[네덜란드] 북해 인근국 간 전력시장 통합 추진

국영기업 TenneT사 주도로, 북해연안 국가 전력시장 통합 가속화
네덜란드, 노르웨이와 영국으로 통하는 2곳의 해상전력중계망(interconnectors) 소유 
  
 
□ 네덜란드 풍력발전 에너지 생산 현황
 
  ㅇ 네덜란드는 2016년 유럽에 건설된 신규 풍력발전기 중 7.1%를 설치했다. 이는 유럽 내 전체 3위이다.
    - 풍력발전분야 전문 컨설팅을 제공하는 WindEurope사 조사에 의하면, 네덜란드 내 2016년 신규 설립된 풍력발전기 규모는 887㎿이고 2015년에는 621㎿였다. 
    - 2016년에 유럽 전역에서는 총 13.9GW 규모의 신규 풍력발전기가 설치됐으며, 그 중 12.5GW가 EU 내에 설치됐다.
 

2016년 EU국가별 풍력발전기 신규 설치 현황

 
자료원: windeurope.org
  

  ㅇ 네덜란드 정부는 재생에너지 사용비율을 2015년 5.8%에서 2020년까지 14%로 상승시키고, 2023년 16%를 달성하는 것을 목표로 하고 있다.
    - 네덜란드에서 사용되는 재생에너지 중에서 바이오 매스가 가장 큰 비중을 차지했으며, 그 다음으로 풍력 및 태양 에너지가 그 다음으로 많았다.
    - 재생에너지사용 비중을 높이고, 정부 그리고 EUROPE 2020 목표를 달성하기 위해 네덜란드는 향후 재생에너지 풍력발전단지와 태양발전단지 건설에 초점을 맞출 것이다. 
  
  ㅇ 네덜란드 정부는 2020년까지 육상풍력발전을 통해 6천㎿의 전기를 생산, 2023년까지 4천450㎿의 전기를 해상풍력발전으로 생산하는 것을 목표로 한다.
    - 네덜란드의 2016년 풍력에너지 총생산량은 4천206㎿이며, 그 중 3천249㎿가 육상에서, 957㎿가 해상에서 생산됐다.
    - 2016~2023년 기간 북해상에 5개의 풍력발전단지가 건설될 예정이며, 각 발전단지의 용량은 700㎿이다.
 

2016-2023기간 해양풍력발전 프로젝트 계획도

자료원: eguides.cmslegal.com 

 
  ㅇ 현재 네덜란드는 육상에서 독일과 벨기에 등 주요 8개 주변국가 사이의 전력중계망(interconnectors)을 운영 중이다. 
    - 8개의 연결구간은 Meeden-Diele, Hengelo-Gronau, Maasbracht-Rommerskirchen, Maasbracht-Siersdorf, Borssele-Zandvliet, Geertruidenberg-Zandvliet, Maasbracht-Van Eyck 및 Doetinchem-Wesel이다. 
  
  ㅇ 해상에서도 네덜란드는 이미 노르웨이와 영국으로 통하는 2곳의 해상전력중계망(interconnectors)을 소유 중이다.
    - TenneT사는 네덜란드 국영기업으로 인접국 간의 송전시스템 운영자이다(네덜란드에서 고압전기 전송을 허가 받은 유일한 기업). 
    - TenneT사가 계획한 해상전력중계망은 아래 그림과 같다.
  

네덜란드의 고압직류 송전(HVDC) 지도

자료원: tennet.eu 

  
□ 북해 풍력에너지 허브 'The North Sea Wind Power Hub'
 
  ㅇ 북해풍력에너지허브 프로젝트는 미래에 북해상에 건설될 수천 개의 해상풍력발전기를 위한 커다란 전력연결지점(인공섬)을 만드는 것이다.
    - 이 프로젝트는 2017년 3월 TenneT TSO B.V.(네덜란드), TenneT TSO GmbH(TenT사의 독일지사) 그리고 Energinet(덴마크)사 3사가 공동협약 체결로 시작했다.  
  

Location of the Dogger Bank

자료원: dailymail.co.uk

  
  ㅇ Power Link는 돌과 모래로 이뤄진 약 6.5㎢의 인공섬이며, 이곳에는 활주로, 항구, 주거 및 워크숍 포함됨. 예상되는 섬의 건설 비용은 20억 달러를 상회하며 비슷한 모듈이 추가될 수 있다.
    - 인공섬(Power Link)의 위치는 여러 가지 요구조건을 충족해야 한다. 최적의 바람 상태, 중앙에 위치하며 상대적으로 얕은 수심이 필요하다. 섬의 위치로 Dogger Bank는 이와 같은 조건들을 충족하며 최적의 위치로 간주된다.
 
  ㅇ 하나의 인공섬(Power Link)에서 최대 30GW의 해상풍력발전단지를 수용할 수 있다.
    - 북해 중서부에 하나 이상의 인공섬을 건설하는 것은 북해 인근국들이 미래의 재생에너지 수요를 충족시킬 수 있는 매우 효율적이고 저렴한 방법이 될 것으로 기대되고 있다.
    - 이 프로젝트로 건설된 인공섬들을 이용해 인근 70~100GW의 규모의 해상풍력단지를 육지와 연결할 수 있게 될 것이다.  
    - 이 프로젝트를 통해서 2050년까지 7천만~1억 명의 유럽 시민에게 재생에너지를 공급할 수 있는 기반을 마련할 수 있게 됐다. 
  
  ㅇ 인공섬은 근해지역의 전력망의 중간 연결구간 역할을 하며 전력연결 비용을 절감시킨다.
    - 생성된 풍력에너지는 북해와 접경하는 모든 국가(네덜란드, 덴마크, 독일, 영국, 노르웨이, 벨기에)에 직류연결을 통해 분배할 수 있다.
    - 전력전송 케이블은 위에서 언급한 국가의 전력시장 간 상호연결장치로 동시에 작동한다. 연결된 국가에 풍력을 전달하는 것 외에도 이 인공섬에서 각국이 전기를 교환할 수 있게 만들어줄 것이다.
  

인공섬 Power Link의 개념도

 자료원: tennet.eu

  
□ 네덜란드와 이웃 국가 간의 고압직류 송전(HVDC) 연결 현황
 
  ㅇ 네덜란드와 노르웨이의 전력망은 2008년부터 NorNed케이블로 상호 연결됐다.
    - NorNed케이블의 전체 길이는 580km, 전송용량은 700㎿이며 노르웨이의 Feda시와 네덜란드의 Eemshaven시 사이에 연결된다.
    - NorNed는 노르웨이 송전시스템 운영자 Statnett사와 네덜란드 TSO TenneT사의 공동프로젝트이다. 이 케이블시스템과 두 곳의 변전소는 ABB.Ltd(스위스-스웨덴 다국적 로봇&전력 자동화 기업)사에 의해 만들어졌다.
    - 이 프로젝트는 2006년에 시작돼 5억5천만 유로의 예산이 책정됐고, 2008년에 6억 유로를 투입해 완공됐다.
 
  ㅇ NorNed케이블은 유럽연합의 전력시장 통합 및 자유화 촉진정책과 부합하는 프로젝트이다.
    - 네덜란드는 NorNed 케이블을 통해 노르웨이 수력발전소에서 생산한 재생에너지를 수입했다. 풍력발전의 비중이 높은 네덜란드는 안정적으로 발전가능 한 노르웨이의 수력발전소로부터 전력을 공급받아 네덜란드 발전소들의 효율적인 운영이 가능해졌다. 
    - NordNed 케이블을 통해 전력 수요량이 많은 낮 시간에 네덜란드에 추가로 전기를 공급할 수 있고, 야간에 노르웨이의 수력 발전량이 적을 때 북쪽으로 전기를 보낼 수 있다. 
    - 또한 노르웨이와 네덜란드의 전력을 균형 있게 조정할 수 있는 능력은 양국의 전력 가격을 낮추는데 기여했다. 
 

NorNed 케이블의 경로

자료원: new.abb.com

  
  ㅇ BritNed 해저 전력케이블은 영국의 Kent시에있 는 Isle of Grain지역과 네덜란드 로테르담시의 Maasvlakte 사이에 배치됐다.
    - 이 프로젝트는 2009년에 시공돼 6억 유로 예산 내에서 2011년에 준공돼 거래가 이루어지고 있다. 
    - 영국의 National Grid plc사와 네덜란드의 TenneT사가 공동 개발했으며, 케이블 부설선 담당회사는 GlobalMarineSystems(영국)사 변전소 제조는 Siemens(독일)사 변전소 설치는 BAM Nuttall(영국)가 참여했다.

  ㅇ BritNed 케이블은 양방향 1GW(1000㎿) HVDC 송전이 가능하며 총 길이는 260km이다.
    - 2012년 현재 전기흐름은 약 80% 비율로 네덜란드에서 영국으로 전송되는 것으로 보고됐다. 
  

BritNed의 개념도

 자료원: britned.com, b4.cigre.org

  
□ 네덜란드-덴마크 간 해저전력 케이블, COBRA

   
  ㅇ COBRA 케이블이란 네덜란드의 Eemshaven시와 덴마크 Endrup시 사이에 건설 중인 700㎿ HVDC 해저전력 케이블이다.
    - 네덜란드의 TenneT사와 덴마크의 Energinet사는 고전압 전력망 운영업체로서 COBRA케이블을 공동건설 중이다.
    - 이 프로젝트의 건설계약은 2016년 Siemens사와 Prysmian사가 체결했으며, Prysmian사는 스웨덴 해상검증 제공업체 MMT사에 케이블 건설을 위한 사전조사를 위탁했다.
  
  ㅇ COBRA 케이블의 총길이는 325km이며 직경 13cm의 병렬 케이블 2개로 구성됐다.
    - 바다로부터 1km 내륙에 위치한 네덜란드 변전소에서 케이블이 시작되며 해상으로부터 25km 내륙에 위치한 덴마크의 변전소에 도착한다.
    - 케이블은 2개로 이뤄져 있으며 해저 1.5m 지점에 매립됐다. 이 케이블은 이중 극성(Dual polarity)형식이며 양방향으로 전기를 보낼 수있는 능력을 가졌다.
    - 케이블은 구리전선에 플라스틱으로 포장돼 있으며 해저에서 영구히 사용될 수 있도록 최고 사양으로 설계됐다.
  

COBRA 케이블의 단면도

자료원: tennet.eu
 

  ㅇ COBRA 케이블은 네덜란드의 전력망과 덴마크의 전력망을 구조적으로 병합해 상호이용할 수 있도록 설계됐다. 또한 이 연결은 추후에 풍력발전소와의 연결을 가능하게 하는 방식으로 설계됐다.
    - COBRA 케이블의 건설은 2016년 10월 덴마크에서 시작됐고, 2017년 1월 네덜란드에서도 시작됐다. 총예상 건설비용은 5억8천만 유로이며, 완공시점은 2019년이다.
  
  ㅇ COBRA 케이블의 매설로 유럽연합의 핵심 목표인 지속가능한 에너지시장 조성에 기여할 것이다. 때문에 이 프로젝트는 EU 차원에서도 중요한 프로젝트이다.
    - 유럽집행위원회는 EU 경제회복계획(EU Economic Recovery Plan)에 따라 COBRA 케이블 프로젝트에 보조금을 할당했으며, 공동 관심사업(PCI) 프로젝트로 지정했다. 이러한 특별지원은 일정기준을 충족시키는 에너지인프라 프로젝트에 할당된다. 
  

네덜란드와 덴마크의 전력망 연결개념도

자료원: tennet.eu

 
  ㅇ COBRA 케이블은 양국의 에너지 공급의 안정화에 기여했다.
    - COBRA 케이블 시스템은 기존 전력망이 작동하지 못할 경우 백업시스템으로 사용될 수 도 있다.
    - 이 시스템은 해상풍력발전기를 케이블에 연결할 수 있는 신기술 전압소스변환기(Voltage 자료원 Converter)를 기반으로 한다. 
  
□ 시사점 및 전망 
  
  ㅇ TenneT사는 네덜란드와 독일 전역에 걸친 해상풍력에너지 프로젝트에 대한 향후 10년간 투자금액을 90억~110억 유로로 추산했다.
    - 향후 10년간 육상 및 해상전력 네트워크 인프라에 대한 총 투자액은 약 250억 유로가 될 것으로 전망된다.
    - 2019년까지 TenneT사는 독일의 북해상에 지어질(연간 700만 가구가 사용할 수 있는 규모) 풍력발전소와 육지 전력망을 연결할 계획이다. 
    - 2023년까지 TenneT사는 네덜란드의 북해를 통해서 350만 가구의 연간 전력 소비량에 상응하는 3.5GW의 송전능력을 갖출 것으로 예상한다.
 
  ㅇ 이와 같은 국가 간 해저 전력케이블은 전기 시장가격 인하에 기여할 것으로 기대된다.
    - 네덜란드는 EUROPE 2020, 파리기후협약 등 국제기후변화대응 목표를 달성하기 위해 재생에너지 사용비율을 높이려고 노력했다.

    - 2019년에 시운전될 COBRA 케이블을 통해 재생에너지의 생산 및 교환이 더욱 촉진될 것으로 보인다.
  
 
자료원: tennet.eu, windeurope.org, eguides.cmslegal.com, new.abb.com, britned.com, b4.cigre.org, dailymail.co.uk, dutchnews.nl, engineeringnet.nl, statline.cbs.nl, afm.nl 및 KOTRA 암스테르담 무역관 자료 종합    

[출처 = KOTRA GlobalWindow(http://news.kotra.or.kr) / 2017년 6월 13일]