넷제로 달성을 위해서는 연간 500GW 규모의 태양광 패널 설치 필요

IEA 는 2050 년까지 탄소배출 제로 달성을 위해 2020 년 글로벌 발전량의 60%를 차지했던 석탄과 가스, 중유 등 화석연료 비중이 2030 년에는 27%, 2050 년에는 2%까지 대폭 낮아져야 한다고 전망한다. 동시에 2020 년 9% 내외에 불과했던 태양광과 풍력 비중은 2030 년 40%, 2050 년 68%까지 확대되어야 한다.

그 중 태양광만 따로 보더라도 2030 년 19%, 2050 년 33% 비중을 충족시키기 위해 2021년 누적 800GW 내외였던 글로벌 태양광 설비가 2030년 5,800GW, 2050년 16,000GW 에 달해야 한다는 의미이다. 올해부터 매년 약 500GW 설치되어야 가능한 수치인데, 이 때 필요한 폴리실리콘 용량만 150 만톤에 달한다. 2021년 글로벌 폴리실리콘 생산설비 규모가 60~70 만톤이었던 것을 고려하면 사실상 도달 불가능한 수치이다.

폴리실리콘 생산규모 감안했을 때 현실적인 태양광 수요는 약 200~300GW 예상 

중국 내 공격적인 증설로 2023 년 말에는 폴리실리콘 생산규모가 약 150 만톤을 넘어설 것으로 예상되긴 하나, 이는 대부분의 프로젝트가 on-schedule 로 완공되고 모든 설비가 풀가동되어야 하므로 현실적인 시나리오는 아니다. 폴리실리콘 순도향상으로 단위당 투입량을 줄이거나 thin-film 등 차세대전지 활용으로 평균사용량을 줄일 수도 있겠지만, 이 역시도 아직 요원하다. 가동율을 평균 70%로 가정했을 때 공급 가능한 폴리실리콘 물량 기준으로는 2022 년 말 240GW, 2023년 말 390GW 수준이 최대치로 추정된다.

이에 기반했을 때 연간 글로벌 신규 설치량은 대략 200~300GW 내외로 보는 것이 합리적인데, 블룸버그와 IEA 등 글로벌 주요 기관들도 글로벌 태양광 수요를 연간 200~300GW 범위로 전망하고 있다. 참고로 각 국가들의 탄소감축 공약에 기반해 추정한 설치량도 평균 230GW 수준이다.

2030년 전까지 석탄발전 완전 폐지를 목표하고 있는 일부 유럽 국가들 

에너지전환의 첫 번째 트리거는 현재 글로벌 최대 발전원인 ‘석탄발전의 중단’이 될 전망이다. 석탄은 글로벌 발전량에서 가장 많은 비중을 차지하는 에너지원으로, 2020년 기준 기여도는 전체 발전량의 35.1% 수준이었다. 2000년대 중반 이후 미국과 유럽을 중심으로 노후설비들이 폐쇄되기 시작했는데, 이러한 추세는 향후 10 년 동안 더욱 강해지며 일부 유럽 국가에서는 석탄발전 자체가 아예 전면 중단될 예정이다.

프랑스는 현재 운영 중인 4 기의 석탄발전소를 사실상 2022년에 모두 폐지하고, 영국은 2024 년 말까지 석탄발전을 단계적으로 폐지하는 것을 목표로 하고 있다. 상대적으로 석탄 의존도가 높은 독일은 당초 2038년으로 계획했던 석탄발전 폐쇄시기를 2030 년으로 앞당겼고, 한국도 2050년까지 전면 폐쇄한다는 계획이다.

현재 최대 발전원인 석탄 활용이 중단되면 그 빈 자리는 태양광이나 풍력 같은 신재생에너지 또는 원자력, 천연가스 중 어떤 것으로든 채워져야 한다. 이 때부터는 더 이상 대안이 없기 때문에 경제성 또는 효율성이라는 명분을 핑계로 에너지원 전환을 미루기가 어렵다. 결국 석탄발전 폐쇄를 기점으로 신재생에너지와 수소,암모니아를 활용한 에너지 믹스 변화는 본격화될 가능성이 높다는 판단이다

2030~2035 년 상당 수 국가들이 내연기관 차량 판매중단 

두 번째 트리거는 글로벌 자동차 시장에서 전기차 비중 확대에 따른 전기차 충전용 전력수요 증가로, 이는 주요국들의 내연기관 차량 판매중단 시기와 연결된다.

주요국 정부의 정책적인 규제와 각 기업들의 EV신규모델 출시 및 판매확대 등으로 2021 년 글로벌 신차 판매량의 9% 내외였던 전기차 비중(BEV+PHEV 합산)이 2025 년에는 20%, 2030 년 40%, 2040 년에는 50% 이상에 달할 전망이다.

이에 근거해 향후 전 세계에 돌아다니는 전기차 대수를 2030 년 1.2 억대, 2040 년에는 약 4.5 억대로 가정할 경우 해당 전기차들의 충전을 위한 글로벌 전력수요는 2030 년 393TWh, 2040 년 1,340TWh 에 달할 것으로 예상되는데, 각각 글로벌 전체 수요의 1.2%, 3.3% 수준이다. 참고로 해당 수치는 연간 평균 주행거리 18,000km, 향후 전기차 에너지 효율은 매년 1%씩 개선되어 1kWh 당 2030 년 5.5km, 2040 년 6.1km 수준이라고 가정하여 산출된 수치이다. 주행거리와 자동차 연비 등의 변수들을 어떻게 가정하냐에 따라 전력수요 증가 규모는 달라지겠지만,중요한 것은 전기차 판매 증가로 글로벌 전력수요가 가파르게 늘어난다는 점이다

자율주행의 기반이 되는 기술 ADAS(Advanced Driver Assistance System, 첨단 운전자 보조 시스템) ADAS는 카메라·레이더·라이다 등 센서를 이용하여 주행이나 주차 시 발생할수 있는 사고의 위험 등을 운전자에게 경고하고, 대처할 수 있도록 도와주는 안전장치를 뜻한다. 초기에는 운전자에게 위험을 알려주는 기능에 그쳤지만, 현재는 운전자를 대신해 부분적으로 제동 및 조향까지 제어할 수 있는 수준에 이르렀고 이를 기반으로 자율주행의 발전이 이뤄지고 있다.

ADAS는 카메라·레이더·라이다 크게 3가지 센서를 통해 구현된다. 카메라는 렌즈를 통해 시각적으로 주변 사물과 상황을 인식하고 레이더는 전자기파의 송수신을 통해 거리와 속도 등을 측정한다. 라이다는 빛을 이용하여 사물의 원근감, 형태, 거리, 속도 등을 인식한다. 3D 센싱 기법을 이용하는 라이다는 정확도 측면에서 가장 높은 성능을 구현하지만 가격이 매우 비싸다.

전장카메라 시장은 자율주행차 시장의 성장에 힘입어 2025년까지 CAGR 33% 이상의 폭발적인 성장이 전망되고 있다. 2022년 레벨 3 자율주행차의 본격적 출시에 따라 2021년 7대 →2022년 12대로 가파른 Q의 증가와 기능 고도화에 따른 P 상승이 지속되기 때문이다. 글로벌 스마트폰 카메라모듈 시장이 세트 수요의 성장률 둔화에 따라 연간 2~3% 수준의 제한적인 Q성장이 전망되는 것과 상반되는 모습이다. 글로벌 스마트폰 출하량은 2017년 15.7억대를 기록하며 Peak-Out한 이후 2020년까지 지속적으로 감소했으며, 2021년 코로나19 기저효과로 YoY+4% 성장이 있었으나 중장기적으로는 2% 수준의 낮은 성장률이 전망되고 있다.