태양광 에너지, 왜 중국이 선두주자인가?

지난 장에서는 여러 국가들이 왜 태양광에 주목하고 있는지를 살펴봤습니다. 태양광 시설은 거의 모든 곳에 설치할 수 있다는 이점이 있구요, 비용 관점에서도 장점이 많은 에너지원입니다. 이런 장점 덕분에 여러 재생에너지원 중 가장 큰 폭의 성장세를 보이고 있는 점으로 보아, 전세계적으로 리딩 에너지원 역할을 하기에 부족함이 없어 보입니다.

이렇게 장점이 많은 태양광을 활용하기 위해서는 태양광 설치에 필요한 재료들이 필요합니다. 이번 장에서는 태양광에 활용되는 재료들을 정함에 있어 재료들을 살펴봄과 동시에 왜 중국이 태양광에 있어 선두주자가 될 수밖에 없는지 살펴보도록 하겠습니다.

글로벌 태양광 설치량 및 중국의 비중

우선 글로벌 태양광 설치량 현황을 살펴보도록 합시다. 2022년 상반기 중 태양광 설치량은 약 240GW 정도로 파악됩니다. 그중 중국이 차지하는 비중이 압도적인데요, 단순 규모만 봐도 약 105GW로 44% 정도를 차지합니다. 최근 5년간 글로벌 태양광 설치량을 보면 중국의 태양광 설치 비중이 약 39%를 차지할 정도로 수치적인 면에서 압도적입니다. 태양광 산업에 있어 선두 주자라 할 수 있겠습니다.

중국의 태양광 에너지 원재료 우위

중국의 우위는 단순히 태양광 설치 규모에만 있지 않습니다. 태양광 원재료들의 생산 측면에서도 압도적인 우위를 차지하고 있는 것으로 파악되는데요. 글로벌 태양광 밸류체인 내에서 중국 기업들이 차지하고 있는 비중이 압도적인 상황입니다.

태양광 밸류 체인을 하나씩 살펴보면 크게 폴리실리콘, 웨이퍼, 셀, 모듈로 나뉩니다. 폴리실리콘부터 웨이퍼는 업스트림 부문, 셀과 모듈은 미드스트림, 그리고 다운스트림에는 인버터 등과 같은 상품들을 결합하여 하나의 태양광 패널이 완성되는데요. 각 원재료 중 중국이 차지하고 있는 규모가 어느정도인지 간략하게 살펴보도록 합시다.

우선 폴리실리콘의 경우에는 2022년 상반기 기준, 중국 64.7만 톤, 미국 및 독일 각각 6만 톤, 말레이시아 2.7만 톤 정도로 파악되는데요. 증설된 폴리실리콘 생산 용량 7만 톤은 모두 중국에서 증설된 상황입니다. 글로벌 폴리실리콘 생산 용량에서 중국 비중은 78%를 차지해 태양광 소재분야의 지배력이 더욱 강화되고 있는 상황입니다. 업체별 생산 용량을 살펴보면 Daqo New Energy 10.5만 톤, Longi사 8만 톤, Wacker 8만 톤 정도로 파악이 되고 있는 상황이며 2023년 이후 글로벌 폴리실리콘 공급에서 중국산 비중은 약 80%를 넘어설 것으로 전망됩니다.

웨이퍼는 2022년 상반기 기준, 중국 456GW, 대만 3.7GW, 베트남 2GW, 노르웨이 1GW 순으로 여러 밸류 체인 분야에서도 중국이 가장 돋보이는 분야입니다. 2022년 중국 웨이퍼 생산량은 전년동기 대비 132GW 증가해 글로벌 웨이퍼 생산량 증설을 주도하고 있습니다. 글로벌 웨이퍼 생산용량에서 중국 비중은 2022년 97%로 태양전지 핵심 소재인 웨이퍼를 독점함에 따라 사실상 중국의 웨이퍼 공급 없이는 태양전지 생산이 불가능한 상황이고요.

다른 나라의 태양광 에너지 발전 현황

최근 미국이 통과시킨 인플레이션 감축법(IRA : Inflation Reduction Act)을 통해 앞으로 미국은 태양광 공급망 구축에 나설 예정이나, 웨이퍼 공급 문제를 해결하는게 가장 어려운 상황입니다. 중국 이외의 일부 남아 있는 기업을 통해 미국 내 태양전지 및 모듈 제조공장 건설로 제품 공급은 가능할 수 있겠으나, 웨이퍼 분야의 경우 제조 노하우를 확보한 기업이 전무한 상황에서 대규모 투자를 통한 신규 진입이 쉽지 않을 전망입니다.

셀 혹은 태양전지라고도 불리는 소재는 2022년 상반기 생산량은 468GW 중 중국이 차지하는 비중이 약 400GW 수준으로 전년대비 41.3% 증가하는 모습을 보였습니다. 2021년 대비 중국 셀 생산용량은 117GW가 증가해 글로벌 셀 생산용량 증가분 중 90%를 중국이 차지했습니다. 2022년 상반기 중국을 제외한 국가별 셀 생산용량은 말레이시아 16.9GW, 베트남 14GW, 태국 9.6GW, 한국 8.0GW, 대만 7.0GW, 인도 3.6GW 순으로 구분됩니다. 그 중, 중국 기업인 Jinko Solar 생산용량은 2021년 11.9GW에서 2022년 34.3GW로 22.4GW가 증설되었으며, Shanghai Aiko Solar도 2021년 22GW에서 2022년 32.8GW로 10.8GW가 증가했습니다. 글로벌 셀 시장에서 중국 업체들의 증설 빠르게 이루어지고 있는 상황입니다.

모듈은 2022년 상반기 글로벌 모듈 생산량은 541GW로 전년동기 대비 123GW 증가했습니다. 그 중 중국의 2022년 상반기 모듈 생산량은 2022년 상반기 436GW로 전년동기 대비 114GW 증가한 상황이구요. 글로벌 모듈 생산량 증가분 123GW 중 중국 생산량 증가분은 114GW에 달해 글로벌 모듈 증설의 92.7%가 중국에서 이루어지고 있습니다.

2022년 상반기 기업별 모듈 생산량은 Longi 60GW, Trina Solar 50.3GW, Jinko Solar 45.2GW, JA Solar 40.2GW 등을 기록했으며, Trina Solar 2021년 29.6GW → 2022년 상반기 50.3GW, Jinko Solar 2021년 31GW → 2022 년 상반기 45.2GW로 증가하는 등 2021년 대비 상위 5개사 2022년 상반기 증설량은 68.6GW에 글로벌 증가분 56%를 차지하고 있습니다.

중국 태양광 에너지 발전의 양극단

이러한 상황에 따라 IEA는 태양광 패널 제조에 관한 전체 보고서에서 글로벌 태양광 패널 제조 능력을 분산하는 것의 중요성을 강조하기도 했습니다. 최근 중국의 예상치 못한 제조 중단으로 폴리실리콘 가격이 10년 만에 최고치를 기록하며, 전세계적으로 핵심 소재 공급을 중국에 의존하고 있다는 것이 드러나기도 했죠.

물론 이에 대한 노이즈는 상당합니다. 폴리실리콘을 예를 들어 살펴보면 해당 원재료는 석영 가루를 섭씨 1700도 열로 녹이면서 정제해 만드는데요. 이 과정에서 엄청난 규모의 전력이 소비됩니다. 생산비의 40%가 전기요금인 것으로 추정되는데 폴리실리콘이 가장 많이 나오는 신장 위구르 지역은 전기요금이 아주 저렴합니다.

신장 위구르 지역에는 약 203기의 석탄발전소가 있는데, 이를 빌미로 신장 위구르 지역은 엄청난 대기오염을 겪어야 하는 ‘희생 지대(sacrifice zone)‘가 되기도 했습니다. 이 가운데 강제 노동이라는 어두운 그림자가 있었어요. 이에 활용되는 인력을 중국 정부가 소수 민족을 활용했다는 주장이 부각되기도 했습니다. 이를 빌미로 미국은 올 6월 ‘위구르 강제노동 방지법’을 시행해 신장 태양광 제품의 수입을 금지시켰으며, EU 의회에도 9월 비슷한 법안이 발의되기도 했고요.

그럼에도 태양광 관련 산업은 중국을 빼놓고 논하기 어렵습니다. 중국에 이어 태양광 패널 제조의 다음 주도 국가는 인도로 태양광 모듈 제조의 3%, 셀 제조의 1% 수준밖에 되지 않고, 유럽과 북미지역은 전 세계 태양광 패널 수요의 1/3 이상을 차지하지만 두 지역 모두 실제로 태양 전지 패널을 제조하는 모든 단계에서 각각 평균 3% 미만을 차지합니다. 그만큼 생산 능력이 부족하다 볼 수 있겠죠. 결국 에너지 대전환의 시대를 맞이하기 위해서는 이러한 부분들을 감내해야 할 것으로 보여집니다.

Edit 금혜원 Graphic 조수희 함영범

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– 해당 콘텐츠는 2023. 3. 13. 기준으로 작성되었습니다.

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