중국 태양광 산업의 발전 과정

 

태양광 발전 시스템(太阳能光伏发电系统)은 태양전지 반도체 재료의 광전 효과를 이용해 태양광을 직접 전기 에너지로 변환하는 발전 시스템을 의미하며, 독립 운영과 그리드 연결 운영(并网运行)의 두 가지 방식이 있다. 중국의 태양광 산업은 20세기부터 시작됐으며, 당시 석유 가격이 안정적이었고 에너지 절약 및 탄소배출 감소 정책이 시행되면서 정책의 추진력을 받아 태양광 산업이 공식적으로 발전하기 시작했다. 

중국은 2005년부터 태양광 발전을 지원하는 정책을 지속해서 발표해, 태양광 발전 기술의 대중화를 촉진했으며, 정책 수립과 시장 수요 증가, 기술의 발전으로 중국의 태양광 발전 산업은 많은 발전을 이루었다. 2019년부터 중국의 태양광 발전 설비 용량은 9기가와트(이하:GW)를 넘어서며 중국 재생 에너지 발전의 가장 중요한 부분이 됐다. 현재 중국의 태양광 산업은 이미 성숙한 시장으로 평가되고 있다.

중국 태양광 산업 발전 현황

 

2023년 중국의 주요 에너지 발전 방식은 여전히 화력 발전과 수력 발전으로, 전체 발전량의 90%를 차지하고 있으며, 그중 화력 발전이 72%, 수력 발전이 18%를 차지했다. 나머지 10%는 원자력 4%, 풍력 4.5%, 태양광 1.5% 수준이며, 지열, 조력, 유기물 발전의 비중은 아직 미미한 수준이다.

 

'2023 중국 및 전 세계 태양광 발전 백서'에 따르면, 2023년 중국 전역의 실리콘, 실리콘 웨이퍼, 배터리, 부품의 생산량은 전년 대비 70% 이상 증가했으며, 태양광 산업 분야 총생산 가치는 1조2000억 위안을 초과했다. 2023년 첫 8개월 동안 태양광 발전 투자액은 3500억 위안을 초과했으며, 2023년 3분기까지 전국 태양광 발전량은 4369억 킬로와트시(이하 kWh)로, 전년 대비 33% 증가했다. 또한, 전국 태양광 발전 이용률은 98.3%로, 전년 대비 0.3%포인트 상승했다.

 

국가에너지국이 최근 발표한 데이터에 따르면, 2023년 11월까지 중국의 새로 설치된 태양광 발전 용량은 163.88GW에 달했으며, 전체 발전 용량은 약 560GW에 달했다. 2022년 신규 발전 용량 87.43GW에 비해, 2023년 11월까지의 신규 발전 용량은 2022년의 약 두 배를 기록했다. 국가에너지국이 발표한 2022년 전국 전력 산업 통계 데이터에 따르면, 2022년 말까지 태양광 누적 발전 용량은 392.61GW였다.

 

<2023년 중국 신규 태양광 발전 설비 증설량>

(단위: GW)

[자료: 중국 전력망(中国电力网)]

<2023년 1월부터 11월까지 중국의 신규 발전 설비 용량>

(단위: 만 KW)

[자료: 시나신문(新浪新闻)]

 

중국이 신규 태양광 발전 설비를 증가하는 첫 번째 이유는 국가 정책적 방향성과 관련된 것으로, 정부 관련 부처는 신재생 에너지와 친환경 에너지 발전을 더욱 중요한 위치에 두어야 함을 여러 차례 표명해 왔다. 태양광과 풍력은 에너지 발전 분야 신규 설치와 신규 발전량 분야를 주도하고 있다. 둘째, 태양광 제조 산업 가치 사슬 간 통합 및 확장이 진행됨에 따라, 부품 공급이 증가하면서 공급과잉 현상이 나타나고 있으며, 2023년 이후 실리콘, 실리콘 웨이퍼, 배터리판, 부품의 가격이 급격히 하락했다. 2023년 말 폴리실리콘(多晶硅)의 가격은 연초 대비 약 65% 하락했으며, 실리콘 웨이퍼의 가격 하락 폭은 약 45%, 배터리판은 약 55% 하락했고, 부품 가격 하락 폭은 약 44%에 달했다.

중국 태양광은 전 세계에서 가장 경쟁력 있는 산업 중 하나로 발전했으며, 폴리 실리콘, 실리콘 웨이퍼, 배터리판 및 부품은 전 세계 생산량의 70% 이상을 차지한다. 중국은 세계 최대의 태양광 제조 국가이자 가장 큰 소비국으로, 산업의 가치 사슬별 주요 기업은 다음과 같다.

<태양광산업 가치사슬별 주요 기업(순위 무관)>

[자료:북극성 태양열 전력망(北极星太阳能电力网)]

 

2023년 태양광 산업 수요 및 전망

 

2023년 중국 태양광 설치 용량은 2022년 연기된 풍력 및 태양광 대형 프로젝트의 착공과 태양광 모듈 가격 하락으로 인한 프로젝트의 경제성 개선 등으로 크게 성장했다. 같은 기간 중앙집중식 태양광 장비는 257.9% 증가한 61.8GW, 분산형 태양광은 전년 대비 90.1% 증가한 67.14GW의 용량 규모가 설치됐다. 2024년 중국의 태양광 설비 설치량은 15~25%의 안정적인 성장 단계에 진입할 것으로 예상된다. 중장기적으로는 글로벌 친환경 에너지 전환, 국가 정책 및 경제적 이익 등 다양한 요소들이 태양광 발전 산업의 중장기적 지속 가능한 발전을 주도할 것으로 예상된다. 2030년까지 중국의 태양광 누적 설비 설치량은 1200GW에 도달할 것으로 예상된다.

 

중국 태양광 산업은 수년간의 보조금과 정책 지원으로 폭발적인 성장을 보였으며, 신규 설비 설치량은 계속해서 신기록을 세우며 수년 동안 세계 1위를 유지하고 있다. 태양광 발전 비용은 기술의 원가 절감을 반복하며 낮아졌고, 화력 발전을 능가하는 가장 저렴한 에너지원이 됐다. 기술 발전의 직접적인 영향은 비용 하락이며, 이는 태양광 설치량을 증가시킬 것이다.

 

'중국 2050년 태양광 발전 전망' 보고서는 비용이 지속해서 하락하는 상황에서 태양광 발전이 가장 경쟁력 있는 발전 기술 중 하나가 될 것이라고 보았다. 또한 2050년까지 태양광 발전은 중국의 주요 전력원이 될 것이며, 태양광 발전 총설비 규모는 50억 KW로 전국 총 설비의 59%를 차지할 것이고, 연간 발전량은 약 6조 kWh에 달해 한 해 전체 전기 사용량의 39%를 감당할 것으로 예상했다. 2050년까지 태양광 산업에 대한 총투자는 1조 위안에 달할 것이고, 부가가치는 1조8900억 위안에 달할 것으로 예상했다.

 

중국 태양광 산업 관련 수입 제품 수요

 

폴리실리콘은 태양광 산업 가치사슬의 가장 상위에 위치하는 원재료 중 하나로, 중국 태양광 산업에서 상대적으로 높은 수입 비중을 차지한다. 지난 세기를 시작으로 국제 태양광 시장의 폭발적인 성장과 함께, 태양광 산업 가치사슬의 배터리와 구성 부품 생산에 대한 투자가 새로운 성장기에 접어들었다. 중국의 폴리실리콘 제품 생산이 중국 시장 수요를 충족시키지 못하기 때문에, 중국의 실리콘 가공 기업들은 해외에서 대량으로 폴리실리콘을 수입하고 있다.

 

전 세계 폴리실리콘 생산은 주로 해외에 집중돼 있다. 폴리실리콘 제품은 태양광 산업 가치사슬에서 기술과 자본의 진입장벽이 가장 높은 산업체인 중 하나다. 독일의 웨이커(waker), 미국의 헴록(Hemlock) 등이 주요 제조업체로, 각각의 연간 생산량은 1만 t 이상이다. 2023년 상반기, 중국의 폴리실리콘 누적 수입액은 9억1900만 달러로, 전년 대비 22.1% 감소했고, 수입량은 2만9700톤으로, 전년 대비 28.6% 감소했다.

 

2023년 상반기 중국의 폴리실리콘 주요 수입국 순위는 독일, 말레이시아, 미국, 한국, 프랑스, 일본, 대만 순이었으며, 독일은 여전히 중국의 최대 폴리실리콘 수입국으로서 전년 대비 30.7% 감소한 5억2000만 달러를 수입해 전체 수입의 56.6%를 차지했다. 말레이시아로부터의 수입액은 3억2800만 달러로 전년 대비 26.2% 증가했고, 전체 수입액의 35.7%를 차지했다.

 

<2023년 상반기 중국 폴리실리콘 수입 시장 점유율 분포>

(단위: 억 달러, %)

[자료: 중국기전수출입상회(中国机电产品进出口商会)]

 

폴리실리콘 외에도 태양광의 핵심인 태양광 인버터에 사용되는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)도 대부분 수입에 의존하고 있다. 신재생 에너지에 대한 시장의 수요 증가와 태양광 발전을 유도하는 국가 정책의 시행은 태양광 인버터에 대한 수요를 크게 늘렸다. 2023년 중국 태양광 인버터의 출하량은 152.6GW에 달하고 2024년에는 175.3GW에 이를 것으로 예상되며, 전 세계 시장 점유율은 65% 이상에 달할 것으로 예상된다.

 

또한, 태양광 실버 페이스트 가치사슬의 상위 부분은 은 분말, 유리 산화물 및 유기저장장치(有机载体)로 구성돼 있으며, 여기서 은 분말은 태양광 실버 페이스트의 성능에 큰 영향을 미치고 형태 및 일관성 요구가 높아 주로 외국 기업이 독점하고 있다. 전자·정보 및 태양광의 하위 가치사슬 응용 시장의 급속한 발전으로 인해, 중국의 은 분말 및 은 페이스트에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있다. 2022년 은 분말과 은 페이스트 수요는 각각 9881.8t 및 12940.1t에 달했고, 2023년 중국 은 분말 및 은 페이스트 수요는 각각 13459.3t 및 17893t에 이를 것으로 예상된다.

 

태양광 마운트는 태양광 발전의 '골격'으로, 태양광 패널을 지지하고, 고정하며, 회전시키기 위해 설계된 태양광 발전 시스템 내의 특수 구조 부품이다. 태양광 마운트는 태양을 추적할 수 있는지에 따라 고정형 마운트와 추적형 마운트로 구분된다. 추적형 마운트는 태양의 움직임을 따라 자동으로 조정돼 발전 효율을 개선한다. 그러나 설치 비용이 많이 들기 때문에 현재 중국 내 시장은 크지 않으며, 추적형 마운트는 주로 수입에 의존하고 있다.

 

중국 지원 정책

 

태양광 산업은 중국이 적극적으로 지원하는 전략적 신성장 산업으로, 국가 산업 정책의 핵심 지원을 받고 있다. 최근 탄소 배출 피크 및 탄소 중립 목표를 다루는 최상위 지침 발표 이후, 설치 용량 규모 안내, 산업 표준 제정, 재정 보조금 지급, 정책 인센티브 제공 등 태양광 산업의 성장과 발전을 지원하기 위한 다양한 지원 정책이 발표되고 있다. 구체적인 정책은 다음과 같다.

 

<태양광 산업 지원 정책>

[자료: 중상산업연구망(中商产业研究网), 시나재경(新浪财经)]

 

전망 및 시사점

 

중국 태양광 산업은 10년 이상의 대규모 발전을 거쳐 전체 산업 체인과 산업 규모의 우위를 점하고 국제 시장에서 주도적 위치를 차지하고 있다. 현재, 중국 태양광 제조업은 높은 완성도, 기술 축적, 견고한 산업 기반 등의 이점을 가지고 있으며, 단기간 내에 중국 태양광 산업 체인의 국제적 위치를 흔들기는 어려울 것으로 보인다.

 

2023년부터 롱지(隆基), 징아오(晶澳), 징커(晶科), 톈허(天合), 통웨이(通威)와 같은 태양광 업계의 주요 기업들은 생산 확대 계획을 잇따라 발표했다. 이로 인해 전체 태양광 산업이 상위 체인에서 하위 체인까지 제품 가격이 급락했고, 수익 구간이 축소됐으며, 중소 규모의 태양광 기업이 시장에서 퇴출당할 위험에 직면했다. 전체 산업이 생산 과잉 및 재편을 겪고 있다는 평가도 있지만, 한편으로는 정상적인 산업 발전 양상을 보이고 있다는 평가도 있다.

 

중국 공업정보화부(工业和信息化部) 전자정보과 관계자는 “전체 수요 증가에 따라 올해 3분기부터 부품 가격이 빠르게 회복될 것”으로 예상했다. 중국이 태양광 산업을 중점 육성 산업으로 적극 발전시킬 예정이기 때문에 2024년 중국 기업들은 치열한 경쟁에 직면해 있지만, 동시에 강력한 수요와 더불어 산업의 질적 발전을 위한 기회가 될 수 있을 것으로 예상된다.

 

샹마이 신에너지 과학기술 유한회사(上迈新能源科技有限公司)의 시정룽(施正荣) 회장은 “지난 20년 동안 태양광 산업이 매우 빠르게 발전해 설비 설치 용량을 3배 이상 늘리고자 하는 목표를 곧 달성할 수 있을 것”이라며, “세계 경제 상황이 불확실하지만 태양광 산업은 여전히 매우 낙관적인데, 이는 기후변화 대응 및 에너지 전환이라는 메가 트렌드가 확실하기 때문이다”라고 의견을 밝혔다.

 

태양광 발전 관련 산업이 빠르게 성장할 것으로 예상됨에 따라, 이와 연계된 다른 산업군에서도 태양광 발전을 활용한 성장이 예상된다. 대표적인 분야는 그린빌딩 산업으로, 태양광 산업과 그린빌딩 건축을 발전시키기 위한 국가의 적극적인 지원 아래 태양광 건물 일체화가 새로운 기회를 맞이하고 있다. 데이터에 따르면, 2021년 중국 태양광 건물 일체화 설치 용량은 709MW로 전년 대비 6.2% 증가했으며, 2023년에는 789MW에 이를 것으로 예상된다.

중국이 태양광 산업 가치사슬의 대부분을 생산 및 소비하고 있으나, 일부 신기술이 포함된 제품에 대해서는 수입에 의존하고 있으므로 기술력을 갖춘 우리 기업들의 전략적인 접근이 필요해 보인다. 또한, 태양광산업과 연계된 그린빌딩 산업 등 연계 산업에도 관심을 보이며 기회를 발굴할 필요가 있다.

<2019~2023년 중국 태양광 건물 일체화 설비용량 예측추이>

[자료: 윈난성 녹색에너지산업협회]

 

자료: 중국 태양광산업협회, 중국 신재생에너지학회, 중국 순환경제협회 신재생에너지전문위원회, 전련신에너지상회, 소후금융, 넷이즈금융, 중국 기계전자제품수출입상회, 북극성 태양광PV네트워크, 중국 전력망, KOTRA 다롄 무역관 자료 종합