책정리

- 기하급수적으로 개선되는 상품은 똑같이 기하급수적으로 개선되는 상품이 아니라면 경쟁할 수 없다. 만약 경쟁자의 개선속도가 당신의 속도보다 빠르다면 당신은 끝장난 것이다. 파산변호사가 당신의 문을 두드리는 것은 시간문제다. 코닥을 보라. 핸디의 법칙은 이미지 시장에서 무어의 법칙에 비견할 수 있다. 98년 코닥의 베리 핸디가 발견한 이 법칙은 달러당 픽셀수가 18개월마다 2배가 된다는 것이다. 이를 연평균 성장률로 환산하면 59%가 되는데, 이는 무어의 법칙보다 속도가 빠르다. 디지털 이미지 시장에서 경쟁하기 위해서는 이 성장률을 극복해야 한다.
- 90년대에 종이 피크와 관련해, 과연 미국이 앞으로 100년을 버틸 수 있는 종이가 충분한가에 대한 논쟁이 있었음. 이를 기억하는 독자가 혹시 있는가? 웹이 신문산업을 붕괴시킨 것은 종이를 다 써버렸기 때문이 아니다. 비닐 피크, CD피크 위기를 기억하는가? 웹이 음악시장을 붕괴시킨 것은 우리가 비닐이나 CD를 다 써버렸기 때문은 아니다. 웹은 더 빠르고 더 저렴하며, 더 흥미로운 방법으로 콘텐츠를 생산, 저장, 전송, 소비할 수 있는 방법이다. 신문사업과 음악산업은 웹과 경쟁할 수 없다. 웹은 상품과 서비스, 비즈니스 모델들을 붕괴시킬 힘을 갖고 있다. 웹은 전통적 신문과 음악산업을 구식으로 만들어버리는 참여적 문화를 창조. 현재 언론과 정계, 에너지 산업에서 논하는 국가적 담론은 지금이 오일피크인지, 30년, 100년, 400년을 버틸 수 있는 천연가스가 충분한지에 사로잡혀 있다. 이런 담론은 전적으로 핵심을 벗어난 것이다. 휴대폰이 유선전화 시장을 붕괴시킨 것은 구리가 모자라서가 아니다. 100년 동안 쓸 수 있는 충분한 구리가 땅속에 있지만 그것이 유선전화에 투자할 이유가 되지 못했다. 휴대폰 산업이 유선전화 산업을 붕괴시킨 것은 휴대폰이 더 빠르고 더 깨끗하며, 통신에 더 매력적인 도구이기 때문이다. 그리고 콘텐츠를 생산하고 저장하고 전송하고 소비할 수 있기 때문이다. 원유, 천연가스, 석탄 또는 당신이 선호하는 기존의 에너지원을 종이, 비닐, 필름이라는 단어로 대체해보면 에너지 산업의 미래를 볼 수 있을 것이다.
- 태양광 패널 가격이 급락하고 있음에도 미국의 옥상 태양광 발전설치 비용은 그렇게 빠르게 하락하지 않았다. 패널은 주거 또는 상업용 태양광 발전소의 가장 중요한 원가요소가 아니기 때문. 패널가격보다 소위 연성비용이 전체 설치비용에서 높은 비중을 차지. 연성비용에는 인허가, 조사, 세금, 상호연결 수수료, 검사비, 설치비 등이 포함됨. 예를 들어 인허가 비용은 상대적으로 태양광발전 설비원가의 중요한 부분을 차지. 태양광 설치업체인 선런에 따르면 태양광 발전설비의 인허가 비용은 한 기당 2516달러(와트당 0.5불)에 달함. 이는 패널가격과 맞먹는 수준. 태양광 패널가격은 와트당 0.65불 수준이며, 17년에는 와트당 0.36불까지 하락할 것으로 예측됨
- 독일에서는 12년말 현재 소규모 태양광 발전 설비 설치비용이 와트당 1.698유로(2.25불)로 하락. 호주에서는 13년 7월 현재 주거용 5킬로와트 태양광 시스템 설치비용이 와트당 1.76호주달러(1.62불)로 더 낮음. 서오스트레일리아의 주도인 퍼스에서는 와트당 1.38호주달러(1.27불)까지 낮아졌다. 미국의 주거용 또는 상업용 태양광발전 설비 설치비용은 독일보다 약 2배 정도 높은 수준을 유지해왔다. 로렐스버클리 국립연구소 보고서에 따르면 패널, 인버터 등 대부분의 하드웨어는 전 세계적으로 거래되고 있으며 미국과 독일시장에서 가격이 비슷하지만 미국 소비자는 독일보다 와트당 2.8불의 자본비용을 더 들여야 함. 패널가격이 제로라고 하더라도 미국 소비자들은 독일이나 호주 소비자들이 전체 태양광 시스템을 설치하는 비용보다 더 큰비용을 연성비용으로 지불해야 함. 이처럼 미국 태양광 시스템 설치비용이 세계시장보다 와트당 2.8불 더 비싼데도 미국 태양광 발전 시장은 지난 몇년 동안 거의 4배의 성장을 보임. 이를 통해 청정에너지의 미래를 볼 수 있다. 독일과 호주와 단순히 비교한다면 미국의 태양광 원가는 적어도 50~60% 더 하락할 것이다. 미 에너지부 선샷비전 계획에서는 2020년에는 와트당 1.5불이 될 것으로 예측. 역대 가격과 학습곡선에 따르면 태양광 발전원가는 시장에서 예측하는 것보다 더 많이, 더 빠르게 하락할 것이다.
- 랭커스터시의 제이슨 코들 과장은 50메가와트의 태양광발전 시설을 건립해 이웃 주민들에게 킬로와트시당 8.5센트에 공급한다는 계획을 세웠다고 말했다. 이것이 가능할까? 다음은 랭커스터 시의 균등화 전력비용(에너지로부터 전력을 생산하기 위해서 사용되는 전체비용을 생산된 에너지로 나눈 값. 여기서는 태양광에너지로 한정)을 계산한 것이다. 자본비용은 태양광 전기원가의 주요 결정요인이기 때문에 균등화 전력비용과 자본비용을 비교해 표시했다. 2020년의 추정치는 다음과 같다.
* 일사량 : 2400킬로와트시/m2/연
* 태양광패널 효율성 : 15.9%(2013년수치)
* 와트당 건설비용 : 1.12불
* 운용감리와 보수점검 : 건설비용의 1%
* 보험 : 건설비용의 0.3%
2020년에 랭커스터 시의 옥상 태양광 발전 원가는 킬로와트시당 3.47~6.62센트에 이를 것이다. 이는 자본비용에 따른 차이이며 보조금은 적용하지 않았따. 추정치중 현재 미국의 시장가격과 다른 것은 와트당 태양광 설치비용이다. 랭커스터시의 계획서에 나오는 와트당 1.12불을 적용했다. 이 수치는 얼마나 낙관적인 것일까? 2013년 8월 호주 퍼스에서의 주택용 태양광 설치비용은 1.38호주달러였다. 기본적으로 랭커스터 시의 계획은 미국이 향후 6년동안 2013년 호주의 설치원가보다 약간 더 낮아지도록 개선할 것을 요구하고 있다. 랭커스터 시에서 신축되는 모든 주택에 창문이나 문처럼 태양광 패널이 설치될 것이며 설치비용은 주택자금 융자에 포함된다. 미국이 주택자금 융자금리를 3.47%(15년 고정금리)로 추산할 때 주택 옥상 태양광 발전원가는 킬로와트시당 4.4센트이다. 어떤 형태의 에너지도 이렇게 낮은 원가에 발전할 수 없다. 송전과 배전만으로도 킬로와트시당 4.4센트를 초과한다. 태양광발전이 4.4센트에 이루어진다면 다른 전력회사들은 결코 사업을 영위할 수 없을 것이다. 원자력, 가스, 석탄, 석유 등 채굴기반 중앙집중식 발전소들은 이 시점이 되면 전력소매사업을 할 수 없다. 지금도 그들은 전력도매시장에서 이미 태양광발전 때문에 휘청거리고 있다. 재래식 발전소는 투자업계에서 좌초된 자산(stranded asset)으로 불리게 될 것이다. 2020년에 태양광전력 소매원가가 킬로와트시당 5센트 미만이 된다는 사실을 믿기 어려운가? 제이슨 코들 과장은 자체 빌딩에서 태양광으로 발전된 전기가 이미 킬로와트시당 10센트에 공급되고 있다고 말했다. "다른 전력회사들은 킬로와트시당 18센트의 요금을 부과합니다. 우리는 이미 돈을 절약하고 있습니다."
- 제마솔라 발전소의 배터리는 두개의 용융염 탱그를 가진 열에너지 저장장치로 이루어져 있음. 용융염 에너지 저장장치는 태양염 배터리라 부르는 열배터리로, 테슬라의 전기자동차 모델S에 전기를 공급하는 리튬이온 배터리와 같은 화학기반 배터리와는 다르다. 용융염 에너지 저장장치는 질산칼륨 60%, 질산나트륨 40%로 이루어져 있으며, 열의 99%를 24시간 이상 보존한다. 달리 말하면 태양염 배터리는 하루에 단지 1%의 열손실이 있을 뿐이다. 질산칼륨은 환경적으로 안전하고 대부분의 화학기반 배터리보다 저렴. 질산칼륨은 중세시대 유럽에서 식품을 보존하는 데 사용되었음. 또 콘비프, 민감한 치아를 위한 치약, 비료를 만드는 데 여전히 이용됨. 용융염 에너지 저장장치의 원가는 킬로와트시당 약 50달러로, 리튬이온 배터리에 비하면 10분의 1수준. 제마솔라 발전소가 세계 최초로 용융염 에너지 저장장치를 이용한 상업용 발전소는 아니다. 제마솔라 발전소에서 남동쪽으로 안달루시아 A94고속도로를 타고 300킬로를 가면 50메가와트 규모의 집광형 태양열발전소인 안다솔-1을 만날 수 있다. 이 발전소에서는 09년 7월부터 7.5시간 용량의 배처리를 운용하고 있다. 제마솔라는 배터리 이용시간을 이 2배인 15시간으로 개선한 것이다. 산티아고 아리아스는 제마솔라 발전소에서 연간 6400시간 전기를 생산하며 설비이용율은 75%에 달할 것이라고 예측. 그에 비해 후버댐의 설비이용률은 23%이며, 중국의 거대한 싼샤 댐 수력발전소의 설비이용률은 약 50%였다. 03년 클렘슨대 마이클 멀로니 교수의 연구에 따르면 일본, 프랑스, 미국의 원자력발전소의 설비이용률은 65~72%범위에 있으며 전 세계적인 부하율은 69.4%임. 이는 후쿠시마 원자력발전소의 재난으로 일본의 원자력발전 산업이 무릎을 꿇기 이전의 수치다.
- 전세계적으로 설치된 태양광발전 설비 용량은 2000년 1.4기가와트에서 13년 141기가와트로 성장. 이 기간의 연평균복합성장률은 43%. 태양광발전 부문이 매년 43% 성장한다면, 2030년 태양광발전 설비의 용량은 56.7테라와트에 이를 것임. 이를 기존의 기저부하 전력으로 환산하면 약 18.9테라와트에 해당. 미국 에너지정보청은 2030년 전세계 에너지 수요량을 16.9테라와트로 예측함. 태양광발전이 기하급수적 궤적을 지속한다면 2030년의 에너지인프라는 태양광으로 100% 충족될 것임. 전 세계의 에너지가 전부 태양광으로 채워질 것이라고 말하면, 20년전에 10억개의 인터넷 단말기가 생겨날 것이라고 예측했던 당시처럼 대부분의 사람들은 정신나간 소리라는 반응을 보인다. 문제는 태양광이 향후 10~20년간 지금의 기하급수적 성장을 나타낼 수 있을까 하는 점이다. 그 질문에 대한 대답은 태양광의 성장률이 실제로 가속되고 있다는 사실에서 예측할 수 있음. 일반적으로 어떤 기술의 산물이 임계량을 넘어서면 시장의 성장은 가속된다. 태양광이 전세계의 많은 시장에서 임계량에 도달하면 시장의 선순환으로 태양광 시장의 성장은 다음과 같은 특징을 보이며 점점 더 가속될 것임.
* 자본조달능력은 증가하고 자본비용 감소
* 지역으로 분산된 에너지 발전이 증대
* 에너지 구조가 중앙집중형에서 분산형으로 전환
* 센서, 인공지능, 빅데이터, 모바일통신 등의 기술이용이 폭발적으로 증가
* 자원기반 에너지 원가 상승
* 풍력, 전기자동차, 자율주행자동차와 같은 상호보완적 시장의 기하급수적 성장
* 태양광, 풍력, 전기자동차, 자율주행자동차와 공유할 수 있는 에너지 저장기술에 대한 투자 증대
* 에너지 구조의 분산화
* 기존의 지휘통제적 에너지 비즈니스 모델은 가격 상승으 악순환을 겪으며 좌초된 자산이 될 것임.
- 08년 선에디슨은 서비스로서의 태양광 개념을 도입. 주택용, 상업용 건물의 발전설비 구매자가 태양광 패널 구매에 자본을 투자할 필요가 없도록 한 것. 선에디슨은 고객의 옥상에 태양광 패널을 설치하고 소유하며, 유지보수하는 비용을 융자하겠다고 제안. 이 회사의 제안서에는 계약금 항목도 없었다. 주택 소유자들은 기술적, 재정적, 또는 유지보수와 관련한 어떤 위험부담도 질 필요가 없었다. 선에디슨과 20년 계약을 맺으면 20년 뒤에는 설치된 장비를 대폭 할인된 가격에 구매하거나 옥상에서 장비를 철거하도록 할 수 있다. 선에디슨에 이어 실리콘밸리의 태양광 설치업체 솔라시티가 솔라리스라는 금융상품을 만들면서 태양광 시장은 폭발적으로 늘어나기 시작. 솔라리스 계획에 의하면 소비자들은 태양광 장비를 구매하는 대신 임대할 수 있음. 임대가 인기를 얻게 되자 선지비티나 선런 등의 실리콘밸리 기업들이 선에디슨과 솔라시티에서 제공하는 솔라리스 또는 태양광 전략구매계약에 참여하기 시작. 이 태양광 기업들은 소비자들에게 계약금이 없고 계약기간 동안 정액결제 등의 내용을 가진 서비스로서의 태양광 계약이라는 혁신적 금융상품을 제안. 서비스로서의 태양광 계약은 크게 두종류가 있다.
* 태양광 전력 구매계약 소비자는 계약기간 중 태양광패널에서 발전되는 전기를 정해진 요금으로 구매한다.
* 솔라리스 소비자는 전력생산과 관계없이 일정금액의 태양광 설비 리스요금을 매달 지불한다
두가지 계약 모두 소비자가 태양광패널을 구매하거나 임대해서 설치하고 유지보수하며 부차적 기술을 이용하는 데 비용부담이 없도록 했다. 태양광 저력 소비자들은 이제 100여년 전 자동차 구매자들이 누릴 수 있었던 것과 동일한 선택조건을 갖게 됨. 소비자들은 태양광 전력을 현금으로 살수도 있고 신용대출을 할 수도, 임대할 수도 있게 됨. 이런 금융혁신은 효과가 있었다. 미국 태양광 시장은 09년 이래 매년 거의 2배씩 성장해 연간 복합성장률이 97%에 이르렀다. 이러한 성장은 대부분 제삼자 태양광 금융기업 덕택이다.
- 소노마카운티 청정에너지 계획의 중심점이 되는 것은 소노마 카운티 에너지 독립계획이다. 이 계획은 청정에너지 부동산평가 계획의 하나이다. 09년 3월 시작된 이 계획의 목적은 소노마 카운티의 주택과 상업공간 가운데 80%를 가장 높은 비용-효과를 가진 에너지 효율수준으로 개선하는 것. 이 계획은 지방정부가 주택과 상업용 부동산의 에너지 효율성과 청정에너지 프로젝트에 대한 금융지원을 위해 민간자본 시장을 이용하는 지방자치 금융계획 개념으로 주택과 상업용 부동산의 재산세 평가를 통해 금융지원이 이루어짐. 이 계획은 사이언티픽 아메리칸이 세상을 바꾼 20가지 아이디어의 하나로 선정한 계약금 없는 태양광계획의 변형된 형태. 소노마카운티의 PACE계획은 다음과 같은 특징을 가짐
* 융자는 대출이 아니라 지급보증의 형태다. 대출과 달리 지급보증은 개인보다는 부동산에 귀속된다. 이것이 융자의 위험성을 대폭 낮추어 준다
* 지급보증은 유치권을 가지며 만약 상환이 완전히 끝나기 전에 부동산이 매각된다면 상환의무는 자동으로 차후 부동산 소유자에게 이전된다
* 융자기간은 대개 10~20년이며 소유자의 연간 재산세 평가에 의해 상환조건이 결정된다
* 개선사항은 부동산 자산에 영구적으로 고정되어야 한다
- PACE계획은 원래 05년 캘리포니아 버클리 시에서 만들어졌으며 미국내 23개 주로 퍼져나감. SCEIP는 6000만불의 자금을 조성. 4500만불은 카운티 재무부에서, 1500만불은 카운티 수도국에서 조달. SCEIP는 주택 2855채와 상업용빌딩, 87개의 에너지 개선 프로젝트에 5850만불을 지원. SCEIP의 682개 일자리 가운데 79%는 지역내에 생긴 일자리로 추정됨
- 70년대 덴마크가 보여주었듯이 참여에너지와 참여금융은 손잡고 함께 갈 수 있음. 덴마크의 풍력에너지 시장은 현재 세계에서 가장 높은 시장점유율을 나타내고 있다. 13년 11월 3일 덴마크는 전체 전력수요의 100%를 풍력으로 발전해 세계 기록을 경신. 덴마크의 에너지 시장은 일반적인 지휘통제적 특징을 보이지 않음. 덴마크는 근본적으로 최대 전려고히사의 투자나 참여 없이도 세계에서 가장 큰 풍력발전 시설과 시장을 구축했다. 그 이유는 지역사회가 풍력발전 자산에 투자하고 있기 때문. 지역사회가 풍력에너지를 채택하도록 장려하는 차원에서 덴마크 정부는 지역사회의 풍력발전에 투자하는 개인 또는 가정에 인센티브를 주는 제도를 만들었다. 시장이 성장하고 풍력터빈의 규모도 커짐에 따라 대규모의 투자가 필요해졌음. 그러자 개인들은 풍력발전 협동조합의 지분에 투자하는 방식으로 지역의 풍력터빈과 풍력발전 단지를 개발하고 투자. 01년 기준 10만여 가정이 풍력발전 협동조합에 가임. 이런 협동조합은 에너지 부문에 대한 참여금융의 첫번째 중요 사례가 되었다. 또한 참여에너지의 첫번째 중요한 사례이기도 하다. 덴마크 국민은 원하는 유형의 에너지를 선택할 수 있고 이를 지역사회와 공유. 또 덴마크는 대규모, 중앙집중식 발전소에서 분산발전소 모델로 이전하는 첫번째 중요한 사례가 되었다
- 덴마크의 참여에너지 모델은 유럽으로 확산되고 있으며, 특히 독일에서 인기를 끌고 있음. 독일은 세계에서 태양광 설비가 가장 많이 설치된 나라로 대부분이 대형 전력회사의 참여가 없는 방식으로 이루어짐. 독일의 태양광발전은 참여에너지의 성공적 사례 가운데 하나다. 자신의 부지 안에 태양광 발전 설비를 설치하는 주체는 대부분 개인이나 작은 기업. 이런 시설에 들어가는 비용은 주로 융자를 받음. 독일에서는 덴마크와 같은 참여금융이 없었다. 한편 영국이나 네덜란드에서는 풍력과 태양광 발전 프로젝트를 위해 모금을 하는 소규모 크라우드펀딩업체들이 생겨나고 있다.
- 모자이크는 SFUN큐브 시설 안에 있는 태양광 크라우드 펀딩 기업. 모자이크 공동설립자 댄 로슨은 태양광 산업에는 1조 달러의 사업기회가 있으며 P2P시장에 최적인 사업이 될 것이라고 말했다. 태양광 프로젝트에 직접 투자하는 사람들은 이자수익을 누리는 한편, 태양광발전소의 전력을 이용하는 사람들은 더 낮은 요금고지서를 받는다. 모자이크는 13년 1월에 설립됨. 그해 12월에는 이미 3000명의 사람들이 25개 태양광 프로젝트에 600만불 이상을 투자. 각각의 프로젝트는 캘리포니아 코트 마데라의 저소득 주택단지에 설치한 55킬로와트의 태양광발전소부터 플로리다 게인즈빌에 있는 프레이리뷰 솔라파크의 1.6메가와트 태양광발전소까지 다양했다. 모자이크는 수조달러의 태양광 투자기회에 민주적으로 접근할 방법을 제공하는 것이 자신들의 사명이라 말했다. 미국에서는 20개 미만의 은행들만이 태양광 사업에 지속적으로 참여하고 있다. 이러한 자본의 집중현상은 다음의 세가지 사실을 의미한다.
(1) 태양광 프로젝트에 대한 자본투자는 제한되어 있다. 20개의 은행들이 태양광 프로젝트에 욕심이 었더라도 포트폴리오 이론에 의해 하나이 자산에 모두 투자하는 것은 제한되어 있음.
(2) 은행의 수익 요구수준이 높아 태양광 사업이 가진 적절한 수준의 위험 및 보상과는 어울리지 않음. 미 연방예금보호공사는 약 6800개 금융기관의 예금을 보증하고 있지만 이 가운데 20개 미만의 은행만이 태양광에 투자하고 있다. 금융시장의 높은 유동성과 낮은 금리를 고려하더라도 태양광 투자에 참여하는 은행의 숫자가 너무 적은 것은 은행 간의 경쟁이 없다는 의미. 이런 사실이 자본 공급자의 힘과 태양광 자본비용을 상승시킨다.
(3) 거래비용이 많이 든다. 업계에서 수용되는 투자 프로젝트 표준이 없다. 모든 프로젝트가 서로 다른 전력구매계약과 서로 다른 서류를 사용하고 있어, 변호사비용과 시간을 늘리며 투자절차를 복잡하게 만들고 있다.
- 모자이크 웹사이트에 올라온 프로젝트 대부분은 4.5~5.75%의 수익을 내고 있고, 두개의 특별한 프로젝트는 7%의 수익을 냈다. 은행계좌나 양도성 예금증서를 가진 개인투자자들이 수익이 1% 미만인 것과 비교하면 4% 이상의 수익은 상당한 수준. 지금까지 모자이크의 프로젝트들은 모두 정기적으로 수익을 지불해왔다. 금융기업이나 에너지 기업들은 대규모 자본수익에 대한 큰 욕망을 갖고 있음. 모자이크 같은 P2P플랫폼 기업들은 금융회사나 에너지회사를 경기장에서 내쫓아 버렸다. 소액투자자들이 모자이크와 같은 P2P 플랫폼 기업에 투자하게 되면, 예전에는 에너지 분야에서 대형 투자자들만 얻을 수 있었던 수익을 개인투자자들이 얻게 되고 태양광 전력 사용자들은 더 저렴하고 안정적인 에너지를 공급받게 되어 모두에게 이익이 됨. 모자이크 회장 댄 로슨은 이렇게 말했다. "총자본비용을 1%포인트 줄이면 태양광 전기원가는 킬로와트당 1~2센트 줄어듭니다. 태양광에너지 원가가 기존 화력발전 단가와 동일해지는 그리드 패리티에 접근하거나 이를 돌파하면 총자본비용의 1%를 줄이는 것이 엄청난 차이를 만들 것입니다." 댄 로슨은 모자이크가 기회를 확장하는 수단의 하나라고 보고 있다. 모자이크는 태양광 사용자와 소액투자자들에게 오늘날 에너지 금융 패러다임에서는 누릴 수 없는 접근기회를 주고 있다. 댄 로슨은 이렇게 말했다. "태양광에 관한 금융과 개발 프로세스가 얼마나 비효율적인지 놀라울 정도입니다. 우리는 태양광에 대한 금융을 표준화시키기 위해 노력하고 있습니다. 우리의 목표는 태양광에 대한 융자를 자동차 할부금융과 비슷하게 온라인으로 신청하고 즉시 승인받을 수 있도록 만드는 것입니다." 모자이크는 태양광 프로젝트를 추진하는 사람들이 다양한 규모의 프로젝트를 개시하고 투자자들은 금액에 상관없이 투자할 수 있도록 하는 인터넷 클라우드 기반 플랫폼을 만들고자 한다.
- 13년 11월 솔라시티는 5440만불의 태양광 자산담보부 채권을 발행. 이 채권 이자율은 4.8%이며 만기는 2026년 12월이다. 스탠더드앰푸어스는 이 채권에 BBB+ 등급을 주었다. 뉴욕타임즈 채권발행자료에 따르면 스탠더드앤푸어스가 부여한 솔라시티 채권의 신용등급은 포드자동차보다 약간 높고 AT&T보다 약간 낮다. 솔라시티가 발행한 채권은 소규모였지만 미국 태양광산업의 돌파구를 보여주었다. 금융증권화는 어떤 산업의 자본흐름을 증대시키는 중요한 단계다. 또한 금융증권화는 해당 산업의 자본비용을 낮춘다. 솔라시티의 채권은 5033개의 주택용 태양광 시스템 계약을 하나의 증권으로 묶은 것. 5033명의 주택용 태양광 소비자들은 매월 전력요금이나 임대료를 내고 이 돈은 채권에 투자한 사람들에게 수익으로 지급됨. 태양광 증권에 투자한 사람들은 누구였을까? 연기금, 대학 기부기금, 그리고 예측할 수 있는 장기현금흐름을 선호하는 투자자들이었다. 솔라시티는 5300만불의 새로운 자금을 공급받아 수천기의 새로운 주택용 태양광 시스템을 건설할 수 있었다. 솔라시티는 1조 8000억불 규모 태양광산업 자산담보부 채권의 첫 발자국이 되었다. 이 구조가 안정되면 연기금이나 투자은행들은 태양광 자산담보부 채권을 편안하게 여길 것이다. 그리고 솔라시티, 선런, 선지비티와 같은 선도적 태양광기업들에게 더 많은 자산담보부 채권을 발행해도록 요구할 것이다. 더 많은 구매자와 더 많은 판매자들이 이 과정에 참여하게 되면, 시장은 더욱 유동적으로 변하고 더 많은 자금이 시장으로 흘러들어갈 것이다. 그 결과 신용도가 높은 태양광 자산담보부 채권의 자본비용은 더 낮아진다.
- 태양광에 대해 가장 많은 논의는 소켓 패리티라고도 하는 그리드 패리티의 달성무넺다. 그리드 패리티는 대체 에너지 전력단가가 기존 화석연료에너지 전력단가와 동일해지는 균형점을 말한다. 그런데 그리드 패리티의 달성은 태양광이 전통적인 발전소를 붕괴시키는 이유가운데 하나가 된다. 수익성 좋은 피크 전력요금 체계를 파괴하기 때문. 역사적으로 볼 때 전력회사가 획기적인 수익을 올려온 것은 피크요금 때문. 예를 들어 애리조나 퍼블릭서비스는 전력수요가 적은 시간대에는 킬로와트시당 5센트의 요금을 적용. 하지만 피크타임에는 약 5배 높은 24.4센트의 요금을 적용하며, 애리조나 주가 가장 더운 시기인 6~8월의 슈퍼피크 시간대에는 거의 10배인 49.4센트를 적용. 태양이 가장 빛나는 시간에 기본요금보다 약 10배 이상 비싼 요금을 부과하는 것이다. 태양광 설비를 갖춘 주택의 전기 소비자는 태양광 전력이 전력회사에서 부과하는 피크요금보다 훨씬 싸기 때문에 돈을 절약할 수 있음. 애리조나 주는 연중 일조량이 많고 태양이 내뢰쬐는 여름이 있으므로 분산형 옥상 태양광발전비용이 이미 애리조나 퍼블릭 서비스에서 부과하는 전력요금보다 훨씬 저렴. 더 많은 소비자들이 태양광을 이용함으로써 피크타임에 전력회사의 전력사용을 줄일수록 높은 프리미엄은 사라지기 시작한다.
- 선지비티의 공동설립자 대니 케네디에 따르면 원격설계방식은 옥상에 직접 올라가 자로 재는 것보다 더 정확하고 빠르다. 선지비티의 태양광을 통한 붕괴는 더 빠르고 더 신속하며 더 나은 상품과 서비스를 만들어 내고 있다. 로즈의 설계를 기초로 해 고객은 다가올 25년간 태양광전력을 사용할 수 있는 계획을 담은 계약서인 아이쿼트를 받게 됨. 고객이 계약서에 서명하면 선지비티의 소프트웨어는 자동으로 인허가 과정을 시작하고, 지역의 독립사업자 중에서 면허를 갖춘 설치업체와 접촉하고, 태양광패널의 배송과 설치를 시작하게 됨. 주택과 설계사양에 따라 다르기는 하지만 태양광패널 설치자체는 몇시간 안에 끝이 난다. 그러나 지방자치단체와 전력회사에 의해 통제되고 있는 인허가 과정이 병목이 되어 설치과정을 몇주에서 몇달까지 지연시킬 수 있다.
- 사용자들이 에너지 저장장치와 지능형 에너지 관리기기를 사용하게 되면 붕괴를 초래하는 두번째 파도가 닥쳐올 것이다. 전력저장장치를 만드는 기업들은 태양광기업들이 비즈니스 모델혁신을 배우고 있다. 최근 스템이라고 하는 실리콘밸리 기업이 서비스로서의 전력시장 사업을 시작. 스템은 태양광 사업의 제삼자 공급과 유사하게 에너지 저장과 관리서비스에 대한 계약금없는 계약을 제안. 스템은 그저 전력을 공급하는 회사가 아니다. 이 회사는 10~50% 낮은 가격으로 전력을 공급. 방식은 크게 변하지 않았다. 다만 전력가격이 낮을 때 구매해 저장한 뒤 가격이 높을 때 이를 판매하는 것이다.
- 미국 주택 월평균 전력사용량은 하루에 30킬로와트시를 약간 넘는 903킬로와트시. 따라서 4시간의 전력을 저장하기 위해선느 5킬로와트시의 저장시스템을 구매하면 됨. 오늘날 리튬이온 배터리와 이를 관리하는 주변기기의 가격은 킬로와트시당 약 600달러로 5킬로와트시의 저장시스템을 만들기 위한 총자본비용은 약 3000불 수준. 가상의 사용자가 3000불을 4%의 자본비용으로 20년간 대출한다고 가정해 보자. 매월 이 시스템에 지불해야 하는 돈은 약 18불. 사용자의 월간 전력요금 고지서에 따라 다르겠지만, 더운 여름철 몇달만에 설치비용을 뽑을 수 있다. 그 뒤부터는 순수하게 사용자의 비용이 절감되며 전력회사는 피크전력 사용수입이 감소할 것이다. 이제 가상 사용자가 일일 사용량의 3분의 1을 저장한다고 가정해보자. 매월 들어가는 비용은 36.8불이다. 이 사용자는 가장 낮은 가격에 에너지를 구매할 수 있는 이점이 있으며, 낮 시간에 사용하지 않는 여분의 옥상 태양에너지를 저장할 수 있음. 이 사용자는 전력회사가 수요반응계획을 운영할 경우 심지어 돈을 벌 수도 있따. 상당한 전력을 만들어내면서 자신만 소비하는 사용자의 경우 옥상 태양광 전력을 저장하기 위해 20킬로와트시의 저장장치가 필요할 수도 있다. 킬로와트시장 600불인 이 저장장치의 총자본비용은 1만 2000불이면 월간 자본비용으로 환산하면 110.4불에 해당. 더구나 리튬이온 배터리 기술의 원가는 급락하고 있다. 2020년이 되면 리튬이온 배터리의 가격은 킬로와트시당 200~250불 까지 떨어질 것으로 예측됨. 배터리 가격이 킬로와트시당 250달러가 되면 소비자는 월 7.7불의 비용으로 피크전력요금을 지불하지 않아도 됨. 월 15.3불이면 8시간의 전력을 저장할 수 있으며 수요반응계획에 참여할 수도 있음.
- 전기자동차 산업은 유도전력 전송기술을 채택해 전형적인 충전인프라 없이도 무선으로 자동차를 충전할 수 있게 됨. 이러한 충전기술은 매일 같은 장소를 주행하고 같은 장소에 정차하는 버스에 중요함. 한번에 대량으로 충전하는 대신 버스들은 매일 수백번, 조금씩 충전한다. 무선 충전기술은 기본적으로 전기자동차를 묶어 두었던 밧줄을 풀었따. 하루에 여러번 충전할 수 있어 더 작은 배터리 사용이 가능해졌기 때문. 이탈리아에서 사용되는 무선전력 충전장비를 설치한 회사인 콘덕턴스 웸플러에 의하면 하루 18시간을 운행하는 버스에는 240킬로와트시 배터리가 필요하지만 무선으로 충전하는 버스에는 120킬로와트시 배터리로 충분. 이처럼 더 작은 배터리를 채택함으로써 버스의 배터리비용을 10만불 정도 절감가능(현재 배터리 가격 기준) 휴대폰을 충전하는 데 사용되는 무선충전 기술을 전기자동차에도 적용 가능. 제너럴 모터스는 2014년 일부 모델에 파워매트를 장착했다. 파워매트는 무선으로 스마트폰을 충전하는 기술을 응용한 제품. 아마 제너럴 모터스는 이와 유사한 기술을 미래에는 전기차를 충전하는 용도로 사용하게 될 것이다. 새로운 비즈니스 모델로서 무선충전기술의 가능성은 열려 있다. 배송전문기업 페덱스와 UPS의 승합차들이 이중주차를 해서 도로를 막는 대신 물건을 배달하는 동안 무선충전 주차장에 주차하게 될 것이다. 교통상황이 개선될 뿐 아니라 어떤 사람들은 페덱스와 UPS 승합차에 전기를 팔아 돈을 벌수도 있고, 페덱스와 UPS는 더 작은 배터리를 사용하는 전기승합차를 구매해 비용을 절감할 수 있을 것이다.
- 많은 사람들은 시장 붕괴가 파괴적인 기술에 의한 것이라고 생각한다. 하지만 많은 경우 붕괴의 근원은 새로운 기술 그 자체가 아니라 새로운 기술에 의해 가능해진 혁신적인 비즈니스 모델이다. 스카이프가 장거리 전화시장을 붕괴시킨 경우를 생각해보자. 많은 회사들이 음성을 보낼 수 있는 인터넷 프로토콜 기술에 접근할 수 있었다. 그러나 업계를 혁신한 것은 스카이프의 비즈니스 모델이었다. 자동차 기업들을 100년전에 같은 비즈니스 모델을 이용했다. 자동차기업의 비즈니스 모델은 다음과 같다. 우리는 차를 만든다. 당신은 차를 산다. 폐차될 때까지 우리가 자동차를 수리한다. 몇년 만다 이를 반복한다. 자동차 업계에서 가장 급진적 비즈니스 모델 혁신은 아마 1917년경 GMAC에 의해 도입된 자동차 할부금융일 것이다. 이 하나만으로 자동차 산업은 자동차 소유바를 8%에서 80%로 늘려 놓음. 비즈니스 모델에 관해 자동차 산업은 지난 100년 동안 진보가 거의 없었다. 그러나 새로운 기술로 인한 새로운 비즈니스 모델이 이를 변화시키려 하고 있다. 자동차가 바퀴달린 모바일 컴퓨터가 되어가면서 게임의 규칙이 극적으로 변하기 시작할 것이다. 자동차는 무어의 법칙을 따르는 상품범주에 들어갈 것이다. 그러면 기술의 발전은 기하급수적으로 빨라진다. 자동차 회사들은 결함을 수리하기 위해 수백만대의 자동차를 리콜하는 대신 와이파이를 통해 새로운 소프트웨어를 다운로드 하게 될 것이다.
- 경제학에서 규제포획이란 공공의 이익을 위해 일하는 규제기관이 피규제기관에 의해 거꾸로 포획당하는 현상. 다시 말해 정부기관이 보호해야 할 공공의 이익을 희생해서 정작 규제해야 할 산업계를 보호하는 현상. 규제포획으로 인해 기업들은 공해, 보건안전 부문 등을 등한시하게 될 수 있음. 공개 데이터가 규제포획이나 그 밖의 비밀을 밝히면 정치적 의도로 오해를 사기 십상. 세이프캐스트의 공동설립자인 숀 보너는 세이프캐스트가 원자력 반대 조작인가를 묻자 이렇게 대답했다. "세이프캐스트는 원자력 반대단체도 찬성단체도 아닙니다. 우리는 데이터를 지지하는 단체입니다. 데이터는 어떤 정파와도 관련이 없습니다." 원자력 산업과 정부기관이 공개를 막으려 했던 데이터가 백일하게 공개되어 원자력산업에 강제로 투명성을 가져왔다. 데이터가 보여주는 것은 명백하다. 원자력은 엄청나게 비싸고 매우 위험하며, 치명적으로 오염되어 있다. 씨티은행은 원자력 산업에 대한 보고서의 제목을 이렇게 붙였다. '새로운 원자력발전소:경제학은 이를 거부한다' 원자력은 엄청나게 비싸기 때문에 대규모 보조금과 정부의 보호를 발생시키는 규제포획 없이는 생존할 수 없다.
- 태양광전력 생산자는 자본비용, 설치비용, 관리비용, 보험비용, 유지보수비용, 세금, 인허가 비용 등 모든 비용을 대고 있다. 이 모든 비용을 지불하고 난 뒤에 약간의 이윤을 더해 팔로알토에 킬로와트시장 6.9센트에 전기를 판매한다. 그리고 독일정부가 발표한 보험료 수치는 가장 낮은 추산요율(킬로와트시당 19.9센트)을 적용한 것이다. 가장 높은 추산요율(킬로와트시장 3.39달러)을 적용한다면 태양광 전력은 원자력발전소 보험료보다 50분의 1수준이다. 원자력 발전소는 위험부담이 너무 커서 보험이 되지 않는다. 전력회사와 규제기관들은 원자력의 원가를 이야기할 때 납세자들이 부담해야 하는 보험료를 포함하지 않는다. 즉 후쿠시마나 체르노빌과 같은 재난에 대한 비용은 원자력의 원가를 계산할 때 제외된다
- 원자력 친화적인 국가에 있는 원전조차도 또 다른 이유로 종말을 맞이할 것이다. 태양광의 점유율이 높아짐에 따라 피크전력요금이 사라지는 것이다. 피크전력요금은 평균전력요금보다 몇배 더 높아서 원자력발전소가 높은 마진을 얻을 기회였다. 그러나 피크요금이 적용되는 햇빛이 쨍쨍한 더운날은 태양광발전량이 가장 높은 때이기도 하다. 원자력이 비수기 시장에서 돈을 벌 수 있을까? 크레디트스위스는 이렇게 말했다. '원자력 발전소는 비수기 동안에 이윤을 내기 위해 몸부림치게 될 것이다.'
- 석유회사들은 대부분 20불에 채굴해 이를 100불에 팔고 있다. 생산원가의 5배다. 계속할 수만 있다면 더 없이 좋은 일이다. 원유가격이 90년대 수준인 배럴당 20~30불 선이 된다면 다음과 같은 일들이 벌어질 것이다.
(1) 낮은 생산원가를 가진 원유회사만 살아남을 수 있다. 손익분기점이 15~20불 미만인 가장 생산성 높은 지역에서만 생산될 수 있을 것이다.
(2) 환경에 재난을 가져오는 개발 프로젝트의 대부분은 중단될 것이다. 배럴당 65불의 생산원가를 가진 캐나다 오일샌즈, 60~70불의 손익분기점을 가진 해상유전, 재정적 환경적 비용이 알려지지 않은 북극 심해유전 개발이 여기에 해당. 합리적 투자자라면 다시는 이런 프로젝트에 관심을 두지 않을 것이다.
- 2012년 10월 29일 남태평양 섬나라 토켈라우는 세계 최초로 100% 태양광 발전국가가 되었따. 토켈라우는 1411명의 인구가 총 12제곱킬로미터 면적의 산호섬 세개에 분포되어 살고 있는 작은 국가이다. 토켈라우가 태양광으로 전환한 이유는 디젤발전 중심의 경제가 갖는 일반적 문제를 안고 있기 때문. 토켈라우는 매년 83만불의 디젤연료를 사용했다. 이 나라의 연간 GDP가 150만불임을 고려하면 상당히 많은 금액이다. 이 섬나라 수입의 55%가 발전을 위한 디젤을 구매하는 데 소비되고 있었다. 그러나 태양광을 선택하게 되자 모든 것이 바뀌었다. 사람들은 에너지 원가와 화석연료에 의존하는 삶의 질에 대해 생각했다. 디젤은 너무 비싸서 토켈라우는 밤에 디젤발전기의 가동을 중단했다. 24시간 냉장보관되어야 하는 약품들이 상하기 시작했고, 야간에도 치료를 받아야 하는 환자들이 제대로 치료받지 못하게 되었다. 디젤은 한달에 한번 배로 배달되었따. 때로는 디젤이 다 떨어져서 어둠속에서 다음 배가 오기를 기다리기도 했다. 디젤은 간헐적 에너지원이었다. 현재 디젤을 사용하지 않는 토켈라우 주민들은 수입이 2배 늘었고, 삶의 질이 높아졌으며 언제나 이용할 수 있는 에너지를 갖게 되었다.
- 현재 전기를 이용할 수 없는 5억명의 인도 국민에게 태양광 전기를 공급하기 위한 비용은 얼마나 들까? 인도 국민 1인당 100와트의 태양광 전기를 공급한다고 가정해보자. 3인가족이라면 300와트 또는 하나의 태양광 패널이 있으면 된다. 5인가족이라면 500와트가 필요할 것이다. 인도는 일평균 5시간의 일사량을 갖고 있따. 이 말은 5인가족에게 매일 2.5킬로와트시의 태양광 전력을 공급할 수 있다면 휴대폰을 충전하고 컴퓨터를 쓰거나 텔레비전을 보고, 여러개의 LED등을 켜고, 선풍기와 커피포트를 켜는 데 충분하다는 의미. 하루 2.5킬로와트시는 전기를 사용하는 대부분의 인도국민이 소비하는 전력양보다 높은 수준이다. 05년에 45%의 인도국민은 전기를 사용할 수 없었고 33%는 전기를 사용할 수는 있었지만 월 50밀로와트시 이하를, 11%는 월 50~100킬로와트시를 사용. 나머지 11%의 인도국민은 월 100킬로와트시 이상을 사용. 오늘날 태양광 발전 설비원가는 0.65불이다. 이는 패널가격만이며 여기에 인버터, 설치비를 더하면 와트당 2불이 된다. 이것이 독일의 주택용 태양광발전 설비의 전체 설치비용이다. 여기에 야간전기 사용을 위해 소형 배터리를 더하면 와트장 3불이 된다. 1억명의 인도국민에게 태양광 전기를 공급하기 위한 총비용은 약 300억불로 오늘날 인도정부가 디젤과 기타 화석연료에 지급하는 연간 보조금보다 적은 금액이다. 다른 말로 하면, 만약 인도정부가 화석연료 보조금에 해당하는 금액을 분산형 태양광 설비에 쓴다면 단 5년안에 5억명의 국민에게 전기를 공급할 수 있다는 의미. 이렇게 하면 디젤과 등유산업은 붕괴할 것이다. 새로운 석탄발전소나 수력발전소 또는 송전설비도 필요하지 않다. 5억명의 국민에게 태양광 전력을 공급하는 것은 화석연료에 보조금을 주는 것보다 비용이 적게 들 뿐 아니라 실내공기 오염으로 인한 불필요한 사망자수를 줄일 수 있음. 세계 보건기구에 의하면 인도 국민이 실내에서 바이오매스를 태우고 출라(인도 전통 화덕)를 사용하는 이유로 실내공기오염과 일산화탄소 중독으로 매년 30~40만명이 사망한다고 한다. 1411명의 국민이 사는 작은 나라인 토켈라우나 인도의 5억명이나 마찬가지다. 에너지 빈곤은 빠르게 끝낼 수 있다. 태양광은 이미 디젤이나 등유보다 값이 싸고 땔감으로 쓰이는 나무보다 몇매 더 가치가 있다. 정부가 이를 깨닫고 화석연료에 대한 보조금을 중단하면 에너지원으로서 석유의 붕괴는 추가비용 없이 신속하게 이루얼 질 것이다. 인도정부는 태양광에 보조금을 지불할 필요가 없다. 인도정부가 해야할 일은 석유, 석탄, 수력발전, 원자력발전소에 대한 보조금 지급을 중단하는 것이며, 현재의 지휘 통제적 에너지 조직을 보호하는 규제장치들을 변화시키는 일이다.
- 석유는 시대에 뒤떨어진 에너지다. 석유는 2030경에 종말을 맞이할 것이다. 전기자동차와 자율주행자동차, 태양에너지가 석유산업을 붕괴시킬 것. 석유사업에 쏟아부은 수조달러의 투자자산은 좌초될 것임. 석유산업이 붕괴하고 석유가 뒤떨어질 것이라는 예측에는 다음과 같은 이유가 있다.
* 70년이래 태양광은 석유에 비해 5355배 원가를 개선했다
* 태양광과 전기자동차의 융합은 석유와 내연기관자동차의 결합보다 400배의 토지효율성을 갖는다
* 태양광은 분산된 자원이다. 비싸고 비효율적인 파이프라인, 철도, 화물운송장치, 정유공장, 저장장치, 주유소 등이 필요하지 않다
* 태양광은 이미 디젤발전 전력보다 싸다
* 태양광전력은 이미 난방과 조명에 사용되는 등유보다 싸다
* 태양광전력은 이미 담수화에 사용되는 석유보다 싸다
* 전력을 언제나 이용할 수 있는 배터리 저장장치는 이미 소규모 디젤발전보다 싸다
* 전력을 언제나 이용할 수 있는 용융염 저장장치는 이미 대규모 디벨발전보다 싸다
* 전력 저장장치의 가격은 빠르게 내려가고 있다. 2020년이 되면 태양광발전기와 저장장치의 원가는 석유를 사용하는 어떤 규모의 발전소보다 싸질 것이다.
- 석유가스 산업은 황금시대를 약속했다. 그러나 이 황금시대는 수조달러 이상의 투자가 필요. 여기에는 말로 다할 수 없는 양의 모래, 물, 누구도 알지 못하는 화학물질도 포함됨. 사회는 공포와 환경비용의 부담을 떠안아야 함. 그 최종결과가 겨우 1.37%의 연간성장률인 것이다. 어떤 기업의 임원이 1% 대의 성장을 위해 15조달러의 회사돈을 투자할 수 있을까? 국제에너지기구의 보고서를 보면 석유 및 가스기업의 임원만이 예스라고 말할 수 있는 이유가 있다. 보고서에는 화석연료산업이 2011년에 연간 보조금 5230억불을 받는다고 적혀 있다. 10~35년 사이 보조금은 총 13조 5000억불에 이를 것으로 보이는데, 이는 석유가스산업이 이 기간에 투자해야 할 금액인 15조불의 약 90%이다. 석유기업의 대차대조표는 이렇다. 납세자들이 시추에 필요한 자본투자의 90%를 댄다. 시추작업은 주로 공공토지나 정부소유의 수면에서 이루어진다. 회사는 공기, 수질, 토양오염의 책임에서 면제된다. 납세자들이 위험과 비용을 부담하고 기업은 수조달러의 이익을 챙긴다. 이런 공식이 석유 및 가스기업들에게 믿기 어려운 정도의 수익을 가져다 주는 것이다.
- 애플과 인텔 구글을 만든 사람들이 태양광 전력의 시대를 열고 있다. 비트는 원자를 파괴했다. 다음에는 비트와 전자의 결합이 원자에 기반을 둔 전력회사들을 소멸시킬 것이다. 산업에너지는 지식기반 에너지 시대에 길을 내주고 있다. 2020년이 되면 태양광패널 원가는 3분의 1로 하락할 것이다. 보조금을 받지 않는 태양광이 보조금을 받는 석탄보다 훨씬 저렴해질 것이다. 심지어 주택용 태양광발전 원가가 석탄발전원가보다 낮아질 것이다. 시티은행에 따르면 2020년이 되면 대규모 태양광발전소 건설 총원가는 와트당 0.65불까지 하락할 것임. 이 숫자는 달성하기 어려운 것이 아니다. 사실 이미 근처까지 와 있다. 이 책에서 말했듯이 호주의 주택용 태양광 원가는 와트당 1.40불이다. 대규모 발전소의 원가는 주택용보다 훨씬 낮음. 여기에 6년간의 태양광 학습곡선을 적용하면 2020년에 대규모 태양광발전소 건설비용이 와트당 0.5불 이하로 내려가더라도 결코 놀랄일이 아니다. 2020년 대규모 태양광발전소 건설 총원가가 와트당 0.65불까지 하락할 것이라고 말한 씨티은행의 예측이 정확하다고 가정하고, 로스앤젤레스 근교에 태양광발전소를 건설하고 금융비용을 4%라고 한다면, 이 발전소는 킬로와트시당 3.4센트에 전력을 생산하게 된다. 균등화전력비용에는 보험, 운영, 유지보수, 폐기 등 전체적 비용이 포함되어 있다. 지구상에서 보조금을 받지 않는 어떤 더러운 에너지원도 이렇게 낮은 원가에 전력을 생산할 수 없다.

- 전력에 대해 올바른 경제탐구를 하기 위해 우리는 전력비용을 두가지로 나누어볼 수 있다. 전기를 만드는 비용(발전비)과 필요한 곳까지 운반하는 비용(운반비)이다. 각기 다른 장소와 생산자는 다른 비용 구조를 갖게 되지만 경험에 의하면 발전비와 운반비가 균등하게 나누어지지 못함을 알 수 있다. 예를 들어 미국이 킬로와트시당 9센트인 경우, 전기생산을 위한 연료와 시설장치 비용은 킬로와트시당 4.5센트, 계통이 전기를 운반하는 비용은 킬로와트시당 4.5센트가 된다. 이 수치는 전기 사용자가 지불하는 실제 비용을 나타내긴 하지만 회계학자나 경제학자가 볼 때, 이는 모두 반영된 비용이라 보기 어려움. 총 비용에는 보조금, 오염관리와 같은 외부요소에 의해 발생하거나 지불된 비용을 포함해야 함. 여기에는 매년 가치가 하락하는 발전시설, 기반시설, 설빋 등 산업자본금의 총비용도 고려되어야 함. 현재 전세계적 전기가격에는 이런 비용이 포함되어 있지 않으며, 포함된다면 전기가격은 상당히 높아질 것임. 이는 건물, 자금지원 등의 비용을 전기산업을 보호하기 위하여 정부가 감당하며, 이 비용을 전기운반비의 형태가 아닌 다른 형태의 세금으로 국민에게 부과하기 때문이다.
- 계통이 연계된 PV시스템을 이용하면 낮에만 발전될 수 있었던 태양열 전기의 기존한계를 극복가능하기 때문에 야간전략을 위해 주간전략을 저장할 필요가 없게 되었다. 계통연계 태양열 전기는 해가 비출 때 생산되고, 잉여분을 유틸리티 계통 공급원에 다시 전송하여 저장한다. 사용자는 야간에 계통에서 전통적으로 발전된 전기를 필요한 만큼 가져온다. 계통은 보조전력 보유가 가능한 대형 저장 배터리의 역할을 하게 되어, 시스템 소유자가 전기저장과 보조전력 확보를 위해 고가의 장치를 설치해야하는 부담을 없앤다.
- 로마가 지배하기 시작할 때 이태리는 빽빽한 숲을 갖고 있었으나, 로마제국의 후반기에는 이태리와 지중해 대부분의 숲이 벗겨져 있었다. (제레미 리프킨) 로마가 산림을 황폐화시키면서 보충적 에너지원으로 농업에 점점 의존한 만큼 이것이 심각한 토양의 황폐화와 농업 생산량 저하를 가져왔음을 설명하고 있다. 결과적으로, 유효한 에너지 공급원 부족은 로마제국 제도의 붕괴와 북쪽 야만인의 침략으로 이어져 로마의 멸망에 있어 중요한 요인이 되었다. 중국에서도 15세기 초, 만리장성 건축, 대운하의 재개시, 해군 장군 정화의 함대 착수 등을 포함한 영락제의 거대 도시공학 프로젝트에서 비슷한 양상을 볼 수 있다. 몽고전쟁과 함께 추진된 이런 프로젝트는 베트남 경목산림의 벌채와 같은 상당한 자연자원의 소모를 가져왔다. 결과적으로, 지역 농업집단의 황폐가 일어나고 중국인과 베트남인에게 식량부족에 의한 치명적 폭동, 가난과 기아가 전 지역에 만연하게 되었다. 10년이 지나지 않아, 제국의 경제는 붕괴되고 지배하던 상류층은 내란에 의해 사라졌다. 정화의 함대는 불타 부서졌고, 중국은 이후 500년간 국경선에서 물러났다. 중세기 유럽에서도 유사한 양상이 발견된다. 요리, 산업, 건축물, 마차와 같은 거의 모든 생활의 에너지로 나무가 필요했기 때문에 대륙 전체에 걸쳐 산림벌채가 증가되었다. 인간과 사회전체가 오직 한가지 산업 에너지원에 의존함으로써, 에너지 소모율은 이를 자연적으로 보충하는 비율을 훨씬 능가했다. 최종적으로 지역과 주요 도시 부근의 산림 황폐는 필요한 식량을 안정적으로 경작했던 그들의 능력을 감소시켰다. 이런 근본적 에너지자원의 손실은 유럽의 경제성장에 막대한 제약을 가져왔다. 이러한 현상은 약간 다른 상황이긴 하지만 각기 다른 지역, 다른 시대에 걸쳐 인류 역사상 계속되어 왔으며 이로 인한 결과는 동일했다. 사회는 계속 나무, 토양, 천연식품 공급원으로 집중된 에너지원을 두드려왔다. 그리고 1798년 영국의 경제학자 토마스 맬더스에 의하면, 사회는 새로운 에너지원의 기초자원을 초과할 때까지 성장하고 붕괴된다. 맬더스의 주장에서 주요한 추론은, 부족한 에너지원으로 인한 전쟁은 이미 생산이 저하되고 고갈되어가는 천연에너지자원의 소모를 가속화한다는 것. 이런 자원흡수에서 붕괴까지의 주기는 앞으로 현대사회가 처할 위기이다.
- 계통선으로 배분된 전기가 알려지면서 석탄에서 전기로의 변화는 전선을 설치하고 유지하는 비용이 철로를 놓는 비용보다 낮아져 노동력과 고도화 자본이 필요한 거대한 광산에서 석탄을 채굴하고 조밀한 도심까지 운반하는 과정에 드는 막대한 비용의 절감과 효율성을 가져왔다는 것을 의미. 철로를 통한 연료대신 전선의 전기라는 새로운 경제적 에너지 모델은 이전에 석탄이 제공했던 에너지의 혜택을 전기로 더 많은 지역과 사람들에게 보급함을 의미했다.
- 90년대 초 영국, 칠레, 호주, 뉴질랜드, 일본, 핀란드와 같은 대다수 국가와 미국 과반수 이상의 주에서 전기발전과 운송사업에 대한 규제를 완화하기 시작. 이전 규제하에서 주요 문제는, 기업매출이 이익가산 원가방식에 근거하여 산정되는 것이기 때문에 전기를 생산하는 전기사업자에게 소비자 에너지 사용이나 비용구조를 줄이려는 동기가 없다는 것. 정부는 경쟁을 통해 비용을 절감시키고 전기사업자가 제공하는 서비스의 가격을 분리시키기 위해 규제완화를 도모했다. 이론상으로, 규제완화는 경쟁력을 강화시키고 전기공급 네트워크상에 혁신을 가져와야 했지만, 실제적으로 이것은 여전히 낙후된 전기 기반시설에 사업자가 독자적으로 불완전하게 구조화된 자금을 형성하도록 자극했을 뿐이다. 규제완화 이후 전기발전기와 운송장비를 위한 보조금은 충분히 미래를 위한 투자에 사용되기 보다는 단기적 이윤과 현금유동성을 최대화하는 방향으로 변질됨. 자본과 용량에 대한 사업가의 투자부족이 계속된다면 산업경제는 점차 체계 붕괴의 위험에 놓이게 됨. 현재 미국 전기계통의 부품은 점점 낙후되어 75년 이상 방치된 곳도 있다. 시스템 오류는 전기 시스템의 일부이지만 그 규모와 빈도는 상승하고 있다. 03년 8월, 미국 동부와 캐나다는 5000만명에게 역사상 가장 큰 정전 경험을 하게 했다.
- 가동시키고 중단시키는 데 비용이 많이 드는 원자로의 운행과정 성격상 90% 이상의 시간이 작동하고 있어야 대량의 전기가 발전되고 이것이 발전비용의 고정비(원자로와 주변 시설의 건설비용)를 삭감시켜 비용을 감소시킨다. 원자력은 건설된 발전소의 15.1%밖에 차지하지 않으나, 가동시간이 길기 때문에 OECD국가 전력의 24.2%를 제공한다. 설비 가동률의 장점에도 불구하고 높은 건설비용과 안전장치 비용은 최상의 조건에서 킬로와트시당 6~7센트이며, 이는 베이스-로드 파워에 있어서는 다른 화석연료의 사용보다 높은 비용이다. 80년부터 널리 보급된 기술에 의거하면 킬로와트시당 10~14센트로 산정되기도 한다. 이러한 산정은 원자력 발전 전기의 실제 비용을 많이 축소한 것이다. 숨겨진 비용은 기술적으로 실용적 핵 폐기물 처리방법이 생겼다고 가정할 때 이를 폐기하기 위해 드는 비용이 포함된다. 원자력을 사용하는 국가 중 궁극적올 폐기물을 처리할 적합한 해결책을 개발한 국가는 없다.
- 계통연계형 시스템은 몇백와트에서 절정시간에는 몇 메가와트 용량에 달하는 여러개의 PV패널을 사용하며, 주택과 건물의 지붕에 설치되어 있음. 낮 시간 동안 PV시스템에 의해 수집된 에너지는 가정이나 기업이 필요로 하는 양을 초과하므로 초과분은 다시 설치된 계통에 소비자가 전기사용 시 지불하는 가격으로 저장된다. 이는 대형 저장 배터리 대신 설비 계통이 사용되기 때문에 이 시스템이 필요로 하는 지역용 배터리 문제를 미연에 방지한다. 건물주가 연결요건을 충족한 후 전력사업자가 설비의 안정성을 확인하고 연결 매겨변수를 교정하면, 고객의 미터기는 양방향으로 작동. 이 시스템은 배터리가 필요하진 않지만 계통연계 변환기라 불리는 장치를 필요로 한다. 변환기는 태양 PV의 직류를 모아 계통전기의 교류동력으로 변환한다. 나머지 태양모듈과 관련된 장비와 배선은 다른 계통분리형 장치와 기본적으로 동일. 계통연계 시장은 태양산업의 상업규모의 성장과 변신을 이끄는 동력이다. 전체 태양에너지 응용이 05년까지 10년간 연간 29% 성장을 하는 동안, 계통연계 분야는 같은 기간동안 50%의 성장세를 보였다.
- 태양전지 모듈의 경우 70년대의 생산비용은 와트당 25불이었으나, 그후 킬로와트당 3.5불로 86% 감소했고, 동시에 누적생산량은 1000배 증가. 80년에서 03년까지의 계통연계 태양광발전 모듈의 경험곡선을 계산하면, 18% 학습률을 보임. 미래의 학습율을 예측하는 것은 다른 어떤 예측보다 불확실한 일이지만, 몇개의 매개변수들은 도움이 될수도 있다. 역사적 비율과 함께 시작하는 것은 괜찮지만 이런 비율을 미래에 얼마든지 증가하거나 감소함으로써 변할 수 있음. 전형적으로, 기술은 성장하고 확립되면서 학습율은 둔해짐을 경험한다. 가장 현저하고 얻기 쉬운 비용효율성은 가장 먼저 포착되고, 비용을 생산과정 밖에서 조정하는 것은 기술이 성숙하면서 점점 어려워짐. 생산규모가 조금 더 도움이 되지만 산업이 임계질량에 도달하면서 이런 이점은 상쇄됨. 결과적으로 대부분의 기술은 비용개선이 거의 효과가 없을 정도로 더뎌지는 자연적 한계를 가짐. 산업에 따라 다르겠지만 어느 시점에서 대부분 시장 포화상태 이전에 기술은 규모의 증가로 인한 비용의 장점을 얻지 못함. 그러므로 종종 일어나는 기술의 돌파는 그 기간 동안의 학습율을 가속화할 수 있다. 경험곡선이 예측되면 검토중인 기술의 시장성장률을 예측하고, 기술의 연간 예상비용 감소치가 계산될 수 있다. 태양전지의 경우 18%의 학습율과 30%의 연간 시장 성장율은 5~6%의 연간비용 감소로 설명된다. 최근 PV모듈 시장의 성장과 비용절감의 경험치와 상응한다.
- 다른 형태의 전기발전과 비교한 PV의 경제적 단점은 비용의 대부분이 모듈과 구성요소의 설치에 사용된다는 것. PV시스템의 특성상 연료비용이나 고체상태의 PV패널과 변환기에 대한 유지비용은 거의 무시해도 좋지만, 초기 설치비용으로 시스템 수명기간에 소비되는 전체비용의 90% 이상을 미리 지불해야 함. PV에서 발생되는 전기의 가격을 매기기 위해서는 설치된 시스템 비용, 시스템 자금조달 방법, 설치지역의 이용가능 일광량 등의 변수를 알아야 함. 세가지 요인들은 상대적으로 잘 알려져 있기 때문에 PV전기기술이 설치전에 확실한 전기비용 견적을 제공할 수 있다는 장점이 있으나, 이것은 PV 전기기술에 대해 과소평가된 것 중 하나이다.
- 전기사업자가 분산형 발전의 도입을 막기 위해 얼마만큼 적극적으로 PV를 도입하는가에 관계없이, 결국 최종 소비자들은 계통으로 연결된 시스템에서 에너지 저장 해결책으로서 계통을 사용한다는 것이 비경제적이라는 점을 알게 될 것이다. 즉, 배터리 저장소가 비용효율적이 되거나 비배터리 저장 해결책이 가능해지든 간에 PV의비용은 머지 않아 계통전기비용 이하로 떨어질 것임. 중앙화된 전기발전에서 전환의 마지막 단계는 일본에서 가정용 전기발전을 위해 시장에서 판매되고 있는 연료전지 발전기와 대부분의 천연가스를 사용하는 연료전지 발전기와 같은 자국내 연료전지 발전기를 하나로 통합하는 것. 가정이나 작은 사무용 빌딩을 위한 완벽한 에너지 해결책은 궁극적으로 PV배열이나 물로부터 수소를 만들어내기 위한 전기분해 과정과 필요할 때 전기를 만들어내기 위해 산소와 결합한 수소를 재조합하는 연료전지 등이 포함되어야 함. 발전과 저장용량의 크기를 적절하게 조정하고 전기의 최종소비를 합리적으로 효율성 있게 맞추어 나간다면, 이런 형태의 해결책은 많은 전기사용자가 원하는 무공해의 재생가능하고 교체부품 덕분에 유지비가 높지 않은 방식을 100% 제공해 줄 수 있을 것이다.
- 태양에너지는 실제로 실용적 선택이지만, 이것은 단지 고객들이 전기설비를 쉽게 구매할 수 있는 것과 같이 PV시스템을 설치할 수 있을 때 가능. 이것들을 다루는 회사들은 역사적으로 소비자들에게 에너지 효율성을 업그레이드해주고 발전기 교체 해결안들을 제공해주었던 에너지 서비스 회사의 새로운 세대를 나타냄. 미국 선에디슨과 파워라이트는 상업적으로 고객들에게 전통적인 전기시설로 제공되었던 편리함들을 제공하기 시작. 여기에는 오프사이트 시스템 모니터링과 장기간의 유지보수계약뿐만 아니라 턴키 방식의 시스템을 설치하는 것 등이 포함되었다. 이런 형태의 서비스 수준의 주거용 시장에서 보다 보편화 되는 것은 단지 시간문제일 뿐이다.
- 내장형 PV. 계통에 연결된 태양광 발전에 대한 경제적 분석들은 PV 시스템을 설치하기에 가장 효과적인 방법은 아니지만, 기존 구조위에 새로운 장치를 설치할 수 있을 것이라고 일반적으로 생각한다. 최대 에너지 효율성과 필요한 모든 전기에너지의 발전현장이 하나로 되는 구조인 제로 에너지 빌딩과 제로 에너지 홈은 가장 효과적인 해결책이다. 제로 에너지 빌딩을 건설할 때 건축업자는 새로운 건축법에 맞는 에너지 해결책을 찾아내고 효율적인 디자인과 전기기구 등을 통해 에너지 사용을 감소시킨다. 또한 장비갱신에 드는 비용과 설치와 배선비용을 비교하여 보다 저렴한 방식을 선택하고, 건축 당시 지붕타일과 지붕 널 등의 건축자재들을 PV시스템 용으로 대체함으로서 전체적 비용을 줄여야 한다. 이런 절약으로 새로 설치되는 PV시스템 비용을 3분의 1이상 줄일 수 있다.
- PV비용을 새로운 집이나 사무용 건물의 가격에 포함시켜 때때로 건축주에게 부가적 비용없이도 건물수명에 따라 전기설비 비용을 줄이거나 없앰으로써 PV설치에 대한 경제성이 극적으로 향상될 수 있게 한다. 새로운 집과 건물에 대한 모기지가 생기면 시스템 보충을 하기 위한 비용은 없어질 것이고, PV설치는 가용할 수 있는 장기간의 재원조달 방식에서 가장 저렴한 유형을 택하여 조달될 수 있다. 현재 제공하는 주거용 모기지는 6% 이하의 명목 이자율과 매년 3%이하의 실제 이자율을 갖고 있다. 게다가 건축시점에 집과 건물에 PV를 통합하는 것은 표준적 기준에 의해 만들어질 것이고, 각각의 잠재적 구매자들에게 시스템을 평가하는 정보비용이 감소하게 될 것이다. 결국 건축주와 소비자들에게 이런 특징들을 제공하여 이윤을 추구할 수 있게 한다.
- 계통분리형과 개도국의 응용. 오늘날 곧바로 전개시킬 수 있는 효과적인 PV적용 중 하나는 바로 계통분리이다. PV의 가장 기본적인 계통분리 이용은 원격 점등, 도로상 긴급전화, 기상원조국, 그리고 커뮤니케이션 리피터 등을 포함하고 있으며, 이것을 모두 밤시간대 사용을 위해 낮시간에 태양에너지를 배터리에 저장. 흥미로운 것은 대안전력 형태가 비쌀 뿐만 아니라 설치하고 연료를 주입하며 유지하는 것 등 실제적으로 이것들을 관리하는데 어려움이 있으므로 이 작은 원격적용이 경제적 우수성을 갖는다는 것. 전기계통이나 특정 목적을 위한 화석연료 발전기를 사용하여 이러한 많은 적용에 단순히 동력을 공급하는 것은 바람직하지 못함. 산업화된 국가 안에서 계통의 혜택을 받지 못하는 집들은 계통분리 태양광 발전의 이상적 시장을 만들었고, 90년대 후반까지 태양 모듈을 위한 글로벌 시장의 대부분을 차지하였다. 경제적 근거는 간단함. 즉 이런 집들은 계통이 있는 라인에서 전력을 발생시키든지 아니면 현장에서 자신들의 전력을 발전시켜야만 한다. 손익분기 차이를 넘어, 태양에너지를 사용하는 것 보다 전선을 통해 전기를 발생시키는 것이 훨씬 비싸다. 현장의 가솔린 혹은 디젤발전기와 같은 다른 대안들은 시끄러운 소음을 만들어냄. 이것은 또한 숙련된 기술을 요하며, 고비용의 장거리 연료배달시설을 요구함. 이때 태양에너지의 경제적 장점이 빛을 본다. 현재 미국에 있는 대부분의 태양에너지와 태양광 발전 소매상들, 캘리포니아에 있는 Real goods와 같은 회사를 포함한 유통업체들은 멀리 떨어져 있는 집들을 타겟으로 한 틈새시장을 개발. PV와 더불어, 이러한 소매업자들은 종종 원거리 가정에 필요한 관련된 모든 영역의 기술들을 끼워팔기도 함. 여기에는 퇴비를 만드는 데 탁월한 변기와 성능이 우수한 냉장고 등이 있다.