인라밸의 팜

<풍력, 늦바람이 무섭다> 2023.03.28 리포트를 읽고 요약 공부한 내용입니다.

• 업사이클 초입구간 2025년까지 성장 전망

• 과거에 진행된 2차례의 업사이클('13~'15년, '18년~20년)에서 보여준 특징은 풍력터빈 업체인 Vestas의 신규 수주 반등 후 글로벌 풍력수요 증가

• 미국과 유럽의 공격적인 정책 목표

• 중국은 2023년 업황사이클 진입 예상(다만 제품가격 하락 불가피)

• 한국 풍력발전 보급촉진법안 '21년 5월 발의(상임의 계류중)

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• 베스타스 GE의 신규수주는 4Q22를 기준으로 반등 성공

• 다만 WTIV(wind Turbine Installation Vessel)은 26년부터 부족할 예정

• WTIV는 이렇게 생겼으며 해상풍력 설치 초창기부터 사용

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• 현재 중국에서 가장큰 업체는 금풍과기이며 해상풍력에서는 밍양이 선두주자로 달리고 있음

• 다만, 규모의 경제가 이뤄지고 있다보니 터빈가격의 하락은 불가피하고 신규 프로젝트의 입찰가격 역시 낮아지는 중

• 이와 반대로 우리나라의 신규설비는 육상은 거의 진행이 되지 않고 있으며 해상풍력 위주로 성장할 전망

• 태양광 발전은 낮시간만 집중적으로 발전하기에 태양광 발전소로 모든 전력수요를 충족하려면 더 많은 발전소가 필요로 함

• 낮시간에 전력이 과잉 공급돼 오히려 전력수요가 낮은 낮시간에 전력이 남아도는 덕커브 현상 발생

• 이렇기에 수소 혹은 ESS의 추가 투자 필요

-> 결국 모든 신재생 에너지는 ESS로 모이는 듯

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• 태양광산업은 현재 공급과잉이며 풍력기업들의 밸류에이션은 코로나 전에 부여 받던 PER 20배 수준으로 하락

• 풍력발전이 저조한 성과를 보인 이유는 긴 설치기간, 물류차질, 투자규모에 따른 규모 영향 존재

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1. 설치기간

• 풍력발전은 인허가 5~8년, 착공 후 운영까지 2~3년 소요, 풍량 계측만 1년 가량 진행

• 이러힌 긴 인허가 절차를 간소화 하기 위해 EU와 미국에선 간소화 정책 추진 중

2. 물류차질 영향

• 태양광에 비해 풍력발전 시스템의 발전기는 90미터에 달할만큼 큼

• 최근 블레이드의 크기는 점점 커지고 있으며 물류비 영향을 많이 받음

3. 투자규모

• 발전소 1GW당 투자비용(태양광 7천억, 육상풍력 2조원, 해상풍력 3~4조원 추정)

• 부채비중의 평균 40%이나 해상풍력 65%

• PF구조로 금리의 영향을 많이 받음

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• 탄소중립을 위해서 더많은 재생에너지 발전소 필요

• 정책지원 없이 현재 속도로 진행되면 태양광 7464GW, 풍력 3564GW로 그칠 전망

-> 신재생 파트는 어쩔 수 없이 정책 노출 리스크가 큰 듯

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• 중국이 세계 풍력 수요 40% 차지할만큼 가장 큰 시장

• 중국은 내수의 수급의 균형을 이루고 있으며 세계 시장으로 진출하지 못함

• 발전원별 MWh당 발전 비용을 비교한 LCOE(Levelized Coest of Energy)는 석탈반전 74달러, 육상풍력 46달러, 태양광 45달러

• 해상풍력발전소의 총 투자비용 중 하부구조물과 케이블 등의 부대시설이 약 31% 비중

• 터빈의 MW수를 늘리면 사용 필요 개수가 절반으로 준다

• 터빈의 대형화 -> LCOE 감축

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신재생 에너지의 수요와 화석연료

• 신재생 에너지 발전 전력판매 단가는 PPA(Power Purchase Agreement)는 재생에너지 발전소와 기업간의 전력 계약

• PPA가격은 풍력터빈과 태양광 모듈 가격을 결정하는 주요 지표

• 글로벌 PPA가격은 지속적으로 상승하고 있으며 이는 화석연료 가격 상승 덕분

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풍력터빈기업의 수주 기대감

• 풍력발전소 디벨로퍼는 발전소 건설이 2~3년 소요 되는점을 감안해서 기자재 업체에게 발주

• 2025년 물량 발주가 2023년부터 진행 예정

• 터빈사의 신규수주 ASP도 오르고 있으며 컨센 역시 상향 조정되고 있음

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풍력 밸류체인

• 풍력은 태양광과 별개로 터빈사들이 필요한 개별부품을 기자재 업체에게 발주

• 풍력발전 시스템 제작에 대한 총괄을 터빈업체, 디벨로퍼는 터빈사와 계약

• 주요 푸목은 터빈, 하부구조물, WTIV, 케이블 등

• 전력인프라와 고나련된 케이블, 서브스테이션이 착공 1~2년 전에 계약

• 하부구조물과 트렌지션피스는 약 착공 6개월~1년전 계약

• 풍력터빈과 EPC업체는 착공 6개월 전

• 터빈용량기준으로 MW당 제품단가는 터빈 10억원, 타워 1.5억원, 블레이드 2억원, 하부구조물 6억원, WTIv 1.5억원

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터빈

• 터빈은 이미 과점시장 형성

• 현재 가동중인 글로벌 터빈 평균 용량은 3MW

• 기업별로 베스타스 34%, GE 28%, 시멘스가메사 11%, 노르덱스 7%

• 해상풍력은 시멘스가메사가 글로벌 1위 사업자

• 터빈업체의 실적에서 주목할 포인트는 신규수주 반등, 흑자전환, 수주잔고 반등

-> 베스타스와 Ge, 시멘스 가메사의 수주잔고 반등을 지속적으로 팔로업 할 필요

• 터빈의 원가 중 가장 큰 비중을 차지하는건 아연 53%, 구리 32%

• 해상풍력 발전소 수요는 2022년~2024년 연간 6GW에서 2025년 15GW로 증가할 전망

• 인허가 단계에서 대기중인 프로젝트만 78GW

• 미국과 유럽 인허가 절차 간소화 추진 중

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터빈 블레이드

• 바람에너지를 기계적 에너지로 전환시켜주는 블레이드는 일정 속도 이상의 바람을 통해 회전

• 풍력 터빈 시스템의 핵심 제품

• 저속, 고토크를 고회전 저토크로 변환해 발전

• 터빈사와 블레이드사는 신규터빈 개발을 함께 진행

• 최근 블레이드 길이는 3mw급 터빈에서 40~50m, 최근 상용화 되는 해상 풍력터빈 1mw 급에는 110~125m로 길어짐

• 터빈용량 ↑ 블레이드 길이 ↑

• 터빈 대형화가 해상풍력 가격 경쟁력 향상에 필수적

• 금풍과기 16mw 해상 풍력터빈 출고, 밍양스마트에너지 16mw(2024년 상용화 예정)

• 블레이드가 커지면 커질수록 이송의 어려움 존재 -> 외주 비중 늘리는 중

• 블레이드 퓨어플레이어는 TPI ComPosistes(US)

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타워/하부구조물

• 현지화가 핵심

• 철강 제품인 후판으로 제작(후육강관 사용)

• 3mw 터빈 허브 높이가 80m이지만 최근 15mw 터빈은 허브 높이 160m, 총 높이 280m

• 터빈 블레이드가 커질수록 허브 높이가 커지는 추세

• 네덜란드의 Sif Holdings가 대표적인 상장사이고 해상풍력 모노파일로 사업 변경

• 2022년 capa 22만톤 -> 2026년 50만톤 확장 중

• 독일 EEW 역시 미국 뉴저지주 모노파일 공장 건설 중 2023년 가동 예정

• 유럽과 미국에 설치되는 하부구조물은 대부분 유럽업체들이 장악

• 타워는 다수의 현지 업체들이 생산, 소수의 업체만 글로벌 생산기지 확보

• 한국의 씨에스윈드는 미국, 베트남, 말레이시아, 중국, 대만, 터키 등 생산기지 보유

• 베스타스를 비롯한 주요 터빈업체를 고객사로 확보

• 미국 전체 타워 시장의 50% 가량 차지한 업체

• 미국엔 Arcosa, BroadWind, 스페인의 Windar Renovables 등

• 미국의 브로드윈드는 4Q22수주잔고 2.97억 달러로 역대 최대 수주잔고급

-> 미국, 유럽 향으로 납품할 수 있는 기자재 업체가 유효

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WTIV

• WITV는 해상풍력발전의 가장큰 걸림돌이고 2022년 기준 중국과 일본을 제외한 세계에서 운영중인 WTIV는 약 15대

• 가장 대표적인 업체는 Eneti

• 8MW 터빈 기준 선박 한대 당 설치 가능한 구조물 개수는 월간 터빈+하부구조물 10개, 용량 80MW

• 중국을 제외한 WTIV 수요는 2021년 11대 -> 2023년 79대로 증가할 전망

• 해상풍력 1위 디벨로퍼인 오스테드는 미국의 WTIV 부족이 해상풍력 프로젝트 지연의 원인이라고 함

• 현재 미국은 미국 시민에 의해 건조, 등록, 소유되어야 하며 이러한 조건을 만족하는 15MW급 WTIV는 현재 없음

• 총 15대의 WTIV가 연간 설치할 수 있는 프로젝트는 약 10GW, 15대 중 12MW 이상 터빈이 설치가능한 선박은 2대

• 12MW 이상 급 WTIV는 2025년부터 신규 예정 선박 조차 없음

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