표제지

목차

제1장 서론 32

1-1. 연구 배경 및 필요성 32

1-2. 연구 목적 34

1-3. 풍력발전의 이해 35

1-3-1. 풍력에너지(Wind Energy) 35

1-3-2. 풍력발전기(Wind Turbine) 35

1-3-3. 풍력발전단지(Wind Farm) 37

1-3-4. 풍력발전의 특징 37

1-3-5. 풍력발전의 산업구조 39

제2장 한국 풍력발전의 현황 41

2-1. 한국 풍력발전의 설치 및 운영 41

2-1-1. 풍력발전의 설치 현황 41

2-1-2. 풍력발전소의 운영 현황 46

2-2. 한국 풍력발전의 기술 수준 및 기업 동향 52

2-2-1. 풍력발전 기술 수준 52

2-2-2. 풍력발전 기업의 동향 54

2-3. 정부의 풍력발전 R&D 지원현황 57

2-4. 한국 풍력발전의 인·허가 현황 63

2-4-1. 풍력발전의 인·허가 특징 63

2-4-2. 육상(해상)풍력발전의 인·허가 절차 64

2-4-3. 육상 풍력발전의 인·허가 지연 현황 72

2-4-4. 풍력발전의 국방관련 협의 및 절차 75

2-4-5. 새만금 풍력발전의 국방관련 협의 84

2-5. 한국 풍력발전의 정책 현황 87

2-5-1. 서남해 2.5GW 해상풍력개발계획 88

2-5-2. 해상풍력 추진체계(해상풍력추진단) 93

2-5-3. RPS 제도의 도입 96

2-5-4. 풍력발전의 중장기 수요와 공급 전망 102

제3장 해외 풍력산업의 현황 108

3-1. 글로벌 풍력산업의 현황 108

3-1-1. 글로벌 풍력산업의 동향 108

3-1-2. 글로벌 해상풍력산업의 동향 113

3-1-3. 글로벌 풍력산업의 중장기 시장 전망 116

3-2. 유럽의 풍력산업 현황 117

3-2-1. 유럽의 풍력산업 정책 117

3-2-2. 유럽의 풍력시장 및 투자 현황 122

3-2-3. 유럽 풍력산업의 성공요인 분석 125

3-3. 독일의 풍력산업 현황 129

3-3-1. 독일의 풍력산업 현황 129

3-3-2. 독일의 풍력시장 현황 132

3-3-3. 독일 풍력산업의 성공요인 분석 134

3-4. 영국의 풍력산업 현황 136

3-4-1. 영국의 풍력산업 정책 136

3-4-2. 영국의 풍력시장 현황 139

3-4-3. 영국 풍력산업의 성공요인 분석 143

3-5. 덴마크의 풍력산업 현황 145

3-5-1. 덴마크의 풍력산업 현황 145

3-5-2. 덴마크의 풍력시장 현황 151

3-5-3. 덴마크 풍력산업의 성공요인 분석 153

3-6. 중국의 풍력산업 현황 155

3-6-1. 중국의 풍력산업 현황 155

3-6-2. 중국의 풍력시장 현황 159

3-6-3. 중국 풍력산업의 성공요인 분석 162

제4장 미래에너지시스템과 풍력 164

4-1. 현재의 에너지시스템 164

4-1-1. 인류의 에너지시스템 165

4-1-2. 한국의 에너지시스템 166

4-2. 예측되는 미래에너지시스템 169

4-2-1. 에너지 공급시스템의 변혁 169

4-2-2. 새로운 비즈니스 모델과 에너지시스템 173

4-3. 미래에너지시스템을 위한 준비 175

4-3-1. 우리나라 에너지체제의 전환 175

4-3-2. 공유가치 창출을 통한 풍력발전단지 개발 177

제5장 한국 풍력발전의 산업화 Issue 연구 179

5-1. Track Record 확보 180

5-2. 해상풍력 터빈의 하부구조물 개발 182

5-3. 해상풍력 터빈의 설치, 시공 기술과 전용 설치선 186

5-3-1. 해상에서의 풍력시스템 설치, 시공 기술 186

5-3-2. 전용 설치선의 필요성과 도입 방안 189

5-4. 풍력단지의 유지, 운영 기술 192

5-5. 계통(Grid)연계 및 수용성 확대, 해상변전소 195

5-5-1. 계통(Grid)연계 방안 195

5-5-2. 계통의 신뢰성 및 수용성 확대 197

5-5-3. 해상 변전소의 개발 203

5-6. 국내 풍력발전의 공급망(Supply Chain) 구축 205

5-6-1. 우리나라의 풍력발전 공급망 현황 206

5-6-2. 유럽 선도국의 산업 공급망 형성 현황 211

5-6-3. 국내 풍력발전 공급망 사슬 분석 213

5-6-4. 풍력발전 공급망 구축방안 226

5-7. 에너지단가(COE) 절감목표 및 혁신요인 도출 228

5-7-1. COE 개발 추진체계와 절차 228

5-7-2. COE 개발을 위한 해상풍력단지 중장기 개발 시나리오 233

5-7-3. 해상풍력단지 비용 모델 238

5-7-4. 시나리오별 절감율 및 혁신방향 246

5-7-5. 에너지단가(COE) 절감 시나리오 결과 251

5-7-6. 에너지단가 연구결과의 활용과 기대효과 253

5-8. 풍력발전의 사회적 수용성 제고 254

5-8-1. 사회적 수용성 및 국민의식 수준 254

5-8-2. 공유가치 전략 256

5-9. 환경규제와 풍력발전 257

5-10. 서남해 해상풍력터빈의 가격과 단지 경제성 검토 260

5-10-1. 해상풍력터빈의 가격 도출 260

5-10-2. 해상풍력단지의 경제성 검토 265

5-11. 풍력발전의 비즈니스 모델 개발 268

5-11-1. 풍력발전의 수출전략 268

5-11-2. 풍력발전의 비즈니스 모델과 산업화 촉진 정책 270

5-12. 산업화를 위한 인력양성 275

5-12-1. 인력양성의 필요성과 방향 275

5-12-2. 독일의 인력양성 사례 276

5-12-3. 국내 풍력발전 인력양성 지원현황 278

5-12-4. 인력양성을 위한 정부의 역할 279

5-13. 풍력발전의 Safety & Health 280

5-14. 서남해 2.5GW 해상풍력 종합추진계획의 수정, 보완 281

5-15. 국내 풍력발전의 시장 활성화 전략 286

5-15-1. 국내 풍력발전의 시장 현황과 활성화 방향 286

5-15-2. RPS 등 정책 및 제도 개선방안 291

5-16. 풍력발전의 국산화율 산정방안 294

5-16-1. 국산화율 산정방안의 필요성 및 사례연구 294

5-16-2. 국산화율 산정방안의 유형화 및 장단점 분석 297

5-16-3. 국산화율 산정방안의 도출 299

5-16-4. 국산화율 산정방안의 적용 303

5-17. 풍력발전의 인증체계 구축 307

5-17-1. 인증체계 구축 현황 307

5-17-2. 프로젝트 인증(project certification)의 필요성 312

5-17-3. 실증시험장 건설 314

5-18. 풍력발전을 위한 금융정책 318

5-18-1. 금융정책의 방향 318

5-18-2. 주민 참여형 단지의 초 저금리 금융지원 323

5-18-3. PF(Project Financing)와 보험 324

5-19. 해상풍력 지원항만 기반 구축 326

5-19-1. 지원항만 구축 필요성 326

5-19-2. 해외 해상풍력 지원항만 사례 327

5-19-3. 지원항만 선정지표 개발 333

5-19-4. 지원항만 조기 구축 337

5-20. 풍력발전 인·허가 및 국방관련 협의 340

5-21. 풍력발전 개발권 법제화 344

5-21-1. 법제화 필요성과 방향 344

5-21-2. 법제화 추진방안 345

5-22. 에너지안보와 국가풍력에너지개발계획 349

5-22-1. 에너지안보 349

5-22-2. 국가풍력에너지개발계획 수립 필요성 354

5-23. 국가 에너지시스템의 전환 355

5-23-1. 에너지시스템 전환 방안 355

5-23-2. 에너지시스템 전환 전략 359

5-24. 한국 풍력발전의 산업화 추진체계 361

제6장 한국 풍력발전의 산업화 촉진 전략 363

6-1. 기술·산업적 장애요인과 혁신전략 365

6-1-1. 기술·산업적 이슈의 분석 365

6-1-2. 기술·산업적 이슈의 산업화 혁신전략 367

6-2. 사회·경제적 장애요인과 혁신전략 370

6-2-1. 사회·경제적 이슈의 분석 370

6-2-2. 사회·경제적 이슈의 산업화 혁신전략 372

6-3. 정책·제도적 장애요인과 혁신전략 375

6-3-1. 정책·제도적 이슈의 분석 375

6-3-2. 정책·제도적 이슈의 산업화 혁신전략 377

6-4. 에너지 수급체계·시스템적 장애요인과 혁신전략 383

6-4-1. 에너지 수급체계·시스템적 이슈의 분석 383

6-4-2. 에너지 수급체계·시스템적 이슈의 산업화 혁신전략 385

제7장 결론 390

7-1. 연구 결과 390

7-2. 풍력발전 산업화 촉진 전략(요약) 393

7-3. 정책 제안 396

참고문헌 397

Abstract 403

Table 1-1. Selling price of energy sources 38

Table 1-2. Advantages and disadvantage of offshore Wind power 38

Table 1-3. Comparison of offshore and on shore wind power 39

Table 2-1. Annual installed capacity of wind turbines in Korea 41

Table 2-2. Supply of wind turbines installed by company in Korea 42

Table 2-3. Supply of wind turbines installed over the past three years(2010~2012) by companies in Korea 42

Table 2-4. Local supply of wind turbines in Korea 43

Table 2-5. Status of major commercial wind power plant in Korea 45

Table 2-6. Capacity factor of Wind farms in Korea 46

Table 2-7. Capacity factor of Private Wind farms in Korea by FIT 47

Table 2-8. Kind of maintenance contract 48

Table 2-9. Status of wind turbine major accident in Korea 49

Table 2-10. Status of wind turbine production, sale and development in Korea 53

Table 2-11. Domestic companies entering way of the wind industry and recent trends 55

Table 2-12. Government R&D support for wind power sector(1988~2012) 57

Table 2-13. R&D support performance by details sector(2003~2012) 58

Table 2-14. Government R&D support performance over the past two years(2011~2012) 59

Table 2-15. Offshore wind farms connected to the status of government R&D projects (A degree) 62

Table 2-16. Status of wind power relevant stake holders(example) 63

Table 2-17. Compare each business license for wind power 65

Table 2-18. Administrative procedure for the construction of wind power 66

Table 2-19. Offshore wind power development plan approval application documents 68

Table 2-20. Summary of guideline for the wind power by ministry of environment 74

Table 2-21. Structural characteristics of radar interference for wind turbines 78

Table 2-22. Electromagnetic absorbing material required level of technical for wind turbine 81

Table 2-23. Overview of southwest sea 2.5GW offshore wind farm development project 90

Table 2-24. Southwest sea 2.5GW offshore wind farm's turbine installation plan 91

Table 2-25. Southwest sea 2.5GW offshore wind farm's installation costs(estimates) 92

Table 2-26. Status of offshore wind farm support agencies of three European countries 95

Table 2-27. Overview and performance of the feed in tariff in Korea 97

Table 2-28. Supply RPS obligations by year 99

Table 2-29. RPS supply certificates(REC) weights 99

Table 2-30. RPS obligations performance 100

Table 2-31. Scenario-scale offshore wind farm on the Korean peninsula 103

Table 2-32. The 6th power development plan's proportion of new&renewable energy generation and equipment(이미지참조) 104

Table 2-33. Offshore wind farm development scenarios 106

Table 3-1. World market growth rates 2007~2012 108

Table 3-2. Growth rates in the Top 10 markets 109

Table 3-3. Forecast for wind power development 2013~2017(global) 110

Table 3-4. Share of supplied MW by Top 10 wind turbine suppliers 111

Table 3-5. The Top-10 suppliers in 2012 & 2011 111

Table 3-6. Wind turbine size classes by market share 2010~2012 112

Table 3-7. Global installed offshore power in 2011~2012 113

Table 3-8. Forecast for offshore wind power development 2013 to 2017 114

Table 3-9. Forecast & Prediction for wind development 116

Table 3-10. EU installed power Mix 2000 / 2012 117

Table 3-11. New installed & Decommissioned Power Capacity in EU at 2012 118

Table 3-12. Consists of the 34% in 2020 by NREAPs(EU27) 119

Table 3-13. National Renewable Energy Action Plan(NREAPs) 120

Table 3-14. Annual & Cumulative Wind Power Installation in EU 122

Table 3-15. Installed Capacity, Electricity Production & Share of EU Demand 123

Table 3-16. EEG in Germany 2012 129

Table 3-17. Statistics of Wind Industry in Germany 130

Table 3-18. Wind Energy Company in Germany 131

Table 3-19. Wind Energy Market in Germany 132

Table 3-20. Success Factors of Wind Energy Industry in Germany 134

Table 3-21. Energy Balance of UK 2009 136

Table 3-22. The Crown Estate's offshore wind leasing rounds 137

Table 3-23. Wind Energy Market in UK 139

Table 3-24. UK onshore & offshore wind farm status - 30 June 2012 140

Table 3-25. Offshore Wind Energy Round 3 in UK 141

Table 3-26. Offshore Wind Project in Scottish territorial waters 142

Table 3-27. Success Factors of Wind Energy Industry in UK 143

Table 3-28. Wind Energy Share of total electricity consumption 145

Table 3-29. Renewable Energy Policy in Denmark 146

Table 3-30. Offshore Wind Farm in Denmark 148

Table 3-31. Wind Farm with Local community in Denmark 149

Table 3-32. Leading suppliers in the multi-㎿ size class 2012 151

Table 3-33. Wind Energy Market in Denmark 152

Table 3-34. New Wind farm install Plan in Denmark(~2020) 152

Table 3-35. Success Factors of Wind Energy Industry in Denmark 154

Table 3-36. Cumulative Installed Capacity in China(2001~2012) 155

Table 3-37. Wind Energy Policy in China 156

Table 3-38. Wind Turbines Export in China (2010) 158

Table 3-39. Wind Farm Development Road Map in China 2011~2050 159

Table 3-40. Success Factors of Wind Energy Industry in China 162

Table 4-1. Major Energy Indicators in Korea 166

Table 4-2. Issues of Energy System in Korea 168

Table 4-3. Korea's Choice of Future Energy System 176

Table 5-1. Industrialization's Issue of Wind Power 179

Table 5-2. Kind of Track Record by Southwest sea 2.5GW offshore wind farm in Korea 181

Table 5-3. Type share of sub-structure for offshore wind turbine 183

Table 5-4. Comparison of offshore wind project CAPEX 184

Table 5-5. Selection criteria of Sub-structure 185

Table 5-6. Criteria factors of affecting installation time 187

Table 5-7. Expected market of Europe WTIV 191

Table 5-8. Offshore wind power development plan in Korea 193

Table 5-9. Grid plan for Southwest sea 2.5GW Offshore wind farm 196

Table 5-10. Worldwide Case of Black out 199

Table 5-11. Status of distributed power in Korea 200

Table 5-12. Top countries Wind share of electricity consumption in EU 202

Table 5-13. Overseas construction status of offshore sub-stations 204

Table 5-14. Growing trend of the wind power in Korea 206

Table 5-15. Status of major wind companies by Value Chain in Korea 207

Table 5-16. Product status of Turbine manufacturing companies 208

Table 5-17. New supply chain of offshore wind power in Korea 211

Table 5-18. Formation of offshore wind supply chain by country 213

Table 5-19. Detailed action plans for advanced supply chain 227

Table 5-20. Detailed division and scope for innovation factors 231

Table 5-21. Scenario of Offshore wind farm development 234

Table 5-22. Site character for Offshore wind farm modeling 236

Table 5-23. Character of Nemo cost model 239

Table 5-24. Scenario of offshore wind farm development 241

Table 5-25. Character of turbine & site for offshore model 242

Table 5-26. Capital recovery factor by period 243

Table 5-27. Reduction of Nemo cost model : Scenario 1 244

Table 5-28. Reduction of Nemo cost model : Scenario 2 245

Table 5-29. Reduction of Nemo cost model : Scenario 3 245

Table 5-30. COE Reduction by innovation factor & CAPEX model 247

Table 5-31. Innovation factor for COE 249

Table 5-32. Strategy for accomplishment of COE reduction 251

Table 5-33. COE reduction scenario & wind farm development 252

Table 5-34. CO₂ equivalent Emissions from generation by source 257

Table 5-35. Price determined by turbine manufacturers 263

Table 5-36. Turbine installation schedule for demonstration phase 264

Table 5-37. Virtuous cycle of wind power export strategy 269

Table 5-38. Resident participation wind farm business model 273

Table 5-39. Workforce training programs for wind power in Germany 276

Table 5-40. Domestic offshore wind industry workforce training programs(KETEP) 278

Table 5-41. Analysis of the pros & cons of Fast Track 285

Table 5-42. Analysis of energy costs & construction costs 286

Table 5-43. Solar & wind power equipment supply capacity and energy production by year 287

Table 5-44. Policy application program by business model 292

Table 5-45. Example of measuring local contents rate with core components method 298

Table 5-46. Analysis of Pros and cons on measuring local contents rate 298

Table 5-47. Work Breakdown Structure for Wind turbine 300

Table 5-48. Strategic weight for wind turbine components 302

Table 5-49. Capacity weight for wind turbine 304

Table 5-50. Representative of the kind of wind turbine certification 307

Table 5-51. Global certification Authority & performance rating agencies 308

Table 5-52. Domestic wind turbine performance & inspection agency(750㎾ or less, 2010) 309

Table 5-53. The public announcement of new & renewable energy performance inspection agency for mid to large sized wind turbine 310

Table 5-54. The difference between supervision and project certification 313

Table 5-55. Status of national demonstration test site 315

Table 5-56. Performance and load measurement simulation test results of national demonstration test site 315

Table 5-57. Compare the cumulative wind power installation in Korea and China 319

Table 5-58. Kind of green finance in Korea 321

Table 5-59. Port-specific summary in EU 332

Table 5-60. Requisition for offshore wind support harbor 334

Table 5-61. Evaluation indicators for offshore wind support harbor 335

Table 5-62. Selection process od offshore support harbor 336

Table 5-63. Transport volume of Southwest sea offshore wind farm 337

Table 5-64. Calculation of transport volume by offshore turbine's part 338

Table 5-65. British and Danish offshore wind farm support organizations Summary 342

Table 5-66. Licensing issues and improvement of wind power 343

Table 5-67. Onshore & offshore wind farm construction costs comparison (estimated) 347

Table 5-68. The needs for energy security in Korea 349

Table 5-69. The cumulative installation of wind power and wind power share of electricity consumption compared 351

Table 5-70. In 2020 the share of wind power in power consumption requirements 353

Table 5-71. Status of nuclear power plants in Korea 355

Table 5-72. Energy system transition strategy 359

Table 5-73. Propulsion system & the role of wind energy development 362

Table 6-1. Industrialization's Issue of Wind Power in Korea 364

Table 6-2. Analysis of the key obstacles of technology and industry 365

Table 6-3. Analysis of the key obstacles of social and economy 370

Table 6-4. Analysis of the key obstacles of political and legal system 375

Table 6-5. Analysis of the key obstacles of energy supply and demand system 383

Table 6-6. Quantitative example targets for national wind energy development plan(example) 388

Table 6-7. Small–near shore–offshore wind farm development by wind turbine capacity, site-specific conditions 389

Table 7-1. Wind power innovation strategy 26 items for the promotion of industrialization in Korea 393

Table 7-2. The process diagram of industrialization strategies of wind power in Korea 395