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"전남, 국가 그린수소 산업 중심지 도약해야"

홍성안 광주과학기술원 석좌교수

2019년 04월 25일(목) 18:42
정부의 에너지 정책이 정치 쟁점화되면서 온 나라가 시끄럽다. 현재 연장 가동되고 있는 원전의 폐쇄, 신규 원전 건설의 선택적 백지화, 노후 석탄 발전소의 점진적 폐쇄, 원자력 발전 및 석탄 발전 대안으로 2030년까지 총 발전량 대비 태양광, 풍력 등의 신재생에너지 발전량 20% 보급목표가 정부 에너지 전환 정책의 골격이다.

그러나 태양광, 풍력 등 신재생에너지의 가장 큰 문제 중 하나는 출력 변동에 의한 간헐성이다. 기술의 특성상 전력수요 및 공급이 일치하지 않고, 출력 변동이 심한 간헐적 전원의 확대는 전력계통의 안정성을 해치는 요인으로 작용한다.

이에 따라 필연적으로 잉여전력이 발생하게 되고 발생된 잉여전력을 장기간, 대용량으로 저장할 수 있는 전력 저장 수단이 필요하게 된다. 최근 중국의 대규모 풍력단지에서 생산된 잉여전력이 전력계통의 안정성을 저하시켜 빈번한 정전을 유발하는 문제로, 생산된 전기를 폐기하는 사례가 있다.

또 신재생에너지 발전비중이 30%를 넘어선 독일은 태양광, 풍력단지에서 발생한 잉여전력을 수소생산, 저장, 운송, 이용으로 슬기롭게 해결함과 동시에, 수소 경제를 견인하는 사례는 눈여겨볼만하다.

우리 정부도 지난 1월 수소 경제 활성화 로드맵을 발표했다. 수소경제 진입을 위한 구체적 국가 비전과 실행 방안을 제시하고, 정부의 확고한 의지를 표명했다는데 의의가 있다.

수소 경제 핵심 분야는 크게, 수소 전기차 중심의 수송 분야 및 연료전지 발전 분야의 보급에 해당하는 수소 활용 분야, 수소생산, 저장 등 인프라 분야로 구분된다.

특히, 수소 생산 분야에서 점차적으로 재생에너지 연계 수전해 방식(Green 수소)으로의 수소 생산 패러다임 전환 방향을 분명히 제시한 점은 화석연료 의존도 감소와 온실가스 감축, 정부의 에너지 전환정책연계, 에너지 기술 패러다임 변화에 부응했다는 점에서 큰 의미가 있다. 그러면, 정부의 에너지 전환정책과 수소 경제 활성화 로드맵에 부응하는 전남의 수소 산업 생태계 조성방향은 어떤 모습이어야 할까? 이에 필자는 큰 틀에서 전남의 수소 경제 비전을 "국가 그린 수소 산업 중심지 도약"으로 제시하고자 한다.

전남은 국내 최대 태양광·풍력 등 재생에너지 발전 용량을 보유하고 있으며, 또한 해상 풍력 잠재량 또한 국내 1위로 그린 수소 생산과 실증의 최적지이다. 최근 정부의 재생에너지 보급 확대 정책과 맞물려 전남의 태양광·풍력 등의 구축 사업이 활발히 이뤄지고 있으나, 간헐적인 잉여전력에 대한 배터리 ESS대응에서 한계에 봉착했다.

이에 대한 보완 수단으로 앞서 언급한 독일 사례처럼 수소 ESS를 전남이 앞장서서 준비하고 실증 테스트 베드 등을 구축함으로써, 국가 수소경제 정책을 견인하고, 또한 전남의 미래 성장 동력으로 발전시켰으면 한다.

향후 10년~20년 뒤 수소에너지시대, 즉 수소경제의 비전이 달성될 때 수소이용 기술인 연료전지 기술은 보편화되어 새로 건설되는 발전소의 상당부분은 연료전지 발전소일 것이며, 가정과 상업용 건물에도 자가발전 연료전지가 설치될 것이다.

또한 운행되는 상당부분의 승용차와 택시, 버스, 트럭 등이 연료전지 차량이며, 이에 상응하여 주유소의 상당부분이 수소전기차에 수소를 공급하는 수소 충전소로 대체될 것이다. 이러한 미래 에너지 체계의 완성을 위해서는 신재생에너지원으로 부터의 수소생산기술, 수소저장, 운송에 이르는 수소 인프라스트럭처 구축이 중장기적으로 동시에 해결돼야 한다.

전남 서남해안의 풍부한 재생에너지 활용에 의한 수소 생산, 저장 및 수송의 Upstream 산업 분야는 전남이 특화하고, 수소 전기차 및 연료전지 발전 등 수소 활용 분야인 Downstream 산업 분야는 광주가 특화하는 연계, 상생을 통한 수소 산업 생태계 실행방안이 빠른 시일 내 구체화되기를 기대해 본다.
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