스페인, 유럽 최초 상업용 파력발전소 건설

- 파도가 방파제에 부딪히는 힘을 이용해 전기 생산 -

- 조력발전보다 환경파괴 적고 적용범위 넓어 성장 가능성 큼 -

□ 파력발전이란?

 ○ 파력발전은 파도의 운동에너지와 위치에너지를 전기에너지로 변환하는 방식으로 조력발전보다 친환경적인 방식으로 평가받음.

  - 조수 간만의 차나 조류의 흐름을 이용해 전기를 생산하는 조력발전 산업은 그간 파력발전보다 빠른 속도로 성장해 왔으며, 이로 인해 세계 여러 국가에 대규모 상업용 조력발전소가 건설됨. 그러나 환경단체에서는 대부분의 조력발전소가 과도하게 콘크리트 구조물 사용하고 있으며 댐 하류에 다량의 쓰레기 퇴적물을 쌓이게 만드는 등 생태계를 심각하게 파손하고 있음을 지적함.

  - 그러나 이와는 달리 파력발전은 환경훼손도가 낮으며 발전기 자체를 방파제로 활용할 수 있음. 또한 조류가 드나드는 10시간 동안만 전기 생산을 할 수 있는 조류발전과는 달리 파력발전은 하루 24시간 전기를 생산할 수 있는 점이 최대 장점으로 손꼽힘.

  - 그러나 바람에 의한 파도로 전기를 발생하는 만큼 출력변동이 심하고 대규모 발전이 어려운 기술적 난제가 남아 있어, 그간 파력발전 방식이 상업용 발전소 건설에 사용된 사례는 매우 적음.

 ○ 보이스 하이드로(Voith Hydro)사는 지난 '11년 7월 스페인 북부에 있는 모트리코 시에 유럽 최초 상업용 파력발전소를 건설했으며, "진동수주형 방식"으로 건설된 상업용 파력발전소로는 세계 최초임.

  - 이 기업은 보이스(독일계 엔지니어링 그룹)과 지멘스 간에 설립된 합작투자 기업으로 수력발전소용 각종 기자재와 시스템을 개발함. 전 세계 수력발전소에서 사용하는 터빈이나 발전기 중 약 1/3은 이 기업에서 제조했으며, 세계 각국의 수력발전 프로젝트에도 다수 참여했음.

  - 그간 유럽 내에서도 포르투갈이나 영국과 같은 국가에서 연구용 파력발전 시설을 운영했으나, 스페인이 유럽에서는 처음으로 상업용 파력발전소를 보유하게 됨.

  - 이번 파력발전소의 발전용량은 296㎾로 연간 약 60만㎾의 전력 생산이 가능해 인근 600여 가구에 전력이 공급될 것으로 전망됨.

□ 진동수주형 파력발전: 파도의 수위변화를 통한 공기의 이동 이용

 ○ 그동안 해양에너지 개발에 대한 관심이 높아짐에 따라 파도를 활용한 전기생산과 관련된 연구도 활발히 이뤄졌으며, 이에 힘입어 전 세계적으로 파력에너지 관련 특허가 이미 1500여 개에 이르는 것으로 추정됨.

 ○ 이번 스페인 파력 발전소에는 현재까지 개발된 전기발전 방식 중 가장 효율적인 것으로 손꼽히는 "진동수주형 파력발전 방식"이 사용됨.

  - 진동수주형 방식은 파도를 방파제에 부딪힘을 이용해 전기를 생산하는 데에 기초를 둠.

  - 즉, 파도가 방파제에 부딪히는 순간 방파제 내부에 있던 공기실(air chamber)에 압력을 가해지면, 공기실은 수직으로 상승하게 됨. 이때, 공기실 안의 공기가 방파제 상단 부분에 설치돼 있는 터빈을 빠져나가며 회전에너지를 발생하게 되고, 이는 전기에너지로 변환됨.

  - 한편, 파도가 밀려 나가면 공기실은 다시 하강하게 되는데, 이때 외부에 있던 공기가 터빈을 통해 공기실 안으로 돌아오게 돼 이를 통해 또 한 번 회전에너지를 얻게 됨.

□ 전망 및 시사점

 ○ 이미 풍력, 태양광, 태양열 등을 통한 에너지 발전방식은 높은 기술력 향상과 함께 전 세계 에너지 산업에 빠르게 정착하고 있음. 앞으로 녹색에너지 선진국을 중심으로 더욱 다양한 대체에너지 개발이 이뤄질 것으로 보이는 가운데, 특히 친환경 조력, 조류, 파력과 같은 해양에너지를 통한 전기생산에 대한 관심이 더욱 커질 것으로 전망됨.

  - 그중에서도 파력발전은 아직 다른 에너지 발전 방식보다 기술적인 부분에서 미흡한 점이 많으나, 환경파괴가 적고 적용범위(대부분의 해안에서 적용 가능)가 넓어 성장잠재력이 큼.

 ○ 스페인은 그간 정부의 강력한 지원정책을 통해 재생에너지 산업을 육성해 왔으며, 그 결과 풍력과 태양광 부문에서 '10년 누적 발전용량 기준 각각 세계 4위(2만 676㎿), 2위(3487㎿) 국으로 성장함. 앞으로도 정부의 재생에너지산업 육성정책은 지속될 것이며, 특히 그간 성장이 부진했던 해양에너지 개발에도 힘쓸 것으로 보임.

  - 정부는 "2011~2020년 국가 재생에너지 계획(PANER)"을 통해 2020년까지 스페인 내 해양 에너지 발전용량을 100㎿까지 끌어올리기로 목표함.

  - 이를 위해 현재 스페인 내에는 총 26개의 해양에너지 개발 관련 프로젝트가 진행 중이며 총 투자규모는 약 2억4000만 유로에 달함.

자료원: 현지 언론 종합, KOTRA 마드리드 KBC 보유자료