최적의 풍속 환경을 가진 특정 지역에서 1개 이상의 부유식 풍력터빈(Floating Wind Turbine)을 운영하는 계획은 얼마나 타당할 것인가? 이와 같은 질문은 에너지 기획자들이 스코틀랜드 해안에서 떨어진 해상에서 진행되고 있는 야심 찬 부유식 풍력단지 파일럿 프로젝트로부터 찾고자 하는 것이다. 부유식 풍력발전은 스코틀랜드에서 현재 진행 중인 대체에너지 프로젝트를 보완할 수 있는 재생가능 에너지원을 대표하고 있다.

하이윈드 스코틀랜드 파일럿 단지(Hywind Scotland Pilot Park)는 전통적인 해상풍력과 다르게 더 깊은 수심에서 풍력에너지를 포획할 수 있음을 보여줄 예정이다. 주간 언론지인 The Scotsman은 "영국 최초의 부유식 해상풍력발전이자 전세계에서 가장 규모가 큰 이 프로젝트는 최근 승인을 받았다. 이 해상풍력단지는 스코틀랜드 북동부의 피터헤드(Peterhead) 해안에서 약 25km 떨어진 지역에 위치할 예정"이라고 언급하였다.

Satoil는 이번에 승인된 풍력단지를 건설하고 있는 회사이다. Satoil사가 언론에 발표한 자료에 따르면 풍력단지는 피터헤드에서 약 25~30km 거리의 해상에 있으며, 수심 100m가 넘는 지역에서 6MW급 5기의 부유식 터빈을 가동할 예정이다. Satoil은 이미 노르웨이의 한 해변에서 부유식 기술에 대한 테스트를 완료하였다. 참고로 과거 세계 최대 규모의 부유식 풍력터빈은 일본에 설치된 7MW급의 단일 부유식 풍력단지였다. 일반 터빈과 다르게 하이윈드 터빈은 3 포인트 다점 계류(Mooring Spread) 및 앵커링 시스템(Anchoring System)을 적용하고 있다. 케이블은 인터 어레이(Inter-array) 방식으로 연결되고, 외부로 연결된 케이블을 통해 파일럿 풍력단지에서 생산된 전기를 피터헤드의 해안으로 이송할 계획이다.

하이윈드는 강한 바람과 높은 파도에서도 견딜 수 있도록 설계된 부유식 해상풍력기술이다. 하이윈드의 각 구성품들은 육상에서 조립 후 생산 지역까지 직립 형태로 운반된다. 하이윈드는 바닥이 단단히 고정된 스틸 실린더(Steel Cylinder)의 최상단부에 풍력터빈을 설치하는 구조이다. 이론적으로 엔진실 및 로터의 결합 무게가 해양에서 요구하는 안정성 규격을 충족한다면 어떠한 해상 풍력터빈 발전기에도 적용이 가능하다. Statoil은 하이윈드 터빈이 제어 시스템을 통합하였으며, 구조상 과도한 움직임을 완화하였다고 설명하였다. 그리고 공기역학 또는 수력학적 움직임으로 인한 에너지 손실을 최소화하고, 터빈의 전력 생산을 극대화하였다고 강조하였다.

Statoil은 광학 섬유나 무선 링크(Radio Link)를 통해 통신 및 제어를 수행한다고 밝혔다. 하이윈드 풍력단지의 예측 수명은 약 20년이다. 풍력단지는 매년 135GW를 생산할 예정으로, 이는 19,900가구에 필요한 전기를 공급할 수 있다. 전통적인 해상풍력터빈이 해저를 기반으로 건설되지만 하이윈드는 다른 구조를 이용하고 있다. 이러한 구조는 심해에서도 설치를 더 쉽게 만들 수 있다는 장점이 있다. 왜 부유식 터빈인가에 대한 질문은 모두 비용과 연관되어 있다. 이들은 상업규모에서 MWh당 100파운드 (약 17만원) 미만으로 비용을 낮출 수 있을 것으로 기대된다. 이미 하이윈드와 같은 콘셉트는 MWh당 85~95파운드 수준으로 비용을 낮추고 있다.

 

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 11월 11일]