中 최대 해상풍력단지 ‘칭저우’… 정부 의지·기업 경쟁이 원동력 [에너지 패권 전쟁, 기로에 선 한국]
수평선 위 펼쳐진 396기 풍력발전기 발전용량 5GW… 원전 5기와 비슷제조·공급 대부분 中기업이 도맡아국산 발전기 출력 ‘3~4MW’ 떨어져中 재생에너지 확대 국가 과제 설정올해 전력 수요 50% 이상 충당 목표
지난 3일 중국 광둥성 양장시 양장항에서 직선거리로 55㎞, 고속보트로 약 2시간 거리에 있는 중국 최대 규모의 칭저우 해상풍력단지를 찾았다. 발전용량이 원전 5기와 맞먹는 5 GW(기가와트)에 이르는 총 396기의 풍력발전기가 수평선을 따라 끝없이 펼쳐져 있었다. 수천개의 발전기 블레이드(날개)는 쉼 없이 구름을 가르며 회전했다.
하부구조물 주변에 점처럼 보이는 유지·보수 선박들이 역설적으로 발전 단지의 규모를 가늠케 했다. 이 단지에서 주를 이루는 11·12㎿(메가와트) 발전기 터빈은 해수면에서부터 약 140m 높이에서 전력을 생산하고 있었다. 터빈에 설치된 블레이드 길이는 112~ 118m에 이른다. 한국 기업이 현재 제조할 수 있는 발전기의 최대 출력은 8㎿에 그친다.
칭저우 단지는 모두 7개 단지로 구성됐다. 1~4단지와 6단지는 2022~2024년 상업 운전을 시작했고 5·7단지는 2026년에 가동된다. 4단지 외곽에 설치된 부유식 발전기 ‘밍양천성호’(Ocean X)는 중국이 재생에너지 연구개발에서도 세계 최정상에 섰음을 증명했다. 이 발전기는 해수면에 뜨는 브이(V)자 타워 위에 8.3㎿ 터빈 두 개를 각각 설치해 총 16.6㎿의 발전용량을 자랑한다. 풍향에 따라 발전기 전체가 회전했다. 밍양천성호를 개발한 중국 풍력터빈 제조업체 밍양 관계자는 “기존 발전기처럼 블레이드가 바람을 앞에서 맞는 게 아니라 뒤에서 맞게 해 안정성을 높이고 하중은 줄여 설치·유지 비용을 절감했다”고 설명했다. 독일 등 유럽 에너지 기업들이 이 발전기 도입을 검토 중이다.
칭저우 단지의 운영 및 발전기 제조·공급은 중국 기업들이 거의 도맡았다. 7개 단지 중 6개 단지의 발전기 제조·공급을 책임진 밍양은 2023년 기준 전 세계 해상풍력 신규 설치 1위 업체다. 지난해 슈퍼태풍 ‘야기’가 칭저우 단지를 관통했지만, 태풍 저항 및 하이브리드 방식의 발전기 구동 기술 덕에 피해를 면했다.
각 단지 발전기들은 육상 운영실에 구축된 시스템으로 통제됐다. 운영실에 설치된 중앙 스크린으로 각 발전기의 발전량, 유·무효 전력, 발전기 RPM, 풍속, 일·월·연간 발전량 등을 확인할 수 있다. 발전기에 부착된 폐쇄회로(CC)TV와 각종 센서가 주변 환경에 민감하게 반응했다.
양장시 앞바다에는 칭저우 단지 외에도 사파, 난펑다오, 산산다오 등 다수의 해상풍력발전 단지가 상업 운전 중이거나 새로 조성되고 있다. 2021년 양장시가 해상 근처에 총면적 73㎢의 그린에너지 시범사업단지를 조성한 뒤 풍력발전 업체들을 대거 입주시킨 결과다. 이 단지에는 밍양, 골드윈드, 둥팡뎬치, 다진 등 11개의 풍력발전기 및 자재 제조기업이 입주해 있다. 조만간 16개 기업이 추가로 들어올 예정이다. 단지 내 기업 관계자는 “바로 앞이 항만인 데다 발전기 제조 공장이 집약돼 있어 작업 효율을 높이고 물류비를 줄일 수 있다”고 말했다.
●일관된 에너지 정책이 가져온 성과
중국 광둥성이 해상풍력발전의 메카가 된 것은 중앙정부가 20년 가까이 재생에너지 확대 정책을 흔들림 없이 추진했기 때문이다. 중국 정부는 2007년 제17차 공산당 전국대표회의에서 후진타오 당시 총서기 겸 국가주석이 “환경·자원 문제가 지속가능한 발전을 저해한다”고 규정하면서 재생에너지 확대를 국가 주요 과제로 설정했다. 이행 방안은 ‘경제개발 5개년 계획’에 구체적으로 담겼다.
특히 2020년 발표한 제14차 5개년 계획(2021~2025년)에선 ‘2030년 탄소 배출량 정점 달성’, ‘2060년 탄소 중립 달성’을 골자로 한 ‘이중 탄소’ 목표를 공식화했다. 재생에너지 발전 목표로는 ‘2025년까지 중국 전체 전력 수요의 50% 이상을 재생에너지로 충당한다’는 것을 내세웠다. 태양광, 풍력, 수력, 지열 발전 방안 등을 구체적으로 제시했는데, 광둥성은 산둥반도, 창장강 삼각주, 푸젠성, 베이부만 등과 5대 해상풍력 발전 기지로 묶였다. 그동안 중국의 5개년 계획에서 제시된 재생에너지 확충 목표는 늘 초과 달성됐다.
중국의 한 재생에너지 기업 관계자는 “중앙정부가 계획한 에너지 설비 규모를 각 성과 시 등에 할당하면, 지자체가 발전 공기업과 민간 기업을 통해 이를 모두 구축한다”며 “정부가 판을 깔아 주니 다수 기업들이 경쟁적으로 참여하며 실적을 내 시장을 키운다”고 말했다.
국제에너지기구(IEA)에 따르면 중국은 지난해 재생에너지를 비롯한 청정에너지에 약 6800억 달러를 투자했다. 전 세계 청정에너지 투자액 2조 달러의 3분의1 수준이다. 그 결과 지난해 중국은 세계 재생에너지 발전설비의 약 40%에 해당하는 1890 GW 규모의 설비를 구축했다. 그린피스 베이징 사무소에 따르면 중국은 올해 1분기부터 전체 신규 전력 수요를 재생에너지로 100% 충당할 수 있게 됐다. 이러한 추세가 지속될 경우, 중국의 전력 부문 탄소 배출량은 올해 정점에 도달할 가능성이 높다고 그린피스는 평가했다.
●재생에너지 확대를 통한 패권 다지기
중국 정부가 재생에너지 개발에 올인한 것은 기후변화 대응과 에너지 안보를 위해선 화석연료 비중을 줄여야 한다는 절박함이 바탕이 됐다. 중국과학원, 과학기술부 등은 수많은 보고서를 통해 화석연료에 대한 과도한 의존이 중국의 경제성장과 발전을 가로막을 것이라고 경고해 왔다. 국제과학자그룹 글로벌카본프로젝트에 따르면 지난해 전 세계 탄소 배출량은 사상 최고치인 374억t이다. 이 중 중국의 배출량이 32%로 여전히 가장 많다.
장연재 에너지경제연구원 연구위원은 “화력 발전을 일시에 중단할 수 없기 때문에 재생에너지 발전 설비를 가파르게 늘릴 수밖에 없는 상황”이라면서 “중앙정부에 의한 강력한 톱다운 방식으로 행정 잡음이나 주민 민원 없이 재생에너지를 확대할 수 있는 게 중국의 장점”이라고 설명했다.
에너지 소비량이 워낙 커 석탄, 석유, 액화천연가스(LNG) 등 화석연료를 중동·북중미 등에서 수입할 수밖에 없는 중국 입장에서는 재생에너지 확충 없이는 에너지 안보를 확립할 길이 없다. 최근에도 중국은 미중 무역갈등 속에서 미국의 원전 설비와 LNG 등에 대해 수입 금지 조치를 내렸다.
기후솔루션에서 일하는 중국인 연구원 서리는 “호르무즈·대만 해협으로 상징되는 중국의 에너지 수입 경로와 불안정한 미중 관계를 고려했을 때 에너지 자립은 중국의 핵심 과제이자 당면 과제”라고 말했다.
中해상풍력발전기 내부에 5000㎥ 양식장 구축… “현지 어민과 상생”하부구조물 안에 그물망 설치年 7만 5000㎏ 어류 끌어올려여수시, 양식장 기술 자문 요청
중국이 거대한 해상풍력발전기 내부에 양식장을 구축해 어민들과 상생에 나서고 있다. 한국 지방자치단체도 주민과의 갈등을 해결하기 위해 해당 기술에 대한 자문을 구한 것으로 알려졌다.
중국 광둥성 양장시의 칭저우 해상풍력발전 사업에 참여한 밍양은 2023년 8월부터 단지 내 양식장을 운영하고 있다. 발전기의 터빈과 타워 등을 지지하는 하부구조물인 ‘재킷’ 안에 조류에 휩쓸리지 않는 그물망을 설치해 어류를 길러 내는 방식이다. 양식장 용량은 5000㎥로 연간 7만 5000㎏의 어류를 끌어올리고 있다. 앞으로 용량을 2만㎥로 확대할 계획이다.
밍양은 풍력발전기들 사이에 설치할 수 있는 일반 원형 양식장도 개발했는데, 이는 2022년 7월 칭저우 단지와 인접한 사파 해상풍력발전단지에 설치했다. 총길이는 90m이며 용량은 5000㎥다. 연간 5만㎏의 어류를 잡는다. 밍양은 해역 활용도를 높이고 부가 수익을 내보자는 취지로 양식장을 구축했다. 어류 포획 및 유통 업무 등을 현지 어민과 민간 단체에 위탁해 판매 수익을 나누고 있다.
밍양은 해상풍력발전기가 오히려 바다 생태계를 선순환시켜 어류량을 늘렸다고 보고 있다. 밍양 해양공정기술부 런중진 본부장은 “발전기 해상 시공이 바다 생태계에 주는 피해는 불가피하지만, 설치 이후 발전기 뼈대가 마치 어항 속 수초나 목재 같은 역할을 하면서 각종 미생물의 서식지가 됐다”고 말했다. 공중에 떠 있는 발전기 터빈과 바닷속 해저케이블에서 발생하는 전자파, 소음 등은 해양 생물에 악영향을 주지 않는다는 것이 개발자들의 연구 결과다.
지난 7일 전남 여수시는 양식장 자문을 위해 밍양 본사를 방문했다. 여수시는 지난해 산업통상자원부가 주관하는 ‘공공주도 해상풍력 단지개발 지원사업’에 선정돼 올해부터 3 GW 규모의 해상풍력단지 조성을 본격화하는데, 이 과정서 양식장 도입을 검토할 예정이다. 유럽 국가들과 필리핀도 양식장 건설을 문의했다.
※본 기획물은 정부광고 수수료로 조성된 언론진흥기금의 지원을 받았습니다.
■기획취재팀
팀장 이창구, 마드리드(스페인) 장진복, 알래스카(미국) 김중래, 광둥성(중국) 이성진, 타이베이(대만) 명종원 기자