한전 등 전력그룹사 국책과제 수행기관 선정
타당성 검증…2012년 100MW급 단지 조성
계통 및 유지보수 기술 확보…해외시장 개척

2008년 9월 독일 슐레스비히 홀슈타인주 후줌(Husum)에서 개최된 풍력박람회를 준비한 박람회측에서 독일풍력연구소(DEWI)에 의뢰해 발표한 ‘2017년까지의 세계풍력시장 전망 보고서’의 주요내용을 살펴보면, 2030년에는 독일 총전력소비량의 약 31%에 해당하는 6만5000MW의 전력이 육상풍력발전(약 3만5100MW)과 해상풍력발전(약 3만MW)에서 생산될 것으로 예상되고 있다.

특히 해상풍력발전이 2020~2023년 사이에는 가장 높은 시장점유율을 보일 것으로 전망됐는데, 이는 발전량에서 최고 정점을 기록한 2001~2003년에 설치된 육상 풍력발전기의 대부분이 20년 정도 가동된 시점인 2020~2023년에는 해상 풍력발전기로 대체될 것이라는 가정에 근거한 것이다.

아울러 해상풍력발전이 이미 중요한 의미를 가진다고 응답한 기업들이 2006년 보고서에서는 34.1%였지만 2008년 보고서에는 44.8%로 그 비중이 높아졌으며, 전반적으로 해상풍력발전의 비중이 커질 것으로 예상했다. 현재 개발된 풍력발전 터빈은 3~5MW 규모로 바로 현장투입이 가능한 것으로 판단되며, 5.1~7.5MW 규모의 풍력발전 터빈은 2010년 이후에 실용화가 가능하고 7.6MW 규모 이상의 터빈은 2012년 이후에 실용화가 가능할 것으로 예상하고 있다.

해상풍력발전에 대한 전망이 밝은 것은 바로 바람 때문이다. 해상풍력은 해상이 육상보다 바람이 강하고 끊임없이 불어 획득할 수 있는 전력량이 육상풍력보다 약 40% 많은 장점이 있어 향후 세계풍력시장에서 발전가능성이 가장 높은 분야로 전망되고 있는 것이다.

유럽풍력협회(EWEA : Europe Wind Energy Association)의 전망에 따르면, 2010년까지 유럽지역에서 4만MW의 해상풍력설비가 설치되고 2020년까지는 7만MW의 해상풍력설비가 설치될 것으로 예측되고 있다.

하지만 해상풍력설비의 설치와 전력망으로의 연결이 간단치 않고 초기 투자비용이 많이 들기 때문에 사업을 추진하는데 있어 어려움이 많다. 하지만 입지의 한계, 민원 등의 증가 등 육상풍력발전이 갖는 단점을 보완할 수 있는 해상풍력발전에 대한 관심은 지속될 것이다.

국내에서도 마찬가지다. 특히 최근 해상풍력발전에 많은 관심을 기울이고 있는 상황이다. 무엇보다 한전을 중심으로 한 전력그룹사가 최근 국내 해상풍력 타당성 검증을 위한 지식경제부의 국책과제를 수행하기로 결정됨에 따라 해상풍력발전 사업 진출에 박차를 가할 수 있게 돼 그 성과에 관심이 모아지고 있다.


해상풍력, 기술 보완시 풍력사업 선도

정부는 국가에너지기본계획을 통해 그린에너지 산업육성의 목표를 달성하기 위해 2030년까지 신재생에너지 비율을 11% 이상으로 확대 추진한다는 강력한 의지를 표명한 바 있다.

신재생에너지의 보급비율 달성을 위한 전략으로는 에너지 생산자에게 2013년부터 의무할당제를 부과하고, 태양광, 풍력, 수소·연료전지 등 중점분야 대량보급 체제 구축을 통해 달성해 나갈 예정이다.

특히 풍력발전의 경우 육지 및 해상 풍력의 입지 규제를 완화함으로써 2030년까지 7300MW의 풍력발전 용량을 확보해 나갈 계획이다.

이 용량을 무난히 달성하기 위해서는 향후 연간 500MW 정도의 풍력발전단지가 건설돼야 한다.

이에 한전은 국내 전력수요의 선진국형 저성장 진입 추세를 극복하기 위해 신성장동력 확보차원의 신규사업을 적극 발굴하고 개발하고 있다. 현재 중국 내에 국내 총 규모의 2.6배에 상당하는 300MW 규모의 풍력발전소를 소유하고 있으며, 그 규모가 급속도로 성장하고 있다.
 
또한 정부의 신재생에너지 보급정책을 충실히 이행하고 국내 풍력분야의 활성화를 위해 국내외의 풍력분야의 상황과 한전의 역할을 검토해 왔다.
 
이에 따르면 육상풍력의 경우 양호한 입지의 고갈과 민원의 증가에 따라 추가적인 입지확보의 어려움을 겪고 있어 풍력산업 선진국들은 해상풍력단지 개발에 총력을 기울이고 있다. 국내의 경우도 강원도 일부와 제주도를 제외하고는 육상풍력단지로서의 경제성을 가지는 입지가 극히 제한돼 있고, 이마저도 민원의 증가에 따라 입지확보의 어려움을 겪고 있는 실정이다.

해상풍력의 경우에는 육상에 비해 대형단지 조성이 용이한 반면 설치 및 유비보수 비용이 많이 소요돼 육상풍력단지에 보다 경제성이 낮은 편이다. 하지만 해상풍력기기의 설치기술 및 유지보수 기술이 발전한다면 향후 풍력발전분야의 주축이 될 수 있을 것으로 기대된다.

한전, 500MW급 해상풍력단지 조성

국내 풍력산업은 아직 걸음마 단계로 산업 진입 준비단계 수준에 머물러 있다. 이와 같은 상황에서 현실적으로 달성할 수 있는 풍력발전 보급 및 기술개발 전략의 수립은 매우 중요하다.

지경부가 지난해 발표한 ‘신재생에너지 R&D 전략 2030’에 따르면 한전이 주체가 돼 시장을 먼저 형성함으로써 관련기관으로 하여금 기술개발을 유도하는 방안을 제시하고 있다.

이는 기존의 기술주도형 연구개발을 탈피해 시장주도형 연구개발로 풍력발전의 중간진입, 상업화 및 세계화를 달성하겠다는 내용이다.

풍력발전분야는 이미 기술이 어느 정도 정립돼 상업화 단계에 있으며, 기술개발이 경제성을 추구하는 방향으로 진행되고 있다. 세계적으로 2030년 원자력을 추월하는 풍력발전의 생산단가를 500MW 이상의 대단위 단지화와 5MW급 이상의 대형풍력기기를 통해 풍력단지 조성단가 및 운영·정비비를 절감하려는 추세에 있다.

한전은 세계적인 추세에 발맞춰 새로운 수익창출 모델 개발과 국내 풍력산업 활성화를 위해 2015년까지 500MW급 해상풍력단지를 조성하고 5MW급 풍력기기를 설칟운영할 예정이다. 또 개발된 단지의 계통 및 유지보수기술 확보로 해외시장 개척 및 기술수출을 달성한다는 풍력발전 참여목표 및 비전을 가지고 국내 풍력발전 분야의 중심주체로서의 역할을 담당하고 있다.

풍력발전기기를 상품화하는데 가장 큰 장애요인은 제품결함으로 인한 회수이기 때문에 풍력발전분야에 중간진입을 추구하는 국내 제작사 입장에서는 안정적인 국내시장형성을 간절히 원하고 있다. 이런 의미에서 500MW급 이상의 대단위 해상풍력단지 건설계획은 국내 제작사의 능동적이고 적극적인 참여를 유도할 수 있을 것으로 예상되며, 궁극적으로는 일자리 창출 등의 국내산업 활성화와 세계 풍력발전시장의 점유율을 높이는 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

전력그룹사, 해상풍력 사업 공동 추진

한전을 중심으로 한 전력그룹사들가 손을 맞잡고 2012년까지 100MW급 해상풍력실증단지를 국내해역에 조성할 예정이다. 

최근 지경부는 국내외에너지 정세에 발맞춰 해상풍력 발전 활성화를 위한 국책연구과제로 ‘국내 해역의 중대형 해상풍력발전단지 타당성 검증 연구’를 제안한 바 있으며, 한전 전력연구원 컨소시엄이 수행기관으로 선정됐다.

이에 한전 전력연구원을 비롯한 한국수력원자력, 한국남동발전, 한국중부발전, 한국서부발전, 한국남부발전, 한국동서발전 등 7개 전력그룹사는 오는 2010년 9월까지 약 22개월간 과제비 50억원을 투입해 국내 해상에서 100MW급 해상풍력단지조성 타당성 검토를 수행할 예정이다. 이번에 수행하는 국책연구과제의 핵심내용은 기상 및 해상자료 데이터베이스 구축을 기초로 경제성 있는 해상풍력단지의 발굴 및 설계하는 것이다.
 
한편 한전 전력연구원은 국책연구과제 결과를 기반으로 국내에서 개발된 국산기기를 활용해 100MW급 해상실증단지를 2012년까지 조성할 계획이다. 또 2030년까지 풍력발전 용량을 7300MW 이상으로 확대할 전망이다. 아울러 국내 풍력발전 분야의 활성화하는 중심주체로서의 역할을 담당할 뿐 아니라 개발된 단지의 계통 및 유지보수기술 확보로 해외시장 개척 및 기술수출을 달성해 나갈 것으로 기대된다.

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