- 2017년도까지 실용 기술을 확립 -

태양광이나 풍력 등 기후에 의해서 출력이 변동하는 재생 가능 에너지의 과제를 수소로 해결할 수 있다. 잉여 전력을 수소로 변환하여 저장하는 방법이라고 한다. 2020년대에 수소 사회를 구축하는 일본 정부의 전략을 계획하여 재생 가능 에너지를 이용한 수소 변환 시스템과 수소 발전 시스템의 기술 개발이 시작될 예정이다.

일본 신에너지・산업기술 종합 개발 기구(이하, NEDO)가 2014년도에 ′수소 사회 구축 기술개발 사업(수소에너지 시스템 기술개발)′을 개시한다. 2017년도까지의 프로젝트로 우선 2014년도에 3억 엔(약 30억 원)의 예산을 할당하여 실증 연구에 착수할 계획이다.

이 프로젝트로 개발하는 수소 관련의 기술에는 두 가지가 있다고 한다. 첫 번째는 수소를 이용하여 재생 가능 에너지의 출력 변동을 흡수하는 시스템이다. 태양광이나 풍력에 의한 발전 설비는 기후의 영향을 받아 출력이 변동하기 때문에 전력 안정공급의 면에서 큰 과제가 되고 있다. 이러한 출력의 변동에 의해서 생산되는 잉여 전력을 전기분해하여 수소를 제조하는 것이 가능하다고 한다(<그림 1>).

유럽과 미국에서는 ′Power to Gas′라 부르며 전력을 수소 가스로 변환해 저장하는 방법으로서 각국에서 기술 개발이 진행되고 있다. NEDO의 프로젝트에서는 ′Power to Gas′의 구조를 활용하여 재생 가능 에너지의 출력 변동을 흡수하는 시스템의 실증 연구를 하고 있다.

첫 번째 개발 주제는 수소 발전 시스템이다. 수소를 연료에 사용해 발전할 수 있는 가스터빈 등을 개발하여 CO2를 배출하지 않는 수소 발전의 실용화를 추진하고 있다. 수소 발전은 재생 가능 에너지로부터 변환한 수소를 다시 전력으로서 재이용하기 위한 중요한 기술이라고 한다.

NEDO는 두 번째 개발 주제와 시장 조사를 아울러 2017년도까지의 3년 동안 프로젝트를 진행시켜 나갈 예정이라고 한다. 사업자와의 공동 연구나 위탁 방식으로 실시하기 위해서 2014년 10월 24일부터 공모를 개시하였다. 2015년 1월까지 공동 연구・위탁처를 결정하여 2015년 2월부터 개발에 착수할 방침이라고 한다.

일본 정부는 새로운 에너지 공급 체제의 실현을 위하여 ′수소・연료 전지 전략 로드맵′를 2014년 6월에 발표하였다. 2020년의 도쿄 올림픽을 계기로 선진적인 수소 사회를 구축하고 일본의 기술력을 세계에 어필하는 구상이다. 수소 발전이 중점 주제의 하나가 되어 있어 2020년대의 반을 목표로 주요한 기술을 확립하는 목표가 포함되어 있다(<그림 2>).

이미 일본 국내에서는 가나가와(Kanagawa, 神奈川) 현 가와사키(Kawasaki, 川崎)시나 아키타(Akita, 秋田) 현 등이 민간기업과 공동으로 수소 발전을 포함한 수소 제조・공급 기반의 구축에 나서고 있다. NEDO의 실증 연구의 성과는 각 지역의 대처에도 활용될 예정이라고 한다.

<그림 1> 수소의 주된 제조 방법
<그림 2> 수소 발전의 로드맵

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 11월 4일]