IEA는 5개 핵심 청정에너지기술 설비(태양광 모듈, 풍력 터빈, 배터리, 전해조, 열펌프)를 중점으로 주요 지역의 청정에너지 주요 설비의 최근 생산 현황을 분석하고 주요국의 정부 정책이 청정에너지 설비 생산 환경에 어떠한 영향을 미쳤는지를 분석했다. 이와 관련 에너지경제연구원은 ‘IEA의 청정에너지 설비생산 현황 분석과 정책 제언’을 분석해 정리했다. 이 자료를 통해 청정에너지 설비 생산 현황과 지역별 청정에너지 기술, 주요국의 청정에너지 정책에 대해 알아본다. <변국영 기자>

▲평가 시나리오

청정에너지 기술 설비 생산용량은 생산용량, 실제 생산량, 발표 프로젝트의 생산용량으로 분류된다. 생산용량은 특정 기술 생산 설비의 최대 정격출력을 지칭하며 보급될 당시 기술 자체의 설비 용량과는 구별된다. 최종 상품에 대한 용량은 연 단위로 명시됐다.실제 생산량은 설비 생산용량 중 실제 생산이 이뤄진 부분으로 생산설비의 이용률에 의해 좌우된다.

발표 프로젝트의 생산용량은 발표된 프로젝트의 미래 잠재적 생산 설비의 누적 명시 생산용량이다. 또는 디폴트 이용률을 85%로 가정할 때 용량의 추정 생산량)을 지칭하는 것으로 발표 프로젝트는 서로 다른 개발 단계에 있는 프로젝트를 포함하며 이중 일부는 이미 건설 중인 반면 최종투자결정 단계에 이르지 못한 부분도 있다.

보고서의 분석은 IEA의 ‘세계 에너지와 기후(GEC) 모델에서 도출된 청정에너지 기술 설비에 대한 세계 전망에 기초하고 있다. GEC모델은 에너지 공급 및 전환과 더불어 건물, 산업, 수송 부문에서 에너지 이용을 다루는 상호 연결된 여러 모델로 구성된 상향식 모델링 프레임워크다.

에너지 시스템 경로는 IEA의 World Energy Outlook에서 정부 정책 시행 방향에 따라 구분한 시나리오 중 2개 시나리오를 정책을 평가하기 위한 비교 시나리오로 상정했다.

2개 시나리오 중 ‘2050 넷제로 배출(NZE)’ 시나리오는 지구 평균 기온을 산업화 이전 수준 대비 1.5℃ 높은 수준에서 안정화시키는 경로를 수립하는 규범적 시나리오로 에너지 부문을 제외한 다른 부문에서의 배출량 저감에 의존하지 않고 2050년까지 에너지 부문 넷제로 배출을 달성한다는 것이다.

‘목표선언 시나리오(APS)’는 각국 정부가 발표한 모든 기후 관련 정책 목표를 적시에 완전하게 달성할 것으로 가정하며 기후 관련 정책에는 장기 넷제로 배출목표(LEDs)와 국가 온실가스 감축목표(NDC)뿐만 아니라 에너지 접근성과 같은 관련 부문 정책 목표도 포함된다.

▲태양광·배터리

태양광과 배터리 부문 제조 설비는 NZE 시나리오 상의 보급 수요를 충족하는 궤도에 오르기 위해 2030년까지 필요한 용량을 충족하거나 초과할 것으로 나타났으나 풍력과 히트펌프, 전해조의 경우 2030년 목표 보급 수준에 도달하는 것이 상당한 도전이기는 하지만 짧은 리드타임을 고려할 때 불가능한 수준은 아닌 것으로 분석됐다.

태양광은 2010년부터 2021년까지 약 25%의 연평균 성장률을 보여 2021년 전 세계 실제 생산량이 190GW를 소폭 웃돌았으며 2022년 전 세계 실제 생산량은 전년대비 40% 증가해 약 260GW에 달했다. 2022년 말까지 발표된 태양광 프로젝트를 분석한 결과 제조사들은 NZE 시나리오의 2030년 예상 수요를 충족할 수 있는 궤도에 이미 올랐으며 추가 생산용량에 대한 발표 덕분에 실제 생산량은 2030년까지 약 670GW에 달할 것으로 나타났다.

2023년 1분기를 기준으로 추가로 약 480GW의 모듈 생산용량이 발표됐다. 이로 인해 계획된 모듈 용량의 총 규모가 60% 확대돼 사업 추진이 발표된 모듈의 생산용량의 실제 생산량 전망치가 약 1.1TW에 달하게 됐다.

현재 설비 생산용량과 합산하면 NZE 시나리오의 2030년 보급 수요 충족에 필요한 수준보다 65% 높게 나타나고 있으나 발표된 모듈 생산용량의 약 25%만이 실제 생산설비 구축 중이거나 최종투자 결정에 도달한 상태다. 2023년 1분기에 발표된 주요 프로젝트로는 LONGi, Jinko Solar, Trina 등 세계 3대 제조사와 다른 대형 기업, 소규모 신흥기업의 신규 생산설비가 있으며 주로 중국에 위치하고 있다.

배터리의 경우 전기자동차 판매량의 급격한 증가로 인해 배터리 생산용량도 빠르게 증가했다. 2022년 생산용량은 전년대비 85% 늘어 580GWh가 추가됐다. 배터리 수요의 90%를 전기차가 차지하는데 2022년 세계 전기차 판매량은 전년대비 55% 증가했으며 같은 해 전체 자동차 판매량에서 전기차의 비중은 14%로 확대됐다. 2022년 추가된 생산용량의 약 80%는 중국에서 발생했으며 유럽의 비중은 10%를 상회하고 미국의 비중은 10%를 밑돌았다.

배터리 생산의 경우 2022년 말 기준으로 발표된 프로젝트의 총 잠재생산량은 NZE 시나리오와 같은 궤도에 오르기 위해 2030년까지 필요한 수준의 약 80%에 이른다. 한편, IEA는 발표된 프로젝트의 약 30%만이 확정된 것으로 추정하고 있으며 이에 따라 배터리 전체 생산량 전망치는 NZE 시나리오 상 필요한 수준(연간 5.9TWh)을 소폭 밑도는 것으로 나타났다.

▲전해조

수소생산에 이용되는 전해조 제조는 아직 신생 산업이며 5개의 기술 중에서 기술 성숙도가 가장 낮다. 2021년 약 8GW였던 전해조 생산용량은 2022년 11GW로 증가했으며 2023년 1분기 말까지 발표된 프로젝트를 반영하면 앞으로 2030년까지 약 125GW의 생산용량이 추가될 것으로 예상된다.

기존설비의 생산량과 예상 생산량을 더하면 NZE 시나리오를 위해 2030년 필요한 수준의 약 60% 이상을 충족하게 되지만 현재까지 확정된 프로젝트만을 고려하면 해당 비중이 10% 이하로 떨어진다. 계획된 모든 프로젝트가 실현된다면 2030년까지 전해조 비용은 60% 이상 낮아질 것으로 예상된다. 프로젝트 파이프라인은 앞으로 계속해서 확대될 전망이지만 발표된 프로젝트가 최종투자 결정에 도달하도록 보장하기 위한 지원 조치가 필요하다는 지적이다.

▲풍력·열펌프

풍력과 열펌프설비의 생산용량에 대한 데이터가 제한적이나 IEA는 2022년 풍력설비 생산량을 약 100GW로, 열펌프는 120GW로 추정했다. 두 기술 모두 발표된 프로젝트의 총 예상 생산량과 NZE 시나리오의 2030년 수요 간 상당한 간극이 존재하지만 이 기술들의 설비 건설 리드타임은 약 1∼3년으로 비교적 짧기 때문에 목표 시나리오에서 필요한 수준과의 간극이 예상보다 작아질 수 있는 가능성이 충분히 있다는 분석이다.

발표된 열펌프 프로젝트는 모두 유럽에 위치하는데 열펌프 설비는 대부분 소규모 프로젝트로 이뤄지므로 대대적으로 공개되는 경우가 흔하지 않기 때문에 NZE 시나리오에서 보급 수요와의 격차가 실제보다 더 크게 보일 수 있다는 점도 고려돼야 한다.

풍력 부품과 관련해서 신뢰할 수 있는 최근 정량적 데이터가 미비해 IEA는 부품 프로젝트에 대한 잠정 분석을 제시했다. 이에 따르면 육상풍력 부품의 경우 생산용량이 2025년까지 100∼110GW에 이를 수 있으며 해상풍력은 30GW에 달할 것으로 예상됐다.

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