대한민국의 풍력 발전
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1. 개요
대한민국의 풍력 발전은 2004년부터 설비 용량이 증가하여 2017년 1,143MW에 이르렀으며, 발전량 또한 2017년 2,169 GWh를 기록했다. 강원도와 제주특별자치도를 중심으로 풍력 발전 단지가 위치해 있으며, 정부는 재생에너지 3020 이행계획 및 한국판 뉴딜 정책을 통해 풍력 발전 산업을 육성하고 있다. 경제성, 기술적 한계, 환경 문제 및 주민 수용성 등의 문제점과 주요 프로젝트로는 Firefly 부유식 해상풍력 발전 프로젝트, 한화 건설부문 & 에퀴노르 프로젝트, 바다에너지 (BadaEnergy) 포트폴리오 등이 있다.
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| 대한민국의 풍력 발전 | |
|---|---|
| 풍력 발전 개요 | |
 | |
| 일반 정보 | |
| 국가 | 대한민국 |
| 현황 | |
| 총 설치 용량 (2022년) | 1.8 GW |
| 전력 생산량 (2022년) | 4.1 TWh |
| 전력 생산 비중 (2022년) | 0.7% |
| 정책 및 시장 | |
| 정부 목표 | 2030년까지 총 발전량의 20%를 재생 에너지로 충당 |
| 관련 법규 | 전기사업법 |
| 재정 지원 | 발전차액지원제도 (FIT) |
| 시장 구조 | 변동비 반영 시장 |
| 장점 및 단점 | |
| 장점 | 탄소 배출량 감소 에너지 안보 강화 지역 경제 활성화 |
| 단점 | 간헐성 소음 환경 영향 |
| 기술 | |
| 풍력 터빈 종류 | 수평축 풍력 터빈 수직축 풍력 터빈 |
| 주요 제조사 | 두산중공업, 현대중공업 |
| 사회적 영향 | |
| 수용성 | 대규모 해상 풍력 발전 프로젝트에 대한 공공 수용성은 여전히 과제임. |
| 가격 | 국내 풍력 발전 시설에서 생산된 전기에 대해 프리미엄 가격을 지불할 의향이 있음. |
| 추가 정보 | |
| google_map | 대한민국 풍력 발전 |
2. 현황 및 통계
다음 표는 대한민국의 풍력 발전 설비 용량 및 발전량 현황을 보여준다.[18]
| 연도 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 설비 용량 (MW) | 65.7 | 183.6 | 190.0 | 192.7 | 298.0 | 333.3 | 366.7 | 418.7 | 491.5 | 583.4 | 644.7 | 852.5 | 1,034.6 | 1,143 |
| 발전량 (GW·h) | 47.4 | 129.8 | 238.9 | 375.6 | 436.0 | 685.3 | 816.9 | 862.8 | 912.7 | 1,148.1 | 1,145.5 | 1,342.4 | 1,683.1 | 2,169 |
2. 1. 연도별 설비 용량 및 발전량
| 연도 | 1998-2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 설치 용량 (MW) | n.a. | n.a. | 96.6 | 57 | 16 | 86 | 70 | 31 | 28 | 76 | 78 | 48 | 226 |
| 누적 용량 (MW) | n.a. | 22.5 | 119.1 | 176 | 192 | 278 | 348 | 379 | 407 | 483 | 561 | 609 | 835 |
다음 표는 최근 몇 년간 대한민국의 풍력 발전 설비 용량 및 발전량을 보여준다.[18]
| 연도 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 설비 용량 (MW) | 65.7 | 183.6 | 190.0 | 192.7 | 298.0 | 333.3 | 366.7 | 418.7 | 491.5 | 583.4 | 644.7 | 852.5 | 1,034.6 | 1,143 |
| 발전량 (GW·h) | 47.4 | 129.8 | 238.9 | 375.6 | 436.0 | 685.3 | 816.9 | 862.8 | 912.7 | 1,148.1 | 1,145.5 | 1,342.4 | 1,683.1 | 2,169 |
2. 2. 주요 풍력 발전 단지 현황
| 이름 | 준공 | 운영 | 풍력 발전기 | 시설 용량 |
|---|---|---|---|---|
| 한경 1단계 | 2004년 2월 | 한국남부발전 | NM72c/1500 | 1500kW × 4기 |
| 영덕 | 2004년 12월 | 유니슨 | NM82/1650 | 1650kW × 24기 |
| 강원 1단계 | 2005년 12월 | 유니슨 | V80-2.0 | 2000kW × 14기 |
| 양양 | 2006년 7월 | 한국중부발전 | ? | 1500kW × 2기 |
| 매봉산 | ? | 태백시 | V52-850, Gamesa? | 850kW × 8기 |
| 강원 2단계 | 2006년 10월 | 유니슨 | V80-2.0 | 2000kW × 35기 |
| 군산 | ? | 전라북도 | ? | 750kW × 6기 + 850kW × 4기 |
| 한경 2단계 | 2007년 12월 | 한국남부발전 | V90-3.0 | 3000kW × 5기 |
| 성산 | 2009년 3월 | 한국남부발전 | V80-2.0 | 2000kW × 6기 |
풍력 발전은 경제적, 사용상의 제약으로 인해 광범위한 사용이 어렵다.[5] 풍력은 기후 조건에 영향을 받는 일관되지 않은 에너지원이므로, 중단 없는 전력 공급을 위해서는 다른 에너지원과 함께 사용해야 한다.[5]
3. 지리적 특성 및 분포
대한민국의 풍력 발전소는 대부분 강원도와 제주특별자치도에 위치해 있는데, 이 지역들은 풍속이 7.5m/s 이상으로 강한 바람이 부는 산악 지형을 가지고 있기 때문이다.[5] 서울특별시는 최고 평균 풍속이 2.85m/s로, 이러한 산악 지역에 비해 풍속이 훨씬 낮다.[5]
4. 한계 및 문제점
4. 1. 경제성 문제
풍력 발전은 광범위하게 사용되기에는 경제 및 사용상의 제한이 있다.[5] 풍력 에너지의 발전 단가는 기존 에너지원보다 높다.[5] 많은 풍력 발전소 소유주들은 높은 비용 때문에 베스타스 US(Vestas US)와 같은 대형 제조 회사의 서비스에 만족하지 못하고 있다.[5] 터빈 제조업체인 베스타스는 한국 풍력 에너지 산업에서 42.2%의 시장 점유율을 차지하고 있다.[5] 대규모 기업 제조사에 대한 의존을 지역 터빈 제조업체로 전환하면 비용 절감에 도움이 될 수 있다.[5] 해상 풍력 발전소에서 목적지까지 에너지 전송에도 비용이 발생한다.[5] 풍력은 일관된 에너지원이 아니며 기후 조건에 영향을 받을 수 있으므로, 중단 없는 전력 공급을 위해서는 다른 에너지원과 함께 사용되어야 한다.[5]
4. 2. 기술적 한계
풍력 발전은 바람의 세기에 따라 발전량이 달라지는 간헐성 문제를 가지고 있다.[5] 따라서 안정적으로 전력을 공급하기 위해서는 에너지 저장 장치(ESS)와 같은 보조 설비가 필요하다.[5]
풍력 에너지의 비용은 기존 에너지원보다 높다.[5] 많은 풍력 발전소 소유주들은 높은 비용 때문에 베스타스 US(Vestas US)와 같은 대형 제조 회사들의 서비스에 만족하지 못하고 있다.[5] 터빈 제조업체인 베스타스(Vestas)는 한국 풍력 에너지 산업에서 42.2%의 시장 점유율을 차지하고 있다.[5] 대규모 기업 제조사에 대한 의존도를 지역 터빈 제조업체로 전환하면 비용 절감에 도움이 될 수 있으며, 해상 풍력 발전소에서 목적지까지 에너지를 전송하는 데에도 비용이 발생한다.[5]
4. 3. 환경 문제 및 주민 수용성
풍력 발전을 광범위하게 사용하는 데에는 경제적 및 사용상의 제한 사항이 존재한다.[5] 풍력 에너지 비용은 기존 에너지원보다 높다. 많은 풍력 발전소 소유주들은 높은 비용 때문에 베스타스 US(Vestas US)와 같은 대형 제조 회사들의 서비스에 만족하지 못하고 있다.[5] 터빈 제조업체인 Vestas|베스타스영어는 한국 풍력 에너지 산업에서 42.2%의 시장 점유율을 차지하고 있다.[5] 대규모 기업 제조사에 대한 의존도를 지역 터빈 제조업체로 전환하면 비용 절감에 도움이 될 수 있다.[5] 해상 풍력 발전소에서 목적지까지 에너지를 전송하는 데에도 비용이 발생한다.[5] 풍력은 일관된 에너지원이 아니며 기후 조건에 영향을 받을 수 있으므로, 풍력 발전 시스템은 중단 없는 전력 공급을 위해 다른 에너지원과 함께 사용되어야 한다.[5]
5. 주요 프로젝트
싱가포르에 본사를 둔 해저 엔지니어링 회사인 G8은 2021년 12월 말 대한민국 남서쪽 해안에서 1.5GW 규모의 해상 풍력 발전소 건설 승인을 받았다. 건설 현장에서는 풍속 7~8m/s가 기록되었다. 이 프로젝트는 2023년 또는 2024년에 건설 및 해양 공사를 시작할 예정이며, G8의 기술 파트너인 3DOM의 첨단 장수명 리튬 이온 에너지 저장 시스템도 사용될 예정이다.[6]
5. 1. FireFly 부유식 해상풍력 발전 프로젝트
에퀴노르 사우스 코리아(Equinor South Korea)가 울산 해상에서 추진 중인 부유식 해상풍력 발전 프로젝트이다. 2019년 5월, 에퀴노르와 울산시는 양해각서를 체결하고 울산 해상 800MW 풍력 발전소 건설에 협력하기로 했다.[7] 이 풍력 발전소는 반잠수식 기초를 가진 부유식 구조물인 "Wind Semis"를 특징으로 한다.[7]2020년에는 1년 동안 두 개의 LiDAR 부이를 동해에 배치하여 바람과 파도의 측정을 수집, 풍력 발전소 개발 및 건설 가능성을 조사했다.[8] 2021년 12월부터 12개월 동안 환경 영향 평가(EIA)를 위한 데이터 수집이 시작되었으며, 여기에는 해양 동물, 어류, 해수 및 퇴적물 품질 등에 대한 데이터가 포함되었다. 이 보고서는 2022년 상반기에 완료되어 발표되었다.
2022년 3월, Havfram은 에퀴노르로부터 해상 풍력 프로젝트에 필요한 케이블 및 시스템의 운송, 설치 및 공급에 대한 연구를 수행하도록 지명되었다.[9] 2022년 4월에는 Technip Energies가 부유식 프로젝트의 풍력 터빈에 대한 기본 설계(FEED)를 수행하도록 선정되었으며,[10] 15MW 용량의 INO15™ 기술을 사용할 계획이다.[10] 2022년 11월, 덴마크 회사인 COWI는 Firefly 풍력 프로젝트의 소유주 엔지니어로 임명되어, 에퀴노르에 대한 관리 및 엔지니어링 서비스를 제공한다. 이 계약은 Firefly 해상 풍력 프로젝트 기간 동안 계속될 것이다.[11]
한국의 지오뷰는 2022년 초 풍력 발전소 부지의 해저 지구물리 조사를 수행하는 임무를 맡았다. 2022년 12월 5일, 지오뷰는 해양 선박 ''Geoview No 1''[12]을 사용하여 울산 해양 지구물리 탐사를 완료하여 해당 지역의 해저 지형을 매핑했다.
5. 2. 한화 건설부문 & 에퀴노르 프로젝트
2022년 11월, 한화 건설부문과 에퀴노르는 양해각서(MOU)를 체결했다. 이에 따라 두 회사는 한화 건설부문이 건설을 맡은 해상 풍력 발전소 건설에 협력할 예정이다.[13]한화 건설부문의 건설 프로젝트는 전라남도 신안, 고흥, 영광, 충청남도 보령, 경상북도 영천, 영월 지역에서 추진될 예정이다. 고래 3 프로젝트와 유사하게, 신안 프로젝트는 단계적으로 진행되어 2030년에 완공될 것으로 예상된다. 8.2GW 규모의 신안 풍력 발전소는 서울과 인천의 인구에 전력을 공급할 수 있을 것으로 추정되며, 문재인 전 대통령의 대한민국 그린 뉴딜 정책의 일환이다.
5. 3. 바다에너지 (BadaEnergy) 포트폴리오
바다에너지(BadaEnergy)는 코리오 제너레이션, 토탈에너지, SK 에코플랜트가 전라남도와 울산광역시 해안 지역에서 추진하는 해상풍력 발전 사업이다. 총 2GW 규모의 해상풍력 발전 및 부유식 해상풍력 터빈 발전소를 추가할 계획이다.[14]이 포트폴리오에는 1.5GW 규모의 그레이 웨일 3단계 부유식 프로젝트를 포함하여, 500MW 규모의 진도 해상풍력 발전소와 500MW 규모의 거문도 해상풍력 발전소가 있다. 이 협력을 통해 국내 일자리를 창출하고 경쟁력 있는 가격으로 친환경 에너지를 공급할 것으로 예상된다.[14]
바다에너지 포트폴리오 중 4개는 산업통상자원부 전기위원회로부터 전기 사업 허가(EBL)를 받았다.[15] 파트너들은 대부분의 프로젝트 개발 권한을 확보하여 2027년까지 최초 상업 운전을 시작할 예정이다.
5. 3. 1. 그레이 웨일 3 (Gray Whale 3)
울산광역시 해상에서 추진되는 대규모 부유식 해상풍력 발전 프로젝트이다. 1.5GW 규모로, 완공 시 세계 최대 규모의 부유식 해상 풍력 발전 설비가 될 것으로 예상된다.[14] 코리오, 토탈에너지, SK 에코플랜트가 합작하여 개발 중이다.[14]이 프로젝트는 한국으로 돌아오기를 바라는 회색고래의 염원을 담아 오호츠크-한국 회색고래의 이름을 따서 명명되었으며, 한국의 환경 회복에 대한 희망을 상징한다.[16] 울산 해안에서 70km 떨어진 수심 150m 지점에 건설될 예정이며, 약 500MW의 용량을 갖출 것으로 예상된다.[16] 2026년 말까지 가동을 목표로 한다.[16]
DORIS와 현대중공업 컨소시엄이 프로젝트의 전면 엔지니어링 설계(FEED)를 담당한다.[17] 이들은 터빈 설계 및 설치를 담당하며, 테크닙 에너지(Tecnip Energies)의 부유체 기술인 INO15를 수용할 수 있도록 Hi-Float 설계를 개선할 계획이다.
6. 정부 정책
대한민국 정부는 재생에너지 3020 이행계획 및 한국판 뉴딜 정책의 일환으로 풍력 발전 산업 육성을 추진하고 있다.[3] 2020년 산업통상자원부는 제9차 전력수급기본계획을 발표하여 풍력 발전 설비 용량을 2020년 1834MW에서 2030년 17679MW, 2034년 24874MW로 확대하는 계획을 공표했다.[3]
문재인 정부는 특히 해상풍력 발전 사업을 적극적으로 추진하여 지역 경제 활성화와 일자리 창출에 기여하고자 했다. 그러나 일부 지역에서는 주민들의 반발로 인해 사업 추진이 지연되거나 어려움을 겪기도 했다.[3][1]
참조
[1]
논문
Public acceptance of a large-scale offshore wind power project in South Korea
https://www.scienced[...]
2020-10-01
[2]
논문
Optimal renewable power generation systems for Busan metropolitan city in South Korea
https://www.scienced[...]
2016-04-01
[3]
논문
Would people pay a price premium for electricity from domestic wind power facilities? The case of South Korea
https://www.scienced[...]
2021-09-01
[4]
웹사이트
'Wind Energy and the Electricity Market in the Republic of Korea {{!}} Steve Richey'
http://www.steverich[...]
[5]
논문
Opportunities and Challenges of Solar and Wind Energy in South Korea: A Review
2018
[6]
웹사이트
Plans approved for South Korean 1.5GW floating offshore wind and energy storage project
https://www.windpowe[...]
2022-04-22
[7]
웹사이트
Wind Semi - Equinor Unveils GW-size Floating Wind Concept
https://www.oedigita[...]
2022-12-06
[8]
웹사이트
Equinor Floats 800 MW Wind Project Offshore South Korea
https://www.offshore[...]
2022-12-06
[9]
웹사이트
Havfram Studying Transport and Installation for Equinor's South Korean Floating Wind Project
https://www.offshore[...]
2022-12-06
[10]
웹사이트
Equinor Adds Technip Energies to Floating Offshore Wind Team in South Korea
https://www.offshore[...]
2022-12-06
[11]
웹사이트
COWI Joins Equinor's 800 MW Floating Wind Project Offshore South Korea
https://www.offshore[...]
2022-12-06
[12]
웹사이트
Geoview Completes Geophysical Survey for Equinor's Floating Wind Project Offshore South Korea
https://www.offshore[...]
2022-12-06
[13]
웹사이트
Equinor to Help Hanwha E&C Build Offshore Wind Farms in South Korea
https://www.offshore[...]
2022-12-06
[14]
웹사이트
TotalEnergies and partners to build offshore projects in South Korea
https://www.power-te[...]
2022-12-06
[15]
웹사이트
SK ecoplant acquires stake in South Korea offshore wind portfolio
https://www.4coffsho[...]
2022-12-06
[16]
웹사이트
SK ecoplant to Build Offshore Wind Farms in Waters off Korean Coasts
http://www.businessk[...]
2022-12-06
[17]
웹사이트
TotalEnergies, Corio Award FEED Contract for Floating Wind Project Offshore South Korea
https://www.offshore[...]
2022-12-06
[18]
문서
2017년 신재생에너지 보급통계 책자(2018년판) pdf
https://www.knrec.or[...]
http://www.knrec.or.kr
[19]
웹인용
보관된 사본
http://www.steverich[...]
2017-06-24
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