국경을 초월한 글로벌 수소 무역 시장을 향하여

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작성자: Daryl Wilson, Hydrogen Council 전무이사

2015년 12월 12일: 이제 우리 모두에게 친숙한 날짜입니다. 이날 파리에서 열린 COP21에서 195개국이 지구 온난화를 2°C 이하로 유지하기 위한 법적 구속력이 있는 협정에 서명하여 세계 에너지 시스템의 주요 변화를 알렸습니다. 지금 기후 위기가 시급한 상황에서 우리는 화석 기반 에너지 생산 및 소비 시스템에서 풍력 및 태양열과 같은 재생 가능한 자원으로 이동해야 합니다.

청정 수소와 그 파생물은 2050년까지 전 세계적으로 순배출 제로에 도달하는 것을 목표로 하는 이 새로운 에너지 시스템에서 필수적인 구현 역할을 합니다. 세계 경제 전반에 걸쳐 배치되어야 하는 다른 탈탄소화 기술을 보완하는 청정 수소는 철강, 중장비 운송 및 암모니아와 같이 저감하기 어려운 부문에서 심층 탈탄소화를 위한 비용 효율적인 옵션입니다.

지금부터 2050년까지 수소 위원회는 수소가 80기가톤(GT)의 누적 CO2(이산화탄소) 배출을 피할 수 있다고 추정합니다. 2050년까지 연간 저감 잠재력이 7GT인 수소는 그때까지 필요한 총 저감의 20%에 기여할 수 있습니다. 이를 위해서는 2050년에 6억 6천만 톤(MT)의 재생 가능한 저탄소 수소를 사용해야 합니다. 이는 전 세계 최종 에너지 수요의 22%에 해당합니다.

따라서 수소는 탈탄소 에너지 시스템을 가능하게 하는 데 중요합니다. 우리는 수소 위원회의 순 제로를 위한 수소 그러나 오늘날의 경제 및 산업 구조의 재편은 광범위할 것입니다. 세계 경제를 가능한 한 빠르고 효율적이며 비용 효율적으로 탈탄소화하려면 값싼 재생 에너지원을 수요가 많은 지역과 연결하기 위한 수소의 국제 무역이 필요합니다. 이것이 위원회의 새로운 보고서의 초점입니다. 글로벌 수소 흐름, 10월 출시.

글로벌 수소 흐름, McKinsey & Company 공동 저술, 이전 2020 보고서, 수소 경쟁력으로 가는 길, 탈탄소화 벡터로서 수소의 비용과 경제적 이점을 탐구합니다. 순 제로를 위한 수소2050 Net Zero 목표에 따라 전반적인 수요 증가를 추정합니다. 새로운 보고서는 글로벌 수소 무역 흐름이 어떻게 발전할 수 있는지와 이를 해결하는 데 필요한 투자에 대한 관점을 제공하여 경제적으로 최적화된 경우 2050년까지 글로벌 수소 경제가 어떤 모습일지 보여줍니다.

이 보고서는 누적 수소 투자가 2030년에서 2040년까지 5배 이상 증가(2030년 $1조에서 2040년 $5조)한 다음 2050년까지 다시 두 배인 $10조로 증가할 것이라고 강조합니다. 이는 수소에 대한 투자가 2050년까지 연간 $500bn에 달한다는 것을 의미합니다. 이는 오늘날 전체 에너지 지출의 25%에 해당합니다.

Net Zero 궤적을 위한 수소는 2030년에 수소 수요가 145MT에서 2050년까지 660MT 이상으로 증가할 것입니다. 글로벌 수소 흐름 우리가 660MT와 그 궤적을 가능한 한 효율적이고 빠르게 전달할 수 있는 방법을 설명합니다. 수소는 어디에서 생산되어야 합니까? 어떻게 생산되어야 하는가? 어떤 기술과 리소스를 사용합니까? 그리고 주제의 핵심은 전기 에너지를 이동시키는 것, 연료 벡터 자체 또는 완제품으로서 무엇을 위한 것입니까? 이것은 전력이나 수소가 전 세계적으로 이동하는 형태를 결정할 것입니다.

우리는 재생 가능한 자원이나 탄소 격리 시설 덕분에 자체적으로 수소 생산을 자급자족할 수 있는 시장이 있다는 것을 알고 있습니다. 오늘날 막대한 에너지 수입국이고 앞으로도 막대한 에너지 수입국이 될 국가와 지역이 있습니다. 그런 다음 자체적으로 많은 재생 가능 에너지를 생산할 수 있지만 자체 요구 사항을 충족시키기에는 충분하지 않은 지역이 있습니다. 여기서는 국내 재생 가능 생산과 수입이 혼합될 것이며 유럽이 분명한 예입니다.

수소가 생산될 것으로 예상되는 위치와 전 세계적으로 어떻게 이동할 것인지를 살펴보면 다음과 같습니다.

• 전 세계 수소의 3분의 1은 현지 소비를 위해 현지에서 생산될 것입니다.
• 수소의 1/3은 파이프라인으로 소비 영역과 연결된 영역에서 생산될 것입니다. 파이프라인은 대량의 에너지를 이동하는 가장 저렴한 방법입니다.
• 수소의 3분의 1은 배를 통해 전 세계로 (다양한 형태로) 이동될 것입니다.

국제 무역이 없다면 모든 에너지는 소비되는 곳 근처에서 생산되어야 합니다. 처럼 글로벌 수소 흐름 에너지 소비가 많은 영역은 재생 가능한 자원 가용성이 큰 영역과 일치하지 않습니다. 국제 무역을 허용하지 않으면 실제로 매우 비효율적으로 사용되는 지역에 훨씬 더 많은 재생 가능 발전을 설치해야 합니다.

중국, 인도, 일본, 한국, 유럽 및 북미는 앞으로 몇 년 동안 전 세계 수소 수요의 75%를 차지할 것이며 중국이 최대 소비자로 부상할 것입니다. 그러나 특히 일본과 한국은 경쟁력 있는 재생 에너지 자원이 매우 제한적일 것입니다. 자체 재생 에너지를 모두 생산해야 한다면 비용이 많이 들 것입니다.

예를 들어 호주에서 대부분의 전력 및 연료 요구 사항을 수입하는 것이 계속해서 훨씬 저렴할 것이며 에너지는 수소 또는 수소 유도체(발전용 암모니아를 생각해 보십시오)의 형태로 도착할 것입니다. 결과적으로 연료 전지 차량의 역할은 시스템 수준에서 BEV만큼 또는 잠재적으로 더 효율적이기 때문에 세계의 많은 지역보다 일본과 한국에서 훨씬 더 광범위할 수 있다는 점에 주목할 가치가 있습니다.

잠금 해제

세계 가스 및 LNG 시장의 발전은 수소에 대한 미래의 세계 시장과 유사할 수 있습니다. 그러나 주요 차별화 요소는 수소의 가치가 물리적 제품의 가치와 환경적 속성, 즉 인증의 가치에 모두 포함되어 있다는 것입니다.

국제 무역이 이루어지기 위해서는 국제 인증 제도가 필요합니다. 수소 인증은 고객 신뢰를 구축하고 고객 선택을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 할 것입니다. 우리는 정책입안자들이 수소가 이동할 수 있도록 국제적으로 인정되고 대체 가능한 체계를 만들고 목적지 시장에서 그들이 무엇을 구매하고 있는지 확신할 수 있도록 해야 합니다. 수입 지역 및 개별 고객은 현지 표준(재생 가능 콘텐츠, 탄소 집약도)을 충족하는 데 필요한 속성에 대해 자체적으로 결정할 수 있지만 이는 일반적으로 허용되는 일련의 식별 방법 및 원칙을 기반으로 해야 합니다.

이 인증이 실현되면 수요를 자극하고 수소 소싱에 대한 시장 기반 접근을 가능하게 할 것입니다. 결과적으로 이것은 수소의 글로벌 국경 간 거래를 촉진하여 여러 지역에서 효율적인 방식으로 공급과 수요를 충족시킬 수 있습니다.

물론 매우 많은 양의 수소를 이동시키려면 인프라를 개발해야 합니다. 오늘날 에너지는 매우 먼 거리를 이동하며 이는 새로운 에너지 시스템에서 사실이 될 것입니다.

지난 몇 년 동안 우리는 데모 프로젝트에서 계곡과 항구의 프로젝트 클러스터 출현으로 이동했습니다. 이러한 지역 수소 허브는 새로운 산업 구조가 개발되기 시작함에 따라 매우 강력한 개념이며 새로운 기술을 위한 중요한 확장 단계를 제공합니다. 그러나 허브는 특정 지역의 에너지 수요를 충족하기 위해 전체 인프라 시스템을 통해 상호 연결되어야 합니다. 이는 파이프라인과 상호 연결된 재생 에너지 및 전해조 사업을 의미합니다. 인프라 투자가 필요한 곳과 이를 실현하기 위한 대략적인 속도를 파악하기 시작했다고 생각합니다.

수소에 대한 모멘텀은 계속 증가하고 있습니다. 수소 위원회는 현재 1TP3조 2,400억 규모의 680개 대규모 프로젝트 제안을 추적하고 있습니다. 이는 에너지 전환에서 수소가 수행하는 역할에 대한 엄청난 초점을 반영합니다.