3. 시장 동향
3.6. 지지구조에 따른 해상풍력 경제성 비교
3.6.6. 부유식 플랫폼 비용 산정
☐ 설비투자비용(Capital expenditure: CAPEX)
◦ 풀 스케일의 입증단계의 CAPEX는 매우 높지만, 상용화 단계에서는 플랫폼, 터빈, 시스템 밸 런스와 같은 부분에서 비용의 절감을 기대할 수 있음.
◦ 실제 상용화 단계의 주요 콘셉트에 대한 CAPEX는 ₤2.4m/MW로 나타남.
◦ 개별 평가에서는 반잠수식 콘셉트가 의 CAPEX가 가장 낮게 나타났으나, 상용화 단계에서의 평균 CAPEX는 세 가지 주요 콘셉트에서 모두 비슷하게 나타남.
◦ SPAR의 경우 높은 설치비용이 비중을 많이 차지하는 CAPEX가 높게 책정됨.
◦ TLP의 경우 플랫폼, 계류, 앵커시스템의 비용이 낮지만, 높은 설치비용으로 반잠수식 CAPEX 와 비슷하게 나타남.
◦ 반잠수식의 경우 강재만을 이용하는 경우 평균적으로 더 높은 CAPEX를 보임.
◦ 콘크리트 구조물의 경우 강재구조물에 비해 평균적으로 CAPEX가 더 낮은 것으로 나타남.
☐ 운영비용(Operational expenditure: OPEX):
◦ 입증단계의 OPEX에 비해 상용화 단계의 OPEX비용은 상당히 감소하는 것으로 나타남.
◦ 반잠수식의 경우 육상에서의 수리가 가능하여 OPEX비용이 낮은 것으로 나타났으나, 아직 실 증된 것은 아니며 추 후 유지보수 전략의 비용적 장점 등에 대한 이해가 더 필요.
☐ Levelized cost of Energy(LCOE):
◦ 입증단계의 비용은 ₤177/MWh이며, 상용화 단계에서의 비용은 ₤93/MWh로 나타나 배용이 저 감되는 것으로 나타남.
◦ 실제 상용화 단계의 주요 콘셉트에 대한 LCOE는 ₤85/MWh로 나타남.
◦ 바람의 세기가 더 세진다면, 비용이 더 감소될 수 있음.
◦ 상용화 단계에서는 wake effect와 에너지 수득률에 대한 더 많은 이해가 필요.
◦ 설치비용이 낮은 몇몇 반잠수식 콘셉트에 대한 LCOE가 조금 낮게 나타남.
◦ SPAR와 TLP의 경우에는 CAPEX비용은 낮을 수 있으나, 설치과정의 최적화를 통해서 LCOE 를 낮출 필요가 있음.
◦ LCOE는 또한 평균적으로 강재 구조물에 비해 콘크리트 구조물에서 더 낮게 나타남.
[그림 3.53] CAPEX breakdown for a commercial scale floating wind farm
☐ CAPEX 내역
◦ 상용화 단계의 콘셉트 대한 CAPEX 비용의 세부 내역을 다음의 그림에 나타냄.
◦ 터빈 부분에서 41%로 가장 많은 부분을 차지하였으며, 그 다음으로는 플랫폼 비용(22%)과 설 치(13%), 밸런스 시스템(13%) 순으로 나타남.
◦ 설치 부분은 고정식 해상풍력 단지의 경우 20%정도 차지하지만 부유식 해상풍력의 경우 이 보다 적은 13%로 나타남.
◦ 입증단계에서의 CAPEX비용과 상용화 단계에서의 CAPEX비용은 차이를 보였으며, 구성 요소 별 비용절감비율을 다음의 그림에 나타냄.
[그림 3.54] Cost reduction from prototype to commercial scale
[그림 3.55] CAPEX breakdown (variable metrics only) by typology
◦ 주요 콘셉트들에 대한 CAPEX는 대체로 비슷하게 나타났지만, 세부 내역에서는 콘셉트 종류 에 따라 서로 다른 플랫폼, 계류 및 앵커 시스템, 설치방법을 사용하기 때문에 서로 차이를 보임.
◦ 이를 다음 그림과 같이 나타낼 수 있음.
◦ 세 가지 주요 콘셉트에 대한 전체 CAPEX 비용은 비슷하게 나타났으나, 세부적인 내부 비용 의 비율은 차이를 보임.
◦ SPAR의 경우 자재비가 낮게 나타나 플랫폼 비용은 낮지만, 설치비용이 매우 높은 것으로 나 타남.
☐ OPEX & LCOE
◦ OPEX와 LCOE모두 CAPEX와 마찬가지로, 실증단계에서 상용화 단계로 갈수록 비용이 절감 됨.
◦ 단계별 OPEX와 LCOE의 비용과 상용화 단계에서의 각 콘셉트 별 LCOE는 다음의 그림들과 같음.
[그림 3.56] OPEX for floating wind devices at prototype, pre-commercial, and commercial scale
◦ LCOE의 경우 바람의 세기와 밀접한 관계가 있으며, 바람의 세기가 커질수록 LCOE비용은 낮 아짐.
◦ 연간 평균풍속 9.7m/s를 기준으로 연평균 풍속이 10.5m/s, 11.4m/s로 증가하는 경우 각각 9%, 14%의 LCOE비용의 감소를 보임.
[그림 3.57] LCOE for floating wind devices at prototype, pre-commercial, and commercial scale
[그림 3.58] LCOE for commercial scale floating wind projects
[그림 3.59] LCOE for commercial-scale floating wind projects at different average wind speeds
◦ 다음의 그림은 각 콘셉트별 CAPEX와 LCOE와의 관계를 나타낸 것임.
◦ OPEX와 전력생산은 일정하다고 가정한 결과이며, 차트의 왼쪽 아래로 갈수록 CAPEX비용의 감소로 전체 비용이 감소하는 것을 나타냄.
[그림 3.60] LCOE and CAPEX of commercial-scale floating wind projects
◦ LCOE비용에 대한 데이터를 통해 부유식 풍력발전이 고정식 풍력발전과 비교해 보았을 때 충 분히 경쟁력이 있으며, 향후 에너지 산업의 전력생산에 있어서의 발전 가능성을 보임.
◦ 또한 위에서 조사된 자료는 6MW급 터빈에 대한 내용으로, 터빈의 용량이 8~10MW 정도로 증가되면, 더 큰 비용이 절감될 수 있어 부유식 풍력단지의 경쟁력이 더 높아질 것으로 판단 됨.