◈ 수소는 대표적인 청정에너지로, 산업, 건물, 수송 등에서 탈탄소화를 위한 화석연료의 대체에너지로 주목받고 있다. 중국은 ’30년 탄소피크 및 ’60년 탄소중립 도달이라는 쌍탄소정책 목표 달성을 위해 수소산업을 적극 육성하고 있다. 중국의 그린수소 100 발전 로드맵에 대해 알아보자

□ 중국 그린수소 산업 현황

‒ 중국은 세계 최대 규모의 수소 생산국으로, 연간 수소 생산량이 3,300만 톤에 이르지만 대부분이 화석연료에서 생산되어 이산화탄소를 배출하는 그레이수소(개질·부생수소 해당)

* 생산량(만 톤) : (’15) 1,800, (’16) 1,850, (’17) 1,915, (’18) 2,100, (’19) 2,200, (’20) 2,500, (’21) 3,300

** 수소 공급원 구성 비중(’21년, %) : 석탄 개질수소 57, 천연가스 개질수소 22, 부생수소 18, 수전해 그린수소 1, 기타 2

‒ 그러나, 중국의 재생에너지발전 설비용량은 전 세계 1위로, 재생에너지를 이용한 저탄소 청정수소 생산에 큰 잠재력이 있으므로 향후에 생산되는 대부분 수소는 그린수소*로 대체될 전망

* 재생에너지로 생산한 전기로 수전해하여 생산된 수소로 탄소배출 없음(30호 기초상식 참조)

‒ 수소 관련 기업들은 총 161개의 그린수소 프로젝트를 계획하고 있으며, 이 중 12개는 상업 가동되어 연간 23,100톤의 그린수소를 생산하고 있으며, 22개는 건설 중

 ㅇ (기업) 중국 국유기업들이 중국 수소산업에서 중요한 역할을 하고 있으며, CHN ENERGY, Sinopec, SPIC 등 국유기업들은 수소 가치사슬 성장을 가속화하고 있음

 ㅇ (지역) 네이멍구, 닝샤, 신장, 지린 등 풍력·태양광 자원이 풍부한 지역은 대규모 그린수소 프로젝트를 진행 중

□ 그간 중국의 수소산업 정책

- (중국 에너지 법안, ’20.4월) 수소에너지 산업이 성장함에 따라 그동안 위험화학품목으로 분류해왔던 수소를 주요 에너지원으로 편입

‒ (14.5 경제계획(’21~’25년), ’21.3월) 수소산업 계획을 수립하고, 관련 기술 연구를 강화할 계획이라고 밝힘

‒ (수소에너지 산업 장기 발전계획(’21~’35년), ’22.3월) 중국 에너지시스템에서 수소의 중요성을 재차 명시하고, 그린수소 및 청정수소의 주요 방향과 ’35년까지의 3단계 목표를 제시

□ 중국 수소산업의 문제점

- 중국의 수소산업은 여전히 개발 초기단계로, 업종별 및 지역별 정책 지원 체계뿐만 아니라 수소에너지 활용 확대 정책이나 금융 등 관련 지원도 부족

- 수소부문 주요 성장 지역의 시범사업은 대부분 단일 기업이 담당하고 있어 가치사슬 형성 및 타 기업 간의 협력 모델이 부족하며, 부문별 시범사업 효과도 크지 않음

□ 중국의 그린수소 100 발전 로드맵

    1) 로드맵 구축 배경

- 중국은 ’30년 탄소배출량 정점에 도달하고 ’60년 탄소중립을 달성하는 ‘쌍탄소정책(’20.9월)’ 목표 달성을 위해 저탄소화, 청정화 방향으로 에너지믹스 전환에 박차를 가하고 있음

- 중국수소연맹(China Hydrogen Alliance)은 ‘그린수소 100 발전 로드맵’을 발표(’22.9월)

    2) 주요 내용

- 로드맵은 탄소중립 시나리오를 바탕으로 중국의 에너지믹스 전환 및 중국 수소산업의 발전 수요를 종합적으로 고려하여 ’30년까지 그린수소의 전해조 설치 용량을 100GW로 확대하는 목표를 설정

 ㅇ (설비용량) ’30년 풍력·태양에너지 발전의 총 설비규모는 1,600GW~2,000GW에 도달할 것이며, 재생에너지 발전 설비용량에서 수전해 비중을 5%~10%로 본다면 그린수소 전해조의 설비용량 100GW 달성 가능

 ㅇ (생산량 전망) 그린수소산업 기술과 경제성을 고려해볼 때, ’30년에 수소 총 수요는 3,700만~4,000만 톤이며, 그린수소 누적 설비규모가 100GW에 이르면 그린수소 생산량은 770만 톤에 도달

 ㅇ (경제성 분석) 향후 10년간 전해조 규모를 100GW로 확대한다면 중국의 알칼리 수전해 투자비용은 ’20년 kW당 2,000위안에서 ’30년 1,500위안으로 절감되며, 재생에너지발전 비용이 점차 감소하여 그린수소 평균 생산비용이 kg당 13 위안으로 감소할 것으로 보임

* 현재 석탄 개질수소와 부생수소의 생산 비용은 kg당 약 10~12위안이며, 그린수소 생산 비용은 kg당 20~25위안

 ㅇ (활용분야) 수소는 화학·철강·대형 운송 부문에서 탄소를 감축하는 중추적인 역할을 할 것이며, 해운·항공·기타 중공업·전기저장 등으로 활용범위가 점차 확대될 것으로 전망

- 수전해 기술 및 규모의 한계로 단기간 내에 그린수소 생산 비중을 크게 증가시킬 수 없으므로, 단계별로 여러 생산방식의 수소를 상호 보완하여 수소의 탄소 배출 감축 효과를 극대화하는 방향으로 추진

 ㅇ (단기) 경제성과 청정성을 모두 고려하여 비용이 저렴하고 생산량이 많은 화석연료 개질수소를 활용하는 한편, 수소의 상·중·하류 가치사슬을 육성하여 대규모 그린수소 생산을 위한 기반을 조성

 ㅇ (중기) 그린수소 중심의 수소 공급 시스템을 구축하고, 정책 수립･실행·시장화를 통해 그린수소 생산을 증대

 ㅇ (장기) 중점 부문에서 수소 활용을 증대시키고, 중공업 및 장거리/화물 운송 부문에서 화석에너지를 그린수소로 전면 대체

작성: 미래전략팀, 에너지경제연구원 | 참고: 세계 에너지시장 인사이트 포커스(’22.12.26) 재정리