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신기후체제의 출범에 따라 지속 가능한 발전을 위해 저탄소 경제사회로의 이행이 필수적으로 요구되며 전 세계적으로 에너지전환(energy transition) 트렌드가 확산되면서 석탄과 원자력에너지 사용이 감소하고 친환경 에너지원의 비중이 확대되는 추세이다. 이에 세계 각국 정부는 다양한 정책을 수립하고 있으며, 새로운 사업모델에 대한 공공･민간 투자도 증가하면서 에너지 산업 내 혁신이 가속화 될 것으로 예상된다. 주요 선도국가들이 추진하고 있는 에너지전환 정책은 국가마다 상이한 구조를 가지고 있으나, 핵심을 이루고 있는 내용은 발전 부문의 연료 저탄소화, 수송 부문의 Mobility 청정화, 산업 및 건물 부문의 에너지효율 고도화, 수요 측면에서 에너지 수요 감축 등으로 대별 된다.

우리나라는 정부를 중심으로 에너지 신산업 육성을 위해 제도 개선, 인프라 구축 등을 추진 중이며 신기후체제에 부응하는 새로운 성장 패러다임으로의 전환을 위해 노력하고 있다. 2021년 산업통상자원부 예산안은 전년 대비 18% 증가한 11조 1,5092억 원이 편성됐다. 에너지전환 및 에너지 신산업 육성 부문은 2020년 3조 8,571억 원에서 2021년 1조 385억 원 증가한 4조 8,956억 원이 편성됐다. 저탄소·분산형 에너지로 전환을 가속화하고 에너지시스템 전반의 혁신과 일자리 창출을 유도해 나가기 위해 그린뉴딜 관련 투자를 강화한다. 

이에, 본원 R&D정보센터에서는 에너지전환 및 에너지 신산업 활성화를 위해 주요 선진국 현황과 국내 동향을 분석하여 글로벌 시장 선점을 위한 경쟁력 강화에 도움이 되고자, 관련 기관들의 분석 정보자료를 토대로 정리하여 ｢에너지전환･신산업 추진현황과 기술 분야별 정책 및 시장 전망｣ 발간하였다. 본서 제Ⅰ편에서는 에너지전환과 에너지 시장의 변화, 에너지전환 및 에너지 신산업 정책 추진 성과를 수록하였으며, 제Ⅱ편에서는 CCUS 기술 및 정책 동향과 이산화탄소 자원화 기술의 경제성 평가, 재생에너지 지원제도 및 보급 현황, 스마트그리드 구성 요소별 현황 및 소규모 분산 자원 중개 거래 현황을 수록하였다. 본서가 학계･연구기관 및 관련 산업 분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

제 Ⅰ편 에너지전환 및 에너지신산업 추진성과

제 1장 에너지전환 정책 추진성과

1. 에너지전환 트렌드와 에너지시장 영향

1) 에너지전환과 에너지시장의 새로운 변화

(1) 에너지전환과 세계 에너지수급 구조 변화

(2) 세계 에너지시장의 새로운 변화    

가. 전력 및 신재생

나. 석유 및 가스

(3) 국내 에너지수급 현황과 전망

2) 글로벌 석유･가스 기업의 에너지전환 전략

(1) 에너지전환 트렌드

(2) 석유‧가스 기업의 에너지 전환 전략

가. 탄소저감 목표 강화

나. 대응 전략

2. 에너지전환 정책 추진 현황과 성과 분석

1) 에너지전환 정책 추진 및 도입 배경

(1) 국제협약 체결 및 청정에너지 시스템 구축을 위한 정치적 공약

(2) 지역 경제공동체(EU)의 결정

2) 해외 에너지전환 정책과 추진성과

(1) 주요국 에너지전환 정책

가. 독일

나. 영국    

다. 프랑스

라. 일본    

(2) 주요국의 에너지전환 정책 추진성과

가. 독일    

나. 영국

다. 프랑스

라. 일본

3) 국내 에너지전환 정책 추진성과와 문제점    

(1) 에너지전환 정책의 평가

가. 에너지전환 정책 개요

나. 에너지전환 정책 추진 경과

다. 에너지전환 정책의 성과

라. 에너지전환 정책에 대한 평가

(2) 에너지전환 정책의 문제점

가. 에너지 수급 측면

나. 환경적 측면

다. 경제적 측면

라. 산업적 측면

제 2장 에너지신산업 정책과제 추진성과

1. 에너지신산업 주요 정책과제

1) 에너지신산업 범위

(1) 정부 계획

(2) 선행연구

(3) 본 연구

2) 정책 추진체계

3) 주요 정책과제    

(1) 재생에너지

(2) 분산형자원 거래

(3) 스마트그리드 인프라 구축

4) 소결 및 시사점

2. 에너지신산업 대표 정책과제의 추진실적 및 성과 분석

1) 주택용 태양광 보급

(1) 추진실적

가. 주택지원사업

나. 태양광 대여사업

다. 상계제도

(2) 정량적 성과

(3) 정성적 성과

2) 분산형자원 거래기반 조성

(1) 추진실적

가. 수요자원거래시장

나. 프로슈머거래시장

다. 소규모전력중개시장

(2) 정량적 성과

가. 수요자원거래시장

나. 소규모전력중개시장

(3) 정성적 성과

가. 수요자원거래시장

나. 프로슈머거래시장

다. 소규모전력중개시장

3) ESS 보급

(1) 추진실적

가. ESS 운영편익 향상

나. ESS 초기 투자비 경감

다. ESS 활용범위 확대

(2) 정량적 성과

(3) 정성적 성과

4) 소결 및 시사점

제 Ⅱ편 에너지신산업 분야별 주요 동향

제 1장 탄소포집･활용･저장기술(CCUS)

1. 이산화탄소 포집･활용･저장(CCUS) 현황 분석

1) CCUS 개념 및 범위

(1) 정의

(2) 필요성

가. 지구온난화의 해결책 CCUS 기술

나. CCUS의 탄소 감축 기여 전망

다. 탄소배출권거래제와 탄소시장의 도입

(3) 범위

가. 가치사슬

나. 대표적 분류 방법

2) 국내외 CCUS 시장 현황 및 전망

(1) 글로벌 시장 및 기업 동향 분석

가. 글로벌 시장 현황 및 전망

나. 주요 기업 동향

(2) 국내 시장 및 기업 동향 분석

가. 국내 시장 현황 및 전망

나. 국내 생태계 현황

다. 주요 기업 동향

3) 국내외 CCUS 기술 분석

(1) 해외 기술 동향

가. 주요 기술

나. 주요 분야별 기술 현황

다. 해외 주요 업체 동향

(2) 국내 기술 동향

가. 국내 CCUS 기술의 R&D 및 실증 현황

나. 주요 분야별 기술 현황

다. 주요 업체 동향

4) 국내외 CCUS 정책 분석

(1) 해외 정책 동향

가. 미국

나. EU    

다. 일본

라. 중국

마. 동남아시아

(2) 국내 정책 동향

가. CCU로드맵 수립

나. CCS 유망 저장소 발표

다. K-CCUS 추진단

라. CCUS 기술 관련 지원 및 정책    

2. 이산화탄소 포집･활용(CCU) 정책 및 기술 동향

1) 국내외 CCU 정책 동향    

(1) 해외 정책 동향

가. 유럽    

나. 미국    

다. 캐나다 

라. 일본

마. 중국    

(2) 국내 정책 동향

가. 녹색성장 5개년 계획

나. 기후변화대응 기본 계획

다. 국가 온실가스 감축 로드맵

2) CCU 제품 시장 현황 및 전망

(1) 글로벌 시장 전망

(2) 주요 CCU 제품군별 전망

가. 연료(Fuel)

나. 화학제품(Chemicals)

다. 건축 자재(Building Materials)

3) 국내외 CCU 기술개발 현황

(1) 이산화탄소 포집 기술

가. 개념

나. 습식 포집 기술

다. 건식 포집 기술

라. 분리막 포집기술

마. 공기중 포집 기술

(2) 이산화탄소 전환 기술

가. 촉매 전환 기술

나. 전기화학 전환 기술

다. 광전기화학 전환 기술

라. 광화학 전환 기술

마. 생물 전환 기술

바. 광물화 기술

4) 국내외 R&D 투자 동향

(1) 해외 동향

(2) 국내 동향

5) 국내외 CCU 논문 분석

6) 국내외 CCU 특허 분석

3. 이산화탄소 자원화 기술의 경제성 평가

1) 기술 개요

(1) 복합탄산염 제조

(2) 차수성시멘트(CSA 시멘트) 제조: 순환자원 활용 기술

(3) 복합탄산염 폐광산 채움재 시공    

2) 탄소자원화 기술의 환경성 평가(LCA 분석)

(1) 전과정평가 정의와 기본구조

가. 전과정평가 관련 규격

나. 정의    

다. 구성요소

라. 전과정평가 특징 및 활용

(2) 탄소광물화 기술의 전과정평가

가. 탄소 광물화 기술의 특징

나. 이산화탄소 전환과 다중 제품 생산 시스템

다. 탄소광물화 기술의 전과정평가(LCA) 방법

(3) 탄소광물화 기술의 전과정평가 수행 사례

가. 목적 및 범위 정의

나. 전과정 목록분석

3) 탄소광물화기술 경제적 타당성(비용-편익) 분석

(1) 분석 방법론 개요

(2) 비용 및 편익 데이터

가. 비용 데이터

나. 편익 데이터

다. 비용-편익 데이터 종합

(3) 비용-편익 분석

4) 경제적 파급효과(지역산업연관분석)

(1) 효과의 성격

(2) 분석 대상 및 분석 방법

가. 분석 대상

나. 분석 방법

다. 자료이용 및 산업･지역구분

(3) 경제적 파급효과(지역산업연관분석) 분석결과

제 2장 재생에너지

1. 주요국의 재생에너지 전망과 지원제도 현황

1) 재생에너지 현황 및 전망

(1) 재생에너지 현황

(2) 재생에너지 전망

2) 주요국 신재생 지원제도 운영현황과 변화과정

(1) 개요

가. 신재생 지원제도 시행배경 및 목적

나. 신재생 지원제도 유형

(2) 신재생 지원제도 운영현황

(3) 주요국 신재생 지원제도 변화과정

가. 영국

나. 미국

다. 독일    

라. 프랑스

마. 일본 

바. 한국

(4) 시사점

2. 태양광･풍력발전 보급 현황과 기술 전망

1) 태양광발전

(1) 국내외 태양광 보급 현황    

가. 해외 보급 현황

나. 국내 보급 현황

(2) 태양광 산업 수출입 현황

가. 수출 현황

나. 수입현황

(3) 국내외 태양전지 기술개발 동향

가. 태양전지 종류별 효율 및 특징

나. 결정질 실리콘 태양전지 개발 동향

다. 박막 태양전지 개발 동향

라. 페로브스카이트 기반 이중접합 태양전지

2) 육상풍력발전

(1) 해외 풍력발전 시장 동향

가. 글로벌 풍력시장 현황

나. 풍력발전의 위상

(2) 해외 풍력발전 기술 동향

가. 풍력발전의 역사

나. 세계 풍력발전 기술 현황

다. 유럽에서의 최신 기술 동향

(3) 국내 육상풍력 시장 및 기술 현황

가. 국내 풍력발전 보급실적

나. 국내 풍력발전 기술 현황

(4) 향후 전망

3) 해상풍력발전

(1) 국내외 해상풍력 시장 및 정책 동향

가. 글로벌 시장 및 정책 동향

나. 국내 시장 동향

다. 해상풍력단지 주요 구성요소 시장

(2) 고정식 해상풍력 보급 전망

(3) 부유식 해상풍력 시장 전망과 기술 동향

가. 해상풍력발전 개요

나. 부유식 해상풍력 시장 특성

다. 부유식 해상풍력 시장 전망

라. 해외 부유식 해상풍력 기술개발 동향

마. 국내 부유식 해상풍력 기술개발 동향

(4) 에너지섬 기술 동향

(5) P2G 기술 동향

(6) 해외 주요국 해상풍력 배후항만

가. 덴마크(에스비에르)

나. 독일(브레머하펜)

다. 일본(기타큐슈)

3. 건물용 재생에너지 시장 및 정책 동향

1) 제로에너지빌딩(Zero Energy Building, ZEB)

(1) 제로에너지빌딩 정의 및 분류

(2) 제로에너지빌딩 달성을 위한 조건

(3) 제로에너지빌딩 요소기술

가. 패시브(별도의 에너지가 소비되지 않는 요소 설계로, 건축적 설계요소) 기술

나. 액티브(별도의 에너지가 소비되는 요소 설계로, 설비적 설계요소) 기술

(4) 국내 제로에너지빌딩 도입사례

(5) 제로에너지 건축 관련 특허출원 동향

(6) 제로에너지빌딩 시장 동향

(7) 제로에너지 건축물 관련 인증제 시행

(8) 국내외 제로에너지빌딩 정책 동향

가. 해외 동향

나. 국내 동향

(9) 제로에너지빌딩 최신 융합기술 동향

가. 제로에너지 건축을 위한 통합설계기술

나. 패시브 건축기술

다. 액티브 건축기술

라. 건물 일체형 신재생에너지 기술    

마. 신재생+ESS 통합관리시스템

2) 건물일체형태양광(Building Integrated Photovoltaics, BIPV)

(1) 국내 건물일체형태양광 동향

(2) 해외 건물일체형태양광 동향

3) 재생열에너지

(1) 해외 재생열에너지 동향

(2) 산업용 건물의 재생열에너지

(3) 재생열에너지 정책

(4) 히트펌프

(5) 태양열

제 3장 스마트그리드/분산자원

1. 스마트그리드의 주요 구성요소별 현황

1) 스마트그리드 산업 동향

(1) 산업 개요

가. 스마트그리드 정의 및 특징

나. 스마트그리드 기술 분야

다. 스마트그리드 유망분야

(2) 스마트그리드 심층기술 분석

가. AI 기술과의 융합으로 더욱 확대될 스마트그리드 시장

나. 보안기술로 안전한 스마트그리드 이용 환경 조성

(3) 국내외 산업 동향

가. 해외 산업 동향

나. 국내 산업 동향

(4) 국내 업체 현황

2) 국내외 AMI 현황

(1) 해외 AMI 보급 현황

(2) 국내 AMI 보급 현황

3) 국내외 EMS 현황

(1) 글로벌 시장 동향

(2) 국내 시장 동향

4) 국내외 DMS 현황

(1) 글로벌 시장 동향

가. 시장규모

나. 주요 벤더

(2) 국내 시장 동향

5) 국내외 ESS 현황

(1) 핵심기술 및 개발 동향

가. 핵심 요소기술

나. 발전 방향 및 개발 트렌드

(2) 산업트렌드 및 성장전망

(3) 국내외 시장 동향

가. 세계 시장규모

나. 국내 시장규모

다. 신재생에너지 시장

(4) 국내 ESS 보급현황과 보급 지원 정책

가. ESS 보급 현황

나. ESS 보급 지원 정책

2. 스마트그리드 활성화를 위한 전력데이터 현황

1) 전력데이터 생태계 현황

(1) 주요 이해관계자 그룹

가. 한국    

나. 미국

다. 유럽    

라. 일본    

(2) 전력데이터 정의, 수집 정보, 수집 현황

가. 한국    

나. 미국

다. 유럽

라. 일본

(3) 전력데이터 개방 및 관리 현황

가. 한국    

나. 미국    

다. 유럽    

라. 일본    

(4) 전력데이터 활용 현황

가. 한국

나. 미국

다. 유럽

라. 일본

(5) 전력데이터 관련 법률 및 제도 현황

가. 한국

나. 미국    

다. 유럽

라. 일본

2) 전력데이터 현황이 스마트그리드 활성화에 주는 함의

(1) 한국의 전력데이터 관련 현황 및 스마트그리드 활성화로의 한계

가. 현황    

나. 한계점

(2) 외국 사례에서 배울 수 있는 점    

가. 미국

나. 유럽

다. 일본

3. 소규모 분산자원 중개거래 현황

1) 가상발전소(VPP) 산업 및 특허 동향

(1) 개요

가. 정의

나. 유형

다. 기술적 특성

(2) 가상발전소 기술의 구조

가. 중앙제어 VPP

나. 분산제어형 VPP

다. 완전 분산형 제어 VPP

(3) 국내외 가상발전소 산업 동향

가. 글로벌 동향

나. 국내 동향

(4) 가상발전소 관련 특허 동향

(5) 국내외 소규모 전력 중개시장 제도 분석

가. 독일의 관련 제도 동향 및 주요 내용

나. 호주 관련 제도의 동향 및 주요 내용

다. 미국 관련 제도의 동향 및 주요 내용

라. 국내 소규모 전력중개시장 및 관련 현황

2) 소규모 분산자원의 효율적인 관리를 위한 전력중개거래시스템

(1) 관련 연구

가. 발전량 예측 기술

나. 전력거래 모델 및 소규모 전력 중개거래    

(2) AI 기반 발전량 예측 기술

가. 발전량 예측을 연관 데이터 항목

나. 발전량 예측을 위한 인공지능 모델

(3) 분산자원 중개거래 플랫폼

가. 분산자원 중개거래 플랫폼 설계

나. 분산자원 중개거래 플랫폼 기능 개발

(4) 결론

3) 국내외 에너지 프로슈머 관련 동향 및 주요 이슈

(1) 에너지 프로슈머 개요

가. 정의

나. 등장배경

다. 에너지 프로슈머의 역할

라. 에너지 프로슈머가 전력산업에 미치는 영향

(2) 에너지 프로슈머 사업모델의 유형

(3) 국내외 에너지 프로슈머 관련 동향

가. 미국

나. 일본

다. 유럽

라. 한국

(4) 국내적 이슈

가. 국내 에너지 프로슈머 도입 여건 분석

나. 수요반응 시장과 분산전원중개시장의 도입을 위한 전기사업법 개정

다. 에너지 블록체인 기술 도입 관련 장애요인 및 개선방안

라. 제조업체를 활용한 에너지 프로슈머 확대

마. AMI 관리 주체