목차 기본계획수립경위 현황및전망 평가 기술개발 보급및발전량목표 세부추진계획 소요예산및조달방안 신 재생에너지원별세부추진계획

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1 산업자원부

2 목차 기본계획수립경위 현황및전망 평가 기술개발 보급및발전량목표 세부추진계획 소요예산및조달방안 신 재생에너지원별세부추진계획

3 기본계획수립경위 수립경위 월 제 차국가에너지기본계획 수립시총 차에너지기준신 재생에너지의공급비중을 년 년 로설정함 이의달성을위하여 제 차신 재생에너지기술개발및이용 보급기본계획 수립을위한정책연구를수행함 주관기관 에너지관리공단 신 재생에너지센터 참여기관 에너지경제연구원 기간 그간각계의의견을수렴하여기본계획 안 을마련함 신재생에너지 개분야기술연구회를총 회개최 산 학 연전문가총 명참여 신재생에너지기술개발및보급기본계획 안 간담회개최 산 학 연관계자총 명참여 신 재생에너지산업활성화를위한정책세미나 산 학 연관계자총 명참여 기본계획 안 종합검토회의 산 학 연관계자 명 신 재생에너지정책심의회의심의를통해동기본계획을확정함 기본계획의주요사항 대체에너지법제 조 기본계획은 년이상을계획기간으로하고다음사항을포함함 기본계획의목표및기간 신 재생에너지원별기술개발및이용 보급의목표 총전력생산량중신 재생에너지발전량이차지하는비율의목표 기본계획의추진방식 신 재생에너지의기술수준의평가와보급전망및기대효과

4 신 재생에너지의정의및특징 신 재생에너지는석유 석탄 원자력또는천연가스가아닌에너지로서다음의에너지로정의함 태양에너지 바이오에너지 풍력 소수력 연료전지 석탄을액화 가스화한에너지및중질잔사유를가스화한에너지 해양에너지 폐기물에너지 지열에너지 수소에너지 기타대통령령이정하는에너지 대체에너지법제 조 신 재생에너지특징 화석연료사용에따른 발생이없는환경친화성 주로재생가능한비고갈성 연구개발에의해확보가가능한기술주도형 장기적으로선행투자와정부지원이필요한공공성이강한미래에너지 개발 보급의필요성 기후변화협약 교토의정서 에의거 우리나라는 차공약기간중 온실가스감축의무부담이가시화될전망으로 년말현재온실가스배출량세계 위인우리나라가감축의무부담시는산업 경제활동에미치는영향이매우큼 신 재생에너지는에너지의해외의존도를낮추고에너지수급불안정에대비하여에너지안보를확보할수있는에너지원이며 황화물 질산화물 미세먼지등환경오염물질의배출이없음 태양광 풍력등의신 재생에너지산업은세계적으로연평균 급신장하여 산업등과함께 첨단신산업으로급부상하고 있음 적극적인기술개발을통해 년까지기술선진국으로도약이가능하며 기술개발완료된국산제품의보급프로그램추진으로획기적인생산 비용저감을달성할수있음

5 현황및전망 수급현황 우리나라신 재생에너지공급은 년기준 차에너지의 를 점유하고있음 신 재생에너지공급실적 구분 단위 천 연평균증가율 차에너지공급 신 재생에너지공급 공급비중 신 재생에너지중폐기물 산업및도시폐기물 의소각열이용이높은 비중을차지하고있음 폐기물에너지가 를차지하고있으며 폐기물을제외한신 재생 에너지는 에불과함 신 재생에너지중열과전력의비중을살펴보면열이 이고전력은 극히낮은수준에머물러있음 신 재생에너지원별공급비중 년 단위 구분폐기물바이오태양열소수력태양광풍력계 공급비중

6 여건변화 신 재생에너지는환경친화적인청정에너지로서화석에너지고갈 국제 환경규제강화로인해향후주요에너지원으로부상할전망임 선진국은기후변화협약과관련 온실가스감축의무를준수하고지속가능한경제발전을위해신 재생에너지개발 보급목표를정하여중점투자하고있음 선진국은 차공약기간중 년배출량대비평균 감축의무설정 태양광 풍력등의신 재생에너지세계시장은연평균 급신장 하고있으며 국가의신 재생에너지비중은 년 에서 년에 수준으로증가할전망임 특히 미국과국제에너지기구를중심으로화석연료사용을줄이면서 수소 연료전지등신에너지경제로의이행을강력히추진하고있음 선진국들의신 재생에너지기술개발및보급계획 미국 일본 유럽 년까지 백만호 년까지총자동차중 를연료전지자동차로보급 계획 의일환으로 년까지 만호 태양광주택보급 년까지 만대의연료전지자동차 만가구의가정용연료 전지보급 년까지신 재생에너지사용비중 로확대추진 감축목표 년수준대비 자료출처 우리나라도신 재생에너지확대보급정책을적극적으로추진중

7 평가 기술개발및보급실적 정부는신 재생에너지개발 보급에 년부터 년까지총 억원을지원하였음 기술개발사업에 억원 민간포함 억원 시설설치보조사업에 억원 그리고보급융자사업에 억원을각각지원하였음 신 재생에너지분야별기술개발추진실적 단위 억원 구분 연료전지태양광 바이오폐기물 풍력 태양열 기타 계 투자액 비중 그결과신 재생에너지는 년말현재연간 억원의원유수입대체효과와 만톤의 절감효과를거두었음 문제점 우리나라신 재생에너지는현추세감안시 년총 차에너지기준 로전망되는낮은수준이고 이를위한기술개발및보급투자도적은편임 기술개발투자는미국의 일본의 수준이며 규모를감안하더라도선진국은우리나라의 배수준임 신 재생에너지이용확대를위한보급정책과지원인프라가미약 년동안보급을위한지원은 억원으로기술개발지원 억원대비 수준이며 기술개발된제품에대한초기시장창출및신뢰성제고시책이미흡 신 재생에너지원 는 년말폐기물에너지가 로서대부분을차지하고 특히열이 로서전력비중이낮은수준임

8 기술개발 보급및발전량목표 보급목표 계획기간은 년으로 년부터 년까지로함 신 재생에너지보급목표는 년 평균전망치를감안하여 년 차에너지소비량의 년 로설정함 동목표달성시 등신 재생에너지선진국으로발돋움하는계기마련 대수력을포함한공급량은 년대비 년은 배 년까지 배증가전망 풍력 태양광등재생가능한에너지의비중을확대하고 폐기물에너지의편중을완화토록함 신 재생에너지공급목표 단위 천 분 야 년 년 년 공급량비중 공급량비중 공급량비중 태양열 바이오 폐기물 태양광 풍 력 소수력 연료전지 지 열 해 양 수 소 석탄이용 소 계 수 력 합 계 총에너지대비신 재생에너지비중 년이후에는신 재생에너지에대수력을포함

9 발전량목표 총전력생산중신 재생에너지발전량이차지하는비율의목표도 전망치를감안하여 년까지 년까지 로설정 풍력 태양광 소수력등재생에너지는지속확대하고연료전지 등신에너지를새롭게도입추진 대수력을제외시 년 년 로예상됨 총전력생산중신 재생에너지공급비중 단위 분야 태양광 풍력 소수력 연료전지 해양 소계 총발전량 총발전량비중 대수력 총계 총발전량비중 가스화복합발전 매립지가스 총발전량 제 차전력수급기본계획 기술개발목표 현재선진국대비 기술수준을 년까지 까지육성 수소 연료전지 풍력 태양광등 대분야를전략적으로집중지원하여 년까지연료전지와태양광부문을세계 위수준까지끌어올리고 세계시장의 를차지하는수출전략산업화를추진함

10 신 재생에너지원별 연차별설비규모 연료전지는 년가정용연료전지발전시스템 보급및 충남보령에분산전원용 급설치 는 년에 급합성가스플랜트를건설하고 년에 급 합성가스플랜트 전남여수에 급중질잔사유발전소를건설 매립지가스발전은 년까지인천수도권위생매립지에 를설치 하고 년부터광역지자체의위생매립지에서연간 규모의건설 해양에너지는 년에 급울돌목조류발전 년에 급 시화호조력발전 년에 급해안형파력발전 급울돌목 조류발전 년에 급충남서산가로림만조력발전을각각건설 연료전지자동차는 년 대시범보급후 년부터양산추진 단위 구분 발전원 합계 풍력 연료전지 전 력 태양광 메탄가스포함 소수력 해양에너지 소계 폐기물 천 바이오 천 열 지열 천 태양열 천대 수소 연료전지자동차포함

11 열에너지및전기에너지비중 열에너지는 년 천 에서 년 천 년 천 로신재생에너지공급량중비중이감소할전망 전기에너지 발전 는 년 천 에서 년 천 년 천 로공급비중이증가할전망 신 재생에너지중열 전기에너지의공급량및비중 단위 천 구분 열에너지 비중 전기에너지 발전 비중 수력 비중 총공급량 열에너지공급추세 단위 천 분야 태양열 수소 폐기물 바이오 지열 소계 비중 총공급량

12 전기에너지공급전망 단위 공급량천 발전량 분야 태양광 풍력 소수력 바이오 연료전지 해양 공급 발전 공급 발전 공급 발전 공급 발전 공급 발전 공급 발전 공급 발전 소계 천 비중 수력 천 비중 총공급량

13 신 재생에너지원별 연도별보급목표 단위 천 분야 태양열 태양광 풍력 소수력 수소 폐기물 바이오 연료전지 해양 지열 소계 총에너지 비중 수력 총계 총에너지 비중 년이후에는신 재생에너지에대수력을포함

14 신 재생에너지발전원별주요보급계획 분야사업명비고 태양광 풍력 소수력 가스화복합발전 매립지가스 발전 연료전지 해양 년까지총 보급 총 만개소 주택용 만가구 공공및상업용 만개소 산업용 만개소 년경북영덕 년강원대관령 년전남신안 년전북새만금 년까지총 건설 년전남여수 중질잔사유 년울산 중질잔사유 년충남 석탄 년까지 인천수도권위생매립지 년까지 보급 총 개소 주택용 만가구 건물용 천개소 분산형 백개소 년시화호조력 안산 년울돌목조류 년가로림만조력 충남서산 기술중심의분산형전원풍황여건이양호한지역일반하천 농업용저수지등소규모전원석유화학단지지역도시지역기술중심의분산형전원해수여건이양호한남서해안지역 년까지보급목표가달성되는경우 신 재생에너지를이용한발전 설비용량은총 만 로전망되며 설비이용률등을감안할때이는 원자력발전소 만 급 약 기를대체할수있는수준임

15 세부추진계획 전략적인기술개발추진 신 재생에너지보급을위해선택과집중에의한개발효과를극대화함 선진국과의기술격차가적고시장잠재력이큰수소 연료전지 풍력 태양광등 대분야를중점적으로추진함 개별기술개발추진방법 일반개발사업 보다는이를통합하여그랜드컨소 시엄을구성하여기술개발뿐만아니라성능평가 실증연구를마친후이를 보급까지연계할수있는사업추진 프로젝트형개발사업 대중점분야기술개발프로그램추진계획 태양광 급주택용발전시스템개발 반도체기술을기반으로태양광분야를수출산업으로육성 풍력 급 급풍력발전기개발 국산화개발로대체에너지전원보급 수소 연료전지 급건물용연료전지발전시스템개발 급주택용연료전지발전시스템개발 선진국과기술격차해소및분산형전원보급 이미시장에형성되고있는태양열 바이오 폐기물분야등은보급중심 으로사업을추진하되 기술개발을병행하여지원함 국제협력사업에능동적으로참여하여기술선진화를도모함 국제에너지기구 내공동연구프로그램에적극참여하며 대중점 분야를중심으로기술협력사업을강화함 중국 일본 몽골등이참여하는동북아신 재생에너지포럼창설을통해 동북아시장을개척하고기술개발을선도하는장으로활용함

16 기술개발인프라및보급인프라구축 신 재생에너지성능평가및인증제도도입 실시 국내개발또는수입된설비를 신 재생에너지성능검사기관 에서기준에적합한지평가하고 국제표준화경쟁에능동적으로대응함 성능검사를받은설비에대해공인기관의인증을부여함으로서수요자의신뢰성확보로보급을확대하고 국고보조사업에우선참여하도록지원 신 재생에너지실증연구단지 확대운영 개발된신제품을장기간설치 운전할수있는실증연구단지를확대조성하여내구성과신뢰도를향상시키고엔지니어링기술을확보함 제품의시스템구성 운전기법 성능유지 방법등의실시로보급에연계되도록추진함 인력양성사업추진 대학에인력 연구기자재 설비등의구축을위한자금지원을통해신 재생에너지분야연구기반확충 신 재생에너지시범마을 조성 신 재생에너지를이용하여필요한에너지를최대한이용하는환경친화적인시범마을조성을추진함 실증연구가완료된신재생에너지이용설비를적용 호규모의주거단지를지속적으로확대조성함 조성현황및계획 연도 개소 조성방법 년 태양에너지를실증연구단지에서검증후설치 년 풍력 태양에너지등복합기술적용 년이후 민간주도로추진가능토록유도

17 신 재생에너지보급기반조성 가 신 재생에너지시장창출및확대 공공부문의시장창출 공공기관신축건물의신 재생에너지시설설치의무화 국가기관 지방자치단체 정부투자기관등의공공기관의건물신축시신 재생에너지설비를의무적으로설치토록함 공공기관의선도적역할을통한신 재생에너지설비의양산체계구축및생산비용저감으로자발적인민간수요확산에기여할전망임 지역특성에적합한지역에너지사업활성화 지자체를중심으로지역자연특성에적합한신 재생에너지를적극활용토록유도함 제주도 대관령 새만금등에풍력발전단지를조성하고수도권위생매립지등을중심으로 발전소를건설함 민간부문의투자유도 기술개발의성숙도및상용화수준등에따른신 재생에너지보급프로그램을추진 신재생에너지설치이용자가경제성을확보할수있는수준의보조금지원제도도입 년까지태양광주택 만호보급 년까지주택용연료전지 만기보급 연료전지자동차 여대보급 신 재생에너지 사업도입검토 에너지절약에만적용되는 사업을신 재생에너지사업까지확대적용

18 나 신 재생에너지생산및이용촉진을위한지원 신 재생에너지를이용하여생산된전기의우선구매및차액보전 태양광 풍력 소수력 매립지가스 폐기물등으로생산된전기의기준 가격을고시하고전력거래가격과의차액을지원함 차액지원실적을분석하고지원제도를보완해나가고기술개발및상용화 수준에따라연료전지 조력등신규차액지원대상에대한기준가격고시 소규모신 재생에너지발전사업지원확대 전기사업법에따른소규모신 재생에너지발전사업자가부담하는 인 허가비용등을경감하고 계통접속관련규정등을정하도록함 보급된신 재생에너지설비의사후관리 보급된태양에너지설비등의하자문제해결을위한 체제지원방 안을강구함 전국권역별로업계공동의 망을구축하여설비의신뢰성을보장 하는방안을검토 세제및금융지원제도의개선 조세특례제한법에의한관세감면 세율 대상을연차적 으로확대함 신 재생에너지시설투자금에대한세제감면확대를추진하고 융자금 대출기간도개선함

19 제도 정책개선 신 재생에너지발전의무비율할당제도입검토 발전사업자등이적정비율의신 재생에너지발전전력을구매토록하기 위해사전예고제를도입하고비용부담증가분은전기요금에적절히반영 토록함 발전사업자의총발전량 판매 사업자의총판매량의일정비율을신 재생에너지원으로공급또는 판매하도록의무화하는제도 녹색가격제도 도입검토 녹색가격제도는소비자가신 재생에너지를사용함으로써인상되는 추가적인에너지비용을자발적으로부담하는제도로서 중 장기적으로 동제도의도입을검토하여추진함 신 재생에너지지원자금확충 신 재생에너지에대한지속적인자금지원을위하여에특회계의지원뿐 아니라전력산업기반기금을통한지원도가능하도록하는방안을강구함 신 재생에너지이용촉진을위한특별법도입검토 신 재생에너지도입에장애가되는각종관련법령을의제하는특별법 을한시적으로도입함

20 소요예산및조달방안 소요예산 년신 재생에너지공급 달성을위해서는 년까지약 조원 융자예산포함시 조 천억원 의예산소요가전망됨 기술개발자금 출연금 은기술개발 실증연구 성능평가사업등에 조 억원이소요 총예산중 보급지원자금 보조금 은발전차액보전 시설보조사업등에 조 억원 소요 총예산중 보급지원자금 융자금 은융자사업에 조 억원이소요 총예산중 동기간동안민간투자는 조 천억원이 로이루어질것 으로전망됨 신 재생에너지의기술수준과산업성숙도에따라분야별로지원수준의 전략적차별화를추구함 계획기간중에개발부문 보급부문 보급융자부문을살펴보면신 재생에너지는타에너지에비해서경제성이떨어지므로보급확대를위해서는보급부문 차액지원 보급보조 의지원금은적정수준을일정하게유지할필요가있음 계획초반기에는개발부문 기술개발 실증연구 성능평가 에집중하여 기술력과경제성을확보하도록함 이를통해조성된산업기반을토대로후반기에는기업이시장에서자력 으로성장할수있도록융자비중을상대적으로높여나가도록함 단 분야별절대금액은지속적으로확대해나감

21 분야별예산비중전망 단위 개발부문 기술개발 실증연구 성능평가 보급부문 차액지원 보급보조 보급융자 조달방안 소요예산은에너지특별회계로충당하며 부족시전력산업기반기금으로 보충토록함 공급목표달성을위한연차별소요예산 단위 억원 구분 계 개발부문 기술개발 실증연구 성능평가 보급부문 차액지원 보급보조 소계 보급융자 합계 민간투자

22 신재생에너지원별 분야별소요예산 단위 억원 분야구분 계 태양광 풍력 연료 전지 태양열 바이오 폐기물 석탄 이용 소수력 수소 지열 해양 실증연구 성능평가 보급융자 총계 성능평가 실증연구사업은원별구분없이기술개발 출연 예산으로추진융자사업은원별구분없이지원

23 신 재생에너지원별소요예산 단위 억원 구분 계 태양광 풍력 연료전지 태양열 바이오 폐기물 석탄이용 소수력 수소 지열 해양 성능평가 실증연구 융자 총계 성능평가 실증연구사업은원별구분없이기술개발 출연 예산으로추진 융자사업은원별구분없이지원함

24 신 재생에너지원별세부추진계획 태양광 연료전지 풍력 태양열 바이오에너지 폐기물에너지 수소에너지 석탄액화 가스화및중질잔사유가스화에너지 소수력 지열에너지 해양에너지

25 태양광 가 개념및특징 개념 태양광발전은태양빛을반도체소자인태양전지 에쏘이면전기가발생하는원리 를이용하여전력을생산하는기술로태양전지로구성된모듈 축전지및전력변환장치로구성되어있음 특징 태양광에너지는빛에너지를전기에너지로직접변환하여이용하므로청정하고무한한미래에너지원임 시스템구성이간편하여단시간에설치가가능하며 전력생산과소비가인접한장소에서이루어지므로송배전손실이적음 나 국내외현황 국내 태양광발전은 년대초부터대학과연구소를중심으로기초연구를시작하였고 년부터본격적인기술개발을추진하였음 년까지태양광분야의기술개발에총 억원을투자 개과제 정부 억원 하였으며 주택용 급태양광발전시스템개발 년 사업을추진중임 핵심요소기술은이미확보하였으며 특히단결정실리콘태양전지기술은세계적인수준이나 양산기술과시스템이용기술은선진국에비해미흡함 태양광에너지총설비용량은 년말현재 이며 공급량은 년말총신 재생에너지공급량 천 중 를차지함 기술의신뢰성확보를위한시범보급사업중심에서공공기관 학교 복 지시설 도서 벽지등으로보급확대를추진중에있음

26 향후태양전지효율향상 시스템단가저감등경제성확보를위한기술 개발이핵심과제이며 시장창출을위한정부주도의보급활성화시책이 필요함 세계 태양광발전시장은 년 억불에서 년 억불로확대될전망으 로이는 년기준으로연간생산량 규모임 설비용량은 년 에서 년 로 배성장하였으며 매년 수준으로급신장하고있음 미국 일본 등주요선진국은 년대오일쇼크이후태양광발전 중장기계획을수립하여연구개발과보급정책을병행추진하고있음 주요선진국의태양광기술개발프로그램 미국일본 년 에너지부 주관 년까지 의시스템단가목표를설정 년 억원을투자 년 경제산업성 주관 년까지 엔 의태양전지가격목표를설정 년 억원투자 년 년까지 유로 의태양전지가격목표를설정 년 중 억원을투자 주요선진국의태양광보급프로그램 구분미국일본독일이탈리아 사업명 주택용태양광발전도입사업 기간 예산 년 억원 년 억원 년 억원 년 억원 보급목표 년 년 보급실적 년 년 년 년

27 다 기술개발및보급 개발목표 세계최고의반도체기술을활용 차세대수출산업화추진 년세계시장의 점유 억불 만명의고용효과창출 태양전지효율향상 년 년 년 시스템단가저감 백만원 년 년 년 년까지주택용 건물용 산업용태양광발전설비 보급 주택용태양광발전시스템 만호 년 만호 년 건물용태양광발전시스템 기 년 기 년 산업용태양광발전시스템 기 년 기 년 단계 년 보급촉진형기술개발 주택보급형 급시스템개발 건물 상업용 급시스템개발 태양전지저가화 고신뢰성제품개발및양산체제확립 단계 년 대량보급형기술개발 결정질초박형태양전지기술개발 차세대박막태양전지기술개발 태양광발전시스템보급형유니트화개발 단계 년 저가상품화기술개발 결정질초박형태양전지상용화기술개발 차세대박막태양전지상용화기술개발 태양광발전시스템보급형패키징상품화개발

28 기술개발 태양광발전기술태양광발전기술 Road Road Map Map 핵심요소기술 제품, 성과물정부인프라구축공동개발기술도입검토 Mc-Si 잉곳 / 기판 / 셀 250¹m/12.5x12.5/2$/W Mc-Si 잉곳 / 기판 / 셀 200¹m/15x15/1.8$/W Mc-Si 잉곳 / 기판 / 셀 100¹m/15x15/1.5$/W 태양전지 q Si 계태양전지 - 저가제조기술 - 박형화기술 - 박형상용화기술 양산공정기술웨이퍼 /p-si 셀 15% 제 1 단계 양산공정 S, P-Si 셀대량생산공정기술저가화, 고수율화 95% 웨이퍼 12.5x12.5/ 셀 17% 제 2 단계대량양산공정 제 1 단계대량양산공정 박형태양전지상용화기술슬라이스기술, 고수율화 95% 웨이퍼 15x15/ 셀 18% 양산 제 3 단계고효율자동화양산공정 제 2 단계고수율자동화양산공정 박형태양전지고수율자동화양산공정 시스템및주변장치 보급형프로그램 q 박막태양전지 q 태양전지모듈 - 구성요소기술 - 제조생산기술 q PCS q 성능평가 주택용 3kW 급 상업용 10KW 급 전력사업용 50KW 급이상 지붕일체형모듈제조기술 3KW 급 PCS 3kW 급 PV 시스템 실용화기초기반기술 P-Si 셀 Size 5x5 : 변화효율 11% 일만호보급실증 상업용 10kW 급중점기술개발 건자재일체형모듈의요소기술 양산화 Uniit 화기술 성능평가기초기반인프라구축구성요소의성능평가법모듈모듈 PCS 셀 PCS 셀 3 만호시험보급실증적용기술 실증연구 전력사업용중대형시스템개발 p-si 박막셀실용화기반기술확보 15x15 Size / 변화효율 13% s,p-si PV모듈 5$/W 50W/75W/100W: 효율12% PV모듈 3.5$/W 효율 15%, 국산화율 75% 박형셀 PV모듈 3$/W 효율15%, 국산화율 80% 프레임최적설계 BIPV 구성요소의국산화기술 모듈공정간소화제조장비기술 소형 경량화신제어알고리즘기술 29.5MW PV 모듈대량생산기반기술확보 대량생산 / 기능성 / 양산성 / 신뢰성 87.5MW 구성요소의신뢰성확보 제조생산자동화기술 수동소자의박막화기술 /New-Topology 구성요소의시험법향상기술모듈 PCS 가대 / 추전지 시범보정적용연구 실증연구 150MW 기반조성 Green Viillage Solar city 성능평가센터 제 1 단계 GV 조성사업추진 PCS, 모듈, 성능인프라구축 Solar City 조성보급사업 구성요소신뢰성향상, 성능시험평가 제 2 단계 GV 조성사업추진 설비인증제도 PCS/ 모듈인증 구성요소의모듈인증

29 연료전지 가 개념및특징 개념 연료전지는수소 천연가스 메탄올등 와산소 공기 의화학에너지를전기화학반응에의해전기에너지로직접변환하는발전장치로전기와열을동시에생산하는기술로개질기 스택및전력변환장치로구성되어있음 특징 공해배출이거의없는청정에너지이며열병합발전이가능하여시스템효율이높은미래에너지원임 천연가스 석유 물의전기분해등다양한연료를사용하며소규모면적에단기간건설이가능한특성으로도심건물에적용이가능함 나 국내외현황 국내 연료전지분야는 년대중반부터대학과연구소를중심으로기초연구를수행하였고 년부터본격적인기술개발을추진하였음 년까지연료전지분야의기술개발에총 억원을투자 개과제 정부 억원 하였으며 급외부개질형용융탄산염형연료전지개발 년 연료전지하이브리드추진차량개발 사업등을추진중임 핵심기본기술은상당부분확보하였으나 시스템제작및부품소재기술은선진국에비해미흡함 향후기술의신뢰성및경제성확보를위한 실증연구가필수적이며 상용화및초기시장창출을위한정부주도의기술개발 보급활성화시책이필요함

30 분야를제외하고투자의위험성이높아민간기업의참여를위해정부주도의기술개발지원이필요 세계 연료전지세계시장은 년 억불로확대될전망이며 가정용연료 전지시스템 는 억불의시장이형성될전망임 전력산업용연료전지시장은 년부터본격적인시장이형성되어 년경 규모로시장이확대될것으로예상함 미국 일본 등주요선진국은정부주도로중장기적인기술개발프로 그램과보급촉진정책을추진 주요선진국의연료전지기술개발프로그램 미국 일본 전력산업용 연료전지자동차 이동형전원 에너지부 주관 개발완료후실증사업추진중 년 억원을투자 신에너지산업기술개발국 주관 자동차용은 년시판 개발후고분자연료전지개발착수 년 억원투자 주관 시스템및고분자연료전지개발에주력 년중 억원을투자 주요선진국의연료전지보급현황 기술명미국일본 보급용량 급 급 보급대수 대 대 보급규모 억 억엔 제조회사 후지 도시바등 스위스 급 규모 부터시판 급미국 일본 유럽 기보급미국가정용 기 보급 정지형 기 이상 보급 독일 휴대용및군수용 년상용화예정

31 다 기술개발및보급 개발목표 세계 위의연료전지기술보유국진입 세계일류상품화추진 년세계시장의 점유 억불 만명의고용효과창출 는발전효율 수명 만시간이상달성 는시스템단가 백만원 를달성 년까지보급형연료전지의집중적인개발로전력사업용 기 가정용 만기를보급 가정용연료전지시스템 기 년 건물용연료전지시스템 기 년 전력사업용연료전지시스템 기 년 단계 년 보급촉진형기술개발 가정용 급연료전지시스템개발 건물용 급연료전지시스템개발 경제성 고신뢰성확보를위한실증연구추진 단계 년 대량보급형기술개발 전력사업용 급 모듈개발 가정용 보조전원용소형 개발 분산전원용발전기술의실증연구추진 단계 년 저가상품화기술개발 전력사업용 의상용화기술개발 건물용 급고분자연료전지시스템기술개발 분산전원용발전기술의실증사업추진

32 기술개발 MCFC SOFC PAFC PEMFC ( 정지형 ) DMFC MCFC 상용화기반기술구축상용 Proto type 시스템개발상용화및대형시스템개발 100 kw 급시스템운전평가 250kW 급모듈개발및운전평가 MW 급시스템개발 신뢰성확보대면적화및대량생산기술 Cost 저감 수 kw 급시스템개발소형시스템상용화및시스템개발대형복합발전시스템개발 1 kw 급시스템개발및운전평가 3 kw 급시스템개발및운전평가 대형발전용가능성확인 수십 kw 급시스템개발 성능및신뢰성확보경제성향상장수명화 50 kw 시스템개발 50 kw 급 PAFC 시스템실증연구 PAFC 시스템상용화및시범보급 50 kw 급 Prototype 개발 a-prototype field test ( 신뢰성, 시스템 ) 5,000-15,000 ($/kw) a-prototype field test ( 장기 ) 1,000-2,000 ($/kw) 3 kw 시스템개발 10 kw 급 PEMFC 시스템개발 50 kw 급 PEMFC 시스템개발 요소기술개발및기본설계 개질기연계 copact 시스템개발 3kW 급시스템실증및보급 50 kw 급개발 30kW 급실증및보급 50 kw 급실증 50 W 급배터리충전용, 노트북용개발 2W 급휴대폰용개발수십 kw 급수송용개발 성능향상생산단가저감 경박단소화 Prototype 차량제작기술자동화및제어장치

33 풍력 가 개념및특징 개념 풍력발전은바람의힘을회전력으로전환시켜발생되는전력을전력계통이나수요자에직접전력을공급하는기술로풍차 동력전달장치 발전기 축전지및전력변환장치로구성되어있음 특징 풍력발전은자연상태의에너지를전기에너지로직접변환하여이용하므로청정하고무한한에너지이며신 재생에너지원중경제성이우수한미래에너지원임 산간이나 해안오지및방조제등부지를활용함으로서국토이용효율을높일수있음 나 국내외현황 국내 풍력발전은 년부터본격적인기술개발을추진하여 급 급등의소형풍력발전기를개발하였음 년까지풍력분야의기술개발에총 억원을투자 개과제 정부 억원 하였으며 급중형풍력발전시스템개발 년 사업을추진중임 기본기술은상당부분확보하였으나 풍력발전에대한핵심요소기술의미흡으로국내설치 가동중인풍력발전기의국산화율은매우저조한실정임 풍력발전총설비용량은 년말현재 이며 공급량은 년말총신 재생에너지공급량 천 중 를차지함 기술의신뢰성확보를위한시범보급 지역에너지사업중심에서민간사업자의풍력단지 설치유도를통한보급확대를추진중에있음

34 향후풍력발전기의대형화 시스템단가저감등경제성확보를위한기 술개발이핵심과제이며 초기시장창출을위한정부주도의보급활성화 시책이필요함 세계 풍력발전시장은 년 억불에서 년 억불로확대될전망으로 이는 년기준으로연간설치용량 규모임 설치용량은 년 에서 년 로 배성장하였으 며 매년 이상으로급신장하고있음 미국 등주요선진국은 년대초부터정부주도로기술개발및 보급확대정책을병행추진하고있음 주요선진국의풍력발전기술개발현황 미국 에너지부 신재생에너지연구소 주관으로대형화기술개발 에서는풍력발전핵심기술인 개발을지원 년까지 급풍력발전기의상용화추진 주관하에 으로대형풍력발전시스템개발 급풍력발전시스템의상용화달설 독일은 급풍력발전시스템개발을추진중 주요선진국의풍력발전보급현황 구 분 독일 스페인 미국 덴마크 인도 기타 세계합계 설치용량 점유율 세계풍력발전시설이 년기준 가설치되어 의 발전량으로전세계전력수요의 를차지함 독일 스페인 미국 덴마크 인도 개국의보급량이전세계의 를점유 발전단가가 로낮아져가스발전설비와경쟁이가능한수준에도달함

35 다 기술개발및보급 개발목표 풍력발전기술의산업화기반구축및대규모풍력발전단지육성 풍력발전기대형화 년 년 년 시스템단가저감 년 년 발전단가저감 년 년 풍력발전시스템의국산화및대형화개발로 년까지 의발전시설을보급 육상용풍력발전시스템 해상용풍력발전시스템 단계 년 보급촉진형기술개발 중형급 급시스템개발 상용화 소형분산형 급시스템개발 상용화 풍력자원데이터베이스구축및예측기술개발 단계 년 대량보급형기술개발 대형급 급풍력발전기기술개발 급풍력발전기실증사업을추진 해양풍력발전기기술개발 단계 년 저가상품화기술개발 초대형급 급풍력발전기기술개발및상용화 전원연계및응용기술상용화달성 해양풍력자원데이터베이스구축

36 기술개발 단계별중점목표국산중형시스템상용화블레이드기술구동계및증속기발전기및대형연계장치및초대형풍력요잉및시스템타워기술개발안전장치기술해석기술성능검사및인증소형풍력시스템응용복합화 1 단계 : 기술자립및산업화 2 단계 : 기술고도화 3 단계 : 고부가가치산업화 중형급풍력발전시스템대형풍력발전시스템개발및상용화및대형요소기술개발초대형요소기술개발 초대형풍력시스템개발 요소기기설계 / 제작 실증 공정최적화및경쟁력강화 수출기반의강화 요소기기해석 및상용화 풍력발전시범사업 대형익형설계및해석블레이드기술구동계 / 증속기구동계 / 증속기설계및해석제작시험기술대형발전기및연계장치발전기 / 연계기시설계및해석제작시험기술스템요잉 / 타워요잉 / 타워기설계및해석제작시험기술술안전장치설계안전장치및해석제작시험기술 초대형블레이드기술구동계 / 증속기설계제작기술발전기 / 연계기설계제작기술 요잉 / 타워설계제작기술안전장치설계제작기술 초대형시스템기술 대형시스템해석기술초대형시스템해석기술풍력시스템설계평가풍력시스템성능시험인증전력저장제어기술타전원연계기술소형풍력시스템기술 달성목표풍력시스템실용성확보풍력시스템기술확보및실용화풍력기기응용기술확보

37 태양열 가 개념및특징 개념 태양으로부터방사되는복사에너지를흡수 저장및열변환등을통해얻어지는무공해 무한정의청정에너지원으로집열부 축열부및이용부로구성되어있음 특징 태양열에너지는집열온도에따라저온분야 중 고온분야로분류하며저온분야는건물의냉 난방및급탕등에이용되고중 고온분야는산업공정열및열발전등에이용함 나 국내외현황 국내 태양열분야는 년부터본격적인기술개발을추진하여평판형집열기및태양열온수급탕시스템의상용화를달성하였음 년까지태양열분야의기술개발에총 억원을투자 개과제 정부 억원 하였음 핵심요소기술은이미확보하였으며 특히저온용태양열시스템은국내에서생산 보급되고있으나 산업용및태양열발전등중고온용태양열시스템은선진국에비해미흡함 태양열에너지총보급실적은 년말현재온수기 만대 급탕설비 천대이며 공급량은 년말총신 재생에너지공급량 천 중 를차지함 기술의신뢰성확보를위해실증연구사업을추진중이며 사후관리미흡으로태양열에너지에대한부정적시각을불식코자 지원체계를확립하여보급확대를추진할예정임

38 향후보급형 및시스템설치비저감등경제성확보를위 한기술개발이핵심과제이며 시장활성화를위한정부주도의시책이필 요함 세계 미국은태양열에너지산업육성을위해에너지효율융자제도 녹색가격 제도 등을시행하고있으며 저온용태양열집열기는세계각국이생산 보급하고있으며유럽 미 국 일본 호주등에서많이보급함 중 고온용집열기는미국과일본에서생산 보급되고있으며 특히미 국에서는고온용집열기도보급 미국 일본 등주요선진국은 년대부터국가별특성에적합한 태양열이용기술을중점개발하여보급활성화정책을추진하고있음 주요선진국의태양열기술개발현황 미국일본 태양열건물통합프로그램으로 만호적용 태양열발전및산업이용기술개발 상용화 산업용태양열시스템개발 태양열온수기 만기보급및태양열냉 난방시스템개발 상용화 건물용태양열이용시스템개발 주택의냉난방및급탕용태양열이용시스템 개발 상용화 주요선진국의태양열집열기생산현황 단위 년도 독일 그리스 오스트리아네덜란드 미국 중국 년 년 계

39 다 기술개발및보급 개발목표 가정용 건물용및중고온산업용태양열이용시스템등보급대상을차별화하여시장수요를창출하고보급확대기반을조성 보급형 개발 열부하의 에해당하는에너지를공급 건물 상업용태양열이용시스템개발 시스템효율 보급단가 을달성 중고온산업용태양열이용시스템개발 상용화 년보급형 및건물 상업용태양열이용시스템 개발로 천 년을보급 천 년 년 천 년 년 천 년 년 태양에너지를이용하여건물냉반방 온수 조명등에사용 단계 년 보급촉진형기술개발 보급형 개발 열부하 공급 태양열냉방기개발 상용화 건물 상업용태양열이용시스템개발 단계 년 대량보급형기술개발 보급형 개발 열부하 공급 건물 상업용태양열이용시스템상용화 중고온산업용태양열이용시스템개발 단계 년 저가상품화기술개발 태양열발전기술개발및상용화 대형산업용태양열이용시스템개발및상용화달성

40 기술개발 진공관형집열기상용화 수축열시스템상용화 태양열급탕난방최적화 평판형 120 천원 /m^2 / 진공관형 300 천원 /m^2 온수난방단가 70 원 /Kwh 열부하 70% 자립데모 SH 개발 CPC 형집열기상용화 장열축열시스템상용화 태양열냉방기히트펌프상용화 태양열집열기및온수급탕시스템성능측정평가 평판형 90 천원 /m^2 / 진공관형 150 천원 /m^2 잠열축열 150 deg./ 화학축열 450 deg 태양열냉동기 COP 0.7 / 온수난방단가 50 원 /Kwh 전체부하 100% 자립데모 SH 진공관형 200 천원 /m^2/ 잠열축열 130 deg. 태양열냉동기 COP 0.6 전체부하 70% 자립데모 SH 개발 집열기저가화내구성향상 * 화학축열시스템상용화 * 태양열급탕공조시스템상용화 태양열단수화시스템 고집광고반사기술개발 반사경 75$/m^2 집열관 400$/m^2 중형산업공정열태양열시스템 * * 소형스터링엔진태양열발전 PTC: 초기투자비 4 천 $/kw 반사경반사율 0.93 태양열집광기및산업용시스템성능측정평가 * 대형산업공정열태양열시스템 반사경 50$/m^2, 집열관 200$/m^2 소형 Sys. 700$/Kwh, 대형 Sys. 650$/Kwh Dish: 초기투자비 2.9 천 $/kw, 연간효율 0.27 * 중형스터링엔진태양열발전복합발전 제품, 요소핵심기술성능목표정부인프라구축 * 공동개발 * * 기술도입검토

41 바이오에너지 가 개념및특징 개념 바이오에너지는생물자원 유기성폐기물등을생물학적 열화학적전환을 통해액체연료나기체연료를생산하는기술 특징 연료용알콜 메탄가스 매립지가스 바이오디젤등을생산하여에 너지원으로활용하는기술로서차량용 난방용연료및발전분야등에 이용이가능함 나 국내외현황 국내 바이오에너지는 년대초부터대학과연구소를중심으로기초연구 를시작하였고 년부터본격적인기술개발을추진하였음 년까지바이오분야의기술개발에총 억원을투자 개 과제 정부 억원 하였음 핵심기반기술은상당부분확보하였으며 바이오디젤및메탄발효분야 는상용화를달성하였으나에탄올연료와 및바이오가스화발전기 술은선진국에비해미흡함 바이오에너지보급실적은 년말현재매립지가스 주정 식품공정등 개소이며 공급량은 년말총신 재생에너지공급량 천 중 를차지함 기술의신뢰성확보를위한시범보급사업중심에서매립지가스를이용 하는 발전은지자체와연계 개발하여보급확대를추진중에있음

42 향후바이오연료생산가격저가화 의정제및발전기술개발로바이오에너지의대량보급기반을구축하는것이핵심과제이며 시장형성을위한인프라구축및정부주도의적극적인지원시책이필요함 세계 바이오에너지선진국시장은 년 억불에서 년 억불로약 배정도확대될전망임 년에바이오연료는 억불 를포함한메탄분야는 억불로 급신장할것으로예상하고있음 미국 등주요선진국은온실가스저감효과가크고환경오염의해결 방안으로 년대부터정부주도로연구개발과보급정책을적극추진 하고있음 주요선진국의바이오에너지기술개발현황 미국 바이오에너지및원료개발촉진명령발효 년 월 년까지바이오에너지생산량을 배증대가목표 년보급촉진및연구개발에 억원을투자 에너지성과농무성주관으로바이오연료 바이오매스및 발전기술개발추진중 도약의켐페인계획을발표 년 월 년까지바이오에너지에 억유로를투자하여바이오열병합발전 바이오매스개별난방 메탄가스발전추진중 미국 프랑스 독일 이태리 스웨덴등은연료용알콜및바이오디젤을 자동차용연료로면세생산 공급하고있음 미국 등은 년대초 이용발전기술을개발하여 개소에 를설치하여운영중 지역에서는유기성폐기물 축산분뇨 음식쓰레기등 의메탄화기술 보급으로 의분산형전력을생산하고있음

43 다 기술개발및보급 개발목표 수송용으로바이오디젤 바이오알콜을보급하고발전용으로 메탄가스이용설비의보급을촉진하여이원화된시장수요를창출 저가격의수송용바이오연료생산기술을개발 보급 바이오디젤 원 바이오알콜 원 바이오가스의정제및발전기술개발 상용화 급의발전효율 및발전단가 를달성 유기성폐기물의바이오가스화 메탄가스 개발 실용화등 년기준바이오연료생산및 이용기술의 보급으로 천 년을보급 천 년 년 천 년 년 천 년 년 단계 년 보급촉진형기술개발 바이오자원데이터베이스구축 바이오연료생산기술개발 원 활용기술 메탄가스화기술개발 단계 년 대량보급형기술개발 바이오디젤생산기술개발 원 급바이오가스발전기술개발 유기성폐기물의바이오가스상용화 단계 년 저가상품화기술개발 균주육종및바이오에너지기술개발 급바이오가스발전기술상용화 바이오정제기술개발

44 기술개발 구분 단계 단계 단계 자원 게놈 구축 고활성균주 효소개발 자원 게놈 응용기반구축 고활성균주 효소개발 기반 고부가가치물질 생산기술확립 폐식용유공정개발 원 폐유지공정개발 원 해외자원활용공정개발 원 전분질계공정개발 원 목질계공정개발 원 기술개발 원 급발전 가스정제기술개발 급기반기술 산업용열병합발전 급가스화발전기술실용화 메탄 수소 기초 기반기술및 응용기술개발 응용기술기반 상용화기초연구 상용화기반연구

45 폐기물에너지 가 개념및특징 개념 폐기물에너지는사업장 가정에서발생되는가연성폐기물중에너지함량이높은폐기물을열분해 고형화 연소등의가공처리를통해고체연료 액체연료 가스연료 폐열등으로생산하여생산활동에재이용할수있는재생에너지임 특징 폐기물에너지는폐기물고형연료 폐유재생연료유 고분자폐기물열분해연료유및폐기물소각열등으로구분함 폐기물의청정처리및자원으로서재활용효과가우수한에너지원이며단기간내상용화가가능함 나 국내외현황 국내 폐기물에너지는 년대에는폐기물연소열이용기술을개발하였으나 년대초부터 고분자폐기물열분해연료유기술개발을추진하고있음 년까지폐기물에너지분야의기술개발에총 억원을투자 개과제 정부 억원 하였음 핵심요소기술은이미확보하였으며 특히폐기물연소열 폐유재생연료유및 제조기술은상용화단계이나 열분해연료유양산기술과재생연료유의고급화기술은선진국에비해미흡함 폐기물에너지총보급실적은 년말현재 기가설치가동중이며 공급량은 년말총신 재생에너지공급량 천 중 를차지함

46 향후경제성확보를위한 고분자폐기물열분해연료유양산기술 개발등이핵심과제이며 폐기물에너지의산업화를위한정부시책이 필요함 세계 미국 일본 등주요선진국은 년대초부터폐기물에너지자원화 를위하여 폐유재생이용및소각열이용기술을개발하여보급을 추진중임 의보급현황 미국은 가 기보급되어석탄혼소발전연료사용 일본에서는 여기보급되었으며 년대에는 사용발전소 기 가동중 지역에서는 일급공장 여개플랜트가동중이며시멘 트소성로및화력발전소에서석탄과혼소하여사용중임 폐유재생연료유의보급현황 미국은 년대부터개발하여중유대체연료유로활용하였으나 년대 이후에는고급정제유생산판매중 폐유재생유를연료유로활용 미국 일본 유럽 수준 고분자폐기물열분해연료유의경우 폐타이어 폐플라스틱의열분해오일화 기술은 년대에미국 일본 등에서실용화하여산업화단계에진입 하였음 폐기물연소열이용은일본 독일 프랑스등민간차원에서개발상용화 하여대량보급중임

47 다 기술개발및보급 개발목표 보급잠재량및파급효과가큰 및고분자폐기물연료유화상용화로대량보급체계를구축함 급 전용발전시스템 발전효율 개발 상용화 천톤 년생산규모의고분자폐기물열분해연료유상용화 천톤 년생산규모의폐유재생연료유상용화 년기준 재생연료유 폐기물소각열등의보급으로 천 년을보급 천 년 천 년 연료유 천 년 천 년 소각열 천 년 천 년 단계 년 보급촉진형기술개발 제조 이용기술개발 보급 폐기물에너지의 를 로회수 고분자폐기물열분해연료유기술개발 폐유정제상업화공정기술개발 단계 년 대량보급형기술개발 화력발전시스템상용화기술개발 고분자폐기물열분해연료유기술개발 상용화 폐기물에너지플랜트기술상용화

48 기술개발 년도 화력발전파일럿 시스템개발 전용화력발전상용화플랜트개발 폐기물연료화 분야 열분해 석탄 혼합연소발전기술상용화폐타이어 폐플라스틱열분해 연료화기술개발 폐타이어 폐플라스틱열분해 연료화기술상용화 가연성폐기물에너지자원화기술확립 분야 고효율폐유정제기술개발 고효율폐유정제기술 상용화

49 수소에너지 가 개념및특징 개념 수소에너지는환경오염과자원고갈의문제가없는미래에너지원으로 수소에너지경제사회의실현을위해서는제조 저장 수송 이용기술의확 립이필요함 특징 수소에너지는사용후환경오염물질배출이없는청정한미래에너지원임 수소에너지의제조 저장및이용기술이복합적으로연계되어있음 나 국내외현황 국내 수소에너지는 년대초부터대학과연구소를중심으로기초연구를 시작하였고 년부터본격적인기술개발을추진하고있음 년까지수소에너지분야의기술개발에총 억원을투자 개과제 정부 억원 하였음 수소에너지분야의이용기술 연료전지 및저장분야의요소기술개발을 추진하였으나 수소에너지제조와저장및이용기술분야는선진국에 비해 수준으로매우미흡함 수소에너지기술의상업적보급실적은현재전무한실정임 향후천연가스와물로부터수소에너지제조기술 수소저장기술의실용 화 연료전지용수소공급시스템구축이핵심과제이며 기술개발및초 기시장창출을위한정부주도의적극적인지원시책이필요함

50 세계 수송부문의수소에너지세계시장은 년 억불에서 년 억불 년 억불로확대될전망임 현재세계수소시장의 이상을미국과 의다국적기업들이점유 하고있으며 미국은 년기준수소소비량이약 억 으로 추정되며연평균 증가하는추세임 미국 일본 등주요선진국은 년대우주용 군사용으로기술개발 을시작하였으나 년대에이용기술이민수용으로확대되며정부주도 의중장기계획을수립하여연구개발및보급정책을추진하고있음 주요선진국의수소에너지기술개발프로그램 미국 일본 독일 에너지부 주관 년까지 억불을투자할계획 년 경제산업성 주관 년까지연간 억엔을투자함 년 만 를투자 미국은 년이면재생에너지로부터경제적으로수소를생산하여수송과분산전원용으로사용할수있을것으로전망 년 미국에서판매되는버스의 를수소버스로함 년 미국에서판매되는자동차의 를수소자동차로함 년 총에너지의 를수소로공급하는목표를설정 일본은연료전지기술의실용화를선도하고해외기술수출을추진 년연료전지자동차시판 개의수소스테이션시범설치 년까지연료전지자동차 만대 년 백만대보급 년까지가정용연료전지 만 약 만가구 건물용연료전지 만 공급목표설정

51 다 기술개발및보급 개발목표 선진국과의기술수준격차를 년 에서 년 으로크게줄여수소에너지기술선진국진입을위한기반을확보 수소에너지보급은연료전지와연계하여추진하고수소자동차보급에대비하여수소충전소 의시범 보급을추진 수소연료전지자동차를 년까지 여대보급 수소에너지발전시스템및수소 천연가스중대형동력시스템개발을 통해설비부품의국산화율을제고하며실증연구를연계 추진하여 보급기반을구축 단계 년 보급촉진형기술개발 천연가스 물의전기분해에의한수소제조기술개발 고압기체저장기술실용화 수소이용기초 기반기술개발 단계 년 대량보급형기술개발 설치및수소연료전지자동차의시범보급추진 저온액체저장기술개발 수소이용실용화기술개발 단계 년 저가상품화기술개발 수소저장 나노재료저장기술실용화 열화학 광촉매 생물학적수소제조기술개발 실용화 수소이용기술의상용화 보급

52 기술개발 수소에너지제조기술분야 연도 천연가스이용수소제조 고효율분해반응기 고성능개질기 제조반응최적화 고순도분리정제 실증 Plant 1,000 Nm 3 /hr 물의전기분해 고분자전해질막제조기술 MEA 제조기술 셀및스택제조기술 시스템기술 상용시스템 열화학적수소제조 사이클순환매체개발 공정특성분석 시스템가역성개선 효율 / 장기안정성향상 1,000 cycle 이상효율 > 40% 3000 hr 이상 사이클시스템최적화 생물학적수소제조 광촉매수소제조 균체고정화기술 미생물연속배양기술 광효율개선 고효율반응기 고효율광촉매개발 광감응제활용연구 광촉매박막및고정화 광부식방지코팅 광효율 > 5% 5 L/hr/m 2 통합시스템개발 광분해반응기 수소제조시스템 광효율 > 3% 고저중요도 연구개발전략 기초연구및개발 상용화개발 국제공동연구 기술도입 수소에너지저장기술분야 연도 고압기체수소저장 용기의경량화 0.05 kg H 2 /tank kg 이상 용기의고압화 3,600 psi 용기의안전화 5,000? 7,000 psi 내구성 저온액체수소저장 수소액화기술 Ortho-Para 변환기술 초단열기술 저장용기개발 수소액화시스템 1,000 L/hr 급 수소저장화합물 저장합금개발 4.0 wt% 이상 1,000 cycle 이상 대량생산기술 200 kg 급이상수율 95% 이상 수소저장시스템개발연료전지, 히트펌프니켈 / 수소전지용 나노재료수소저장 CNT 제어및정제기술 고용량수소저장기술 표면처리기술 고밀도수소저장장치 대량생산기술확립 모듈화기술 고저중요도 기초연구및개발연구개발전략 상용화개발 국제공동연구 기술도입

53 수소에너지이용기술분야 연도 프리피스톤수소기관발전시스템 수소 / 천연가스동력시스템 프리피스톤기관개발 시스템고성능화 시스템설계기술 고효율저배기연소기술 라니어발전기기술 시스템운전제어기술 요소부품설계및개발 열효율 :40% 이상배기성능 :ZEV 비출력 : 600W/ kg, 600W/Liter 분사방식및분사율 연료공급시스템기술 시스템설계기술 희박연소안정화기술 동력시스템고효율화열효율 :35% 이상배기성능 : ULEV 최대출력 :150 kw정격출력 : 100 kw 저장합금히트펌프시스템 열펌프용소재기술 소재대량제조기술 반응관 ( 열교환 ) 기술 시스템최적화기술 시스템설계및제작기술 80%@ 10,000cycle이후냉난방출력 >400kcal / kg-alloy/hr 중요도고저 연구개발전략 기초연구및개발 국제공동연구 상용화개발 기술도입

54 석탄액화 가스화및중질잔사유가스화에너지 가 개념및특징 개념 저급연료를활용한고효율 환경친화적에너지생산기술로석탄액화 석탄 중질잔사유가스화를통해 와 가주성분인가스를제조 정 제하여가스 증기터빈을구동하는가스화복합발전 이대표적이용기술임 특징 저급연료의고부가가치화가가능하고화력발전시스템에비해발전효율이 로우수함 기존발전기술대비 이상 이상 가능한청정하고환경친화적인에너지임 까지저감 나 국내외현황 국내 석탄가스화복합발전 석탄액화기술은대학과연구소를중심으로기초연구를시작하였고 년부터본격적인기술개발을추진하였음 년까지 분야의기술개발에총 억원을투자 개과제 정부 억원 하였음 핵심요소기술은상당부분확보하였으며 특히고온탈황및고온집진분야는선진국수준의기술력에근접하였으나 플랜트설계운전기술및석탄액화기술은선진국에비해미흡함 향후해외상용규모인 급대형플랜트설치 운전기술및경제성확보를위한설비국산화율제고가핵심과제이며 민간참여확대를통한기술개발및정부주도의보급활성화시책이필요함

55 세계 미국 일본 등주요선진국은 실증플랜트건설 운영을위해 민 관합동으로공동노력중이며차세대발전기술분야의수출전략 산업으로육성하고있음 미국 정부지원 일본 정부지원 정부지원 등은상용화 전단계인석탄가스화플랜트의실증사업을추진중 석탄가스화플랜트는 급 기가운전중임 주요선진국의 기술개발프로그램 미국 일본 유럽 에너지부 주관 상용급 플랜트에대해건설비와운영비의 까지지원하며고효율 의 기술개발추진 경제산업성 주관 톤 일규모의 에대해 지원 년 급석탄 발전플랜트완공목표 총 억원중정부보조 중질잔사유 플랜트는외국기술도입 상용화추진중 네덜란드 독일 스페인 이탈리아중심으로 실증플랜트건설 운영 미국의 보급지원제도 및 신석탄발전기술사용한설비투자비의 만큼세금감면 년 월 일부터 년 월 일까지적용 석탄이용발전량 과생산된연료 화학원료의 환산량을합한후 설비효율에따라인센티브보조 최초운전시점으로부터 년간지원 향후 년간매년 억불을석탄신발전기술의실증프로젝트에투입 이중 를가스화기반프로젝트에사용 년 년기간동안지원

56 다 기술개발및보급 개발목표 석탄 중질잔사유 는발전효율이 로높고 를 까지저감가능하며저급원료를활용한차세대발전기술로시범적인보급을추진 상용화플랜트의설계 운전기술력확보를위해실증연구및성능평가사업을추진하여기술적신뢰성과엔지니어링기술을확보함 년까지 의석탄 중질잔사유가스화복합발전시설을보급 중질잔사유 년 년 석탄 년 합성가스소형플랜트 년 년 년 단계 년 보급촉진형기술개발 석탄가스화복합발전 개발 중질잔사유가스화 정제시스템개발 합성가스활용 제조기술개발 단계 년 대량보급형기술개발 석탄가스화복합발전 통합운영시스템개발 석탄가스화복합발전공정기술최적화 합성가스활용 급 제조공정기술개발 단계 년 저가상품화기술개발 석탄가스화복합발전핵심설비설계기술개발 고효율 고온정제기술개발 석탄액화에너지 고청정디젤유 휘발유 제조공정기술개발

57 기술개발 핵심 / 기반기술개발기술자립화고부가가치산업화 석탄 I G C C 공정기술 / 설비별 DB 구축 Pilot 급 IGCC 발전시스템개발 단위기기성능평가모델링 운전 DB 구축 설계엔지니어링 SW 구축 최적공정모델링기술 연료반응실혐, Scale-up, 250MW 급공정해석기술개발 DB 통합운용시스템개발 국내 CCT 발전소용소요설비상세설계및 Pilot 실증시험 운전제어시스템및건설용 Simulation 기술개발 통합엔지니어링시스템설계및 VR 기술실증적용 중질잔사유 I G C C 분류층가스화공정기술개발 Polygeneration 시스템설계기술및전산해석기술개발 핵심설비설계 / 제작기술개발 5 톤 / 일급설비용고온정제시스템개발 Pilot 설비신뢰도향상기술 플랜트설계 / 제작기술개발 Pilot 설비제작 / 실증 Pilot 설비운용기술개발 고효율고온정제기술개발 부품및고온합성가스정제용 Sorbent 개발 플랜트표준화기술 D M E 제조기술 해외생산 DME 의발전소용연소기및자동차엔진적용시험 DME 제조고유촉매개발 LPG 라인활용기반기술개발 석탄 / 중질잔사유합성가스적용 Pilot 급 DME 제조공정기술개발 DME 사용기기기술개발 국내고유촉매기술개발 운송기술개발 상용급 IGCC 플랜트연계 DME 제조실증기술개발 DME 사용대용량설비기술개발 GTL(Gas-To-Liquid) 설비국산화기술개발 석탄액화기술 Bench 급 plant 제작, 운전기술개발 국외상용화대응기술개발 기술개발기반 pool 확보 시료특성별액화 Pilot 설비실증 DB 구축 초청정대체유류기반기술개발 대용량 Pilot 설비구축및실증연속운전 초청정디젤유및휘발유제조공정기술개발

58 소수력 가 개념및특징 개념 소수력발전은설비용량 이하의수력발전으로규정하고있으며 여타신 재생에너지원에비해에너지밀도가높고경제성이우수한 에너지원으로수차 발전기및전력변환장치등으로구성되어있음 특징 소수력발전은국내부존자원을활용하여전력을생산할수있으며 환경피해를최소화할수있는청정한에너지원임 시스템구성이간편하여단기간에시공이가능하며 발전소의수명이길 고운영비가저렴한장점을보유하고있음 나 국내외현황 국내 소수력발전은 년대초부터민간주도로발전소를설치 운영하였으며 년부터본격적인기술개발을추진하였음 년까지소수력분야의기술개발에총 억원을투자 개 과제 정부 억원 하였음 국내소수력자원조사및저낙차용수차기술개발을추진하였으나 수차제조기술 소수력발전시스템의자동화기술및계통연계안전기술 등은선진국에비해미흡함

59 소수력발전총설비용량은 년말현재 이며 공급량은 년말총신 재생에너지공급량 천 중 를차지함 향후소수력범위의 확대에따른부존자원의정밀조사 수차의 국산화 수차종류별표준화등경제성확보를위한기술개발이핵심과제 이며 소수력발전사업자의투자경제성확보를위한정부지원시책이필요 세계 미국 일본등주요선진국은 년대오일쇼크이후소수력발전을위한 부존자원을조사한후 기술개발과보급정책을병행추진하고있음 주요선진국의소수력발전기술개발현황 미국 일본 법에의거 개소의부존자원을조사 년대소수력발전소시범보급및수차기술개발추진 으로소수력부존자원조사를 회시행함 년대수차개발 소수력발전시스템자동화기술개발을 추진하였으며 년대수차의표준화를추진함 세계소수력발전소의설치 운영현황 국명발전소수용량 국명발전소수용량 중국 오스트리아 일본 프랑스 한국 독일 미국 이태리 캐나다 스페인 브라질 스웨덴

60 다 기술개발및보급 개발목표 국내소수력자원의규모별 용량 낙차등 정밀조사및민간과지자 체의적극적인참여를유도하여소수력발전시설의보급을확대 소수력발전시스템의저가화를위한프란시스 사류 횡류형및 펠톤형수차의단계적국산화로보급기반을구축 수차설비의규격화 표준화를위한인증제도및성능평가사업을 추진하여기술적신뢰성을확보 년까지 의발전시설을보급 년 년 년 단계 년 보급촉진형기술개발 프란시스수차기술개발 무인화설비 계통병입안전설비개발 발전시스템설치단가목표 만원 단계 년 대량보급형기술개발 사류형수차기술개발 수차부품 소재기술개발 발전시스템설치단가목표 만원 단계 년 저가상품화기술개발 횡류형및펠톤수차기술개발 발전시스템설치단가목표 만원

61 기술개발 구분 수차의국산화부품기술개발자원조사 수차발전 설비성능 시험센타 구축 운영 프란시스수차 개발중 무인화설비및계통병입안전장치개발기존시설물의이용이가능한자원조사분석수차발전설비성능시험센타구축 사류형수차횡류형수차펠톤수차 유압시스템의전동전자식시스템개체등 부품개발연구 조사분석 조사분석 조사분석 수차발전설비성능시험센타운영 환경연구 친환경소수력개발을위한제반환경관련연구 예 어도 가동보등

62 지열에너지 가 개념및특징 개념 지열은자연상태의미래청정에너지원으로태양에너지의약 가지표면을통해토양 지표수 지하수 용암등에저장되며 지표면은 정도이고지하수 지열온도는 이상을유지함 특징 의저온지열은열펌프 를이용하여여름에는냉방 겨울에는난방용으로최근관심이높아진열원임 나 국내외현황 국내 지열분야는 년부터기초적인기술개발을추진하였음 년까지지열분야의기술개발에총 억원을투자 개과제 정부 억원 하였음 국내자원조사및중 저온지열에너지개발을위한저온지열열펌프시스템에대한초기단계의기술개발을추진하고있음 지열에너지공급량은 년말총신 재생에너지공급량 천 중 로아직은미미한실정임 현재외국제품이소용량으로일부보급되는실정이나시범보급 지역에너지사업 공공기관의무화등으로보급확대를추진중에있음 향후지열이용시스템설계및시공기술 국내에적합한지중열교환기기술개발이경제성확보를위한핵심과제이며 초기시장창출을위한정부주도의보급활성화시책이필요함

63 세계 미국 일본 등주요선진국은지열의신뢰성 안전성및청정에너지원 확보차원에서기술개발과보급정책을병행추진하고있음 지열을이용한열펌프시스템을주거용및건물용등에보급함 주요선진국의지열에너지기술개발프로그램 미국 에너지부 주관 년까지지열열펌프프로그램에 억원을지원 일본 지열열펌프시범사업 중앙정부및지자체에서설치비용의 을지원하며 설치장소당 약 억원정도로예상함 주요선진국의지열에너지보급현황 미국 년기준지열이용열펌프 만여대를보급 관공서 군부대 학교등공공기관에설치함 미국의전체냉난방에너지중지열에너지가 정도를점유 년에는지열이용열펌프 만여대를보급할전망임 일본 고효율지열이용열펌프를시청 병원 도서관등에시범사업으로 여대를보급함 년에는 만여대를보급할것으로예상함 독일 스웨덴등을중심으로보급이활발하며 년기준약 만 대가보급된것으로추정함

64 다 기술개발및보급 개발목표 지열냉난방시스템개발로국제경쟁력확보및일류상품화달성 공공건물의무화관련신축건물의냉 난방부하를지열이용시설로공급하여보급기반을구축 지열냉난방시스템의품질인증 실증연구를통해기술적신뢰성을확보하고제조업체 시공업체 업체간전략적제휴를통해보급을촉진 년기준 천 를보급하여 천 의 지열에너지를공급 주거용 급 호 년 호 년 건물용 급 건 년 건 년 산업용 급 건 년 건 년 단계 년 보급촉진형기술개발 급지열열펌프시스템개발 지중열교환기시공기술개발 지열열펌프설계및프로그램개발 단계 년 대량보급형기술개발 급지열열펌프시스템개발 고성능보오링기기및그라우팅소재기술개발 고성능지중열교환기기술개발 단계 년 저가상품화기술개발 지열열펌프시스템의컴팩트화개발 지열냉난방시스템의모듈화기술개발 지역냉난방실증플랜트개발 운전

65 기술개발 구분 년도 저소음고효율소규모열펌프개발 저소음고효율중규모열펌프개발 열공급시스템 시스템성능해석 / 설계프로그램개발 부하대응형가변열펌프개발 하이브리드형열펌프시스템개발 시스템유지관리기법개발 시스템최적운전제어기술개발 토양물성치 DB 구축 그라우팅재개발 지중열교환기 저가형지중열교환기시공기술 지중열교환기최적화프로그램개발 지중열교환기환경성능평가 지중열교환기보수공법개발 지열원열펌프시스템유효성평가 기반조성및실증연구단지조성 소규모 pilot plant 조성 열펌프성능인증프로그램개발 시스템성능평가기준및평가센터시설구축 ( 인증 ) 중규모 pilot plant 조성 CES 연계실증사업 대규모 pilot plant 조성

66 해양에너지 가 개념및특징 개념 해양에너지는조석 조류 파랑 해수수온밀도차등여러가지형태로 해양에부존하는에너지원으로서조력 조류력 파력은국내부존량이 풍부하고경제성측면에서전력의생산과이용에대한개발가치가지대 특징 에너지밀도가매우낮기때문에현재사용되고있는기존의타에너지원에 비해상대적으로큰규모의에너지추출장치가필요함 해양에너지로부터전력을생산할경우출력변동과육상으로의송전문제 등이현실적으로존재함 나 국내외현황 국내 해양에너지분야는 년부터대학과연구소를중심으로기초연구를 시작하였음 년까지해양에너지분야의기술개발에총 억원을투자 개 과제 정부 억원 하였음 조력 조류력 파력개발을위한기초조사와수치모델기술을개발한초 보단계로서에너지집적 추출 변환기술과발전시스템기술은선진국 에비해미흡한실정임 향후 급시험조류발전소건설을위한에너지집적 추출 변환등 핵심요소기술개발이주요과제이며 상용발전소건설시민자유치를위한 정부의적극적인지원시책이필요함

67 세계 선진국은오염물질확산 해수유동등을감안하여최적개발후보지를 선정하고개발에따른부작용을최소화하는해양에너지활용방안을 집중적으로연구 실용화를위한해양에너지발전시스템개발및동일지점에서서로다 른에너지원을이용하는복합발전시스템개발을추진중 영국 프랑스 일본등주요선진국은파력 조력 조류발전의기술개발 및보급정책을추진하고있음 주요선진국의해양에너지기술개발및보급현황 영국 급상용파력발전장치 개발 에파력발전장치를운영중 급부유식파력발전장치 를연구중 에조류바런시스템설치를추진중 프랑스 캐나다 조력발전소를운영중 시설용량 급으로평균가동율은 임 에시험발전소를설치 운영중 시설용량은 급으로 수차 일본 수면에서는파력발전 수면하에서는조류발전하는복합방식을추진중

68 다 기술개발및보급 개발목표 국내주변해역의해양에너지자원을조사하고발전시스템의국산화로 조력 조류발전의보급기반구축 울돌목에 급시험조류발전소건설을계기로해양특성평가 발전기 전력변환기술등핵심기술을개발장기적으로해양에너지와해양풍력으로구성된복합발전시스템의상용화를추진 년까지조력 조류발전소건설을추진하여 의발전시설보급 울돌목조류발전 급 년 급 년 시화호조력발전 급 년 가로림만조력발전 급 년 해안형파력발전 급 년 단계 년 보급촉진형기술개발 율돌목에 급시험조류발전소건설 해양에너지특성평가및환경영향평가등인프라구축 단계 년 대량보급형기술개발 시화호에 급조력발전소건설 율돌목에 급조류발전소건설 해양에너지와해양풍력의복합발전시스템기술개발 단계 년 저가상품화기술개발 가로림만에 급조력발전소건설 해양에너지와해양풍력의복합발전시스템상용화추진

69 기술개발 해양특성평가 / 환경영향저감기술 종합해양관측및분석기술 해양특성 ( 파랑, 조석및지형 ) 변화예측기술 환경영향예측및피해저감기술 증속기없는직접구동방식의대용량영구자석동기발전기설계기술 발전기및전력변환기술 대용량권선형유도발전기 (DFIG) 설계기술 Multi-level 변환기술을적용한조류발전용고압대용량 AC/DC/AC 변환장치설계기술 건설기반기술 특수구조물설계및시공기술 지반해석기술 에너지집적, 추출, 변환기술 에너지흡수효율화기술 에너지변환고효율화기법 ( 변동성을고려한고효율터빈개발 ) 복합발전시스템기술 초대형해양구조물설계및설치기술개발 해양구조물상하부공간의부가적활용을통한비용부담최소화모색 발전출력산정및예측 발전시스템 에너지 Farm 운영 Product 조력, 조류력, 파력해양에너지 실용화기술개발및 Pilot plant 설계건설 상용발전소건설 상업생산 기술적 Priority 고 저 실현 Probability 고 저 Research Dev elopment Standard Outsourcing