국내 풍력발전시스템 개발의 전략적 방향 2005년 5월 10일 두 산 중 공 업 최 승 주

목 차 Mega Trend 분석 국내풍력발전 사업 및 기술 현황 국내 풍력발전시스템 개발의 전략적 방향

Mega Trend 분석 1. 기술 및 시장 Trend 세계 풍력발전 기술 및 시장 전망 시사점 풍력발전사업은 온실가스 감축 의무 규정과 고유가, 기술개발로 인한 설치비 및 발전단가 감소로 지속적인 발전이 예상되며, 대형화, 단지화, 해상풍력 및 타 분산전원과의 연계로 ’20년에는 전체발전량의 12%가 예상됨. 1. 기술 및 시장 Trend 세계 풍력발전 기술 및 시장 전망 시사점 향후 ‘12년경 풍력발전사업은 대형화, 단지화, 해상풍력 및 타 분산 전원과의 연계를 통해 전체 발전량 대비 3.53%가 예상되며, ‘20년에는 12%가 예상됨. 연간 CO2 445백만톤의 저감효과는 500MW급 화력발전소 202기에서 발생하는 CO2 저감효과와 같음. 2004년 Data 2012년 전망 발전비율 0.57% (0.044%) 3.53% (1.8%) 누적보급량 47,912MW (68.2MW) 302,336MW (2,237MW) 시장성장율 20% (23%) 2025% (42%) 설치비 / 발전단가 770€/kW / 3.62c€/kWh 603€/kW / 2.88c€/kWh 최대설비용량 2.5MW 5MW CO2 저감효과 50.8백만톤/년 445백만톤/년 Source : Wind Force 12, EWEA(유럽풍력연합) & Greenpeace, 2004.5 ( ) : 국내 전망

Mega Trend 분석 2. 주요 시장 환경 변화 설명 시사점 시장 규모 고객 Needs / Key trend 경쟁 상황 선진사의 경우 시장지배력 및 경쟁력 강화를 위한 각 업체간의 M&A 및 기술개발이 지속적으로 진행될 것으로 예상되며, 국내도 거대 선진사와 경쟁할 수 있는 자본력과 영업력, 기술경쟁력을 가진 대기업의 참여가 필요함. 2. 주요 시장 환경 변화 설명 시사점 온실가스 감축 의무 규정 및 고유가로 인한 지속적인 시장성장이 예상됨. 풍력발전의 보급활성화를 위해서는 대용량화 및 단지화, 해상풍력화 추세가 필연적임. 시장지배력 및 경쟁력 강화를 위한 각 업체간의 M&A 및 기술개발이 지속적으로 진행될 것이 예상됨. 국내도 해외 거대 선진사와 경쟁할 수 있는 자본력과 영업력, 기술경쟁력을 가진 대기업의 적극적인 참여가 필요함. 시장 규모 해외풍력발전시장규모는 ’04년 11.4조원에서 ’12년 48.4조원으로 연평균 19.8%의 성장율이 예상 되며,국내의 경우 ’12년 7,568억원으로 42%의 성장율이 예상됨. 풍력발전설비는 지속적으로 대용량화와 고효율화가 요구되고 있으며, 이로 인해 단지화, 해상풍력 및 타 분산 전원과의 연계 형태로 변화되는 추세임. Vestas, GE Energy 등 선진 4대 Maker가 79.3%, 10대 Maker가 96.1%의 시장(’04년)을 과점하고 있음. 국내의 경우 향후 시장 선점을 위해 각 업체의 기술개발이 추진되고 있음. 고객 Needs / Key trend 경쟁 상황

Mega Trend 분석 3. 해외 지역별 시장 전망 지역별 예상 공급 비율 (2006) Asia (인도,일본 등) 해외 지역별 시장 전망은 ’06년까지 아시아와 호주, 남미 등에서 성장률이 클 것으로 예상되며, 유럽지역의 공급 비중은 ’06년 전체 공급량의 70%로 여전히 클 것으로 예상됨. 3. 해외 지역별 시장 전망 Total = 37,220MW ( ~ ‘03 누적용량) 단위 : MW 33.6% CAGR 14.9% CAGR 지역별 예상 공급 비율 (2006) 5,687 4,487 Asia (인도,일본 등) 3,387 1,574 1,920 2,000 2,387 Asia 7.6% 17.3% CAGR 35.3% CAGR 호주 /남미 등 8.0% 10,236 8,736 7,536 2,555 4,245 5,100 6,336 America America 13.6% 25.0% CAGR 75,180 MW (100%) 28.1% CAGR 53,257 43,257 34,257 12,972 17,361 22,361 27,257 Europe Europe 70.8% (‘03년 66.5%) 69.1% CAGR 27.0% CAGR 6,000 4,000 2,240 1,240 1,100 호주/ 남미 등 605 955 ‘00 ‘01 ‘02 ‘03 ‘04 ‘05 ‘06

Mega Trend 분석 4. 국내 풍력 보급 비중 전망 ‘03년 대체에너지 공급 현황 ‘11년 대체에너지 공급 전망 ’11년 국내 풍력보급비중은 전체 대체에너지 공급량의 9.8%로 폐기물 다음으로 커질 것으로 예상됨. 4. 국내 풍력 보급 비중 전망 ‘03년 대체에너지 공급 현황 ‘11년 대체에너지 공급 전망 13,335 (100%) 9.8% 풍력 4,451 (100%) 77.9% CAGR 7.9% 바이오 풍력의 보급 비중이 2011년 9.8%로 증가할 것으로 예상됨 총에너지 대비 대체에너지 비중 증가 (‘03 ~ ‘11) 2.0% -> 5.0% 23.3% CAGR 0.3% 4.4% 56.5% 폐기물 14.5% CAGR 69.2% 소수력, 연료전지, 태양광 등 11.8% CAGR 26.1% 25.8% 총에너지 소비량 215,825 총에너지 소비량 269,323 Source : 에너지관리공단 대체에너지개발보급센터 “중장기 기본계획(2003-2012) “, 2003.12 TOE (Ton of Oil Equivalent) : 에너지 단위, 원유 1톤이 가지고 있는 열량 (1TOE = 4,000kWh)

Mega Trend 분석 5. 주요 업체별 동향 Vestas(덴) GE Wind (미) Enercon (독) Vestas, GE Energy 등 선진 4대 Maker가 79.3%, 10대 Maker가 96.1%의 시장(’04년)을 과점하고 있으며, 국내의 경우 자본력과 영업력, 기술경쟁력을 가진 대기업을 중심으로 3MW급 기술력 확보를 위한 조기 기술개발 착수가 절실함. 5. 주요 업체별 동향 Vestas(덴) ’03년 말 NEG Micon(덴) 인수 후 시장지배력을 강화, 시장점유율 31.9%로 1위 고수함. 공급범위는 850kW에서 3MW(V90)이며, 3MW V100모델은 실증단계로 ’05년 말에 상용화 예정이며, 4.5MW급(D=120m, V120-4.5)은 기술개발 단계 임. 고용량 풍력발전시스템용 Blade의 설계, 제작에 역량을 집중하고 있음. ’04년까지 2,500unit의 1.5MW Series(주력 기종)를 공급하였으며, Enron 인수 이후 미국시장에서 강력한 위치를 고수하고 있음. ’04년 11%의 시장점유율로 3위를 차지함. 3.6MW급 실증 연구 단계로 ’02년에 Prototype을 설치함. 국내 태백풍력단지(81MW) 개발 추진 중. ’95년 이후 MW급 2,400unit 공급 : ’95년 1.5MW, ’00년 1.8MW, ’03년 2MW 공급함. New Rotor Blade 설계 : Blade 형상이 독특하고, 공기역학적 효율(Cp)이 Min. 56% 이상임. ’05년 2MW급(총 1,100MW 공급계획)을 회사 주력으로 설정, ’05년 4.5MW 공급 예정임. ’04년 10대 Maker인 Bonus(덴)를 인수함으로써 Bonus의 기술력과 Siemens의 자본력, 판매망, 마케팅 능력을 결합하여 풍력발전분야에 있어 세계 3위 도약을 목표로 함. Siemens는 원자력, 화력과 풍력발전까지 전 분야를 공급할 수 있는 체계를 구축함. 주요공급모델은 1.3MW, 1.5MW(RE Power license하에 제작), 2.3MW, 2.5MW 임. ’05년 회사의 주 목표는 적자에서 흑자로 전환이며 재정난을 겪고 있으며, M&A 시장에 나옴. 기 공급한 시스템의 Gearbox 파손으로 엄청난 손실을 봄. GE Wind (미) Enercon (독) Siemens (독) Nordex (독)

국내풍력발전 사업 및 기술 현황 1. 국내풍력발전사업 형태 일반 형태 주요업체 EPC 사업 풍력 기반 국내 풍력발전사업은 EPC와 IPP 사업으로 추진되고 있으나 EPC 사업의 경우 국내기술력 부재로 주기기 대부분이 선진사 제품이며, EPC 사업을 영위하기 위해서는 신규 PJT 개발과 IPP 사업 지분참여가 필요한 실정임. 1. 국내풍력발전사업 형태 일반 형태 주요업체 EPC 사업 풍력 기반 풍력자원(Wind Map) 조사/분석 풍력단지설계/ 경제성 검토 GE Wind Energy(미) Vestas(덴) 등 주기기 Maker 사업 형태 풍력 설비 주기기 제작/ 공급 LAHMEYER(독) 등 Engineering사 주기기 수입/ 공급 BOP/시공/ 설치 국내업체 IPP 사업 풍력 발전 풍력 민자 발전(지분참여) 남부발전, 중부발전 등 발전자회사, 지자체 EPC 사업 PJT 개발 국내 EPC 사업 형태 IPP 사업단 구성 풍력 설비 사업 IPP 사업 시행 EPC(일괄시공 : Engineering Procurement Construction) : 사업계획부터 엔지니어링,구매,설치,시운전,유지관리까지 사업주를 대신해 일괄 수행 IPP(민자발전 : Independent Power Producer)

국내풍력발전 사업 및 기술 현황 2. 국내 기술 수준 주요 기술 국내 기술수준 자원 조사 및 분석 풍력자원 발굴 풍력시스템에 대한 국내기술수준은 기술 Infra 및 전문인력 부족으로 선진사 대비 5070% 수준이며, 기술개발 및 기술협력을 통한 조기 기술력 확보가 절실히 요구됨. 2. 국내 기술 수준 주요 기술 국내 기술수준 자원 조사 및 분석 자원 예측 기술 단지설계/ 경제성 분석 풍력자원 발굴 PJT 개발 단지 설계 블레이드 기술 발전기 기술 축구동계/ 증속기 기술 요잉/ 타워/ 안전장치 기술 전력 연계장치 기술 시스템 조합/ 해석 기술 시스템 감시/ 진단 기술 설계 평가/ 인증 기술 요소시험/ 성능시험 기술 풍력시스템에 대한 국내기술수준은 전반적으로 선진사 대비 50~70% 수준이며, 주기기 기술력 확보가 절실히 요구되는 실정임 주기기 스택 풍력 시스템 BOP 시스템 인증 인증 /시험 시험 : 핵심기술 수준 : 상 중상 중 중하 하 Source : 국가기술지도 “풍력에너지기술” 2002.11, KISTI 작성

국내 풍력발전시스템 개발의 전략적 방향 1. 국내 EPC 사업비 분석 사업비 구성 BOP 9.2% 국내 EPC 사업의 PJT 국내 풍력발전설비의 EPC 사업비는 주기기 44.6%, 설치/시공 27.7%, PJT 개발 18.5%, BOP 9.2%로 구성되며, 국내 EPC 사업은 부가가치가 높은 주기기 사업에 의해 수익성이 결정되고, 수익성 향상을 위해서는 주기기 분야의 조기 기술력 확보가 요구됨. 1. 국내 EPC 사업비 분석 사업비 구성 BOP 9.2% 국내 EPC 사업의 PJT 사업비 구성은 주기기 44.6%, 설치/시공 27.7%, BOP 9.2%를 점유하고 있으며, 국내 EPC 사업은 주기기 사업에 의해 수익성이 결정됨 PJT 개발 18.5% Total 100% 주기기 44.6% 설치/시공 27.7% Source : 00풍력발전 PJT sample : 총사업비 0000억원 (00MW 규모)

국내 풍력발전시스템 개발의 전략적 방향 2. 조기 기술 확보 및 대기업 참여 조기 기술 확보 대기업 참여 先 개발 後 보급 선진사와의 향후 국.내외 시장에서의 경쟁력 확보를 위해서는 올해부터 3MW급 대용량 기술력 확보를 위한 기술개발이 추진되어야 하며, 경쟁력 있는 기술개발 및 제품 상용화를 위해서는 대기업의 적극적 참여가 필요함. 2. 조기 기술 확보 및 대기업 참여 조기 기술 확보 세계적으로 대용량, 해상단지화 추세이며 선진사의 경우 3  5MW급 대용량 기술개발 단계로, 이미 3  4년 전부터 추진 중임. 국내의 경우 향후 선진사와 기술경쟁력을 가지기 위해서는 지금부터 3MW급 대용량 기술개발이 착수되어야 할 시기임. (국내시장 형성에 대비하여 조기 기술력확보가 절실함) 대외 마케팅 및 Financing 능력을 보유한 대기업이 적극 참여함으로써 기술개발품의 상용화 가능성이 높음. 향후 국.내외 시장에서 선진사와의 기술 및 제품 경쟁력 우위를 위해서는 대기업을 중심으로 한 체계적인 기술개발 및 제품화 추진이 필요함. NEG-Micon(덴)과 Nordex(독), Enron(미)의 경우 자금력 부족으로 인수 합병된 사례임. 육상용 풍력발전시스템의 경우 국내기술력 부재로 해외 선진사의 독무대이며, 국내 업체는 부가가치가 낮은 BOP 및 설치, 시공 담당으로 수익성이 열악함. 제주 한경 풍력, 경북 영덕 풍력단지의 경우 주기기 대부분이 선진사 제품이며, 향후 계획되 어 있는 한경 풍력 2단계, 대관령 풍력단지, 태백 풍력단지 등도 선진사 제품 공급 예정임. 육상용의 경우 기술개발보다 보급사업이 선행되어 선진사 독무대가 되었지만, 해상풍력의 경우 기술개발이 보급사업보다 선행 추진되어야 함. 대기업 참여 先 개발 後 보급

국내 풍력발전시스템 개발의 전략적 방향 3. 풍력발전시스템 개발의 전략적 방향 선진사와 경쟁할 수 있는 풍력발전시스템 개발 국.내외 시장에서 경쟁력 높은 제품을 공급하기 위해서는 기술경쟁력, 시장성, 수익성을 고려한 제품개발 전략이 필요하며, 이러한 전략적 목표 달성을 위해서는 자본력, 기술경쟁력, 영업력을 갖춘 대기업의 적극적인 참여가 필요함. 3. 풍력발전시스템 개발의 전략적 방향 가격/ 성능/ 신뢰성/ 납기 기술경쟁력 선진사와 경쟁할 수 있는 풍력발전시스템 개발 해외 수출 상품화 규모/ 성장성 시장성 설비투자최적화 / 능동적 Marketing 수익성 두산중공업은 이러한 전략으로 담수설비, HRSG(폐열회수 증기발생기), Crank Shaft, Backup Roll, 금형강 등 5개 분야에 있어 세계 1등 제품(기술)을 보유함. 선박엔진의 경우 두산중공업이 초기 사업참여 시 모두가 회의적이었지만, 지금은 세계 선박엔진 분야를 주도하고 있음.

E.O.D