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미·러의 에너지 수출 확대 동북아가 최대 수혜지역



미국과 러시아의 에너지 수출 확대 정책 드라이브로 한국을 비롯한 동북아시아가 최대 수혜지역이 될 것이라는 분석이 나왔다. LG경제연구원은 미국과 러시아의 에너지 수출 확대에 관련한 연구결과를 발표, 가격 경쟁력 있는 공급자의 참여로 다른 지역보다 높은 아시아 에너지 가격이 하락 압력을 받을 전망이라고 밝혔다. 이러한 영향으로 동북아 에너지 교역 변화는 에너지 수입 다변화와 관련 시장 진출 등의 기회가 될 수 있을 것으로 분석했다. 


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동북아 향한 미국과 러시아의 에너지 수출 탄력


아시아, 특히 동북아 지역을 향한 미국과 러시아의 에너지 수출이 탄력을 받는 모습이다. 

미국은 원유 수출을 금지한다는 규제를 40년 만에 완화했다. 유전이나 천연가스전에서 나오는 액체 탄화수소인 콘덴세이트(고온고압의 지하에서는 기체이지만, 지상에서는 액체인 초경질 원유) 수출을 6월에 허용한 것이다. 

미국 상무부는 가스를 제거하는 안정화 과정을 거친 콘덴세이트를 원유에서 정제제품으로 분류를 변경, 수출이 가능하게 했다. 미쓰이상사가 미국 에너지 기업과 원유(콘덴세이트, 이하 원유) 수출계약을 7월에 체결했고, 8월에는 처음으로 미국산 원유 40만 배럴이 우리나라로 출발했다. 

일본기업들 주도로 2019년 가동을 목표로 하는 연간 1,200만 톤 규모의 캐머런 LNG 수출 터미널 건설이 6월에 미 당국의 승인을 받는 등 동북아 중심의 LNG 수출 준비도 계속되고 있다. 5월에는 미국 에너지국이 비 FTA 국가에 대한 에너지 수출 허가절차를 간소화하겠다고 발표했다. 이로써 미국 에너지 수출 사업의 추진 활력이 더욱 높아질 것으로 기대된다.

한편, 러시아의 對아시아 원유 수출은 사상 최대치를 기록하고 있다. 7월 러시아의 아시아 원유 수출량이 120만b/d를 기록, 러시아 전체 원유 수출 중에 아시아 비중이 2012년 18%(중국 7%)에서 최근 30%를 넘어섰다. 

천연가스의 경우, 러시아와 중국이 10년간 끌어오던 연간 380억 입방미터 규모(중국 천연가스 소비량의 23%)의 천연가스 수출 계약이 지난 5월에 전격 체결됐고, 9월에는 중국으로 천연가스를 운송할 이르쿠츠크에서 블라디보스톡까지 총 연장 4천㎞의 ‘시베리아의 힘’ 가스관 건설이 시작됐다. 

원유와 천연가스 생산 대국인 미국(원유생산 3위, 천연가스 1위)과 러시아(원유생산 2위, 천연가스 2위)의 이러한 對아시아 수출 확대 추세가 이어질 경우, 아시아 에너지 시장에 적지 않은 영향이 예상된다. 


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미국의 에너지 수출, 셰일개발 진척에 좌우될 듯 


원유와 천연가스 순수입국이던 미국이 에너지 수출을 확대하게 된 배경에는 셰일혁명에 따른 셰일가스와 타이트오일(셰일오일로 불리기도 함)의 생산 급증에 있다. 수직채굴과 수압파쇄라는 착굴기술이 발달하면서 셰일층에 있는 천연가스와 원유의 생산이 채산성을 확보하게 되었다. 

최근 3년간 미국에서 천연가스와 원유 생산량이 각각 50%, 11% 증가했다. 이로 인해 수출에 제한이 없는 가솔린과 디젤 등 석유제품은 이미 2011년에 순수출로 전환됐다. 

천연가스 수출 승인이 늘어나고 있으며, 정유설비의 가동율이 93%로 높아지면서 경질 원유의 정유능력이 포화에 이른 것으로 보는 미국 에너지개발 업체들은 원유수출을 위한 노력을 강화하고 있다. 

천연가스는 수요가 급증하고 있는 일본 등 동북아를 중심으로, 석유제품은 정제시설이 열악한 남미를 중심으로, 원유는 WTI 보다 상대적으로 비싼 원유를 수입하고 있으면서도 수요가 꾸준히 늘어나고 있는 아시아를 중심으로 수출이 늘어날 것으로 예상되고 있다. 

그러나 미국에서는 에너지 수출에 대한 논란이 여전히 크기 때문에 향후 원유와 천연가스의 수출 확대 여부에 대해서는 불확실성이 존재한다. 셰일자원을 국내용으로 제한하고 에너지 안보와 국내 산업 경쟁력을 강화하자는 수출 반대론과 수출을 통해 셰일자원 개발을 더욱 확대시켜 경제적 효과와 외교적 영향력를 극대화하자는 수출 옹호론이 대치중이다. 

미국 정부와 민간 연구기관들의 보고서에 따르면, 셰일가스와 타이트오일의 수출은 경제적 효과가 크고 미국 국내 에너지 가격의 상승 유발 효과가 크지 않을 것으로 예상되고 있다. 최근 컨설팅사인 IHS와 ICF는 원유 수출로 인한 국제유가 하락이 국내 휘발유 가격을 내릴 것이라고 분석했으며, 원유생산이 더욱 늘어날수록 수출확대로 인한 경제적 효과와 미국내 휘발유 가격 하락의 폭이 더욱 커질 것으로 예상하고 있다. 미국에서 천연가스와 원유 등의 수출이 탄력을 받을 가능성이 있어 보인다. 

향후 미국 천연가스와 원유의 수출 확대는 미국내 셰일자원 생산량에 크게 좌우될 것으로 전망된다. 천연가스의 경우 5년 내에 국내 소비량 이상으로 생산될 것으로 기대되고 있으나, 원유는 타이트오일 생산량이 피크에 도달하는 2020년 이후에도 국내 수요를 완전히 충족시키기는 힘들다는 게 대부분 기관들의 예상이다. 

미국의 천연가스 수출이 2018년을 전후로 본격화 되겠지만, 원유 수출은 제한적인 수준에 그칠 것으로 보이며 그것도 미국내 경질유 정제능력의 확충 여부에 영향을 받을 것이다. 

다만, 타이트오일 생산량이 시간이 갈수록 이전의 예상을 뛰어넘고 있기 때문에, 만일 채굴기술이 개선되고 매장량도 늘어나면서 현재의 증산 기조가 이어질 경우에는 원유와 석유제품 등에서 수출이 탄력을 받을 가능성이 있다. 

미국 에너지청은 타이트오일 생산이 예상보다 빠르게 늘어나면 2013년에 745만b/d를 기록한 원유 생산량이 2020년에는 1,141만b/d(53% 증가), 2030년에는 1,285만b/d(74.5% 증가)로 늘어날 수 있을 것으로 예측하고 있다. 이 경우, 미국에서는 경질유가 수출되고 남미산 중질유는 수입되는 석유 수출입 패턴이 형성될 것으로 보인다. 


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우크라이나 사태로 탄력 받는 러시아의 아시아 에너지 수출 


공급측면에서 촉발된 미국의 에너지 수출과는 달리, 러시아 에너지의 아시아 행보는 수요측 면에서 크게 영향을 받고 있다. 러시아는 유럽의 러시아산 에너지 수입수요가 위축되는 것을 대비해 아시아로 에너지 수출 확대에 노력하고 있다. 유럽은 석유수요가 추세적으로 줄어들고 있는 데다, LNG 수입을 통한 수입선 다변화에도 노력하고 있기 때문이다. 

유럽 역내 국가들에서 많은 양의 셰일가스 매장이 확인되고 있기도 하다. 올해 초 러시아 에너지부가 마련한 ‘2035년 장기 에너지 전략’에 따르면, 러시아는 석유 수출에서 아시아·태평양 지역 비중을 현 수준의 두 배, 천연가스 수출은 다섯 배까지 확대할 계획이다. 

더욱이, 최근 들어서는 우크라이나 사태로 서방과 러시아 간에 마찰이 빚어지면서 러시아 에너지의 아시아로의 확대가 탄력을 받을 것으로 예상된다. 러시아산 천연가스의 공급 불안감이 높아지자 유럽이 탈러시아에 더욱 박차를 가하고 있다. 유럽은 아제르바이잔이나 알제리 등에서 천연가스 수입을 대체하고 역내 셰일가스를 개발하려는 방안을 적극 모색 중이다. 

미국은 셰일가스를 LNG로 공급해 유럽의 탈러시아를 도울 의사를 밝혔다. 천연 가스 수출의 76%(2012년 기준), 원유 수출의 79%를 유럽으로 수출하는 러시아로서는 동북아로의 천연가스 수출 확대의 필요성이 더욱 높아진 것이다. 

동북아 경제권과 협력해 지속가능한 성장을 이루려는경제발전 전략도 러시아의 아시아 에너지 수출 확대를 지지하고 있다. 2012년 집권 3기에 들어선 푸틴 정권은 경제발전 핵심 대상으로 동북아를 선정하고 아태지역 국가들과 낙후된 극동·시베리아 개발을 협력하는 신 동방 정책을 추진 중이다. 러시아는 동시베리아와 극동의 석유·가스전 개발과 에너지 수송 인프라 개발을 통해 지역경제도 활성화시키고 장기적인 에너지 수요처도 확보할 것으로 기대하고 있다. 


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미·러의 수출 확대는 아시아 에너지 가격의 하락 요인 


아시아 에너지 시장에 미국과 러시아의 원유와 천연가스 공급이 확대된다면, 아시아에서 거래되는 원유와 천연가스 가격이 하락 압력을 받을 것이다. 미국과 러시아의 에너지 가격이 중동산에 대해 경쟁력이 있기 때문이다. 

유가의 경우, 아시아에서 주로 수입되는 저품질인 두바이유 가격에 비해 황 함량이 낮아 고품질 원유인 미국의 WTI 가격이 배럴당 6~8달러 정도 오히려 낮고 러시아산 우랄 원유도 2~3달러 낮다. 천연가스는 현재 동북아의 LNG도 입단가 보다 미국산과 러시아산이 10~60% 정도 저렴할 것으로 예상된다. 

지난 해 일본의 LNG 도입단가가 백만Btu 당 17.4달러였는데, 미국 사빈패스에서 동북아로 수출되는 LNG 가격은 운송비를 포함해 12달러 정도, 러시아 천연가스의 아시아 수출 손익분기점은 7~15달러로 추산되고 있다. 

때문에 가격 경쟁력 있는 공급자가 늘어나면서 고질적으로 아시아가 다른 지역에 비해 비싼 가격으로 원유와 천연가스를 수입하는, 이른바 아시아 프리미엄이 개선될 수 있을 것으로 기대된다. 그동안 OPEC은 원유를 수출할 때 서방에 비해 동북아 국가들에게는 배럴당 1~2달러 더 비싸게 책정해 왔다. 천연가스 역시 유가에 연동된 장기계약 방식을 가진 아시아 지역으로의 LNG 가격이 다른 지역보다 높게 형성돼 왔다. 

에너지 가격의 하락 폭은 미국과 러시아의 수출 물량에 영향을 받을 것이다. 천연가스의 경우에는 미국과 러시아의 아시아 천연가스 수출 확대가 2017년부터 본격화되면서 아시아 천연가스 가격이 하락 압력을 받을 것으로 예상된다. 

2020년 미국의 LNG 수출량은 58.9bcm(EIA), 러시아의 아시아 천연가스 수출량은 41bcm(Oxford Institute for Energy Research)으로 예측되고 있는데, 이는 중국과 일본 천연가스 수입수요를 합친 양의 40%에 달하는 물량이다. 하지만, 미국과 러시아 두 나라의 아시아 원유 수출이 국제유가에 미치는 영향력은 한계가 있을 것으로 보인다. 미국의 원유수출 물량이 당분간 제한적일 것으로 예상되고 러시아의 아시아 원유 수출 확대는 러시아의 유럽 원유 수출 감소를 동반하기 때문에 국제유가 하락보다는 아시아 유가 프리미엄 하락에 영향을 미칠 것으로 기대된다. 


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에너지 교역 변화를 기회로 활용해야  


세계 8대 석유 소비대국이자 세계 11대 천연가스 소비국인 우리나라는 원유와 천연가스를 모두 수입에 의존하고 있으며, 특히 지정학적으로 불안정한 중동산에 원유 수입의 84%, 천연가스 수입의 40%를 의지하고 있다. 따라서 미국과 러시아의 아시아 에너지 수출 확대가 에너지 안보 제고와 에너지 수입 부담 절감을 위한 기회가 될 수 있을 것이다. 

중국은 러시아의 에너지 동진정책에 발맞춘 행보를 보이고 있으며, 일본은 미국산 셰일가스 도입에 적극 나서고 있다. 2017년부터 미국산 LNG를 도입할 예정인 우리나라도 지정학적 경제적 협력관계를 감안한 러시아산 에너지 도입 확대를 고려해 볼 수 있을 것이다. 아시아 프리미엄 개선을 위해서 일본, 중국과 에너지 수입 공동체를 구성해 동북아 수요자의 입지를 강화하려는 노력도 병행할 수 있을 것이다. 다만, 러시아산 에너지 도입에 있어서는 서방의 대러 경제제재에 동참한 일본이 러시아로부터 제재를 받고 러시아가 우크라이나 천연가스 공급을 중단하는 등 외교적 마찰로 인한 에너지 공급과 경제협력의 불확실성 상승 사례도 눈여겨봐야 할 것이다. 

미국과 러시아의 에너지 수출 확대에 따른 관련 시장 확대도 사업 기회가 될 수 있다. 미국내 원유와 천연가스의 에너지 수송 인프라 확충과 저장, 그리고 LNG 플랜트와 LNG선 등 에너지 다운스트림에서 수요가 늘어날 것이다. 러시아 역시 극동·시베리아 지역의 에너지 개발과 수송 등의 인프라 확충, LNG 수출 인프라 구축 수요가 예상된다. 서방과 대치 상태에 있는 러시아는 경제제재와 연계될 가능성이 낮은 중국 등 비서방권 기업들을 사업 파트너로 선호할 가능성이 있다. 극동 지역 개발과 수요처 연계 등을 포함한 패키지형 사업 기회도 많아질 가능성이 있다. 



출처 : LG경제연구원 www.lgeri.com 

필자 : 이광우 책임연구원 


※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 미·러의 에너지 수출 확대 동북아가 최대 수혜지역
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Posted by 매실총각
2014. 9. 25. 16:14

모잠비크, 절전형 전구 사용 증가 국내외 뉴스2014. 9. 25. 16:14

모잠비크, 절전형 전구 사용 증가


전체적인 전력 분야 확대로 비즈니스 기회 증가 


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모잠비크, 전력사용자 증가


모잠비크 에너지부에 따르면 국민 중 배전프로젝트의 증가로 집에서 전기를 사용할 수 있는 자가 1,020만 명에 이르고, 아직 전기를 사용하지 못하는 자는 1,500만 명에 달하는 것으로 나타났다. 

전기사용자 중 650만 명은 모잠비크전력공사(EDM)로부터, 나머지 370만 명이 태양열 에너지에 의한 전기를 공급받고 있는 것으로 파악됐다.

이러한 전력보급률(Electrification)은 2004년 7%보다 더 올라간 40%를 육박하며 지속적인 경제성장 및 전력프로젝트의 증가로 판단된다.




천연가스 이용한 전력생산 확대 추구


모잠비크 에너지부는 2020년까지 천연가스로 연간 800㎿ 전력 생산능력을 보유하는 것을 목표로 한다고 발표했다. 이것을 달성하기 위해서는 현재의 천연가스 개발 프로젝트를 착실히 추진하고 화력발전 프로젝트를 완성해서 천연가스를 사용할 인프라와 기술을 확보해야 한다.

이에 따라 모잠비크 정부는 천연가스 화력발전소 다양화를 추구하고 있으며, 이미 천연가스를 생산하는 테마느(Temane) 지역의 천연가스 발전소의 발전능력을 높이는 방안도 계획하고 있다. 



Gigawatt Mocambique, 화력발전소 건설 자금 확보


Eagleston 금융 자문회사는 2015년부터 가동할 천연가스 발전소 건설에 필요한 자금을 구했다고 발표했다. 

남아공 Standard Bank는 모잠비크 내 일부 자금과 Gigajoule Power, Old Mutual Life Assurance Company, WBHO Construction의 출자를 담당하기로 했다. 

프로젝트 비용은 2억 달러이며, 발전소 건설 장소는 남아공과의 접경인 르사누가르시아(Ressano Garcia)이다. 

Gigawatt Mocambique은 모잠비크전력공사(EDM)에 대한 전력공급 계약을 맺었으나 오히려 주요 고객은 산업체를 대상으로 하고 있다. 이는 이들로부터 전기요금을 더 많이 받을 수 있어 장기적으로 수익성이 더 높기 때문이다. 




모잠비크 카오라바사(Cahora Bassa) 산하 변전소 1차 현대화 완료


모잠비크 테트(Tete)도 송구(Songo) 지역의 변전소 1차 보수, 현대화 작업을 노후장비, 트랜스포머 등의 교체에 가장 큰 중점을 두었다. 

카오리바사 산하 변전소 관계자는 “16년에 걸친 모잠비크 내전으로 변전소가 큰 손실을 보았고 1992년 내전이 끝난 후에도 제대로 보수를 하지 않아 장비가 많이 낡았다”며, “이에 따라 큰 비용을 들여 보수함으로써 가동능력을 높일 수 있을 것으로 보인다”고 설명했다.


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모잠비크, 절전형 전구 사용 점차 증가


전력사용자가 증가함에 따라 모잠비크에도 절전형 전구의 사용이 조금씩 확대되고 있다. 모잠비크 에너지부장관(Salvador Namburete)은 “앞으로 절전 전구 사용을 늘려서 199㎿ 규모의 절전 목표를 달성함으로써 100㎿ 규모의 발전소를 짓는 효과를 가져 오도록 할 것”이라고 강조했다. 

절전형 전구는 전통형 전구보다 사용전력을 3~5배 줄이는 절약효과가 있어 앞으로 모잠비크 소비자의 사용이 증가할 것으로 판단된다. 또한 사용기간도 길어 기존의 전등보다 6~10배 더 긴 수명을 가지며 비록 가격은 더 비싸긴 하나, 가격 차이에도 사용 비용 절감 및 사용기간 확대의 효과가 크기 때문에 사용을 확대할 필요가 있다는 인식이 모잠비크에도 확산되고 있다. 특히, 발생시키는 열도 작고 화재의 위험도 낮기 때문에 더욱 안전하며 교체 빈도가 낮으므로 환경보호에도 더 적합하다. 

4이에 따라 에너지부 장관은 “시급히 이러한 절전형 전구로 기존의 전등을 교체하는 것을 검토해야 될 때”라고 당부했다. 이는 전기에너지를 생산적이고 효율적으로 사용함으로써 소비자 생활의 질을 높이고 생산성 향상, 고용기회 촉진 등의 효과를 더 크게 해야 된다는 것이다.

모잠비크는 2018년 이후 천연가스 생산을 시작할 경우, 이를 통해 역시 연관 산업 발전을 촉진하고 더욱 효율적인 에너지 사용을 범국민적으로 추진할 것이라는 계획도 세우고 있다. 

또한 남아공과의 인접지역인 르사누가르시아에 전기 생산단지를 세워 전국적인 에너지 공급의 안전을 기할 계획이다. 이 계획은 앞으로 5년 후에는 450㎿ 규모의 에너지 생산시설을 만들어 전기를 모잠비크 내에 공급한다는 것이며 2015년 8월에는 175㎿의 공급이 가능할 것으로 예상된다. 


※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 모잠비크, 절전형 전구 사용 증가
:
Posted by 매실총각

더 많은 전기를 만드는 태양 전지의 적층


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태양 전지를 적층해 더 많은 태양 에너지를 전기로 변환하는 방법은 없을까? 

한 기업이 이러한 방법을 개발했으며, 이러한 접근방법은 태양 에너지의 이용을 천연가스만큼 값싸게 만들 가능성이 있다고 미국 매사추세츠 공대에서 밝혔다.

아이디어는 광 주파수를 수집하는 서로 다른 반도체 소재를 적층하는 것이다. 이러한 아이디어를 이용하면 여러 개의 서로 다른 조합으로 적층해 더 많은 태양 에너지를 포착할 수 있는 태양 전지를 만들 수 있기 때문에 중요하다. 

이러한 생산 기술은 미국 매사추세츠 공대 테크놀로지 리뷰의 케빈 불리스(Kevin Bullis)에 의하여 토의되었다. 미국 노스캐롤라이나(North Carolina) 주 더럼(Durham)에 본사를 둔 기업인 셈프리우스(Semprius)는 신속하고 경제적으로 적층을 수행하는 기술을 가지고 있다. 

케빈 불리스는 “통상적인 태양 전지가 25퍼센트 미만의 태양 에너지를 전기로 변환하는 반면에 이 기술은 50퍼센트 정도로 높은 효율을 달성할 수 있는 기회를 제공할 것”이라고 말했다.

이 태양전지는 자주 언급되고 있는 50퍼센트의 변환 효율을 가지는 태양전지라는 산업체의 목표에 한 걸음 더 가까이 다가가도록 만들 것으로 업계에서는 예상하고 있으며, 경제학적 규모와 연관된 비용 측면에서 연간 80~100메가와트 규모의 생산시설이 50퍼센트의 효율을 가진 태양 전지를 만든다면 킬로와트시(Kilowatt-Hour)당 5센트 미만의 비용이 가능할 것으로 전망된다.

한편, 미국의 에너지부 산하 에너지 정보국(U.S. Energy Information Administration)은 새로운 천연 가스 발전소가 킬로와트시당 6.4센트의 비용으로 전기를 생산할 것이라고 매사추세츠 공대 테크놀로지 리뷰(MIT Technology Review)에 덧붙였으며, 이는 태양 에너지의 이용을 천연가스만큼 값싸게 만들 가능성을 제시하고 있다. 

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 더 많은 전기를 만드는 태양 전지의 적층
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Posted by 매실총각

Special Report 2 l 연구원 보고서

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미국의 에너지 공급 확대가 아시아로 파급 예상

LG경제연구원 보고서 ‘셰일혁명 전개, 셰일자원 수출 등 이슈로 등장’

 

 

 

국제 에너지 산업에서 미국의 위상이 높아지고 있다. 에너지 혁명이라 불리는 셰일층의 천연가스와 원유 개발 때문이다. 즉, 미국에서는 셰일가스(Shale Gas)와 타이트 오일(Tight Oil)의 채굴이 채산성을 확보하면서 이들의 생산이 최근 4년간 각각 179%, 700% 급증했다. 국제에너지기구(IEA)는 미국이 셰일자원을 발판으로 2015년에 세계 최대 천연가스 생산국으로, 2020년경에는 세계 최대 석유 생산국으로 부상할 것으로 내다보고 있다. LG경제연구원이 ‘미국의 에너지 공급 확대가 아시아로 파급’이라는 보고서를 통해 그 내용을 알아본다.

 

 

국제 에너지 시장에 대한 미국의 영향력은 셰일자원의 생산 확대와 더불어서 계속 강화될 것으로 전망된다. 미국의 에너지 생산 확대는 에너지 수입을 감소시켜 국제 에너지 가격에 하락 압력으로 작용한다. 미국의 에너지 수입 감소는 북미 지역을 중심으로 에너지 교역 구조도 변화시킨다. 세계 각국들이 미국의 에너지 시장 향방에 촉각을 세우고 있는 이유다.

현재 미국에서는 셰일혁명의 전개 방향, 미국 에너지 수요 구성의 변화, 미국의 셰일자원 수출 여부 등이 에너지 관련 주요 이슈다.

 

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셰일자원의 잠재력 계속 확대 중  

셰일가스와 타이트 오일이 주목을 받으면서 세계 각지에서 셰일자원에 대한 탐사 활동이 활발해진 결과, 셰일자원의 가채 매장량이 늘어나고 있다. 최근 2년간 전 세계 셰일가스와 타이트 오일의 가채매장량(기술적으로 채굴할 수 있는 수준의 매장량)이 각각 10.2%, 978.1% 늘어나면서 셰일가스의 가채매장량은 7,299tcf(조 입방 피트), 타이트 오일의 가채매장량은 3,450억 배럴이 되었다. 셰일가스의 가채매장량은 세계 천연가스 소비의 62.5년분, 타이트 오일의 가채매장량은 세계 석유 소비의 10.5년분에 이른다.

미국에서 셰일자원 생산의 확대 기조는 계속될 것으로 기대되고 있다. 미국의 캐임브리지에너지연구소(CERA)는 미국 타이트 오일 중에서 유가 60달러에서는 306억 배럴이, 90달러에서는 446억 배럴이 채산성을 갖는다고 분석하고 있다.

현재 미국 WTI 유가가 배럴 당 90달러 이상인 점을 감안하면, 상업적으로 생산 가능한 미국 타이트 오일의 가채연수는 61년(2012년 생산량 기준)이다. 주요 기관들이 예상하는 2020년의 미국 타이트 오일 생산량 3백만~4백만 b/d를 기준으로 해도 가채연수는 30~40년 정도이기 때문에 미국의 타이트 오일 생산 확대는 장기적으로도 이어질 것으로 보인다. 미국의 셰일가스 생산도 계속 늘어날 것으로 기대되고 있다. 미국 셰일가스 생산의 채산성이 백만 Btu 당 4달러대에서 확보되는데, 미국에너지정보청은 2012년에 백만 Btu 당 2.83달러로 하락한 천연가스 가격이 2020년에는 실질가격 기준으로 4달러대 초중반으로 완만히 상승할 것으로 내다보고 있다.

모니츠 미국 에너지 장관은 셰일자원의 생산량이 2020년에는 현 수준의 두 배가 가능할 것으로 보고 있다. 하버드 케네디 스쿨은 환경문제 개선 등 채굴기술이 추가적으로 발전하면 타이트 오일 생산량이 660만 b/d까지 가능할 것으로 예측하고 있다.

 

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천연가스의 활용도 높이기 위한 노력도 탄력

셰일혁명을 통해 자신감을 가진 미국은 에너지 자립(Independence)에 기대를 걸고 있다. 미국 정부는 셰일자원 생산을 촉진하면서도 수요 측면에서는 에너지 소비 효율화에 힘을 보탤 계획이다.

에너지 생산 확대는 자원개발과 에너지 운송, 에너지 가격 안정화 등을 통해 경제성장을 촉진할 뿐만 아니라 에너지 수입을 감소시켜 무역수지 개선에 도움을 주고 중동 등 산유국으로부터의 정세 영향을 줄여준다. 최근 5년간 천연가스와 원유 수입량이 각각 50%, 33%씩 줄어든 미국은 천연가스 자립이 2020년 전후에 실현될 것으로 예상하고 있다.

이 때문에 에너지 자립과 오바마 1기 정부에서부터 강조된 친환경 정책을 조화롭게 진행하기 위해 미국은 신재생에너지뿐만 아니라 셰일가스도 적극적으로 활용할 가능성이 크다. 셰일가스가 채산성이 있고 탄소 배출량이 적기 때문이다.

미국에서는 천연가스를 연료로 사용하는 자동차와 기관차를 개발하는 등 천연가스를 다양하게 활용하기 위한 시도가 이뤄지고 있다. 석유 소비는 자동차 연비 기준 강화와 차세대 자동차 보급 확대 등을 통해 줄어들 전망이다. 탄소 배출량이 가장 많고 2005년부터 추세적으로 수요가 줄어들고 있는 석탄은 친환경 기준이 계속 강화되면서 발전용 소비가 지속적으로 줄어들 것으로 보인다.

가장 친환경적인 신재생에너지 발전은 그리드 패리티(Grid Parity, 신재생에너지 발전단가가 화석연료 발전단가와 같아지는 균형점)에 도달할 2025년 이후에 더욱 탄력받을 것으로 예상하고 있다. 신재생에너지가 주력 에너지원으로 자리매김할 때까지는 원자력 발전이 보조적인 역할을 수행할 예정이다. 미국에너지정보청은 미국의 에너지 소비가 천연가스와 신재생에너지를 중심으로 늘어날 것으로 예상하고 있다.

 

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셰일가스 수출 옹호론이 힘을 받고 있는 상황

미국에서는 에너지 자립을 넘어서 에너지 수출까지도 관심이 높아지고 있다. 그동안 미국의 에너지 수출은 석탄에 한정돼 있었다. 그러나 셰일자원 생산이 늘어나면서 2011년에는 가솔린과 디젤 등 석유제품이 순수출로 전환됐고 천연가스 수출 승인도 늘어나고 있다. 6월 초를 기준으로 미국의 LNG 수출 승인은 24건. 21개의 천연가스 액화 플랜트에서 하루 294억 입방피트 규모의 LNG가 수출될 예정이다.

셰일자원 수출을 비판하는 전문가들은 화학, 철강 등 에너지 다소비 업종에 셰일자원을 저렴한 에너지 공급원으로 활용하자고 주장한다. 반면 셰일자원 수출 옹호론자들은 수출을 늘리면 자원개발 및 에너지 수송 인프라에 대한 투자가 더욱 탄력받게 되기 때문에 경제적 파급 효과가 크다는 점을 강조한다.

이러한 논란 속에 미국 에너지부(DOE)가 후원해 진행된 셰일가스 수출 효과 분석 보고서가 최근 발표되었다. 미국의 경제 컨설팅 회사인 NERA가 작성한 이 보고서는 미국에서 셰일가스 수출로 인한 국내 천연가스 가격의 상승과 이로 인한 에너지 다소비 업종의 부담보다는 LNG 수출로 인한 인프라 투자와 LNG 수출 등의 효과가 더 크다고 평가하고 있다. 여전히 불확실성이 존재하지만 LNG 수출에 미국 정부가 힘을 실을 가능성을 높인 셈이다. 미국의 천연가스 수출이 탄력을 받을 가능성이 있어 보인다.

다만 원유 수출은 국내 수요를 만족하게 할 수준으로 생산이 충분히 확대될 때까지는 가시화되기가 어려울 전망이다. 환경적으로 열등재인 석탄은 미국 내 환경규제 강화로 인해 국내 수요가 줄어들면서 수출 압박을 받을 것이다.

철도회사 및 해운회사와 석탄 개발기업 간의 운송비 개선 노력이 이뤄지고 있어 석탄의 수출단가 경쟁력이 강화될 가능성이 있다. 미국에너지정보청은 2020년에 미국의 LNG 수출이 4,315억 입방피트(전체 천연가스 수출은 2.6조 입방피트), 석탄 수출이 1억 2,668만 톤으로 확대될 것으로 예상하고 있다.

 

 

미국 에너지 수출 확대의 주 수혜 지역은 아시아  

미국의 수출 대상 지역으로는 아시아가 떠오르고 있다. 에너지 수요의 증가 규모가 큰 아시아는 미국에 매력적인 에너지 수출 대상국으로 비치고 있다. 미국의 석탄 수출은 환경규제 강화로 석탄 수요가 줄어들 유럽보다는 아시아의 비중이 높아질 것으로 예상한다.

LNG의 경우 역시 유럽은 파이프를 통해 상대적으로 저렴한 러시아산 천연가스를 공급받고 있어 LNG 수출 시장으로서는 일본 등 아시아 지역이 주목받고 있다. 리사 머코우스키 알래스카 상원의원은 원유보다는 천연가스를 우선으로, 일본 등 아시아 시장을 노린 LNG 수출을 주장하고 있다.

미국의 에너지 수출 확대는 아시아 에너지 시장에 공급경쟁을 유발함으로써 에너지 가격의 안정화 요인이 될 것으로 예상한다. 석탄 시장에서는 이미 초과공급 상황인데다 미국산 석탄의 추가 유입으로 석탄 가격이 약세를 이어가고 있다. 천연가스 가격의 하락 압력도 가능할 것으로 보인다. 일본은 미국산 LNG 수입단가가 다른 나라로부터의 LNG 수입단가보다 30% 정도 낮을 것으로 예상하고 있기 때문에 기존 LNG 수출국과의 구매 협상력이 강화될 것으로 기대하고 있다.

 

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미국 에너지 공급 확대 에너지 시장의 안정 요인

셰일가스와 타이트 오일의 생산 확대는 국제 에너지 시장에서 가격 안정 요인으로는 작용할 것이다. 셰일자원의 생산이 아직 북미지역에 한정된 상황에서 공급 비중이 단기간 내에 크게 확대되거나 생산 단가가 추가로 더 낮아지기는 어려울 것으로 예상하고 있기 때문에 국제 에너지 가격의 추세적인 하락 요인으로까지 단정하기는 일러 보이지만, 국제 에너지 가격의 상승 압력을 저지하는 효과는 충분히 할 전망이다. 중국, 러시아 등 미국 외 지역에서 예상보다 빨리 셰일자원 생산이 본격적으로 탄력을 받는다면 장기적으로는 에너지 가격이 하락세를 보일 가능성도 있다.

미국의 에너지 수출 확대는 우리의 에너지 수입 다변화와 구매 협상력 강화에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대된다.

우리나라는 천연가스 수입의 41.5%(2011년 기준), 원유 수입의 82.3%(2013년 기준)를 중동 지역에 의존하고 있어 중동지역 정세에 따라 에너지 수입이 불안정해질 우려가 있다. 공급이 안정적이고 도입단가가 중동 등 다른 지역에 비해 상대적으로 낮을 것으로 예상하는 미국산 LNG는 수입 다변화의 우선적 대상이 될 수 있을 것이다. <출처: LG경제연구원>

 

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 미국의 에너지 공급 확대가 아시아로 파급 예상
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2012년 상반기 영업이익률 64%, 민간발전기업 중 최고

 

SK그룹 내 효자기업으로… 셰일가스 개발, 집단에너지 사업으로 확대일로

 

 

민간발전기업 가운데 가장 잘나가는 기업은? 바로 SK E&S이다. 이 회사는 민간발전기업 가운데 60%대의 영업이익률을 기록하면서 SK그룹 내 효자기업으로 자리 잡았다. 관련업계는 영업이익을 발생시키는 사업구조에 관심이 쏠리고 있다.

한국전력공사 ‘주요 민간발전사 영업이익률 현황’ 자료에 따르면 SK E&S는 2012년 상반기 매출 6천121억원, 영업이익 3천975억원을 올려 64.9%의 영업이익률을 기록했다. 다른 민간발전기업사들의 10%대와 비교하면 단연 앞선다. 잘 나가는 기업 SK E&S를 소개한다.

 

   

SK E&S는 1999년 SK와 미국 에너지기업 엔론(Enron)의 공동 출자기업인 SK Enron으로 출범했다. 2005년 엔론이 철수하고 호주 투자은행인 맥쿼리가 새로운 파트너로 참여해 사명을 SK E&S로 변경했다. 2009년 5월 SK와 맥쿼리가 공동경영을 종료하면서 현재 SK와 SK C&C가 SK E&S의 주식을 보유하고 있다.

SK E&S는 SK그룹은 LNG 사업의 수직계열화 라인에 있다. LNG의 생산판매(SK이노베이션)부터 처리, 저장, 복합화력 발전용 인프라 구축(SK건설), 제품운송(SK해운), LNG 전력발전사업(SK E&S)까지 LNG 밸류 체인이 그것이다.

SK E&S는 LNG를 원료로 하는 도시가스ㆍ전력ㆍ집단에너지 사업을 하는 종합 에너지 회사다.

현재 7개 도시가스 자회사를 통해 전국에 도시가스를 공급하고 있다. 아울러 전국 7개 지구의 집단에너지 사업권을 획득해 6만여 가구(위탁운영 포함)에 열과 전기를 공급하고 있다. 2012년 매출은 6조원이 예상되는 가운데 2020년 매출 목표는 15조원이다.

이중 SK E&S는 도시가스사업, 집단에너지사업, 전력사업을 직영하고 있으며 국내에 도시가스사업 자회사 7개와 집단에너지 자회사 1개, LNG 트레이딩 회사 1개까지 총 9개의 자회사를 보유하고 있다. 중국에서 2개의 도시가스사업 조인트 벤처를 운영한다.

주요 사업인 도시가스 부문은 전국 300만개 수요처를 확보해 점유율 22%를 차지하고 있다. 집단에너지 사업은 서울 강동지구와 송파지구, 당진, 대전, 익산, 부산, 김천 등에서 진행한다. 전력사업으로 수도권 지역에 LNG복합화력발전소를 건설·운영하고 있으며 자가소비용 LNG 직도입과 이를 위한 LNG터미널 건설을 추진하고 있다.

SK E&S는 2011년 8월 케이파워를 흡수합병해 발전설비용량 537MW급 2기를 보유하고 있는 광양 LNG복합화력발전소(케이파워 부문)와 시너지를 기대하고 있다.

SK E&S는 2013년 1월까지 오성 복합화력발전소(800MW급), 2014년까지 장흥과 문산에 각각 800MW 규모의 복합발전소를 건설할 계획이다. 이렇게 되면 SK E&S 발전사업부문은 2015년까지 총 3천400MW급 이상의 복합화력발전 설비를 갖춰 국내 최대의 민간발전 기업으로 성장할 것으로 예상한다.

또한 호주 바로사-칼디타 가스전 지분을 3억1천만달러에 매입, 투자도 활발하게 진행하고 있다.

SK E&S의 경쟁력은 발전부문에서 LNG 직도입 체제를 갖춰 경쟁사 대비 원가를 낮출 수 있다는 점이다. 이 회사는 2004년 인도네시아 Tangguh PSC Contractor Parties와 장 장기계약을 통해 2025년까지 연간 50만~60만톤(t)의 LNG를 안정적으로 공급받고 있다.

현재 국내에 수입되고 있는 LNG의 90% 이상은 한국가스공사가 1차로 계약, 구입한 뒤에 민간발전사업자가 재구매하는 방식이다.

증권업계 따르면 지난해 1분기 기준으로 포스코파워, GS EPS, GS파워의 LNG 평균구입가격이 t당 99.5만원인 반면 SK E&S 발전부문은 32.4만원 수준으로 훨씬 싼 값에 LNG를 구입했다.

하이투자증권 기업보고서에 따르면 “지난 10년 동안 전력 수요는 매년 평균 5.7%씩 지속적인 성장세를 보이는 반면 전력 공급이 한정돼 있어서 최근 전력난이 반복되고 있다”며 “전력판매 방식을 고려할 때 SK E&S 발전부문의 가동률이 높아지면서 실적이 급성장하고 있다”고 평가했다.

 

 



 

 

라이벌과의 협력 통한 시장경쟁력 확보 적극 나서

 

SK E&S가 에너지업계에서 잘나가는 대표적인 사례로 최근 대표 경쟁사인 GS그룹과 손잡은 일이다. 1조원 규모의 액화천연가스(LNG) 터미널을 건설하기 위해 GS에너지와 내년 중 지분을 절반씩 보유하는 별도 법인을 설립, 두 그룹 간 첫 합작사를 세우기로 한 것.

지난해 말 중순 SK E&S는 GS에너지가 추진 중인 충남 보령 LNG 터미널 건설사업에 공동 투자키로 했다.

GS에너지와 SK E&S는 1차로 내년 7월께 1730억원씩 출자해 지분 50 대 50의 합작법인을 설립하고 LNG 터미널 건설에 들어갈 계획이다. 이후 재무적투자자(FI)를 유치해 2016년까지 단계적으로 총 1조원을 투자, 2017년 가동을 목표로 하고 있다.

이 사업은 GS그룹이 2006년부터 공을 들여왔던 대규모 프로젝트로 포스코에 이어 국내에선 두 번째로 민간 LNG 터미널을 건설하는 것이다. GS는 막대한 초기 투자비 부담을 덜고 일정한 수요처를 확보하기 위해 SK와 공동 투자를 결정한 것으로 알려졌다.

GS는 보령 영보산업단지 108만910m2(33만평) 부지를 사들이고 환경영향평가와 터미널 설계작업을 완료한 상태다.

LNG 터미널은 20만㎘짜리 저장탱크 3기와 기화설비 등 연간 300만t의 LNG를 처리할 수 있는 규모로 지어질 계획이다.

GS와 SK는 고도화설비 연료 등 자가소비용 LNG를 저장하고 운송하기 위해 LNG 터미널을 건설하는 것으로 전해졌다. 중장기적으로는 자가소비용 LNG뿐 아니라 직도입을 추진하는 다른 기업들을 대상으로 상업화한다는 포석도 깔렸다는 게 업계 분석이다.

애초 GS칼텍스가 진행하던 이 사업은 올해 초 물적 분할된 에너지 전문 지주사 GS에너지가 넘겨받았다. GS에너지는 LNG와 전기 등 에너지사업뿐 아니라 유전개발을 비롯해 GS그룹의 신규 사업을 주도하고 있다. GS에너지와 손잡은 SK E&S는 올해 3분기 누적 순이익이 5000억원에 가까운 SK(주)의 알짜 자회사로 LNG와 전력·집단에너지 사업을 하고 있다.

SK E&S가 천연가스에 관심이 많은 이유는 최근 10년간 전 세계적으로 천연가스는 환경 및 가격 상 이점으로 인해 다른 에너지원 대비 수요가 급증하고 있기 때문이다. 특히 진흙이 쌓인 퇴적암층(셰일층)에 존재하는 천연가스인 셰일가스에 특히 집중하고 있다.

 



 

 

국내 LNG 발전소 건설, 주민 반대 있지만….

 

SK E&S 신규 발전소 건설 사업이 지역주민의 반대로 제동이 걸렸다. 추진 중인 세 곳 가운데 한 곳은 협의가 마무리돼 착공 준비 중이지만 나머지 두 개 발전소는 진통이 예상된다.

SK E&S는 2011년부터 장흥·문산 천연가스(LNG)복합화력발전소를 시작으로 2012년 김제 석탄화력발전소, 양주 LNG복합화력발전소 등 세 개의 발전소 건설을 추진하고 있다.

건설 추진 중인 세 지역 모두 지역주민과 시의회의 반대에 부딪히고 있다. 2011년부터 파주읍에 건설을 추진하고 있는 장흥·문산 LNG복합화력발전소는 파주시의회가 건설을 반대하는 건의문을 채택했다. 반대 이유는 환경보호와 농경지 훼손 우려다.

SK E&S는 지역주민과 협의를 통해 환경피해 최소화 약속과 발전소 건설부지 매입가를 감정평가에 의한 적정 보상액으로 매입할 계획임을 밝히고 동의를 얻어냈다. 지역주민의 동의와 파주시의회의 추가 반대 의향이 없자 지식경제부는 지난 8월 이 발전소 건설을 승인했다. 현재 SK E&S는 발전소 착공을 준비하고 있다.

하지만 다른 두 곳은 상황이 전혀 다르다. 김제 석탄화력발전소 건설은 김제시의회와 지역주민이 반대하고 있다. 이 발전소가 건설되면 인근 군산항이 ‘석탄항’으로 전락할 수 있다는 이유다. 발전소가 건설되면 군산항을 통해 하루 평균 6,000톤, 대형트럭 200대 분량의 발전용 석탄이 운반된다.

양주 LNG복합화력발전소 역시 지역 주민과 협의할 시간이 부족해 동의를 얻지 못했다. SK E&S는 지난 7월 양주지역에 LNG복합화력발전소를 건설하는 내용의 의향서를 지식경제부에 제출했다. 그러나 신청서 마감기간인 지난 25일까지 주민과 시의회 동의서를 제출하지 못했다.

SK E&S 관계자는 “김제와 양주 지역 발전소 건설의향서를 제출한 업체는 SK E&S가 유일하다”며 “주민 동의를 얻기 위해 시간은 소요되겠지만 경쟁자가 없기 때문에 발전소 건설계획에는 차질이 없을 것”이라고 말했다.

 



 

 

SK E&S, 연료전지 발전 본격화

 

SK E&S가 연료전지 발전사업을 본격 추진하고 있다. SK E&S는 지난해 미국 UTC 파워로부터 400㎾급 연료전지 시스템인 ‘퓨어셀 모델 400(PureCell Model 400)’ 14기를 공급받고 있다.

SK E&S는 2013년 말까지 완전 가동을 목표로 총 2단계에 걸쳐 연료전지 발전소를 설립한다. 1단계로 경기도 평택시 소재 SK E&S 신규 발전소에 연료전지 7기를 설치, 올해 가을부터 수도권에 전력을 공급한다는 계획이다.

연료전지에서 발생하는 열은 고덕 국제 신도시에 공급할 예정이다. 2단계로 평택 발전소에 퓨어셀 시스템 7기를 추가 설치, 2013년 여름에 완전히 가동할 예정이다. 총 설치용량은 6MW 달한다. SK E&S는 연료전지를 통해 전력·집단에너지 공급능력을 확대하고 RPS 대응에 나선다는 복안이다.

 

SK E&S www.skens.com

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에너지 환산단위, 제대로 알고 사용해야

 

 

우리나라에 전기가 들어온 것은 불과 100년 전의 일이지만 근대화작업이 촉진되면서 전기의 이용은 급격히 증가하여 이제는 전기 없이는 생활을 꾸려갈 수 없을 정도로 우리 생활과 밀접해졌다.

1961년 우리나라의 연간 전력소비량은 11억kWh이었으나 1980년에는 327억kWh로 늘어났으며 10년 뒤인 1991년에는 다시 1,044kWh로 증가하였다. 1991년의 우리나라 전력소비량을 용도별로 1980년과 비교해 보면 주택용 소비전력은 총 소비량의 6.8%이던 것이 1991년에는 18.7%로 증가했다.

공공서비스 전력도 5.7%에서 18.9%로 증가한 반면 생산부분의 소비전력은 87.5%에서 62.4%로 크게 떨어지고 있어 우리의 주거생활과 공공서비스분야의 전력소비가 상대적으로 증가추세에 있음을 알 수 있다.

 

 

에너지단위 환산

 

미국인들이 일상적으로 쓰는 단위 가운데는 한국을 포함한 세계 다수국가에서 통용되는 미터법과 다른 것이 적지 않다. 길이는 m와 cm 대신 ft와 in로, 질량은 kg 대신 lb(파운드)로, 온도는 ℃ 대신 ℉로, 부피는 m3나 l 대신 gal(갤런)이나 bbl(배럴)로 나타낸다. 가령 170cm는 몇 ft, 몇 in이고 130lb는 몇 kg인지 단위가 바뀔 때면 환산을 해야 한다.

이와 비슷하게 에너지의 단위도 다양하여 단위가 바뀔 때면 수량을 환산해야 한다. 대표적인 에너지의 단위로 J(줄)은 1N(뉴톤)의 힘으로 1m를 움직인 일의 양이고, cal는 물 1g의 온도를 1℃만큼 데우는 열량으로 1cal= 약 4.2J이다. 또 미국에서 통용되는 Btu(영국 열량단위)는 물 1lb의 온도를 1℉만큼 데우는 열량으로 1Btu= 252cal이다.

위에서 예를 든 것처럼 길이, 부피, 질량, 온도, 열량 등의 단위환산은 단순한 산술적 계산으로써 어느 자료를 찾아 보아도 아래와 같이 일정하다.

그러나 에너지량을 원유, 석탄, 천연가스 등 자원의 수량으로 나타내는 경우에는 사정이 다르다. 특히 화석연료는 화학적으로 다양한 물질의 혼합물로서 산지에 따라 그 물성 즉 조성, 비중, 발열량 등이 다르기 때문에 각종 에너지량을 함께 다룰 때에는 그 기준값을 정해주어야 한다. 예컨대 원유 1톤은 부피로 몇 Bbl이 되는지는 그 비중에 따라, 또 석탄 몇 톤이나 천연가스 몇 m3와 같은지는 각각의 발열량에 따라 달라진다. 그런데 이 기준값은 통일된 것이 없고 기관과 자료마다 약간씩 달라서 혼선을 일으킬 수 있다.

한편 우리정부는 원유를 비롯한 각종연료의 기준 발열량 등을 연료 및 열의 석유환산기준이란 제목으로 고시한다. ’90년 고시에는 발열량이 원유 10,000kcal/kg, 경유 9,200kcal/l, 프로판 12,000kcal/kg, 천연가스 10,500kcal/Nm3(또는 13,000kg/kg), 무연탄 4,500kcal/kg, 유연탄 6,600kcal/kg로 되고, 따라서 석유환산계수는 각각 원유 1.00kg/kg, 경유 0.92kg/l, 프로판 1.20kg/kg, 천연가스 1.05kg/Nm3(또는 1.30kg/kg), 무연탄 0.45kg/kg, 유연탄 0.66kg/kg으로 정해졌다.



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현대중공업, 카타르 펄 GTL 설비 완공






현대중공업이 대표적인 고부가가치 플랜트 설비로 알려진 GTL(Gas To Liquids) 시장에서 첫 결실을 맺었다.

현대중공업은 카타르 라스라판(Ras Laffan) 펄(Pearl) 지역에 천연가스 액체연료화 시설인 GTL 설비를 완공하고 준공식을 갖는다고 밝혔다.

이 프로젝트는 해저에서 채굴한 천연가스를 원료로 하루 14만 배럴 규모의 초저유황 경유와 나프타, LPG, 콘덴세이트(초경질원유) 등을 생산할 수 있는 최첨단 플랜트를 건설하는 것으로, 총 공사규모가 약 200억달러에 달하는 초대형 프로젝트다.

총 10개 구역으로 나눠 진행된 이 공사에는 세계적인 건설・엔지니어링 업체 12곳이 참여했으며, 현대중공업은 하루 16억 입방피트(ft3)의 천연가스를 분리, 탈황, 정제해 GTL 공정의 원료인 메탄과 부산물인 에탄, 프로판, 부탄 등을 생산하는 최첨단 가스설비 건설을 맡았다.

지난 2006년 8월 일본 치요다(Chiyoda)사와 공동으로 수주한 이 공사는 약 20억달러 규모로, 현대중공업은 연인원 780만명을 투입해 5년여에 걸쳐 공사를 수행했다.

GTL 설비는 환경오염 주범인 황 성분이 없는 친환경 액체연료를 생산할 수 있으며, 기술 장벽이 높아 지금까지 일본・유럽 등 일부 해외 업체가 독점적으로 수행해왔다.

현대중공업 관계자는 “이 설비가 본격 가동되면 세계 경유시장의 3%에 해당하는 청정 경유를 생산하게 된다”며, “GTL 공정의 주요 핵심설비를 성공적으로 완공함으로써 석유・가스 플랜트부문에서의 위상을 한층 강화할 수 있게 됐다”고 말했다.

이날 준공식에는 현대중공업 민계식 회장과 천인수 플랜트사업본부장을 비롯해 셰이크 하마드 빈 칼리파 알-타니(Sheikh Hamad bin Khalifa Al-Thani) 카타르 국왕 등 현지 고위 관계자들이 대거 참석해 준공을 축하할 예정이다. <출처: 현대중공업> 

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발전효율 최대 80% 도심  발전소 설치 가능한

친환경 에너지원

 

연료전지의 가장  특징은 발전효율이 좋고 친환경이라는 점이다발전효율이 40~60% 이르며 열병합발전시 80% 이상 가능하다.

천연가스메탄올석탄가스  다양한 연료사용이 가능하고배기가스  NOx, SOx  분진이 거의 없으며, CO2 발생량에 있어서도 미분탄 화력발전에 비하여 20~40% 감소된다.

또한 발전시스템에 회전부위가 없어 소음이 없으며기존 화력발전과 같은 다량의 냉각수가 불필요하다때문에 도심 부근 설치가 가능하여 송배전시의 설비  전력 손실 적다또한 부하변동에 따라 신속히 반응하며설치형태에 따라 현지 설치용 분산 배치용 중앙집중형  다양한 용도로 사용이 가능하다.

 

 

 

 

발전효율 40~60%, 최대 80%까지 가능

 

  자세히 살펴보면 기존의 발전 방식은 연료를 투입하여 전기를 얻기까지의 과정에서   운동에너지를 포함하고 있기 때문에 여러 곳에서 에너지 손실이 발생한다.

하지만 연료전지의 경우 전기발전효율은 운전장치 사용 전력 또는  손실 등을 감안하더라도 40~60% 이상이며열병합발전까지 고려하면 전체 시스템 효율은 80% 이상이다.

디젤엔진가솔린엔진가스터빈의 경우 출력 규모가 클수록 발전효율이 높아지는 경향이 있으나 연료전지의 경우 출력 크기에상관없이 일정하게 높은 효율을 얻는 것도  장점이라고   있다.

연료전지는 기본적으로 수소산소의 전기화학 반응으로 전기를 발생하는 발전장치이기 때문에 화력 발전과 같이 연소과정이 없으며 생성물이 전기 그리고  뿐이어서 환경오염이 적다현재는 천연가스석탄  화석연료로부터 수소를 얻고 있으나 향후풍력태양광 등의 대체에너지를 통한  전기분해로 수소를 얻게 되면 이산화탄소질소산화물황산화물 등의 배출이 없는 무공해 에너지 시스템이 가능해질 것이다.

연료전지는 규모에 따른 에너지 전환 효율 차이가 크지 않아 소형에서도 높은 에너지 전환 효율을 기대할  있다따라서 연료전지는 용도에 따라 다양한 규모로 제작하여 활용할  있으며 소음  유해가스 배출 감소 효과가 있고 자연환경에 따른 제약이 크지 않아 도심에서도 유용하게 사용될  있다.

 

 

 

 

고분자전해질・인산형・용융탄산엽  6가지로 구분

 

그렇다면 이런 효율 좋은 연료전지는 어떤 종류가 있을까.

연료전지는 전해질의 종류에 따라 ‘고분자 전해질 연료전지’(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC), ‘인산형 연료전지’(Phophoric Acid Fuel Cell, PAFC), ‘용융탄산염 연료전지’(Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC), ‘고체 산화물 연료전지’(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC), ‘알칼리 연료전지’(Alkaline Fuel Cell, AFC), ‘직접 메탄올 연료전지’(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)등으로 구분된다

또한 연료전지는 작동 가능 온도에 따라 다시 고온형과 저온형으로 나뉜다고온형 연료 전지는 600°이상의 고온에서 작동하며니켈  저렴한 금속촉매를 사용하며 발전효율이 높고 고출력이지만 시동 시간이 길어 발전소나 대형건물 등에 적합하다고온형의 대표적인 예로 MCFC, SOFC 있다.

저온형은 200°이하의 저온에서도 구동되며 시동시간이 짧고 부하변동성이 뛰어나지만 고가의 백금 전극이 필요하다저온형연료전지에는 PEMFC, PAFC, DMFC 있다. 1990년대 초반에 제작된 PAFC 이어 2000년대 초반에 개발된 MCFC 미국Fuel Cel Energy 주도로 제작되어 현재 전세계적으로 전기발전용산업용군수용으로 널리  급되고 있으며 국내 연료전지 발전 대부분을 구성하고 있다.

MCFC 저렴한 촉매를 사용 하고 고온 작동으로 외부 개질기가 필요 없어 가격경쟁력을 개선시킬  있으나 내구성이 취약한 단점이 있다. SOFC 현재 북미업체들 주도로 연구개발 중으로 상용화가 지연됨에 따라 MCFC 산업용 시장을 주도하고 있다. 

EMFC 시동시간이 짧고 중량  체적이 작아 수송용소형 분산발전용 등에 사용된다다만 저온에서 백금과 같은 값비싼 촉매를 사용해야 하므로 대체 촉매 개발을 통해 가격경쟁력을 확보해야 하며  연료인 수소를 저장할  있는 장치  보조장치에 대한 개선도 동반되어야 한다. PAFC 연료전지 1세대에 속하는 것으로 크기무게가격 등의 측면에서 경쟁력을 상실하면서MCFC에게 주도권을 넘긴 상황이다.

 

 

 

연료전지원재료-소재-부품-완제품 밸류체인

 

연료전지 산업 밸류체인(Value Chain) 크게 원재료소재부품완제품으로 구분될  있으며 가치사슬 상단은 고도의 원천기술이 요구되어 주로 글로벌 메이저 기업들이 포진하고 있고 부품시장의 경우는 기술진입장벽이 높지 않고  자본이 필요하지 않아 중소기업이 주로 진출하고 있다.

국내 연료전지의 경우현재는 성장 초기 단계로  가치사슬마다 별도의 시장이 구성되어 있다고 판단하기 어렵지만 향후 기술력  정책적 지원에 힘입어 수요가 확대됨에 따라 전반적인 연료전지 시장이 성장할 뿐만 아니라 가치사슬 각각의 고유 시장이형성될 것으로 전망된다.

세계 연료전지 시장을 보면 우주선잠수함  특수 용도에선 상업화 단계에 진입하였으나 외의 응용분야에서는 아직까지 시장 형성이 미숙한 단계다발전용 연료전지는 2008년부터 상용화가 시작되어 정부의 제도적 지원 하에 시장이 형성되는 단계이다.

수송용 연료전지는 미국 에너지성(United States Department of Energy, DOE)에서 2005년부터 5년간 3 6천만 달러 규모의 시범 운행 사업을 추진한 사례가 있고 일본에서는 혼다와 도요타에서 2015년부터 일반을 대상으로 판매 계획을 세우고 있다일본,유럽국내 자동차회사를 중심으로 2015년부터 시장이 활성화되기 시작하여 2020년에는 연간 50~250만대 정도가 판매될 것으로전망된다.

J-economic Center 의하면 2020 연료전지 시장이 금액 기준으로는 PEMFC, 수량 기준으로는 SOFC 가장  비중을 차지할 것으로 예상되고 있다이는 PEMFC 경우 높은 단가로 주택용 연료전지 보급이 확산될 것이라는 전망이다.

SOFC 낮은 단가로 발전용 연료전지 시장을 장악할 것이라는 전망에 기인하는 것으로 판단된다한편 미국 에너지성(United States Department of Energy, DOE)에서는 2020년경 세계 시장 규모가 400억달러 수준에 이를 것으로 전망된다.

연료전지 시장을 응용분야별로 살펴보면 현재는 발전용 연료전지가  64% 수준으로 가장  비중을 차지하고 있으나 중장기적으로 자동차용 연료전지가 대세를 이룰 것으로 전망되고 있다.

전세계적으로 에코카(Eco car) 개발에 대한 관심이 높아지는 가운데 현재 하이브리드카전기차(리튬이온전지 사용 친환경 자동차가 개발되고 있으며 궁극적으로는 수소 연료전지 자동차로 진화될 전망이다.

이에 따라 수소연료전지 자동차가 상용화되기까지는 다소 시일이 소요될 것으로 예상된다산업용 연료전지 발전은 1세대인PAFC 거쳐 2  MCFC 대부분을 시장을 장악하고 있다이는 MCFC 낮은 가격높은 효율성    연료전지 발전 대비 우수한 경쟁력을 확보한 것에 기인하고 있다.

가정용의 경우는 주택분야 환경 대책  하나로 연료전지가 주목 받으며 주거지의 급탕난방에 대해 연료전지를 이용한 전기공급을 추진함에 따라 시장이 확대될 전망이다.

국내에서는 2012년부터 주요 발전사업자를 대상으로 총발전량  일정 부분을 신재생에너 지로 생산해야 하는 의무할당제(RPS) 본격적으로 시행되어 한전 발전자회사  발전사들의 연료전지 도입이 증가할 것으로 예상되고 있다.

2013 우리나라의 연료전지 시장은  1 3천만달러 규모로 예상되는데 응용분야  발전용 연료전지가 70% 정도를 차지할 전망이며 현재 발전용 연료전지 시장 대부분을 점유하고 있는 MCFC 당분간 시장 성장을 견인할 것으로 보이며 그린홈 100만호보급사업 추진으로 건물용 PEMFC 전체 수요 확대에 기여할 것으로 예상된다.

전세계 연료전지 시장의 경우 우주선잠수함  특수 용도에선 상업화 단계에 진입하였으나 외의 응용분야 에서는 현재까지미숙한 단계로 파악된다다만 2020년경에는 시장규모가 400억달러 수준까지 확대될 전망이다.

연료전지 시장을 응용분야별로 살펴보면 현재 발전용 연료전지가 2008년부터 상용화가 시작되어 정부의 제도적 지원을 받고 있어  64% 수준으로 가장  비중을 차지하고 있으나 중장기적으로 자동차용 연료전지가 대세를 이룰 것으로 전망되고 있다.

미국은 에너지성 주도로 수송용 연료전지 시범 운행사업을 추진한 사례가 있다일본의 경우 주요 자동차기업이 일반을 대상으로판매 계획을 세우고 있다.

미국의 경우 수소에너지  연료전지 기술과 관련된 정책을 포함하여 연구보조금 지원인센티브 제공  제도적인 지원을 지속하고 있다.

일본은 전기사업자에게 연간 전력판매량의 일정 비율을 신재생에너지로 생산하도록 할당하는 법률을 제정하여 신재생에너지 보급이 확대되도록 지원하고 있다.

연료전지 상용화를 위해 해결되어야   가지 과제가 있다.

우선 연료전지 단가가 화석연료 대비 수배에 달하고 있어 가격경쟁력이 미흡한데 이는 고효율에 반드시 수반되는 고가의 촉매 전해질과  연료인 수소를 추출하는데 필요한 LNG 단가가 여타 에너지원보다 높은 것에 주로 기인한다.

다음으로 석유플랜트제철소 등에서 대량의 수소를 저장하여 연료전지에 공급하는 인프라 구축이 필요하다마지막으로는 기존연료전지의 한계를 극복하거나 새로운 시장을 창출할  있는 연료전지 기술이 개발돼야 한다. 

 

 



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Posted by 매실총각