자오쉬안 趙煊 <차이신주간> 기자
 

▲ 중국 싼샤에너지그룹의 해상풍력발전기 홍보 화면. 싼샤에너지는 2023년 6월 푸젠성 핑탄현 앞바다에 세계 최초로 16MW 용량의 풍력발전기를 설치했다. 싼샤에너지 누리집

2023년 6월15일 중국 장쑤성 롄윈강시에서 길이 123m 풍력발전기 날개의 선적 작업을 진행했다. C919 여객기 세 대를 붙여놓은 것과 같은 길이의 대형 날개를 싼샤에너지그룹(三峽能源集團)이 푸젠성 핑탄현 앞바다에 짓고 있는 해상풍력단지로 옮겼다. 중국 전력계통에 연결된 것 가운데 가장 큰 16메가와트(MW) 용량의 해상풍력발전기다.
중국의 해상풍력발전산업은 아직 성장 과정에 있다. 그러나 2022년 중앙정부 보조금과 작별했다. 해상풍력발전단지에서 판매하는 전력에도 석탄화력발전 기준으로 책정한 표준 가격을 적용하는 시대가 열린 것이다. 그 결과 전력 판매가격이 50%까지 떨어졌다. 해상풍력발전단지 개발과 운영의 어려움이 커졌고 업계는 발전 원가를 줄여야 하는 상황으로 몰렸다.
보조금 중단 이전에 풍력발전기 설치를 서두른 덕분에 2021년 신규 설비용량이 크게 늘었다. 2022년에는 신규 설비용량이 전년 대비 60%까지 떨어져 보조금의 위력이 잘 드러났다. 하지만 2022년 신규 설비용량(약 516만kW)은 2021년을 제외한 다른 해보다 훨씬 많아 보조금이 중단되면 업계가 침체하리라는 시장의 우려를 잠재웠다.

폭발적 성장
해상풍력발전은 자금·기술 집약형 산업이며 투자금 회수 주기가 길다. 최근 발전단지 개발을 먼바다로 확대하고 보조금이 사라져 투자 수익을 얻기가 더 어려워졌다. 그럼에도 많은 개발사업이 예정돼 ‘제14차 5개년 규획 기간’(2021~2025년)에 폭발적 성장을 앞두고 있다. 중국의 해상풍력발전 누적 설비용량은 3천만kW(3만MW)를 넘어 세계 1위다.
해상풍력발전은 ‘2030년까지 탄소배출량의 정점을 찍고, 2060년까지 탄소중립을 실현한다’는 목표와 제14차 5개년 규획에 따라 중국 정부가 중점으로 추진하는 재생에너지산업이다. 시장조사업체 블룸버그 뉴에너지파이낸스(BNEF)에 따르면 2023년과 2024년 중국의 해상풍력발전 신규 설비용량이 약 1천만kW씩 늘어날 전망이다. 또 발전원가가 줄어 2025년에는 신규 설비용량이 50% 증가한 1500만kW를 넘을 것으로 예상된다. 제14차 5개년 규획이 끝나는 이 시점의 누적 설비용량은 지금의 2배가 된다.
중앙정부 보조금이 없어졌지만 지방정부의 열의는 식지 않았다. 연해 지역 해상풍력발전단지는 전력사용자와 가깝고 개발에 필요한 투자 규모가 크다. 전력공급 능력을 늘리고 경제성장을 촉진하려는 지방정부의 요구와 잘 맞아떨어지는 사업이다.
해상풍력발전의 수익성은 육상풍력발전보다 좋다. 해상풍력발전 터빈(풍력발전 회전체)의 매출총이익률이 보통 22~23%인 데 견줘 육상풍력발전은 14% 수준이다. 해상풍력발전을 선호하는 이유다. “국내 주요 발전설비 제조사는 점유율을 확대하기 위해 터빈의 대형화를 추진하고 사업 진행을 서두른다.” 광둥성 해상풍력발전단지 사업 책임자의 이런 설명은 업계의 우려를 대변한다. 육상풍력발전 분야에서 시작한 가격경쟁이 설치·유지보수·수송 등에서 진입 문턱이 높은 해상풍력발전 분야로 번졌다.
전력 판매가격이 하락해 풍력발전설비 제조업계의 수익률이 떨어지고 기술과 효율을 개선해야 하는 부담이 커졌다. 자원 확보 경쟁도 치열하고 가격을 낮춰서라도 사업을 수주하려는 기업이 늘었다. 중앙정부 보조금이 끊긴 뒤 해상풍력발전사업 입찰에서 (표준 전력 판매가격의 절반에 해당하는) kWh당 0.2위안(약 36원)을 제시하는 사례가 늘었다. 저가로 사업을 수주한 뒤 감당하지 못해 일방적으로 포기하는 사례도 나왔다.
자연자원부 발표에 따르면 2023년 1분기 전력계통에 연결한 해상풍력발전 신규 용량이 전년 동기 대비 40.7% 늘었다. 현재 공사하거나 착공 예정인 사업의 규모는 약 1800만kW에 이른다. 전년 같은 기간의 2배다. 하지만 상반기에 착공한 사업의 진행 속도는 더디다. 중국국제금융유한공사(CICC)는 코로나19 영향과 사업 승인, 항로 확보 등의 문제가 점진적으로 해소돼 일부 지역에서 2023년 하반기 새 사업을 시작할 것으로 예상했다.
 

▲ 2019년 4월 중국 장쑤성 난징의 항구에서 중국건설에너지엔지니어링그룹(CCIEE) 직원들이 크레인으로 해상 풍력발전 장비를 선적하고 있다. 2023년과 2024년 중국의 해상풍력발전 신규 설비용량은 약 1천만kW씩 늘어날 전망이다. REUTERS

보조금 변동
해상풍력발전 보조금을 중단하고 표준 판매가를 적용한 뒤 1년 동안 탐색기를 거쳤다. 중국국제금융유한공사 추산에 따르면 연해 지역 해상풍력발전사업의 단위당 건설비가 kW당 1만~1만3천위안(약 240만원)으로 떨어졌다. 전력 판매가격이 하락하자 풍력발전설비 등의 가격도 낮아진 것이다. 최근 해상풍력발전 터빈 가격은 kW당 3천위안으로 풍력발전기 설치가 급증했던 2년 전보다 상당히 낮다.
터빈은 풍력발전설비에서 가장 큰 비중을 차지한다. 천샹위 BNEF 풍력발전산업 애널리스트는 “해상풍력발전의 원가 구조에서 터빈과 타워, 하부 구조물이 절반을 차지한다”고 말했다. “송전에 필요한 해상 변전소와 육상 통제소, 해저 송전선의 비중이 20~30%다. 나머지 30%는 시공과 관리비다.” 지역마다 해저 지층과 시공비 등 조건이 달라 BNEF는 중국 해상풍력발전의 원가를 kW당 0.35~0.65위안으로 추산했다. 시장조사업체 써드브릿지(Third Bridge)의 멜로디 량 애널리스트는 “발전원가는 현지의 시공비와 풍력자원에 따라 결정된다”며 “장쑤성 연해, 푸젠성 남부, 광둥성 동부의 발전원가가 가장 먼저 표준 판매가에 근접할 것”이라고 말했다.
중국광핵그룹(CGN)이 광둥성 동부 산웨이시 자쯔진에 지은 전체 설비용량 90만kW의 해상풍력발전단지는 2022년 12월 전력계통과 연결했다. 현재 표준가격으로 전력을 판매한다. 이 단지가 판매가를 낮출 수 있었던 데는 여러 요인이 있다. 풍력자원의 조건, 단지 조성 지원, 풍력발전기 대형화를 비롯해 광둥성의 표준 전력 판매가가 다른 지역보다 높은 점도 포함한다. 왕위차오 산웨이해상풍력발전공사 부총경리에 따르면 좁은 관 구실을 하는 대만해협을 통과하면서 바람 속도가 빨라지는 ‘벤투리 효과’(Venturi effect)의 영향으로 푸젠성은 풍력자원이 풍부하다. 5.5MW급 풍력발전기가 5천 시간 넘게 발전할 수 있지만 단지 건설 공사는 훨씬 어렵다.
산웨이해상풍력발전단지는 근처에 산업단지를 조성해 건설 기간을 단축하고 운송비를 절감했다. 왕위차오 부총경리는 “해상풍력발전설비를 납품하기 위해 밍양스마트에너지(明陽智慧能源)와 중톈해저전력선(中天海纜) 등 대형 설비 제조사가 현지 산업단지에 입주했다”고 말했다. “이들 기업은 모두 70억위안을 투자했고 연간 생산액이 300억위안 이상이다. 전용 부두도 건설해 국내 최대 규모의 해상풍력발전 항구로 개발했다. 하루 만에 풍력발전단지에 도착해 설비를 설치할 수 있었다.”
궈성증권(國盛證券) 보고서에 따르면 전용 부두를 만들면 운임 절감으로 순이익이 늘어난다. 해상운임은 육로보다 20% 이상 비싸다. 풍력발전 타워 한 대를 육로로 수송할 때 운임이 5만~8만위안이고, 해상운임은 7만~12만위안이다. 광둥성의 전력 판매가는 kWh당 0.453위안으로 전국에서 가장 높다. 저장성은 0.415위안, 장쑤성은 0.391위안이다. 따라서 광둥성에선 해상풍력발전 전력 가격을 조정하는 부담이 상대적으로 적다.
광둥성 정부는 해상풍력발전에 보조금을 지급했다. 2021년 말 중앙정부 보조금 지급이 중단되자 2022년부터 kW당 1500위안을 보조했다. 2023년 1천위안, 2024년 500위안으로 보조금을 3년 동안 단계적으로 줄일 계획이다. “산웨이해상풍력발전단지는 2022년 말 90만kW를 전력계통에 연계해 kW당 1500위안의 보조금을 받았다. 건설비를 10% 가까이 줄인 것과 같았다.” 왕위차오 부총경리는 “성 정부의 보조금 지급이 확정돼 사업 개발을 독려하는 효과가 있었다”고 말했다.
광둥성을 시작으로 산둥성과 저장성도 해상풍력발전 보조금 정책을 발표했다. 천샹위 애널리스트에 따르면 광둥성과 산둥성이 설비용량에 따라 개발사에 일회성 보조금을 지급한 것과 달리 저장성은 중앙정부 보조금 정책을 그대로 도입했다. 발전량을 기준으로 지급한 것이다. 그러나 2022년 저장성이 전력계통에 연결한 신규 발전단지에 지급한 보조금이 kW당 0.03위안에 불과했다. 2023년에는 0.015위안으로 줄었다. “저장성 보조금은 중앙정부 보조금(약 0.4위안)의 3~7%여서 설비 증설을 유인하는 효과가 크지 않았다.”
 

▲ 중국 싼샤에너지그룹이 푸젠성 핑탄현 앞바다의 해상풍력단지에 설치한 16MW 용량의 풍력발전기 터빈. 풍력발전설비에서 가장 큰 비중을 차지하는 터빈의 가격은 최근 크게 떨어졌다. 싼샤에너지 누리집

발전기 대형화
풍력발전기 대형화도 중요한 원가 절감 방법이다. “2019년부터 산웨이 1기 사업을 추진했다. 처음에는 5.5MW급 풍력발전기를 설치할 계획이었으나 실시 단계에서 6.45MW로 바꿨다. 2기 사업은 8MW로 변경했다.” 왕위차오 부총경리는 “발전기 용량이 늘었지만 값은 원래 계획했던 것과 비슷해 전체 건설비를 줄였다”고 말했다.
중국재생에너지학회 풍력에너지 전문가위원회 자료에 따르면 2022년 설치한 신규 해상풍력발전기 가운데 용량 8~9MW 기종이 43.9%로 가장 많았다. “2012~2022년 전국에 설치된 해상풍력발전기 평균 용량이 3MW 미만에서 7MW 이상 늘었다. 특히 2020년~2022년에는 5MW에서 7.4MW로 급증했다.” 슈나이더일렉트릭(Schneider Electric) 신에너지시장 담당자 야오위안은 “풍력발전기 대형화로 설치비를 절감할 수 있다”며 “같은 용량이라도 소형 발전기 10대보다 대형 5대를 설치하는 쪽의 비용이 적게 든다”고 말했다. 해상풍력발전단지의 건설과 유지·보수비가 육상단지보다 훨씬 높아 표준 판매가로 전력을 공급하려면 비용 절감이 필수다.
풍력발전기 제조사 관리자는 “제12~13차 5개년 규획 10년 동안 기술이 발전했다”며 “최근 풍력발전기 용량의 대형화는 기술발전 법칙에도 맞는다”고 말했다. 해상풍력발전산업의 성장 속도가 빨라지고 대형 풍력발전기로 전환하면서 인증 절차나 과정을 축소했고 일부 인증의 문턱이 낮아졌다. “예를 들어 지금은 풍력발전기 형식 승인을 제품 인도 때 제시하면 된다. 예전에는 입찰 신청 때 제출해야 했다. 소량 생산 검증에도 별다른 요구사항이 없다.”
여러 해 동안 치열한 경쟁을 거친 뒤 중국의 해상풍력발전기 제조사는 14개 정도 남았다. 2022년 말 기준 전기풍력발전그룹과 밍양스마트에너지, 골드윈드(金風科技), 인비전에너지(遠景能源), 중국선박그룹 하이좡풍력발전주식유한공사(CSIC Haizhuang Windpower), 둥팡전기(東方電氣) 등 6개 기업이 전체 해상풍력발전 설비용량의 97.8%를 차지했다.
계속된 가격경쟁으로 풍력발전기 제조사의 2022년 순이익이 크게 줄었다. 선두인 골드윈드의 풍력발전기 사업부문 매출총이익률이 6.23%로 전년 대비 11.48% 하락했다. 2023년 1분기에도 순이익이 감소했다. 밍양스마트에너지와 전기풍력발전그룹은 적자였다. “풍력발전산업에서 지난 1년 동안 저가 경쟁이 치열했다. 입찰 물량이 늘었지만 입찰 가격이 떨어진 것이 대표 현상이다.” 장촨웨이 밍양스마트에너지 회장은 2022년 실적발표회에서 “중대한 시험대에 올랐다”며 “업계의 큰 변동이 예상된다”고 말했다.

ⓒ 財新週刊 2023년 제25호
海上風電平價時代
번역 유인영 위원