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- 매년 40만TW(테라와트) 이상의 태양광 및 풍력 발전을 이곳에서 생산할 수 있어
- 투자만 한다면 리터당 2유로 미만으로 에너지원을 얻을 수 있다.
- 수소 및 이산화탄소에 대한 많은 잠재력
- "북아프리카와 중동의 녹색 수소 및 합성 연료 비용은 비교적 낮을 것이다. 리터당 0.65유로, 2050년에는 리터당 1.22~1.65유로가 될 것"

북아프리카가 녹색 수소를 공급할 수 있을까?
수입 재생 연료의 가능성과 가능성을 보여주는 연구

잠재력이 있다. 운송 및 산업을 재생 에너지로 전환하려면 막대한 양의 녹색 전기, 수소 및 대체 연료가 필요하다. 유럽 자국에서 완전히 생산하기에는 너무 많은 양이 필요하다. 그러나 중동과 북아프리카의 적절한 시설이 해결책을 제공할 수 있다. 한 연구에 따르면 매년 40만TW(테라와트) 이상의 태양광 및 풍력 발전을 이곳에서 생산할 수 있으며, 투자만 한다면 리터당 2유로 미만으로 에너지원을 얻을 수 있다. 

▲ 중동과 북아프리카는 여기 태양열 발전소에서 볼 수 있듯이 태양열 및 풍력 발전에 대한 큰 잠재력을 가지고 있다. © SENER

에너지 전환, 특히 운송 및 산업의 고배출 부문의 탈탄소화를 위해서는 막대한 양의 녹색 전기, 수소 및 합성 연료가 필요하다. 그런데 어디서 얻나요? 태양과 바람이 풍부하고 재생 가능 에너지원으로 저렴하게 전환할 수 있는 훨씬 더 많은 잠재력이 있다.

잠재력, 비용 및 위험을 한눈에

Wuppertal Institute for Climate, Environment and Energy와 독일 항공 우주 센터(DLR)의 연구원들은 이제 중동과 북아프리카가 미래에 독일과 유럽에 수소와 합성 연료를 공급하는 데 어떤 역할을 할 수 있는지 조사했다. 그들은 소위 MENA 지역이라고 불리는 이 지역의 17개국에서 광전지, 태양열 에너지 및 풍력 에너지로부터 에너지를 생성할 수 있는 잠재력을 먼저 결정했다.

다음 단계에서 연구원들은 필요한 에너지 및 수소 저장을 포함하여 합성 연료의 전체 생산 체인을 모델링했다. 그런 다음 그들은 여러 국가에서 생산할 수 있는 '친환경' 연료의 양과 비용을 조사했다. 자원 분석, 정치적 프레임워크, 위험 및 투자 프레임워크 조건도 포함되었다.

DLR Institute for Networked Energy Systems의 Jürgen Kern은 "처음으로 우리는 추가 연구 작업의 기초이자 산업 및 정치의 의사 결정자를 위한 정보 및 기초의 원천으로서 포괄적인 분석을 수행했다"고 말했다.

수소 및 이산화탄소에 대한 많은 잠재력

결과:
이론적으로 북아프리카와 중동은 연간 약 41만3000테라와트의 재생 에너지를 생산할 수 있다. 이 녹색 전기는 주로 광전지 및 태양열 발전소 형태의 태양 에너지로 생산할 수 있다. 그러나 이것은 적절한 시스템에 대한 투자가 이루어진다는 것을 전제로 한다. MENA 지역의 국가는 태양열 및 풍력 발전을 위한 제한된 발전 용량만 소집할 수 있기 때문이다.

그러나 해당 공장이 건설되면 저렴한 수소 및 합성 연료 생산 가능성도 매우 커질 것이다. "거의 모든 MENA 국가는 저렴한 생산 비용으로 합성 연료를 생산할 수 있는 상당한 잠재력을 가지고 있다." 가정된 개발 시나리오(부정적, 보수적, 긍정적)에 따라 이러한 에너지 운반체의 수출 잠재력은 합성 연료에 대한 독일 수요를 60~1,200배 초과할 수 있다.

▲ 가장 저렴한 방법은 광전지를 사용하여 MENA 지역에서 수소 및 합성 연료를 생산하는 것이다. © DLR/ CC-by-nc-nd 3.0

리터당 2유로 미만의 수입 비용

또한 긍정적인 점:
"북아프리카와 중동의 녹색 수소 및 합성 연료 비용은 비교적 낮을 것이다. 리터당 0.65유로, 2050년에는 리터당 1.22~1.65유로가 될 것이다”고 Wuppertal Institute의 Peter Viebahn과 그의 동료들은 보고했다.

리터당 2유로 미만으로 생산할 수 있는 합성 연료의 수출 잠재력은 부정적인 투자 조건에서도 2050년에 약 2만8000테라와트TWh(테라와트시)이다. 이 시나리오에서 에너지원은 우수한 기술적 잠재력과 안정적인 조건을 갖춘 MENA 국가에서 주로 생성된다. 반면에 투자 조건이 긍정적으로 발전하면 북아프리카와 중동에서 유럽으로 연간 5만TW 이상을 수출할 수 있다.

전기 수입보다 저렴한 연료 수입

이 연구는 또한 북아프리카와 중동에서 유럽으로 직접 태양열 및 풍력을 수입할 가치가 없다는 것을 보여준다. 해당 전력선에 대한 비용이 너무 높을 것이다. 따라서 유럽에 수소 및 합성 연료의 형태로 재생 가능 에너지를 도입하는 것이 훨씬 더 가치가 있다. 연구원들은 "그 이유는 상대적으로 낮은 운송 비용과 생산 현장에서 발전 잠재력을 더 잘 활용하기 때문"이라고 설명한다.

그러나 합성연료 수출의 전제조건은 MENA 지역의 재생에너지 확대이다. 산업 규모의 합성 연료 생산 능력을 구축하는 것 외에도 재생 가능 에너지의 확장도 크게 강화되어야 한다. 이상적으로는 국내 공급과 수출이 서로를 보완하고 강화한다.
(Projekt MENA-Fuels Ergebnisbericht)
출처: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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