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Feb 04, 2024

다섯 가지 수소 신화

재생 가능한 전기로 생산된 수소는 획기적인 기후 솔루션입니다. 산소만 배출하도록 제작할 수 있고, 사용 시 이산화탄소도 발생하지 않아 매력적이다.

재생 가능한 전기로 생산된 수소는 획기적인 기후 솔루션입니다. 산소만 배출하도록 생산될 수 있으며, 사용 시 이산화탄소를 생성하지 않으므로 오늘날 사용되는 오염을 유발하는 화석 연료에 대한 매력적인 대안이 됩니다. 그러나 다른 신기술과 마찬가지로 그 기능과 응용 분야에 대한 오해도 많습니다. 여기에서는 당사의 광범위한 "현실 점검" 시리즈를 바탕으로 수소에 대한 가장 큰 오해와 오해를 다룹니다.

이론적으로 수소는 거의 모든 부문을 탈탄소화하는 데 사용될 수 있습니다. 하지만 가능하다고 해서 반드시 그래야 한다는 의미는 아닙니다. 탈탄소화 도구 상자의 여러 도구 중 하나인 수소는 직접 전기화가 불가능할 때 에너지 효율 다음으로 우선순위를 두어야 합니다. 특히, 중공업과 운송을 비용 효율적으로 탈탄소화할 수 있는 수소의 잠재력은 수소를 청정에너지 전환에 꼭 필요한 부분으로 만듭니다.

글로벌 탈탄소화를 제약하는 요인 중 하나는 '녹색' 수소를 생산하는 데 사용되는 재생 가능 전력의 희소성과 가치입니다. 이미 세계에는 훨씬 더 깨끗한 전력 인프라가 필요합니다. 2050년 전력 소비는 인구와 경제 성장만으로 두 배로 늘어날 것으로 예상되며, 현재 전력의 10%만이 태양열과 풍력에서 나옵니다. 중공업과 운송을 탈탄소화하기 위해 녹색 수소를 만드는 데 필요한 전력을 추가하면 전력 소비가 3배가 될 수 있습니다.

이러한 상황에서 거시적 차원에서 전력 소비를 줄이고 재생 가능한 전력을 가장 효율적으로 사용하는 것이 우선적으로 중요합니다. 따라서 건물 난방, 전력 생산 또는 경량 차량 연료 공급을 위한 오늘날의 미시적 수준의 수소 비즈니스 사례 중 다수는 에너지 효율성 또는 직접 전기화에 대한 투자에 더 적합합니다(아래 표 1 참조).

증거물 1: 녹색 수소 또는 직접 전기화를 사용하여 경량 운송, 건물 열 및 발전의 배출을 1kg CO2e만큼 줄이는 데 필요한 전기(kWh)입니다.

수소는 기후 목표를 달성하는 데 핵심이지만 에너지 효율성과 직접 전기화가 더 나은 옵션인 경우에 수소를 배치하면 에너지 시스템을 빠르고 비용 효율적으로 탈탄소화하는 능력을 방해하게 됩니다. 귀중한 청정 전기를 시스템 전체에서 효율적으로 사용하려면 이러한 솔루션이 불가능할 때 수소를 사용해야 합니다.

장거리 중량 운송과 함께 비료 또는 철강 제조와 같은 중공업 응용 분야는 오늘날 항공 및 장기 에너지 저장과 결합될 수 있는 수소의 후회 없는 응용 분야입니다. 간단히 말해서, 우리는 수소가 필요하지만 모든 것에 필요한 것은 아닙니다.

"청정 수소"라는 용어는 보편적으로 받아들여지는 정의가 없지만, 광범위하게 말하면 "청정" 수소는 현재의 화석 연료 기반 방법보다 더 낮은 배출량으로 생산되는 모든 수소를 의미합니다. 종종 "색상"으로 분류되는 청정 수소 생산 경로가 많이 있지만 가장 일반적인 두 가지 유형인 녹색과 파란색이 주요 고려 사항을 예시합니다.

오늘날 녹색 수소와 청색 수소 모두 탄소 감소 이점으로 주목을 받고 있지만, 이러한 경로는 저배출 수소 생산의 확실성 측면에서 동일하지 않습니다. 또한, 단순한 색상 구분만으로는 각 생산 경로의 배출량을 명확히 하기에는 부족합니다. 공급망과 기술 성능의 차이에 따라 동일한 "색상"을 가진 두 가지 수소 공급은 그림 2에서 볼 수 있듯이 탄소 발자국이 크게 다를 수 있습니다. 이러한 차이점을 이해하려면 공급망의 탄소 집약도에 대한 가시성이 필요합니다.

증거 2: 수소의 탄소 집약도는 생산 방법, 메탄 누출률, 천연가스에서 추출한 "청색" 수소의 경우 증기 메탄 개질(SMR)을 위한 탄소 포집률에 따라 크게 달라집니다. 참고: 계산에서는 메탄 수명을 100년으로 가정합니다.

실제로 모든 형태의 수소 생산에는 서로 다른 배출 위험이 있습니다. 재생 가능한 전기로 수소를 생산하는 것은 배출가스를 거의 0에 가깝게 보장하는 가장 간단한 방법이지만, 모든 생산 방법에는 기준을 충족하기 위해 추가적인 규정이 필요합니다. 공급망은 수소의 기후 이점을 극대화하기 위해 배출에 대한 요람부터 관문까지의 관점으로 엄격하게 관리되어야 합니다.