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탄소중립 달성을 위한 영국의 수소전략

  • 트렌드
  • 영국
  • 런던무역관 정윤서
  • 2021-10-12

 - 5GW 저탄소 수소 생산 능력 확보를 추진 - 

탄소중립 달성을 위한 수소활용 로드맵 제시 -

 


 

영국 탄소중립 달성을 위한 수소전략 발표 

 

영국은 더 깨끗하고 친환경적인 에너지 시스템을 구축하기 위해 2021 8월 수소 전략(Hydrogen Strategy)을 발표하였다. 해당 전략은 (Decarbonization) 탄소중립(Net Zero)을 달성하는 한편 주요 산업 부문에서 저탄소 수소가 제공해줄 수 있는 경제적 기회를 개발하는 것을 목표로 하고 있다.

 

수소전략 주요 내용

 

2030 5GW 이다. 이는 매년 300만 가구에서 소비하는 천연 . 있으며, 구체적 내용은 2022년 이후 발표될 예정이나 단기적으로 2025년까지 1GW 생산 능력 확보를 추진하는 것을 목표로 천명했.

 

루 수소를 동시에 추진하는 트윈 트랙(Twin Track) 접근 방식을 채용하였다. 그린 수소는 배출을 거의 수반하지 않는 수소이다. 블루수소는 천연가스를 이용하여 수소를 생산하는 것처럼 생산과정에서 온실가스 배출을 수반하되 배출된 온실가스를 포집 및 저장기술을 통해 따로 저장하는 공정을 거치는 수소를 말한다.

 

. 생산된 수소는 가정 난방에도 사용될 수 있으나 중화학공업 등 산업부문에 우선 사용하는 것을 목표로 하고 있다.

 

시기적인 관점에서 본다면 2020년대 중반부터 수소 사용 확대를 예상하고 있으며 해당 전략에서는 이를 초기 수소 사용 확대(Early Hydrogen Use) 있다. 이 시점에서 수소 사용 활성화는 산업계가 주도적인 역할(Lead Option)을 수행하는 것으로 계획하고 있다.

 

. CfD(Contract for Difference) 제도와 유사하게 설계될 .  .  산자는 이 격차를 메울 수 . 능하나 아직 미결정된 상태이다. 2022년 제도를 확정되고 2023년부터 실행할 예정이다.

 

2021 Hydrogen-Ready . · 하고 영국의 에너지 시장 규제 기관인 가스 및 전략 시장청(Office of Gas and Electricity Markets, Ofgem)과 수소 난방 실험도 지원할 계획을 추진하게 된다. 2026년 연구 결과를 발표하고 결과가 긍정적일 경우 2035년 상용화를 추진한다.

 

수소전략 세부내용

 

5 . 1 , , . 2 . 맵을 제시하고 수소 생산, 유통, 사용에 관한 전략을 설명한다. 3 , , R&D 를 기술하고 있다. 4번 챕터에서는 국제사회에서 수소경제 확산을 위한 영국 정부의 노력에 대해 서술하고 있으며 5번 챕터에서는 수소전략 추진을 위한 관리 방안에 대해 설명하고 있다.

 

1 2030 5GW 소중립(Net Zero) 위한 규모 확대를 위한 계획을 세워 수소 분야의 글로벌 리더가 되는 것을 비전으로 제시하고 있다. 또한 수소 전략을 추진할 때 있어 납세자 , 성장 추진, 영국의 전략적 우위 확보, 소비자 및 가계의 혼란 및 비용 , , (Holistic Approach) 추진을 원칙으로 내세웠다. 한편 연료대비 수소의 상대적으로 높은 비용, 기술적 불확실성, 정책 및 규제의 불확실성, 효율적인 인프라의 필요, 수요와 공급의 조정 필요 등을 설정하였다.

 

2030 5GW 수소 생산 능력 구축하되 2025년까지 1GW 생산 능력 확보를 . End-to-End . , , 라· 제·시장 2030 .  2 부문은 수소전략의 로드맵이다. 영국 정부가 제시하고 있는 수소 전략의 로드맵은 아래와 같다.

 

시기

내용


2020년대 초반

2022-2024

 (Early 2020s  

2022-2024)

 생산

(Production) 

 - 소규모 전해 생산(Small-scale electrolytic production)

공급

(Networks)

 - 직접 파이프라인, 코로케이션, 트럭 운송 또는 현장 사용(Direct pipeline, co-location, trucked (non-pipeline) or onsite use)

사용

(Use)

 - 일부 교통수단(버스, 초기 HGV, 철도 및 항공 시험), 산업용 시험, 난방 시(Some transport (buses, early HGV, rail & aviation trials); industry demonstrations; neighbourhood heat trial)

조치이정표

(Actions/Milestones)

 - 2022년 초 NZHF 출시(Launch NZHF early 2022)

 - 2021년 CCUS 클러스터 1단계 결정(Phase 1 CCUS cluster decision 2021)

 - 2022년 저탄소수소기준 확정(Finalize business model 2022)

 - 2022년 비즈니스 모델 확정(Finalize business model 2022)

 - 2023 난방 시험(Heat neighbourhood trial 2023)

 - 2022년 3분기 블렌딩을 위한 가성비 케이스(Value for money case for blending Q3 2022)

2020년대 중반

2025-2027

 (Mid-2020s  

2025-2027)

 생산

(Production) 

 - 한 개 지역 이상에서 대규모 CCUS 지원 생산, 전해 생산 규모 확대(Large-scale CRUS-enabled production in at least one location; electrolytic production increasing in scale)

공급

(Networks)

 - 소규모 클러스터 파이프라인 전용 네트워크, 트럭운송 및 소규모 저장 확대

(Dedicated small-scale cluster pipeline network; expanded trucking & small-scale storage)

사용

(Use)

 - 산업용, 수송용(HGV, 철도 및 해운 시험), 난방용 시험(Industry applications; transport (HGV, rail & shipping trials) village heat trial; blending)

조치·이정표

(Actions/Milestones)

 - 2025년까지 1GW 생산능력 목표(Aiming for 1GW production capacity 2025)

 - 2025년까지 2개 이상의 CCUS 클러스터 구축(At least 2 CCUS clusters by 2025)

 - 2025년까지 난방 시험 추진(Heat village trial 2025)

 - 2026년까지 수소 난방 여부 결정(Hydrogen heating decision by 2026)

 - 2020년대 중반 까지 수소 상용 차량에 대한 결정(Decision on HGVs mid-2020s)

2020년대 후반

2028-30

(Late 2020s  

2028-30)

 생산

(Production) 

 - 다수 대규모 CCUS 지원 프로젝트 및 대규모 전해 프로젝트(Several large-scale CCUS-enabled projects & several large-scale electrolytic projects)

공급

(Networks)

 - 대규모 클러스터 네트워크, 대규모 저장, 가스 네트워크와의 통합(Large cluster networks; large-scale storage; integration with gas networks)

사용

(Use)

 - 산업에서 널리 사용, 발전, 수송 등(Wide use in industry; power generation & flexibility; transport (HGVs, shipping); heat pilot town)

조치·이정표

(Actions/Milestones)

 - 2030년까지 5GW 생산 능력 목표(Ambition for 5GW production capacity 2030)

 - 2030년까지 4개의 CCUS 클러스터(4 CCUS clusters by 2030)

 - 2030년까지 잠재적 파일럿 수소 타운(Potential pilot hydrogen town by 2030)

 - 2030년까지 해상풍력 40GW 달성 목표(Ambition for 40GW offshore wind by 2030)

2030년대

중반 이후

(Mid-2030s  

onward)

 생산

(Production) 

 - 생산규모 및 범위 확대(Increasing scale & range of production – e.g. nuclear, biomass)

공급

(Networks)

 - CCUS, 가스 및 전기 네트워크와 통합된 지역 또는 국가 네트워크 및 대규모 저장시설 구축(Regional or national networks & large-scale storage integrated with CCUS, gas & electricity networks)

사용

(Use)

 - 최종 사용자의 전 분야로의 확대(철강, 전력, 해양운성 등), 잠재적인 가스 그리드 변환(Full range of end users incl. steel; power system; greater shipping & aviation; potential gas grid conversion)

조치·이정표

(Actions/Milestones)

 - 6차 탄소 예산(Sixth Carbon Budget)

자료: 영국 수소전략(UK Hydrogen Strategy) 


한편 수소생산(Hydrogen production) 관련해서는 아래와 같은 과제를 추진하고자 계획을 잡고 있다.

  - 2030년까지 5GW의 저탄소 수소 생산 능력 구축한다.

  - 2022년 초에 24000만 파운드의 탄소중립 수소 펀드(Net Zero Hydrogen Fund)를 시작한다.

  - 2022년 초까지 저탄소 수소(Low Carbon Hydrogen)에 대한 영국 표준(Standard) 설계를 완료한다.

  - 2022년에 수소 비즈니스 모델(Hydrogen Business Model)을 마무리하고 2023 1분기에 시행한다.

  - 2022년 초까지 생산 전략과 트윈 트랙 접근 방식에 상세 내용을 발표한다.

 

이에 더해 수소 네트워크 및 저장(Hydrogen networks and storage)역량을 위해서는 다음 사항을 추진할 계획이다.

  - 2021년에 가스 시스템의 미래에 대한 근거 요구를 개시한다. 근거요구(call for evidence)란 정부가 새로운 제도를 입안하기 위하여 해당 분야 전문가 및 업계의 의견을 청취하는 과정을 의미한다.

  - 2020년대 이후의 체계적인 수소 네트워크 및 저장 요구사항(Network and Storage Requirements)을 검토하고 2022년 초에 업데이트를 제공한다.

  - 6,800만 파운드 규모의 장기 에너지 저장 시연 대회(Longer Duration Energy Storage Demonstration competition)를 진행한다.

  - 6,000만 파운드 규모의 저탄소 수소 공급 2 대회(Low Carbon Hydrogen Supply 2 competition)를 진행한다.

 

또한 수소사용(Use of hydrogen) 관련해서는 하기 내용을 추진하게 된다.

  - 2021년 말까지 Hydrogen-ready 산업 장비에 대한 근거 요구를 시작한다. 

  - 1년 안에 산업계에서 탄소 집약적인 수소 생산(Carbon Intensive Hydrogen Production)을 단계적으로 중단하는 것에 대한 근거 요구를 시작한다. 

  - 3억1,500만 파운드 규모의 산업 에너지 전환 기금의 2단계(Phase 2 of the Industrial Energy Transformation Fund)를 진행한다.

  - 2021년에 5,500만 파운드의 산업용 연료 교환 2 대회(Industrial Fuel Switching 2 competition)를 개시한다.

  - 수소 난방 시험을 진행한다. 세부적으로는 2023년까지 hydrogen neighbourhood, 2025년까지 hydrogen village, 2030년까지 파일럿 프로그램인 hydrogen town을 시행하게 된다.

  - 2026년까지 Hydrogen-ready 보일러를 활용하는 것에 대해 2021년에 컨설팅하는 것을 목표한다.

  - 소 버스, HGV(Heavy Goods Vehicle), 운송, 항공 및 복합 운송 허브의 배치, 시험 및 시연을 포함하여 운송 탈탄소화에 대해 예산 지원 지속한다.

 

마지막으로 시장의 구축 (Creating a market)을 위해서는 아래 활동을 추진하게 된다.

  - 2021년에 비즈니스 모델에 예산을 지원할 수익 메커니즘에 대한 상세 설명을 시행한다.

  - 2021년에 수소 규제자 포럼(Hydrogen Regulators Forum)을 설립한다.

  - 시장 프레임워크를 평가하여 수소의 투자를 확대하고 2022년 초에 업데이트를 제공한다.

  - 수소 프로젝트 관련 규제 장벽을 평가하고 2022년 초에 업데이트를 제공한다.

  - 2022년 말까지 기존 가스 네트워크에 최대 20%의 수소를 혼합하는 경우에 대한 가치 평가(Assessment of the Value for Money Case)를 완료하고 2023년 말에 최종 정책 결정을 추진한다.

 

챕터 3에서는 수소전략을 통해 영국에 경제적 효과를 실현하기 위한 내용을 제시하고 있다. 우선 공급망 관련해서는 2022년 초까지 영국 공급망을 포함하여 수소 부문 개발 실행 계획(Hydrogen Sector Development Action Plan)을 준비하는 내용을 담고 있다. 2020년대 영국의 공급망 개발 (UK supply chain development over the 2020s) 내용은 아래표와 같다.


시기

내용

2020년대 초반

(Early 2020s)

 -  공급망 기업은 단기 및 장기적으로 수소 경제에 대한 정부의 비전을 지원하기 위한 토대를 마련(British supply chain companies lay the foundation to support our vision for the hydrogen economy in the near and long term)  

 - 영국은 전기화학 기술(연료 전지 및 전해조)의 강점을 기반으로 하며 영국 기업들은 관련 기술을 유럽과 동남아 시장에 수출(The UK builds on its strengths in electrochemical technologies (fuel cells and electrolysis). British companies are exporting these technologies to markets in Europe and SE Asia)  

 - 공급망 기업들은 국내에서는 소규모 전해 생산 프로젝트 및 운송 사업에 종사(Domestically, these are deployed in small-scale electrolytic production projects and in transport)  

 - 석유 및 가스와 등 여타 부분을 지원하던 영국 공급망은 영국의 수소 경제를 지원하는 방향으로 선회(World-leading supply chains supporting other sectors, such as oil and gas, pivot towards supporting the hydrogen economy, offering opportunities to make use of UK skills, capabilities and technologies)

2020년대 중반

(Mid 2020s)

 - 영국은 온실가스 저장 역량을 활용할 수 있도록 CCUS 공급망의 개발과 관련된 블루 수소 프로젝트를 추진(The UK has the opportunity to deploy blue hydrogen projects, linked closely to the development of CCUS supply chains, as set out in the CCUS roadmap, taking advantage of UK CO2 storage potential)  

 - 가치 사슬 전반에 걸친 공급망은 산업 성장을 지원하고 국내 수소 경제의 미래 성장을 지원(Supply chains across the value chain gear to support scaled-up deployment, and are positioned to support future growth of the domestic hydrogen economy)  

 - 수소 보일러와 같은 세계적 수준의 혁신을 지속(UK continues to build on its world-class innovation. For instance, domestic hydrogen boilers which have the potential to serve the domestic market)

2020년대 후반 이후

(Late 2020s

onward)

 - 유통망과 최종사용자 시장의 지원으로 저탄소 수소 생산은 지속적으로 성장(Continued growth in low carbon hydrogen production, complemented by growing UK strengths in distribution and end-use markets such as in vehicles and industrial applications)  

 - 영국은 수소 저장 기회 등 자연 자산을 활용(UK takes advantage of its natural assets, for instance in seizing opportunities for hydrogen storage).  

 - 영국의 공급망은 2030년대와 그 이후의 탄소 중립을 지원하고 관련 기술, 지식, 수소를 수출할 기회 확보 가능

 (UK supply chains and skills base are well positioned to support accelerated domestic deployment in support of net zero in the 2030s and beyond, and to seize opportunities to export technology, expertise, and hydrogen itself)  

 - 수소 산업은 여타 산업의 공급사슬이 탈탄소를 할 수 있도록 하여 해당 산업의 공급사슬이 영국에 닻을 내릴 수 있도록 지원(The hydrogen sector plays an important role in supporting other sectors, such as construction, automotive and steel, to anchor their supply chains in the UK by making it possible for them to decarbonize and develop a low-carbon proposition that will ultimately be exportable)

 자료: 영국 수소전략(UK Hydrogen Strategy) 


이에 더해 수소 산업이 성장함에 따라 경쟁력있는 영국 기업이 수소 산업으로부터 받는 혜택의 정도를 적극적으로 모니터링하고 2022년 초까지 수소 부문 개발 실행 계획을 통해 수소 산업의 경제적 혜택에 대해 더 자세히 설명할 계획을 잡고 있다. 또한 산업계와 협력하여 공급망 전반에 걸친 저탄소 수소 프로젝트 파이프라인의 가시성을 개선하기 위한 노력도 추진한다.


수소경제로부터 일자리 및 기술 분야 관련 혜택을 극대화하기 위해서 우선적으로 저탄소 수소 부문을 개발하기 위한 수소 고용 기회를 평가하게 된다. 또한 업계 및 유관기관과 협력하여 양질의 일자리 창출을 지원하고 관련 기술에 투자가 이루어지도록 유도하는 노력도 추진한다. 관련 인적 자원 확보를 위해 업계 및 유관기관과 협력하여 견습 및 재숙련 프로그램(Apprenticeships and Re-skilling Programmes)을 포함한 관련 기술 인력 육성 프로그램도 확대한다. 전문가 의견 청취를 위해 수소 자문 위원회(Hydrogen Advisory Council) 산하에 조기 직업 전문가 포럼(Early Career Professionals Forum)도 설립할 예정이다. 또한 양질의 일자리 확대를 위해 필수적인 민간 부문 투자에 대한 장벽을 찾아내기 위한 산업계와의 협의도 지속 추진할 계획을 갖고 있다.

 

연구혁신역량 분야도 영국 정부가 관심을 기울이는 분야이다10억 파운드 규모의 순 제로 혁신 포트폴리오(Net Zero Innovation Portfolio)의 핵심 우선 순위 영역 중 하나로 수소 혁신(Hydrogen Innovation)을 지원하게 된다. 또한 수소 자문 위원회 및 기타 파트너와 협력하여 영국의 수소 연구혁신에 대한 민간 부문 투자의 규모, 범위, 유형 등에 대한 이해를 확대하기 위한 노력도 추진한다. 수소 자문 위원회 산하 연구혁신 워킹 그룹을 포함한 전문가들과 협력해 수소 기술 연구혁신 로드맵(Hydrogen Technology R&I Roadmap)을 개발하여 공공 및 민간 부문의 연구혁신 투자 우선 순위를 결정하는데 활용하게 된다. 적극적인 국제 협력과 연구 공유를 통한 연구혁신 협업도 진행한다. 이를 위해 국제 에너지 기구(IEA)의 수소 기술 협력 프로그램(Hydrogen Technology Collaboration Programme)의 회원 자격을 통해 국제 연구 및 정보 교환을 활성화할 계획이다.

 

수소를 활용한 글로벌 기후 위기 해결을 위한 국제적 노력에 관한 내용은 챕터 4에 담겨 있다. 26차 유엔기후변화협약 당사국 총회(COP26)의 의장국 역할을 통해 수소가 온실가스 문제를 해결하고 청정 성장을 촉진할 수 있다는 인식을 전세계적으로 확대하는 노력을 추진하게 된다

 

챕터 5에서는 영국 에너지 통계 다이제스트(Digest of UK Energy Statistics)에 수소 생산에 대한 데이터를 통합하는 것을 포함하여 전략의 결과 및 과제에 대한 진행 상황을 모니터링하는 방법을 개발하는 등 진행 현황 관리(Tracking progress) 방안이 담겨 있다.

 

컨설팅 기업 G사의 파트너 B씨에 따르면 영국 정부는 2022년에 발표할 수소 부문 개발 실행 계획을 개발을 위해  석유 및 가스 산업 부문을 포함하여 주요 이해관계자와 긴밀히 협력하여 할 것이며 수소산업도 해상풍력발전 산업과 같은 경로에 따라 발전하기를 희망할 것이라고 분석하였다.

 

향후전망

 

영국 정부는 수소 계획을 추진하면서 2030년까지 40억 파운드를 지원하고 이를 통해 9,000개 이상의 일자리를 창출할 것으로 전망하고 있다. 또한 2050까지 계획이 진행될 경우 에너지 소비량의 20~35%는 수소로 전환될 수 있을 것으로 예상하고 있으며 10만 개 일자리와 최대 130억 파운드 가치를 창출할 것으로 기대하고 있다.

 

전문가들은 수소전략을 통해 수소 생산 기반이 구축되더라도 향후 단기간에 충분한 수소 공급을 하는 것은 쉽지 않은 상황이므로 우선적으로 수소를 사용할 분야를 결정할 필요가 있다고 한다. 즉 수소 공급 없이는 온실가스 절감이 어려운 산업용 열사용(Industrial heating), 중공업과 같이 전기화하기 어려운 분야에 우선 공급이 필요하다는 의견이다.

 

또한 블루수소를 포함하는 트윈트랙 전략은 온실가스 절감에 크게 기여를 할 수 없다는 비판도 제기되었다. 블루수소 생산은 천연 가스 기반 시설의 메탄 누출 문제가 있고 탄소 포집 및 저장(CCS) 기술을 활용하더라도 온실가스 배출량의 100%를 포집하지 못하기 때문이다. Greenpeace UK는 가스 산업계의 로비로 블루 수소에 너무 많은 투자가 진행면 값비싼 화석 연료 기반 기술 및 인프라에 갇힐 우려가 있음도 지적하였다.

 

이에 대해 UK Energy Research Centre는 수소를 상업화하기 위해서는 블그린에 관계 없이 수소 자체를 확보하는 것이 중요하며 수소 종류에 대한 논쟁은 생산적이지 않을 수 있다는 의견을 내기도 하였다. 영국 정부는 2025년이 되어야 그린수소가 블루수소 대비 원가 경쟁력이 있을 것으로 보고 있어 트윈트랙 전략을 추진하고 있는 것으로 알려져 있다.

 

한편 난방용으로 수소를 20% 혼합하여 사용하는 계획을 실현하는 것도 쉽지는 않을 수 있다고 한다. 이번 수소전략에는 2026년까지 수소난방시험(hydrogen heating trials) hydrogen-ready 보일러에 대한 컨설팅 시행 계획도 포함되어 있다. 또한 2022년 말까지 가스 네트워크에 20%의 수소를 혼합하는 것을 검토하고 2023년에 최종 결정을 내리는 것을 목표로 명기하였다. 하지만 업계에서는 실질적 시행에는 불확실성이 있어 향후 몇 년간의 타당성 조사 결과에 따라 실시 여부가 결정될 것으로 전망하고 있다.

 


자료: 영국 수소전략 원본, 언론보도, KOTRA 런던 무역관 보유 자료 종합

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