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[해외보고서] 독일 태양광 에너지 산업의 미래
이름 관리자 waterindustry@hanmail.net 작성일 2017.06.15 조회수 415
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연구 보고서

[해외보고서] 독일 태양광 에너지 산업의 미래

 

 

독일 태양광 에너지 시장의 역사


2017년 4월 중순, 독일의 최대 태양광 시설 제조기기 업체인 솔라월드(SolarWorld)사의 파산은 큰 이슈가 됐다. 약 5년 전 독일의 주요 태양광 에너지 기업이었던 큐셀(Q-Cells), 솔론(Solon)의 파산에 이어, 이번 솔라월드사의 파산은 독일의 태양광 에너지 산업의 종말을 의미한다고 여겨졌기 때문이다. 


전문가들은 중국과 같은 값싼 외국 태양광 기자재가 독일 기업에 악영향을 끼쳤으며, EU와 독일의 신재생에너지법(EEG: Eneuerbare Energien Gesetz)의 보조금 정책 역시 상황을 악화시켰다고 분석한다. 그 역사를 설명하면 이렇다. 1990년대에 독일 정부는 태양광 전지 산업 보조금 정책으로 EEG 정책을 도입했는데, 도입 목적은 태양 에너지의 단가를 낮추어 기존의 발전 산업과 경쟁이 가능할 수 있도록 하고, 동시에 태양광 발전기술의 가격을 고정시켜 국내 태양광 산업을 지원하기 위함이었다. 하지만 이러한 목표와는 반대로, 독일 태양광 발전기업의 효율적이고 발전된 기술 생산력은 오히려 저해되고 말았다. 


왜냐하면 첫째로, 이 정책은 독일 및 EU 내의 태양광 발전기기 제조업체의 후원을 목표로 시행됐으나, 보조금을 통해 태양광 산업의 전반적인 시장가격이 지나치게 절하되면서 독일 기업의 R&D 자금력이 줄어들었기 때문이다. 둘째로, 이 정책이 다른 에너지원에 비해 태양광 설치 가격을 낮춰 신재생에너지 보급률을 높이려는 의도에서 기획됐으나, 동시에 독일 기업을 보호하기 위해 태양광 발전에 필요한 기술 가격을 그대로 유지시켰기 때문이다. 이에 따라 자유로운 경쟁이 제한되면서 독일 태양광 기업들의 기술 개발 동기가 약화됐다. 셋째로, 보조금 지원 때문에 독일 기업이 외국 기업과의 경쟁의 필요성을 느끼지 못하면서 기술 개발이 지체됐다. 일례로 현재 운영되는 유럽 내 태양광 발전 기업 중 일부는 알루미늄 틀, 신호 변환기와 같은 광전지 제품을 아시아 시장에 의존하고 있다. 이에 반해 독일을 비롯한 유럽 국가의 광전지 제품들은 표준적인 세계 시장 가격을 따라갈 수 없으며 이에 따라 부가가치를 창출하지 못하고 있다. 


위와 같은 사정에 따라 독일 시장은 태양광 에너지 사용규모에 있어서는 선두적인 위치를 점하고 있으면서도, 생산기술에서는 다른 국가에 추월 당한 기형적인 구조를 갖게 됐다. 


독일의 신재생 에너지 시장에서의 태양광 발전의 비중


2016년 독일의 총 발전 전력에서 차지하는 신재생에너지원의 비중은 30%에 달했다. 2014년부터 3년 연속 신재생 에너지는 독일 내에서 가장 비중이 큰 에너지 원천으로 자리잡은 것이다. 다만 2016년 독일 신재생 에너지 발전의 전년 대비 성장 규모는 +187.4TWh에 불과했다. 일조량과 풍량이 줄면서 신재생에너지 발전 성장세가 다소 둔화된 것이다.  


2016년 현재 풍력은 청정에너지의 12.3%를 차지하며 가장 큰 비중을 차지하고 있고, 바이오매스(7.9%)와 태양광(5.9%)이 그 뒤를 이었다. 천연가스 가격의 하락은 가스 발전규모를 전년 대비 26% 이상 성장하게 했으며, 원자력과 석탄 발전 규모는 전년 대비 2016년에 다소 감소했다.


2016년도 독일 에너지원별 발전 비중

                                                                                        (단위: %)

   

자료원: AGEB (StromReport) 2016


지난 20년간 총 발전전력에서 신재생에너지원의 비중은 6%에서 26%로 성장했다. 2014년도에는 전기 발전 비중을 신재생 에너지가 주도했고 현재 독일은 생산 용량, 생산량 그리고 투자규모 부문에서 전 세계 최고 5개 국가에 속한다. 계획에 따른 산업 확대가 충실히 진행된다면, 향후 10년 안에 신재생에너지는 독일의 전력 수요의 40%를 감당할 수 있을 전망이다. 지난 20년간 풍력, 바이오매스 그리고 태양광 역시 중요한 역할을 해왔으며 3600만 가구의 전력 수요에 달하는 1260억KW의 전기를 생산했다. 


독일 태양광 에너지협회에 따르면, 독일의 연방 주 중에서 신재생에너지를 가장 많이 사용하는 주는 브란덴부르크(Brandenburg)주로 전체 발전전력의 76%를 차지했으며, 슐레스비히-홀스타인주(Schleswig-Holstein)가 66%, 메클렌부르크-포어포메른주(Mecklenburg-Vorpommern)가 62%로 그 뒤를 이었다.


독일의 신재생 에너지 발전 현황(2015)

 

자료원: StromReport, Fraunhofer ISE (2015)


독일의 에너지 전환정책(Energiewende)은 화석 연료를 신재생에너지원으로 교체하며 탄소 배출량을 줄이기 위한 장기 정책이다. 하지만 이러한 야심적인 녹색 에너지 정책이 독일인들 사이에서는 어떻게 받아들여지고 있을까? 독일 신재생에너지협회는 이에 대한 설문 조사를 실시했고 92%에 달하는 응답자들이 대체 연료 사용과 신재생 에너지 발전을 지지한다고 답변했다. 또한 65%에 달하는 독일인들이 청정 에너지를 자가 발전하고 싶다는 의사를 표했다.


컨설팅 업체 PwC가 수행한 다른 설문에서는 독일의 에너지 시스템을 근본적으로 변화시키는 정부 정책의 이유를 묻는 질문에 응답자의 43%가 '원자력 발전소의 단계적 폐쇄'를 꼽았다. 27%의 응답자는 '화석연료 부족으로 인한 에너지원 전환'에 동의했고, 18%는 '화석 연료 연소로 인한 이산화탄소 방출은 기후 변화에 가장 큰 영향을 주기 때문에 방출량 감소를 위한 에너지 전환이 필요하다'고 답했다.


독일 에너지 전환을 지지하는 이유에 대한 설문 결과

                                                                                                 (단위: %)

 

자료원: StromReport (2015)


독일의 태양광 에너지 발전 현황


2015년 독일의 총 태양광 발전규모는 368억KW로 전년 대비 5.4% 증가했다. 독일의 태양광 발전 용량은 2012년 이후 감소하는 추세이지만 1인당 태양광 발전량 부문으로는 전 세계에서 2위를 차지한다(리히텐슈타인이 1위). 2015년 말, 독일의 1인당 태양광 발전량은 487와트를 기록했다.


독일 월별 태양광 에너지 전력량

                                                                                                   (단위: KW)

 

자료원: Fraunhofer ISE, EEX, StromReport (2015)


현재 독일에는 작은 지붕 발전기부터 대형 태양전지판까지 총 38GW에 달하는 약 150만 개의 태양광 발전 시스템이 설치돼 있다. 2014년에 독일에서는 태양광 발전기기 증설을 위해 총 23억 유로를 투자한 바 있는데, 이러한 노력 덕분인지 그 해 태양광 발전은 독일 소비 전력의 약 6.9%에 달하는 전력을 생산했고, 일조량이 많은 날의 경우에는 순간 전력 수요의 35~50%까지를 충당했다. 독일 지역의 대부분의 태양광 발전소는 남부 바이에른(11.1GW), 바덴 뷔르템베르크(5.1GW), 노르트라인 베스트팔렌(4.2GW) 등에 설치돼 있다. 


독일의 EEG 정책이 고정적인 기준가격에 따른 매입을 보장함에 따라, 태양광 발전 시스템에 대한 지속적인 투자 수익 보장이 가능해졌다. 독일 기업이 생산한 태양광 전력을 판매하는 기준가격(Feed-in Tariff)은 20년 동안 고정돼 있었다. EEG 정책을 통해 보장된 보조금은 소비자의 전기료 청구서에 찍힌 추가요금을 통해 충당됐다. 즉, 독일 소비자들은 사용하는 모든 전력에 대해 추가요금을 지불하고, 그 추가요금은 태양광 등 신재생에너지를 생산하는 기업들에 인센티브로 되돌아갔던 것이다. 이에 따라 태양광 전력 생산자는 실제 시장 가격보다 높은 가격에 에너지를 판매할 수 있었다. 


독일 정부는 이와 같은 방식으로 신재생에너지에 대한 인센티브를 제공해 왔지만 그 규모를 줄여나갔다. 예를 들어, 2004 년에 중형 옥상 시스템에 대한 kWh당 0.57유로의 기준가격 지원 규모는 오늘날 kWh당 약 0.12유로로 하락했다. 정부 정책에 제동이 걸리면서 신규 태양광 발전소 설치 규모도 함께 감소하고 있다. 2016년의 태양광 발전 부문은 전체 전력량의 5.9%로 2014년 대비 1% 포인트 하락했다. 


독일 연방주별 태양광 에너지 사용현황

자료원: StromReport (2016)


독일 태양광 산업 전망: 전문가 인터뷰


카셀에 위치한 프라운호퍼 에너지연구소에 재직중인 헨리 마르티느 (Mr. Henry Martin) 연구원을 전격 인터뷰했다. 마르티느 씨는 일반 전력 그리드 시스템의 최적화를 연구하고 있으며 풍력 및 태양광 전력 생산에 관한 전문가이다. 그는 엔지니어링 학위뿐만 아니라 경제학 학위를 갖고 있어 비즈니스적 시각에서 해당 산업을 바라볼 수 있는 적격자이다.


다음은 인터뷰 전문이다. 

 

Q1: 현재 독일 태양광 발전 기술의 상황은 어떠한가?

A1: 독일은 알래스카와 비슷한 태양 자원을 가지고 있으며, 태양광 발전을 하기에 좋은 환경 조건을 가지고 있는 것은 아니다. 하지만 독일의 태양광 발전차액 지원 정책은 저렴하고 경쟁력을 가질 수 있는 태양광 발전을 가능케 하고 있다.


Q2: 정부가 신재생 에너지 기반을 다지고 충분한 지원을 하고 있다면, 당신이 생각하는 산업 내 성장가능 분야는 무엇인가?

A2: 내 생각에는 독일 태양광 발전 시장은 이미 성숙했고 투자자들 역시 중국 혹은 미국으로 눈을 돌리고 있는 상황이다. 하지만 가정용 에너지 저장소는 태양광 발전 시장에서 주목 받을 것이라 보며, 독일이 다시 한번 선구자가 될 수 있을 것이라 전망된다.


Q3: 가정용 에너지 저장소 기술의 이점은 무엇인가?

A3: 가정용 에너지 저장은 개인이 그리드의 전력을 언제 어떻게 사용할지 관리가 가능하다. 따라서 에너지 보급률이 높아지고 그리드의 안정성 문제가 해결될 것이라고 본다.


Q4: 왜 독일이 가정용 에너지 저장소를 이끌 수 있다고 생각하는가?

A4: 아직 대부분의 국가에서 배터리의 단가가 높기 때문에 가정용 에너지 시장 규모는 미미한 상황이다. 하지만 독일의 경우 낮은 전기 도매가가 형성돼 있으며 발전차액제도와 네트워크 비용으로 인해 개인 에너지 전환 비용이 크다. 이는 그리드를 통한 고가의 전력 소비보다 가정에서 생산한 전기 사용의 이점을 크게 하는 요인이 됐다. 이러한 조건과 정부의 지원금이 계속된다면 독일의 가정용 에너지 저장소 시작은 성장 가능성이 높다고 여겨진다.


Q5: 독일의 국가 정책에서 가정용 전기 저장 기술이 원자력을 단계적으로 중단하고 의존 가능할 정도라고 생각하는가?

A5: 미래에는 가정용 저장소가 송전 그리드와 통합돼 안정화될 것이라고 본다. 아직 현존하는 기술은 아니지만 일반적인 유료 시스템 서비스를 제공하면 가정용 기기에 유용한 응용 프로그램이 추가될 것이다. 


Q6: 잠재 투자자와 생산자가 유념해야 할 부분이 있는가?

A6: 독일의 가정용 저장소 시장은 좋은 조건을 가지고 있지만 불확실성이 미래 시장 발전을 저해할 수 있다고 생각한다. 정부 보조금은 2018 년에 단계적으로 폐지될 수 있으며, 소형 옥상 태양광 발전 시스템을 통해 자체 생산된 전력의 소비에 대해서도 EEG법 적용이나 그리드 요금 지불이 면제될지는 확실하지 않다. 하지만 이러한 불확실성에도 불구하고 독일은 현재 가장 큰 시장을 소유하고 있으며 단가 절감을 통해 중국, 미국과 같은 경쟁 시장에서 우위를 점할 수 있으리라 본다. 


Q7: 에너지 저장 기술의 외국 생산자와 관련해 한국에서 독일 시장은 어떤 기회가 있다고 생각하는가?

A7: 가정용 기기 개발에서 외국 기업은 많은 가능성을 가지고 있다고 생각한다. 현재 독일은 가장 큰 시장을 보유하고 있고, 이러한 상황에서 독일을 포함한 외국 기업 모두 시장 진입 기회를 가지고 있다고 본다. 독일의 에너지 저장시장 및 산업은 이 시장에서 선구적인 역할을 하고 있다.


* 마르티네 연구원은 이메일로 연락 가능(henry.martin@iwes.fraunhofer.de)


독일의 에너지 저장기기 분야 주요 기업


2016년 기준 독일 시장에서 에너지 저장기기 공급량의 절반 가량(47%)이 Sonnen사, SENEC사, E3/DC사와 같은 독일 내 자국기업에 의한 것으로 조사됐다. 다음으로는 국내기업인 LG 화학으로 독일에서 9%의 시장점유율을 보였다. 오스트리아의 Fronius사, 미국의 Tesla사 역시 독일 기업들 사이에서 상당한 점유율을 기록하고 있다. 2016년 독일에는 2만5000개의 에너지 저장 시스템이 신규 설치됐으며, 이는 전년 대비 40% 이상 늘어난 수치다. 2017년에는 3만 개의 신규 저장소가 설치될 전망이다. 


독일 주요 기업별 신재생에너지 저장장치 시장점유율

자료원: PW Magazine(2016)


시사점

 

독일의 태양광 발전 산업은 신재생에너지 보급과 자국기업 지원이라는 두 마리 토끼를 쫓던 독일 정부의 정책적 미스로 오히려 어려움을 겪고 있는 상황이다. 이 보조금은 독일 제조업체들이 세계 시장에서 경쟁력 있는 기술을 개발하는 것을 저해함으로써, 결국 태양광 기술의 상용화를 통한 세계 최대 시장 형성이라는 반쪽짜리 목표만 달성하는 결과를 낳았다.


단, 독일의 발전된 에너지 기반 시설과 신재생 에너지 도입에 적극적인 고객들의 높은 수요는 가정용 에너지 저장소 시장의 성장 가능성을 높여주는 요인이다. 에너지 저장소의 시장 규모는 전년 대비 40% 성장했다. 전문가들은 독일이 태양광 발전 시스템을 포함한 기타 신재생 에너지의 상용화가 잘 돼있고, 정부 보조금 역시 아직 많은 도움을 주고 있기 때문에 전력생산과 관련한 신기술을 위한 완벽한 시험대라고 평가한다.


따라서 본 보고서를 작성하며 조사한 내용과 프라운호퍼 연구소의 마르티네 씨의 의견을 종합했을 때, 독일은 에너지 저장소 기술을 판매할 수 있는 유망시장이 될 것으로 분석된다. 20년 전의 태양광 발전기술이 그랬던 것처럼 현재 독일은 10년, 20년 뒤에 표준 기술이 될 신기술의 선두에 서있는 것이다. 최근 독일 생산 기업에 의해 시장이 형성돼 가고 있으며, LG화학 같은 대형 국내 제조업체 역시 시장에 진입한 상태이다. 


참고로, 독일 시장에 첫 발을 들여놓는 국내 기업을 위해 독일 시장에 진입하는 외국 기업들이 일반적으로 경험하게 되는 몇 가지 사항을 미리 일러 둔다.  


  ㅇ 신재생에너지 저장소 시스템(RESS) 인증의 취득

    - 자세한 사항은 인증기관인 튀브-쥐드(Tuev-Sued) 홈페이지에서 확인 가능하다

    · http://www.tuv-sud.com/activity/product-certification

 

  ㅇ 신재생에너지 관련 전문 잡지 등을 통한 제품 평가

    - 예를 들어, E3/DC사는 EUPDResearch에서 주관하는 '에너지 저장 시스템 분야 최고 브랜드' 부문에 3년 연속 선정된 바 있음. 독일 소비자들은 이러한 공식적인 품질 보증을 높이 평가하며 민감하게 반응함.


  ㅇ '웹 기반 제품 비교 서비스'에 등록

    - 에너지 관련 기기는 큰 투자비용이 필요한 제품이므로, 소비자들은 일반적인 광고보다는 제품 비교 사이트를 통해 가격, 품질, 소비자 리뷰 등을 꼼꼼히 따져서 구매를 결정함.


태양광 기술 및 이와 관련한 에너지 저장기술의 독일 소비자들은 보통의 경우 1개의 공급사 제품만을 사용한다. 주택 지붕용 설치 제품이나 대형 태양광 농원(solar farm)의 경우에도 사정은 마찬가지다. 따라서 독일 시장에 진입하는 국내 기업들은 공급사와 소비자 사이의 관계가 매우 중요시됨을 충분히 고려해야 한다. 


예를 들어, 독일 시장을 선도하고 있는 Sonnen사의 경우, 자사 제품 구매자 전용 커뮤니티를 만들고 이들이 해당 커뮤니티를 통해 상호 소통하고 도울 수 있도록 하는 혁신적인 서비스를 제공하고 있다. 만약 커뮤니티에 있는 한 구매자의 거주 지역이 일조량 부족 등의 이유로 충분한 태양광 전력을 생산하지 못할 경우 더 많은 태양광 전력을 생산할 수 있으면서도 휴가 등으로 이를 소비하지 못하는 다른 멤버가 그에게 싼 가격으로 전력을 공급 가능하다. 이와 같은 태양광 발전 및 저장 기술과 소셜 네트워크가 융합된 독특한 독일의 비즈니스 모델은 해당 기업의 브랜드 이미지와 충성도를 제고하는데 유용하다. 국내 기업들도 이러한 비즈니스 모델이 자사에 적용 가능한지 확인할 필요가 있다. 


독일은 다시 한번 이 분야의 선두 주자가 될 가능성이 크기 때문에 에너지 저장기기 생산자들은 독일시장 진입을 시도할 수 있다. 국내 에너지 저장기기 제조업체들은 현재 성장하는 독일의 국내 에너지 저장 시장에 접근하고, 기술을 개발 및 개선하며, 10년 내에 더 많은 국제 시장을 공략할 준비를 해야 할 것이다. 독일의 가정용 에너지 저장 시장에 서둘러 참여한 생산자들만이 지금부터 10년 후에 세계 시장의 선두 주자가 될 것이기 때문이다.



자료원: Stromreport, PwC, Fraunhofer ISE, 독일신재생에너지협회 및 KOTRA 함부르크 무역관 자료 종합

 

[출처 = KOTRA GlobalWindow(http://news.kotra.or.kr) / 2017년 6월 13일]

 

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