도쿄도, 전국 지자체 최초로 태양광 패널 설치 의무화

지난 2022년 12월 15일, 도쿄도 의회에서 도쿄 내 단독 주택을 포함한 신축 건물에 태양광 패널의 설치를 의무화하는 조례 개정안이 통과됐다. 단독 주택을 태양광 패널 설치 의무 대상에 포함시키는 것은 도쿄도*가 일본 지자체 중 최초로, 2025년 4월부터 본격 시행될 예정이다.
*도쿄도(東京都): 일본의 수도이자 정치·경제·문화·금융의 중심지로 도쿄 시내 중심부의 23개구와 서쪽 외곽 26개시 5정 8촌으로 구성되는 광역 지자체(도쿄도의 총면적은 약 2,190.93㎢로 서울특별시 총면적 605.24㎢의 약 3.6배)

도쿄도는 2030년까지 온실가스 배출량을 2000년 대비 절반으로 줄이는 것을 목표로 내세우고 있다. 온실가스 저감과 더불어 최근 심각해진 전력 부족 문제에 대응하기 위해 도쿄도는 지난 2022년부터 전기를 ‘줄이고(Herasu, 減らす), 만들고(Tsukuru, 作る), 모으자(Tameru, 貯める)’는 취지의 ‘HTT 캠페인’을 적극 전개해왔다. 구체적으로는 일상 속 절전 실천, 전력 생산을 위한 태양광 발전, 전력 축적을 위한 전기자동차(EV) 및 배터리 도입 촉진 등을 주요 내용으로 담고 있다. 태양광 패널 설치 의무화 제도는 이 중에서 전력 생산을 위한 핵심 대응책으로 꼽힌다. 도쿄도는 태양광 발전으로 생산한 전기를 효율적으로 활용하고 남은 전기를 배터리 등에 저장해 자가소비로 연결시킴으로써 온실가스 저감과 안정적인 전력 확보를 동시에 달성하고자 한다. 

<도쿄도에서 시행 중인 HTT 캠페인>

*Herasu(減らす): 에너지 절약형 가전제품으로 교체, 일상 속 절전 실천
*Tsukuru(創る): 태양광 발전 설비 설치를 통한 전력 생산
*Tameru(蓄める): 배터리 및 EV 등 친환경차(Zero Emission Vehicle, ZEV) 도입 확대

[자료: 도쿄도 홈페이지]

일반 주택을 태양광 발전 의무화 대상에 포함시킨 이유

그동안 태양광 발전에서 가장 큰 비중을 차지해온 것은 대규모 태양광 발전(메가솔라)으로, 도입량으로 따지면 가정용 주택에 비해 약 4배 많다. 그러나 최근 메가솔라 도입에 적합한 입지가 줄어들고 있을 뿐만 아니라 주민의 반대 등으로 대규모 태양광 발전소 건설이 어려워지면서 가정용 태양광 발전이 각광받기 시작했다.

 

일본 정부도 2030년까지 전국 신축 단독 주택의 60%에 태양광 패널 설치를 목표로 2021년 8월 설치 의무화를 검토했으나, 각 정부 부처 간 조정에 난항을 겪어 논의가 잠정 중단된 경위가 있다. 이러한 가운데 도쿄도에서 일본 지자체 최초로 건축물 태양광 패널 설치 의무화 대상을 일반 주택으로까지 확대하면서 실로 유례없는 태양광 보급에 나선 것이다. 도쿄도는 이번 제도 도입을 통해 태양광 설비량을 현행의 3배 수준인 200만㎾(도쿄 전력 소비량의 4% 상당)까지 끌어올린다는 계획이다.

도쿄도가 일반 가정 주택을 태양광 패널 설치 의무 대상에 포함시킨 데에는 크게 두가지 이유가 있다.

첫번째는 가정의 이산화탄소(CO₂) 배출량이 줄어들고 있지 않기 때문이다. 도쿄도에 따르면, 도내 부문별 CO₂ 배출량은 자동차 등의 운송 부문은 2020년도 870만 톤으로 2000년도의 49.3% 수준으로 감소했으나 같은 기간 가정 부문은 1705만 톤으로 오히려 132.9% 증가했다. 도쿄도는 CO₂ 배출량 증가의 주요인으로 도내 인구 증가를 꼽고 있다. 실제로 지난 20년간 도쿄도의 인구는 약 17% 늘어났다. 인구가 1400만 명에 육박하는 도쿄도의 가정과 산업·사무 분야 에너지 사용량은 전국 최고 수준이지만, 도쿄에서 생산하는 전력량은 전력 소비량의 10분의 1에도 미치지 않는다.

두번째 이유는 도쿄는 건물 밀집도가 매우 높음에도 태양광 패널 설치가 더뎌 충분히 활용되지 못하고 방치된 지붕이 많다는 점이다. 도쿄도 내의 기존 건물 약 267만 채 중 태양광 패널이 설치된 곳은 약 10만 채로 전체의 4% 수준이다. 도쿄도는 2050년까지 기존 주택의 70%가 재건축에 들어갈 것으로 보고 있으며, 신규 주택 태양광 설치를 의무화해 가정 내에서 전력 생산을 늘리고, 송전 설치 비용도 줄이겠다는 계획이다.

<도쿄도의 태양광 패널 설치 의무화 개요>

[자료: 도쿄도 홈페이지]

          

태양광 설치 패널 의무 대상은 주택을 구입하는 개인이 아닌 주택을 공급하는 대기업 주택 사업자를 대상으로 한다. 구체적으로는 도쿄도 내 연간 2만㎡ 이상(축구장 약 3배 크기) 주택이나 빌딩을 공급하는 대기업 주택 사업자 약 50개사를 대상으로 한다. 도쿄도 내 지어지는 신축 주택에 적용될 예정으로, 연간 도쿄도 내 신축 주택 약 4만6000채 중 절반에 해당하는 약 2만3000채가 대상이 될 것으로 전망된다.

도쿄도는 주택 건설업체가 도쿄 내에 짓는 전체 건물 중 일조량 등의 조건에 따라 태양광 패널 설치 비중을 다르게 책정할 방침이다. 예를 들어 고층 빌딩이 많아 일조량이 많지 않은 도심부에 위치한 주택에는 태양광 설치 비중을 낮추는 한편, 일조량이 많은 지역의 주택에는 설치 비중을 높이는 식이다. 이에 따라 일조량이 많은 지역일수록 태양광 패널 설치 비율이 높아질 것으로 보인다. 단, 협소 주택은 태양광 패널 설치 의무화 대상에서 제외한다.

주택용 태양광 발전 시스템 구조

태양광 발전 시스템은 크게 태양광 패널(태양전지 모듈), 파워 컨디셔너, 접속함, 분전반, 스마트 미터의 다섯가지 설비로 이루어져 있다. 주택용 태양광 발전은 태양에너지에서 얻은 빛 에너지를 전기에너지로 바꿔 가정 내에 공급하는 것을 말하며, ① 발전(전기 생산)→② 변전(전기 변환)→③ 배전(전기 배분)→④ 전기 사용의 네 가지 단계로 나뉜다. 다섯가지 핵심 설비의 역할은 다음과 같다.

<주택용 태양광 발전 시스템 구조>

[자료: TEPCO Energy Partner]

A. 태양광 패널(태양전지 모듈)

태양으로부터 쏟아지는 빛 에너지를 전기에너지로 바꾸는 역할을 한다. 일반 주택에서 태양광 발전을 도입하는 경우에는 주택 지붕 등에 설치되는 경우가 많다.

B. 파워 컨디셔너
태양광 패널(태양전지 모듈)로 생산한 전기를 직류에서 교류로 변환하기 위한 장치다. 태양광 패널이 발전한 전기는 직류(DC)이지만 가정에서 사용되는 전기는 교류(AC)이므로 발전한 전기를 직류에서 교류로 변환해야 하므로, 태양광 발전 시스템에서 빠질 수 없는 핵심 설비 중 하나다. 

C. 접속함
배선 공사에서 전선을 접속하기 위해 배선 중간에 설치하는 함으로, 태양전지 모듈에 존재하는 수많은 배선을 하나로 묶어 파워 컨디녀서에 연결하는 역할을 담당한다.(단, 파워 컨디셔너의 사양 등에 따라서는 접속 상자를 설치하지 않는 경우도 있다.)

D. 분전반

파워 컨디셔너를 통해 교류로 변환한 전기를 주택 내부 각 방이나 가전제품 등에 분배하기 위한 설비 장치다. 태양광 발전 설비의 유무와 관계없이 일반적인 주택에도 분전반이 설치돼 있으며, 전기를 너무 많이 사용하거나 누전됐을 때 브레이커를 떨어뜨려 안전을 유지하는 중요한 역할을 담당한다.

E. 스마트 미터

공동주택 등에 설치한 전력량계 값을 검침해 전력 공급자와 소비자 모두에게 알려 주는 계량기다. 가정 내 전자제품의 전력 사용을 자동으로 최적화하는 기능까지 갖춰 에너지 이용 효율을 높이는 데 쓰이며, 발전한 전기를 다 사용하지 못한 경우 남은 만큼을 전력회사에 팔 수 있다.

일본 국내 태양광 패널 시장 현황 및 주요기업

일본 태양광발전협회에 따르면, 일본 국내 태양광 패널 시장에서 일본기업이 차지하는 점유율은 주택용·산업용 등을 포함한 전체 시장의 43%인 반면, 주택용으로는 71%를 차지하고 있다. 주택용 시장에서 일본기업의 점유율이 큰 이유는 지붕이 비교적 작은 일본 주택의 특성을 반영한 태양광 패널 설치가 가능하다는 점, 보증·애프터서비스 측면에서 일본기업이 강점을 가지고 있다는 점을 꼽을 수 있다. 일본 내 태양광 패널을 공급 중인 주요 제조사는 10개사로, 파나소닉, SHARP, KYOCERA, XSOL 등 일본기업이 대부분을 차지한다. 이중 외국기업은 한국의 한화큐셀과 캐나다의 Canadian Solar 2개사다. 특히 한화큐셀은 2012년부터 일본 국내시장에서 주택용 태양광 발전 시스템을 판매해왔으며 이 회사에 따르면 2021년 누계 10만 대를 설치했다. 한화큐셀의 태양광 발전 시스템은 태양광 패널의 틈새를 최대한 없애 출력과 모듈 변환 효율*을 높일 수 있어 일본 내에서도 높은 기술력을 인정받고 있다. 

*모듈 변환 효율: 태양광 패널이 태양 에너지를 전기 에너지로 얼마나 효율적으로 변환할 수 있는지를 나타내는 수치

<주요 태양광 패널 제조사 개요>

제조사	국가	제품 스펙 예시			특징
		전지(셀) 종류	최대출력	모듈변환효율
XSOL	일본	단결정실리콘	380W	20.9%	1) 약 2.7GW의 태양광 패널 출하실적 보유(일반가정 약 62만 세대 전기사용량) 2) 모듈변환효율이 높음
Canadian Solar	캐나다	단결정실리콘	410W	21.0%	1) 전 세계 160개국 도입실적 보유 2) 높은 코스트 퍼포먼스로 인기
KYOCERA	일본	다결정	370W	20.3%	1) 1993년 일본 최초 주택용 태양광 발전시스템 판매 개시 2) 36년 이상의 실적으로 증명된 높은 영구성
SHARP	일본	단결정실리콘	254W	19.0%	1) 일본 1위 시장점유율  2) 태풍, 호우 등 자연재해에 강한 영구성 높은 제품으로 일본 내에서 높은 인기
SOLAR Frontier	일본	단결정실리콘	405W	20.7%	1) 대규모 태양광 패널 설치 실적 보유 2) 충실한 애프터서비스
Choshu Industry	일본	헤테로 접합 (HIT)	348W	20.4%	1) 20년 이상 태양광 발전 사업 영위 2) 충실한 보증제도 운영
DMM energy	일본	단결정실리콘	375W	21.3%	1) 태양광을 중심으로 광범위한 재생에너지 사업 운영 2) 태양광 발전설비 외 축전지 등 다양한 라인업 보유
Next Energy  & Resources	일본	단결정실리콘	410W	20.9%	1) 고온의 환경에서도 발전 가능한 PERC모듈 및 하프컷셀 도입 2) 대용량 출력 가능
Panasonic	일본	단결정 (M10사이즈)	240W	20.0%	1) 축전지 연계 태양광 발전시스템 전개로 에너지 효율 극대화 2) 고온의 환경에서도 발전 가능
한화큐셀	한국	단결정실리콘	400W	20.8%	1) 태양광 패널의 틈새를 최소화해 출력 및 모듈변환 효율 극대화 2) 톱클래스의 생산능력 보유, 높은 가성비로 일본 국내에서 인기

[자료: TEPCO Energy Partner]

 

태양광 패널 설치 의무화로 기대되는 탄소저감 효과 및 경제효과

 

도쿄도에 따르면, 2030년까지 신축·기존 포함 도쿄도 내 주택에서 새롭게 100만kW의 태양광 패널이 도입될 것으로 전망된다. 이에 따른 탄소저감 효과는 연간 약 43만 톤으로 2030년까지 가정 부문에서 삭감해야 하는 탄소 저감량의 약 5%에 해당한다.

태양광 설치 의무화로 인한 경제적 효과도 기대되는 부분 중 하나다. 지난 2월 22일 닛케이신문 보도에 따르면, 도쿄도는 태양광 패널 설치 의무화에 따른 경제효과가 약 2000억 엔 이상이 될 것으로 시산했다. 실제로 일본 경제산업성*에서 조사한 2021년 기준 신축 주택의 태양광 발전 설비 설치비용이 1kW당 평균 28만 엔인 점을 감안했을 때, 향후 100만 kW의 태양광 패널이 도입될 경우 2800억 엔 규모의 새로운 시장 수요가 창출될 것으로 예측해볼 수 있다.
* 경제산업성 조달가격 산정위원회<2021년도 이후 조달가격 의견 Ⅲ.1.(6)①주택용 태양광 발전의 시스템 비용>

태양광 패널 설치 의무화 앞두고 과제 산적

도쿄도가 태양광 패널 설치 의무화 대상을 일반 주택으로까지 확대하며 파격적인 행보를 보이고 있는 가운데, 산업계에서는 우려 섞인 목소리도 나오고 있다.

우선 가장 큰 과제는 설치 비용이다. 최근 건축자재 가격의 상승으로 도쿄의 집값이 급등하는 가운데, 태양광 패널 설치에 따른 추가 비용 발생에 대한 우려가 크다. 일반적으로 태양광 패널 설치 비용은 약 98만 엔에 이르는 것으로 알려져 있다. 도쿄도는 사업자의 부담 저감을 위해 주택 건설업체 등에 대한 지원에 301억 엔의 예산을 투입할 예정이다. 태양광 패널 설치 의무화 대상 사업자에게는 제도에 대응한 주택 공급에 필요한 비용의 절반을 지원한다(상한 지원액 1억 엔). 의무화 대상이 되지 않는 중소기업이나 공무점의 설계나 시공기술 향상에 소요되는 비용의 최대 3분의 2(상한 지원액 100만 엔)를 지원한다. 도쿄도 관계자와의 인터뷰에 따르면, “4㎾ 용량의 태양광 패널 설치에 초기 비용이 약 98만 엔(약 950만원)이 들지만, 보조금을 활용하면 6년 만에 비용을 회수할 수 있다”고 설명했다.

태양광 패널 생산을 둘러싼 인권 침해 문제도 있다. 태양광 패널의 원료가 되는 다결정 실리콘은 중국이 약 80%의 세계시장 점유율을 차지하고 있다. 일본은 태양광 패널 및 소재인 결정 실리콘 수입을 중국에 크게 의존하고 있다. 그러나 중국 내 실리콘 절반을 공급하는 신장 위구르 자치구에서 강제노동 등 노동력 착취 문제가 불거지면서, 미국의 제재 대상이 됐다. 미국은 2022년 6월 중국 신장 위구르 자치구에서 강제노동으로 생산된 제품이나 원자재의 수입을 금지하는 '위구르 강제노동 금지법'(UFLPA)을 발효했다. 강제 노동 사실이 명백해지면 일본은 대체 공급처를 확보해야 하는 상황이다. 이에 따라 향후 태양광 패널 가격이 급등해 전기요금으로 반등할 가능성도 배제할 수 없는 상황이다. 

日 가정용 태양광 패널 도입 본격화되면 EV·배터리와 시너지 기대

이처럼 앞으로 풀어야 할 과제는 많지만, 도쿄를 선두로 일본 내 태양광 패널 설치가 본격화되면 경제·산업계에 큰 파급효과를 미칠 것은 분명하다.

그중에서도 전기차(EV) 및 배터리 산업은 태양광 발전과 가장 시너지 효과가 기대되는 분야 중 하나다. 태양광 발전과 EV를 함께 사용하면 탄소 배출 저감, 안정적인 전력 공급원 확보, 비용 절감이라는 세 가지 측면을 모두 만족시킬 수 있기 때문이다.

1) 탄소 배출 저감

EV는 주행 시 이산화탄소를 배출하지 않지만 EV의 동력원인 전기의 70%가 화력 발전을 통해 생산되기 때문에 탄소 저감 효과가 제한적이라는 의견이 많았다. 그러나 재생 에너지원인 태양광을 활용해 EV를 충전하면, 전기를 생산하는 과정에서도 탄소를 배출하지 않아 탄소 저감에 획기적으로 기여할 수 있다. 

2) 안정적인 전력 공급원 확보

V2H(Vehicle-to-Home) 기기를 도입하면 태양광 발전으로 생산한 전기를 EV 배터리에 저장해두고 필요할 때 꺼내 쓸 수 있어 가정의 안정적인 전력원으로 활용할 수 있다. V2H란 EV에 잉여 전력을 저장했다가 필요할 때 가정 등 다른 곳에 사용할 수 있도록 하는 축전 시스템을 말한다. 차종에 따라 다르지만 일반적으로 EV 배터리는 약 3~5일분의 전기를 공급할 수 있는 것으로 알려져 있다. EV에 저장해둔 잉여 전력을 정전이나 재해 등 비상 시 활용할 수 있다.

자료: TOYOTA HOME 

3) 비용 절감

가정에 태양광 발전을 통해 생산한 전력으로 EV를 충전함으로써 차량 주행 비용을 절감할 수 있다. 또한 EV 배터리에 저장해둔 잉여 전력을 필요한 시간대에 효율적으로 활용함으로써 가정 전체의 전기세를 절약에도 기여할 수 있다. 또한 국가나 지자체에서 운영하는 보조금을 활용해 EV와 V2H기기의 도입 비용도 절약할 수 있다. 일본 정부는 EV 및 충전 설비 도입 촉진을 위해 보조금 지원 제도를 운영하고 있다. 2023년에는 2022년의 추경 예산으로서 EV를 비롯한 친환경차 구입 보조금으로 700억 엔, V2H 도입에 200억 엔이 편성돼 있다. 세부적인 보조금 내역은 아직 발표되지 않았으나, 지난해인 2022년과 비슷한 수준으로 편성될 것으로 예상된다.

<(참고) 2022년 EV 및 V2H 도입 보조금 세부 내역>

[자료: 일본 경제산업성 홈페이지]

시사점

탄소중립 대응과 더불어 최근 국제 에너지 가격 상승으로 안정적인 전력 수급 확보가 일본의 국가적 과제로 떠오른 가운데, 태양광 발전이 중요한 전력원으로 부상하고 있다. 수소 에너지 및 해상풍력 등 다른 재생에너지는 기술 개발과 전력 생산에 많은 시간과 비용이 소요되는 반면, 태양광은 태양광 패널을 설치하면 바로 발전이 가능하기 때문이다.

이러한 가운데 도쿄도가 국가보다 앞서 태양광 패널 설치 의무화를 도입하는 등 태양광 보급에 적극 나서며 타 지자체에 귀감이 되는 행보로 주목을 받고 있다. 실제로 지난 2월 6일, 카와사키시(川崎市)도 도쿄도에 이어 두 번째로 단독 주택을 포함한 신축 건물에 태양광 패널 설치 의무화를 결정, 2025년 4월 시행을 목표로 한다고 발표했다. 이처럼 도쿄도를 선두로 해 향후 일본 전국 지자체에서도 태양광 패널 보급이 크게 확산될 것으로 예상된다. 특히 한화큐셀 등 한국의 태양광 발전 시스템 제조사가 일본 시장에서 기술력을 인정받고 도입 실적을 꾸준히 늘려나가고 있다는 점을 고려하면, 향후 일본 내 태양광 발전 수요 증가에 따라 한국산 태양광 발전 설비에 대한 수요가 더 늘어날 가능성도 높을 것으로 보인다. 태양광 설비 및 관련 부품 등을 일본 제조사나 상사에 수출해 주택 사업자(하우스메이커)에 납품하는 방식을 취한다면 일본 시장에 더욱 효율적으로 진입할 수 있을 것으로 기대된다. 

일본의 태양광 보급 확대는 최근 빠른 속도로 성장 중인 EV 및 배터리 산업과 큰 시너지를 기대할 수 있다는 점에서도 눈여겨볼 만하다. 일본자동차판매협회연합회와 전국경자동차협회연합회의 발표에 따르면, 2022년 일본 국내 EV 판매량(경차와 수입차 포함)은 전년 대비 2.7배 증가한 5만8813대로 2009년 이후 사상 최고치를 기록했다. 이처럼 일본 EV 시장이 빠르게 확대되는 가운데 일본 전국 가정에 태양광 패널 보급이 본격화되면 태양광 발전과 EV의 시너지를 극대화할 수 있는 제품 및 서비스에 대한 수요가 증가할 것으로 전망된다. 구체적으로는 태양광 발전 설비와 EV를 연결하는 V2H(Vehicle-to-Home)에 대응하는 EV 차량, V2H 기기 등의 충전 설비 및 관련 부품, 가정의 전략 사용량을 관리해주는 스마트 전력 모니터링 시스템, 축전 용량의 성능을 강화한 EV 배터리 등 다양한 제품·서비스가 각광받을 것으로 보인다. 이는 일본 시장에 진입하고자 하는 우리 기업에 새로운 기회가 될 수 있을 것이다. 

 

자료: 도쿄도 홈페이지, 일본 경제산업성, 일간공업신문, 닛케이신문, 아사히신문, TEPCO Energy Partner, TOYOTA HOME, 일본자동차판매협회연합회, 전국경자동차협회연합회, 한화큐셀재팬 홈페이지 및 KOTRA 도쿄 무역관 자료 종합