미 에너지 관리청(Energy Information Administration, EIA)은 탄소 저감을 실현하기 위해 화석연료에서 신재생으로 에너지 믹스를 전환할 것이라고 밝혔다. 2022년 기준 미국 내 에너지원별 설비용량 비중은 천연가스 38.32%, 석탄 19.85%, 핵발전 18.6%, 풍력 10.47%다. 화력 발전이 환경에 미치는 영향을 고려해 그 비중을 줄여 2050년에는 태양광 37%, 석유 및 천연가스 30%, 풍력 15% 등으로 구성될 전망이다. 특히 해상풍력 발전은 미정부 차원에서 2050년까지 110GW를 설치한다는 목표를 갖고 있으며, 주별로도 각각 목표를 설정하고 적극적으로 프로젝트를 진행하고 있다. 뉴저지주는 2024년까지 11GW, 뉴욕주는 2035년까지 9GW, 메릴랜드주는 2031년까지 8.5GW, 캘리포니아주는 2045년까지 25GW를 건설하겠다는 목표를 설정하고 지원책을 마련 중이다.

<2022년 미국 전기 발전 종류와 점유율>

(단위: %)

[자료: Energy Information Administration]

미국 해상풍력 건설 현황

미국은 2023년에 최초로 뉴욕주에 사우스 포크 풍력 발전소(South Fork Wind Farm)를 건설하며 해상풍력 상업화에 성공했다. 사우스 포크 풍력 발전소에는 총 12기의 터빈에서 132MW 규모의 에너지를 생산해 롱 아일랜드(Long Island)에 위치한 7만 가구에 전기를 공급하고 있다. 현재 미국에서 가동 중인 해상풍력 용량은 250MW이며 건설 중인 해상풍력 용량은 5GW에 달한다. 2024년 4월 기준 총 10GW 이상의 용량이 건설 허가를 취득하고 사업을 진행하고 있으며, 수년 안에 추가로 5~10GW 용량이 최종 투자 결정(Final Investment Decision, FID)되어 착공할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

<사우스 포크 풍력 발전소>

[자료: South Fork Wind]

풍력 발전의 주요 부품인 회전 날개(Blade)의 반경이 커질수록 얻을 수 있는 에너지의 양도 늘어난다. 지상에서 건설되는 풍력 발전은 인근 인프라의 상황과 주민의 안전을 고려해 회전 날개 길이에 제약이 있을 수밖에 없었다. 그러나 해상에 건설하게 될 경우 지상에서 건설하는 것보다 소음 발생과 안전 보장 면에서 자유롭기 때문에 회전 날개의 길이를 더 길게 제작해 더 많은 에너지를 생산할 수 있다. 미 동부를 중심으로 건설된 고정식 해상풍력 발전의 회전 날개 길이는 100미터(330피트) 정도로 6MW의 에너지를 생산하며, 지상 풍력 발전의 2배 이상의 생산량이다. 현재 개발이 진행 중인 부유식 해상풍력 발전은 고정식과 다르게 해저에 고정된 케이블에 연결하는 방식이라 더 먼바다에 건설할 수 있으며, 이로 인해 회전 날개 길이를 더 길게 제작할 수 있다는 장점이 있다. 부유식 해상풍력 발전은 2030년에 건설을 목표로 개발 중이며 캘리포니아주에서 관련 사업을 추진 중이다.

<풍력 발전의 회전 날개 길이별 발전량>

[자료: Office of Energy Efficiency & Renewable Energy]

<고정식 및 부유식 해상풍력 발전기 조감도>

[자료: Office of Energy Efficiency & Renewable Energy]

뉴욕∙뉴저지주, 입찰 취소 위기에서 전력 판매 단가 인상으로 재개

지난해 말 미 동부에서 다수의 프로젝트를 진행 중인 오스테드(Orsted)가 비용상승 및 공기 지연으로 약 23억 달러의 손실이 발생할 수 있다며 정부에 대해 프로젝트 경제성 개선을 요구했다. 오스테드의 CEO 매즈 니퍼(Mads Nipper)는 미정부의 추가적인 지원이 없으면 프로젝트를 취소하고 미국 시장에서 철수할 수 있다고 언급했다. 오스테드뿐 아니라 다수의 기업이 인플레이션과 고금리로 투자비가 상승하고 기자재 공급이 부족해지면서 비용이 초과되어 수익성이 악화됐다는 이유로 단가 인상을 요구하거나 입찰을 취소했다.

그러나 올해 뉴욕∙뉴저지주의 해상풍력 입찰에서 4개의 프로젝트가 단가 인상에 성공하며 다시 청신호가 켜졌다. 뉴욕주는 지난 3월 해상풍력 4차 입찰에서 전력판매단가를 110달러선에서 150달러선으로 인상해, 4GW 규모의 재협상 요청 프로젝트 중 1.7GW가 재입찰에 성공했다. 뉴저지주 역시 지난 1월 해상풍력 3차 입찰에서 전략판매단가를 인상해 3.74GW 규모의 프로젝트가 재입찰에 성공했다. 뉴저지주의 경우, 프로젝트 규모가 커서 상대적으로 규모의 경제 효과가 있기 때문에 전력 판매단가가 뉴욕주보다는 낮은 수준에서 결정되었다.

<뉴욕∙뉴저지주 해상풍력 낙찰 현황>

[자료: 각 사 홈페이지]

<뉴욕∙뉴저지주 해상풍력 단지 위치>

[자료: Green City Times]

해상풍력 건설 뒷받침 할 인프라 부족은 넘어야 할 산

해상풍력 단지 건설에는 기존의 풍력발전과는 전혀 다른 인프라가 필요하다. 풍력발전 터빈을 조립하고 보관할 수 있는 항만 시설이 뒷받침돼야 하며, 풍력터빈 전용 설치 선박(Wind Turbine Installation Vessel, WTIV) 등이 필요하다. 전문가에 따르면 미국이 목표로 하는 해상풍력 단지를 건설하기 위해서는 8~10개의 항만과 4~5척의 WTIV가 필요하다. 그러나 현재 해상풍력을 위해 건설 중인 항구는 7곳으로 다수의 프로젝트 수행하기에 충분한 규모는 아니라는 것이 전문가들의 의견이다.

선박 부족 또한 문제로 지적되고 있다. 존슨법(Jones Act)으로 알려진 미국 상선법 27조(Section 27 of the US Marchant Marine Act of 1920)에 따르면, 미국 항구에서 미국 영내로 상품을 수송하는 선박은 미국에서 건조되고 미국인이 소유해야만 한다. 이러한 조건은 해상풍력에 필요한 기자재를 운반하는 선박에도 해당된다. 그러나 현재 미국에서 WTIV를 건조할 수 있는 조선소는 단 한 곳에 불과하며, 해당 조선소가 올 한해 동안 건조 중인 WTIV는 한 척 뿐인 상황이다.

시사점

존슨법에 따라 미국에서만 건조된 배를 사용해야 하다 보니 조선 기술이 좋은 동시에 미국의 우방국인 우리 기업에게는 호재로 작용할 것으로 전망된다. 한국기업이 미국의 조선소 인수하며 투자 진출을 통해 미국의 국방 사업을 따낸 사례가 있어 해상풍력 분야에서도 조선 사업 진출이 가능할 것으로 보인다. WTIV외에도 해상풍력을 건설하는 인력을 수송하는 배(Crew Transfer Vessel, CTV)나 작업자들의 숙박 시설이나 자재를 운반하는 배(Service Operations Vessel, SOV)도 부족한 것으로 알려져 있어 진출 시 사업 전망은 밝다. 향후에도 관련 프로젝트는 지속 확대될 것으로 예상돼 우리 기업이 우수한 기술력을 자랑하는 해상풍력 터빈의 하부구조물 제작 부분에서도 수주할 수 있는 프로젝트가 다양해질 것으로 보인다.

자료: Department of Energy, Energy Information Administration, New Jersey Department of Environmental Protection, American Clean Power, Green City Times, South Fork Wind, Total Energy, Orsted, KOTRA 뉴욕 무역관 자료 종합