글로벌 확산 시작된 해상풍력…30년 전 덴마크에서 첫발 내딛어

[한경ESG] 러닝 - 해상풍력 이야기 ①

30년 전 덴마크 남부지역의 2200가구에 전력을 공급하는 시범 개념으로 시작된 해상풍력에너지는 불과 30년 만에 3개 대륙에 걸쳐 수백만 명의 사람들에게 전력을 공급하는 대규모 에너지기술로 발전했다.

이처럼 해상풍력발전은 지속가능한 방식으로 수억 명의 사람들에게 전력을 공급할 수 있는 잠재력을 지녔다. 신축 석탄발전소나 가스화력발전소보다 새로 건설한 해상풍력발전 단지에서 에너지를 생산하는 비용은 갈수록 저렴해지고 있다.

4단계에 걸친 해상풍력의 발전

글로벌 해상풍력에너지 산업은 4단계에 걸쳐 발전해왔다. 각 단계를 거치며 해상풍력에너지의 경쟁력은 갈수록 강화되고 있다. 우선 1단계로 1991~2001년 덴마크에서 최초로 해상풍력발전 단지인 오스테드의 ‘빈데비’가 건설되었으며, 일부 유럽 국가에서 시범 사업 프로젝트가 개시됐다. 2단계인 2002~2011년에는 확장 단계로서 2002년 오스테드가 영국에 건설한 당시 최대 규모이며 최초의 현대식 해상풍력발전 단지인 혼시1이 등장했다. 이후 프로젝트 규모와 복잡성은 커졌지만, 공급망은 아직 개발되지 않았다. 단기적으로 이러한 조합은 비용 상승을 불러왔다.

3단계인 2012~2017년에는 비용 저감이 이뤄진 단계로, 산업계가 비용을 절감하기 위해 노력한 결과 60%의 비용 저감이 가능해져 해상풍력에너지가 석탄·가스 및 원자력 기반 발전보다 저렴해지면서 경쟁력을 갖췄다. 4단계인 2018년 이후 현재까지 해상풍력에너지가 성숙하면서 세계화되어 유럽을 넘어 북미와 아시아·태평양으로 그 무대가 확장되고 있다.

지난 30년 동안 해상풍력 산업의 발전은 해상풍력에너지 발전 가능성을 예견한 정책입안자와 산업계 간 건설적 상호작용에 의해 가능했다. 정부는 야심 찬 녹색에너지 목표, 정책적 지원, 공공연구자금 지원 및 집중적 해상풍력 정책을 통해 수요와 물량을 확보했다. 이를 통해 산업 개발자들이 전례 없는 규모로 해상풍력발전 단지 개발을 위해 투자할 수 있도록 장기적 시장 전망을 조성했고, 이는 궁극적으로 해상풍력발전의 경쟁력을 높였다.

해상풍력에너지 배치의 양적 증가는 비용을 절감하는 데 중요한 역할을 했다. 역사적으로 해상풍력발전 설치 용량이 2배가 될 때마다 평균 전기 사용량은 약 18% 감소했다. 갈수록 커지는 시장의 양적성장이 규모의 경제, 경쟁 심화, 신기술 및 기술 개선에 대한 투자, 공급망의 지속적 성숙을 가능케 했는데, 이는 정부 정책과 비즈니스 역학 사이의 긍정적 피드백 고리를 통해 신기술이 어떻게 발전하는지 보여주는 명확한 예로 평가되고 있다.

대규모 비용 경쟁력을 갖춘 녹색에너지 기술로서 해상풍력에너지가 발전하고 성숙해온 과정은 중요한 교훈을 남긴다. 이는 우리가 완전히 탈탄소화된 에너지 시스템 안에서 새로운 시장에서 해상풍력에너지를 개발하고, 태양열·풍력에너지를 보완할 수 있는 수소 또는 배터리 저장 같은 다른 신기술을 강화하기 위해 노력할 때 적용할 수 있다. 혁신을 촉진하고 비용을 절감하는 데 규모의 중요성을 보여줌으로써 더 높은 목표 설정과 보다 큰 규모로의 확장을 가능케 한다.

해상풍력 비용 저감에서 협력의 역할

비용이 감소함에 따라 재생 가능한 전력 생산을 통한 전기화는 점점 매력적인 옵션이 되고 있다. 이는 운송, 난방 및 산업 분야에서 화석연료를 단계적으로 중단하게 할 수 있다. 그리고 더 많은 부문에서 전기화가 실현 가능해짐에 따라 에너지 시스템은 재생 가능한 전원에서 훨씬 더 많은 에너지를 활용할 수 있다.

태양광·풍력발전과 함께 다른 기술도 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 공급 측면에서 바이오가스 및 고급 바이오연료 같은 재생 가능 에너지원을 활용해야 하고, 배터리나 수소 같은 에너지 저장 솔루션을 개발하고 배치해야 한다. 수요 측면에서 대규모 히트펌프와 전기자동차는 성장하는 재생 가능 발전을 활용할 수 있다. 그러나 이러한 기술은 서로 다른 개발 단계에 있으며, 현재 태양광·풍력에너지만큼 성숙한 기술은 없는 상황이다.

이들 모두 녹색에너지로 완전히 구동되는 세상에 크게 기여할 수 있는 잠재력을 지녔다. 하지만 이를 위해서는 정부와 업계 간 잘 조율된 협력이 필요하며, 해상풍력에너지 경험을 살펴볼 수 있다.

정책입안자들은 해상풍력에너지에 대한 명확한 시장규모를 창출했고, 경제적으로 어려운 시기에도 해상풍력에너지에 대한 의지를 고수함으로써 해상풍력에너지의 확장을 이끌어낼 수 있었다. 안정적 프레임워크 조건은 업계가 가치사슬 전반에 걸쳐 투자, 구축, 학습 및 혁신을 촉진해 결과적으로 비용을 절감하게 했다.

장기적으로 업계의 모든 비용 저감은 해상풍력개발에 대한 정치적으로 명확한 의지를 표명하게 했고, 이는 더 큰 시장과 강력한 투자 인센티브를 창출하게 했다. 더욱이 규모의 경제로 기술 및 산업발전, 지역적 발전, 추가 비용 저감이 가능해졌다. 해상풍력에너지에 대한 공공 및 민간사업자 간 공동 노력은 자체 강화 루프에 박차를 가해 새로운 녹색기술의 출시를 가속화했다. 이것이 바로 혁신이 일어나는 방식이며 새로운 에너지 기술이 실현되는 방식이라고 할 수 있다.

앤드루 호 오스테드 아·태지역 정부 관계 및 규제 총괄