풍력발전, 매출은 Top 서비스는 바닥

- 최대 풍력발전국 독일 2만622㎿ 전력생산, 풍력발전기 1만8685개 보유 -

- 화려한 성장세 뒤에 심각한 유지보수 문제·기술적 한계로 질풍노도의 시기 -

 

보고일자 : 2007.11.29.

박인성 함부르크무역관

park@insung.de

 

 

□ 풍력발전, 멈추지 않는 성장세

 

 ○ 풍력, 태양광, 태양열, 바이오매스를 이용한 신재생 에너지산업은 온실가스 배출억제와 화석에너지 고갈문제를 동시에 해결할 수 있는 친환경 차세대 성장산업임. 특히 풍력발전은 독일의 경우 재생에너지 가운데 비중이 가장 높은 5.7%를 기록해 정부의 관심과 기업의 투자가 집중되고 있음.

 

 ○ 신재생 에너지산업을 선도하고 있는 독일의 풍력발전은 1991년 42㎿ 단지를 시작으로 2006년도 현재 총 2만622㎿의 전력을 생산하는 최대 풍력발전국가로 성장해 세계시장의 27.8%를 차지하는 총 1만8685개의 풍력발전기가 독일에 설치됐음.

 

 ○ 2006년도 독일의 풍력발전 매출액은 60억 유로 이상을 기록하며 성장률 40% 고속성장세를 유지하고 있고 해외 수출비중만도 70%를 넘고 있음.

 

 ○ 한국정부와 기업에서도 제주도·강원도 대관령·경북 영덕 일대에 육상 풍력발전단지를 조성했고, 제주도에 최초 해상 풍력발전단지 건설을 계획하는 등 관심도 투자가 지속될 전망임.

 

□ 독일의 풍력발전, 수출비중 79%

 

 ○ 세계 풍력발전시장은 소수의 주요 기업들이 시장을 주도하고 있으며, 마찬가지로 독일 풍력발전시장도 Enercon·Repower·Nordex·Fuhrlaender 등 주요 독일업체가 시장의 50% 이상을 과점하고 있음. 독일 풍력발전기업은 세계 시장에서도 23% 이상의 시장점유율을 보이고 있음.

 

세계 풍력시장 Market Player(2007년 1월 기준 시장점유율)

자료원 : 독일연방풍력발전협회

 

 

독일 풍력발전시장 생산기업 점유율 현황

자료원 : 독일연방풍력발전협회

 

 ○ 고속성장을 거듭해온 독일의 풍력발전은 2002년부터 독일 내 신규 풍력발전 단지설립 공간이 점차 줄어들자 수출비중을 높이는 등 해외진출 전략을 빠르게 추진해와 2007년도 풍력발전 총 매출 가운데 수출비중이 79%를 기록할 것으로 전망되고 있음.

 

독일의 풍력발전장비 총 매출대비 수출비중

자료원 : 독일연방풍력발전협회

 

□ 풍력발전설비는 대박, 유지보수는 피박

 

 ○ 독일 풍력발전의 화려한 성장세 뒤에는 심각한 품귀현상과 유지보수문제, 그리고 기술적 한계로 몸살을 앓고 있어 거센바람과 거센파도에 직면한 소위 질풍노도의 시기를 맞고 있는 독일 풍력발전의 문제점을 진단하고자 함.

 

 ○ 독일에는 2007년 1월 기준, 총 1만8685개의 풍력발전기가 설치돼 있으며, 2006년 한해에만 2233개의 풍력발전기가 신규 설치됐고 2007년에도 주문량이 쇄도해 있음. 대부분의 풍력발전설비 생산기업들은 밀려드는 주문량을 감당하지 못해 공급기한을 늦추고 있으며 독일 내 시공검사를 담당하고 있는 기관에서는 급증하는 풍력발전설비로 안전검사에 투자할 시간이 턱 없이 부족한 상황임.

 

 ○ 증가하는 신규 주문량은 차치하고 현재 운영되고 있는 풍력발전설비의 부품주문량이 급증하고 있어 베어링을 주문할 경우 약 18개월을 기다려야 할 정도로 공급량이 턱없이 부족해 많은 풍력발전기 가동이 중지될 수도 있는 상황임.

 

 ○ 이러한 풍력발전설비의 급격한 공급량 증가와 품귀현상은 결국 부실한 안전관리와 무리한 발전설비운영을 초래하게 돼 크고 작은 안전사고를 유발할 수 있음. 세계 최대량의 풍력발전기를 보유하고 있는 독일에서 이미 안전사고가 빈번하게 발생하고 있음.

 

□ 독일의 풍력발전설비 주요 안전사고 사례

 

 ○ 2006년 12월 8일, 독일 서남부지방도시 트리어(Trier) 인근에 설치된 풍력발전기의 로터블레이드가 부러지면서 근방을 지나던 차량 앞에 추락함.

 

자료원 : members.aol.com/fswemedien/zzunfalldatei.htm

 

 ○ 2007년 1월, 독일 중부지방도시 오스나부뤽(Osnabrueck) 인근에 설치된 풍력발전기의 2개 로터에서 화재가 발생해 소방차가 출동했으나 100m 높이의 풍력발전기가 전소할 때까지 속수무책으로 방치됨.

 

자료원 : members.aol.com/fswemedien/zzunfalldatei.htm

 

 ○ 2007년 1월, 독일 북부지방 쉬레스비히-홀쉬타인(Schleswig-Holstein)주 인근 고속도로에 설치된 70m 높이의 풍력발전기를 지지하는 몸체가 꺾여 넘어짐.

 

자료원 : 함부르크 일간지 아벤트블라트(www.abendblatt.de/media/pic00043243299v1.jpg)

 

 ○ 2007년 5월, 독일 동부지방 브란덴부르크(Brandenburg)주에 설치된 100m 높이의 풍력발전기로터블레이드들이 부러져 인근 도로에 추락함.

 

자료원 : www.rbb-online.de_nachrichten/vermischtes/ beitrag_jspkey=news5847032.html

 

 ○ 이외에도 풍력발전 보험을 담당하고 있는 알리안츠(Allianz)가 배상한 보험사고가 현재까지 약 1000 건으로 4년에 한 번 사고가 발생하고 있음. 알리안츠 보험사에 가입된 풍력발전기는 총 4000개임.

 

□ 독일의 풍력발전설비 사고원인 분석

 

 ○ 사고 풍력발전기의 부서진 베어링과 기어, 그리고 금이 간 블레이드를 알리안츠 보험사가 정밀조사한 결과, 발전기의 회전력이 설계수치보다 높았던 것으로 나타남. 즉 많은 풍력발전기 생산기업들이 용량에 적합한 발전설비를 키우지 않고 로터의 크기만 대형화시켜 그대로 장착해 과부하가 발생한 것으로 분석하고 있음.

 

 ○ 또한 풍력발전기를 지지하고 있는 몸체가 기술적으로 간단한 콘크리트 구조물로 만들어진 것이 많아 잦은 진동변화와 하중변화에 균열이 가고 그 안에 물이 스며들면서 철근을 부식시키고 있음. 기 운영되고 있는 몇 개의 풍력발전기도 이미 이런 문제점이 발생된 것으로 파악되지만 기술적으로 해결하기는 더욱 어려운 상황임.

 

□ 풍력발전설비의 기술적 한계와 유지보수 문제점

 

 ○ 풍력발전설비는 대형화되고 있지만 로터몸체는 현재 크기로 유지되고 있음. 그 이유는 로터몸체를 수송하기 위한 도로 폭이 제한돼 있어 규정 폭 이상의 로터몸체를 생산하기 어렵다는 생산기업의 입장임.

 

 ○ 관련업계 의견에 의하면 풍력발전기의 비공식 수명은 약 20년으로 매 5년마다 발전기의 트랜스미션을 교체해야 하지만 약 1만9000개 이상을 운영하고 있는 독일은 부품공급이 정체돼 있어 교체수량을 감당하지 못하고 있는 상황임.

 

 ○ 또한 독일 내 시공검사를 담당하고 있는 기관에서는 급증하는 풍력발전설비의 안전검사를 원활히 수행하고 있지 못하는 상황임. 한마디로 엄청난 숫자를 감당하지 못하는 상황임.

 

□ 시사점 및 전망

 

 ○ 근본적인 문제는 소수의 풍력발전기 생산기업들이 전체 풍력발전시장을 과점하고 있기 때문으로 볼 수 있음.

 

 ○ 풍력발전기를 도입하고자 하는 운영사업자들은 베어링, 트랜스미션 등 부품교체에 소요되는 추가투자비(초기풍력발전기 설치비용의 10%에 해당하는)를 반드시 고려해야 하며 교체부품을 적기에 확보하기 위한 국내 관련기업들 간의 협력은 물론 발전설비를 유지 관리할 수 있는 전문인력을 확보하는 것이 관건임.

 

 ○ 특히 국내에서도 시설도입을 적극 검토하고 있는 해상풍력의 경우, 발전기 제조기서 설치까지 육상풍력발전 대비 고도의 기술을 요하고 있어 더욱 큰 위험성을 내재하고 있음을 고려해 핵심기술을 보유한 관련기업의 제조기술 확보뿐만 아니라 해상풍력단지 건설과 운영 노하우를 확보하기 위한 노력을 경주해야 할 것임.

 

 ○ 2004년 풍력발전분야 세계 1위 덴마크기업 베스타스(Vestas)는 덴마크 서부해안의 해상풍력발전기를 설치했으나 발전설비가 조건을 만족하지 않아 모든 터빈을 철거해야 했으며 비슷한 문제가 2005년 영국해안에서 다시 발생한 점은 시사하는 바가 큼.

 

 

자료원 : 독일연방풍력발전협회(BWE), 스피겔, 함부르크무역관 투자가 지원 자료 종합