New Energies, new possibilities

봄에서 여름으로 넘어가는 계절의 보폭이 빨라졌다. 하지만 연료전지 업계의 시간은 CHPS 고시가 중단된 지난가을에 멈춰 있다. 초록빛으로 환한 여름의 무성함을 기대하기보다는, 겨울의 초입에 들어선 분위기가 역력하다.

지난가을에 멈춰버린 연료전지의 시간

발전용 연료전지 업체가 그동안 투자한 자금을 보면 두산퓨얼셀은 9957억 원(익산공장 275MW, 군산공장 50MW), SK에코플랜트도 합작법인 설립·공장 구축·증설 등 국내 투자비만 486억 원에 이른다. 미코파워는 본사에 투입한 기술개발비(232억 원) 외에도 평택공장(50MW) 건설에 1000억 원을 투입한다.

HD한국조선해양의 자회사인 HD하이드로젠도 평택에 생산기지(100MW)를 짓고 있다. 기술 확보를 위한 투자금, 인수 대금, 출자금 등을 합쳐 3440억 원이 들어간 것으로 전해진다.

지난 16일 여의도 국회의원회관에서 열린 ‘수소연료전지 세미나’ 현장에서 만난 업계 관계자는 “HD하이드로젠의 평택공장이 준공되고 나면 전체적으로 투자한 돈만 2조 원이 넘는다. 여기엔 소부장 협력사들이 빠져 있다. 외국 기술에 대한 의존도를 낮추면서 가다 보니 국내 협력사가 많다. 이들 벤더 사가 장비도 늘리고 기술개발도 해야 하는데, 고시가 지연되면서 모든 게 멈춘 상황”이라고 했다.

기업들이 정부 정책을 믿고 투자를 감행했는데, HPS 입찰 고시가 지연되면서 발주가 나오지 않고 있다. 상황이 이대로 지속되면 현재 벌여놓은 사업도 위험해질 수 있다. “통상 PF(프로젝트 파이낸싱) 대출을 끼고 일을 진행하는데, 금융권에서 사업의 존속성을 우려하기 시작하면 부정적인 연쇄 반응이 터질 수 있다”는 것이다.

일반수소발전 입찰시장의 물량은 2023년부터 2025년까지 3년간 매년 1300GWh 정도의 물량이 배정됐다. 이를 설치 용량으로 환산하면 연간 170~180MW에 이른다.

지난해 신규 물량의 대부분은 두산퓨얼셀(PAFC), SK에코플랜트와 SK이터닉스(SOFC)가 수주했고, 여기에 미코파워(12MW), HD하이드로젠(1MW 시범사업)이 첫 수주로 시장에 진입한 상태다.

국내 신규 시장으로는 이게 유일하다. RPS 제도에서 수소연료전지만 따로 떼어 HPS를 만들고 3년도 안 돼 정부 정책이 불투명해지면서 업계의 불안과 불만이 극에 달하고 있다.

“이대로 가면 연료전지 생태계를 유지하기가 어렵다. 200MW에 이르는 이 시장을 청정수소가 나오기 전까지 어떻게든 살려서 가야 한다. 그렇게 트랙레코드를 쌓는 시간을 벌어야 수출길을 찾든 훗날을 도모할 수 있다”고 한다.

“연료전지 경쟁력 우위 살려서 가야”

세미나 후에 진행된 주제 토론 자리에서 김범조 KEI컨설팅 전무는 “정부의 에너지 정책이라는 것이 편식을 하듯 오른팔 기능을 키우는 데 집중해서 근력을 길러왔는데, 이제 전력을 다해야 하는 시기에 점점 근손실이 일어나고 있다는 느낌을 받는다”고 했다.

그는 “과거에는 공급 안정성에 중점을 두고 경제성 중심의 발전을 했지만, 이후 에너지 전환 과정에서 환경성, 분산성, 유연성 등의 가치가 중요해지고 적시 공급이 필요한 AX 분야의 요구가 더해지는 등 다양한 가치가 요구되고 있다”라며 “그중 하나를 선택해야 한다면 우리가 잘하고 있고 산업적 역량을 갖춘 분야에서 승부를 봐야 한다”고 조언했다. 그 분야가 바로 연료전지라는 것이다.

연료전지 산업 현장 곳곳을 다니면서 투자 업무를 수행한 이력이 있는, 한국산업은행 산업기술리서치센터 이선아 차장의 말도 곱씹을 만하다.

이선아 차장은 “블룸에너지의 재무 상태가 아주 안 좋았을 때 한국의 RPS 제도로 금융 지원이 이뤄지면서 호흡기를 달아주고 트랙레코드를 제공한 것은 아닌지 돌아볼 필요가 있다”라며 “지금은 해외 기업이 아니라 한국 기업이 글로벌 시장에서 경쟁력을 기를 수 있도록 HPS 시장이 유지되어야 한다”는 의견을 냈다.

현실과 이상 사이, 정밀한 간극 조정

태양광은 이미 중국 회사들이 시장을 장악했고, 해상풍력 터빈의 경쟁력도 나날이 높아지고 있다. 가격, 기술 면에서 국내 시장이 그나마 경쟁력을 갖추고 있는 연료전지 시장의 주도권을 유지하기 위해서라도 HPS 시장을 살려서 가야 한다는 주장이 힘을 얻고 있다.

이 점에서 정부도 고민이 깊어 보인다. 기후 위기 대응을 위한 일관된 정책 추진을 위해 기후에너지환경부가 새롭게 출범했지만, 여전히 기존 환경부의 ‘보존·규제’ 논리가 산업부의 ‘개발·진흥’ 논리와 충돌하면서 사업 추진에 진통을 겪고 있다.

미국-이란 전쟁으로 유가가 크게 뛰면서 정부 정책도 환경보다는 산업과 경제에 미치는 영향을 최소화하는 위기관리에 집중하고 있다. 연료전지 업계는 이런 급박한 상황에서 ‘원칙’만 강조할 것이 아니라 ‘현실’을 봐달라고 요구한다.

현재 에너지 정책을 보면, 기후 위기 극복을 위한 ‘녹색 전환(GX)’과 지능 정보 사회로 도약하겠다는 ‘AI 전환(AX)’이 전력 부족이라는 벽 앞에서 충돌하는 모양새다. AX에 요구되는 막대한 전력을 무탄소 전원으로 채우려면 국내 여건상 원전이 아니면 어렵다. 원전 확대, 해외 청정수소(그린암모니아) 수입에도 부정적인 기후부가 어떤 대안이 있는지도 의문이다.

국내는 땅이 넓은 중국과 비교해서 재생에너지 환경이 열악하고, 전해조 기술개발 속도도 더디다. 삼성물산이 태양광 발전소와 연계해 지난 3월에 구축한 10MW급 알칼라인 수전해 설비도 노르웨이 넬(Nel) 사 제품이다. 수소상용차를 포함한 모빌리티 시장의 규모도 중국에 견줄 바가 못 된다.

이런 열위와 한계를 정부도 인정해야 한다. 연료전지 업계도 그동안 정부 정책의 수혜 안에서 너무 안일하게 대응하면서 양적 성장에만 매달려온 것은 아닌지 진지하게 돌아볼 필요가 있다.

이런 쌍방의 이해와 소통이 더해진 와중에 GX, AX 정책의 에너지 가교이자 전략적 대안으로서 연료전지의 가치를 재평가하고, 업계의 혼란을 최소화하면서 HPS 시장을 CHPS 시장이 흡수하는 시점을 정밀하게 조정할 필요가 있다.

https://www.h2news.kr/news/articleView.html?idxno=14032

발전용 연료전지, 수도권 데이터센터 전력난 해결에 대안
RE100 현실적 한계 명확...태양광·ESS만으론 힘들어
‘청정수소’ 중심 정책으로 연료전지 생태계 붕괴 위기
열에너지 활용 가능...분산에너지 가치 재평가 필요

급증하는 AI 데이터센터 전력 수요로 블룸에너지는 상한가를 이어가고 있다. 하지만 국내 연료전지 업계는 사정이 다르다. 청정수소 정책이 강조되면서 사활을 고민하는 처지로 내몰리고 있다. 청정수소발전입찰제도(CHPS)를 둘러싼 논란을 총 3회에 걸쳐 짚어본다.

탄소 배출을 이유로 일반수소발전(HPS) 시장이 사라지면 발전용 연료전지 업계는 보조금 없이 경쟁해야 하는 냉혹한 현실에 내몰리게 된다.(Google Gemini ⓒ월간수소경제)
데이터센터는 전력 계통 포화로 인해 수도권 진입이 막혀 있다. 과거 산업통상자원부와 한전은 이런 이유를 들어 신규 데이터센터에 대한 전력 공급 확약을 사실상 중단했다. 특히 기후에너지환경부(이하 기후부)는 ‘에너지사용계획 협의’ 제도를 통해 신규 데이터센터 신청 건을 엄격히 심사하고 있다.

전력 계통에 여유가 없는 수도권에 신청이 들어올 경우, 한국전력의 전력 공급 가능 여부와 연계해 에너지 수급 불균형을 이유로 반려하거나 사업 계획 보완을 요구한다. 신규 신청 시 전력효율지수(PUE) 목표치와 재생에너지 사용 비중(RE100 계획)을 구체적으로 제출해야 하고, 이를 충족하지 못하면 협의 자체가 지연된다.

RE100의 냉혹한 현실

데이터센터는 24시간 중단 없는 전력이 꼭 필요한 에너지 다소비 시설이다. 미국에서는 기상 상황에 따라 간헐성이 있는 태양광보다 24시간 발전이 가능한 수소연료전지가 AI 데이터센터의 전력 수요 대안으로 평가받는다. SOFC(고체산화물 연료전지) 사업을 하는 블룸에너지의 주가가 급등한 이유가 여기에 있다.

에퀴닉스(Equinix) 등 글로벌 데이터센터 기업이 블룸에너지의 연료전지 설비를 도입한 배경에는 사실 탄소중립보다는 ‘전력망의 독립성’과 ‘부지 활용성’이 더 크다. 전력 계통 포화 상태인 수도권에 데이터센터를 지으려면 자가발전 외엔 답이 없고, 설치 공간을 작게 차지하는 연료전지가 해법이 될 수 있다.

하지만 도시가스를 연료로 하는 SOFC는 국내 소매요금 체계상 경제성을 맞추기 어렵다. 또 재생에너지 중심의 정부 정책도 걸림돌이다. 기후부는 1kg당 온실가스 배출량 4kg 이하를 충족하는 청정수소발전에만 보조금을 집행하고 싶어한다.

100% 재생전력만 활용하겠다는 RE100 달성은 결코 쉽지 않다. 창원 산단의 수출기업을 대상으로 RE100 이행 지원 실증을 진행한 적이 있는데, 그 결과도 이를 뒷받침한다.

2023년 6월 29일 창원시 의창구 북면 동전일반산업단지 일원에 경남창원그린에너지센터가 문을 열었다. 산업부 주도로 경상남도, 창원시, SK에코플랜트 등이 함께 총사업비 381억 원을 투입해 구축한 현장이다.


RE100 전주기 실증을 위해 구축된 경남창원그린에너지센터 전경.(사진=이종수 기자)
주관기관인 SK에코플랜트를 비롯해 누리플렉스, 그리드위즈, SK C&C, SK D&D, 한국전기연구원, 한국산업기술시험원 등 7개 기업·기관이 참여했고, 이 사업을 위해 특수목적회사(SPC)인 창원SG에너지도 설립했다.

창원SG에너지의 관계자는 “산업단지 안에 에너지 자족화 모델을 구축하기 위한 국책사업으로 태양광(2MW), 연료전지(SOFC 1.8MW)와 에너지저장시스템(ESS 3MWh), 그리고 전기차 배터리 충·방전을 통해 전력망에 공급하는 V2G(Vehicle to Grid) 실증설비까지 구축했다. 그런데, 실질적으로는 발전설비인 태양광과 연료전지를 중심으로 창원국가산단의 4개 입주 기업에 재생에너지를 공급하면서 RE100 이행을 지원하는 방향으로 갔다”고 한다.

결론부터 말하면, 전기사용자인 입주 기업에 RE100에 훨씬 못 미치는 3%~30% 정도의 재생전력을 지원하기 위해 태양광 직접전력거래계약(PPA) 제도를 활용한 공급사업자로 참여하고 있다. 이것만으로 지속가능한 사업모델을 구축하기 어려워 연료전지에서 REC(신재생에너지 공급인증서)를 발급받아 RPS(신재생에너지 공급의무화제도) 보조금으로 부족한 운영비를 조달해 수익성을 맞추고 있다.


경남창원그린에너지센터의 통합관제실로 태양광, SOFC, ESS의 전력을 제어하게 된다.(사진=이종수 기자)
창원SG에너지 관계자는 “연료전지가 HPS(일반수소발전)가 아니라 국비와 지방비 출연금이 포함된 RPS 대상 설비로 구축된 사업이다 보니, 해당 보조금 비율에 따라 경남도와 창원시로 발급되는 연료전지 REC(신재생에너지 공급인증서)의 발전사업자 위임제도가 중단되어 간신히 수익을 맞추고 있는데, 실증사업이 종료되는 성과 활용 의무기간 5년 이후에는 어떻게 할지 고민이 크다”고 말했다.

전력 계통에서 연료전지의 역할

데이터센터는 기본적으로 24시간 일정량의 전력이 필요하다. 데이터센터에 1MW의 전력이 필요하다는 가정하에 연료전지를 설치하면 1.1MW 용량이면 충분하지만, 태양광으로는 그 7배인 7MW 정도의 설비가 필요하다.

이마저도 날씨가 좋다는 가정하에 낮에만 태양광 전력을 공급할 수 있고, 해가 지면 ESS에 저장해둔 전력을 활용하게 된다. ESS만 해도 12MW 용량이 필요한데, 일조량이 크게 떨어지는 겨울철에는 이걸로도 부족할 수 있다.

연료전지는 소음과 진동이 거의 없고 오염물질 배출이 거의 없어 건물 지하나 전력 수요처 인근에 바로 설치할 수 있지만, 현재는 LNG(천연가스)를 연료로 쓰기 때문에 발전 과정에 탄소가 배출되고 경제성을 맞추기도 어렵다.

정부가 일반수소발전시장(HPS)을 대폭 축소하거나 없애는 쪽으로 방향을 잡으면서 발전용 연료전지는 정책적 지원 없이 생존을 걱정해야 하는 처지에 놓일 가능성이 높다.


블룸SK퓨얼셀의 SOFC 연료전지 1.8MW가 현장에 설치돼 있다.(사진=이종수 기자)
국내 연료전지 산업이 ‘LNG 기반 일반수소 발전’에서 ‘청정수소 기반의 분산전원’으로 넘어가는 과도기인 것만은 분명하다. 다만 RPS(신재생에너지 공급의무화제도) 하의 REC 가중치나, HPS 제도에 의존해온 정책 사업을 서둘러 변경할 경우 업체들이 받을 충격과 시장의 불안감을 끌어안을 대책은 전무한 실정이다.

올해 말로 RPS 시장이 일몰되고, 조만간 일반수소발전시장을 없애는 쪽으로 결정이 나면, 발전용 연료전지 업계는 청정수소발전시장(CHPS)에서 입찰 경쟁에 나서야 한다. 탄소 포집(CCUS)을 거친 블루수소나 재생에너지 기반의 그린수소가 아니면 낙찰 자체가 어렵다.

이 난관을 타개할 해결책으로 ‘분산에너지 활성화 특별법(이하 분산법)’이 유일한 대안으로 거론된다. 한전을 거치지 않고 발전 사업자가 데이터센터에 직접 전기를 파는 방식으로 승부를 봐야 한다.

보조금 없이 연료전지가 경제성을 확보하려면 전력 판매 외에 부가 수익이 필요하다. 그래서 전력만 팔지 말고 열을 함께 팔아야 한다는 소리가 나온다.

연료전지에서 나오는 폐열을 흡수식 냉동기로 보내 데이터센터의 냉방 에너지로 활용하면 비용을 절감할 수 있다. 이렇게 열을 함께 활용하면 에너지 효율을 80~90%대까지 끌어올릴 수 있다. 이는 온실가스 감축에도 기여한다.

간헐성이 높은 태양광, 풍력 설비가 늘어날수록 전력망은 불안정해진다. 이때 연료전지는 가스터빈처럼 ‘조정 전원’의 역할을 할 수 있다. 단순히 탄소 배출 여부로 판단할 것이 아니라 계통에 미치는 기여도, 전력 품질, 열에너지 효율 등을 종합적으로 판단해 평가할 필요가 있다.


2023년 7월 취재 당시 2MWh 용량의 ESS로 삼성SDI의 리튬이온배터리가 적용됐다.(사진=이종수 기자)
탄소 감축만이 정답은 아니다

정부는 데이터센터의 지방 이전을 유도하고 있다. 전남, 경북 등 지방의 ‘분산에너지 특구’로 이전하면 세제 혜택과 함께 재생에너지 우선 공급권을 부여한다. 전남 해남의 ‘솔라시도’, 경북 포항의 ‘글로벌 에코-AI 팩토리’가 대표적이다.

지난 3월, 해남 솔라시도 데이터센터 파크에 들어설 ‘국가 AI 컴퓨팅센터’의 우선협상대상자로 삼성SDS 컨소시엄이 선정됐고, 포항 광명산단에는 NHN클라우드와 미국의 AI 인프라 기업인 텐서웨이브(TensorWave)가 참여하는 2조 원 규모의 AI 데이터센터가 착공에 들어갔다.

하지만 정부의 강력한 유도책에도 불구하고 기업들이 지방 이전을 망설이는 데는 그만한 이유가 있다.

데이터센터의 주 고객인 IT 기업, 금융사, 공공기관 본사는 대부분 서울, 판교 등 수도권에 몰려 있다. 금융거래나 실시간 게임 등 속도에 민감한 서비스는 데이터센터가 물리적 거점에서 멀어질수록 지연 시간이 발생한다. 또 수도권을 벗어나면 숙련된 기술자나 전문 인력 확보에 어려움을 겪을 수 있다.

서버나 무정전 전원장치(UPS), 냉각 설비 등 핵심 부품 제조사의 서비스센터가 대부분 수도권에 몰려 있는 점도 고민거리다. 장비 고장이나 부품 수리에 시간이 걸려 운영 리스크로 작용할 수 있다.


전기실 앞쪽에 블룸SK퓨얼셀의 SOFC가 있다. 연료전지는 발전 비용이 비싼 대신 양질의 전력을 안정적으로 계통에 공급한다.(사진=이종수 기자)
창원SG에너지는 태양광과 SOFC 연료전지의 LCOE(Levelized Cost of Energy, 균등화발전비용)를 비교한 적이 있다.

“기본적으로 국내 데이터센터 전기요금이 킬로와트시(kWh)당 150원대 후반으로 알고 있어요. 연료전지가 230원 내외로 공급한다고 보면, 80원 정도 차이가 납니다. 이 전기를 태양광으로만 공급한다고 보면, 태양광을 온사이트로 바로 못 붙일 가능성이 커서 PPA 중개 수수료와 별도의 기후환경요금을 붙이면 200원에서 230원 정도 됩니다. 연료전지와 비슷한 수준이라 할 수 있죠.”

여기에 대한 기후부 관계자의 답변은 명확하다. “연료전지는 탄소가 배출되고 태양광은 안 나온다”는 점을 콕 집어 지적한다. 평가 기준을 탄소 배출로만 놓고 보면 연료전지가 설 자리는 크게 좁아진다.

이렇게 가면 해법을 찾기가 어렵다. 3월 중순 여의도 국회에서 연료전지 업계 관계자를 만난 적이 있다. 그는 근심 가득한 얼굴로 “HPS 고시가 반년간 지연되면서 사실상 올스톱 상태다. 수년간 공들여 쌓아온 시스템 제조사만으로도 2조 원대 투자가 진행됐고, 협력사 투자까지 합치면 3, 4조 원에 이르는 산업 생태계가 밑동부터 흔들고 있다”고 했다.

전력 계통 안에서 연료전지의 역할이 분명히 있다. SOFC는 LNG선박의 발전용 엔진 역할을 대신할 수 있다. 또 역반응을 통해 고온수전해 기술인 SOEC 기술을 확보하는 데 기여할 수 있다. 향후 원전 전력을 활용한 수소 생산 기술로 발전할 가능성을 생각하면 놓쳐선 안 되는 기술이다.

무엇보다 그동안 연료전지 기술을 확보하고 밸류체인을 구축하는 데 든 시간과 비용을 따져봐야 한다. 중국의 웨이차이(Weichai)가 영국 SOFC 전문기업 세레스파워의 지분을 확보하고 최근 양산라인 구축에 나선 점을 위기로 받아들여야 한다. 두산퓨얼셀의 50MW 양산라인을 턴키로 공급한 국내 업체 SFA가 셀 제조 핵심 장비를 공급한다.

문제가 있는 정책은 바로잡아 올바른 경쟁을 유도하는 방향으로 고쳐가면 된다. 탄소중립이라는 목표와 명분만 앞세워 정책의 일관성이 흔들리면 시장의 신뢰를 얻기가 어렵다.

연료전지를 단순히 과도기 기술로 보고 시장 논리에 맡길 게 아니라 그리드의 안정성을 높이면서 탄소 배출을 저감하는 분산전원의 역할과 기여도를 세심하게 들여다볼 필요가 있다. 온실가스 감축을 유도하면서 발전용 연료전지 시장도 살려서 가는 정책적 해법이 절실한 시점이다

16일 ‘국회수소경제포럼 수소연료전지 세미나’ 열려
일반수소발전 입찰시장 두고 기후부, 업계 시각차 커
AI 데이터센터 핵심 전력원으로 연료전지 주목
“도심형 분산전원으로서 연료전지 잠재력 키워가야”

오라클이 AI 데이터센터 전력 확보를 위해 블룸에너지와 1.2기가와트(GW) 규모의 연료전지 전력을 구매하기로 확정했다는 소식에 주가가 급등했다. 그러고 나서 며칠 지나지 않은 지난 16일, 여의도 국회의원회관에서 국회수소경제포럼이 주최한 ‘수소연료전지 세미나’가 열렸다.

세미나의 주제는 ‘수소연료전지 산업 활성화를 통한 GX & AX 추진과 수출산업화’였다. 에너지 산업의 기술 전환 트렌드라 할 수 있는 GX(Green Transformation, 녹색 전환), AX(AI Transformation, AI 전환) 정책에서 연료전지가 차지하는 비중과 역할을 조명하는 자리였다.


16일 국회의원회관 제3간담회실에서 열린 ‘국회수소경제포럼 수소연료전지 세미나’에서 국회의원 등 참석자들이 기념 촬영을 하고 있다.(사진=성재경 기자)
‘생존’ 걸린 연료전지 업계 총출동

세미나가 열린 제3간담회실은 사람들의 열기로 가득했다. 법안 심사로 바쁜 와중에 회의실을 찾은 김소희 의원이 “숨을 못 쉴 정도로 이산화탄소 농도가 높다”고 할 만큼 사람들이 붐볐다.

하지만 그 열기는 환호와는 거리가 멀었다. 그도 그럴 것이 기후에너지환경부(이하 기후부)가 일반수소발전(HPS) 시장을 폐지하거나 대폭 축소하는 방향으로 정책을 추진하고 있다는 소식이 돌면서 위기감을 느낀 연료전지 업계 관계자들이 총출동한 현장으로 봐도 무방했다.

두산퓨얼셀과 두산모빌리티이노베이션, SK에코플랜트와 SK이터닉스, 미코파워, HD하이드로젠을 비롯해 제이앤엘테크, 데스틴파워 같은 협력사 관계자들이 대거 참석했다.

HPS 시장의 향방은 연료전지 업계의 사활이 걸린 문제다. 청정수소 공급망을 제대로 갖추지 못한 상황에서 신규 수주가 사실상 막힌다는 뜻으로, 두산퓨얼셀에 흑연 분리판을 납품하는 제이앤엘테크 같은 협력사는 330억 원을 투자한 기존 공장뿐 아니라 현재 80억 원을 들여 증설 중인 공장을 돌려보지도 못하고 멈춰 세워야 하는 처지에 내몰리게 된다.

기후부의 기본 입장은 변함이 없다. 정부의 탈탄소 정책에 맞춰 청정수소발전입찰제도(CHPS)에서 ‘석탄 암모니아 혼소’ 정책을 폐기하면서 HPS 시장을 다시 들여다보기 시작했고, LNG(천연가스)를 개질해서 발전하는 연료전지가 국가 온실가스 감축목표(NDC) 달성에 기여하기 어렵다는 판단을 내린 것이다.


김범수 기후부 수소경제기획과장(중앙)이 질문에 답을 하고 있다.(사진=성재경 기자)
이날 현장을 찾은 기후부 김범수 수소경제기획과장의 답변도 그 연장선에 있었다. 그는 “NDC 목표의 탄소 저감 부문에 연료전지가 기여할 수 있을지 하는 의문이 있고, 연료전지가 LNG 가스터빈과 비교해서 효율 면에서 나은 부분이 있는지도 물음표”라고 말했다.

김범수 과장은 “2000년대 초반 발전차액지원제도(FIT)로 시작해서 2004년 신재생에너지법, 2012년부터 RPS(신재생에너지 공급의무화제도)로 이어지며 20년 넘게 발전용 연료전지에 많은 혜택이 주어진 걸로 안다”라며 “CHPS(청정수소발전) 시장에 연료전지가 들어오지 못하는 이유는 발전설비 단가가 여전히 비싸기 때문이고, 전력 생산 효율과 관련해서도 LNG 복합화력이 55%, PAFC(두산퓨얼셀의 인산형 연료전지)가 40%대, SOFC(블룸SK퓨얼셀의 고체산화물 연료전지)가 50%대로 보고가 되고 있어 큰 장점이 있다고 보기는 어렵다”고 했다.

도심형 분산전원의 가능성

이날 세미나에선 문상진 우석대학교 수소에너지공학과 교수, 이창현 단국대학교 에너지공학과 교수가 발제자로 나섰다.

문상진 우석대 교수는 도심형 분산전원으로서 발전용 연료전지의 역할을 강조했다. 단순히 전력 생산을 넘어 연료전지의 사회적 편익에 대한 기여도를 고려해야 한다는 것이다.


문상진 우석대 수소에너지공학과 교수가 연료전지의 사회적 편익에 대해 발표하고 있다.(사진=성재경 기자)
문 교수는 “과거에 발전용 연료전지는 경직성 전원이라는 인식이 강했지만, 지금은 재생에너지의 간헐성을 보완하는 기저부하 역할을 수행하면서 필요시 수요 변동에 즉각적으로 대응하는 유연성을 확보했다”라며 “전기뿐 아니라 연료전지에서 발생하는 청정열을 함께 활용해 80~90%에 이르는 종합 효율을 달성할 수 있다”고 했다.

연료전지는 좁은 설치 면적, 무소음·무진동 설계로 도심 수용성이 좋고, 송전망에 대한 건설 부담, 이로 인한 민원에서 비교적 자유롭다는 이점이 있다. 전통적인 화력발전과 비교해서 용수(냉각수) 소모가 적어 수자원 보호에도 유리하다.

문상진 교수는 “우리도 이제 두산퓨얼셀, HD하이드로젠, 미코파워 같은 기업들이 SOFC를 시장에 출시하는 단계에 이르렀고, 이삼 년 트랙레코드를 쌓고 나면 미국이나 유럽 등지로 수출길이 열릴 텐데, 정부 정책이 그 잠재력을 지우는 방향으로 가서는 안 된다”고 말했다.

황금알 낳는 거위의 배

이창현 단국대 교수는 ‘연료전지 활성화를 통한 AI 데이터센터 구축’에 대한 주제로 발표를 진행했다. 그는 연료전지를 데이터센터용 분산전원으로서 이제 막 ‘황금알을 낳기 시작한 오리’에 비유해 큰 호응을 얻었다. 당장 오리의 배를 갈라 잡아먹을 것인지, 이를 잘 키워서 황금알이라는 지속 가능한 수익을 취할 것인지 되물었다.

실제로 국내외에서 500MW 이상의 전력을 요구하는 하이퍼스케일(Hyperscale) 데이터센터의 수요가 급증하고 있고, 미국에서는 블룸에너지의 SOFC를 중심으로 연료전지에 대한 수요가 폭발하고 있다.

이창현 교수는 “중국이 전략적으로 수소 굴기를 이어가고 있는 상황에서 우리가 연료전지 부문에서 확보하고 있는 리더십을 빼앗기는 위기 상황이 벌어질 수 있다”고 경고했다.

그는 SOFC, PEM 연료전지 전후방 산업에 종사하는 기업의 목록을 보여주며 “연료전지 스택과 시스템, 전력변환기, BOP 등을 제외하고도 실제 소재 단까지 들어가면 수많은 기업이 연료전지 산업에 종사하고 있다”고 했다.

연료전지의 패러다임도 변하고 있다. 과거 ‘보조전원’ 역할에서 지금은 ‘주전원’으로 실질적인 플레이어의 역할을 하기 시작했고, 수익성에 대한 고민도 크게 개선되어 흑자 전환을 기대하는 상황이라고 했다.


녹색 전환(GX), AI 전환(AX)이 에너지 산업의 트렌드가 되면서 연료전지가 가교 역할을 할 수 있다는 주장이 힘을 얻고 있다.(사진=성재경 기자)
현대차그룹은 전북 새만금에 약 9조 원을 투자해 AI 데이터센터, 로봇 생산시설, 수전해 기반 수소 플랜트 등 미래 핵심 산업 생태계를 조성할 계획이다. 이창현 교수는 새만금 현장을 두고 수소에너지를 생산·저장·활용하는 전주기 기술에 대한 일종의 ‘쇼케이스 플랫폼’으로 정의하면서 “턴키 방식으로 수출에 나서기 위한 큰 그림”이라고 평가했다.

수전해로 생산한 그린수소로 연료전지를 돌려 무탄소 전력을 공급하자는 정부 정책에 반대하는 사람은 없다. 현시점에서 가장 큰 문제는 시장에 청정수소가 턱없이 부족하다는 점이고, 그동안 그 기반을 닦는 데 소홀했다는 점이다.

이런 상황에서 HPS 시장이 축소되거나 폐기될 경우 국내 연료전지 산업은 수출 경쟁력을 갖추기도 전에 생존을 걱정해야 하는 처지로 내몰리게 된다. 이는 연료전지 업계가 가장 두려워하는 시나리오다. 회의실 분위기가 내내 무겁고 비장했던 이유가 여기에 있다.

• Hydrogen Horizon's subsidiary HET Hydrogen has delivered what it claims is the world's first 5MW AEM electrolyser system, with commissioning expected in the coming weeks.
A 5MW anion exchange membrane electrolyser has been delivered by HET Hydrogen, the electrolyser arm of the Horizon group, marking the first time a system of this scale using AEM technology has reached the point of installation. Commissioning is expected over the coming weeks.
AEM electrolysis has long been talked up as a potential middle ground between the cheaper-but-bulkier alkaline systems and the more compact but expensive PEM technology. Getting a 5MW unit into the field is the kind of proof point the technology has needed — and Horizon is making no secret of its ambitions.

Image Source: Horizon
The company says its HET platform is designed to hit lower capital expenditure, lower operating costs, and a longer service life than competing technologies — a trifecta that, if it holds up under real operating conditions, would represent a genuine shift in the electrolyser market. Horizon adds that it is making these claims from a position of experience, having spent more than two decades developing and commercialising PEM technology. That background gives the assertion more weight than it might carry from a pure startup.
Horizon has also been building out its fuel cell business in parallel, reporting strong sales growth in heavy-duty fuel cell systems in recent years. The company says its scale in the core materials used in both fuel cells and electrolysers puts it in a stronger position than most to drive down the cost of hydrogen production. The next few months will be telling. Commissioning a first-of-kind system at this scale rarely goes without complication, and the hydrogen industry has seen enough headline announcements fail to deliver on their cost promises that scepticism is warranted. But if HET's AEM platform performs as advertised, it could put meaningful pressure on the established players in alkaline and PEM — a market that badly needs more competition to bring green hydrogen costs down to levels where it can compete without subsidy.

Advent Technologies will license its high-temperature PEM (HTPEM) fuel cell technology to Swiss-based EH Group for stationary hydrogen power applications.

The license and joint development agreement will see Advent integrate its membrane technology into EH’s HTPEM stack with a specific focus on developing systems for data centre back-up, telecoms, and microgrids.

EH currently manufactures stacks ranging from 5kW to 320kW, as well as full fuel cell systems between 20kW and 250kW.

Advent Chief Technology Officer, Emory DeCastro, said by combining the firm’s membranes with EH’s stack engineering, they could deliver “high-performance fuel cell solutions that meet the growing demand for reliable and sustainable energy.”

The companies argue that HTPEM systems are “well-suited” to stationary applications.

HTPEM fuel cells operate at between 120ºC and 200ºC, which can simplify water management and generate exportable waste heat. They can also use a wider range of fuels, including methanol, compared to low-temperature systems.

However, the increased temperatures can accelerate the degradation of membranes.

Demand for behind-the-meter power solutions is growing with the fast expansion of AI data centres and long grid connection delays.

Hydrogen fuel cells have been positioned as a potential backup power solution. However, systems operable on other fuels like methanol and natural gas are growing in popularity, as hydrogen’s use faces major cost and logistics barriers.

Solid oxide fuel cell licensor Ceres said it will be focusing on natural gas opportunities for the near-term, while US-based ECL shifted its focus from pure hydrogen-fuelled data centre power solutions when it unveiled a “fuel-flexible” system.

https://www.h2-view.com/story/advent-to-supply-htpem-membranes-to-eh-group-under-stationary-fuel-cell-deal/2138993.article/?utm_medium=email&utm_campaign=Daily+Daily+Hydrogen+Highlights&utm_content=Daily+Daily+Hydrogen+Highlights+CID_98d227785a32552d0ef991800da699f3&utm_source=Campaign+Monitor&utm_term=Advent+to+supply+HTPEM+membranes+to+EH+Group+under+stationary+fuel+cell+deal