Innovation for Cool Earth Forum 2016 참석 결과보고 ( 안 ) 행사명 : Innovation for Cool Earth Forum 2016 주최 : 일본경제산업성, 환경성, 외교성, 신에너지 산업기술종합개발기구 (NEDO) 참여기간 : 2016. 10. 05( 水 ) ~ 2016. 10. 06( 木 ) 장소 : 일본동경도춘산장호텔 참석자 : 전은진선임연구원, 손범석연구원 [10/5( 水 )] (Plenary SessionⅠ) Importance of Net Zero Emission of CO 2 and Innovation for Realizing the Net Zero Anthropogenic Emission of CO 2* * 패널 : ( 의장 ) Nebojsa Nakicenovic(IIHASA), James A. Edmonds(Pacific-Northwest National Lab), Vaclav Smil(University of Manitoba), Nobuo Tanaka(IEA), Charles O. Holliday(Royal Dutch Shell) 금세기내로탄소중립 (Net-Zero Emission) 혹은카본네거티브 (Carbon-Negative) 를달성하지않으면 2 이하제한목표는달성하기어려운실정 - 2 시나리오를실현하기위하여전략요소로서에너지효율화, 무탄소발전 *, 빌딩및산업구조의경제적인전력화, 저탄소수송 **, 벌목제한및작물생산량의지속적향상등제시 * 화력발전과 CCS의결합, 신재생전력, 원자력, 바이오에너지, 바이오에너지와 CCS의결합 ** 전력화, 바이오연료, 수소등 탄소중립이상을요구하는기후변화를안정시키기위해서는글로벌에너지시스템의근본적인변화가불가피하며, 특히 CCS 활용가능여부가에너지시스템의구성을판가름 * 할것으로전망 * CCS 기술을활용할수없을경우, 온실가스감축을지향하기위해상당한면적의토지의이용목적변경이불가피할것으로예측 온실가스감축에기여하기위해서전력망연계강화등의전략과혁신기술개발등거론 - ( 전력망연계강화 ) 유럽, ASEAN 등에서진행되고있는국가간전력망연계를벤치마킹하여국가간- 대륙간전력망연계강화필요성지적 - ( 혁신기술 ) 카본네거티브를달성하기위해대기중으로부터대용량 CO 2 제거혹은저가로많은양의에너지를저장가능한기술개발및실증노력필요 * * 온실가스감축에크게기여할가능성이있는유망기술로서우주태양광, 원자력, 수소에너지등제시 신재생에너지를활용한발전은실증단계에서상당한방해요소들이발생하므로, 실증과정에대한노력경주요망 (Plenary Session Ⅱ) Future Perspectives on Innovations to Tackle Climate Change * 패널 : ( 의장 ) Carlo Carraro(University of Venice/IPCC), Pierre-Etienne Franc(Air-Liquide), Anatoly B. Chubais(RUSNANO), Fidel CASTRO DIAZ-BALART(the Academy of Sciences of Cuba), Takehiko Nakao(Asian Development Bank) ( 정책 ) 파리협정에서의 2 제한목표는사실상달성하기어려운실정이므로, 획기적인온실가스감축을위한방안을마련할필요 - 1 -
- (5대방안 ) 화석연료의감축, 화석연료에대한보조금삭감, 에너지효율향상의확산, 감축노력의효율적인배치, 탄소세 *, 혁신기술개발및확산 **, 기후기금의발전등을거론 * R&D와투자를지원하기위한자원조달역할수행 ** 이중혁신기술개발및확산이핵심임을지적 - (R&D 클럽구성론 ) 비회원국에대한무역제제를적용하기어려운현재상황에서공동 R&D 및투자에협력하는회원국에게배타적인특혜를부여할수있는방안 * R&D 협력의이익의배타성수준이높고, 클럽회원국에의해수행되는행동들에의해기후변화의피해를줄이는규모가클수록 R&D 클럽구성에대한동기부여가강해짐 클럽회원국에게한정된특허, 아폴로프로그램과같은공동 R&D 프로그램추진등 - ( 실증단계강화 ) 장기적으로화석연료의비중은 60% 수준까지떨어질것으로전망되나, 아직신재생에너지를이용한발전 ( 發電 ) 은상당한실증노력이요구되는단계 * 2 목표달성을위해향후 50년이내로 Net-Zero 혹은 Carbon Negative가필요하나, 아직당장광범위하게적용가능할수준으로상업화된기술이없는상태 ( 기술부문 ( 수소에너지 )) 유럽은수송부문의온실가스배출을 95% 감축목표를제시하고있으며, 이를위한주요기술로서수소에너지에주목 - 전력화, 빠른연료제공, 대규모저장가능성, 다용도활용, 온실가스배출수준을종합할때수소에너지는교통부문의획기적인솔루션으로활용가능 - 그러나, 투자리스크및투자비용감소를위해은행펀드등민간투자유도, 사업성보장등정부차원의자금형성방안을모색할필요 * 프로젝트계획자와정부간소통강화병행필요 ( 기술부문 ( 재료 )) 세계최대의온실가스배출국인러시아는효과적인기후변화대응을위해재료화학분야에주목 - 기후변화대응을위해태양전지등의보급 / 확산뿐만아니라원자력 / 핵융합 /Tri-alpha 프로젝트등에너지원기술확보에주력하고있으나, NT를통해개발된신재료가 CO2 배출저감에효과적임을강조 * 최근러시아내연구로서는 NT로재료의성능을강화할경우 CO2 배출삭감에대한기여도는재생에너지보다높은것으로평가 (Concurrent SessionⅠ) CCS * 패널 : ( 의장 ) Tim Dixon(IEA GHG), Alex Zapantis(Global CCS Institute), Jarad Daniels(U.S. DOE), Brian Allison(UK BEIS), Ziqiu Xue(RITE) CCS는파리협정상의 2 이하제한을위한온실가스감축량확보기능이외, 감축비용을획기적으로줄일수있는경제성을함께보유한기술로평가 - 현재전세계에서진행되는총 40여개의대규모 CCS 프로젝트중 17개가북미지역에서수행되고있으나, 가장온실가스배출량이많은중국에서총 8개프로젝트수행중 * 단, 북미는건설및가동단계의비중이높으나중국은기획단계의비중이높은상태 - 건설및가동단계의프로젝트는 40개프로젝트중 22개로 2017년까지약 40Mt CO2 pa* 를저장할것으로기대 * 2015년프랑스, 영국및스페인에설치된태양광발전용량으로부터발생한온실가스감축량과유사한규모 - 2040년까지 CCS 기술활용을통해약 4,000Mt CO 2 pa를포집가능할것으로예상 (IEA 450 시나리오 ) - 만약 CCS 기술을활용하지않는다면, 활용하는경우대비약138% 의비용증가전망 * ( 비용비교 ) 신재생에너지활용을위한세계정책적지원의가치 (2007~2016) : 미화 8000억달러 CCS 활용을위한정책적지원의가치총합계 ( 전기간 ) : 미화약 200억달러 CCS 기술의보급 확산을위해서는기술추동 (Technology Push) 와시장견인 (Market Pull) 병행필요 - 2 -
- 미국의경우, 화학공정, 제철공정, 폐기물처리등이 CCS 기술이주로필요한분야로예상되고있 으며, 이러한관련산업부문수요자는 CCS 기술을조기적용하게될것으로예상 주요국별 CCS 관련주요 R&DD 현황 정책 / 제도등소개 - ( 미국 ) 성공적인첨단 CO2 포집기술확보를위해용매, 멤브레인, 고체흡수제, 컴프레션등에대한연구개발을수행 * 현재 Air Product(300만 CO2톤저장 (2012~), Boundary Dam(110만 CO2톤저장 (2014~) 에서실증중 - ( 영국 ) CCS Innovation Program을통해 Boulby에서뮤온단층촬영 (Muon Tomography) 를통해 CO 2 저장소모니터링기술시험중 * 이산화탄소포집을위하여 Caledonia Clean Energy Plant(CCEP) Project 추진 - ( 일본 ) 현재나가오카 * 및토마코카이 ** 에서파일럿테스트및대규모실증수행중 * 복잡한지질학적조건하에서의 CO2 저장에대한이해를향상시키기위한목적으로추진되는파일럿테스트프로젝트로, 2003년 CO2 주입이시작되어 2005년주입종료된이래로 11년간주입후상황을모니터링중 ** CO 2 를해저에저장하는실증프로젝트로서 2012년 ~2015년준비단계를거쳐 2016년부터주입및모니터링착수 (Concurrent Session Ⅱ) Future of the Investment from the Private Sector * 패널 : ( 의장 ) Takashi Hongo(Mitsui Global Strategic Studies Institute), Manu Maudgal(GIZ), Jinwoo Choi(GCF), David Barton(ADB), Robert M. Friedland(Ivanhoe Mines), Joshua L. Steiner(Bloomberg) 파리협정으로인해각국가별로온실가스감축노력을경주하고있으나, INDC 상으로는 2 제한목표를달성하기어려울것으로전망 - 설상가상으로개도국내화석연료를통한발전이증가하여이들국가로부터의배출량도증가될것으로전망 현재저유가에도불구하고전세계의청정에너지투자금액은상승세 - 개도국의청정에너지투자규모는현재선진국의청정에너지투자규모와비등한수준으로확대중 2015-2040년간전체발전 ( 發電 ) 기술에대한지출규모는총 12조달러이며, 이중 Zero-Emission 발전기술에대한투자가 9.4조를차지할것으로전망 - 2 path로진행할경우현행 path 대비발전부문에서만총 5.3조원의투자가더발생할것으로예측 투자를촉진하기위해서는재정혁신의지속, 정보의투명성향상, 민간자본의활용도증대등이필요 [10/6( 木 )] (Concurrent Session Ⅲ) Hydrogen Energy * 패널 : ( 의장 ) Reiko Kuroda(Tokyo Univ.), Shigeru Muraki(Tokyo Gas), Klaus Bonhoff(NOW GmbH), Koichi Kojima(Toyota), Ingmar Ploemen(Shell), Ravi Subramanian(Air Products) 일본의수소사회구축을위한전략 - 아베수상은 COP21에서수소사회의구축을위해서는 수소의생산, 저장, 운송기술의확보가가장중요하며, 이는혁신적인기술개발을위한가장중요한요인이라고언급 - 수소사회구축을위한전략로드맵을통해, 3단계로나누어일본을수소사회로만들기위한로드맵제시 * 1단계 : 2020년까지수소연료전지자동차 4만대, 2030년까지 80만대보급등을통해수소연료전지의적극도입 * 2단계 : 수소제조-저장-운송-공급및소비까지의 Supply chain 구축완료 (2030년까지) * 3단계 : 재생에너지로수소제조및 CCS와의병행을통해, 온실가스를완벽히배출하지않는수소사회구축 (2040년까지) - 3 -
- 수소에너지를가정, 상업, 산업, 수송등, 현대사회에서에너지가필요한모든영역에공급하는에너지공급망을구축하는것이수소사회의핵심목표 - 도요타를중심으로하는일본의자동차제조업체가수소연료전지자동차상용화에박차를가하고있음 (2016년현재일본전역에약 800여대가상업운행중 ) * 2050년에는 2010년대비온실가스배출량을약 90% 감축한 무배출수소자동차 개발및보급예정 * 일반승용차및버스, 산업용특수차량 ( 지게차, 중장비등포함 ) 도수소에너지활용 * 2020년부터일본의수소자동차제조라인을중심으로, 온실가스배출량 zero인생산라인가동개시 독일의수소에너지기술개발및보급전망 - 독일은재생에너지를활용한수소제조및산업, 가정, 수송영역의주요에너지원을수소로공급하기위해활발한기술개발및실증진행 - 또한수소연료전지자동차의보급을위해, 독일전역에 50여개의수소충전소설치및실증진행 - 온실가스를배출하지않는수소에너지 supply chain을구축하기위하여, 풍력-연료전지연계수소제조프로그램시행 * 현재독일내에총재생에너지활용한수소제조와관련한총 30여개의프로젝트 (Power-to-X Projects) 가진행중이며, 생산- 소비단계까지의총에너지효율 75% 라는결과도출 (Concurrent Session Ⅳ) Desirable R&D for Innovative Technologies and the Potential for International Cooperation * 패널 : ( 의장 ) Carlo Carraro(IPCC), Michal Kleiber(Institute of Fundamental Technological Research), Tom Autrey(Pacific Northwest National Laboratory), Akira Yabe(NEDO), Shane Kosinski(U.S.DOE), Laura Diaz Anadon(Univ of Cambridge), Chad Evans(Council of Competitiveness) ARPA-E의사례를통해조명한기술혁신 R&D - 혁신적인과학기술의개발및과학적발견을에너지부문에연계시키는 ( 상용화과정포함 ) 프로그램 - 기술적인측면과자금공급측면에서의불확실성을해소하고, 에너지안보, 경제적안보, 에너지관련기술의선도적인위치확보를위하여시행 - 현재까지의경제적인효과로서는 36개의민간기업창업, 총 105개의프로젝트가민간및연방정부의펀딩을공급받아연구개발및상업화진행중 * 고위험기술에대한과감한투자를통해, 죽음의계곡 _R&D이후상용화이전까지의단계 를극복하는데기여. 대표적인주요프로젝트로는 NEXTCAR, TERRA* 등이있음 * NEXTCAR : Next-generation Energy Technolocies for Connected and Automated on-road vehicles / 투자액 3억달러, 각종센서를장착한무인자동차운행관련프로젝트 * TERRA : Transportation Energy Resources from Renewable Agriculture / 투자액 3,300만달러, 첨단센서및빅데이터를활용한재생에너지원료자동화식물재배시스템구축 (Plenary Session Ⅲ) Evaluation of Paris Agreement and Strategies after COP21 * 패널 : ( 의장 ) David Sandalow(Columbia Univ.), David King(FCO), Eij-Riitta Korhola(EU), David Victor(UCSD), Philippe Benoit(IEA), Toshiyuki Shiga(Nissan) 파리협약의주요내용및의의 - ( 주요내용 ) 지구평균온도상승폭을산업화이전과비교해 1.5도까지제한 - 2020년부터개발도상국의기후변화관련사업에 1,000억달러지원및 2023년부터탄소배출량감축상황을 5년마다보고 - ( 의의 ) 선진국및개발도상국을포함한모든나라의공동의지, 공동노력표명 - 2050년까지지구상에서의온실가스배출을순수 0 으로하는것 (Net-zero) 을목표로설정 - 4 -
파리협약이행을위한필요한에너지부문의변화 - 재생가능에너지의확산및 CCS의적극적인활용이필요 * IEA의자료에따르면, 2050년까지파리협약사항의이행을위해서는 CCS( 화석연료발전에부가된설비 ) 의비율이최소 13% 달성필요 - 또한온실가스배출과관련된다양한영역중가장많은변화가필요한 ( 온실가스감축 ) 부문은발전부문임 * 2015년약 15,000Mt/CO 2 에서 2050년에는 1,000Mt/CO2 이하배출전망 - 파리협약의이행을위해서는청정에너지및 CCS기술의확보가필수적 * 태양광및해상풍력발전의본격적인보급확산이필수적이며, 그다음으로는 net-zero 의실현을위해 CCS 관련기술의상용화가시급함 파리협약후기후변화대응관련자동차업계에서의변화및전망 - 파리협약을통해 195개국이 INDC 제출및기온 2도이하억제, 온실가스무배출 (net-zero) 달성에합의 - ( 수송부문 ) 자동차업계에서는 2050년까지 2000년대비차량평균 CO 2 배출량을 90% 이상감축하는목표설정 ( 차세대수소및전기차량제조업체중심 ) * 수소제조혹은전기의생성시, 재생가능에너지로부터유래해야한다는전제조건 - 또한주요국을중심으로전기차인프라및수소충전인프라의보급을위해각종보조금지급등의정책적수단강구, 표준화를통한인프라통일및사업참여에용이한환경정비노력경주 [ 시사점 ] 현재의 INDC로는 2 목표를달성하기어려운것으로전망되어, 이를실현하기위해서는 CCS 기술의발전이필수불가결함에대부분의의견이일치하는경향 신재생에너지확대, 산업 건물등의전력화, 저탄소수송등의조치와함께, CCS 기술을함께적용하여 Carbon Negative 달성을추진역설 온실가스감축극대화를위하여건물 산업 수송부문에서의전력화가속예상 동시다발적으로진행되는전력화를지원하기위하여, 특정에너지원기술에의존하기보다는다양 한에너지원기술의개발과더불어에너지원들을연계하여활용하는기술역시중요 혁신기술확보를위한선진국간의배타적네트워크구성가능성 현재전지구적인에너지혁신기술개발을기치로걸고미션이노베이션, 아폴로프로그램등이진행되고있으나, 그이면으로는배타적으로 R&D 성과를공유하기위한네트워크도함께구성중 그러나, 우리나라는개도국을중심으로한네트워크구축에중점을두고있어, 선진국간에형성되고있는배타적 R&D 네트워크에서배제될우려가있음 - 따라서, 선진국과의지속적인기술수준향상을위해서는선진국간 R&D 교류네트워크에서배제되지않는방안을모색할필요성이있음 - 5 -