전력-가스 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석, 유형별(수소 생산, 합성 메탄(SNG) 생산), 애플리케이션별(에너지 저장, 운송, 산업용) 및 2026년부터 2035년까지 지역 예측

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전력-가스 시장 개요

전 세계 전력-가스 시장은 2026년 약 3억 달러에서 2035년까지 0억 9천만 달러에 도달하고 2026년부터 2035년까지 연평균 성장률(CAGR) 7.6%로 성장할 것으로 예상됩니다. 유럽은 수소 및 합성 가스 파일럿으로 인해 40~45%의 점유율로 지배적입니다. 산업 탈탄소화가 진행됨에 따라 아시아 태평양 지역은 30~35%를 차지합니다.

P2G(Power-to-Gas) 시장은 주로 재생 가능 에너지원에서 나오는 잉여 전력을 저장하고 나중에 사용할 수 있는 가스로 변환하는 프로세스입니다. 변환은 일반적으로 수소를 생성하기 위해 물을 전기 분해하는 형태를 취하며, 이는 추가로 합성 천연 가스(SNG)로 처리되거나 운송 및 에너지 응용 분야에서 다양한 용도로 저장됩니다. 특히 재생 에너지 통합과 관련하여 지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라 시장은 추진력을 얻고 있습니다.

P2G 기술은 에너지 저장, 그리드 균형, 탈탄소화와 관련된 문제를 해결하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 이는 풍력 발전소나 태양광 발전소에서 발생하는 잉여 전력을 가스로 전환하여 장기간 저장하고 수요가 재생 에너지원의 공급보다 클 때 공급할 수 있도록 허용합니다. P2G를 통해 생성된 수소는 운송 등 다른 분야의 청정 연료원이 될 수도 있으며, 글로벌 탄소 감축 목표를 달성하기 위한 구성 요소이기도 합니다.

주요 결과

코로나19 영향

전력-가스 시장은 코로나19 팬데믹 기간 동안 공급망 중단으로 인해 부정적인 영향을 미쳤습니다.

전 세계적으로 코로나19 팬데믹(세계적 대유행)은 전례가 없고 충격적이었습니다.예상보다 낮음팬데믹 이전 수준과 비교하여 모든 지역의 수요. CAGR 증가로 반영된 급격한 시장 성장은 시장 성장과 수요가 팬데믹 이전 수준으로 복귀했기 때문입니다.

코로나19(COVID-19) 대유행이 전력-가스(P2G) 시장에 여러 가지 영향을 미쳤습니다. 첫째, 글로벌 에너지 부문의 다양한 프로젝트 진행을 방해했습니다. 더욱이 기업과 정부가 건강과 경제 회복과 같은 즉각적인 우선순위에 집중함에 따라 투자가 감소했습니다. 따라서 이는 P2G 기술의 연구, 개발 및 배포에 할당된 자금을 줄여 위기 초기 단계에서 시장 확장을 제한했습니다.

전염병은 P2G 시스템의 핵심 구성 요소에 문제가 되었던 공급망 중단에도 영향을 미쳤습니다. 여기에는 전기분해 장비와 재생에너지 인프라가 포함됩니다. 일부 프로젝트가 연기되거나 취소되면서 제조 및 배송 지연으로 인해 여러 프로젝트의 일정이 연장되었습니다. 전반적인 경제 불황으로 인해 P2G와 같은 확장 가능한 스토리지 솔루션에 대한 필요성이 줄어들면서 에너지 수요도 감소했습니다.

최신 트렌드

시장 성장을 촉진하기 위해 녹색 수소의 통합 증가

P2G 시장의 최근 흥미로운 추세는 녹색 수소가 핵심 에너지 운반체로서 다양한 부문에 점점 더 통합되고 있다는 것입니다. 재생 가능한 전기를 동력으로 하는 전기분해를 통해 생성되는 이 그린 수소는 청정 연료 대체품으로 급속히 떠오르고 있습니다. P2G 프로세스는 주로 산업, 운송 및 난방 부문의 탈탄소화에 대한 관심이 높아지는 것과 관련하여 대규모로 녹색 수소를 생산하는 데 중요한 원동력이 되고 있습니다. 정부와 기업이 점점 더 야심 찬 탈탄소화 목표를 설정하고 있기 때문에 수소는 전기화가 어려운 분야에서 탈탄소화를 위한 필수 도구로 간주됩니다.

• 국제 재생 에너지 기구(IRENA)에 따르면 2030년까지 전 세계 전력 생산량의 약 40%가 재생 가능 에너지원에서 나올 것으로 예상됩니다. 이러한 에너지 생산의 변화로 인해 잉여 재생 에너지를 수소 형태로 저장하는 PtG(Power-to-Gas) 기술의 채택이 가속화되고 있습니다. 이러한 추세는 재생 에너지 보급률이 높은 지역, 특히 유럽과 북미 지역에서 PtG 시스템 개발을 가속화하고 있습니다.

• 2024년 현재 유럽위원회는 수소 생산량의 35% 이상이 Power-to-Gas 기술을 사용하여 재생 가능한 전기를 통해 생산되는 녹색 수소가 될 것으로 예상한다고 보고했습니다. 이는 에너지 부문의 탈탄소화에 대한 유럽의 초점을 반영하는 중요한 도약입니다. 독일은 또한 국가 수소 전략의 일환으로 2030년까지 매년 1,000만 톤의 녹색 수소를 생산하겠다는 목표를 세웠습니다.

그린수소만이 유일한 상승 추세는 아닙니다. P2G 기술을 다른 CCU 프로세스와 통합할 수 있는 하이브리드 P2G 시스템도 포함되어 있습니다. 따라서 이러한 하이브리드 시스템은 CO_{2} 포집 과정을 통해 수소 생성을 동화시켜 배출 완화에 대한 보다 전체적인 접근 방식을 개발합니다. 이를 통해 대부분의 인프라에서 사용할 수 있을 만큼 호환 가능한 합성 천연 가스와 탄소 중립 연료가 생성됩니다.

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전력-가스 시장 분할

유형별

유형에 따라 글로벌 시장은 수소 생산, 합성 메탄(SNG) 생산으로 분류될 수 있습니다.

• 수소 생산: 수소 생산은 전력-가스 시장의 또 다른 주요 부문으로, 잉여 전력이 전기분해를 통해 수소로 변환된 후 주로 운송 및 산업 등 다양한 부문에서 사용하기 위해 저장될 수 있습니다. 탈탄소화 과정으로 인해 발생하는 녹색 수소에 대한 높은 수요는 이 부문의 성장을 이끄는 큰 원동력입니다.

• 합성 메탄(SNG) 생산: RNG라고도 불리는 합성 메탄은 예를 들어 Sabatier 반응을 통해 이산화탄소 또는 CO2와 결합된 수소 분자입니다. 천연가스 그리드에 주입하거나 자동차 연료로 사용하는 SNG는 상대적으로 높은 에너지 밀도를 특징으로 하는 에너지 캐리어를 구성합니다. 그 다양성은 합성 메탄이 탄소 배출을 피하면서 다양한 산업 내에서 화석 연료를 대체하는 용도로 인해 우선시되는 Power-to-Gas 솔루션으로 이어집니다.

애플리케이션 별

응용 분야에 따라 글로벌 시장은 에너지 저장, 운송, 산업용으로 분류될 수 있습니다.

• 에너지 저장: Power-to-Gas의 가장 중요한 용도 중 하나는 에너지 저장입니다. P2G 시스템은 풍력 또는 태양광과 같은 잉여 재생 가능 전력을 수소 또는 합성 메탄으로 저장하여 에너지 생산량이 낮고 수요가 높을 때 사용할 수 있는 시스템을 제공합니다. 이는 전력이 불안정한 시기에 에너지 공급을 확보하기 위해 그리드의 균형을 맞추는 중요한 방법 중 하나입니다.

• 운송: Power-to-Gas 기술의 수소는 운송 부문에서 연료 전지 전기 자동차, 버스 및 트럭의 청정 연료로 활용됩니다. 수소 연료전지는 장거리 주행과 빠른 재급유 시간이 필요한 대형 차량을 위한 완벽한 솔루션으로 간주됩니다. 운송 산업의 탈탄소화를 위해서는 운송 분야에서 수소를 사용하는 것이 중요하며, P2G는 대규모 수소를 생산하는 데 핵심입니다.

• 산업용: Power-to-Gas를 통한 수소 생산은 정유, 화학 생산,철강 제조. 대부분의 산업에서는 수소를 공급원료로 사용하며, 수소를 탈탄소화하면 일부 고에너지 사용 산업의 배출을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다. Power-to-Gas 기술을 통해 산업은 높은 생산 효율성을 손상시키지 않으면서 지속 가능성 목표를 달성할 수 있습니다.

시장 역학

시장 역학에는 시장 상황을 나타내는 추진 및 제한 요인, 기회 및 과제가 포함됩니다. 

추진 요인

시장 활성화를 위한 청정 에너지 솔루션에 대한 수요 증가

Power-to-Gas 시장 성장이 눈에 띄게 증가하고 있습니다. Power-to-Gas 시장의 주요 추진 요인은 탈탄소화에 대한 전 세계적인 수요입니다. 정부, 기업, 산업계가 야심찬 기후 목표를 설정하기 시작하면서 청정 에너지 솔루션에 대한 엄청난 요구 사항이 생겼습니다. P2G를 사용하면 풍력, 태양광 등 잉여 재생 에너지를 모든 부문, 특히 운송, 산업 응용 분야 및 에너지 저장 분야에서 사용할 수 있는 수소 및 합성 메탄과 같은 저장 가능한 형태로 변환할 수 있습니다. 이러한 재생 가능 발전의 증가는 간헐성에 맞서고 안정적인 에너지 공급을 위해 전 세계적으로 P2G 기술의 사용을 더욱 촉진합니다.

• 미국 에너지부(DOE)에 따르면 미국 정부는 재생 가능한 수소 생산 기술에 1억 달러 이상을 투자했습니다. 수소 생산에 대한 세금 공제 및 청정 에너지 표준과 같은 정책은 Power-to-Gas 시스템의 채택을 촉진하고 있습니다. 유럽에서는 EU Green Deal 및 Horizon 2020과 같은 계획을 통해 PtG 기술에 대한 투자를 촉진하여 지속 가능한 에너지 솔루션을 장려했습니다.

• 국제 에너지 기구(IEA)의 보고서에 따르면 2030년까지 전 세계 에너지 저장 요구 사항이 최대 200% 증가할 것으로 예상됩니다. Power-to-Gas 기술은 잉여 재생 에너지를 수소 형태로 저장하는 데 필수적인 솔루션을 제공하고, 그리드의 안정성을 지원하며, 에너지 시장에서 수요와 공급의 균형을 맞추기 위한 지속 가능한 옵션을 제공합니다.

시장 확대를 위한 전해조의 발전

전기분해 기술, 특히 양성자 교환막(PEM)과 알칼리 전해조의 발전으로 Power-to-Gas 공정이 더욱 효율적이고 비용 효율적으로 바뀌었습니다. 첨단 전해조를 사용하면 녹색 수소와 합성 메탄의 생산이 점점 더 경제적으로 변하고 있습니다. 이러한 생산 비용 감소로 인해 Power-to-Gas 프로젝트의 규모가 증가하고 있으며 이는 시장 및 지역 전반에 걸친 응용 분야의 성장을 더욱 촉진하고 있습니다.

억제 요인

잠재적으로 시장 성장을 방해하는 높은 자본 및 운영 비용

이러한 발전에도 불구하고 Power-to-Gas 기술은 여전히 ​​배포 비용이 매우 높습니다. 주요 비용 동인 중 하나는 전해조 및 관련 인프라의 자본 및 운영 비용입니다. P2G 공장을 설립하고 기술을 확장하기 위해 이러한 투자를 해야 하는 대부분의 플레이어, 특히 신흥 시장의 플레이어에게는 어려운 일이 될 것입니다. 이는 재생에너지 보급이 아직 초기 단계인 지역을 중심으로 P2G 솔루션 확산을 제한할 수 있습니다.

• 독일 연방 경제에너지부(BMWi)에 따르면 Power-to-Gas 시스템을 설치하려면 상당한 자본 지출이 필요합니다. 전해조, 인프라 및 기존 에너지 그리드와의 통합을 위한 초기 비용은 용량 메가와트(MW)당 약 200만 달러로 추산됩니다. 이러한 높은 초기 비용은 특히 재정적 지원이 제한된 지역에서 PtG 시스템을 널리 채택하는 데 주요 장벽으로 남아 있습니다.

• 미국 에너지부(DOE)의 보고서에 따르면 미국에는 현재 1,500마일의 전용 수소 파이프라인 인프라가 있으며 그 중 대부분은 캘리포니아에 있습니다. 수소 가스 운송을 위한 제한된 인프라는 특히 전용 수소 네트워크에 접근할 수 없는 지역에서 Power-to-Gas 솔루션의 대규모 출시를 방해합니다.

시장에서 제품에 대한 기회를 창출하기 위해 탄소 포집 및 활용(CCU)과 전력-가스 통합

기회

Power-to-Gas 시장에서 떠오르는 기회 중 하나는 P2G와 탄소 포집 및 활용(CCU) 기술의 통합입니다. 이 하이브리드 접근 방식은 산업 소스에서 배출되는 CO2를 포집하여 녹색 수소와 결합하고 합성 메탄을 생성하여 귀중한 청정 연료를 생산하는 동시에 산업의 탈탄소화를 돕습니다. 이는 순 온실가스 배출량을 대폭 감소시켜 정부의 기후 행동 계획을 뒷받침할 수 있습니다.

• 유럽연합 집행위원회는 2030년까지 수소 기반 에너지 시스템 개발을 위해 100억 유로 이상을 할당했습니다. 이 계획은 Power-to-Gas 시장의 추가 성장을 촉진하여 수소 생산, 저장 및 유통 기술과 관련된 회사에 기회를 열어줄 것으로 예상됩니다.

• 국제 에너지 기구(IEA)에 따르면 2020년부터 Power-to-Gas 기술에 초점을 맞춘 정부와 민간 기업 간의 협력 프로젝트가 30% 증가했습니다. 이러한 협력 증가는 계속되어 선진국과 신흥 경제 모두에서 기술 발전과 시장 확장을 위한 추가적인 기회를 창출할 것으로 예상됩니다.

규제 및 정책 불확실성은 소비자에게 잠재적인 문제가 될 수 있습니다.

도전

청정 에너지 기술은 Power-to-Gas의 성장을 방해하는 상당한 규제 및 정책 불확실성에 직면해 있습니다. 실제로 그린수소와 신재생에너지에 대한 인센티브 확대가 탄력을 받고 있지만, 불분명한 장기 정책과 규제로 인해 투자자들의 망설임이 발생할 수 있습니다. 또 다른 요인은 수소 생산, 저장 및 운송에 대한 규정의 진화 상태이며, 이러한 요인에 대한 불확실성으로 인해 P2G 시스템의 채택이 느려집니다.

• 미국 국립 재생 에너지 연구소(NREL)의 보고서에 따르면 전력-가스 시스템에 사용되는 현재 전기분해 기술의 효율성은 일반적으로 65%~70%입니다. 이는 변환 과정에서 상당한 양의 에너지가 손실된다는 것을 의미합니다. 발전이 이루어지고 있는 동안 이러한 시스템의 효율성을 향상시키는 것은 PtG 솔루션의 광범위한 채택을 위한 기술적 과제로 남아 있습니다.

• 국제 에너지 기구(IEA)는 Power-to-Gas가 장기 에너지 저장 측면에서 뚜렷한 이점을 제공하지만 리튬 이온 배터리 및 양수 수력 저장과 같은 기술은 단기 저장 측면에서 여전히 더 경쟁력이 있다고 지적합니다. 이러한 대체 기술의 비용이 지속적으로 감소함에 따라 PtG 시스템은 특히 에너지 저장 기간이 덜 중요한 지역에서 더욱 치열한 경쟁에 직면할 수 있습니다.

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전력-가스 시장지역적 통찰력

• 북아메리카

북미 지역에는 미국 전력-가스 시장이 성장하고 있습니다. 북미, 특히 미국과 캐나다는 Power-to-Gas 시장의 주요 지역 중 하나입니다. 미국은 풍력, 태양광 등 재생에너지원에 더 많은 투자를 함으로써 에너지 부문의 탈탄소화에 중점을 두고 있습니다. 에너지부를 통해 그린수소 사업을 장려해 왔으며, P2G 기술 확대를 위해 다양한 민관 파트너십을 진행하고 있다. 캐나다는 또한 브리티시 컬럼비아와 같이 재생 에너지 잠재력이 높은 지역을 중심으로 P2G 시스템에 투자하고 있습니다. 좋은 인프라, 정부 인센티브, 탄소 배출 감소를 위한 막대한 노력 덕분에 북미는 Power-to-Gas 분야의 선두주자가 되었습니다. 이 시장의 성장은 청정에너지, 에너지 저장 솔루션, 수소 기반 기술에 대한 수요 증가로 인해 나타나고 있습니다.

• 유럽

유럽, 특히 독일, 네덜란드, 영국은 Power-to-Gas 기술 출시에 앞장서고 있는 것으로 보입니다. 독일은 수소 기술과 P2G 분야의 선두주자 중 하나였으며, 정부는 국가를 재생 가능 에너지원으로 전환하려는 계획 내에서 녹색 수소 프로젝트에 막대한 자금을 지원했습니다. 네덜란드와 영국도 P2G 연구 및 시연 활동에 적극적으로 참여하고 있는데, 이는 부분적으로 재생 에너지 통합과 탄소 완화에 초점을 맞춘 EU 정책 때문입니다. 잉여 재생에너지는 이들 두 국가에서 P2G의 도움을 통해 에너지 시스템을 보완하는 데 사용될 것입니다. 강력한 규제 환경, 인식, 글로벌 기후 변화에 대한 관심 및 완화 목표는 유럽에서 P2G 사용을 촉진하고 있습니다.

• 아시아

아시아 태평양 지역, 특히 일본과 한국은 전력-가스 시장에서 빠른 성장 속도를 경험하고 있습니다. 일본은 탈탄소화 전략의 일환으로 녹색 수소에 초점을 맞추면서 에너지 전환을 지원하는 많은 P2G 프로젝트를 개발했습니다. 한편, 한국은 그린 뉴딜(Green New Deal)의 일환으로 Power-to-Gas를 포함한 청정 수소 기술에 상당한 투자를 하고 있습니다. 올해 양국은 탄소 배출을 줄이기 위한 야심 찬 목표를 제시했으며, P2G를 활용해 에너지 안보 및 산업 응용 분야를 위한 대규모 수소 생산 및 저장을 가능하게 하고 있습니다. 이 지역의 혁신, 정부 지원 및 기술 발전은 아시아 태평양 지역 전력-가스 시장의 성장을 촉진하고 있습니다.

주요 산업 플레이어

혁신과 시장 확장을 통해 시장을 형성하는 주요 산업 플레이어

P2G(Power-to-Gas) 시장은 에너지 공급업체부터 기술 개발자까지 다양한 부문에 걸쳐 주요 산업 주체가 존재한다는 점에서 특징이 있습니다. 일반적으로 재생 가능 에너지 생성 및 저장 솔루션에 중점을 두는 에너지 회사뿐만 아니라 전기분해 기술을 전문으로 하는 엔지니어링 회사와 수소 저장 및 유통 시스템과 관련된 인프라 개발자도 포함됩니다. 이들 중 다수는 대규모 수소 생산 규모, 재생 에너지 시스템과 결합된 전력-가스 기술 및 고급 합성 메탄 생산을 위한 혁신적인 솔루션 생산에 참여하고 있습니다.

• Hydrogenics(현재 Cummins의 일부): Power-to-Gas 시장의 주요 업체인 Hydrogenics는 수소 생산 기술과 전해조로 유명합니다. 미국 에너지부(DOE)에 따르면 Hydrogenics의 수소 생산 시스템은 시간당 최대 2,000Nm³의 수소를 생성할 수 있습니다. 그들은 PtG 시스템을 에너지 그리드에 통합하는 것을 목표로 하는 수많은 국제 프로젝트에 적극적으로 참여하고 있습니다.

• ITM Power: ITM Power는 전기분해 기술 분야의 선두주자로서 Power-to-Gas 솔루션을 위한 고효율 전기분해 시스템을 제공합니다. 영국 비즈니스, 에너지 및 산업 전략부(BEIS)에 따르면 ITM Power의 시스템은 최대 1.2MW의 수소 생산을 제공할 수 있어 대규모 재생 에너지 통합을 지원하는 데 도움이 됩니다.

대기업 외에도 시장 내 혁신을 주도하는 데 필수적인 역할을 하는 여러 연구 기관과 기술 스타트업이 있습니다. 이들 조직은 전해조의 효율성을 향상시키고, 수소 생산 비용을 절감하며, 운송, 산업 용도, 그리드 밸런싱과 같은 분야에서 P2G 기술의 새로운 응용 분야를 모색하는 데 중점을 두고 있습니다.

최고의 전력-가스 회사 목록

• Siemens Energy (Germany)
• Hitachi Zosen Corporation (Japan)
• Hydrogenics Corporation (Canada)
• McPhy Energy (France)
• ITM Power PLC (United Kingdom)
• MAN Energy Solutions (Germany)
• NEL ASA (Norway)
• Thyssenkrupp AG (Germany)
• ENGIE SA (France)
• Sunfire GmbH (Germany)

주요 산업 발전

2021년 6월:모듈식 의류 시장은 2021년 6월 유명 지속 가능 패션 스타트업이 최초의 모듈식 의류 컬렉션을 출시하면서 매우 중요한 산업 발전을 보였습니다. 이 컬렉션은 탈부착 가능한 소매, 조절 가능한 길이, 양면 디자인으로 구성된 교체 가능한 의류 부품으로 디자인되어 소비자가 원하는 어떤 조합으로도 사용할 수 있습니다. 이를 통해 소비자는 다용성과 지속 가능성을 장려함으로써 패스트 패션에 대한 우려를 줄이는 동시에 다양한 경우에 동일한 의상을 활용할 수 있습니다. 혁신적인 디자인 기술과 친환경 소재를 활용한 개발은 개인화되고 지속 가능한 패션 솔루션에 대한 소비자 수요 증가에 부응했습니다. 이는 순환 패션을 발전시키고 직물 폐기물을 줄이는 데 중요한 진전을 이루었습니다.

보고서 범위

P2G(Power-to-Gas) 시장 보고서는 시장의 역학, 추세 및 성장 기회에 대한 심층적인 내용을 제공합니다. 여기에는 청정 에너지 솔루션에 대한 수요, 재생 에너지 통합, 전 세계 정부가 설정한 탈탄소화 목표 등 Power-to-Gas 기술 채택을 촉진하는 주요 요인에 대한 분석이 포함됩니다. 보고서는 전해조 시스템의 기술 발전과 수소 생산 및 합성 메탄 생산의 효율성 향상에 대해 다루고 있습니다.

이 보고서는 Power-to-Gas 시장을 수소 생산 및 합성 메탄 생산을 포함하는 유형과 에너지 저장, 운송 및 산업용을 포함하는 응용 분야로 나누는 시장 세분화를 다룹니다. 또한 북미, 유럽 및 아시아 태평양과 같은 주요 지역에서 Power-to-Gas 기술의 채택 및 성장 잠재력을 조사하여 지역 환경을 연구합니다.