월간전기



《에너지현장》 수소발전시대 본격 개막

2023-04-20

수소발전시대 본격 개막 액화수소 플랜트 구축 및 세계 최초 수소입찰시장 시행 수소경제는 도입기를 지나 본격적인 에너지원으로 자리매김했다. 올해 수소차 보급 대수가 3만 대를 돌파했고 수소가 국민생활에 미치는 영향력이 커졌다. <제10차 전력수급기본계획>에는 수소·암모니아 발전량과 비중 전망이 반영되었다. 발전용 수소 물량이 본격적으로 확대되면서 생산·유통되는 수소의 양이 급격하게 늘어나고, 수소발전 입찰시장 제도가 구체화 되었다. 정부는 수소전문기업을 육성하기 위한 지원을 확대하고 수소전문기업 지정 기준을 개정한다고 밝혔다. 국가적 차원의 수소 수급에 대한 관리가 어떻게 계획되고 추진되지 소개한다. 정리 편집부 자료 산업통상자원부 외 수소경제의 게임체인저, 액화수소 플랜트 구축 액화수소1)는 기체수소와 비교해 저장·운송 측면에서 우수하여 미래 수소경제의 게임체인저로 부상했다. 수소상용차의 보급을 촉진하고, 대량수소 운송을 위한 핵심수단으로 주목받고 있다. 산업통상자원부는 3월 9일 두산에너빌리티 창원공장을 방문하여 액화수소 기업간담회를 주재하고 창원지역 주요 수소인프라를 점검하였다. 두산에너빌리티, SK E&S, 효성중공업은 국내 액화플랜트 준공하고 국내시장에 처음으로 연간 최대 4만 톤 가량의 액화수소를 올해 생산할 계획이다. 정부는 생산된 액화수소의 유통 인프라 확보 및 수요 확대 등을 통해 정책적인 뒷받침을 해나갈 예정이라고 밝혔다.[표 1] 액화수소 생태계 조성방안 올해 액화플랜트 준공과 함께 국내시장에 처음으로 연간 최대 4만 톤 가량의 액화수소가 본격 생산되면 유통인프라 확보와 수요처 발굴 등의 지원이 필요한 상황이다. 정부는 ▲수요창출, ▲기반조성, ▲기술개발 등 액화수소 생태계 조성을 위한 정책역량을 집중하겠다는 방침이다.[표 2] 하이창원 액화수소 플랜트 수소에너지 실증단지 코하이젠 수소중전소 수소인프라 현장점검 액화플랜트, 수소에너지 순환에너지 실증단지, 수소버스용 충전소 등 창원지역 주요 수소인프라를 점검하였다. 하이창원 액화플랜트(창원시-두산E) 구축사업은 현재 공정율이 99.7 %로, 준공 이후 5 톤/일 규모의 액화수소를 국내 최초로 생산할 예정이다. 수소에너지 순환시스템 실증단지는 충전소, 생산기지, 블루수소 CO₂ 포집, 연료전지발전소 등 수소에너지 전주기를 집적화한 세계 최초의 전주기 실증단지이다.[표 3] 하이창원(두산에너빌리티) 액화수소 플랜트 방문 창원시 수소에너지 순환시스템 실증단지 수소에너지 순환시스템 실증단지(성주충전소) 수소에너지 순환시스템 실증단지는 세계 최초로 수소에너지 전주기를 집적화한 실증단지다. ‘전주기 집적화’는 복합수소충전소, 소규모 수소생산기지, 블루수소 CO₂포집 설비, 연료전지발전소를 집적화해 수소에너지 전주기(생산·운송·저장·활용)가 한곳에서 수행 가능하다. 창원시 성산구 성주버스차고지 코하이젠 수소충전소 코하이젠 수소충전소 (성주버스차고지) 올해 상반기 준공되는 코하이젠 수소버스용 충전소는 산업부 규제샌드박스 실증특례 승인을 통해 국내 최초로 수소버스 셀프충전이 가능하다. 세계 최초, 수소발전 입찰시장 개설 수소발전은 수소 또는 수소화합물(암모니아)을 연료로 사용하여 전기를 생산하는 친환경 발전원으로서, 원전, 재생에너지와 같은 무탄소 발전원 중 하나이다. 그간 신재생에너지 공급의무화 제도(이하 RPS)를 통해 수소발전(특히, 연료전지)을 보급해 왔으나 태양광, 풍력과 달리 연료비가 소요되어 다른 지원체계가 필요하다. 이에, 수소발전을 RPS에서 별도로 분리하여 연료전지 외 수소터빈, 수소엔진, 암모니아 혼소 등 다양한 수소발전 기술들이 경쟁하여 보급될 수 있는 제도를 추진하게 된다. <수소발전 입찰시장 연도별 구매량 산정 등에 관한 고시>(이하 고시) 제정안을 3월 13일부터 행정예고 한다고 밝혔다. 이 고시 제정안은 수소법 시행령이 일부개정·시행(2022년 12월 14일)됨에 따라 동 법령에서 위임된 사항을 규정한 것으로, 3개년(2023년~2025년)의 입찰시장 개설물량과 연도별 구매자의 구매량을 주된 내용으로 한다. 한편, 이번 고시 제정안이 행정예고, 업계 의견수렴 등을 통해 확정된 이후 금년 상반기 내 세계 최초로 수소발전 입찰시장을 개설할 예정이다. 그간 수소발전 입찰시장 도입을 위해서 수소법(2022년 6월) 및 동법 시행령·시행규칙(2022년 12월)을 개정하였으며, 수소발전 입찰시장 관리기관(전력거래소)을 2023년 1월에 지정했다. 아울러, 2023년 1월에 10차 전력수급기본계획이 확정되면서 수소발전 입찰시장 물량을 구체화하여 제정안을 마련했다고 밝혔다. 수소발전 입찰시장 설계방향 새롭게 시행될 수소발전 입찰시장에서는 환경성, 경제성, 전력계통 영향, 산업 생태계 등을 고려하여 수소발전을 보급해 나간다는 계획이다.[표 5] 한편, 현물시장(Spot Market)이 아닌 선도시장(Forward Market) 개념을 도입하여 청정수소 시장을 조기 조성한다는 방침이다. 수소발전 입찰시장에서 미래의 수소발전량을 확정하고 수소발전 개시 전(前) 청정수소 생산시설, 배관 등 연료공급 인프라 투자를 유도하여 청정수소 공급망 생태계를 구축 한다. 수소발전 입찰시장에서 낙찰된 수소발전량은 중장기 계약(약 10~20년)을 맺게 되며 전력시장에서 우선 구매할 수 있다. 입찰시장 구분, 일반수소와 청정수소 발전시장으로 구분 개설 수소발전 입찰시장은 청정수소 시장 및 발전용 연료 공급 인프라가 아직 형성되지 않은 점을 고려하여 일반수소 발전시장과 청정수소 발전시장으로 구분하여 개설한다. 일반수소 발전시장은 그간 연료전지가 보급된 생태계를 고려하여 추출수소, 부생수소의 사용을 허용하되 분산형 전원으로서의 장점을 살릴 수 있도록 한다는 계획이다. 입찰 물량, <전력수급기본계획> 고려 입찰시장 물량은 수소법 상 <전력수급기본계획8)>을 고려하여 입찰시점 기준 3개년(‘23~’25년)의 물량을 제시하였다. 일반수소 발전시장은 2023년부터 개설하여 2025년부터 매년 1,300 GWh씩 신규 입찰한다. 다만, 향후 분산에너지 보급 추이, 청정수소 공급 가능성 등을 고려하여 점진적으로 축소해 나간다. 청정수소 발전시장은 2024년부터 개설하여 2027년부터 3,000~3,500 GWh 규모로 신규 입찰을 할 예정이다. 다만, 2027년 발전량인 3,500 GWh는 시운전 기간을 고려하여 목표 혼소율(수소 혼소 50 %, 암모니아 혼소 20 % 수준) 보다 낮게 설정하여, 2028년부터는 목표 혼소율을 회복하여 연간 6,500 GWh에 달할 것으로 예상된다.[표 6] 연도별 구매자의 구매량 전기판매사업자(한전), 구역전기사업자(수소법 시행령 제34조의2 제1항, 이하 구매자)는 입찰시장에서 낙찰된 수소발전량을 2025년부터 구매할 예정이다. 전체 구매량은 2025년 1,300 GWh → 2028년 14,700 GWh로 단계적으로 늘어날 계획이며, 구매자별 구매량은 직전 연도 전력시장 내 전력거래량 비율에 따라 배분할 예정이다. RE100 또는 CF100 달성을 위한 무탄소발전 구매 수요를 고려하여 의무구매자 외 수소발전량을 직접 구매할 수 있도록 근거를 마련하여, 향후 관리기관 운영규칙을 통해 구체적인 절차를 마련한다는 계획이다.[표 7] 수소충전소 규제지도(수소경제 종합정보포털) 수소전문기업 본격 육성, 수소전문기업 지정 기준 개정 및 지원 확대 산업통상자원부는 3일에 수소경제정책관 주재로 수소전문기업 간담회를 개최하여, 수소전문기업 육성 지원 방향을 공유하고 기업애로 사항 청취 및 해결방안을 함께 논의하였다. 수소전문기업은 수소경제로의 이행을 위해 일정요건9)을 충족한 수소기업을 발굴하고 지원하는 제도이다. 2021년 6월 제도 도입 이후 현재 60개사가 수소전문기업으로 지정되어 있으며, 2030년 600개사까지 확대해 나간다고 밝혔다. 산업부는 수소전문기업 육성을 위해, 수소전문기업 지정 기준(수소경제법 시행령 제2조)을 올해 7월까지 개정하여 벤처 등 신생기업 위주로 성장 잠재력이 큰 수소기업의 발굴을 확대한다는 계획이다.[표 8] 또한, 수소전문기업이 글로벌 선도기업으로 성장할 수 있도록 지원도 강화해 나간다는 방침이다. 신규시장 진출을 위한 기술사업화, 마케팅 등 맞춤형 지원10)을 확대하고, 수소전문기업 대상 기술개발 지원 강화11), 수소 기업에 대한 금리 및 대출한도 우대 지원(2023년, 약 5천억 원) 등을 통해 대형화하고 전문화를 도모한다는 계획이다. 수소전문기업이 성장하는데 큰 장애요소인 수소분야 규제와 관련하여 수소 전주기의 규제 정보를 한 눈에 파악할 수 있는 수소산업 규제지도(map) 서비스12)를 오픈하고, 신규 사업을 추진하고자 할 때 검토가 필요한 관련 법령을 일괄하여 확인할 수 있도록 지원한다고 밝혔다.[표 9] 1) 액화수소 : 기체수소를 극저온상태(-253 ℃)로 냉각하여 액화한 수소이다. 표2내부/2) 수소연료전지시스템 구매지원 시범사업(‘23년, 산업부) : 총 280억 원(버스 400대 지원) 표2내부/3) 수소버스 취득세 및 통행료 감면, 광역버스 차고지 내 액화인프라 구축 등 표2내부/4) 액화충전소 보급목표(제5차 수경위, 2022.11) : 0개소 → (2025년)40개소 → (2030년)70개소 표2내부/5) 액화수소충전소 이격거리 합리화, 수소활용 산업군 액화시설 안전기준 마련 등 표2내부/6) 액화수소 핵심부품(저장탱크, 밸브, 압축기)에 대한 R&D진행(625억 원) 표2내부/7) 액화수소 검사지원센터(‘22~’25, 충북 음성), 액화수소 신뢰성평가센터(‘23~’25, 강원 삼척) 등 8) 10차 전기본 : 연료전지 매년 1.3 TWh(200 MW), 수소·암모니아 2030년 누적 13 TWh 9) 총 매출액 대비, ▲수소사업 매출액이 일정 비율 이상이거나, ▲수소 관련 R&D투자 금액이 일정 비율 이상인 기업이다. (예시: 총 매출액이 300~1,000억 원일 경우, 수소사업 매출액 비중이 20 % 이상, 또는 수소 관련 R&D 투자금액 비중이 5 % 이상) 10) 수소전문기업 지원사업 예산 규모 : (2021년) 17억 원 → (2022년) 19억 원 → (2023년) 23억 원 11) 수소 분야 정부 R&D 신규과제 기획 시 수소전문기업 수요를 우선 반영한다는 방침이다. 12) 현재, <수소충전소 구축 및 운영> 등 20개 세부산업에 대한 규제정보 제공을 시작으로, 향후 기술발전에 따라 창출되는 신규 분야에 대한 규제정보도 지속적으로 보완한다. < Energy News >