- 지난 2년 사이 태양광·풍력·배터리는 “대체 에너지”를 넘어 전 세계 전력 증설의 주류 선택지가 됐고, 태양광은 역사상 가장 빠르게 성장한 전원으로 자리 잡음
- 태양광 누적 설치량은 1954년 태양전지 발명 이후 2022년에야 1TW에 도달했지만, 두 번째 1TW는 2년 만에 추가됐고 세 번째 1TW는 2025년 말이나 2026년 초 도달할 전망임
- 2024년 전 세계 신규 전력 수요의 96% 가 재생에너지로 충당됐고, 미국 신규 발전 용량의 93% 는 태양광·풍력·배터리에서 나왔으며, 중국은 2025년 5월 한 달에만 태양광 93GW를 설치함
- 배터리 저장 비용은 지난 15년간 95% 하락했고, 2025년 전 세계 계통용 저장장치는 80GW 추가될 전망이라 캘리포니아처럼 야간 전력 공급과 천연가스 발전 감소에 직접 영향을 주고 있음
- 전환 속도를 늦추는 병목은 패널 가격보다 정책과 전력망 접속 대기이며, 미국의 세액공제 축소와 발전소 퇴역 지연은 재생에너지 확산을 막는 장애로 작동함
재생에너지가 전력 증설의 중심이 됨
- 1973년 University of Delaware의 첫 전면 태양광 주택은 초기 태양광 패널과 태양열 온수 시스템으로 첫해 10만 명의 방문객을 끌어들였지만, 이후 수십 년 동안 태양광과 풍력은 “대체 에너지”로 여겨졌음
- 최근 2년 사이 재생에너지는 전 세계에서 비용 효율적인 주류 선택지가 됨
- 태양광 확산 속도는 빠르게 가속되고 있음
- 1954년 태양전지 발명부터 2022년까지 전 세계 태양광 설치량은 1TW에 도달함
- 두 번째 1TW는 2년 만에 추가됨
- 세 번째 1TW는 2025년 말 또는 2026년 초 도달할 전망임
- 현재 전 세계는 석탄화력 발전소 1기 규모에 해당하는 1GW 태양광 패널을 약 15시간마다 설치하고 있음
- 풍력도 태양광에 이어 빠르게 성장하고 있으며, 지구의 차등 가열이 바람을 만들기 때문에 태양 에너지의 또 다른 형태로 다뤄짐
미국 전력망에서 나타난 변화
- 2024년 전 세계 신규 전력 수요의 96% 는 재생에너지로 충당됨
- 미국에서는 신규 발전 용량의 93% 가 태양광, 풍력, 배터리에서 나옴
- 2025년 3월 미국에서는 처음으로 화석연료 발전 비중이 전력 생산의 절반 아래로 내려감
- 캘리포니아는 2025년 5월 25일 한 시점에 재생에너지가 주 전력 수요의 158% 를 생산했고, 하루 전체로는 전력의 82% 를 담당함
- 캘리포니아는 2025년 봄 일본을 넘어 세계 4위 경제 규모가 됨
- 배터리 저장 능력은 2025년 예상 기준 76% 증가함
- 야간에는 배터리가 캘리포니아 전력의 주요 공급원인 경우가 많음
- 캘리포니아는 2023년보다 전력 생산용 천연가스를 40% 적게 사용하고 있음
- 텍사스는 캘리포니아보다 빠르게 재생에너지와 배터리를 설치하고 있음
- 2025년 3월 한 주 동안 태양광·풍력 생산량과 배터리 방전량 기록을 세움
- 5월 초여름 폭염으로 전력 수요가 기록을 세웠지만, 전력망은 문제 없이 대응했고 전력의 4분의 1 이상이 태양광과 풍력에서 나옴
- 주 유틸리티 시스템 책임자는 비상 정전 가능성이 전년 여름 16% 에서 올해 1% 미만으로 낮아졌고, 주된 이유는 태양광과 배터리 저장장치 1만MW 추가라고 밝힘
중국이 설치와 제조를 동시에 주도함
- 중국은 현재 전 세계 재생에너지와 저장장치 설치량의 절반 이상을 자국 내에서 설치하고, 나머지 세계가 쓰는 태양광 패널과 배터리 대부분을 수출함
- 2025년 5월 정부 기록 기준으로 93GW 태양광을 설치했으며, 이는 8시간마다 1GW를 설치한 수준임
- 분석가들은 2025년 1분기 중국의 총 탄소배출이 감소했고, 전력 생산 관련 배출은 태양광과 풍력이 석탄을 대체하면서 거의 6% 감소했다고 봄
- 2024년 중국에서 판매된 자동차의 거의 절반은 순수 전기차 또는 하이브리드 전기차였음
- 중국의 저가 태양광 패널과 전기차 생산 능력은 아시아, 아프리카, 남미 등 중국과 교역 관계가 강한 국가들의 재생에너지 확대와 연결됨
- 남미에서는 10년 전 신규 석탄화력 발전소 15기 계획이 있었지만, 2025년 봄 기준 계획이 없음
- 인도는 2025년 1~4월 태양광 생산 증가로 석탄 사용이 정체됐고, 같은 기간 천연가스 사용량은 2024년 대비 4분의 1 감소함
- 폴란드는 2025년 5월 재생에너지 발전량이 석탄을 넘어섰고, 2030년 태양광 목표를 이미 3배 초과함
배터리 가격 하락이 계통 저장을 키움
- 중국은 휴대폰, 자동차, 전력 시스템용 배터리를 대량 생산하면서 지난 15년간 에너지 저장 비용을 95% 낮춤
- 2025년 7월 7일 중국 유틸리티용 저장장치 입찰에서는 배터리 업체 간 경쟁으로 가격이 다시 30% 하락함
- 계통용 배터리는 도시 전체에 몇 시간 동안 전력을 공급할 수 있을 정도로 커짐
- 2025년 전 세계는 계통용 저장장치 80GW를 추가할 전망이며, 이는 2021년 대비 8배 증가한 수준임
- 미국은 2024년 상반기에만 저장장치 4GW를 설치함
태양광의 경제성과 효율성
- 태양광과 풍력은 2020년대 초 화석연료 발전보다 생산 비용이 낮아졌고, 중국은 이 변화를 먼저 인식해 재생에너지 전환을 빠르게 진행함
- 태양광 전지는 단순한 실리콘 기반 장치로, 빛을 받으면 전압이 형성되고 회로를 연결하면 직사광선에서 약 7W의 전력을 제공함
- 태양광 전력은 “열 에너지”가 아니라 일 에너지(work energy) 로 분류되며, 연소 기반 에너지보다 효율적으로 일을 수행함
- Rocky Mountain Institute의 Energy After Fire 보고서는 연소 기반 시스템이 경제를 구동하는 데 쓰는 에너지보다 굴뚝과 배기구로 더 많은 에너지를 버린다고 설명함
- 석유 자동차나 석탄 발전은 효율이 최대 약 30%대에 그침
- 일반 자동차는 전기차보다 2~3배 더 많은 에너지를 필요로 함
- 석탄 발전 전기로 충전한 전기차도 내연기관차보다 훨씬 효율적임
- 전기 자전거는 500W 배터리를 완충하는 데 평균 약 8센트가 들고, 약 30마일 주행이 가능해 5마일당 약 1센트가 듦
- 전기 히트펌프는 미국 가정 지하실에 흔한 가스 보일러보다 3~5배 효율적이며, 2024년까지 3년 연속 미국에서 히트펌프 판매가 퍼니스 판매를 앞섬
예측을 크게 앞지른 태양광 성장
- International Energy Agency는 2009년에 2030년 태양광 용량을 244GW로 예측했지만, 실제로는 2015년에 그 수치에 도달함
- 지난 10년 대부분 동안 IEA의 5년 전망은 평균 235% 빗나감
- Greenpeace는 2009년에 2030년 누적 태양광 용량을 921GW로 추정했는데, 2023년 실제 수치는 그보다 50% 이상 높았음
- Bloomberg의 Jenny Chase는 약 20년 전 지금의 상황을 들었다면 “미쳤다”고 했을 것이며, 실제로 혁명이 일어나고 있다고 말함
- Bloomberg의 David Fickling 계산에 따르면 2024년 Tongwei, GCL Technology Holdings, Xinte Energy, Longi, Trina Solar, JA Solar Technology, JinkoSolar 등 중국 7개 기업은 Big Oil 중심의 글로벌 7대 기업보다 더 많은 에너지를 생산함
- 중국은 2020년에 2030년 청정전력 1,200GW 목표를 세웠고, 2024년 초 목표를 6년 앞당겨 달성함
유럽과 개발도상국의 확산 사례
- 유럽은 2024년 재생에너지가 크게 늘었고, 우크라이나 전쟁은 유럽이 자체 에너지 통제를 강화하는 방향으로 작용함
- 영국은 풍력 발전이 크게 늘면서 2024년 탄소배출량이 1879년보다 낮은 수준으로 떨어짐
- 영국은 9월 마지막 날 Nottinghamshire의 Ratcliffe-on-Soar에 남아 있던 마지막 석탄화력 발전소를 폐쇄함
- 지역 노조는 노동자들에게 대체 직무 훈련이 제공됐다고 밝힘
- 발전소 소유주 Uniper는 해당 부지에 저탄소 에너지 허브를 만들 계획임
- 파키스탄에서는 2024년 초 국가 전력망 수요가 감소하기 시작했는데, 경제 침체가 아니라 많은 가정과 농가가 태양광 패널을 설치했기 때문임
- Lahore 인근 농부 Mohammad Murtaza는 해당 지역 농지의 95% 가 태양광으로 전환됐다고 말함
- 일부 농민은 패널보다 금속 설치 브래킷이 더 비싸 패널을 땅 위에 놓고 사용함
- 태양광이 깊은 관정 펌프용 디젤 발전기를 대체하면서 파키스탄의 디젤 판매는 2024년 약 30% 감소한 것으로 보임
- 파키스탄에서는 태양광 설치 교육, 팁 공유, 핫라인, TikTok 영상 등을 통해 전기기사와 현장 인력이 빠르게 늘어남
- Renewables First는 파키스탄에서 중국산 태양광 패널 판매가 중국이 과거 New Silk Road의 일환으로 금융 지원한 석탄발전소 수요를 잠식하고 있다고 봄
- 아프리카에서도 분산형 태양광이 빠르게 늘고 있음
- Namibia에서는 약 70MW의 분산 발전이 구축됐고, 대부분은 옥상 태양광이며 국가 피크 수요의 약 15%에 해당함
- Eswatini에서는 약 11% 수준임
- South Africa에서는 소규모 태양광 용량이 국가 전력망 용량의 거의 5분의 1에 달함
- 일부 소규모 시스템은 유틸리티에도 보고되지 않아 실제 수치는 더 높을 수 있음
- Nigeria에서는 2024년 4월 전력망이 그해 다섯 번째 정전을 겪었고, 기업들은 디젤 발전기 대신 태양광을 합리적인 선택으로 보기 시작함
앞으로의 전망과 필요한 속도
- IEA의 현재 예측에 따르면 태양광은 2026년 전 세계 원자력 발전소 전체보다 많은 전기를 생산함
- 2029년에는 수력댐 전체를 넘어서고, 2031년에는 가스, 2032년에는 석탄을 넘어설 전망임
- IEA는 태양광이 2035년까지 전기뿐 아니라 전체 에너지의 1차 공급원이 될 가능성이 있다고 봄
- 다만 2015년 Paris Agreement의 기후 경로, 즉 2050년 순제로를 향하려면 재생에너지 설치 속도를 약 20% 더 높여야 함
광물과 토지 제약
- 에너지 전환에 필요한 광물이 부족해질 수 있다는 우려는 최근 몇 년 사이 약해지고 있음
- 리튬 등 주요 광물의 대규모 신규 공급원이 발견됨
- 전환에 필요한 주요 광물 가격은 수요 증가에도 하락함
- 광물 채굴은 토지 훼손을 수반하지만, 현재 석탄 채굴과 연소에 비하면 규모가 훨씬 작음
- Democratic Republic of the Congo 같은 국가의 광산 노동자들이 겪는 위험은 별도로 해결해야 할 문제임
- Energy Transitions Commission의 2023년 보고서에 따르면 2050년 순제로 달성에 필요한 모든 재료의 양은 전 세계가 1년 동안 소비하는 석탄보다 적음
- 리튬은 채굴 후 수십 년간 기능하지만, 석탄은 태워 없어지므로 계속 새로 채굴해야 함
- Rocky Mountain Institute의 The Battery Mineral Loop 보고서는 2050년 이후 배터리 광물은 반복 재활용으로 공급될 수 있다고 예측함
- 현재 최고 수준의 재활용도 광물의 약 95% 만 회수하지만, 배터리와 태양광 패널은 해마다 더 적은 리튬, 코발트, 니켈, 은으로 만들어지고 있음
- Fraunhofer Society 기준으로 태양광 1W에 필요한 폴리실리콘은 2004년 약 16g에서 현재 약 2g으로 줄었음
- Hannah Ritchie의 계산에 따르면 2010년에 태양광 패널 1장에 들어가던 은은 오늘날 약 5장의 패널을 만들 수 있는 양임
- 토지 제약도 존재하지만, 미국의 옥수수 에탄올 농지를 태양광으로 바꾸면 큰 전력 생산 효과가 있음
- Iowa의 31개 대학과 기관 소속 200명 이상 과학자들은 1에이커 태양광 농장이 옥수수 에탄올 100에이커와 같은 에너지를 생산한다고 지적함
- Cornell University 연구진은 미국 에탄올용 옥수수 재배지가 약 3,000만 에이커이며, 이 중 46%를 태양광으로 전환하면 2050년 미국 전력 시스템 탈탄소화에 필요한 전기를 생산할 수 있다고 봄
미국 정책과 전력망 접속이 병목이 됨
- 태양광 패널과 장비 가격은 이미 충분히 낮아졌기 때문에, 많은 지역에서 가격은 주된 장애물이 아님
- 미국에는 전체 전력을 재생에너지로 공급할 만큼의 프로젝트가 거의 장부상 존재하지만, 유틸리티 승인 전까지 interconnection queue에서 대기함
- Biden Administration은 병목 완화를 추진했고, White House 전담팀은 주요 병목과 주정부 인허가를 추적함
- Trump Administration은 이런 진전을 막으려 하고 있음
- 에너지부 장관 Chris Wright는 2025년 6월 의회 청문회에서 태양광과 풍력이 간헐적이라 “전력망의 기생충”이라고 말함
- 2025년 5월 그는 Michigan의 석탄발전소와 Pennsylvania의 석유·가스 발전소가 계획대로 퇴역하지 못하게 하는 명령을 내림
- Trump의 “Big Beautiful Bill”은 태양광 패널과 전기차에 대한 I.R.A. 세액공제를 종료하려 하며, 이미 미국 국내 태양광 산업에 큰 압박을 줌
- Sunrun 주가는 2025년 6월 Senate 법안 새 버전이 예상보다 더 큰 세액공제 삭감을 담은 뒤 하루 만에 40% 하락함
- Rhodium Group 분석은 이 법안이 2035년까지 현행법 아래 미국에서 생산됐을 청정전력의 최대 72% 를 없앨 수 있다고 봄
여론과 지정학적 요인
- 미국은 현재 세계 최대 천연가스 수출국이고, Trump Administration은 구매를 늘리지 않는 국가에 관세 위협을 더해 수출 확대를 추진함
- 한 Wall Street 분석가는 재생에너지가 기후 우려뿐 아니라 지정학, 거시경제, 금융 리스크에서 벗어나려는 안보 우려 때문에 다시 가속될 수 있다고 예측함
- Glocalities가 2023년에 21개국 2만1천 명을 대상으로 한 조사에서는 68% 가 태양광을 선호했고, 이는 화석연료 지지의 5배였음
- Global Strategy Group의 2024년 가을 조사에서는 미국인의 87%, Trump에게 투표할 계획인 사람의 거의 80%가 I.R.A. 청정에너지 세액공제를 지지함
- 과학자들은 태양이 앞으로 약 50억 년 더 타오를 것으로 보며, 태양광은 열과 빛, 광합성에 이어 인류가 쓸 에너지를 제공할 수 있는 공급원으로 다뤄짐