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전환에너지로서 해상풍력,아직은 미약하지만 잠재력 충분
  • 박희정 기자
  • 승인 2019.12.26 17:32
  • 호수 123
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현재 세계 해상풍력 설비용량은 23GW로 전체 전기 생산의 0.3%를 담당한다. 아직은 미미한 수준이라고 할 수 있지만 개발의 잠재력이 높아 향후 주력 발전원으로서 부상할 전망이다.

 

미래가 더 기대되는 에너지원

해상풍력의 성장이 예사롭지 않다. 2010년에서 2018년 사이 해상풍력시장은 30% 성장했고, 앞으로 5년간은 150개의 신규 프로젝트가 예정돼 있다.

해상풍력 개발은 유럽에서 가장 활발하며 영국, 독일, 덴마크가 선도하고 있다. 2018년 기준 해상풍력 누적 설치는 영국이 7.96GW로 가장 많고, 독일 6.38GW, 중국이 4.59GW, 덴마크가 1.33GW다. 영국, 독일은 최대 규모의 설비용량을 보유하고 있으며, 덴마크는 2018년 해상풍력이 전체 전기의 15%를 생산하고 있다. 중국의 경우에는 2018년에 세계에서 가장 많은 설비를 설치했다.

세계풍력에너지위원회 전망에 따르면 해상풍력은 매년 5~10GW 정도 설치될 전망이고, IEA가 산출한 국가 단위 해상풍력 잠재량은 연간 3만 6000TWh였다. 이러한 해상풍력의 잠재량은 유럽, 미국, 일본의 현재 전기 수요의 수배 이상 달하는 것으로 보인다.

EU는 2030년까지 설비용량을 4배 이상 증가시키기 위해 노력하고 있는데, 이 경우 2040년까지 해상풍력이 최대 발전원이 될 것이라고 IEA는 전했다. 유럽에서는 영국, 독일, 네덜란드, 덴마크에서 정책 목표가 있고, 중국은 2020년까지 10GW 설치 계획을 가지고 있다. 미국은 연방 또는 주정부 차원의 인센티브 제도를 운용 중이며, 한국, 일본, 대만, 베트남도 정책목표 또는 프로젝트를 수행 중이다.

국내 해상풍력은 2012년 제주 월정리에 실증용으로 5MW발전기를 설치했고, 2017년에 처음으로 탐라해상풍력단지(30MW)가 상업운전용으로 설치됐으며, 서남해 해상풍력 실증단지(60MW)가 준공을 앞두고 있다.

기술적으로는 석유가스 분야에서 이미 검증된 다양한 부유기술을 적용한 신규 프로젝트가 시도되고 있다. 국내 해상풍력은 개발의향자 기준 39개 단지(약 14GW)를 준비 중이고, 부유식 해상풍력은 울산 앞바다에 실증용으로 750kW 용량의 부유식 해상풍력발전기가 설치돼 연구개발 중이다. 우리 정부는 해상풍력의 고부가가치 핵심부품 국산화, 부유식풍력 실증에 집중해 선도국과의 기술 격차를 빠르게 추격한다는 계획이다.

 

왜 해상풍력인가

전 세계적으로 해상풍력에 주목하고 투자를 아끼지 않는 이유는 무엇일까. 간단하다. 다른 재생에너지원에 비해서 생산량과 안전성이 우월하기 때문이다. 신규 해상풍력 프로젝트의 가능한 최대생산량 대비 실제 생산량 비율을 40~50%로 높고, 시간당 변동성은 낮다. 태양광이 최대 40%인데 반해서 해상풍력은 최대 20%의 좁은 구간을 가진다. 일부 지역에서는 생산량 비율이 가스·석탄발전에 대등한 수준이고, 육상풍력은 추월했으며, 태양광의 2배에 달한다.

가동시간과 기간 측면에서도 해상풍력은 육상풍력보다 우수하고, 태양광보다 안정적이다. 해상풍력은 24시간 가동되며, 유럽, 미국, 중국에서는 겨울에도 가동할 수 있고, 인도에서는 우기에도 가동할 수 있다. 또한 토지 이용과 사회적 수용성 이슈를 회피할 수 있는 장점을 가지고 있다.

해상풍력은 석유가스 분야와 높은 유사성을 가지고 있어서 최근 석유가스회사가 투자를 늘리고 있다. IEA가 분석한 결과, 해상풍력 프로젝트의 전주기에 걸쳐 비용의 40%가 석유가스 분야와 시너지를 가질 수 있는 영역이다. 해상에 설치되는 석유가스 플랫폼은 운영을 위해 전기가 필요한데 인근의 해상풍력 단지는 여기에 전기를 공급할 수 있다.

전기 대신에 저탄소 수소 생산에 활용할 수도 있다. 예를 들어 1GW 해상풍력 단지에서 수소를 생산, 난방 에너지로 공급하면 25만 가구에 열을 공급할 수 있게 되는데, 이 경우에 청정에너지 전환에 기여하게 되는 것이다.

해상풍력은 현재 투자 추세대로라면 향후 20년간 총 8400억 달러가 투자되는 시장이 형성돼 천연가스 또는 석탄 발전에 투자되는 금액과 비슷할 것으로 추정된다.

다만 해상풍력 프로젝트가 가진 투자 불확실성을 제거해서 장기투자가 가능한 환경을 조성하고, 대규모 해상풍력 단지가 접속할 수 있도록 전력망을 구성하기 위해 기술적, 제도적 개선을 해야 하는 과제를 안고 있다. 2018년 1GW 규모의 신규 해상풍력 단지 건설에 40억 달러가 소요되는데, 향후 터빈, 지지물, 설치비용의 60% 감소에 힘입어, 향후 10년간 신규 프로젝트 투자비용은 40% 이상 떨어질 것으로 추정된다. 특히 신규 해상풍력 프로젝트에서 송전이 차지하는 비용은 1/4인데, 이 비용이 육지에서 더 먼 단지를 개발하면 1/2까지 올라갈 수 있어 이 분야의 비용저감이 중요하다.

 

주민참여 이익공유, 해양환경 영향 실증조사 요구

우리나라도 재생에너지 3020 계획에 따라 2030년까지 16.5GW 규모의 풍력 신규보급을 목표로 하고 있는데, 특히 삼면이 바다라는 이점 때문에 해상풍력 보급에 집중하고 있다.

우리나라는 지난 2010년 해상풍력 추진 로드맵을 발표하고 대규모 서남해해상풍력 발전사업을 단계적으로 추진할 계획이었으나, 10년이 지난 지금에서야 60MW 규모의 실증단지만을 개발했다. 재생에너지 3020 목표에 따라 2030년까지 16GW의 풍력발전이 설치돼야 함을 상기하면 상당히 미약한 수준이다.

재생에너지 개발에서 갈등의 원인이 되는 것은 난개발로 인한 환경영향, 사업 추진에 있어 주민의 의견 수렴 정도, 자신가치의 하락 등의 우려에 대한 마을주민들과의 불화, 수익에 대한 배분 등이다. 해상풍력의 경우에는 발전기로부터 최근접 해안지점을 기준으로 반경 5km 내의 범위 내 주민이 거주하고 있어야 해, 현행 규정으로는 주민참여형 해상풍력사업을 기대하기는 어렵다. 김윤성 녹색에너지전략연구소 책임연구원은 지난 11월 21일 해상풍력 사업 추진 방안을 모색하는 토론회에서 보다 적극적이고 광역의 해상풍력 이익공유를 위한 제도와 논의가 필요하다고 지적했다. “지역주민의 협력을 얻기 위해서는 의사결정과정에 대한 참여와 재생에너지에 대한 가치 공유가 필요하다. 주민이 참여하면 마을이 주체가 된 직접적인 풍력사업 운영이 가능하다. 다만 오랜 기간 학습을 거쳐야 주체적인 운영이 가능할 것”이라고 김윤성 연구원은 말했다. 해상풍력사업이 지역과 상생하기 위해서는 지역, 에너지 부문, 해양수산 부문의 공존 노력이 필요한데, 구체적으로는 전국적인 해상풍력 공유화 제도 검토가 필요하다는 지적이다.

유충열 수협중앙회 바다환경보전팀 과장은 해상풍력에 대한 수협의 입장은 현재와 같은 방식의 해상풍력발전 추진은 원칙적으로 반대하며, 어업피해 최소화와 어업인 권리보호 대책 마련이 선행돼야 한다는 입장을 밝혔다. 그 이유로 든 것은, 해상풍력발전사업이 국내 초기로서 해양환경과 수산자원에 미치는 영향에 대한 실증조사가 미흡하다는 점, 해상풍력발전사업 과정에 어업활동에 대한 고려가 없다는 점, 해상풍력의 특수성을 반영하지 못하는 수용성 확보방식을 들었다. 해상풍력발전사업은 그 특성상 해양공간을 광범위하게 점유할 수밖에 없다. 따라서 해역에서 어업활동을 하는 어업인에게 직접적인 영향을 미칠 수밖에 없음에도 현행 제도 하에서는 단순히 거리 위주로 바다와는 전혀 상관없는 지역 주민에게 의견수렴을 하고 있다. 유 과장은 이러한 문제를 해결하기 위해서는 우선 대규모 해상풍력발전사업 추진에 따른 해양환경과 어업에 미치는 영향에 대한 실증연구가 선행돼야 할 것이라고 지적했다. 그리고 입지선정부터 사업계획, 공사, 운영 전 과정에 어업인의 참여 기회가 보장돼야 한다고 했다. 특히 발전사업자 주도의 현 사업추진체계에서 가장 문제가 되는 것이 상생자금 등 사업 우호세력에게 제공되는 임의지원금이라면서, “이는 지역사회 분열과 갈등만을 부추길 뿐이다. 해상풍력발전사업의 추진에 따른 이익은 주민과 어업인 모두가 투명하고 공정하게 향유해 지역사회와 어촌사회 발전의 밑거름이 돼야 한다”고 말했다.

해상풍력으로 인한 해양생태계 파괴 역시 주민 간 갈등을 심화시켜 사업 추진을 저해하는 전통적인 요인이다. 해상풍력으로 인한 환경영향은 발전기의 소음, 진동 등으로 인한 생태계 교란 등이 거론된다. 해양영향에 대해서는 아직도 설왕설래가 오가는 상황이어서, 이에 대한 실증조사 역시 선행돼야 한다. 어업과 해양동물은 국가가 보호해야 할 산업이고 생태계다. 해상풍력을 포함한 재생에너지로의 전환이 세계적 추세임과 함께 국가에너지 정책의 나아갈 방향임은 누구나 동의할 것이다. 다만 해상풍력발전사업 추진이 전통적 해양이용자인 어업인과 어업, 그리고 해양의 원래 주인인 해양동물들에 대한 존중과 배려라는 기본 전제 하에 추진될 수 있도록 하는 것이 중요하다. 전환에너지원의 필요성이 커지고 있는 이때, 해상풍력에 대한 전망과 기대가 실현될 수 있으려면 생태계와 지역이 함께 할 수 있는 정책적 방안 마련에 주력해야 할 것이다.

박희정 기자  doban03@hanmail.net

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