2024년 대선에서 정권이 교체되더라도 IRA 큰 변화는 어려울 것

바이든 테마주 라고 불릴 정도로 IRA 수혜가 큰 재생에너지 기업들은 미국 대선이 다가올수록 관련 리스크가 부각되고 있으며 실제 주가 하락으로까지 이어지고 있다 하지만 정권이 교체된다고 하더라도 법안 폐기나 큰 폭의 보조금 감축은 현실적으로 어려울 것이라 전망한다. 이미 많은 기업들이 인센티브를 전제로 미국에 대규모 투자를 집행하고 있으며 아이러니하게도 대부분의 투자가 공화당 우세지역에서 일어나고 있기 때문이다 기후변화 대응 중요성과 자국 우선주의에 기반한 제조능력 확충이라는 큰 틀에서는 양당이 유사한 의견을 표명하고 있어 정권 이 교체되더라도 IRA 에 큰 변화가 있기는 어려울 것으로 예상한다

선별적인 접근이 필요한 시점

미국과 유럽의 전력망 확대 본격화 움직임 도 본격적인 풍력발전 설치량 증가에 기여할 것이다 미국 의 경우 FERC 가 계통연계 간소화 규정을 승인했으며 최근 미국향 변압기 수출과 미국의 변압기 수입 데이터가 큰 폭의 상승세를 보이고 있다 유럽 역시 풍력발전 산업지원을 위해 지난 10 월 European Wind Power Action Plan 을 발표했다 EU 일부 회원국의 경우 미국과 유사하게 재생에너지 프로젝트 허가 대기 기간이 최대 7 년까지 소요되었는데 금번 지원책을 통해 신규 프로젝트에 대한 허가 기간이 대폭 단축될 전망이다 또한 중국기업들의 역외에서 과도한 보조금 혜택을 받고 유럽 시장에 진출하는 제 3 국 풍력산업에 대한 모니터링 강화 온라인 허가 플랫폼 구축과 전력망 확대 계획 발표 가 이뤄질 예정이다

추가적인 악재는 제한적일 것으로 보이나 업황이 어려운 만큼 선별적인 접근이 필요하다고 판단한다 현재 고 금리 로 인한 영향이 포착된 것은 밸류체인 내 디벨로퍼 수준까지다 디벨로퍼 대비 금리로 인한 비용 증가 부담이 적 고 상대적으로 불확실성이 낮 은 부품업체들의 경우 여전히 신규 수주 확보가 원활하게 진행되고 있어 양호한 실적을 이어나갈 전망이다 풍력 업종 내 최선호주로 SK 오션플랜트 , 차선호주로 씨에스베어링을 제시한다

풍력 밸류체인은 크게 업스트림인 터빈과 다운스트림인 디벨로퍼로 나눌수 있다. 

해상풍력발전은 긴 인허가 절차에 따라 마무리 되면 디벨로퍼가 업체들을 선정한다. 주요 품목은 터빈, 하부구조물, WTIV, 케이블 등이다. 인허가 승인 전 관련 기업들 간의 협상이 이뤄진다.

착공 6~12개월 전 인허가 승인이 완료되고, 승인 완료 시점을 전후로 기업들의 계약이 마무리된다. 발주 시점은 해상풍력발전소의 토대를 다지는 전력인프라와 관련된 케이블, 서브스테이션이 착공 1~2년전에 계약된다. 이후 해상 풍력터빈 시스템을 지지하기 위한 하부구조물과 트렌지션 피스가 착공 6개월~1년전에 계약한다. 마지막으로 풍력터빈과 EPC 업체가 착공 6개월 전에 계약된다. 해당 타임라인은 다수의 프로젝트의 결과 발표일을 기준으로 대략적인 흐름을 산정한 것이다.

풍력발전소 총 투자비 중터빈시스템이 가장 큰 비중 차지

발전소 투자 비용은 약 육상풍력 2조원, 해상풍력 3~4조원이다. 총 투자비에서 풍력터빈 시스템이 차지하는 비중은 30~60%이다. 해상풍력발전소에서는 하부구조물과 전력인프라 등 기타 비용들이 추가돼 풍력터빈 시스템의 비중이 작아진다.

풍력터빈 시스템은 바람을 에너지를 처음으로 받는 로터, 로터의 회전량을 증폭시키는 드라이브트레인, 회전 에너지를 전력으로 전환하는 전력계, 드라이브 트레인과 전력계를 담은 나셀, 지지대인 타워로 구성된다. 통상 타워를 제외한 모든 제품을 통틀어 터빈이라 부른다.

터빈용량 기준으로 MW당 제품 단가는 터빈 10억원, 타워 1.5억원, 블레이드 2억원, 하부구조물 6억원, WTIV 1.5억원이다. 이는 기업들의 판매량과 매출액을 나눠 구한 대략적인 수치다.

터빈 – 과점시장 형성 

풍력터빈은 이미 과점시장을 형성했다. 풍력발전은 다른 재생에너지 발전원보다 더 빠르게 화석연료대비 가격 경쟁력을 갖췄다. 따라서 풍력산업이 다른 재생에너지 발전원보다 더 빠르게 성장해 기업 간의 경쟁도 이제는 마무리됐다.

중국 시장을 제외한 글로벌 풍력 시장에서 상위 4개사가 시장의 80%를 차지한다. 기업별 순위는 Vestas 34%, GE 28%, Siemens-Gamesa 11%, Nordex 7% 순이다. 해상 풍력터빈의 기술력과 수주잔고만 고려하면 Siemens-Gamesa가 글로벌 1위 사업자이다.

과점시장을 형성했기 때문에 터빈사의 성장은 글로벌 수요와 동행할 전망이다. 현재 터빈업체의 실적에서 주목할 포인트는 1) 신규수주 반등, 2) 흑자전환, 3) 수주잔고 반등으로 판단한다.

터빈 신규수주 추세 반등은 2H23부터

신규수주의 추세 반등은 2H23부터 이뤄질 전망이다. 2021년부터 풍력산업 업황 부진으로 터빈사의 수주도 감소했다. 글로벌 터빈 상위 4개사의 분기평균 신규수주는 2020년 11.8GW에서 2022년 7.5GW로 감소했다. 하지만 수주의 계절성을 고려하면 상저하고의 흐름을 보인다. 1H23 수주감소 후 2H23에 2025년 수요에 대한 수주가 본격 반영될 전망이다.

실적은 ASP 인상과 비용 축소로 2023~2024년에 턴어라운드를 전망한다. Vestas는 2022년 순적자를 기록했으며 이는 9년 만의 적자이다. 원가 부담, 물류 차질,프로젝트 딜레이로 판매량 감소 등이 원인이다. 4Q21부터 터빈사의 ASP 인상이 진행됐다. 글로벌 화석연료 가격 급등으로 전력가격 또한 상승했으며, 재생에너지 발전소도 이러한 가격인상 흐름에 편승했다.

터빈의 원가 중 가장 큰 비중을 차지하는 광물은 아연 53%, 구리 32%이다. 글로벌 공급망 차질로 상승했던 원자재 가격이 안정화되는 추세이며, 물류비 부담도 완화돼 터빈사들은 2022년대비 2023년 원재료 비용 축소를 예상한다. 4Q21에 인상한 제품이 출하되기 시작하는 2H23 흑자전환, 연간으로는 2024년 흑자전환이 예상된다.

타워/하부구조물 – 현지화가 핵심 

풍력 타워는 지면으로부터 터빈을 공중에 지지하기 위한 구조물로 철강 제품 후판으로 제조된다. 하부구조물은 풍력터빈 시스템을 바다에 세우거나 띄울수 있도록 하는 구조물로 후육강관이 사용된다. 최근 Vestas가 출시한 15MW 터빈은 허브 높이 160미터, 총 높이가 280미터이다. 하부구조물은 수심에 따라 높이가 달라지며, 지금까지 설치되는 해상풍력발전소는 수심 40미터를 넘지 않는다.

터빈 업체들이 직접 타워와 하부구조물을 생산하지만, 외주 물량은 운송비 부담으로 풍력발전소가 설치되는 지역에 근접한 업체에 발주한다. 계약 구조마다 다르겠지만 타워와 하부구조물의 물류 비용은 통상 터빈사와 디벨로퍼가 부담해 물류비 부담이 크다.

유럽과 미국에 설치되는 하부구조물은 대부분 유럽 업체들이 장악하고 있다. 물류비를 감안하면 풍력 프로젝트에 근접한 공장이 필요해 신규 업체의 진입이 제한적이다.

타워는 소수의 업체만 글로벌 생산기지 확보. 한국의 씨에스윈드가 대표 기업

풍력 타워도 다수의 현지 업체들이 생산 중이다. 소수의 업체만 글로벌 생산기지를 확보했으며, 대표적인 상장사는 한국의 씨에스윈드이다. 씨에스윈드는 미국, 베트남, 말레이시아, 중국, 대만, 터키에 생산기지를 보유했다. Vestas를 비롯한 주요 터빈업체를 고객사로 두고 있다. 동사는 Vestas의 미국 생산기지를 인수 후 증설을 통해 미국 전체 타워 시장의 50% 가량을 차지한 1위 업체다

WTIV – 해상풍력의 가장 큰 리스크 

해상풍력발전의 가장 큰 걸림돌은 해상풍력 설치선인 WTIV(Wind Turbine Installation Vessel)이다. 2022년 기준 중국과 일본을 제외한 세계에서 운영중인 WTIV는 약 15대이다. WTIV 한 대당 설치할수 있는 터빈 용량이 다르며, 기업마다 운영 노하우에 따른 설치 속도도 다를 것이다. Eneti의 다른 사례가지 고려하면 8MW 터빈 기준 선박 한대당 설치 가능한 구조물 개수는 월간 터빈+하부구조물 10개, 용량으로는 80MW이다.

지금까지 설치된 해상 풍력터빈의 최대 용량이 8MW이며, 글로벌 터빈사들의 15MW급 터빈 상용화는 2025년 전후로 예상되기 때문이다. 2030년에는 총 79대의 선박 중 9MW급 이상의 수요가 62대로 증가할 전망이다. WTIV 운영 업체들은 기존 선박의 업그레이드와 대형 선박을 발주한 상태지만 아직까지 설치 가능한 선박은 제한적이다.

풍력발전소 설치 재개, 설치 속도는 시장 기대치를 상회할 전망 

풍력발전소 설치는 2025년부터 재개될 전망이다. 2020~2024년동안 연간 100GW에 머물던 수요는 2025년 120GW로 성장이 기대된다. 20%의 성장이 기대됨에도 불구하고 전망 기관들의 전망치는 풍력발전의 성장 가능성을 온전히 반영하고 있지 않다고 판단한다. 

1) 글로벌 국가들의 에너지 전환 목표가 탄소중립 달성을 위해 필요한 수치보다 낮으며, 

:: 2050년까지 탄소중립 달성을 위해 필요한 발전소 Capa는 태양광 15,468GW, 풍력 7,795GW이다. 하지만 정책지원 없이 현재의 설치 속도로 진행되면 태양광 7,464GW, 풍력 3,564GW로 그칠 전망이다.

2) 미국과 유럽의 정책 목표가 전망치에 반영되지 않았고, 

:: 미국과 유럽은 탄소중립과 에너지 독립 달성을 위해 친환경 에너지에 대한 보조금을 지급하고 있다. 최근 발표된 정책에 따르면 연간 수요가 미국과 유럽 모두 60GW로 확대될 계획이다. 하지만 전망기관의 수요 전망치는 2026년까지 연간 미국 10GW, 유럽 18GW 수준에 머물러있다

:: 중국은 글로벌 풍력 수요의 40%를 차지하는 가장 큰 시장이다. 중국 수요 전망치는 2026년까지 연간 50GW로 반영되어 있으나 2023년 정부의 발표를 감안한 수요 전망은 70GW이다. 다만 중국은 내수의 수급이 균형을 이루고 있으며, 중국 기업들이 글로벌 시장으로 진출을 못하고 있다

3) 화석연료 발전소대비 재생에너지 가격 매력도가 높아 기업들의 수요가 강할 것이기 때문이다.

:: 화석연료 대비 경제성이 높아 수요가 집중되는 중이다. 발전원별 MWh당 발전 비용을 비교한 LCOE(Levelized Coest of Energy)는 석탄발전 74달러, 육상풍력 46달러, 태양광 45달러이다. 해상풍력은 현재 86달러에서 2030년 54달러까지 하락할 전망이다. 기술개발을 통한 터빈의 대형화가 하락 요인이다.

:: 해상풍력발전소의 총 투자비용 중 하부구조물과 케이블 등 부대시설이 차지하는 비중이 31%이다.

:: 만약 100MW의 해상풍력발전소를 5MW 터빈으로 구축하면 터빈과 하부구조물이 각각 20개씩 필요하다. 하지만 10MW 터빈을 사용하면 필요 개수가 절반으로 준다. 필요한 케이블 길이도 감소하기 때문에 터빈기술 향상에 따른 대형화가 진행될 수록 LCOE 감축이 가능하다.

:: 화석연료의 LCOE는 상승할 전망이다. 정부는 탄소배출권 제도를 통해 기업들의 에너지 전환을 유도하고 있다. 기업들은 이산화탄소를 정해진 양보다 초과 배출하면 탄소배출권을 구매해야 한다.

기업들의 재생에너지 발전소 수요를 보여주는 PPA 가격도 상승 추세

PPA(Power Purchase Agreement)는 재생에너지 발전소와 기업 간의 전력 계약이다. PPA 가격은 풍력터빈과 태양광 모듈 가격을 결정하는 주요한 지표다. 발전소가 발전기 역할을 하는 터빈과 모듈을 높은 가격에 구매하려면 최종 판매 제품인 전력 가격을 올려야 하기 때문이다. 

글로벌 PPA 가격 2H21부터 반등에 성공했으며, 이는 화석연료 가격 상승 덕분이다. 2021년 말 유럽의 풍속 저하로 풍력발전소의 발전량이 감소하자 천연가스 수입량이 증가했고, 이는 천연가스 발전소의 전력가격 인상으로 이어졌다. 2022년 초 러시아 전쟁으로 천연가스 가격의 추가 상승은 PPA 가격을 인상하기 적합한 시장을 형성해줬다.

Vestas는 글로벌 1위풍력터빈 업체로 풍력시장의 시황을 대변한다. 

투자 포인트는 1) 신규수주 반등, 2) 2024년 연간 흑자 달성, 3) 2H23 수주잔고 반등이다. 

4Q22 신규수주 반등에 대한 기대감은 주가에 이미 반영됐다. 하지만 신규수주의 추세 전환은 2H23에 이뤄질 전망으로, 풍력산업 업사이클 진입과 함께 본격적인 주가 상승은 2H23부터 이뤄질 것으로 전망한다. TPIC는 블레이드 생산 업체로 지난 2년간 생산라인 전환과 구조조정을 진행했다. 중단됐던 미국 공장은 2024년부터 가동돼 IRA 보조금 확보가 가능할 전망이다. 투자 포인트는 1) 미국공장 증설, 2) 원가 혁신으로 2024년 실적 턴어라운드, 3) 터빈사의 블레이드 외주 비중 확대이다.

중국 2023년 업황 빅사이클 진입

중국 풍력산업은 2023년 역대급 호황이 기대된다. 정부 주도 하에 대단지 발전 프로젝트 활성화, 터빈 업체들의 대형화 트렌드 가속, LCOE 하락에 따른 디벨로퍼들의 투자 비용 감소 로 2022년 프로젝트 입찰 물량은 112GW로 사상 최고치를 기록했다. 올해 풍력발전 신규 설치량은 최소 70GW(+86% YoY) 이상으로 추정되며, 특히 해상 풍력 설치량이 16GW로 전년 대비 4배 이상 폭증하겠다.

여기에 올해 리오프닝이 본격화되면서 부품, 물류 공급망 회복과 원자재 가격 안정으로 수익성 개선 이 동반될 전망이다. 풍력 기업들은 사상 최대 실적이 유력해 보인다. 관건은 정부 주도 대단지 투자 확대 과정에서 입찰 가격 하락 으로 인한 제품 가격 하락이 불가피하다. 이를 상쇄할 수 있는 Q의 증가, 시장 지배력과 기술력을 바탕으로 마진 방어가 가능한 업체들을 선별하는 것이 중요하다.

해상풍력 하부구조물 선두업체 

동사는 2019년에 대만의 초대형 해상풍력발전 프로젝트에 참여해 하부구조물 재킷(Jacket) 납품을 시작하며 국내 최초로 해상풍력 하부구조물 수출성공과 함께 글로벌 해상풍력 시장에 본격적으로 이름을 알리기 시작했다. 동사가 생산하는 재킷(Jacket)은 높이 90~100m에 달하는 풍력발전기를 바다에 고정시키는 하부구조물의 일종으로 여러 형태의 하부구조물 중에서도 최고 70~80m의 가장 깊은 수심에 설치하는 형태이다. 상부에 설치되는 풍력발전기(터빈)의 용량이 커질수록 하부구조물의 크기도 비례해서 커지는데, 2021년 동사가 계약한 대만 하이롱 프로젝트 재킷의 경우 발전기 용량이 14MW급으로 동사가 제작하는 재킷 1기당 크기는 높이 93미터, 중량 2,200톤에 달하는 거대한 구조물이다.

해상풍력 하부구조물 사업으로 빠르게 성장

동사의 사업부는 ① 플랜트, ② 조선(신조선 건조 및 블록), ③ 특수선(방산 및 관공선 건조), ④ 수리개조(선박 수리 및 개조), ⑤ 후육강관 등 5개로 구성되어 있는데 과거 조선블록과 후육강관이 주력이었으나 2019년이후 플랜트 사업부가 성장을 주도하면서 플랜트 사업부의 매출비중은 2019년 33%에서 2021년이후 70% 수준까지 빠르게 증가했다. 플랜트 사업은 초대형 하부구조물, FPSO Module 등을 생산하고 있으며 그 중에서도 해상풍력 재킷(Jacket)이 핵심이다.

SK오션플랜트가 직접 보유하고 있는 고성 내산지구 공장은 13 만평에 달하는 넓은 부지에 조선 메가블록 18 만톤 , 해양플랜트 모듈 3 만톤 , 후육강관 3.6 만톤의 생산능력을 보유하고 있으며 , 길이 610m 의 자체부두를 통해 물류경쟁력을 확보하고 있다 . 또한 동사가 연결기준 지분율 96.6% 를 보유한 자회사 삼강에스앤씨 (S&C) 는 고성 장좌지구에 16 만평의 부지와 1.1km 에 달하는 자체부두를 보유해 선박 수리 개조 및 해양플랜트 제조에 있어 최적의 인프라를 갖추고 있다 두 공장을 합해 현재 14MW 급 재킷을 연간 약 40 기 생산할 수 있으며 이에 따른 매출액은 1조원 규모 이다 .

- 올해 세계 신규 태양광 설치량은 작년 대비 53.4%  증가한 350.6GWG를 기록할 전망이다.

- 아시아는 올해 설치 수요가 가장 많은 것으로 예상된다. 올해 아시아의 신규 태양광 설치는 202.5GW를 기록하며, 작년 대비 55.4% 증가할 전망이다. 40% 이상의 높은 성장률을 보일 것으로 예상되는 국가로는 정부의 설치 확대 정책을 추진하는 중국,말레이시아,필리핀 등이 있다

- 유럽의 올해 신규 설치 수요는 작년 대비 39.7% 증가한 68.6 GW 가 될 것으로 예상된다. 특히 독일 스페인 네덜란드의 성장이 클 것으로 전망된다 

- 미주의 올해 신규 설치 수요는 작년 대비 65.2% 증가한 64.6 GW 가 될 것으로 보인다. 특히 미국 시장은 작년 대비 101.1% 증가한 40.5GW의 신규 태양광 설치 수요가 증가하며 미주 시장을 이끌 전망이다.

- 중동 아프리카의 올해 신규 설치 수요는 14.9 GW 로 작년 대비49.5% 증가할 전망이다

그리고 이 웨이퍼에 어떤 불순물을 주입 doping) 하느냐에 따라 p-type 과 n-type 으로 그 특성이 결정된다 실리콘 웨이퍼에 인(P) 을 주입하면 n-type 웨이퍼가 붕소(B) 를 주입하면 p-type 웨이퍼가 된다 웨이퍼 트렌드가 변화하고 있다. n-type 으로의 전환 , 그리고 대형화가 그 방향이다. 현재 시장에서 지배적인 것은 p-type 웨이퍼인데 40년 전 상용화 초기 태양전지의 경우 우주 전력 인공위성 등의 용도로 많이 사용되었기 때문이다. 우주용 태양전지로 활용하기 위해 웨이퍼의 특성을 확인할 때 p-type 이 EOL(End Of Life) 측면에서 더 좋은 특성을 보였다 장시간 사용을 고려하여 p-type 웨이퍼가 선호되었고 자연히 기술완성도 역시 더욱 발전했다 하지만 최근 n-type 웨이퍼로 전환 하는 추세가 이어지고 있다.

ITRPV에 따르면 2032년 기준 n-type 단결정 웨이퍼는 전체 시장의 70% 이상을 점유할 전망이다 제한된 설치 면적에서 고출력을 요하는 현 추세 에 부합하기 때문이다 더불어 LID(Light Induced Degradation, 빛에 노출될 경우 초기 효율이 안정화되지 못하고 최종 효율이 감소하는 현상 로부터 비교적 자유롭다는 점도 긍정적이다 LID 현상은 주로 p-type 웨이퍼 내 붕소와 산소의 재결합으로 인해 일어나 약 10% 의 성능저하를 유발하기 때문이다.

글로벌 웨이퍼 시장에서 중국 기업들의 점유율은 97.6% 에 달한다 중국 선두 웨이퍼 기업들의 대형화 움직임에 따라 글로벌 웨이퍼 시장은 M10(182mm) 과 M12(210mm) 위주로 재편될 예정이다