건축/환경에너지

Nikkei Construction_2023.8 (p68~82)

해상풍력이 뜨겁다!
건설 업체들이 해상풍력에 주력하는 이유
2023년은 공사 및 운전 개시의 원년

대기업을 비롯한 건설 업체들이 주력하고 있는 해상풍력. 이와 관련된 공사와 상업 운전 개시가 잇따르고 있다. 해양 토목에 특화된 기업 외에도 복수의 기업들이 작업용 대형 선박을 건조하는 등 수주 준비를 서두르고 있다. 기업들이 해상풍력에 주력하고 있는 이유에 대해 알아보자.

섬나라인 일본의 광대한 해역을 효율적으로 이용할 경우, 대량 도입을 전망할 수 있는 것이 해상풍력이다. 2050년의 탄소중립 달성을 위해 특히 큰 기대를 모으고 있는 재생 가능 에너지라고 한다.

건설 시 해상에서의 작업이 많은 해상풍력에서는 일반적으로 풍차 1기 당 건설비가 육상의 2배 이상이다. 또한 건설비에서 풍차 본체의 제작비 비중이 육상의 절반 이하이기 때문에 건설 업체가 관여할 수 있는 부분이 크다.

해상풍력에 정통한 도쿄대학 첨단과학기술연구센터 이이다(飯田) 특임 조교수는 “건설 업체들이 해상풍력 관련 사업에 뛰어든 배경에는 높은 시장성이 있다”라고 말한다.

현재, 2022년 12월에 상업 운전을 개시한 아키타(秋田)해상풍력발전에 이어 전국 각지에서 대규모 해상풍력발전 시설 건설이 진행되고 있다. 시공사뿐만 아니라 오바야시구미(大林組)처럼 사업자로 뛰어든 건설 업체도 있다. 오바야시구미 그린에너지본부의 기쿠타니(菊谷) 기획 부장은 “고정 가격 매입 제도로 인해 안정적 수익이 크다. 유지보수 관리 관련 회사와의 시너지 효과도 기대할 수 있다”라고 말한다.

전국 각지에서 건설이 시작된 배경에는 정부의 명확한 목표 설정이 있다. 2021년에 각의(閣議) 결정된 제6차 에너지기본계획에서 계획 중인 것을 포함해 전국 발전 설비 용량을 2030년까지 1,000만 킬로와트(kW), 2040년까지 3,000만~4,500만 kW라는 목표를 제시했다.

아키타 해상풍력발전의 용량이 약 14만 kW이므로, 이 정도 규모의 설비가 단순 계산으로 2040년까지 200개 이상 정비된다. 총 사업비가 약 1,000억 엔인 아키타해상풍력발전과 같은 규모의 설비가 200건 이상 정비되면 20조 엔 규모의 거대 시장 형성을 기대할 수 있는 것이다.

-- 시미즈(清水)는 유일한 자항식(自航式) SEP선 --
대규모 해상풍력 도입을 촉진하는 재생에너지 해역 이용법에 근거해 중점적으로 정비가 추진되는 ‘촉진 구역’. 정부는 목표 달성을 위해 2021년부터 10년간 매년 100만 kW의 발전 규모에 해당하는 촉진 구역을 지정할 방침이다.

정부는 2021년 말에 촉진 구역의 사업자 공모 결과를 처음으로 공표. 2차 결과는 올해 안에 발표할 예정이다. 이렇게 사업자가 정해진 안건들을 통해 차례로 공사가 발주될 것으로 보인다.

해상풍력발전 설비 건설 공사가 잇따를 것을 전망해 건설 업체들은 최근 몇 년간 대형 투자를 속속 단행했다. 그 대표적인 예로는 해상풍력의 풍차 설치에 불가결한 SEP선(자가승강식 작업대선) 건조이다. 4개의 다리를 해저에 착상시켜 선체를 잭킹업(Jacking Up)해 해수면에서 분리한다. 파도에 관계 없이 육상과 거의 같은 안정된 작업 환경에서 높은 정밀도로 시공할 수 있다.

SEP선은 이미 고요건설(五洋建設)과 시미즈건설이 각각 단독으로, 도아건설공업(東亞建設工業)과 오바야시쿠미가 공동으로 보유하고 있다. 고요건설과 가시마(鹿島), 요리가미건설(寄神建設, 고베 시)이 공동으로 건조 중인 SEP선은 올 가을 경에 완공될 예정이다.

이 가운데 시미즈건설이 건조에 약 500억 엔을 투입한 SEP선은 유일하게 동력을 갖춘 자항식이다. 예인선이 필요 없어 신속하게 시공할 수 있다. 양중능력 2,500톤인 크레인을 갖추고 있어 대형 풍차 설치에 대응이 가능하다.

시미즈건설은 해상풍력이 보급되어 있는 유럽에서 풍차의 대형화가 추진되고 있는 것을 참고해 2019년 시점에서 최첨단 SEP선 건조를 결정했다. 시미즈 엔지니어링사업의 시미즈(清水) 본부장은 “뛰어난 성능을 가진 SEP선을 보유함으로써 타사에 보다 우위를 설 수 있었다. 해상풍력의 EPC(설계·조달·시공)에서 최대 점유율 확보를 목표로 하고 있다”라고 말한다.

-- 깊은 바다에서도 건조할 수 있는 부체식 --
현재, 각 기업들은 부체식 해상풍력 발전 시설에 대한 연구에 주력하고 있다. 가파른 지형의 일본 바다에서는 지지하는 기둥을 해저에 세우는 착상식 시설을 시공할 수 있는 얕은 바다가 한정적이기 때문이다.

깊은 바다에서도 건조할 수 있는 부체식은 정부의 발전 용량 목표 달성에 필수적이다. 또한 부체식 기술은 민관이 함께 구상한 제1차 해상 풍력 산업 비전의 일환으로, 해외 시장 진출도 시야에 넣고 개발을 지원해나갈 방침이다.

이러한 가운데 상업용 대규모 부체식 공사를 진행하고 있는 곳은 도다건설(戶田建設)이다. 2022년 10월, 나가사키(長崎) 현 고토(五島) 시 앞바다에서 2,100 kW의 풍력발전 설비 8기의 건조를 시작했다. 그러나, 지상 야드에서 제작 중인 2기의 부유체 구조에 결함이 판명. 그 영향으로 2023년 3월기(2022년 4월 1일~2023년 3월 31일) 연결 결산에서 약 95억 엔의 특별 손실을 계상했다.

쓰나미 등에 강한 것으로 알려진 부체식 설비도 자연재해를 염두에 둔 설계 등 검토가 필요한 사항이 많다.

■ 해상풍력의 공사 및 조사에 ‘승산 있어’
1. 대폭적인 매출 증가를 기록하는 건설 컨설턴트 기업도

시장 확대가 전망되는 해상풍력발전 시설 시장에 건설 업체와 건설 컨설턴트 기업의 참여가 잇따르고 있다. 이들 기업은 시장의 수익성만을 기대하는 것은 아니다. 노하우를 활용할 수 있다는 장점이 있기 때문이다.

■ 해상풍력발전 확대의 열쇠는 자연공생
2. 바다와 하늘에 미치는 환경 영향을 가시화
해상풍력발전 시설의 설치 장소는 육지와는 동떨어진 해상이라고 해도, 가동이 자연에 미치는 영향은 무시할 수 없다. 계획 중지를 피하기 위해 건설 컨설턴트 기업들을 중심으로 영향을 가시화하는 기술 개발이 추진되고 있다.

■ 해상풍력의 유지보수 관리를 담당하는 현지 건설 업체
3. 국내 최초로 가동되는 대형 시설에서 활약

아키타 현에서 국내 최초의 대규모 해상풍력발전 시설 가동이 시작되었다. 유지보수 관리의 최전선을 담당하는 곳은 현지 건설 업체이다. 아키타에서 얻은 해상풍력의 노하우를 활용해 향후 전망되는 시장 확대에 도전한다.

-- 끝 --

Copyright © 2020 [Nikkei Construction] / Nikkei Business Publications, Inc. All rights reserved.