태양전지의 혁명!! 페로브스카이트!! 한화솔루션 유니테스트 선호!!
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태양 전지의 혁명적인 기술!!
페로브스카이트 태양전지!!
그 시작은 텐덤 태양전지부터!!
유니테스트, 한화솔루션 최선호!!
시대를 너무 앞서간다는 테슬라의 엘론 머스크지만,결국 엘런머스크는 전기차로 현실적인 수익을 내며,
전 세계 자동차 시장의 선구자로서, 전기차의 대중화 시대를 앞당겼습니다.
그런 엘런 머스크가, 솔라시티라는 태양전지 기업도 운영 중에 있습니다.
엘런 머스크는 왜 솔라시티를 통해 태양전지 사업에 뛰어들었을까요?
지구 전체가 1시간 동안 받는 태양광 에너지의 양은 세계 전체가 1년 동안 사용할 수 있는 에너지의 총량입니다.
지금 그린 뉴딜과 한국형 뉴딜 등, 신재생에너지를 발전시키기 위한 세계적인 흐름은,
2차전지건, 수소에너지 건 풍력발전이건 간에, 전기라는 에너지로 통일됩니다.
즉, 에너지를 만드는 모든 과정과 방식은 달라도, 사용 에너지가 전기로 통일이 됐다는 것이죠.
현실에서 전기에너지를 중심으로 생활중인 우리가 당연하게 받아들일 수 있는 이 명제는,
인류 발전사에 대단히 혁신적이고 혁명적인 것입니다.
앞으로 우리 투자가들이 반드시 알아야 할 단어가 몇 가지 있습니다. 그중 하나가 Grid Parity라는 단어인데요,
Grid Parity의 사전적 의미는 '석유·석탄 따위를 쓰는 화력발전과
태양·바람 등을 이용하는 신재생에너지 발전 원가가 같아지는 시점입니다.
그리고 지금 중요한 것은 신재생에너지가 Grid Parity에 와있다는 것입니다.
안녕하십니까? 블루칩 경제와투자입니다.
코로나-19로 인한 세계 경제의 마비는, 전 세계 정부의 그린 뉴딜을 통한 경기부양책을 강요했습니다.
이는 기존 화석연료를 통해서 뽑던 전기를, 저탄소 에너지 즉, 청정에너지로부터 전기를 뽑게 만듭니다.
청정에너지원 중 태양전지는, 태양의 빛 에너지를 전기에너지로 전환하는 장치로, 태양광 발전 시스템의 핵심부품입니다.
그런데 과거의 태양전지는 폴리실리콘을 중심으로 웨이퍼, 셀, 모듈까지 이어지는
Value Chain에 많은 투자가 이루어진 상태입니다.
특히 중국 공산당에서 엄청난 재정투자를 이곳 태양에너지 발전에 투자하면서,
태양전지 시장은 가격이 파괴되며, 관련 기업의 실적이 붕괴되어버립니다.
이로 인해 우리나라를 비롯해 일본, 유럽, 미국 등의 폴리실리콘 태양전지 업체들은 악전고투를 하게 됩니다.
그런데 이러한 상황이 최근 극 반전을 이루고 있습니다.
그것은 바로 페로브스카이트라는 새로운 태양전지 때문입니다.
이 페로브스카이트는 자랑스럽게도 우리나라 연구자인 성균관대학교 박남규 교수 연구팀에서 혁신을 이루었습니다.
이는 2012년에 박남규 교수 연구팀이 발표한 것으로,
9.7%의 광전효율을 가지게 되는 고체 염료감응 형태의 태양전지인 페로브스카이트입니다.
참고로 박남규 교수님은 이 연구 발표로 인해, 한국 과학자 중에 최초로 노벨화학상을 받을 가능성이 높습니다.
지금부터는 머리가 좀 아프시더라도 집중해서 시청해주시기 바랍니다.
이는 향후 우리의 신재생에너지 투자를 위해서는, 반드시 숙지해야 할 지식이기 때문입니다.
태양광으로 세계 전력을 충당하려면 기본적으로, 효율성 높은 태양광모듈을 싼 가격에 충분한 면적에 설치해야 합니다.
그런데 이 페로브스카이트 태양전지는 이것을 현실적으로 가능하게 합니다.
왜냐하면 페로브스카이트가 폴리실리콘을 사용하지 않고, 고효율이면서, 사용처가 다양하기 때문입니다.
태양전지의 효율과 가격을 결정하는 것은 태양전지를 구성하는 광흡수 물질이 무엇인가가 중요합니다.
페로브스카이트의 광흡수 물질은 광흡수 계수가 높아 태양전지를 더욱 얇게 만들 수 있으면서도,
기존의 실리콘 태양전지가 1,000℃ 이상의 고온 생산공정이 필요했던 것과 달리
400℃ 이하의 공정을 통해서도 생산이 가능합니다.
태양광은 “제조비와 효율성”의 싸움입니다.
페로브스카이트는 기존의 태양전지보다 원가가 1/3~1/10 수준이며, 그 이상의 효율을 갖게 합니다.
그런데 페로브스카이트가 태양전지의 혁명이라고 불리는 것은
광전효율과 생산단가의 하락을 가져왔기 때문만은 아닙니다.
그것은 바로 두께에 있습니다.
페로브스카이트의 두께는 1 micron인데요, 이 두께에서 올릴 수 있는 광전효율로 인해,
우리 주변의 건물의 창문과 벽에 페로브스카이트가 사용된다는 것이며,
향후 자동차 Sun-Roof 및 핸드폰 뒷면에도 사용이 될 것이고,
자동차 외관에 코팅되어 자가발전하는 자율주행 차량 생산이 가능해진다는 것입니다.
특히 이 페로브스카이트 태양전지는 반도체 기술을 기본으로 하기 때문에,
반도체 선진국인 대한민국에서 향후 우리나라 기업들을 급성장시켜 줄 것입니다.
중국의 경우 과거의 기술이 돼버리고 있는, 폴리실리콘을 중심으로 한,
웨이퍼, 셀, 모듈까지 이어지는 Value Chain에 많은 투자가 이루어진 상태입니다.
이는 페로브스카이트로의 전환 비용을 높게 만들어 페로브스카이트 태양전지 시장의 진입장벽으로 작용할 것입니다.
그리고 중국의 이러한 상황은, 우리나라, 일본, 유럽 등이, 페로브스카이트 태양전지를 중심으로,
새로운 글로벌 태양전지 시장을 선도할 수 있게 해 줄 것입니다.
가치주 투자로 전설적 투자가 반열에 오른 워런 버핏도, 최근 태양광 회사에 투자를 결정하였습니다.
전통주 개념의 기업들로 큰 수익을 거두고 있는 워렌 버핏은 왜 이례적으로 태양광회사에 투자를 했을까요?
즉 발전사가 생산하는 전기를 신재생에너지로 발전하라는 정부의 규제 때문이라는 것이죠.
워런 버핏이 소유한 유틸리티 회사인 NV Energy는 미국 네바다주 전력의 80%를 담당하고 있습니다.
그런데 네바다주에서 2030년까지 사용하는 전기의 50%를 신재생에너지로 발전하는 것을 정책목표로 세웁니다.
네바다주의 이러한 정책은, 미국 최대 태양광 프로젝트인 Gemini Solar Project를 진행하게 했으며,
이 Gemini Solar Project는 최종 승인을 눈앞에 두고 있습니다.
그리고 이 Gemini Solar Project를 워런 버핏의 투자회사 NV Energy가 진행할 것입니다.
2020년 9월 2일, 우리나라 산업부는 “태양광 R&D 혁신전략”을 발표했습니다.
우리의 태양광 기술을 지키고 발전해, 시장을 선도하겠다는 의지가 담겨있는 내용이었습니다.
내용인즉슨, 한국에서 성능과 효율을, 빠르고 싸게 측정할 수 있는, 100MW급 태양광 공동 R&D센터를 구축하고,
텐덤 전지에 5년간 1,900억 원을 투자해 해외 경쟁기업 대비 기술격차 2년 확보를 목표로 한다는 것입니다.
최근 2차 전지, 태양광, 수소 등으로 변신한 화학 기업들인 SKC, LG화학, 동화기업, 한화 설루션, 효성첨단/중공업등은
주가가 2~4배씩 상승했습니다.
이는 블루칩 경제와투자에서 오랫동안 준비한 페로브스카이트 영상을 여러분들께 보여드리지 못한 이유이기도 합니다.
그러나 이제 더 이상 미룰 수 없다고 판단됩니다.
1차 에너지 사용량의 34%를 차지하는 것은 원유입니다. 그리고 이 원유 수요의 45%는 자동차에서 사용됩니다.
2차전지건 수소에너지 건 간에 어떤 형태일지라도, 자동차 에너지원이 전기라는 공통점이 있습니다.
그리고 향후 자동차의 에너지원으로 페로브스카이트 태양전지가 쓰임으로써,
인류는 페로브스카이트 태양전지라는 새로운 신재생에너지 시대를 맞이할 것입니다.
유니테스트는 최근 한국전력과 유리창호형 태양전지 사업화 MOU를 체결했습니다.
이는 한국전력이 개발한 PSC(페로브스카이트) 태양전지가 투명하고 박막 제작이 가능해,
건물 외벽에 일체형으로 설치할 수 있는 것에 기인합니다.
한국전력의 이 PSC(페로브스카이트) 태양전지는, 광전효율이 20.4% 수준의 평판형 태양전지입니다.
그런데 이 한국전력의 PSC 태양전지가 사업화되기 위해서는 800㎠ 이상의 대면적 기술이 필요합니다.
그리고 이 대면적 생산기술은 세계적으로 몇 안 되는 기업체들만 보유하고 있는데요.
바로 이 대면적 생산기술을 유니테스트가 보유하고 있습니다.
이는 유니테스트가 2019년 11월 PSC(페로브스카이트) 태양전지 모듈의 광전변환 효율을 14.8%까지 끌어올려,
미국 국립재생에너지연구소(NREL)로부터 Sub-module(200~800 cm²) 분야에서 세계 최고 효율을 인증받음으로써,
유니테스트는 페로브스카이트 태양전지 기술에서 앞서가는 기업임을 증명한 것입니다.
물론, 2020년 초에 Panasonic이 효율 16.1%를 기록해 순위가 바뀌었지만,
사업화에 필수적인 PSC(페로브스카이트) 대면적 생산기술을 유니테스트가,
Panasonic과 함께 1, 2위를 다투고 있는 상황인 것입니다.
또한 유니테스트는 텐덤 태양전지(PSC/실리콘 2중) 상업화를 위한 연구도 진행하고 있습니다.
이는 2020년 매출액 1527억 원과 영업이익 140억 원을 바닥 수준으로 만들게 하고,
2023년부터 매출액 6738억 원과 영업이익 1802억 원을 만들어 줄 것으로 전망되게 합니다.
이러한 매출이 2023년에 발생된다면, 지금의 유니테스트의 주가는 성장주 투자개념으로 저평가 상태가 됩니다.
또한 이러한 2023년도 유니테스트의 실적 전망치는,
기존 반도체 실적이 회복되고 PSC(페로브스카이트) 신규 매출이 발생한다 것을 전제합니다.
현재 한국 기업들은 글로벌 태양광 모듈 시장에서 10% 이상을 점유하고 있습니다.
그러나 향후 한국의 PSC(페로브스카이트) 연구가 1위인 점을 감안하면,
20% 수준의 세계 시장 점유율을 기대할 수 있습니다.
국내에서는 한화솔루션이 10% 수준의 시장점유율을 가져가고,
유니테스트가 4% 정도의 시장점유율을 가져갈 것으로 전망합니다.
국내 정부 국책 과제별로는 텐덤 태양전지를 한화솔루션, 유니테스트, 동서발전, 신성이엔지 등이 개발 중에 있습니다.
여러분들은 혹시 RE100이라는 것을 들어보신 적이 있나요?
RE100은 향후 기업들의 그린에너지 구축에 중요한 요인이기에 꼭 짚고 넘어가야 합니다.
RE100(RenewableEnergy 100%)이란, 화석연료 에너지와 같이, 환경에 악영향을 주는 에너지 대신,
태양광, 풍력 등 자발적인 재생 에너지만을 100% 사용하여 기업을 운영하는 것을 말합니다.
최근 정부는 2017년 재생에너지 비중을 2030년까지 20%로 늘린다는 ‘재생에너지 3020 이행 계획’을 발표하였는데요,
이를 시행하기 위한 방안 중 하나로 RE100 캠페인을 꼽았습니다.
이미 전 세계적인 글로벌 기업인 애플, 구글, BMW 등, 약 150곳이 동참을 했고,
특히 이중 애플과 구글은 이미 100% 재생에너지 전환을 달성했습니다.
이들 기업들은 태양광 에너지를 적극 활용하고 있는데요,
우리나라 대표 글로벌 기업인 삼성전자의 경우 2018년 기준 약 0.4%로 턱없이 낮은 수치를 보이고 있습니다.
그러나 이젠 'RE100'과 유럽 탄소 국경세 논의는 더 이상 선택의 문제가 아닙니다.
우리나라 역시 이를 위한 전력구조 개편이 이루어질 전망이며,
이 과정에서 한국전력은 재생에너지 수요 대응을 위한 변화가 이루어질 것입니다.
최근 논의되고 있는 저탄소 에너지 전환의 가장 큰 특징인 전기로의 대체.
우린 그린 뉴딜과 한국형 뉴딜로 이어질 2차 전지와 수소에 이어,
오늘 태양전지의 혁명 페로브스카이트 태양전지에 대해 알아보았습니다.
블루칩 경제와투자는 언제나 여러분 옆에서 성공투자를 도울 것입니다.
텐덤 태양전지는 기존 실리콘 기반 태양광 전지에 PSC(페로브스카이트)를 한 겹 더 씌우는 방식입니다.
쉽게 생각하면 반투명하고 얇은 PSC(페로브스카이트)에서 태양열을 흡수하고,
나머지를 폴리실리콘층에서 흡수하는 것입니다.
BIPV 시스템이라는 것은 Building Integrated Photovoltaic System의 약자입니다.
이는 태양광 에너지로 전기를 생산하여 소비자에게 공급하는 것 외에,
건물 일체형 태양광 모듈을 건축물 외장재로 사용하는 태양광 발전 시스템입니다.
'페로브스카이트’의 단어의 어원은 1839년 러시아 우랄산맥에서 발견된 광물 CaTiO3의 이름에서 기인합니다.
러시아 광물학자인 레프 페로브스키의 이름을 따서 ‘페로브스카이트’라고 불리게 되었습니다.
페로브스카이트는 폴리실리콘과는 다르게 작고 가벼우며 저온에서 생산이 가능해,
전기료와 운송비에 대한 부담이 없습니다.
RPS(renewable portfolio standard)는 신재생에너지 공급의무화 제도를 말하며,
500mw 이상의 발전설비를 보유한 공급의무자에게 총 발전량 중 일정 비율 이상을,
신재생에너지로 공급하도록 의무화한 제도입니다.
공급의무자는 할당된 공급 의무량을 달성하기 위해 직접 발전소를 지어 의무를 이행하거나
신재생에너지 발전사업자로부터 REC(공급인증서)를 구입하여 충당할 수 있습니다.
RPS 100%를 달성하기 위해 노력 중인 미국은 Microgird를 통한 자가발전 생태계의 정립을 목표로 하고 있는데요.
이는 현재의 중앙화 된 전력시스템에서 분산발전 비중을 높여 전력 수요에 즉각적인 대응을 할 수 있게 합니다.
이를 위해 투자세액공제 즉 ITC(Investment Tax Credit)를 시행하고 있으며,
이는 첫 번째 직접구매, 두 번째 대출, 세 번째 T hird Party Ownership으로 나뉩니다.
Microgird(마이크로그리드)는 기존의 광역적 전력시스템으로부터 독립된 분산전원을 중심으로 한,
국소적인 전력공급시스템을 말하는 것으로, 기존 전력시스템과 상호보완적인 관계를 가지고 있습니다.
기존의 소비자 중에서 직접 전기를 생산하여,
공급자 역할까지 하는 다수의 프로슈머가 발전소에서만 전기를 생산하는 것이 아니라,
양방향 송배전을 바탕으로, 다수의 프로슈머가 전력망의 전력생산을 맡게 되는 것으로,
전원이 분산됨에 따라 안정적인 전기공급이 가능해지고, 재생가능 에너지의 효율적인 이용도 가능해지게 하는 것입니다.
여기서 또 프로슈머(prosumer)란 소비와 생산을 함께하는 즉, 생산에 참여하는 소비자를 말합니다.
100년 동안 이룬 폴리실리콘 기반의 태양전지의 광전효율을 페로브스카이트가 8년 만에 이루었습니다.
태양전지의 혁명 페로브스카이트 유니테스트 한화솔루션 유튜브 분석영상
지금까지 시청해주셔서 감사합니다. 성공투자를 기원합니다