글로벌 탄소 포집 발전소 및 저장 시스템 시장 – 2023-2030
개요
전 세계 탄소 포집 발전소 및 저장 시스템 시장은 2022년 32억 달러 규모에 달했으며, 2023년부터 2030년까지 연평균 12.9%의 성장률을 기록하며 2030년에는 85억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 현재 전 세계 탄소 포집 발전소 및 저장 시스템 수요의 상당 부분은 세계 경제 성장의 중심인 유럽 선진국에서 창출되고 있습니다.
환경 문제에 대한 우려가 커지고 지구 온도가 상승함에 따라 배출량 감축에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이에 따라 전 세계 정부는 배출량 감축 목표 설정 및 탄소 가격 책정을 도입하고 있습니다. 전 세계적으로 녹색 에너지 정책이 시행되면서 재생 에너지원의 실현 가능성과 경제성이 높아짐에 따라 시장 성장에 기여하고 있습니다.
미국 에너지부(DOE)는 석탄, 천연가스 및 산업 시설에서 탄소 포집 및 저장을 위한 대규모 시범 프로젝트 개발을 목표로 약 8억 달러를 탄소 포집 프로젝트에 할당하고 있습니다. 이번 자금 지원 기회는 탄소 포집 사업에 배정된 약 9억 달러 중 최대 10개 시범 사업에 대해 연방 정부 비용의 약 70%를 지원합니다.
주요 동향
탄소 포집 기술의 새로운 발전
기술 발전은 탄소 포집 발전소 및 저장 시스템의 효율성과 성능 향상에 중요한 역할을 해왔습니다. 탄소 포집 발전소 및 저장 시스템의 향상된 기술은 이러한 시스템의 도입을 촉진하는 데 큰 영향을 미쳤습니다. 탄소 포집 공정 및 저장 기술의 발전은 이러한 시스템 구현 비용을 낮추는 데 도움이 될 수 있습니다.
잠재적이고 발전된 기술 중 하나는 탄소 포집 및 활용(CCU)으로, 발전소에서 배출되는 이산화탄소를 포집하여 석유 회수 증진, 제품 제조 등과 같은 유익한 목적으로 활용하는 공정입니다. 또 다른 하나는 이산화탄소 제거(CDR)로, 대기에서 이산화탄소 또는 일산화탄소를 분리하여 지하에 저장하는 공정입니다.
환경 문제에 대한 관심 증가
전 세계 정부와 사람들은 환경 문제에 대한 관심이 높아짐에 따라 깨끗하고 친환경적인 환경에 더욱 집중하고 있습니다. 이는 미래의 지속가능성을 향상시킬 뿐만 아니라 탄소 포집 발전소 및 저장 시설에 대한 수요 증가로 이어질 것입니다.
탄소 포집 기술은 특히 기후 목표가 더욱 야심차게 설정될수록 전력 시스템과 전체 에너지 시스템에 장기적인 가치를 제공합니다. 탄소 포집 기술을 바이오에너지 기술과 결합하면 탄소 배출량이 마이너스가 되는 발전이 가능해집니다. 즉, 포집된 이산화탄소가 탈탄소화가 어려운 다른 부문의 배출량을 상쇄하여 에너지 부문의 탈탄소화 비용을 절감할 수 있습니다.
환경 규정
모든 탄소 포집 발전소는 전 세계 환경보호청과 같은 정부 기관에서 시행하는 규정을 준수해야 합니다. 이러한 규정은 토양, 대기, 수질 오염을 방지하여 환경을 보호하기 위해 마련되었습니다. 기업은 또한 유해 폐기물 관리 규정을 준수해야 합니다. 이러한 기준에는 유해 물질의 적절한 취급, 보관 및 폐기가 포함됩니다.
미세먼지, 이산화황, 질소산화물, 휘발성 유기화합물, 이산화탄소와 같은 대기오염물질 배출 기준, 공공 수역으로의 수질오염물질 배출 규제, 유출 방지 및 유해폐기물 관리 요건, 유해물질의 적절한 관리, 저장, 운송 및 폐기 기준 등 다양한 정책들이 존재합니다. 이러한 모든 규정을 준수하고 그에 맞는 인프라를 구축하려면 전문가와 막대한 자금이 필요하며, 이는 세계 시장의 성장을 저해하는 요인으로 작용하고 있습니다.
기술적 장벽
기존의 탄소 포집 및 저장 기술 중 일부는 실용적인 기준에 미치지 못하고 있습니다. 이는 탄소 포집 및 저장 시장의 주요 제약 요인으로, 미래에 탄소 포집 및 저장을 더욱 실현 가능하게 만들기 위해서는 기술 발전이 필수적이며, 향후 기술 개발이 더욱 중요해질 것입니다.
이러한 과제를 해결하기 위해 새로운 연구 개발이 지속적으로 진행되고 있으며, 기존 기술의 효율성을 향상시킬 수 있는 다양한 방안을 모색하고 있습니다. 자동화 시스템, 로봇 공학, 인공지능(AI)과 같은 최신 기술 발전은 탄소 포집 및 저장 공정을 개선하고 오류를 최소화하는 데 활용되고 있습니다. 이를 통해 더욱 비용 효율적이고 효과적인 새로운 탄소 포집 및 저장 방법이 개발될 수 있습니다.
세그먼트 분석
글로벌 탄소 포집 발전소 및 저장 시스템 시장은 공정, 최종 사용자 및 지역별로 세분화됩니다.
탄소 포집 발전소의 연소 후 공정
탄소 포집 발전소의 연소 후 공정은 석탄, 천연가스 또는 바이오가스와 같은 화석 연료 연소 시 발생하는 이산화탄소(CO2) 배출물을 포집하는 다양한 단계를 포함합니다. 포집 공정은 연료 연소 후 흡수, 흡착 및 막 분리 기술을 통해 CO2를 다른 배출물과 분리하는 것으로 시작됩니다.
포집된 CO2는 석유 회수 증진, 지하 지질 구조 주입을 위한 저장, 산업 공정 등 다양한 용도로 사용될 수 있습니다. 포집된 CO2는 탱크와 가압 실린더에 저장된 후 다양한 용도로 운송됩니다.
연소 후 이산화탄소 포집 발전소에 사용되는 두 가지 주요 공정은 화학적 흡수(연소 후 포집, PCC)와 흡착입니다. PCC 공정에서는 액체 흡착제를 사용하여 배기가스에서 이산화탄소를 포집한 후, 액체에 농축시켜 후속 분리 공정을 진행합니다. 흡착 공정은 고체 흡착제(일반적으로 제올라이트)를 사용하여 배기가스에서 이산화탄소를 포집하고 다른 배출물과 분리합니다.
지리적 시장 점유율
유럽은 세계 시장에서 상당한 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다.
유럽은 최첨단 기술에 대한 접근성을 통해 경쟁 우위를 확보해 왔으며, 이를 통해 안전 및 성능 기준을 향상시켰습니다. 이러한 강점은 유럽이 시장을 선도하고 글로벌 시장에서 경쟁력을 유지하는 데 도움이 되었습니다.
유럽은 탄소 포집 및 저장(CCS) 시스템 개발을 선도하고 있습니다. 2022년 기준으로 유럽은 전 세계 CCS 시스템 운영 용량(약 28GW)의 50% 이상을 차지하고 있습니다. 더욱이, 전 세계적으로 약 300개에 달하는 대규모 CCS 프로젝트 대부분이 유럽에 집중되어 있어 유럽은 최대 지역 시장입니다. 최근 덴마크 해운업계를 비롯한 주요 이해관계자들이 탄소 포집 및 저장(CCS)에 중점을 둔 새로운 연합체를 출범시켰습니다. 이 연합체는 유럽에서 CCS 기술의 광범위한 도입을 촉진하는 것을 목표로 합니다. 유럽 의회에서 열린 행사에서 발표된 이 연합체는 유럽 지역의 탄소 배출량 감축을 위한 중요한 해결책으로서 CCS 기술 발전에 대한 의지를 보여주고 있습니다.
COVID-19 영향 분석
COVID-19는 전 세계 탄소 포집 발전소 및 저장 시장에 상당한 영향을 미쳤습니다. 전 세계 CCPP 및 저장 부문에서 COVID-19의 주요 영향으로는 건설, 시운전 및 개발 활동의 연기로 인한 신규 프로젝트 지연과 CCPP 및 저장 프로젝트에 필요한 자재 및 부품 공급 감소 등이 있습니다.
수입 리드 타임 증가와 기타 공급망 관련 문제로 비용이 상승했으며, 봉쇄 기간 동안 전력 수요가 감소하여 일부 프로젝트가 보류되고 사회적 거리두기 및 기타 팬데믹 관련 보건 안전 조치로 인한 운영 차질이 발생하면서 복합적으로 CCPP 산업에 영향을 미쳤습니다.
러시아-우크라이나 전쟁 분석
러시아-우크라이나 분쟁은 CCSS에 큰 영향을 미쳤으며, 해당 지역 주민들에게 상당한 혼란과 이주를 초래했습니다. 우크라이나는 이집트에서 열린 UN COP27 기후 정상회의에서 러시아의 침공으로 인해 대기 중으로 상당량의 온실가스가 배출되었다고 주장했습니다. 배출된 온실가스의 양은 영국 도로를 달리는 약 1,600만 대의 차량이 2년 동안 배출하는 양과 맞먹는다고 합니다.
전쟁으로 인해 CCSS에 필요한 자금 확보가 어려워졌습니다. 또한, 지속적인 분쟁으로 인해 재정적 손실 위험 때문에 해당 지역에 대한 투자가 제한되었습니다. 계속되는 분쟁은 해당 지역의 전력 공급 감소를 초래했습니다. 일반적으로 탄소 포집 발전소 및 저장 시스템(CCSS)은 작동에 많은 전력을 필요로 하기 때문에 전력 공급에 어려움을 초래해 왔습니다.
AI 영향 분석
AI는 탄소 포집 발전소 및 저장 시스템에서 중요한 도구입니다. 향상된 모니터링, 최적화 및 자원 관리 기능을 제공합니다. AI는 배출량 감소, 효율성 향상 및 새로운 에너지원 개발을 가능하게 하는 시스템과의 통합에 주로 사용됩니다. 저장 시스템은 효율적인 데이터 관리가 필요하며, AI는 데이터 관리 프로세스를 더욱 효과적으로 만드는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 AI는 배출량 수준을 감지 및 모니터링하고 배출원을 식별하는 데 사용될 수 있어 배출량을 줄이고 발전소의 효율성을 높이는 데 기여합니다.
향후 많은 주요 기업들이 AI 기반 기술을 활용하여 혁신적인 탄소 포집 발전소 및 저장 시스템을 개발할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, Shell은 배출량 감소를 위해 탄소 포집 프로젝트에 투자하고 있으며, 캘리포니아 컨 카운티에서 CCS 기술을 실험하고 있습니다. Shell의 CCS 기술은 발전소 및 제철소와 같은 다른 주요 산업에도 적용될 수 있습니다.
공정별
● 연소 후 포집
● 연소 전 포집
● 산소 연료 연소
최종 사용자별
● 발전소 운영자
● 환경 단체
● 산업 소비자
● 정부 기관
지역별
● 북미
o 미국
o 캐나다
o 멕시코
● 유럽
o 독일
o 영국
o 프랑스
o 이탈리아
o 스페인
o 기타 유럽
● 남미
o 브라질
o 아르헨티나
o 기타 남미
● 아시아 태평양
o 중국
o 인도
o 일본
o 호주
o 기타 아시아 태평양
● 중동 및 아프리카
주요 동향
● 2023년 3월, 영국 정부는 탄소 포집 프로젝트 추진을 지원하기 위해 200억 파운드의 예산을 편성했다고 발표했습니다. 이는 2030년까지 5만 개의 일자리를 창출하고 민간 부문 투자를 유치하며 연간 2천만~3천만 톤의 CO₂ 배출량을 감축하는 것을 목표로 하고 있습니다. 정부는 2030년까지 전국적으로 약 50만 개의 새로운 친환경 일자리를 창출하기 위해 더욱 적극적인 노력을 기울이고 있습니다.
● 2023년 5월 23일, 영국의 주요 전력 생산 기업인 RWE는 세 가지 새로운 탄소 포집 사업을 추진할 계획을 발표했습니다. 이는 영국의 배출량 감축에 기여하기 위한 것으로, 펨브로크와 스테이 소프에 있는 기존 복합 사이클 가스 발전소에 탄소 포집 기술을 적용하는 방안을 검토하고 있습니다. 또한, 새로운 탄소 포집 가스 발전소 건설 계획도 준비 중입니다.
● 2023년 3월, bp는 저탄소 프로젝트인 넷 제로 티사이드 파워(NZT Power)와 H2 티사이드에 대한 정부 지원금 수혜 기업으로 선정되었습니다. 이번 자금 지원을 통해 bp는 두 프로젝트 모두에 대한 최종 투자 결정을 2024년에 내릴 수 있게 되었습니다. 또한, bp의 Hy Green Teesside 프로젝트는 DESNZ의 수소 비즈니스 모델(HBM) 및 넷제로 수소 보급 프로그램의 다음 단계로 진행될 프로젝트로 선정되었습니다. 이 프로젝트들은 탄소 배출량을 크게 줄이고 넷제로 미래를 향해 나아가는 데 기여할 것입니다.
경쟁 환경
시장의 주요 글로벌 기업으로는 ExxonMobil, Royal Dutch, Shell, Chevron Corporation, Total SA, BP plc, Schlumberger, Siemens, Sumitomo Corporation, Sinopec, Mitsubishi Corporation 등이 있습니다.
보고서 구매 이유
● 공정, 최종 사용자 및 지역별 글로벌 탄소 포집 발전소 및 저장 시스템 시장 세분화를 시각화하고 주요 상업 자산 및 기업을 파악합니다.
● 트렌드 분석 및 공동 개발을 통해 사업 기회를 식별합니다.
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글로벌 탄소 포집 발전소 및 저장 시스템 시장 보고서는 약 53개의 표, 48개의 그림, 184페이지 분량입니다.
주요 독자층 (2023년 기준)
• 발전소 운영업체
• 환경 단체
• 산업 소비자
• 정부 기관