2021.08.14
ㅡ연간 121.4TWh를 공급하며 원자력(7.2%)이나 LNG발전(7.6~8.0%)보다 더 많은 발전비중을 감당한다. 이는 작년 국내 전체 전력수요(509TWh)의 4분의 1 이상에 해당하는 막대한 양이다.
▲SOFC(고체산화물) 방식 블룸에너지 연료전지가 설치된 수도권 한 발전소
[이투뉴스] 시대적 과제로 떠오른 탄소중립에 편승해 설비투자와 보조금 지급에 수백조원이 소요되는 연료전지 발전사업이 꿈틀대고 있다.
최근 2050 탄소중립 시나리오 초안에서 미래 전력수요의 10%안팎(시나리오 1,2안)을 책임질 주요전원으로 부상한 발전용 연료전지 얘기다. 미래가 불투명한 특정 대기업 독점산업이자 온실가스 감축과 전력망 운영에 하등 도움이 되지 않는 신에너지 발전원을 정부가 수소경제 테마기술로 포장해 사실상 특혜를 제공하려 하고 있다는 지적이 나오고 있다.
13일 본지가 전문가 도움을 받아 분석한 ‘2030 탄소중립 시나리오 전환부문 설비용량 및 발전량 추계’에 따르면 탄소중립위원회 해당 시나리오 1, 2안에서 연료전지는 재생에너지와 무탄소신전원에 이어 미래 전력믹스의 각각 9.7%, 10.1%를 차지하는 세 번째 주력전원이 된다.
연간 121.4TWh를 공급하며 원자력(7.2%)이나 LNG발전(7.6~8.0%)보다 더 많은 발전비중을 감당한다. 이는 작년 국내 전체 전력수요(509TWh)의 4분의 1 이상에 해당하는 막대한 양이다.
이같은 발전량을 연료전지로 충당하려면 어마어마한 설비보급이 필요하다. 작년 7월 준공된 50MW급 대산연료전지발전소에 투입된 연료전지는 440kW 114기이며, 이 발전소의 연간 발전량은 40만MWh였다. 24시간, 365일 같은 출력으로 연속 가동하는 연료전지 특성에 비춰 설비이용률(Capacity Factor)을 구하면 91.03%가 나온다.
즉 연료전지설비 1MW의 연간발전량은 7974MWh(1MW×24시간×365일×91.03%)란 계산이 가능하다.
이 값을 토대로 시나리오 1,2,3안을 충족하기 위해 설치해야 할 연료전지 설비용량을 역산해보니 1,2안의 경우 필요 연료전지 설비량은 15.30GW, 3안은 2.14GW에 달했다.
올초 산업통상자원부는 2040년까지 내수 8GW, 수출 7GW 등 15GW의 발전용 연료전지를 보급하겠다고 발표했었다. 이번 탄소중립위원회 시나리오 1,2는 정부부처 주도로 작성된 것으로 알려져 있다. 이 목표를 달성하려면, 기존 연료전지 내수목표를 획기적으로 높여야 한다.
아무도 거론하지 않지만 시설투자비와 정부보조금은 천문학적 수준이다.
현재 MW당 연료전지 시설투자비는 인산형 연료전지(PAFC) 기준 50억원 안팎(SOFC는 65억원 내외)이다. 탄소중립 시나리오 1,2안을 충족하려면 연료전지 설치에 76조1250억원을 쏟아부어야 한다.
여기에 연료전지는 기존 RPS와 신설되는 수소발전의무화(HPS) 제도로 20년간 장기정책 보조를 받는다.
연료전지가 생산한 전력구입가격(SMP+REC)을 MWh당 18만원으로 계산하면 매년 21조8520억원씩, 20년 운영기간 전체로는 437조원의 구입비가 발생하는데, 이는 한전과 RPS(신재생공급의무화)제도에 따라 구입의무량을 채워야 하는 설비용량 500MW이상 발전사가 부담해야 한다.
이번 시나리오가 향후 어떻게 방향을 잡아가느냐에 따라 수백조원 규모의 설비투자와 전기료 추가비용 발생여부가 결정되는 셈이다.
산업계와 시민사회는 정부의 맹목적인 연료전지 편애에 큰 우려를 내비치고 있다.
발전용 연료전지는 참여정부부터 파격적인 정책지원을 받아왔지만 지금까지 수출실적은 '0건'이다. 연료전지를 주요 탄소중립 수단으로 보고 산업을 육성하겠다는 나라도 한국이 유일하다.
HPS로 RPS에서 연료전지를 따로 떼 전용입찰시장을 만든 것도 결국 REC급락으로 수익성이 나오지 않는 연료전지만 보전하는 꼴이 됐다.
파격적인 정책지원에도 불구하고 기술진보나 경제성 개선은 미미하다.
최근 10여년간 태양광과 풍력 설비단가는 10분 1, 절반 이하로 각각 떨어졌으나 연료전지 발전단가는 큰 변화가 없다.
현재 국내시장에 발전용 연료전지를 공급하는 기업은 두산퓨얼셀과 SK건설(블룸에너지) 2개사 뿐이며, 앞서 진출한 포스코는 손을 뗀 상태다. 방식은 모두 다르지만 모두 미국 원천기술에 의존한다는 공통점이 있다.
▲한 화력발전소 유휴부지에 설치된 발전용 연료전지
에너지기업 한 관계자는 “탄소중립위 시나리오는 두산과 블룸에너지 양사에 76조원 규모의 독과점 시장을 만들어 준다는 얘기나 같다”면서 “참여정부 때도 수소경제 운운하며 매년 수백억원을 투입했지만 15년이 지난 지금까지 보조금에 의존해야 한다면 앞으로도 성장이 가능한기술인지 의문이 들 수밖에 없다.
코로나로 가뜩이나 어려운 서민의 호주머니를 털어 자생할 수 없는 대기업 및 해외기업 특정산업에 젖을 물리는 건 특혜로서 향후 누군가 반드시 그 책임을 질 사안”이라고 말했다.
이 관계자는 “가정용을 10만대 넘게 보급한 일본조차 수년전부터 보급을 중단하고 도시바 같은 현지기업도 사업을 포기했다”며 “말로는 산업을 육성한다지만 해외시장도 없고 미래 경쟁력도 없는 허깨비"라고 직격했다.
온실가스 감축과 전력계통 측면에서도 연료전지는 무성한 뒷말을 낳고 있다. 에너지경제연구원에 의하면 LNG를 연료로 사용하는 연료전지는 가스터빈보다 효율이 낮고 GW당 LNG발전의 2배 수준인 443만톤의 온실가스를 배출한다.
시민단체인 기후솔루션의 김주진 대표는 "선진국에서는 탄소중립 방안으로 활용하지도 않고, 수십조원 내지 수백조원의 가격보조가 필요한 연료전지 발전에 정부가 의존하겠다는 건, 소수 연료전지 회사를 위해 정부가 존재하는지 의심을 들게 한다"고 말했다.
수도권 소재 한 대학의 A교수는 "재생에너지가 주력전원이 되어 재생에너지로 수소를 만들고, 연료전지가 발전하는 상황을 가정해 보면 한편에선 재생에너지로 수소를 만들고 다른편에선 수소로 전기를 만드는 상황이 발생한다.
에너지효율상 연료전지를 세우는 게 맞다"고 꼬집었다. 계통전문가인 A교수는 "수소경제의 핵심은 산업용 수소와 수소차, 계통안정을 유지할 수 있는 수소터빈이지 연료전지가 아니다"면서 "비싼 수소를 연료로 쓰는 연료전지는 연료비가 '0원'인 재생에너지와의 경쟁에서 절대 우위가 될 수 없다.
대량 보급할 경우 향후 화력발전과 함께 대표적 좌초자산이 될 것"이라고 경고했다.
발전용 연료전지를 운영하고 있는 발전자회사 한 관계자는 "최근들어 연료전지가 마치 부하추종이 가능한 전원처럼 홍보되고 있으나, 시동을 거는데만 3~4시간이 필요하고 출력증감 속도도 매우 느린데다 그렇게 운영할 경우 스택과 같은 핵심부품 수명이 급격히 떨어져 실제 상업운전 설비로 부하추종을 한다는 건 불가능에 가깝다"면서 "특히 연료전지는 터빈처럼 계통에 관성을 제공하지 못해 보급이 과다할 경우 오히려 전력망 운영을 어렵게 할 우려가 높다"고 지적했다.
이상복 기자 lsb@e2news.com
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속도내는 수소경제, 수소연료전지 수요 확대 기대
2021-08-12
세계적 탄소중립 정책에 따라 수소를 주요 에너지원으로 사용하는 수소경제 시대 도래가 가속화되고 있다. 정부는 2019년 수소 경제 활성화 로드맵 1.0을 발표한 데 이어 2.0 로드맵을 올해 3분기 중 발표할 계획이다. 자동차 중심이던 수소연료전지 적용 분야가 선박, 열차, 건설기계, 도심항공모빌리티(UAM)으로 확대되고 발전용 수요도 커질 것으로 예상돼 시장이 가파르게 성장할 전망이다.
◇차세대 에너지원으로 각광
수소연료전지는 화학에너지를 직접 전기로 변환하는 방식으로 기존 화석연료 발전원 대비 전력 손실을 줄이고 발전효율이 높다. 다른 신재생에너지원과 비교 시 소요 면적이 작고 자연 환경의 제약없이 안정적 가동도 가능하다.
연소과정이 없어 질소산화물 발생이 거의 없으며 연료의 황 성분은 장치 내에서 모두 제거되도록 설계돼 있다. 또 높은 발전 효율을 바탕으로 이산화탄소(CO2) 배출량을 줄일 수 있으며, 별도 운동 에너지가 필요치 않아 소음 및 분진 피해가 거의 없다.
최종 소비자 인접지에 설치해 전력과 열을 공급할 수 있다는 점도 장점이다. 기존 에너지원 대비 송전 및 변전 과정에서 발생하는 전력 손실이 없고, 송변전 설비 설치로 인해 발생하는 경제적·사회적 비용을 줄일 수 있기 때문이다.
수소연료전지는 기술에 따라 양성자 교환막 연료 전지(PEMFC), 고체 산화물 연료전지(SOFC), 인산 연료 전지(PAFC) 등으로 나뉜다. 국내 기업들 중 현대차와 에스퓨얼셀은 PEMFC를, 두산퓨얼셀은 PAFC를 중점으로 개발을 진행하고 있다.
PEMFC는 65~80℃에 작동하고, PAFC는 150~200℃에서 작동한다. 온도가 높을수록 불순물에 높은 저항성을 갖고 전기화학 반응속도도 빨라진다. 고온의 연료전지는 전원을 켜고 끌때 부품 내구성 감소 우려가 크다. 기술 특성상 발전용량이 크고 기저전력을 공급하는 데는 PAFC가 적합하고, PEMFC는 전력 사용량 변동이 잦은 건물 발전, 이동식 발전 등에 유리하다.
현대자동차의 경우에는 PEMFC를 발전용으로 활용하기 위한 연구개발(R&D)도 지속하고 있다. 발전용 수소연료전지는 일정한 출력으로 발전을 지속해야 해 수송용 수소연료전지와 R&D 방향성이 다르다. 대표적으로 내구성에 영향을 주는 전해질막이 수송용은 얇은 대신 산화방지제로 영화를 방지하지만, 발전용은 전해질막이 두껍다. 현대차도 수소연료전지 적용 분야에 맞춰 부품을 일부 교체하는 방식으로 상용화할 것으로 예상된다.
◇연평균 25% 고속성장
시장 규모는 매년 급성장하고 있다. 세계 각국이 수소 경제 사회로 전환을 선언하면서다.
한국과학기술기획평가원(KISTEP)이 발간한 보고서에 따르면 세계 수소연료전지 시장 규모는 2018년 7억8979만와트(W)에서 2023년 24억9458만W로 연평균 25% 이상 성장할 전망이다. 금액 기준으로는 2016년 1조3000억원에서 2030년까지 41조원으로 시장 규모가 커질 것으로 예상된다.
수소연료전지 시장을 아시아가 주도하는 상황에서 국내 기업들의 선전도 돋보인다. 수송용 시장에서는 현대차가 압도적 점유율을 보여주고 있고 발전용 시장에서도 한국의 비중이 약 40%에 육박한다.
2019년 기준 세계 수소전기차 시장은 현대차가 점유율 60.5%로 일본 토요타(33.7%)와 양강 체제를 구축해 90% 이상을 차지했다. 세계 발전용 연료전지 시장에선 두산퓨얼셀이 33.6%의 점유율로 블룸에너지(50.1%), 퓨얼셀에너지(13.8%)와 경쟁 중이다. 세계 가정건물용 연료전지 시장은 파나소닉(45.2%), 아이신세이키(44.3%) 등 일본 기업이 장악하고 있다. 이외에도 국내 주요 기업으로는 에스퓨얼셀, 범한퓨얼셀 등이 꼽힌다.
◇적용 분야 확대...韓 R&D 매진
수소연료전지 시장은 수소전기차로 성장을 이어왔으나 활용 분야가 넓어지면서 성장세를 더욱 가팔라질 전망이다.
현대자동차는 현대로템과 개발하는 수소전기트램을 2023년까지 상용화한다. 2030년까지 수소전기동차, 수소전기 기관차 및 수소 고속전철 등 전차종에 수소철도 차량기술을 적용할 예정이다.
선박과 관련해선 현대글로벌서비스, 한국선급과 친환경 선박용 수소연료전지 시스템 패키지를 개발해 2022년 하반기까지 상용화한다는 목표다.
현대차는 현대건설기계와 지게차, 굴삭기 등 건설기계에 수소연료전지를 적용한 제품도 2023년 상용화할 예정이다. 수소연료전지 기반의 UAM도 2028년 상용화에 이어 2030년대 대량 양산이 예정돼 있다.
이외에도 LS일렉트릭, 현대일렉트릭과 협력해 PEMFC 기반 발전용 수소연료전지를 개발하고 있다.
이들은 수소전기차보다 더 많은 수소연료전지를 필요로 하거나 더 고성능을 요구한다. 특히 선박의 경우엔 물의 저항을 뚫고 나가야 해 선박의 크기가 커질수록 필요 수소연료전지가 기하급수적으로 늘어나 잠재 수요가 큰 시장으로 꼽힌다.
기존 승용·상용 수소전기차 판매 확대도 기대된다. 국제에너지기구(IEA)는 지난 5월 2035년 신규 내연기관차 판매를 전면 금지하자는 내용을 담은 '2050 탄소 중립 로드맵'을 발표했고, 이어 주요 7개국(G7) 정상회의에서 해당 로드맵을 정책 결정에 반영하겠다고 밝혔기 때문이다.
발전용 수소연료전지 시장에서 두각을 나타내는 두산퓨얼셀은 계열사 두산모빌리티이노베이션(DMI)이 개발한 수소드론을 통해 수송용 수소연료전지도 상용화했다. DMI는 2019년 'DS30'을 시작으로 포트폴리오를 확대하고 있다. 수소드론이 배터리드론 대비 긴 비행시간을 강점으로 모니터링, 배송, 구호 등의 분야에서 수요가 발생하고 있어 수소연료전지 판매 확대에도 긍정적이다.
정책적 수혜도 기대된다. 이미 신재생 에너지 설치 의무화 제도에 따라 발전용 수소연료전지는 공공건물을 중심으로 보급되고 있다. 국가, 지자체 등 공공기관이 신축·중축·개축하는 연면적 1000㎡ 이상의 건축물은 2021년 기준 30% 이상을 신재생에너지를 사용하도록 관련 설비를 설치해야 한다.
내년에는 정부가 신재생에너지공급의무화제도(RPS)에서 수소연료전지를 분리한 HPS 제도가 시행될 예정이다. RPS는 대규모 발전사업자로 하여금 총 발전량의 일정 비율 이상을 신재생에너지로 공급하도록 하는 제도다. HPS 의무 이행 대상자로는 RPS 의무사업자, 판매사업자(한국전력) 등이 검토되고 있다. 이들에게 수소연료전지 전력구매를 비중을 할당할 예정이다. 정부는 대형건물 연료전지 의무화까지 추진할 계획이기에 민간에서의 수소연료전지 수요 증가가 기대된다.
대형 발전과 관련해선 현대차가 앞서 PEMFC 기반 1MW급 수소연료전지 발전 시스템을 개발해 한국동서발전, 덕양과 시범 운영에 들어갔다. 두산퓨얼셀은 PAFC가 아닌 SOFC를 개발 중이다. 발전용 SOFC 시스템은 800℃ 이상 고온에서 가동돼 전력효율이 높지만 기대수명이 짧다는 단점이 있다. 두산퓨얼셀은 이를 극복할 수 있는 중저온형 SOFC 시스템 개발을 국책과제로 수행하고 있다.
박진형기자 jin@etnews.com
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씨에이치오 얼라이언스, 연료전지발전시장 전망 제시
2021-08-13
‘2021년 고정형 수소연료전지 발전시스템 기술개발 동향과 시장전망’ 보고서 발간
산업조사 전문기관인 씨에이치오 얼라이언스(CHO Alliance)가 ‘2021년 고정형 수소연료전지발전시스템 기술개발 동향과 시장전망’보고서를 발간했다.
씨에이치오 얼라이언스는 고정형 연료전지발전산업뿐만 아니라 수소기술의 최신 응용동향과 수소모빌리티, 수소인프라 등 다양한 수소연료전지발전 관련사업 동향과 기술개발 동향을 조사·분석했다. 또한 글로벌시장 동향과 전망, 국내·외 정책 및 선도기업의 전략 등을 종합적으로 조사·분석해 보고서를 발간했다.
전 세계가 기후변화에 대응해 탄소중립을 화두로 경제와 사회시스템을 전환하고 있다. 지난해부터 본격화되기 시작한 수소경제를 향한 글로벌 움직임이 수소연료전지차와 수소생산·이동·저장사업 등에 이어 대형 연료전지발전소와 가정용·건물용 연료전지 발전시스템 등 고정형 연료전지발전시스템 건설사업으로 확대되고 있다.
현재 몇몇 아시아 국가를 제외하면 대다수의 국가는 연료전지 발전에 대한 뚜렷한 로드맵을 제시하지 않고 있다.
주요 국가의 수소경제 전략의 대부분은 그린수소 생산을 위한 수전해시설이나 충전소 보급 및 수송분야에 집중돼있다.
재생에너지 발전이 부족한 국가에서 연료전지발전은 필수적으로 수소연료전지발전은 수소활용부분의 중요 축으로 성장하고 초기의 부생수소나 추출수소에서 궁극적으로 그린수소를 이요한 발전으로 변화될 전망이다.
산업부 자료에 따르면 2020년 말 국내 수소연료전지 발전량은 누적 600MW로 전 세계 보급량 중 43% 수준으로 1위를 기록한 것으로 나타났다.
우리나라에 이어 두 번째로 발전량이 많은 국가는 미국으로 482MW, 일본은 313MW를 연료전지로 발전한 것으로 확인됐다. 발전용 연료전지시장에서 Bloom Energy는 50%의 시장점유율을 바탕으로 연료전지 발전시스템시장을 선도하고 있으며 뒤를 이어 두산퓨얼셀, Fuel Cell Energy가 시장을 점유하고 있다.
가정용 연료전지시장에서는 일본의 Panasonic, Aisin Seiki가 약 90%를 차지하고 있다. 이는 일본이 가정용 연료전지발전의 선도국으로 정부의 보조금지원을 바탕으로 가정용 연료전지 ‘에너팜’ 보급이 빠른 속도로 확산됐기 때문이다.
우리정부는 2020년 10월 개최된 제2차 수소경제위원회에서 연료전지 맞춤형 수소발전 의무화제도(HPS)를 2022년 도입키로 했다. 이를 통해 재생에너지 중심의 현행 RPS제로도 한계를 맞은 안정적인 연료전지 보급확대 기반을 마련할 것으로 기대된다.
최근 국내·외 주요 완성차 기업을 중심으로 수소차용 연료전지를 이용한 발전시스템을 구축하려는 시도도 이뤄지고 있다.
현대자동차는 넥쏘에 탑재되는 연료전지를 이용한 발전시스템 실증을 시작했고 도요타는 본사 공장에서 미라이의 연료전지를 활용한 발전시스템을 운영하고 있다. 독일 다임러트럭 AG와 영국 롤스로이스는 비상발전기시스템 개발을 위해 협력하고 있다.
씨에이치오 얼라이언스의 관계자는 “이번 보고서가 수소연료전지 발전산업뿐만 아니라 관련분야에 관심을 갖고 있는 이들의 업무에 도움이 되길 바란다”고 밝혔다.
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] 돈먹는 하마 연료전지 타당한가
이재욱 기자 승인 2021.08.23 08:00 댓글 4
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이재욱 이투뉴스 발행인
[이투뉴스 사설] 김부겸 국무총리와 윤순진 서울대 교수를 공동위원장으로 발족한 탄소중립위원회가 2050 탄소중립 시나리오 3개안을 발표하면서 미래 전력수요의 10% 내외를 차지할 주요전원으로 등장한 발전용 연료전지에 대한 타당성 의구심이 커지고 있다.
탄소중립 시나리오 전환부문 설비용량 및 발전량 추계에 따르면 연료전지는 재생에너지와 무탄소 신전원에 이어 미래 전력믹스의 9.7%, 10.1%를 차지하는 세 번째 주력전원. 즉 연간 121.4TWh를 공급하며 원자력(7.2%)이나 LNG 발전(7.6~8.0%)보다 더 많은 발전비중을 감당하며 이는 작년 국내 전체 전력수요(509TWh)의 4분의 1 이상에 이르는 막대한 분량이다.
이같은 공급을 가능하도록 하기 위해서는 앞으로 막대한 규모의 투자가 필요하다는게 큰 문제. 더욱이 엄청난 투자규모에도 소기의 목표를 달성할수 있느냐에 대해서는 의문부호가 달려 있다.
인산형 연료전지(PAFC)를 기준으로 시설투자비는 MW당 50억원 안팎이다. 탄소중립위원회가 제시한 시나리오 1,2안을 충족시키려면 연료전지 설치에 76조1250억원을 쏟아부어야 한다.
여기에 연료전지는 기존 재생에너지공급의무화(RPS)와 신설되는 수소발전의무화(HPS) 제도로 20년간 장기 정책보조를 받게 돼 있다. 연료전지가 생산한 전력구입가격(SMP+REC)을 MWh당 18만원으로 계산하면 매년 21조8520억원씩 20년간 437조원의 전력구입비가 발생한다. 한마디로 말하면 돈을 먹는 하마와 같은 존재라 해도 과언이 아니다.
또한 발전용 연료전지는 과거 노무현 정부 시절부터 파격적인 정책지원을 받았지만 지금까지 수출실적은 전무한 상태. 더욱 심각한 것은 태양광과 풍력의 경우 과거 10년간 기술개발과 원가절감 등 노력으로 설비단가가 절반 이하로 줄었으나 연료전지 발전단가는 제자리 걸음을 하고 있는 상태다.
세계적으로도 탄소중립을 위해 연료전지 산업을 육성하고 있는 국가도 찾아볼수 없다. 이 때문에 정부의 연료전지 육성정책에 대해 예산은 막대하게 들어가는데도 국제적으로 유례를 찾을수 없고 효과도 크게 기대할수 없다는 점에서 전문가들은 정책배경에 대해 의문을 표시하고 있다.
이같은 막대한 연료전지 투자는 자칫 잘못하면 향후 오랜 세월에 걸쳐 쓸모가 없어지면서 좌초자산으로 전락하는 것이 아니냐는 조심스런 전망도 나오고 있는게 현실이다.
정부는 수소경제와 함께 연료전지 산업에 대한 의지를 강력하게 표명하고 있으나 수소경제의 핵심은 산업용 수소와 수소차, 계통안정을 유지할수 있는 수소터빈이지 연료전지가 아니라는 점에서 우려를 증폭시키고 있다. 아울러 연료전지 발전의 급증은 전력계통의 안정성 측면에서도 바람직하지 않다는데 전문가들의 걱정은 커지고 있다.
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“변화된 상황 맞게 RPS 제도 개편해야 한다”
2021.07.02
보다 섬세한 REC 설계 필요… RPS 원별 분리·단순화해야
‘RPS 10년에 대한 평가와 향후 재생에너지 확대를 위한 과제’ 토론회
[에너지데일리 변국영 기자] 재생에너지 확대에 따라 RPS 제도를 변화된 상황에 맞게 개편할 필요가 있다는 공감대가 형성되고 있다.
녹색에너지전략연구소와 기후솔루션, 환경운동연합이 지난 1일 ‘RPS 10년에 대한 평가와 향후 재생에너지 확대를 위한 과제’라는 주제로 공동주최한 제2차 재생에너지협의체 연속토론회에서 참석자들은 이같은 필요성에 대해 공감했다.
주제발표에 나선 김윤성 녹색에너지전략연구소 책임연구원은 해외 재생에너지 지원 정책에 대한 비교·분석 결과를 발표했다. 김 연구원 “주요국들은 재생에너지 보급 확대에 발맞춰 RPS 목표를 상향하거나 Cfd, Fip로 제도를 변화하는 등 지속적으로 관련 제도를 개편해왔다”며 “우리나라에서도 재생에너지 확대에 따라 REC 지급 규모와 가중치, 비용 등에 대해 보다 섬세한 정책 설계가 필요하다”고 강조했다.
권경락 기후솔루션 이사는 우리나라 RPS 제도의 성과와 한계에 대해 분석했다. 신에너지와 바이오·폐기물에 대한 높은 의존도, 전력 판매를 전제로 한 RPS 제도의 한계, 낮은 정책 일관성과 과도한 정부 개입에 따른 비효율성, 태양광·풍력의 보급 편중 현상을 지적했다. 권 이사는 개선 방향으로는 현행 RPS 시스템 구조의 원별 분리 및 단순화, 소규모 대상의 FIT 확대 및 대규모 계획입지에 대한 경매 기반의 장기고정계약 제도 개편을 제안했다.
이어진 패널토론에서 최덕환 풍력산업협회 대외협력팀장은 현재 REC 가격 등락이 예측가능하지 않으며 원별로 다른 개발 여건을 REC 가중치가 보완하는 것은 현실적으로 무리임을 지적했다. 이에 수용 가능한 가격 선에서 입찰 방식을 논의하는 것이 필요하다고 주장했다.
안명균 경기에너지협동조합 이사는 2050년 탄소중립 목표 달성에 기초한 재생에너지 공급 의무량 대폭 상향, 비재생에너지(폐기물·연료전지·수입바이오에너지)에 대한 REC 발급 중단, 소형 태양광(300kW 이하)에 대한 FIT 재도입, 고정가격계약 물량 확대를 제도 개선 과제로 제시했다.
안재훈 환경운동연합 에너지기후국장은 분산형 재생에너지의 지역 편중으로 인한 갈등을 지적하며 대도시 지역의 도로·건물·공공시설 등 태양광 설치 의무화, 지역별 차등 전기요금제 시행, 주민참여형 재생에너지 확대 등을 제안했다.
이재석 산업통상자원부 신재생에너지정책과 과장은 현행 RPS 제도의 문제점을 다각도로 검토하고 있으며 RPS 의무이행률을 높이고 중장기 입찰물량을 지속적으로 확대하는 등 지속가능성을 보완하기 위한 제도를 심도 깊게 연구하고 있다고 언급했다.
앞서 진우삼 녹색에너지전략연구소 이사장은 환영사를 통해 “RPS 제도는 재생에너지 보급과 산업 육성, 일자리 창출 등에 큰 기여를 했으나 가중치 문제, 그리드패리티 달성 문제 등 에너지전환을 위해 많은 개선 과제를 안고 있다”며 “토론회를 통해 단순 재생에너지 확대를 넘어서서 탄소중립과 일자리 창출, 새로운 경제발전의 잠재력을 일깨울 수 있는 특별한 기회가 되었으면 좋겠다”고 언급했다.
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ㅡ연간 121.4TWh를 공급하며 원자력(7.2%)이나 LNG발전(7.6~8.0%)보다 더 많은 발전비중을 감당한다. 이는 작년 국내 전체 전력수요(509TWh)의 4분의 1 이상에 해당하는 막대한 양이다.
▲SOFC(고체산화물) 방식 블룸에너지 연료전지가 설치된 수도권 한 발전소
[이투뉴스] 시대적 과제로 떠오른 탄소중립에 편승해 설비투자와 보조금 지급에 수백조원이 소요되는 연료전지 발전사업이 꿈틀대고 있다.
최근 2050 탄소중립 시나리오 초안에서 미래 전력수요의 10%안팎(시나리오 1,2안)을 책임질 주요전원으로 부상한 발전용 연료전지 얘기다. 미래가 불투명한 특정 대기업 독점산업이자 온실가스 감축과 전력망 운영에 하등 도움이 되지 않는 신에너지 발전원을 정부가 수소경제 테마기술로 포장해 사실상 특혜를 제공하려 하고 있다는 지적이 나오고 있다.
13일 본지가 전문가 도움을 받아 분석한 ‘2030 탄소중립 시나리오 전환부문 설비용량 및 발전량 추계’에 따르면 탄소중립위원회 해당 시나리오 1, 2안에서 연료전지는 재생에너지와 무탄소신전원에 이어 미래 전력믹스의 각각 9.7%, 10.1%를 차지하는 세 번째 주력전원이 된다.
연간 121.4TWh를 공급하며 원자력(7.2%)이나 LNG발전(7.6~8.0%)보다 더 많은 발전비중을 감당한다. 이는 작년 국내 전체 전력수요(509TWh)의 4분의 1 이상에 해당하는 막대한 양이다.
이같은 발전량을 연료전지로 충당하려면 어마어마한 설비보급이 필요하다. 작년 7월 준공된 50MW급 대산연료전지발전소에 투입된 연료전지는 440kW 114기이며, 이 발전소의 연간 발전량은 40만MWh였다. 24시간, 365일 같은 출력으로 연속 가동하는 연료전지 특성에 비춰 설비이용률(Capacity Factor)을 구하면 91.03%가 나온다.
즉 연료전지설비 1MW의 연간발전량은 7974MWh(1MW×24시간×365일×91.03%)란 계산이 가능하다.
이 값을 토대로 시나리오 1,2,3안을 충족하기 위해 설치해야 할 연료전지 설비용량을 역산해보니 1,2안의 경우 필요 연료전지 설비량은 15.30GW, 3안은 2.14GW에 달했다.
올초 산업통상자원부는 2040년까지 내수 8GW, 수출 7GW 등 15GW의 발전용 연료전지를 보급하겠다고 발표했었다. 이번 탄소중립위원회 시나리오 1,2는 정부부처 주도로 작성된 것으로 알려져 있다. 이 목표를 달성하려면, 기존 연료전지 내수목표를 획기적으로 높여야 한다.
아무도 거론하지 않지만 시설투자비와 정부보조금은 천문학적 수준이다.
현재 MW당 연료전지 시설투자비는 인산형 연료전지(PAFC) 기준 50억원 안팎(SOFC는 65억원 내외)이다. 탄소중립 시나리오 1,2안을 충족하려면 연료전지 설치에 76조1250억원을 쏟아부어야 한다.
여기에 연료전지는 기존 RPS와 신설되는 수소발전의무화(HPS) 제도로 20년간 장기정책 보조를 받는다.
연료전지가 생산한 전력구입가격(SMP+REC)을 MWh당 18만원으로 계산하면 매년 21조8520억원씩, 20년 운영기간 전체로는 437조원의 구입비가 발생하는데, 이는 한전과 RPS(신재생공급의무화)제도에 따라 구입의무량을 채워야 하는 설비용량 500MW이상 발전사가 부담해야 한다.
이번 시나리오가 향후 어떻게 방향을 잡아가느냐에 따라 수백조원 규모의 설비투자와 전기료 추가비용 발생여부가 결정되는 셈이다.
산업계와 시민사회는 정부의 맹목적인 연료전지 편애에 큰 우려를 내비치고 있다.
발전용 연료전지는 참여정부부터 파격적인 정책지원을 받아왔지만 지금까지 수출실적은 '0건'이다. 연료전지를 주요 탄소중립 수단으로 보고 산업을 육성하겠다는 나라도 한국이 유일하다.
HPS로 RPS에서 연료전지를 따로 떼 전용입찰시장을 만든 것도 결국 REC급락으로 수익성이 나오지 않는 연료전지만 보전하는 꼴이 됐다.
파격적인 정책지원에도 불구하고 기술진보나 경제성 개선은 미미하다.
최근 10여년간 태양광과 풍력 설비단가는 10분 1, 절반 이하로 각각 떨어졌으나 연료전지 발전단가는 큰 변화가 없다.
현재 국내시장에 발전용 연료전지를 공급하는 기업은 두산퓨얼셀과 SK건설(블룸에너지) 2개사 뿐이며, 앞서 진출한 포스코는 손을 뗀 상태다. 방식은 모두 다르지만 모두 미국 원천기술에 의존한다는 공통점이 있다.
▲한 화력발전소 유휴부지에 설치된 발전용 연료전지
에너지기업 한 관계자는 “탄소중립위 시나리오는 두산과 블룸에너지 양사에 76조원 규모의 독과점 시장을 만들어 준다는 얘기나 같다”면서 “참여정부 때도 수소경제 운운하며 매년 수백억원을 투입했지만 15년이 지난 지금까지 보조금에 의존해야 한다면 앞으로도 성장이 가능한기술인지 의문이 들 수밖에 없다.
코로나로 가뜩이나 어려운 서민의 호주머니를 털어 자생할 수 없는 대기업 및 해외기업 특정산업에 젖을 물리는 건 특혜로서 향후 누군가 반드시 그 책임을 질 사안”이라고 말했다.
이 관계자는 “가정용을 10만대 넘게 보급한 일본조차 수년전부터 보급을 중단하고 도시바 같은 현지기업도 사업을 포기했다”며 “말로는 산업을 육성한다지만 해외시장도 없고 미래 경쟁력도 없는 허깨비"라고 직격했다.
온실가스 감축과 전력계통 측면에서도 연료전지는 무성한 뒷말을 낳고 있다. 에너지경제연구원에 의하면 LNG를 연료로 사용하는 연료전지는 가스터빈보다 효율이 낮고 GW당 LNG발전의 2배 수준인 443만톤의 온실가스를 배출한다.
시민단체인 기후솔루션의 김주진 대표는 "선진국에서는 탄소중립 방안으로 활용하지도 않고, 수십조원 내지 수백조원의 가격보조가 필요한 연료전지 발전에 정부가 의존하겠다는 건, 소수 연료전지 회사를 위해 정부가 존재하는지 의심을 들게 한다"고 말했다.
수도권 소재 한 대학의 A교수는 "재생에너지가 주력전원이 되어 재생에너지로 수소를 만들고, 연료전지가 발전하는 상황을 가정해 보면 한편에선 재생에너지로 수소를 만들고 다른편에선 수소로 전기를 만드는 상황이 발생한다.
에너지효율상 연료전지를 세우는 게 맞다"고 꼬집었다. 계통전문가인 A교수는 "수소경제의 핵심은 산업용 수소와 수소차, 계통안정을 유지할 수 있는 수소터빈이지 연료전지가 아니다"면서 "비싼 수소를 연료로 쓰는 연료전지는 연료비가 '0원'인 재생에너지와의 경쟁에서 절대 우위가 될 수 없다.
대량 보급할 경우 향후 화력발전과 함께 대표적 좌초자산이 될 것"이라고 경고했다.
발전용 연료전지를 운영하고 있는 발전자회사 한 관계자는 "최근들어 연료전지가 마치 부하추종이 가능한 전원처럼 홍보되고 있으나, 시동을 거는데만 3~4시간이 필요하고 출력증감 속도도 매우 느린데다 그렇게 운영할 경우 스택과 같은 핵심부품 수명이 급격히 떨어져 실제 상업운전 설비로 부하추종을 한다는 건 불가능에 가깝다"면서 "특히 연료전지는 터빈처럼 계통에 관성을 제공하지 못해 보급이 과다할 경우 오히려 전력망 운영을 어렵게 할 우려가 높다"고 지적했다.
이상복 기자 lsb@e2news.com
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속도내는 수소경제, 수소연료전지 수요 확대 기대
2021-08-12
세계적 탄소중립 정책에 따라 수소를 주요 에너지원으로 사용하는 수소경제 시대 도래가 가속화되고 있다. 정부는 2019년 수소 경제 활성화 로드맵 1.0을 발표한 데 이어 2.0 로드맵을 올해 3분기 중 발표할 계획이다. 자동차 중심이던 수소연료전지 적용 분야가 선박, 열차, 건설기계, 도심항공모빌리티(UAM)으로 확대되고 발전용 수요도 커질 것으로 예상돼 시장이 가파르게 성장할 전망이다.
◇차세대 에너지원으로 각광
수소연료전지는 화학에너지를 직접 전기로 변환하는 방식으로 기존 화석연료 발전원 대비 전력 손실을 줄이고 발전효율이 높다. 다른 신재생에너지원과 비교 시 소요 면적이 작고 자연 환경의 제약없이 안정적 가동도 가능하다.
연소과정이 없어 질소산화물 발생이 거의 없으며 연료의 황 성분은 장치 내에서 모두 제거되도록 설계돼 있다. 또 높은 발전 효율을 바탕으로 이산화탄소(CO2) 배출량을 줄일 수 있으며, 별도 운동 에너지가 필요치 않아 소음 및 분진 피해가 거의 없다.
최종 소비자 인접지에 설치해 전력과 열을 공급할 수 있다는 점도 장점이다. 기존 에너지원 대비 송전 및 변전 과정에서 발생하는 전력 손실이 없고, 송변전 설비 설치로 인해 발생하는 경제적·사회적 비용을 줄일 수 있기 때문이다.
수소연료전지는 기술에 따라 양성자 교환막 연료 전지(PEMFC), 고체 산화물 연료전지(SOFC), 인산 연료 전지(PAFC) 등으로 나뉜다. 국내 기업들 중 현대차와 에스퓨얼셀은 PEMFC를, 두산퓨얼셀은 PAFC를 중점으로 개발을 진행하고 있다.
PEMFC는 65~80℃에 작동하고, PAFC는 150~200℃에서 작동한다. 온도가 높을수록 불순물에 높은 저항성을 갖고 전기화학 반응속도도 빨라진다. 고온의 연료전지는 전원을 켜고 끌때 부품 내구성 감소 우려가 크다. 기술 특성상 발전용량이 크고 기저전력을 공급하는 데는 PAFC가 적합하고, PEMFC는 전력 사용량 변동이 잦은 건물 발전, 이동식 발전 등에 유리하다.
현대자동차의 경우에는 PEMFC를 발전용으로 활용하기 위한 연구개발(R&D)도 지속하고 있다. 발전용 수소연료전지는 일정한 출력으로 발전을 지속해야 해 수송용 수소연료전지와 R&D 방향성이 다르다. 대표적으로 내구성에 영향을 주는 전해질막이 수송용은 얇은 대신 산화방지제로 영화를 방지하지만, 발전용은 전해질막이 두껍다. 현대차도 수소연료전지 적용 분야에 맞춰 부품을 일부 교체하는 방식으로 상용화할 것으로 예상된다.
◇연평균 25% 고속성장
시장 규모는 매년 급성장하고 있다. 세계 각국이 수소 경제 사회로 전환을 선언하면서다.
한국과학기술기획평가원(KISTEP)이 발간한 보고서에 따르면 세계 수소연료전지 시장 규모는 2018년 7억8979만와트(W)에서 2023년 24억9458만W로 연평균 25% 이상 성장할 전망이다. 금액 기준으로는 2016년 1조3000억원에서 2030년까지 41조원으로 시장 규모가 커질 것으로 예상된다.
수소연료전지 시장을 아시아가 주도하는 상황에서 국내 기업들의 선전도 돋보인다. 수송용 시장에서는 현대차가 압도적 점유율을 보여주고 있고 발전용 시장에서도 한국의 비중이 약 40%에 육박한다.
2019년 기준 세계 수소전기차 시장은 현대차가 점유율 60.5%로 일본 토요타(33.7%)와 양강 체제를 구축해 90% 이상을 차지했다. 세계 발전용 연료전지 시장에선 두산퓨얼셀이 33.6%의 점유율로 블룸에너지(50.1%), 퓨얼셀에너지(13.8%)와 경쟁 중이다. 세계 가정건물용 연료전지 시장은 파나소닉(45.2%), 아이신세이키(44.3%) 등 일본 기업이 장악하고 있다. 이외에도 국내 주요 기업으로는 에스퓨얼셀, 범한퓨얼셀 등이 꼽힌다.
◇적용 분야 확대...韓 R&D 매진
수소연료전지 시장은 수소전기차로 성장을 이어왔으나 활용 분야가 넓어지면서 성장세를 더욱 가팔라질 전망이다.
현대자동차는 현대로템과 개발하는 수소전기트램을 2023년까지 상용화한다. 2030년까지 수소전기동차, 수소전기 기관차 및 수소 고속전철 등 전차종에 수소철도 차량기술을 적용할 예정이다.
선박과 관련해선 현대글로벌서비스, 한국선급과 친환경 선박용 수소연료전지 시스템 패키지를 개발해 2022년 하반기까지 상용화한다는 목표다.
현대차는 현대건설기계와 지게차, 굴삭기 등 건설기계에 수소연료전지를 적용한 제품도 2023년 상용화할 예정이다. 수소연료전지 기반의 UAM도 2028년 상용화에 이어 2030년대 대량 양산이 예정돼 있다.
이외에도 LS일렉트릭, 현대일렉트릭과 협력해 PEMFC 기반 발전용 수소연료전지를 개발하고 있다.
이들은 수소전기차보다 더 많은 수소연료전지를 필요로 하거나 더 고성능을 요구한다. 특히 선박의 경우엔 물의 저항을 뚫고 나가야 해 선박의 크기가 커질수록 필요 수소연료전지가 기하급수적으로 늘어나 잠재 수요가 큰 시장으로 꼽힌다.
기존 승용·상용 수소전기차 판매 확대도 기대된다. 국제에너지기구(IEA)는 지난 5월 2035년 신규 내연기관차 판매를 전면 금지하자는 내용을 담은 '2050 탄소 중립 로드맵'을 발표했고, 이어 주요 7개국(G7) 정상회의에서 해당 로드맵을 정책 결정에 반영하겠다고 밝혔기 때문이다.
발전용 수소연료전지 시장에서 두각을 나타내는 두산퓨얼셀은 계열사 두산모빌리티이노베이션(DMI)이 개발한 수소드론을 통해 수송용 수소연료전지도 상용화했다. DMI는 2019년 'DS30'을 시작으로 포트폴리오를 확대하고 있다. 수소드론이 배터리드론 대비 긴 비행시간을 강점으로 모니터링, 배송, 구호 등의 분야에서 수요가 발생하고 있어 수소연료전지 판매 확대에도 긍정적이다.
정책적 수혜도 기대된다. 이미 신재생 에너지 설치 의무화 제도에 따라 발전용 수소연료전지는 공공건물을 중심으로 보급되고 있다. 국가, 지자체 등 공공기관이 신축·중축·개축하는 연면적 1000㎡ 이상의 건축물은 2021년 기준 30% 이상을 신재생에너지를 사용하도록 관련 설비를 설치해야 한다.
내년에는 정부가 신재생에너지공급의무화제도(RPS)에서 수소연료전지를 분리한 HPS 제도가 시행될 예정이다. RPS는 대규모 발전사업자로 하여금 총 발전량의 일정 비율 이상을 신재생에너지로 공급하도록 하는 제도다. HPS 의무 이행 대상자로는 RPS 의무사업자, 판매사업자(한국전력) 등이 검토되고 있다. 이들에게 수소연료전지 전력구매를 비중을 할당할 예정이다. 정부는 대형건물 연료전지 의무화까지 추진할 계획이기에 민간에서의 수소연료전지 수요 증가가 기대된다.
대형 발전과 관련해선 현대차가 앞서 PEMFC 기반 1MW급 수소연료전지 발전 시스템을 개발해 한국동서발전, 덕양과 시범 운영에 들어갔다. 두산퓨얼셀은 PAFC가 아닌 SOFC를 개발 중이다. 발전용 SOFC 시스템은 800℃ 이상 고온에서 가동돼 전력효율이 높지만 기대수명이 짧다는 단점이 있다. 두산퓨얼셀은 이를 극복할 수 있는 중저온형 SOFC 시스템 개발을 국책과제로 수행하고 있다.
박진형기자 jin@etnews.com
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씨에이치오 얼라이언스, 연료전지발전시장 전망 제시
2021-08-13
‘2021년 고정형 수소연료전지 발전시스템 기술개발 동향과 시장전망’ 보고서 발간
산업조사 전문기관인 씨에이치오 얼라이언스(CHO Alliance)가 ‘2021년 고정형 수소연료전지발전시스템 기술개발 동향과 시장전망’보고서를 발간했다.
씨에이치오 얼라이언스는 고정형 연료전지발전산업뿐만 아니라 수소기술의 최신 응용동향과 수소모빌리티, 수소인프라 등 다양한 수소연료전지발전 관련사업 동향과 기술개발 동향을 조사·분석했다. 또한 글로벌시장 동향과 전망, 국내·외 정책 및 선도기업의 전략 등을 종합적으로 조사·분석해 보고서를 발간했다.
전 세계가 기후변화에 대응해 탄소중립을 화두로 경제와 사회시스템을 전환하고 있다. 지난해부터 본격화되기 시작한 수소경제를 향한 글로벌 움직임이 수소연료전지차와 수소생산·이동·저장사업 등에 이어 대형 연료전지발전소와 가정용·건물용 연료전지 발전시스템 등 고정형 연료전지발전시스템 건설사업으로 확대되고 있다.
현재 몇몇 아시아 국가를 제외하면 대다수의 국가는 연료전지 발전에 대한 뚜렷한 로드맵을 제시하지 않고 있다.
주요 국가의 수소경제 전략의 대부분은 그린수소 생산을 위한 수전해시설이나 충전소 보급 및 수송분야에 집중돼있다.
재생에너지 발전이 부족한 국가에서 연료전지발전은 필수적으로 수소연료전지발전은 수소활용부분의 중요 축으로 성장하고 초기의 부생수소나 추출수소에서 궁극적으로 그린수소를 이요한 발전으로 변화될 전망이다.
산업부 자료에 따르면 2020년 말 국내 수소연료전지 발전량은 누적 600MW로 전 세계 보급량 중 43% 수준으로 1위를 기록한 것으로 나타났다.
우리나라에 이어 두 번째로 발전량이 많은 국가는 미국으로 482MW, 일본은 313MW를 연료전지로 발전한 것으로 확인됐다. 발전용 연료전지시장에서 Bloom Energy는 50%의 시장점유율을 바탕으로 연료전지 발전시스템시장을 선도하고 있으며 뒤를 이어 두산퓨얼셀, Fuel Cell Energy가 시장을 점유하고 있다.
가정용 연료전지시장에서는 일본의 Panasonic, Aisin Seiki가 약 90%를 차지하고 있다. 이는 일본이 가정용 연료전지발전의 선도국으로 정부의 보조금지원을 바탕으로 가정용 연료전지 ‘에너팜’ 보급이 빠른 속도로 확산됐기 때문이다.
우리정부는 2020년 10월 개최된 제2차 수소경제위원회에서 연료전지 맞춤형 수소발전 의무화제도(HPS)를 2022년 도입키로 했다. 이를 통해 재생에너지 중심의 현행 RPS제로도 한계를 맞은 안정적인 연료전지 보급확대 기반을 마련할 것으로 기대된다.
최근 국내·외 주요 완성차 기업을 중심으로 수소차용 연료전지를 이용한 발전시스템을 구축하려는 시도도 이뤄지고 있다.
현대자동차는 넥쏘에 탑재되는 연료전지를 이용한 발전시스템 실증을 시작했고 도요타는 본사 공장에서 미라이의 연료전지를 활용한 발전시스템을 운영하고 있다. 독일 다임러트럭 AG와 영국 롤스로이스는 비상발전기시스템 개발을 위해 협력하고 있다.
씨에이치오 얼라이언스의 관계자는 “이번 보고서가 수소연료전지 발전산업뿐만 아니라 관련분야에 관심을 갖고 있는 이들의 업무에 도움이 되길 바란다”고 밝혔다.
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] 돈먹는 하마 연료전지 타당한가
이재욱 기자 승인 2021.08.23 08:00 댓글 4
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이재욱 이투뉴스 발행인
[이투뉴스 사설] 김부겸 국무총리와 윤순진 서울대 교수를 공동위원장으로 발족한 탄소중립위원회가 2050 탄소중립 시나리오 3개안을 발표하면서 미래 전력수요의 10% 내외를 차지할 주요전원으로 등장한 발전용 연료전지에 대한 타당성 의구심이 커지고 있다.
탄소중립 시나리오 전환부문 설비용량 및 발전량 추계에 따르면 연료전지는 재생에너지와 무탄소 신전원에 이어 미래 전력믹스의 9.7%, 10.1%를 차지하는 세 번째 주력전원. 즉 연간 121.4TWh를 공급하며 원자력(7.2%)이나 LNG 발전(7.6~8.0%)보다 더 많은 발전비중을 감당하며 이는 작년 국내 전체 전력수요(509TWh)의 4분의 1 이상에 이르는 막대한 분량이다.
이같은 공급을 가능하도록 하기 위해서는 앞으로 막대한 규모의 투자가 필요하다는게 큰 문제. 더욱이 엄청난 투자규모에도 소기의 목표를 달성할수 있느냐에 대해서는 의문부호가 달려 있다.
인산형 연료전지(PAFC)를 기준으로 시설투자비는 MW당 50억원 안팎이다. 탄소중립위원회가 제시한 시나리오 1,2안을 충족시키려면 연료전지 설치에 76조1250억원을 쏟아부어야 한다.
여기에 연료전지는 기존 재생에너지공급의무화(RPS)와 신설되는 수소발전의무화(HPS) 제도로 20년간 장기 정책보조를 받게 돼 있다. 연료전지가 생산한 전력구입가격(SMP+REC)을 MWh당 18만원으로 계산하면 매년 21조8520억원씩 20년간 437조원의 전력구입비가 발생한다. 한마디로 말하면 돈을 먹는 하마와 같은 존재라 해도 과언이 아니다.
또한 발전용 연료전지는 과거 노무현 정부 시절부터 파격적인 정책지원을 받았지만 지금까지 수출실적은 전무한 상태. 더욱 심각한 것은 태양광과 풍력의 경우 과거 10년간 기술개발과 원가절감 등 노력으로 설비단가가 절반 이하로 줄었으나 연료전지 발전단가는 제자리 걸음을 하고 있는 상태다.
세계적으로도 탄소중립을 위해 연료전지 산업을 육성하고 있는 국가도 찾아볼수 없다. 이 때문에 정부의 연료전지 육성정책에 대해 예산은 막대하게 들어가는데도 국제적으로 유례를 찾을수 없고 효과도 크게 기대할수 없다는 점에서 전문가들은 정책배경에 대해 의문을 표시하고 있다.
이같은 막대한 연료전지 투자는 자칫 잘못하면 향후 오랜 세월에 걸쳐 쓸모가 없어지면서 좌초자산으로 전락하는 것이 아니냐는 조심스런 전망도 나오고 있는게 현실이다.
정부는 수소경제와 함께 연료전지 산업에 대한 의지를 강력하게 표명하고 있으나 수소경제의 핵심은 산업용 수소와 수소차, 계통안정을 유지할수 있는 수소터빈이지 연료전지가 아니라는 점에서 우려를 증폭시키고 있다. 아울러 연료전지 발전의 급증은 전력계통의 안정성 측면에서도 바람직하지 않다는데 전문가들의 걱정은 커지고 있다.
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“변화된 상황 맞게 RPS 제도 개편해야 한다”
2021.07.02
보다 섬세한 REC 설계 필요… RPS 원별 분리·단순화해야
‘RPS 10년에 대한 평가와 향후 재생에너지 확대를 위한 과제’ 토론회
[에너지데일리 변국영 기자] 재생에너지 확대에 따라 RPS 제도를 변화된 상황에 맞게 개편할 필요가 있다는 공감대가 형성되고 있다.
녹색에너지전략연구소와 기후솔루션, 환경운동연합이 지난 1일 ‘RPS 10년에 대한 평가와 향후 재생에너지 확대를 위한 과제’라는 주제로 공동주최한 제2차 재생에너지협의체 연속토론회에서 참석자들은 이같은 필요성에 대해 공감했다.
주제발표에 나선 김윤성 녹색에너지전략연구소 책임연구원은 해외 재생에너지 지원 정책에 대한 비교·분석 결과를 발표했다. 김 연구원 “주요국들은 재생에너지 보급 확대에 발맞춰 RPS 목표를 상향하거나 Cfd, Fip로 제도를 변화하는 등 지속적으로 관련 제도를 개편해왔다”며 “우리나라에서도 재생에너지 확대에 따라 REC 지급 규모와 가중치, 비용 등에 대해 보다 섬세한 정책 설계가 필요하다”고 강조했다.
권경락 기후솔루션 이사는 우리나라 RPS 제도의 성과와 한계에 대해 분석했다. 신에너지와 바이오·폐기물에 대한 높은 의존도, 전력 판매를 전제로 한 RPS 제도의 한계, 낮은 정책 일관성과 과도한 정부 개입에 따른 비효율성, 태양광·풍력의 보급 편중 현상을 지적했다. 권 이사는 개선 방향으로는 현행 RPS 시스템 구조의 원별 분리 및 단순화, 소규모 대상의 FIT 확대 및 대규모 계획입지에 대한 경매 기반의 장기고정계약 제도 개편을 제안했다.
이어진 패널토론에서 최덕환 풍력산업협회 대외협력팀장은 현재 REC 가격 등락이 예측가능하지 않으며 원별로 다른 개발 여건을 REC 가중치가 보완하는 것은 현실적으로 무리임을 지적했다. 이에 수용 가능한 가격 선에서 입찰 방식을 논의하는 것이 필요하다고 주장했다.
안명균 경기에너지협동조합 이사는 2050년 탄소중립 목표 달성에 기초한 재생에너지 공급 의무량 대폭 상향, 비재생에너지(폐기물·연료전지·수입바이오에너지)에 대한 REC 발급 중단, 소형 태양광(300kW 이하)에 대한 FIT 재도입, 고정가격계약 물량 확대를 제도 개선 과제로 제시했다.
안재훈 환경운동연합 에너지기후국장은 분산형 재생에너지의 지역 편중으로 인한 갈등을 지적하며 대도시 지역의 도로·건물·공공시설 등 태양광 설치 의무화, 지역별 차등 전기요금제 시행, 주민참여형 재생에너지 확대 등을 제안했다.
이재석 산업통상자원부 신재생에너지정책과 과장은 현행 RPS 제도의 문제점을 다각도로 검토하고 있으며 RPS 의무이행률을 높이고 중장기 입찰물량을 지속적으로 확대하는 등 지속가능성을 보완하기 위한 제도를 심도 깊게 연구하고 있다고 언급했다.
앞서 진우삼 녹색에너지전략연구소 이사장은 환영사를 통해 “RPS 제도는 재생에너지 보급과 산업 육성, 일자리 창출 등에 큰 기여를 했으나 가중치 문제, 그리드패리티 달성 문제 등 에너지전환을 위해 많은 개선 과제를 안고 있다”며 “토론회를 통해 단순 재생에너지 확대를 넘어서서 탄소중립과 일자리 창출, 새로운 경제발전의 잠재력을 일깨울 수 있는 특별한 기회가 되었으면 좋겠다”고 언급했다.
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