일본이 해상풍력발전 육성에 총력을 기울이고 있다.
풍력발전은 재생가능 에너지보다 발전 코스트가 낮고, 특히 해상풍력발전은 육상풍력발전보다 발전규모가 커 발전 코스트를 저감하기 쉽다는 강점이 있기 때문이다.
일본은 2018년 11월30일 일반 해역에서 해상풍력발전 프로젝트를 촉진하는 해상풍력 법규가 참의원 본회의를 통과해 투자를 활성화할 수 있는 환경이 조성되고 있다.
이에 따라 전기 사업자, 플랜트 관련기업, 건설기업 등이 참여에 관심을 나타내고 있다.
그러나 아직 상업화 사례가 없고 서플라이 체인도 확립되지 않아 제대로 된 시장 형성을 위해 개별기업의 적극적 대처가 요구되고 있다.
일본, 해상풍력발전 시장 형성 “첫걸음”
일본 정부는 제5차 에너지 기본계획을 통해 재생가능 에너지를 주요 전원으로 정착시키는 것을 목표로 2030년 전체 전원에서 풍력발전이 차지하는 비중을 22-24%로 확대하겠다는 목표를 설정하고 있다.
재생가능 에너지 고정가격 매입제도(FIT)에 수반되는 국민부담을 고려한다면 앞으로 실시할 모든 프로젝트는 경제성이 높은 것을 엄선해 실시해야 하기 때문에 잠재력이 큰 해상풍력발전이 많은 기대를 모으고 있다.
일본은 현재 호안 인근을 제외하고 연안과 원양 사이에 설치한 해상풍력발전 설비 설치량이 20.4MW에 달하고 있고 후쿠오카(Fukuoka), 치바(Chiba), 나가사키(Nagasaki), 후쿠시마(Fukushima) 등으로 광범위하게 분포하고 있다.
다만, 모두 실증설비로 상업화 단계에는 돌입하지 못하고 있다.
상업화 설비는 아키타(Akita), 아오모리(Aomori) 인근 해역에 설치하는 프로젝트를 진행하고 있으나 아직 환경영향평가 단계에 머무르고 있다.
일본 풍력발전협회(JWPA)는 일반해역에 해상풍력발전을 설치할 때 착상식 타입만으로 총 91GW를 창출할 수 있다고 판단하고 정부가 2030년까지 10GW를 도입하겠다는 목표를 조기에 설정할 것을 촉구하고 있다.
경제효과는 직접투자만 50조-60조원, 파급효과는 130조-150조원에 달할 것으로 예상하고 있다. 고용 창출은 8만-9만명으로 추산하고 있으며 에너지 안전보장 면에서도 효과가 있다고 판단하고 있다.
경제효과가 큰 이유는 해상풍력발전 프로젝트 1건당 1조원 상당의 투자액이 들어가고 건설·운영 등 서플라이 체인이 광범위하기 때문이다.
하지만, 아직 해상풍력발전 시장이 제대로 형성되지 않았고 서플라이 체인도 확립되지 못한 상태여서 철저한 준비가 필요하다는 의견이 제기되고 있다.
해상풍력발전을 구축하기 위해서는 사업주체 외에 계획단계에서 풍향 등 바람의 상태를 조사하거나 계획을 수립하기 위한 컨설팅, 기초 구조물과 전기계통 설비 제작, 작업선을 사용해 주요 기기를 수송하고 해상에서 조립하는 건설, 나아가 가동 후 운전·유지보수(O&M) 서비스 등이 필요하다.
일본은 2018년 11월30일 해상풍력신법 통과 이후 개별 분야에서 참여 움직임이 활성화되고 있으며 전기 사업자 중에서는 도쿄전력, J-Power, 마루베니(Marubeni) 등이 사업화를 검토하고 있는 것으로 알려졌다.
실증사업에서는 히타치(Hitachi)가 제조한 풍력터빈이 채용됐고 건설기업들은 관련 건설경력을 내세우며 진출 의사를 밝히고 있다.
특히, 해양공사에 강점을 나타내는 건설기업들은 해상풍력발전 설치에 반드시 필요한 자기승강식 작업선(SEP선) 건조를 서두르고 있다.
JGC 등 에너지 플랜트에서 건설실적을 세웠던 엔지니어링기업들도 프로젝트 매니지먼트 능력을 살려 참여를 추진하고 있다.
그러나 JWPA는 일본기업만으로 프로젝트를 진행하는 것은 어렵다고 판단하고 유럽기업과의 협업에 관심을 나타내고 있다. 실제 마루베니와 히타치는 다양한 유럽기업들과 접촉을 확대하고 있는 것으로 알려졌다.
JWPA는 글로벌기업을 대상으로 투자를 유치하기 위해서는 관련 법 제도 정비가 필요하다고 강조하고 있으며 해역 설정, 어업권 보유자와의 협상 등도 중시하고 있다.
즉, 국가와 지방자치단체, 민간기업이 모두 합의할 수 있는 환경을 마련하는 것이 중요하다고 판단하고 있다.
유럽, 12.6GW로 해상풍력발전 리드
해상풍력발전에 따른 발전량은 세계적으로 2017년 말 기준 총 18.8GW에 달했고 유럽이 12.6GW로 대부분을 차지하고 있다.
유럽에서도 영국, 독일, 덴마크, 네덜란드, 벨기에 등 북해나 발트해 인근 해안에 설비가 집중 설치돼 있는 것으로 파악된다.
개발 주체는 덴마크 Orsted, 스페인 Iberdrola 등 유럽 국영기업이 대부분이며 미쓰비시(Mitsubishi)상사, 마루베니, 스미토모(Sumitomo)상사, 이토추(Itochu)상사 등 일본 상사와 J-Power를 비롯한 일본 전원 개발기업들도 유럽에서 프로젝트 초기단계부터 참여해 노하우를 개발하고 사업실적을 쌓아가고 있다.
일본은 세계 6위의 해양국가이며 해상풍력 잠재력이 큰 것으로 평가받고 있다.
현재 JWPA가 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)가 작성한 해상풍력발전 지도를 바탕으로 풍력발전 잠재력 지도를 제작하고 있으며 육상풍력발전은 200GW, 해상풍력발전은 착상식이 300GW, 부유식은 1000GW로 산정하고 있다.
아시아에서는 타이완이 선두주자
아시아에서는 타이완이 해상풍력발전 선도국으로 자리잡고 있다.
타이완은 탈원전을 위해 해상풍력발전에 주력하고 있으며 발전량을 2025년 5.5GW로 확대하겠다는 목표를 설정하고 이미 사업자 선정까지 완료한 것으로 알려졌다.
일본도 미쓰비시상사, 미쓰이(Mitsui)물산, 마루베니가 참여를 결정했고 기기 벤더 선정이 조만간 이루어질 것으로 예상된다.
또 히타치가 룩셈부르크 얀데눌(JDN)과 공동으로 5.2MW 풍력발전 시스템 21기를 수주하고, MHI Vestas도 900MW 수주를 결정했다.
일본은 타이완과 달리 뚜렷하게 해상풍력발전 도입 목표를 세우지 않고 있으나 2018년 말 해상풍력신법이 국회를 통과함에 따라 앞으로 시장 형성에 탄력이 붙을 것으로 예상된다.
해상풍력 코스트가 타당성 좌우
해상풍력신법은 일반 해역의 점유기간을 최대 30년까지 인정함으로써 사업의 안정성을 높인 것이 특징이며 법적인 근거가 명확해 해역 이용에 대해 기존 이용자와 조정을 진행하기 쉬워질 것으로 기대되고 있다.
다만, 유럽보다 높은 풍력발전 코스트가 단점으로 제기되고 있으며 해결을 위한 기술개발이 본격화될 것으로 예상된다.
NEDO는 유럽보다 1.5배 높은 것으로 파악되는 해상풍력발전 건설 코스트를 낮추기 위한 연구개발(R&D)에 착수했다.
2018년 3월 현재 4년 정도를 필요로 하는 환경영향평가 절차를 최단 2년으로 단축할 수 있는 방안을 검토하고 있고, 9월에는 해상풍력발전 기초구조물의 코스트 저감과 기초구조물 시공기술에 대한 사업타당성 조사(FS)를 시작했다.
2022년까지 건설 코스트 20% 감축을 목표로 연구개발을 진행할 예정이다.
사업화를 위한 다른 프로젝트들도 속도를 내고 있다.
큐슈전력과 J-Power 등이 주체가 돼 키타큐슈(Kitakyushu) 인근 해역에서 해상풍력발전 220MW 프로젝트를 진행하고 있으며, 히타치는 아오모리에서 500MW 프로젝트를 맡고 있다. 마루베니와 Obayashigumi, Eco Power, 간사이전력, 주부전력 등이 참여하는 아키타(Akita) 135MW 프로젝트도 추진되고 있고, Green Power Investment는 홋카이도(Hokkaido)에서 100MW 프로젝트를 추진하고 있다.
항만지구에서 총 700MW, 일반해역은 약 5300MW에 달하는 프로젝트가 현재 환경영향평가 절차를 밟고 있는 것으로 알려졌다.
평가가 종료되면 사업타당성 조사, 자금 조달, 계통연계 의뢰, FIT 신청 등을 거쳐 최종투자결정(FID)을 진행하게 된다.
현재 최종단계에 근접한 프로젝트도 있으며 순조롭게 진행된다면 2019년 사업화, 2021년 상업가동이 가능할 것으로 예측되고 있다.
유럽기업 기술력으로 코스트 저감
해상풍력발전은 사업화 결정 후 사업자가 풍력터빈, 기초구조물, 전기계통 설비, 해상공사를 실시할 공사 담당자 등을 선정하고 있다.
일본은 일반적으로 에너지·화학 플랜트 프로젝트와 관련된 건설실적을 가지고 있는 엔지니어링기업에게 일괄 발주하고 있는 반면 유럽은 해상풍력발전 프로젝트 관련 경험을 가진 사업자가 개별적으로 벤더, 공사업자에게 발주하는 흐름이 일반화돼 있다.
물론, 유럽도 시장 형성 초기에는 풍력터빈 제조를 맡은 곳에게 일괄 발주했으나 비용이 확대된다는 문제가 있어 풍력터빈, 기초구조물, 전기설비로 나누어 발주하는 방식으로 바뀌었다.
세계 최대 해상풍력발전 사업자인 덴마크 Orsted는 자체적으로 개발해역 조사, 벤더, 공사업자 선정을 실시해 프로젝트의 큰 틀을 정한 후 참여 사업자를 응모하는 형식으로 사업을 진행하고 있다.
일본기업들은 아직 해상풍력발전 관련실적이 부족해 사업자-서플라이어 관계 형성에 어려움을 겪고 있으나 유럽기업의 사례를 적극 도입하고 연계를 강화함으로써 해결할 계획이다.
미쓰비시상사, 스미토모상사, 이토추상사, 마루베니 등 상사들은 최근 수년 사이 유럽에서 여러 건의 해상풍력발전 프로젝트 참여를 확정했고 유럽기업 사례 도입에 적극 나서고 있다.
유럽 풍력발전 시장은 보조금 없이 자립적으로 사업을 추진하는 비즈니스 모델로 나아가고 있다.
유럽으로부터 저코스트와 안정된 전력을 공급할 수 있는 사업 노하우를 흡수하고 현지기업과 네트워크를 확립할 수만 있다면 아시아 시장도 사업화가 충분할 것으로 예상되고 있다.
종합상사 중심으로 유럽식 도입 활발
마루베니는 글로벌 시장에서 발전소 건설, 발전, 전력 도·소매 사업을 영위하고 있으며 지분 투자를 통해 해상풍력발전량 12GW를 보유하고 있다.
해상풍력발전 사업 진출을 위해 영국 Gunfleet Sands 프로젝트에 참여했으며 2012년에는 해상풍력발전 설치공사 사업을 영위하는 영국 Seajacks를 산업혁신기구와 공동으로 인수한 바 있다.
Seajacks는 SEP선을 5척 보유하고 있으며 유럽 시장점유율이 10%에 달하고 있다.
만약, 프로젝트만 성립될 수 있다면 일본에서 SEP선을 활용하는 것도 가능한 것으로 알려졌다.
마루베니는 현재 환경영향평가 진행되고 있는 아키타 해상풍력발전 프로젝트와 관련해 여러 건을 사업화하겠다는 목표를 세우고 있다.
키타큐슈에서는 히타치, Eco Power 등이 부유식 해상풍력발전 실증 사업을 추진하고 있다.
유럽에서 축적한 경험을 활용해 풍력터빈, 공사, 전기설비 등을 패키지로 발주할 수 있다는 점을 강점으로 내세우고 있다.
J-Power는 2025년까지 재생가능 에너지 분야에서 1GW급 신규 프로젝트를 개발하겠다는 계획을 세우고 있으며 풍력발전은 육상 및 해상 모두 늘려나갈 예정이나 해상발전의 성장에 큰 기대를 걸고 있다.
J-Power는 2018년 8월 영국 Triton Knoll 해상풍력발전 사업에 대한 지분을 25% 취득해 건설단계부터 참여를 확정지었다.
9.5MW 풍력터빈을 90기 건설해 총 860MW를 구축하는 대규모 프로젝트로 파악되고 있다.
일본에서는 큐슈전력과 공동으로 키타큐슈에서 프로젝트의 사업타당성 조사를 진행하고 있고, 9월에는 프랑스 종합 에너지기업인 Engie와 협업관계를 맺기로 합의했다.
앞으로 일본 일반 해역에서도 부유식 해상풍력발전 사업화를 위해 공동연구를 실시할 계획이다. ▶ 다음호에 계속