가. 국내 풍력발전 보급현황
우리나라의 신재생에너지 보급은 1997년 12월에 ｢대체에너지개발 및 이용·보급촉진법｣
이 제정되면서 본격적으로 시작되었으며, 중형 이상의 풍력터빈이 울릉도에 설치된 시점도 이때이다. 2002년 5월부터 ‘발전차액지원제도’(FIT: Feed-In-Tariff)가 시행되었고 2003 년 10월에는 FIT 기준가격 적용기간이 5년에서 15년으로 대폭 연장되었으며, 2004년 12 월 개정된 ｢신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법｣(약칭 ｢신재생에너지법｣)으로 제도적 뒷받침이 강화됨에 따라 풍력단지(wind farm)가 본격적으로 개발되기 시작하였다.
이후 2008년에 뺷제3차 신재생에너지 기술개발 및 이용·보급 기본계획뺸이 수립되었는데, 이 계획에는 국가에너지 최상위 계획인 뺷제2차 에너지기본계획뺸에서 결정한 보급 목표의 이행을 위한 구체적인 전략이 포함되었다(김현구, 강용형, 김창기, 2017, p.22).
<그림 2-1>은 우리나라 풍력발전의 보급추세를 보여주는 그래프로, 연도별 풍력터빈 신 규 설치용량, 누적 용량과 함께 누적 풍력터빈 대수를 그래프로 나타내었다. 우리나라 풍력 발전의 보급추세는 신재생에너지 정책의 변화와 일치하는 경향이 뚜렷하게 나타난다. 즉, 풍력터빈 신규 설치용량의 추세는 앞서 언급된 새로운 제도가 시행되었던 2003년과 2008 년 이후에 증가하는 추세가 분명하게 나타난다. 2012년부터는 발전차액지원제도가 폐지되 고 ‘신재생에너지 공급의무화제도’(RPS: Renewable Energy Portfolio Standard)로 전 환됨에 따라 주요 발전사업자에게 일정 비율 이상의 신재생에너지를 보급하는 의무가 부과 되었다. 즉, 발전사업자는 총발전량의 일정 비율을 의무적으로 신재생에너지로 충당하여야 하므로 발전용량이 큰 풍력발전을 선호하게 되었으며, 이에 따라 환경부는 환경을 보전하며 풍력을 개발할 수 있도록 하기 위한 ‘육상풍력발전시설 입지선정 가이드라인’을 수립하였다.
그러나 실제로는 정맥, 기맥, 지형변화지수 등 환경영향평가 항목을 강화하는 효과로 이어 져 수년간 풍력발전사업에 제동이 걸리게 되었다(김현구, 강용형, 김창기, 2017, p.22).
12 ∣ 신재생에너지 확대와 미래 환경변화 대응을 위한 중장기 발전방향: 육상풍력 발전사업의 현황과 추진방향
자료: 김현구, 강용혁, 김창기(2017), p.22.
<그림 2-1> 연간 신규 및 누적 풍력발전 설비용량(1998~2019년)
그러던 중 2014년 정부의 규제개혁 정책에 의해 풍력사업과 관련된 산림청 및 환경부의 규제가 재검토되었다. 한국에너지기술연구원의 풍력자원지도(김현구, 강용혁, 2012)와 한 국환경정책·평가연구원의 국토환경성평가지도를 이용하여 개발 가능한 풍력자원 잠재량을 평가한 결과(김현구, 황효정, 강용혁, 2013; Kim et al., 2014; 김은영 외, 2014), 환경부 의 입지규제를 완화하지 않고서는 더 이상의 풍력보급이 불가능하다는 결론이 도출됨으로 써 2014년 10월 국무조정실에 의해 산림청과 환경부의 육상풍력 입지규제가 다소 완화되 었다15). 이에 따라 2015년 한 해에 역대 신규 설치용량 최대치를 갱신한 225MW의 풍력발 전단지가 개발되었다(김현구, 강용형, 김창기, 2017, p.22).
15) 국무조정실(2014), ｢희망을 넘어 행복으로, 규제개혁 대표사례 150선｣.
제2장 육상풍력 발전사업의 기술적 입지조건 및 시장 잠재량 ∣ 13
나. 풍력발전 이용률 분석
풍력발전 이용률(capacity factor)은 대상 기간 중 최대 출력으로 연속 운전 시 이론적으 로 생산 가능한 최대 발전량 대비 실제 발전량의 비율로 정의된다(김현구, 강용혁, 김창기, 2017, p.24)
한국전력거래소의 전력통계정보시스템인 EPSIS에서는 월평균 풍력발전 이용률의 시계열 자료를 광역시·도별로 제공하고 있다. 편의상 인천시는 경기도에, 부산시와 울산시는 경상남 도에 포함시켜 도별 이용률을 분석하였으며, 풍력단지 가동초기 시운전(commissioning) 등의 기간에 나타나는 저조한 이용률에 대해서는 이상치 제거 등의 통계처리를 하였다(김현 구, 강용형, 김창기, 2017, p.24).
지난 17년간(2002∼2018년) 전국 이용률의 월별 변동추세를 도시한 <그림 2-2>를 보 면, 탁월한 북서계절풍으로 풍력자원이 우수한 겨울철(12∼2월)에는 이용률이 26.7∼
31.0%로 높게 유지된 반면, 남태평양 저기압에 의해 풍속이 약화하는 여름철(6∼8월)에는 11.9∼16.8%로 겨울철의 절반 이하인 것으로 분석되었다.
자료: 김현구, 강용혁, 김창기(2017). p.24.
<그림 2-2> 월별 풍력발전 이용률(2002~2018년)
14 ∣ 신재생에너지 확대와 미래 환경변화 대응을 위한 중장기 발전방향: 육상풍력 발전사업의 현황과 추진방향
<그림 2-3>은 연도별 이용률의 변동추세를 나타내는데, MW급 풍력터빈이 보급되었던 2003∼2007년에는 전국적으로 이용률이 증가하다가 그 이후 일정 수준을 유지하고 있다.
최근 10년간(2009∼2018년)의 연간 이용률은 22.6±2.0%로, 일본 19.5%, 중국 22.6%, 독일 18.7%에 비해 높은 수준이나 덴마크 27.2%, 스페인 25.2%, 영국 27.1%에 비해서는 낮은 수준이다(김현구, 강용형, 김창기, 2017, p.24). 일반적으로 우리나라는 풍력자원이 빈약하여 풍력발전 경제성이 낮다는 인식이 많다. 그러나 IEA Wind 보고서(IEA Wind, 2015)에 의하면 우리나라의 풍력발전 이용률은 회원국 21개국 중 중위권인 14위에 해당 한다.
자료: IEA Wind(2015), p.198.
<그림 2-3> 연도별 풍력발전 이용률(2002~2018년)
제2장 육상풍력 발전사업의 기술적 입지조건 및 시장 잠재량 ∣ 15