산업분석 213. 5. 28 에너지 / 석유화학 이충재 2 6915 5683 twim2@ibks.com 낯선것에익숙해지기, 그두번째이야기 : 셰일가스산업의제 2 막 셰일가스가몇년전의희망찼던전망들을다엇나가게했다 먼길을돌아제자리로돌아온기분이다. 몇년전그렸던 오늘 과지금의 오늘 은많이다르다. 석유화학 Super-Cycle 을이끌어야할중국은 양 보다 질 을강조하고있고, 폴리에틸렌산업에서철수한지거의 1년이다된 Royal Dutch Shell 은미국에탄크래커건설을검토하고있다. 신재생에너지산업의지금모습역시예전의기대와는거리가있다. 몇년전의희망찼던전망이엇나간바탕에셰일가스가있다고생각한다. 셰일가스가산업의틀을바꾸는것을본북미기업들은관련기술개발에주력중대수롭지않게생각했던셰일가스가모든걸바꿔놓았다. 1) 미국의제조업경쟁력이살아나고, 2) 기업들은해외공장을미국으로돌려보내고있다. 3) 러시아와중동국가들은미국의에너지수출을걱정하고, 4) 신재생에너지산업은꽃을피워보지도못하고, 탄화수소시대로돌아왔다. 당연하게생각했던것들을셰일가스가낯설게만들고있다. 북미지역의셰일가스생산량이갑자기늘어나면서, 북미에서는에너지관련산업의지형이크게달라졌다. 직접이를겪고있는많은북미기업들은 1) 조금더적은투자비로, 2) 조금더효율적으로, 3) 다양한분야에서셰일가스를쓰기위해다양한기술들을개발하고있다. 북미기업들의셰일가스관련기술투자의세가지방향 1) 적은투자비 : Velocys 의 Modular GTL Plant, GE의 CNG/LNG In A Box 2) 효율성개선 : Enbridge/Kinder Morgan 의셰일가스 / 셰일오일관련인프라투자 3) 적용분야확대 : 천연가스연료의승용차, 트럭, 열차, 선박. PDH/BDH 기술상용화 셰일가스관련기술개발 : 1) GTL Plant, 2) CNG/LNG In A Box, 3) LNG 자동차, 트럭, 열차, 선박 자료 : 각사자료, IBK 투자증권 www.ibks.com 본조사분석자료는당사리서치센터에서신뢰할만한자료및정보를바탕으로작성한것이나당사는그정확성이나완전성을보장할수없으며, 과거의자료를기초로한투자참고자료로서향후주가움직임은과거의패턴과다를수있습니다. 고객께서는자신의판단과책임하에종목선택이나투자시기에대해최종결정하시기바라며, 본자료는어떠한경우에도고객의증권투자결과에대한법적책임소재의증빙자료로사용될수없습니다.
에너지 / 석유화학 CONTENTS I. 작게더작게. 싸게더싸게 : 셰일가스를효율적으로쓰기위한노력...3 1. Modular GTL(Gas To Liquid): 그냥태워지는셰일가스를석유로만들기... 3 2. Micro LNG Plant 는이제더작은 LNG In A Box로진화 : 액화비용부담줄이기... 6 3. 셰일가스와셰일오일의원활한유통을위한관련인프라투자확대... 8 II. 많이더많이. 넓게더넓게 : 셰일가스사용을확대하기위한노력... 1 1. CNG/LNG 자동차 : 한해에생산되는석유의 35% 를자동차가쓰고있다...1 2. LNG 선박과열차 : 환경과연료비용을생각하여개발이진행중...13 3. On-Purpose 프로필렌과부타디엔 : 에탄크래커의영광을함께누리기...14 III. 미국의독주를막기위한세계각국의노력... 15 1. 셰일가스만있는건아닙니다. 또다른 Unconventional Gas(CBM, Tight Gas)...15 2. 러시아 : 푸틴은셰일가스로인해국가경제가흔들릴수있다고언급...17 3. 중국 : 셰일가스개발을통해미국과의에너지분야의격차를좁히기위해노력...18 4. 유럽 : 시급함은느끼고있지만, 국가별로다른환경정책이걸림돌...19 5. 아메리카 : 캐나다와아르헨티나는풍부한매장량이강점...2 6. 중동의사우디아라비아 : 자국석유수요를셰일가스로대체하려는계획...21 IV. 투자의견 : 한발, 한발가까워지는셰일가스發세계에너지산업의변화... 22 1. 첫번째로주목할트렌드 : 천연가스의원활한유통을위한산업이크게부각될듯...22 2. 두번째로주목할트렌드 : 투자비부담으로인해소형설비의성장이더빠를듯...22 3. 세번째로주목할트렌드 : 국가정책이에너지시장에미치는파급력이더커질듯...22 2
에너지 / 석유화학 I. 작게더작게. 싸게더싸게 : 셰일가스를효율적으로쓰기위한노력 1. Modular GTL(Gas To Liquid): 그냥태워지는셰일가스를석유로만들기 천연가스는유통 / 저장의문제를해결하는것이시급한문제작년미국노스다코타에서생산된셰일가스의 4% 가그냥태워버려졌다플레어가스로인해배출되는온실가스도문제 천연가스는석유, 석탄에비해유통이힘들다. 저장비용또한많이든다. 세계적으로천연가스사용량이석유사용량에크게못미치는것역시유통과저장의어려움때문이다. 그래서유전에서석유를생산할때나오는수반가스 (Associated Gas) 나해양유전 / 가스전에서생산된많은천연가스가유통 / 저장의문제로인해그냥태워진다. 지난몇년사이갑자기생산량이크게늘어난북미셰일가스역시같은문제를안고있다. 가스파이프라인같은인프라투자는투자금액이나환경오염등의정부규제를고려할때, 셰일가스생산량증가속도보다사업추진이더딜수밖에없다. 결국유통 / 저장설비보다더많이생산된셰일가스는그냥태울수밖에없다. 실제로 212년미국노스다코타주에서생산된셰일가스의절반가까이가그냥태워졌고, 이비율은매년올라가고있다. 경제적손실뿐아니라, 환경단체들은그냥태워지는플레어가스 (Flare Gas) 와공기중으로누출된메탄가스때문에온실가스도크게늘어나고있다고주장하고있다. 그림 1. 육상과해상유전 / 가스전의플레어가스 (Flare Gas) 그림 2. 미국노스다코타의셰일가스생산량과플레어가스비율 ( 백만CM) 5 생산량 ( 좌 ) 플레어가스비율 ( 우 ) (%) 5 4 4 3 3 2 2 1 1 22 24 26 28 21 212 자료 : GE, Flare Gas Corporation, IBK 투자증권 자료 : North Dakota Mineral Resources Department, IBK 투자증권 그림 3. 플레어가스 (Flare Gas) 로인해밤에도환한미국노스다코타주의 Bakken Shale 자료 : 언론보도, IBK 투자증권 3
에너지/석유화학 그냥 버려지는 플레어 가스를 활용해서 대체 석유를 만들기 위해 최근 개발된 것이 소형 GTL(Gas To Liquid) 플랜트다. 기존의 GTL 플랜트는 최소 1억 달러 이상의 투자가 필 요했고, 높은 투자비 부담이 보급의 걸림돌이 됐다. 연간 생산량 역시 몇 만 배럴 규모였다. 그림 4. 글로벌 주요 GTL 프로젝트의 생산 설비 규모 현황 15 (만bpd) 그림 5. 글로벌 주요 GTL 프로젝트의 총 투자비 비교 2 14. 12 (억달러) 19 16 9 12 6 8 3.4 3 6 3.4 1.5 4 1 ExxonMobil의 Chevron의 Sasol의 Oryx Shell의 Pearl Methanol To Escravos GTL GTL GTL Chevron의 Escravos Gasoline 자료: Velocys, IBK투자증권 1,bpd 수준의 소형 GTL 설비가 미국에서는 이미 개발/판매되고 있다 Sasol의 Oryx GTL 자료: Velocys, IBK투자증권 하지만 미국 Oxford Catalysts의 계열사 Velocys가 개발한 Modular GTL Plant 는 대체 석유 생산량을 1,bpd 수준까지 낮춰 투자비 부담을 줄였고, 설비를 작게 모듈화하면서 활용 범위를 크게 넓혔다. 해상 GTL 설비의 경우 필요 면적이 3평에 불과하다. 그림 6. 육상과 해양의 Small Modular GTL(Gas To Liquid) 플랜트 개념도 자료: Oxford Catalysts, Velocys, IBK투자증권 그림 7. 육상용 Small GTL 플랜트 그림 8. 해양용 Small GTL 플랜트 자료: Velocys, IBK투자증권 자료: Velocys, IBK투자증권 4 Shell의 Pearl GTL GTL
에너지 / 석유화학 1,bpd 설비가격은 1억달러가량디젤을 $6~7/bbl에생산가능 육상에서쓸수있는 Modular GTL 역시 [ 그림 9] 에서보는것처럼기존 GTL 설비보다훨씬작다. Velocys 에서는 1,bpd 를생산할수있는 Modular GTL 설비를현재약 1억달러정도에판매하고있고, Henry Hub 천연가스가격인 $4/mmBtu 을기준으로디젤을 $6`~7/bbl 수준에서생산할수있다고한다. 그동안그냥태워버리던플레어가스를활용해서디젤을만든다는것을생각하면, 원료비는더낮게계산하는것이맞을수도있다. 그림 9. 2bpd 규모의소형 GTL 플랜트와기존 GTL 설비비교 그림 1. GTL 플랜트에서생산한디젤과 212 년등 / 경유가격비교 14 12 ($/bbl) 127.2 1 8 6 63 66 4 2 5,BPD 이상 1,BPD 212 년등 / 경유가격 자료 : Velocys, IBK 투자증권 자료 : Velocys, IBK 투자증권주요가정 : 천연가스가격은 $4/mmBtu. 운영비용은 $15/bbl. 연간설비가동률 9% 설비투자비 $1 만 /bpd, 설비가동연한은 2 년. Velocys 는 GTL 플랜트를통해생산가능한대체석유의양을연간 2,5 만bpd 정도로보고있다. OPEC 이 213년 5월보고서에서추정한 212년세계석유수요 (8,897 만bpd) 의 3% 가량을대체할수있는양이다. 물론이는어디까지나이론적인계산이고, 현실적으로단기간에이러한큰변화가일어나기는쉽지않다. 소형 GTL 설비보급이세계에너지시장에어떤변화를가져올지주목할필요가있다 Velocys 의소형 GTL Plant 는 21년유럽의오스트리아를시작으로 213 년브라질, 214 년러시아, 215년미국과영국등으로보급될계획이다. 소형 GTL 플랜트가 찻잔속의태풍 으로끝나게될지, 천연가스의석유대체라는큰태풍 으로커갈지귀추가주목된다. 그림 11. Velocys 의 Modular GTL 판매및추후설치현황 자료 : Velocys, IBK 투자증권 5
에너지 / 석유화학 2. Micro LNG Plant 는이제더작은 LNG In A Box 로진화 : 액화비용부담줄이기 GE는연간에너지관련매출이 5억달러가넘는글로벌에너지설비업체 미국 General Electric은원자력부터신재생에너지까지에너지와관련된대부분의분야에진출해있다. 212 년에기록한매출 1,28 억달러중 5% 가넘는 565억달러를 Oil&Gas, Power&Water, Energy Management, Transportation 등에너지관련분야에서올렸다. 특히 Oil&Gas 분야에는 M&A에만 27년이후현재까지 15억달러가량을투자했다. 따라서에너지관련된대부분의분야에서사업을하고있는 GE의 CEO 제프리이멜트의에너지관련언급은정리해볼필요가있다. 제프리이멜트는천연가스가세계에너지시장에큰변화를가져올것이라는언급을여러번했었다. 천연가스와관련된그의발언을정리해보면다음과같다. 천연가스관련신규인프라구축에많은투자가필요하다 212 년 3 월 IHS 캠브리지에너지리서치컨퍼런스 1) 셰일가스로인한천연가스혁명은미국에뜻밖의횡재다. 2) 원자력발전산업은낮은에너지가격의역풍을맞게될것이다. 3) 수송용연료로가스사용을지지한다. 하지만신규인프라구축에많은투자가필요하다. 4) 가스를효율적으로사용하기위한방법은지금미국에서하고있는방법보다훨씬많다. 212 년 7 월 Financial Tims 와의인터뷰 : 1) 천연가스와풍력의시대가왔다. 많은국가가가스와풍력으로에너지원을바꿀것이다. 2) 세계석유기업경영자들과얘기할때마다천연가스가화제다. 3) 천연가스가격이저렴해지면서경제적인측면에서원자력이설자리가줄어들고있다. GE는천연가스를수송용연료로사용하기위한관련설비부문에많은투자를투자중 정리해보면 1) 많은국가가천연가스사용을늘릴것이고, 2) 상대적으로원자력발전은소외될수있고, 3) 수송용연료시장에도천연가스사용량이늘어나고, 4) 관련투자역시크게늘어날것이라는이야기다. 그리고실제로 GE는이런방향으로사업을추진하고있다. 그림 12. GE의천연가스관련사업개념도 자료 : General Electric, IBK 투자증권 6
에너지 / 석유화학 천연가스를액화를위한설비투자비용이천연가스사용확대의걸림돌 212년초 GE는 Micro LNG 시스템을개발 앞서 GTL Plant 사례에서살펴본것처럼기체인천연가스를액체로바꿔대체석유를만들거나, 섭씨 -163도까지온도를낮춰서 LNG로만들기위한설비들은기본적으로몇십억달러이상의대규모투자가필요하다. 따라서높은투자비가 GTL이나 LNG 관련설비건설에부담으로작용했고, 이것이다시천연가스사용확대를막는결과로이어졌다. GE는이런문제를해결하기위해서천연가스액화설비건설비용은낮추고, 수요처와의거리는더가깝게할수있는 Micro LNG 시스템을개발했다. 원리는간단하다. 대형파이프옆에 Micro LNG 시스템을짓고, 차량에실어서충전소로나르는것이다. 현재 1기당 1 억달러가량에판매하고있고, 212년 11월에 Clean Energy Fuels 가 2기를구입했다. 그림 13. 천연가스액화 (Liquefaction) 설비의부문별건설비비중 그림 14. GE 의 Micro LNG Plant 구성 3 (%) 28 27 25 2 2 15 14 1 1 5 1 가스분리액화냉각유틸리티저장 / 선적입지선정 자료 : KBR, IBK 투자증권 213년 4월 GE는충전용량이 Micro LNG 시스템의 1/15 규모인 LNG In A Box 시스템개발 자료 : GE, IBK 투자증권주 : 1) 파이프를통해공급받은천연가스, 2) LNG/CNG 로전환, 3) 자동차 / 선박충전 하지만 Micro LNG 시스템도플랜트 1기당설치비용이 1억달러에달하고, 하루에대형트럭 17, 대가량 ( 북미지역의연간대형트럭판매량은 45만대 ) 을충전할수있는규모로다소크다. 이런문제를보완하기위해 GE는지난 4월미국휴스톤에서열린 LNG-17 컨퍼런스에서훨씬더작은형태의 LNG in A Box 시스템개발을발표했다. LNG In A Box 시스템은하루에 1대가량의대형트럭을충전할수있다, LNG-17 컨퍼런스에서룩셈부르크 Gasfin 社는 GE와 LNG In A Box 시스템 5기를구매하기로 MOU 를체결했다. 그림 15. GE 의 CNG In A Box 그림 16. GE 의 LNG In A Box 자료 : GE, IBK 투자증권 자료 : GE, IBK 투자증권 7
에너지 / 석유화학 3. 셰일가스와셰일오일의원활한유통을위한관련인프라투자확대 아직까지가장보편화된셰일가스수송방법은파이프라인건설향후북미지역파이프라인건설에투자될금액은원화기준 185~33조원 앞서살펴본 1) GTL Plant, 2) Micro LNG, 3) CNG/LNG In A Box 시스템은이제개발이막끝나고, 보급이시작되는단계의기술들이다. 결국현재까지가장보편화된셰일가스수송방법은생산지에서수요지까지파이프를깔고, 기체상태그대로보내는방법이다. Pipeline&Gas Journal 의 213년판세계파이프라인건설보고서에따르면, 현재북미에건설 / 계획중인신규파이프라인규모는 41,81 마일에달한다. 212년 (31,951 마일 ) 보다 3% 이상늘어난수치다. 물론이는석유, 천연가스가모두포함된숫자다. 업체들이보통쓰는지름 2~36 인치의관을 1km 깔려면, 25만 ~45만달러 (1 inch-km 건설비 125 만달러 ) 가필요하다. 계산해보면향후북미석유 / 가스파이프라인건설에 1,7 억 ~3, 억달러 ( 우리나라원화기준 185조 ~33 조원가량 ) 의투자가예정되어있다는이야기다. 북미지역의넘쳐나는석유와천연가스를유통시키기위한투자가점점늘어나고있다. 그림 17. 북미천연가스수송파이프라인건설을위한투자액추이그림 18. 북미석유수송파이프라인건설을위한투자액추이 2 ( 억 USD) 3 ( 억 USD) 25 15 2 1 15 1 5 5 211 212 213F 211 212 213F 자료 : Oil&Gas Journal, IBK 투자증권 자료 : Oil&Gas Journal, IBK 투자증권 앞으로수천억달러규모의대규모투자가예정되어있다는것은결국현재파이프라인설비가매우부족하다는뜻이다. 파이프라인건설비용도 24 년대비 3 배이상올랐다. 당연히파이프라인운임이오르고, 관련업체들의주가와실적모두호조세를이어가고있다. 그림 19. Kinder Morgan 과 Enbridge 의주가추이 그림 2. Kinder Morgan 과 Enbridge 의매출액추이와전망 35 (USD) Kinder Morgan Enbridge 3 ( 억달러 ) Kinder Morgan Enbridge 3 25 25 2 2 15 15 1 1 5 9/5 1/5 11/5 12/5 13/5 5 28 29 21 211 212 213F 214F 215F 자료 : Bloomberg, IBK 투자증권 자료 : Bloomberg, IBK 투자증권 8
에너지/석유화학 그림 21. Kinder Morgan의 향후 설비 투자 계획: 석유부터 천연가스, 석탄까지 북미 에너지 수출을 위한 노력 자료: Kinder Morgan, IBK투자증권 그림 22. Enbridge의 216년까지의 설비 투자 계획: 216년까지 총 17만bpd 규모의 신규 투자 계획 자료: Enbridge, IBK투자증권 그림 23. 미국/캐나다産 석유의 운송비(철도/파이프 등)를 고려한 Brent産 원유 대비 가격 차이 자료: Valero Energy, IBK투자증권 9
에너지 / 석유화학 II. 많이더많이. 넓게더넓게 : 셰일가스사용을확대하기위한노력 1. CNG/LNG 자동차 : 한해에생산되는석유의 35% 를자동차가쓰고있다 세계석유수요의 4% 가자동차, 선박, 비행기, 기차수송용수요수송용석유시장이천연가스로대체된다면세계에너지시장의판도가변할수밖에없다 OPEC은 213년 5월보고서에서올해글로벌석유수요를하루 8,97 만배럴로전망했다. 지구에서하루에소비되는 9천만배럴가까이되는석유중에서승용차, 트럭, 선박, 비행기, 철도등의연료로쓰이는석유의양은약 3,5 만배럴가량이다. 즉우리는지구에서하루에생산되는석유의 4% 가량을우리가출 / 퇴근하고, 멀리휴가를가고, 석유나석탄, 철광석이나구리, 밀이나쌀같은원재료를수출 / 수입하고, 완제품을만들어수출 / 수입하는데쓰고있다. 따라서세계석유수요의 4% 를차지하는수송용석유시장이천연가스로대체되기시작한다면, 세계에너지시장에큰변화가생길것이다. 그림 24. 글로벌수송용석유사용량 그림 25. 미국의수송용연료별사용량비중 2,4 ( 만 bpd) 63 61.1 (%) 2,1 54 1,8 45 1,5 1,2 9 36 27 23.6 6 18 11.7 3 9 3.3.2 철도선박용벙커 C 유트럭용디젤승용차용휘발유 휘발유디젤제트유 LPG 등천연가스 자료 : The Wall Street Journal, OPEC, IBK 투자증권 자료 : 미국에너지정보청, IBK 투자증권 CNG/LNG 는석유에비해온실가스배출량도 7% 수준에불과하다. 석유대비낮은연료비와친환경적이라는장점으로인해미국에서는공공분야부터천연가스차량이빠르게보급되고있다. 실제로 212년판매된폐기물운반트럭중절반가량이가스트럭이었다. 그림 26. *Well To Wheel 기준휘발유 vs 천연가스의온실가스배출량 그림 27. 미국폐기물운반트럭의천연가스차량도입율 1 ( 휘발유 = 1) 75 (%) 9 6 45 8 3 7 15 6 휘발유디젤 CNG LNG 28 29 21 211 212 213 자료 : Clean Energy Fuels, IBK 투자증권주 : 화석연료의생산 (Well) 부터최종사용 (Wheel) 까지온실가스배출량의총계 자료 : Clean Energy Fuels, IBK 투자증권 1
에너지 / 석유화학 천연가스자동차와천연가스충전소는향후성장성에대한기대감으로글로벌메이저업체들의큰관심분야 CNG 자동차는단거리 LNG 자동차는장거리 글로벌메이저자동차회사와글로벌메이저오일 / 가스회사들이천연가스자동차, 천연가스충전소건설에최근크게관심을보이고있는것도향후시장규모가매우커질수있기때문이다. 현재글로벌메이저자동차회사들은대부분천연가스자동차관련기술을보유하고있다. Ford CEO는 The Next Big One that s coming now Is Natural Gas 라고강조하면서, 천연가스자동차에대한관심을확대해나가겠다고까지밝히기도했다. 미국오바마대통령도천연가스자동차를구입하거나, 생산 / 전환, 천연가스충전소를건립 / 매입할때세금혜택을주기로했다. 현재가까운거리를이동하는택시, 시내버스등은주로 CNG( 압축천연가스, Compressed Natural Gas) 를연료로쓰는차량이개발되어있고, 장거리주행이필요한대형트럭, 고속버스등은 LNG(Liquefied Natural Gas) 를연료로쓰는차량이개발되어있다. LNG 의부피가 CNG의 1/6 수준이기때문에, 장거리주행연료로는 LNG가더적합하기때문이다. 그림 28. CNG 차량 : 택시, 버스등근거리이동차량에주로쓰임그림 29. LNG 차량 : 장거리를주행하는대형트럭에주로쓰임 자료 : Clean Energy Fuels, IBK 투자증권 자료 : Clean Energy Fuels, IBK 투자증권 메이저물류업체인 UPS, FedEx 도천연가스트럭구매를늘리고있다. 이미 1, 대의 LNG 트럭을보유하고있는 UPS는올해 4월에 214년말까지 7대의 LNG 트럭을추가구매하고, 4곳에추가로 LNG 충전소를건립하겠다고발표했다. UPS는 LNG 트럭구매를늘리는이유로천연가스가디젤보다연료비가 3~4% 가량덜들기때문이라고밝혔다. 그림 3. Volvo 의 LNG 를연료로쓰는대형트럭 그림 31. UPS 가도입한 LNG 대형트럭 자료 : Volvo, IBK 투자증권 자료 : UPS, IBK 투자증권 11
에너지 / 석유화학 글로벌메이저오일 / 가스회사들은천연가스충전소건립을통해시장성장에대비하고있다. Royal Dutch Shell 은 212 년 7 월노르웨이의 LNG 트럭 / 선박용연료충전업체인 Gasnor 社를인수했고, 213 년 3 월에는호주에트럭용 LNG Highway 건설계획을밝혔다. 그림 32. 213 년 3 월에발표한호주 LNG 하이웨이 ( 트럭용 ) 그림 33. 캐나다캘거리에있는 Shell 의 LNG 충전소 자료 : The Australian, Royal Dutch Shell, IBK 투자증권 자료 : Royal Dutch Shell, IBK 투자증권 미국 Clean Energy Fuel 社는북미최대 LNG 충전소운영업체다. 미국전역에 273 개의충전소를가지고있고, America s Natural Gas Highway 를건설하겠다는목표로현재미국고속도로의주요거점에충전소를세우고있다. 그림 34. Clean Energy Fuels 의주가추이 그림 35. Clean Energy Fuels 의매출액추이와전망 25 (USD) 5 ( 억달러 ) 2 4 15 3 1 2 5 1 9/5 1/5 11/5 12/5 13/5 자료 : Bloomberg, IBK 투자증권 28 29 21 211 212 213F 214F 자료 : Bloomberg, IBK 투자증권 그림 36. 213 년 1 월현재미국천연가스충전소현황 : 76 개소완공, 17 개소진행중 자료 : Clean Energy Fuels, IBK 투자증권 12
에너지 / 석유화학 2. LNG 선박과열차 : 환경과연료비용을생각하여개발이진행중 선박용벙커 C유를 LNG로대체하는것은환경오염을줄일수있다 LNG 벙커링에가장먼저관심을가졌던국가는노르웨이 22년선박용 LNG 수요는 212년보다많게는 1배가량늘어날수도있다 세계선박용벙커 C 유소비량은하루 3 만배럴정도로, 세계석유소비량의 3.5% 정도에불과하다. 하지만디젤이나휘발유보다벙커 C 유는환경유해물질을더많이함유하고있다. 따라서선박에쓰이는연료가벙커 C 유에서 LNG 로대체된다면환경오염을크게줄일수있다. 국가별, 지역별상황에따라차이는있겠지만, 연료비절감효과도기대된다. LNG 벙커링 (Bunkering) 에가장먼저관심을가졌던국가는노르웨이다. 노르웨이는 198 년대부터 LNG 엔진을연구하기시작했다. 그이후 2 년 LNG 페리선제작을시작으로, 쇄빙선, 해안경비목적의군함, 항구에서바지선을끄는예인선까지매우다양한분야에서 LNG 선박을활용하고있다. 212 년 6 월현재노르웨이에는 29 척의 LNG 선박이있다. LNG 연료선박은현재노르웨이, 스웨덴등일부국가를제외하면본격적으로보급이시작되지않았다. 따라서선박용 LNG 수요역시노르웨이, 스웨덴에서쓰는연간 7~9 만톤밖에되지않는다. 하지만세계최대천연가스업체인가즈프롬은 22 년선박용 LNG 수요가적게는 4 만톤에서, 많게는 7 만톤까지늘어날수있을것으로전망하고있다. 그림 37. 22 년글로벌 LNG Bunkering 수요전망 : 연간 4 만톤 ~ 7 만톤가량의수요예상 2 ( 만톤 ) 16 12 8 4 현재 (212) 유럽중국한국 / 일본동남아시아중동 / 인도호주북미남미 자료 : 가즈프롬, DNV LNG Bunkering 22 Study, IBK 투자증권 세계석유수요에서열차용디젤비중은.2% 에불과하다. 워렌버펫이대주주인미국철도회사 BNSF 는 3 월 GE 와 Caterpillar 가공동개발한 LNG 기차의시험운행에성공했다. 그림 38. 미국철도회사 BNSF 의 LNG 열차 (GE/Caterpillar 가개발 ) 그림 39. 캐나다국영철도회사의 LNG/ 디젤혼합연료의열차 자료 : BNSF, IBK 투자증권 자료 : CANADIAN NATIONAL RAILWAY, IBK 투자증권 13
에너지 / 석유화학 3. On-Purpose 프로필렌과부타디엔 : 에탄크래커의영광을함께누리기 석유가아닌천연가스의 NGL 성분을이용해서석유화학제품을만들수있다현재프로필렌을만드는 PDH는상용화가시작됐고, 부타디엔을만드는 BDH는 216년부터상용화계획 On-Purpose 프로필렌 (Propylene) 과부타디엔 (Butadiene) 공정은나프타크래커 (NCC, Naphtha Cracking Center) 나정유설비의 FCC(Fluid catalytic Cracker) 에서석유를이용해서제품을생산하는방식이아니다. 천연가스에서뽑은프로판 (Propane) 과부탄 (Butane) 을원료로각각프로판탈수소 (PDH, Propane Dehydrogenation) 공정과부탄탈수소 (BDH, Butane Dehydrogenation) 공정을통해프로필렌과부타디엔을생산한다. On-Purpose 공정은과거미국천연가스가격이상대적으로석유보다높았을때는경제성을가질수없었다. 하지만미국천연가스가격이크게떨어지고, 덩달아 NGL(Natural Gas Liquid) 인에탄, 프로판, 부탄등의가격이낮아지면서상용화되기시작했다. 현재까지미국에서발표된 PDH 공정을통한프로필렌증설물량은 218 년까지연간 39 만톤에달한다. 21 년 PetroLogistics 를시작으로 Dow Chemical, Enterpsise, Formosa Plastics 등이 218 년까지증설을준비하고있다. 유가 $9/bbl 기준으로 PDH 공정으로생산된제품원가는 $9/MT 정도로, NCC 보다 $2~3 가량원가경쟁력이있다. BDH 공정은 PDH 공정보다경제성이낮아서, 아직상용화단계에있지는않다. 미국 TPC Group 이올해 3 분기까지플랜트설계를마치고, 216 년부터상업생산을할계획에있다. 그림 4. 기술별프로필렌생산원가비교 ( 석유가격 $9/bbl 가정 ) 그림 41. 지역 / 기술별프로필렌생산원가 ( 석유가격 $9/bbl 가정 ) 1,5 ($/MT) 1, ($/MT) 1,3 95 1,1 9 9 7 85 5 FCC P.D.H Metathesis Coal To Propylene 212 년가격 8 P.D.H( 미국 ) Coal To Propylene( 중국 ) P.D.H( 중동 ) 자료 : Booz&Company, IBK 투자증권 자료 : Chemsystems, Booz&Company, IBK 투자증권 그림 42. 부타디엔과 BDH(Butane Dehydrogenation) 생산원가비교추이 3, 2,5 ($/MT) 부타디엔가격 B.D.H 생산원가 2, 1,5 1, 5 2 22 24 26 28 21 212 자료 : Chemsystems, ICIS, IBK 투자증권 14
에너지 / 석유화학 III. 미국의독주를막기위한세계각국의노력 1. 셰일가스만있는건아닙니다. 또다른 Unconventional Gas(CBM, Tight Gas) 대표적비-전통가스 : 1. Shale Gas( 셰일가스 ) 2. CBM( 탄층가스 ) 3. Tight Gas( 치밀가스 ) 중국은이미탄층가스를생산중 비-전통가스 (Unconventional Gas) 에셰일가스만있는것은아니다. 많은나라에서이미다양한형태의비-전통가스를개발하여, 생산하고있다. 탄층가스 (CBM, Coalbed- Methane) 나치밀가스 (Tight Gas) 가셰일가스와함께대표적인비-전통가스로분류된다. 탄층가스는석탄층내부의돌틈에있다. 탄층가스를생산을위해구멍을파면, 내부압력이떨어지고, 지하수가배출된다. 그과정에서수압이점점낮아지고, 배출되는물의양도줄어든다. 그이후석탄층에있는메탄가스가분리 / 배출되면서탄층가스가생산된다. 셰일가스와달리생산과정에서물이필요없다. 중국은 21년 35Bcf 의탄층가스를생산했고, 215년까지생산량을 3배가량늘릴계획을가지고있다. 치밀가스는사암이나석회암층에있다. 전통가스와같은층에있지만, 사암이나석회암은토양입자가더치밀하고, 넓게분포되어있어서, 아직은생산이쉽지않은상황이다. 그림 43. 비 - 전통가스 : 1) Shale Gas, 2) 탄층가스 (Coalbed- Methane), 3) 치밀가스 (Tight Gas) 자료 : Total SA(UNCONVENTIONAL GAS RESOURCES FOR THE FUTURE), IBK 투자증권 그림 44. 셰일가스생산공법 : 수압파쇄와수평시추 그림 45. Coalbed- Methane 생산공법 : 물이필요하지않음 자료 : Total SA, IBK 투자증권 자료 : Total SA, IBK 투자증권 15
에너지 / 석유화학 IEA는 212년판 World Energy Outlook 보고서를통해향후전세계지역별로비-전통가스의생산단가가크게차이가나지는않을것으로전망했다. 오히려미국이셰일가스에특화되었다면, 중국은탄층가스에특화된형태로발전해나갈것으로보고있다. 표 1. 글로벌지역별비-전통가스개발 / 생산단가 ( 단위 : $/mmbtu) 국가 / 지역 전통가스 Shale Gas 탄층가스 (Coalbed Methane) 미국 3 ~ 7 3 ~ 7 3 ~ 7 유럽 5 ~ 9 5 ~ 1 5 ~ 9 중국 4 ~ 8 4 ~ 8 3 ~ 8 자료 : OECD, IEA, IBK 투자증권 비-전통가스의개발로세계적으로천연가스생산이크게늘어날듯 IEA는같은보고서에서비-전통가스가세계적으로고르게매장되어있을것으로추정했다. 특히중국, 미국등지의매장량이많을것으로봤다. 즉기술과설비만갖춰진다면지금은천연가스를생산하지못하는지역에서도향후천연가스생산량이크게늘어날수있다는이야기다. 향후중동이나러시아같은전통적인천연가스생산수출지역과그렇지않은중국, 아시아, 유럽등의차이가많이좁혀질수있을것으로생각된다. 그림 46. 글로벌지역별비 - 전통가스 * 추정매장량 6 5 (TCM) Tight Gas Shale Gas Coalbed Methane 4 3 2 1 동유럽 / 유라시아중동아시아 / 태평양북미아프리카남미서유럽 자료 : OECD/IEA 의 World Energy Outlook 212, IBK 투자증권 그림 47. 글로벌지역별전통가스와비 - 전통가스 * 추정매장량비교 15 12 (TCM) 전통가스 비 - 전통가스 9 6 3 동유럽 / 유라시아중동아시아 / 태평양북미아프리카남미서유럽 자료 : OECD/IEA 의 World Energy Outlook 212, IBK 투자증권 * 추정매장량이란표현은 Technically Recoverable Resources, 즉현재의기술로생산할수있다는뜻. 16
에너지 / 석유화학 2. 러시아 : 푸틴은셰일가스로인해국가경제가흔들릴수있다고언급 셰일가스로인한미국수입감소로남은중동천연가스가유럽으로흘러가면서러시아는큰위험상황러시아는안정적인천연가스판매처확보를위해동분서주러시아바제노프광구의셰일가스개발과정을계속지켜볼필요가있다 석유와천연가스는러시아재정수입의 5%, 수출의 7% 를차지한다. 천연가스를수입하던미국의수입이줄면서, 미국으로수출되던중동의천연가스수출물량이유럽으로가고있다. 이로인해유럽천연가스시장에대한러시아의영향력이점점떨어지고있다. 26년과 29 년가스공급을무기로유럽을위협하기도했던러시아가이제는미국셰일가스로인해어려움에처하게된것이다. 실제로가즈프롬은작년부터독일, 프랑스, 이탈리아, 슬로바키아, 오스트리아, 폴란드등의천연가스공급가를 1~16% 내려주기도했다. 러시아는자국에서생산된천연가스의안정적인판매처를확보하기위해빠르게움직이고있다. 지난 3월중국시진핑총리와만나서 1년가까이끌던천연가스공급계약을타결시켰고, 일본아베총리도만나서에너지분야에관한다양한협력방안을논의하기도했다. 아울러이제러시아도셰일가스개발을추진하고있다. 지난 4 월러시아루코일은미국노스다코타 Bakken Shale 과지층이유사하다고평가받고있는바체노프 (Bazhenov) 에서셰일가스를생산하겠다고발표했다. 러시아정부는개발참여업체들에게세금면제등의혜택을약속했다. 러시아는유럽국가들과달리환경오염에대한주민들의반대가거의없기때문에, 인프라투자만잘된다면미국수준의셰일가스생산도가능할것으로보인다. 그림 48. 러시아최대셰일가스매장지역인 Bazhenov 광구 그림 49. 213 년 3 월러시아와중국은천연가스관련협상을타결 자료 : 러시아언론, IBK 투자증권 자료 : 언론보도, IBK 투자증권 그림 5. 중국은동시베리아가스관을통해러시아에서천연가스를도입할계획 자료 : 언론보도, IBK 투자증권 17
에너지 / 석유화학 3. 중국 : 셰일가스개발을통해미국과의에너지분야의격차를좁히기위해노력 쓰촨성대지진등지리적특성으로인해셰일가스개발에많은어려움이예상되지만, 중국정부의의지만큼은인정할수밖에없다 중국은셰일가스가많이매장되어있다는쓰촨성에서얼마전큰지진을겪었다. 이러한지리적특성들로인해셰일가스개발이다소어려울것이라는전문가들의평가를받고있다. 하지만셰일가스개발에대한중국정부의의지는강하다. 29년 11월미국과 친환경에너지협력방안 을발표하면서, 셰일가스개발협력이니셔티브 (Shale Gas Resource Initiative) 를포함시켰고, 그이후에도미국의기술을받기위해다양한노력을하고있다. 212년 3월셰일가스생산유망지선정프로젝트를시행했고, BP, Shell, Chevron 등으로부터기술도입계약도맺었다. 212년부터시작해현재 2개광구채굴이진행중이다. 다만앞서언급한 1) 지진, 2) 추정매장지역이대부분물부족지역이라는점, 3) 미국셰일가스지층의깊이가 2~4km 인데반해, 중국은대부분 4~6km 라는점등이향후중국의셰일가스생산에어려움을작용할것으로생각된다. 그림 51. 중국의비 - 전통가스주요매장지역 : 얼마전큰지진이발생한쓰촨성부근에많이매장 자료 : OECD/IEA 의 World Energy Outlook 212, IBK 투자증권 천연가스파이프건설에도향후 1조원을투자하겠다는계획을가지고있다 셰일가스생산에대한투자이외에도중국은 21년기준으로 45,km 정도인중국내천연가스파이프라인을 215년까지 92,km 로두배가량확장하겠다는계획도가지고있다. 중국정부는이를위해향후 1조원가량의투자가필요할것으로보고있다. 그림 52. 중국의천연가스파이프라인과 LNG 관련설비건설계획 : 215년까지 92,km까지확장 자료 : Petrochina, IBK 투자증권 18
에너지 / 석유화학 4. 유럽 : 시급함은느끼고있지만, 국가별로다른환경정책이걸림돌 천연가스수입의존도가높은유럽은오래전부터안정적가스수급을고민 213년 5월 22일 EU 정상회담에서영국카메론총리는셰일가스의중요성에대해언급셰일가스생산과정에서의환경오염문제가 EU 국가들의가장큰고민 유럽은 26년, 29 년러시아와우크라이나의가스분쟁을겪으면서, 천연가스의안정적수급에대한고민을오랫동안해왔다. 지난 5월 22일브뤼셀에서열린 EU 정상회담에서영국캐머론총리는셰일가스에대한관심을높일필요가있다고언급하기도했다. 유럽에는우크라이나, 독일, 폴란드, 헝가리, 루마니아등지에비-전통가스가많이매장되어있는것으로조사됐다. 폴란드는실제로얼마전까지엑슨모빌, 쉐브론, 탈리스만에너지등과함께셰일가스생산을검토하기도했다. 하지만여전히유럽은환경문제가셰일가스생산에가장큰이슈다. 프랑스올랑드대통령은 211년이미허가를났던 7개셰일가스광구허가를취소하기도했다. 그런데최근들어서다소달라진움직임이나타나고있다. 212년말영국정부는그동안법으로금지했던셰일가스탐사를시범적으로허용하기시작했다. 과거소련에서분리된역사때문에러시아에서대부분의가스를수입하던우크라이나도 213년 1월로얄더치셸과셰일가스공동개발에합의했다. 독일정부역시 213년 2월환경부장관이셰일가스탐사와생산을위한수압파쇄관련법안제정을준비하겠다고발표했다. 높은전력요금으로인해고민하고있는독일산업계에서는이법안에환영의사를밝혔지만, 녹색당등야당과시민단체들은크게반발했다. 최근에는독일맥주생산업체들이셰일가스채굴과정에서생길수있는수질오염으로독일대표수출제품인 맥주 의품질이떨어질수있다는의견을정부에내기도했다. 그림 53. 유럽의비 - 전통가스주요매장지역 : 우크라이나, 독일, 폴란드, 헝가리, 루마니아 자료 : OECD/IEA 의 World Energy Outlook 212, IBK 투자증권 19
에너지 / 석유화학 5. 아메리카 : 캐나다와아르헨티나는풍부한매장량이강점 캐나다는앞으로환경이슈가셰일가스생산에가장큰이슈될듯 캐나다는알버타, 브리티시콜럼비아, 퀘벡등에셰일가스가많이매장되어있는것으로확인됐다. 캐나다의많은업체들도셰일가스생산경험이있기때문에생산기술도확보되어있다. 다만 211년 3월퀘벡주정부가환경문제를이슈로수압파쇄공법사용을금지시킨것처럼환경관련이슈가향후생산량증가에큰변수가될것으로보인다. 기본적으로캐나다에서생산된석유나천연가스는미국으로많이수출된다. 하지만미국이몇년안에에너지수출국가로전환될가능성이높기때문에, 캐나다는천연가스를아시아로수출하기위해 Kitamat 지역에 LNG 수출터미널건설을추진하고있다. 그림 54. 캐나다의주요셰일가스매장지역 자료 : Canadian Society for Unconventional Gas, IBK 투자증권 아르헨티나는글로벌메이저기업들이안정적으로사업을추진할수있을지에대해불안감을가지고있음 아르헨티나는세계 3 위, 중남미최대셰일가스매장국가로추정된다. 정부도언론을통해셰일가스개발에많은관심을보이고있다. 하지만아르헨티나는기술과자금을가지고있는글로벌오일메이저기업과의합작이다소어려운상태다. 212 년 5 월크리스티나페르난데스아르헨티나대통령은스페인석유기업렙솔 (Repsol) 의자회사인 YPF 를갑자기국유화하겠다고발표했고, 아르헨티나상원과하원에서모두관련법안이통과했다. YPF 는원래아르헨티나국영회사였다. 하지만 1993 년민영화이후 1999 년렙솔이인수를했는데, 대통령의발표로갑자기국영화되었다. 이런사례들로인해글로벌오일메이저들은아르헨티나에서사업을추진하는데부담을느끼고있다. 그림 55. 아르헨티나의셰일가스주요매장지역 그림 56. 아르헨티나페르난데스대통령과베네수엘라차베스대통령 자료 : EIA, Advanced Resources International, IBK 투자증권 자료 : 언론보도, IBK 투자증권 2
에너지 / 석유화학 6. 중동의사우디아라비아 : 자국석유수요를셰일가스로대체하려는계획 사우디아라비아도올해셰일가스시추를시작할계획 세계최대산유국인사우디아라비아도셰일가스생산을위한준비에들어갔다. 21년 3 월국영석유회사인 ARAMCO 가슐럼버거 (Schlumberger), 할리버튼 (Halliburton) 에게사우디아라비아의셰일가스매장지역과매장량관련지질조사를의뢰했다. 사우디아라비아는자국의석유수요를셰일가스를통해대체할계획 그리고지난 4월알나이미석유장관은올해안에셰일가스채굴을위한시추에들어가겠다고발표했다. 사우디아라비아는셰일가스생산에앞으로 1,3 억달러를투자하여, 셰일가스를수출하겠다는목적보다는자국의늘어나는석유수요를셰일가스로대체할계획으로보인다. 하지만많은전문가들은가뜩이나물이부족한중동지역에서물을쓰지않고, 셰일가스를채굴할수있을지에대해서의문을품고있다. 그림 57. 사우디아라비아석유소비량추이 그림 58. 사우디아라바이석유장관알나이미 3 ( 만 BPD) 25 2 15 1 5 1971 1981 1991 21 211 자료 : BP STATS 212, IBK 투자증권 자료 : 언론보도, IBK 투자증권 그림 59. 사우디아라비아의비 - 전통가스주요매장지역 : 현재가와르유전인근에셰일가스매장되어있는것으로추정 자료 : Project Smart Explorer, IBK 투자증권 21
에너지 / 석유화학 IV. 투자의견 : 한발, 한발가까워지는셰일가스發세계에너지산업의변화 1. 첫번째로주목할트렌드 : 천연가스의원활한유통을위한산업이크게부각될듯 더싸게유통할수있다면천연가스사용범위확대가늘어날것이고, 수요도크게늘어날것북미지역에올해예정된석유 / 천연가스파이프라인투자금액은 45~5억달러 천연가스는현재수준보다더싼방법으로 유통과저장 의문제를해결한다면, 사용범위가크게확대될수있다. 사용범위가확대된다면당연히천연가스수요역시크게늘어날수밖에없다. 따라서앞으로는천연가스를싸게유통시키기위한산업이크게성장할가능성이높아보인다. 이미북미지역에서는넘쳐나는셰일오일을해외로수출하기위한투자가크게늘어나고있다. 북미업체들이올해석유와천연가스파이프라인건설에투자하겠다고밝힌금액도 45~5 억달러에이른다. 향후북미지역에예상되는신규파이프라인투자금액역시 1,7 억 ~3, 억달러로추정되며, 이는작년에집계된것보다 3% 이상늘어난수치다. 향후북미수준으로러시아, 중국등에서셰일가스개발될경우글로벌천연가스파이프라인수요역시크게늘어날수밖에없다. 2. 두번째로주목할트렌드 : 투자비부담으로인해소형설비의성장이더빠를듯 에너지상품가격전망에대한불확실성은대규모투자의불확실성을높일수있다향후에는소형설비시장이늘어날가능성이있다 북미지역에서는셰일가스생산량이크게늘어나면서, 석탄과천연가스가격이단기간에급락했다. 향후전세계적으로비-전통석유 / 천연가스생산이본격화된다면, 북미에서벌어졌던에너지상품가격하락은전세계적으로퍼져나갈가능성이높다. 이런상황에서수십억달러의투자가필요하고, 건설기간도상대적으로긴대형 GTL 플랜트, LNG 액화플랜트, LNG 터미널등을건설하는것은투자수익성에대한불확실성이클수밖에없다. 따라서향후에는기존의대형설비보다는건설기간이짧고, 투자비부담이적은소형설비쪽의성장이빠를수있을것으로생각된다. GE가점점소형으로천연가스액화설비를개발하고있는것도이러한시장상황을고려한결과라고생각한다. 3. 세번째로주목할트렌드 : 국가정책이에너지시장에미치는파급력이더커질듯미국정부의 LNG 수출허용여부는글로벌에너지시장의큰관심사중하나다. 미국정부 LNG 수출승인여부에따라정유 / 석유화학산업부터조선, 기계, 건설, 유틸리티, 음식료산업까지거의전체산업이영향을받을수밖에없기때문이다. 세계각국정부의셰일가스에대한입장이긍정적, 적극적자세로변하고있다셰일가스생산국가가늘어난다면세계에너지시장의판도가바뀔수있다 즉국가의에너지정책이에너지관련산업에미치는영향이매우커졌다는이야기다. 특히환경이슈에서자유로울수없는셰일가스같은경우는국가정책이가장주요한변수가될수도있다. 환경오염문제가있음에도불구하고, 셰일가스생산을중국은강하게추진하고있다. 러시아는국가의사활을걸고, 셰일가스생산을추진하고있다. 셰일가스채굴을법으로금지했던영국도작년말입장을바꿨고, 신재생에너지산업을육성하던독일도이제서서히셰일가스채굴관련법안을준비하고있다. 이러한국가들의정책변화로인해셰일가스가앞으로전세계많은국가에서생산할수있게된다면이는세계산업의틀을바꿔놓을수있다. 앞으로계속세계각국의에너지정책변화에관심을가질수밖에없는이유다. 22
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