Globally 탄소 중립 및 Green 산업이 발전하면서 성장하고 있는 CCUS (Carbon Capture Utilization & Storage) 관련 중국의 CCUS 산업 기회와 당면 과제에 대해 알아보고자 합니다.
목차
CCUS란?
말 그대로 이산화탄소(Carbon)를 포집(Capture)하여 활용(Utilization)하고 저장(Storage)하는 기술입니다.
초기에는 탄소를 포집해서 바로 저장하는 CCS 기술이 나왔고, 저장 공간 문제와 경제적 가치 창출 등 위해 포집된 탄소를 활용하는 CCS 기술이 나왔습니다. 이 둘이 합쳐져서 CCUS가 되었습니다.
중국 CCUS 투자 동향
올해 6월 CHN Energy의 발전소에서 연 50만톤 규모 CCUS 시범 프로젝트가 가동 되었으며, 동 건은 아시아 최대 규모 석탄 발전소에서 연소로 발생한 탄소를 포집하는 프로젝트 입니다. 중국 최초 화력발전소에 대한 이산화탄소 포집/EOR(Enhanced Oil Recovery, 석유회수증진, 유정에 가스 등을 주입하여 고갈 근접 또는 생산성이 낮은 유전의 잔여 원유를 추가 생산이 되게 하여 생산량 증대 시키는 기술, CCUS를 지원하는 기술(=포집된 탄소를 EOR에 투입 활용)로 재조명) 및 저장 등 전체 산업에 대한 대규모 시범 프로젝트입니다.
중국은 2022년에 연간 100만여톤 규모 가동 및 2023년 상반기에 연간 70만톤 규모 CCUS CAPA 확보에 투자 하였으며, 추가로 약 240만톤 규모 추가 증설을 추진하고 있습니다. 또한 천만톤 규모의 해상 CCUS 프로젝트를 추진하기 위한 사전 연구 조사도 시작했다고 알려져 있습니다.
개별 기업 단위에서도 상하이 전략의 석탄 발전소 프로젝트, Guanghui Energy의 프로젝트, 산시 석탄 그룹의 대염수층 스토리지 프로젝트, 화넝 정닝 석탄발전소의 CCUS 프로젝트도 추진되고 있는 상황입니다.
CCUS 산업 및 투자 기회 확대
- CCUS는 국가의 탄소 배출량 감축 목표를 달성하는데 중요한 역할을 합니다. 2021년 발간된 [중국 이산화탄소 포집, 저장 및 활용 연례 보고서]에 따르면 2060년까지 약 10~18억톤의 이산화탄소를 CCUS 기술 통해 감축해야할 것으로 전망하고 있습니다.
- 또한 에너지 System에서 탄소 중립 추진은 CCUS에 기회를 제공합니다. 북경 대학교 에너지 연구소장(진즈쥔)은 안전하고 경제적인 방식으로 탄소 중립을 달성하려면, 2060년에 중국 화석 에너지가 차지하는 비중이 40%가 되어야 한다고 주장 했습니다. CCUS를 활용해 기존 석탄 발전소를 개조하여 탄소 배출량을 관리하면서 석탄 발전의 저렴한 단가 등 장점을 활용할 수 있다는 주장입니다.
- 철강/시멘트와 같은 공정에서 이산화탄소가 많이 발생되는 산업들의 집중 감축 노력 역시 CCUS 확대에 영향을 줄 것입니다. 동 산업들은 공정 개설/효율성 향상/에너지 및 원자재 대체와 같은 기존의 저감 방법을 사용하더라도 여전히 탄소를 배출할것이며, Net Zero를 달성하기 위해서는 CCUS 도입이 불가피할 것으로 전망됩니다.
당면과제
- 현재까지는 CCUS의 높은 원가가 대규모 상용화에 제약으로 영향을 끼치고 있습니다. 화학적 흡수, 연소 후 포집 기술을 사용하는 석탄 발전소의 경우 현재 이산화탄소 포집 비용은 톤당 RMB 300~450 (약 5.4~8.1만원)으로 높은 수준입니다. 또한 이산화탄소의 운송 측면에서도 육로에서 탱크로리 활용 운송 비용도 톤/KM당 0.9~1.4위안 정도로 알려져 있습니다.
- 실질적 효과나 이산화탄소의 활용도 이슈입니다. EOR은 석유, 가스/탄소 포집 기업에 경제적 이익을 제공할 수 있기 때문에 경제적인 탄소 활용 방식이나, 화석 연료를 시추하기 때문에 이 방법이 실제 탄소 감축에 기여하는지에 대한 의문이 제기되고 있습니다. 또한 일부 용도(식품, 용접 등)는 이산화탄소와 대기의 격리 주기가 너무 짧아서 탄소 배출량을 크케 줄이지 못한다는 주장도 제기되고 있습니다.
- 업계에서는 CCUS 개발/발전에 시간과 인내가 필요하다고 보고 있습니다. 기술의 성숙도 향상(막 분리/필터링 및 흡착 기술 등에서 향후 비용 절감 여지 존재)이나 규모 확대, 산업망 확장, 파이프라인 운송 (육로 운송 대비 비용 저렴) 등 통해 CCUS의 원가를 낮출 수 있습니다.
CCUS는 아직 활성화된 영역은 아니나, 우리나라 포함 Global 다양한 국가들이 탄소 저감 및 탈탄소 달성을 위해 도입/개발/발전 노력을 하고 있는 산업으로, 향후 성장 및 발전 가능성이 높다고 할 수 있습니다.
국제 에너지 기구 IEA(International Energy Agency)에 따르면, Global 관련 Market은 아래와 같이 성장할 것으로 전망되고 있습니다. 북미를 중심으로 큰 성장이 예상됩니다.
출처: IEA 홈페이지 (https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/ccus-projects-explorer)
[참고] 이산화탄소 압축기
CCUS Value Chain에서 핵심적인 역할을 하는 기자재로 주목 받고 있는 이산화탄소 압축기(CO2 Compressor, 포집/운송/액화/저장 등 전 처리 과정에서 활용 가능한 장비)는 CCUS 프로젝트들의 증가로 시장이 성장하고 있습니다. 2023년 약 $150만 수준 시장이 형성 추정(현재 전세계 CCUS 프로젝트 약 75개 수준)되는 이산화탄소 압축기 시장은 2027년에 CCUS 시장 성장 기반 약 $60억 규모로 성장하여 40배 가량 폭발적 성장이 전망되고 있습니다.
CO2 압축기는 다양한 용도 중 포집 부분에 가장 많이 활용되고, 운송 파이프라인, 저장 용도 순으로 활용이 예상됩니다.
※ 직접 연관성은 낮으나 탈탄소/Green 산업 중 다른 Sector인 대체 단백질에 대한 글도 참고 부탁 드립니다.
감사합니다.