[에너지 - 수소 #3] IRENA Innovation Outlook Ammonia 2022(요약본) - 재생 암모니아 주요 시사점 정리

1. 재생 암모니아 주요 시사점 정리

 

암모니아는 생산원 및 생산방식과는 무관하게 동일한 화학구조를 지니는 바, 현재화석연료 기반 암모니아 수요를 모두 대체 가능

• 비료 및 화학 물질 및 화학재료로 사용되는 암모니아는 연간 1억 8300만 톤임

 

2019년의 세계 암모니아 수요

기존 화석 기반 암모니아 플랜트는 이미 상용화된 기술을 활용하여 탈탄소화가 가능하며 플랜트에 재생 수소를 도입하여 천연 가스의 10-20%를 대체 가능

 

기존 시장 뿐만 아니라 수소 운반체 또는 운송 또는 발전원, 난방, 해상운송용 연료 등으로 암모니아의 수요가 확대될 전망인 바, 암모니아 수요는 지속적으로 증가할 전망임

• 탄소 기반 수소 운반체와 비교할 때 암모니아는 수소 운반체로 질소만을 필요하다는 이점이 있음

 

780,000ppm에서 대기 질소를 정화하는 것은 대기 CO2를 정화하는 것보다 비용이 저렴하며 암모니아 연소 중에 CO2가 배출되지 않음

 

2050년까지 1.5°C 시나리오에서 3억 5400만 톤의 재생 암모니아 추가수요가 발생할 것으로 전망됨

 

 

2. 재생 암모니아 진흥 방안

 

재생에너지원과 동일하게 관련 규정 및 의무 등 진흥을 위한 적절한 정책수립 필요

• 재생 연료 표준, 탄소세, 프로젝트 자금 지원, 저비용 금융과 같은 인센티브, 장기 보장된 가격 하한선, 차액 계약, 배출권 거래제, 재생 연료 및 공급원료에 대한 낮은 세금, 저탄소 암모니아 및 정보 캠페인 관련 환경 라벨링 등 진흥을 위한 정책적 지원이 선행되어야 함
• 탄소 집약도 및 수명 주기 분석, 기타 표준 및 벤치마크를 위한 방법론 등 재생 암모니아 출처 및 인증하기 위한 제도수립 필요
• 공급망 관련 배출기준을 확립(화석 기반 암모니아에 대한 업스트림 메탄 배출이 포함 등)

 

기존 화석 기반 암모니아 공장의 설비개선을 통해 재생 암모니아 확대를 촉진할 필요가 있음

 

 

3. 재생 암모니아로의 전환을 위한 산업 및 정부에 대한 정책 제언

 

재생 암모니아 진흥을 위해서는 적절한 정책과 인센티브가 필요하며 이는 나아가 파리 협정의 목표 달성 및 에너지 안보를 유지에 긍정적 영향을 미침

 

강력하고 안정적이며 예측 가능하며 지속적인 정부 정책 없이는 해당 산업에 대한 지속적이며 자본 집약적인 충분한 투자가 발생하지 않는 바, 이를 위해 다음의 주요 정책을 고려할 필요가 있음

 

 

① CO2 배출량에 대해 충분히 높은 가격을 책정

• CO2 톤당 약 USD 60-90의 CO2 비용 발생하는 경우 기존의 화석 기반 암모니아와 CCS가 있는 화석 기반 암모니아 사이의 생산비용 격차 해소가능
• CO2 톤당 최대 USD 150의 CO2 비용은 화석 기반 암모니아와 재생 암모니아 사이 생산비용 격차 해소가능
• 장기적으로 재생 암모니아는 CCS를 사용하는 화석 기반 암모니아와 비용 경쟁력이 있을 것으로 전망되는 바, CCS를 사용하여 새로 건설된 화석 기반 암모니아 공장은 매우 낮은 천연 가스 가격이 뒷받침되지 않는 한 장기적으로 경제성이 없어질 수 있음

 

② 정치적 의지를 정책으로 전환

• CO2 배출비용과 무관하게 의무할당과 같은 안정적이며 지속적인 규제 조치는 성장 및 투자의 안정성을 제공함
• 재생 암모니아를 포함한 재생 연료에 대해 에너지 세금 감면이 제공될 수 있지만 연료 소비세 및 기타 세금은 양이 아니라 에너지 함량을 기반으로 수립되어야 함(예: 리터당 USD가 아니라 킬로와트시[kWh]당 USD).
• 예를 들어, 고급 재생 가능 연료 생산 프로젝트가 CfD에 입찰하고 승자가 이른바 역경매(최저가 낙찰)로 낙찰되는 차액 계약(CfD) 제도는 투자 유도 가능
• 또한, 적당한 탄소 과세를 통해 전환을 촉진할 수 있음

 

③ 기존 재생 암모니아 기술 활용 강조

• 재생 암모니아 공정 대부분은 이미 입증되었는 바, 획기적인 기술을 개발보다는 대규모로 기존 기술을 구현에 초점을 맞출 필요가 있음
• 이를 통해 암모니아 합성 루프의 유연성 향상 및 전해조의 성능 향상, 암모니아 분해기의 성능 향상과 같은 점진적 혁신을 촉진하며 오늘날 기술비용 절감가능
• 또한, 기존 기술 활용을 통해 단기 시장 창출 및 장기적으로 혁신을 가속화

 

④ 전체 공급망 개발 지원

• 자금 지원 프로그램은 암모니아 및 기타 수소 운반체 등 다양한 범위 포괄 필요
• 단일 기술(예: 수소 또는 태양 전지판)에 중점을 둔 프로그램은 초기 단계의 R&D 및 파일럿 프로젝트를 지원하는 경향이 있으나 재생 암모니아는 전체 공급망과 관련된 기술집합 및 이를 활용한 파일럿 테스트 등 광범위한 범위의 지원이 필요
• 또한 재생 암모니아 수요가 국내 생산으로 부족함을 인식하고 글로벌 공급망의 개발을 지원하기 위해 외국인 참여 등을 고려해야 함

 

⑤ 공급 위험을 완화하는 무역 전략 수립

• 생산 및 소비 지역 모두에서 재생 암모니아에 대한 일자리를 창출하고 경쟁력 있는 새로운 산업을 장려하려면 프로젝트 개발자, 암모니아 사용자 및 암모니아 생산 회사 간의 국제 협력이 촉진 필요
• 재생 암모니아 생산 능력에 대한 투자를 늘리면 에너지 및 공급원료 공급 범위를 확대가 가능하고 이는 정치적 위험을 최소화함

 

⑥ 전해조 제조 투자

• 10년 안에 여러 기가와트 규모의 전해조 공장이 필요할 것으로 예상되며 이는 학습을 유도하고 규모의 경제로 일으켜서 전해조 생산 비용을 감소시키는 바, 재생 암모니아를 화석 기반 대안에 비해 더 경쟁력 있게 만듬

 

⑦ 초기 투자 프로젝트의 위험 제거

• 정부는 투자자가 기가와트 규모의 재생 암모니아 플랜트를 건설이 가능토록 리스크를 헷징하는 방안을 고려해야 함
• 예를 들어, 보조금, 투자, 대출 및 대출 보증은 투자의 자본 지출(CAPEX) 측면에서 위험을 제거 가능
• 운영 지출(OPEX) 측면에서 투자는 CfD 또는 친환경 보험료, 재생 가능 의무, 조달 계약 및 인수 보증 또는 경매 프로젝트의 중간 담보 구매자를 통해 위험을 제거가 가능

 

⑧ 재생 암모니아 생산을 위한 개조 기술

• 요소를 생산하지 않는 암모니아 공장은 CCS를 통합하거나 eSMR(전기 증기 메탄 개질) 기술로 개조 또는 화석 공급원료를 재생 수소로 교체하여 탈탄소화 가능
• 이는 기존 암모니아 용량의 연간 약 80Mt를 나타냅니다.
• 이는 탈탄소화를 위한 가장 경제적이며 빠른 방안임

 

⑨ 수요측 화석연료의 단계적 폐지 지원

• 재생 에너지로의 전환을 가속화하기 위해 기존 화석 기반 자산에 대한 규제 또는 개조등으로의 인센티브 등의 정책이 필요함
• 이를 통해 CO2 배출을 방지하고 기존 설비가 좌초되는 대신 활용을 극대화 할 수 있음
• 특히 초기 확장 단계에서 기존 자산을 개조하는 것이 새 자산을 구축하는 것보다 비용 효율적임
• 전력 부문과 해양 부문 모두에서 현재 기술은 종종 새로운 자산을 구축하는 것보다 저렴한 비용으로 암모니아 연료로 작동하도록 개조가능

 

⑩ 수소 전략에서 암모니아의 역할 재평가

• 암모니아를 비료 생산을 위한 수소 소비원이 아닌 발전용 원료 및 수소 운반체로서의 잠재적 에너지원으로 고려할 필요가 있음

 

암모니아가 수소 운반체로 수입되는 지역에서는 암모니아 분해에서 얻은 수소를 사용하기보다 가능한 직접 활용이 적합

• 암모니아는 대규모 수소 수입 시 수송이 용이하여 비용 효율적인 매개체이며 암모니아를 직접 사용 시 더욱 비용 효율적임

 

중앙 집중식 및 분산형 발전 및 수송 등 암모니아의 활용가능성은 점차 증가하고 있는 바, 이를 고려하여 국가 수소 전략을 수립하고 암모니아의 역할을 재평가하여야만 정책적 지원 및 수립이 가능함

 

---

손수 흙을 정제하여 백자를 빚습니다. 

 

섬세한과 열정이 담겨 있는 백자일상의 수제 백자 미니머그를 틴지오브소울 콜렉션에서 만나보세요.

 

[백자일상] 청채백자 수제 백자 미니머그 선물세트(머그 2개)

[백자일상] 청채백자 수제 백자 미니 머그 선물세트 (머그 2개) : TINGE OF SOUL