해상풍력 발전의 도전과 미래 전망

1. 요약

• 본 리포트는 한국의 해상풍력 발전 현황과 부유식 해상풍력의 잠재력, 그리고 이를 지원하기 위한 투자 전략, 정책적 지원 및 제도적 변화를 다루고 있습니다. 한국은 기후 위기 대응과 에너지 전환 목표로 해상풍력 발전을 적극 추진 중이며, 전라남도와 울산 등에서 대규모 프로젝트가 진행되고 있습니다. 그러나 송전 인프라의 부족과 높은 초기 투자 비용 같은 도전 과제에 직면해 있습니다. 부유식 해상풍력은 이러한 도전 과제 극복에 중요한 기술로 주목받고 있으며, 장기적으로 국내 에너지 자립을 지원할 잠재력도 큽니다. 리포트는 또한 정부의 '분산에너지법'이 해상풍력 시장에 긍정적인 변화를 가져올 것으로 평가하며, 투자은행의 전략적 포트폴리오 다각화 필요성을 강조합니다. 해상풍력의 균등 발전 단가가 유럽보다 높고, 발전 이용률이 낮은 상황에서 투자를 활성화하고, 리스크 관리를 위한 방안을 제시하고 있습니다. 정책적 지원 강화와 기술적 혁신이 이루어져야만 해상풍력 발전이 안정적이고 지속 가능한 국내 에너지 공급의 중심으로 자리 잡을 수 있을 것입니다.

2. 한국 해상풍력 발전의 현재 상황

• 2-1. 국내 해상풍력 프로젝트 현황

• 한국은 기후 위기 대응과 에너지 전환을 목표로 해상풍력 발전과 분산에너지 활성화를 핵심 에너지 전략으로 삼고 있습니다. 현재 한국의 해상풍력은 삼면이 바다로 둘러싸인 지리적 조건 덕택에 유리한 발전 여건을 갖추고 있습니다. 전라남도, 울산, 제주도 등에서 대규모 해상풍력 프로젝트가 추진되고 있으며, 전라남도에서만 총 15.69GW 규모의 해상풍력 프로젝트가 예정되어 있습니다. 이를 통해 지역 경제 활성화와 함께 에너지 자립을 도모하고 있습니다. 특히 전라남도가 허가를 받은 해상풍력 발전 용량은 57.8%인 6.74GW에 달하며, 울산에서는 부유식 해상풍력 프로젝트가 6.74GW 규모로 진행되고 있습니다. 이러한 프로젝트들은 지역 주민과의 협력을 통해 안정적인 발전을 목표로 하고 있습니다. 하지만 현재까지 상업적으로 운영되고 있는 해상풍력 발전량은 약 124.5MW로 2030년까지 12GW 목표 대비 낮은 실적을 보이고 있습니다. 이는 송전 인프라 부족과 높은 초기 투자 비용, 기술적 난관 등 복합적인 도전 과제에 기인합니다.

• 2-2. 주요 발전 지역과 그 특징

• 한국 해상풍력 발전의 주요 지역으로는 전라남도, 울산, 제주도가 있습니다. 전라남도는 전국적으로 가장 활발하게 해상풍력 발전사업을 추진하고 있으며, 특히 신안군은 약 8.2GW 규모의 발전을 계획하고 있습니다. 울산은 부유식 해상풍력의 중심지로 자리매김하고 있으며, 다양한 기업들이 함께 참여하여 6GW 이상의 부유식 해상풍력 발전 단지를 조성하는 업무를 진행 중입니다. 제주도 역시 풍부한 풍력 자원을 바탕으로 해상풍력 발전 프로젝트를 구상하고 있습니다. 이 외에도 인천광역시는 대규모 해상풍력 단지를 조성하여 지역 주민과의 협의를 통해 에너지 발전 사업을 추진하고 있으며, 외국 기업과의 협력도 활발히 이루어지고 있습니다. 그러나 이들 지역은 군 전파장애와 같은 기술적 문제와 송전 인프라 부족 등을 겪고 있어 이를 해결하기 위한 법적 및 정책적 지원이 필요합니다.

3. 부유식 해상풍력의 잠재력

• 3-1. 부유식 해상풍력의 기술과 장점

• 부유식 해상풍력 발전은 풍력 발전기를 고정하지 않고 바다에 부유체를 띄워 설치하여 발전하는 방법입니다. 이 방식은 먼 바다에서 양질의 바람을 활용할 수 있어 발전 효율이 높습니다. 또한, 소음과 경관 훼손 문제로 인한 민원을 줄일 수 있는 장점이 있습니다. 세계풍력발전협회(GWEC)에 따르면, 2032년까지 38개국에서 현재의 6배 수준인 380GW 용량의 해상풍력발전 설비가 추가될 것으로 전망되고 있습니다.

• 3-2. 세계 부유식 풍력 시장 전망

• 시장조사업체 포춘비즈니스인사이트에 따르면, 글로벌 부유식 풍력 시장은 2022년 6억 8천만 달러에서 2029년까지 156억 4천만 달러로 성장할 것으로 예상되고 있으며, 연평균 성장률은 56.5%에 이를 것으로 전망되고 있습니다. 2023년 기준으로 한국의 해상풍력 보급 진행 상황은 약 124.5MW로, 2030년 목표인 12,000MW 대비 저조한 수준입니다. 해상풍력의 균등 발전 단가가 유럽에 비해 1.3배에서 2배 높은 것이 주요 원인으로 지적되고 있으며, 풍력 발전 이용률이 유럽에 비해 10~20% 포인트 낮은 실정입니다. 그러나 최근 시행된 「분산에너지 활성화 특별법」은 해상풍력 시장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대되고 있습니다.

4. 투자 전략 및 리스크 관리

• 4-1. 투자은행 관점의 투자 전략

• 부유식 해상풍력 발전사업에 대한 투자은행의 관점에서 전략을 살펴봅니다. 현재 풍력발전 사업은 재생에너지 시장에서 중요한 역할을 하고 있으며, 특히 해상풍력발전 및 부유식 해상풍력발전의 성장 가능성이 주목받고 있습니다. 2023년 기준, 한국의 상업 운전 중인 해상풍력은 약 124.5MW로, 2030년 해상풍력 보급 목표인 12,000MW와 비교하면 저조한 보급 실적을 보입니다. 이는 해상풍력의 균등 발전 단가가 유럽 국가보다 1.3배에서 2배 높은 것과 관련이 있으며, 적정 풍력이 부족하여 발전 이용률이 유럽보다 10~20% 포인트 낮기 때문입니다. 최근 시행된 '분산에너지 활성화 특별법'은 해상풍력 시장에 긍정적인 효과를 가져올 것으로 기대되며, 이 법은 한국전력공사를 거치지 않고 전력을 거래할 수 있는 법적 근거를 제공합니다. 울산시는 2031년까지 6.0GW 규모의 부유식 해상풍력발전단지를 조성하는 사업을 추진 중이며, 이로 인해 국내 생산 유발 효과가 62조2475억원에 달할 것으로 추정됩니다. 포트폴리오 다각화가 중요하며, 해상 풍력은 민가가 없어 민원의 소지가 적기 때문에 다양한 발전 방식을 혼합하여 운영하는 것이 필요합니다.

• 4-2. 주요 리스크 요인과 관리 방안

• 풍력발전 개발사업에서 발생할 수 있는 주요 리스크 요인으로는 건설, 운영, 환경 및 사회적 리스크가 있습니다. 건설 리스크에서 사업비 초과와 준공지연 문제가 큰 비중을 차지합니다. 예를 들어, 2000년부터 2015년까지 육상풍력과 해상풍력 프로젝트에 대한 분석에 따르면, 해상풍력의 사업비 증가율이 평균 9.6%에 달하며, 이는 1조원이 들어갈 것으로 예상되는 해상풍력 프로젝트에서 약 1,000억원의 추가 비용이 발생할 수 있음을 의미합니다. 이러한 리스크를 관리하기 위해서는 EPC 계약서의 변경 주문 가능성을 최소화하고, 비상 대응 자금을 편성하며, 프로젝트 공정표를 관리하는 등의 선제적 대응이 필요합니다. 또한 기후 및 환경적 조건의 변동성, 사회적 민원 문제, 금리 및 자본비용의 변동은 투자에 큰 영향을 미치므로 이에 대한 리스크 관리 전략을 마련해야 합니다. 예를 들어, 금리 헷지 및 보험 상품 활용과 자산 기반 금융 방법 등을 통해 리스크를 최소화할 수 있도록 해야 합니다.

5. 정책적 지원과 제도적 변화

• 5-1. 정책 환경과 법적 기반

• 우리나라 해상풍력 발전은 기후 위기 대응과 에너지 전환을 목표로 하는 핵심 에너지 전략으로 자리잡고 있습니다. 해상풍력은 청정하고 풍부한 에너지원으로 주목받고 있으며, 탄소중립을 위한 필수적인 기술로 위치하고 있습니다. 그러나 해상풍력 발전은 전력계통 연계, 군 전파장애, 법적 기반, 지역 주민 수용성 등 복합적인 도전 과제를 해결해야 합니다. 정부는 이러한 도전을 해결하기 위한 법적 제도를 개선할 필요가 있으며, 해상풍력특별법 제정이 이러한 과정에서 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있습니다. 현재 해상풍력 설치에는 최소 13단계의 복잡한 인허가 절차가 필요하여 사업자에게 많은 시간을 소모하게 만들어 사업 지연을 초래하고 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 패스트 트랙 제도의 도입이 필요하다는 의견이 제기되고 있으며, 정부가 해상풍력 연간 보급 목표를 정하고 이를 위한 기반 시설에 대한 계획을 명확히 설정해야 합니다.

• 5-2. 에너지 전환을 위한 정부의 역할

• 한국남동발전은 2036년까지 해상풍력을 4GW 이상 설치할 계획을 세웠으며, 이를 통해 신재생에너지 발전 비중을 30.6%까지 확대할 예정입니다. 현재 진행 중인 해상풍력 프로젝트에는 완도금일(600MW), 신안우이(390MW), 전남신안(300MW), 인천용유무의자월(320MW) 등이 포함되어 있습니다. 이러한 프로젝트는 정부의 탄소중립 정책 이행을 뒷받침하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 또한, 정부는 ‘분산에너지 활성화 특별법’을 시행하여 해상풍력 시장에 활력을 가져오기를 기대하고 있습니다. 이 법안은 분산에너지로 생산한 전력을 전기 공급 독점사업자인 한국전력공사를 거치지 않고 거래할 수 있는 법적 근거를 제공하며, 지역에서 생산된 전력을 지역에서 소비할 수 있도록 하여 저렴한 가격으로 전력 공급이 가능하도록 돕습니다.

6. 기술적 진보와 사회적 수용성

• 6-1. 전력계통의 기술적 과제

• 해상풍력 발전에서 가장 큰 기술적 과제 중 하나는 전력계통 연계입니다. 우리나라 해상풍력의 주요 발전 지역인 전라남도와 제주도는 전력 생산은 충분하지만, 전력 수요가 높은 수도권으로의 송전 인프라가 부족한 상황입니다. 이는 전력망의 포화 상태로 인해 송전이 제한되는 문제를 초래하고 있습니다. 해상풍력 발전소에서 생산된 전력이 전력 수요가 많은 지역으로 송전되지 못하면, 경제성과 효율성이 저하됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 정부는 초고압 직류 송전망(HVDC)과 같은 신기술 도입을 검토하고 있으며, 사업자들이 송전설비를 공동으로 사용할 수 있는 공동접속설비 도입 방안도 추진하고 있습니다. 현재 한국의 해상풍력 발전설비의 균등화 발전단가(LCOE)는 유럽 국가들보다 1.3~2배 높으며, 이는 적정 풍력이 부족하여 해상풍력 발전 이용률이 유럽보다 10~20%p 낮기 때문입니다.

• 6-2. 사회적 수용성 향상을 위한 방안

• 사회적 수용성을 높이기 위한 방안으로는 지역 주민과의 커뮤니케이션 강화를 비롯한 다양한 노력이 필요합니다. 현재의 해상풍력 발전 사업을 추진하기 위한 인허가 절차는 매우 복잡하며, 최소 13단계를 거쳐야 하기 때문에 시간 소모가 큽니다. 이에 따라 해상풍력 특별법의 필요성이 강조되고 있으며, 법적 제도의 개선이 이루어질 경우 사업 안정성을 높일 수 있습니다. 또한, 부유식 해상풍력은 바닥에 고정하지 않고 해양에 부유체를 띄워 발전기를 설치하는 방식으로, 깊은 바다에 설치할 수 있어 소음 및 경관 훼손로 인한 주민 반대를 줄이는 데 기여할 수 있습니다.

결론

• 한국 해상풍력 발전의 중요성과 부유식 해상풍력의 잠재력은 기후 위기 대응 및 에너지 전환 목표 달성에 주요한 역할을 미치고 있습니다. 특히, 전라남도에서 진행되는 해상풍력 프로젝트는 지역 경제 활성화에도 크게 기여할 수 있습니다. 그러나 송전 인프라 부족, 높은 발전 단가, 초기 투자 비용 등은 여전히 해결해야 할 도전 과제로 남아 있습니다. 이러한 문제 해결을 위해 '분산에너지법'과 같은 정책적 지원이 중요하며, 투자은행의 포트폴리오 다각화가 필요합니다. 정부와 지역 사회의 협력, 지속적인 기술적 진보가 뒷받침된다면, 한국의 해상풍력 발전은 미래 에너지 자립의 견인차가 될 것입니다. 앞으로 해상풍력은 지역 주민과의 협력을 통해 사회적 수용성을 강화하고 법적 제도 개선을 통해 안정적인 발전 기반을 마련해야 합니다.

용어집

• 부유식 해상풍력 [기술]: 부유식 해상풍력은 풍력발전기를 고정하지 않고 바다에 부유체를 띄워 설치하여 전기를 생산하는 방식으로, 깊은 바다에서도 설치 가능해 육상 풍력의 한계를 보완할 수 있는 장점이 있습니다.

• 전라남도 해상풍력 프로젝트 [프로젝트]: 전라남도 지역에서 진행 중인 대규모 해상풍력 프로젝트로, 지역 사회와 경제에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대됩니다.

• 분산에너지법 [법률]: 경직된 전력 공급 체계를 분산형으로 전환함으로써 친환경 에너지의 지역 내 소비를 촉진하고, 전력 공급의 효율성을 높이기 위한 법적 기반을 제공합니다.

출처 문서

• 한국 해상풍력의 도전과 발전 기회go-public-report-ko-49e7a7d6-c032-4ae9-8cae-99b415c90aec-0-0