◆자료체재
자료명: 「CCSU(CO2 회수·저장·이용) 기술의 동향 & 장래 전망」
발행일: 2015년 3월 23일
체재: A4 45페이지
【조사요강】
야노경제연구소에서는 다음의 조사요강으로 CCSU(CO2 회수·저장·이용) 기술에 관한 조사를 실시했다.
1. 조사기간：2015년 1월~2월
2. 조사대상：CO2관련(분리·회수, 수송, 저장, 이용) 기술
3. 조사방법：당사 전문 연구원의 직접 면담, 전화·e-mail을 통한 청취 및 문헌조사 병용
＜CCSU(CO2 회수·저장·이용)란＞
CCSU(CO2 회수·저장·이용)란 CO2 회수·저장(CCS；Carbon capture and storage)과 CO2 이용(CCU；Carbon capture and utilization)을 합친 합성어로, 본 조사에서는 CCS와 CO2 이용(물리적·화확적 이용)을 총칭해 CCSU라고 정의한다.
또한, IEA(국제에너지기관)의 「6℃ 시나리오(6DS)」와 각국의 배출 감축 목표 등을 토대로 세계 CO2 감축 목표(고위)를 가정해 CO2 감축량 중 CCSU의 대상이 되는 CO2량을 시산했다.
【조사결과 서머리】
◆CCS(CO2 회수·저장)：발전소·제철소 등에 대한 CCS 적용이 진행된다
Global CCS Institute(오스트레일리아의 비영리단체)에 따르면, 2014년에는 세계적으로 13건의 대규모 CCS 프로젝트가 진행 중에 있다. 국가·지역별로는 북미가 세계적으로 CCS를 리드하고 있으며, 최근에는 중국의 개발 계획도 눈에 띄고 있다. 진행 중인 프로젝트의 대부분은 천연가스 정제 시에 발생하는 CO2를 대상으로 하고 있지만, 발전소나 제철소 등에서 배출되는 비교적 압력·농도가 낮은 CO2를 대상으로 한 CCS가 확대되고 있다.
◆CCU(CO2 이용)：CO2 이용의 신규 연구개발, 실용화가 진전
CO2 이용에는 석유증진회수(EOR), 공업이용(용접, 음료용 등), 농업이용(시설 원예의 CO2 시용) 등의 용도가 있다. 또, CO2를 유기화학품으로 변환시키기 위한 연구 개발도 진행되고 있다. 현재 CCU로서 실용화된 기술은 EOR, 요소증산 등 극히 일부 용도에 한정되어 있지만, 폭넓은 분야에서 CO2 이용에 대한 신규 연구 개발, 실용화가 진행되고 있다.
◆세계 CCSU(CO2 회수·저장·이용) 규모는 2050년에 4,590Mt-CO2/년으로 확대 예측
2015년 세계 CCSU 규모는 33Mt-CO2/년이며, 2030년에는 1,040Mt-CO2/년, 2050년에는 4,590Mt-CO2/년까지 확대할 것으로 예측된다.
시장 도입 초기에는 CCS 프로젝트의 수익성을 향상시키는 EOR가 CCSU를 리드할 것으로 예상된다. 그러나, EOR가 가능한 장소는 한정되어 있기 때문에, 점차 큰 잠재력을 지닌 대수층에 대한 저장이 증가할 것으로 보인다.
【조사결과 개요】
1. 개황
1-1. CO2 회수·저장(CCS；Carbon capture and storage)
Global CCS Institute(오스트레일리아의 비영리단체)에 따르면, 2014년에는 세계적으로 13건의 대규모 CCS 프로젝트가 진행 중에 있으며, 건설 9건, 개발 32건을 합해 54건의 프로젝트가 진행되고 있다. 국가·지역별로는 북미가 세계적으로 CCS를 리드하고 있으며, 최근에는 중국의 개발 계획도 눈에 띄고 있다.
진행 중인 프로젝트의 대부분은 천연가스 정제 시에 발생하는 CO2를 대상으로 하고 있지만, 2014년 10월에 세계 최초로 발전소에서의 대규모 CCS 프로젝트가 캐나다에서 시작됐다. 또한, 제철소 대상의 프로젝트도 건설되고 있는 등 비교적 압력·농도가 낮은 CO2를 대상으로 한 CCS가 확대되고 있다.
앞으로는 CCS가 적용되는 국가·지역, CO2 배출원, 회수방식, 수송방식, 저장방식의 확대를 통해 CCS기술의 진전과 회수·저장량 증대가 기대된다.
CO2 회수 기술로는 흡수법, 흡착법, 막분리법 등이 있으며, 특히 화학흡수법을 통한 연구개발이 가장 앞서 있다. 현재 CCS 코스트의 60% 이상이 분리·회수와 관련된 비용이기 때문에, 저비용·저에너지 소비의 CO2 분리·회수 기술의 개발이 진행되고 있다.
1-2. CO2 이용(CCU；Carbon capture and utilization)
CO2 이용은 크게 물리적 이용과 화학적 이용으로 나뉜다. 물리적 이용에는 석유증진회수(EOR), 탄층메탄회수(ECBM), 고온암체 발전, 공업이용(용접, 음료용 등), 농업이용(시설 원예의 CO2 시용) 등이 있다. 화학적 이용은 CO2를 화학적으로 다른 화합물로 변환시키는 것으로, 화학품(요소, 폴리카보네이트, 메탄올 등)의 제조나 에너지(메탄, 조류(algae) 연료 등)로의 전환, 인공 광합성 등의 연구 개발을 진행되고 있다.
현재 CCU로서 실용화된 기술은 EOR, 요소증산 등 극히 일부 용도에 한정되어 있지만, 폭넓은 분야에서 CO2 이용에 대한 신규 연구 개발, 실용화가 진행되고 있다.
2. 과제와 장래 예측
CCSU 도입 과제 중 하나는 코스트로, 탄소세와 배출량 거래제도 등 경제적 인센티브 제도의 정비·확립이 필요하다. 이러한 정책적 대응은 이미 시작되고 있으며, 향후 세계적으로 확대할 것으로 전망된다.
장래 인센티브 제도가 확립되고, 법적인 기반정비 등도 진행될 경우를 대비해 에너지 절약화를 포함한 코스트 감축을 위한 기술개발의 지속적인 진행이 요구된다. 수송, 저장 또는 이용과 관련된 코스트는 수송거리·수단, 저장장소, 이용방법 등에 따라 크게 다르지만, CO2 회수 코스트는 기술개발을 통한 감축이 가능하다. 따라서, 저소비 에너지, 저코스트화를 실현하는 CO2 분리·회수 기술의 비약적인 발전이 기대된다.
본 리포트에서는 야노경제연구소가 독자적으로 설정한 CO2 감축 목표(고위)를 토대로 고위 예측※을 실시했다. 2015년 세계 CCSU 규모는 33Mt-CO2/년이며, 2030년에는 1,040Mt-CO2/년, 2050년에는 4,590Mt-CO2/년까지 확대할 것으로 예측된다.
시장 도입 초기에는 CCS 프로젝트의 수익성을 향상시키는 EOR가 CCSU를 리드할 것으로 예상된다. 그러나, EOR가 가능한 장소는 한정되어 있기 때문에, 점차 큰 잠재력을 지닌 대수층에 대한 저장이 증가할 것으로 보인다.
온난화 대책은 미뤄질수록 장기적인 저배출 수준으로의 이행이 어려워진다. 조기에 대책을 강구하는 것이 경제적으로도 합리적이라고 여겨지고 있으며, 2030년경까지는 저탄소 에너지 관련 기술의 혁신과 실용화, 보급이 기대된다.
또한, 공업화로 기존 자연시스템에 의한 탄소순환 사이클이 붕괴되어 버린 이상, 화석자원은 고갈된다. 그 전에, 되도록 빨리 지속 가능한 사회를 구축해야 한다.
2030년, 2050년을 주시한 온난화 대책 및 탈화석 자원의 실현을 위해 전략적으로 대응해야 할 때이다.
※ IEA(국제에너지기관)의 「6℃ 시나리오(6DS)」와 각국의 배출 감축 목표 등을 토대로 세계 CO2 감축 목표(고위)를 가정해, CO2 감축량 중 CCSU의 대상이 되는 CO2량을 시산했다.
그림1. 세계 CCSU 규모 예측
주2. (予)는 예측치
댓글 없음:
댓글 쓰기