부상하는 태양광발전 산업

부상하는 태양광발전 산업

목차

Ⅰ. 주목받는 태양광발전

Ⅱ. 태양광발전의 성장전망

Ⅲ. 선진기업 동향

Ⅳ. 주요 국가별 정책동향

Ⅴ. 시사점

작성 : 강희찬 수석연구원(3780-8532) hckang@seri.org

조용권 수석연구원

감수 : 정문건 연구위원(3780-8100) sericmk@seri.org

《 요 약 》

태양광발전 시장이 부상하고 있다. 태양전지를 이용해 태양에너지를 전기로 전환하 는 태양광은 기존 에너지원과 달리 온실가스 배출, 환경파괴 등을 초래하지 않는 무공 해 에너지원이다. 태양광은 아직 발전단가가 높다는 단점이 있지만 막대한 부존량을 바 탕으로 적용영역의 확대와 기술혁신에 따른 효율성 제고 가능성 등이 매우 크다. 태양 광이 발전단가 측면에서 기존 화석연료 수준의 경제성을 갖는 것은 일본 2010년, 미국 2015년, 한국은 2020년에나 가능하나, 온실가스 低減, 에너지 안보 등 사회적 편익을 고려하면 한국의 경우 태양광발전의 경제성 확보시기는 5년 정도 단축이 가능하다.

태양광발전 시장의 선두주자는 샤프(日), Q-Cells(獨)이며 최근 중국, 대만 등의 후 발업체들도 부상하고 있다. 1959년 태양전지 사업에 착수해 세계 최초로 태양전지를 상용화시킨 세계 1위 기업 샤프는 정부의 시장 조성과 지속적인 기술개발에 힘입어 2003년 이후 4년 연속 흑자를 기록하고 있다. 특히 최근에는 수직계열화, 생산능력 확 대, 신제품개발 등의 전략을 통해 시장 지배력을 강화하고 있다. 업계 2위 Q-Cells는 2002년에 뒤늦게 사업을 시작했지만, 독일정부의 적극적인 시장확대 정책에 힘입어 시 장참여 이후 줄곧 흑자를 기록하고 있다. 또한 업계 1위로 등극하기 위해 최근에는 안 정적인 실리콘 공급처 확보 및 공격적 투자 전략 등을 구사하고 있다. 독일, 미국, 일본 은 세계 태양광발전 시장의 80%를 차지하고 있다. 일본은 정부주도의 R&D투자를 통 해 핵심기술 확보에 주력하면서 수출과 내수의 균형발전을 추구하였었다. 독일은 고정 가격 구매 및 저리융자 등 다양한 정책지원을 통해 국내시장을 확대했고, 최근에는 정 부주도의 R&D투자 확대를 통해 핵심기술 확보에 주력하고 있다. 미국은 과거에는 민간 기업의 R&D에 대한 세제혜택을 통해 차세대 기술개발을 지원하였으나, 2006년 이후에 는 정부주도형 R&D정책으로 전환하고 있다. 한편 한국의 경우 2004년 이후 10만호 보 급사업, 발전차액지원제도 등 다양한 정책을 시도하고 있지만, 아직 시장이 작고 R&D 투자를 통한 기술개발도 뒤떨어진 편이다.

세계 태양광발전 시장은 2005년 150억달러에서 2010년에는 361억달러로 2배 이상 확대될 전망이다. 한국의 경우는 전체 발전량에서 태양광발전의 비중이 0.003%에 불과 할 정도로 아직 걸음마 단계이다. 향후 한국의 태양광발전 산업의 성장을 위해서는 정 부의 적극적인 정책지원이 필요하다. 이는 태양광발전은 초기에 정부가 지원을 해주어 야 시장활성화가 가능한 전형적인 '정부지원 의존형 미래기술 산업'이기 때문이다. 일본 의 경우에서 알 수 있듯이, 일단 일정 수준의 시장만 형성되면 R&D투자 확대에 따른 기 술진보 및 규모의 경제로 발전단가가 하락해 성장잠재력이 큰 산업이 될 수 있다. 그리 고 경쟁이 심한 기존 실리콘 기반 태양전지 시장보다는 향후 시장 선도 및 원가절감 효 과가 클 것으로 보이는 차세대 태양전지 분야에 대한 R&D 투자를 확대해야 한다. 기업 도 차기 성장동력으로서의 태양광발전 가능성에 주목하고, M&A 등을 통해 선진기업과의 기술력 격차를 조속히 보완하여 해외시장을 적극적으로 공략할 필요가 있다.

Ⅰ. 주목받는 태양광발전

새로운 發電源으로 주목받는 新·再生에너지

□ 2000년대 들어 태양광, 풍력 등 신·재생에너지¹⁾를 활용한 발전방식이 기존 발전방식을 보완하거나 대체할 수 있는 대안으로 급부상

- 2004년 기준 세계 발전량의 98%를 차지하는 화력, 원자력 등 기존의 발전방식은 온실가스나 방사성 폐기물 등의 문제에 직면

ㆍ2004년 세계 발전별 비중(%): 화력 65.7, 원자력 15.8, 수력 16.6

- 반면 그간 비중이 미미했던 신·재생에너지발전은 최근 들어 급속히 늘어 2004년에는 처음으로 비중이 2%대에 진입

ㆍ신·재생에너지발전 비중: 0.4%(1980년) → 2.0%(2004년)

에너지원별 세계 發電量 추이 (1980∼2004년)

(단위: TWh, %)

구분 1980년 1990년 2000년 2004년

기존 에너지

화력 5,589

(69.6)

7,138 (63.0)

9,256 (63.4)

10,899 (65.7)

원자력 684

(8.5)

1,909 (16.9)

2,450 (16.8)

2,619 (15.8)

수력 1,723

(21.5)

2,149 (19.0)

2,648 (18.1)

2,747 (16.6)

신·재생에너지 31

(0.4)

127 (1.1)

243 (1.7)

334 (2.0)

총계 8,027 11,323 14,596 16,599

주: 1. ( )내는 총발전량에서 차지하는 비중

2. TWh는 Terawatt hour의 약자로 1조 와트를 의미 자료: EIA, "International Energy Annual 2004", 2006.5.

1) 신·재생에너지는 화력, 원자력 등 기존 에너지와 달리 무한정으로 재생산 가능하면서도 친환경적인 청정에너지로 태양광, 태양열, 풍력, 수소에너지 등이 대표적

□ 특히 2000년 이후 高유가 추세가 지속되면서 태양광발전 설치량 연평균 증가율(2000∼05년)이 38.4%에 달할 정도로 高성장세를 시현

- 풍력, 바이오매스 등 여타 신·재생에너지의 성장률을 크게 상회 - 低유가 시대(1992∼99년)의 태양광발전 설치증가율(연평균) : 24.8%

신·재생에너지발전 설치량의 연평균 증가율(2000∼05년)

(단위: %)

구분 태양광발전 풍력발전 바이오매스발전 지열발전

연평균 증가율 38.4 28.0 3.5 3.0

주: 바이오매스발전은 가축의 분뇨에서 발생하는 메탄이나 목재 등을 이용한 발전 자료: REN21, "Renewables Global Status Report", 각호(2005, 2006)

IEA, "Trends in Photovoltaic Applications", 2006.

'태양광발전'과 '태양열발전'의 차이

▷ 태양광발전과 태양열발전은 태양에너지를 이용한다는 공통점을 갖고 있음에도 발전방식에서 차이가 있음

- 태양광발전은 光電효과(물질이 빛을 흡수하면 물질의 표면에서 電子가 생겨 전기가 발생하는 효과)를 이용하여 직접적으로 전기를 생성 (태양빛 → 전기) - 태양열발전은 태양열로 물을 끓여 증기를 발생시키고, 이를 이용해 터빈을

돌려 전기를 생성 (태양열 → 기계에너지 → 전기)

<태양광발전> <태양열발전>

집열판 열교환기

증기터빈 ㆍ보일러

태양광발전에 있어서 한국은 아직 걸음마 단계

□ 한국의 경우 전체 발전량에서 태양광발전이 차지하는 비중은 0.003%에 불과할 정도로 아직은 걸음마 단계

- 2004년 현재 한국은 발전량을 거의 화력(62.3%) 및 원자력(36.0%)에 의존하고 있으며, 신·재생에너지 비중은 0.6%에 불과

ㆍOECD국가들의 경우 화력발전 비중이 60%대로 한국과 유사하지만, 원자력 비중(23.1%)이 낮고 신·재생에너지 비중(2.9%)이 높은 편

OECD와 한국의 발전량 구성(2004년 기준)

61.0%

2.9 13.0 23.1

OECD

1.1 0.6

62.3%

36.0

한 국

화력 수력

원자력 신·재생에너지

61.0%

2.9 13.0 23.1

OECD

1.1 0.6

62.3%

36.0

한 국

화력 수력

원자력 신·재생에너지

자료: EIA DB(www.eia.doe.gov)

- 2004년 한국의 발전량 중 신·재생에너지 비중은 OECD국가들의 1982년 수준 OECD와 한국의 신·재생에너지 비중 추이

0.0 1.0 2.0 3.0

1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004

(%)

한국 OECD

자료: EIA DB(www.eia.doe.gov)

Ⅱ. 태양광발전의 성장전망

다양한 이점을 보유한 태양광발전

□ 태양광은 화력, 원자력 등 기존 에너지원과 달리 온실가스 배출, 소음, 환경파괴 등의 위험성을 초래하지 않는 무공해 에너지원

- 석탄화력발전의 경우 1kWh당 약 357g의 이산화탄소를 발생(IEA)

□ 또한 태양광은 석유, 천연가스처럼 수입에 의존할 필요없이 자체 조달이 가능해 에너지 안보 측면에서도 매우 유리

□ 태양광발전은 막대한 부존량을 바탕으로 적용영역의 확대와 기술혁신을 통한 효율성 제고의 가능성이 매우 크다는 평가

- 태양에너지의 이용가능량은 전 세계 연간 에너지 소요량의 2,850배 ㆍ풍력과 바이오매스는 각각 200배, 20배 수준

- 입지조건이 까다로운 풍력, 해수력발전과 달리 지역 및 규모(가정용 또는 대형 발전소)에 관계없이 설치 가능하며 유지비용도 저렴

- 향후 기술혁신에 따른 원가절감 및 효율성 제고의 가능성도 풍부 ㆍ일본의 경우 태양광발전 단가가 10년간 1/3수준으로 하락(1994년

140엔/kWh → 2004년 48엔/kWh)

ㆍ박막형 태양전지²⁾가 이미 상용화 단계에 접어들었고, 향후 나노, 신물질기술 등을 기반으로 한 태양전지도 개발될 것으로 전망

2) 대표적 차세대 태양전지인 박막형 태양전지는 기존 실리콘 웨이퍼 태양전지에 비해 실리콘 웨이퍼의 두께를 2㎛ 정도 줄일 수 있어 실리콘 사용량이 1/100 수준으로 절감

피라미드형 가치사슬

□ 태양광발전 산업은 '소재-전지-전력기기-설치·서비스' 등 네 부문으로 대별 가능

- 소재부문은 태양전지의 원자재인 실리콘, 웨이퍼 등을 생산

- 전지부문은 태양전지의 제조 및 전지를 패키지화한 모듈 공급을 담당 (전지의 광전효율이 발전단가를 좌우하기 때문에 태양광발전의 핵심 부문에 해당)

- 전력기기부문은 직류인 태양전원을 교류로 바꿔 주는 인버터나 배터리 등을 제조

- 설치·서비스부문은 태양광발전시스템을 시공하고, 유지·보수 등의 서비스를 제공하는 부문

태양광발전 산업의 가치사슬

소재 태양전지 전력기기 설치·서비스

제품 실리콘, 웨이퍼 셀, 모듈 인버터, 배터리 EPC¹⁾, 유지보수 시장규모

(2005년)

실리콘(7억달러) 웨이퍼(10억달러)

셀(18억달러)

모듈(19억달러) 14억달러 44억달러

비중 15.2% 33.0% 12.5% 39.3%

주요업체

Hemlock(美) REC(美) 신에츠(日)

섬코(日)

샤프(日) Q-Cells(獨)

교세라(日) 산요(日)

옴론(日) PowerLight(美) Tensol(佛)

영업이익률 실리콘(14∼36%) 웨이퍼(16∼26%)

셀(10∼20%)

모듈(5∼13%) ≤8% - ²⁾

진입장벽 높음 중간∼높음 낮음 낮음

주: 1. EPC(Engineering-Procurement-Construction)는 기자재를 구매하여 시공하는 서비스 2.국가별로 설치보조금이나 대출이자율 등이 상이하여 이익률 추정이 불가능

자료: 각사 IR자료, CleanEdge(2006),"Clean Energy Trends 2006"와 CLSA(2005.6), "Solar Power Sector Outlook" 등을 참조하여 작성

□ 가치사슬이 상단(소재)에 가까울수록 업체수가 적은 피라미드 구조

- 상위 3개 업체의 점유율 : 실리콘(82%) > 웨이퍼(75%) > 전지(42%) 실리콘 및 웨이퍼 시장점유율 현황

자료 : PV News, 실트론(대우증권(2007.4.)에서 재인용)

- 반면 설치·서비스 부문은 기술적 제약이 거의 없어 다양한 사업자가 시장에 진출(치열한 가격경쟁이 불가피)

태양광발전 산업은 獨, 日, 美 3國이 주도

□ 2006년 현재 독일, 일본, 미국 3국이 세계 태양광발전의 80%를 차지³⁾

- 독일 959MW(55%) > 일본 297MW(17%) > 미국 140MW(8%)의 순서(용량기준)

□ 핵심부문인 태양전지 시장도 일본, 독일 업체가 주도

- 세계 Top 10업체에 일본 4個社(M/S 46%), 독일 2個社(M/S 14.5%)가 포진하고 있으며, 60% 이상의 시장점유율을 차지

ㆍ세계 1위인 샤프(일)와 2위인 Q-Cells(독)의 시장점유율은 각각 24.8%와 9.3%

3) Solarbuzz, "2007 Annual World Solar Photovoltaic Industry Report", 2007.3.(www.solarbuzz.com)

태양전지의 시장점유율(2005년)

샤프(일본)

9.3

8.2 5.8 7.2

5.5 5.2 4.6 3.5 3.4

3.12.2

17.2 24.8%

Q-Cells (독일)

교세라 (일본) 산요

미쯔비시전기(일본) (일본) RWE Schott

(독일) BP Solar (영국) Suntech (중국) Motech (대만) Shell Solar (영국-네델란드) Isofoton(스페인) Deutsche Cel(독일)

기타

샤프(일본)

9.3

8.2 5.8 7.2

5.5 5.2 4.6 3.5 3.4

3.12.2

17.2 24.8%

Q-Cells (독일)

교세라 (일본) 산요

미쯔비시전기(일본) (일본) RWE Schott

(독일) BP Solar (영국) Suntech (중국) Motech (대만) Shell Solar (영국-네델란드) Isofoton(스페인) Deutsche Cel(독일)

기타

자료: IEA PVPS Program, "Trends in Photovoltaic Application", 2006.9.

2010년 시장규모는 2005년 대비 2배 이상 확대

□ 2010년 태양광발전 시장규모는 361억달러로 2005년 대비 2배 이상 확대될 전망 (연평균 성장률: 2000∼05년 38.4% → 2006∼10년 26.4%)⁴⁾

- 태양전지(셀, 모듈) 시장규모 : 2005년 37억달러 → 2010년 118억달러 (5년간 연평균 23.0% 성장)

태양광발전 시장 전망

0 50 100 150 200 250 300 350 400

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

태양전지(셀, 모듈)

소재, 전력기기, 설치, 서비스 전체시장

(억달러)

실적 전망

자료: CLSA, "Solar Screen II-Investment Opportunities in Solar Power", 2005, CleanEdge,"Clean Energy Trends 2006", 2006.

4) 2006∼10년간 성장률이 2000∼05년에 비해 낮아진 것은 태양전지 소재인 폴리실리콘이 반도체 시장과의 경쟁으로 가격이 상승해 태양광발전용 공급이 감소했기 때문

□ 향후 태양광발전 시장의 성장은 발전단가의 감축여부에 좌우될 전망

- 현재 태양광발전 단가는 기존 발전보다 3∼10배 높은데다가 최근에는 원재료인 실리콘의 수급불균형으로 가격부담이 가중

ㆍ2005년 현재 소재부문은 전체 태양광발전 설치비용의 51%를 차지

- 현재의 기술수준을 고려할 때 태양광발전이 기존 화석연료에 대해 발전단가 측면에서 경제성을 갖는 것은 일본 2010년, 미국 2015년, 한국은 2020년에나 가능⁵⁾ (각국의 전력단가가 상이하기 때문)

□ 특히 한국의 경우 태양광발전은 온실가스 低減, 에너지 안보 등 사회적 편익을 고려할 때 경제성 확보시기를 5년 정도 단축 가능⁶⁾

- 발전단가만을 고려할 경우에는 한국은 2020년 이후에야 태양광발전 단가가 화력발전 단가보다 낮아질 전망

- 그러나 온실가스 저감 등 다양한 사회적 편익을 포함할 경우 경제성 확보는 2015년에도 가능

한국 태양광 발전의 경제성 확보 시기

자료: 삼성경제연구소

5) 향후 태양광발전 단가는 연간 발전량, 초기 설치비용, 일조량 등에 의해 추정

6) 추산과정에 대한 상세한 내용은 강희찬(2007), "한국 태양광발전: 시장 현황과 정책적 시사점" 을 참조

Ⅲ. 선진기업 동향 1. 샤프(일본)

□ 1959년에 태양전지 사업에 착수한 후 1962년에 세계 최초로 태양전지를 상용화시킨 명실상부한 태양전지 생산 1위 업체⁷⁾(2006년 年産 600MW)

- 1950년대에 태양전지 사업에 뛰어든 것은 10년 후를 내다 본 창업자 하야카와 도쿠지의 도전정신과 선견지명에 연유

ㆍ태양에너지가 자체로 전원공급이 필요한 인공위성이나 원거리 지역 등에서 새로운 에너지원으로 부상할 것으로 전망

동양의 에디슨, 샤프 창업주 '하야카와 도쿠지'

▷ 하야카와 도쿠지는 새로운 제품에 대한 끊임없는 도전자로 유명(일본 최초의 라디오, TV, 인공위성용 태양전지 등을 개발)

▷ 하야카와 도쿠지는 한 신문기자에게 "10년 후에는 반드시 태양의 시대가 열릴 것"

이라고 말하면서 태양전지 기술 발전이 이루어지면 대량생산과 가격 인하도 가능 하다고 내다 봄

(자료: 히라노 다카아키, 『샤프를 창조한 사나이』, 2006.)

□ 사업개시 이후 만성적인 적자에 시달렸으나 2003년 이후 흑자 전환

- 2003년 10억엔에 불과하던 영업이익이 2006년 210억엔으로 21배나 확대 샤프의 태양전지 매출액 및 영업수지 추이

(단위: 억엔, %)

구분 2003년 2004년 2005년 2006년

매출액 732 1,174 1,580 1,514

영업이익률 1.4 10.2 10.8 13.9

주: 영업이익률은 CLSA(2005) 및 업계 추정치 자료: 샤프의 Annual Report 각호

7) 이하 업계순위는 모두 2005년 기준

- 정부의 시장조성 및 R&D지원 정책을 기반으로 글로벌 시장경쟁력 확보 ㆍ1990년대에는 BP Solar(英), 교세라(日), 샤프(日)가 박빙을 이루었으나

2000년 이후에는 샤프가 7년 연속 태양전지 생산량 세계 1위를 기록

□ 시장지배력을 유지하기 위해 수직계열화, 생산능력 확대, 신제품개발 등 다양한 전략을 구사

- 실리콘 수급 불안에 대응하기 위해 잉곳(Ingot)⁸⁾ 등의 자재를 자체 생산할 계획(수직계열화)이고, 2007년부터 스미토모로 부터 웨이퍼를 6년간 공급받을 계획(파트너십 강화)

- 박막형 태양전지의 생산능력을 확대하고 신제품 개발을 강화

ㆍ박판 실리콘 웨이퍼 기술개발로 태양전지 두께를 지속적으로 축소 (1998년 300㎛ → 2006년 180㎛ → 2007년 160㎛ 계획)

ㆍ차세대 태양전지에 대응코자 2010년 연간 1GW의 박막형 태양전지를 생산할 수 있는 공장을 신규로 건립할 계획

ㆍ태양전지와 LED(Light Emitting Diode)를 내장해 조명 역할을 할 수 있는 건축용 외장재 'Lumiwall'을 건설업체와 공동 개발

2. Q-Cells(독일)

□ 2002년 사업을 시작한 업계 2위 태양전지 전문업체(2006년 年産 250MW)

- 태양전지 시장점유율(판매량 기준): 2005년 9% → 2006년 10%

- 독일정부의 적극적인 시장확대 정책에 힘입어 시장참여 이후 줄곧 흑자를 기록

8) 실리콘을 녹여서 만든 것으로 웨이퍼 제작 前 단계

ㆍ특히 2005년 이후에는 20%를 상회하는 높은 영업이익률을 기록 (2005년 21.1% → 2006년 23.9%)

Q-Cells의 태양전지 매출액 및 영업수지 추이

(단위: 백만유로, %)

구분 2004년 2005년 2006년

매출액 199.6 299.4 539.5

영업이익률 14.9 21.1 23.9

주: 2004년 실적은 CLSA(2005) 자료를 활용 자료: Q-Cells의 Annual Report, 2007.

□ 안정적인 실리콘 공급처를 확보하고 투자를 공격적으로 확대하는 등 업계 1위 등극을 준비 중(2010년 연간 생산량을 1GW로 확대할 계획)

- Elkem과 2008∼18년간 실리콘 공급계약을 체결

·총 6.7만톤으로 10GW의 태양전지를 생산할 수 있는 양

Q-Cells의 시장지배력 강화 전략

▷ 소재 공급업체와의 파트너십 강화, 신주 발행 등을 통한 투자재원 마련 등의 성장 전략을 추진

- 최대 실리콘 생산업체인 REC의 주식 17.9%를 인수하고, Orkla(Elkem의 모회사)에 REC 주식 15.9%를 풋옵션으로 제공하여 Elkem과 장기 실리콘 공급 계약을 체결

- 약 3천만株의 신주 발행으로 1억유로 상당의 자본을 확충

(자료: www.q-cells.com)

- 차세대 태양전지 수요에 대응하기 위해 10∼30MW급 박막형 태양전지 파일럿 생산라인을 운영 중(2007년 50∼100MW급으로 증설 예정)

- 지속적인 R&D 활동을 통해 태양전지의 효율 향상에 주력

ㆍ태양전지 셀 효율: 14.3%('02년) → 15∼16%('07년) → 18∼21%('08년 이후)

3. Suntech(중국)

□ Suntech는 세계 8위의 태양전지 제조업체(2006년 연산 160MW)

- 2001년에 사업을 시작한지 4년만에 세계 8위로 급성장(2005년 기준) ㆍ2006년 5.6억달러의 매출실적(전년대비 146% 성장)을 기록하고,

영업이익률도 23.1%로 전년대비 8.1%p나 상승

ㆍ높은 매출실적과 영업이익률에 힘입어 2005년에 주식공개(IPO)

- 중국 정부의 태양광발전을 위한 지원정책에 힘입어 성장

ㆍ1996년 이후 원거리 지역에 대규모 전력공급을 하기 위한 'Rural Electrification Program' 및 R&D 투자확대 정책을 추진

□ 향후 고성장을 지속하기 위해 多面的인 성장전략을 추구

- 생산능력 확대를 위해 2006년 8월 태양전지 모듈업체 MSK(日)를 인수 ㆍ2010년까지 생산량을 1GW로 늘릴 계획

- 실리콘의 안정적 수급을 위해 2006년 이후 5개 실리콘 제조업체와 장기 공급 계약을 체결(MWMC, REC, Sunlight, ReneSolar, Hoku 등)

- 2006년 미국에 자회사 Suntech America를 설립하여 미국시장 공략을 본격화하고, 약 2천만달러를 투입해 차세대 태양전지 개발에도 주력

4. Motech(대만)

□ Motech(대만)은 1999년 사업을 시작한 세계 9위 태양전지 제조업체 (2006년 年産 102MW)

- 2006년 매출은 81億대만달러(2.5億US달러)로 전년대비 88.4% 증가(영업 이익률 29.4%)

Motech의 설립 배경

▷ CEO인 Simon Tsuo가 1995년 중국 서부를 여행하면서 전력난으로 어려움을 겪은 것이 태양전지 사업을 시작하게 된 계기

- 1995년 당시 U.S. National Renewable Energy Laboratory의 전 연구원이었던 Simon Tsuo는 중국 서부 지역을 여행하며 전력이 제대로 공급되지 않아 촛불로 독서할 정도의 어려움을 경험한 후 중국이나 기타 오지에 효과적으로 전력을 공급할 대안으로 태양전지에 주목

(자료: Businessweek, 2005.11.14.)

- 생산 프로세스의 최적화를 통해 생산효율을 높이는 역량이 탁월 ㆍ제조공장을 설립할 때 단일 장비업체와 독점 계약을 하지 않고,

다양한 장비 공급업체의 설비를 사용해 본 경험에 기인

□ 생산능력 확대를 도모하는 한편, 안정적인 실리콘 공급선 확보를 최우선 과제로 추진

- 2010년까지 태양전지 생산규모를 800MW로 확대할 계획

- 2006년 Renesolar, REC와 각각 실리콘 웨이퍼 장기 공급 계약을 체결 (2007년부터 공급 개시)하고, 2007년 4/4분기에는 Swiss Wafer와도 장기 공급 계약을 계획 중

ㆍ2007년 실리콘 공급률은 약 80% 수준으로 취약

Ⅳ. 주요 국가별 정책동향

1. 일본 : 정부 주도의 R&D투자 확대

□ 정부주도의 R&D투자를 통해 핵심기술 확보에 주력하면서 수출과 내수의 균형발전을 추구

□ 일본은 R&D에 집중하면서 태양전지산업을 수출산업으로 중점 육성

- 일본 정부의 태양광 분야 R&D투자규모(2000∼05년)는 독일의 2.9배, 미국의 1.5배에 달할 정도

ㆍ차세대 기술을 겨냥한 APVG(Advanced PV Generation) 프로그램은 일본 정부의 대표적인 R&D 투자사업 사례

일본 정부의 'APVG' 프로그램

▷ NEDO(New Energy Development Organization)가 주도한 국책 R&D 프로그램 - Sunshine(1974~) 및 New Sunshine(1993~) 등 과거 국책 R&D 프로그램을 계승 - 태양광 분야 관련 대표기업과 대학을 선발해 저가화, 대량 양산화, 인프라

구축 등의 단기 연구과제와 미래유망기술 연구 및 생산기반 구축 등의 장기 연구과제를 공동으로 수행

- 미쓰비시중공업, 후지, 카네카, 마쓰시타 등이 참여

(자료: www.nedo.go.jp)

- 집중적인 R&D투자의 결과, 2004년 일본의 태양전지 생산량 602MW 중 약 55%가 수출되고, 발전단가도 1994∼2003년간 연평균 15.5% 하락

□ 주택용 태양광발전을 촉진시키기 위해 9년간(1997∼2005년) 설치비를 지원하는 보조금제도(Residential PV Dissemination Program)를 실시

- 2005년 현재 일본 내 태양광발전량의 87.8%는 주택용

Residential PV Dissemination Program

▷ 1997~2005년 중 NEF(New Energy Foundation)의해 주도된 주택분야 태양광 발전 설비 보급·지원 프로그램

- 1997년 1kW당 34만엔 보조금에서 2005년 2천엔까지 매년 보조금을 낮추어 지급 - 1997년 5,654가구, 31.7㎿ 설치를 시작으로 2005년까지 총 25만 가구,

1,462㎿를 설치

(자료: www.nef.or.jp)

□ 그러나 정부 보조금이 점차 줄면서 2002년 이후 내수 성장세가 둔화

일본 정부의 보조금 삭감과 태양광 발전량 성장률

(만엔/kW)

(%)

0 10 20 30 40

`00~`01 `01~`02 `02~`03 `03~`04 `04~`05 ⁰ 5 10 15 20 25 성장률(좌축) 30

보조금(우축)

(만엔/kW)

(%)

0 10 20 30 40

`00~`01 `01~`02 `02~`03 `03~`04 `04~`05 ⁰ 5 10 15 20 25 성장률(좌축) 30

보조금(우축) 성장률(좌축) 보조금(우축)

자료: 태양광사업단, "일본 태양광 보급 및 산업현황과 성공요인", 2005.11.

2. 독일 : 내수시장 확대에 주력

□ 독일은 2005년 이후 일본을 제치고 세계 1위 태양광발전 국가로 부상

- 세계 태양광발전 누적설치량의 점유율 : 독일(38.6%) > 일본(38.4%) >

미국(12.9%) (2005년 기준)

- 2006년 독일의 태양전지 설치량도 959MW로 세계 시장의 55%를 차지

□ 고정가격 구매제도⁹⁾, 저리융자제도¹⁰⁾, 100萬戶 보급사업 등 다양한 정책 지원을 통해 국내시장을 확대

- 독일 정부는 1999∼2003년 중 실시된 '태양광 지붕주택 100萬戶 보급 프로그램'에 의해 저리융자제도와 고정가격 구매제도를 실시

□ 2004년 이후에는 정부 주도의 R&D투자 확대 등을 통해 핵심기술 확보에 주력

- 2003년 이후 태양광발전 분야를 육성하기 위해 R&D투자 예산을 확대 ㆍR&D예산(만달러) : 3,003('02년) → 3,743('03년) → 5,093('05년)

- Q-Cells(세계 2위), RWE Schott(세계 6위) 등 태양전지 분야에서 글로벌기업도 탄생

3. 미국 : 정부주도형 R&D정책으로 전환

□ 민간기업의 R&D에 대한 세제혜택을 통해 차세대 기술개발을 지원하는 것이 미국 정부의 정책기조

- 정부 R&D투자는 2002∼05년간 동일 수준인데 반해 기업 R&D 투자에 대해서는 10%의 투자세액 공제, 고속감가상각을 적용

□ 그러나 2006년 이후 美 정부는 다수당인 민주당의 압력에 따라 정부주도형 R&D정책으로 전환

- 에너지국은 태양광발전 지원책인 'SAI(Solar America Initiative)'을 통해 박막형 등 차세대 기술개발자금을 지원

9) 고정가격 구매제도는 생산된 전력을 정해진 가격으로 매입해 발전가격과 소매가격의 차이를 보전 하는 제도

10) 저리융자제도는 초기 설치비를 저리로 융자해주는 제도

ㆍ2015년까지 태양광발전단가를 화석연료 수준까지 낮춘다는 목표

美 민주당의 "에너지 법안(Energy Bill)"

▷ 미국 민주당은 2025년까지 석유수입의 75%를 대체하겠다는 부시 행정부의 대체에너지 구상(Advanced Energy Initiative)이 구체적 실천방안이 없는 점 을 비판하면서 2006년 5월 새로운 "에너지 법안(Energy Bill)"을 대통령에게 제시

▷ 동 법안은 온실가스 감축을 위한 태양광, 풍력 등 신·재생에너지 보급과 이를 위한 정부의 R&D투자 확대 등이 핵심 내용

(자료: 미국 민주당 뉴스, 미국 에너지국)

- 정부의 R&D 예산도 2006년에는 1억 4천만달러로 전년 대비 110% 확대

□ 일정 비중의 태양광발전을 의무화하고(의무할당제), 고정가격 구매제도를 강화하면서 최근 들어 미국 내수시장도 활성화되는 분위기

- 미국내 태양광 설치량은 2005년 194MW로 전년(146MW) 대비 32.8% 증가

4. 한국 : 시장활성화 및 R&D 관련 정책지원 미흡

아직은 협소하나 성장이 기대되는 한국시장

□ 한국의 태양광발전 시장규모는 2006년 현재 1.1억달러로 매우 협소

- 태양광발전 시장내 한국 비중은 1% 미만으로 독일(44%), 일본(12%)에 비하면 아직은 걸음마 단계

□ 그러나 2003년 이후 가시화되고 있는 정부의 태양광발전 지원책 확대로 점차 수요는 확대될 것으로 예상

- 정부의 목표가 달성된다면 태양광발전 설비량은 2005년 14MW수준에서 2011년에는 450MW수준까지 32배 이상 성장 가능¹¹⁾

ㆍ세계 최대의 신안군 태양광발전단지가 추진 중(2007년 5월 착수해 2008년 11월말 완공 예정)

전남 신안군의 '태양광 발전단지'

▷ 세계 최대·첨단인 태양광발전 프로젝트 신안군 태양광발전단지는 20MW 규모로 현재 최대인 獨 Vavaria 발전소(11MW)의 두 배 규모

- 18만평 부지에 11만개 태양광 모듈을 설치하고 태양위치 추적 발전시스템 구축 - 연간 27MWh의 전력을 생산하여 약 6천 가구에 공급

▷ 사업비 1,576억원 중 1,400억원을 프로젝트 파이낸싱 형태로 투입

□ 우리 나라의 태양광발전 시장은 설치ㆍ서비스사업 위주이며, 핵심제품인 태양전지는 거의 수입에 의존

- 태양전지 관련 핵심분야(소재, 전지, 모듈)를 선도할 기업이 부재

시장활성화 및 R&D 관련 정책지원이 미흡

□ 2006년 사업용 태양광발전의 급신장으로 가정용 분야와 균형을 이루고 있으나, 정부의 정책 목표치에는 아직 미달

- 정부의 주택 10만호 보급사업¹²⁾에 힘입어 가정용 태양광발전은 2004년 이후 100% 이상 성장(2006년 3,400호 보급, 보급량 9.6MW)

- 정부의 발전차액지원제도¹³⁾, 저리융자제도 등에 힘입어 2006년 사업용 태양광발전 보급량은 전년 대비 700% 이상 급신장한 9.1MW를 기록

11) 산업자원부, "제2차 신·재생에너지 기술개발 및 이용·보급 기본계획", 2003.12.

12) 주택10만호보급사업(20004∼2012년)의 경우 주택 태양광 설비의 설치비에 대해 60% 정도를 보조

13) 발전차액지원제도는 태양광 등 신·재생에너지에서 생산된 전력에 대해 기준가격(산자부장관고시)과 전력거래가격과의 차액(발전차액)을 15년간 지원해주는 제도

- 그러나 2003년 세운 목표치에는 매년 하회하고 있어 기존 육성책이 시장을 활성화시키기에는 미흡한 실정

부문별 목표량과 달성량(가정용 및 사업용)

2.5

5 5

14

18.6

35

2004 2005 2006 (MW)

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2

가정용 사업용 목표량 가정용 사업용 목표량

자료: 산업자원부, "제2차 신재생에너지 기술개발 및 이용보급 기본계획", 2003.

에너지관리공단 신재생에너지센터, "신재생에너지통계 2005", 2006.

□ 정부의 R&D투자 목표도 선진국에 비해서는 절대적으로 부족한 실정

- 한국의 태양광발전 기술은 선진국의 70%로 수준에 머물고 있는 실정

- 정부는 2003∼12년간 연평균 22.7백만달러의 R&D투자를 계획하고 있으나, 선진국의 1990∼2005년간 연평균 R&D투자액의 절반 이하

ㆍ일본의 1990∼2005년간 연평균 R&D 투자규모 107.2백만달러, 독일은 46.8백만달러

- 선진국은 태양광 관련 R&D 투자를 이미 1990년대부터 대규모로 꾸준히 지원한 반면 한국의 경우 2000년에 처음으로 100만달러를 상회

Ⅴ. 시사점

초기에 시장을 활성화 : 정부의 적극적인 정책지원 필요

□ 태양광발전은 초기에 정부가 적극 지원을 해주어야 시장활성화가 가능한 전형적인 '정부지원 의존형 미래기술 산업'

- 일단 일정 수준의 시장만 형성되면 R&D투자 확대에 따른 기술진보 및 규모의 경제로 발전단가가 하락하여 성장잠재력이 매우 큰 분야

ㆍ일본 정부의 주택분야의 태양광 설치 보조금 삭감 및 폐지(2005년)에도 불구하고 샤프는 2003년 이후 흑자 기조를 지속¹⁴⁾

일본의 태양광 설치 보조금과 샤프의 영업이익률 추이

(단위: 억엔, %)

구분 2003년 2004년 2005년 2006년

태양광 설치 보조금 10.5 5.2 - -

영업이익률 1.4 10.2 10.8 9.0

주: 영업이익률은 CLSA(2005) 및 업계 추정치 자료: NEF(National Energy Foundation), 2005.

기술개발 지원에 초점

□ 기존 실리콘 시장보다는 향후 시장을 선도하고 원가절감 효과가 클 것으로 보이는 차세대 태양전지 분야에 대한 R&D투자를 확대

- 실리콘을 원재료로 하는 기존 태양전지 분야는 이미 여러 글로벌 대기업이 참여하고 있어 후발업체로서 경쟁력 확보가 난망

- 정부주도로 핵심기술에 대한 국가차원의 R&D프로그램을 구성하고 참여기업에 대한 기술개발비 보조 및 세제혜택 등 유인책 마련

14) 샤프의 흑자기조 유지에는 생산단가 하락 외에도 독일의 수요확대도 또 다른 요인으로 작용

- 보조금 및 융자제도의 지원수준을 기술의 혁신성과 연계하여 운영 ㆍ예를 들어 첨단기술을 사용한 태양전지의 경우에 기존 기술을 사용한

전지보다 지원을 강화하는 방식

기업도 新수종사업 발굴의 계기로 활용

□ 태양광발전은 향후 국내 기업에게 새로운 수익원으로 부상할 가능성

- 차기 성장동력으로서 태양전지의 가능성을 인식하고 끊임없이 투자한 기업들이 현재 태양전지 시장을 석권

- 태양전지 시장은 아직 도입 초기 단계로 향후 성장 가능성이 크므로, 국내기업들도 첨단분야를 중심으로 시장 진출을 적극 고려

ㆍ박막형 등 차세대 태양전지 분야는 아직 기술이 표준화되지 않은 단계이므로 국내업체가 기술력만 확보하면 시장 주도가 가능

□ M&A 및 통합형 企業化 등으로 선진기업과의 기술력 격차를 조속히 보완 하여 해외시장 진출을 추진

- 태양광발전 부문간 통합화가 이루어지면 타 부문에 대한 기술경쟁력 확보와 더불어 각 제품을 단독으로 생산할 때보다 저비용구조 달성 가능 (범위의 경제 효과)

- 최근 선진기업들도 타 부문 인수를 통해 통합화를 시도

ㆍ태양전지 모듈회사인 Sunpower도 2006년 미국 캘리포니아 시장 에서의 경쟁력 확보를 위해 세계 최대 규모의 시스템·설치업체인 Powerlight를 인수

^CEO

【 지표로 보는 경제 Trend 】

< 금융동향 >

7. 31 8. 01 8. 02 8. 03 8. 06

환율 원/달러(종가기준) 엔/달러(뉴욕시장)

919.3 119.19

925.2 118.44

922.8 118.98

922.9 119.14

923.4 117.59

금리 회사채(3년AA-, %) 국고채(3년, %)

5.64 5.22

5.58 5.16

5.61 5.19

5.61 5.19

5.61 5.19 주가지수(KOSPI, 종가) 1,933.27 1,856.45 1,853.07 1,876.80 1,855.05

< 실물동향 >

(전년동기(월)비, %) 2005년 2006년 2006.12월 2007. 4월 5월 6월 7월 GDP성장률¹⁾

민간소비 설비투자

4.2 3.6 5.7

5.0 4.2 7.6

..

..

..

..

..

..

4.9 4.1 12.1

..

..

..

..

..

..

산업생산 증가율 평균가동률

6.3 79.7

10.1 81.1

3.0 80.5

6.8 82.3

6.7 83.3

7.6 82.7

..

..

실업률 실업자(만명) 전국 어음부도율

3.7 88.7 0.04

3.5 82.7 0.02

3.3 78.4 0.03

3.4 81.7 0.02

3.2 77.9 0.02

3.2 77.7 0.03

..

..

..

소비자물가 상승률 2.8 2.2 2.1 2.5 2.3 2.5 2.5

수출(억달러, FOB)²⁾ (증감률) 수입(억달러, CIF)

(증감률)

2,844.2 (12.0) 2,612.4 (16.4)

3,254.6 (14.4) 3,093.8 (18.4)

287.8 (12.3) 275.2 (13.8)

299.5 (17.0) 294.5 (20.3)

310.6 (11.2) 297.5 (13.5)

322.1 (15.3) 284.5 (9.3)

309.3 (20.0) 293.7 (14.9)

경상수지(억달러) 149.8 60.9 1.5 -20.8 8.4 14.7 ..

외환보유액(억달러) 2,103.9 2,389.6 2,389.6 2,472.6 2,507.4 2,507.0 2,548.4 총대외지불부담³⁾

(억달러) 1,879 2,634 .. .. .. .. ..

1) 한국은행 2007년 7월 25일자 ‘2007년 2/4분기 실질 국내총생산(속보)’ 자료에 의거하여 작성.

2) 산업자원부 수출입 동향자료에 의거하여 작성.

3) IMF, World Bank 등 9개 국제기구가 마련한 새로운 편제기준, 분기별 발표.