정부는 2019년 수소경제 활성화 로드맵을 발표한 후 후속조치로 ‘수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률(이하 수소법)’을 제정했으며 범정부 수소경제 컨트롤 타워인 수소경제위원회를 출범하는 등 수소경제 활성화를 위한 노력을 지속하고 있다.
이러한 정책기반을 바탕으로 수소차, 수소충전소, 연료전지 등 수소활용분야를 중심으로 구체적인 성과가 도출되고 있으며 수소경제로의 전환이 촉진되고 있다.
수소산업 생태계 육성업무를 담당하고 있는 배준형 산업통상자원부 수소산업과장을 만나 탄소중립달성을 위한 수소 및 연료전지의 역할과 향후 수소경제 활성화방안에 대해 들었다.
■ 수소산업과의 역할은정부는 우리나라가 수소경제 First Mover로서 더욱 적극적인 수소경제로의 전환이 필요하다는 인식을 바탕으로 기존에 수소경제업무를 담당하던 산업부의 신에너지산업과를 수소경제국으로 확대 개편했다.
수소산업과는 수소경제국 내에서 수소산업 생태계 육성업무를 담당하고 있으며 △수소전문기업 육성 △그린수소 생태계 조성 △수소클러스터 구축 △기술개발 △수소활용분야 확대 등의 업무를 수행하고 있다.
■ 연료전지의 역할·전망은
태양광, 풍력 등 신재생에너지는 탄소중립시대의 열쇠가 되는 에너지원이나 지역적 편중성, 간헐성 등 약점을 가지고 있다. 수소는 이러한 신재생에너지의 약점을 보완할 수 있는 최적수단이다. 연료전지는 수소를 사용해 수요지 인근에서 필요한 전기를 생산할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
또한 신재생에너지는 청정 열생산 측면에서 낮은 온도로 인해 활용성이 떨어지지만 연료전지는 전기를 생산함과 동시에 열을 생산할 수 있으며 열에너지수요에 대해 적극 대응할 수 있다.
발전용 연료전지는 미국, 일본 등 극소수 국가만 기술을 보유하고 있으며 국내 연료전지산업 성장을 통해 양질의 일자리를 창출할 수 있을 것으로 기대된다.
2021년 7월말 기준 발전용 연료전지는 약 672MW, 건물용 연료전지는 1,310개소에 걸쳐 총 15.6MW, 주택용 연료전지는 2,866가구에 2MW가 보급된 것으로 파악된다.
정부는 수소경제 활성화 로드맵에서 제시한 것과 같이 연료전지시장 확대를 위해 적극 노력하고 있다. 저렴한 연료전지용 천연가스요금제를 도입해 연료전지가 경제성을 확보할 수 있도록 지원하고 있다.
또한 발전용 연료전지는 신재생에너지공급의무화제도(RPS)에 포함해 신재생에너지공급인증서(REC) 가중치 2.0을 부여하고 있으며 이를 통해 연료전지 발전사업자는 전기판매 수익 외 추가수익을 창출하고 있다.
정부는 가정용, 건물용 연료전지 설치를 확대하기 위해 신재생에너지 보급지원사업을 운영해 설치비를 지원하고 있으며 공공기관 설치의무화를 통해서도 보급을 확대해 나가고 있다. 이와 함께 적극적인 R&D를 통해 연료전지 산업생태계가 우수한 기술경쟁력을 확보할 수 있도록 지원하고 있다.
■ CHPS 도입·정착을 위한 방향은
정부는 제2회 수소경제위원회에서 수소발전의무화(HPS)제도 도입방안을 발표하면서 청정수소 활용, 분산형 전원설치, 주민수용성 확보 등을 지원하겠다고 밝혔다.
다만 청정수소 활용에 대한 명확한 의사전달이 되지 않는다는 지적을 반영해 청정수소발전구매공급제도(CHPS)로 명칭을 변경, 제도를 도입할 계획이다.
현재 정부의 CHPS 도입 추진과 함께 국회에서도 이를 위한 법적기반 마련을 위해 수소법 개정안을 발의, 심의 중이다.
정부는 CHPS 도입 시 신재생에너지보완, 분산형 전원, 유연성 전원 등 연료전지가 가지는 장점을 극대화하고자 한다.
정부는 신재생에너지를 중심으로 설계된 RPS에서 수소발전을 분리, 별도제도를 마련함으로써 신재생에너지와 수소발전간 경합을 원천적으로 배제할 예정이다. 특히 청정수소 사용을 의무화해 대규모 청정수소시장을 창출함으로써 민간의 청정수소 투자 마중물로 사용하고 연료전지가 무탄소전원으로 자리매김할 수 있도록 유도할 계획이다.
연료전지가 소음과 오염물질 배출이 적고 미세먼지를 정화하는 대규모 공기청정기로서 역할을 수행할 수 있으며 입지와 무관하게 소규모 설치도 가능한 분산형 전원으로써 장점을 가지고 있으나 인센티브가 부족한 상황이다.
이에 따라 CHPS 도입 시 분산형 전원으로써 설치되는 연료전지를 우대해 분산형 전원 확산을 촉진할 방침이다.
연료전지는 독립전원으로서 유연하게 운용하기 위해 개발된 기술로 전력계통 내에서 속응성 전원으로 역할을 수행할 수 있다. 그러나 경직성 전원으로 운영되고 있어 연료전지의 장점을 살릴 수 있도록 유연한 운영에 대한 인센티브를 부여해 신재생에너지 확대에 따른 수급불일치 문제의 대안으로 역할을 할 수 있도록 할 계획이다.
또한 상용화 초기단계인 연료전지는 다른 전원대비 경제성 측면에서 다소 불리한 입지를 가지고 있다. 이에 따라 경쟁입찰을 통해 사업비를 줄이고 시장규모의 예측가능성을 제고할 계획이다. 이를 바탕으로 연료전지 산업생태계의 적극적인 투자를 유발함으로써 혁신을 유도해 단가절감도 촉진해 나갈 것이다.
■ 연료전지 보급 확대방안은
현재 연료전지는 친환경 분산형 전원으로 주목받고 있지만 그린수소, 블루수소 등 청정수소가 아닌 LNG 개질수소를 사용함에 따라 온실가스를 배출하고 있으며 주민수용성 확보에도 한계가 있다.
이에 따라 정부는 수전해 기술개발, 신재생에너지 발전단가 저감, 해외 청정수소 공급망 구축 등 청정수소의 조기 상용화를 추진하고 있다.
또한 수소의 위험성에 대한 오해로 인해 수요지 인근에 연료전지를 설치하는데 어려움을 겪고 있다. 이에 따라 적극적인 주민설명과 협력을 통해 연료전지가 분산형 전원으로 설치된 ‘인천연료전지’ 사례를 확산하고자 한다.
우선 CHPS 시행으로 인센티브를 부여해 주민수용성을 확보하고 주민과 함께하는 친환경 전원이 될 수 있도록 노력할 계획이다. 또한 찾아가는 주민설명회, 공익광고 등을 통해 수소연료전지에 대한 오해를 불식시켜나갈 방침이다.
특히 연료전지가 타전원대비 발전단가가 높다는 점이 보급확대의 큰 애로사항으로 작용하고 있다. 연료전지업계의 지속적인 혁신을 통해 안정적인 연료전지운영 및 발전단가 절감이 요구된다.
정부는 이러한 연료전지업계의 혁신을 보조하고자 R&D 예산을 활용해 지원하고자 한다. 연료비 절감을 위해 스택 구조개선 등을 통한 발전효율 향상과 청정수소 단가를 낮추고자 한다.
또한 소재개발과 산업생태계 다변화를 통해 수소경제 활성화 로드맵이 발표된 시점대비 주기기 단가를 2030년까지 50% 수준, 2040년까지 1/3수준으로 낮출 것으로 기대된다.
그린수소 생산의 핵심인 수전해기술은 연료전지 발전기술과 역관계로 수전해 산업생태계를 구축해 나가는 효과도 함께 창출하고자 한다.
■ 수소산업과의 역할은
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