 강한 전력시스템 등이 추가된다.
또한 설치 장소가 수면이라는 특수성 때문에 유지/보수도 어려워진다. 주로 선박을 이용하는데, 모듈 사이로 유출입이 가능한 시스템 설계도 필수적이다. 세계 최대 규모의 수상 태양광 발전소가 경북 상주에 설치되는 등 수상 태양광은 우리나라 기업들이 기술을 선도하고 있다. LS산전은 수상 태양광 모듈 개발에 앞장서고 있고, 한화큐셀은 해상 태양광 발전을 위해 소금기에 강한 ‘염해 방지 모듈’을 내놓기도 했다.

(사진. 한화 제공)

(2) 다기능 동시 구현 : 건축, 운송 등 적용 어플리케이션 확대
지금까지 주로 가정용이건 발전소용이건 대용량 발전 기능을 담당했던 태양광 모듈이 건물 외벽이나 창문에 부착하는 BIPV(Building Integrated PhotoVoltaic, 건물일체형 태양광)를 비롯하여 자동차, 드론에 이르기까지 다양한 어플리케이션에 적용되기 시작했다.
BIPV는 주류를 이루고 있는 결정질 태양전지가 아닌, 박막 태양전지나 화합물 태양전지 기술을 적용할 수 있어 태양광산업이 성장하면서부터 거론되어 왔다. 그러나 투명도, 발전효율, 기존 건자재 대비 가격경쟁력 등의 문제에 부딪쳐 괄목할 만한 성장을 하지는 못했다.
독일의 머크가 올해 이 시장에 도전장을 내면서 본격적인 시장 성장이 기대되고 있다. 머크는 BIPV 기술을 보유하고 있는 영국의 폴리솔라(Polysolar)와 사업 제휴를 맺고, ‘Power Generating & Energy Saving Windows’라는 프로젝트를 수행할 계획이다.
머크의 경우, 유기태양전지의 반투명 소재 기술을 가지고 있어 투명 태양광 패널 개발이 가속화될 것으로 기대된다. 투명 태양광 패널이 상용화되면 유리창을 대체할 수 있어 건물의 에너지 비용을 절감하는 동시에, 디자인 측면에서도 활용도가 높아질 것이다.
건물 외벽이나 창문 이외에도 버스정류장 지붕이나 보도블럭, 가로등 등에 설치하여 기존 구조물에 발전 기능을 추가하는 모습도 보이고 있다.
태양광 시스템을 적용한 자동차, 보트 비행기 등도 속속 등장하고 있다. 아직까지는 실험적인 단계이지만, 연료를 태양광 발전이 대체할 날이 곧 도래할 것으로 보인다.
1970년대부터 시작된 태양광 비행기 개발은 20년이 지난 후에 이륙에 성공했지만, 장거리 비행에는 실패했었다. 2003년 100% 태양광 비행기인 ‘솔라 임펄스(Solar Impulse)’가 개발됐고 유럽과 미국을 횡단하기에 이르렀다. 2014년 개발된 ‘솔라 임펄스 2’는 세계 일주에 도전하고 있어, 태양광 비행기에 대한 기대를 높이고 있다.
하늘에 솔라 임펄스가 있다면 바다에는 ‘튀라노 플래닛 솔라(Turanor Planet Solar)’가 있다. 태양의 힘이라는 뜻을 가진 이 보트는 독일과 스위스 정부의 후원으로 만들어졌으며, 100% 태양광으로 움직인다. 2010년 모나코항을 출발하여 대서양, 태평양 등을 거쳐 세계일주에 성공했으며, 현재는 해양 및 동굴 탐사에 사용되고 있다.
한편 자동차에 태양광 패널을 적용하는 것은 비행기나 보트보다 일반적이다. 1962년 세계 최초로 태양광 자동차가 개발된 이후에도 가격과 야간 운행 등의 문제들이 해결되지 못했었다. 그럼에도 불구하고, 전력난을 해결하고 환경오염을 줄이기 위해 태양광 자동차 개발에 열을 올리고 있다.
호주 아들레이드에서는 세계 최초로 태양광 버스 ‘틴도’를 운행하고 있으며, 우간다에서도 아프리카 첫 태양광 버스를 개발했다. 100% 태양광으로 가는 것은 아니지만, 기존 자동차의 지붕에 태양광 패널을 적용하는 경우도 늘어나고 있다. 도요타의 프리우스를 비롯하여 미쓰비시의 iMiEV, 포드의 C-Max 등이 태양광 패널을 적용했다. 적용 어플리케이션의 확장은 신기술의 상용화도 앞당길 것으로 기대된다. 기존 발전용에서는 결정질 태양광 패널이 주를 이루었지만, 건축이나 운송용으로 쓰일 경우, 박막 태양전지, 화합물 태양전지 등 고객맞춤형 모듈이 필요하기 때문이다.
따라서 경제성 때문에 기술 진보가 더디던 신기술들이 가격 민감도가 비교적 낮은 고객맞춤형 제품으로 날개를 달게 될 것으로 보인다. 

3. 성장과 함께 복잡성도 확대

앞으로 전 세계 태양광 시장은 연평균 10% 이상의 성장률을 보이며, 2020년에는 신규 설치량이 100GW에 육박할 것으로 전망된다. 2020년 이후에도 국가, 설치 지역, 어플리케이션 등 수요 기반의 확대로 성장세는 유지될 것이다.
시장의 성장과 함께 복잡성도 늘어날 것으로 보인다. 지금까지 시장은 저가격, 표준화된 모듈 위주였지만, 시장이 성장함에 따라 계통 연계 여부, 설치 지역의 외부 환경, 어플리케이션별 폼팩터 다양화 등 관련 기업들이 고려해야 할 사항들이 늘어나고 있다. 예를 들면, 계통 연계가 잘 되어 있는 미국, 일본, 독일 등에서는 모듈 위주의 판매나 계통 안정성 확보를 위한 소형 ESS와의 결합 등을 고려하고 있다. 미국의 솔라시티(Solarcity)는 테슬라의 ESS ‘파워월(Power Wall)’을 결합한 모델을 내놓았다. 독일의 스마(SMA)도 자사의 인버터와 ESS를 결합한 시스템을 사업화했다. 송전망 등 전력 인프라가 미흡한 인도, 아프리카 등에서는 커뮤니티형 분산 발전에 대한 기대가 크다. 때문에 하드웨어적인 접근이 아닌, 발전사업 개발에 집중하는 분위기다.
이럴 경우, 각 지역의 정책적 지원이나 로컬 기업과의 관계 구축, 금융 지원 등에 대한 이해가 필수적이다. 미국의 선에디슨(Sun Edison), 퍼스트솔라(First Solar)는 아프리카 시장 공략을 위해 남아프리카공화국의 입찰 시장에 참여했다. 이를 기반으로 에티오피아 등 다른 국가의 현지 기업과의 제휴도 활발히 진행하고 있다.
한편 어플리케이션이 변화함에 따라 적합한 신기술, 고객맞춤형 제품에 대한 대응도 필요하다. 앞서 언급한 독일 머크의 BIPV 사업 진출이나 도요타 프리우스에 태양광 패널을 제공하고 있는 파나소닉의 행보 등도 눈여겨볼 만하다.
아울러 복잡성이 높아지면서 고성장이 기대되는 태양광 시장을 우리 기업들도 새로운 성장의 기회로 삼아야 할 것으로 보인다.

출처. LG경제연구원 www.lgeri.com
필자. 양성진 책임연구원

충남도가 한국산업기술시험원(KTL)의 신재생에너지 시험인증센터와 스마트 전력 시험인증센터를 충남테크노파크에 추가 유치했다.

기존에 유치한 중대형 이차전지 시험인증센터와 합해 KTL 천안사업소가 본격 가동되면 충남은 에너지신산업 시험인증의 중심축으로 급부상할 전망이다.

도에 따르면, 이번에 유치한 두 시험인증센터는 2017년까지 모두 370억 원이 투입돼 중대형 이차전지 시험인증센터와 함께 9,900㎡의 부지에 건축연면적 5,457㎡ 규모로 건립된다.

신재생에너지 시험인증센터는 신재생에너지 사업 전략을 수립하고, 충남권을 기반으로 신규과제를 발굴하게 된다. 또 태양광 모듈 성능 평가 시험, 안전성 시험, 인버터 시스템 시험, 국내·외 태양광 인증 업무 등도 추진한다. 스마트 전력 시험인증센터는 전기차 충전시스템 시험 평가와 스마트 그리드 신규 시험 개발 등을 실시한다.

도는 이번 시험인증센터 추가 유치로 에너지 생산과 저장, 사용 등 단계별 종합지원체계가 구축될 것으로 기대하고 있다.

이와 함께 세 시험인증센터 통합 운영으로 이차전지와 신재생에너지, 스마트 전력 산업 간 시너지 효과도 기대되며, 도내 관련 업체의 시험인증 비용 절감과 매출 증대로 지역경제에 긍정적인 효과를 미칠 것으로 예상된다.

도는 세 시험인증센터가 건립되면 충남에는 국내 유일의 에너지신산업 분야 시험인증 평가 기반을 갖추게 된다고 밝혔다.

아울러 충남도 관계자는 “앞으로도 미래 먹거리 산업 활성화를 위한 사업을 적극 추진해 지역 산업 경쟁력을 강화해 나아갈 것”이라고 덧붙였다.

스마트그리드(Smart Grid)는 전력망과 정보통신 기술의 결합을 통해 에너지 효율의 극대화 및 온실가스 배출을 감시하는 차세대 전력망의 비전으로 대두되고 있다.
스마트그리드란 스마트와 그리드의 합성어로 전력의 생산에서 소비에 이르는 광범위한 개념을 포괄하는 것으로, 스마트미터, 스마트가전, 신재생 에너지자원 및 에너지 효율 자원을 포함한 운영 및 에너지 대책의 다양성을 포함하는 시스템이다. 전자 전력조절, 에너지 생산 및 분포를 제어하는 것이 스마트그리드의 중요한 측면인 것이다.
또한 스마트그리드는 에너지 기후문제를 해결할 수 있는 유효한 수단의 하나로 세계 각국에서는 정부 차원의 지원과 기술 개발이 이루어지고 있다. 우리나라에서도 신성장동력사업의 중요한 부분으로 정부와기업이 협동하여 스마트그리드를 추진하고 있다.
이에 본지는 지능형 전력망의 차세대 에너지 신기술, 스마트그리드와 관련해 에너지경제연구원의 ‘세계 스마트그리드 투자 실적 및 향후 전망’ 보고서를 자세히 소개하고자 한다.

요약

2014년 하반기 이후 지속되고 있는 국제적인 저유가 상황에도 불구하고 전 세계 스마트그리드 시장은 안정적인 성장을 지속하여 2015년 기준 약 194억 달러 규모로 성장했다.
특히 중국의 배전자동화(DA) 보급 확대 및 유럽 내 스마트미터 수요 증가가 세계 스마트그리드 시장 성장에 기여했다. 먼저 미주지역은 수요반응(DR) 경매를 실시하고 있는 미국, 캐나다 등 북미 뿐만 아니라, 브라질, 멕시코 등 남미에서도 스마트미터 보급을 확대하는 등 스마트그리드 구축을 위해 노력하고 있다. 다만, 북미지역의 스마트그리드 투자는 2015년 이후 다소 정체되어 있다. 또한 유럽은 EU의 ‘20-20-20목표’를 달성하기 위해 스마트그리드 구축을 적극 추진하고 있으며, 2020년까지 스마트미터 보급에 연간 95억 달러를 투자할 예정이다.
한편 아시아·태평양 지역의 스마트그리드 투자는 일본(51.3%), 중국(35.9%), 한국(10.3%)이 주도하고 있으며, 이외의 국가에서는 스마트그리드 투자활동이 부진한 것으로 분석된다.

1. 서론

2010년 10억 달러 규모로 투자활동이 전개되었던 전 세계 스마트그리드 시장은 2014년 하반기부터 유지되고 있는 낮은 국제유가 수준에서도 안정적인 성장 추세를 이어가고 있다.
이는 주요 국가들이 전개하고 있는 에너지 수요관리 정책이 일관되게 유지되고 있고, 에너지 이용 효율화 노력이 스마트그리드 산업 성장으로 시현되고 있음을 의미한다.
EU는 20-20-20목표(2020년까지 ▲온실가스(GHG) 배출량을 1990년 배출량 대비 20% 감축 ▲재생에너지의 에너지 분담율을 20%까지 증대 ▲20% 향상의 에너지 효율성을 설정하고 이를 달성하기 위한 정책수단으로 스마트그리드 구축을 적극 추진하고 있다.
스마트그리드는 종합적인 시스템으로 구축될 때 그 효과가 발휘되며, 주요 시스템 요소는 독립된 영역의 산업부문으로 특화되어 있다.
주요 스마트그리드 구성요소에는 스마트미터(Smart Metering) 및 변전자동화(SA, Substation Automation), 송·변전감시시스템(SCADA, Supervisory Control And Data Acquisition), 고압직류송전(HVDC), 마이크로 그리드, IHD(In-Home Display), 에너지관리시스템(EMS) 등이 있다.
본 현안분석은 2015년 세계 스마트그리드 투자 현황을 살펴보고 주요 경제권의 스마트그리드 시장 환경 변화요인을 추적하는 한편, 향후 투자전망을 통해 스마트그리드 산업의 발전방향을 점검하는 것을 목적으로 한다.

2. 세계 및 미주 지역 스마트그리드 시장

① 세계 스마트그리드 투자
세계 스마트그리드 투자 규모는 중국의 배전자동화(DA, Distribution Automation) 보급 확대 및 유럽 내 스마트미터 수요 증가로 2015년에 20억 달러 이상 증가하여 194억 달러에 달했다.
배전자동화시스템이란 전력망에 부속되어 있는 배전설비를 효과적으로 감시하고, 사고 발생 시 신속하게 고장 지점을 탐색하는 한편, 무정전 부하융통과 복구지원, 설비의 체계적인 관리 등을 담당하는 종합 배전시스템을 의미한다.
2015년 스마트그리드 투자의 절반 이상은 아시아·태평양 지역에서 이루어졌으며, 특히, 중국과 일본은 세계 최대 스마트미터 시장으로서 스마트그리드 시장 성장을 주도했다.

② 미주지역 스마트그리드 투자현황 및 전망
미주 지역의 스마트그리드 투자는 배전자동화 확대에도 불구하고 2015년에 감소세를 시현했고, 2016년 스마트미터 설치규모는 2008년 이래 가장 규모가 낮은 수준에 머물 것으로 예상되고 있다. 또, 북미 지역은 스마트미터 보급이 지연됨에 따라 2015년에 스마트그리드 투자는 하락추세로 반전되었다.
2015년 미국 스마트그리드 산업계는 배전자동화에 대한 투자에 집중된 반면, 스마트미터 부문에는 더 이상 투자를 증액하지 않았고, 이러한 추세는 2016년에도 지속될 것으로 전망되고 있다.
한편 캐나다 온타리오주는 수요반응 용량시장(Demand Response Capacity Market)을 최초로 개설한 반면 남미지역(라틴아메리카)에서는 브라질이 거시경제 어려움으로 스마트그리드 투자에 난항을 겪었으며, 멕시코는 비교적 적극적인 스마트그리드 투자활동을 전개했다.

미국 캘리포니아 3개 발전기업들은 최초의 수요반응 경매 메커니즘(DRAM, Demand Response Auction Mechanism)이 성공적이었음을 발표했다.
DRAM은 캘리포니아 독립시스템 운영자(CAISO, California Independent System Operator)로 하여금 도매시장에서 수요 측 자원의 직접적인 참여를 통해 피크수요 감축을 도모하고자 하는 것을 의미한다.
경매결과 확보한 수요자원은 최소 필요 용량인 22㎽를 훨씬 초과한 40㎽에 달하여 DR시장 운영여건이 조성된 것으로 평가되고 있다.
총 9개 수요자원 제안자가 계약에 참여했으며, 이들 중 주택용 수요반응과 C&I DR(상업용 및 산업용 수요반응), 전기자동차의 스마트 충전, 저장설비 용량 활용 등이 포함되었다.
활용조건은 매년 6월부터 12월까지 시기에 주중 3일, 최대 4시간 이내에서 수요자원 활용이 가능한 것으로 계약되었다.

2016년 초반에 미국과 캐나다에 설치된 스마트 가스 및 전력 미터는 누적개수로 7천만 개 수준이며, 미주 타 지역에 나머지 4백만 개가 보급되었다.
스마트미터 보급은 2008년부터 시작된 이래 2015년은 가장 낮은 설치 실적을 시현했으나, 2016년부터는 라틴아메리카 지역에서의 설치 증가에 따라 증가 추세를 유지할 것으로 전망된다.
특히 멕시코는 전력공급 인프라를 현대화하고 전력 절도(Thief)에 대한 우려를 해소하기 위해 2016년 90만 개의 스마트미터를 설치하고, 2020년 말까지 설치를 지속적으로 추진할 계획에 있다.
미주지역에서 2015년까지 다소 저조했던 스마트미터 보급은 2017년부터 재차 확대될 것으로 전망되고 있다.
특히 뉴욕의 에너지개혁비전(REV, New York's Reforming the Energy Vision)은 2017~2020년에 이루어질 전력인프라 고도화 사업에 스마트미터를 채택하도록 요구할 것으로 예상되고 있다.
이에 Consolidated Edison社는 REV 추진의 일환으로 전력 스마트미터 355만 개와 가스 스마트미터 120만 개를 설치하는 등 총 13억 달러 규모의 전력망 고도화 계획을 제출했다.

③ 미국 스마트그리드 시장 변화요인
미국 발전사협회(EPSA, Electric Power Supply Association)는 FERC의 Order 745를 철회해 줄 것을 미국 항소법원에 소청했다. FERC Order 745은 ‘도매에너지시장에서 수요반응 자원을 발전 자원과 대등한 대우’를 명하는 행정조치이다.
FERC가 연방전력법상 수요반응(DR)을 도매에너지시장에서 자원으로서의 규제하는 조치의 적법성 제기로, 수요반응에 지역한계가격(LMP, Local Marginal Price)을 모두 지급하는것을 골자로 하는 보상체계의 적정성 제기이다.
Order 745는 수요반응 사업자들의 도매에너지시장에서 보상방법을 규정하고 있는데, 이에 따르면 수요반응 자원이 발전 자원과 같은 수준의 지역한계가격으로 지불되어야 하며, 또한, 수요반응이 거래기준가격(NBTP, Net Benefit Test Price)을 초월해야 한다.
미 워싱턴 D.C. 항소법원은 FERC에 Order 745를 철회할 것을 판결했고, 항소법원은 연방전력법이 보장하는 전력소매시장 및 시장의 활동을 FERC가 교란시켰으며, 또한, FERC의 보상체계가 모순적이고 가변적이라 판단했다.
그러나 미 대법원은 FERC Order 745에 관한 최종판결에서 워싱턴 D.C. 항소법원과는 다르게 FERC 행정조치의 법적 효과를 인정했다.
미국 대법원은 대법관 6대 2의 결정으로 FERC의 Order 745 존속을 결정했고, FERC는 도매에너지시장에서 수요반응을 규제할 권한을 가지고 있으며, FERC의 Order 745는 정당한 전력가격 설정 체계에 해당하는 것으로 결정했다.
미 대법원은 FERC의 법적 권한과 결정내용의 적정성에 대한 근거를 다음과 같이 제시했다.
연방전력법은 FERC에 도매시장가격에 직접적으로 영향을 줄 수 있는 규정(Rules) 및 시행규칙(Practice) 제정 권한을 보장하고, 연방전력법은 FERC에 주의 권한으로써 분명히 규정된 소매시장 활동규제에 관여하는 것은 금지하고 있으나, 도매 및 소매시장은 본질적으로 상호 연계되어 있어 도매 수요반응에 대한 규제가 소매가격에 영향을 끼칠 수밖에 없는 구조이기에 FERC 규제가 적법하지 않다고 판단할 수 없다고 했다.
발전사협회의 주장(FERC 뿐만 아니라 각 주가도매 수요반응을 규제할 수 있는 어떠한 권한도 보유하고 있지 않음)에 대해서는 수요반응이 도매전력가격을 낮추고 시스템 신뢰성을 높이는 데에 기여하기 때문에 도매 수요반응 시장을 규제하는 기구의 필요성이 존재한다고 판단했다.
대법원의 FERC Order 745 적법성 결정에 따라 지난 수년간 수요반응을 둘러싼 불확실성이 2016년 1월을 기준으로 종식되어, 향후 스마트그리드 투자는 새로운 전환기를 맞이할 전망이다.

④ 캐나다 스마트그리드 투자 현황 및 전망
온타리오주의 전기위원회(IESO, Independent Electricity System Operator)는 첫 번째 수요반응 용량 경매를 시행했다.
온타리오주의 7개 기업들은 입찰에 성공하여, 2016년 여름과 2016/17년 겨울에 각각 392㎽와 404㎽의 수요반응 용량을 공급할 예정이다.
특히 EnerNOC(수요관리사업자)는 두 계절에 걸쳐 총 233㎽로 최대 계약을 확보했으며, 온타리오주는 대규모 수력발전원을 보유하고 있는 캐나다 여타 주들과 달리, 전력수요 관리를 위한 정책개발에 주력해 왔다.

⑤ 남미지역 스마트그리드 투자 현황 및 전망
브라질은 2015년 극심한 경기침체, 높은 인플레이션, 통화가치 하락, 정치 불안정 등의 거시경제의 어려움에 직면한 가운데서도 스마트그리드 구축을 위한 정책적 노력에 주력했다.

브라질의 Eletrobras, CPFL, AES Eletropaulo 등은 2015년에 비기술적 손실을 해소하기 위해 주로 스마트미터 사업에 집중했다.
브라질에서는 2020년까지 총 31만 개 이상의 스마트미터가 설치될 것으로 전망하고 있으며, CPFL은 2016년 8월 Silver Spring Networks가 공급하는 실시간 배전자동화 프로그램을 위한 스마트미터 네트워크 계획을 발표했다.
반면 Tarifa Branca가 추진하고 있는 스마트미터에 기초한 전력가격 결정시스템인 동적가격결정 프로그램(DPS, Dynamic Pricing Scheme)의 적용은 지연되고 있다.
DPS는 전력공급 업체가 스마트미터를 전력소비자에게 제공하고 소비자의 시간대별 전력사용량에 기초하여 요금을 부과하도록 하는 가격결정 방식이다.
또한 멕시코에서는 2015년은 대폭적인 전력시장 개혁이 진행되었고, 스마트그리드 투자도 활발히 추진되었다.
멕시코 연방 전력청(CFE)은 210만 개 이상의 스마트미터, 55,902대의 변압기, 3,631㎞의 고압선 구축 프로젝트를 포함하는 계약을 추진했다.
한편 2016년 1월에 멕시코 에너지부(SENER)는 CFE 규제 체제를 발전, 송전, 배전 및 전력소매 부문으로 분리 정비했다.

3. 유럽 지역의 스마트그리드 투자 현황 및 전망

① 유럽 주요 국가의 스마트그리드 투자현황
유럽지역에서는 2015년에도 스마트 전력미터 및 가스미터 보급이 당초 계획했던 것에 비하여 지난 수년간 큰 진전을 이루지 못한 상황이 지속되고 있다.
이에 EU는 2020년까지 스마트 전력미터의 보급률 계획을 기존의 80%에서 72%로 하향 조정했다. EU 집행위원회는 에너지효율지침(Energy Efficiency Directive)에서 2020년까지 EU 내 전력미터기의 80%를 스마트미터로 교체한다는 목표를 세운 바 있다. 그러나 최근 회원국들의 진행상황을 조사한 결과 설정한 목표를 달성하지 못할 것이라고 발표했다.
EU 집행위원회에 따르면 EU 28개 회원국 중 16개국만이 대규모 스마트미터 보급 사업을 진행하고 있다.
유럽에너지규제위원회(CEER, Council of European Energy Regulators)가 2013년 EU 27개국을 조사한 결과 8개국만이 스마트그리드 실증사업 및 보급 계획을 이행한 것으로 나타났다고 밝힌 바 있다.
스마트그리드 사업계획을 이행하고 있는 국가는 오스트리아, 키프로스, 덴마크, 핀란드, 프랑스, 그리스, 룩셈부르크, 노르웨이로, 현재 넷미터링을 운영 중인 국가는 네덜란드, 스웨덴, 이탈리아, 헝가리, 영국, 핀란드, 덴마크 등 7개국이며, 이 외에 5개국에서는 넷미터링을 도입할 계획을 마련해 놓은 것으로 조사되었다.
넷미터링(Net Metering, 요금상계거래)이란 소비자가 재생에너지를 통해 전기를 생산하고, 자신이 소비하고 남은 전기를 전력회사에 되팔 수 있는 제도이다.
예를 들어, 옥상에 설치된 태양광 설비를 통해 생산된 전기를 전력망에 송전하면 그 금액만큼을 전기사용료에서 공제하고 차액이 청구된다.
영국 하원의 공공회계위원회(PAC, Public Accounts Committee)는 영국 정부가 추진 중인 스마트미터 구축사업에 대해 경제성 부족문제를 제기한 바 있다.
영국 정부는 EU 지침에 따라 2015년 말부터 2020년까지 가정(3,000만 대) 및 소규모 사업장(2,300만 대)에 총 5,300만 대의 스마트미터를 설치할 계획이다.
스마트미터 보급 사업에는 총 110억 파운드가 소요될 것으로 예상되며, 해당 계획으로 소비자들은 연평균 11파운드의 에너지 비용을 추가적으로 부담해야 하지만 편익이 이에 상응하지 못함이 지적되었다.

② 유럽지역의 스마트그리드 투자전망

유럽지역은 2016년 스마트미터 부문에 45억 달러 이상의 투자가 예상되고 있으며, 2020년까지 연간 스마트미터 투자는 95억 달러로 2배 이상 증가할 전망이다.
EU는 2016년 2,340만 대의 스마트 가스 및 전력 미터를 설치할 것으로 전망되고 있으며, 이는 2015년 설치실적에 2배에 해당하는 양이다.
그러나 EU가 당초 계획했던 2020년까지 스마트 전력 이용률 72% 목표는 달성하기 어려울 전망이다. 먼저 독일 정부는 스마트미터 보급전략 실행에 관한 법률 초안을 제출했으며, 동 법안은 의회에 제출되어 통과될 전망이다.
프랑스의 송배전사업자 ERDF는 스마트미터 보급의 첫 단계를 시작했고, 2016년 말까지 3백만 대 설치를 계획하고 있다.
루마니아는 2015년 스마트 미터링 프로젝트를 착수했고, 2016년 본격적인 보급을 추진할 계획이다.
이탈리아는 스마트미터 보급이 세계 최초로 이루어진 국가로서 15년 간의 스마트미터 운영 이력을 보유하고 있다.
최근 이탈리아는 초기에 설치된 스마트미터를 교체하는 계획을 추진 중이며, 2019년까지 2,100만 개의 스마트미터를 설치하고 최종적으로 3,200만 개의 설치를 계획하고 있다.

4. 아시아·태평양 지역 스마트그리드 투자 현황 및 전망

① 아시아·태평양 지역 투자 현황
아시아·태평양 지역의 스마트그리드 투자는 중국과 일본의 투자활동에 의해 주도됐으며, 배전자동화 부문에서의 투자 활성화가 주목되고 있다.
2015년 아시아·태평양 국가들은 전력시스템 고도화(배전자동화 부문)에 52억 달러를 투자함으로써 아시아·태평양 지역이 111억 달러 규모(2015년)의 세계 최대 스마트그리드 시장으로 성장하는 데 기여했다.
39억 달러 규모의 스마트미터는 2015년 성장추세가 반전되었으나, 2012년 이후 40억 달러 내외의 투자가 지속되고 있다.
2015년 아시아·태평양 지역 스마트그리드 투자를 주도한 국가는 일본으로 아시아·태평양 전체 투자 증가를 선도했다.
동지역에서 일본(51.3%), 중국(35.9%), 한국(10.3%)의 투자비중은 97.4% 수준으로 이들 국가를 제외한 타 국가들의 스마트그리드 투자활동은 매우 부진한 것으로 분석된다.

② 일본 스마트그리드 시장
일본은 세계 최대 스마트미터 시장으로서 중국을 추월했고, 2015년 10개의 통합 사업자들이 6백만 대 이상의 스마트미터를 설치했으며, 20억 달러(2015년 기준)를 능가하는 단일시장으로 평가되고 있다.
일본은 2016년 4월, 소매시장 완전 자유화를 준비하면서 스마트미터 정보를 소매업자들에게 어떻게 전달될지에 대한 가이드라인을 발표했다.
정부는 전력소매 시장 자유화를 관장하는 주체로 전력광역운영추진기관(Organiation for Cross-regional Coordination of Transmission Operators, OCCTO)을 결정하고 소매시장 활성화에 요구되는 정보관리 기본 가이드라인을 발표한 것이다.
2016년 1월 18일 일본 경제산업성(Ministry of Economy Trade and Industry)은 148개의 새로운 전력소매업체 등록을 허용했다.
또한 100개 이상의 소매기업이 소매업을 신청 중이며, 이들 신청자들은 지역사회에 전력서비스 공급을 희망하는 소규모 기업으로 구성되어 있다.
그 중 21개는 Showa Shell, Tokyo Gas와 같은 회사들이 포함되어 있으며, 기존 사업자들로부터 소매시장의 상당한 시장 점유율 확보를 기대하고 있다.
특히 일본은 2016년 4월, 전력 소매시장이 완전 자유화되어 새로운 고객서비스 개발에 따른 이용자정보 수요 증가로 스마트미터 부문과 에너지시장 정보 관리부문에 변화가 있을 것으로 전망하고 있다.
일본은 2019년까지 아시아·태평양 스마트 시장에서 나아가 세계시장을 주도할 것으로 전망되며, 이후 중국이 다시 시장을 주도할 것으로 예상된다.
일본은 전력시장 감독 및 네트워크의 중립성을 관장하는 새로운 거버넌스로 전력시장감독위원회(EMSC, Electricity Market Surveillance Commission)를 설립했다.
EMSC 위원회는 현재 수직 통합 사업자들에 의한 스마트미터 보급 감독을 담당하며 소매요금 결정을 감독하고 있다.
EMSC는 Chugoku Electric, Hokuriku Electric, Okinawa Electric으로부터 스마트미터링 계획을 제출받아 검토 후 공개할 계획이다.
Chugoku의 스마트미터는 고객과 직접 소통할 수 있고 고객에게 정보를 직접 보낼 수 있도록 설계됐으며, Hokuriku와 Okinawa의 스마트미터보다 비용이 많이 발생하고 데이터에 접근하기 위해서는 유틸리티 포털 사용이 요구된다.
한편 일본 정부가 2013년 결정한 재생에너지전략에 따르면, 2024년까지 모든 가구에 스마트미터를 보급하는 것이 예정되어 있어 일본 대형전력회사 10개사는 차세대 전력량계인 스마트미터를 2024년 말까지 모든 가구에 설치하겠다는 계획을 경제산업성에 제출했다.

③ 중국 스마트그리드 시장
중국은 수직 통합적 석탄발전 전력시스템을 보다 유연한 청정 전력원으로 전환하기 위한 목적으로 스마트그리드 구축에 적극 투자하고 있다.
또한 스마트그리드 인프라 구축 투자를 경기침체에 맞서 경제성장을 지속적으로 유지하기 위한 정책수단으로 활용하고 있다.
제13차 5개년 계획(2016~2020년) 기간 중 국가전력망공사(State Grid Corporation)의 전력망 확충 투자 예산은 2,432억 달러 수준으로 제12차 5개년 계획 수준과 유사한 규모를 유지하고 있다.
제12차 5개년 계획에서 중국은 전력망 구축을 강화하는 한편, 스마트그리드 전력망 확대를 도모했다.
이에 기초하여 국가 전역에 초고압(UHV) 송전선 구축을 시작하여 2015년 말까지 8개의 초고압 송전선이 운영되고 있으며, 추가 건설 중인 송전망이 5개, 최종 승인되어 건설예정인 송전망은 11개에 달하고 있다.
중국은 전력망운영 지능(Intelligence)을 향상시키기 위하여 배전자동화, 스마트미터, SCADA 보급을 추진해 왔으며, 이와 같은 정책들은 제13차 5개년 계획에서도 지속되고 있다.
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)는 ICT를 활용한 전력망 원거리 감시 및 통제시스템을 의미한다.
중국 정부가 지속적으로 추진하고 있는 스마트그리드 확충사업의 핵심내용은 첫째, UHV 송전 그리드 확대, 둘째, 전력망 신뢰성 향상을 위한 배전 및 지방 그리드 개선(전력 저장장치 설치, 스마트미터 6천60만 개를 설치해 전압 최적화 추진) 및 그리드와 ICT 통합으로 이루어져 있다.
중국 국가전력망공사는 2015년 3번째(마지막) 입찰을 시행, 스마트미터 2,770만 개를 도입 결정하여, 2015년 총 9,100만 개의 누적 공급실적을 달성했다.
2015년 스마트미터 공급량은 2014년의 9,160만 개에 비해 소폭 감소했으며, 이는 당초 예정된 스마트미터 입찰을 4회에서 3회로 축소한 결과로 보인다.
중국의 스마트미터 보급 현황은 주택용이 누적으로 3억1,200만 개에 달하며, 약 1억 개가 주택용으로 추가 보급이 필요한 것으로 보고되고 있다.
중국은 주택용 스마트미터 설치를 2017년 말까지 완료하는 것을 목표로 하고 있고 국가전력망공사는 매년 설치 개수보다 더 많은 스마트미터를 지속적으로 구입해 왔으며 이러한 추세는 지속될 것으로 전망된다.
한편 초기에 설치된 스마트미터들은 2017년부터 교체될 예정이며, 지방의 스마트미터 설치와 인구 증가로 인하여 2019년부터 스마트미터의 연간 설치 규모는 증가할 것으로 전망되고 있다.

아울러 중국의 2016년부터 2020년까지 총 누적 스마트그리드 투자는 450억 달러에 달할 것으로 전망되고 있다.
스마트그리드 시스템별 투자는 스마트미터에 대한 투자규모가 가장 크고(170억 달러, 2016-2020년), 다음은 스마트 변전설비(Smart Substation, 150억 달러)가 차지할 것으로 보인다.
스마트미터는 2억8천만 개가 추가적으로 설치될 것으로 전망되고 있으며, 스마트 변전소(Smart Transmission Substations) 고도화에 138억 달러가 투입될 예정이다.
또, 배전자동화(Distribution Automation)보급 투자는 2015년에 39달러 달러로 최고점을 기록했으나, 13억 달러 수준의 투자는 지속적으로 유지될 전망이다.

1. 신재생에너지의 중요성

신재생에너지는 과테말라의 전체 에너지 중 절반 이상(67%)의 비중을 차지할 정도로 큰 중요성을 지니고 있다.

2. 에너지원별 생산 현황 및 향후 계획

① 재생에너지가 차지하는 비중

2015년에 과테말라가 생산한 전력에너지는 10,886.67GWh로, 바이오매스가 시장의 약 33% 이상의 생산비중을 차지하고 있으며, 그 뒤를 수력 32%, 풍력 1.9% 등이 따랐다.

② 수력

과테말라는 2015년에 1,036㎿의 수력발전 역량을 지닌 것으로 나타났다. 이 수력발전소 33개 중 가장 큰 생산 역량을 가진 치호이(Chixoy) 발전소는 284㎿의 생산역량을 보유하고 있다.
중미경제발전은행(BCIE, Banco Centroamericano de Integracion Economica)은 수력발전 개발을 위해 2014년 7,000만 달러 상당의 투자자금을 조달했으며, 2015년 독일 정부와 ‘신재생에너지의 효율적인 개발과 수력 및 지열발전 개발 프로그램’을 위해 2억400만 유로에 해당하는 협정을 체결한 바 있다.
최근 알따베라빠스(Alta Verapaz) 지역의 치호이 발전소에 가뭄으로 원활한 생산량이 확보되지 않아 발전소의 운영이 불가피해지는 문제가 발생하는 등 가뭄이나 기상이변 등의 문제점으로 수력발전소 운영에 문제를 겪고 있다.

③ 풍력

2015년 과테말라는 76㎿의 풍력발전 역량을 뽐냈다. 101㎿의 생산력을 지닌 3개의 풍력발전소가 로사마리아볼라뇨스 풍력발전단지에서 2015년 5월 운행을 시작했으며, 또한 풍력에너지 생산이 본격화되면서 2015년 하반기에 Energuate(과테말라 전력회사)에 정식으로 공급할 계획을 밝히기도 했다.
더불어 과테말라의 첫 풍력발전소이자 53㎿의 생산력을 지닌 산안또니오엘시띠오(San Antonio El Sitio) 발전소도 2015년 4월에 첫 운행을 시작했다. 이러한 성공적인 사례를 응용해 과테말라에서 생산하는 풍력에너지가 2017년 5월까지 전체 전력에너지 생산의 70%까지 담당할 수 있도록 전국 약 10군데 지역에 투자 자금을 조달하여 생산설비를 늘리는 것을 계획 중이다.

④ 태양광

과테말라는 지난해 85㎿의 태양광발전의 역량을 달성했다. 2015년에 스페인 기업인 오르띠스그룹(Grupo Ortiz)으로부터 1억 달러의 투자를 받아 중남미·카리브지역에서 가장 큰 태양광 발전소 건설을 시작했다. 오루스에너지(Horus Energy)로 이름 지어진 이 발전소는 58㎿의 전력에너지 생산이 가능한 라틴아메리카에서 두 번째로 가장 큰 발전소이다.
2018년에는 과테말라에서 네 번째로 큰 도시인 께찰떼낭고(Quetzaletenango)에 건설할 5만92㎡ 규모의 쇼핑센터에 전체 쇼핑단지의 50% 전력을 충당할 태양광 전지를 설치 완료할 예정이며, 이러한 쇼핑센터 건설을 추가적으로 추진함으로써 쇼핑센터뿐만 아니라 지방지역 내 전력을 충당할 계획이다.

3. 시사점

파과테말라 정부는 신재생에너지 산업의 중요성에 대한 지속적인 인식을 가지고 신재생에너지 산업의 발전계획을 실행 중에 있다.
과테말라 신재생에너지 시장은 연평균 4%의 꾸준한 성장세를 기록하고 있고, 신재생에너지 시장에 대한 꾸준한 투자 개발이 있었기 때문에 발전소 건설 등에 대한 인프라가 잘 구축된 환경을 가지고 있다.
이러한 과테말라의 특징들 덕분에 원활한 사업 운행이 가능할 것이라고 예상되며, 더 나아가 과테말라 정부가 적극적으로 투자를 유치하는 등 신재생에너지 사업 발전을 적극적으로 진행하고 있기 때문에 앞으로 더 많은 발전소들이 설치될 것으로 전망된다.
한편 자연자원이 풍부해 신재생에너지 산업에 적합한 환경을 가지고 있지만 기후변화 등에 따라 생산량이 크게 좌우되므로 그에 대한 사전연구와 손실에 대한 대비가 필수적이다.

세계적인 신재생에너지 전문 전시회인 ‘국제그린에너지엑스포’가 지난 4월 6일(수)부터 8일(금)까지 대구 엑스코에서 개최됐다. 올해로 13회를 맞는 이번 엑스포에서는 국내외 250개 기업이 참가해 750부스 규모로 개최됐으며, 신재생에너지 분야의 석학들과 전문가들의 연구성과 발표를 통해 신산업 창출의 방향을 제시했다.

국제그린에너지엑스포, 신재생에너지 총망라

지난해 파리기후변화회의를 계기로 우리 정부가 에너지 연구개발 투자(현재 1조5,000억 원 수준)를 청정에너지 중심으로 5년 내 2배로 확대키로 결정한 가운데, 기후변화에 대응하는 국제사회의 시장과 기술 중심의 구체적 노력을 보여준 이번 국제그린에너지엑스포는 국내외 기업들의 신재생에너지 관련 신기술 및 신제품이 대거 전시됐다.

신재생에너지 관련 글로벌 기업과 지역 기업 ‘눈길’

올해 13회째를 맞이한 이번 엑스포는 국내외 250개 기업이 참가해 750부스 규모로 성황리에 개최됐다. 주요 해외기업은 전력기기 및 파워그리드 분야 글로벌 기업인 독일의 슈미드(Schmid)와 중국의 고효율 태양광모듈 제조기업 JA Solar, 전력기기 및 스마트그리드 전문기업 스위스의 ABB 등이 출격했다.
국내 기업으로는 한국전력공사, 한국가스공사, 대성에너지, 아이솔라 등이 부스를 마련하여 신기술을 선보였으며, 태양광 전문기업 신성솔라와 에너지저장시스템(ESS) 분야 최고의 기술을 보유한 삼성SDI, 국내 최초로 컬러 태양전지 및 모듈을 상용화한 BJ파워 등이 참가했다.
특히 대구·경북에 본사를 둔 지역 기업의 혁신기술과 제품도 참관객들의 관심을 끌었다. 고효율 에너지저장장치인 Hi-ESS, 냉매와 실외기가 필요 없는 선풍기에어컨, 냉난방수출열시스템을 개발한 풍산기연, 멤브레인(분리막)을 활용한 CO2 포집 기술을 보유한 아스트로마, 또 세계 최고 사양의 동일한 더블프린팅, 인플란트 방식의 스크린프린팅장비를 국산화해 생산하는 SJ이노테크, 산업플랜트 설비용 전기전자기자재와 태양광모듈 제조 및 EPC 영역으로 사업을 확장한 릭스코 등이 이번 엑스포에서 많은 주목을 받았다.

‘미래형 친환경 자동차 모터쇼’ 동시 개최

올해 50대의 전기자동차 택시를 시범 운행으로 시동을 건 대구시의 역점사업인 ‘전기자동차 선도도시 구축’을 위해 전기자동차, 하이브리드자동차를 중심으로 한 ‘미래형 친환경 자동차 모터쇼’가 동시 개최됐다. 현대자동차의 아이오닉 일렉트릭, 기아자동차 레이·쏘울·니로, 쉐보레 스파크EV, 르노삼성 SM3 Z.E., 닛산 리프 등 글로벌 완성차 기업들을 비롯해 대구 이래오토모티브와 AFT, 울산 디아이씨 등이 다양한 전기차부터 충전기, 관련부품까지 최신 기술과 제품들을 레이싱모델과 함께 선보여 화려한 모터쇼를 방불케 했다.
또한 에너지원별 컨퍼런스는 국내외 전문가들이 대거 참석하여 시장, 기술, 정책, 금융에 이르는 국제 트렌드를 설명하는 자리가 마련됐고, 12개국 500여 명이 참석한 글로벌태양광학술회의도 개최됐으며, ‘지속가능한 도시국제 포럼’과 주요 참가업체들의 신기술 및 신제품을 선보인 ‘이노베이션 프로그램’ 역시 엑스포를 더욱 풍성하게 만들었다.
한편 대구시 홍석준 미래산업추진본부장은 “국제그린에너지엑스포는 기후변화에 대응하는 국제사회의 노력을 확인하고 신산업 창출 방향을 가늠할 수 있었던 자리가 됐다”고 전했다.

국제그린에너지엑스포 www.energyexpo.co.kr

신재생에너지 분산형 전원 준공식 개최
산업통상자원부(이하 산업부)와 한국에너지공단은 지난 3월 3일(목) 오전 10시 필리핀 롬블론 지역 코브라도섬에서 아시아개발은행(ADB) 및 필리핀 국가 전력청(NEA, National Electrification Administration), 지역배전조합(Romelco), 참여기업 관계자 등 약 30여 명이 참석한 가운데 신재생에너지 분산형 전원 준공식을 가졌다.

기존 디젤발전기, 신재생에너지 하이브리드시스템으로 전환
이 사업은 산업부와 아시아개발은행이 공동으로 필리핀 코브라도섬의 기존 디젤발전기를 태양광(30㎾)ㆍESS(175㎾h)ㆍ디젤발전기(15㎾, 보조)로 구성된 신재생에너지 하이브리드시스템으로 전환하는 사업으로 2014년 5월에 시작하여 9개월 간의 타당성 조사와 6개월 간의 공사를 거쳐 완료되었다.
이번 프로젝트는 산업부가 2013년 ADB와 체결한 협력 MOU에 따른 사업으로 진행된 것으로 전력망에 연결되지 않은 섬 지역에 신재생에너지를 이용한 분산형 전원을 구축하여 섬 지역 주민들의 에너지복지를 향상시키고 청정에너지 사용을 늘려 온실가스 배출량을 줄이기 위해 추진되었다.
실제로 이번 사업을 통해 코브라도 섬에는 향후 24시간 전력공급이 가능해 질 것으로 예상되며, 연간 2만7천리터의 연료를 절감하고 73톤의 온실가스를 저감할 것으로 기대된다.
산업부와 한국에너지공단은 신재생발전 제어설비 및 프로젝트 설계ㆍ조달ㆍ시공ㆍ시범 운영, 교육 등 사업 수행 및 전반적인 프로젝트 관리를 담당했으며, ADB는 리튬배터리의 구매 및 조달 업무, 필리핀 정부는 토목공사 및 통관 인ㆍ허가 사항 등 제도적 지원을 담당했다.

국내 신재생기업 해외진출 확대 위한 발판 마련
산업부는 이번 프로젝트가 국내 신재생기업의 해외진출 확대를 위한 적정기술의 적용경험을 축적하고 사업성을 검증하는 좋은 기회가 될 것으로 기대하고 있으며, 특히 향후 6개월 간의 발전데이터를 수집·분석하여 열대 섬 지역에서의 신재생에너지 분산형 전원 확산을 위한 정보로 활용할 예정이다. 
또 이번 프로젝트 추진 결과를 현재 많은 관심을 얻고 있는 에너지자립섬의 국제적 확산과 연계하여, 국내 신재생에너지기업들의 해외진출 및 수출확대의 발판으로 삼을 예정이며, 향후 유사 프로젝트의 확산을 위해 ADB 등 국제기구 등과 공동 투자지원 프로젝트를 지속적으로 추진해 나갈 예정이다.

한국에너지공단 www.energy.or.kr