그림 2.12 울돌목 시험조류발전소 그림 2.13 MCT
조류발전 그림 2.14 Duct형 조류발전
3. 압축공기 저장기술(CAES) 시장
- 서부 유럽의 경우는 풍력발전의 변동성이 5% 미만이면 현재의 시스템이 수용 할 수 있지만, 5∼30%에 이를 경우 필요한 전력 저장장치의 규모가 90GW에 이를 것으로 추정하고 있음.
- 전 세계적으로는 189GW에서 305GW 수준의 전력저장장치가 요구됨.
◦ 국내 신재생에너지는 대부분 시장 준비단계임.
- 신재생에너지 산업화 촉진방안(삼성경제연구원, 2008)에서 풍력, 태양열, 지열 을 시장확대 정책을 통해 시장개화단계로 발전 가능성이 있음을 보고함.
- 신재생에너지 산업이 활성화될 경우, 잉여 에너지(전기)를 효과적으로 저장하 기 위한 CAES, AA-CAES의 시장이 확대될 것으로 기대됨.
◦ Micro-CAES 관련 국내 시장규모는 아래와 같음.
구 분 2005년 2010년 2015년 2020년 2030년
수요 내 수 1200 1560 1920 2280 2640
수 출 24,000 32,000 40,000 48,000 56,000
공급 국내생산 1000 - - - -
수 입 200 - - - -
합 계
표 2.2 국내 관련 시장 규모의 현황 및 전망
(단위: 억원)
*주1: 전력저장 수요는 선행적으로 증가할 것으로 예측
*주2: 2005 Business Comunicatios Co. 의 2005년, 2010년 전력저장 시장 예측 인용
다. 압축공기 활용기술 시장
◦ 가스터빈, 발전기 등의 효율을 높이기 위한 압축공기 활용기술 시장 확대 예상.
- 가스터빈은 열병합 발전용, 연료 전지용, LNG 플랜트용 등 발전 산업에 중요 한 부분 중 하나로서 고효율, 소형화를 위한 연구개발 진행 중임.
- 전 세계 터빈 시장 및 터빈 관련 제품 시장은 향후 연간 5.6%의 속도로 성장 하며 2014년에는 1,350억 달러 규모에 달할 것으로 전망
- 2010년 가스터빈의 총 생산량은 전 세계적으로 약 405억 달러이며, 이는 전년 대비 약 13% 가 증가한 양임. FI(Forecast International)사에서는 전반적으로 가스터빈 산업이 2014년까지 519억 달러 규모로 성장 예상.
- 가스터빈에 내재된 힘과 효율성이 커다란 장점이기 때문에 경기가 아무리 불 황이더라도 가스터빈의 생산량을 감소시키지는 못할 것이라는 전망이 지배적임.
라. 압축공기 에너지저장 시장 규모 예측
◦ 시장조사 기관인 SBI Energy(Spercialists in Business Information)에서 실시한 조사에서 단기적 관점에서(2014년까지) 글로벌 CAES 시장은 미국과 독일에 한정 될 것으로 예상하였으나, 장기적 관점에서(2015년 이후) 유럽과 아시아 지역으로 CAES 시장이 확대될 가능성이 상당히 크다고 보고하고 있다(SBI, 2010).
- 유럽에서 기획중인 중장기 풍력 및 태양에너지 개발과 더불어 CAES는 미래시 장에서 현실화될 것이다.
- 중국의 풍력 및 태양에너지 개발은 미래의 그리드 에너지저장 기능을 가속화 할 것이다.
- CAES 자본비용의 감소와 CAES 터보기계 제조업체의 시장참여 증가는 CAES 시장을 개발도상국까지 확대시킬 것이다.
◦ SBI에서 실시한 시장조사는 CAES 프로젝트를 기준으로 실시되었으며, CAES 시 장을 압축기술시장, 저장기술시장, 팽창/발전기술시장으로 분류하여 고전망(High Projection)과 저전장(Low Projection) 사이의 시장규모를 예측하였다.
- 고전망 예측은 전세계적으로 계획중인 11개의 CAES 프로젝트가 2014년까지는 건설이 시작되는 것을 가정으로 하고 있으며, 전력소비량이 세계 경제 침체 이 전인 2007년 수준으로 회복되는 것을 가정하고 있다.
- 그리고, 저전망 예측은 세계경제 침체 이전(2007년) 수준의 전력소비량이 2013 년 이후에도 회복되지 않는 최저한계를 가정하고 있으며, 사기업 주도의 CAES 프로젝트가 지연 또는 연기되는 것을 가정하고 있다.
◦ SBI는 아래 그림과 같이 2014년까지의 압축기술시장 규모를 예측하였으며, 고전망 예측이 가능할 경우 2014년 압축기술시장은 약 1억5천만 달라를 초과할 것이며, 저전망 예측의 경우 약 6천8백만 달라의 최저한계 시장규모를 형성할 것으로 예측 하였다.
그림 2.15 CAES Compression Subsystem Market Size (2009-2014) (in million $)
◦ SBI는 아래 그림과 같이 2014년까지의 저장기술시장 규모를 예측하였으며, 저장기 술시장은 압축기술시장 규모 및 팽창/발전시장 규모와 비교하여 낮은 수준이지만 요구되는 에너지 저장량이 증가될수록 저장기술시장 규모는 증가될 것으로 예측하 고 있다.
- 또한, 계획중인 CAES 프로젝트는 기존의 지중저장기술을 기반으로 하고 있으나 SBI는 저장기술시장을 예상 밖의 개발 비용이 발생되는 참신한 압축공기저장 시스템이 요구되는 시장으로 분류하고 있다.
그림 2.16 CAES Storage Subsystem Market Size (2009-2014) (in million $)
◦ SBI는 아래 그림과 같이 2014년까지의 팽창/발전기술시장 규모를 예측하였으며, 팽 창기 및 발전터빈등 주요 요소제품을 포함하는 팽창/발전기술시장은 전체 CAES 시 장에서 60% 이상의 점유율을 차지할 것으로 예측하였다.
- 고전망 예측이 가능한 경우 300MW이상의 대용량 CAES 프로젝트의 영향으로 팽창/발절기술시장의 규모는 안정적인 성장을 보일 것으로 예측하고 있으며, 대 용량 CAES 프로젝트는 전력시장의 잠재력에 투자를 하는 민자전력사업자와 안 정적인 전력 생산을 추구하는 풍력개발자에 의해 추진될 것으로 예상하였다..
- 저전망 예측의 경우 CAES 프로젝트의 지연과 취소 가능성의 영향으로 예상되 는 팽창/발전기술시장 규모의 편차가 증가되지만 CAES 시장에서 차지하는 비 중은 클 것으로 예측하였다.
그림 2.17 CAES Expansion/Generation Subsystem Market Size (2009-2014) (in million $)
◦ CAES 프로젝트의 변동성에도 불구하고 SBI는 아래 그림과 같이 CAES 시장은 장 기적 성장가능성이 크며, 민자전력사업자의 추가적 투자와 CAES 응용시장을 통해 장기적으로 지속가능한 성장이 가능할 것으로 예측하였다.
- CAES 시장에 대한 고전망 총누적 값은 약 10억2천5백만 달러이며, 저전망 총누적 값은 약 6억5천만6백만 달러로 같은 기간동안 고전망 치의 반을 조금 넘는다.
- 전체적으로 2014년까지 CAES 단기 시장은 초기 개발단계에 있을 것이며, 정부 투자를 받는 프로젝트를 통해 형성될 것으로 SBI는 예상하고 있으며, CAES 시 장과 다른 시장에 대한 더 많은 민자 발전 개발자의 참여가 2014년 이후 장기 CAES 시장의 변화를 가져올 것으로 예상하였다.
그림 2.18 Total CAES System Market Size (2009-2014) (in million $)
◦ 향후 고전망이 가능한 시장조건이 형성될 경우, 미국, 유럽, 중국에서 CAES관련 기 술의 급속한 성장과 시장의 확대가 예상되며, 우리나라는 기술도입을 통한 국내기술의 선진화와 응용기술 개발을 통한 시장개척으로 활로를 찾아야 될 것으로 판단된다.
◦ 반면에, 저전망이 가능한 시장조건이 형성되는 경우, CAES 관련기술은 미국과 독일 의 시장에 한정되어 CAES 시장의 성장이 둔화될 수 있다. 그러나, 신재생에너지 시 장이 국가의 정책을 기반으로 성장하고 있으며, 신재생발전 전력의 생산 가변성으로 에너지저장기술은 여전히 정책적 기술개발 요소로 평가될 수 있으므로 정부주도의 연구개발 시장이 전개될 것으로 판단된다. 따라서, 우리나라는 적극적인 R&D 사업 으로 신재생발전전력의 안정화와 CAES 기술시장 선점을 목표로 시장을 개척해야될 것으로 판단된다.