1. 해상풍력발전 개요
2. 해상풍력발전 산업동향
1. 해상풍력발전 개요
해상풍력발전은 전기를 생산하는 풍력발전 터민 및 하부구조물과 전기를 수송하는 해저케이블, 그리고 수송을 유용하게 진행하기 위한 변전소로 나뉜다. 육상풍력과 같은 풍력터빈에 하부구조물, 해상에서 육지까지 송·배전을 위한 전력 계통이 추가되므로 육상풍력 대비 BOP(Balance Of Plant, 터빈을 제외한 하부구조물, 전력 계통 등의 부대설비) 비용의 비중이 높음.
터빈, 하부구조물 등 구성 요소들의 부피가 크고 무거우며 설치를 위해 풍력 터빈 설치선, 케이블 준설선 등 특수선박이 필요. 대부분 터빈, 하부구조물 등은 현지 거점항만에서 조립되기 때문에 거점항만 확보는 안정적인 공급망 확보를 위한 필수요소
하부구조물은 해상에서 터빈 시스템을 지지하며 해저에 고정되는 고정식, 해상에 띄워지는 부유식으로 구분. 대용량 터빈으로 대단지를 구성하여 BOP 비용을 낮추는 것이 유리하며 이를 위해 터빈과 단지 규모가 대용량화되는 추세. 국내 해상풍력 발전단기 개발사업은 통상 프로젝트 파이낸싱(PF)방식으로 개발. 지차체, 주민, 그리고 정부부처 등의 다양한 이해관계로 사업불확실성이 높고 일반적으로 계획부터 준공까지 6년 이상 소요된다. 긴 개발기간으로 인해 인허가, 보조금 등 정책의 변화에 취약.
부유식 풍력 개발에 대한 최근 글로벌 현황 조사에 따르면 GWEC Market Intelligence는 부유식 풍력의 상용화가 이번 10년 말(2029/2030년)까지 달성될 가능성이 낮을 것으로 전망하고 있다. 이에 따라 전 세계 부유식 풍력 전망을 하향 조정하고 2030년까지 전 세계적으로 작년 예상보다 22% 낮은 8.5GW가 건설될 것으로 예상한다.
2. 해상풍력발전 산업동향
글로벌 해상풍력 시장은 중국과 유럽을 중심으로 성장 중이며 미국, 대만 등 후발국도 시장 점유율을 높여나갈 것으로 전망
전 세계적으로, 22년 8.8GW가 신규 설치되어 누적 설치 용량 64.3GW. 23년 10.8GW의 새로운 해상 풍력 발전 용량이 추가 2023년 말까지 전 세계 해상 풍력 발전 용량은 총 75.2GW.
신규 추가 설비는 전년도보다 24% 증가해 2023년은 해상풍력 역사상 두 번째로 높은 해.
중국은 22년 5.1GW(58%), 23년 6.3GW를 추가해 6년 연속 연간 해상풍력 개발 부문에서 세계 1위를 차지하였으며,
유럽도 22년 1.9GW(22%), 23년에 11개 풍력 발전 단지에서 3.8GW의 신규 해상풍력 발전 용량이 추가.
2023년 아시아와 유럽에서는 각각 41GW와 34GW의 해상 풍력 발전 용량이 가동되고 있으며, 두 지역을 합치면 전 세계 해상풍력 발전 용량의 99.9%를 차지하고 있다.
GWEC 마켓 인텔리전스(GWEC Market Intelligence)는 향후 10년(2024~2033) 동안 410GW 이상의 새로운 해상 풍력 발전 용량이 추가될 것으로 예상되며, 그 중 2/3 이상이 예측 기간(2029~2033)의 후반기에 추가될 것으로 예상
미국, 대만 등 후발국들은 높은 잠재력을 기반으로 ’25년부터 시장 점유율을 높여나갈 것으로 전망하는데,
미국은 육상풍력 역량(22년 누적설치용량 144.2GW로 세계 2위)에 기반해 ’30년까지 해상풍력 누적 설치 용량 30GW에 도달하여 세계에서 3번째로 큰 규모의 해상풍력 시장이 될 것으로 전망
대만은 ‘22년 해상풍력 누적 설치 용량 1.4GW로 중국을 제외한 아시아 1위이며, 풍부한 해상풍력 자원에 기반해 향후 5년간 6.6GW 해상풍력 설치 예정(세계 20대 해상풍력발전 적합 해역 중 16곳이 대만해협에 존재, 4C Offshore)
국내의 경우, 23년 기준 124.5MW의 해상풍력이 상업 운전 중이며 2030년 12GW 준공을 목표로 개발이 추진 중
비용감소를 위한 해상풍력 발전단지와 터빈 용량의 대형화 추세가 뚜렷하며, 발전단지-해안간 거리도 증가
- 발전단지 용량 증가 시, 하나의 전력 계통을 통해 송·배전 가능한 전력량이 증가하여 동일 전력 생산량 대비 비용 감소
- 터빈의 크기 증가 시, 터빈 1기당 전력 생산량이 증가하여 동일 용량 대비 터빈의 수가 감소해 BOP 및 유지보수 비용이 감소( 터빈 용량이 10MW -> 14MW로 증가 시, 1GW 단지 기준 1억달러 절감, Rystad Energy)
- 단지 대형화를 위한 넓은 해역확보, 안정적인 풍력자원 수급을 위해 발전단지-해안간 거리도 증가 중
- 해안에서 멀수록 선박 경로, 어업 등 기타 경제활동의 영향이 감소해 더 넓은 해역확보와 안정적인 풍력자원 수급 가능. 발전단지-해안간 거리가 증가하면 송·배전 및 건설·운영비가 증가하나, 단지 대형화 및 우수한 풍력자원 수급을 통한 순편익 증가 효과가 더 지배적