한국에서 태양광 에너지의 경제성은?

한국에너지공단 신·재생에너지센터

이상훈 소장

폭염이 한반도의 여름 모습이라면, 혹한은 겨울의 또 다른 모습이다. 기후변화를 보여주는 양극단이 현실이 되고 말았다. 우리나라는 물론, 전세계적으로

기후재앙을 피하기 위해 공감대를 형성하고 있다.

지구의 평균기온 상승을 2℃ 이내로 억제하려면 화석연료 의존에서 벗어나, 효율적 기술과 재생에너지 확대를 기반으로 저탄소 에너지 체제로의 전환이 필요하다.

재생에너지에 보수적인 태도를 유지해 온 국제에너지기구(International Energy Agency, 이하 IEA)조차 ‘에너지 효율’ 다음으로 ‘재생에너지’가 온실가스 감축에

결정적인 역할을 할 것으로 전망했다.

동일한 맥락으로 국제재생에너지기구(International Renew-

able Energy Agency, 이하 IRENA)는 2050년까지 세계

에너지 공급에서 재생 에너지 비중을 65%까지 높이는 로드맵을

제시했으며, 풍력, 태양광, 수력 순으로 발전량 비중을 차지할 것

이라 예상했다.

블룸버그뉴에너지금융 (Bloomberg new Energy Finance,

이하 BNEF)은 2050년까지 세계 전력 생산의 약 50%를

태양광과 풍력이 공급할 것으로 내다봤다.

최근에는 태양광이 미래 전력생산의 핵심이 될 것이라는 전망이 지배적이다. 실제로 2016년 세계 신규 발전용량 면에서 태양광이 풍력을 앞질렀다. 태양광

신규용량이 75GW 급증한 반면, 풍력은 55GW 증가하는데 그쳤다. 2017년에는 격차가 더 벌어져 태양광의 신규용량은 98GW를, 풍력은 52GW를 기록했다. 누적

설비용량을 보면 증가속도의 차이는 더욱 뚜렷해진다. 2017년 기준 풍력(539GW)이 태양광(402GW)을 앞서고 있지만 향후 4~5년 이내에 태양광이 풍력을

추월할 것으로 보고 있다. 설비투자 규모의 측면에서도 태양광은 1,608억 달러를 기록하며 1,072억 달러의 풍력 설비투자액에 비해 크게 앞서고 있다.

태양광이 재생에너지 발전을 주도하게 된 이유 중 하나는 공간 제약 없이 설치할 수 있다는 점이다. 태양광은 지붕, 주차장, 유휴지, 수면, 사막 등 햇빛이 닿는

곳이라면 그 규모에 상관없이 발전설비의 설치가 가능하다. 수력, 풍력, 지열, 해양에너지 등 다른 재생에너지 발전기술이 가진 입지 조건 및 기술적 제약과 비교하면

상당히 자유로운 편이다. 설비의 설치 기간도 짧은 편에 속해, 평지의 경우에는 수주 만에 MW급 설비 설치를 완료할 수 있다.

태양광이 미래 발전부문을 주도할 것이라는 사실은 우리나라도 예외가 아니다. 재생에너지는 다양한 에너지원으로 구성되어 있지만, 우리나라는 『대체에너지 개발

및 이용·보급 촉진법 제2조』를 통해 태양열, 태양광발전, 풍력, 수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지, 연료전지, 석탄액화가스화, 수소에너지 등 총 11개 분야로

규정하고 있다. 정부는 에너지전환 정책의 한 축으로 2030년까지 재생에너지 발전량 비중을 20%로 높이는 <재생에너지 3020> 정책을 추진 중이다. 여기에는

2030년까지 태양광 30.8GW를 신규 보급하는 내용도 포함됐다.

전세계 태양광 설비용량 및 투자규모

[출처_REN21, Renewables 2018 Global Status Report]

(단위 : GW)

2010200920082007

8 15 2340

70

100

137

177

228

303

50

100

150

200

250

300

350

400

450

2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

402 +98

+76

+51

+40

+38

+29

+31+17

+8+6.6+2.5

신규 투자규모

전년도 누적 설비용량

국내 태양광 산업은 연간 약 10조원의 매출을 기록하는 등 세계 10위권 이내의 시장을 보유하고 있다. 올해 목표로 세운 최대 2GW의 태양광 신규 보급도

충분히 달성할 것으로 보인다. 태양광 산업은 고용창출 효과를 일으킨다. 태양광의 제조업 분야에서만 고용창출 효과가 1만 4천명에 이르고, 시공 및 유지

보수, 발전 사업 분야까지 확대하면 고용창출 효과는 5만여 명에 달한다. 정부는 태양광 산업을 양질의 일자리를 제공하는 새로운 성장 동력으로 여기고,

중기적으로 7만 9천개의 일자리 창출 효과를 기대하고 있다.

뿐만 아니다. 태양광의 발전 속도는 경제성의 개선으로 인해 더욱 가속화될 전망이다. IRENA에 따르면 유틸리티급 태양광의 경우, 2017년 평균 발전비용이

kWh당 10센트를 기록했다. 이는 2010년과 비교하면 무려 73%가 하락한 수치이며, 이는 대량 생산, 기술의 향상, 경매 입찰의 효과 등이 복합적으로 작용한

결과이다. IRENA는 태양광 발전비용의 하락세가 지속되어, 2020년 이후에는 태양광이 화력발전보다 저렴해질 것으로 전망하고 있다. BNEF 역시 2030년

전세계 대부분의 지역에서 태양광이 가장 경제적인 발전기술이 될 것으로 예측했다.

물론, 재생에너지 발전비용은 자원 여건, 투자 환경, 규제 등에 따라 나라별로, 지역별로 차이를 보인다. 특히 태양광 발전비용은 일사량에 따라 큰 차이를 보인다.

그러나 위도가 높고, 흐린 날이 많은 영국조차도 태양광의 발전비용은 지속적으로 하락하고 있으며, 영국 산업에너지부는 2025년에 이르면 풍력과 태양광이

화력발전이나 원전보다 발전비용이 더 저렴해질 것으로 예상하고 있다.

우리나라의 경우 타 선진국에 비해 석탄화력과 원전의 발전비용은 낮고, 태양광과 풍력의 발전비용은 상대적으로 높은 편이다. 태양광 발전비용이 지속적으로

하락세를 보이지만 그 폭이 크지는 않다. 에너지경제연구원이 100kW 태양광 발전비용을 추정한 결과, kWh당 독일은 122원을, 한국은 147.1원을 기록했다.

태양광 설비이용률은 독일(11%)보다 한국이 14.9%로 높지만, 비교적 초기 투자비가 많아 평균 발전비용이 더 높게 나타난 것이다. 초기 투자비가 낮고,

설비이용률은 높은 중국은 108.1원/kWh으로 우리나라와 더 큰 차이를 보였다.

국내 태양광 발전비용을 낮추기 위해 서는

효율적인 정책의 개선이 필요하다. 인허가

의 간소화, 환경적으로 적절한 입지의 개발

및 제공, 경쟁 입찰 등 초기 투자비를

구성하는 요소를 줄임으로써 발전비용을

낮출 수 있다.

태양광이 기존의 화력 발전이나 원전의

발전비용 보다 낮아지는 패러다임의 전환

은 선택이 아닌 필수다. 변화는 이미 시작

됐고, 2030년쯤에는 혁명적인 변화를

맞이할 것이다.

<재생에너지 3020> 정책

2016

7.0

2022 2030년

10

15

20

10.5

20.0%

재생에너지 발전비중

[출처_산업통상자원부]

[출처_IRENA, Renewable Power Generation Costs in 2017]

유틸리티급 설비의 국제적 균등화발전비용(LCOE)

0.1

0.2

0.3

바이오매스

화석연료 비용범위

지열 수력 태양광발전 태양에너지 해상풍력 육상풍력

2010 2017 2010 2017 2010 2017 2010 2017 2010 2017 2010 2017 2010 2017

0.07 0.07 0.070.05 0.05

0.10

0.36

0.33

0.22

0.17

0.04

0.14

0.080.06

20

16

US

D/k

Wh

태양광· 풍력 발전 비중 변화전체 재생에너지 내 비중 (%)

2017년 설비용량 2018~2030년 확충 계획

15.1 GW 48.7 GW2030년 계획

63.8GW

2030년 태양광

57%풍력28%

2017년

8

‘18~ ’30확충 규모태양광

38

태양광 63풍력

풍력34

+ =

“ 2030년까지

재생에너지

발전량 비중

20% 달성 ”