유럽, 발전소 건설 프로젝트 유예 급증

Tracker의 프로젝트 유예 목록이 최근 급격하게 증가했다는 사실은 Power in Europe의 독자들에게는 전혀 놀라운 일이 아니다. 기후 변화, 불경기, 그리고 신재생 에너지가 화력 발전소의 개발을 후퇴시키고 있기 때문이다.

대부분의 유럽 공공전력회사들에게 있어, 신재생 에너지에 초점을 맞춘 단기 전략은 쉬운 결정이다. 이사 회의는 몇 가지 매우 단순한 선택에 직면해 왔다: 보장된 수익 대 도매 시장의 위험; 시장에 대한 소액의 빠른 투자 대 자본 집중이며, 복잡하고 인기가 없는 투자; 저탄소 이미지 도출 대 오염 유발자 이미지 도출.

지난 3년을 돌이켜보면, 23-GW 용량에 육박하는 약 26개의 석탄 화력 발전 계획이 연기되거나 취소되었다. 가장 최근에도 Brunsbuttel (GDF, 800 MW), Lubmin (E.ON/Gazprom, 1,200 MW), 그리고 Lausward (Stadtwerke Dusseldorf, 400 MW)가 연기되거나 취소되었다. 영국에서는 Hartfield의 복합가스터빈 (CCGT)을 석탄가스화 복합발전 (IGCC) 으로 변경하려는 계획이 심각한 의혹에 휩싸여 있으며, 폐기된 Le Havre (Poweo)와 Hurth (RWE)에서의 IGCC 프로젝트는 매물로 나와 있다.

한편, 이태리에서는 30 GW 가스화력 발전소에 대한 다수의 계획이 또한 폐기되거나 보류되었으며, 대략 30개의 프로젝트가 Edison, E. on, A2A, Ansaldo, International Power, Sorgenia 같은 업체들에 의해 취소되었다. 반면 은행 파산으로 인해 개발자들이 사라져버린 또 다른 시장과 스페인에서는 몇몇 CCGT 계획이 중도하차 되었다.

Platts Powervision 자료에 의하며, 약 5 GW의 해상풍력 건설이 취소되거나 연기되면서 신재생 에너지 부문도 나름 좌절을 겪고 있다. 그러나 석탄화력 발전소 기사에서는 건설취소가 가장 중요한 뉴스거리인 반면, 해상풍력 발전에 있어서 건설취소란 €3,000/kW 이상의 설치비용에도 불구하고 계획을 개발하기 위한 거대한 투기적 움직임에게는 부차적인 문제일 뿐이다.

반면, 중앙 화력 발전소의 일부 소주주들도 개발 중인 프로젝트에서의 불가피한 손실 가능성을 인정했다.
Stadtwerke Munster는 RWE의 1,600 MW Hamm 발전소 (PiE 588/1) 참가를 포기하려고 할 수도 있다. 본래는 2011년에 실행하기로 되어 있었지만, 건설 하자로 인한 지연으로 인해 발전소 시운전이 2012년 중반으로 미뤄지게 되었다. 이 프로젝트가 급격하게 적자 국면으로 접어들고 있다고 Stadtwerke가 지난 11월 11일 시인했으며, 이 업체는 올해 가능한 빨리 재정적 대비를 해야 할지도 모르는 손실에 대해 준비하고 있다.

독일 원자로의 연장된 수명이 신규 발전소 가능성의 쇠퇴에 대한 새로운 근거로 인용되고 있다. Stadtwerke Duisburg는 최근에 독일에서의 열병합 발전에 대한 지원이 불확실해졌을 뿐 아니라, 원자로 수명이 연장되면서 400-MW 복합 화력 가스발전소에 대한 계획을 보류했다.

아직도 2008년 최고치에서 거리가 멀다

E.ON의 발전 전략부서의 부사장인 Jan Taschenberger는 지난 12월 프라하에서 열린 발표회에서 독일의 전망에 대한 자세한 개요를 제시했다. “우리는 올해 [독일에서] 4.5%의 수요 회복을 예상하고 있지만, 아직도 2008년 최고치와는 거리가 멉니다.”라고 Taschenberger가 말했다. “2015년 이전에는 [화력 발전소] 신규 건설에 대한 수요가 많을 것이라고 기대하지 않습니다.”

전망이 모두 비관적이고 우울한 것만은 아니다. 2005년경 호황기에 계획되었던 신규 화력 발전소 건설이 완성되어 가고 있는 한편, 해체 측면에서 보면, 대형 연소 시설 지침에 따라 일부 30-40GW 발전소가 2015년 말까지 폐쇄되어야 한다고 Taschenberger가 밝혔다.

“이러한 발전소의 대부분이 2013년부터 [EUAs의] 완전 경매에서 존속하지 못할 것이라고 저는 개인적으로 확신하며, 2015년 이전에 폐쇄될 것이라고 예상하고 있습니다. 독일의 약 20GW 발전소들이 향후 몇 년 사이에 폐쇄될 것이라고 예상하는 보고서를 최근에 도이치 은행이 발간했습니다. 여기에는 완전 경매 이후, 얼마나 많은 노후되고 비효율적인 석탄 발전소들이 폐쇄될 것인가 하는 커다란 문제가 있습니다.”

영국도 약 20GW의 원자력, 석유, 석탄, 가스 화력 발전소가 2020년 즈음에 폐쇄될 예정이어서, 2020년까지는 유사한 용량의 손실에 직면하고 있다. 이것은 영국 설비 용량의 1/4에 해당한다. 지난 12월 정부가 착수한 (PiE 592/3) 과제는, 가스로부터 다각화하는 한편 소비자에게는 최저 요금을 부과하면서 1,000억 파운드의 신규 투자를 보다 깨끗한 발전과 송전에 유치하는 것이다.

1980년대 민영화 이후 영국 시장은 거의 30GW의 가스 화력 발전을 개발해왔다. Tracker에 의하면, 건설 중이거나 건설 예정인 더 많은 가스 화력 발전소가 폐쇄를 대신할 것이다. 영국 시장이 가스에 의존하지 않으려면 근본적인 패키지가 필요하며, 이것을 위해 영국 정부는 탄소 가격 지원제, FIT 제도, 용량 지불제 및 배출 성능 기준을 제시하고 있다.

그럼에도 불구하고 해상 풍력, 원자력, CCS를 갖춘 석탄 화력 등의 대안에너지가 시장 점유율을 되찾을 때까지 영국의 가스 의존도는 계속 커질 것이다. Marchwood, Langage, Staythorpe, Uskmouth는 작년에 4,000MW 이상의 신규 CCGT 발전소의 영업을 개시했다. West Burton, Pembroke, Grain도 2012년 말까지 4,000MW 이상을 추가하는 발전소를 건설 중이다. 잠재적으로 거의 9,000MW 이상을 추가하게 되는 10개 이상의 CCGT 프로젝트가 완전히 승인되었으며, 이외에 총 12,500MW에 달하는 프로젝트들이 허가 단계에 있다.

누가 나의 치즈를 옮겼나?

영국이 포트폴리오 다각화에 대한 필요성을 느끼고 있는 반면, 독일은 이러한 필요성을 자각하지 못하는 위험에 처해 있다고 Vattenfall Europe의 CEO인 Tuomo Hatakka가 말했다. “독일 같은 산업 국가들은 원자력과 CCS 없이는 해결해 나갈 수 없을 것입니다.”라고 지난 1월 18일 베를린에서 밝혔다. “원자력과 CCS는 중개 (bridge) 기술은 아니지만 에너지 공급의 기반입니다. 풍력과 태양열은 지금은 물론 향후 40년까지도 안정적인 공급 기반이 될 수 없을 것입니다.”라고 그는 덧붙였다.

Hatakka의 지적은 독일 정책에 대한 새로운 불만을 알리는 것이다. 분명히 대량 수요자들은 증가하는 비용에 대해 목소리를 높이고 있다. 그러나 원자력과 CCS를 인용하는 것은 정치적인 신뢰성이 부족하며 Big Four 이외에는 지지자가 별로 없을 것이다. 신규 원전은 독일에서 불가능하며 CCS는 위축된 법률적, 계획적 및 재정적 장벽으로 인해 냉담한 전망을 유지하고 있다. 만약 2020년 목표가 달성된다면, 탄소 가격은 “CCS의 경쟁적인 시장을 허용할” 만큼 비싸지 않을 것이라고 유럽 연합 집행기관 (EC) 스스로가 인정했다. (PiE 585/4)

좋든 싫든 간에, 독일은 간헐적 신재생 에너지에 기반을 둔 산업 혁명을 겪고 있으며, 그것을 수용하는 문제에 대해 신속 대응 예비 발전소, 새로운 저장 해결책, 스마트그리드 투자를 사용하는 적극적인 사고 방식으로 초점을 맞추고 있다.

이전의 기저부하 발전소 모델은 이제 불필요하다고 독일의 자문 회사 Ecofys의 정책 고문인 Christian Nabe가 말했다. 지난 12월 담화에서, 2050년 탈탄소화 전에 “유럽의 기존 발전 자산의 대부분이 일반적으로 낮은 한계 비용을 가진 신재생 자원에 의해 대체될 것이” 분명하다고 Nabe가 말했다.

유럽풍력에너지협회의 상부 프로젝트는 2050년이면 유럽의 전력 (4,000 TWh)의 절반 (2,000 TWh)을 풍력으로 해결할 것으로 예상한다고 Nabe는 밝혔다. “만약 이것이 실현된다면, 이러한 사실이 무엇을 의미하게 될까요? 만약 그 절반만 이루어져도, 그 차이는 엄청날 것입니다.”

Nabe는 2030년 독일의 잔여 부하의 지속 곡선을 그려보았다 (PiE 590-591/9에서 처음으로 재현된 도표 참조). “만약 당신이 부하 지속 곡선에서 모든 풍력, PV, 급전불가능한 공급을 뺀다면, 결국 잔여 부하만 남게 될 것입니다. 우리가 예상하는 것은 저장되거나, 수출되거나, 차감되어야 하는 전력의 과잉공급을 가리키는 잔여 부하 곡선이 상당히 오랜 시간동안 부정적이 되기 시작한다는 것입니다.”

기저부하 용량이 연간 6-7,000 시간 동안 운영한다고 추정한다면, “이런 일이 일어나지 않을 것이라는 것을 우리는 바로 알 수 있습니다.”라고 Nabe는 말했다. “어떤 발전소도 5,600 시간 이상 운영할 수 없습니다.”

독일 정부를 위해 Ecofys가 작성한 ‘정책 기반’ 시나리오는 2030년-2050년 사이에 더 가파른 경제급전 곡선 전개를 보여주고 있다. 다른 요인들 중에서, 가스와 탄소 가격이 더 빈번하고 더 짧은 정지 시각과 함께 점점 더 산발적인 근거에 있어서 예비 화력 발전소 운영비용을 증가시킬 것이라고 Nabe는 밝혔다: “만약 이것이 실현된다면, 우리는 일정수의 시간 동안만 비교적 높은 가격을 부담하고 엄청나게 많은 시간동안은 정말로 낮은 가격을 부담하게 될 것입니다.”

만약 재생 전력의 우선 feed-in이 독일에서 강화된다면, Ecofy의 정책 기반 시나리오는 2030년에는 일 년에 거의 2,000시간, 2050년까지는 일 년에 4,000시간 이상 가격이 무료가 됨을 보여준다.

이러한 조건에서는 새로운 갈탄이나 무연탄 발전소가 건설되지 않을 것이라고 Nabe는 덧붙였다. “만약 두 시간 전에 예측한다면, 우리는 바람의 출력물에 대한 예측을 잘 할 수 있습니다 [설비 용량의 2% 예측 오차]. 만약 하루 전에 예측한다면, 오차 비율은 거의 2배로 높아집니다. 분명히 우리는 급전 (dispatch)의 하루 중 최적화가 필요할 것입니다.”

풍력 예측 오차를 보충하기 위해 더욱 더 많은 양이 유동적으로 하루에 거래됨에 따라, 하루전 가격 같은 것은 시장과는 더 관련이 없게 될 것이라고 Nabe가 말했다. “2020년까지 우리는 독일의 일일 시장 (intraday market)에서 80KWh를 얻게 될 것이며, 2050년까지는 거의 독일 전력의 1/3 [160 TWh]이 하루 중에 거래될 것입니다. 만약 당신이 대처할 수 없다면, 당신은 이 시장에서의 거래 기회를 이용할 수 없게 될 것입니다.”

시장 통합은 독일 주변 국가들이 유사한 정책 방침을 따르지 않는다고 해도 이런 역학 관계에 영향을 받을 것이라는 것을 의미한다고 Nabe는 말했다. “지금 우리는 지역간 단일 가격을 가지고 있지만, 네트워크 문제는 국경과는 다른 의미의 새로운 가격 구역을 정의하게 할 것입니다.”라고 그는 덧붙였다. “가격 구역이 국가를 나누겠지만 사실상은 바람이 불규칙한 패턴으로 가격 구역을 규정하게 될 것입니다. 이것은 유럽의 9,000개 네트워크 구역에 걸쳐 각기 다른 가격들[에 대한 가능성]로 인해, 우리가 지역별(nodal) 가격 체제로 이동하고 있음을 의미하며, 또한 발전소 부지계획에 영향을 미칠 것입니다.”

해양 설비 51% 증가

무엇이 우리를 해상 풍력으로 이끄는가. 지난 1월 20일 유럽풍력에너지협회 (EWEA)가 발간한 자료에 의하면, 유럽의 수력 터빈의 수는 2010년 308개로 883MW에 달한다. 이것은 2009년에 비해 51% 증가한 것으로, 9개 국가의 45개 풍력 단지에서 총 1,136개 터빈에 의해 총 2.946GW의 해상 풍력 용량이 증가했다.

2010년 8개의 신규 해상 풍력 단지들이 망에 연결되었으나, 그 중 하나는 부분적으로 연결되었고 또 다른 하나는 완성되었으나 연결되지는 않았다. 또 다른 4개 단지에 대해서는 작업이 시작되었다. EWEA CEO인 Christian Kjaer은 개발자들이 은행 위기가 초래한 규제 이후 재정 문제에 대해 개선된 접근 방안을 찾기 시작했다고 말했다. “재정이 아직 어렵지만 우리는 해상 풍력에 투자하고자 하는 더 많은 은행과 다른 금융 기관들과 함께 개선해 나가고 있습니다. 2011년은 해상 풍력 발전 부문에 있어서 강력한 성장으로 인해 기분 좋은 한 해가 될 것입니다. 우리는 2011년에 1,000-1,500 MW가 설치될 것이라고 기대하고 있습니다.”라고 그는 말했다.

벨기에의 북해에 위치한 C-Power의 325 MW Thornton Bank 풍력 단지와 Trianel의 Borkum West II 프로젝트의 회계 마감이 2010년에 도달했다. 보다 큰 터빈을 사용하는 신규 설비에 대한 금융업자의 욕구가 보여 주듯이, 두 곳 모두 5MW 짜리 기계를 사용한다. EWEA는 또한 이 부문에 연금 펀드가 투자자로 들어왔음을 강조했다.

EWEA는 2 GW 이상이 해안에 건설 중이라고 말했다. 영국이 유럽에서 가장 큰 해상 풍력 발전자의 위치를 고수하고 있으며 2010년에 올 해 영국 바다에 설립된 5개 신규 풍력 단지의 첫 번째 터빈들이 망에 연결되었는지 확인하는 준비작업이 시행되었다: 1월 13일에 Greater Gabbard (500 MW), London Array (330 MW + 670 MW), Sheringham Shoal (317 MW), Ormonde (150 MW), Walney (2 x 183.6 MW)의 첫 번째 발전기에서 National Grid로 전력 공급이 시작되었다.

영국이 설비분야를 이끌어 나가는 반면, 총 인가 횟수에 있어서는 독일과 네덜란드에 이어 3위를 차지하고 있다. EWEA에 의하면, 독일은 2011년 주요 해상 풍력 용량 추가를 예상하고 있다. 독일은 48.3-MW Baltic 1 풍력 단지 - 독일의 발틱 해안에서 떨어져 있는 첫 번째 상업 풍력 단지 -와 북해의 독일 구역에 있는 Borkum 섬에서 떨어져 있는 400-MW BARD 심해 해상 풍력 발전 단지 모두 망 연계를 기대하고 있다.

보다 장기적으로, EWEA는 19GW의 해상풍력 용량이 유럽 전반에 걸쳐 승인된 것으로 확인된다고 말했다. 프랑스에서 2-3 GW에 대한 해상풍력 입찰 한 건, 그리고 노르웨이에서도 한 건의 해상풍력 입찰이 올해 발표될 것으로 기대하고 있다.

그리드가 처리할 수 있는 용량 - Energynautics

만약 970억 유로가 신중하게 선정된 그리드 강화에 사용된다면, EU의 그리드는 2030년까지 재생 자원으로부터 나오는 전력의 68%까지 처리할 수 있다고 그린피스가 의뢰해서 지난 1월 18일 발간된 연구 결과가 밝혔다.
기술 자문회사인 Energynautics에 의해 수행된 연구는 EU의 전력 그리드 강화가 필요한 구체적인 장소를 규명했다. 모두 유럽 남부에서 중앙으로 전력을 운반하기 위한 것으로, 여기에는 프랑스 내부의 26GW 추가 수송 용량과 이태리와 중앙 유럽 사이의 유사한 용량뿐만 아니라, 스페인과 프랑스 사이의 20GW 추가 수송 용량까지 포함된다.

이 연구에 의하면, 풍력을 영국과 유럽 본토의 부하집중지역으로 전달하기 위해 대략 16GW 추가 해상 수송 용량과 15GW 추가 육지 수송 용량이 북해에 필요하게 될 것이다. 그리고 영국은 해협 건너 유럽 본토 및 노르웨이와 연결하기 위하여 적어도 별도의 추가 15 GW 수송 용량이 필요할 것이다.

수력전기 비축물과 북해 해안 그리드로의 접속을 개선하기 위하여, 북유럽 국가에서의 약 10 GW 추가 수송 용량뿐만 아니라, 동부 유럽과 발칸 반도에서는 40 GW 추가 수송 용량까지 필요할 것이라는 연구 결과가 나왔다.
이 연구는 사용된 송전 타입에 따라 이 모든 것에 대한 비용이 500-700억 유로가 될 것이라고 예상했다.

EU 전력망 전체에 걸쳐 신재생 에너지에 우선 접속권을 주는 것과 EU 전체적으로 최적의 급전 (dispatching)을 하는 것이, 생산은 되었지만 그리드 제한으로 인해 사용되지 못하는 신재생 에너지의 비중을 2030년까지 12%에서 4%까지 줄이게 될 것이라고 연구 결과는 예상했다.

대략 200-270억 유로의 비용을 들여 북해 해안 그리드에 적어도 또 다른 20GW의 추가 수송 용량을 더함으로써 나머지 4%를 1%까지 줄일 수 있으며, 이러한 사용하지 않는 발전량을 접속하기 위해 €40/MWh 미만의 비용이 산출되었다고 연구 결과는 밝혔다.

그린피스의 에너지 정책 고문인 Frauke Thies는 이 연구가 향후 몇 십년에 걸쳐 에너지 기반 시설을 개선하는 방법에 대한 EU의 논쟁에 영향력을 행사하기 위해 의도되었다고 말했다. 유럽연합집행기관 (EC)은 내륙, 해양, 국가 사이, 현재와 2020년 사이를 포함하여, EU 전력 송전 선로에 약 1,000억 유로를 투자해야 하는 것으로 추정하는 초기 방안을 지난 11월 밝혔다. 올 해 후반 EC는 전략적 에너지 기반 시설에 투자를 촉진하기 위하여 정식으로 EU 법안을 제시할 계획이다.