#04 탈탄소화를 위한 수소에너지로의 전환
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2020.05.11 / 1,308관련링크
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안녕하세요. 수전해/수소연료전지 기반 발전 시스템을 개발하는
(주)케이워터크레프트입니다.
저번 시간에는 화석연료를 대체할 수 있는
수소에너지가 가진 잠재력에 관하여 알아보았는데요.
오늘은 탈탄소화를 위한 수소 인프라가
세계 각국에서 어떻게 구축되고 있는지에 관하여 알아보겠습니다.
탈탄소화를 위한 수소 인프라 투자는 이미 시작됐는데요,
그중에서도 수소전기차 운행을 위한 수소충전소 설치 계획은 주목할 만한 성과입니다.
수소의 장점을 충분히 활용하기 위해선 수소 인프라 구축이 필수입니다.
예컨대 수소전기차를 위한 충전소 설치가 있습니다.
수소위원회 발표 자료에 따르면 각국 정부와 산업계는
2030년까지 5,000개 이상의 수소충전소를 건립할 예정입니다.
특히 중국은 향후 10년간 1,000개 수소충전소를 증설할 계획을 발표했습니다.
이는 최대 100만 대 가량의 수소전기차가 이용할 수 있는 규모죠.
계획대로 수소전기차 분야의 성장이 이뤄진다면,
2050년까지 전 세계 기준 1일 약 2천만 배럴(약 32억 리터)의 석유를
수소가 대체할 것으로 전망됩니다.
현재 사용되는 수소는 부생 수소(석유화학 산업에서 부산물로 생성되는 수소),
추출 수소(액화천연가스에서 추출하는 수소) 등으로
생산 과정에서 일부 온실가스를 배출하고 있습니다.
하지만 기술 고도화로 온실가스를 배출하지 않는
수전해 방식(물을 전기분해해 수소를 얻는 방식)이 보편화되면
수소에너지 사용으로 인한 배기가스 감소량은 약 4억 4천만톤에 달할 것으로 예상됩니다.
이러한 수소에너지를 활성화시키기 위한 시도는 세계 곳곳에서 이뤄지고 있습니다.
1. 중국
중국은 수소전기차 개발 및 보급에 가장 적극적인 나라 중 하나입니다.
앞서 언급한 수소충전소 건축 계획 이외에도
수소전기차 자체 개발을 위한 시도도 이뤄지고 있습니다.
상하이는 ‘수소전기차 발전계획’을 통해
2020년까지 100여 개 이상의 연료전지 부품기업을 유치하겠다고 발표했습니다.
중국 자동차 산업의 메카 중 한 곳인 후베이성 우한도 2025년까지 세계적인 수소 도시가 될 것을 공언,
2020년까지 수소에너지 산업 파크를 조성해
100곳 이상의 수소전기차 관련 기업을 유치하겠다고 밝혔습니다.
전기차 구매 보조금은 축소하면서도,
수소전기차 구매 보조금은 유지하는 등
수소전기차 보급에도 적극적입니다.
상하이자동차 수소전기차 모델 FCV80
출처. www.baidu.com
2. 일본
일본은 수소전기차 외에도 다방면에서
수소에너지를 활용하고 있습니다.
일본 고베시 외곽의 인공섬 ‘포트아일랜드’에는 이미 수소발전소를 완공했고,
생산된 전기와 열은 고베시 내 공공시설에 공급하고 있습니다.
수소발전소에서 만들어진 수소에너지가
전력망을 통해 도심의 복수 시설로 공급되는 것은 세계 최초입니다.
소형 분산 발전 연료전지 시스템 ‘에너팜’은 일본에서 흔히 볼 수 있는 가정용 연료전지입니다.
‘에너팜’은 도시가스를 개질기(수소를 주성분으로 하는 가스를 생산하고 연료전지 스택에 공급하는 장치)에 통과시켜 수소를 추출해 발전하는 시스템으로
일본 내 25만대 가량이 보급됐습니다.
일본은 수소전기차 및 발전된 연료전지 시스템을 기반으로
2021년 도쿄 올림픽에서 선수촌 내 시설과 이동 차량 등에 수소 에너지를 사용하겠다고 밝혔습니다.
일본 도시가스사의 에너팜(Ene-Farm)
3. 독일
독일은 오래전부터 수소 사회로의 진입을 준비하고 있습니다.
2004년부터 2015년까지 진행된 ‘클린에너지파트너십(CEP)’을 통해
수소충전소를 확충하고 수소전기차 시범주행 등을 실시했습니다.
CEP 프로젝트는 대도시를 중심으로 9개 고속도로를 연결,
독일 전역을 수소전기차 운영권역으로 만드는 것이 주된 목표입니다.
독일은 CEP 프로젝트를 통해 수소충전소 57곳(2018년 기준)을 구축하는 성과를 거뒀습니다.
2017년부터는 ‘H2 모빌리티 프로젝트’를 추진 중입니다.
수소충전소 사업계획 책정과 보급지역 분석 및 실제 운영을 위해
에너지기업체 6개사가 공동 출자회사 형태로 참여했습니다.
프랑스 발전설비회사 알스톰이 개발하고 독일 잘츠기터 공장에서 제작한
세계 최초의 여객용 ‘수소연료전지 열차’ 운행도 앞두고 있습니다.
이 열차는 수소 에너지를 사용하여
최대시속 140km/h의 속도로 한 번에 1,000km를 주행할 수 있습니다.
알스톰(Alstom)이 개발하고 있는 수소연료전지 친환경 열차 코라디아 아이린토(Coradia iLint)
출처. www.zdnet.co.kr
4. 미국
미국은 캘리포니아주 정부가 적극적으로 수소 에너지를 도입하고 있습니다.
풍력발전의 잉여전력과 천연가스 인프라를 활용해
수소를 생산 및 공급하는 ‘윈드투에이치투(Wind2H2)’ 프로젝트를 진행 중이고,
자동차 제조사에 친환경차 판매를 의무화하는 조항인
‘ZEV (Zero Emission Vehicle)’ 규정도 도입했습니다.
주정부와 기업의 협력도 원활하게 이뤄지고 있습니다.
민관 합동으로 ‘수소연료 파트너십 (California Fuel Cell Partnership)’을 구축해
수소전기차 보급 및 수소 충전 인프라 확대를 추진 중입니다.
캘리포니아 주정부와 연방정부, 현대차, GM, 메르세데스-벤츠 등 총 7개 자동차 제조사,
에너지 회사인 로열더치셸이 참여하고 있습니다.
미국의 Wind2H2 프로젝트 조감도
5. 영국
영국은 ‘H21 Leeds City Gate’ 시범사업을 통해
도시 전체의 난방망을 100% 수소에너지로 전환해 사용하는 실험을 단행하고 있습니다.
실제로 도시 전체에 화석 연료나 전기 에너지를 활용한 난방 시스템이 아닌
수소에너지를 활용한 연료전지 시스템을 설치해 운용함으로써
실현 가능성 및 효용성을 판단하겠다는 포석이 깔려있습니다.
이외에도 영국 교통부는 수소전기차 확대를 위한 기금을 마련해
경찰차, 택시 등으로 활용할 수소전기차를 약 200여 대 구매할 예정이고,
영국 글래스고 항에 본사를 둔 퍼거슨 마린은 세계 최초의 수소 페리(선박)를 제작하겠다고 밝혔습니다.
영국 철도청은 2040년까지 디젤 전용 열차를 완전히 배제할 것을 제안했고,
‘버밍험 철도 연구 및 교육 센터(BCRRE)’는 영국에 첫 번째 친환경 여객용 열차를 투입하기 위해
‘Hydro FLEX’ 프로젝트에 착수했습니다.
퍼거슨 마린의 수소페리 HySeasⅢ
출처. www.hyseas3.eu
