환경적이지도 않고 경제성도 없는 수소연료전지발전사업
2019.11.01.
문재인이 ‘수소 경제’를 외치자 미래형 자동차의 주역이 수소 차가 될 것처럼 호들갑을 떨고 전국의 지자체들과 (화석 연료)발전회사들은 수소연료전지발전소를 대거 건설하고 있다.
탈원전에 따른 전력 부족을 태양광과 풍력 등 재생에너지로 대체하겠다는 문재인 정부의 에너지정책이 이제 신에너지인 수소를 연료로 한 수소연료전지발전으로 이동한 느낌이다.
하지만 수소연료전지발전은 많은 문제점이 있음에도 불구하고 이에 대한 제대로 된 검토나 검증도 없이 마구잡이로 전국 도처에 건설, 혹은 계획되고 있어 우려가 크다.
1. 수소연료전지발전은 비경제적이라 전력단가 상승 요인이 된다.
수소연료발전원가는 원자력 발전, 석탄 발전 원가와는 애초에 비교조차 할 수 없고, LNG 발전은 물론 태양광발전과 같은 재생에너지 발전원가보다 1.7~2.7배 높은 것으로 알려져 있다.
수소연료전지발전원가가 높다는 것은 정부가 신재생에너지 발전에 부여하는 REC 가중치를 봐도 금방 알 수 있다. 태양광발전의 경우 REC 가중치가 임야가 0.7, 임야 외 부지의 경우 1.0, 3MW 이상인 경우 0.7인 반면, 수소연료전지발전에는 2.0을 주고 있다. REC 가중치 2.0을 부여하지 않으면 수소연료전지발전사업을 추진하기 어렵다고 판단하기 때문이다. 그만큼 수소연료전지발전원가가 높다는 이야기다.
이와 같이 수소연료전지발전원가가 높을 수밖에 없는 이유는 연료인 수소를 추출하는데 비용이 많이 들기 때문이다. 수소를 얻는 방법은 아래의 세 가지인데,
① 부생 수소 : 원유를 정제하는 과정에서 발생한다.
② 추출 수소 : 천연가스에 수증기를 쐬어서 추출한다.
③ 그린 수소 : 물을 전기분해하여 산출한다.
현재 생산단가는 원유 정제과정에서 부산물로 나오는 ‘부생 수소’가 가장 싼값으로 kg당 1,500원, ‘추출 수소’는 5천원, ‘그린 수소’는 9천~1만원으로 추산하고 있다.
이에 비해 천연가스는 600원대/Nm3, 수입 무연탄은 $60/톤 수준으로 ‘추출 수소’ 가격에 비할 수 없을 정도로 싸다.
그리고 연료별 열량은 수소가 34,000kcal/kg, 석탄 6,000kcal/kg, 천연가스 13,000kcal/kg, LNG(도시가스) 10,550kcal/N㎥, 수입무연탄 6,550kcal/kg, 연료용 유연탄 6,200kcal/kg으로 수소가 천연가스의 2.62배 밖에 되지 않는다.
가격과 열량을 감안하면 수소연료전지 발전에 사용하는 추출수소가 천연가스의 3.18배 비싼 연료인 것이다.
전국에 건설되는 수소연료전지발전소의 수소는 대부분 천연가스에서 추출한 수소를 사용한다.
더욱이 수소연료전지발전소는 건설비용도 LNG발전소보다 많이 들 뿐아니라 수소와 산소를 반응시켜 전기를 생산하는 Stack의 수명도 5년 정도로 보수비 및 운영비도 상대적으로 LNG 발전소보다 훨씬 높다.
근본적으로 수소연료전지발전은 화석연료 발전 중 가장 비싼 LNG발전보다 생산원가가 높을 수밖에 없는 구조이다. 태양광발전에 비해서도 발전원가가 높게 나온다. 수소연료전지 기술이 발전되어 발전원가를 낮출 수 있다고 하더라도 수소를 LNG에서 추출해 오기 때문에 LNG 발전원가보다 낮출 수 없어 신재생에너지 포함 가장 비싼 발전원가가 될 것이다.
2. 수소연료전지발전은 결코 환경적이지 않다.
수소연료전지발전은 수소가 환경물질을 배출하지 않기 때문에 환경적이라고 주장하지만, 사실은 꼭 그렇지 않다.
수소연료전지발전에서의 수소는 에너지라기보다 에너지를 전달하는 수단일 뿐이다. 수소연료전지발전을 해야 한다고 주장하는 사람들은 온실가스를 배출하지 않는 친환경발전이라고 말하지만, LNG를 개질화 해서 수소를 얻는 과정에서 발생하는 환경문제와 비용에 대해서는 무시한다.
수소는 LNG에서 아래와 같이 추출한다.
LNG 중 CH4(메탄)의 농도는 약 90mol%이고 나머지 메탄 외에 에탄, 프로판, 부탄 등등의 탄화수소가 들어있으며 이들을 개질하면 모두 H2가 발생된다. 간단히 LNG 1Nm3는 전부 CH4 로 보고 계산해 보도록 하자.
CH4의 개질반응을 보면,
Reforming reaction : CH4 H2O -----> 3H2 CO
Shift reaction : CO H2O <----> H2 CO2
종합하면 CH4 2H2O <----> 4H2 CO2
즉, 1몰의 CH4으로부터 4몰의 수소가 만들어진다.
위 식에서 보듯이 천연가스에서 4몰의 수소를 추출하면 이산화탄소(CO2) 1몰도 생긴다. 각 원소별 원자량(H 1, C 12, O 16)으로 무게를 계산하면 수소 8kg이 추출될 때 이산화탄소는 44kg이 나옴으로 약 5.45배의 이산화탄소가 배출되는 것이다.
이 계산법은 이론상이고, 실제 천연가스에서 추출할 경우 효율을 감안하면 수소 1kg당 이산화탄소 온실가스 9~12kg이 대기로 방출된다고 한다.
수소연료전지발전이 온실 가스를 배출하지 않는다고 하지만 이것은 수소연료전지발전소가 있는 작은 마을에는 온실 가스(이산화탄소)를 마구 쏟아내고 전기를 쓰는 대도시는 온실가스가 적게 배출되는 것뿐이다. 우리나라 전체로 보아 LNG로 발전할 때처럼 온실가스 배출총량이 늘어나는 것은 마찬가지인 것이다.
문제는 또 있다.
LNG에서 수소를 추출하는 과정이나 수소연료전지에서 전기를 발전하는 과정에서 수소의 누출이 일부 발생한다고 한다. 수소연료전지 발전도 수소를 뽑아내는 과정에서 질소화합물이나 황화합물 등의 불순물이 발생한다. 대규모로 만들 때는 소음이나 악취 문제도 발생할 수 있다. 현재 국내에서 운영하는 수소연료전지 발전소는 건립된 지 2~6년밖에 안 돼 안전성이 검증됐다고 보기도 어렵다.
천연가스는 분해과정뿐만 아니라 채굴과정에서 더 심각한 온실가스를 방출한다는 비판을 받고 있다. 어차피 천연가스에서 추출한 수소를 연료로 하기 때문에 결코 수소연료전지발전이 환경적이라 말할 수 없는 것이다.
3. 수소연료전지발전소는 결코 안전하지 않다
수소는 공기보다 훨씬 가벼워 누출되더라도 폭발 위험성이 없다고 주장한다. 하지만, 이는 수소의 위험을 간과한 위험천만한 것으로 현실에서는 결코 그렇지 않다.
지난 5월 23일 강릉의 수소연료전지발전 연구단지에서 일어난 수소 폭발로 2명이 사망하고 6명이 중경상을 입었으며 3동의 건물이 풍비박산 나고 340억원의 재산 피해가 났다.
화염은 없었지만 문제는 150m 떨어진 건물에도 상당한 피해를 줄 정도의 충격파다.
수소는 음속보다 평균 5.4배 빠르게 날아다니면서 공중의 산소와 격렬한 연소반응을 일으켜 초음속의 강력한 충격파를 발생시킨다. 전투기가 음속을 돌파할 때 굉음을 내 주변 건물을 흔들리게 하는 소닉 붐과 같은 현상이다. 수소의 폭발이 무서운 것은 바로 이 폭굉이라 부르는 초음속 충격파 때문이다. 강릉의 수소연료발전 연구단지가 이런 이유로 폭발한 것으로 보여진다.
수소 폭발 사례는 해외에도 많다.
1937년 힌덴부르크호의 폭발, 2011년 후쿠시마 원전 사고도 수소 폭발 때문이었고, 미국의 오하이주 머스킹검에서 수소 튜브트레일러에서 새어 나온 수소가 폭발해 발전소가 초토화된 적도 있다.
수소는 공기 중에서 폭발 가능 범위가 대단히 넓고, 최소 착화 에너지가 매우 낮으며 폭발 강도를 나타내는 폭연지수가 LNG보다 10배가 높은 위험 물질이다.
열전달율과 확산 속도가 대단히 크며(1.8km/s), 색깔·냄새·맛이 없는(무색·무취·무미), 폭발범위 4~75%(공기 중에 그 범위로 섞였을 때 점화하면 잘 타는)가연성 기체이다. 비점이 -252.5℃라 액화하기 힘들어 보통 압축된 가스로 유통된다.
고온 고압에서는 탄소강(Fe3C)과 반응하여 탈탄(脫炭)작용을 일으켜 탄소강이 취화(脆化) 되어(이를 수소취성(hydrogen embrittlement)이라함) 수소 금속용기의 사용기한을 제한한다.
4. 수소연료전지발전은 우리나라에 맞지 않는다.
문재인이 ‘수소 경제’를 외치니 국내에 수소연료전지발전소가 우후죽순처럼 생겨나는데 사실 수소연료전지발전은 우리나라 환경에 맞지 않는다. 수소연료전지발전소는 세계적으로 미국과 한국에 많고, 일본은 가정용이나 건물용의 소규모 수소연료전지발전 시장이 크다. 일본은 자연재해가 많이 일어나기 때문에 독립적 발전이 필요해 이 부문 시장이 크고 우리나라와 같이 대규모 수소연료전지발전은 잘 하지 않는다.
미국은 셰일 가스 등 수소 추출을 위한 연료가 풍부하고 가격이 싸기 때문에 수소연료전지발전원가가 우리나라보다 당연히 싸게 먹혀 다른 연료원 발전원가에 비해 경쟁력이 있다. 하지만 우리나라는 수소를 추출할 천연가스 전량을 수입해 와야 하고, 그 천연가스 국제가격에 따라 발전원가가 춤을 출 수 있어 안정성도 떨어진다. 수소연료전지발전 원가 중에 LNG 관련 비용이 절반 이상을 차지해 LNG 국제가격이 상승하면 발전원가도 따라서 올라갈 수밖에 없다.
5. 수소연료전지발전소는 검증되지 않았다 - 국내 수소연료전지발전소 실태
우리나라 최대 수소연료전지발전소인 화성에 있는 ‘경기그린에너지’가 현재 어떤 상태인지 보자.
2013년 11월부터 운영 중인 ‘경기그린에너지’의 연료전지 발전소는 용량이 58.8MW로 건설비가 3천300억여원이 투입되었는데, 매년 14만 가구가 사용할 수 있는 전력량인 46만4000㎿h를 생산할 수 있다고 호언장담했지만 현실은 달랐다. 2014년에 45만3672㎿h였던 전력 생산량은 지난해 35만1639㎿h까지 떨어졌다. 당초 예상치의 75.8% 정도만 전력을 생산하면서 수익도 급강하했다. 수소연료전지와 수소연료전지발전 시스템을 공급하고 유지보수 용역을 하는 포스코에너지의 기술력 부족 때문이었다.
문제는 현재 포스코에너지는 국내 수소연료전지발전 부문의 50% 이상을 담당하고 있고 포스코에너지의 설비를 사용하는 수소 연료전지 발전소가 28곳이나 된다는 점이다. 수소 연료전지 기술 자체에 결함이 있는 상황이라 다른 수소연료전지발전소도 제2의 경기그린에너지 사태가 발생할 가능성이 농후하다.
경기그린에너지보다 더 심각한 상황에 있는 것은 삼척의 MCFC기지로 가동이 3년째 멈춘 상태이다.
더 심각한 문제는 포스코 에너지가 지난 10년간 6,100억원의 적자를 내고 있어 자신들이 설비를 공급한 경기그린에너지 등 수소연료전지발전소에 유지보수비용을 2배로 올려 줄 것을 요구하고 있다는 것이다. 포스코에너지의 요구를 들어줄 경우 경기그린에너지의 경우 1기당 연간 7억에서 16억으로 유지보수비용이 올라 5년간 총 1,500억원이 넘는 유지보수비용이 추가로 들어가야 한다고 한다. Stack 효율 저하로 발전량이 계속 하락해 수입이 급감하는데 유지보수비용마저 추가로 떠안으면 수소연료전지발전소 가동은 중단하는 게 낫다. 여기에다 최근 REC 가격 폭락하고 있어 국내 수소연료전지발전소들은 그로기 상태다.
상기에서 살펴본 대로 우리나라 수소연료전지발전은 실패했고, 또 개선될 전망도 전혀 보이지 않는 상황이다.
*관련기사들
<경기그린에너지 내달 파산 위기… ‘수소경제’ 흔들>
http://news.kmib.co.kr/article/view.asp?arcid=0924039260&code=11151400&cp=nv
<'파산 위기' 경기그린에너지 '재계약 중재' 나선 산업은행>
http://www.kyeongin.com/main/view.php?key=20190529010012506
<REC(신재생에너지 공급인증서)값 반토막… 포스코에너지 계약업체 '이중고'>
http://www.kyeongin.com/main/view.php?key=20190826010008901
<삼척기지 MCFC 사업 3년 방치... 머 하노?>
http://www.newsfreezone.co.kr/news/articleView.html?idxno=202791
6. 수소연료전지발전은 원천기술을 보유한 미,일 기업들만 이익이 될 뿐이다.
수소연료전지는 1세대 PAFC(인산형), 2세대 MCFC(용융탄산염형), 3세대 SOFC(고체산화물형)이 있는데, 이들 수소연료전지의 원천 기술은 모두 미국(Fuel Cell Energy, Bloom Energy), 일본(MHPS) 등의 해외 기업이 갖고 있고, 포스코에너지, 두산 등 국내기업은 이들 기업과 제휴해 수소연료전지를 생산하고 있다. 포스코에너지는 미국의 FCE의 특허를 사용하고 매출액의 3%를 로얄티로 지급하고 있다고 한다.
우리나라 수소연료전지산업의 50% 이상을 점유한 포스코에너지는 누적 적자가 엄청나 매각(청산)을 검토하다 수소연료전지 부문만 따로 떼어내어 자회사로 분리하기는 했지만 장래가 불투명하다고 업계는 보고 있다. 포스코에너지는 지난 10년간 연료전지 사업에서만 6,100억원 적자를 내 생산시설 투자비(5000억원)까지 합하면 1조원 이상 손실을 보고 있다고 한다.
LG그룹은 LG퓨얼셀시스템이라는 자회사를 만들어 2012년부터 2017년까지 2천6백억 이상을 투자해 발전용 수소연료전지 상용화를 추진했지만 성과가 없어 최근에 수소연료전지 사업에서 손을 뗐다. LG그룹은 미국 오하이오주 캔턴시에 위치한 LG퓨어셀시스템즈(LG Fuel Cell Systems Inc.)의 본사와 연구소의 문을 최근 닫았다. LG그룹은 영국 공기업 '롤스로이스'(Rolls-Royce)의 수소연료전지 개발업체인 '롤스로이스 퓨어셀시스템즈'(Rolls-Royce Fuel Cell Systems Ltd.)를 2012년 6월에 4500만 달러(현재가치 약 500억 원)에 인수했고 올해까지 323억 원을 추가로 출자할 계획이었다.
우리나라 지자체들이나 발전회사들이 수소연료전지발전소 건설을 늘리면 늘릴수록 국민들과 기업들은 높은 전력단가를 지불해야 되는 반면, 수소연료전지에 대한 원천기술을 가진 미국과 일본 기업들의 호주머니를 채워주게 된다.
7. 수소연료전지발전은 태양광발전 등 재생에너지 산업을 고사 시킨다
대용량의 수소연료전지발전소는 24시간 발전하는 특성과 REC 가중치 2를 받는 특혜 때문에 REC 공급량을 폭증시켜 REC 단가 하락을 촉발하게 된다. 이런 현상은 재생에너지 발전의 수익성을 급락하게 만들어, 수소연료전지발전원가보다 상대적으로 저렴한 발전원가를 가진 태양광발전 등의 재생에너지발전 산업을 크게 위축시킬 것으로 보인다.
태양광발전은 낮에만 발전이 가능해 용량의 15~16% 정도만 발전하지만, 수소연료전지발전은 24시간 가동이 가능해 태양광발전보다 약 6배 발전량이 많다. 똑같은 1MW 용량의 태양광발전소와 수소연료전지발전소라도 연간 발전량이 1,314MWh와 7,884MWh로 6배 차이가 난다. 그리고 REC 가중치도 각각 1(0.7)과 2로 수소연료전지발전소의 REC 생산량이 또 2배 더 커지게 된다. 같은 용량의 발전소라도 12배의 REC 생산량 차이가 나는 것이다.
거기에다 수소연료전지발전소는 적은 면적에 대규모 용량을 건설이 가능하다. 지자체와 발전회사들이 수소연료전지발전소를 대거 짓는 이유도 REC를 대량으로 생산이 가능하기 때문이다. 이렇게 수소연료전지발전소의 REC가 대량 쏟아지게 되면 REC 가격은 필연적으로 하락할 수밖에 없고, 적정한 REC 가격이 유지될 것으로 예상하고 태양광, 풍력, 조력 발전소를 건설했던 기존의 재생에너지 발전업자들은 큰 손해를 받게 되고, 따라서 신규 태양광, 풍력, 조력발전소 건설은 기대할 수 없게 될 것이다.
수소연료전지발전소의 건설과 건설 계획 잇단 발표로 REC 공급이 대량으로 늘 것으로 전망하여 최근 REC 현물시장가격은 4만원/REC(40원/kWh, 2017년에는 10만원/REC이 넘었다)으로 폭락한 상태다. 이 정도의 REC 가격이면 태양광발전소를 운영하는 업체나 업자들은 수익은커녕 원금과 이자내기도 버거울 정도가 된다.
태양광, 풍력, 조력 발전사업자들은 생산한 전력을 SMP와 REC 판매로 매출을 일으킨다. 현재 SMP가격은 80원/kWh, REC는 40원/kWh로 1kWh 생산해 120원의 수입을 얻는데, 1MW의 태양광발전소의 경우 연 1,314MWh 생산해 수입이 157,680천원 매출이 된다. 이 정도 매출로는 태양광발전소 건설 비용, 운영 비용, 원금, 이자를 고려할 때 수익성은 마이너스가 될 수밖에 없다. REC 가중치 1인 육상 풍력도 마찬가지이고, 연계거리에 따라 REC 2~3.5를 받는 해상 풍력의 경우에는 REC 가격 폭락은 치명적이라 문재인 정부가 재생에너지발전사업을 육성하겠다는 것은 공염불이 될 것이다.
필자는 기본적으로 REC 가중치가 높은 신재생에너지는 결국 국민과 기업에게 부담을 줌으로 가급적 지원을 배제해야 한다고 생각하기 때문에 수소연료전지발전소 때문에 해상 풍력 발전소, 조력 발전소가 건설되지 않게 되는 효과에 대해서는 긍정적으로 생각한다. 하지만, 태양광 발전(임야 REC 0.7, 일반 부지 1.0, 3Mw 이상 0.7)과 같이 REC 가중치가 낮아 전력단가 상승을 크게 시키지 않는 재생에너지발전이 위축되게 해서는 안 된다고 본다.
태양광발전은 재생에너지 중에서 그래도 우리나라에서 가장 효율적이고 장래 Grid Parity까지 도달할 수 있는 가능성이 높기 때문에 육성 발전시켜야 한다. 산림을 심각히 훼손하거나 아파트 베란다 거치형 태양광발전과 같이 효율이 극히 낮은 경우는 철저히 배제해야 한다고 보지만 농업생산성이 낮은 산간 개간지나 경관을 훼손하지 않는 저지대 임야 지역은 적극적으로 태양광발전소 건설이 필요하다. 그 동안 무분별한 태양광발전소 건설과 수천억원을 국민의 혈세로 지원해 설치하는 아파트 베란다 거치형 태양광발전, 그리고 태양광발전사업에 정권 실세들과 주변 인사들이 이권을 챙키는 모습이 국민들에게 태양광발전에 대해 부정적 인식을 심어주었지만, 태양광발전 그 자체는 우리나라에서 해볼 만한 것이다.
8. 중장기적으로 수소연료전지발전도 수익성이 떨어져 사업 지속이 어려워진다.
REC 단가가 일정 정도 유지되어야 가중치 2를 받는 수소연료전지발전사업도 수익성이 유지되는데 수소연료전지발전에서 대량의 REC 공급이 되면 REC 공급량이 넘쳐나고 거기에다 가중치 5를 받을 수 있다 하여 태양광발전소들이 ESS를 연계하는 량이 늘게 되면 그야말로 REC 시장은 패닉에 빠지게 된다. 결국은 수소연료전지발전, 태양광발전 등 신재생에너지발전이 붕괴되는 사태가 올 것이다.
수소연료전지발전 REC 가중치 2 부여와 ESS연계 태양광발전 REC 가중치 5 부여 정책은 두 발전산업의 제 살 깎아먹기 밖에 되지 않아 사업의 지속성을 스스로 방해하는 것으로 작동할 것이다.
태양광발전소야 이미 태양광모듈을 설치해 놓았고 추가적인 보수비가 거의 들어가지 않고 운영비도 얼마 되지 않기 때문에 태양광발전사업자들이 수익이 나지 않더라도 울며 겨자 먹기로 발전소를 운영해 전력을 생산하겠지만, 수소연료전지발전사업자들은 경우가 다르다.
REC 가격이 하락하면 가중치 2를 받기 때문에 레버러지 효과가 더 발생해 수입이 대폭 하락하고 적자를 면치 못하게 되는데다, 수소 추출을 위해 LNG를 구입, 사용해야 하고 Stack의 수명이 5년 정도라 보수유지관리비가 발전소 건설비 못지않게 계속 들어가 수소연료전지사업자는 REC 가격이 일정 이하로 떨어지면 발전소 가동을 멈추고 전력 생산을 포기하게 될 것이다. 이런 기간이 장기화 되면 결국 수소연료전지발전소는 흉물로 전락하고 전력 공급에 전혀 기여를 하지 못하게 된다.
<REC(신재생에너지 공급인증서)값 반토막… 포스코에너지 계약업체 '이중고'>
http://www.kyeongin.com/main/view.php?key=20190826010008901
9. 수소연료전지발전은 RPS 제도의 당초 목적을 왜곡하고 (화석 연료) 발전사들의 이익만 주게 된다
우리나라는 신재생에너지를 확충하기 위해 RPS 제도(신재생에너지 공급 의무화 제도)를 운영하고 있다. RPS는 화석연료를 사용해 발전하는 사업자는 총발전량의 일정 비율을 신재생에너지로 발전하거나 신재생에너지로 발전하는 사업자로부터 REC를 구매해 이 비율을 맞추도록 의무화 한 제도이다. 2018년까지 매년 0.5%씩 올려 5%를, 2019년부터는 1%씩 올려 2023년에는 10%를 달성해야 한다.
RPS제도는 신재생에너지 사용으로 환경에 기여하는데 그 목적이 있는데, 수소연료전지발전에 REC 2를 주거나 ESS 연계하는 태양광발전에 REC 5를 주는 것은 RPS 제도의 기본 취지나 목적을 정면 위배한다.
이렇게 REC를 남발하면 실제 신재생에너지 발전은 늘어나지 않으면서 RPS 의무는 이행할 수 있게 되어 발전회사들이 굳이 신재생에너지에 투자할 이유가 없게 된다.
최근 수소연료전지발전소가 대거 건설되고 건설 계획이 발표되는 것은 발전회사들이 가장 손 쉽게 RPS를 이행할 수 있는 방법이기 때문이다.
수소연료전지발전소는 24시간 가동 가능하고, 작은 부지에 대용량의 발전소 건설이 가능하기 때문에 똑같은 REC를 생산하는데 태양광, 풍력, 조력, 지열 등 재생에너지발전보다 훨씬 간단한데다, 대량의 REC를 확보하기가 훨씬 편하다.
(화석 연료)발전회사는 자사가 직접 신재생에너지발전으로 생산한 REC로 RPS를 이행하고, 부족한 의무 REC의 잔여량은 신재생에너지발전사업자들의 REC로 채우게 되는데, 자신들이 이미 수소연료전지발전으로 대량으로 REC를 확보했기 때문에 신재생에너지 발전사업자로부터 REC 구매를 얼마 하지 않아도 된다. REC 수요량은 적은데 REC 공급량은 많아지면 현물시장의 REC 가격은 하락할 수밖에 없다. 따라서 (화석 연료)발전회사들은 부족한 REC를 낮은 가격에 매입이 가능하게 된다.
발전회사들이 수소연료전지발전소를 건설하는 것은 꿩 먹고 알 먹기인 셈이고, 반대로 재생에너지발전사업자나 화석 연료 발전사가 아닌 REC 판매를 위해 수소연료전지발전을 하는 사업자들은 앞으로 이자도 못 내 부도가 속출할 것이다.
10. 수소연료전지발전은 원전과 함께 해야 그나마 검토 가능
수소경제가 가장 활성화되어 있고 또 실효성도 높은 나라가 있다. 바로 아이슬란드다. 아이슬란드는 수력과 지열발전으로 수요 전력 100%를 충당한다. 화산활동이 활발해 지열발전에 절대적으로 유리하고 그 발전원가도 싸다. 지열발전으로 생산한 전력생산원가는 싸기 때문에 물을 전기분해해 ‘그린 수소‘를 생산해도 수소 추출 비용이 저렴하게 든다. 이렇게 만든 수소를 수소 버스나 수소 자동차에 직접 공급해 사용한다. 전기분해를 통한 그린 수소를 사용하기 때문에 온실가스(이산화탄소 등)를 전혀 배출하지 않는다. 우리나라와 같이 LNG에서 수소를 추출하는 방식과 다르다.
아이슬란드의 예를 본다면 저렴한 전력 생산을 할 수 있는 지역이나 국가만 수소를 이용한 발전소나 수소 자동차를 검토할 수 있음을 알 수 있다.
메탄의 개질반응에는 니켈 촉매 하에서 뜨거운 수증기가 필요하며, 메탄을 전부 개질하기 위해서는 화씨 1,300도 이상의 온도가 필요하다. 또 MCFC나 SOFC 수소연료전지도 발전을 위해 고온의 수증기가 필요하다.
미래에 물을 800도 이상으로 가열한 후 촉매 반응으로 산소와 수소로 분리해 내는(전기분해 방식으로 그린 수소 추출) 원자로가 개발된다면 수소연료전지로 석유를 대체할 수도 있다.
LNG 개질로 수소를 추출하든, 전기분해 방식으로 그린 수소를 추출하든, 수소연료전지로 전기를 생산하든 고온의 스팀(물)이 필요하다. 원전은 원자로를 식히고 난 후 고온의 물이 발생하고, 이 고온의 물은 LNG 개질이나 전기분해, 수소연료전지에 활용할 수 있다. 수소를 이용하려면 원전도 함께 하는 것이 유리하다는 이야기다.
결국 화석 연료를 대체할 방법은 원자력을 안전하게 운영할 수 있는 과학기술을 발전시키는 것만이 현재의 유일한 것으로 보인다.