탄소중립 前 과도기 : CCUS와 해상풍력 ( NH투자증권 ) 요약 1부

탄소중립 前 과도기 : CCUS와 해상풍력 ( NH투자증권 ) 요약 1부

 

 

 

1. 석탄발전 + CCUS = 미래에도 사용 가능.

 천연가스 발전 + 수소랑 혼소 = 미래에도 사용 가능.

 

 

2. 중장기적 화석연료 발전단가 지속 상승 

-> 각종 세금과 규제로 인한 비용 증가. ( EX) 탄소세, CBAM, 환경규제 기준 상향)

 

 

3.  풍력발전은 이미 화석연료 발전단가와 유사함. 2025년 이후는 원자력발전과도 경쟁 가능.

 

 

4. 지난 10년 동안 전세계 신재생 에너지 발전비중이 10%p 증가함. (주로 태양광, 풍력)

 

 

5.  전세계는 석탄/유류 발전에서 가스발전, 신재생에너지로 전환되는 중.

 

 

6. OECD는(주로 미국과 유럽) 가스발전 비중이 늘어나고 있고 , NON-OECD는 석탄/유류 발전비중이 증가하는 중.

 

7. EU는 신재생에너지쪽으로, 미국은 가스발전쪽으로 전환되었음.

 

8. 중국도 2008년부터 화석연료 발전비중을 줄이는데 최선을 다했으나 효과는 미비. 

- 신재생과 원자력 발전비중을 빠르게 높이고 있으나, 석탄을 대체하긴 아직 부족.

 

9. 전세계 석탄발전 중 중국비중이 48%에 육박함.

 

10. EU는 러시아로부터 가스관을 통해 공급받을 수 있으나, 한중일은 선박을 통해 운송해 와야함. 

- 한중일은 가스발전 비중이 높아지기 어려운 지리적 문제가 있음.

 

11. 한, 일 , 인도, 동남아 국가들도 유의미한 화석연료 발전비중 축소가 일어나진 않음.

 

12. 한국의 석탄발전 비중은 2017년 44% -> 2020년 36%로 줄었고, 가스발전 비중은 23%->27%로 상승. 일본은 느림.

 

13. 변동비 기준    원자력 발전 < 석탄발전 < 가스, 유류 발전 순으로 비싸짐.

 

14. PNG = 파이프라인 네츄럴 가스 / LNG = 리퀴파이드 네츄럴 가스

PNG는 액화비용은 들어가지 않아, 석탄발전과의 가격 경쟁이 가능함.

 

15. 석탄 발전단가의 36%는 환경세.

 

16. 석탄발전+ 친환경 설비 보다는 그냥 석탄발전 자체를 이용하지 않는게 온실가스 감축에는 효과적임.

 

17. 현재 화석연료 발전소 탄소배출권 유상할당은 겨우 10%임. 이게 점진적으로 100%까지 올라갈 예정.

 

18. 화석연료 발전소는 탄소감축의무(탄소배출권으로 인한 비용 증가), 신재생에너지 공급의무(RPS, REC구매로 인한 비용 증가) 를 동시에 진다.

 

석탄발전소 발전단가는 지속적 상승

 

 

 

 

 

19. 설비이용률 80%인 1000MW급 발전소는 CO2 621만톤배출함.

 탄소배출권 톤당 가격 X 배출량 = 탄소배출권 비용

 탄소배출권 톤당 가격 X 감축량 = 탄소배출권 이득

 

1000MW급 석탄발전소 CO2 배출량

 

 

 

 

20. 유럽 국가들(독일 제외하고 프,영,이,네덜,스페인 등)은 2030년까지 석탄발전 전면 폐지하려고 하고, EU 는 CBAM을 도입하려함.

 

 

21. EU의 CBAM은 탄소국경세를 의미함. 23~25년까지 시범기간. 26년부터 본격 시행.

개설 목적은 자국 기업 보호.  ( 자국내에서만 환경규제하고, 다른 나라에서 수입해오면 자국산업이 무너지니까...)

 

 

22. CBAM(탄소국경세)는 쉽게 말해, 역외 관세임. (탄소배출에 대한)

 

2020년 EU 수입액 규모 (국가별)

 

23. 석탄발전 비중이 높고 수입액 규모가 가장 큰 중국이 가장 큰 타격을 받겠고, 한일의 기업들도 탄소감축을 시도하려 할 것임.

 

 

 

24. 탄소배출거래제 ( 탄소감축하라는 규제) -> 이를 보완하기 위해 필요한 것이 탄소국경세. 

- 탄소배출거래제를 채택하는 국가들은 역외관세제도인 탄소국경세를 도입할 가능성이 큼.

 

 

25. 미국의 경우 탄소배출거래제가 캘포주, 워싱턴주에만 운영됨. 연방정부 차원의 탄소국경세 도입도 높아보임.

 

 

26.  서브프라임 모기지 사태 이후 정책적인 지원을 바탕으로 빠르게 성장중인 신재생.

 

 

27. 화석연료는 투자도 줄어들고 요구수익률도 높아지고 있음. (가스와 신재생은 반대)

- 금융에서도 투자의 헤게모니가 화석-> 가스 및 신재생으로 가는 중.

 

 

 

28. CCUS-> CO2 포집비용은 톤당 60~70$ 수준이나 중장기적으로 하락할 전망.

KAU21가격

 

2021.10.10일 기준 탄소배출권 가격 25$ 수준임.

포집비용이 배출권가격보다 비싸면 그냥 배출권을 사겠지. CCUS설비 도입의 시간과 비용문제도 고려해보면 가격이 같아도 탄소배출권을 살 거라고 봄. (탄소배출권이 60$고 포집비용이 60$면 걍 배출권 사겠지.)

하지만 탄소포집 비용 자체가 어느정도는 탄소배출권의 천장역할을 할 것이라고 봄.

그리고 탄소포집의 적극적인 도입은 탄소배출권의 가격이 지속적으로 상승해 탄소포집비용만큼 닿았을 때 탄소포집도입이 폭발적으로 일어날거라고 봄. 

 

 

 

29. 근데 우리나라는 탄소포집해서 어떻게 처리하지?

1) 조류 이용 - X

2) 석유채굴하고 빈공간에 넣기 - 우리나라에서 석유채굴하나? 어디다?

3) 탄소로 다른 물질 만들기? - 용접, 냉각제, 촉매?

 

 

30. 석유회수 증진법 (EOR, ENHANCED OIL RECOVERY)

- 석유채굴하면 빈공간 생기는데, 거기다 이산화탄소를 넣어두면 석유채굴하기가 더 쉬워짐.

 

 

31. 참고로 탄소거래제 위반에 대한 과징금은 탄소배출권 가격보다 높은 수준임. (배째라~ 벌금내고 말지~ 안되게)

 

 

32.  한전은 지속적 손해, 민간발전사는 지속적 이익이 기대됨.

- 민간발전사는 신재생에너지에 대한 투자를 확대해 왔으며 가스발전 위주가 많음. (시장대응이 빠름.)

 

 

33. 가스발전 인프라 재활용 방법 -> 수소터빈, 암모니아 터빈

- 혼소발전 : 가스에 수소 섞어서 터빈돌림.

- 좌초 자산인 노후 발전 설비 재활용 가능함.

- 화석연료발전이 자연스럽게 노후화 및 퇴출되면서 자연스럽게 수소터빈발전등(혼소, 전소)으로 옮겨갈 가능성이 있음.

- 수소 터빈 발전(전소)는 무탄소 발전임.

 

 

34. 글로벌 가스터빈 기술 보유 기업 - GE, SIEMENS , 미츠비시 파워, Ansaldo, enwnd, 한화종합화학

 

 

35. 일본은 암모니아 혼소 프로젝트 돌입 -> 질소산화물은 어떻게 처리?

 

 

36. 한국은 두중, 한화종합화학, SK가스 등이 수소터빈 개발 중. ( 발전사가 노후 터빈 제공 + 제작사가 혼소용으로 개조)

 

 

 

37. 수소터빈의 장점은 (연료전지 대비) 

1) 설비비가 적게듬.

2) 저순도 수소도 사용이 가능함.

* 연료전지와 경쟁하는 영역은 발전용이 되겠지.

연료전지는 2KW, 8KW, 10KW, 50KW 등이 있을 텐데, 저용량은 건물용, 대용량은 발전용이니까.

수소터빈쪽은 연료전지(발전용)과 경쟁할 가능성이 있지. 건물용 연료전지와는 경쟁하진 않지.

결국 수소터빈은 기존 가스발전설비를 개조해서 쓰는 거니 태생부터가 발전용.

 

 

참고 및 출처 : 탄소중립 前 과도기 : CCUS와 해상풍력 (20211006 NH투자증권, 이민재, 정연승, 최진명 연구원님 저)