CHP 발전사업과 청정수소 입찰시장의 동향 및 한국 도입 방안

1. 요약

• 이 리포트는 CHP 발전사업과 청정수소 입찰시장의 개요 및 동향, 그리고 이를 한국에 도입하기 위한 방안을 심도 있게 다룹니다. CHP 발전사업은 전기와 열을 동시에 생산하는 고효율 에너지 시스템으로, 연료 소비와 이산화탄소 배출을 줄이는 데 기여합니다. 청정수소 입찰시장은 청정수소를 발전 연료로 사용하여 생산한 전기를 구매 및 공급하는데, 세계 최초로 한국에서 개설되었습니다. 리포트는 정책 지원, 기술 개발, 인프라 구축 및 국제 협력을 통해 청정수소 발전을 촉진하고 관련 비즈니스 모델을 강화하는 방안을 제시합니다. 롯데SK에너루트의 청정수소 사업 사례와 동남아시아의 수소 에너지 활용 사례를 통해 성공적인 도입 및 확대 가능성을 논의합니다.

2. CHP 발전사업

• 2-1. CHP 발전사업의 정의 및 개요

• CHP(Combined Heat and Power) 발전사업은 전기와 열을 동시에 생산하는 에너지 생산 방식입니다. 이 시스템은 발전소에서 전기를 생산하면서 발생하는 열을 회수하여 난방, 온수 등 다양한 용도로 활용할 수 있도록 설계되었습니다. 이러한 방식은 에너지의 효율성을 극대화하며, 자원을 최적화하여 에너지 손실을 줄이는 데 기여합니다.

• 2-2. CHP 발전사업의 장점

• CHP 발전사업의 장점은 다양합니다. 첫째, 에너지 효율성이 높아 소비자가 요구하는 전기와 열을 동시에 생산함으로써 연료 소비를 줄이고 이산화탄소 배출량을 감소시킵니다. 둘째, 에너지 비용 절감이 가능하여 기업과 가정에 경제적 이익을 제공합니다. 셋째, 전력망의 안정성을 높이고, 지역적으로 에너지를 공급함으로써 에너지 공급의 독립성을 강화합니다.

• 2-3. CHP 발전사업의 글로벌 동향

• CHP 발전사업은 전 세계적으로 확산되고 있으며, 많은 국가에서 이를 지원하는 정책을 시행하고 있습니다. 유럽연합 내에서 높은 에너지 효율성을 가진 CHP 시스템의 설치를 장려하는 조례가 존재하며, 미국과 아시아 국가들도 CHP 발전장치를 도입하여 잠재력을 극대화하고 있습니다. 이러한 글로벌 동향은 에너지 전환과 지속 가능한 발전 목표 달성을 위한 중요한 계기를 마련하고 있습니다.

3. 청정수소 입찰시장 동향

• 3-1. 청정수소 정의 및 기준

• 청정수소는 1㎏을 생산하는 과정에서 발생하는 온실가스 배출량이 4㎏CO2e 이하일 때 인정됩니다. 이 기준에 따라 청정수소는 1등급(0.1㎏CO2e 이하)부터 4등급으로 세분화하여 평가됩니다.

• 3-2. 청정수소 입찰시장의 개요

• 청정수소 입찰시장은 청정수소를 발전 연료로 사용하여 생산한 전기를 구매 및 공급하는 제도입니다. 산업통상자원부는 이 시장을 통해 무탄소전원인 청정수소 발전을 촉진하고, 경제적으로 경쟁력 있는 청정수소를 조달하려고 합니다.

• 3-3. 세계 최초 청정수소 입찰시장 개설

• 2024년 9월 24일, 산업통상자원부는 세계 최초의 청정수소 발전 입찰시장을 개설한다고 발표했습니다. 이 시장은 청정수소를 발전 연료로 활용하여 생산된 전기를 장기 계약 방식으로 구매하는 구조를 가지고 있습니다.

• 3-4. 청정수소 발전 계획

• 입찰에서 공고된 물량은 연간 6500GWh이며, 계약 기간은 15년입니다. 낙찰된 사업자는 사업 준비기간을 거쳐 2028년까지 청정수소 발전을 시작해야 합니다.

• 3-5. 입찰 물량 및 계약 기간

• 청정수소 발전 입찰시는 올해 입찰물량으로 6500GWh가 제시되며, 계약기간은 15년입니다. 입찰의 실제 발전은 2028년부터 개시될 예정입니다.

• 3-6. 청정수소 등급별 평가 기준

• 청정수소의 활용 등급은 1등급부터 4등급까지 있으며, 점수는 1등급이 35점, 4등급이 1점으로 평가됩니다. 평가에서는 발전단가와 청정수소 활용 등을 고려하며, 비가격 지표인 연료 도입의 안정성과 산업경제기여도도 종합적으로 반영됩니다.

• 3-7. 정부의 청정수소 시장 확대 계획

• 정부는 청정수소 입찰 시장을 계속 확장할 계획이며, 2030년까지 연간 13TWh 규모로 청정수소 발전 시장을 확대할 예정입니다. 이는 전체 발전량의 약 2% 수준에 해당합니다.

4. 한국 도입 방안

• 4-1. 정책 지원 및 인센티브 제공 방안

• 청정수소 발전을 촉진하기 위해 정부는 정책 지원 및 인센티브를 제공해야 합니다. 이는 세금 혜택, 보조금 지원, 금융 지원 등의 형태로 이루어질 수 있으며, 청정수소 사용 확대를 위한 규제를 완화하고 가이드라인을 마련하는 것이 필요합니다.

• 4-2. 기술 개발 및 연구 지원 필요성

• 청정수소 기술의 개발을 위해 연구 개발 지원이 필수적입니다. 정부 및 민간 부문에서 청정수소 생산, 저장, 운송 및 활용 기술에 대해 연구를 지원하고, 연구 기관과 제휴하여 협업을 통한 기술 혁신을 이루는 것이 중요합니다.

• 4-3. 청정수소 인프라 구축

• 효율적인 청정수소 사용을 위해서는 전용 인프라 구축이 필요합니다. 이를 통해 생산, 저장 및 배분이 원활하게 이루어질 수 있도록 해야 하며, 특히 청정수소 충전소 및 전송 네트워크의 설치가 중요합니다.

• 4-4. 국제 협력 및 네트워크 구축

• 청정수소 분야의 글로벌 발전을 위해 국제 협력 및 네트워크 구축이 필요합니다. 국제적인 연구 프로젝트 참여, 기술 교류 및 글로벌 시장 동향 분석을 통한 협력이 이루어져야 하며, 이를 통해 한국의 청정수소 시장을 세계와 연결할 수 있는 기반을 마련해야 합니다.

5. 사례 연구

• 5-1. 롯데SK에너루트의 수소연료전지 발전사업 사례

• 롯데SK에너루트는 20MW 규모의 '울산하이드로젠파워 2호 수소연료전지 발전사업'을 위한 772억원 규모의 프로젝트 파이낸싱(PF)을 체결하였습니다. 이 프로젝트는 롯데 SK에너루트가 정부에서 개설한 일반수소발전 입찰시장의 사업자로 선정되어 추진되는 것입니다. 발전소는 울산에 위치한 롯데케미칼 울산공장 내에 세워질 예정이며, 연간 약 16만MWh의 전력을 2025년 6월부터 생산할 계획입니다. 이 사업은 SK가스 자회사 및 롯데화학군으로부터 부생수소를 안정적으로 공급받는다. 생산된 전력은 한국전력에 20년간 고정 가격으로 판매될 예정이며, 인산형연료전지(PAFC) 수소전용모델을 적용해 발전 과정에서 탄소 배출이 전혀 없는 친환경 발전원을 지향하고 있습니다. 롯데SK에너루트는 이 사업을 통해 울산지역의 수소 생태계 조성을 위한 기반을 마련하고, 친환경 수소 및 암모니아 사업의 확대를 통해 2050년 탄소 중립 목표를 달성하기 위해 힘쓰겠다고 밝혔습니다.

• 5-2. 동남아시아의 수소 에너지 활용

• 동남아시아의 각국 정부와 기업들은 에너지 안보와 지속 가능성을 위해 수소를 에너지원으로 활용할 계획을 세우고 있습니다. 예를 들어, 싱가포르에서는 2050년까지 전력의 절반을 수소로 공급하겠다는 계획을 발표하였습니다. 베트남은 2030년까지 연간 10만에서 50만 톤의 수소 생산을 목표로 하고 있으며, 인도네시아 또한 2025년까지 신재생에너지 비중을 23%까지 증가시키겠다는 계획을 수립하였습니다. 인도네시아에서는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)를 활용한 보조 전력 공급 및 수소 관련 연구·개발이 활발히 진행되고 있습니다. 이와 함께, 말레이시아에서는 'H2biscus 청정수소 프로젝트'가 진행 중이며, 국내 기업들과 컨소시엄을 형성하여 청정수소 생산 기지를 구축하고 있습니다. 특히, 이 지역에서는 탄소중립을 위한 수소차 도입 및 관련 인프라 구축이 중요한 과제로 남아 있습니다.

6. 결론

• CHP 발전사업과 청정수소 입찰시장은 한국의 에너지 전환과 환경 문제 해결에 핵심적인 역할을 할 것입니다. CHP 발전사업은 에너지 효율을 높이며 경제적 이익을 제공하고, 청정수소 입찰시장은 탄소 배출을 줄이는 데 중요한 기여를 할 수 있습니다. 롯데SK에너루트의 울산하이드로젠파워 2호 수소연료전지 발전사업은 청정수소 비즈니스의 선도적 사례로, 한국의 청정수소 시장 발전 가능성을 보여줍니다. 리포트의 주요 발견은 충전소와 전송 네트워크 등 인프라 구축, 기술 개발 지원, 정책적 인센티브 제공, 국제 협력 강화 등이 중요하다는 것입니다. 다만, 초기 도입 단계에서의 기술적 장애와 높은 초기비용은 한계로 작용할 수 있으며, 이를 보완하기 위한 지속적인 연구와 정부 지원이 필요합니다. 향후, 이러한 요소들을 충족시킴으로써 한국은 글로벌 청정수소 시장에서 선도적인 위치를 차지할 수 있을 것입니다. 특히, 동남아시아에서의 수소 에너지 활용 사례를 참고하면, 지역적 협력과 다양한 시장을 대상으로 하는 확장 전략이 성공적인 청정수소 도입을 촉진할 것입니다.

7. 용어집

• 7-1. 청정수소발전 입찰시장 [시장]

• 청정수소를 발전 연료로 사용하여 생산한 전기를 사고파는 시장으로, 세계 최초로 한국에서 개설되었습니다. 이 시장은 온실가스 배출을 줄이기 위한 중요한 역할을 수행하며, 청정수소 활용 등급에 따라 평가되는 독특한 시스템을 가지고 있습니다.

• 7-2. CHP 발전사업 [에너지 시스템]

• 전기와 열을 동시에 생산하는 에너지 시스템으로, 에너지 효율을 크게 향상시킵니다. CHP 발전사업은 환경 보호와 에너지 비용 절감에 기여하는 중요한 프로젝트입니다.

• 7-3. 롯데SK에너루트 [기업]

• 롯데SK에너루트는 청정수소 발전사업에 적극적으로 참여하고 있으며, 울산하이드로젠파워 2호 수소연료전지 발전사업을 위한 프로젝트 파이낸싱을 체결하고 있습니다. 이 기업의 사례는 청정수소 사업의 선도적 모델을 보여줍니다.

8. 출처 문서

• 세계 최초 청정수소발전 입찰시장 열린다https://v.daum.net/v/20240525180256025
• 높아지는 동남아 에너지 수요…수소 ‘핵심 키’ 될까https://www.h2news.kr/news/articleView.html?idxno=12554
• 세계 첫 청정수소 발전 입찰시장 열린다…2028년 발전 시작 : 비즈Nhttps://bizn.donga.com/List/3/all/20240524/125100762/2
• 롯데SK에너루트, 수소연료전지 발전사업 772억 금융 약정 | Save Internet 뉴데일리https://biz.newdaily.co.kr/site/data/html/2024/05/31/2024053100132.html
• 세계 최초 ‘청정수소 발전 입찰시장’ 열린다…2028년 발전 개시http://www.ceoscoredaily.com/page/view/2024052417404255634