SK 에코엔지니어링

지난해 6월 수소법 개정안이 통과되며 청정수소발전의무화제도(CHPS)에 대한 수소업계의 관심이 뜨겁다. 다만 청정수소의 정의가 구체화된 것이 없고 이에 따른 청정수소 인증제도 나온 것이 없어 관련 논의는 계속해 이뤄질 전망이다. CHPS가 무엇이고 올해 상반기 개설될 수소발전입찰시장에 대한 업계의 반응과 지난 4월 열린 청정수소 인증제 설명회를 기반으로 CHPS에 대한 정부의 방향을 살펴보았다. / 편집자주


정부는 2019년 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 발표하며 본격적인 수소 시대 개막을 알렸다. 이에 2020년에는 ‘수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률(수소법)’을 제정했으며 지난해 6월에는 청정수소발전의무화제도(CHPS), 청정수소 인증제 등 청정수소 관련 제도 기틀을 마련한 수소법 개정안이 공포됐다.

이에 올해 상반기에는 세계 최 초로 수소발전 입찰시장이 개설된다. 수소연료전지 기업들은 수소발전 분야에 안정적인 시장이 마련되는 것에 대해 환영하는 한편 아직 구체화되지 않은 내용에 대해 촉각을 곤두세우고 있다. 그간 수소발전은 ‘신재생에너지 공급 의무화 제 도(RPS)’를 기반으로 보급돼 왔다. 그러나 태양광이나 풍력과 달리 연료비가 소요되고 최근 천연가스 가격 상승으로 인해 타발전원에 비해 사업성 확보가 어렵다는 문제가 제기돼 왔다.

이에 수소경제 산업 기반을 구축하기 위한 명목 으로 기존 RPS 제도에서 연료전지를 분리하는 CHPS가 도입됐다. 연료전지, 수소엔진 등 다양한 수소발전 기술이 경쟁하도록 입찰시장을 구축한 것이다. 수소발전 입찰시장은 전 세계에서 처음 개설되는 것으로 향후 글로벌 수소 시장의 표준이 될 것으로 전망된다. CHPS는 수소발전 구매 대상과 가격을 정해 시장 경쟁을 유발하고 발전 단가를 낮추는 것이 목적이다.

이에 수소발전사업자에게는 사업안정성을, 정책적으로는 온실가스 감축을 위해 요구되는 수소 발전량을 안정적으로 확보할 수 있다. 지난 2월 정부는 수소발전 입찰시장 관리기관으로 전력 거래소를 선정했으며 CHPS제도 운영계획 설명과 입찰시장 제도 설명회를 계속해 진행하고 있다. 전례 없는 신시장이다 보니 아직 세부기준이 명확하지 않고 무엇보다 활용연료에 따른 베네핏을 어떻 게 줄 것인가에 대한 등급제 내용도 미비한 상태다.

등급별 인증제의 경우 아직 청정수소에 대한 정의가 명확하지 않아서 청정수소 발전원에 따른 이산화탄소 배출량을 어떻게 나눌 것인가에 대한 것 또한 아직 구체적으로 밝혀진 바가 없다. 이에 수소입찰시장의 현 상황에 대해 알아보고자 한다.


■수소입찰시장, 업계 ‘반신반의’

수소발전 입찰시장 관리기관인 전력거래소가 발표한 내용에 따르면 수소입찰시장은 일반수소 발전시장과 청정수소 발전시장으로 나눠 개설된다. 최종적으로 청정수소 발전을 확대하기 위해 한 시적으로 개질 및 부생수소를 활용하는 기업들의 입찰 참여를 허용하겠다는 것이다.

이는 청정수소 발전이 안정화되는 시점에 맞춰 축소되거나 폐지될 예정이다. 사용연료에 따른 구분 발표 후 입찰시장을 준비하던 대용량 사업자들은 당황스러운 입장이다. 당초 정부는 2021년 3월 ‘수소기반 발전량 구매의무 화제도’를 소개하며 규모별로 40MW 초과와 40MW 이하로 입찰시장을 구분하겠다는 내용을 발표한 바 있다. 대용량 사업자들은 충분한 규모의 발전 시장이 조성될 것이라 보고 사업부지 잔금 지급 및 각종 인허가를 취득했다. 그러나 최근 공개된 내용에는 사용연료에 따른 구분, 즉 분산형 전원 사업자 평가에 대한 내용만 공개됐다.

산업부 관계자는 “분산형 용량 이상의 대형 발 전기가 참여하면 대형화에 따른 낮은 가격단가로 입찰시장을 독식할 수 있고 분산전원 취지와도 맞지 않아 이번 입찰시장에서 배제한 것”이라고 밝힌 바 있다. 그러나 송전용 전기 이용 계약 시 한국 전력에 기술검토 요금을 납부했고 대용량 154kV 변전소 여유도 및 송전선로 계통에도 문제가 없어 계약을 체결했으며 전기안전공사의 전력계통검사 통과 후 산업부로부터 공사계획인가를 받았음에도 입찰 시장에 참여하지 못하게 됐다. 이뿐만 아니라 공개된 개설물량이 기존에 준비 하고 있던 설비 용량보다 적어 난감하다는 입장도 제기되고 있다.

정부가 공개한 수소시장의 개설물량은 2023년부터 매년 1.3TWh로 설비 용량으로 따지면 연 200MW씩이다. 이는 지난해 전체 전력 거래량의 0.23% 수준이다. 청정수소의 경우 내년 개설되는 물량은 3.5TWh다. 일반 시장의 경우 ‘발전사업 허가’를 받은 연료전지 대기 사업자만 설비 용량 기준 약 6GW 수준이며 청정 시장의 경우 SK E&S, 포스코 등이 청정수소 생산기지를 지어 연 25만t에서 50만t을 공급하겠다는 목표를 밝힌 바 있다.

그러나 생각보다 적은 개설물량에 공급 과잉 이 우려되는 상황이다. 수소업계는 우선적으로 발전 시장을 확대한다는 것에 의의가 있다며 환영하는 입장이지만 한편으로는 신재생발전 인증서(REC)처럼 청정수소 인증서 발급 문제는 어떻게 할 것인가에 대한 의문 점이 남아 섣불리 입찰시장에 뛰어드는 것에는 유보적인 입장을 보이고 있다.


■윤곽 잡힌 청정수소 인증제

지난 4월 청정수소 인증제의 윤곽을 잡기 위한 설명회가 개최됐다. 산업부는 청정수소 인증제도 연구용역을 통해 한국 특성에 맞는 인증제 설계를 진행해 왔는데 이번 설명회에서 그간의 연구결과를 소개했다.

인증제의 설계 방향은 기술 중립적 측면에서 다양한 생산 기술들의 온실가스 감축 잠재성과 경제성을 파악해 기술 간의 경쟁을 유도하는 것으로 이뤄졌다. 또한 배출량 산정 범위를 단계적으로 확대해 나가고 해상 운송과 관련해 무탄소연료 선박 도입 시기 및 벙커링 인프라 구축 시기의 불확실성을 고려할 것을 명시했다.

배출량 산정범위(Well-to-Gate)는 수소 원료의 채굴부터 수소 생산까지를 범위로 하되 한국의 지형적 특성을 고려해 수소의 원료 조달 시 선박에서 나오는 배출량은 산정범위에서 한시적으로 제외할 것으로 했다. 아울러 청정수소로 인증받기 위한 온실가스 배출량을 수소 1kg 생산 시 4kg 미만이 되도록 원칙을 세우고 추가 감축 노력 등을 인정받기 위해 자체적으로 산정한 배출량에 대해 추가적인 검증과 인증기관의 검토를 통해 인정하도록 했다.

수소 유형별 배출량의 경우 △그린수소 △블루· 청록수소 △부생수소 △바이오수소 △원전수소로 나눠 산정 및 인증 방향이 논의됐다. 그린수소는 현재 표준 경로 및 배출량 선정 체계를 구축한 수소 생산국 내 관련제도가 미비한 점, 초기 수소 경제성 확보 등을 고려해 재생에너지 설비와의 직·간접 연결방식(REC, PPA)을 유연하게 허용할 것으로 보인다.

블루수소는 시스템 확장 을 통해 탄소포함물질의 최종 폐기까지 온실가스 배출량 집계범위를 확장하고 향후 국제동향을 고려해 구체화될 방침이다. 그레이수소로 일컬어지는 부생수소는 기존 열·전력 생산용으로 활용되고 있었을 경우 해당 수소의 외부 판매에 따른 대체 열·전력원의 CO₂ 배출량을 산정한다. 생물자원, 폐기물 매립가스 등이 포함되는 바이오수소는 국내 대다수 자원회수시설이 폐기물 매립지 가스(CH₄) 를 포집해 발전 및 난방에 이용 중이며 소각로에 서도 에너지 회수시설을 운영 중이다. 이에 원료의 수소 생산 투입에 따른 대체 열·전력원의 CO₂ 배 출량을 산정하며 신규 바이오 원료는 별도 타당성 검증을 통해 열·전력 생산이 수소 생산보다 효율 측면에서 타당한지 검토할 방침이다. 마지막으로 핑크수소라 불리는 원전수소는 해외로부터 일련 의 원재료 조달과정에서의 배출량을 합계해 산정 할 계획이다.

탄소중립 흐름에서 ‘수소’는 중요한 에너지원으로 부각되고 있다. 수소법 개정안부터 시작해 입찰 시장까지 수소경제 시대로 향하는 시도도 이어지고 있다. 그러나 계속해 초기 단계에만 머물러 있을 수는 없는 상황이다. 관련 제도나 지원책을 구체화하고 확실하게 드라이브를 걸어야 할 필요가 있어 보인다. 수소경제로 나아가기 위한 정부의 로드맵은 어디를 향하고 있는지, 수소시장 촉진을 위해 도입된 CHPS의 향방이 주목된다.