조기 운전실적 확보로 해외 해상풍력시장 선점
전세계 풍력시장은 최근 5년간 연 평균 25% 이상 높은 성장을 지속하고 있다. 2013년경 58GW, 116조원 규모로 성장할 것으로 예상되는 가운데 특히 육상풍력에 비해 민원소지가 적고 양질의 바람을 얻을 수 있는 해상풍력이 미래의 새로운 시장으로 주목 받고 있다.
두산중공업은 국내실적 확보를 바탕으로 세계 해상풍력시장을 석권하겠다는 포부 아래 발빠른 준비를 하고 있다. 유럽 북해 해상 및 미국 육상 등 Big Market 진입을 위해 아시아 최대 용량인 3MW 육·해상용 풍력발전시스템을 개발 완료한 것은 물론, 올 하반기 국제형식인증을 확보하고 내년에는 저풍속 모델을 개발 완료하는 등 다양한 모델을 지속적으로 개발, 2020년 Global Top 3로 도약하겠다는 복안이다.
High RAMS 기술 적용, 경쟁력 확보
30년에 이르는 발전설비 전문업을 일궈온 두산중공업은 그간의 노하우를 바탕으로 아시아 최대 용량인 3MW 육·해상용 풍력발전시스템을 개발 완료하고, 제주 김녕실증단지에 설치 운전 중이다.
풍력사업에 본격적으로 나서기 전 두산중공업은 발전기 개발완료시점에 도달했을 때는 세계풍력시장 needs가 대용량, 해상화, 대단지화 트렌드로 진행될 것이라고 예측하고, 개발초기부터 면밀한 사전 타당성조사를 실시, 개발당시로서는 해외선진사에서도 상용화사례가 거의 없는 3MW급 해상용 풍력발전기를 개발하기로 파격적인 목표를 설정했다.
또한 상용화시점에서의 시장경쟁력 확보를 위해 개념설계단계부터 High RAMS 기술을 적용했다. High RAMS은 ▲고장발생률 최소화(Reliability; 신뢰성) ▲가동률(Availability) 최대화 ▲유지보수성(Maintainability) 용이 ▲신속한 A/S(serviceability; 서비스가능성) 등을 말한다.
2009년 7월 창원공장에서 최종 조립 후 통합 성능시험(shop test)을 거쳐 제주육상실증단지로 운송해 9월 중순 성공적인 건설을 완료하고 계통연계 및 시운전 테스트를 수행한 후 현재는 국제형식인증확보를 위한 인증시험을 수행하고 있다. 인증시험은 운전 중인 풍력발전기로부터 출력성능, 하중, 전력품질, 소음을 측정하는 것으로, 요구되는 풍속조건을 만족하면서 인증시험이 예정대로 진행될 경우 오는 6월 말 인증시험을 완료하고 9월 말까지 국제형식인증을 획득할 수 있을 전망이다.
뿐만 아니라 2011년에는 저풍속 모델 개발 완료하고 이후 다양한 모델 개발을 지속적으로 추진할 계획이다. 이에 대한 국내 실적을 확보해 이를 기반으로 해외시장 진출을 단계적으로 추진, 2020년 Global Top 3로 도약한다는 목표다.
서해안 100MW 해상풍력 실증사업 참여
해외선진사의 경우 보유모델의 시장경쟁력 확보를 위해 차별화된 기술력과 함께 다수의 전문 부품공급업체를 확보함으로써 대량생산을 통한 가격경쟁력과 적기 납기능력을 보유하고 있다. 국내는 아직 부품인프라가 충분히 구축되지 않은 상황으로, 주요 핵심부품은 해외에서 수입해야 하는 실정이다. 이는 곧 풍력발전기 완성품의 가격경쟁력과 납기준수에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
두산중공업은 개발한 3MW급 풍력발전시스템(WinDS3000)의 주요 구성품인 블레이드, 증속기, 발전기, 타워 등에 대한 국내 공급선 다변화를 위해 국내업체를 국책개발과제의 구성품 개발을 위한 참여기업으로 선정해 공동 개발을 추진해 왔다. 아울러 향후 대량 생산 시 주요 구성품 중 기술력과 가격조건이 적절할 경우 가능한 국산제품을 적용할 예정이다.
전량 수입에 의존하고 있는 고신뢰성, 고부가가치의 장납기 부품인 대형 베어링류에 대해서는 조기 국산화 개발의 필요성을 대 정부에 건의함으로써 국책과제화를 추진하고 현재 국내 전문 베어링업체에서 개발 중에 있다.
상업운전 실적 등 실증사업으로는 우선 남동발전이 주관하는 영흥풍력 국산 상용화단지 조성사업에 참여하고 있는 것을 꼽을 수 있다. 올해 4월 3MW 풍력발전기 1기를 설치하고 2011년 이후 추가 설치해 실적을 확보할 예정이다. 또 2011년 하반기에는 제주도에 3MW 해상풍력발전기를 설치할 전망이다.
특히 두산중공업은 정부가 2012년까지 추진하기로 밝힌 서해안 100MW급 해상풍력발전 실증단지 조성사업에 적극 참여해 수출에 필요한 운전 실적을 확보할 계획이다.
이를 위해 서해권역에 특화된 저풍속형 3MW 육해상 풍력발전시스템을 2012년 말까지 개발 완료하는 것을 목표로 지난해 하반기 개발에 들어갔다. 개발 후 실증 운전 실적을 기반으로 2013년 이후 서해권역에 특화된 회사 풍력시스템을 통해 정부주도 서해안 해상풍력 실증단지 사업에 참여한다는 구상이다.
박종포 두산중공업 풍력기술팀장은 우리나라의 풍력발전시장의 애로점을 이렇게 설명하며 정부의 적극적인 지원과 보급사업이 뒷받침돼야 한다고 강조했다.
즉 정부 주도의 대규모 해상풍력 시범 보급사업을 통해 국내 제작업체의 조기실적을 유도하고, 부가적으로 국산개발품의 조기 상용화를 위해 시범보급사업 예산 지원과 설치업체에 대한 인허가 절차 우대, 발전차액 차등지원, 저리 융자 및 펀드 조성을 통한 금융지원이 필요하다고 말했다.
박 팀장은 두산중공업에서 개발한 3MW급 풍력발전시스템은 국내외 경쟁사에 비해 기술적 차별화를 강화한 제품이라고 설명했다.
High RAMS 기술 적용을 기본으로 하고 있는 이 시스템은 특히 신개념의 유지보수용 크레인을 적용함으로써 고가의 해상 유지보수 비용을 최대 70%까지 절감할 수 있고, 유지보수기간도 최대 50%까지 단축할 수 있다. 이는 곧 설비의 이용률 향상으로 이어질 수 있다.
박 팀장은 앞으로도 지속적으로 다양한 모델 개발을 추진, 국내 실적 확보를 기반으로 해 단계적으로 해외시장에서의 포지션을 높여나갈 계획이라고 밝혔다.
