[한국에너지기술평가원 명승엽 PD] 태양광을 둘러싼 변화가 급격하다. 미국과 중국의 본격적인 관세전쟁이 발발한 가운데, 해당 시장에 투자를 약속했던 태양광 기업들의 향후 행보는 오리무중에 빠졌다. 이러한 시장 상황에도 중국발 글로벌 공급과잉은 2025년에도 지속될 전망이다.

글로벌 수요 대비 공급량이 많은 시장환경이 형성됐기에 재고자산을 처분하기 위한 가격덤핑이 발생할 수밖에 없다. 이에 2025년 역시 모듈 제조단가는 저점을 형성할 것으로 예상되며, 2024년을 기점으로 신규 태양광발전은 가장 저렴한 청정에너지 전력원으로 등극했다.

#1. BNEF, 2025년 글로벌 태양광 설치용량 670GW 전망… 글로벌 공급과잉은 지속되며 태양광 LCOE가 풍력보다 저렴

BNEF는 2024년 글로벌 태양광 신규설치용량을 599GW DC로 추정한다. 이 중 335GW DC가 중국에 설치된 것으로 추정하는데, 최근 중국 국가에너지국(NEA)에서 공식적으로 발표한 신규설치용량은 277GW AC였다. AC 용량을 DC 용량으로 환산하면, 일반적으로 20~30% 정도 증가된다.

2025년 글로벌 태양광 신규설치용량은 연간 12% 성장한 670GW DC로 예측한다. 그러나 여전히 많은 재고가 남아 있고, 유럽 시장은 둔화하는 모습을 보이면서 태양광 시장에 대한 불확실성은 상당히 높아지고 있다. 일부 시장에서는 태양광이 화석 연료를 대체하면서 국가 전력믹스에서 태양광 점유율이 15%를 초과할 것으로 예상되지만, 이로 인해 전력 가격이 낮아져 유럽처럼 성장이 둔화될 가능성도 있다. 이는 발전사업자들에게 전력 판매의 복잡성을 초래하여 신규 발전소 구축에 영향을 미칠 수 있다.

2025년에도 중국발 글로벌 공급과잉은 지속될 것으로 보이는데, 글로벌 태양광 폴리실리콘 생산용량은 무려 1.6TW 수준이다. 글로벌 모듈 생산용량도 1.4TW에 근접하고 있으며, 중국을 제외하더라도 글로벌 모듈 생산용량은 이미 280GW이다. 글로벌 수요를 고려하면, 중국의 폴리실리콘 공장의 가동률은 연간 40% 수준에 머무를 수밖에 없다. 재고자산을 처분하기 위한 가격덤핑이 발생할 수밖에 없는 시장환경이 형성되어 있기 때문에, 모듈 제조단가는 연말까지도 0.08$/Wp 수준에 머무를 것으로 전망한다.

BNEF의 최신 보고서인 ‘Levelized Cost of Electricity’에서는 2025년 청정에너지 글로벌 LCOE가 2~11% 감소할 것으로 전망한다. 2024년 글로벌 태양광 공급과잉에 의한 모듈 최저가로 고정형 태양광발전의 글로벌 LCOE는 36$/MWh로 연간 21%나 감소하면서 육상풍력보다도 저렴한 것으로 분석한다. 보조금 없이도 신규 태양광발전소는 신규 미국 가스발전소와 동등한 경제성을 보유하고 있다(미국 가스 가격은 글로벌 평균의 ¼ 수준). 2025년 고정형 태양광발전의 글로벌 LCOE는 35$/MWh로 연간 2% 감소하고, 2035년에는 25$/MW까지 절감될 것으로 예측한다. 즉, 2035년에는 고정형 태양광 글로벌 LCOE가 현재보다 31% 하락할 것으로 예상한다. 이에 비해 2035년까지 육상풍력은 26%, 해상풍력은 22%, ESS는 50% 하락할 것으로 예상한다. 결론적으로, 2024년을 기점으로 신규 태양광발전은 가장 저렴한 청정에너지 전력원으로 등극했다.

BNEF의 최신 보고서인 ‘Energy Transition Investment Trends 2025’에 따르면, 2024년 글로벌 에너지전환 투자는 2.1조$로 2023년 대비 11% 증가해 역대 최고치를 기록한 것으로 분석된다. 운송의 전기화에 7,570억$, 재생에너지에 7,280억$, 전력망에 3,900억$가 투자되어 저탄소 에너지전환에 대한 글로벌 투자의 90%를 차지했다. 반면, ESS 투자는 540억$을 기록했다. 폴리실리콘, 웨이퍼, 태양전지, 모듈 등 태양광 제조 전반에 걸친 공장 투자를 포함하는 글로벌 청정기술 생산라인 투자의 경우에는, 글로벌 공급과잉의 영향으로 2024년 총 투자액이 1,120억$을 기록하며, 2023년 1,300억$ 대비 연간 14% 감소했다.

#2. 미국 트럼프 행정부 글로벌 관세 전쟁 유발… 중국산 태양광 제품에 10% 추가 관세 부과

미국 트럼프 행정부가 중국에서의 펜타닐 유입을 문제 삼으며, 중국산 태양광 대부분 제품에 10%의 추가 관세를 부과하는 행정명령을 발표했다. 무역법 301조에 따라 중국산 태양광 폴리실리콘, 웨이퍼, 태양전지 등 수입 태양광 제품은 60%의 관세가 부과된다. 이 행정명령에는 모듈의 추가 관세는 미포함되어 50%로 유지된다. 참고로, 바이든 행정부에서는 2024년 5월에 중국산 태양전지에 대한 수입 관세를 25%에서 50%로 상향했고, 2024년 12월에 중국산 폴리실리콘에 대한 관세를 25%에서 50%로 상향하고 중국산 태양광 웨이퍼를 301조에 추가하여 관세 50% 부과를 신설했다.

트럼프 행정부의 충격과 압박 행보는 여기서 멈추지 않고, 2025년 3월 12일부터 232조에 따라서 수입 철강 및 알루미늄에 대해서 25%의 관세를 부과하겠다고도 발표했다. 이러한 영향으로 인도 Premier Energies는 1GW 미국 태양전지 공장 구축을 중단한다고 발표했다.

한편, 미국태양광산업협회(SEIA)가 최근 발표한 공급망 대쉬보드(Supply Chain Dashboard)에 따르면, 미국의 모듈 생산용량이 50GW에 도달했다고 한다. IRA에 힘입어 2020년 7GW에서 6배 이상 급성장하여 중국, 인도에 이어 세계 3위의 모듈 생산용량을 구축했다. 참고로 인도 신재생에너지부(MNRE)에 따르면, 인도의 모듈 생산용량은 60GW로 확대되었고, 태양광 누적설치용량은 100GW의 이정표를 달성했다.

#3. 중국, 미국에 맞불 대응… CdTe 박막 태양전지 원소재 수출통제로 First Solar 정조준

중국 시진핑 정부는 미국 트럼프 행정부의 대중 관세 압박에 대해 일단 물러서지 않고 정면으로 맞불을 놓는 형세이다. 중국 상무부(MOFCOM)와 세관총서(GAC)는 카드뮴 텔루라이드(CdTe) 박막 태양전지 생산에 필수 핵심원료인 텔루륨(Te)을 포함한 중요 원소재에 대한 수출을 통제한다고 발표했다. 수출통제 목록에는 텔루륨, 텅스텐(W), 비스무트(Bs), 몰리브덴(Mo), 인듐(In) 등이 포함되어 있다.

텔루륨 화합물로는 금속 텔루륨(HS 코드 : 2804500001), 텔루르화 카드뮴(CdTe, 2842902000, 3818009021), 텔루르화 아연 카드뮴(CdZnTe, 2842909025, 3818009021), 텔루르화 수은 카드뮴(CdHgTe, 2852100010, 3818009021) 등으로 구체화되어 있다. 해당품목을 수출하려는 중국 기업은 상무부 허가가 필수인데, 2025년 2월 4일 발표와 더불어 즉각 발효되었다. 참고로, 2024년 12월 중국은 미국 바이든 행정부의 관세 압박에 대한 조치로 갈륨(Ga), 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb)의 미국 수출을 금지했다.

미국 에너지부(DOE)에 따르면, CdTe 모듈은 결정질 실리콘(시장점유율 98%)에 이어 2위로 태양광 시장을 점유하고 있다. 주요 제조업체는 미국의 First Solar인데, 2022년에 미국 시장의 21%를 차지했다. 공급망 대안으로는 캐나다의 CdTe 반도체 소재 공급업체 5N Plus가 있으나 원소재 수급에 커다란 차질이 예상된다.

한편, 중국 정부는 재생에너지 시장거래 정책을 개편하려고 한다. 국가발전개혁위원회(NDRC)와 NEA에서는 재생에너지 발전의 가격책정 및 거래방식을 기존의 FIT(Feed-In-Tarif) 방식에서 100% 시장 중심의 경쟁입찰로 전환한다는 지침을 발표했다. 2025년 6월 1일부터 모든 재생에너지 발전소의 거래가격은 시장거래를 통해서 결정된다. 즉, 발전사업자는 가격 및 생산량에 대한 입찰을 제출하거나 당시의 시장가격을 수용해야 한다. 지역의 재생에너지 목표에 따라 전력구매 계약이 동적으로 조정될 것으로 보이는데 정부의 인센티브가 폐지되면서 시장의 불확실성이 커질 것 같다. 핵심 변동사항을 요약해보면 다음과 같다.

첫째, 재생에너지는 주로 시장거래를 통해 판매되며 가격은 수요와 공급에 의해서 결정된다.

둘째, 지속 가능한 가격 결정 메커니즘으로 재생에너지 프로젝트에 대한 장기적인 가격 안정성을 보장하는 시스템을 구축한다.

셋째, 기존 프로젝트는 기존 정책에 따라 가격을 유지하고 신규 프로젝트만 시장 기반 가격으로 전환한다.

NEA의 발표에 따르면, 2023년 중국 태양광발전의 평균 수명주기(LCA) 탄소배출량은 54.5gCO2eq/kWh이다. 중국 에너지 평균 LCA 탄소배출량은 620.5gCO2eq/kWh으로 태양광의 12배 수준으로 높았고, 반면에 풍력발전은 33.6gCO2eq/kWh으로 태양광의 60% 수준이었다. PV InfoLink에 따르면, 석탄화력발전소의 글로벌 평균 LCA 탄소배출량은 820gCO2eq/kWh, 가스복합사이클발전소는 62.1gCO2eq/kWh, 유틸리티 규모 태양광발전소는 33-50gCO2eq/kWh이다.

2024년에 중국의 모듈 수출은 235.9GW를 기록하며 2023년 208.0GW 대비 13% 증가했다고 한다(출처: PV InfoLink). 유럽을 제외한 전 지역에서 수출이 증가했다. 유럽은 2024년 중국산 모듈 수입량이 94.4GW로 2023년 101.5GW 대비 연간 7% 감소했다. 주요국으로는 네덜란드가 38.5GW의 중국산 모듈을 수입하며 비중 40%를 차지했고, 스페인이 10.6GW로 비중 11%를 차지했다. 아시아 태평양 지역에서는 2024년 중국산 모듈 수입량이 68.1GW로 2023년 53.9GW 대비 26% 증가했다. 주요 수입국으로는 파키스탄 16.9GW(비중 25%), 인도 16.7GW(비중 25%) 순이다. 미주 지역에서는 2024년 중국산 모듈 수입량이 33.3GW로 2023년 30.2GW 대비 10% 증가했다. 브라질이 22.5GW로 비중 68%를 차지하며 주도했고, 칠레가 2.5GW(비중 7%)를 수입했다. 중동 및 아프리카 지역에서는 2024년 중국산 모듈 수입량이 28.8GW로 2023년 14.5GW 대비 99%나 증가했다. 사우디아라비아가 16.6GW(비중 58%)로 급부상한 신흥 고객이었으며, UAE가 4.5GW(비중 16%)를 수입했다.

2024년에 글로벌 상위 5위(TOP5) 태양전지 공급업체는 모두 중국업체로, 출하량은 162.8GW를 기록했다. 2023년 182GW 대비 10.7% 감소했다(출처 : PV InfoLink). Tongwei는 2024년 상반기의 출하량 부진에도 불구하고 강력한 하반기로 부동의 1위를 고수했다. Solar Space와 Jietai는 n형 TOPCon 기술로의 성공적인 전환에 힘입어 전년 대비 1순위씩 상승하며 각각 2위와 3위에 등극했다. Yingfa Ruineng은 전년 Runergy가 차지했던 4위 자리를 대체하며 TOP5에 진입했다. 반면, 전년 2위였던 AIKO Solar는 후면전극(BC) 태양전지로의 전환 및 모듈 사업 확장으로 태양전지 출하량은 5위로 하락했다. TOPCon 태양전지 출하량이 109.3GW로 p형 PERC 태양전지 출하량 53.5GW를 추월하여 전체의 67%를 차지했다.

정사각형 태양전지 출하량은 92.1GW(비중 57%)로 간신히 시장의 주도권을 방어했는데, 직사각형 태양전지 출하량은 70.7GW(비중 43%)로 급증했다. 정사각형 태양전지 출하량을 세분화하면 M6(166mm) 이하는 1GW 미만으로 시장에서 퇴출되는 양상이고, M10(182-182.2mm)이 63.4GW(비중 39%)로 시장을 주도하였고, M12(210mm)는 28.2GW(비중 17%)로 예상과 달리 부진했다.

직사각형 태양전지의 경우에는, 직사각형 M10R(182mmx183.75mm) 태양전지가 49.7GW(비중 31%)로 주도했다. 반면, G12R(182-182.2x210mm) 태양전지의 출하량은 20.4GW(비중 13%)로 아직 시장에 정착하지 못했다. n형 태양전지의 경우에는 직사각형 태양전지가 TOP5 출하량의 63%를 차지하며, 시장에서의 주도권을 확보했다.

#4. 태양광 기술 급변하며 모듈 불량률 증가… n형 TOPCon 모듈 불량률은 p형 PERC 모듈의 2배 이상

Kiwa PI Berlin 연구소의 2025년 모듈 제조 품질 보고서(The 2025 PV Module Manufacturing Quality Report)에 따르면, 2023년과 2024년에 태양광 제조업은 공급망에 대한 투명성 요구, 새로운 지역으로의 제조 확장, 주도 기술의 변화로 인해 새로운 도전에 직면했다. 특히, p형 PERC 모듈에서 n형 TOPCon 모듈로 주류 기술이 급변하고 글로벌 생산용량이 2배 이상으로 늘어나면서 모듈의 불량률은 확연히 증가했다. 따라서 태양광 제조업에 있어서 기술혁신, 시장 역학, 품질보증 사이에서의 상호작용과 타협이 요구된다.

모듈 생산공정 점검 결과, 레이업(lay-up), 납땜(soldering), 단자박스(junction box) 결합 공정에서 불량이 가장 많이 발생했다. 그리고 PERC와 같은 성숙한 기술보다는 TOPCon과 같은 새로운 공정라인에서 불량률이 2배 이상 높았다. 특히, 기존의 EVA 봉지재에 비해서 미끄러운 POE 봉지재를 사용하는 레이업 공정에서 다수의 불량이 발생했다. 모듈 제조라인의 양산 수율을 개선하기 위해서 불량 모듈에 대해서 재작업(rework)을 대부분 실시하는데 수동으로 남땜하는 등 재작업하면서 다수의 불량이 발생했다. 최근에 하프셀 모듈이 일반화되면서 모듈당 1개만 필요했던 단자박스가 3개로 늘어나면서 단자박스 결합 시 납땜, 실링, 정렬 실수 등의 불량도 증가했다. 이러한 하프셀 모듈의 등장은 모듈당 납땜 접점 수도 증가시켜 다수의 불량을 초래했다.

모듈 제조가 완료되면 출하 전 검사(end-of-line inspections)를 실시하는데, 일반적으로 전자발광 이미지[electroluminescence (EL) imaging] 검사, 효율 및 절연측정, 육안검사 등을 수행한다. 2024년 출하 전 검사에서 발견된 주요 불량은 태양전지 금속 전극 결함, 태양전지 미세균열(micro-crack), 모듈 프레임 재료 및 조립 불량 순이다. 양산공정이 아직 성숙되지 않은 TOPCon 태양전지에서 금속 전극 관련 다수의 불량이 발생했다. 웨이퍼 박형화에 따른 다수의 태양전지 미세균열도 발생했는데, 모듈의 장기신뢰성에 영향을 줄 수 있기 때문에 주의해야 한다. 육안검사에서 다수의 프레임 불량이 발생했는데, 출하 전에 발견할 수 있다면 대부분 모듈 제조라인에서 재작업이 가능하다.

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