CCUS 프로젝트 현황 및 전망

1. CCUS 산업 현황

■ CCUS 기술 발전 주도산업

 - '20년 기준 약 60여 개의 CCUS 프로젝트가 진행 중이며 발전, Oil & Gas 산업의 비중이 높음

 - 발전, Oil & Gas 산업은 적어도 2030년까지 CCUS 시장의 성장을 주도할 것으로 예상됨

 ※ 산업별 현재 운영 중 또는 개발 중인 CCUS 프로젝트수: 발전 > Oil & Gas > 수소 > 중공업 > 화학

(Source: Kearney)

 

■ CCUS 시장의 발전 단계

 - 통상 산업은 Early stage(산업 초기) - Industrialization(산업화기) - Mature Industry(성숙기)를 거쳐 발전

 - CCUS 시장은 '05~'10년을 기점으로 현재 Inudstrialization(산업화기)의 발전단계에 도달했으며, '30-'40년 경 성숙기로 전환할 것으로 예상됨

 - 산업화기에 도달한 CCUS 시장의 주요 특징은, ① CCUS Cluster*의 형성 ② CCUS 기술의 신규 적용처(산업) 확장 ③ CO2 감축에 대한 규제 압박의 심화 등이 있음

* CCUS Cluster: 다양한 산업 배출원이 밀집되고, CO2 운송/저장/활용 Infra가 구축된 지역

 

2. CCUS 프로젝트 전망

■ CCUS 프로젝트 전망

 - '30년까지 CCUS 프로젝트 수는 70% 이상 증가하여 120개 도달 전망

 - CCUS 프로젝트의 평균 포집 규모는 1 Mtpa* ~ 5 Mtpa* of CO2 예상

 - CCUS 프로젝트의 증가는 블루 수소 생산 프로젝트에 의해 촉진될 것으로 전망

 (* Mtpa: Million tonne per annual)

 

■ 중공업(제철 및 시멘트 산업)의 CCUS 적용 증가 예상

 - 탄소 배출 비중이 높은 철강, 시멘트 산업에서 CCUS 기술은 CO2 배출 저감을 위한 최적의 대안 중 하나

 - 최근 CCUS 기술이 제철 및 시멘트 산업에 소규모 상업화 시설이나, Pilot 프로젝트 형태로 도입 추세

 - 이러한 중공업 분야의 대규모 CCUS 설비는 '20년 3개에서 '30년까지 7개로 증가 전망 

 

■ 블루 수소 및 화학 산업의 CCUS 적용 증가 예상

 - 새로운 에너지원으로서 각광받고 있는 수소는 CCUS가 적용될 가능성이 가장 높다고 판단되는 산업 중 하나

 - 프로젝트당 약 5 Mtpa 이상의 CO2를 포집하게 될 것으로 예상됨

 

3. 포집 CO2의 처리 전망: Utilization, Storage

■ EOR(Enhanced Oil Recovery, 원유 회수 증진) 프로젝트

 - Global CO2 포집 용량의 65% 이상이 EOR 목적으로 사용됨

 - EOR은 고압의 CO2를 고갈 전의 유전에 주입하여 원유를 생산, 판매하고, CO2는 지중에 저장하는 방법으로서, 산업의 성장이 유가의 변동과 밀접하게 연관되어 있으며, 예측의 어려움 존재

 - 실제로 '20년 코로나 이후 유가 폭락 당시, 대부분의 CO2-EOR 프로젝트가 경제성을 이유로 가동 중단됨 

 

■ 기타 CCU(Carbon Capture Utilization) 프로젝트

 - 포집된 CO2는 화학 전환(연료 및 화학물질 등으로 전환), 생물학적 전환(식물 재배), 또는 광물화(콘크리트 생산 활용)가 가능하나, 현재 이러한 CCU 프로젝트 규모는 전체 포집 용량의 4% 이내 수준

 

■ 포집 CO2 처리를 위한 Cluster의 중요성

 - 향후 CCUS의 성장을 위해서는 CCUS hub 및 Cluster의 형성이 중요함

 - 밀집된 다양한 산업의 배출원으로부터 포집된 산소를, Shared Infrastructure를 통해 운송, 저장/활용 처리하여 경제성을 확보하는 것이 Cluster을 통한 CCUS 산업 성장의 핵심

 

■ CO2 저장 용량 현황 

 - 아시아와 북미는 CO2를 지질학적으로 저장할 수 있는 용량을 충분히 보유

 - 북미 지역의 지질학적 저장 용량은, 향후 북미에서 수백 년간 배출할 CO2를 모두 저장할 수 있는 수준으로 매우 충분

 - 세계 곳곳에 CO2를 지질학적으로 저장할 수 있는 지형들이 분포에 있음

 

세계 CCS 설비 현황 (Source:  2020 Global Status on CCS)

 

4. CCUS 프로젝트의 경제성

■ CCUS 프로젝트 수행의 한계

 - 현재 CCUS 기술 적용의 가장 큰 한계는 '경제성'

 - 지난 8년간, 14개의 대규모 CCUS 프로젝트가 추진 중 중단되었으며, 이 중 11개 프로젝트가 '경제성'을 이유로 중단됨

 - EOR(Enhanced Oil Recovery, 원유회수증진)은 유전에 고농도의 CO2를 주입하여 생산한 원유를 판매함으로서 수익을 얻을 수 있기 때문에, 경제성 확보에 유리하여 현재 운영중인 CCUS 프로젝트의 대부분을 차지함

 

■ CCUS 프로젝트 비용 구조

 - 1tCO2를 CCUS 기술을 통해 처리하는데 드는 비용은 약 $100 수준임

 - 특히 CCUS value chain 중 포집(Carbon Capture)가 전체 비용에서 차지하는 비중이 약 75%로 매우 높음

 - 포집 비용은 배출되는 CO2 농도에 따라, CO2 고농도 배출원에서는 저비용 포집이 가능하고 CO2 농도가 낮을 수록 포집 비용이 증가함

 - Natural Gas Processing, 수소, 비료 및 암모니아 생산 공정의 경우 고농도의 CO2를 배출하여 포집 비용이 낮음

 - 운송 및 저장은 전체 CCUS 프로젝트에서 비용의 25% 내외를 차지함

 

5. CCUS 프로젝트 활성화를 위한 정책 동향

■ 국가별 Net Zero 추진 동향

 - 세계 경제의 60% 이상을 차지하는 27개 이상의 국가가 2050년까지의 Net Zero(탄소 중립) 달성 목표를 선언 

 - 일부 국가는 Net Zero 달성을 위한 목표들을 법제화 추세

 - 미국의 경우, CCUS 산업 발전을 촉진하기 위해 45Q tax credit 제도를 제정, CO2를 포집 및 처리하는 산업체에 대해 세금 혜택을 제공 중

 

■ CO2 배출 감소 및 CCUS 산업의 발전을 위해서는 탄소 관련 규제 및 세금이 필수적

 - 노르딕 국가들은 Carbon Tax를 최초로 적용하여 운영 중

 - 스웨덴의 경우 CO2 1t당 $137의 세금을 부과하여 세상에서 가장 높은 탄소 관련 세율을 보유

 - 탄소세와 보완적으로 일부 국가들은 탄소 배출권 거래제(Emission Trading Scheme, ETS)를 운영함

 - ETS를 통해 국가는 기업들에게 배출량을 할당하고, 시장에서 형성되는 가격에 의해 탄소 배출권을 거래하도록 함

 - 대표적으로 EU는 ETS를 운영하며, 약 1.7GtCO2(EU 배출량의 45% 해당)가 ETS를 통해 거래됨

 

 

 

※ Source: Kearney Energy Transition Institute