3화. 국내외 수소경제 중장기 전망

수소경제의 최근 동향과 전망
시리즈 총 8화
2023.02.28

읽는시간 4

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글로벌 수소 경제 전망 (①개요)

수소경제는 중장기 탄소중립 의지로 재생에너지를 보완하며 동반 성장 전망

 

  • 1차 에너지 시장이 재생에너지 중심으로 성장하고 버려지는 잉여구간을 활용해 다량의 그린수소가 생산되면서 본격화 될 전망 (’30년경부터 그린수소 본격 성장 시작)

    ✔ 수소는 재생에너지(태양광, 풍력 등) 단점인 불규칙성과 저장운송 난제를 보완해주는 현존 유일 대안

 

  • 천연가스를 활용한 블루수소는 수소경제의 초기 마중물 역할로 상당기간 병행 성장

 

□ 재생에너지와 수소는 에너지 안보에도 유리 (그린수소 생산가능 지역도 석유보다 광범위)

 

수소는 탄소경제의 일부를 대체해 다양하게 활용되며 성장할 전망

→ 화석연료 연소 기반의 탄소경제(C) 일부를 청정 수소경제(H₂)로 대체 가능

 

  • 산업용(철강, 정유, 화학, 금속정제 등): 탄소 감축을 위한 대체 소재 및 공정 원료로 사용
 
  • 발전용: 수소연료전지 발전, 수소/암모니아 혼소 발전(천연가스 + 수소/암모니아)
 
  • 건물용: 소형연료전지+열병합
 
  • 수송용: 자동차, 선박, 비행기, 드론, 열차

태양광, 풍력 발전의 높은 변동성 - 버려지는 잉여구간으로 그린수소 생산

'태양광 발전'과 '풍력 발전'의 높은 변동성에 대한 설명 그래프.

자료: 한전경제연구원, 엔라이튼

수소경제의 개요

'수소경제'의 개요에 대한 설명.

청정수소 에너지의 장점들

'청정수소 에너지'의 장점들에 대한 설명.

자료: 산업연구원, KB경영연구소

☞ 활용 측면에서 수소의 장단점 세부 비교 자료들은 [참고] 밸류체인별 상세 동향 및 전망 참조 

글로벌 수소 경제 전망 (②시장 전망)

□ 재생에너지 확대와 함께 수소/암모니아 에너지 동반 지속 성장할 전망

 

  • Hydrogen Council 전망: 총 수소에너지 ‘20년 10EJ → ‘50년 78EJ (IEA 총 에너지량 추정 대비 비중 ‘20년 1.7% → ’40년 5% → ‘50년 14%)

 

  • 수소에너지 비중 전망: BNEF, 1차에너지 부문에서 ‘35년 4%, ‘50년 25%

 

  • 수소 수요 전망:
    IEA, ‘20년 90Mt → ‘30년 210Mt → ’40년 380Mt → ‘50년 530Mt
    Hydrogen Council, ‘30년 140Mt → ‘40년 385Mt → ‘50년 660Mt

 

  • 수소는 적어도 ‘30년 이전까지 현 화석연료 경제성에는 못 미치지만 장기적인 관점에서 육성

 

주요 해외 국가에서는 수소를 산업용>발전용>수송용 순으로 활용할 계획

 

  • 유럽, 미국 등은 초기 수소 생산 단가가 높기 때문에 가장 시급한 철강, 화학 분야 등 산업에서 탄소 감축을 위한 대체 소재 및 공정 재료로 우선 사용 고려
 
  • 자동차 용도로는 인프라 구축 문제로 더 장기적인 시각에서 활용 고려
 
  • 수소활용 우선순위: 수소 사용 우선 순위와 비중은 산업용>발전용>수송용

글로벌 수소 수요 전망 (IEA, 2021)

'EU'가 2030년 부문별 '수소사용' 비중 목표를 상향함.

글로벌 부문별 에너지 소비 비중 전망(BNEF) - 에너지부문 2050년 수소 25%

글로벌 부문별 '에너지 소비 비중 전망'에 대한 그래프.

글로벌 수소 에너지 전망 (Hydrogen Council, 2019)

글로벌 '수소 에너지'에 대한 전망 그래프.

자료: 현대차 (Hydrogen Council & Mckinsey (2017) 자료, 인용: KB경영연구소

[참고] 글로벌 수소 시장 및 투자 전망 추가 자료

지역별 수소 수요 전망

지역별 '수소 수요' 전망 그래프.

자료: Hydrogen Council & Mckinsey (2021.11)

유럽의 상세 수소 수요 전망 (단위: TWh)

'유럽'의 상세 '수소 수요' 전망 그래프.

자료: Hydrogen Roadmap Europe (2021)

최종 용도별 수소 수요 전망

최종 용도별 '수소 수요' 전망 그래프.

자료: Hydrogen Council & Mckinsey (2021.11)

시기별 수소 관련 직접 투자 금액 전망

시기별 '수소' 관련 '직접 투자 금액' 전망 그래프.

자료: Hydrogen Council & Mckinsey (2021.11)

국내 수소경제 전망 (①개요 및 시장 전망)

새 정부에서도 수소 확대 정책 지속 → 국내외 정책 및 산업 동향 모두 수소경제에 긍정적. 수소 확대 정책 유지 지속 전망

 

  • 재생에너지의 보완, 원자력 확장의 한계 등으로 높은 수소경제 확대 정책 지속 전망

    ✔ 수소 생산은 지리적 불리함 때문에 대량수입 불가피(70% 이상 예상)하나 화석연료보다는 에너지 안보 제고 가능

 

  • ’19년 최초 로드맵 발표 이후, ‘21~’22년 정부의 수소 수급량과 수소 발전 비중 목표 상향됨

    ✔ ’21년: ‘30년 연간 총 194만톤 → 390만톤으로 상향, ‘50년 2,700만톤 신규 제시

    ✔ ’22년: 수소발전비중 ’30년 1.9% → 2.1%(청정수소). ’40년 4.9% → ’36년 7.1%(청정수소) 로 상향

 

정책적 의지와 기업들의 적극적인 투자로 인해 수소경제 성장 전망

 

  • 에너지/탈탄소 측면과 더불어, 수소전기차와 연료전지 산업 잠재력으로 전략적으로 산업 육성 계획

 

  • 국내 주요 민간 그룹들, 글로벌 동향에 맞추어 수소에 적극 투자하며 국내외 사업에 신규 진출

    ✔ 이는 일본도 유사한 상황이어서 정부와 민간 모두 글로벌 전략 산업으로 육성 계획

최초 수소경제 활성화 로드맵 (2019년)

최초 '수소경제'에 대한 활성화 로드맵.

자료: 정부합동발표자료 (2019.01)

수소 수급 및 수소발전 관련 로드맵 상향 현황 (2021년, 2022년)

'수소 수급' 및 '수소발전' 관련 로드맵 상향 현황 표.

자료: 정부합동발표자료, 5차 수소경제위원회

국내 수소경제 전망 (②활용 분야 전략 측면)

□ 해외와 다른 전략 추구: 공급 인프라와 활용 동시 성장 추구

 

  • 수소 공급 및 운송 인프라 구축 투자와 함께 수소차 및 연료 전지 기술 잠재력 기대로 발전과 자동차에도 해외보다 적극적

    ✔ 현재 연료전지 구축 실적과 수소전기차 생산 실적 세계 점유율 1위

    ✔ 단, 연료전지발전 일부 핵심기술은 선진기업대비 다소 열위 → 국산화 장려

 

전세계적으로 철강, 화학 등 산업용 탄소 감축 이슈가 크기 때문에 국내에서도 이 부문에 대한 수소 사용은 예상보다 더욱 커질 전망

 

수소전기차 성장 목표는 현실적으로 과해 보임

 

  • 글로벌 동향과 인프라 구축 속도 등을 고려할 때 정부 계획 과다
 
  • 현대차도 배터리전기차(BEV)에 더 적극적인 전략 (수소차 속도 조절)

부문별 수소 수요 전망 - 다른 국가들은 산업용에 우선 활용. 국내는 초기부터 발전에 높은 비중

부문별 '수소 수요' 전망 그래프.

자료: 산업통상자원부

주요 국가별 수소차 및 연료전지 보급 실적 (上) / 정부의 계획과 구축 실적 (下)

주요 국가별 수소차 및 연료전지 보급 실적 (위)/ 정부의 계획과 구축 실적 (아래)

자료: 산업통상자원부, 국회의원 양금희 의원실

국내 발전량 비중 추이 및 전망 - 타 국가들 대비 수소연료전지발전 높음

국내 '발전량'의 비중 추이 및 전망에 대한 표.

채희근

KB경영연구소

채희근

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