<사진. 아키타항
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

 
풍력발전으로 전국 톱 기록: 바이오매스와 수소로도 전력 생산

아키다현의 일본해(우리나라의 동해) 연안에 위치한 2개 항구의 해상에 풍력발전소를 건설할 계획을 시작하였다. 지역에 풍부한 산림자원을 활용하여 목질 바이오매스 발전 도입도 추진한다. 재생가능에너지에 의한 전력 공급이 현 내의 수요를 상회할 정도로 확대 중이다. 잉여전력을 수소로 전환하는 프로젝트도 시작되었다.

일본 국내에서 특히 풍황이 좋은 지역 중 하나가 아키타현의 연안부이다. 이미 100기를 넘는 대형풍차가 가동하고 있으며, 아오모리현 및 홋카이도와 비슷한 풍력발전 집적지이다. 해상에도 풍력발전을 전개한다. 현의 중심에 위치하는 아키다항과 북부의 노시로항에 합계 29기의 대형풍차를 설치할 계획이 구체적으로 제시되고 있다.

풍력발전의 확대를 목표로 하는 아키다현이 사업자를 공모한 결과, 마루베니가 선정되어 건설계획을 추진하고 있다. 아키타항, 노시로항 모두 공업지대에서 해양쪽으로 100미터 떨어진 지역을 대상으로 하고 있다. 두 항에는 비스듬하게 긴 방파용 블록이 설치되어 있으며, 이 방파용 블록을 따라 해전에 발전설비를 고정하는 착상식 풍차를 배치할 예정이다. 마루베니가 아키타현에 제안한 계획에 따르면 아키타항에서는 350만 평방미터의 해역에 13기의 풍차를 설치하고, 노시로항에는 380만 평방미터의 해역에 16기의 풍차를 설치한다. 1기당 발전능력은 5MW를 상정하고 있으며, 2개소를 합해 29기 145MW의 규모가 된다.

아키타항과 노시로항은 풍황 측면에서 충분한 조건을 만족하고 있다. 풍차 중심부에 해당되는 지상 75미터의 높이에서 아키타항의 연간 평균풍속은 6.5~7.5미터/초, 노시로항은 7.0~7.8미터/초가 된다. 풍력발전은 평균풍속이 6.5미터/초를 넘으면 설비이용률이 30% 정도에 이른다. 육상 풍력에서는 20%가 표준치이다. 2군데 해상풍력발전소의 발전량을 설비이용률 30%로 계산하면 연간 3억 8,000만 kWh가 된다. 일반가정 사용량(연간 3,600kWh)으로 환산하면 10만 세대를 상회하여 아키다시와 노시로시 총 세대수(합계 16만 세대)의 60% 이상을 커버할 수 있다.

마루베니를 중심으로 해상풍력발전의 특정목적회사를 설립하여 건설공사에 앞서 환경영향평가를 실시한다. 환경영향평가의 절차를 완료하는데 3년 정도 소요되며, 공사에 3~4년을 필요로 한다. 운전개시는 2021~2022년으로 예정되고 있다. 해상에서 풍력발전의 개발이 추진되고, 육상에서는 운전을 개시하는 풍력발전소가 증가하고 있다. 2015년에 아키타현 내 4군데에서 합계 23기의 풍력발전소가 가동하였다. 2월에 운전을 개시한 ‘유라스 아키타항 윈드팜’은 6기의 대형풍차에서 18MW의 전력을 공급한다. 풍차를 설치한 장소는 해상풍력의 대상이 되고 있는 아키타항의 일각이다. 3군데의 새로운 풍력발전소도 모두 일본해(우리나라의 동해) 연안부에 모여 있다. 그리고 현 시점에서 아키타현 내에 11군데의 풍력발전소가 환경영향평가의 절차를 진행하고 있어 합계 170기의 풍차로부터 440MW의 전력을 생산한다. 아키타현의 풍력발전은 육상과 해상에서 장기간에 걸쳐 확대되어 간다. 이미 고정가격매입제도의 인정을 받은 발전설비의 규모로는 2013년부터 전국 1위를 차지하고 있다. 인정을 받은 풍력발전설비가 모두 운전을 개시하면 아키타현 전 세대가 사용하는 전력의 50%를 공급할 수 있다.

풍력에 이어 바이오매스 도입 프로젝트도 활발하게 진행되고 있다. 목질바이오매스는 도호쿠지방에서도 최대급의 발전소를 아키타시내에 건설할 계획을 추진하고 있다. 건설용지는 유라스 아키타항 윈드팜이 입지하는 동일한 지구이다. 연료로는 아키타현이 전국 1위의 자원량을 자량하는 삼나무 등 미이용 목재를 사용한다. 특히 현 남부의 호설지대에서 대량으로 발생하는 목재 잔재물을 연료로서 소비함으로써 임업의 활성화와 산림 보전에 기여할 방침이다.

발전능력은 20MW이며, 연간 발전량은 1억 4,000만 kWh 정도를 상정하고 있다. 일반가정 3만 8,000세대분의 사용량에 상당하는 전력을 공급할 수 있다. 운전개시는 2016년 7월로 예정되어 있다. 총 사업비가 125억 엔으로 대규모 프로젝트로 재생가능 에너지의 발전사업자 및 지역 금융기관이 자금을 제공하고, 아키타현도 융자를 통해 31억 엔을 지원한다. 이러한 재생가능 에너지의 도입량이 증가할 경우, 우려되는 점은 전력이 과잉공급되는 것이다. 태양광과 풍력발전이 급증하고 있는 도호쿠지방에서는 도호쿠전력의 송배전 능력을 넘는 규모가 되고 있다. 지역의 공급량이 수요를 상회하는 경우 발전설비의 출력을 억제하는 조치가 취해진다.

이 대책으로서 주목을 모으고 있는 것이 수조 제조이다. 아키타현은 수소관련 기술개발을 추진하고 있는 기업과 협정을 맺고 풍력발전을 비롯한 재생가능 에너지로부터 수소를 제조하는 프로젝트를 추진하고 있다. 풍력발전의 전력을 사용하여 물을 전기분해하여 수소를 제조하고, 액화시켜 전국 각지로 수송, 저장할 수 있도록 한다. 2020년을 목표로 실증운전을 개시할 계획이다. 아키타현의 풍력발전으로 남는 연간 270억 kWh의 전력을 사용하여 54억 입방미터의 수소를 제조할 수 있다. 수소로 운행하는 연료전지 자동차는 1대당 연간 1,000 입방미터 정도를 소비하기 때문에 실제로 540만 대 분의 수소를 풍력발전의 잉여전력으로 공급할 수 있다. 2020년대에는 아키타현이 수소공급기지로서 발전할 가능성이 크다.

■  KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr