Dream with Cho: 태양광산업의 개요

태양광산업

햇빛을 받아 빛 에너지를 직류 전기 에너지로 변환, 발전소를 통해 각 지역에 전기를 공급하는 사업을 총칭합니다. 다음은 태양광의 가치사슬입니다.

1. 폴리실리콘(Poly-Si)은 순도가 99.9999% 이상일 경우에는 반도체용으로 반도체 웨이퍼를 만드는 데 사용하며, 99.99%일 경우에는 태양전지용으로 솔라 셀(solar cell) 기판을 만드는 재료로서 사용됩니다. (OCI, KCC)

2. 잉곳은 웨이퍼를 만들기 전 폴리실리콘 결정을 성장(Ingoting), 웨이퍼(Wafer)는 집적회로의 재료인 원판 모양으로 된 실리콘 단결정 기판을 말합니다. 이것은 셀을 만들기 위한 재료로 사용됩니다. (SKC솔믹스, KCC)

3. 셀(Cell)은 최소단위로 흔히 말하는 태양전지입니다. 도핑기술, 코팅기술, 전극 형성기술, 열처리, 텍스처링이 중요합니다. 이 셀이 태양광을 전기에너지로 변화시키는 역할을 합니다.

(현대중공업, KPE, STX솔라)

4. 모듈(Module)은 여러 개의 셀을 조합하여 만드는 태양광 패널을 말합니다. 햇빛을 전기에너지로 전환하여 전력을 생산합니다. (웅진에너지, 현대중공업, STX 솔라)

5. 시스템 설치(LS산전, 현대중공업)

Grid Parity

에너지 생산 단가를 나타내주는 Grid Parity가 태양열산업이 온전한 발전을 할 수 있는 기준점이라고 본다.

Grid Parity란, 대체에너지의 생산단가가 기존단가(coal, gas-fired)와 같은 점에 이르는 포인트라고 할 수 있다.

태양광에너지 산업의 경우, PV system 설치에 의해 화폐단위 당 생산될 수 있는 태양광에너지를 말한다.

Grid Parity= Original Capital Cost (Mainly Panel Cost) / Total AMT of Eletricity produced over the system's life time

1990년에서 현재까지 약 20년의 역사를 통틀어 이 가격은 급격한 내림세를 보였다. 전기 생산성은 25배로 늘어났다. 2010년에 들면서 모듈의 가격이 급격히 하강(70%)한다. (위키) 와트당 3.5달러에서 현재 2달러 초반까지 떨어졌고, 2달러 이하 선도 돌파될 것으로 보인다. 최근에 태양광 발전단가는 핵발전단가보다도 낮아졌다. 일본의 가정용 태양광은 이미 Grid Parity를 성사시켰다.

These prices have undergone an unprecedented downward fall during the period between 1990 and 2010, when the price of electricity from these sources dropped about 25 times. This rate of price reduction is accelerating; between late-2009 and mid-2011 the wholesale cost of solar modules dropped approximately 70%. These pressures have demanded efficiencies throughout the construction chain, so total installed cost has fallen even more dramatically

그러나, 일률적으로 Grid Parity를 적용할 수는 없는데 그 이유는 일본의 NEDO에서 정의한 것 처럼, 설치비용이 규모에 따라서 달라지기 때문이다.

1st phase grid parity: residential grid-connected PV systems (가정용)
2nd phase grid parity: industrial/transport/commercial sectors (산업용)
3rd phase grid parity: general power generation (대규모 발전)

2008년 셀과 모듈 가격은 각각 와트당 3달러, 3.9$Wp였으나, 2010년 5월 기준 1.5달러, 1.9$Wp 까지 하락한 것으로 나타나고 있다.

다음은 맥킨지 태양광산업 분석에서 보여주는 태양광 밸류체인에서의 순차적인 원가절감 예측이다.. 15년에서 16년사이가 바로 Grid Parity를 돌파하는 시점으로 예상되어 있다.

2005년부터 2012년 까지 태양광산업

2008년 와트피크당 4달러였던 모듈 가격은 2012년 1월에 이르러 1달러까지 떨어졌다.

2005년 4.5GW였던 세계 태양광발전 용량은 오늘날 65GW까지 증가했다.

이 기간 동안, 태양열에너지 산업의 성장 주요 원동력은 정부의 보조금이었다.

대규모의 그리고 저가의 태양전지를 생산하는 중국 기업들이 산업에 진입하면서 전체 태양광 시장의 생산 규모가 엄청나게 증가했다. 그리하여 산업은 초과공급상태에 이르렀고 가격은 가파르게 떨어졌다. 급격한 가격하락은 다시 수요를 증대시켰지만, 동시에 기업의 수익성을 압박했다. 게다가 단기적으로 봤을 때, 수요가 공급만큼 빠르게 늘어나진 않을 것이다. 각 국 정부가 경제공황의 여파로 계속해서 보조금을 삭감하고 있고, 또 다른 대체 연료로 주목 받고 있는 셰일가스 붐이 미국에서 시작되었기 때문이다.

태양광 발전 기술의 실용화를 위해서는 상용 전력과 경쟁이 가능한 발전 단가 수준의 태양전지를 대량생산하고, 동시에 신뢰성과 이용효율이 높은 시스템을 개발하여야 하므로 2000년대 초까지 1 $/Wp의 모듈 가격과 5-6 ￠/kWh의 발전단가 실현을 개발목표로 설정하고 있다. 그러나 현재의 태양전지 가격은$ 4.5-5.5 /Wp 수준이므로 새로운 高效率(고효율) 박막 태양전지재료의 개발에 치중하고 있으며, 응용제품의 다양화뿐만 아니라 응용분야를 확대하기 위한 이용기술, 시스템의 신뢰성 향상과 최적화를 위한 실증 실험, 그리고 측정 및 평가기술 개발도 각국에서 활발히 진행되고 있다.

2013년 이후의 태양광 산업

태양광 산업은 기본적으로 반도체, LCD 산업과 같은 맥락을 갖고 있다. 글로벌 마켓자체는 성장하지만, 원가경쟁이 심하기 때문이다. 각국의 업체들이 합병과 구조조정을 통해 정리되면서 승자만이 남게 되었다. 결국, 너무나 빠르게 성장한 탓에 초과공급상태와 중국발 가격경쟁에 의해, 태양광 산업의 기업들은 전반적으로 가격압박과 매출액 감소에 의해 생존에 위협을 받는 상황이다. 이는 08년도 가량에 예상된 바 있으며, 2012년과 같은 과잉재고에 따른 구조적인 가격폭락은 없을 것이며 기업들의 가동률도 계속 상승할 수 있을 것이다. 독일, 이태리 등 유럽의 보조금 감소가 잇달아 발표되고 있지만 이미 예상됐던 것이고 미국과 일본, 중국, 인도, 동남아시아 시장 등이 성장세를 타고 있다. 2013년은 모듈을 기준으로 수급이 밸런스를 맞출 것으로 보인다.

기업들의 순이익은 2015년을 전후로 늘어나기 시작할 것 이지만, 태양전지의 가격하락은 결국 산업의 전체 가치 사슬에서 발생되는 연간 이득이 아마도 크게 늘지 않을 것(Remain flat)을 의미한다. 그 수익은 아마 연간 87조원(미화 750억 달러)에서 116조원(미화 1000억 달러)에 이를 것이다. 그럼에도 불구하고, 연간 태양전지 설치량은 2005년에 비해 2020년까지 50배정도 증가하여 설치율(installation rates)이 가스, 풍력, 수력에 비할 수 있게 되고 핵발전을 앞지르게 될 것으로 전망된다.

한국의 태양광

세계 시장과 전망은 그렇고, 한국은 중국과 원가 경쟁을 해야하는 입장. 임금에서가 아닌 기술원가경쟁력을 갖추어야 한다.

신성솔라에너지 (태양전지 생산회사)

08년도 초기 5000원대에서 8500원까지 주가가 상승하면서, 관심을 가지게 되었고 마침 동아리에서 신사업분야에 대한 레포트를 작성하는 과제가 있어서 참여하게 되었다. 당시에 대체에너지에 대한 논의가 굉장히 많이 있었고, 태양열에너지가 에너지 효율성이나 현실적인 측면이 가장 강했다. 이미 주가가 상승한 기업외에 기업 중에 신성솔라에너지라는 회사에 장기투자하는 것에 대한 분석이 필요했다. 그러나 우리의 최종결론은, 불확실성이 너무 높다는 것이었다.
그 이유는 다음과 같다.

1. 태양광사업은 어쨌든 Grid Parity가 성립되기 전까지는 정부부양정책에 따라 변수가 많다.
2. 중국의 원가 경쟁력이 가장 무서운 적이다.
3. 회사의 기술력 진입 장벽이 탁월하지 않다.
4. 이미 너무 관심을 많이 받는다.
5. 태양광산업에 중소규모 회사가 많고 수익성이 낮은데, 언젠가는 수직통합의 가능성이 농후하다. 매출이 증가하더라도 원가율이 낮아질 수 있는 기술력이 나올때 까지 최소 5년은 걸린다.

이런 이유로 투자 하지 않는다라는 레포트를 작성하였고, 2013

시가총액 700억

매출액 130억
수출(50%)

매출총이익 -10억

당기순이익 -5억

EPS - 756

PER - 1.84

업종 PER -4.5

PBR 0.5

보통주 55,000,000주 현재주가 70,000,000,000/55,000,000=1270, (현재 1350원)

McKinsey Research http://solarfollowers.tistory.com/884, http://www.mckinsey.com/Client_Service/Sustainability/Latest_thinking/Solar_powers_next_shining

세계 모듈프라이스 http://www.pvmarketresearch.com/free-resources/research-data.php#PV

솔라버즈 http://www.solarbuzz.com/facts-and-figures/retail-price-environment/module-prices