에너지 시스템 운영간 유연성 확보에 최적

[Industry News 박관희 기자] 탄소제로 사회를 목표로 하는 국가들이 수소를 활용하는 연료전지에 주목하고 나섰다. 미국이 우주산업에 응용하기 위해 원천기술을 확보하고 있고, 일본은 상업영역에서 가장 발전된 모습을 보이고 있으며, 후발주자이지만 기술력을 확보한 국내 수소산업 역시 괄목할만한 성과를 이뤘다. 이들 국가들이 연료전지에 투자하고 있는 점은 다른 에너지 영역과 연계할 수 있어, 미래 청정에너지 시스템 구축 또는 운영 간 유연성을 확보할 수 있다는 점 때문이다.

에너지경제연구원에 따르면 지난해 600MW 규모를 기록한 세계 연료전지 시장 규모는 올해 최초 1GW를 기록할 것으로 전망된다. 2016년 이후 수송용 연료전지가 시장 성장을 이끌고 있고, 아시아와 북미가 시장을 주도해 점유율 의존도가 높은 특징을 보이고 있다.

연료전지는 송·배전의 문제가 거론되는 중앙발전형 전력체계 비효율성과 사회적 비용 증가 문제를 해결할 수 있는 솔루션으로서 가치도 존재한다. 별도의 송배전 시설 없이 도심지역에 설치가 가능하기 때문인데, 근거리 설치가 가능한 탓에 분산형 에너지 자원, 또 에너지 자립에 기여하는 효과를 기대할 수 있다.

연료전지 업계에서는 에너지 전환을 추진하고 있는 현 정부 정책에도 부합한다고 밝히고 있다. 연료전지 업계 관계자는 “최근 발표된 3020 계획이 태양광과 풍력에 집중된 감이 없진 않다. 다만 기본적으로 재생에너지는 간헐성이라는 문제를 지니고 있고, 이를 해결하기 위해서는 에너지저장장치에 대한 투자가 수반되어야 하는데, 연료전지가 이런 재생에너지의 간헐성을 상당부분 해소할 수 있다”고 밝히고 “재생에너지 공급확대에 기여할 수 있는 것이다”고 밝혔다

현재 국내 연료전지 산업계는 포스코에너지, 두산 등이 연간 200MW 규모의 제조공장을 완공해 밸류체인을 구축 중이다. 하지만 내수시장의 부족과 일부 기술적인 문제로 영업이익이 하락하는 등 어려움을 겪고 있는 상황이다.

연료전지 산업의 발전을 이끌었던 포스코에너지는 올 한해 끊임없이 매각설이 흘러나오는 등 고초를 겪었다. 본지와 통화한 포스코에너지 관계자는 매각설에 대해 부인도 긍정도 하지 않으며 “전반적인 상황을 보고 있다”면서 “아직 결정된 사항은 아무것도 없다”고 소개했다. 두산은 연산 63MW PAFC 생산공장을 구축하고 60여 개의 협력사를 확보하고 있다. 최근 수주사례가 늘어나면서 연료전지 업계의 활력을 더하고 있다.

한화에너지는 충청남도 서산시 대산산업단지에 세계 최초·최대 규모의 수소연료전지 발전소를 건설하게 된다. 관계자에 따르면 “현재까지 계약서 등에 대한 최종 조율로 일정이 다소 지연되고 있지만, 내년 1월 SPC가 설립되고, 3월에서 4월경 착공이 이뤄질 것으로 생각한다”고 밝혔다.

계획대로라면 2019년 11월 상업생산 예정인 이번 사업은 총 2,550억원을 투입하게 되는데, 부생 수소 연료전지 발전소로는 세계 최대 규모로서 약 8만 여 가구의 연간 전력사용량이 연간 약 40만MWh의 전기를 생산해 전력수급 안정에도 기여할 것으로 예상된다. 국내는 물론 세계 최초로 부생수소를 연료로 사용하는 초대형 연료전지발전 사업이라는데 의미가 있다.

에스퓨얼셀은 정부 규제시장인 건물용 연료전지 시장을 주력으로 성장하고 있다. 현재 그룹 내에서 가장 높은 성장률을 기록하고 있고, 코스닥 상장을 추진하고 있다. 계획대로 내년 상장에 성공한다면 국내 연료전지 기업 중 최초 코스닥 상장 사례가 될 전망이다. 또한 공공기관 설치의무 시장 외에도 최근 서울시 등 민간시장의 문호가 열리면서 시장 확대에 주목하고 있다.

연료전지 업계 관계자는 "중앙아시아와 구소련 지역 등 가스매장량이 풍부한 지역과 전기나 온수 난방 등 인프라 부족 국가들의 시장 전망이 좋다"고 밝히고, "국내에서는 수소연료전지 차량 , 파워투가스 등의 시장에 주목해야 한다"고 밝혔다.

12월 초 국회에서는 미래연료전지발전포럼이 창립됐다. 연료전지 발전원을 기저발전으로 또는 마이크로그리드 시스템 활용이 가능한 선진국 대상으로 수출이 가능하고 국내 4차 산업혁명을 이끌고 있는 에너지 기반산업으로 충분한 역할을 할 수 있을 것이라는 기대가 반영된 결과다.

한국과학기술연구원 이해원 박사는 "태양광, 풍력기반으로 재생에너지의 전력분야를 20%까지 확대한다면 전체 에너지 소비량의 4%정도를 재생 가능한 상태로 전환하는 것이다”면서, “재생 전력에서 진정한 재생에너지로의 발전을 위해 전기외의 에너지 소비 형태인 열과 연료를 포함하는 에너지 스플리트 전체를 통합하는 정책 및 관리 체계가 바람직하고, 수소연료전지 시장은 공공 정책에 의존하고 있는 상태이고, 글로벌 태양광 시장의 100분의 1 규모로서 강력한 보급정책지원과 가격 저감을 위한 지속적인 기술개발 투자가 필요하다”고 밝혔다.

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