안녕하세요, 2Ants의 Ants입니다.
오늘은 그동안 미뤄왔던 저의 최애 종목, 인페이즈 에너지(ENPH)를 소개해드리려고 합니다. 인페이즈의 경우 제가 직접 투자를 하고 있는 기업이라서 다른 종목들처럼 간단히 실적 리뷰를 한다든가, 비즈니스 모델만 소개하고 넘어가기가 조금 아쉽더라구요. 그래서 먼저 인페이즈 기업에 대한 분석을 소개해드리고 앞으로 올라올 인페이즈 공시 글이나 실적 발표는 따로 Follow-up을 하도록 하겠습니다.
우선 오늘 할 내용은 매우 길고 딥할 수도 있습니다(스압 주의, 스크랩 해놓으시고 두고두고 읽으시면 좋을 것 같습니다). 태양광 산업에 대해 처음 접하시는 분도 글만 잘 따라오면 어느정도 이해를 하실 수 있도록 글을 써볼테니 천천히 읽어주시면 감사하겠습니다.
■ 왜 많고 많은 신재생 에너지 중에 태양광 에너지인가?
당연한 말이겠지만 저는 "돈이 될 것 같아서" 태양광에 투자를 합니다. 대부분의 사람들이 "신재생"의 성장성에 대해서는 부정하지 못 할 것이라고 생각합니다.
단기적으로만 봐도 전 세계 coal(갈색) 발전량은 2011년 45% 수준에서 2021년 20% 초반대까지 꾸준히 하락을 해왔습니다. 반면에 Renewables(초록색)의 성장은 2011년 5% 미만 수준에서 2021년 15%에 근접하는 점유율을 보여주고 있네요. 그렇다면 신재생 에너지에도 풍력, 태양광, 수소 등 다양한 에너지원이 있는데 왜 하필 태양광일까요?
첫 번째로는 태양광 단가가 굉장히 경제적이라는 이유입니다. 2009년만 해도 태양광의 단가는 $380 ($/MWh)였지만 2021년 기준으로 $38까지 수직 하락을 해왔습니다. 수치로만 보면 무려 90% 가량의 원가 절감이 이루어 진겁니다. 풍력 역시 2009년 $276($/MWh)에서 2021년 $38까지(72%) 원가 절감을 이뤄낸 걸 볼 수 있습니다. 현재 절대 가격으로만 봐도 천연가스(최근 매크로적 이슈 때문에 천연가스 가격이 폭등을 하고 있는데, 이러한 사안도 태양광에는 좋은 환경이라고 생각합니다), 원자력 등에 비해서도 경제적인 걸 확인할 수 있습니다.
그러면 단가 측면에서 태양광과 풍력으로 좁혀졌는데, 그 다음은 성장성을 봐야겠죠. IEA에 따르면 위에 보시는 그림과 같이 태양광 에너지는 2030~2040 정말 폭발적인 성장을 예고합니다. 저는 어차피 지금 돈이 없어서(눈물이 납니다...) 10년~20년 뒤에 수확을 걷을 수 있는 투자처를 찾고 있기 때문에 2030년, 넘어서 2040년을 바라본다 했을 때 풍력보다는 태양광에 투자를 하는 것이 합리적이다라는 생각을 하게 되었습니다.
저는 지금도 월급의 50~70% 가량을 적금식으로 투자를 하고 있어서 이러한 금액들이 매달 모인다면, 2040년엔 원금 적립에 더불어 수익률까지 폭발해줄 수 있겠다는 생각으로 투자를 하고 있습니다. 그렇다면 왜 또 태양광 산업 중에서 ENPH라는 종목에 투자를 하고 있는지, 한 번 자세히 알아보겠습니다.
■ 인버터란?
먼저 ENPH가 무엇을 팔고 있는지가 가장 중요하겠죠. 현재 인페이즈의 제품 포트폴리오는 지속적으로 확대되고 있지만, 가장 메인이 되는 제품은 "인버터"입니다. 정확히는 ENPH는 "거주용(가정용) 인버터" 시장을 Main으로 타겟하고 있는 기업입니다.
인버터란 태양광 발전을 통해 생산한 직류 전기(DC)를 우리가 사용 가능한 교류 전기(AC)로 전환하는 기기입니다. 즉, 태양광 모듈이 있다고 하더라도 인버터가 없으면 무용지물인 것이죠. 이처럼 인버터는 태양광 발전을 통해 얻은 전기를 우리가 사용하기 위해서 꼭 필요한 핵심 부품입니다. 그 중에서도 인페이즈는 기존의 인버터의 단점을 획기적으로 보완한 차세대 인버터인 "마이크로 인버터(Micro inverter)"를 판매하는데요. 단가는 비싸지만 기존 인버터의 치명적인 단점을 보완하고 앞으로 나아갈 "스마트 그리드" 환경에서 매우 중요한 역할을 하기 때문에 폭발적으로 성장하고 있습니다.
그렇다면, 기존의 인버터는 어떠한 단점이 있고 인페이즈의 마이크로 인버터는 어떠한 특성이 있을까요?
이를 알기 위해서는 먼저 인버터의 종류에 대해 알아야 합니다(인페이즈 제품의 장단을 파악하기 위해). 태양광 모듈의 출력은 일사량과 온도에 의해서 변화되므로 매 순간 최대 전력을 변환하기 위해 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 기능을 수행하는데(출력 방식까지 자세히 알 필요는 없을 것 같습니다), 태양광 인버터를 구분짓는 방식이 "MPPT의 수"가 됩니다. 크게 아래와 같이 다섯 가지 방식으로 나뉩니다.
가장 먼저 MTTP 1개를 사용하는 1) 센트럴 인버터입니다. 센트럴 인버터는 "중앙 집중형" 인버터입니다. 여러 개의 모듈을 하나의 중앙 인버터에 연결(MW급)하여 대규모로 에너지 전환(DC->AC)을 하는 형태로 주로 산업용에서 이용됩니다. 우리가 보고 있는 ENPH는 거주용 시장에 속해 있기 때문에, 센트럴 인버터와는 아직 직접적인 비교 대상은 아닙니다. 거주용의 경우에는 저렇게 수십 개의 모듈을 설치할 일이 없어서 가정에서 중요한 건 "하나의 모듈에서 얼마나 높은 효율을 뽑아내는가"입니다. 뒤에서 다시 설명드리겠지만 센트럴 인버터는 에너지 손실이 크기 때문에 거주용에는 적합하지 않습니다.
다음으로는 2) 스트링 인버터입니다. 스트링은 그림에서 보시는 것과 같이 "여러 개의 모듈이 이어진 하나의 열"이라고 보시면 됩니다.
위의 센트럴 인버터는 "여러 개의 스트링을 하나의 인버터에 연결"했다면, 스트링 인버터는 "하나의 스트링을 하나의 소용량 인버터에 나누어 설치"하는 방식입니다. 사용된 스트링 인버터 수만큼 MTTP 수 역시 증가하기 때문에 센트럴 인버터에 비해 에너지 효율은 증가하지만 그만큼 구조가 복잡해지고 유지보수 비용이 증가합니다. 다만 스트링과 센트럴의 구조적 발전 방식에는 차이가 없으며, 스트링 인버터는 센트럴 인버터의 크기가 단지 작아진 것이라고 보면 됩니다. 스트링 인버터 역시 센트럴 인버터보다는 크기가 작은 발전소(Grid)에서 주로 사용합니다.
세 번째는 3) 멀티 스트링 인버터입니다. 비용에 민감한 태양광 산업 특성상 현재 기술 및 가격 수준에서 가장 적절한 시스템 구성이며, 실제로 500kWp 미만 시스템에서 가장 많이 사용되고 있는 인버터입니다. 스트링 인버터에서 MPPT 수가 2개 이상 추가된 형태면 "멀티 스트링 인버터"라고 부르며, 태양광 모듈의 직/병렬 수가 자유롭기 때문에 훨씬 더 유연한 발전을 할 수 있습니다.
여기까지가 기존에 태양광 발전에 주로 사용하던 인버터입니다. (3)멀티 스트링 인버터를 제외하고, 나머지 (1)센트럴 인버터와 (2)스트링 인버터는 산업용에 적합하다는 걸 알 수 있습니다. 그렇다면 기존의 인버터들을 거주용 인버터로 사용할 경우 어떠한 단점들이 있을까요? 바로 아래와 같습니다.
1) 낮은 에너지 효율
2) 짧은 보증 기간 (5년 ~10년)
3) 복잡한 디자인이나 복잡한 지형에서 설치 불가
4) 모니터링 시스템 부재
5) 안정성 이슈 (화재)
가장 먼저 기존 인버터의 가장 큰 문제는 "낮은 에너지 효율"이었습니다. 많은 분들이 태양광 모듈의 퀄리티가 좋아야 태양광 발전량이 높아진다고 생각하십니다. 하지만 이는 잘못된 이야기이며 정확히는 "인버터"가 태양광 발전량을 결정하게 됩니다.
즉, 태양광 발전 사업 수익은 인버터의 효율과 가장 밀접하다는 것이죠. 물론 모듈 역시 태양광 발전 효율에 영향을 미치긴 하지만, 아무리 좋은 모듈을 갖고 있다고 하더라도 "인버터의 효율"이 받쳐주지 않는다면 오히려 역효과가 날 수 있습니다. 마치 300만 원짜리 최고급 CPU를 가지고 3만 원짜리 GPU를 사용하는 꼴이죠.
■ ENPH의 마이크로 인버터
위의 문제들을 해결할 수 있는 '차세대 인버터'는 크게
1) Enphase Energy의 "Micro-Inverter"
2) Solar Edge의 "Power-Optimizer"
두 개의 제품이 존재합니다. 실제로 이 둘은 미국 전체 주거용 태양광 인버터 시장에서 점유율이 92% 가량을 차지할만큼 사실상 과점 시장을 보유하고 있는 제품들입니다.
그렇다면, ENPH의 마이크로 인버터와 SEDG의 파워 옵티마이저는 기존 인버터들에 비해 어떠한 특징을 가졌길래 이처럼 어마무시한 마켓 플레이어로 성장할 수 있었던 것일까요?
먼저 차세대 인버터인 Enphase의 "Micro Inverter"는 각 PV 패널 하나 하나에 초소형 인버터를 부착합니다.
즉, 하나의 모듈별로 곧바로 발전으로 연계되는 시스템을 채택하는 것이죠. 기존의 인버터들은 여러 개의 모듈 혹은 스트링을 하나의 인버터로 연결하다보니, 가장 효율이 낮은 모듈에 전력 효율이 연동됩니다. 너무 어려우시죠? 이 부분을 이해해야 인페이즈의 경쟁력을 정확히 파악할 수 있기 때문에 조금만 힘을 내시길 바랍니다! 제가 쉽게 예를 들어 보겠습니다.
스트링 1~3까지 각 스트링별로 4개의 모듈이 장착된 발전소가 있다고 생각해봅시다. 각 스트링별로는 2MW를 생산하니 총 6MW 용량의 발전소입니다. 만약 이 발전소가 (1)센트럴 인버터를 사용하고 있다면, 해당 그리드의 전체 효율은 가장 낮은 효율인 7(스트링2에 2번째 모듈)로 연동이 됩니다. 따라서 해당 Grid에서 실제로 생산되는 전력효율은 6MV*7인 42가 되는 것입니다.
만약 이 발전소가 (2) 스트링 인버터의 방식을 채택하고 있다면, 스트링1은 10의 효율로 2MW를 생산하지만, 스트링2는 해당 스트링에서 가장 낮은 효율을 가진 모듈이 연동된 7의 효율로, 스트링3은 8의 효율로 전력을 생산합니다. 따라서 해당 Grid에서 실제로 생산되는 전력 효율은 2MV*10 + 2MV*7 + 2MV*8인 50이 됩니다.
하지만 이 발전소가 ENPH의 마이크로 인버터를 채택했을 경우는 어떻게 될까요? 앞서 말했듯이 마이크로인버터는 각각의 모듈별로 최대 효율을 뽑아내도록 설계가 되어있습니다. 따라서 10의 효율을 내고 있는 모듈이 9개, 9의 효율을 내는 모듈 1개, 8의 효율을 내는 모듈 1개, 7의 효율을 내는 모듈 1개가 있으므로 10*0.5MW*9 + 9*0.5MW*1 + 8*0.5MW*1 + 7*0.5MW*1인 57만큼의 효율을 내는 Grid가 됩니다.
이를 실생활로 적용시켜보겠습니다. 만약 주거용 태양광을 설치를 했는데 태양광 모듈 일부에 그림자가 지거나, 낙엽이 떨어져서 하나의 모듈을 가려버리거나, 눈이 쌓여서 절반의 모듈을 가려버린다면 어떻게 될까요?
하나의 모듈만 가려진다고 하더라도 기존의 인버터의 전력 전환 효율은 확연히 떨어지게 됩니다. 일일이 모듈 전체를 매 분마다 관리하지 않는 이상 이는 결국 엄청난 차이를 불러오게 됩니다.
솔라엣지의 파워옵티마이저도 인페이즈의 마이크로인버터와 비슷한 원리로 작동합니다. 각 PV 패널에 파워옵티마이저를 부착하여 개별 모듈의 효율을 최대한으로 끌어오는 방식입니다. 다만 엔페이즈의 경우에는 각 패널에 부착된 인버터가 전력 변환뿐 아니라 개별적으로 계통(출력)과 제어(안전)이 가능한 반면에 솔라엣지의 경우 인버터는 변환의 역할만 시행하게 됩니다. 위에 말한 것들을 종합해서 표로 나타내면 다음과 같습니다.
전력 생산에 있어 와트 당 비용은 기존의 스트링 혹은 센트럴 인버터가 가장 저렴합니다. 다만 에너지 효율이 설치 전체의 어레이에 맞춰져 있어 에너지 손실이 높다는 점, 여러 개의 패널을 일시에 묶어서 인버터로 연결하다보니 디자인에 제약(모두 동일한 크기)이 있다는 점, 모니터링 시스템의 부재 등의 단점이 있습니다.
다만 인페이즈의 마이크로 인버터는 각 모듈 단위에서 최대의 전력 효율을 끌어낼 수 있고 모니터링이 가능하다는 장점이 있지만, 와트당 생산 비용이 비싸다는 단점이 존재합니다. 솔라엣지의 경우에는 딱 이 둘의 중간(?) 정도의 포지션이라고 생각하면 될 것 같습니다. 기존의 인버터에 비해서는 비싸지만 인페이즈보다는 싸고, 대신 모니터링 시스템이 없습니다.
■ 인페이즈의 최근 행보
우선 인페이즈 에너지와 솔라엣지 모두 산업의 순풍에 따라 고성장을 이어나가고 있습니다. 하지만 그럼에도 불구하고 제가 솔라엣지보다 인페이즈 에너지를 고른 데에는 이유가 있습니다.
우선 현재 미국 PV 거주용 태양광 설치 규모는 매년 가파르게 성장을 하고 있습니다. 태양광 모듈을 설치한다면 사실 인버터도 함께 설치를 해야합니다. 태양전지 모듈이 100GWp 용량이 생산되어 설치된다면, 인버터 역시 100GW 용량이 생산되어 설치되어야 한다는 것이죠. 따라서 PV 거쥬용 태양광 설치 규모는 "인버터 시장 설치 규모"와도 동일한 맥락으로 접근하시면 큰 무리는 없을 것입니다. 그렇다면 왜 제가 솔라엣지보다 인페이즈를 고르게 된 것일까요?
1. 놀라울 정도로 똑똑한 경영진의 능력
우측 표를 보시면 2018년을 기점으로 솔라엣지와 인페이즈의 격차가 크게 벌어집니다. 이 시점은 미국에서 주거용 태양광 시장에서 차세대 인버터 설치가 크게 증가하기 시작한 시점인데, 설치 초기에는 인페이즈의 가격이 솔라엣지에 비해 비싸기 때문에 솔라엣지가 전체 시장의 54%까지 차지하면서 인페이즈를 크게 앞질렀던 시기이기도 합니다. 하지만 이는 곧 역전되기 시작합니다. 그림에서는 2Q20까지밖에 나오지 않았는데, 가장 최근 자료의 점유율은 다음과 같습니다.
19년을 기점으로 인페이즈와 솔라엣지의 행보는 전혀 뒤바뀐 양상이 되었습니다. 이에는 여러가지 요인이 있는데 인페이즈 에너지의 주력 인버터(효자 상품)인 IQ7의 출시, 코로나 시기의 경영 차별화 등이 대표적입니다.
코로나 당시에 태양광 설치 업체들은 큰 난관에 빠지게 됩니다. 대면 활동이 줄어들자 "영업 활동"에 브레이크가 걸린 것이지요. 하지만 인페이즈는 대면 영업이 불가능해지자 온라인으로 빠르게 영업을 전환해 목표 판매량을 초과하기 시작합니다.
또한, 글로벌 물류 대란으로 해상운임 비용이 가파르게 증가하자 곧바로 항공운송으로 전환해 그야말로 "놀라운 위기 대처능력"을 보여주머 해외시장의 비중을 눈부시게 확대하고 있습니다. 이러한 경영진의 놀라운 능력은 정말 "위기에서 빛을 발하게 된 셈"인 것이죠.
2. 가시적인 비전과 그에 따른 행동력
다음으로는 제품 포트폴리오입니다. 우리가 흔히 얘기하는 "스마트 그리드(Smart Grid)"는 사실 굉장히 복합적인 개념입니다. 스마트 그리드에 대한 자세한 글은 다음 번에 하는 거로 하고(지금도 충분히 양이 많네요...), 핵심만 말씀을 드리겠습니다.
스마트 그리드의 핵심은 결국 "태양광 -> 인버터 -> ESS -> EV(전기차)"가 하나의 "Software Platform"으로서 작용하는 것입니다. 태양광은 정말 "시작에 불과하다"라고 말할 수 있을 정도로 다양한 산업과 비즈니스가 한 데 어우러진 개념이라고 할 수 있습니다.
Enphase는 이러한 스마트 그리드 시대를 정확히 꿰뚫어보고 있습니다. 동사가 인버터뿐 아니라 ESS와 EV 시장 더 나아가 이를 한 데 묶는 Software까지 사업 영역을 확장해야 한다는 의지가 담겨있고 이를 실제로 착실히 수행해나가고 있습니다.
실제로 Enphase는 ESS를 직접 판매하고 잇습니다. 인버터 설치는 결국 일회성 판매이익이지만, ESS와 EV 사업을 활용한 "전력관리 서비스 플랫폼"을 제공함으로써 장기 현금흐름을 창출하겠다는 것이지요.
실제로 Enphase는 "Enphase IQ" ESS를 동사의 마이크로 인버터와 엮어 판매를 하고 있지만, 경쟁사인 솔라엣지는 LG에너지솔루션의 RESU ESS를 사용합니다. 물론 LG엔솔의 ESS가 전 세계 탑 티어의 ESS라는 점에서 장점도 분명 있겠지만, 장기적인 기업의 비전과 마진을 바라봤을 때는 결국 "비즈니스의 수직 계열화"를 통해 마진 관리뿐 아니라 고객을 하나의 서비스로 묶어 로얄티를 성장시키는 것이 기업의 가장 이상적인 성장이라고 볼 수 있습니다.
뿐만 아니라, Enphase는 "Enphase App"이라는 자사만의 전력 관리 소프트웨어도 보유하고 있습니다.
개별 모듈 하나하나 컨트롤이 가능하고 모니터링이 된다는 장점을 활용하여, 사용자가 실시간으로 집 안의 전력과 모듈의 에너지 효율을 체크할 수 있는 것이죠.
이에 멈추지 않고, ENPH는 2021년에 Clipper Creak이라는 전기차 충전 솔루션 업체와 365Pronto라는 소프트웨어 플랫폼 제공 업체를 인수합니다. 하드웨어 및 소프트웨어 모든 방면에서의 제품 경쟁력을 강화하겠다는 의지와 함께 이제는 전기차 충전소까지 "집 안에" 설치하는 경쟁력을 갖게 된 것입니다.
이를 정리하면,
지붕에 마이크로 인버터를 통해 최대 효율을 낼 수 있는 태양광 인버터를 설치하고, 이렇게 해서 생산된 전력은 ENPHASE IQ라는 ESS에 저장하며, EV Charger를 통해 저장한 전기를 전기차 충천에 사용하고, 이 모든 것들을 Enphase APP으로 관리한다.
라는 ENPH의 장기 비전이 척척 실행되고 있는 것입니다.
완벽하지 않을 수 없습니다. 오늘 ENPH의 재무와 최근 실적 발표, 향후 1~2년 간의 리스크 및 방향성에 대해서도 정리를 하려고 했는데 제가 봐도 내용이 너무 많은 것 같습니다. 따라서 이번 글은 총 2편으로 나누어 작성하도록 하겠습니다.
어찌됐든 오늘은 태양광 인버터 산업의 전반적인 이해와 그 안에서 ENPH의 포지션과 점유율, 그리고 경쟁사인 솔라엣지와의 차별점, ENPH가 그리고 있는 방향과 최근 행보에 대해서 알아보았습니다. 많은 내용을 다루긴 했는데 2편에서는 숫자를 통해 ENPH의 성장력, 그리고 밸류에이션을 들여다보도록 하겠습니다. 1편의 내용을 이해하신다면 2편에서 제가 밸류에이션이나 재무제표, 지표를 볼 때 훨씬 더 이해하기 쉬우실 것입니다. 그러면 다음 편에서 뵙도록 하겠습니다.
감사합니다.
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