EU, 해상풍력발전 중심지로 부상

- ‘09년 EU 해상풍력발전시설 용량 54% 급증 –

- 스페인, 차별화된 기술개발 통한 후발주자로 도약 -

 

 

 

 ㅇ 신재생에너지 개발에 적극적인 산업육성정책을 펼쳐온 덕택에 세계 그린에너지시장에서 가장 앞서가는 EU는 풍력, 태양열, 태양광 등 육상 에너지원에 그치지 않고 바닷바람을 이용한 해상풍력 에너지발전분야에서까지 선두주자로 확고히 자리매김함.

 

 ㅇ 해상풍력발전은 공간적 제한성, 적절한 부지 발굴, 소음과 진동에 따른 민원 제기 등 육상 신재생에너지원이 가진 문제점들을 극복하고 있어 EU에서 이에 대한 연구개발과 설치 계획이 활발히 진행되고 있음.

          

□ ‘09년 EU 해상풍력발전시설 용량 54% 급증

 

 ㅇ 해상풍력발전은 EU의 신성장동력 중 하나로 급부상하고 있을 만큼, EU를 중심으로 시장이 형성되고 있음. 경기위축에도 불구하고 ‘09년 EU 해상풍력발전 설비용량은 전년 대비 54% 성장할 정도로 큰 활약을 보임. 지난 한 해 동안 EU 해양에 신규로 설치된 풍력발전시설 용량은 199기로 총 577㎿에 달함.

 

 ㅇ EU 해안에서 운전 중인 해상풍력발전의 누적 시설용량은 ‘09년 말 총 2056㎿임. 이들 대부분은 바람이 강하고 수심이 얕은 유럽 북부해안에 위치했으며, 9개 국 38개 단지에 조성됨. 특히 영국과 덴마크가 각각 882.8㎿와 639.15㎿로 가장 많은 규모를 보유함.

 

EU 해상풍력발전 총 설비용량 현황(‘09년 말 기준)

국가	단지(개)	발전기(기)	설비용량(㎿)
영국	12	287	882.80
덴마크	9	305	639.15
스웨덴	5	75	163.65
네덜란드	4	130	246.80
독일	4	9	42.00
벨기에	1	6	30.00
아일랜드	1	7	25.20
핀란드	1	8	24.00
노르웨이	1	1	2.30
합계	38	828	2,056.00

자료원 : 유럽풍력에너지협회(EWEA, European Wind Energy Association)

 

□ 해상풍력의 기술 트렌드

 

 ㅇ 유럽풍력에너지협회(EWEA) 보고서에 따르면 지난해 해상풍력발전단지의 평균 규모는 전년 62.2㎿에서 72.1㎿로 확장됐으며, 매년 꾸준한 성장추세임. 풍력터빈의 경우 최근 3㎿급이 상용화되고 있으나 5㎿ 대형급의 설치도 시작된 만큼 향후 3~5㎿ 중대형급의 보급이 확산될 것으로 전망됨.

  - 2005년 이전까지 2.3㎿ 이하 소형터빈이 주종을 이뤘지만, 이후부터 3㎿급 이상의 중대형 터빈이 확산되기 시작함. 지난해 설치된 해상풍력발전기 199기 중 146기는 Siemens사의 2.3~3.6㎿급 터빈임.

 

 ㅇ 풍력발전기 지지구조로는 단일지주(monopile)가 선도함. 현재 운전 중인 전체 풍력발전의 65%가 단일지주 구조를 이용하며, 뒤를 이어 23%는 중력 기초(gravity foundation) 기술이 가장 많이 채택됨.

 

 ㅇ 해상풍력분야에 있어 지속적인 기술발전이 진행됨. 지난해 유럽해역에 설치된 풍력발전기는 대체로 수중 12m 깊이에 진행됐으며, 이는 전년 평균 설치수심보다 약 0.5m 깊어짐. 뿐만 아니라 발전기 설치 거리에서도 큰 진보를 보임. ‘08년에 육지에서 평균 10.5㎞ 떨어진 위치에 설치된 반면, 지난 해는 평균 14.4㎞까지 연장됨.

  - 이 분야의 기술 진보는 올해에도 계속 이어질 것으로 예상됨. 현재 조성 중인 해상풍력발전단지는 수심 21.8m 깊이와 30.1㎞ 거리에 진행됨.

     

□ 시장 진입 위한 풍력설비기업의 발빠른 움직임 뚜렷

 

 ㅇ 그동안 해상풍력터빈시장은 Siemens(독일)와 Vestas(덴마크)가 장악해 왔으나 해상풍력시장 잠재력이 부각되면서 유럽 풍력설비업체들이 시장 진입을 위해 활발한 연구개발을 진행하는 등 발 빠르게 움직이고 있음. 특히 Repower(독일), Areva Multibrid(프랑스), Bard(독일), WinWind(핀란드), Nordex(독일)는 최근 해상풍력시장에 합류하는 데 성공함.

  - ‘09년 설치된 해상풍력발전기 199기 중 Siemens가 2.3~3.6㎿급으로 146기를 공급하면서 시장을 석권함. 뒤를 이어 Vestas가 3㎿급 37기, WinWind가 3㎿급 10기, Multibrid가 5㎿급 6기를 설치함. 전설 연결공사가 완공되지 않았지만 Repower도 5㎿급의 풍력터빈 6기를 설치했음.

 

 ㅇ 풍력발전설비 공급시장의 경쟁은 몇 년 이내에 심화될 것으로 예상됨. 최근 시장 진입에 성공한 기업뿐만 아니라 Acciona(스페인), Gamesa(스페인), Clipper(미국) 등 풍력발전 유수기업이 대형풍력터빈으로 시장 진출에 가세함.

 

□ 스페인, 차별화된 기술 개발을 통한 후발주자로 도약

     

 ㅇ 이처럼 해상풍력발전이 EU에서 급부상하는 가운데 스페인은 아직까지 설치실적이 전무함. 무엇보다 이 분야에 대한 정부의 관심이 부족한 상황임. 이는 스페인 해안이 100m 이상의 깊은 수심을 나타내는 점과 스페인의 주요 산업인 관광을 의식한 미관상 문제에 기인함.

  - 덴마크, 독일, 영국 등 해상풍력발전의 설치가 활발한 이들 국가 해안의 경우 해상풍력 설치가 보다 수월한 20m 이내의 수심을 보임.

     

 ㅇ 그러나 이러한 지리학적인 단점을 극복하고 스페인도 민간기업들의 주도로 차별화된 기술개발을 통해 후발주자로 나섬. Iberdrola, Acciona 등 스페인 신재생에너지분야에 내로라하는 기업들은 심해에서도 설치가 가능한 부유식(floating) 풍력발전을 중심으로 다양한 연구개발을 추진 중임. 일례로, Iberdrola사는 ‘Emerge 프로젝트’라는 이름으로 4.5㎿ 이상의 부유식 풍력발전을 깊은 수심에서 운영하는 기술에 대한 연구개발을 진행함.

  - 부유식 해상풍력발전은 근해를 벗어나 먼 바다에 풍력발전이 설치돼 선박 교통, 근해 어업, 관광산업의 미관 등과 같은 문제를 해결하는 대안으로 떠오름.

  - 부유식 풍력발전으로는 해양 유정개발 전문기업인 Statoil(노르웨이)사가 수심 220m에 설치한 Hywind가 현재까지 유일함. Hywind는 지난 해 9월에 노르웨이 해역(북해)에 설치됨.

     

 ㅇ 해상풍력발전분야의 후발주자로 선두자리 확보를 위해 민관협력형 중장기 연구개발도 착수됨. 'Ocean Leader'로 명명한 이번 3년간의 연구개발은 재생에너지, 해상, 중장비 등 다양한 산업에 후방효과가 커 국정 과학연구개발 및 기술혁신 프로젝트로 선정될 만큼 총 투자비(3000만 유로)의 50% 이상이 정부 예산으로 조성됨.

  - 스페인 재생에너지 유수기업인 Iberdrola사 주도로 에너지와 해상분야 민간기업 19개 사 및 연구센터 25개 소가 컨소시엄을 이뤄, 해상풍력발전의 전 과정에 대한 연구개발이 ‘09년 9월 착수돼 ‘12년 12월에 완료될 계획임.

  - 이번 연구개발은 해상풍력의 발전효율 최대화를 목표로 추진돼 의의가 큼. 아울러 해상풍력이 가진 최대 단점인 높은 설치 및 운영 비용이 유럽 외 지역에서 확산하는 데 가장 큰 걸림돌로 작용해 이번 프로젝트는 획기적인 비용 감소와 신기술 개발 위주로 진행됨.

 

□ 전망

 

 ㅇ 유럽풍력에너지협회(EWEA) 보고서에 따르면, ‘10년 유럽 해상풍력시장은 설비 기준 약 75% 성장할 것으로 전망할 뿐만 아니라 이후에도 매년 꾸준한 성장세를 유지할 것으로 평가함. 이미 3500㎿ 규모가 건설 중이며, 추가 1만6000㎿ 규모는 건설 승인을 획득한 상황임.

 

 ㅇ 이러한 성장 전망은 무엇보다 EU위원회가 2020년까지 4만㎿ 규모의 해상풍력발전 설치목표를 설정한 데 기인함.

     

 ㅇ 해상풍력은 유럽뿐만 아니라 북미, 아시아 등 타 지역으로도 확산되기 시작함. 미국은 총 2000㎿ 규모를 조성하는 10개의 해상풍력 프로젝트들이 추진되고 있으며, 캐나다는 1750㎿ 규모로 북미에서 가장 큰 해상풍력단지 건설을 발표함. 아시아에서는 중국과 대만이 발빠르게 움직임. 중국은 이미 아시아의 첫 해상풍력단지를 건설 중이며, ‘10년 상반기 중에 완공될 것으로 알려짐.

     

 

자료원 : 주요 일간 및 경제지, 유럽풍력에너지협회(EWEA) 등