풍력발전산업의 최근 동향

해상풍력발전사업의 동향
기사입력 2011.10.14 15:05
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1. 초기 투자비용 엄청나 ‘순풍지원책’ 목마르다

2010년 11월 2일 한국 서울. 정부는 2019년까지 9조 2000억원을 투입해 전남 영광과 전북 부안 해상에 2.5기가와트(GW)급 해상풍력 발전단지를 조성하겠다고 발표했다. 2013년 0.1GW에서 시작해 2016년 1GW, 2019년 2.5GW를 달성해 세계 3대 해상풍력 강국이 되겠다는 야심찬 계획이다.

2010년 11월 24일 미국 워싱턴. 오바마 정부는 대서양 연안 풍력발전단지 승인절차를 간소화하겠다고 발표했다. 미국 최초 해상풍력발전단지 ‘케이프 윈드’가 지난해 5월 정부로부터 승인을 받는데 걸린 시간은 10년이었다. 켄 살라자르 내무장관은 “투자자 유치와 해상풍력발전 활성화를 위해 대서양 연안 풍력발전단지 승인을 서두를 것”이라고 밝혔다.

2011년 1월 25일 프랑스 파리. 샤르코지 정부는 해상풍력발전단지 건설 입찰 세부내용을 발표했다. 대서양 연안에 5㎿짜리 해상풍력발전기 600기를 설치하겠다는 것. 프랑스는 2020년까지 해상풍력발전기를 6GW 규모나 설치할 계획이다.

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◇ 해상풍력이 붐을 이루는 이유

해상풍력이 붐을 이루는 것은 우선 풍력발전이 가진 장점 때문이다. 풍력발전은 전기 1㎿를 생산하는데 54유로(약 8만 1000원)가 든다. 265유로가 드는 태양광과는 비교가 안 된다. 신재생에너지원 가운데는 지열(53유로)을 제외하고 가장 저렴하다.

심지어 석탄 화력발전(60유로)보다도 단가가 낮다. 압도적으로 싼 원자력(38유로)을 제외하고는 발전단가 측면에서 최고의 경쟁력을 갖추고 있다.

그러나 풍력발전기를 육지에 설치하는 데는 많은 한계가 있다. 무엇보다 마땅한 장소가 부족하다. 풍력발전기는 한 기가 100m를 넘을 정도로 크다. 30~40층 높이의 빌딩이 들어서는 셈이다. 당연히 차지하는 면적도 넓다.

우리나라처럼 국토면적이 좁은 나라로서는 난감할 수밖에 없다. 산을 깎아 설치했다가 ‘풍력이 진짜 친환경 에너지인가’라는 근본적 비판에 직면하기까지 했다. 도시 인근에 설치하면 ‘시끄럽다’는 민원이 빗발친다.

해상풍력은 고유의 장점이 많다. 육지와 같은 제약이 적어 대규모 발전단지 조성이 쉽다. 해상풍력발전단지가 GW 규모인 경우가 많은 건 이 때문이다. 바다에서는 장애물이 없어 바람세기가 육지보다 20% 강하다. 일반적으로 바다에서 육지보다 풍력발전량이 1.5~2배 많다. 또 난(亂)류와 풍속변화가 적어 안정적으로 전기를 생산할 수 있다.

◇ 세계 각국 해상풍력 지원강화

이처럼 장점이 많은 해상풍력에 각국 정부가 지원을 늘리면서 세계 해상풍력시장은 크게 확대될 전망이다. 2008년 0.38GW에 불과했던 연간 해상풍력 시장규모는 2015년 6.2GW로 16배 이상 성장할 것으로 예상된다.

유럽연합(EU)은 2030년까지 해상풍력 설치용량을 150GW까지 늘릴 계획이며 미국은 54GW, 중국은 35GW로 확대할 예정이다.

영국은 2001년부터 국가 주도로 3라운드에 걸친 해상풍력 개발계획을 추진하고 있으며 2020년까지 32GW의 해상풍력을 설치해 전체 전력의 25%를 공급할 계획이다. 지난해 9월부터 세계 최대 크기인 300㎿급 해상풍력발전단지를 운영해오고 있기도 하다.

독일 역시 정부 주도로 북해 연안을 개발하고 있으며 계통연계 등 제도적 지원을 아끼지 않고 있다. 지난해 4월 최초로 해상풍력발전단지를 가동한 독일은 2015년까지 4.6GW를 새로 설치한다는 목표를 세워놓고 있다.

미국은 아직 가동 중인 단지가 없으나 해상풍력 잠재량이 1000GW에 달하는 만큼 대규모 개발계획을 세워놓고 있다. 지난해 468㎿급 케이프 윈드 풍력발전단지를 처음으로 승인했으며 동부 대서양 연안 10개주에 20GW에 달하는 해상풍력 컨소시엄을 선정해놓은 상태다.

중국은 해상풍력 잠재량 7500GW로 잠재력 면에서 타의 추종을 불허한다. 지난해 아시아 최초로 상하이지역에 102㎿ 규모 해상풍력발전단지를 완공했으며 장쑤성과 광둥성 등 4개성을 중심으로 대규모 해상풍력 개발계획을 세워놓고 있다. 2015년 15GW, 2030년에 35GW를 달성할 예정이다.

◇ 우리나라도 해상풍력 개발 대열 합류

정부는 지난해 11월 2일 영광원자력발전소에서 ‘해상풍력추진협의회’를 열고 해상풍력 추진 로드맵을 발표했다. 오는 2019년까지 9조 2000억원을 투입해 부안, 영광지역 해상에 2.5GW급 해상풍력발전단지를 조성한다는 것이다. 국내 해상풍력 잠재량은 8GW 정도로 조사됐다.

로드맵에 따르면 정부는 2013년까지 100㎿급 실증단지 구축을 시작으로 2019년까지 2.5GW급 단지를 조성해 세계 3대 해상풍력 강국으로 도약하기로 했다.

우선 2013년까지 부안, 영광지역 해상에 100㎿급 국산 해상풍력발전기 중심의 실증단지를 조성한 후, 2016년까지 900㎿를 추가해 시범단지를 확대할 계획이다. 이후 2019년까지 1500㎿급 해상풍력발전단지를 건설해 총 2.5GW 규모로 목표를 완성한다는 계획이다. 전력계통의 경우 1, 2단계 시범단지까지는 전북 고창변전소로, 3단계는 새만금 변전소로 각각 연결한다.

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정부는 지난 2008년 10월부터 2년간 국내 전체 해상을 대상으로 풍황, 수심, 계통연계조건, 해안과의 이격거리, 변전소 이격거리, 확장성 등을 조사해 부안, 영광지역 해상을 최적지로 선정했다. 서남해안권 외에도 제주도, 남해안 등 다른 지역의 소규모 해상풍력발전단지 건설에 대한 지원방안도 별도로 검토할 예정이다.

원활한 사업추진을 위해 해상풍력추진협의회를 구성, 운영하며 산하에 실무 집행기구로 해상풍력추진단을 설치해 제반사항을 총괄하게 된다. 그러나 정부 발표대로 해상풍력 로드맵의 미래가 장밋빛인 것만은 아니다.

해상풍력발전단지는 바다에 건설한다는 특성상 대규모 투자비가 드는데도 9조 2000억원의 투자비 가운데 정부 지원금은 고작 290억원에 불과하기 때문이다. 정부 바람대로 기업들이 투자에 나서줄 것인지가 문제다.

계통연계 문제를 해결하는 것도 쉽지 않다. 부안, 영광 해상풍력 시범단지에서 전기를 끌어오는 고창시험장까지는 22㎞ 떨어져 있고, 3단계 확산단지에서 새만금까지는 80㎞나 떨어져 있다. 길이도 길이지만 풍력발전처럼 불안정한 전력을 기존 전력망에 연결할 경우 계통을 교란할 수 있다.

또 아직 해상풍력단지에서 육지로 전력을 보내는 송전방식도 결정되지 않아 계통연계 문제를 해결하는 것이 국내 해상풍력 발전의 핵심 과제 가운데 하나로 떠오르고 있다.

2. 끊김 없는 전원공급이 핵심, 신기술 확보경쟁 뜨거워

◇ 기존 전력망 연계 필수, 배전계통 기술 바꿔야

대규모 해상풍력단지 조성이 추진되면서 생산된 전력을 기존 전력망에 맞물리는 계통연계가 핫이슈로 등장했다. 기존의 전력망은 화석연료나 원자력 위주의 대용량 발전설비에서 생산되는 전력중심으로 설계돼있기 때문에 해상풍력 등 신재생에너지 발전으로 생산된 전력을 그대로 계통 연계하는 데는 기술적으로나 제도적으로 모두 무리가 따른다.

신재생에너지 설비는 불안정 전원으로서 배전계통에 불특정 다수로 도입되기 때문에 계통에 연계해 운전될 때 기존 계통상태에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있기 때문이다.

◇ 전력, 생산보다 계통이 더 중요하다

서해안 해상풍력사업이 계획대로 진행되면 1, 2단계에 1GW, 3단계사업에서 1.5GW, 총 2.5GW와의 발전설비가 설치된다. 역사상 유래 없는 대규모의 신재생에너지 발전설비가 생겨나게 되는데 특히 3단계 사업은 육지와의 거리가 멀기 때문에 계통연계에 있어 세계적으로도 관심이 집중되고 있다.

아무리 생산되는 전력이 대규모여도 이를 기존 전력망과 안정적으로 연계하지 못하면 사업의 의미가 없다. 더욱이 기존의 처리지침이나 기준은 모두 송전계통에 연결하는 대용량 발전설비를 기준으로 마련돼 있어, 이에 관한 업무처리절차와 지침 및 기술기준 등을 배전계통에 그대로 적용할 수 없다.

분산형 전원을 계통에 연계할 때 이에 관한 영향을 최소화할 수 있는 연계기준이 필요한 이유다.
풍력발전설비 등이 기존 전력계통에 연계해서 운전할 때 효율적인 계통연계운전실현을 위해 안정적인 계통연계 시스템이 필요한 까닭은 기존의 전력품질과 공급신뢰도를 유지하기 위해서다. 또 불필요한 기동정지 없이 전력계통과 협조운전을 할 수 있는 안정성을 확보하는 것도 중요하다.

하지만 현재의 전력시스템은 신재생에너지에 의한 발전이 전체 발전의 20%를 넘어서면 그 기능을 유지하지 못한다는 것이 전문가들의 의견이다. 특히 우리나라는 전력을 저장할 수 있는 대용량 저장시설이 아직까지 제대로 갖춰지지 않아 전력수요에 따라 발전량을 맞춰 나가는 상황이다.

현재 대규모의 해상풍력단지를 조성하고 있는 해외사례에도 눈길이 쏠리고 있다. 독일은 현재 북해지역에 건설 중인 총 16개의 풍력단지의 계통연계를 추진하고 있다. 약 13GW 규모의 이 단지는 육지에서 최장 129㎞나 떨어져있어 우리에게도 중요한 참고사례가 될 전망이다.

◇ 서해안 계통연계 어떻게 할까

서해안 2.5GW 해상풍력단지 조성과 관련해 계통연계방식 선정 역시 주요 관심사로 떠오르고 있다. 최초로 실시되는 대규모의 계통연계 사업인 것도 그렇지만 이와 관련해 송전기술을 개발하고 있는 기업들의 희비도 엇갈릴 전망이다.

정부는 서해안 해상풍력단지에서 생산된 전력을 육지의 전력망과 연결하는 계통방식의 선정을 두고 경제성검토를 진행했다. 3단계 사업부지인 부안, 영광해역이 육지와 거리가 멀기 때문에 가장 경제성 있는 송전방식을 찾는 것이 주요과제였다.

고압직류송전(HVDC) 방식이 가장 유력한 대안으로 손꼽히고 있는 가운데 이 중에서도 전류형 HVDC기술과 전압형 HVDC기술의 경제성을 따져보자는 것이었다. 정부는 앞으로도 지속적으로 경제성 분석을 통해 최적의 방안을 찾겠다는 계획이다.

계통연계 기술을 개발하고 있는 기업들도 촉각을 곤두세우고 있다. 지난해 국내 최초로 전류형 HVDC 생산기지를 구축하고 한국전력과 이 기술의 국산화를 추진하고 있는 LS산전은 서해안 해안풍력사업에 자신들의 기술이 도입되기를 희망하고 있다. 양사가 최초로 HVDC 국산화사업에 뛰어든 데다 3단계 해상풍력사업이 실시되는 2016년께면 기술개발이 완료돼 적용하는데 무리가 없을 것으로 예상하고 있다.
효성은 전압형 HVDC기술에 관심을 보이고 있다. 이미 보유하고 있는 스태콤(STATCOM) 기술을 기반으로 전압형 HVDC 기술개발에 뛰어들 경우 국산화가 어렵지 않다는 판단이다. 효성은 전압형 기술이 컨트롤하기 쉬운데다 송전용량이 적은 단점 또한 곧 보완할 수 있을 것으로 판단하고 있다.

정부는 HVDC 관련기술이 하루가 다르게 발전하고 있어 사업이 본격화되는 2016년까지 추이를 살펴보자는 시각이다.

지식경제부의 한 관계자는 “두 기술 모두 각각 장단점이 있어 현재로서는 객관적인 경제성 검토가 무엇보다 중요한 상황”이라면서 “HVDC 기술의 진화속도가 빠르게 진행되고 있어 3단계 사업이 시작되는 상황에서 가장 우리 실정에 맞도록 진화된 기술을 선택할 것”이라고 말했다. 이와 함께 계통시스템 구축에 필요한 비용을 누가 부담하는지도 주요 관심사이다.

현재 국내법에 따르면 계통연계시스템, 즉 송배전 설비에 대한 비용은 발전사업자 부담으로 되어 있다. 하지만 해상풍력사업처럼 대규모의 발전전력을 계통연계하는 데는 큰 비용이 투입된다. 최근 제주도 계통연계 사례만 보더라도 600㎿의 전력을 계통연게하는 데 약 600억원이 투입된 것으로 알려졌다. 단순히 수치적으로 비교하면 서해안 사업의 경우 계통연계 비용에만 조 단위의 비용이 투입된다.

해외에서도 계통비용을 발전사업자가 부담하는 경우(오스트리아)와 접속설비 건설비용은 발전사업자가 부담하고 계통 보강비용은 송전사업자가 부담하는 경우(프랑스, 독일, 영국) 등 국가마다 차이가 있다.

◇ 계통연계 기술과 제도 모두 완성돼야

신재생에너지발전원의 계통연계 증가는 세계적인 추세다. 우리 또한 앞으로 대규모의 신재생에너지 발전단지를 조성할 예정이기 때문에 이에 대한 기술 및 제도적인 기반을 마련하는 것이 시급하다는 지적이다. 우선 대규모의 해상풍력단지 계통연계를 위한 제반규정 및 정책적 지원이 필요하다는 것이 전문가들의 의견이다. 국내 산업체의 육성과 산업 활성화, 국제적 경쟁력 제고측면을 종합적으로 고려한 기준이 필요하다는 것이다.

또 우리나라는 국가 간 연계 등이 없고 송전계통이 상대적으로 취약하기 때문에 HVDC 등 대규모 풍력단지 연계를 위한 계통보강 노력이 지속돼야 한다. 특히 불안정한 풍력발전의 특성상 풍력발전 예측시스템과 제어센터 등을 구축해 풍력발전 변동성에 대비한 충분한 예비력 확보기준도 마련돼야 한다.
이 밖에도 풍력사업자의 경우 계통 해석용 모델을 구축하고 전력계통 친화적인 기술개발 등이 요구된다.

3. 전 세계 해상풍력 현황

◇ 생산기지 해외 이전하고 핵심부품 아웃소싱 늘려 설치비 ‘다이어트 중’

해상풍력의 확산을 가로막는 가장 큰 걸림돌은 높은 투자비용이다. 해상풍력 설치비용은 1㎾당 1200~1900달러(약 132만~210만원) 정도다. 반면에 육상풍력은 850~1350달러로 해상풍력이 육상풍력보다 40% 이상 높다. 설치비용이 비싸다 보니 발전효율이 높고 대규모 발전단지 건설이 가능해도 투자가 일어나기 쉽지 않다.

세계적인 풍력업체들은 생산기지를 이전하거나 기술개발, 부품 아웃소싱 등으로 이러한 문제를 해결해나가고 있다. 유럽지역 풍력업체들은 저렴한 인건비를 찾아 생산 공장을 해외로 이전하고 있다.
세계 최대 풍력업체인 베스타스는 지난해 4월 영국 공장을 폐쇄하고 미국으로 공장을 이전하겠다고 발표했다. 미국은 일자리를 만들기 위해 풍력에 대한 정부투자가 많다. 지난해 10월 베스타스는 유럽 내 5개 공장을 폐쇄하고 3000명을 감원하기로 했다.

해상풍력을 위한 기술개발 경쟁도 활발하다. 세계 2위 풍력업체인 스페인 가메사는 제품 다각화를 위해 해상풍력발전기 개발을 추진 중이며, 미국 최대 선박제조사인 ‘노드롭 그루만’과 협력해 2012년까지 5㎿급 해상풍력발전기 표준형을 개발하기로 했다.

세계 3위인 중국 골드윈드도 자체 해상풍력 제품을 개발하고 있다. 부품 아웃소싱은 대부분의 업체가 선택하고 있는 생존전략이다.

가메사는 비용절감을 위해 수요가 높은 지역 공장 가동률을 높이고 투자비, 고정비가 높은 부품은 외부조달에 의존하고 있다. 가메사는 블레이드와 기어박스, 발전기, 캐스팅 부품 등 주요 부품의 외부조달 비용을 2013년까지 대부분 50% 이상으로 높일 계획이다.

다만 골드윈드는 ‘자산 경량화 전략’에 따라 부품 아웃소싱 비율을 지속적으로 늘려왔으나 최근 부품 공급의 안정성을 확보해야 한다는 판단에 따라 주요 부품기업에 대한 지분참여를 확대하고 핵심부품 자체생산 비중을 늘리기로 했다.

4. 英, 노르웨이 등 10개국, 북해 풍력발전 전력 공유망 구축

◇ 유럽 ‘슈퍼그리드 프로젝트’

2009년 12월 유럽 북해 연안 국가들은 ‘슈퍼 그리드 프로젝트’에 합의했다. 슈퍼그리드는 북해 연안 국가들의 신재생에너지 설비를 하나의 거대한 전력망으로 연결하는 것으로 영국과 독일, 프랑스, 벨기에, 네덜란드, 룩셈부르크, 덴마크, 스웨덴, 아일랜드 등 9개국이 참여한다.

이들은 특히 슈퍼그리드를 통해 북해연안에 설치된 해상풍력발전단지에서 생산한 전력을 공유하기로 합의했다. 이후 노르웨이가 추가로 참여해 참여국은 총 10개국으로 늘었다.

2010년 3월에는 아레바, 지멘스, 프리스미안 등 유럽의 대표적인 에너지 기업들이 ‘슈퍼 그리드 친구들(Friends of the Supergrid)’이라는 이름의 프로젝트를 발족시켰다.

이들은 우선 340억유로를 투자해 영국과 노르웨이를 슈퍼그리드망으로 연결하기 위해 중간 지점을 에너지 허브로 지정한 후, 주변 해상 풍력발전단지 5곳을 선정해 6000㎞의 해저케이블로 연결하는 전력망을 구축할 계획이다.

또 해상풍력발전단지들을 전력망으로 연결하는 것에 그치지 않고 점진적으로 지중해 인근의 태양광 단지 등으로 범위를 확대할 계획이다.

한편, 슈퍼그리드는 전력변환기를 이용해 발전소에서 생산한 고압의 교류전력을 직류전력으로 변환시켜 송전한 뒤 다시 교류로 바꿔주는 ‘고압직류송전(High Voltage Direct Current)’ 방식을 사용하게 된다. 고압직류송전 방식은 전력소비지역에서 멀리 떨어진 해상이나 사막지역에 전력을 고효율 저비용으로 송배전할 수 있는 기술이다.

5. 중국, 풍력발전의 급부상

◇ 작년 신규 1만 6000㎿로 미국 제치고 1위
    미국도 해상 풍력사업 힘입어 15% 늘어
    한국 31㎿ 증가, 해상로드맵 발표 ‘위안’

지난해 중국이 세계 1위 풍력발전국가로 등극했다. 중국은 2010년 1만 6000㎿ 신규 풍력발전 설비를 설치해 세계 최대 풍력발전 국가로 자리매김 했다. 유럽도 활발한 해상풍력발전사업에 힘입어 신규 설비용량을 전년대비 15% 가량 늘렸다. 반면에 미국은 지난해 약 5115㎿ 규모의 풍력발전기를 설치해 전년보다 50%를 겨우 넘긴 것으로 나타났다.

중국의 지난해 누적 풍력발전 설비용량은 4만 1827㎿를 기록, 세계 최대의 설비용량 보유 국가로 도약했으며, 부동의 1위였던 미국(4만 180㎿)을 2위 자리로 끌어내렸다. 유럽은 육상풍력 관련 통계가 아직 발표되지 않은 상황지만, 전문가들은 지난해 총 1만 1500㎿(2009년 약 9900㎿) 가량의 풍력발전기가 육, 해상에 설치됐을 것으로 추정하고 있다.

유럽풍력에너지협회(EWEA)는 최근 ‘유럽 해상풍력산업-주요 트렌드와 2010 통계’ 자료를 통해 지난해 EU 국가에서 총 308개의 새로운 해상풍력발전기가 설치됐으며, 이는 2009년 대비 51% 늘어난 수치라고 밝혔다. EU 5개 국가 9곳의 해상풍력발전단지에 총 883㎿의 풍력발전기가 새로 설치돼 총 2964㎿의 해상풍력 설비용량을 이루게 됐다.

아직 해상풍력발전이 활성화되지 않은 미국은 지난해 총 5115㎿의 풍력발전기를 설치했다. 미국풍력에너지학회(AWEA)는 최근 보고서를 통해 이 같은 결과를 밝히고 “2008년의 절반 수준을 간신히 따라간 것”이라며 “하지만 4분기에는 강한 성장을 보여 2011년을 위한 새로운 모멘텀을 보여줬다”고 평가했다.
중국은 올해도 꾸준한 성장세를 이어가 세계 1위 자리를 굳혀갈 전망이다. 수출입은행의 최근 보고서에 따르면 중국에서는 올해 2만 2600㎿의 신규 설치가 예상된다.

유럽은 올해 1만 2200~1만 2300㎿ 가량의 신규 설치가 전망되며, 이 중 1500㎿는 해상풍력이 담당하게 될 것으로 보인다. 거의 10년이 걸려 지난해 초 최초의 해상풍력발전단지 ‘케이프 윈드’의 건설이 승인된 미국은 2012년부터 해상풍력산업이 본격화 될 전망이며, 올해는 총 7800㎿ 이상의 풍력발전기 설치가 이뤄질 것으로 보인다.

한병화 현대증권 애널리스트는 “미국의 풍력발전기 설치는 올해를 기점으로 내년 큰 폭의 성장이 예상된다”며 “해상풍력의 경우 올해는 설치가 거의 없겠지만 내년에는 500~600㎿가 설치될 것”이라고 전망했다.

우리나라는 지난해 2009년(41.788㎿)보다 오히려 줄어든 총 30.9㎿의 신규 설치가 이뤄졌다. 하지만 한국전력기술이 제주에 102㎿급 해상풍력발전단지를 조성하기로 하는 등 대규모 단지조성계획이 발표됐으며, 무엇보다 정부가 지난 11월 ‘해상풍력 로드맵’을 발표하면서 해상풍력사업 활성화를 위한 발판을 마련했다.

정부는 2019년까지 서해안에 총 2.5GW급 해상풍력발전단지를 조성한다는 계획이다. 우선 2013년까지 부안, 영광지역 해상에 100㎿급 국산 해상풍력발전기 중심의 실증단지를 확대한다는 목표다. 이후 2019년까지 1500㎿급 단지를 건설해 총 2.5GW의 규모를 완성하게 된다.

이기윤 한국풍력산업협회 사무국장은 “2012년 신재생에너지 의무할당제(RPS)가 시작되는 만큼 올해를 기점으로 내년부터 국내 풍력산업이 활성화될 것”이라고 전망했다.

6. 해상풍력발전기 대형화 ‘춘추전국시대’

◇ 현대중, 연내 5.5㎿급 개발완료

현대중공업이 연내에 5.5㎿급 풍력발전기를 선보인다. 14일 현대중공업에 따르면 5.5㎿급 해상풍력발전기의 개발을 연말까지 완료하고 시제품을 선보일 예정이다. 이에 따라 삼성중공업, 두산중공업, STX, 효성 등 해상풍력 진출을 위해 대형 풍력발전기 개발을 진행하고 있는 국내 업체 간 경쟁이 더욱 치열해질 전망이다.

현대중공업은 현재 글로벌 전력기술업체인 미국의 아메리칸슈퍼컨덕트코퍼레이션(AMSC)과 5.5㎿급 풍력발전기 개발을 진행 중이다. 현대중공업은 지난해 6월 AMSC와 전략적 제휴를 맺고, AMSC가 100% 지분을 소유한 자회사 AMSC윈텍(AMSC Windtec)과 풍력발전기의 공동개발을 진행하기로 한 바 있다.
당초 5㎿급 풍력발전기 개발을 계획했으나 5.5㎿급 제품이 보다 유망하다고 판단, 개발을 진행해 왔으며 이번에 시제품을 선보이게 되는 것이다. 이 풍력발전기는 기어박스(증속기)가 장착된 기어드타입으로 제작되며, 생산은 군산 풍력발전기 제조공장으로 이뤄질 예정이다.

오세헌 현대중공업 부장은 “5.5㎿급 제품은 세계적으로도 용량이 큰 수준이기 때문에 그 이상의 개발계획은 아직 없다”며 “기술적 자립이 확실해질 때까지는 AMSC와의 협력이 지속될 것”이라고 말했다.
삼성중공업이 오는 9월까지 6~7㎿급 시제품 제작이 완료한다고 최근 밝힌데 이어, 이번에 현대중공업이 5.5㎿급 제품이 개발완료계획을 밝힘에 따라 해상풍력시장을 선점하기 위한 국내업체 간 경쟁이 보다 뜨거워질 것으로 보인다. 삼성과 현대 외에도 두산중공업, 효성, STX 등도 현재 5㎿급 이상의 대형 풍력발전기 개발을 진행 중이다.

세계적으로 해상풍력시장은 유럽을 중심으로 빠르게 커지고 있으며, 우리 정부도 지난해 서남해안에 2.5GW급 해상풍력발전단지를 조성한다는 계획을 발표한 바 있다. 특히 1단계로 2013년까지 부안, 영광지역 해상에 대형 풍력발전기를 중심으로 한 100㎿급 실증단지가 조성될 예정이어서 국내업체들의 신제품경쟁이 본격화될 전망이다.

7. 한국형 풍력발전 수출바람

◇ 현대중, 삼성중 등 유럽, 미국업체와 잇단 공급계약 성사

풍력이 수출효자품목으로 떠오르고 있다. 25일 업계에 따르면 현대중공업, 삼성중공업, 대우조선해양 등 국내 풍력업체들이 최근 유럽, 미국 등 진출에 잇따라 성공했다.

그간 적극적은 투자를 통해 관련기술을 확보하는 한편 활발하게 해외 영업활동을 진행해 온 성과가 서서히 나타나고 있다는 게 업계의 분석이다. 또한 여러 업체가 해외공장의 준공을 눈앞에 두고 있어 앞으로 수출이 더욱 활발해질 것으로 보인다.

현대중공업은 최근 핀란드 전력업체 피니시 파워와 16㎿ 규모의 풍력발전기 공급계약을 맺었다. 이번 계약을 통해 현대중공업은 현대종합상사와 함께 내년 4월 핀란드 남동부 하미나에 준공 예정인 풍력발전단지에 2㎿급 제품 8기를 공급하게 됐다.

대우조선해양은 최근 캐나다의 풍력연구기관 웨이컨으로부터 2㎿급 풍력발전기 5기를 수주했다. 또한 이에 앞서 한국수출입은행의 지원을 받아 미국 텍사스, 오클라호마 등 2개주에서 총 100㎿급 풍력발전단지 개발사업을 진행하기로 한 바 있다.

삼성중공업은 지난달 스페인 풍력발전전문업체인 인발(INVALL)과 85㎿급 풍력발전단지 공동개발에 관한 양해각서(MOU)를 교환했다. 두산중공업도 스코틀랜드 현지에 풍력발전공장을 건설한다는 등의 내용을 담을 MOU를 스코틀랜드 투자청과 교환할 예정이다.

또한 오는 5~6월경 현대중공업, 대우조선해양, 유니슨 등의 해외공장 준공도 예정돼 있어 앞으로 관련수출은 더욱 늘어날 것으로 보인다.

현대중공업은 다음 달이면 중국 산둥성 웨이하이시에 연산 600㎿의 풍력발전기 제조공장을 준공하고 제품생산을 시작하게 된다. 이로서 기존 전라북도 군산공장(연산 600㎿)과 더불어 총 1.2GW의 제품 생산능력을 갖추게 된다. 대우조선해양도 다음 달 캐나다 소재 풍력발전 타워, 블레이드 제조공장에서 처음으로 타워생산을 시작할 예정이며, 유니슨은 6월까지 중국 푸신의 풍력발전기 제조공장을 준공한다는 계획이다.

이임택 한국풍력산업협회 회장은 “국제적으로 인지도가 높은 국내 업체들이 외국기술 도입을 통해 빠르게 실력을 갖춰 트렉레코드(실적)가 비교적 적다는 단점을 극복하고 수출에 성공하고 있다”며 “이들 업체가 넓은 무역 네트워크를 갖추고 있다는 점도 해외진출에 긍정적 요소이다”.

8. ‘태양, 바람+디젤’ 발전기 개발

◇ 파워맥스, 하이브리드 시스템 첫 개발, 하반기 출시

태양광과 풍력, 디젤엔진을 접목한 하이브리드 발전시스템이 나왔다.
파워맥스(대표 장세창)는 친환경 발전시스템인 태양광과 풍력, 디젤엔진을 이용한 하이브리드 발전시스템을 업계 최초로 선보인다고 14일 밝혔다.

파워맥사는 최근 신기술 조류인 친환경 녹색경영에 발맞춰 스마트그리드 및 분산전원용으로 적합한 친환경 발전시스템인 하이브리드 발전시스템을 개발하고 하반기 국내 출시할 계획이다.

파워맥스의 하이브리드 발전시스템은 풍력발전이나 태양광은 날씨 등의 자연환경에 따른 발전량 제한을 극복하기 위해 개발됐다. 풍력과 태양광에 디젤엔진을 결합해 바람과 태양광에 의한 발전이 부족할 경우 그 부족부분을 디젤엔진발전으로 백업시켜준다.

바람에 의한 풍력발전과 태양광에 의한 태양광발전을 결합함으로써 기상상태에 따라 보완발전이 가능해 이산화탄소 및 연료비가 발생하지 않는다.

전기 저장장치인 축전지를 사용해 발전과 부하상태에 따라 축전지를 활용함으로써 디젤엔진을 효율적으로 운전해 발전기의 수명을 연장할 수 있다.

김광순 파워맥스 상무는 “풍력과 태양광, 디젤엔진을 활용한 국내 첫 하이브리드 발전시스템의 규모를 더 키우기 위해 정부와 국책연구기관 등과 산학협력을 하겠다”며 “도서지방(섬) 등 상용전원을 사용하지 않는 지역을 중심으로 영업을 집중할 계획”이라고 밝혔다.
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