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에너지 혁명 2030 읽기(4) - 연성비용

장택희(솔라타임즈 논설위원, 공학박사)

등록일 2019년03월25일 00시00분 트위터로 보내기 싸이월드 공감 네이버 밴드 공유

지난 주에 이어 <에너지 혁명 2030>  ‘1장 태양광으로 인한 붕괴’  읽어 가겠습니다. 서둘러 책의 전모를 알고 싶으신 분들은 책을 구입한 후 각자 형편되는 대로 진도를 나가실 것이라 생각됩니다. 이 글의 목적은 이 책이 전하려는 놀라운 이야기(에너지 혁명!!!)를 제대로 이해해 보자는 것이었으므로 제가 관련 정보를 찾아가면서 공부하는 과정을 공유하는 방식을 유지하겠습니다. 밑줄친 부분은 책에서 인용한 내용입니다.


혹시 이 글부터 읽으실 분들을 위해 이 책의 앞부분 목차라도 소개합니다.

서장 에너지와 석기시대
1장 태양광으로 인한 붕괴


지난 중에 살펴본 1장의 세부 주제들은 아래와 같았습니다.
 

저렴하고 빠른 침투력을 가진 태양광
5년만에 10분의 1 가격이 된 에너지
게임의 규칙을 바꿀 태양광의 경제학


Solar panel, photovoltaic, alternative electricity source - concept of sustainable resources


 

금주에 이어지는 주제는 아래와 같습니다.
 

연성비용으로 인한 태양광 원가 변화
 

태양광패널 가격이 급락하고 있음에도 미국의 옥상 태양광발전 설비 설치비용은 그렇게 빠르게 하락하지 않았다. 패널은 주거 또는 상업용 태양광발전소의 가장 중요한 요소가 아니기 때문이다. 패널 가격보다 소위 연성비용(soft cost)이 전체 설치비용에서 높은 비중을 차지한다. 연성비용에는 인허가, 조사, 세금, 상호연결 수수료, 검사비, 설치비 등이 포함된다.

미국의 주거용 또는 상업용 태양광발전 설비 설치비용은 독일보다 약 2배 정도 높은 수준을 유지해왔다. 로렌스버클리 국립연구소의 보고서에 따르면 패널, 인버터 등 대부분의 하드웨어는 전 세계적으로 거래되고 있으며 미국과 독일 시장에서 가격이 비슷하지만 미국 소비자는 독일보다 와트당 2.8달러의 자본비용을 더 들여야 한다. 패널 가격이 제로라고 하더라도 미국 소비자들은 독일이나 호주 소비자들이 전체 태양광 시스템을 설치하는 비용보다 더 큰 비용을 ‘연성비용’으로 지불해야 하는 것이다.



Sunny Summer Time Passing Clouds Solar Panel Power Plant Aerial Shot over Texas Hill Country Austin Texas USA Clean Renewable Energy providing solar power to thousands of Homes across central Texas


 

토니 세바의 얘기는 쉽게 줄여  말한다면, 똑같은 하드웨어(패널, 인버터 등)를 사용하더라도 미국에서 돈이 더 든다는 얘기입니다. 참고로 독일에서의 태양광 발전설비 설치비용은 2012년말 현재 와트당 2.26 달러, 호주는 2013년 7월 현재 와트당 1.62 달러, 서오스트레일리아 주도인 퍼스에서는 와트당 1.27 달러라고 소개합니다. 미국에서 추가로 들어간다는 와트당 2.8 달러는 비교 대상국인 독일, 호주에서의 설치비용보다 더 높은 가격입니다. 토니 세바의 설명이 이어집니다.
 

이처럼 미국의 태양광 시스템 설치비용이 세계시장보다 와트당 2.8 달러가 더 비싼데도 미국의 태양광발전 시장은 지난 몇 년 동안 거의 4배의 성장을 보였다. 이를 통해 청정에너지의 미래를 볼 수 있다. 독일과 호주와 단순히 비교한다면 미국의 태양광 원가는 적어도 50~60% 더 하락할 것이다. 미 에너지부의 선샷비전(Sunshot Vision) 계획에서는 2020년에는 와트당 1.5 달러가 될 것으로 예측하고 있다. 역대 가격과 학습곡선에 따르면 태양광발전 원가는 시장에서 예측하는 것보다 더 많이, 더 빠르게 하락할 것이다.
 

다시 말하면, 미국에서의 태양광발전 설비의 설치조건이 불리한데로 빠르게 성장하고 있는 걸 감안할 때 미국에서의 태양광발전 분야의 성장이 매우 클 것임을 예측하고 있습니다. 이 예측과 함께 참고할  만한 자료 하나를 소개합니다.
 

이는 에너지경제연구원 기본연구보고서 17-27 <태양광 원가분석을 통한 균등화 비용 국제 비교 분석> (연구 책임자 : 이철용 연구위원, http://bitly.kr/ZDlSF ) 으로 이중 17쪽에 소개된 그림을 함께 보겠습니다.

아래 그림은 솔라타임즈 지난 칼럼에서 소개한 바 있는 아래 기사에서도 인용하고 있는 그림입니다.
 

[분석] 태양광 발전단가, 세계는 가격전쟁 중
 최덕환 기자 승인 2018.06.25 06:55 , http://bitly.kr/1m9Iu



태양광발전 설치 가격(가중평균치) ($/W)


토니 세바가 소개한 독일과 호주의 가격과 위 표에서의 가격을 비교하면, 서로간에  1~2년 정도의 시차를 갖거나 유럽에서도 국가별로 차이가 나는 것으로 추정되지만,  설치 가격의  수준과 하락 추세는 참고할 만한 것으로 판단됩니다. 예를 들어 위에 독일의 경우 2012년 말 2.26 달러라고 하였으나 위 표에선 2012년 1.8 달러, 그 전년도인 2011년엔 2.65 달러로 중간값에 해당됩니다. 호주의 가격도 2013년 7월 현재 와트당 1.62 달러는 위의 2013년 가격 와트당 1.58 달러와 유사한 가격임을 확인할 수 있습니다. 위에서 other 가 바로 토니 세바가 말하는 연성비용에 해당되는 것임을 언급해 둡니다.
 

제가 위에서 설치비용의 차이가 나는 것에 대해 대체로 참고할 만하다고 평가하는 이유 중  하나를 말씀드리자면 태양광발전소의 규모 변수입니다. 쉽게 말해서 3 kW 수준의 소규모 발전소인가 100 kW 정도로 소규모 사업자 규모인가, 또는 3 MW ~ 100 MW 의 대규모 발전소에서 심지어 1 GW 수준에 이르기까지 와트당 설치가격은 수십 % 수준에서 몇 배 정도까지도 변동될 수 있습니다. 여기에 한가지를 더 말하자면 부지의 성격이 평지, 산지에서 건물에 이르기까지 다양하므로  위에서 평균값으로 주어진 수치는 어느 나라에서 몇개의 발전소로부터 자료를 받아 처리했느냐에 따라 크게 변할 수 있습니다. 그러므로 저 정도의 차이면 대체로 비슷한 수치로 참고할 만하다고 판단한 것입니다.


그러면 한국의 설치비용은 얼마나 될까요? 오늘의 칼럼에선 위 미국의 얘기를 계기로 대한민국의 설치비용에 대해 알아보는 시간을 갖겠습니다.
 

먼저 한국, 미국, 중국, 일본, 독일을 비교한 표를 보겠습니다.



국가별 태양광 CAPEX(초기투자비)

 

위에서 CAPEX 는 초기투자비(capital expenditure)를 가리키는 용어입니다. 일반적으로 에너지 발전에 소요되는 총비용은 초기투자비(CAPEX)와 매년 발전소 운영에 필요한 유지보수비용(operation and maintenance, 이하 O&M 비용)으로 구분됩니다. 여기서 다시 초기투자비는 직접비와 간접비로 구분할 수 있습니다. 발전소의 수명을 가정하여 위의 모든 비용을 고려한 후 단위 전력량(kWh 또는 MWh 등)에 소요되는 비용(LCOE, levelized cost of energy)을 계산하는 것이 중요한 일이지만, 이번 칼럼에선 당장 필요한 초기투자비만 살펴볼 예정입니다. 지금 참조하는 <태양광 원가분석을 통한 균등화 비용 국제 비교 분석>이 바로 LCOE 를 계산한 보고서이니 관심있는 분은 확인하시기 바랍니다.


위에서 보이는 수치들은 2017년도에 조사된 것으로 보이고,  와트당 달러로 환산하면 아래와 같습니다.


5개국 국가별 태양광 CAPEX ($/W) - 자료 내용 참조하여 직접 작성

 

간단한 확인을 통해 대한민국의 설치비용 수준은 독일과 중국보단 비싸지만, 미국과 일본에 비해선 낮은 수준에 있음을 알 수 있습니다.
 

아래 그림은 위의 수치들을 그림으로 표현한 것입니다. 한눈에 국가간의 차이를 확인하실 수 있습니다.

 


태양광 3 kW 국가별 CAPEX


태양광 100 kW 국가별 CAPEX


특기할 만한 점이라면, 대체로 규모가 커질수록 단가가 낮아지는데 비해 일본은 오히려 증가한 점입니다. 제도상 소규모 태양광발전을 장려하려는 의도가 있는지 모르겠으나 특이한 사례로 보입니다.
 

이어서 본 절의 내용이었던 연성비용 측면을 비교해 보고자 합니다. 우선 아래 표는 초기투자비의 구성별 비용을 알려주고 있습니다. 한국 대비 비율(%)을 통해서 한국의 간접비가 상대적으로 높다는 것을 확인할 수 있습니다. 중국은 한국의 3분의 2 수준이고, 독일은 한국의 83% 수준에 머물고 있습니다.


태양광 3 kW CAPEX 및 한국 대비 비율

 

이어서 간접비를 항목별로 분석한 표를 보겠습니다. 여기서 특기할 사항은 간접비에 이윤이 포함되어 있다는 점입니다. 이 말은 3국의 태양광 발전사업자가 동일한 이윤을 갖는다고 가정할 경우 나머지 간접비 차이는 더욱 커진다는 말입니다.

 


태양광 3kW 간접비 항목별 금액 및 한국 대비 비율


이를 그림으로 확인해 보면 다음과 같습니다.


태양광 3 kW 간접비 항목별 금액


위에서 3국간의 간접비의 상대적 크기를 알 수 있습니다.  물론 항목별 크기도 대략 알 수 있지만, 각국의 간접비에서 항목별 비중을 극적으로 보여주는 아래 그림을 보시지요!



태양광 3 kW 간접비 항목별 비율


위의 그림을 보면, 우리나라 간접비에서 인허가 비용과 일반관리비가 대부분인 반면에 독일과 중국은 이윤이 대부분임을 볼 수 있습니다. 대한민국의 간접비가 다른 나라들에 비해 높다는 점과 간접비에서 이윤의 비중에 상대적으로 매우 낮다는 점은 심각하게 고민하고 개선시켜야 할 두가지 점을 잘 보여주고 있습니다.
 

현재만 생각한다면 대한민국의 간접비의 문제점을 보여주는 그림으로 생각할 수 있지만, 긍정적으로 본다면 앞으로 개선의 여지가 많다는 점, 그래서 정부가 의지를 가지고 노력한다면 앞으로 개선의 여지가 크다고 볼 수도 있다는 말로 금주 칼럼을 마치겠습니다.
 

장택희 기자 이기자의 다른뉴스
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