글로벌 신재생에너지 산업 투자 유망 ② [이완수의 아무도 알려주지 않는 금융투자 노트]

CityTimes - [시티타임스=글로벌일반]

글의 순서

풍력발전 산업 현황

수소전기 산업 현황

2차전지 산업 현황

글로벌 신재생에너지 산업 투자 전략

풍력발전 산업 현황

풍력발전은 지속적이고 강력한 바람(wind)를 필요로 한다. 주로 고산지대(high mountain)와 해안지역(seashore)에서 쉽게 얻을 수 있다. 미국의 중부지역, 북유럽 지역, 중국의 북부지대에서 풍력 발전 산업이 활발한 이유이다. 특히 해상풍력은 신재생에너지 중 가장 작은 면적에서 전력을 많이 안정적으로 생산할 수 있는 가장 효과적인 무탄소 에너지원이다. 그럼에도 불구하고 높은 설계/설치 및 운전 비용, 높은 건설 및 전력망 연결 비용, 높은 수준의 기초건설 난이도 및 시스템 운영 등으로 인하여 성장이 쉽지 않다. 해상풍력의 경우 육상풍력 발전대비 많은 전기 생산이 가능하나 해상구조물 및 전력망 연결비용이 상대적으로 높아 발전단가가 상대적으로 비싼 단점을 가지고 있다.

위의 통계치에 의하면 해상풍력은 매년 10% 이상 성장할 것으로 전망되고 있다. 미국의 경우 인플레이션 감축법(IRA)이 본격적으로 시행되면서 대형 해상풍력 프로젝트 착수 및 신규 프로젝트 개발 등으로 2030년까지 30GW, 2050년까지 110GW의 발전 목표를 제시하고 있다. 유럽 해상풍력의 경우도 러시아 화석연료 수입 축소 및 신재생에너지 확대를 위한 탄소중립산업법(NZIA) 시행으로 독일, 덴마크, 네덜란드, 벨기에 등 유럽 4개국은 북해 연안 해상풍력 발전 역량을 2030년까지 65GW, 2050년까지 150GW로 확대할 예정이다. 여기에 영국도 현재 13GW 수준의 해상풍력을 2030년 50GW 규모로 4배 가까이 늘려 에너지자립과 탄소중립 목표에 접근한다는 계획이다.

현재 전세계 풍력발전 용량의 50%를 차지하고 있는 중국도 2021년 26GW의 생산을 기록했다. 전체 풍력발전 중 해상풍력이 1/3을 차지하는 수준이다. 탄소중립 목표에 맞추어 2030년까지 90GW로 생산량을 늘릴 것으로 제시하고 있다. 현재 전세계 해상풍력발전은 독일, 영국, 중국이 대부분을 점유하고 있다. 하지만, 육상풍력을 합친 전체 풍력의 규모는 중국, 미국, EU가 차지하고 있다.

풍력발전의 핵심은 효율적인 터빈(turbin) 설치와 전력 전환장치이다. 해당 기술에서는 덴마크, 독일, 미국, 중국이 앞서 있다. 덴마크의 Vestas Wind System과 Orsted는 이미 기술력과 시공능력에서 글로벌 상위권을 점유하고 있다. 미국은 파워 그리드(Power Grid)와 같은 시스템 설치와 관리에 우위를 점하고 있다. 그리고, 중국 정부의 지원과 내수에 힘입어 금풍과기(Goldwind)와 천순풍력(Titan Wind)가 신생기업으로서 빠르게 시장 점유를 높이고 있다. 미국은 인플레이션 감축법(IRA) 하에서 생산시설 확대를 추구하고 있지만 터빈과 주요장치에 있어서 주요국의 도움을 받아야 하는 상황이다. 향후 국가간 관련 기업들의 기술과 시공을 지속적으로 공유해야 향후 풍력 생산의 목표치를 달성할 수 있을 것으로 전망된다.

수소전기 산업 현황

수소에너지란 수소를 활용하여 전기에너지를 생산하고 이를 저장하여 사용하는 방식을 일컫는다. 수소는 쉽게 싼값에 생산이 가능하며 오염물질을 배출하지 않아 완벽한 신재생에너지로서의 역할이 가능하다. 현재의 기술로 승용차는 1kg 수소 충전으로 100km의 연비로 운행할 수 있는 수준이다. 하지만, 생산과정에서 버려지는 열의 양이 많으며 발전기가 내재된 방식이라 안전성에 대한 우려가 크다.

2021년 기준 글로벌 수소 수요는 약 9.4천만톤을 기록했다. 기존 산업용 피드스톡이 수요의 99%를 차지했다. 지역별 기준으로는 유럽, 중국, 북미 지역이 58%를 자지했다. 주요 에너지 기관들의 연구에 따르면 수소 수요는 2020년 약 9천만톤에서 2030년 약 1.39억톤으로 증가할 것으로 예상되며 2050년에는 2020년 대비 6배 증가한 약 6.25억톤으로 성장할 것으로 전망한다.

2023년부터 각국은 수소 에너지 확대에 대한 보조금을 도입했다. 미국은 인플레이션 감축법(IRA)에 따라 올해부터 그린수소 생산시 $3/kg 세액공제를 제공할 예정이며, 클린 수소 허브의 건설/기술/수전해 프로그램 등에 총 95억 달러를 투자할 예정이다. 약 20개 이상의 주들이 합종연횡을 통해 연방정부가 집행하는 수소 허브에 입찰을 했다. 올해부터 낙찰된 주들에서 수소차, 수소발전, 상업용, 산업용 수소단지가 정부의 예산으로 건설에 들어가고 있다. 미국 에너지부는 2030년까지 그린 수소 1,000만톤, 2040년까지 2,000만톤, 2050까지 5,000만톤 생산을 목표로 하고 있다. 2050년 탄소중립 목표의 10%를 클린 수소가 담당할 예정이다.

유럽은 REPowerEU 정책이 올해부터 본격적으로 시행에 들어갔다. 유럽 수소은행을 통해 그린 수소와 그레인 수소의 생산 단가 차이 금액을 보조하고, 독일은 별도의 H2 글로벌 재단을 설립해 그린 수소 생산 보조금을 지급하며, 스페인/포루투갈/프랑스 수소 전용 파이프라인 건설을 합의했으며, 수소차 총전소 의무화 기준 강화가 그 내용이다. 특히, 유럽지역내 수소 파이프라인 건설 계획은 수소 에너지 인프라 확충에 중요한 역할을 할 것으로 전망된다. 이를 통해 유럽(EU)은 그린수소 생산량을 2030년까지 1,000만톤, 수입량을 1,000만톤으로 확대할 것으로 목표를 제시하고 있다.

수소를 전기로 전환하는 수전해 기술은 유럽기업들이 앞서 있지만 전기로 저장하여 사용하는 연료전지 기술은 미국이 우위를 점하고 있다. 대장주인 Plug Powers는 호주에서 5MW, 유럽에서 100MW의 수전해 설비 공급 계약을 체결하면서 글로벌화를 추진하고 있다. 한국도 두산에너빌리티와 두산퓨어셀이 대표주자로 자리매김하고 있다. 또한, Nikola도 수소트럭 공급계약을 BayoTECH와 체결하면서 수소트럭의 상용화에 대한 희망을 제시하고 있다. 수소 에너지 공급은 앞으로 기술적인 문제를 해결할수록 글로벌 에너지 공급원으로의 역할을 확대할 것으로 판단된다.

2차전지 산업 현황

2차전지는 1차전지와 달리 충전을 통해 반영구적으로 사용하는 전지이다. 글로벌 2차전지 산업은 전기차 생산과 판매의 확대와 함께 발전하고 있다. 특히, 환경오염의 주범인 내연기관 자동차와 화석연료 발전소를 대체할 수 있다는 측면에서 각국 정부의 정책적 지원이 매우 커졌다. 뿐만 아니라 신재생에너지를 생산한 후 이를 효율적으로 저장하는 창고(Energy Storage System)로서의 역할도 매우 중요해졌다.

아래 표에서 보면 전세계 전기차 생산량은 2022년말을 기준으로 8백만대이며 이는 전체 완성차 판매량의 9.9%를 담당한다. 중국이 전기차 판매량을 전세계 63%까지 끌어올리며 전세계 시장을 주도하는 양상이다. 하지만, 미국은 인플레이션 감축법(IRA)에 따라 2032년까지 자국내 전기차 판매량을 67%로 확대할 예정이다. 그리고, EU는 탄소제로산업법(NZIA)에 따라 2035년까지 지역내 내연기관 자동차의 생산을 금지할 예정이다. 이는 현재보다 2035년까지 5배 수준의 2차전지 생산을 의미한다.

아래 표에서 보면 글로벌 2차전지 생산량도 중국이 60% 이상을 점유하고 있다. 그리고 한국이 25% 수준으로 이를 뒤쫒고 있다. 미국, 유럽이 2차전지의 공급을 중국, 한국, 일본에 의존해야 하는 상황이다. 2023년 미국의 인플레이션 감축법(IRA)이 시행되면서 한국업체들이 미국에 공장을 설립하면서 2025년까지 400GWh를 추가로 공급할 계획이다. 이는 GM, 포드 자동차에서 이미 선점을 하고 있다. 하지만, 현재의 생산증가 속도를 감안한다면 글로벌 수요를 감당하기에는 2027년이 넘어서야 할 것으로 보인다.

2차전지는 향후 에너지 저장 시스템(ESS)에 핵심적인 역할을 할 예정이다. 2022년 10월 미국은 네바다주에 690MW Gemini 태양광 프로젝트를 추진했다. 태양광 발전과 이를 저장하는 에너지 시스템을 구축하는 내용으로 최대 규모의 프로젝트였다. Primergy가 시행과 관리를 맡았으며, 중국의 융기실리콘자재(LONGi Green Energy)가 태양셀을 CATL이 2차전지를 조달했다. 해당 프로젝트의 성공에 힘입어 향후 에너지를 관리하는 파워 그리드(Power Grid)에서 2차전지의 역할이 핵심이 될 것으로 보인다.

아래 표는 글로벌 2차전지 산업을 나타내고 있다. 중국, 한국, 일본에서 소재와 원자재를 통해 제조된 2차전지는 중국, 미국, 유럽(EU)에서 소비되는 구조이다. 그리고, 미국은 해당산업의 제조를 자국내에서 수직계열화하려는 상황이다. 이를 감안한다면 주요국에 있어서 당장은 전기차의 생산과 2차전지의 생산능력 확대가 신재생에너지 산업 확대의 우선순위가 될 것으로 보여진다.

글로벌 신재생에너지 산업 투자 전략

위에서 글로벌 신재생에너지 산업의 현황과 전망을 살펴봤다. 여기서 2가지를 확인할 수 있다. 첫째는 글로벌 신재생에너지 산업이 당장은 2차전지 산업에서 중기적으로는 태양광과 풍력 에너지로 그리고 장기적으로 수소전기 산업으로 정책의 우선순위가 부과되는 모습이다. 그리고, 다른 하나는 주요국별 신재생에너지 산업별 기술력, 생산능력, 수요량에서 차별화되어 있기에 글로벌 차원에서 교역을 통한 상호발전이 필요하다는 점이다.

현재 신재생에너지에 대한 주요국 정부의 관심은 2010년 후반에 비해 많이 떨어진 상태이다. 특히, 해당 에너지 시스템은 중앙집권적이기 보다 지방분권적인 에너지이다. 에너지의 공급망이 지역적으로 한정될 수 있다는 의미이다. 그리고, 이는 중앙정부와 지방정부의 막대한 재정지출을 필요로 한다. 현재, 코로나19 팬데믹 종료 이후 주요국들의 재정상태가 상대적으로 악화되어 있다. 따라서, 시장에서 해당산업의 성장과 발전에 대해서는 당분간 조정이 필요할 것으로 보고 있다.

하지만, 주요국 정부들의 거버넌스(governance)가 안정화되면 우선적으로 재평가를 받을 산업으로 전망된다. 그리고, 대부분의 정부가 친환경 사회와 산업구조를 표방하고 있고 이에 대한 시행 요구도 민간사회에서 확대될 것이기 때문이다. 따라서, 해당 신재생에너지 산업을 장기적인 측면에서 정부의 정책과 함께 관심있게 살펴보는게 중요하다.

[이완수의 아무도 알려주지 않는 금융투자 노트]

現 그레너리투자자문 대표(Ph.D.) 겸 시티타임스 객원기자

前 SC제일은행 투자자문팀 / Private Banker

前 하나금융투자 투자상품팀

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