에너지 전환에서의 녹색 및 저탄소 수소

녹색 및 저탄소 수소의 의미는 무엇이며 지속 가능한 성장 모델을 향한 전환 경로에서 중심 역할을 하는 이유는 무엇입니까?그 용도를 알아봅시다

현재 수소의 잠재력에 대한 관심이 높지만, 역사적 순간에 특히 수소의 활용이 선호되는 것 같습니다.전환을 가속화하려는 정치적, 제도적, 산업적 의지 보다 지속 가능한 경제 자원의 사용과 소비, 환경과 사람에 대한 영향에 주의를 기울입니다.

수소는 에너지원이 아니라 운반체이다.이는 물과 같은 다른 요소와 연결되지 않는 한 자연에는 존재하지 않지만 다른 에너지원에 의해 생산되어야 함을 의미합니다.우리 사회의 탈탄소화에서 수소가 어떻게 진정으로 전략적 역할을 할 수 있는지 더 잘 이해하려면 수소가 어떻게 생산되고 그 용도가 무엇인지 이해해야 합니다.

• 수소가 생산되는 방법
• 유럽연합이 수소에 주목하는 이유
• 그린수소, 성장을 위한 3단계
• 수소의 응용
• 운송 및 축적
• 그린수소 비용은 얼마인가요?
• 수소 수요를 활성화하는 방법
• 재생 가능한 수소의 원산지 보장
• Pnrr의 녹색 수소

수소가 생산되는 방법

수소는 여러 가지 방법으로 생산 각각은 서로 다른 배출량 비율에 해당합니다.다음은 유용한 용어입니다:

• 전기로 생산되는 수소 또는 저탄소 (전기 기반 수소 또는 저탄소 수소):이 경우 물에서 전기분해를 통해 수소를 얻는다 현재는 주로 화석 연료로 생산되는 전기를 사용합니다.이 과정은 수백 도에 달하는 매우 높은 온도에서 이루어지며 결과적으로 에너지 소비도 매우 높습니다.저탄소 수소는 또한 바이오가스 개질을 통해 얻어집니다. 즉, 발열량이 높은 탄화수소를 변환하여 일산화탄소와 수소의 기체 혼합물을 얻는 경우입니다.마지막으로 바이오매스의 생화학적 전환을 통해.
• 에너지가 재생 가능한 자원에서 생산되는 경우 재생 가능한 수소 또는 녹색 수소 (재생 가능한 수소 또는 깨끗한 수소).후자의 경우 온실가스 배출은 0에 가깝습니다.
• 폐기물에서 생산된 수소(원형수소):폐기물 관리 및 처리 전문 부문과 화학 산업 부문의 시너지 효과로 생산되는 순환수소는 저탄소 수소 형태 중 하나입니다.재활용이 불가능한 폐기물을 부분 산화시키는 공정인 폐기물 화학 기술을 통해 순환가스라고도 불리는 합성가스를 얻을 수 있습니다.후자는 매립이나 소각을 통해 폐기하는 것을 피하면서 회수되는 사용 후 물질의 화학적 전환을 통해 얻어지는 "원형"으로 정의되는 수소 생산을 위한 기반으로 사용될 수 있습니다.
• 화석 자원에서 생산된 수소 (화석 기반 수소):천연가스를 개질하거나 석탄을 가스화하여 화석연료로부터 수소를 생산하는 것을 말한다.이들은 가장 강하게 방출되는 두 가지 형태의 수소이며, 전통적으로 각각 회색 수소와 흑색 수소로 알려져 있습니다.
• 탄소 포집을 통해 화석에서 생산된 수소 또는 저탄소 (탄소 포집 기능이 있는 화석 기반 수소 또는 청색 수소):위에서 설명한 공정을 최대 90%의 탄소를 포집하는 시스템과 결합하면 회색수소보다 방출량이 적지만 녹색수소만큼 유용하지는 않은 형태의 수소가 얻어집니다.전기 블루수소 생산 기술은 시중에 나와 있다.그들의 아키텍처는 전통적인 증기 개질과 유사하지만 증기 메탄 개질과 CO2 포집 시스템의 흡열 반응에 전력을 공급하기 위해 전기 사용이 추가됩니다.
• 수소에서 추출한 합성 연료 (수소 유래 합성 연료):이는 항공용 합성 등유, 자동차용 합성 디젤 또는 화학 및 비료에 사용되는 다양한 분자와 같이 수소에서 파생된 합성 연료입니다.

관례적으로 사용되는 용어는 다음과 같습니다. 녹색, 파란색 및 회색 수소 각각에 의해 생성된 수소를 나타냅니다. 재생 가능 에너지, 탄소 포집 및 화석 연료.

유럽연합이 수소에 주목하는 이유

이 항공사는 다음으로 간주됩니다. 유럽위원회 지속 가능한 경제 재개의 기둥 코로나 19.뿐만 아니라, 이는 2015년 협약 체결과 함께 체결된 약속을 준수하기 위한 에너지 전환 경로의 핵심 요소로 간주됩니다.파리협정 2050년까지 기후 중립성 달성, 즉 탄소 배출과 흡수 사이의 균형을 달성합니다.에서 2020년 글로벌 재생에너지 전망, 이레나 파리 협정에서 정한 목표를 달성하려면 지구상에서 소비되는 에너지의 8%를 수소로 생산해야 할 것으로 추산됩니다.

 

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유럽의 경영진은 유럽의 수소 전략.문서에서 그는 "행동할 시간은 지금이다"라고 쓰고 수소가 필요한 이유를 분명히 밝혔습니다.먼저 본성을 드러낸다. 사용의 다양성:원료, 연료 또는 에너지 저장.그런 다음 그는 설명합니다. 응용 가능성:철강이나 화학 분야의 에너지 소비가 높은 소위 "감소하기 어려운" 공정과 같은 산업 공정에서의 사용을 통한 운송에서부터 분산형 에너지 생산까지.

이 항공사는 현재 주로 화석 연료, 천연 가스 및 석탄으로 생산되는 유럽 에너지 믹스의 작은 부분을 다루고 있습니다.에 포함된 추정에 따르면수소 로드맵 유럽 2019년, 작성자: 연료전지 및 수소 조인트 사업(Fch Ju), 공공-민간 파트너십을 통해 분야의 연구 개발 활동을 지원합니다. 연료전지 665TWh(테라와트시) 소비라는 야심찬 시나리오에 따르면, 이 캐리어의 성장은 2050년까지 유럽에서 100만 개의 직간접적 일자리를 창출할 수 있습니다.전체적으로 그린 ​​수소에 최대 1,800억~4,700억 유로, 블루 수소에 최대 30억~180억 유로의 투자가 예상된다.향후 30년 동안 에너지 수요의 24%를 충족할 수 있어야 합니다.

계획으로는 REPowerEU, 2022년 3월 8일 유럽연합 집행위원회가 발표한 바에 따르면, 유럽은 에너지 독립을 달성하기 위해 녹색 수소의 생산과 소비를 더욱 가속화했습니다. 러시아 가스.실제로 2030년까지 유럽에서 1천만 톤의 재생 가능한 수소를 생산하고 비유럽 국가에서 1천만 톤을 수입한다는 목표를 수립했으며 벡터 연구에 추가로 2억 유로를 할당했습니다.

그린수소, 성장을 위한 3단계

에너지 전환 경로에서 진정한 전략적 역할을 수행하려면 재생 에너지를 통해 생산이 이루어져야 합니다.따라서 실제 목표는 녹색수소 생산량을 늘리는 것이다.이를 위해 유럽 경영진은 다음과 같이 권고합니다. 대규모 프로젝트, 넓은 범위로 생산 비용을 줄이고 더 많은 것을 만들 수 있습니다. 편리한.

역동적인 생태계를 구축하기 위해 위원회는 다음 세 단계의 성장을 제안합니다.

1. 첫 번째 단계:설치하다 6GW 전해조 ~에 의해 2024 그리고 최대로 생산 100만톤 녹색수소;
2. 두 번째 단계:설치하다 전해조 40GW ~에 의해 2030 그리고 최대로 생산 천만톤;
3. 세 번째 단계:대규모 프로젝트 개발로 그린수소는 2030년에서 2050년 사이의 성숙기, 동시에 재생에너지의 대량 생산도 가능합니다.

수소의 응용

소위 수소 기술의 연구와 적용을 가속화하기 위해 수소밸리, 유명한 실리콘 밸리를 연상시키는 이름입니다.이는 운송 전력, 주거용 및 산업용 난방, 그리드 밸런싱 전용 인프라를 구현하고 테스트하기 위해 전 세계적으로 발생하게 될 지리적으로 제한된 영역입니다.유럽 ​​프로젝트의 일환으로 Ipcei Hy2사용, 폐기물을 수소로 전환하는 플랜트 개발을 위해 이탈리아 회사 NextChem에 1억 9400만 ​​유로의 비상환 기부금이 수여되었습니다.초기 단계에서는 연간 1,500톤의 수소와 연간 55,000톤의 에탄올을 생산할 것으로 예상됩니다.수소 생산량은 수요의 변화에 ​​따라 연간 최대 2만 톤까지 증가할 것입니다.이 프로젝트는 로마의 수소 밸리를 구성하며, 이는 수소의 생산, 운송, 축적 및 사용을 위한 국가 공급망 개발을 위한 산업 규모 최초의 기술 인큐베이터가 될 것입니다.순환수소는 회색수소에 비해 가격 경쟁력이 있어 널리 채택될 수 있습니다.

단기적으로는 재생 가능한 저탄소 수소가 다음 분야에 쉽게 적용될 수 있을 것입니다. 정유소, 생산 공장에서 암모니아 그리고 비료.그중에는 NextChem이 녹색 암모니아 생산 및 북유럽으로의 운송을 포함하는 사전 엔지니어링 서비스 공급을 받은 Madoqua 프로젝트가 있습니다.게다가, 그것은 또한에 적용될 수 있습니다 에너지 집약적 산업, 예를 들어 철강이나 화학 제품, 해상 및 중량물 운송, 고무 또는 철에 배출 감소에 기여합니다.

그들을 위해 수소 연료 전지 기다려야 하지만 Horizon Europe 자금 프로그램과 연료 전지 및 수소 공동 사업은 모두 유럽의 기술 리더십을 가속화하는 것을 목표로 합니다.

운송 및 축적

수소 저장은 물리적(가압 실린더 내)일 수도 있고, 화학적일 수도 있습니다. 즉, 수소를 더 쉽게 운반할 수 있는 액체 및 안정적인 화합물에 결합시키는 방식입니다.수소는 운반될 수 있다 순수 또는 혼합, 맞다 기체 또는 액체, 가스 네트워크를 따라 또는 LNG 터미널에 정박하는 트럭이나 선박을 통해.혼합하면 수소의 가치가 감소하고 소비되는 천연가스의 품질도 변경된다는 점에 유의해야 합니다.최종 사용자를 위한 인프라 및 애플리케이션 설계에 서로 다른 표준이 적용되면 시장이 세분화될 위험이 있습니다.반면에 현재 가장 편리한 솔루션은 다음과 같습니다.이는 잠재적으로 장거리에 걸쳐 대량의 수소를 분배, 저장 및 공급할 수 있도록 가스 인프라를 재전환하는 것을 포함합니다.

최대 수요를 충족하고 보장하기 위해 캐리어를 보관할 수 있습니다. 안전한 공급 에너지의.줄 뿐만 아니라 유연성 네트워크에 연결하고 소위 말하는 것을 선호합니다. 부문별 교미, 즉 전기와 가스 네트워크의 통합입니다.수소 통과를 위한 인프라 설계는 현재 진행 중인 수소 규제 검토를 고려하여 생산 유형, 수요 및 운송 비용을 분석한 후에만 가능합니다. 유럽 ​​횡단 에너지 네트워크 (텐이).

그린수소 비용은 얼마인가요?

그린수소가 더 널리 사용되기 위해서는 더 많은 것이 필요하다. 편리한.오늘은 그렇지 않습니다:파란색은 킬로당 2유로, 회색은 1.5유로인 반면, 킬로당 가격은 2.5~5.5유로입니다.값은 보고서에보고됩니다 수소의 미래 국제에너지기구(IEA)의 규정에 따라 메가와트시(MWh)당 35~87유로의 전기 비용을 기준으로 합니다.지속을 반영하는 수치 원자재 가격 변동 지정학적 및 에너지 시나리오에 영향을 미치는 지속적인 변화로 인해 발생하는 불확실성이 강한 환경으로 인해 수소가 생산되는 수요가 급증했습니다.

어쨌든 한 가지 점은 확고하게 남아 있습니다.전기를 통한 생산량이 증가하면 재생 가능한 수소 가격이 하락할 것입니다. 전해조 그리고 접근 저비용 재생에너지.커뮤니티 목표는 2030년까지 킬로그램당 1.8유로에 도달하는 것입니다.캘리브레이션을 할 수 있어서 투자 그러므로 민간단체의 우선순위가 될 것입니다.이러한 의미에서 190명의 CEO는 같은 수의 세계적으로 유명한 기업의 CEO입니다.국제수소협의회 그리고 여기에 동참하는 기관, 산업, 시민사회의 많은 대표자들유럽 ​​청정수소연맹 (청정 수소 동맹), 목표 이행 전략과 같은 날 출범했습니다.

현재 유럽연합에서는 약 280개 기업(그 중 60%가 중소기업)이 전해조 생산 및 공급에 힘쓰고 있으며, 1기가와트(GW) 이상의 파이프라인이 진행 중이다.현재 유럽의 총 생산 용량은 연간 1GW 미만입니다.유럽 ​​산업계의 의지는 다음과 같습니다. 2030년까지 전해조 40GW 유럽에서는 같은 숫자이고 EU 수출 지역에서는 같은 숫자입니다.실제적인 예를 들자면, 1MW의 전기분해로 24시간 동안 400kg의 녹색수소가 생산되고, 1kg의 수소로 자동차는 100km를 주행할 수 있습니다.

유럽 ​​경영진의 내부 연구, 유럽의 수소 생산:비용 및 주요 이점 개요, 2030년까지 전해조 건설이 240억~420억 유로.이는 풍력 및 태양광 발전을 통해 80~120GW의 생산 용량에 연결되어야 하며 추가로 2,200~3,400억 유로가 소요됩니다. 110억 이는 탄소 포집 및 저장 시스템을 갖춘 식물의 적응을 위한 기술 용어인 개조에 사용될 것입니다.기타 650억 이는 운송인의 운송, 유통 및 보관을 위한 것입니다.현재 약 100개의 충전소를 설치하는 데 비해 400개의 새로운 충전소를 설치하려면 다음과 같은 자원이 필요할 수 있습니다. 8억 5천만 유로와 10억 유로.

수소 수요를 활성화하는 방법

유럽연합 집행위원회는 재생 가능한 저탄소 수소 공급 증가와 수소 수요 증가를 일치시키기를 원합니다. 요구.이를 위해서는 중요 원자재에 대한 실행 계획(원자재 실행 계획)는 유럽의 제3국 의존도를 줄이고 공급을 다양화하고자 합니다.그리고 순환 경제를 위한 새로운 실행 계획의 시행이 필요할 것입니다.순환경제 실천 계획), 환경과 인간 건강을 존중하는 보다 순환적인 경제 모델을 촉진합니다.

그러므로 그들은 필요할 것이다 지원 정책.집행부는 신설 등 다양한 방안을 검토 중이다. 최소 할당량 특정 부문에서 재생 가능한 수소(저탄소 포함) 또는 그 파생물.또는 임계값을 채택하거나 공통표준 영향이 적거나 전혀 없는 수소 생산을 촉진하기 위해 탄소 배출에 대해 논의합니다.

지지적인 정치적 틀은 다음에서 비옥한 기반을 찾을 것입니다. 재생 가능 에너지에 대한 유럽 지침 그리고배출권거래제, 연합의 배출권 거래 시스템.여기에 다음이 추가됩니다. 2030년 기후 목표 계획, 산업화 이전 대비 온실가스 배출량을 55% 줄이겠다는 계획, 산업정책, 산업 전략의 줄거리.이를 지원할 준비가 되어 있는 금융 수단이 있을 것입니다. 차세대 Eu.

전반적으로 이러한 복잡한 규제 구조는 생산되는 수소의 유형을 고려하여 개별 회원국의 기술 성숙도에 대해 차별화된 지원을 제공하는 것을 목표로 합니다.보장도 잊지 않고 시장의 상호 운용성 순수 수소의 경우 순도나 오염물질 기준치와 관련하여 국경을 넘는 운영 규칙이나 공통 품질 표준이 필요할 수 있습니다.

재생 가능한 수소의 원산지 보장

2020년 6월 유럽연합은 다음 계획을 시작했습니다. 인증 그리고 수소 원산지 보장 재생에너지로 생산됩니다.그만큼'발표 유럽 ​​에너지 위원회의 카드리 심슨, 지난 2월 12일 디지털 행사인 "중부유럽 및 동유럽 수소 회의"에서 지금까지의 약속을 확인했습니다.6월에도 일부 조치 나올 듯 55에 적합, 는 유럽이 2030년까지 온실가스 배출량을 55% 감축하는 것을 목표로 하는 패키지입니다. 유럽의 녹색 거래.

Pnrr의 수소

거의 모든 회원국이 수소를 포함시켰습니다. 국가 에너지 및 기후 계획(Pniec), 이를 통해 에너지 효율 목표를 설정합니다. 재생 가능한 자원 그리고 이산화탄소 배출 감소.플랫폼에서 아이디어를 공유하는 것은 이런 의미에서 유용합니다. 하이넷 유럽 ​​집행부의 에너지 사무국이 개발했습니다.

에서 국가 회복 및 탄력성 계획(Pnrr) 수소는 에너지 집약도가 높고 확장 가능한 전기화 옵션이 없는 부문을 지칭하므로 감축하기 어려운 부문의 탈탄소화를 돕는 핵심 요소로 간주됩니다.여기에는 암모니아, 메탄올 등 기초 화학 부문과 정유, 철강, 유리 부문이 포함됩니다.구체적으로 수소는 다음 중 하나에 속합니다. 미션 2, 구성요소 2 M2C2 – 정부가 총 594억 6천만 유로를 할당한 재생 에너지, 수소, 네트워크 및 지속 가능한 이동성.특히, 가장 높은 자원은 부문에서 수소 사용을 촉진하기 위한 것입니다. 억제하기 어려운 (20억 유로), 수소 생산에 버려진 산업 지역 (5억) 및 수소 실험 철도 운송 (3억).

수소 연구개발 투자 예상 1억 6천만 달러 중 1억 1천만 달러는 2022년 여름 생태전환부에 의해 할당되었습니다. 운영 연구 계획(Por).이 계획은 CNR 및 RSE와 협력하여 자금의 주요 부분(7,500만 달러)을 받을 자격이 있는 ENEA에 의해 개발되었으며 운송업체의 전체 가치 사슬에 초점을 맞출 것입니다.다양한 양의 자원이 할당되는 생산, 저장, 유통 및 최종 사용.2025년까지 기후 변화 가스의 배출을 줄이기 위해 재생 가능한 자원으로부터 수소를 생산하고 그리드 전기와 관련된 연구 활동에 대한 예상 결과가 이탈리아 산업으로 이전되어 국가의 녹색 전환을 추진할 것입니다.

14개 국가에서 수소는 대체 인프라를 모색할 수 있는 솔루션입니다.26일 정치 문서에 서명 수소 이니셔티브, 이미 2018년 9월 오스트리아 린츠에서 열린 에너지 장관 비공식 회의에서.

2021년부터 2027년까지 그들은 다음과 같은 자원을 통해 혜택을 누릴 수 있습니다.유럽 ​​지역 개발 기금 그리고 결속기금, 재생 에너지 및 저탄소 수소 분야의 혁신적인 솔루션을 개발하기 위해 기술 이전, 민관 파트너십 및 파일럿 프로젝트를 촉진합니다.

결론적으로 수소는 다음과 같은 이점을 제공할 것입니다. 좋은 기회 유럽연합의 건전성을 회복하고 에너지 공급을 다양화하고 확보하기 위한 동맹을 구축하는 것입니다.가능한 파트너는 다음과 같습니다 호주, 캐나다, 노르웨이, 한국 그리고 무엇보다도, 북아프리카 지리적 근접성과 재생 가능한 기술의 성장 측면에서 풍부한 잠재력 때문입니다.추진하는 혁신을 잊지 않고 일본 또는 미국, 예를 들어.수소는 초기 시장이기 때문에 위원회는 유로화 수소 거래를 위한 시스템을 개발하여 지속 가능한 에너지 거래에서 통화의 역할을 강화하는 데 도움을 줄 것입니다.