그린수소 그레이수소 브라운수소 블루수소와 탄소중립 정책

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[ 두산퓨얼셀 세계 최고 수소연료전지 기업 ]

https://1wndlf.tistory.com/450

 

 

 

1. 수소 생산 방식 소개

  수소를 주목하고 개발해야 하는 이유는

우주 질량의 75%를 차지하고 있는

사실상 무한한 원소일 뿐더러,

 

  다른 원자재, 자원들과 달리

특정 지역에 편중돼 있지도 않고,

무공해 연료이며 자연히 환경을

보호할 수 있는 열쇠이기 때문이다.

 

  수소는 산소와 화학반응을 해

열과 전기를 생산하는데 그 과정에서

부산물로 순수 물만 남기는 것은 물론,

 

  대용량 형태로 장기간 저장할 수 있어

일반적인 재생에너지의 약점을

극복할 수 있다.

 

 

  이렇게 색으로 수소를 분류하는 건

유럽에서 시작했고, EU 유럽연합은

2016년부터 '그린수소 인증제도

CertifHy Guarantee of Origin'를 도입해

수소의 친환경성을 증명하고 있다.

 

  그리고 이름에서 추측할 수 있듯

가장 친환경에 가까운 건 태양광,

풍력 발전 등에 해당하는 그린수소다.

 

  그레이수소와 브라운수소는

천연가스, 석탄, 갈탄 등을 이용하기 때문에

이산화탄소가 많이 발생할 수 밖에 없고,

 

  블루수소는 이산화탄소를 포집, 압축해

지하에 저장하는 CCS

( Carbon Capture & Storage ) 기술을

적용시켜 수소를 생산한다.

 

  앞에서 간략하게 알아본 각 수소들의

특성을 좀 더 자세히 알아보자.

 

- 그린수소 :

  태양광이나 풍력과 같은 재생에너지에서

생성되는 전기로 물을 전기분해해

생산한 수소를 말한다.

 

  대표적인 기술로 수전해 기술이 있고,

전기에너지를 비교적 쉽게 수소로 변환해

생산량이 균일하지 않은 재생에너지의

단점을 커버할 수 있다.

 

  하지만 아직까지는 생산 단가가

매우 높고 전력 소모량도 커

당장 상용화하기에는 무리가 있다.

 

  단적으로 그린수소를 만드는 비용의 

약 80%가 재생에너지를 생산하는데

소모되는 전기비용이다.

 

- 그레이수소 :

  천연가스를 고온, 고압 수증기와

반응시킬 수 있는 개질수소 및

석유화학 공정에서

얻을 수 있는 부생수소를 말한다.

 

  즉, 천연가스를 고온, 고압 수증기와

반응시켜 물에 함유된 수소를 추출하고

개질하는 방식이다.

 

  대표적으로 천연가스의 주요 성분인

메탄을 활용해 고온의 반응기에서

수소를 추출하는 수증기 개질법이 있다.

 

- 브라운수소 :

  갈탄이나 석탄을 태워 가스화해 만드는

개질수소인데, 주성분이 수소인 합성 가스를

제조하는 것이다.

 

  그레이수소와 브라운수소는

블루수소, 그린수소보다 훨씬 저렴하나

탄소배출량이 많고

부생수소의 생산량이 제한적이다.

 

- 블루수소 :

  그레이수소를 만드는 과정에서 발생되는

이산화탄소를 포집하고 저장해

탄소 배출을 줄인 수소를 의미한다.

 

 그린수소에 비해서 경제적이다.

 

  주로 탈황 설비, 차량과 발전용 연료로

사용되고 있다.

 

[ 한화솔루션과 태양광 셀/모듈 사업의 미래 ]

https://1wndlf.tistory.com/198

 

 

 

2. 세계 주요국들의 탄수중립 정책

- 대한민국 :

 

  대한민국 정부는 2020년 10월

제2회 수소경제위원회가 의결한

수소발전의무화제도 HPS

( Hydrogen Energy Portfolio Standard )

도입 계획을 밝혔고,

 

  2021년 3월 제3회 수소경제위원회에서

청정수소에 대한 인센티브와 의무 부여를

위한 청정수소 인증제 도입 계획을 발표했다.

 

  2030년까지 신재생에너지 발전 비중을

20%로 확대하고,

해상풍력발전 용량은 40GW로 확대,

해상풍력 5대 강국을 목표로 한다.

 

  그리고 2050년까지 탄소중립을 달성해

기업 사용전력의 100%를 재생에너지로

충당하는 청사진을 갖고 있다.

 

  이를 위해 대한민국 기업들은

고온 수소 생산기술 개발 /

고온 수전해 요소 기술 개발 /

원자력을 활용한 고온 수전해 기술개발 /

원자료 이용 수소생산 /

초소형 모듈형 원자로 MMR

( Micro Modular Reactor )로

수소경제 활성화 및 사업화에 힘쓰고 있다.

 

 

- 미국 :

 

  2030년까지 신재생에너지 발전 비중

28%로 확대,

2050년까지 탄소중립 달성과

100% 청정에너지로 전환할 계획이다.

 

  캘리포니아 주는 2045년을 기점으로

전력 수요의 100%를 재생에너지로

충당할 것을 청명했다.

 

 

- 중국 :

 

  2030년까지 풍력과 태양광발전 용량을

1,200GW 이상으로 확대,

 

  2035년 내연기관 자동차 생산 전면 중단,

2060년 탄소중립 달성을 희망한다.

 

 

- 일본 :

 

  2030년대 중반까지

내연기관 자동차 생산 중단,

 

  2040년 해상풍력 발전소 4,500만kW 생산,

2050년 신재생에너지 발전소 50~60% 확대,

2050년까지 탄소중립 달성.

 

 

 

- EU 유럽연합 :

 

  유럽은 2030년까지 60GW,

2050년까지 300GW 해상풍력발전 설비를

설치할 것이라 보고 있다.

 

 

- 영국 :

 

  2030년까지 내연기관 자동차의 생산을

중단하고 2035년까지 현재 탄소배출의

78%를 감축하는 걸 목표로 하고 있다.

 

 

  위와 같은 계획들이 이뤄지기 위해서는

우선적으로 세계 모든 국가들의 동참 및

여전히 현저하게 높은

신재생 에너지의 생산 단가와

낮은 수전해 설비 전력 생산 효율을

향상시키여야만 하는 큰 과제가 남아 있다.

 

[ RPS 에너지원별 REC 가중치 안내,

신재생에너지의무할당제도와

신재생에너지인증서 ]
https://1wndlf.tistory.com/463