풍력시장 전망과 과제
세계시장 2020년 190만MW 돌파
풍력시장 전망과 과제
세계시장 2020년 190만MW 돌파
  • 변국영 기자
  • 승인 2013.04.01 11:34
  • 댓글 0
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발전효율·시공 등 장점...매년 고성장 구가

 

풍력산업이 발전효율과 시공의 장점을 가지고 고성장을 구가하고 있어 신재생에너지의 주축으로 자리잡을 것으로 예상되고 있다. <사진은 벨기에 해상풍력단지>

 

발전효율·시공 등 장점...매년 고성장 구가

국내 제2 조선산업 육성...사업인허가·민원 관건

 

세계 풍력시장은 매년 30∼50%의 고성장을 하고 있다. 성장세가 다소 주춤한 시기도 있지만 여전히 고성장이 이어질 것으로 전망되고 있다.


2010년 세계 풍력설비 용량은 20만MW를 돌파했는데 2020년에는 190만MW를 돌파할 것으로 예상되고 있다. 이에 따라 반도체·조선 등과 견줄 수 있는 세계 경제의 핵심 신성장산업의 하나로 자리 잡을 전망이다.
신재생에너지 분야에서 풍력발전은 경제성과 성장가능성이 가장 높은 것으로 평가되고 있다. 연료비 등 에너지 생산비용과 환경오염에 대한 우려가 없다는 장점이 있고 다른 신재생에너지원에 비해 발전효율과 시공 측면에서 우위를 점하고 있다.


부지사용 면에서도 태양광은 설치면적이 넓지만 풍력은 설치 높이가 높아 지상을 농사 등 다른 용도로 활용할 수 있다. 시공기간도 6개월 정도로 짧아 방조제를 건설해야 하는 조력발전에 비해 진입장벽이 낮다. 설치 완료 후에는 대부분 원격 무인 운전으로 운영, 유지보수 비용도 적다.


해상풍력도 주목받고 있다. 해상풍력은 육상풍력보다 비용이 더 들어가지만 용지 확보가 쉽고 육상보다 지속적이고 강한 바람을 얻을 수 있다. 약 100조원 규모로 지속적인 성장이 예상되는 풍력시장은 해상풍력을 중심으로 메이저 시장이 형성되고 있기도 하다.


세계 풍력발전시장은 고성장을 구가하고 있다. 지난 2009년에는 전년 대비 31.7%로 성장해 2001년 이후 최대실적을 기록하기도 했다. 풍력발전시장은 매 3년마다 2배씩 증가하는 추세를 보이고 있다. 풍력발전시장 성장률이 가장 큰 나라는 멕시코로 연간 약 400% 성장하고 있다. 다음은 터키 132%, 중국 113%, 모로코 104%, 캐나다 40%, 미국 39%, 프랑스 33% 순이다.


풍력 설비용량 측면에서는 미국 1위, 중국 2위, 독일이 3위 기록하고 있다. 미국은 1980년대 후반 유럽에 주도권을 넘겨줬다 2006년 이후 다시 선두를 탈환했다. 2, 3위는 중국과 독일이나 중국이 약간 앞서기 시작하고 있다. 아시아는 신규설비 비중이 연 40.4%로 가장 높다. 북미지역은 28.4%이고 유럽은 27.3%다.
앞으로는 중국이 세계 풍력산업의 견인차 역할을 할 것으로 전망되고 있다. 연간 1만3800MW를 신규로 건설함으로써 세계 최대 시장으로 부상하고 있다. 4년마다 풍력설비가 2배 이상 증가할 것이라는 전망이 나오고 있다.


라틴 아메리카도 괄목할 만한 성장세를 보이고 있다. 브라질과 멕시코의 급성장 영향으로 용량이 2배 이상 증가되고 있다.
세계시장은 상위 10개 제조업체가 사실상 세계 풍력시장을 지배하고 있다. 6개 국가가 상위 10개 제조사 보유하고 있으며 국가별 점유율은 중국, 덴마크, 미국, 독일 , 스페인, 인도 순이다.
중국의 3개 업체가 세계 Top 10에 진입했으며 6위 인도의 수즈론도 급격한 성장세를 보이고 있다.
유럽과 미국 중심이었던 풍력시장이 중국의 약진으로 지각변동을 맞고 있는 것이다. 중국은 자국산 풍력발전기 설치를 적극 유도해 상대적으로 중국 풍력업체들이 크게 성장했다. 중국 시노벨은 GE에너지가 갖고 있던 업계 2위 자리를 빼앗았다.


우리나라 역시 풍력발전을 적극 육성키로 했다. 정부는 풍력산업을 제 2의 조선산업으로 육성한다는 그림 아래 2030년까지 세계시장 점유율을 20%로 확대한다는 목표를 정했다. 목표만 본다면 야심찬 계획이다. 기술력을 높이고 트랙레코드를 축적 등이 이뤄진다면 충분히 가능하다는 분석이다. 국산화율과 기술수준을 2015년 80%까지 높이고 2030년에는 100%까지 끌어올린다는 목표다.


정부는 개발 제품의 인증 및 초기 상용화 실적 확보에 국가적 지원이 반드시 필요하고 원가절감과 신뢰도 및 품질향상을 위한 지속적인 기술개발이 필요하다고 보고 이를 위한 지원도 확대할 계획이다.
아울러 해상풍력 1단계 사업을 통해 2014년까지 전라남도 부안·영광 해상에 총 80MW급 풍력발전단지 건설도 추진할 계획이다.


국내 풍력업체들도 국산풍력 개발과 국제인증 취득 등 세계시장 진입을 위해 다각적인 노력을 기울이고 있다. 최근 풍력시장은 육상에서 해상으로 옮겨가는 추세다. 해상 구조물에 대한 설계 및 시공 능력이 우수하고 제철·단조분야 강점을 앞세워 대부분의 부품 조달이 용이한 우리업체들의 경쟁력을 충분히 가질 수 있다는 분석이다.


국내 풍력업계는 해상 풍력발전 개발에 박차를 가하고 있다. STX·두산중공업·현대중공업·삼성중공업·대우조선해양 등 업체들이 해상 풍력발전 상용화를 위한 실증에 나서고 있다. 대우조선해양과 STX는 차세대 해상 풍력발전시스템으로 7MW급을 선택하고 개발에 박차를 가하고 있다.
풍력발전이 성공하기 위해서는 풀어야 할 과제도 있다. 적극적인 해외기업을 유치하고 사업인허가와 민원 문제를 해결하는 것이 관건이다.


해외기업 유치는 우수한 기술을 가진 해외 풍력업체가 국내에 들어와 서로 경쟁하는 환경을 조성하는 것이 중요하기 때문이다. 국내기업끼리 경쟁한다고 해도 결국 해외 진출은 어렵다는 판단 때문이다. 외국 업체를 유치해 선진 기술을 배워야 성장에도 탄력이 붙게 된다.
인허가와 민원 문제 처리도 중요하다. 아직 육상에도 풍력발전 사업에 적합한 부지가 많지만 규제에 막혀 추진이 어려운 경우가 있다는 지적이다. 특히 풍수 지리적 개념 때문에 사업 수행이 어려워져서는 안된다는 지적이 많다.


새로운 영역인 해상풍력에서 강국으로 도약하기 위해서는 ‘선택과 집중’이 필요하다. 우리 기술로 힘든 부분까지 추진하다가 유지·보수 면에서 문제가 생기면 상당한 피해를 감수해야 하기 때문이다.

 

<주목받고 있는 해상풍력>

육상풍력 비해 다양한 장점
2030년까지 건설규모 239GW

신재생에너지 분야에서 태양광과 함께 주목을 받아왔던 풍력발전이 해상풍력을 중심으로 급격하게 변모하고 있다. 세계 해상풍력 설치 용량은 현재 유럽을 중심으로 3.55GW 수준이지만 4.0GW가 건설 중이고 승인된 계획도 15.9GW에 이르고 있으며 2030년까지 건설규모는 총 239GW에 달할 것으로 전망된다.


그동안 시장을 리드하던 유럽뿐만 아니라 미국도 적극 육성하는 방향으로 전환해 대규모 단지 개발에 나서고 있으며 내수를 중심으로 풍력산업의 강자로 부상한 중국도 해상풍력 확대에 발 벗고 나서고 있다.


육상풍력에 비해 40%이상의 비용이 더 들어감에도 각국이 해상풍력에 적극적인 이유는 육상풍력에 비해 다양한 이점이 있고 기술의 발전으로 장애가 됐던 여러 가지 문제점들이 해결되어 가고 있기 때문이다.


해상풍력발전은 육상에 비해 설치장소의 자유도가 높고 장애물이 없어 안정적인 풍력을 얻을 수 있다. 또 해안에서 멀어질수록 풍속이 높고 바람이 균일하기 때문에 풍력발전기 수명도 연장된다.


해수면 위 난류층 높이는 지상 난류층 높이보다 낮으므로 풍력터빈이 설치되는 위치에서 바람 품질이 우수하다. 블레이드 속도가 빨라져 소음이 커져도 주민 민원 소지가 적다. 해상풍력발전단지는 설치공간이 넓고 민원이 육상에 비해 적어 더 큰 용량의 풍력터빈을 설치할 수 있다는 장점이 있다.


우리나라도 2020년까지 세계 3대 해상풍력 강국으로 도약하기 위한 ‘서남해 2.5GW 해상풍력 종합추진계획’을 발표하면서 국내 기업의 경쟁력 강화와 수출 산업화를 위한 지원을 본격화하고 있다.


국내 기업의 경쟁력이 확인된 조선산업과 해양플랜트 산업의 경험과 기술력은 부상하는 해양풍력시대에 새로운 사업기회가 있는 것은 분명해 보이지만 기술검증이 요구되는 상업용 시장에서 선진 메이저와 경쟁하는 것은 현실적으로 어려움이 큰 것도 사실이다.


그러나 한편으로는 해상풍력분야의 밸류체인 상 주요 부품분야에서 국제 경쟁력을 가지고 있는 기업이 존재하고 향후 해상풍력의 사업이 파이낸싱을 포함한 토탈솔루션 사업으로 진화하고 있어 새로운 비즈니스모델을 조기에 발굴하고 접근한다면 빠른 시장 진입도 기대할 수 있다는 평가가 나오고 있다.


거대시장으로 부상하는 해상풍력은 우리기업과 국가에 중요한 기회로 다가오고 있다. 3면이 바다인 우리나라의 자연환경을 이용해 에너지문제와 환경문제를 극복하면서 제2의 반도체, 디스플레이, 자동차 산업으로 성장시켜야 한다는 것이다.


그러나 풍력터빈을 해상에 설치하기 위해서는 해상에 지지구조물을 설치해야 하기 때문에 여러 가지 방법과 제약조건이 따르게 된다.


특히 해상풍력은 해상지지구조물 제작 및 시공비가 전체의 25%로 큰 비중을 차지한다. 따라서 해상지지구조물의 건설공기 단축, 시공 위험도 등과 관련한 비용효과성을 갖도록 하는 시공기술 확보가 중요하다. 유지보수 시 육상용에 비해 접근이 어렵기 때문에 부식방지 기술·시스템 감시·고장 시 진단기술·고장 예방기술 등이 필요하다.

 


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