전력 시스템(Power System)/발전(Generation)

한국 수소 시장 구조에 대한 이해 그리고 현황

민(Min), P.E. 2023. 10. 18. 17:20

안녕하세요 여러분, 민(Min) 입니다. 이번 포스팅에서는 한국의 수소 시장 구조에 대한 이야기를 좀 나눠보고자 합니다. 수소 시장이 현재 어느 위치에 와있고, 현재는 어떻게 운영되고 있는지 최대한 간단하고 알기쉬게 설명해보고자 합니다. 

출처 : 삼정 KPMG 경제연구원

한국의 수소 시장은 용량 시장입니다. 공급 측이 발전소의 용량(kW) 입찰하고, 한국전력이 입찰 결과에 따라20년간의 계약을 체결합니다. 따라서   입찰된 발전원은 20 동안 한국전력으로부터 안정적인 수익을 보장받을  있습니다.

 

출처 : 전력거래소

조금 더 세부적으로 나눠보자면, 한국의 수소 시장은 크게 그레이 수소와 블루 수소로 나눌  있습니다. 그레이 수소는 천연가스나 석탄을 분해하여 생산하는 수소로, 블루 수소는 그레이 수소 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집하여 저장하는 수소입니다.

전력시장의 분류 기준을 적용하면, 한국의 그레이 수소 시장 용량 시장 해당합니다. 그레이 수소는 발전소에서 대규모로 생산되므로, 장래의 발전 용량을 거래하는 용량 시장에서 거래되는 것이 적합합니다.

블루 수소 시장은 용량 시장 환경가치 시장 하이브리드 형태로   있습니다. 블루 수소는 그레이 수소와동일하게 용량 시장에서 거래되지만, 이산화탄소 포집  저장(CCS) 기술을 적용하여 환경성을 개선한 점을인정받아 환경가치 시장에서 추가적인 가격을 받을  있습니다.

낙찰자 선정에 대한 지표는 아래와 같습니다. 다양한 비가격 평가 기준이 있습니다만, 해당부분은 다음 포스팅에서 다뤄드리도록 하겠습니다. 

 

그렇다면, 수소발전에 의하여 생산된 전기 요금의 산정은 어떻게 될까요?

한국의 전기 요금 산정 방식은 크게 발전 단가 전력량 요금으로 구분됩니다. 발전 단가는 발전원에 따라 천연가스, 석탄, 원자력, 수력  다양한 원료를 사용하기 때문에 발전원별로 차이가 있습니다. 전력량 요금은 발전단가에 전력량을 곱한 것으로, 전기 사용량에 따라 요금이 부과됩니다. 수소 발전에 의한 전기는 조금 다릅니다. 아래의 내용을 보시죠.

그레이 수소의 경우,전기 요금은 계약료에 도달하지 않은 아래의 파란 부분을 정부가 보전합니다. 이는 그레이 수소의 생산 비용이 LNG 발전소의 생산 비용보다 저렴하기 때문입니다. 정부가 보전하지 않을 경우, 그레이수소 발전소는 LNG 발전소와 경쟁에서 불리하게   있습니다.

클린 수소의 경우, 클린 수소 발전원으로 만들어진 전기 요금은 LNG 석탄 발전소로 만들어진 전기 요금과의 차액을 정부에서 보전합니다. 이는 클린 수소의 생산 비용이 그레이 수소보다 비싸기 때문입니다. 정부가 보전함으로써 클린 수소 발전의 활성화를 촉진하고자 하는 것입니다.

보전 재원의 출처는 어떻게 될까요?

정부의 보전 재원은 수소발전 보전기금에서 충당됩니다. 수소발전 보전기금은 수소 발전을 촉진하기 위해 조성된 기금으로, 석탄 발전소나 석유 등의 수입에 부과되는 세금으로 조성됩니다.

한국의 수소발전 시장은 다음과 같은 구조로 이루어집니다.

  • 일반수소발전시장: 석탄, 천연가스  화석연료를 활용하여 수소를 생산하는 발전소의 발전 용량을 거래하는 시장
  • 청정수소발전시장: 태양광, 풍력  재생에너지를 활용하여 수소를 생산하는 발전소의 발전 용량을 거래하는 시장

블루 수소, 그레이 수소 모두 수요와 공급의 교점에서 낙찰이 이루어집니다. 따라서 가장 싸게 수소전원을 입찰한발전소 측이 낙찰됩니다. 한국에는 탈탄소 전원 시장은 없습니다. 다만, 수소발전과 함께 풍력, 태양광  재생에너지를 포함한 탈탄소 전원 시장을 구축하는 방안이 논의되고 있습니다.

 

제가 최근에 많이 받은 질문에 대한 간략한 답변자료 역시 공유를 합니다. 

질문 1. 한국의 수소 시장은, 공급 측이 용량(kW) 입찰하는 것인지, 아니면 전기량(kWh) 입찰하는 것인지

한국의 수소 시장은 공급 측이 용량(kW) 입찰하는 용량 시장입니다. 이는 수소 발전소의 용량이 제한적이기때문입니다. 전기량(kWh) 입찰하는 경우, 수소 발전소는 발전량을 조절하기 어려워 안정적인 수익을 보장받을 없습니다.

질문 2.  ,   입찰된 발전원은 20 간의 계약이 이루어진다고 하는데, 누구와 누구의 계약인지

  입찰된 발전원은 한국전력과 20년간의 계약이 이루어집니다. 한국전력은 수소 발전소로부터 전력을 구매하여 전력망에 공급합니다.

질문 3. 또한 위의 내용은 용량에 대한 계약인지, 전기량에 대한 계약인지

위의 내용은 용량에 대한 계약입니다. 한국전력은 수소 발전소로부터 일정 용량의 전력을 구매하기로 약속합니다.

질문 4. 그레이 수소로 만들어진 전기 요금 가격은, 계약료에 도달하지 않은 아래의 파란 부분을 정부가 보전한다는 인식이 맞는지

, 맞습니다. 그레이 수소로 만들어진 전기 요금은 계약료에 도달하지 않은 아래의 파란 부분을 정부가 보전합니다.

이는 그레이 수소의 생산 비용이 LNG 발전소의 생산 비용보다 저렴하기 때문입니다.

질문 5. 원래 계약에 도달하지 않는다는 것은, 미리 계약을 진행하지만, kWh 자체의 계약은 진행하지 않는다는 것인지

, 맞습니다. 한국의 수소 발전 시장은 용량 시장이기 때문에, 미리 계약을 진행

질문 6. 클린 수소 발전원으로 만들어진 전기 요금은 LNG 석탄 발전소로 만들어진 전기 요금과의 차액을 정부에서 보전한다는 인식이 맞는지??

, 맞습니다. 클린 수소 발전원으로 만들어진 전기 요금은 LNG 석탄 발전소로 만들어진 전기 요금과의 차액을 정부에서 보전합니다. 

이는 클린 수소의 생산 비용이 그레이 수소보다 비싸기 때문입니다. 정부가 보전함으로써 클린 수소 발전의 활성화를 촉진하고자 하는 것입니다.

질문 7. 보전 재원 , 만약 정부의 보전의 경우, 위의 클린 수소, 그레이 수소의 보전액의 재원은 어디에서 나오는지??  예를 들면, 수소 발전을 촉진하기 위해 석탄 발전소나 석유 등의 수입에 세금을 부과하여, 수소의 보전에 사용하고 있는지

, 맞습니다. 정부의 보전 재원은 수소발전 보전기금에서 충당됩니다. 수소발전 보전기금은 수소 발전을 촉진하기 위해 조성된 기금으로, 석탄 발전소나 석유 등의 수입에 부과되는 세금으로 조성됩니다.

또한, 정부는 위의 보충재원을 다음과 같은 재원에서 마련하고 있습니다.

  • 수소발전 연계 입찰에서 발생하는 수수료
  • 석탄화력이나 석유 등의 수입에 부과하는 세금
  • 수소발전 위한 발전 설비 투자에 대한 세제 감면

 

이번 포스팅을 여기에서 마칩니다. 

추가 문의 또는 컨설팅이 필요하신 사항은 언제든 댓글/이메일 문의주시기 바랍니다. 감사합니다.