3. 시장 동향
3.1. 유럽의 부유식 풍력 시장 분석
3.1.1 시장 잠재성
☐ 해상풍력시장은 현재까지 대부분 얕은 수심(<50m)에 대한 풍력타워가 장악하고 있으며, 보통 원유 및 가스 경험을 활용하여 해양산업이 설립되고 있음.
☐ 그러나 해양풍력시장에서 장기간동안 제약된 하부고정식 지지구조물에 대한 잠재 성과 에너지자원을 다변화하고 탈탄소화하기 위한 압력이 가해짐과 함께 더 많은 국가들이 부유식 해양풍력에 대한 잠재성을 탐색하기 시작함.
☐ 하부고정식 지지구조물에 적합한 얕은 수심과 같이 설치지역에 대한 제약이 있고 상당한 바람이 부는 심해(50-200m) 장소가 주어졌을 때, 많은 시장에서 부유식 해 상풍력은 잠재적이고 매우 확장적인 미래 에너지 자원임.
☐ 부유식 해상풍력은 일본, 미국 그리고 많은 유럽국가(영국, 노르웨이, 프랑스, 포 르투갈 등)에서 상당한 잠재성과 가능성이 있음.
Country/Region Share of offshore wind resource in deep water locations (>60m depth)
Potential floating wind capacity
Europe 80% 4000 GW
USA 60% 2450 GW
Japan 80% 500 GW
[표 3.1] Offshore wind resource and potential floating wind capacity in Europe, USA and Japan (US NREL, 2012; 3WEA; Marine International Consulting, 2013)
☐ 유럽
◦ 유럽에서 부유식 해상풍력으로부터 발전되는 전기생산량에 대한 잠재성은 매우 방대 함.
◦ 50% 이상의 북해 지역은 수심이 50-220m이기 때문에 부유식 해상풍력 개발에 매우 적합함.
◦ 이를 바탕으로 EWEA는 북해지역의 수심 50m이상에서 발전되는 에너지가 유럽의 전 기 소모량이 4배 이상이 될 수도 있다고 추정함(EWEA, 2013).
[그림 3.1] Sea depth around Europe (DNV-GL, 2014)
[그림 3.2] Mean wind speeds around Europe (EDP
Renovaveis, 2012)
◦ 대서양 또한 상당한 풍력 자원을 가지고 있으며, 수심이 깊은 스코틀랜드, 잉글랜드, 프랑스, 포르투갈 그리고 스페인의 연안은 하부 고정식 해상 풍력개발이 불가능함.
◦ 지중해 역시 일반적으로 수심이 깊으나 대체적으로 북해와 대서양 연안보다 풍력자 원이 적음.
◦ 부유식 해상풍력에 상응하는 양질의 바람이 있음에도 불구하고 거친 해양 조건은 보 수적이지 않는 구조 설계를 가능하게 함(ORECCA, 2011).
◦ 유럽은 40GW 해상 풍력발전량을 2020까지 목표로 하고 있으며, 2030년까지 얕은 수 심(<50m)에 설치된 대부분의 고정식 풍력타워에서 150GW의 발전량이 도달하는 것을 예상하고 있음.
◦ 2050년까지 심해에 설치된 부유식 기술만을 이용하여 460GW의 발전량에 도달 할 수
있을 것으로 예측(EWEA, 2013).
◦ 2030년 목표는 또한 예비 경제성을 확보하고 부유식 해상풍력 기술 개발 등과 같이
부유식 해상풍력의 문제점 해결을 통하여 많은 발전량을 생산하는 것임.
◦ 2030년까지의 해상풍력 전개는 고정식 해상풍력단지의 증가가 예상되며 2030년 이후
부터는 고정식 구조물의 설치 지역 감소 및 개발 비용 증가 그리고 육지에서 점점 멀어지면서 해저 및 해양기상 조건에 대응해야 할 것으로 판단됨.
◦ 부유식 풍력 기술은 해안에 가까운 해저 지역을 개발하는데 사용되고 부유식 구조물 의 추가적인 사용가능성에 사용되어 잠재성이 매우 높음.
☐ 영국
◦ 영국은 우수한 해상 풍력 자원을 가지고 있으며 북해의 얕은 대륙 단에 접근이 가능 함.
◦ 심해에는 얕은 수심보다 항시 강한 풍속에 의해 상당한 자원이 있으며, 영국 그리고 스코틀랜드에 해상에는 높은 평균 풍속을 가진 풍력이 풍부함.
◦ 풍력단지의 경제성에 있어서, Energy Technology Institute (ETI)는 앞에서 언급된 나라 의 해상에 부유식 해상풍력을 설치하면 많은 양질의 풍력자원을 얻을 수 있으며, UK Round 3지역에 설치된 하부 고정식 풍력타워의 발전원별 발전원가(LCOE)보다 더 낮출 수 있다고 평가함 (ETI 2009).
◦ UK에서 하부 고정식 해상풍력을 설치할 수 있는 가장 좋은 지역은 England의 동쪽
해안 (<50m 깊이)이며, 스코틀랜드와 웨일즈의 연안 부근 수심이 깊은 (>50m 깊이) 지역의 해상 조건이 부유식 해상풍력 적지임,
◦ 스코틀랜드에서의 동쪽, 북쪽, 서쪽은 수심이 60m 이상 깊이이며, 123GW의 해상풍력 이 설치되어 있음 (Scottish Enterprise, 2015).
[그림 3.3] Average wind speeds in UK waters 50-100m deep, with ETI indicative cost analysis (ETI, 2009)
3.1.2. 예비 경제성
☐ 심해에서의 잠재적인 풍력자원을 개발하는 것은 하부고정 해상풍력 기술과 부유 식 해상풍력의 가격경쟁에 있어서 매우 중요하며, 이는 다른 에너지 자원에도 해 당됨.
☐ 현존하고 있는 Prototype들은 가격이 매우 높으며, 운행 중에 있는 하부 고정식 해 상풍력단지와 비교를 했을 때, 유용한 비교대상이 될 수 없기 때문에, 풍력타워상 업적인 부유식 해상풍력 단지가 없다면, 가격경쟁력 비교가 어려움.
☐ EWEA(2013)와 DNV-GL (legacy GL Garrad Hassan, 2012)의 연구에서, 부유식 설계 는 하부 고정식 지지구조 (>50m 깊이)의 에너지 발전원별 발전원가(LOCE) 측면 에서 경쟁을 할 수 있다고 평가함.
☐ 수심 50m이상의 부유식 풍력은 예비 경제성을 전형적으로 향상시킴.
☐ 그러나 수심 50m 이상인 경우에 부유식 풍력이 하부 고정식 지지구조보다 더 많 은 경쟁력을 갖고 있지만, 기존의 화석에너지 자원과 비교하였을 때 기술적인 면 에서 아직까지는 상업적으로 경쟁적력이 부족한 상태임.
3.1.3. 시장전망
☐ 부유식 해상풍력이 기존의 하부고정식 해상풍력과 경쟁 될 수 있을 시점은 현재 로서는 불확실함.
☐ ETI(2015)는 2050년까지의 해상풍력 UK의 해상풍력 개발이 가능한 지역에 있어
서, 개발된 발전생산량이 20GW라면, 해상풍력은 UK의 에너지 조합에서 중요한 역할을 할 수 없다고 예상함.
☐ 발전 생산량이 40GW까지 올라갈 경우, 그리고 더 나아가 생산량을 55GW로 달성 했을 때, 부유식 해상풍력의 생산량은 8-16GW정도 차지할 수 있음.
☐ 스코틀랜드의 경우, 하부 고정식 풍력 단지 건설에 더 어려움이 있어, 부유식 해 상풍력과 비교하였을 때 비용적인 측면에서 불리하며, 이는 부유식 해상풍력시장 에 또 다른 기회를 가지고 왔다. 그럼에도 불구하고, 현재 시장경향을 바탕으로, 하부지지구조 해상풍력단지 사용량이 2030년도까지 두드러질 것 이다. 그러나 더 많은 Prototype에 대한 입증과 2020-2025년부터 상업적인 프로젝트를 위한 실험 준
비와 함께 앞으로 5-10년 동안은 부유식 기술에 대한 중요한 개발 기간이 될 것 이다.