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[독일] 태양광 에코시스템, 새로운 혁신기술로 각광 받아

태양광 에코시스템(ecosystem)을 의미하는 태양에너지 가치사슬은 원재료 공급업체, 설비 및 소모품 공급업체, 잉곳(ingot), 웨이퍼(wafer), 그리고 전지 제조업체, 모듈 조립업체(대부분의 전지 제조업체들이 모듈 조립도 함께 하는 경향이 있음), 수요자 측면의 참여업체(시스템 통합업체, 모듈 조립업체, 설치업체, 유통업체 등), 시스템 기술의 밸런스(balance)를 맞추는 개발업체(인버터(inverter), 트랙킹(tracking) 등), 투자자, 유틸리티(utilities) 기업, 그리고 다른 최종 소비자 등으로 구성되어 있다.

현재 태양광 모듈의 낮은 가격이 엄청난 곤경에 빠져 있는 그리고 낮은 수익과 높은 실패율을 겪고 있는 태양에너지 에코시스템 중 제조업 측면을 도와주게 될 것이다. 실제, 건드리지 않은 채 남아있는 태양광 발전기술(전지/모듈 제조업체로 언급이 가능)은 존재하지 않는다.

2000년대 중반, 최근 가격 변화의 역사를 요약하고 있는 독일은 발전차액 지원제도를 도입함과 동시에 엄청난 수요의 시기를 보내었다. 독일이 도입한 발전차액 지원제도는 유럽(Europe)과 유럽 외 국가 모두에 빠르게 확산되었다.

많은 국가들이 보다 효율적인 발전차액 지원제도를 채택함에 따라 제조업체들 역시 그들의 생산능력을 급속도로 추가하기 시작하였다. 안정적이 투자처를 고심하고 재생에너지 분야가 안정적인 투자처로 인식한 투자자들 역시 유틸리티(utilities) 기업 규모의 발전설비 제조공장 및 발전소 창출에 적극적인 투자를 하여 왔다.

태양광 발전산업이 그들 기술의 급속한 채택에 대한 경험이 많이 부족하였기 때문에 참여자들은 기본적으로 관련 업무를 배우고자 하였다. 이러한 행동은 적절한 상황에 태양에너지 에코시스템을 착근하게 하였다; 특히, 오늘의 교훈을 내일에 적용할 수 있는 것을 희망하고 있다.

발전차액 지원제도 시대 이전, 대부분 태양강 발전설비 제조업체들은 거의 수익을 남기지 못하거나 있다 하더라도 그 규모가 매우 작았다. 뿐만 아니라, 발전차액 지원제도 시대는 심각한 폴리실리콘(polysilicon) 부족 현상과 충돌을 하게 되는 부작용을 낳았다.

폴리실리콘 가격은 급속도로 증가하였으며, 크리스털(crystalline) 제조업체들은 이런 게임(game)에 머물기 위해 많은 것을 투입해야만 하였다. 이 시기 동안 결정질 실리콘 제조업체들의 비용은 많이 증가하였다. 하지만, 수익도 많이 좋아졌다.

태양광 발전기술(전지 및 모듈(module))의 가격이 증가함에 따라 박막형 필름 제조업체들은 시장에 성공적으로 진출할 수 있는 기회를 보게 되었으며, 이를 잡았다. 이 시기 동안, 박막형 필름(thin film)은 시장점유율을 많이 장악하였으며, 결정질 실리콘 분야는 곧 대체가 가능한 구시대의 기술이 되어버렸다.
발전차액 지원제도는 태양광 발전산업의 구세주로서 환영을 받았다.

그리고 급속도로 그리고 끊임없이 확장될 것으로 예상되었다. 2009년, 중국의 제조업체뿐만 아니라 낮은 제조비용을 가지고 있는 다른 지역의 제조업체들 역시 공격적인 가격 전략, 풍부한 태양광 발전기술 보조금의 지원으로 인해 공격적인 가격전략 구사 가능 - 을 사용하였다.

공격적인 가격 전략 구사가 가능한 제조지역들은 유럽 내 수요 증가를 처리하기 위해 수출시장으로서 개발되었다. (공격적인 가격 전략이 태양광 발전산업의 역사 전체를 통해 왔다 갔다 한다는 것을 인지하는 것도 가치가 있다). 가격은 신속하게 하락이 되었다.

수요는 가파르게 상승하였으며, 시장은 뜨거워졌기 때문에 때때로 소급가능한 변화들이 발전차액 지원제도에 적용되며, 글로벌 금융시스템은 파생상품거래에 봉착하게 되고 이어서 글로벌 경기침체가 발생되곤 한다. 하지만, 이는 지나친 단순화이다.

발전차액 지원제도가 더할 나위 없이 신성한 것은 아니라는 생각을 가지고 있는 투자자들은 신중하게 투자를 결정하게 될 것이며, 금융가능성이 태양광 발전산업의 표준이 될 것이다. 그리고 가격은 지속적으로 하락하게 된다. 가격하락은 하나의 진화와 과정으로서 환영을 받게 되었다.

이 시기가 지남에 따라 그리고 경쟁적인 상황이 점차 혹독해짐에 따라 경쟁과 그에 따른 분노는 증가하였다. 그리고 결국 미국에서 그리고 현재는 유럽에서 무역논쟁이 확산되고 있다. 어떠한 정부도 태양광 발전기술 관련 제조분야에 보조금을 지원하는데 있어 완벽하게 공평하지는 않다는 것을 주의하자. 불공정성은 보조금을 받지 못한 측의 눈에서 나오는 것이다.

발전차액 지원제도 초기 시기 동안 모든 태양광 발전설비 제조업체들은 가격을 올렸다. 몇몇 경우, 고객 측면(이들 고객들의 충성도는 역사적으로 태양광 제조업체들에게 매우 중요한 요소로 기능하여왔다)에서 장기적인 수요의 필요성이 무시되었다. 왜냐하면, 보다 수익적인 고객들이 공급이 되었기 때문이다.

가격이 하락하고 제조능력이 재고수준과 함께 증가됨. 발전차액 지원제도의 변화와 새로운 인센티브(incentive) 제도로서 경매의 시급함을 언급하지 않음 - 에 따라 수요 측면의 참여주체들은 증가된 수요와 함께 증가된 수익을 즐기기 시작하였다. 그림 2는 1996년부터 2012년 평가 기준까지 태양광 모듈 가격 흐름을 보여주고 있다. 평균 판매 가격은 제조업체들에서 최초의 구매자 사이에 놓여있다.

구매자와 판매자 사이에는 항상 긴장감이 존재한다. 구매자는 가장 낮은 가격의 제품을 구매함으로써 자신의 가치를 극대화하기를 원하고 판매자는 가장 높은 가격으로 제품을 판매함으로써 자신의 가치를 극대화하고자 한다. 이 둘 사이의 균형점은 수요와 공급이 만나는 점에서 결정이 난다 ? 즉, 정확한 시장가격은 두 당사자(판매자와 구매자)가 하나의 가격에 서로 동의할 때 결정이 된다. 물론 이는 이론적인 설명이다.

이는 가치를 떨어뜨리고 있다. 기본적으로 구매자가 얼마만큼의 제품을 원하는지 그리고 판매자는 그러한 제품을 어느 정도 처분하기를 원하는지를 알아야 한다. 이러한 이론은 시장이 일반적으로 기능을 하고 있으며, 따라서 균형 가격은 자연스럽고 정확한 가격이 될 것이다.

태양광 발전시장이 경제이론의 측면에서 절대 일반적으로 움직이지 않았다는 사실을 제외하고 살펴볼 경우, 태양광 발전시장의 가격 균형점은 그림 2에서 보여주듯이 $1.48/Wp에서 $2.00/Wp 사이이다. 대신에 2012년 최초 판매 시점에서 태양광 발전기술의 평균 가격은 $0.98/Wp 이상이 될 것이며, 평균 재고가격은 그 기간 동안 $0.69/Wp가 될 것이다.

불행하게도 가속화된 학습곡선의 루머(rumor)와 낮은 가격에 대한 기대감은 ASPs를 낮추는 것을 멈추게 하거나 상승시킬 수 있는 태양광 발전산업의 능력에 잠금장치를 걸어두었다. 간단한 시기 동안 구매자와 판매자 사이 전력 균형은 구매자들 뒤에 붙어있으며, 투자자들과 함께 구매자들, 몇몇 경우에는 태양광 발전시스템 제조업체들, 그리고 최종 사용자들은 높은 수익성과 낮은 시스템 가격을 누리고 있다.

실제, 단기적인 관점에서 이를 나타내고는 있지만, 수요 측면의 참여자들은 이를 ? 연구개발 분야에서의 투자 부족, 몇몇 경우 낮은 품질의 제품, 지적자산의 손실, 그리고 최악의 경우 기업 도산 등 - 위해 태양광 발전기술 제조를 완료하는데 발생하는 위험을 인지할 여유가 없을 것이다.

다윈(Darwinian)의 행동 - 떠들썩한 바(bar)와 같아

보통의 구매자-판매자 간 긴장은 잊어라. 태양광 발전산업 참여주체들은 살아남기 위해 고군분투하는 제조업체들에게 그들의 목소리를 내고자 할 것이다. 그리고 수요자 측면의 참여자들은 가격 상승이 전체 산업에 있어 정말 좋을 것이라는 가능성을 수락하지 않게 될 것이다.

갑작스러운 가격 상승과 하락은 태양광 발전분야 버전(version)의 무어의 법칙(Moore’s Law: 반도체 집적회로의 성능이 24개월마다 2배로 들어난다는 법칙)을 보여주는 결과로서 언급되고 있다. 무어의 법칙은 통합회로 위 1평방인치마다 트랜지스터(transistor)의 수가 2년마다 두 배씩 증가할 것이라는 법칙이다. 태양광 발전산업을 위해 이 법칙은 Wp당 태양광 발전설비 가격이 선적을 두 배로 늘릴 때마다 20% 이상 감소할 것이라고 해석하는데 도움을 줄 것이다.

태양에너지에 관한 두 가지 목표는 효율성 증가와 제조비용 감소이다. 동등하게 중요한 목표는 인버터(inverter)와 저장기술을 포함한 다른 혁신을 위한 시스템 등과 함께 발전시스템을 설치하는 것이다. 기술 개발을 위한 소프트웨어 모델(software model)은 고객들이 베타 버전(beta version) 안에 있을 것이며, 버그(bugs)를 찾을 것이라는 기대를 포함하고 있다.

그로 인해, 혁신과 개선이 이루어질 것이다. 태양광 발전산업의 빠른 성장은 태양광 발전기술의 베타(beta) 배치를 위한 현장 실험에서 실제 배치로 변환하여왔다. 이러한 행동은 촉진이 되고 있는 산업에 대해 완벽하게 이해하는 것이다. 하지만, 이것은 실패율이 매우 높은 산업에 대해서는 매우 위험한 것이며, 엄격하게 판단되고 있다.

그림 3은 2003년부터 2012년 평가가 있을 때까지의 Henry Hub에 천연가스 평균 공급가격을 보여주고 있다. 이 차트(chart)는 시간이 지남에 따라 가격 변동이 얼마나 심한지를 보여주는 좋은 예이다. 천연가스의 평균 가격은 수요 증가에 따라 현재 우상향하고 있다 (10월 평균 가격은 $3.32/Million BTU이다). 하지만, 용량도 많이 증가하고 있으며, 겨울 이후 가격 하락이 예상되고 있다.

거주용 그리고 소규모 상업용 고객들을 위한 천연가스 가격이 이 허브에 들어가는 가격에 비해 훨씬 높다는 것을 아는 것은 매우 중요하다. 캘리포니아(California)에서 전기의 60% 이상이 천연가스를 활용한 것이다.

태양에너지 에코시스템은 파트너(partner)들에 의해 정주되고 있다.

현재 상황은 자연스러운 선택 중 하나는 아니다. 이는 태양에너지 참여주체들에 의해 만들어졌던 선택으로 인해 나온 것이다. 참여주체 모두가 다른 재생에너지 대체재와 보조금 지원을 받는 전통적인 에너지와의 경쟁에서 발생하는 중요한 자투리 물건, 장애요인, 그리고 압력과 대립하고 있다.

수요적인 측면과 시스템 참여주체들의 균형은 어두운 전망(비관적인 절망)에 매우 지쳐 있다. 태양광 모듈의 낮은 가격은 보다 강한 수요를 이끌고 있으며, 그들은 증가하는 것 또는 하락을 멈추는 것을 보고싶어하지 않고 있다.

태양광 전지와 모듈 제조업체들은 매우 낮은 수익 또는 마이너스 수익, 그리고 실패 등에 매우 지쳐 있다. 신규 기술 제조업체들은 비용을 줄이고 있으며, 현재의 위기가 지나가기만을 기다리고 있다. 연구개발 예산도 고통을 겪고 있으며, 실패가 지속되고 있다.

효율성 증가와 제조비용 감소라는 측면에서 진실된 학습곡선 과정이 현재의 낮은 수익 기후에서 발생하는 것은 여간 어려운 일이 아닐 수 없다. 낙관을 할 수 있는 대부분이 재고가 가격을 상쇄할 수 있다는 생각이 하락을 멈출 것이며, 비용감소가 이루어질 때까지 정지가 될 것이다. 그러는 동안, 태양광 발전산업의 미래는 가치사슬의 끝에서부터 다른 끝 ? 전력의 최종사용자 포함 - 으로 이어지는 혁신에 의존하게 된다.

최종사용자들은 에너지 독립과 고품질의 청정 전력을 요구할 수 있으며, 태양광 발전산업은 이러한 기여와 관련하여 적절한 가치를 투입하는데 도움을 줄 수 있다. 태양광 발전기술 제조업체들을 위한 절망적인 기후에도 불구하고 혁신에 관한 여러 가지 생각이 여과되고 있다.

태양광 발전산업은 글로벌한 것이다. 이는 지속가능한 미래가 모든 지역의 참여로 만들어질 것이라는 생각을 진행시키고 이를 위해 많은 노력을 기울이고 있다.

[출처 : KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑(GTB)』2012. 11. 28]