독일, 풍력발전의 대안으로 부상하고 있는 해양 풍력 발전

- 해양 풍력발전에 박차를 가하고 있는 독일 -

 

보고일자 : 2008.9.23.

박소영 프랑크푸르트무역관

sypark@ktcffm.de

 

 

□ 풍력에너지 개발 동향

 

 ○ 세계 풍력 발전시설 개발 현황

  - 세계 풍력발전 시설과 관련해 현재 10개의 기업이 전체 시장의 90%를 담당하고 있음.

  - 분야 최고의 기업은 덴마크의 Vestas로 세계 시장의 22.8%를 석권하고 있고, 그 다음으로 미국의 General Electroc과 스페인의 Gamesa가 각각 16.6%와 15.4%의 시장점유율을 보이고 있음.

  - 독일의 기업으로는 가족 경영기업인 Enercon이 14%의 시장점유율로 세계 4위의 자리를 고수하고 있으며, 몇 년 전 덴마크의 회사를 인수한 Siemens가 7.1%의 시장을 점유하고 있음.

  - 단, 20년 만에 풍력에너지 시설 에너지 생산량은 몇 100배 이상으로 증가했고, 6㎿ 해양시설로 기존의 생산량은 다시금 6배 증가 가능함.

 

세계 풍력 발전 시설 규모 추이(1980~2008년)

구분	1980	1985	1990	1995	2000	2008
성능(㎾)	30	80	250	600	1500	6000
회전날개 직경(m)	15	20	30m	46m	70m	126
풍력발전기 높이(m)	30	40	50m	78m	100m	135
연간 에너지 생산량(㎾h)	35,000	95,000	400,000	1,250,000	3,500,000	약 20,000,000

자료원 : 연방 풍력에너지협회(BWE)

 

  - 덴마크의 컨설팅회사인 BTM에 의하면, 연간 풍력 발전시설에 대한 수요는 2007년의 1만5000㎿에서 2020년 14만㎿로 약 14배 증가할 것으로 예상되고 있음.

  - 풍력 발전 터빈 생산기업은 특히 미국과 아시아 국가들의 판매 시장에서 성장가능성이 클 것으로 전망됨.

 

 ○ 독일 풍력에너지산업 현황

  - 독일 풍력에너지 연구소에 따르면, 독일에는 2007년 12월 31일 기준으로 1만9460개의 풍력발전시설이 있으며, 총 발전용량은 2만2247㎿임. 또한 이 시점 기준으로 풍력에너지는 전 독일 전력 소비의 7.2%를 차지하고 있음.

  - 2007년을 기준으로 독일 재생에너지 생산에 있어서 바이오매스는 25%인데 반해 풍력은 42%, 수력은 30%이며, 이 세 에너지원은 2007년 독일 총 전력 생산의 14.2%를 차지하고 있음.

 

독일 재생에너지 생산 비율

                                                                               (단위 : %)

에너지원	생산 비율
풍력에너지	45.1
바이오가스	1.2
폐열	1.2
바이오매스	24.8
태양광	4
수력	23.7

자료원 : 독일 연방 경제기술부, 2007년 기준

 

  - 독일 풍력발전 산업은 지속적으로 성공을 거두고 있는데, 2007년 기준 세계 풍력 발전산업 총 매출221억 유로 중 독일 생산업체 및 공급업체가 차지하는 비중이 28%에 이르고 있음. 또한 수출 비중 역시 2006년의 74%에서 2007년 83%로 증가함. 설비 및 영업, 서비스를 포함한 풍력산업의 경제효과는 76억 유로에 달하고 있음.

  - 연방 풍력에너지 협회(BWE)에 따르면, 향후 2020년까지 독일은 풍력에너지 발전용량을 5만5000㎿로 확대할 방침임.

  - 독일은 2000년 4월 1일부터 시행된 재생에너지법을 통해 재생에너지원에 의해 생산된 전력에 대해 각 지역 전력 공급업체에서 좋은 기준 가격으로 구매하도록 하는 정책을 펼치고 있음. 이에 따라 각 지역의 에너지 공급업체는 해당 지역에서 재생에너지에 의해 생산된 전력을 구매해야 하는데, 에너지원 및 발전규모에 따라 가격에 조금씩 차이가 있음.

 

재생에너지법에 따른 풍력에너지 보상가

에너지원	상세 분류	발전용량에 따른 분류 및 기타 분류	적용 연도 및 인하 비율	보상요금 (센트/㎾h)	적용기간
풍력에너지	내륙시설	초기 보상	연간 2%	8.19	20년
		말기 보상	연간 2%	5.17
	해양시설	초기 보상	2008년부터	9.1	20년
		말기 보상	2008년부터	6.19

자료원 : 노르트라인-베스트팔렌 농업회의소

 

□ 해양 풍력발전 시설 개발 전망

 

 ○ 투자대상으로 떠오르고 있는 해양 풍력발전산업

  - 독일 풍력에너지는 세계적인 기후보호 대책의 움직임과 함께 높은 성장 가능성을 보이고 있으며, 경제 일간지인 Handelsblatt에 따르면 비 관련 분야로부터도 점점 더 많은 투자자들이 몰리고 있음.

  - 세계 최대 개인 참여기업으로 미국의 금융투자회사인 Blackstone은 10억 유로를 독일 북부의 섬인 Helgoland의 북동쪽에 위치한 풍력 발전 파크에 투자함.

  - 현재 연방 항해 및 수로 측량청에 따르면, 지금까지 허가된 풍력발전 파크는 약 20개로 총 7000㎿ 성능을 가지고 있음. 연이어 총 2만㎿ 성능의 풍력발전시설 프로젝트가 계획 중임. 북해에는 총 18개의 풍력 발전 파크가 건립 허가를 받았으며, 향후 약 1400개의 발전기로 약 6000㎿의 전력 생산이 가능할 전망임. 독일 동해에서는 총 4개의 풍력 발전 파크로 230개의 발전기 설립이 허가됐으며, 총 930㎿의 전력을 생산하게 될 예정임.

  - 만일 계획된 모든 풍력발전 파크 시설이 현실화된다면, 연방정부의 입장에서는 2030년까지 약 독일 총 전력공급의 15%가 해양 풍력발전으로 충당될 수 있을 것으로 전망됨.

  - 아직까지는 몇몇 시범 케이스로 항구 근처에 건립되고 있음. 그 이유는 독일이 오랜 기간 동안 해양 풍력발전 시설 건립을 위한 투자자를 찾지 못한 데 있음.

  - 2000년에 처음 시행된 재생에너지법과 그 후 도입된 개정안으로 에너지 공급가가 ㎾h당 15센트로 상승함에 따라 비로소 에너지 공급업체의 풍력 발전 투자가 시작됨.

  - 최초의 해양 풍력발전 파크인 ‘Alpha Ventus’ 프로젝트 차원에서 계획된 총 12개의 발전기 중 6개가 몇 주 이내에 독일 북단의 섬인 Borkum으로부터 북쪽으로 45㎞ 떨어진 지점에 설치될 계획임. 40m 높이에 700톤 무게의 강철구조로 된 발전기로, 올 가을부터 총 5㎿의 전력 생산이 가능할 것으로 보임.

  - 독일의 주요 에너지 공급기업인 Eon과 EWE, Vattenfall은 건립과 운영에 기본적인 경험을 쌓기 위해 세금에 의해 지원된 해양 발전시설을 시험 중임.

 

 ○ 해양 풍력발전 시설 개발의 난제

  - 일반적으로 내륙 풍력발전에 있어서 오랜 기간 동안 발전 용량 ㎿당 투자된 비용은 100만 유로였음. 최근 급상승한 강철가격으로 해당 투자비용은 현재 120만 유로에 달하고 있음.

  - 그러나 수요상승으로 기업이 상승한 비용을 고객에게 넘겨주는 데는 아무런 문제가 없으며, 마진은 안정적인 추세임. 현 가격으로 BTM사가 전망한 2020년까지의 관련 기업들의 연간 매출액은 1700억 유로에 이름.

  - 해양 풍력 발전 시설 건설에는 적어도 이보다 2배 이상의 투자비가 소요됨. 그러나 이 역시 덴마크나 영국, 네덜란드와 같이 최대 수심 15m의 얕은 해양에 설치되는 경우임.

  - 독일의 경우 관광 산업 등에 미칠 부정적인 영향을 고려해 심해에 건설하는 것이 일반적임. 독일은 북해나 동해에서 멀리 떨어진 곳에 2012년부터 수심 40m의 거대한 해양 발전단지를 설립할 계획을 갖고 있음. 이에 소요되는 투자 비용은 ㎿당 300만에 달해, 발전 시설 운영의 경제성이 문제시 되고 있음.

  - 연방 풍력에너지 협회장인 비숍 씨에 의하면, 해양발전 시설의 경제적인 장점은 두드러지지는 않으나, 이는 관련 분야 전문가에 의하면 높은 고정비용에 기인한다고 함. 왜냐하면 성능에 견줘볼 때, 내륙 풍력 터빈에 대한 투자비용은 최신 가스발전시설에 비해 4배, 석탄발전시설보다는 3배에 이르기 때문임. 또한 지속적으로 환경오염원이 되는 이산화탄소 방출 등에 따른 추가 비용을 함께 산정할 때 비로소 풍력에너지가 경쟁력을 갖출 수 있기 때문임.

  - 이 때문에 내륙 발전시설보다 최소 2배 정도 많은 비용을 요하는 해양 발전시설에 대해 생산업체들은 엇갈린 반응을 보이고 있음. 비록 ㎾h당 6센트 저렴한 에너지 보상가에도 Enercon이나 GE Wind, Nordex 등의 기업들은 내륙 발전 시설을 선호하고 있음. 왜냐하면, 해양 발전시설 기술 개발에 대한 위험성과 소요 비용이 비교적 높게 나타나기 때문임. 이에 반해 Repower나 Siemens는 해양 발전시설의 미래에 대해 상당히 긍정적인 반응을 보이고 있음.

 

□ 전망 및 시사점

 

 ○ 향후 전망

  - 향후 연구자들은 풍량 측정 외에도 추가로 발전기에 해풍이 미치는 영향이나 개별적인 부분에 대해서도 조사가 가능할 것으로 전망되는데, 이로써 풍력발전 시설 개조 및 정비 등에 있어서 효율화를 가져올 수 있을 것으로 보임.

  - 세계적으로 10만㎿ 성능의 풍력발전 시설이 운영 중인데, 이 중 단지 1%만이 해양발전 시설임. 이 시설의 대부분은 유럽에 위치하는데, 주로 해안 근처에 자리함.

  - 현재의 내륙 발전시설의 노하우는 충분하나 심해시설에 대해서는 새로운 시설 개발이 필요할 것으로 보고 있음.

 

 ○ 시사점

  - 전 세계적으로 환경기술에 대한 수요가 급증하고 있는 추세로 미뤄볼 때, 한국의 기업들도 나름의 노하우를 개발하고 이에 대한 투자 가능성을 타진해 경쟁력을 가진 기업들에 대한 투자 및 지원을 늘려나가는 것이 시안일 것임.

  - 독일 풍력발전 개발사업은 독일 연방정부의 지원 실시 이후 뚜렷한 성과를 보이고 있듯이, 이와 관련해 정부의 더 적극적인 지원 방안이 강구돼야 할 것으로 보임.

  - 현 시장 상황을 고려해볼 때, 독일 재생에너지 산업은 오랫동안 축적된 기술노하우를 중심으로 자국시장 공급보다 오히려 수출에 주력하는 경향을 보임. 이로 인해 한국 기업들의 독일 재생에너지 산업 시장 진출이 용이할 것으로는 보이지 않으나, 현지 유력 기업과의 상호기술 협력이나 재생산업 관련 부품 생산과 관련해 시장진출 가능성을 타진해 볼 수 있을 것임.

  - 특히 에너지 효율성과 관련된 시장의 높은 성장세가 예상됨에 따라, 시장잠재력이 큰 분야 및 한국의 입지에 맞는 에너지원 개발에 대한 R &D 투자도 강화해야 할 필요성이 있음.

 

 

자료원 : 연방 환경청, 독일 연방 경제기술부, 연방 경제 및 수출관리공단(BAFA), 연방 재생에너지 협회(BEE), 독일 재생에너지 정보 포탈, 연방 풍력 에너지 협회(BWE), 독일 풍력에너지 연구소 (DEWI), 독일 경제일간지 Handelsblatt, 롤란트 베르거(Roland Berger) 컨설팅사, 노르트라인-베스트팔렌 농업회의소 http://www.umweltlexikon-online.de, 연방 항해 및 수로 측량청(BSH), 관련기관 인터뷰자료 및 무역관 자체 정보 종합