풍력발전산업의 최근 동향

현대중공업의 해상풍력 발전기 개발생산
기사입력 2011.10.14 15:11
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1. 한국형 풍력발전 ‘수출 바람’

풍력이 수출 효자 품목으로 떠오르고 있다.
25일 업계에 따르면 현대중공업·삼성중공업·대우조선해양 등 국내 풍력업체들이 최근 유럽·미국 등 진출에 잇따라 성공했다.

그간 적극적인 투자를 통해 관련 기술을 확보하는 한편 활발하게 해외 영업활동을 진행해 온 성과가 서서히 나타나고 있다는게 업계의 분석이다. 또한 여러 업체가 해외 공장의 준공을 눈앞에 두고 있어 앞으로 수출이 더욱 활발해질 것으로 보인다.

현대 중공업은 최근 핀란드전력 업체 피니시 파워와 16W 규모의 풍력발전기 공급 계약을 맺었다. 이번 계약을 통해 현대중공업은 현대종합상사와 함께 내년 4월 핀란드 남동부 하미나에 중공 예정이 ㄴ풍력발전단지에 2MW급 제품 8기를 공급하게 됐다.

대우조선해양은 최근 캐나다의 풍력연구기관 웨이컨으로부터 2MW급 풍력발전기 5기를 수주했다. 또한 이에 앞서 한국 수출입은행의 지원을 받아 미국 텍사스·오클라호마등 2개주에서 총 100MW급 풍력발전단지 개발 사업을 진행하기로 한 바 있다.

삼성 중공업은 지난달 스페인 풍력 발전전문업체인 풍력인발(INALL)과 85MW급 폴란드 풍력발전단지 공동개발에 관한 양해각서(MOU)를 교환했다. 두산중공업도 스코틀랜드 현지에 풍력발전공장을 건설한다는 등의 내용을 담을 MOU를 스코틀랜드 투자청과 교환할 예정이다.

또는 오는 5~6월경 현대중공업·대우조선해양·유니슨등의 해외공장 준공도 예정돼 있어 앞으로 관련 수출은 더욱 늘어날 것으로 보인다.

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

이임택 한국 풍력산업협회 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 해외 진출에 긍정적 요소이다.

2. 현대중공업 “연내 5.5MW급 개발완료

현대중공업이 연내에 5.5MW급 풍력발전기를 선보인다.

14일 현대중공업에 따르면 5.5MW급 해상풍력발전기의 개발을 연말까지 완료하고 시제품을 선보일 예정이다. 이에따라 삼성중공업·두산중공업·STX·효성 등 해상풍력 진출을 위해 대형 풍력발전기 개발을 진행하고 있는 국내 업체 간 경쟁이 더욱 치열해질 전망이다.

현대중공업은 현재 글로벌 전력 기술 업체인 미국의 아메리칸슈퍼 컨덕트코퍼레이션(AMSC)과 5.5MW급 풍력 발전기 개발을 진행 중이다. 현대중공업은 지난해 6월 AMSC와 전략적 제휴를 맺고, AMSC가 100% 지분을 소유한 자회사 AMSC윈텍(AMSC Windtec)과 풍력발전기의 공동 개발을 진행하기로 한 바 있다.

당초 5MW급 풍력발전기 개발을 계획했으나 5.5MW급 제품이 보다 유망하다고 판단, 개바을 진행해 왔으며 이번에 시제품을 선보이게 되는 것이다. 이 풍력발전기는 기어박스(증속기)가 장착된 기어드 타입으로 제작되며, 생산은 군산 풍력발전기 제조공장에서 이뤄질 예정이다.

오세헌 현대중공업 부장은 “5.5MW급 제품은 세계적으로도 용량이 큰 수준이기 때문에 그 이상의 개발 계획은 아직 없다”며 “기술적 자립이 확실해질 때까지는 AMSC와의 협력이 지속될 것”이라고 말했다.
삼성중공업이 오는 9월까지 6~7MW급 시제품 제작을 완료한다고 최근 밝힌데 이어, 이번에 현대중공업이 5.5MW급 제품의 개발 완료 계획을 밝힘에 따라 해상풍력시장을 선점하기 위한 국내 업체 간 경쟁이 보다 뜨거워질 것으로 보인다. 삼성과 현대 외에도 두산중공업·효성·STX등도 현재 5MW급 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·영광 지역 해상에 대형 풍력 발전기를 중심으로 한 100MW급 실증단지가 조성될 예정이어서 국내업체들의 신제품 경쟁이 본격화 될 전망이다.

3. ‘태양·바람+디젤’ 발전기 개발

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

파워맥스는 최근 신기술 조류인 친환경 녹색경영에 발맞춰 스마트 그리드 및 분산전원용으로 적합한 친환경 발전 시스템인 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 디젤 엔진발전으로 백업시켜준다. 바람에 의한 풍력발전과 태양광에 의한 태양광발전을 결합함으로써 기상상태에 따라 보완발전이 가능해 이산화탕소 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 “도서 지방(섬_등 사용전원을 사용하지 않는 지역을 중심으로 영업을 집중할 계획” 이라고 말했다.

5. 축구장 3개만한 초대형 풍력발전기

“터빈은 영국 런던에 위치한 180m의 스위스재보험사빌딩(180m)보다 길고, 브레이드(날개)의 회전면적(2만 1124m2)은 런던의 웸블리스타디움(7245m2) 필드 면적의 3배 수준입니다.”

세계 풍력 1위업체인 덴마크의 베스타스는 최근 7MW급 풍력발전기 신모델 ‘V164’을 공개했다. 디틀레프 엥겔 베스타스 CEO는 “향후 생산공장을 건설할 계획이며, 공장이 어디에 위치하든 유럽의 해상풍력시장에 대응하게 될 것” 이라고 말했다.

해상풍력발전이 유럽을 중심으로 세계적인 ‘대세’로 떠오르면서 베스타스·지멘스·삼성중공업 등 국내이 유수 풍력발전업체들이 대용량 풍력발전기 개발에 열을 올리고 있다. 2MW급 이하 육상용 풍력이 주를 이루던 중대형 풍력발전기 시대를 넘어 3MW 이상 대용량 풍력발전기의 시대가 다가오고 있다.

통상 해상풍력은 육상보다 바람이 20% 이상 강하고 발전량도 1.5~2배 높은데다, 소음 등 민원문제에서도 비교적 자유롭다는 장점이 있다. 대형 풍력발전기로 구성된 대규모 풍력발전단지 조성이 가능한 이유다.

해상풍력은 육상과 달리 제품을 바다 위에 설치하기 위한 기볼 설비가 필요해 관련 비용이 높아지기 때문에 투자 대비 효율을 높이기 위해 대용량 설비 중심으로 발전단지를 구성할 수밖에 없다.

그간 관련 기술 수준을 지속 높여 온 세계 주요 풍력발전업체들은 기존 2MW급 이하 제품을 넘어 3~7MW급 풍력발전기를 개발 중이거나 이미 개발을 완료했다. 특히 미국 풍력업체 클리퍼는 10MW급 제품을 개발하고 있다.

베스타스와 독일의 지멘스는 각각 3MW와 3.6MW 모델 등 3MW급 이상의 해상풍력발전기 개발을 완료했으며, 유럽 등지에 설치를 완료하고 전력을 생산하고 있다. 블룸버그 에너지 파이낸스의 자료에 따르면 지난해 말 기준 유럽지역에 설치돼 있는 해상풍력 발전기의 설비용량은 총 3045MW로, 이 중 베스타스(1391MW)의 제품이 지멘스(1357MW)를 근소한 차이로 앞섰다.

지난해 해상풍력발전 분야에 3억4000만유로(약 5000억원)를 투자하겠다고 밝힌 GE도 이미 4MW급 제품을 개발했으며, 독일의 리파워는 육·해상용 5MW급 및 6.15MW급 풍력발전기 개발을 완료했다.
국내 풍력발전업체들의 움직임도 분주하따. 두산중공업은 국내 최초로 3MW급 해상풍력발전기 개발을 완료하고 최근 독일 데비오씨씨 인증까지 획득했다.

삼성중공업은 2.5MW급 제품을 생산하고 있으며, 최근 이 회사의 한임원은 6~7MW급 시제품 제작이 오는 9월 완료된다고 밝힌 바 있다.

현대중공업은 지난해 글로벌 전력기술 업체인 아메리칸슈퍼컨덕트코퍼레이션과 전략적 제휴를 맺고 5MW급 해상풍력발전기를 공동 개발, 올해부터 생산을 시작한다고 발표한 바 있다. 2MW급 제품을 생산하고 있는 STX도 3~5MW급 풍력발전기를 늦어도 2013년까지 개발할 계획이다.

현재 세계 풍력발전 설비용량은 약 200GW로, 이 중 해상풍력의 비중은 1.45%(2.9GW)에 불과하다. 덴마크의 풍력발전 전문 컨설팅업체 BTM컨설팅의 자료에 따르면, 지난해 설치된 풍력발전기 중 83.1%는 1.5~2.5MW급이며, 8.3%가 0.75~1.499MW급 제품일 정도로 아직 해상에 설치된 대용량 풍력발전기의 비중은 미미하다.

하지만 업계는 2020년까지 해상풍력 설비용량이 40GW 이상을 기록할 것으로 예상하는 등 관련 업체들의 대용량 풍력발전기 개발은 지속될 것으로 전망하고 있다.
손충렬 목포대 해상풍력중심 신재생에너지 인재양성센터 석좌교수는 “현재 해상풍력을 주도하고 있는 유럽에서는 각국 연구진이 연합해 20MW급 대용량 풍력발전기 개발 프로젝트를 진행하고 있다”며 “아시아권도 우리나라와 중국, 일본등이 협력해 이에 대응할 필요가 있다”고 말했다.
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