세계 첫 부유식 해상풍력, 설비이용률 65% 육박
세계 첫 부유식 해상풍력, 설비이용률 65% 육박
  • 조민영 기자
  • 승인 2018.03.05 07:00
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육상풍력 및 화력발전소 설비 이용률보다 높아

[이투뉴스] 세계 최초의 부유식 해상 풍력발전소인 하이윈드 스코트랜드(Hywind Scotland)가 지난해 11월부터 올해 1월까지 약 65%의 설비이용률을 기록했다. 이는 미국내 일반 화력발전소 이용률보다 높은 수준이다.  

이 발전소를 세운 스타토일(Statoil)사는 하이윈드 스코틀랜드가 육상 풍력발전 이용률은 물론 화력발전소보다 높다고 강조했다. 지난해 미국 육상풍력 평균 이용률은 약 37%를 나타냈다. 에너지정보청(EIA)에 따르면, 석탄과 천연가스를 합친 복합 사이클 발전소는 작년말까지 54~55%의 이용률을 냈다. 

노르웨이의 다국적 석유가스기업인 스타토일은 해상풍력발전소를 보완하고 에너지저장을 위한 잠재성을 평가하기 위해 1MWh급 리튬 이온 배터리 시스템을 올해 말까지 설치할 계획이라고 밝혔다. 스코틀랜드 본토 동쪽 끝 해안에서 25km 떨어진 바다 위에 세워진 하이윈드 스코틀랜드 실증단지는 6MW급 풍력 터빈 5기로 구성돼 있다.  

날개를 포함한 길이까지 합치면 미국의 자유 여신상보다 두 배 이상 크다. 이 발전소는 약 2만 여 가구에 전력을 공급할 수 있다. 작년 10월 허리케인 오펠리아와 8.2m의 파도와 12월 폭풍이 이 발전단지를 지나갔으나 기상이 최악이었던 시간만 터빈이 자동으로 정지했고 이후 운영을 자동 재개했다. 

2015년말 스코틀랜드 정부가 처음 발전소 건설을 승인했으며, 완공된 이 발전소는 지난해 10월부터 전력을 생산하기 시작했다. 각 터빈은 90m 높이의 하부 구조 위에 세워졌으며, 5000톤의 철근이 중침추 역할을 한다. 각 하부구조는 100m 깊이의 해저면에 고정돼 있는 15m 길이 고압 흡입 파일 3개에 묶여있다. 

부유식 풍력 터빈 플랫폼의 설계는 세계 최대 해상용 유전과 가스 플랫폼을 만들고 운영해 온 스타토일의 수십년간 누적된 경험에서 나왔다. 세계 해상 풍력자원의 80%가 수심이 깊은 바다까지 들어가야 얻을 수 있으나, 고정형 풍력터빈은 심해까지 들어가기 어려운 단점이 있다. 

이 가운데 유전 플랫폼을 약 2500m 수심에 설치한 경험이 있는 스타토일에게 부유식 풍력발전은 기술과 경험을 이용할 수 있는 최적의 신사업이었다. 하이윈드 스코틀랜드 실증단지는 스코틀랜드의 풍부한 풍량을 이용할 수 있을 뿐만 아니라 노르웨이도 가까워 발전기와 부품 시설 등을 실어나르기 수월했다. 부유식 풍력발전의 최적지나 다름없었다. 

아울러 2020년까지 재생에너지 발전비율 100% 목표를 세운 스코틀랜드 정부의 정책적 지원도 발전소 건설을 도왔다. 발전소 규모를 작게 정한 것은 재정적 리스크를 줄이기 위해서였다. 마찬가지로 미국의 첫번째 해상용 풍력발전소인 블록 아일랜드도 6MW급 터빈 5대다. 

스타토일은 최신 기술이자 자본 집약적인 이 기술의 타당성과 성공 가능성을 조사하고 입증하기 위해 2009년 노르웨이 해안에 첫번째 부유식 풍력 터빈을 세웠다. 8년간의 운영에서 하이윈드 사업은 40m/s, 62피트 높이 파도의 1급 허리케인을 견뎠고 연간 설비 이용률 50%를 기록했다.  

매년 풍력 터빈의 크기가 거대해지고 있어 하이윈드 모델의 2.3MW급 발전기는 최신식 발전기에 비해 크기가 작다. 터빈의 대형화 덕분에 하이윈드 스코틀랜드는 비용을 3분의 2로 줄일 수 있었다고 회사는 밝혔다. 

스타토일은 향후 5년 내에 MW당 자본비를 절반으로 줄이는 것을 목표로 삼고 있다. 초기 시장으로 영국과 뉴잉글랜드, 캘리포니아 일본 해안을 주목하고 있다. 아울러 2016년말 뉴욕 주에서 해상용 풍력 건설 입찰권을 따내 건설을 진행할 예정이다. 

해상용 풍력발전은 육상용과 태양광 발전보다 비용이 훨씬 많이 들지만, 탄소세가 부과되는 지역에서 기전 발전과 경쟁이 가능할 것으로 보고 있다. 미국 GTM 연구소는 석유 대기업들이 지난해부터 재생에너지에 다시 관심을 갖기 시작했다고 전했다. 그 중 특히 스타토일과 토탈은 재생에너지 사업에서 가장 활발한 활동을 벌이고 있다. 

토탈은 선파워를 통해 태양광을, 새프트(Saft)를 통해 배터리 사업을 진행하며 사업 다각화를 선택했다. 스타토일의 풍력 산업 진출은 해상용 유전과 가스 플랫폼에 대한 전문성을 해상용 풍력 터빈 건설에 적용, 에너지 전환의 성공 사례가 되고 있다.

시애틀 = 조민영 기자 myjo@e2news.com   

<관련기사: http://www.e2news.com/news/articleView.html?idxno=102938>

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