1. 서문
에너지 기술의 반복적인 혁신은 글로벌 에너지 산업의 변화와 발전을 촉진했습니다. 세계 최대의 개발도상국, 최대 인구 대국, 세계 2위의 경제대국인 우리나라는 최대 에너지 생산국이자 소비국이기도 합니다. 에너지 산업의 건전한 발전은 우리나라의 자원, 환경, 사회적 경제의 지속가능한 발전과 연결됩니다. . 현재 우리나라의 에너지 산업은 눈부신 발전 성과를 거두었지만 마찬가지로 두드러진 문제에 직면해 있습니다. ① 총 에너지 소비량이 엄청나고 에너지 생산 및 소비 구조가 여전히 화석에너지에 의해 지배되고 있습니다. 2018년 우리나라의 총 석탄 소비량은 약 2.74,109tce로 전년 대비 1.0% 증가하여 총 에너지 소비량의 59.0%를 차지했습니다. 특정 세분화된 에너지 분야의 발전 동향 전략적 신흥 산업의 경로 선택, 정책 규제 등의 주제를 논의하고 지역 산업 클러스터 방향, 전략적 배치, 혁신 특성 및 개발 모델에 대한 심층 분석을 완료했습니다. 그러나 우리나라 에너지 분야의 신흥 산업의 향후 발전, 특히 산업 포지셔닝, 발전 경로 및 구체적인 조치에 대한 전략적 수준의 연구와 관련하여 관련 내용이 여전히 비어 있습니다.
본 글에서는 우리나라 에너지 신기술의 특성과 산업적 의미를 정의하는 것을 토대로 에너지 신기술과 신흥산업의 글로벌 경쟁 패턴의 변화 추세와 발전 동향을 정리하고, 2035년 우리나라의 신에너지 기술 신흥 산업 발전 방향, 특히 '14차 5개년 계획' 기간의 개발 목표와 핵심 과제는 기술 혁신 발전의 구체적인 방향을 명확히 하고 공학 과학 기술에 대한 제안을 제시합니다. 연구 프로젝트, 주요 프로젝트 및 시범구 건설, 관련 정책.
2. 에너지 신기술의 특징과 산업적 의미
(1) 에너지 신기술의 특징
에너지 신기술은 혁명적인 특징을 가지고 있다.
(2) '14차 5개년 계획' 기간의 산업발전 목표 및 과제
에너지신기술 신흥산업이 적용되는 9개 하위산업에 따르면, '13차 5개년 계획' 기간 동안 업계 발전을 토대로 '14차 5개년 계획' 기간 동안 각 업계가 달성하기 위해 노력해야 할 구체적인 개발 목표와 핵심 과제를 추가로 분석합니다.
1. 석탄산업의 깨끗하고 효율적인 활용
개발 목표: 석탄화력발전소의 평균 전력 공급 석탄 소비량은 300gce/(kW·h) 미만입니다. , 탄소 배출 집약도를 825g/(kW·h)으로 줄이기 위해 노력합니다. 5~10MW 석탄 가스화 연료전지 시스템(IGFC) 발전소 실증 프로젝트를 구현하여 600MW급 700 초초임계 엔지니어링을 구축합니다. 시범 프로젝트를 구축합니다. 백만 톤 CO2 포집, 석유 대체 및 저장 시범 프로젝트.
핵심 과제: ① 석탄화력발전소의 효율성과 오염물질 배출 제어 수준을 종합적으로 향상시키고, 효율적이고 저렴한 탄소 포집, 활용 및 저장 기술을 개발합니다. ② 유연성이 뛰어난 석탄화력발전소를 개발합니다. 발전 기술, 석탄 및 재생 에너지 결합 발전 기술을 개발합니다. ③ 중요한 디지털, 자가 학습, 적응형 및 상호 작용 특성을 갖춘 지능형 발전 기술을 연구 및 개발합니다. ④ "청정하고 효율적인 활용"이라는 주요 프로젝트의 구현을 가속화합니다. 석탄가스화 복합발전시스템(Integrated Coal Gasification Combined Cycling Power Generation System, 이하 IGCC) 연구개발 투자를 확대한다.
2. 비전통적인 천연가스 개발 및 활용 산업
개발 목표: 셰일 가스 생산량은 3,1010~5,1010m3에 달하고, 표면 석탄층 메탄 추출 생산량은 1.3,1010m3에 달합니다. 천연가스 수화물 산업을 육성하고 천연가스 수화물 자원 탐사를 강화하며 채굴 테스트 기술의 새로운 돌파구를 마련하기 위해 노력합니다.
주요 과제: ① 셰일가스 생산의 급속한 성장을 달성하기 위해 쓰촨성 및 충칭 셰일가스 상업 개발 기지 건설을 가속화합니다. ② 상압, 심해 등 새로운 유형의 셰일가스 시범지역 건설을 가속화합니다. 암석 가스 산업이 다양한 지역과 분야로 확장되고 있습니다. ③ Qinshui 분지와 Ordos 분지의 동쪽 가장자리에 2개의 석탄층 메탄 산업화 기지 건설을 계속 추진합니다. 새로운 석탄층 메탄 산업화 기지를 형성하기 위해 남쪽의 페름기 및 오르도스 분지의 저급 석탄과 같은 새로운 지역 및 새로운 지층의 개발을 가속화합니다. (5) 육지와 바다를 모두 개발하고 천연가스 수화물을 적극적으로 배치합니다. 산업화하고 자원 평가와 기술 연구 개발을 가속화합니다.
3. 에너지인터넷과 에너지종합서비스산업
발전목표 : 유비쿼터스 전력 사물인터넷을 구축하고 일류 건설, 일류 거버넌스, 일류 거버넌스 시스템을 초기에 구축한다. 일류 상생에너지 인터넷 생태계는 에너지 생산과 소비의 변화를 선도하며, 전력관련 사업의 온라인화율 90%를 달성하고 있습니다.
주요 과제: ① 글로벌 에너지 인터넷의 발전 특성에 적응하는 스마트 시티를 위한 새로운 인프라 시스템을 연구합니다. ② 송전선을 업그레이드하고 전환하여 초전도 전송 기술을 점진적으로 채택합니다. 가상발전소와 다중에너지 보완방식을 통해 분산에너지의 그리드 친화적 수준과 그리드 제어 가능 용량 비율을 향상시키는 데 중점을 두고 소스, 그리드, 부하 및 저장 장비의 운영 및 상태와 환경 정보를 최적화합니다. 지역간 송수신단 조정 제어를 달성하고 전력 시장을 기반으로 중앙 집중화된 지방 간 제어를 실현하기 위해 파견합니다. 거래 및 분산된 지방 내 거래를 통해 청정 에너지 소비를 촉진합니다. 저비용, 고효율 및 긴 수명.
4. 원자력 산업
개발 목표: 원자력 설비 용량 9.4,107~1,108kW 구축, 운전 용량 7.2,106~9.6kW의 가압경수형 원자로 건설 106kW, 첨단 원자로 건설 운영 용량 6,106kW.
핵심과제: ①스펙트럼 개발 및 배치구현을 위한 독자적인 3세대 가압경수로 원자력 기술, ②원자력의 범위와 응용분야 확대를 위한 소형다목적 원자로 기술, - 첨단 원자력 에너지 기술 생성 및 가압수형 원자로 개발을 조정하고 지속 가능한 개발 모델을 창출합니다. ④ 안정적이고 효율적이며 안전하고 실용적인 핵융합 기술을 개발합니다.
5. 풍력 산업
개발 목표: 누적 설치 용량은 3.5,108kW에 달하며, 그 중 해상 풍력 발전은 2,107kW입니다. 육상 풍력 발전 프로젝트는 입찰을 완전히 실현했습니다. 인터넷, 해상 풍력 발전 프로젝트가 수준에 도달했습니다. 표준화 된 전기 비용이 크게 떨어졌습니다.
주요 과제: ① 산업 공간 배치를 최적화하고 육상 분산 풍력 발전을 가속화합니다. ② 해상 풍력 발전 건설을 적극적이고 질서 있게 추진합니다. ③ 지역 및 인근 활용을 강화하고 소비를 구현합니다. ④ 기반 강화* 산업 발전을 위한 완전한 R&D 및 제조 시스템을 형성하기 위한 혁신적인 기술 연구를 수행합니다. ⑤ 시장 경쟁 메커니즘을 강화하고 풍력 산업과 금융 시스템의 통합을 적극적으로 촉진합니다.
6. 태양광 산업
발전 목표: 태양광 발전 누적 설치 용량은 400GW에 가깝고, 태양열 발전 누적 설치 용량은 5GW입니다. .
주요 과제: ① 분산형 태양광 발전을 적극적으로 개발합니다. ② 소비 및 설치 용량을 보장하기 위해 소비 보장 메커니즘을 개선합니다. ③ 태양광 전지 및 부품의 효율성을 더욱 향상하고 전력 비용을 절감합니다. 개발 열 저장 시간이 긴 용융염탑 기술은 열유 탱크 발전소의 비용과 전력 가격을 더욱 절감합니다. ⑤ 태양열 사계절 축열 난방 기술을 개발합니다. ⑥ 글로벌 시장에 적극적으로 참여합니다.
7. 바이오매스 에너지 산업
개발 목표: 폐기물 소각 발전은 청정 운영을 달성하고 바이오매스 연탄 연료의 연간 이용률은 4,107t입니다. , 바이오매스 발전 및 난방 비용은 석탄 화력 발전 및 난방 비용에 가깝습니다.
핵심과제: ① 바이오매스 자원분배 및 물리화학적 특성 데이터베이스 구축, ② 고효율 바이오매스 열병합발전, 열병합발전, 복합다품 생산기술 연구개발 청정 폐기물 소각 및 전력 생산, ③ 바이오매스 성형 연료는 성형 연료의 산업적 생산과 효율적이고 깨끗한 활용을 위한 핵심 기술의 연구 개발에 중점을 두고 있습니다. 바이오디젤 사업 운영 모델, 효율적인 바이오매스 전환 기술 개발 등을 진행하고 있습니다.
8. 지열 에너지 산업
개발 목표: 새로운 지열 에너지 난방(냉방) 면적은 1,109m2이며, 새로운 지열 발전 설치 용량은 연간 지열 에너지 이용률 500MW입니다. 1 108 tce.
핵심과제: ① 지열자원 잠재력 발굴 및 선정평가 우선순위화, ② 지열난방(냉방) 적극 추진, 난방구조 개선, 청정에너지 수요 충족 ③ 다양한 축열방식 기술 강화 ④ 지열발전기술 연구를 강화하고 지열에너지의 효율적 이용을 촉진한다. ⑤ 지열에너지의 시장경쟁력을 강화하기 위해 캐스케이드 활용 및 '지열'을 적극 개발한다.
9. 수소 에너지 및 연료전지 산업
개발 목표: 수소 생산, 수소화 및 기타 지원 인프라 개선, 300개 이상의 수소화 스테이션 구축, 수소 공급 간의 기본 균형 달성 핵심 핵심 부품의 일괄 생산 기술이 크게 향상되었으며, 수소 에너지 산업 체인의 핵심 기술이 기본적으로 마스터되었으며 도시 수소 에너지 응용 시나리오가 다양해졌습니다.
주요 과제: ① 수소 에너지 인프라의 종합 계획 및 합리적 배치, 표준화 구축 및 대규모 추진 ② 연료전지 시스템 통합 강화 ③ 부생수소 CO2 포집 및 저장 기술의 대규모 개발. 산업단지(CCS), 수소화 스테이션 및 연료전지 화물 차량 실증; 해안 도시의 재생에너지 전해수소 생산, 수소화 스테이션 및 연료전지 버스 및 버스의 실증 적용을 수행합니다. ⑥ 가장자리 도시와 산업 및 광업 기업에서 100kW 연료전지 분산 발전소 적용을 수행합니다.
(3) 2035년 혁신방향 및 엔지니어링 기술지원
1. 핵심기술방향
2035년 우리나라 에너지신기술에 대한 종합적인 연구 및 판단 신흥산업 핵심기술의 발전방향은 Table 1과 같다. 구체적인 기술은 41개이다.
표 1 우리나라 에너지신산업 핵심기술개발 방향
(표 계속)
2. 공학과학기술 연구과제 수립
국가 차원의 공학과학기술 연구사업(표 2 참조) 확립을 지원 및 촉진하고, 에너지 분야의 미래지향적이고 선구적이며 탐구적인 주요 핵심기술에 대한 집중 연구를 수행하고, 기술 향상을 도모한다. 수준과 독립적인 혁신 역량을 갖추고 중국을 효과적으로 지원합니다. 신에너지 기술 및 산업의 장기적인 발전.
표 2 에너지 신산업 및 신흥산업 개발과 관련된 엔지니어링 및 기술 연구 프로젝트
3. 주요 다중 에너지 보완 분산 에너지 프로젝트 구축
국내 단일 에너지 기술 지원 마이크로그리드 및 그 제어에 대한 연구는 비교적 성숙되었으나, 다중 에너지 기술에 대한 통합 응용 기술과 분산 에너지 기반 마이크로그리드의 기초 이론 및 공학적 실무 문제에 대한 연구가 부족하다[13]. 분산 에너지 공급 시스템은 미래 에너지 시스템의 중요한 발전 방향입니다. 환경 친화적이고 경제적이며 분산되어 있고 신뢰성이 높으며 유연하며 산업 단지, 공공 시설은 물론 에너지 소비가 많은 산업의 다중 에너지 상호 연결 요구를 충족할 수 있습니다. 건물, 상업 및 민간 건물에는 기술 개선과 시장 잠재력을 위한 거대한 공간이 있습니다. 주요 프로젝트를 수립하고 실증을 기반으로 하는 다중 에너지 보완 분산 에너지 공급 시스템을 구축하는 것은 "인터넷" 스마트 에너지 시스템을 구축하는 데 있어 중요한 과제입니다. 이는 에너지 공급과 수요 조정 능력을 향상하고 청정 에너지 생산과 인근 재생 가능 에너지 소비를 촉진하는 데 도움이 될 것입니다. .에너지 시스템의 전반적인 효율성을 향상시킵니다.
엔지니어링 업무: ① 분산 에너지 공급 시스템 인프라의 레이아웃 및 구축을 최적화합니다. ② 분산 에너지 공급의 기본 이론, 핵심 기술 및 시스템 통합에 대한 연구를 수행합니다. ③ 높은 수준의 독립형 마이크로그리드 변환기를 개발합니다. 발전기와 같은 핵심 장비를 제어합니다. ④ 독립적인 마이크로그리드 시스템 통합 및 핵심 에너지 효율 관리 기술을 통해 다중 에너지 조정 공급 및 에너지 캐스케이드 활용을 실현합니다. ⑤ 최종 사용자 및 대규모 에너지 기반에 적합한 다중 에너지 보완 분산 에너지 공급 시스템을 형성합니다. ⑥ 도시 서비스 제공, 섬(암초), 극지방 및 원격 지역은 전반적인 에너지 솔루션을 제공합니다.
주요 과제: ① 중앙 및 동부 터미널을 위한 다중 에너지 보완 분산 에너지 공급 시스템, ② 대규모 에너지 기반을 위한 다중 에너지 보완 분산 에너지 공급 시스템.
4. 신에너지 기술 통합 혁신 시범구 설립
(1) 허베이성 슝안 신구 신에너지 기술 통합 혁신 시범구
허베이성 슝안신구와 그 주변 지역의 기존 개발 수준은 상대적으로 낮고 개발 공간이 충분하며 높은 출발점과 높은 수준의 개발 및 건설을 위한 기본 조건을 갖추고 있습니다. 허베이성 웅안 신구를 중심으로 에너지 신기술 통합 혁신 시범구를 건설해 그린 스마트 신도시 건설, 생태도시 조성, 첨단 하이테크 산업 육성, 남부 지역 발전을 견인할 예정이다. 허베이는 물론 중국 북부의 배후까지 개발 요구 사항에 맞는 생태 문명을 구축하고 저탄소 개발 모델을 구축합니다.
엔지니어링 과제: ①허베이성 슝안 신구에 종합 스마트 에너지 서비스 플랫폼을 구축합니다. ②신규 원자력 발전소 및 수영장형 저온 가열 원자로에 대한 난방 마스터 플랜을 완료합니다. 풍력 발전 및 지원 전력망 건설 조정된 개발, ④ 전체 지역 태양광 산업 체인의 조정된 개발을 가속화합니다. ⑤ 효율적이고 깨끗한 폐기물 에너지화 프로젝트를 촉진하고 옥수수/밀 전체 식물 연료 에탄올 및 바이오가스 바이오정제 프로젝트를 구축합니다. ⑥ 대규모 분산형 재생에너지 그리드 통합 기술 및 장비를 개발합니다. ⑦ 탐사 노력을 늘리고 Xiongan 신지구의 다층 열수축열 저장 장치의 포괄적인 활용에 중점을 둡니다. ⑧ 수소 생산을 포함한 전체 산업 체인을 배치합니다. 수소수송, 수소화, 수소저장, 수소이용 건설 등을 담당하고 있습니다.
(2) 중국 남부 연안지역 에너지신기술 통합혁신시범구 "광동-홍콩-마카오 대만구 개발개요계획" "국가생태문명시험구 실시계획" (하이난)" "심천의 중국 특색 사회 건설 지원에 대하여" "사회주의 선진 시범구에 대한 의견"은 모두 녹색 및 저탄소 산업 발전에 대한 요구 사항을 제시했습니다. 좋은 지역 우위, 정책 우위 및 에너지 산업 기반을 바탕으로 중국 남부 해안 지역, 주로 광둥성 남서부(하이난 포함)에 신에너지 신기술 통합 혁신 시범구를 건설하여 발전의 참고 사례를 제공할 것입니다. 연안 지역의 저탄소 경제.
엔지니어링 업무: ① 지역 간 '인터넷' 종합 에너지 운영 서비스 플랫폼을 구축합니다. ② 기존 원자력 발전소 건설을 완료하고 신규 원자력 발전소 프로젝트를 위한 부지를 선정합니다. ③ 적극적이고 질서 있는 개발을 추진합니다. 및 육상/해상 풍력 발전 건설, 지역 및 인근 풍력 발전의 소비 및 활용 촉진, ④ 태양광 산업은 다른 산업을 보완하고 다양한 형태의 태양광 발전을 개발합니다. 사탕수수/볏짚 연료 에탄올 및 다원료 바이오가스 바이오정제 프로젝트 6지열 자원 및 분포 특성 탐색, 지열 활용 실증 프로젝트 구축 7대규모 분산 재생에너지 그리드 연결 기술 및 장비 혁신에 집중[14] 서로 다른 에너지 형태의 상호 전환을 실현하고 에너지 효율을 향상시키는 스마트 에너지 시스템 전반적인 활용 효율 9 에너지(수소 에너지, 전기 에너지)와 교통이 통합된 "그린 하이난"을 구축하고 배출 제로 지능형 교통 하이난 섬을 만듭니다. 자유무역시범구역.
5. 대책 및 제안
우리나라는 에너지 신산업 발전을 위한 탄탄한 기반을 갖추고 있지만, 전략적 신흥산업으로서 발전과 성장은 여전히 여러 가지 어려움에 직면해 있습니다. 비용, 시장, 정책 요인 등이 있다[15]. 우리나라 에너지 신산업의 질적 발전을 촉진하기 위해서는 2035년 최고 수준의 설계 및 기획 강화가 시급하다.
(1) 에너지 분야 신흥 산업의 범위와 위치를 재정의하고, 각급 정부가 발표한 전략적 신흥 산업 발전 계획에서 '에너지 신산업'을 '에너지 신에너지 기술 산업'으로 조정합니다. 에너지절약산업은 '에너지절약 및 환경보호산업'에서 독립되어 '에너지신기술산업'으로 통합되어 에너지신기술 및 산업의 발전방향을 정확하게 제시하고 있습니다.
(2) 에너지 산업 관리의 제도적 메커니즘을 정비하고, 에너지 신산업 통계 시스템 구축을 강화하며, 에너지 계획 목표 및 정책의 일관성, 연속성, 유효성을 유지하며 정책" "다중 문"과 계획 목표의 너무 빈번한 조정, 에너지 신기술 산업과 관련된 계획의 권한을 보장하고 에너지 시장 접근 정책을 개선합니다 [7].
(3) 과학기술 프로젝트 또는 에너지 분야 주요 프로젝트의 '시행 계획'에 큰 관심을 기울이고 정확하게 평가하여 프로젝트 구현의 타당성과 운영성을 보장합니다. 에너지 기술 혁신 의사 결정, R&D 투자, 과학 연구 조직 및 결과 적용에 대한 기업의 주요 역할을 강화합니다. 에너지 신기술 연구개발에 대한 투자를 대폭 늘리고, 핵심핵심기술 연구와 프로젝트 수립을 강화하며, 주요 프로젝트와 시범구 건설을 정확하게 배치한다.