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수소

수소는 우주를 구성하는 원소 중 90%를 차지할 만큼 무궁무진한 자원이다. 지구 면적의 2/3를 덮고 있는 물 역시 수소원자를 포함하고 있어 부산물 없이 깨끗하게 쓸 수 있는 지속가능한 에너지인 셈이다. 수소와 산소의 화학반응을 이용해 에너지를 생산하며, 이 과정에서 오직 물만 배출하기 때문에 환경오염물질이 발생하지 않는다. 수소는 생산부터 소비에 이르는 전 과정을 고려해도 다른 에너지원에 비해 이산화탄소와 미세먼지 발생량이 훨씬 적다.

수소 (2021년 기준)  

수소승용차 누적보급량 : 19,404대 (출처 : 국토교통부, Marklines)
연료전지 발전설비 : 767,5MW (출처 : 한국에너지공단)
수소충전소 : 170기 설치 (출처 : 환경부)

수소를 이용하는 다양한 방법 중 대표적인 것이 연료전지다. 연료전지는 연료의 화학에너지를 전기화학반응을 통해 전기에너지로 직접 변환하는 장치다. 발전효율이 높으며 대형·가정·건물용 발전, 수송용, 휴대용 등 활용도가 다양하기 때문에 미활용 에너지나 재생에너지 등 값싼 자원으로부터 수소를 만들어 대체 에너지로 이용하면 에너지 비용을 낮추면서 에너지 조달처를 다변화하는 효과를 거둘 수 있다.

현재 전 세계 수소에너지의 50% 이상은 천연가스를 고온·고압에서 분해해서 얻는 ‘그레이 수소’이며, ‘블루수소’는 이러한 그레이수소를 만드는 과정에서 발생한 이산화탄소를 포집·저장하여 탄소 배출을 줄인 수소를 말한다. 반면 ‘그린수소’는 태양광이나 풍력 등 재생에너지로 생산한 전기로 물을 분해하여 생산하는 방식으로 탄소배출이 없어 탄소중립 달성을 위한 미래 에너지원으로 각광받고 있다.

수소발전에대한설명

글로벌 태양광 산업 동향

2023년 상반기 글로벌 태양광 산업 동향 4 한국에너지공단 출처:에너지이슈브리핑 220호

2023년 상반기 글로벌 태양광 산업 동향 현황 • 포스트 Covid-19의 도래에 따른 美·中 태양광 시장 수요의 폭발적 증가로 23년 상반기 글로벌 태양광 설치용량은 전년 수준을 크게 상회할 전망 •23년 글로벌 태양광 수요 증가는 태양광 제품의 가격 하락이 이끌고 있으며 특히, 최대 수요지인 신기술 해외전문가 인터뷰 전문자료실 340~360GW로 상향 소성 • 23년 미국 태양광 설치 전망치는 24GW 30GW로 상향 조정되었으며 독일도 기존 7GW 10GW로 상향 조정 • 에너지 안보 및 기후변화 방지를 위해 유럽의 태양광 설치 수요도 증가해 태양광 설치 전망치는 50GW 60GW로 상향 조정 태양광 설치 전망 -20GW 6GW 3GW -10GW 320-340GW-340-360GW 24GW30GW 7GWD 10GW 50GW 60GW 글로벌 USA Germany EU

23년 글로벌 태양광 공급 동향 23년 완공 기준 글로벌 생산 용량 폴리실리콘 113만ton 국가별 생산 용량은 중국 94만ton, 미국 6.1만ton, 독일 6.0만ton, 말레이시아 3.5만ton 순 웨이퍼 492GW 국가별 생산 용량은 중국 478GW, 베트남 4GW, 대만 3.7GW, 노르웨이 1GW 순 . 태양전지 538GW ・국가별 생산 용량은 중국 460GW, 베트남 18GW, 태국 16GW 말레이시아 16GW, 한국 7.8GW 순 모듈 657GW 국가별 생산 용량은 중국 540GW, 베트남 26GW, 말레이시아 15GW, 인도 14GW, 태국 10GW, 한국 10GW 순 *출처: 2023년 상반기 태양광산업 동향(한국수출입은행, 해외경제연구소, 23.07.25.)

태양광 산업 주요 이슈 IRA(Inflation Reduction Act, 22.8) 시행 영향 •IRA(인플레이션 감축법)는 기후변화대응, 의료비지원, 법인세 인상 등을 골자로 한 미국의 법으로, 첨단 제조 생산세액공제 (AMPC) 및 투자세액공제를 •통해 태양광 설비투자 비용을 낮춰 미국산 제품의 경쟁력을 높일 수 있는 지원방안임 -AMPC 정책을 통해 폴리실리콘에서 모듈까지 1GW당 최소 810만 달러에서 •최대 7천만달러까지 세금 공제 가능 •IRA 시행으로, 미국산 태양광 모듈 가격은 동남아시아에서 제조된 모듈가격 대비 가격경쟁력 확보가 가능할 것으로 예상 -동남아시아에서 생산된 웨이퍼-태양전지모듈 제조 비용은 약 24cent/W이며, 미국에서 IRA 보조금을 통해 웨이퍼부터 모듈까지 생산할 경우 생산단가는 23cent/W로 낮아질 것으로 추정 *출처: 미중 태양광 통상분쟁과 인플레이션 감축법(IRA)의 영향(무역협회, 22.10)

태양광 산업 주요 이슈 중국 태양광 산업 경쟁력 분석 ᆞ중국 태양광 산업의 핵심 경쟁력은 자체 생산 기술 개발을 통한 투자비 절감과 규모 경제 확보를 통한 원가 절감에 기인 - 규모 경제 확보로 태양광 산업 밸류체인에 걸쳐 80% 이상의 시장 점유율을 확보해 태양광 제조 분야의 글로벌 지배력을 확대하는 중 -태양광 제조설비 자립화를 통한 낮은 설비 투자비가 중국 태양광 산업 경쟁력의 핵심 ᄋ 시사점 • 25년 이후 미국 신규 태양광 공급망이 건설되면 현재 중국 중심의 태양광 공급체계에도 변화가 예상됨 -이는 중국내 공급 과잉으로 이어질 수 있으며, 공급 과잉 상황은 수요자 측면에서 보다 저렴한 가격에 제품을 구매할 수 있는 긍정적인 효과도 발생해 태양광 수요 증가로 이어질 수 있을 것으로 예측하고 있음


 

출처 한국에너지공단

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정책

제1차 수소경제이행기본계획

정부는 「수소선도국가 비전」의 실현을 위해, “청정 수소경제 선도국가(First Mover)”로의 도약을 목표로, 「제1차 수소경제 이행 기본계획」을 수립하였습니다.

의의 및 비전

  • 금번 계획은 올해 2월 수소법 시행 이후 첫 법정 기본계획으로써, 「수소선도국가 비전」에서 제시한 △국내‧외 청정수소 생산 주도, △빈틈없는 인프라 구축, △모든 일상에서 수소활용, △생태계 기반 강화 등 4대 추진전략을 바탕으로 15개 과제*를 추진합니다.

    * △그린‧블루수소 생산‧도입, △수소 유통인프라 확충, △수소발전‧모빌리티‧수소산업공정 확산, △수소 클러스터·도시·규제특구 육성, △수소안전‧기술개발‧국제협력 등

  • 특히, 2050년 연간 2,790만톤의 수소를 100% 청정수소(그린‧블루수소)로 공급하고, 국내 생산은 물론 우리 기술·자본으로 생산한 해외 청정수소 도입으로 청정수소 자급률도 60% 이상 확대할 계획입니다.

    * 청정수소 비중 / 자급률 목표 : (’20년) 0% / 0% → (‘30년) 75% / 34% → (’50년) 100% / 60%

주요 추진과제

  1. 1 국내·외 수소 생산을 ”청정수소 공급체계“로 전환합니다.
    • 재생에너지와 연계한 수전해 실증을 통해 그린수소의 대규모 생산기반을 구축하고, 생산단가를 감축하겠습니다.

      * 그린수소 생산확대 / 단가 : (‘30년) 25만톤 / 3,500원/kg → (’50년) 300만톤 / 2,500원/kg

    • 동해가스전 실증 등 탄소포집저장기술(CCS) 상용화 일정에 맞추어 탄소저장소를 ‘30년까지 9억톤 이상 확보하여, 이산화탄소 없는 청정 블루수소를 ’30년 75만톤, ‘50년까지 200만톤 생산하겠습니다.

      * ’25년 국내 블루수소 최초 생산(25만톤급, 보령)

    • 아울러, 국내 자본·기술을 활용한 해외 재생에너지-수소 생산 프로젝트를 추진하여 ‘50년 40개의 수소공급망을 확보하겠습니다.

      * 블루 암모니아 해외 생산 개시(’25), 블루 암모니아 해외 도입 개시(‘27)

    • 특히, 안정적인 수소 수급을 위해 비축기지 건설(’30) 및 국제거래소를 설립하고, 수소 생산국들과 협의하여 국제적으로 통용될 수 있는 청정수소 인증제 및 원산지 검증체계를 구축하겠습니다.
  2. 2 청정수소를 어디서나 편리하게 사용할 수 있는 인프라를 마련하겠습니다.
    • 석탄·LNG발전소, 산단 인근에 수소항만을 구축하고, 항만시설 사용료‧임대료 감면 등 인센티브 부여를 통해 항만 내 선박·차량·장비 등을 수소 기반으로 전환해갈 계획입니다.
    • 또한, 수소생산·도입 주요 거점을 중심으로 수소 배관망을 구축하고, 기존 천연가스망을 활용한 수소혼입도 검토(‘22~)하겠습니다.
    • 주유소·LPG 충전소에 수소충전기를 설치하는 융복합 충전소 확대 등을 통해 수소충전소를 ‘50년까지 2,000기 이상 확보할 계획입니다.

      * 수소충전기 보급목표(기): (’22) 310 → (‘25) 450 → (’30) 660 → (‘40) 1,200 → (’50) 2,000 이상

  3. 3 발전‧모빌리티‧산업 등 모든 일상에서 수소를 활용할 수 있도록 하겠습니다.
    • 수소연료전지에 더하여 석탄에 암모니아 혼소발전(‘27~), LNG 수소 혼소 등 수소발전을 상용화하고, 청정수소 발전의무화 제도(CHPS) 도입, 환경급전 강화 등으로 이를 뒷받침 하겠습니다.

      * 수소발전량 : (‘20) 3.5TWh → (’30) 48.2TWh → (‘50) 287.9TWh ('20년 대비 82배↑)

    • 수소차 생산능력의 대폭 확충(’50년 526만대)과 함께 ‘30년까지 내연기관차 수준으로 성능을 제고하고 선박‧드론‧트램 등 다양한 모빌리티로 수소 적용을 확대하겠습니다.

  4. 4 수소산업 육성 저변 강화를 위한 제도 기반을 마련하겠습니다.
    • 수소 관련 기술개발의 시너지 효과 제고를 위해 각 부처별로 개발 기술 규모를 상향, 범부처 통합실증을 실시하겠습니다.
    • 아울러, 선제적 안전기준 수립, 국제표준 선점 지원 등을 통해 수소 산업 경쟁력을 강화하고, ’글로벌 수소 연합회‘를 출범하여 수소생태계 구축을 위한 국내·외 기업간 협력을 더욱 강화하겠습니다.