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중국 에너지 발전 현황

2020년 중국은 2030년 전까지 ‘탄소 배출 피크’에 도달하고 2060년까지 ‘탄소 중립’을 실현을 목표로 하는 ‘쌍탄(雙碳)’ 목표를 제시했다. 이는 중국이 기후변화에 대응하는 친환경 정책인 동시에 신재생에너지 육성을 통한 전통에너지에 대한 높은 의존도를 낮추는 정책이다.
 

중국 국가통계국에 따르면 2019년 기준 중국의 석탄 소비량은 3억8200만 톤으로 전체 에너지 소비량의 58.8%를 차지했으며, 석유(19.4%)와 천연가스(8.3%)가 그 뒤를 이었다. 신재생에너지만 살펴보면 2019년 기준 수력, 풍력, 태양광 발전량이 각각 1조4200억㎾h, 4조100만㎾h, 2억2200만㎾로 전체 발전량의 28.8%, 7.8%, 4.3%를 차지했다.

올해 1월 중국 국무원이 발표한 자료에 따르면 중국의 청정에너지 소비 비중은 2012년 14.5%에서 2021년 말 기준 25.5%까지 증가한 것으로 나타났다. 현재까지 신재생에너지 대부분은 수력, 풍력, 태양광 발전이 차지하고 있지만 원자력 발전, 수소 발전 등 다양한 에너지를 통해 에너지원 구성을 다양화하는 것이 중국 정부의 목표이다.

중국 수소산업 현황

다양한 에너지원 중 수소에너지는 현재 중국 정부가 중점적으로 발전시키고자 하는 분야이다. 중국은 자국 ‘에너지원’ 법에 수소에너지를 포함시켜 그 속성을 규정했으며, 수소 산업의 건강하고 지속가능한 발전을 제시한 바 있다. 또한 중국 과기부 등 9개 부처가 발표한 <과학기술로 지원하는 쌍탄 실행 방안>에서는 수소에너지 기술을 명확히 거론해 고효율∙저원가 수소에너지 기술을 연구 개발하겠다고 밝혔다.

중국의 경제연구소인 EVTank가 발간한 ‘중국 수소충전소 건설 및 운영 발전 백서(2023년)’ 따르면 올해 상반기 기준 전 세계 수소충전소는 1089기이며, 이중 중국이 가장 많은 351기의 수소충전소를 보유 중인 것으로 나타났다(전 세계 수소충전소의 약 32.2%). 참고로 한국 환경부에 따르면 2023년 6월 말 기준 한국은 총 179기의 수소충전소를 보유하고 있다. 백서에 따르면 성별로 볼 때 광둥성의 수소충전소가 총 55기로 가장 많았으며 산둥성이 34기로 그 뒤를 이었다. 이외에도 저장성, 장쑤성, 허베이성, 허난성 등도 20기 이상의 수소충전소를 보유하고 있는 것으로 나타났다.

현재 중국 22개의 성(또는 시)에서 수소에너지 인프라 건설 관련 지원 정책을 내놓았으며 2025년까지 구체적 목표를 제시했다. 그 중 랴오닝성 다롄시는 수소산업의 연구 및 응용이 가장 돋보이는 지역 중 하나다. 

<2016~2023년 상반기 전 세계 수소충전소 누적 건설량>

(단위: 기)

[자료: EVTank]

다롄 수소산업 현황

다롄자유무역구(보세구)에는 총 64만㎡ 규모(총 계획면적)의 수소에너지산업단지(이하 ‘다롄 수소단지’)가 들어서 있다. 중국은 ‘중국(랴오닝)자유무역시범구다롄지구 수소에너지산업규획’에 따라 2025년까지 다롄 수소단지 내 수소에너지산업의 생산액을 100억 위안(약 1조8169억 원) 이상으로 끌어올리는 것을 추진 중이다. 다롄 수소단지는 3대 주요 제품(연료전지, 수소에너지장비, 수소에너지 응용)과 5대 주요 산업(수소 제조, 저장, 운송, 충전, 응용)을 중점적으로 양성하고 있다.

<다롄 수소에너지산업단지 주요 발전 방향>

[자료: 다롄자유무역서비스망]

다롄 수소단지는 현재 기준으로 1기와 2기로 나뉘는데, 1기 부지에는 중국석유화학(SINOPEC)의 수소충전소, 창웨이수소에너지(创为氢能)의 견인전동기 생산공장, 탄소중립시범센터, 수소제품연구실험센터, 보아오정밀(博澳精密)의 수소에너지 엔진부품 생산공장 등이 가동 중이다.

2022년 9월 착공한 2기 부지의 경우 궈창(创氢)수소연료전지, 밍위안과기(洺源科技)수소연료전지 프로젝트가 포함돼 있다. 궈창수소연료전지 프로젝트는 중국항공우주과학기술집단 산하 펀드와 중국과학원대련화학물리연구소이 공동으로 4만㎡ 부지에 3억2000만 위안을 투자했다. 주로 수소연료전지 스택, 시스템 및 핵심부품의 연구개발과 생산이 이루어질 예정이며 연간 생산액은 약 15억 위안(한화 약 2719억 원)에 달한다.

밍위안과기 수소연료전지 동력 종합프로젝트는 랴오닝성, 다롄시 수소에너지산업발전촉진회 등이 밍위안과기와 함께 4만5000㎡ 규모에 3억5000만 위안을 투자해 주로 연료전지 엔진, 양자교환막, 분리판 등을 생산할 예정이며 연간 생산액은 약 30억 위안(한화 약 5441억 원)에 달할 것으로 예상된다.

<다롄 수소에너지산업단지 및 관련 사진>

[자료: 다롄자유무역서비스망]

다롄 수소단지에는 올해 2월 중국 최초의 메탄올 수소충전소가 운영을 시작했다. 중국 국영기업인 중국석유화학(SINOPEC)이 자체 개발한 기술로 지어진 이 수소충전소는 매일 순도 99.99%의 고순도 수소 1000㎏를 생산한다. 메탄올의 저장∙운송 비용은 수소보다 저렴해 메탄올 수소충전소는 전통적인 수소충전소보다 20% 이상의 비용을 절감할 수 있는 것으로 알려졌다. 현재 세계에서 가장 많은 메탄올을 생산하는 중국은 메탄올 수소충전소의 비중을 점차 늘릴 것으로 전망된다. 다롄 수소단지에는 현재 건설 중인 6기 수소충전소를 포함해 총 8기의 수소충전소가 들어설 예정이다.

<다롄시 수소에너지산업단지 내 수소충전소>

[자료: 시노펙]

다롄에는 현재 수소의 제조부터 저장, 운반, 가공, 응용까지 수소 산업의 5대 가치 사슬이 형성돼 있다. 다롄에 소재한 수소 산업 관련 기업(또는 연구소)으로는 앞서 밝힌 중국과학원대련화학물리연구소(中国科学院大连化学物理研究所, 수소 산업 기술 연구개발 및 표준화), 궈창수소에너지(国创氢能, 수소연료전지), 중국석유화학(SINOPEC, 수소충전소), 다롄창웨이전기(大连创为电机, 수소연료전지 모터), 보아오정밀공업(博澳精密工业, 수소엔진부품), 신위안동력(新源动力, 수소연료전지 시스템), 밍위안과기(洺源科技, 수소연료전지 스택), 다롄수소에너지검측센터(大连氢能检测中心, 수소연료전지 등 관련 제품 검사) 등이 있다.

<다롄 주요 수소산업 관련 기업>

(단위: 명, 만 위안)

[자료: 각 사 홈페이지]

특히 이 중 1949년 다롄에 설립된 중국과학원대련화학물리연구소는 중국 최초로 수소에너지 응용 연구를 시작했으며, 현재 중국 내 수소에너지 및 수소연료전지 분야의 최고 연구기관으로 꼽힌다. 대련화학물리연구소는 신재생 에너지 관련 기업과 협력해 중국 현행 51개 연료전지 표준 중 45개의 표준을 제정한 바 있다. 대련화학물리연구소는 특히 현재 중국의 액화 저장기술 분야의 표준을 선도하고 있으며 수소에너지 및 수소연료전지 분야에서 수소정제, 촉매, 전극기술 및 재료, 분리막, 스택, 검사 및 테스트 등 분야에서 300여 개의 발명특허를 보유하고 있다. 올해 4월 대련화학물리연구소의 천핑(陈萍) 연구원 등은 상온에서 실현 가능한 전고체 수소연료전지 기술을 발견했으며, 영하 40도~영상80도에서 변환이 가능한 초이온 전도체를 발명해 5월 <네이처>지에 발표하기도 했다.

올해 8월에는 다롄수소에너지검측센터(大连氢能检测中心)의 1기 공사가 완공됐다. 이 센터는 수소에너지 분야 가스실린더 등 압력특수장비의 개발 및 응용을 중점적으로 추진할 예정이다. 또 차량용 수소 실린더 등 핵심설비에 대한 실험도 이곳에서 이루어질 예정이다. 다롄수소에너지검측센터는 2만9000㎡ 규모로 지어졌으며 수소환경실험실, 다기능실험실, 특수환경실험실, 재료부식실험실 등으로 구성돼 있으며, 투자규모는 약 1억7000만 위안(한화 약 308억 원)이다. 다롄수소에너지검측센터는 국제 일선(一線) 수소에너지실험실을 벤치마킹해 건설됐으며 국제적으로 가장 첨단화된 수소압축기술을 사용해 중국에서 가장 수준 높은 수소 실린더 및 부속부품 실험검측 플랫폼으로 평가받을 예정이다. 수소연료전지 자동차 저장 및 공급시스템의 경우 기존에는 중국 자체 검사기관이 없던 터라 다롄수소에너지검측센터는 향후 수소연료전지 자동차 산업 발전에 중추적인 역할을 할 것으로 전망된다.

한-중 수소산업 관련 협력 기회

2022년 6월 KOTRA 다롄 무역관과 다롄시 정부는 ‘한∙중 그린산업 협력 플라자’를 공동 개최했다. 본 행사는 한국 및 중국(동북 3성)의 그린 산업 현황에 대해 발표하는 세션과 한∙중 그린산업 관련 기업의 1:1 상담회로 구성됐다. 특히 다롄시정부의 수소산업에 대한 적극적인 정책적 지원 의지가 맞물려 코로나19 기간임에도 불구하고 약 100명의 현장 참석자가 몰려들었다. 1:1 수출상담회에는 수소연료전지 부품을 생산하는 국내기업 등이 참가해 30여 건의 상담이 진행됐다.

<한∙중 그린산업 협력 플라자 상담장 현장 사진>

[자료: KOTRA 다롄 무역관]

올해 4월 KOTRA 다롄 무역관은 다롄시 석유화학공업협회에 방문했다. 이 자리에서 양측은 수소 산업을 둘러싼 양국의 협력에 대해 논의했다. 인터뷰에서 협회 쑨둔안위(孙端玉) 비서장은 '수소 생산분야에 있어서 중국의 기술 수준은 높은 편이다. 따라서 한-중 양국이 수소산업과 관련해 협업 시 수소 생산보다는 상대적으로 기술이 부족한 영역인 수소의 저장과 운송 분야에서 협력 가능성이 높을 것으로 판단된다' 라고 밝혔다. 수소연료전지나 수소를 액화상태로 운반할 수 있는 초저온 탱크, 밸브 등과 같은 응용 제품이 유망할 것으로 전망된다. 실제 작년 6월 다롄에서 개최된 ‘한-중(동북3성) 그린산업플라자’ 수출상담회에서 적지 않은 바이어들이 수소연료전지 관련 고분자 전해질막을 생산하는 업체에 관심을 보인 바 있다.

올해 7월 KOTRA 다롄 무역관은 다롄시 수소에너지산업발전촉진협회(大连市氢能产业发展促进协会)를 방문했다. 2021년 4월에 설립된 이 협회는 수소에너지 기술 및 제품의 연구개발, 생산제조, 상용시범서비스 등을 제공하고 있다. 협회 회원사들의 업종은 수소 제조에서부터 저장, 충전, 수소차 부품 및 SI, 수소에너지 응용 분야까지 다양하다. 앞서 언급한 신위안동력, 밍위안과기와 같은 일반 기업 외에도 대련화학물리연구소, 다롄이공대학, 다롄해사대학 등과 같은 고등 연구기관도 포함하고 있다. 이 자리에서 KOTRA 다롄 무역관과 협회는 수소산업을 둘러싼 양국의 협업 방안에 대해 나누었다. 구체적으로 수소 산업 전문가 초빙 강연, 한국 H2 MEET 전시회 중국기업 참가, 수소산업 비즈니스 상담회 개최, 수소 기술 세미나 개최 등이다.

한국산업연구원이 발표한 <주요국 분야별 수소 기술 수준 비교>를 살펴보면 한국이 중국보다 우위에 있는 수소 산업 분야로는 ① 수소저장(한국 85.8점, 중국 66.7점), ② 수소운송(78, 67), ③ 수소충전(71.5, 64.4), ④ 수소모빌리티(94, 75), ⑤ 수소연료전지(91.5, 68.1)로 나타났다. 구체적으로 한국은 수소연료전지 분야에서 23.4점으로 중국보다 가장 많이 앞선 것으로 나타났고 수소충전 분야에서는 7.1점으로 양국 간 수준 차이가 가장 적은 것으로 나타났다. 또한 수소생산 분야에서는 중국이 63.3점, 한국이 62.5점으로 중국이 한국보다 앞선 분야로 나타났다.

<주요국 분야별 수소 기술 수준 비교>

* 주: 미국의 기술 수준을 100으로 했을 때 한국, 중국의 기술 수준

[자료: 한국산업연구원]

한국은 중국보다 기술적으로 우위에 있는 수소 저장, 수소연료전지, 수소 모빌리티 분야에서 중국 시장 진출을 검토해볼 수 있을 것이다. 실제로 최근 중국석유화학과 협력하는 바이어가 무역관을 방문해 한국의 수소차와 수소 충전 인프라을 둘러싼 협력방안에 대해 문의한 바 있다. 현재 중국은 제대로 상용화된 국산 수소차(승용차)가 없는 반면 한국은 이미 2013년에 처음으로 수소전기차를 선보였고, 수소 충전소의 충전압력에 있어서도 한국이 중국보다 우수하다는게 바이어 평가이다. EVTank가 발간한 중국 수소충전소 백서에 의하면, 현재 중국 대부분의 수소충전소는 최대 충전압력이 35MPa으로 한국의(70MPa) 절반 수준이다. 또한 일일 1000kg 이상 충전이 가능한 수소충전소의 비중도 한국, 일본, 독일 등보다 작은 것으로 나타났다.

전망 및 시사점

현재 중국은 ‘쌍탄’ 목표 실현을 위해 신재생에너지를 적극적으로 육성 중이다. 국제에너지기구(IEA)는 2050년 가장 유망한 에너지원으로 수소를 꼽았으며 중국도 수소에너지를 자국의 주요 에너지원으로 규정했다. 중국은 2050년이 되면 자국 전체 에너지원에서 수소 발전이 차지하는 비중이 약 10%까지 이를 것으로 내다보고 있다. 이를 위해 각 지방정부는 수소산업 로드맵을 수립하고 수소산업단지를 조성해 수소산업기업을 육성하는 등 적극적으로 지원하고 있다.

중국 7대 석유화학기지 중 하나이자 석유화학산업이 산업 전체의 40%이상을 차지하는 다롄시는 현재 수소산업 육성에 가장 적극적인 도시이다. 현재 중국 수소 산업에서 가장 권위있는 연구기관인 중국과학원대련화학물리연구소와 중국석유화학과 같은 대형기업들이 중국 수소산업을 주도하고 있다. KOTRA 다롄 무역관은 작년에 개최한 한-중 그린산업 협력플라자와 같이 우리 기업들의 중국 수소경제 시장 진입을 적극 지원할 예정이다.

자료: 중국 국가통계국, 중국 국무원, 다롄시정부, 중국국제과학교류센터, 중국과학원대련화학물리연구소, 다롄시석유화학공업협회, 시노펙, H2 Stations, EVTank, 중상정보망(中商情报网), 가스신문, 한국산업연구원, KOTRA 다롄 무역관 자료 종합