[기타] [해외기술동향 ③] 더 풍부한 바람을 이용한 해상 풍력 발전 선두주자 유럽, 2030년 1억 5000만㎾ |
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Date : 2015-03-13
Name : 관리자
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[해외기술동향 ③] 더 풍부한 바람을 이용한 해상 풍력 발전 선두주자 유럽, 2030년 1억 5000만㎾  더 풍부한 바람을 이용한 해상 풍력 발전 선두주자 유럽, 2030년 1억 5000만㎾ 육상 풍력 발전을 선도적으로 개발해 온 유럽 일부 국가들은 차차 해상으로 눈을 돌렸다. 풍력 발전 설치에 적합한 평야가 감소했으며 산지는 접근 도로 정비 등의 비용 증가로 만만치 않기 때문이다. 이에 바람의 세기가 더욱 강해 풍력 에너지가 풍부한 해상 풍력 발전을 목표로 기술 개발에 착수했다. 20년 전부터 해상 풍력 발전 연구에 돌입한 유럽의 해상 풍력 발전 동향과 그 뒤를 이어 대규모 해상 풍력 발전 단지 개발에 힘쓰고 있는 일본의 현황을 살펴본다.   2000년에 덴마크에 건설된 세계 최초의 본격적인 상업 해상 풍력 단지, Middelgrunden 해상 풍력 발전소를 보여준다. 2000㎾의 해상 풍력 발전기 20기가 해안에서 2㎞ 떨어진 지점에 건설됐으며 세계에서 가장 아름다운 해상 풍력 발전소로 알려져 있다. 이후 2002년 덴마크에 2000㎾짜리 80기가 해안에서 14~20㎞ 떨어진 지점에 설치된 Horns Rev 해상 풍력 발전소가 건설됐다.  <표 1>은 유럽의 상위 10개 대규모 해상 풍력 발전 단지를 나타냈다. 대형 풍력 단지의 규모가 해마다 커지고 있음을 알 수 있다. 현재 건설 중인 세계 최대 규모의 해상 풍력 발전소는 London Array로 설비 용량은 68만㎾에 달한다. 이처럼 유럽의 해상 풍력 발전소는 규모의 증가와 함께 풍차의 크기와 정격 출력도 커지고 있다. 20년간 풍차 로터의 직경은 약 10배, 정격 출력은 100배로 늘어났다. 최근 최대 풍차의 정격 출력은 5000㎾, 직경 126m에 이른다(위 사진 참조). 풍차의 대형화에 따라 풍차 로터에 유입하는 풍속이 커져 보다 풍부한 풍력 에너지를 얻을 수 있음과 동시에, 풍차에 작용하는 바람 하중도 커졌다. 이에 바람 하중을 줄이기 위한 공력 제어나 액티브 제어에 관한 연구도 활발해졌다. 덴마크는 오랫동안 유럽의 해상 풍력 발전을 견인해 왔다. 그러나 2010년 영국이 세계 최대의 설비 용량을 자랑하는 Thanet 해상 풍력 발전소를 가동시킴으로써 설비 용량이 134만㎾에 달해 덴마크를 제치고 1위를 차지했다. 이에 그치지 않고 영국은 최근 전 세계 풍력 발전 기업의 연구 시설 및 생산 시설 건설 프로젝트도 추진하는 등 풍력 발전 사업을 국가의 일대 산업으로 발전시킴과 동시에 세계의 해상 풍력 발전 시장을 이끌어 가고 있다. 영국의 해상 풍력 개발은 1라운드, 2라운드, 3라운드로 나눠 진행 중이다. 1라운드 개발 해역은 해안선에 비교적 가깝고 수심이 얕은 곳이 선정됐으며, 3라운드는 해안선에서 벗어나 더욱 수심 깊은 곳으로 이동하고 있다. 3라운드 중 가장 먼 지역은 해안선에서의 거리가 195㎞, 수심이 가장 깊은 지역은 평균 수심 50m이다. 영국에서는 해상 풍력 발전 설비를 설치할 수 있는 대륙붕(Continental Shelf)의 소유권은 왕실에 있기에 그 이용에 있어 영국 국왕의 부동산·해역의 자산 관리를 수행하는 정부 특수법인 크라운 에스테이트The Crown Estate의 허가가 필요하다. 즉, 풍력 발전 사업자가 지역의 임대 비용을 지불하고 해상 풍력 발전 사업을 실시한다. 영국은 2001년 1라운드 개발로 설비 용량 150만㎾, 2003년 2라운드 개발로 설비 용량 710만㎾를 확보했다. 2010년 시작해 현재 진행 중인 3라운드 개발에서는 총 설비 용량 3200만㎾로 결정됐다. 이에 1라운드에서 3라운드까지의 개발이 계획대로 모두 진행할 경우 해상 발전 설비의 총 용량은 4060만㎾에 달한다. 한편 2007년 영국 정부는 2020년까지 3300만㎾의 해상 풍력을 개발한다는 야심찬 목표를 발표한 바 있다. 사업 규모는 약 1400억USD에 달하며 송전망의 정비만으로도 214억USD에 달한다. 그런데 3라운드 개발이 계획대로 추진되면 그 목표치를 거뜬히 넘어설 것으로 보인다. 또한 영국 정부는 2020년까지 7000기 이상의 해상 풍차를 설치해 영국 전체 전력의 3분의 1을 충당할 계획이다. 영국이 추진한 해상 풍력 발전의 가능성을 보고 유럽 여타 국가들과 미국 그리고 중국과 한국도 해양 풍력에 주목하기 시작했다. 중국은 2020년까지 3000만㎾, 한국은 2019년까지 250만㎾ 설치를 목표로 내걸었다. |
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