[에너지데일리 변국영 기자] 카타르는 태양 에너지를 ‘제2차 카타르개발전략 2018-2022’과 카타르 국가연구개발 전략에 포함하고 ‘2030년까지 전체 발전능력의 20%’를 태양광’이 담당하는 야심찬 계획을 발표했다.

카타르는 중동지역의 태양광 허브화를 추진하면서 태양광 원료 생산에서 패널 제조까지 태양광 산업 가치사슬을 구축하고 있다. 카타르는 높은 수준의 일사량을 받는 ‘글로벌 태양 벨트’에 위치하고 있어 태양 에너지 개발 잠재력이 크다는 평가를 받고 있다.

▲왜 태양광을 선택했나

카타르는 높은 일사량을 보유한 자연 환경과 온실가스 배출 감축이 태양광에너지를 채택하는 이유가 됐지만 다른 경제적인 요인도 존재하고 있다.

주요 석유 및 가스 생산국에서 재생에너지는 높은 가격으로 인해 화석연료에 비해 소외 받았으나 지난 몇 년간 MENA 지역의 태양광 에너지 비용이 상당히 감소해 경제성이 확보됐다.

두바이 수전력청은 지난 2016년 3단계 태양광 발전소 입찰가로 kWh당 2.99 센트를 받았다고 발표했다. 지난 2016년 9월 아부다비에서는 kWh당 2.42 센트로 최저 수준으로 하락했다. 이는 1년 6개월 전 최고치인 kWh당 5.98 센트와 비교해 보면 절반 수준에 불과하다.

카타르와 UAE가 비슷한 환경임을 고려할 때 kWh당 3 센트 미만의 가격은 신용평가기관인 무디스가 카타르에 대해 예측한 kWh당 4.2 센트보다도 훨씬 낮은 수치다.

카타르는 경제 성장, 도시화 및 인구 증가로 인해 전력 수요가 연평균 6∼8%로 급격히 증가하고 있다. 이에 따라 더 많은 가스를 전력 생산에 투입해야 하는 상황에 봉착해 있다. 태양광 발전을 채택함으로써 천연가스를 더 수출할 수 있게 돼 국가 재정 확대에 기여할 수 있다. 태양광 발전으로 전력의 20%를 대체할 경우 최소 9000만MMBtu 가스를 절약하고 LNG 가격 $9/MMBtu(2018년 연평균 가격)로 가정 시 연간 8억1000만 달러의 추가 수익을 창출할 수 있다.

▲태양광 프로젝트

지난 2016년에 카타르 정부는 첫 대형 태양광 발전소 건설을 발표햐 태양광 발전소를 운영할 회사로 공공지분을 투자한 합작법인 Siraj Energy를 출범시켰다.

태양광 발전소 프로젝트에 따르면 2021년 1분기까지 1단계로 350MW 발전소를 건설하고 이후 1년 동안 최대 용량 900MW까지 확대할 계획이다,

수전력청장은 이에 앞서 지난해 카타르 태양광 발전소 건설 프로젝트에 참여할 디벨로퍼 사적자격심사를 통해 16개사를 발표했다. 올해 입찰을 통해 프로젝트 수행기업을 선정하고 민관합작투자로 BOOT 방식을 통해 25년 운영 후 수전력청에 이관하게 된다.

1MW 이하 소형 보급형 태양광 패널은 합리적인 가격으로 인해 과거 몇 년간 빠른 속도로 확대돼 총 5MW 수준으로 대부분 공공기관 위주로 보급됐다.

향후 5개의 2022년 월드컵 경기장 지붕에 설치해 냉방용 전기를 생산하고 카타르 국가 식량 안보 프로그램에 적용해 담수화에 필요한 전력의 80%를 생산할 예정이다. 카타르환경에너지연구소는 지난 1월 농장에 빛과 냉방에 필요한 전력을 공급하기 위해 상용화 연구용 태양광 파일럿 프로젝트(120패널, 30kW)에 착수했다.

카타르에 순 전력량 측정 제도 및 스마트 그리드가 도입되지 않은 것은 소형 태양광 패널 보급 확대에 제약 요소로 작용하고 있다. 태양광 보급을 촉진하는 국가들은 태양광 패널 설치 시 생산된 잉여전력을 전력회사에 판매할 수 있는 스마트 시스템을 함께 보급하는데 UAE와 오만은 시스템이 갖춰져 있으나 카타르는 갖춰져 있지 않은 실정이다. 현재 카타르 수전력청은 순 전력량 측정 제도와 정책을 연구 및 평가 중인데 연말까지 시행할 계획을 가지고 있다.

▲태양광 제조산업

카타르는 태양광 발전에 집중할 뿐만 아니라 태양광 원료 생산에서 패널 제조까지 태양광 산업 가치사슬을 구축하는 등 중동지역 태양광 허브화를 추진하고 있다.

카타르재단(QF)은 태양광 기술개발, 응용 및 태양광 원료 생산에 투자하기 위해 태양광 전문업체 QSTec를 설립했다. QSTec은 태양광 제조기술을 이전받기 위한 기관으로 지난 2014년에 독일 태양광 기업인 SolarWorld AG의 지분 29%를 취득했다. 세계 태양광 및 반도체 산업을 이끄는 기업인 Centrotherm의 지분 45%를 매입하는 전략적 투자도 진행했다.

지난 3월 라스라판 공업도시의 QSTec 공장(설계 생산능력 8,000 톤/년, 1.2GW 상당)에서 태양광 모듈에 90% 가량 사용되는 핵심 원료인 폴리실리콘 1차 생산에 성공하기도 했다. QSTec이 생산한 폴리실리콘 중 약 1톤을 중국에 수출, 2019년 말까지 5000톤/년으로 생산을 확대할 예정이다.

QSTec는 중동과 북아프리카 지역에서 최대 폴리실리콘 생산설비를 갖추고 있는데 앞으로 연간 5만톤까지 생산능력을 확대할 계획이다. QSTec이 생산하는 폴리실리콘은 카타르 자국 내 수요와 향후 기하급수적으로 늘어날 것으로 예상되는 중동지역의 수요에 대응하기 위한 것이다.

QSE(Qatar Solar Energy)는 지난 2014년 설립된 태양광 에너지 솔루션과 태양광 제품을 제조하는 전문업체로 현재 잉곳, 웨이퍼, 셀, 태양전지 모듈 등 중동지역용 특허제품을 생산하고 있다. QSE 생산 제품 대부분은 카타르 이외 국가로 수출하고 있으며 지난 2014년에는 일본 및 태국 시장에 태양광 제품 공급 협약을 체결하기도 했다.

▲태양광 기술개발

QF는 카타르가 R&D 우수성과 혁신의 선도국가로 자리매김할 수 있는 비전을 이행하기 위해 ‘카타르국가기술개발전략(QNRS)’을 개발했다. QNRS는 에너지 및 환경, 컴퓨팅 및 IT, 헬스, 사회과학, 예술 및 인문학이라는 4개 핵심 분야로 구성돼 있다. 에너지 및 환경 분야의 전략적 목표 중에 하나로 카타르를 ‘태양광 기술의 허브’로 육성하는 것이 포함돼 있다.

지난 2011년에 에너지 및 환경 분야의 도전에 집중하기 위해 카타르환경에너지연구소(QEERI)를 설립했다. QEERI의 태양광 에너지 연구의 목적은 고온·다습하고 고농도 먼지 아래서 태양광 기술을 연구하고 실증 실험을 하는 것이다. 이를 위해 QEERI 주도 아래 3.5만㎡ 규모(81개 태양전지)의 태양광 실증 테스트 시설을 구축하고 실제 환경에서 태양광 관련 기술의 성능을 연구하게 된다.

그 결과 카타르 기후환경에서의 최고 운전 기술을 결정하고 에너지 생산과 수명 극대화 및 저비용 운전 조건읠 확보하게 된다. 태양광 모듈 실험 이외에 흙먼지 오염정도, 배터리 저장, 집중형 태양광 발전 및 파일럿 마이크로 그리드에 대한 테스트도 진행된다.

지난해 3월 QEERI는 5년의 STF 실증 연구 결과를 온라인 상에 발표했다. △대부분의 일반 PV는 kWp(플래시 테스트) 당 비슷한 에너지 생산, 양면 모듈은 에너지 생산량 10% 증가 △카타르는 평판형 PV에 적합한 지역이며 동일한 모듈 테스트를 기반으로 캘리포니아와 유사한 에너지를 생산 △햇빛이 산란되는 카타르 지형에는 직사 일조 강도가 높은 장소보다 집중형 기술(태양전지 및 태양열)이 전력생산 비용이 높음 △흙먼지 오염은 중요 요소이며 관리가 가능하지만 전력 생산비용에 영향을 주며 최적의 관리 전략은 오염도가 10%가 될 때 청소를 실시하는 것 △오염 방지 코팅제가 PV의 오염을 현저히, 일관되게, 지속적으로 감소하는 것은 불가능 △태양을 따라 이동하는 1축 및 2축 이동식 PV는 각각 8%, 45%의 높은 에너지 수율을 얻었으나 고정형 PV 보다 설치 면적과 투자비가 더 소요된다는 내용이다.

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