효성중공업 분석 자문자답 5탄. 풍력산업의 핵심인 해상풍력터빈과 경쟁력 분석.

효성중공업 분석 자문자답 5탄. 풍력산업의 핵심인 해상풍력터빈과 경쟁력 분석.

<개요>

모스트모스투

내가 지금 알고있는 정보는 
1] 효성중공업이 2012.12. 전압형 HVDC 기술 개발을 위한 국책과제 개발자 선정 당시 국내 풍력사업의 선두주자 였고, 5MW급 해상풍력발전시스템 개발을 앞두고 있었음.
2] 글로벌 풍력 2위 업체 중국의 Goldwind와 MOU를 맺은 적이 있음.
3] SE윈드와 JV를 통해 확보한 8.5MW급 모델에 대해 KS인증 획득을 진행 중임.
정도인데, 역시 확 와닿지 않는다. 좀 더 공부해 보도록 하자.

---

https://kpx.or.kr/www/contents.do?key=92

 

산업통상자원부의 제9차 전력수급기본계획(2020~2034) 부터 시작해 보자.

신재생에너지 발전 목표량은 

단기(22년) 29.4GW

장기(34년) 77.8GW

 

34년 목표량 77.8GW 기준 풍력은 24.8GW로 31.8%의 비중을 차지할 것으로 예상됨.

발전량을 표시한 TWh는 무엇일까?? 또 부분에 꽂혀서 집중하는거 아닌가 싶기도 하지만, 그래도 단위정도는 알고 있으면 좋잖아 앞으로 살면서....

고등학교 물리시간에 열심히 공부하지 않은 내 잘못이라 생각하고 공부하고 넘어가 보자.

---

지난 포스팅에서 W(와트) 는 1초동안 소비되는 전력에너지이다 라고 했었는데,

1W = 1 J/s = 1 N×m/s = 1 kg×m2×s-3

역학적으로 보면 1N(뉴턴)의 힘으로 초당 1m를 움직이는 것 으로 표현할 수 있고

1W = 1VA

전기적으로 보면 1A(암페어)의 전류가 1V(볼트)의 전위차에서 흐르는 것으로 표현할 수 있다. 

A(암페어) 는 I(전류)의 세기를 나타내는 단위.

 

1Wh(와트시) = 1 W * 1 hour = 1 W * 3600 s = 1 J/s * 3600 s = 3600J = 3.6kJ

1 와트의 일률로 1시간 일을 했을 때를 의미함.

 

1,000kWh(키로와트시) = 1MWh(메가와트시)

1,000MWh = 1GWh(기가와트시)

1,000GWh = 1TWh(테라와트시)

 

정말 감사하게도 찐고수의 포스팅 덕분에 공부시간을 대폭 줄일 수 있었다.

마력과 와트

---

다시 주제에 집중하자. 2034년 목표량(77.8GW)의 31%를 차지할 풍력사업을 준비하기 위해 제도 완화를 하는 모습. 

중간 목표(25년)치 상향. 풍력 8.5GW → 9.2GW

새만금, 서남해, 신안에 대규포 풍력 프로젝트를 추진하는군 → 대규모이기 때문에 한 곳에서 독점하기 보다 여러 업체가 참여하겠군.

부유식 해상풍력 시스템 개발은 두산중공업이 개발사업 주관기관으로 선정되었으며, 8MW금 해상풍력 터빈은 내년 22.1월에 시운전 될 예정.

@공급의무화(RPS)비율과 REC 경쟁입찰, RE100 지원제도에 대해서 추후 알아도록 하자.

설비 기준 신재생 에너지 보급 전망.

당장 22년 풍력 목표는 3.38GW로 21년 대비 +0.8GW인 것을 확인할 수 있다. 괄호는 실효용량 기준으로 22년 목표는 105MW(생산E기준).

 

---

 

http://www.kweia.or.kr/bbs/board.php?bo_table=news1&wr_id=288

자료를 찾는 과정에서 2021.11.26. 세계 풍력의날 기념 행사로 풍력산업 심포지엄(해상풍력 기반 조성)을 개최한 사실을 알게 되었음.

내용이 좋아 가져와 봤다. 유튜브로 볼 수 도 있고 자료가 있는 링크도 첨부해 두었다. 자료는 특이하게도 회원가입을 해야 다운로드가 가능함.

 

심포지엄에서는 탄소중립을 실현하기 위해 대규모 전력공급이 가능한 해상풍력 확대가 불가피한 상황이며, 기존 재생에너지 3020 이행계획에서 밝힌 해상풍력 12GW 목표를 상향 조정해야 한다는 목소리가 나옴.

이종필 한국해양수산개발원 항만연구본부 공공투자분석센터장은 효율적인 해상풍력개발을 위해선 권역별 해상풍력 클러스터를 구축할 필요가 있다고 강조.현재 외부에서 부품을 조립한 후 바지선 등을 이용해 운송하는 과정을 거쳐 해상에서 다시 부품을 조립하는 비효율적인 방식으로 개발되고 있음.

참고로 클러스터는 연관이 있는 산업의 기업과 기관들이 한 곳에 모여 시너지 효과를 도모하는 산업집적단지를 의미함.

앤드류 올리버 THMA(Team Humber Marine Alliance) 회장은 기업·연구기관·학계 등 해상풍력 생태계를 구성하는 다양한 조직 간 협업체계 구축을 통해 해상풍력 활성화를 이끌고 있는 영국 험버 지역 사례를 소개함. 험버 지역에 위치한 항구를 중심으로 2.7GW 규모의 해상풍력단지 6개가 운영되고 있다고 함. 

오정배 블루윈드엔지니어링 대표의 발표. 국내 전체 풍력단지 규모는 1.68GW 수준으로 이 가운데 상업운전 중인 해상풍력은 90MW에 불과.
다만, 최근까지 발전사업허가를 받은 해상풍력 개발사업이 10GW를 넘어서 향후 개발에 기대감은 가질 수 있음.

Wind Turbine에 있는 효성중공업

영국은 해상푹력의 보조금 역할을 하는 CfD(Contract for Difference. 발전차액계약)제도를 도입하여 투자 불확실성을 낮춰 공급 확대를 유도했다고 함. 예측 가능성이 낮은 RPS제도와 유사한 지원제도를 도입하고 있는 국가는 한국이 유일하다며 변화가 필요하다고 지적함.

김명준 한국에너지공단 신재생에너지센터 대리는 하부구조물과 타워 등에 비해 풍력터빈의 가격·기술 경쟁력이 선진국 대비 열위에 놓여 있다며 국산 기자재의 경쟁력 확보와 국산화율 제고를 위한 지원이 필요한 상황이라고 설명함. 

풍력발전기 개발 보급 상황과 전후방 산업 인프라 필요성.

초대형 풍력 실증기반 구축.

효성중공업의 해상용 5.5MW급 풍력터빈의 적합확인서도 이곳에서 발급함.

---

 

<풍력터빈 관련 연혁>

2001. 영동고속도로 구 대관령 휴게소 일원에  조성된 풍력발전 실증연구단지에서 효성과 유니슨(주)이 개발한 750kW급 국산풍력발전기를 실증연구 중.

 

2006. 효성 750kW급 시제품 개발 완료. 현재 대관령에 위치한 풍력발전실증운전단지(육상)에서 시운전 중. 그동안 세계 1위 업체 덴마크 베스타스 제품을 설치해 왔었음. 덴마크 모델을 국산화 성공. 내년 제주지역 2기 설치 계획.

 

2007. 효성 국내 최초로 2㎿급 풍력 발전 시스템의 개발에도 성공.

 

2008. 효성 5㎿급 대형 해상풍력발전 시스템 개발 국책과제에 선정됨.  4년 동안 정부와 민간이 각각 279억원, 179억원의 사업비를 투자 예정.

 

2009. 효성은 남부발전, 현대중공업, 삼협과 태백풍력발전단지(설비용량 20MW급) 착공. 이후 평창풍력단지 착공을 위해 특수목적회사(SPC)설립을 위한 주주간 협약서명식을 가졌음.

 

2010. 제주도 행원 풍력발전단지 주변에 스마트리뉴어블 실증설비 구축 예정. 스마트그리드 실증사업에 포함된 분야임. 660kW급 풍력발전기(베스타스 제품) 1기에 EMS, PCS, STATCOM등을 연결하는 실증설비를 구축할 예정.

 

2011. 효성 서남해 2.5G W 해상풍력발전단지 조성 사업에 참여/ 미국 드윈드(Dewind)에 독자기술로 개발한 2MW급 풍력용 발전기 160대 공급계약. 풍력용 발전기(터빈)는 풍력발전기의 블레이드(날개)가 회전하면서 발생한 힘을 전기 에너지로 변환시키는 제품으로 풍력발전시스템에서 ‘자동차 엔진’과 같음. 

 

2012. 해상풍력 연계용 20MW급 전압형 HVDC 연계 기술개발' 국책과제 개발자로 선정.

 

2013. 국내 기업 최초로 5.9㎿급 해상풍력터빈용 발전기 개발에 성공. 발전기는 5.9㎿급 고전압 영구자석형 동기발전기(PMSG)로 대형풍력터빈의 핵심 부품임. 효성은 풍력발전기의 발전효율을 높이기 위해 전압파형을 왜곡시키는 고조파’ 성분을 낮추는 데 집중했음. /독일의 풍력발전 인증기관인 ‘데비오씨씨(DEWI-OCC)’의 심사를 통과하며 제품의 성능과 안정성을 인정 받음.

 

2014. 서남해 풍력발전단지 조성 사업에 참여했던 기업들의 사업 축소. 국제유가 하락과 해상풍력단지의 경제성 판단 기준이 되는 풍속(7~8m/s)를 충족하지 못한 입지 선정(정부의 착오) 등으로 인한 수익성 악화 우려로 집단 철수.

 

2015. 효성 풍력발전 프로젝트의 경영권을 다비하나인프라펀드자산운용(FI)에 매각. 이어 강릉 풍력단지발전 부지를 매입하기 위해 설립한 거목농산을 효성윈드파워홀딩스에 매각. 10년 넘게 추진한 풍력발전단지 조성 사업에서 철수.

2016. 효성 서남해 해상풍력 1단계 사업에 다시 참여. 2기 공급. 8MW급 풍력터빈 개발을 검토 중.

 

2017. 산업통상자원부의 재생에너지 3020 이행계획안 발표로 문재인 정부 국정과제인 2030년 재생에너지 발전비중 20% 달성을 위한 계획. 풍력 업계 기대감 상승. 작년 기준 국내 풍력시스템 설치용량 점유율 1위 두산중공업, 2위 유니슨, 3위 효성중공업(20MW.9.9%)

 

2018. 정부의 강력한 의지에도 당장 국산 대형 풍력터빈을 구할 수 없는 현실. 세계에선 8.0MW이상 대형 해상풍력터빈이 실용화단계를 밟고 있으나 국내에선 두산중공업이 국책과제로 4년간 8MW급 개발을 추진하고 있어 시차가 발생. 효성중공업의 5MW급 풍력터빈 은 기어박스(증속기) 결함과 블레이드(풍력날개) 손상우려 등 자체 하자를 해결하지 못해 재설계를 요구되고 있음.

/2017년 말 기준 국내 설치된 풍력발전기 536기(1139MW) 중 국산은 282기(553MW)로 외국산 비율이 시장을 장악하고 있음. 글로벌 풍력사는 대량생산으로 저렴한 가격에 납품하여 경쟁력이 있음. 외국사의 풍력발전기 제작 시 기자재 공급과 시공, 완공 이후 운영, 유지, 보수도 외국사가 도맡게 됨. 

 

2019. 한림해상풍력 풍력터빈 입찰 총100MW. 국내업체 최소 30% 물량 확보 가운데 효성 5.5MW급  해상풍력터빈으로 참여. 글로벌 지멘스가메사는 8MW급 모델로 수주 경쟁.
/평창풍력발전소 ESS 화재 발생. 총30MW규모로 2016년 준공 됐으며, 효성의 2MW급 풍력발전기 10기, 현대중공업의 2MW급 5기가 설치돼 있고, 화재가 난 ESS는 이들 발전기들과 연계된 설비였음.

 

2020. RPS대상 풍력설비 터빈 국산 점유율은 2016(70.4%) → 2020(49.2%) 감소. 터빈은 풍력산업 설비 비용의 51%를 차지하는 핵심 부품임. 글로벌 기업들과의 기술 및 가격 경쟁력이 15~30% 가량 뒤처지고 있음.

두산중공업이 2022년까지 8MW급 해상풍력 터빈을 개발할 계획 이지만, 글로벌 1위 베스타스는 2018년에 10MW 개발함. GE는 동년 12MW 터빈을 출시했고, 지멘스 가메사는 최근 15MW 공개해 2024년부터 상용화하기로 한 상황임.
/ 한국남동발전과 한국석유공사가 추진하는 완도 금일해상풍력은 총 발전용량 600MW로, 8MW급 풍력발전기 75기를 건설하는 프로젝트. 풍력의 단위 기기가 8MW이나, 국내 해당 기술 보유한 없체는 없음. 3조원이 넘는 프로젝트를 시행해도 해외 제조업체들의 잔치가 될 예정.
/한국에너지기술연구원에서 국내 최초 국산시험기술을 활용해 효성중공업의 해상용 5.5MW급 풍력터빈의 적합확인서를 발급함.
/전남 신안 8.2GW 해상풍력발전단지 조성사업에 국내 업체들 대규모 투자. 2030년까지 48조5000억원을 투자. 2025년까지 4.1GW 규모 목표이며, 한전과 자회사가 1.5GW, 민간 발전사가 2.6GW를 맡게 됨.
/해상풍력 세계 1위 디벨로퍼인 오스테드(덴마크)와 오더블유(스페인)가 국내 시장 진출 의사를 밝힘. 두 업체가 국내 조성할 풍력단지는 1.6GW + 1.5GW → 3.1GW로 정부의 2030년 목표 용량 12GW의 26% 비중을 차지함. 대규모 발전단지 조성을 위해 운송 제약 등의 이유로 국산 해상풍력 기자재를 조달할 것으로 예상됨.

2021.
/3월. 산업통상자원부의 'MW급 부유식 해상풍력시스템 개발' 공모사업에 두산중공업이 선정됨. 부유식 8MW 터빈을 2025년 상용화 목표.
/4월. 효성중공업 중국 골드윈드와 합작사 MOU(양해각서) 체결. 8MW급 풍력터빈 사업을 추진 중. 국내 최초 MVDC(중앙 직류송배전시스템) 국산화에 성공.  신재생에너지 확대를 위한 필수 기술. 풍력 송배전시스템 분야에서 수주 확대 기대. 
/5월. 시장조사 기관 블룸버그NEF가 공개한 보고서에 따르면 전세계 노후화 시점을 지난 풍력 발전 설비는 4GW 규모. 2030년 40GW 수준에 이를 전망. 통상적으로 20년 수명을 잡고 설계되는 풍력 발전 설비는 1980년대 부터 보급되었음(세계적으로). 통상적으로 원전 1기 설비용량은 1GW임. 
유니슨은 2018년부터 10MW급 풍력터빈을 개발 중임. 2023년 말까지 시험과 인증 완료 목표. 업계 관계자는 7m/s 수준의 국내 풍속을 기준으로 하면 기술력 차이가 크지 않다고 설명함.
/6월. 효성중공업이 상해전기그룹의 자회사 SE윈드와 업무협약을 체결하고 국내 JV(합작법인) 설립을 추진. 이를 통해 국내 8MW 이상 대형 해상풍력 터빈 생산한다는 구상. 아직 초기 단계로 논의가 필요한 상황.
골드윈드 → SE윈드 로 변경됨.
불룸버그NEF에 따르면 상해전기그룹은 작년 터빈 5.07GW를 설치한 글로벌 10대 풍력발전 전문 기업임. 효성중공업과 SE윈드의 합작사의 최우선 과제는 국내 해상풍력 터빈을 공급하는 데 필수인 KS인증을 연내 획득하는 것. 2020년 말 기준 국내 보급된 해상 풍력발전은 142MW임. 글로벌 선도 기업들은 10MW~12MW급 터빈 공급을 하고 있는 상황임.
/7월. 효성중공업의 중국산 해상풍력 터빈을 국내에 도입하기로 하자 업계에서 과다경쟁과 시장 잠식에 대한 우려를 표함. 국산화 노력보다 손 쉬운 외산 수입에 의존하는 것이 아니냐는 비판. 핵심 부품은 중국에서 거의 들여옴 →  국내에서 단순 조립만 진행 → 기술 축적도 어려움 → 국내 시장 악화되면 해외 기업은 사업을 철수해 버릴 가능성도 있음.
비슷한 사례로 태양광 산업이 중국산 기자재 대거 유입으로 어려움을 겪은 적이 있음. 이에 효성중공업 관계자는 상해전기그룹은 글로벌 3위 해상풍력기업으로 시장에서 경쟁력 인정받고 있으며, 국내 환경에 특화된 저풍속용 해상풍력 분야에서 글로벌 톱 수준이어서 협력을 추진하는 것이라고 의견을 밝힘.
/10월. 한국전력거래소로 부터 제출받은 자료에 따르면 2004 ~ 2021년 현재까지 발전사업허가를 받은 30MW 이상 국내 육,해상 풍력발전소는 총 87개이다. 이중 국내 제작사가 참여한 곳은 20개(22.9%)에 불과. 87곳의 총 용량 8879.75MW 중 국내 제작사 용량은 1144.1MW로 전체 용량의 12.8%에 불과함. 효성은 59.4MW임(국내에서 5.1%). 두산중공업이 403.2MW(35.2%), 유니슨이 548.5MW(47.9%), 현대중공업이 63MW(5.5%), 삼성중공업 40MW(3.4%), 한진산업 30MW(2.6%).
국회 산업통상자원중소벤처기업위원회 소속 한무경 의원은 국내 풍력발전 사업의 현실을 직시하지 않은 정부의 무모한 재생에너지 확대 정책은 경계해야 한다고 강조함. 

---

<나의 생각>

1) 
탈탄소 정책 → 많은 에너지 필요 → 해상풍력발전의 확대로 이어지는 흐름이 보인다. 그리고 우리나라보다 약20년 먼저 풍력사업을 시작하여 시장을 선점한 글로벌 업체들을 따라잡는 건 이미 무리인 것 같다.

 글로벌화 해질수는 없으나, 국내 풍력산업은  정부의 재생에너지 이행계획에 따라 2030년까지 고성장(CAGR 24 %)할 것으로 예상된다. 이에 따라 효성중공업은 부족한 경쟁력을 보완하고 기회를 잡기 위해 SE윈드와 JV설립하여 지분법 이익을 먹겠다는 전략으로 보인다.

2)
효성중공업의 앞으로 8MW 해상터빈의 자체기술 개발 가능성과, 풍력산업단지 내 다른 기업들에게도 MVDC와 스태콤 등 전력설비 연계로 추가 매출 만들어낼 수 있을지 지속적으로 F/U 해나가야 겠다.

---

 

<주담 통화 예정 질문>

# 효성중공업 풍력산업 관련 기사를 과거부터 쭉 찾아보던 중 15년도에  '효성 풍력발전 프로젝트의 경영권을 다비하나인프라펀드자산운용(FI)에 매각. 10년 넘게 추진한 풍력발전단지 조성 사업에서 철수'라는 내용을 보게되었다. 어떻게 된 상황인지?

# 22년 풍력산업 예상 매출액은? 기전PU 매출에서 어느정도 비중을 차지하는지?? 마진은 로우싱글 수준인지?
# 22년 국내 노후 풍력터빈 유지보수 매출액이 발생할지? 어느정도 예상하는지? 
# SE윈드와 JV 진행 상황은? 풍력터빈 국내도입을 위한 KS인증 진행 상황은?   
# SE윈드로 부터 8MW급 풍력터빈 핵심부품을 국내로 들여와 조립만해서 공급하는 식인지?? 

# 터빈은 풍력산업 설비 비용의 약 51%의비용을 차지하는 핵심 부품인데, 효성 자체기술로 국산화 할 계획은 있는건지? SE윈드로 부터 기술이전 받을 가능성은?

# 기술을 나중에 개발하게 되면 SE윈드와 JV는 언제라도 끝낼 수 있는건지?? 아니면 계약기간이 몇년간 정해져 있는건지?? 

# 글로벌 풍력터빈은 점차 대형화 되어가고 있는 상황. 21년 7월 효중 관계자의 인터뷰 내용에서 상해전기 그룹(SE윈드 모회사)이 국내 환경에 특화된 저풍속용 해상풍력 분야에서 글로벌 톱 수준이어서 협력을 추진하는 것이라는 내용을 확인할 수 있었다. 그렇다면, 국내 풍속이 7m/s  수준이라  앞으로도 8MW급 터빈이 주를 이룰것이라고 보는건지?? 국내에는 대형화가 효율적이지 않은건지?? 아니면 기술력 부족으로 8MW급을 쓰는건지?? 육지와 해상의 차이는 없는건지??

# 풍력산업단지 내 타 기업에게도 효성중공업의 MVDC와 스태콤 등  전력설비 연계로 추가 매출 만들어 낼 수 있을지??

# 21.10월 산업통상자원중소벤처기업위원회 한무경 의원이 한전으로 부터 제출받은 자료에 의하면 2004~현재까지 발전사업허가를 받은 30MW 이상 국내 육해상 풍력발전소 총 87개, 전체 용량8879MW 중 국내 제작사 참여한 곳은 20개, 1144MW 였고, 1위 유니슨47%, 2위 두산35% 3위 현대중공업 5.5% 에 이어  4위. 효성중공업 59.4MW(5.14%)를 기록했는데, 효성의 풍력산업 시장점유율이 앞으로 개선될 수 있을거라고 보는지?? 그 이유는??

---

<참고 기사>

국산 풍력발전기 시대 열렸다

 

효성, 美 풍력발전 시장 본격 진출

효성, 5.9㎿급 해상풍력터빈용 발전기 국내 최초 개발

풍력산업 `풍전등화` 신세

효성, 강릉 풍력발전 부지 매각

신재생에너지 '8배' 커진다…태양광·풍력 업계 기대감↑

해상풍력발전 '동상이몽' 난제 산적 - ::: 글로벌 녹색성장 미디어 - 이투뉴스

 

외국기업 잔칫상 돼가는 태양광·풍력 80조원

韓풍력 매출 감소세…터빈 국산화율도 ‘뚝’

 

초대형 풍력사업 활성화, 외국업체 배만 불릴 수도

 

대한민국 해상풍력 성장판 열린다

 

한국형 해상풍력 큰 장 섰다…韓그린뉴딜 대표기업 탄력 - 머니투데이

'해상풍력' 기회 열린 두산·효성重…터빈 교체물량도 쏟아진다 - 머니투데이

효성重, 中1위 상해전기와 맞손…대형 해상풍력 사업 박차

 

태양광 이어 풍력마저…효성重 ‘중국산 터빈’ 도입 우려 확산

≪브레이크뉴스≫ 한무경 의원 “국내 풍력발전소 87개 중 20개만 참여, 국내 제작사 불과 22.9%”

해상풍력 생태계 육성 더 이상 미룰 수 없다 - 일렉트릭파워

---

* 포스팅은 단순 공부용입니다.

* 정보가 편향될 수 있습니다.

* 투자의 책임은 투자자 본인에게 있습니다.

* 해당 종목은 필자가 보유하거나 보유하지 않을 수 있으며, 언제든지 종목에 대한 포스팅을 중단할 위험이 있으니 참고해 주시기 바랍니다.