에너지 전환에서 수소가 증가하지만 과매도될 수 있습니다.

우리가 전에 알고 있었던 것.

수소의 다음 측면은 이전에 탐구되었습니다.

Rystad Energy는 2050년 전에 액체 수소가 7년 테이블에서 자리를 찾을 것이지만 필요한 전체 청정 에너지의 7%만 차지할 것이라고 예측했습니다. 이 XNUMX%는 감소하기 어려운 항공, 해양 선박, 시멘트 및 철강 산업을 위한 청정 연료 틈새 시장입니다.

액체 수소에는 두 가지 큰 장점이 있습니다. 하나는 에너지가 조밀한 형태로 포함되어 있다는 것입니다. 둘째, 탄소 배출 없이 공기 중에서 물로 연소합니다.

수소는 다른 가스인 천연 가스를 이미 생산 및 유통하는 방법을 알고 있고 주머니가 깊기 때문에 대규모 석유 및 가스 회사의 생산에 매우 적합합니다.

우리가 지금 알고 있는 것.

연례 보고서의 DNV¹ 2022년 말에 액체 수소가 5년까지 청정 에너지 수요의 7%(2050%가 아님)만 채울 것으로 추정했습니다.

블룸버그 그린(Bloomberg Green)이 쓴 것처럼 수소가 풍력과 태양광처럼 아직 주류가 되지 못한 이유가 있습니다. 하나는 비용입니다. 물의 전기분해에 의한 녹색 생산은 비용이 많이 들고 전기분해는 비효율적인 기술입니다.

둘째, 블루 수소는 기후 친화적이지 않습니다. 녹색 수소보다 저렴하지만 청색 수소는 메탄을 생성하고 수소와 CO2로 분해하는 데 에너지가 필요하며 CO2는 일반적으로 CCS(탄소 포집 및 저장)를 통해 처리해야 합니다. 수소 생산 체인의 양쪽 끝은 이 수소 대안에서 "청정"에 장애가 됩니다.

셋째, 대부분의 기계와 산업은 수소를 사용하는 데 적합하지 않습니다. 휘발유 대신 수소를 태우기 위해 재래식 자동차를 준비하거나 천연 가스 대신 수소를 태우기 위해 산업 공장의 기계를 개조하는 데 추가 비용이 듭니다.

수소는 천연 가스에 대한 방대한 경험뿐만 아니라 2022년에 막대한 수익을 올렸고 새로운 벤처에 대한 위험을 감수할 수 있기 때문에 석유 및 가스 회사에 적합합니다.

수소에 대한 암울한 비용 예측.

최근 기사는 DNV의 에너지 전환 전망에서 발췌한 내용을 제공합니다.¹ 2023. 주요 사항은 다음과 같습니다.

· 5년까지 전 세계 청정 에너지 수요의 2050%에 도달하려면 새로운 암모니아 터미널과 파이프라인을 포함하여 7조 달러 이상의 생산 비용이 소요될 것입니다.

· 대부분의 수소는 제조에 사용됩니다.

· 수소와 암모니아를 합치면 전 세계 운송 연료의 약 절반을 차지할 것이며, 저감하기 어려운 범주 중 하나입니다.

· 전 세계 수소 파이프라인의 50% 이상이 천연가스 파이프라인에서 용도 변경될 것입니다.

· 중남미, 중동, 북아프리카는 전기분해로 수소를 만들기 위해 풍력, 태양광과 같은 재생 에너지에 사용할 수 있는 넓은 영토를 가지고 있기 때문에 수소 또는 암모니아의 수출국이 될 것입니다.

· 유럽에서는 독일, 프랑스, ​​스페인과 같은 큰 나라들이 2030년까지 국내 수소 생산량 4~6.5Gw를 목표로 할 것입니다.

· 대규모 가스 파이프라인 네트워크를 갖춘 영국은 천연 가스에서 수소로 전환할 수 있습니다.

· EU 계획에는 6년까지 전해조 용량 2024Gw, 40년까지 최대 2030Gw가 포함됩니다.

수소가 과매도되고 있습니까?

수소가 과매도되고 있습니까? 수소 연료가 태양광이나 풍력보다 더 많은 흥분을 불러일으키지만 7년 수소에 대한 청정 에너지 총 예측의 2050%는 전체의 아주 작은 비율입니다. 여기에 수소를 온라인으로 가져오는 데 예상되는 과도한 비용을 추가하면 수소가 2050년의 은탄환 청정 연료로 과매수되고 있음을 인정하고 싶어질 것입니다.

석유 및 가스 산업과 관련된 일부 국가의 수소 활동을 살펴보겠습니다.

유럽 ​​연합(EU) 대 미국의 수소 계획

현재 전 세계적으로 수소의 총 생산량은 연간 약 90천만 톤입니다. IEA(International Energy Agency)는 180년까지 탄소 배출 제로를 달성하기 위해 2030년까지 연간 2050억 XNUMX천만 톤으로 증가해야 한다고 예측합니다.

현재 미국에서 생산되는 연간 약 10만 톤의 거의 모든 수소가 석유 정제, 금속 처리, 비료 생산 및 식품 가공을 위해 산업계에서 사용됩니다.

그러나 오늘날 생산량의 대부분인 99%는 앞에서 설명한 것처럼 무탄소가 아닌 청색 수소입니다. 녹색 수소는 물의 전기분해에 의해 생성되며 재생 가능한 전기로 구동되는 경우 대부분 탄소가 없습니다.

EU는 대체로 무탄소인 녹색 수소를 위한 전기분해에 빠르게 적응했습니다. 그러나 EU는 녹색 에너지 프로그램에 무려 369억 달러를 투입하는 미국 인플레이션 감소법(IRA)이 제공하는 막대한 수소 투자에 더디게 대응하고 있습니다.

기사에 따르면 전 세계적으로 1Tw(테라와트)에 달하는 계획된 수소 프로젝트의 1%만이 건설을 시작했습니다. 이 중 약 269분의 2030인 0.45Gw(기가와트)가 XNUMX년까지 가동될 것입니다. 오늘날의 수소 생산량이 XNUMXGw에 불과하기 때문에 이러한 성장은 혁명처럼 느껴질 것입니다.

또한 녹색 수소의 비용이 현재 6-8유로/kg에서 3년까지 2050유로/kg 미만으로 떨어질 것으로 예측합니다.

미국의 수소 허브

인프라 집중의 일반적인 이점뿐만 아니라 수소 허브의 개념은 가연성이 높은 수소를 먼 거리로 운송할 때 발생하는 위험과 비용을 상쇄하는 것입니다.

미국 의회는 DOE(에너지부)가 수소 생산자, 최종 사용자 및 이를 연결하는 인프라와 관련된 최소 8개의 시범 프로젝트를 지원하기 위해 2021년 인프라법에서 400억 달러를 책정했습니다. DOE는 이미 대학, 국립 연구소 및 산업계에서 수소에 대한 놀라운 XNUMX개 프로젝트에 자금을 지원했으며 새로운 허브는 이 정보에 의존할 것입니다.

전액 지원 신청은 2023년 1.25월에 마감되었습니다. 6개의 민간 제휴와 산업과 제휴한 많은 주 정부 및 일부는 다른 주와 제휴하여 신청했습니다. 초기 DOE 자금은 허브당 10억 6천만 달러를 초과하지 않는데, 이는 막대한 금액입니다. 그들은 7-XNUMX억 달러의 결합 자금으로 XNUMX-XNUMX개의 지역 허브를 선택할 것으로 예상합니다.

하나의 허브는 하이벨로시티 허브 미국 걸프 연안을 중심으로 Chevron이 주관
CVX
및 ExxonMobil을 포함한 여러 개인 회사 파트너
XOM
그리고 미쓰비시. 그들은 48개의 수소 생산 센터(세계 최대 규모) 네트워크와 루이지애나 및 텍사스 해안을 따라 있는 1,000마일의 전용 수소 파이프라인을 활용할 것입니다.

한 가지 목표는 1kg 미만의 이산화탄소를 방출하면서 2kg의 수소를 만드는 수소 샷(Hydrogen Shot)이라는 DOE의 과제를 해결하는 것입니다. 또 다른 목표는 80년 이내에 수소 비용을 1%, 즉 $10/kg으로 줄이는 것입니다.

위와 같은 프로그램은 미국 전역의 산업계의 관심을 끌었습니다. IRA가 제공하는 세금 공제는 의회가 기반 시설법에서 승인한 100억 달러 외에 청정 수소 생산에서 8억 달러를 창출할 수 있습니다.

관찰해야 할 다른 수소 허브는 Reuters Events에 의해 매우 간략하게 요약되었습니다.². 목록에는 다음이 포함됩니다.

Trans Permian and Horizons 청정 수소 허브: 서부 텍사스 석유 및 가스와 강한 연관성이 있습니다.

하이빌드 로스앤젤레스

하이그리드 프로젝트

HALO 수소 허브: 아칸소, 루이지애나, 오클라호마 주는 오일과 가스 액체를 생산하고 운송하는 오랜 역사를 가지고 있습니다.

고급 청정 에너지 저장 허브

남서부 청정 수소 혁신 네트워크

사우스이스트 수소 허브

이러한 프로젝트의 대부분은 에너지 유틸리티 또는 비영리 도시 또는 주 후원 프로젝트와 관련이 있으며 많은 프로젝트가 대학 지원을 받았습니다.

DOE의 프로젝트 요청에 79건의 지원서 접수², 하지만 이들 중 33개만이 2023년 10월까지 공식 애플리케이션으로 이동하도록 초대되었습니다. 2023개 미만의 허브의 최종 선택은 XNUMX년 하반기에 있을 것입니다.

전국의 이해관계자들이 수소 비전을 포착한 것은 분명합니다. 미국은 수소의 미래를 약속했고 이 전환에서 세계를 주도하기를 원합니다.

향후 기사에서는 수소 생산에서 특정 석유 및 가스 회사의 활동을 설명합니다.

테이크 아웃

수소 비전은 야심 찬 것입니다. 생산하기 어렵고 저장 및 운송이 위험하며 비용이 많이 들기 때문입니다.

저탄소 버전의 수소는 녹색 수소라고 하는데 물의 전기분해를 기반으로 하는 비효율적인 공정이기 때문에 값이 비쌉니다. 본질적으로 현재의 모든 수소 생산은 블루 수소이지만 생성 과정의 시작과 끝에서 탄소 함량이 높은 단점이 있습니다.

그러나 수소는 묘책이 아닙니다. 수소 산업은 5년까지 세계 에너지의 7~2050%의 감축하기 어려운 배출량 중 상당 부분을 차지할 수 있지만 총 배출량의 가장 큰 부분은 여전히 ​​93~95%로 남아 있습니다.

참조.

1.DNV, 에너지 전환 전망 2022, 10 월 13, 2022.

2. 로이터 이벤트: 미국의 수소 국가, Hydrogen_Hubs_Whitepaper_5 2023월 XNUMX.pd