탄소중립 실현을 향한 일본의 에너지 흐름 변혁 상황에 관한 조사결과(2023년)
【자료체재】
자료명：「에너지 공급사업의 장래 전망 ~2050년 탄소중립에 따른 에너지 흐름의 대변혁~」
발간일：2023년 10월 30일
체 재：A4판 254페이지
【조사요강】
1. 조사기간: 2023년 4월~10월
2. 조사대상: 에너지 공급 사업자(전력, 가스, 석유), 설비·시스템 업체, 엔지니어링 회사, 상사, 수요자[철강 회사, 화학 회사, 자동차 회사 및 운수 회사(육운·철도·항공·선박) 외] 관계부처 및 업계 단체 등
3. 조사방법: 당사 전문 연구원의 대면취재(온라인 포함), 전화·e-mail에 의한 청취조사 및 문헌조사 병용
<에너지 흐름 용어정의>
일본의 에너지 공급 시장에서의 에너지 밸런스 플로우에서는 1차 에너지(천연 상태에서 채취된 에너지원)※1에서 필요에 따라 사용하기 쉬운 2차 에너지(원래 에너지와는 다른 형태의 에너지원)※2로 전환된 후에 각종 수요 분야에서 최종 에너지※4로 소비된다.
※1. 1차 에너지의 종류: 원자력, 수력, 재생에너지(태양광, 풍력, 지열, 바이오매스), 미이용·미활용 에너지, 천연가스, 석유, 석탄, 수입 수소, 수입 암모니아, 수입 합성메탄(본 조사에서는 새로 수입 수소와 수입 암모니아 및 수입 합성메탄도 1차 에너지에 포함)
※2. 2차에너지의 종류: 전력(사업용 발전, 자가발전), 도시가스(일반가스, 간이가스), 석유정제·석유화학, 자가용증기·지역열공급, 석탄 제품, 탄소중립연료※3
※3. 탄소중립연료(탈탄소연료)의 종류: 수소, 암모니아, 합성연료, 리뉴어블연료, 바이오연료
수소: 재생에너지 유래 그린수소 및 화석연료 유래 수소로 CCUS(Carbon Capture, Usage and Storage) 등에서 CO2를 회수한 블루수소
연료 암모니아: 재생에너지 유래 그린 암모니아 및 메탄개질공정으로 CO2를 회수한 암모니아
합성연료: 그린수소 등과 공장 등에서 배출된 CO2를 합성한 연료로 합성메탄(메타네이션), 합성프로판부탄(그린LPG) 등 기체 합성연료와 석유 대체 액체 합성연료가 있다.
리뉴어블연료: 폐식유 등의 비가식유를 원료로 제조되는 연료로, 리뉴어블디젤연료와 바이오젯연료가 있다.
바이오연료: 발전·연소용 발효메탄, 목질 바이오매스와 자동차용 바이오에탄올 등
※4. 최종 에너지소비 수요 분야: 가정, 운수여객, 운수화물, 기업·사업소 외(농림수산광건설업, 제조업, 업무 외)
<에너지 공급사업의 시장규모 용어정의>
본 조사에서 에너지 공급사업 시장규모는 1차 에너지(석유, 천연가스, 석탄, 원자력, 재생에너지, 수입 수소, 수입 암모니아, 수입 합성메탄 등)의 공급시점과 1차 에너지 공급사업자로부터 2차 에너지(전력, 도시가스, 석유정제·석유화학, 자가용 증기·지역열공급, 석탄 제품 및 탄소중립연료) 공급사업자와 수요자에게 공급된 시점, 에너지 공급사업자로부터 수요자(운수업 및 제조업 외)와 가정에 공급된 시점(최종 에너지소비)에서의 에너지량(페타줄)과 금액(조 엔)을 기준으로 산출했다.
<시장에 포함된 상품·서비스>
1차 에너지, 2차 에너지 및 에너지 공급사업
◆일본의 최종 에너지소비 시장규모는 2023년도 13,010PJ, 51.6조 엔에서 2050년도 9,010PJ, 48.0조 엔으로 에너지절약대책이 진전되어 감소할 것으로 예측
~에너지 평균단가는 2023년도 3.97엔/MJ에서 2050년도에는 5.33엔/MJ로 고가격화가 불가피할 전망~
에너지 공급사업의 시장규모 예측(에너지량 기준)
야노경제연구소 조사
주1. 2030년도, 2050년도는 예측치
주2. PJ(페타줄)=1-의 15승J
주3. 1차 에너지 공급이란, 1차 에너지 공급사업자가 1차 에너지를 조달하여 2차 에너지 전환 부문과 수요가에게 공급한 시점, 최종 에너지 소비란 에너지 공급사업자가 수요가(운송업, 제조업 외)와 가정에 공급한 시점에서의 에너지량
에너지 공급사업의 시장규모 예측(금액 기준)
야노경제연구소 조사
주4. 2030년도, 2050년도는 예측치
주5. 1차 에너지 공급이란, 1차 에너지 공급사업자가 1차 에너지를 조달하여 2차 에너지 전환 부문과 수요가에게 공급한 시점, 최종 에너지 소비란 에너지 공급사업자가 수요가(운송업, 제조업 외)와 가정에 공급한 시점에서의 에너지량
1. 시장 개황
2050년 탄소중립 실현을 위해서 일본에서는 에너지 탈탄소화가 요구되고 있다. 현재 CO2를 배출하지 않는 1차 에너지(천연 상태에서 채취된 에너지원)는 원자력발전과 재생에너지이며, 탄소중립을 위해서는 이들의 도입 확대가 필요하다.
이에 반해 CO2를 배출하는 화석연료를 사용하는 경우에는 제조 시와 사용·전환 시 배출되는 CO2를 회수하여 지중저장(CCS: Carbon dioxide Capture and Storage)하거나 재사용(CCU: Carbon dioxide Capture and Utilization)하여 탈탄소화할 필요가 있다(CCUS: Carbon dioxide Capture, Utilization and Storage).
한편 재생에너지를 이용해 제조하는 그린수소·그린암모니아와 CCUS에서 화석연료를 탈탄소화해 제조하는 블루수소·블루암모니아는 새로운 탈탄소 에너지가 된다. 또 그린수소와 블루수소를 사용해 탈탄소 합성연료와 합성원료를 제조할 수 있다.
탄소중립을 위해서는 향후 탄소중립연료(탈탄소연료)와 이것들을 에너지원으로 하는 발전 전력이 사용될 것이다. 특히 탈탄소화된 전력을 최종 에너지 소비에 많이 적용할 수 있다면 더 많은 수요 분야를 탈탄소화할 수 있다.
탄소중립에 따라 일본의 에너지 밸런스 플로우(1차 에너지, 2차 에너지, 최종 에너지 소비)는 기존의 에너지원에 대해 새롭게 수소와 암모니아, 합성연료 등이 포함되어 크게 변혁할 것이다.
2. 장래 전망
향후 2050년 탄소중립 실현을 위해 에너지 절약 대책이 추진됨과 동시에 탄소중립연료(탈탄소연료)와 이를 에너지원으로 하는 발전전력이 사용됨에 따라 일본의 1차 에너지 공급 시장규모(에너지량 기준)는 2023년도 19,630PJ※에서 2030년도 17,020PJ, 2050년도에는 16,000PJ가 될 것으로 예측한다. 또 금액 기준 시장은 2023년도 35.3조 엔에서 2030년도 30.2조 엔, 2050년도에는 21.8조 엔이 될 것으로 예측한다. 탄소중립을 향해 일본의 에너지 절약 대책이 착실히 진행됨에 따라 1차 에너지 공급량은 크게 감소할 전망이다.
한편, 최종 에너지 소비 시장규모(에너지량 기준)는 2023년도의 13,010PJ에서 2030년도에 10,550PJ, 2050년도에는 9,010PJ가 될 것으로 예측한다. 또 금액 기준 시장은 2023년도 51.6조 엔에서 2030년도 44.0조 엔, 2050년도에는 48.0조 엔이 될 것으로 예측한다. 최종 에너지 소비량은 우선 2023년도부터 2030년도까지 에너지 절약 효과가 크고, 이후 2050년도를 향해서도 에너지 절약 효과에 의해 감소할 전망이다.
이 사이에 수소와 암모니아, 기타 각종 탄소중립연료의 시장 도입량이 확대됨에 따라 에너지 밸런스 플로우에서 상대적으로 많은 에너지 전환 프로세스가 도입될 전망이다. 이것에 의해 최종 에너지 소비 시점에서의 에너지 평균단가는 2023년도 3.97엔/MJ※에서 2030년도 4.17엔/MJ, 2050년도에는 5.33엔/MJ로 증가할 것으로 전망된다. 평균단가 상승을 억제하기 위해서는 1차 에너지 공급 시점의 에너지 평균단가를 낮춰야 한다.
※PJ(페타줄)=10의 15승J(줄), MJ(메가줄)=10의 6승J(줄)
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