HVDC 변환소 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2026 – 2031년)

HVDC 변환소 시장 개요 (2026-2031)

본 보고서는 HVDC(초고압 직류) 변환소 시장의 규모, 점유율, 성장 동향 및 2026년부터 2031년까지의 예측을 상세히 분석합니다. 시장은 기술(전압원 변환기 및 선로 정류형 변환기), 부품(밸브, 변환기 변압기, 고조파 필터, 리액터 등), 전압 등급(320kV 이하, 320-500kV, 500-800kV, 800kV 초과), 그리고 지역(북미, 유럽, 아시아 태평양, 남미, 중동 및 아프리카)별로 세분화되어 있습니다.

# 1. 시장 규모 및 성장 전망

HVDC 변환소 시장은 2026년 77억 3천만 달러에서 2031년 108억 5천만 달러 규모로 성장할 것으로 예상되며, 예측 기간(2026-2031년) 동안 연평균 성장률(CAGR) 7.01%를 기록할 전망입니다. 아시아 태평양 지역은 가장 빠르게 성장하는 동시에 가장 큰 시장으로 자리매김할 것이며, 시장 집중도는 중간 수준으로 평가됩니다.

# 2. 주요 시장 동인

HVDC 변환소 시장의 성장은 여러 핵심 동인에 의해 주도되고 있습니다.

* 재생에너지 장거리 대량 송전 필요성: 무효 전력 손실 없이 대량의 재생에너지를 장거리로 전송해야 하는 수요가 증가하고 있습니다. 이는 해상풍력 발전 단지의 육상 계통 통합 및 국가 간 전력 연계망 확대로 이어지고 있습니다.
* 기술 발전 및 적용 확대:
* 선로 정류형 변환기(LCC): ±800kV 성능이 입증된 초고압(UHV) 송전 회랑의 기본 기술로 여전히 중요한 역할을 합니다.
* 전압원 변환기(VSC): 블랙 스타트(Black-start) 및 계통 형성(grid-forming) 기능 덕분에 해상 및 다단자 프로젝트에서 채택이 증가하고 있습니다.
* 부품 혁신 및 수요 집중: 밸브(프레스팩 사이리스터 및 IGBT 모듈)는 변환기 신뢰성에 직접적인 영향을 미치므로, 관련 부품 매출이 집중되고 있습니다.
* 지역별 수요 견인: 아시아 태평양 지역은 이미 45개의 중국 UHV 링크가 가동 중인 등 HVDC 수요를 견인하고 있으며, 유럽은 메시드 DC 그리드(meshed DC grids) 분야에서 기술 발전을 주도하고 있습니다.
* 경쟁 심화: 중국 OEM들이 서구 기업 대비 20~30% 낮은 가격으로 입찰하며 경쟁 강도를 높이고 있습니다.

# 3. 주요 시장 제약 요인

시장의 성장 잠재력에도 불구하고 몇 가지 제약 요인이 존재합니다.

* 높은 자본 지출(CAPEX) 및 인허가 절차: 2GW, 1,000km 양극 링크 건설에 20억~25억 달러가 소요되며, 이 중 절반이 변환소 비용입니다. 이는 재정적 제약이 있는 전력 회사에 부담으로 작용하며, 미국 Plains & Eastern 라인이나 유럽 LionLink와 같이 인허가 절차가 4년 이상 소요되는 등 장기간의 인허가 과정이 프로젝트 지연의 주요 원인입니다.
* 변환기 부품 공급 병목 현상: IGBT 및 변압기 공급망의 리드 타임이 24개월까지 길어지고 있으며, 변압기용 방향성 전기강판(grain-oriented electrical steel)의 60%를 중국이 통제하는 등 부품 공급 부족이 심화되고 있습니다.
* 다중 공급업체 상호 운용성 위험: 유럽의 메시드 그리드나 아세안(ASEAN)의 국가 간 프로젝트에서 여러 공급업체 간의 상호 운용성 문제가 발생할 수 있습니다.
* 디지털 HVDC 제어 시스템의 사이버 보안: 디지털 HVDC 제어 시스템의 사이버 보안 취약성에 대한 우려가 커지고 있으며, 유럽(IEC 62351) 및 북미(NERC CIP)에서 규제 압력이 높아지고 있습니다.

# 4. 세분화 분석

4.1. 기술별 분석

* 전압원 변환기(VSC): 2031년까지 8.1%의 CAGR로 전체 HVDC 변환소 시장보다 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 해상풍력 개발업체와 계통 운영자들이 블랙 스타트, 빠른 고장 제거, 다단자 기능 등을 선호하기 때문입니다. Dogger Bank의 3.6GW 링크는 401레벨 MMC 밸브를 사용하여 필터 없이 1.5% 미만의 총 고조파 왜곡을 달성했습니다. Hitachi Energy의 간쑤-저장(Gansu-Zhejiang) ±800kV VSC 프로젝트는 VSC가 UHV 전력 밀도를 충족하고 LCC의 비용 우위를 잠식할 수 있는지 시험할 것입니다.
* 선로 정류형 변환기(LCC): 2025년 HVDC 변환소 시장 점유율의 59.1%를 차지했습니다. 이는 중국의 대량 송전 회랑이 2,000km 이상의 경로에서 손실을 최소화하는 ±800kV 사이리스터 스택에 의존하기 때문입니다.

4.2. 부품별 분석

* 밸브: 2025년 부품 매출의 34%를 차지했으며, 2031년까지 7.6%의 CAGR로 성장할 것입니다. 이는 전력 회사들이 신뢰성과 설치 면적을 결정하는 스위칭 장치에 높은 가치를 두기 때문입니다. 고전압 등급은 더 많은 직렬 연결 장치와 강력한 냉각 시스템을 요구하여 밸브 시스템 시장 규모를 확대하고 있습니다. ±800kV LCC 타워에는 최대 500개의 사이리스터가 포함되며, VSC 밸브는 1-2kHz로 작동하여 액체 냉각 시스템에 상당한 비용이 듭니다.
* 변환기 변압기: 변환소 비용의 약 25%를 차지하며, 주문 적체가 길어지고 있습니다.
* 리액터 및 필터: LCC 변환소 비용의 최대 20%를 차지하지만, VSC 플랫폼에서는 종종 생략됩니다.
* 케이블: Prysmian의 525kV P-Laser 케이블은 2.6GW의 전력 밀도를 달성하여 단일 케이블 양극 시스템으로 설치 비용을 30% 절감할 수 있습니다.

4.3. 전압 등급별 분석

* 500-800kV: 2025년 HVDC 변환소 시장 점유율의 47.4%를 차지했습니다. 이는 도체 비용과 변환기 복잡성 사이의 균형을 이루기 때문입니다.
* 800kV 초과: 중국이 ±1,100kV 시스템을 상업 서비스에 도입함에 따라 2026-2031년 동안 8.5%의 CAGR로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 중국의 창지-구촨(Changji-Guquan) ±1,100kV 링크는 3,300km에 걸쳐 12GW를 2.5%의 손실로 전송했습니다. 인도는 1,800km 태양광 회랑에 ±800kV UHVDC를 검토 중입니다. 유럽 해상풍력 프로젝트는 여전히 ±320kV에서 ±525kV VSC를 선호합니다.

# 5. 지역별 분석

* 아시아 태평양: 2025년 HVDC 변환소 시장 가치의 66.8%를 차지했으며, 2031년까지 7.6%의 CAGR을 기록할 것입니다. 중국은 2030년까지 서부 풍력 및 수력 발전 1,000TWh를 해안 부하로 전송하기 위해 30개 이상의 ±800kV 회랑에 500억 달러를 투자할 계획입니다. 인도는 그린 에너지 회랑 2단계에 ±800kV, 6GW 라자스탄-타밀나두 링크를 추가하고 있습니다. 일본은 2025년 1GW 초시 해저 라인을 가동하며 10GW 해상풍력 목표를 향해 나아가고 있습니다.
* 유럽: 2025년 변환소 지출의 약 20%를 차지했지만, VSC 혁신을 주도하고 있습니다. 영국의 Dogger Bank, East Anglia THREE, Sea Link는 HVDC Light 또는 Plus 플랫폼을 통해 총 7GW의 용량을 확보했습니다. 덴마크의 Bornholm 허브는 2030년까지 발트해에 3GW 메시드 그리드를 구축할 것입니다.
* 북미: 계획을 가속화하고 있지만, 7~10년의 인허가 주기에 직면해 있습니다. Grain Belt Express는 2024년 4GW 캔자스-인디애나 라인에 대한 모든 승인을 확보했으며, 2028년 HVDC Light를 사용하여 가동될 예정입니다.
* 남미: 브라질-아르헨티나 연계는 2028년을 목표로 하고 있으며, 칠레는 500MW 북부 태양광 링크를 입찰 중입니다.
* 중동 및 아프리카: 아직 초기 단계이지만, 사우디아라비아의 58.7GW 재생에너지 파이프라인은 2032년까지 3GW HVDC 오버레이를 필요로 할 것으로 예상됩니다.

# 6. 경쟁 환경

Hitachi Energy, Siemens Energy, GE Vernova는 2025년 수주량의 약 60~65%를 차지하며 시장을 선도하고 있습니다. 그러나 NR Electric, C-EPRI, Xian XD와 같은 중국 기업들은 서구 기업보다 20~30% 낮은 가격으로 해외 시장을 확대하고 있습니다. Hitachi Energy는 Dogger Bank, 간쑤-저장, 북해 링크를 포함하여 42억 달러의 HVDC 수주 잔고를 보유하고 있으며, Siemens Energy는 Bornholm, East Anglia THREE, 중동 프로젝트에서 38억 달러를 수주했습니다. GE Vernova는 Ostwind 4 프로젝트로 14억 달러를 수주하며 해상 HVDC 시장에 재진입했습니다.

Hitachi Energy와 Siemens Energy만이 400kV, 9kA 하이브리드 DC 차단기를 공급할 수 있는 유일한 업체로, 이는 메시드 프로젝트의 병목 현상을 야기하여 6~12개월 지연될 수 있습니다. 해저 케이블 공급은 Prysmian과 Nexans가 지배하고 있으며, Mitsubishi와 Toshiba는 중국의 ±1,100kV 시스템용 8.5kV 사이리스터 개발에 협력하고 있습니다.

# 7. 최근 산업 동향

* 2026년 1월: Hitachi Energy는 스코틀랜드 북부의 두 해저 케이블 링크용 HVDC 변환소 공급 계약을 SSEN Transmission으로부터 수주했습니다.
* 2025년 12월: GE Vernova Inc.는 인도에서 첫 HVDC 개보수 계약을 체결했으며, Chandrapur의 1,000MW HVDC 링크를 개조할 예정입니다.
* 2025년 10월: ScottishPower Renewables는 East Anglia THREE 풍력 발전 단지에 HVDC 해상 변환소를 성공적으로 설치했습니다. 또한, Aker Solutions로부터 East Anglia THREE 프로젝트를 위한 역대 최대 규모의 HVDC 해상 변환소를 인도받았습니다.

# 결론

HVDC 변환소 시장은 재생에너지 통합 및 장거리 송전 수요 증가에 힘입어 견고한 성장을 지속할 것입니다. 특히 아시아 태평양 지역의 UHVDC 프로젝트와 유럽의 VSC 기반 해상풍력 및 메시드 그리드 구축이 시장을 주도할 것으로 보입니다. 그러나 높은 초기 투자 비용, 복잡한 인허가 절차, 부품 공급망 병목 현상, 사이버 보안 위험 등은 시장 참여자들이 극복해야 할 과제입니다. 기술 혁신과 전략적 파트너십을 통해 이러한 제약 요인을 해결하고 시장의 잠재력을 최대한 활용하는 것이 중요합니다.

본 보고서는 HVDC(고전압 직류) 변환소 시장에 대한 심층 분석을 제공합니다. HVDC 변환소는 고전압 교류(AC)를 직류(DC)로, 또는 그 반대로 변환하여 장거리 대용량 전력 전송 및 주파수가 다른 계통 간 연계를 가능하게 하는 핵심 설비입니다.

시장 분석은 기술, 구성 요소, 전압 등급, 그리고 지역별로 세분화되어 이루어집니다. 기술별로는 전압원 변환기(VSC)와 선로 정류형 변환기(LCC)로, 구성 요소별로는 밸브, 변환기 변압기, 고조파 필터, 리액터 등으로 구분됩니다. 전압 등급은 320kV 이하부터 800kV 초과(UHVDC)까지 다루며, 지역별로는 북미, 유럽, 아시아-태평양, 남미, 중동 및 아프리카 등 주요 시장을 포괄합니다.

HVDC 변환소 시장은 2026년 77.3억 달러에서 2031년 108.5억 달러 규모로 성장할 것으로 전망됩니다. 이러한 성장을 견인하는 주요 동력으로는 해상풍력 HVDC 연계의 급증, 국경 간 재생에너지 연계 확대, 아시아 지역의 초고전압(800kV) HVDC 시스템 확산, 노후화된 HVAC(고전압 교류) 선로 교체 수요, 다단자/메시 DC 그리드의 부상, 그리고 계통 형성(grid-forming) 및 블랙 스타트(black-start) 기능에 대한 수요 증가가 있습니다.

반면, 시장 성장을 저해하는 요인으로는 높은 초기 투자 비용(CAPEX)과 긴 인허가 절차, 변환기 부품 공급 병목 현상(특히 IGBT 밸브 및 맞춤형 변환기 변압기), 다중 공급업체 간 상호 운용성 위험, 그리고 디지털 HVDC 제어 시스템의 사이버 보안 문제가 지적됩니다.

기술별로는 전압원 변환기(VSC)가 블랙 스타트, 계통 형성 및 다단자 시스템의 이점 덕분에 해상풍력 개발자들에게 선호되며, 2031년까지 연평균 8.1%의 가장 빠른 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 지역별로는 중국의 45개 UHVDC 회랑 구축과 인도의 ±800kV 링크 확장에 힘입어 아시아-태평양 지역이 2025년 매출의 66.8%를 차지하며 2031년까지 연평균 7.6%의 성장률로 시장을 주도할 것입니다.

새로운 HVDC 프로젝트의 주요 비용 장벽은 2GW, 1,000km 라인에 최대 20억 달러에 달하는 턴키 자본 비용이며, 다중 관할 구역에서는 인허가 절차가 7년 이상 소요되기도 합니다. 공급망 측면에서는 IGBT 밸브와 맞춤형 변환기 변압기가 반도체 웨이퍼 및 전기강판 용량 제한으로 인해 최대 24개월의 리드 타임을 겪는 등 가장 큰 공급 병목 현상에 직면해 있습니다.

경쟁 환경은 상위 3개 업체가 전체 주문의 약 3분의 2를 차지하는 ‘6’점의 시장 집중도를 보이지만, 가격 경쟁력을 갖춘 중국 OEM들이 점유율을 확대하고 있습니다. 주요 경쟁사로는 Hitachi Energy, Siemens Energy, GE Grid Solutions, Mitsubishi Electric 등이 있습니다.

본 보고서는 이러한 시장 동향과 함께 공급망 분석, 규제 환경, 기술 전망, 포터의 5가지 경쟁 요인 분석, 그리고 시장 기회 및 미래 전망을 심층적으로 다루고 있습니다.

1. 서론

• 1.1 연구 가정 및 시장 정의
• 1.2 연구 범위

2. 연구 방법론

3. 요약

4. 시장 환경

• 4.1 시장 개요
• 4.2 시장 동인
  • 4.2.1 해상풍력 HVDC 링크의 급증
  • 4.2.2 국경 간 재생에너지 연계
  • 4.2.3 아시아의 초고압(800 kV) 도입
  • 4.2.4 노후 HVAC 라인 교체
  • 4.2.5 다단자/메시 DC 그리드의 부상
  • 4.2.6 계통 형성 블랙 스타트 기능 수요
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 높은 CAPEX 및 인허가 주기
  • 4.3.2 컨버터 부품 공급 병목 현상
  • 4.3.3 다중 공급업체 상호 운용성 위험
  • 4.3.4 디지털 HVDC 제어의 사이버 보안
• 4.4 공급망 분석
• 4.5 규제 환경
• 4.6 기술 전망
• 4.7 포터의 5가지 경쟁 요인
  • 4.7.1 공급업체의 협상력
  • 4.7.2 구매자의 협상력
  • 4.7.3 신규 진입자의 위협
  • 4.7.4 대체재의 위협
  • 4.7.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측

• 5.1 기술별
  • 5.1.1 전압원 컨버터 (VSC)
  • 5.1.2 라인 정류 컨버터 (LCC)
• 5.2 구성 요소별
  • 5.2.1 밸브
  • 5.2.2 컨버터 변압기
  • 5.2.3 고조파 필터
  • 5.2.4 리액터
  • 5.2.5 기타
• 5.3 전압 등급별
  • 5.3.1 최대 320 kV
  • 5.3.2 320 ~ 500 kV
  • 5.3.3 500 ~ 800 kV
  • 5.3.4 800 kV 초과 (UHVDC)
• 5.4 지역별
  • 5.4.1 북미
    • 5.4.1.1 미국
    • 5.4.1.2 캐나다
    • 5.4.1.3 멕시코
  • 5.4.2 유럽
    • 5.4.2.1 독일
    • 5.4.2.2 영국
    • 5.4.2.3 프랑스
    • 5.4.2.4 스페인
    • 5.4.2.5 이탈리아
    • 5.4.2.6 북유럽 국가
    • 5.4.2.7 러시아
    • 5.4.2.8 기타 유럽
  • 5.4.3 아시아 태평양
    • 5.4.3.1 중국
    • 5.4.3.2 인도
    • 5.4.3.3 일본
    • 5.4.3.4 대한민국
    • 5.4.3.5 아세안 국가
    • 5.4.3.6 호주 및 뉴질랜드
    • 5.4.3.7 기타 아시아 태평양
  • 5.4.4 남미
    • 5.4.4.1 브라질
    • 5.4.4.2 아르헨티나
    • 5.4.4.3 칠레
    • 5.4.4.4 기타 남미
  • 5.4.5 중동 및 아프리카
    • 5.4.5.1 사우디아라비아
    • 5.4.5.2 아랍에미리트
    • 5.4.5.3 남아프리카 공화국
    • 5.4.5.4 이집트
    • 5.4.5.5 기타 중동 및 아프리카

6. 경쟁 환경

• 6.1 시장 집중도
• 6.2 전략적 움직임 (M&A, 파트너십, PPA)
• 6.3 시장 점유율 분석 (주요 기업의 시장 순위/점유율)
• 6.4 기업 프로필 (글로벌 개요, 시장 개요, 핵심 부문, 재무 정보(가능한 경우), 전략 정보, 제품 & 서비스, 최근 개발 포함)
  • 6.4.1 히타치 에너지(Hitachi Energy Ltd)
  • 6.4.2 지멘스 에너지(Siemens Energy AG)
  • 6.4.3 GE 그리드 솔루션(GE Grid Solutions LLC)
  • 6.4.4 미쓰비시 전기(Mitsubishi Electric Corp.)
  • 6.4.5 도시바(Toshiba Corp.)
  • 6.4.6 바라트 중전기(Bharat Heavy Electricals Ltd)
  • 6.4.7 NR 일렉트릭(NR Electric Co. Ltd)
  • 6.4.8 C-EPRI 전력 엔지니어링(C-EPRI Electric Power Eng. Co. Ltd)
  • 6.4.9 크롬튼 그리브스(Crompton Greaves Ltd (CG Power))
  • 6.4.10 프리즈미안 그룹(Prysmian Group)
  • 6.4.11 넥상스(Nexans SA)
  • 6.4.12 NKT A/S
  • 6.4.13 중국 국가전망공사(State Grid Corp. of China)
  • 6.4.14 TDK 코퍼레이션(TDK Corporation)
  • 6.4.15 LS 일렉트릭(LS Electric Co. Ltd)
  • 6.4.16 효성중공업(Hyosung Heavy Industries)
  • 6.4.17 트렌치 그룹(Trench Group (Siemens))
  • 6.4.18 KAPES (한국-ABB 합작법인)
  • 6.4.19 시안 XD 변압기(Xian XD Transformer Co.)
  • 6.4.20 트랜스그리드 솔루션(TransGrid Solutions)

7. 시장 기회 & 미래 전망