울산시, 부유식 해상풍력산업 본격 육성
울산시가 부유식 해상풍력산업 육성에 본격적으로 나선다.
울산시는 산업통상자원부가 주관하는 ‘신재생에너지 핵심기술 개발사업’에 부유식 해상풍력과 관련한 연구개발과제 2건이 선정되었다.
이에 따라 울산시는 7월부터 2020년까지 울산 앞바다 동해가스전 인근을 대상으로 ‘5㎿급 부유식 대형 해상풍력 발전시스템 설계기술 개발’과 ‘200㎿급 부유식 해상풍력 실증단지 설계기술 개발’ 과제를 동시에 진행한다.
사업비는 국비 59억 원 등 총 95억 원이 투입된다.
‘5㎿급 부유식 해상풍력 발전시스템 설계기술 개발과제’는 울산 소재 중소기업인 에이스엔지니어링과 현대중공업 등 해상풍력발전 관련 10개 기업체와 연구기관이 참여해서 풍력터빈, 부유체, 전력 계통연계 등 해상풍력 발전시스템을 개발하게 된다.
‘200㎿급 실증단지 설계 과제’는 울산테크노파크와 동서발전, 한국선급 등 8개 기관이 참여하여 단지 후보지 풍황 조사, 전파영향도 평가, 단지 기본설계 등을 진행할 예정이다.
정부는 지난해 ‘재생에너지 3020 이행계획’을 통해 2030년까지 풍력, 태양광 등 재생에너지 발전 비중을 7%에서 20%까지 끌어 올리고, 지자체 주도의 계획입지제도를 도입하여 재생에너지 발전단지를 체계적으로 조성하는 방안을 발표했다.
풍력의 경우 현재 설비용량 1.2GW에서 2030년 17.7GW까지 늘리는 것을 목표로 하고 있는데 이 중 해상풍력으로 12GW를 확충한다는 계획이다.
또한, 민선7기 송철호 울산시장 당선인은 부유식 해상풍력단지 조성을 핵심공약으로 내세우면서 세계 최고 수준인 울산의 조선해양플랜트 산업 기반을 활용하여 부유식 해상풍력산업을 제2의 조선산업으로 키우겠다는 의지를 밝히고 있다.
오는 2022년까지 1조 5,000억 원(국비 7,000억 원, 민자 8,000억 원)을 투입해 울산 먼바다 동해가스전 인근에 50기의 부유식 해상풍력발전단지를 조성하고 그 아래에 바다목장을 조성한다는 구상이다.
울산에서는 오는 8월부터 현대중공업 해양플랜트 야드 가동이 중단되는 등 조선해양플랜트 산업이 위기를 겪고 있어 부유식 해상풍력산업 육성의 시급성이 더욱 커지고 있다.
울산에서는 지난 2016년부터 이미 울산대를 중심으로 750㎾ 부유식 해상풍력 파일럿 플랜트 개발을 추진하면서 해상풍력 기술개발 기반을 닦아오고 있으며, 앞으로 5㎿급 이상 파일럿 플랜트 개발, 대규모 발전단지 조성, 풍력발전기 수출 등을 통해 부유식 풍력발전기 제조산업을 울산의 새로운 주력산업으로 키워 나갈 계획이다.
울산은 부유식 해상풍력 발전단지를 조성하는데 유리한 여건이다.
부유식 해상풍력 발전기는 40m 이상의 깊은 수심과 연중 일정한 8m/s의 풍속을 필요로 하는데 울산 앞바다는 우리나라에서 이러한 조건을 갖춘 몇 안 되는 곳이며, 특히 동해가스전 인근은 해안으로부터 58㎞ 떨어져 있어서 소음, 어업 등 주민 피해도 최소화할 수 있을 것으로 보인다.
부유체 제작, 계류시스템 설치 등 기술은 현대중공업을 비롯한 울산의 조선해양플랜트산업 기반을 활용할 수 있고, 기존 발전소 송배전 선로가 이미 구축되어 있어 계통연계가 쉬운 것도 장점이다.
울산시는 6월 26일 서울 과학기술회관에서 개최되는 산업부 주관 ‘해상풍력산업화 전략 포럼’에서 부유식 해상풍력사업 계획을 발표할 예정이다.
울산시 관계자는 “부유식 해상풍력산업을 대대적으로 육성해 정부의 재생에너지 확대 정책에 적극 부응하는 한편, 수주 부진으로 새로운 활력모색이 시급한 조선해양플랜트산업을 부흥시켜 일자리 창출과 지역경제 활성화를 선도해 나갈 것”이라고 밝혔다.
울산시 부유식 해상풍력산업 육성 방안
□ 필 요 성
○ 최근 침체를 겪고 있는 조선․해양플랜트산업의 기술인력과 시설을 활용할 수 있는 제2의 조선산업 육성 필요
○ 시장형성단계에 있는 부유식 해상풍력 관련 원천기술을 확보하고 국제표준을 주도하여 수출산업화
○ 정부의 신재생에너지 정책방향에 적극 부응하여 지자체주도 계획입지제도 도입에 대비
□ 정부정책 동향
○ 재생에너지 3020 이행계획 발표(‘17. 12. 20. 발표)
- 신규설비 95% 이상을 태양광, 풍력 등 청정에너지로 공급
- '30년까지 풍력 17.7GW(해상풍력 12GW) 신규 발전설비 설치
` ○ 육상․해상풍력(제주, 서남해안 등)의 경우 최근 부지확보, 민원, 복잡한 인허가 등으로 사업추진 난항
- 해안에 인접하여 설치되는 고정식 해상풍력사업의 경우 사업 보류가 잇따르면서 ‘부유식 해상풍력’에 대한 관심 증가
- 2025년 이후 추진 예정이던 부유식 해상풍력 사업 조기 추진
□ 울산의 여건
○ (산업기반) 세계 최고수준인 조선플랜트산업 역량을 활용하여 부유체 제작, 계류시스템 설치 등 울산 조선분야 고급기술과 인력 활용 가능
○ (자연조건) 울산의 우수한 풍황여건으로 인해 연중 양호한 바람자원을 얻을 수 있어 이용률 및 발전량이 높음
- 부유식 해상풍력은 40m 이상의 깊은 수심과 연중 일정한 8m/s의 풍속을 필요로 하는데 울산앞바다는 이에 적합, 실증사업 및 단지 개발의 최적지
※ 부유식 해상풍력 설치가 가능한 고품질 풍향해역(10분간 평균 8.5m/sec 이상, 수심 40m 이상)은 제주해역과 동해의 포항 호미곶에서 울산, 부산까지의 해역임
○ (배후조건) 원전의 송배전 선로가 구축되어 있어 계통연계가 쉽고, 국가산업단지 등 대규모 전력소비처 입지
○ (주민피해 최소화) 부유식 풍력발전은 육지로부터 원거리(5㎞ 이상)에 입지하여 소음, 경관 등 주민피해 최소화 가능(동해가스전은 55㎞)
□ 단계별 추진계획
1단계
○ 750kw 부유식해상풍력 파일럿 플랜트 개발
- 대상지 : 서생면 일원
- 기간/사업비: ’16.5.1.~’20.4.30.(4년) / 160억(국비 100억)
- 주관/참여기관: 마스텍중공업(주) / 유니슨(주), 세호엔지니어링(주), 울산대
2단계
○ MW급 파일럿 플랜트 실증사업
- 부유식 대형 해상풍력발전 시스템 개발
- 계류시스템 등 개발
3단계
○ 대규모 부유식 발전단지 조성
- 100MW급 이상 대규모 부유식 해상풍력단지 조성
- 지역주민이 참여하고 개발이익을 공유하는 사업모델로 추진
- 부유식 풍력산업 집적지 조성(연구, 제작, 수출)
4단계
○ 풍력단지 확대 및 풍력발전기 제조산업의 활성화
- 지속적인 국내보급 및 수출을 통한 부유식 풍력발전기 제조산업의 지역 주력산업화
붙임 2
기술개발 과제 개요
5㎿급 이상 부유식 대형 해상풍력발전시스템 설계기술 개발
○ 기간/장소 : ‘18. 6. ~ ’20. 5.(2년) / 동해가스전 인근
○ 주관/참여기관 : 에이스 엔지니어링 / 울산시, 현대중공업, 유니슨, 한국선급, LS전선, 선박해양플랜트연구소, 울산대, 창원대, 한국해양대
○ 사 업 비 : 44.95억원 정도(국비 32억원, 시비 6.4억원, 민자 6.55억원)
○ 개발목표
- 부유식 풍력실증에 적합한 후보단지의 입지조사 및 단지선정
- 풍력터빈과 부유체 후보군 선정 및 경제성 분석
- 계통연계 방안 제시
- 부유식 대형 해상풍력 발전시스템 설계기술 개발 등
○ 추진상황/계획
- ‘17. 10. : 컨소시엄 구성 및 사업계획서 작성
- ‘18. 3. : 사업제안서 제출(에너지기술평가원)
- ’18. 5. : 서면 평가 및 대면 평가
- ’18. 6. : 사업계획서 보완 및 지원대상사업으로 선정
- ’18. 7. : 협약체결 및 1차년도 사업 착수
<울산 앞바다 바람자원>
□ 200㎿ 이상 해상풍력 실증단지설계 및 해상풍력자원 평가기술 개발
○ 기간/장소 : ‘18. 6. ~ ’20. 5.(2년) / 동해가스전 인근
○ 주관/참여기관 : 울산테크노파크 / 울산시, 동서발전, 한국선급,
서울대, 울산대, 한국해양대, 창원대
○ 사 업 비 : 40.35억원 정도(국비 27억원, 시비 5.4억원, 민자 7.95억원)
○ 개발목표
- 해상풍력단지 개발을 위한 후보지 풍황조사 및 평가
- 해상풍력단지 후보지 대상 전파영향도 평가
- 해상풍력단지 후보지 기본설계
- 해상풍력단지 발전량 향상과 O&M 비용 저감을 위한 O&M 방안
- 해상풍력단지 사업화 및 단지확대 방안 도축
- 해상풍력-지역상생발전 모델 개발
- 해상풍력단지 개발을 위한 인허가 추진 등
○ 추진상황 및 계획
- ‘17. 10. : 울산 부유식 해상풍력단지 개발 TF 구성 및 1차 회의
- ‘18. 3. : 사업제안서 제출(에너지기술평가원)
- ’18. 5. : 서면 평가 및 대면 평가
- ’18. 6. : 사업계획 보완 및 지원대상사업으로 선정
- ’18. 7. : 협약체결 및 1차년도 사업 착수
붙임 3
부유식 해상풍력산업 세계 동향
□ 세계 풍력발전 시장은 터빈 대형화, 육상풍력에서 해상풍력 중심으로 이동하며 비약적으로 성장
○ ’17년 신규설치 용량 4.3GW, 누적용량은 전년비 30% 증가한 18.8GW 기록
- 풍력발전 용량에서 해상풍력은 ’11년 1.7%에서 ’17년 3.5%로 상승
○ 그간 해상풍력은 비용이 높아 경제성이 떨어진다고 여겨졌지만
- 터빈과 풍력단지의 대형화, 공급사슬 성숙, 설치․물류 효율성 증가에 힘입어 비용이 빠르게 하락하며 경제성이 개선되고 있음
- 기술발전에 따라 깊은 수심에 적용할 수 있는 부유식 해상풍력도 확대될 전망
□ 부유식 해상풍력은 영국 등 북유럽국가가 주도하고 있으며, 지난해 세계 최초의 상용 부유식 해상풍력단지 가동 시작
○ 2017년 11월, 스코틀랜드에서 노르웨이 오일업체 Equinor(구 Statoil)이 개발한 세계 최초의 상용 부유식 해상풍력단지 Hywind 가동 시작
- 해안 32㎞, 수심 100m, 6MW 발전기 5대 설치
- ’17.11월~’18.1월 3개월 평균 설비이용률(Capacity factors) 65%* 기록, 향후 수백MW급 대규모 부유식 단지 개발의 가능성을 보여줌
* 육상풍력 37%, 석탄/LNG 복합화력발전소 55%
- Equinor는 2030년 세계해상풍력 용량 100GW중 10% 가량을 부유식이 차지할 것으로 전망
○ 그 외 노르웨이(1개소, 2.3MW 1기, Hywind Demo), 포르투갈(1개소, 2MW 1기), 일본(4개소, 고토 2MW 1기, 후쿠시마 2, 5, 7MW 각 1기) 가동 중이며,
- 프랑스, 독일, 덴마크, 미국, 한국(울산) 등 9곳에서도 설치 준비 중임
□ 왜 부유식 해상풍력인가?
○ 깊은 수심의 광대 해역의 바람자원을 활용하는 대규모 풍력발전단지 조성
○ 먼바다의 강하고 지속적인 고품질의 바람을 사용하므로 이용률 향상
○ 육지와 이격거리가 커서 민원(어업권 보상, 소음, 시각공해 등) 최소화
○ 기초구조물 비용 및 지질조사 비용 절감 가능
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