탄소중립/섹터커플링 혁신기술 동향과 태양광/해양재생에너지 산업전망 분석

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제조사: 지식산업정보원
규격: 630쪽 (A4)
ISBN: 9791158622336

 

 

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세계 주요 국가들은 탄소중립 선언을 하며 탈탄소화를 위하여 2050년까지 단계별로 발전부문에서 재생에너지의 비중을 높이고 화석연료의 비중을 줄여나가야 한다. 이러한 환경에서 섹터커플링(Sector Coupling) 기술의 활용가능성이 제시되고 있다. 최근 대두되는 섹터커플링은 가변성이 있는 재생에너지 전력을 다른 형태의 에너지로 변환하여 사용·저장하고 발전, 난방 및 수송부문을 연결하는 시스템으로 재생에너지들의 잉여 전력 등 연계를 통한 전체적인 에너지 사용의 효율성을 높이는 기술이다. EU, 독일, 일본 등은 이미 섹터커플링 상용화 준비 단계이지만 우리나라는 아직까지 섹터커플링의 기술경쟁력이 약하다. 또한, 규제의 불확실성 및 시장 안정성 문제 등으로 섹터커플링에 대한 투자 유치･확대에 한계가 있다.

 글로벌 탄소중립을 위하여 탄소배출 규제가 강화되고 에너지 전환에 대한 요구가 높아지면서 신재생에너지 확대를 통한 저탄소·친환경 경제사회로의 가속화에 따라 국내 역시 정책적 노력을 지속하고 있다. 해외 주요국들은 신재생에너지 비중을 확대하는 한편 태양광, 풍력 등 변동성 에너지의 출력 유연화를 위한 제도적 수단을 활용하고 있으며, 우리 정부 또한 2020년 10월 ‘2050 탄소중립 선언’과 함께 그해 12월 ｢2050 탄소중립 추진전략｣을 발표하며 태양광, 풍력을 위주로 한 신재생에너지 중심의 전력 공급 계획으로 경제구조의 저탄소화를 도모하는 등 신재생에너지의 중요성은 점점 커지고 있다.

 이에, 본원 R&D정보센터에서는 섹터커플링 및 태양광･풍력발전 분야의 최신 기술과 산업 전망을 분석 글로벌 시장 선점을 위한 경쟁력 강화에 도움이 되고자, 관련기관들의 분석 정보자료를 토대로 ｢탄소중립/섹터커플링 혁신기술 동향과 태양광/해양재생에너지 산업전망 분석｣를 발간하였다. 본서 제Ⅰ편에서는 탄소중립 정책 및 혁신기술, 섹터커플링 분야별 기술개발 동향을 수록하였으며, 제Ⅱ편에서는 태양광발전 주요 동향 및 해상풍력･해양에너지 시장 전망과 프로젝트 현황을 수록하였다. 아무쪼록 본서가 학계･연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

 

 

제 Ⅰ편 탄소중립을 위한 섹터커플링 기술 동향
제 1장 탄소중립 정책 및 혁신기술 동향
1. 탄소중립 트렌드 및 정책 동향
1) 탄소중립의 글로벌 트렌드
(1) 세계 137개국 탄소중립 선언
가. 영국
나. EU
다. 독일
라. 프랑스
마. 덴마크
바. 뉴질랜드
사. 일본
아. 한국
(2) 온실가스 관련 규제 마련
가. 탄소가격제(Carbon Pricing)
나. 석탄발전 퇴출 확대
다. 수송부문의 탈탄소화
(3) 산업구조 변화
가. 기업들의 탄소중립 선언
나. RE100 참여 기업 확대
다. 완성차 기업의 탄소중립 달성 전략
(4) 국내외 시장 전망
가. 세계 시장 전망
나. 국내 시장 전망
2) 국내외 탄소중립 정책 및 R&D 추진 동향
(1) 해외 주요국의 탄소중립 정책 및 R&D 동향
가. 에너지 관련 지표 분석
나. 탄소중립 정책 현황 분석
(2) 탄소중립 R&D 동향 분석
가. R&D 투자 현황
나. R&D 거버넌스
다. 기술개발 동향
(3) 국내 탄소중립 정책 및 R&D 추진 현황
가. 경제･사회적 여건
나. 법령 및 정책 현황
다. 탄소중립 관련 2022년 R&D 예산
(4) 결론 및 정책제언
2. 탄소중립 혁신기술 주요 동향
1) 탄소중립 혁신기술 정의 및 범위
(1) 정의 및 범위
가. 정의
나. 범위
(2) 탄소중립 혁신기술 개발사업의 범위
2) 탄소중립 혁신기술 주요 동향 분석
(1) 탄소중립 혁신기술 기술별 동향    
가. 태양광 기술
나. 풍력 기술
다. 바이오에너지 기술
라. 산업부산물 재활용 기술
마. 산업공정 효율화 기술
바. 이차전지 기술
사. 건물효율화 기술
아. 디지털화 기술
(2) 탄소중립 혁신기술 특허 동향
가. 태양광 기술
나. 풍력기술
다. 바이오에너지 기술
라. 산업부산물 재활용 기술
마. 산업공정 효율화 기술
바. 이차전지 기술
사. 건물효율화 기술
아. 디지털화 기술
3. 2050 기후변화 시나리오와 탄소중립 미래상
1) 2050 기후변화 시나리오 연구 및 사례
(1) 국제 기후변화 시나리오: IPCC 위주로 고찰
가. SRES(배출시나리오에 관한 특별보고서) 기반 시나리오
나. 대표농도경로(Representative Concentration Pathways, RCPs)
다. 지구온난화의 1.5℃ 이내 억제 필요성과 기후변화 시나리오
라. 공동 사회･경제 경로(Shared Socioeconomic Pathways, SSPs)
(2) 2050년 기후변화와 그 영향: 최상･최악의 시나리오
가. 2050년 최상의 시나리오: 변혁(transformation)
나. 2050년 최악의 시나리오: 붕괴(collapse)
다. 국내 기관(기상청과 국립기상과학원)에 따른 2050년 한반도 기후
(3) 기후변화 시나리오의 소통사례
가. IPCC 소통원칙
나. 유엔기후변화협약(UNFCCC) 소통전략
다. 해외 소통사례
라. 국내 소통사례
(4) 시사점
가. 시나리오 연구에서 도출된 2050 미래상의 주요 시사점
나. 시나리오 소통사례 연구에서 도출된 시사점
2) 탄소중립 사회의 미래상 연구 및 사례
(1) 2050년 미래 사회상 연구
가. 다양한 관점에서 보는 2050 미래상
나. 2050 미래 사회상 연구의 시사점
(2) 2050 탄소중립 미래상
가. 연구사례
나. LEDS에서 서술된 탄소중립 미래상 및 기회와 도전과제
(3) 2050년 미래 사회의 특징 및 도전과제
가. 미래 사회의 특징
나. 미래사회의 도전과제
제 2장 섹터커플링 기술개발 동향
1. 섹터커플링 정책 및 기술개발 동향
1) 섹터커플링(Sector Coupling) 개요
(1) 정의    
(2) 필요성
(3) 대표적 분류 방법
2) 국내외 주요국의 섹터커플링 정책 동향
(1) 해외 정책 동향
가. 미국
나. 영국
다. 독일
라. 덴마크
마. 중국
바. 일본
(2) 국내 정책 동향
가. 분산에너지 활성화 추진전략(2021)
나. 섹터커플링 유관 전략
3) 국내외 섹터커플링 시장 현황 및 전망
(1) 세계 시장 동향
(2) 국내 시장 동향
4) 국내외 섹터커플링 분야 주요 기업 동향
(1) P2H
가. Alfa Laval(스웨덴)
나. ELWA(독일)
다. VAPEC(스위스)
라. PARAT(노르웨이)
마. 한국지역난방공사(한국)
바. 한화에너지(한국)
(2) P2G
가. ITM POWER(영국)
나. Nel ASA(노르웨이)
다. Plug Power(미국)
라. 한화솔루션(한국)
(3) V2G
가. Tesla(미국)
나. Volkswagen(독일)
다. 현대차(한국)
라. Alfen B.V(네덜란드)
(4) 섹터커플링 국내 스타트업
가. 엘켐텍
나. 지필로스
다. LHE    
라. 인터텍
마. 넥스트스퀘어
바. 에코브레인
5) 국내외 섹터커플링 기술 및 표준화(규제) 동향
(1) 기술개발 동향
가. 수전해 기술
나. 메탄화 기술
다. 수소저장 기술
라. P2H 기술
마. V2G 글로벌 기술 동향
바. V2G 국내 기술 동향
(2) 표준화(규제) 동향
가. V2G 관련 표준
나. P2G 관련 규제와 표준
다. VPP 관련 규제
2. 섹터커플링 분야별 기술개발 동향
1) P2H((Power to Heat)
(1) P2H 기술 개요 및 현황
가. 개요
나. 가정부문에서의 P2H
다. 산업부문에서의 P2H
라. 지역난방
(2) 해외 P2H 기술 동향
가. 덴마크
나. 독일
다. 스웨덴
(3) 국내 P2H 기술 현황
2) P2G(Power to Hydrogen)
(1) 개요
가. 정의
나. 필요성
다. 가치사슬
라. 용도별 분류
(2) 산업 동향
가. 재생에너지 비율 증가
나. 수소 경제 정책 확대
다. 미래 에너지시장을 주도할 그린수소
(3) 국내외 시장 현황 및 전망
가. 세계 시장 동향
나. 국내 시장 동향
(4) 국내외 기술개발 동향
가. 기술개발 이슈
나. 국내외 업체별 기술 동향
(5) 국내 연구개발 기관 및 동향
가. 연구개발 기관
나. 기관 기술개발 동향
(6) 국내외 특허 동향
가. 특허동향 분석
나. 주요 기술 키워드 분석
다. 주요 출원인 분석
(7) 국내외 P2G 실증 사례    
가. 해외 P2G 실증 사례
나. 국내 P2G 실증 사례
3) P2G(Power to Methane)
(1) 개요    
가. 정의
나. 필요성
다. 가치사슬
라. 용도별 분류
(2) 산업 동향 분석
가. 그린수소 생산 본격화
나. 메탄올 생산 프로젝트 추진
(3) 국내외 시장 현황 및 전망
가. 세계 시장 동향
나. 국내 시장 동향
(4) 국내외 기술개발 동향
가. 기술개발 이슈
나. 국내외 주요 업체별 기술 동향
(5) 국내 연구개발 기관 및 동향
가. 연구개발 기관
나. 기관 기술개발 동향
(6) 국내외 특허 동향 
가. 특허 동향 분석
나. 주요 기술 키워드 분석
다. 주요 출원인 분석
4) V2G(Vehicle to Grid)
(1) 개요
가. 정의
나. 필요성
다. 가치사슬
라. 용도별 분류
(2) 국내외 V2G 관련 동향
가. 해외 주요국 동향
나. 국내 동향
(3) 국내외 시장 현황 및 전망
가. 세계 시장 동향
나. 국내 시장 동향
(4) 국내외 기술개발 동향
가. 기술개발 이슈
나. 국내외 업체별 기술 동향
(5) 국내 연구개발 기관 및 동향
가. 연구개발 기관
나. 기관 기술개발 동향
(6) 국내외 특허 동향
가. 특허동향 분석
나. 주요 기술 키워드 분석
다. 주요 출원인 분석

제 Ⅱ편 태양광/해양재생에너지 산업 동향
제1장 태양광발전
1. 태양광 산업 동향과 제조부문의 공급망 리스크
1) 국내외 태양광발전 시장 및 보급 현황
(1) 국내외 태양광발전 시장 동향
가. 글로벌 시장 동향
나. 국내 시장 동향
(2) 국내외 태양광발전 보급 현황
가. 해외 보급 현황
나. 국내 보급 현황
(3) 태양광 산업 수출입 현황
가. 수출 현황
나. 수입현황
2) 국내외 2022년 하반기 태양광산업 동향
(1) 글로벌 태양광산업 동향
가. 글로벌 태양광 설치량 동향
나. 태양광 주요 제품가격 동향
다. 2022년 태양광 공급 동향
라. 주요국 수출입 동향
(2) 국내 태양광산업 동향
가. REC 가격 동향
나. 수출 동향
다. 수입 동향
(3) 국내외 태양광 기업 실적 동향
가. 해외 주요 기업 실적 동향
나. 국내 주요 기업 실적 동향
(4) 시사점
3) 태양광 진출 유망 시장
(1) 태양광 산업 공급망 분석
(2) 태양광 진출 유망 시장
가. 인도    
나. 베트남
다. 미국
라. 호주    
(3) 우리나라 기업의 진출전략
가. 공급망 강화
나. 신시장･신사업 진출
4) 태양광 비용과 제조부문의 공급망 리스크    
(1) 개요
(2) 태양광 제조 부문의 공급망 리스크
(3) 태양광 공급망 다변화를 위한 노력과 시사점
2. 태양전지 시장 및 R&D 동향
1) 태양전지 시장 및 투자 현황
(1) 기술 개요
가. 기술정의
나. 상용화기술
다. 핵심재료
라. 활용 분야
(2) 글로벌 태양전지 시장 동향
가. 전 세계 누적 시장규모
나. 2020년 태양광 시장
다. 핵심부품 공급･생산시장
(3) 국내 태양전지 시장 동향
가. 태양전지 제조시장
나. 핵심재료 시장
(4) 투자 현황
2) 태양전지 주요 업체 및 특허 동향
(1) 태양전지 관련 Key player 동향
가. 실리콘 태양광
나. 페로브스카이트 태양전지
다. 수상 태양광
(2) 주요 태양전지 업체별 최신 산업 동향
가. 실리콘 태양광
나. 페로브스카이트 태양전지
다. 수상 태양광
(3) 태양전지 특허 동향
3) 탄소중립 이행을 위한 태양전지 R&D 동향과 연구 방향
(1) 국내외 환경변화와 R&D 동향
가. 차세대 단일접합 태양전지
나. 초고효율 탠덤 태양전지
다. 다기능 태양전지
라. 국내 태양전지 R&D 주요 이슈 및 시사점
(2) R&D 전략 이행을 위한 주요 태양전지 기술
가. R&D 전략 방향
나. 주요 태양전지 기술
4) 태양전지 소재 기술개발 동향
(1) 고효율 태양전지용 미세선폭 전극용 소재
가. 개요    
나. 기술개발 이슈
다. 관련 연구개발 추진 사례
라. 주요 업체 동향
마. 공급망 분석
(2) 태양전지용 외장 필름    
가. 개요
나. 태양전지용 백시트 산업 동향
다. 국내외 시장 동향 및 전망
라. 기술 개발 이슈
마. 연구개발 동향
바. 국내외 주요 업체의 기술 동향
사. 공급망 분석
(3) 태양전지용 다결정 실리콘 웨이퍼
가. 개요
나. 산업 동향
다. 국내외 시장 동향 및 전망
라. 기술개발 이슈
마. 연구 개발 동향
바. 국내외 주요 업체의 기술 동향    
사. 공급망 분석
3. BIPV 기술 및 정책 동향
1) BIPV 개요
(1) 정의 및 기능
가. 정의
나. 기능
(2) 모듈종류 및 설치유형
가. 모듈종류
나. 설치유형
(3) 적용 시 고려사항
가. 일사량
나. 음영
다. 온도
라. 단락전류 및 개방전압
(4) BIPV 보급 필요성
가. BIPV 특성 측면
나. 정책적 측면
2) BIPV 시장 및 기술 동향
(1) 국내외 BIPV 시장 동향
가. 시장 분석
나. 국내외 시장 동향 및 전망
(2) BIPV 기술개발 동향
가. 기술개발 이슈
나. 국내외 주요 업체의 기술 동향
(3) 국내 연구개발 기관 및 동향
가. 연구개발 기관
나. 기관 기술개발 동향
3) BIPV 관련 정책
(1) 관련 법률
가. 신에너지 및 재생에너지 개발･이용･보급 촉진법 (2019.10.1. 법률 제16236호)
나. 에너지법 (2019.8.20. 법률 제16478호)
(2) 관련 조례
가. 울산광역시 에너지 기본 조례 (2017.8.3. 울산광역시조례 제1751호)
나. 울산광역시 북구 지속가능한 에너지 도시 조례 (2013.12.23. 울산광역시북구조례 제756호)
다. 울산광역시 남구 지속가능한 에너지 도시 조례 (2018.10.1. 울산광역시남구조례 제1026호)
(3) 관련 계획
가. 제3차 에너지기본계획
나. 재생에너지 3020 이행계획
다. 2030 국가 온실가스 감축목표 달성을 위한 기본 로드맵 수정안
라. 울산광역시 제6차 지역에너지계획
마. 민선7기 시장공약 이행계획
바. 울산광역시 온실가스 감축목표 및 로드맵 구축사업
(4) 관련 시책 및 제도
가. 신재생에너지 주택지원사업
나. 신재생에너지 건물지원사업
다. 신재생에너지 융복합지원사업
라. 신재생에너지 지역지원사업
마. 태양광대여사업
바. 신재생에너지설비 공공기관 설치의무화제도
사. 공공기관 신재생에너지(태양광) 지원 사업
4) 국내 BIPV 보급 사례 조사
(1) 섬진강 어류생태관
(2) 서울특별시 신청사
(3) 창원 해양솔라타워
(4) 인천공항 제2여객터미널 제2교통센터
(5) 파르나스타워
(6) 포항 스마트 데이터센터
(7) 한국에너지공단
(8) 인천 시천교
(9) 기타 사례
4. 태양광 발전시스템 O&M 시장 동향
1) 개요
2) 태양광 O&M 시장 전망
3) 국내 태양광 O&M 정책 동향
5. 태양광･풍력에너지 정책 동향 분석
1) 정책 현황 개요
2) 국내외 태양광･풍력에너지 분야 주요 정책 동향
(1) 해외 주요국 정책 동향    
가. 미국    
나. 중국
다. EU
라. 영국    
마. 독일    
바. 일본
사. 국제기구
아. 시사점 및 벤치마킹 방안
자. 국가별 신재생에너지 기술개발 및 이용에 대한 지원정책･동향
차. 시사점
(2) 국내 정책 동향
가. 중앙정부
나. 지자체
다. 시사점
제 2장 해상풍력･해양에너지
1. 풍력발전 현황과 소형 풍력발전시템 기술 동향
1) 풍력발전 개요 및 밸류체인
(1) 풍력발전 개요
가. 정의    
나. 구성
다. 원리    
(2) 풍력발전 밸류체인(Value Chain)
2) 국내외 풍력발전 현황
(1) 해외 현황
(2) 국내 현황
3) 고효율 소형 풍력발전시스템 시장 및 기술 동향
(1) 개요    
가. 정의
나. 필요성
다. 가치사슬
라. 용도별 분류
(2) 국내외 시장 동향 및 전망
가. 시장 분석
나. 세계 시장 동향
다. 국내 시장 동향
(3) 국내외 기술개발 동향
가. 기술개발 이슈
나. 국내외 주요 업체별 기술 동향
(4) 국내 연구개발 기관 및 동향
가. 연구개발 기관
나. 기관 기술개발 동향
2. 해상풍력 산업 동향 및 프로젝트 현황
1) 국내외 해상풍력 산업 동향
(1) 해상풍력 기술의 정의 및 범위
가. 정의    
나. 구성    
(2) 국내외 해상풍력 시장 동향
가. 글로벌 시장 전망
나. 글로벌 시장 동향
다. 국내 시장 동향
2) 국내외 해상풍력 정책 및 R&D 투자 동향
(1) 국내외 해상풍력 정책 동향
가. 해외 주요국 정책 동향
나. 국내 정책 동향
(2) 국내외 R&D 투자 동향
가. 해외 주요국 R&D 투자 동향
나. 국내 R&D 투자 동향
3) 국내외 해상풍력 기술 동향
(1) 글로벌 기술 동향
가. 터빈 시스템
나. 하부구조물    
다. 발전단지 운영    
(2) 국내 기술 동향    
가. 국내 기술 수준 요약
나. 터빈 시스템    
다. 핵심부품 요소기술
라. 고정식 하부구조물
4) 해외 주요국의 해상풍력 프로젝트 현황    
(1) 미국    
가. 해상풍력발전 개발 현황
나. BOEM의 해상풍력발전 개발지역 선정 및 승인 현황
다. 해상풍력발전 사업의 구매계약 체결 현황    
라. 해상풍력발전 개발 관련 선박 및 인프라 투자    
(2) 영국    
가. 해상풍력발전 현황
나. 관련 정부 정책 및 투자 계획
다. 주요 프로젝트 추진 동향
(3) 독일    
가. 해상풍력발전 현황
나. 관련 정부 정책 및 투자 계획    
다. 주요 프로젝트 추진 동향
(4) 네덜란드
가. 해상풍력발전 현황
나. 관련 정부 정책 및 투자 계획
다. 주요 프로젝트 추진 동향    
(5) 벨기에    
가. 해상풍력발전 현황    
나. 관련 정부 정책 및 투자 계획
다. 주요 프로젝트 추진 동향
(6) 덴마크
가. 해상풍력발전 현황
나. 관련 정부 정책 및 투자 계획    
다. 주요 프로젝트 추진 동향
(7) 스웨덴
가. 해상풍력발전 현황
나. 관련 정부 정책 및 투자 계획
다. 주요 프로젝트 추진 동향
(8) 핀란드
가. 해상풍력발전 현황
나. 관련 정부 정책 및 투자 계획
다. 주요 프로젝트 추진 동향
(9) 스페인    
가. 해상풍력발전 현황
나. 관련 정부 정책 및 투자 계획
다. 주요 프로젝트 추진 동향
(10) 프랑스
가. 해상풍력발전 현황
나. 관련 정부 주요 정책    
다. 주요 프로젝트 추진 동향
3. 부유식 해상풍력 시장 전망과 기술 동향
1) 부유식 해상풍력 특징
2) 부유식 해상풍력 시장 동향
(1) 부유식 해상풍력 시장 특성
(2) 부유식 해상풍력 시장 전망
3) 국내외 부유식 해상풍력 기술개발 동향 
(1) 해외 기술개발 동향
(2) 국내 기술개발 동향
4. 해양에너지 기술개발 동향
1) 해양에너지 현황 및 전망
2) 해양에너지 개발 현황
(1) 조력발전
가. 기술개요
나. 국내 기술개발 현황
다. 해외 기술개발 현황
라. 향후 전망
(2) 조류발전
가. 기술개요
나. 국내 기술개발 현황
다. 해외 기술개발 동향
라. 향후 전망
(3) 파력발전
가. 기술개요    
나. 국내 기술개발 동향    
다. 해외 기술개발 동향
라. 향후 전망
(4) 해수온도차발전
가. 기술 개요    
나. 국내 기술개발 동향
다. 해외 기술개발 동향
라. 향후 전망
(3) 해양에너지 상용화를 위한 향후과제

 

 

 

탄소중립/섹터커플링 혁신기술 동향과 태양광/해양재생에너지 산업전망 분석