[수소경제] - 중국전력난, 신재생 에너지 주목,,

 

[주린이의 경제 노트 01] - 수소경제

(주린이가 혼자 정리해 보는 경제노트 입니다  : )

틀린 내용이 있다면 언제든지 댓글에 남겨주시면 감사하겠습니다 : ) )

 

 

 

 

 

 

 

 중국이 외교문제로 호주의 석탄 수입을 금지하고,

전세계 석탄을 사들여 공급만 교란 > 국제 석탄 값 상승

기록적가뭄 > 수력발전량 감소 /  유럽과 영국 (풍력발전 비중 높음) > 바람이 잠잠,,,

모자란 전력을 석탄 발전등으로 대체 > 석탄 가격 폭등 (1년동안 300%이상 폭등)

 

석탄값 폭등 은 다시 > 중국 전력난으로 이어짐 > 중국은 신호등을 끄거나 공장이 멈추기도함

최근 중국 기록적 폭우로 27개의 탄광이 폐쇄되는등

 

 

유튜브와 뉴스 기사들을 찾아보니

탄소 중립 정책과 중국의 외교문제등 이 맞물려 석유, 석탄, 천연가스 가격이 폭등하는

상황에서 신재생 에너지 관련주에 많이 관심을 가지는 것 같다.

그 중 수소경제에 대해 기사와 유튜브를 찾아봤다.

(아래 영상이 수소경제에 대해 이해하기 쉽게 설명해주는 것 같아서 이 영상을 보고 정리해봤습니다.)

 

 

 

 

https://www.youtube.com/watch?v=FpJVJk1D-RQ

 

 

[수소 경제]

핵심은 수소공급망이다.

벨류체인 (수소 생산 > 운송저장 > 소비)을 구축하는 것이 핵심이다.

 

[생산단계 벨류체인]

1.  브라운 수소

- 화석연료인 갈탄에서 추출하는 수소

(이산화탄소 배출량이 많기  떄문에 탄소중립을 위한 친환경 에너지로는 의미가 없다.)

 

2.  그레이 수소

- 천연가스 추출수소

- 부생수소(생산단가 저렴)

 

3.  블루 수소 

- 천연가스에서 추출수소 생산 시 나오는 co2를  포집하고 압축 수송해 육상이나  해양 지중에 저장하는 ccs기술 적용

 

4.  청록수소

-  메탄을 열분해해서 생산하는 수소

 

5.  그린 수소

- 풍력, 태양광등 재생에너지 전력과 수전해 방식으로 생산하는 수소 (재생에너지를 전기 분해해 생산하는 수소)

- co2 배출량이 전혀 없는 가장 이상적인 수소에너지

   (단, 그레이, 블루에 비해 생산가격이 대여섯배 비싸기 때문에 당장 상용화까지는 상당시간이 걸릴 예정)

 

 

[수전해 기술]

전해질에 전력을 공급해 물을 수소와 산소로 분해하는 기술

전해질 종류에 따라 구분됨

 

1.  알카라인(AEC) - 기술력 입증

- 중국 업체들이 이미 많이 장악,,

[기업] 노르웨이 -nel / 일본 - AsahiKASEI /국내 - 이엠솔루션주식회사

 

2.  고분자 전해질막(PEM)

- 에너지 효율이 높고 소형화가 가능, 다만 귀금속 촉매를 사용하여 저가의 막과 촉매 개발 필수 ( 풍력, 태양광등 재생에너지는 기후 변화로 인해 출력 변동성이 심하므로 PEM 방식이 점차 대세가 될 것이라는 의견이 우세.)

[기업] 커민스의 자회사인 캐나다-HYDROGENICS / 영국 - ITM POWER / SIEMENS / 국내 - 엘켐텍

 

3.  고체산화물(SOEC)

- 700도 이상 고온에서 작동하는 단점, 현재 기술은 기초적인 연구단계 수준

 

 

[그린 수소] - 핵심은 원가

 현재 전세계 그린 수소 가격은 Kg당 2.5~4.5달러 수준

 2030년에는 평균 2달러까지 하락하면서 경제성을 갖출 전망이다.

 

수소는 에너지원으로만 보면 매력이 떨어진다

그런데 잉여 전력을 수소로 전환해 보관하고 장거리 운송을 한다는 점에서 보면 매력이 크다.

 

국내 산업만 봐도 재생에너지 발전 비중이 낮아, 결국 그린수소를 해외에서 수입해야한다.

그만큼 수소 운송과 저장 단계에서 수요가 증가할 것이다.

 

 

[수소의 운송저장방식]

 

1.  고압기체 저장방식

- 현재 대부분의 수소는 고압기체 형태로. 저장되어 파이프라인과 튜브트레일러를 통해 운송되고 있다.

 

2.  액화수소 저장방식

- 고압수소 대비 4~5배 이상의 저장 효율성이 있어 운송비용을 획기적으로 낮출 수 있다.

- 국내에서 효성이 미국 린데와 합작법인 설립, 2023년 부터 액화 수소 생산과 유통에 나설 전망

(린데는 글로벌 액화 수소 기술을 선도하는 기업으로 HDRO ETF 자산의 4.11퍼센트 비중)

 

 

3.  액상유기수소화물 방식

- 운반체를 이용해 수소를 저장하고 운송하는 것

- 화학적 방식인 액상 유기 수소화물 저장방식은 물리적 방식인 액화 수소의 대안기술로 꼽힌다.

 

4.  암모니아 방식

 - 현대차는 호주에서 암모니아를 활용한 그린수소 수입 프로젝트를 추진중

 

** 액상수소 방식과 암모니아 기술은 초기화 단계로 2030년 이후 상용화 전망

 

 

[수소 소비단계]

 

1.  모빌리티

- 수소차는 전기차 대비 가격 경쟁력을 감안했을 때 승용차 보다는 장거리 운행하는 상용차 시장이 핵심 

- 수소 모빌리티 분야 : 도요타, 현대차, DAIMIER, NIKOLA 등이 있다.

 

2.  연료전지

- 발전용, 가정 건물 난방용, 수송용 으로 활용된다.

- 한국 일본 등 재생에너지 발전이 부족한 국가에서는 수소연료전지 발전 필수이다.

- 탄소 중립을 달성하기 위해서는 해외에서 재생에너지를 수입해야하는데. 이때 태양광 풍력을 저장하는 방법으로 수소연료전지가 유용하다.

 

 

[수소연료전지 ]

 

1.  인산염 연료전지(PAFC)

— 기업 : 두산퓨얼셀

 

2.  용용탄산염(MCFC)

— 기업 : (미국)퓨얼셀에너지, 한국퓨얼셀

 

3.  고체산화물 연료전지(SOFC)

— 기업 : 블룸에너지(미국), 세레스파워(영국).블룸SK퓨얼셀

 

4.  고분자 전해질 연료전지(PEMFC) - 가장 높은 수준의 상용화 기술

—기업 : 발라드파워(캐나다), 파워셀(스웨덴), 플러그파워(미국), 두산 퓨얼셀(국내), 에스퓨얼셀

 

 

 

[epilogue]

경제 1도 모르는 나는 내용이 쉽진 않았는데, 수소 경제는 크게 생산, 운송, 저장, 소비 단계로. 나눠서 볼 수 있으며

각 단계별 발전 된 정도를 알 수 있었다.

신재생 에너지에 좀 더 관심을 가져야 겠다는 생각이 들었고 린데라는 기업에 대해 더 알아보고 싶어졌다.