2025년판 에너지 공급에서의 수소·탄소 밸류체인의 장래 전망(일본어판)

본 보고서에서는 수소&탄소 에너지(에너지 공급의 기초가 되는 수소·탄소)=①수소 에너지, ②탄화수소·탄소 에너지, ③이산화탄소(유가물 CO2)로 구성되는 밸류체인에 대해 에너지별로 일본국내 비즈니스 모델을 분류·정리하고, 2050년 탄소 중립을 위한 전환기의 동향을 분석·예측했다.

여기서 '수소&탄소 에너지'는 사용 시 연소 또는 산화·화학 반응 등에 의해 에너지·원료를 공급하는 수소 에너지, 탄화수소·탄소 에너지, 유가물 CO2의 총칭으로 한다.

 

◆조사개요

조사목적: 본 보고서에서는 '수소&탄소 에너지'(에너지 공급의 기초가 되는 수소·탄소)='①수소 에너지, ②탄화수소·탄소 에너지, ③이산화탄소(유가물 CO2)'로 구성된 밸류체인에 대해 에너지별 비즈니스 모델을 분류·정리하고, 2050년도 탄소 중립을 위한 전환기의 동향을 분석·예측한다.

조사내용:

1. 수소&탄소에너지 밸류체인

2. 수소·탄소 에너지 밸류체인 비즈니스 모델

3. 수소-탄소 밸류체인 추이 예측

조사대상처 :

1. 에너지 공급사업자

2. 에너지 수요기업

3. 설비·시스템 제조업체, 엔지니어링 회사

4. 관계부처

5. 업계단체

조사방법: 당사 전문 연구원에 의한 직접 면담 및 전화 취재를 통한 조사결과를 기초로, 당사의 독자적인 기법과 책임 하에 분석했다. 또, 보고서의 추정 수치 등은 청취 내용 등을 토대로 당사 추정치이다.

조사기간 : 2025년 4월~2025년 10월

조사담당 : 주식회사 야노경제연구소 생활·환경·서비스산업유닛 환경·에너지그룹

 

◆자료 포인트

본 보고서에서는 에너지 공급의 기초가 되는 '수소&탄소 에너지'의 밸류체인(제조·공급 → 수송·저장 → 이용·소비)가 2050년의 탄소중립을 위해 화석연료에서 탄소중립 연료로 전환하는 상황을 분석한다.

2050년을 향해 일본의 에너지 플로우(1차 에너지 공급, 에너지 전환, 최종 에너지 소비)의 장래 동향을 예측한다.

수소&탄소 에너지 중에서 수소 에너지는 직접 이용·소비(연소 등)와 2차 에너지의 전력 등으로의 전환량을 분석한다. 또, 탈탄소 수소와 분리·회수된 CO2(유가물 CO2)로 제조되는 합성 연료로의 전환량을 분석한다.

 

리서치 내용

​

제1장 수소&탄소 에너지의 밸류체인

 

1. 수소&탄소 에너지 밸류체인 개요

 

수소&탄소 에너지와 각 에너지의 상관관계를 표시하는 동시에 각 에너지와 1차 에너지, 2차 에너지, 합성 연료(수소와 분리·회수된 유가물 CO2로부터 제조)의 관계를 나타낸다. 또한 2050년을 향한 에너지·밸런스·플로우의 전환을 그림으로 나타낸다.

 

(1) 에너지 공급의 기초가 되는 수소·탄소

(2) 현재의 에너지 밸런스 플로우

　　①1차 에너지 공급

　　②2차 에너지 공급

　　③전력공급(전기사업)

　　④가스공급(가스사업)

(3) 온실가스 감축의 현황과 목표

(4) 탄소 중립을 향한 전환기

(5) 수소&탄소에너지의 분류 종별

(6) 수소 에너지

　　①수소 에너지의 특징

　　②수소 에너지 제조 및 공급 방법

　　③수소 에너지의 수송·저장 방법

　　④수소 에너지의 이용·소비 방법

(7) 탄화수소·탄소 에너지

　　①탄화수소·탄소 에너지의 특징

　　②탄화수소·탄소 에너지의 제조·공급 방법

　　③탄화수소·탄소 에너지의 수송·저장 방법

　　④탄화수소·탄소 에너지의 이용·소비 방법

(8) 유가물 CO2

　　①유가물 CO2의 특징

　　②유가물 CO2의 제조·공급 방법

　　③유가물 CO2의 수송·저장 방법

　　④유가물 CO2의 이용·소비 방법

(9) 화석 연료에서 탈탄소 연료로의 전환

(10) 에너지·밸런스·플로우의 이행

　　①현재(2025년도)

　　②미래(2030년도, 2050년도)

 

2. 수소 에너지의 밸류체인

 

수소 에너지의 분류·종류, 특성을 나타냄과 동시에 각 수소 에너지의 밸류체인에 대해 제조·공급원, 수송·저장, 이용·소비의 관점에서 사업자 동향도 포함해 현재 상황을 정리한다.

 

(1) 수소

　　①수소의 제조·공급원

　　1) 수소의 도입 전망

　　2) 수소의 일본국내 제조

　　3) 천연수소, 화이트수소 개발

　　4) 부생 수소

　　5) 해외로부터의 수입

　　6) 수소의 탈탄소화와 전기화

　　②수소의 수송·저장

　　③수소의 이용·소비

　　④운수부문에서의 수소 이용

　　⑤수소 이용의 확산

(2) 연료 암모니아

　　①연료 암모니아의 제조·공급원

　　1) 연료 암모니아의 종류

　　2) 일본국내 제조

　　3) 해외로부터의 수입

　　②연료 암모니아의 수송·저장

　　③연료 암모니아의 이용·소비

(3) 유기화학 하이드라이드

　　①유기화학 하이드라이드 제조 및 공급원

　　②유기화학 하이드라이드의 수송 및 저장

　　③유기화학 하이드라이드의 이용 및 소비

 

3. 탄화수소·탄소 에너지의 밸류체인

 

탄화수소 및 탄소 에너지의 분류·종류, 특성을 나타내는 동시에, 각 탄화수소·탄소 에너지의 밸류체인에 대해서 제조·공급원, 수송·저장, 이용·소비의 관점에서, 사업자 동향도 포함해 현상을 정리한다.

 

(1) 석유 및 석유 제품

　　①석유 및 석유 제품의 생산과 공급원

　　②석유 및 석유 제품의 운송 및 저장

　　③석유 및 석유 제품의 이용·소비

(2) ＬＰＧ

　　①LPG의 제조·공급원

　　②LPG 수송 및 저장

　　③LPG의 이용·소비

(3) 천연가스

　　①천연가스의 제조·공급원

　　1) 수입 LNG

　　2) 일본산 천연가스

　　3) 세계의의 천연가스

　　4) 일본의 LNG 조달 전략

　　②천연가스의 수송 및 저장

　　③천연가스의 이용 및 소비

　　1) 발전용

　　2) 도시가스용

　　3) 선박용 연료

　　4) 열병합 발전 시스템

(4) 석탄 등

　　①석탄 등의 제조·공급원

　　②석탄 등의 수송·저장

　　③석탄 등의 이용·소비

　　1) 클린콜 테크놀로지

　　2) 석탄화력발전소

　　3) 제철소(고로)

(5) 합성 연료

　　①합성 연료의 종류와 특징

　　1) 액체 합성 연료

　　2) 기체 합성 연료

　　3) 합성 연료의 환경 가치

　　②합성 연료의 제조·공급원

　　③합성 연료의 수송 및 저장

　　④합성 연료의 이용·소비

　　1) 메타네이션(e-methane)

　　2) 그린 LPG

　　3) 자동차용 합성 연료

　　4) 항공기용 합성 연료(SAF)

(6) 재생가능 연료

　　①재생가능 연료의 종류와 특징

　　②재생가능 연료의 제조·공급원

　　1) 재생가능 디젤

　　2) 바이오제트 연료

　　③재생가능 연료의 수송·저장

　　④재생가능 연료의 이용·소비

　　1) 재생가능 디젤

　　2) 바이오제트 연료

(7) 바이오매스 자원

　　①바이오매스 자원의 종류와 특징

　　②바이오매스 자원 제조 및 공급원

　　1) 발전 및 연료용 바이오연료

　　2) 수송기용 바이오연료

　　3) 기타

　　③바이오매스 자원의 수송 및 저장

　　④바이오매스 자원의 이용 및 소비

　　1) 바이오매스 발전

　　2) 수송 기계용 연료

(8) 유기 폐기물

　　①유기 폐기물의 제조 및 공급원

　　②유기 폐기물의 수송 및 저장

　　③유기폐기물의 이용·소비

(9) 발전 분야에서의 탄화수소·탄소 에너지 이용

(10) 운수 분야에서의 탄화수소·탄소 에너지 이용

 

4. 이산화탄소(유가물 CO2)의 밸류체인

 

발전소·공장 배기가스 및 대기 중에서 분리·회수된 이산화탄소(유가물 CO2)의 특성이나 회수원, 회수기술, 처리기술(CCUS)을 나타내는 동시에 유가물 CO2의 밸류체인에 대해 제조·공급원, 수송·저장, 이용·소비의 관점에서 사업자 동향도 포함해 현재 상황을 정리한다.

 

(1) 탄소 재활용

(2) CO2의 공급원

　　①CO2 분리 및 회수 기술의 특징

　　②ＤＡＣ

　　③ＣＣ

　　④ＢＥＣＣ

(3) CO2의 수송 및 저장

(4) CO2의 이용 및 소비

　　①ＣＣＳ

　　②ＣＣＵ

　　③직접 이용

 

제2장 수소·탄소 에너지 밸류체인의 비즈니스 모델

 

현재의 에너지공급 동향과 카본 프라이싱(Carbon Pricing) 동향을 분석함과 동시에 에너지공급사업자의 동향, 에너지 다소비·소재산업의 동향, 최종 에너지소비의 동향을 소개함으로써 수소·탄소 에너지 밸류체인의 비즈니스 모델을 추출·분석한다.

 

1. 에너지 안전보장 동향

　　(1) 에너지 자급률 향상

　　(2) LNG 조달 동향

2. 카본 프라이싱 동향

　　(1) 카본 프라이싱

　　(2) ＧＸ－ＥＴＳ

3. 에너지공급사업자 동향

　　(1) 전력 사업

　　　　①발전 방식의 종류와 특징

　　　　②전력 수요의 확대

　　　　③대형 전원 개발

　　　　④발전 연료의 위치 설정

　　　　⑤화력 발전의 탈탄소화

　　　　⑥재생에너지 발전

　　　　⑦원자력 발전

　　　　⑧자가용 발전

　　　　⑨전력 시장

　　(2) 도시가스 사업

　　　　①가스 비전 2050

　　　　②가스 사업의 형태

　　　　③천연 가스 공급

　　　　④수소, 바이오가스 공급

　　　　⑤메타네이션

　　(3) 석유공급 사업

　　(4) LPG공급사업자

　　　　①LPG 공급

　　　　②그린 LPG 공급

　　　　③수소 공급

　　　　④연료 암모니아 공급

　　(5) 수소 에너지 공급 사업

4. 에너지 다소비·소재 산업

　　　　①에너지·제조 프로세스의 전환

　　　　②철강

　　　　③시멘트

　　　　④석유 화학

　　　　⑤종이 펄프

5. 콤비나트 항만부

　　(1) 탄소중립 콤비나트

　　(2) 탄소중립 포트

6. 지역생산 지역소비(스마트시티 등)

7. 최종 에너지 소비 분야별

　　(1) 산업 부문

　　(2) 업무 부문

　　(3) 교통 부문

　　　　①자동차

　　　　1) 탈탄소화 방식

　　　　2) ＢＥＶ

　　　　3) ＦＣＶ

　　　　4) 연료 엔진차

　　　　5) 용도별 동향

　　　　②철도

　　　　③선박

　　　　④항공기

　　(4) 가정 부문

 

제3장 수소·탄소 밸류체인의 추이 예측

 

탄소 중립을 향해 2025년도(현재)부터 2030년도, 2050년도의 에너지·밸런스·플로우의 추이를 예측하고, 이를 바탕으로 수소&탄소 에너지를 구성하는 각 에너지의 밸류체인 추이를 예측한다. 기존의 화석 연료 공급이 크게 감소해, 새로운 탈탄소·저탄소 연료의 공급이 급증하는 것을 나타낸다.

 

1. 에너지 밸런스 플로우의 추이

　　(1) 2023년도 에너지 밸런스 플로우

　　(2) 2025년도 에너지 밸런스 플로우

　　(3) 2030년도 에너지 밸런스 플로우

　　(4) 2050년도 에너지 밸런스 플로우

　　(5) 시장규모 추이의 정리

2. 수소&탄소에너지 밸류체인 추이

　　(수량기준/금액기준 : ~2050년)

　　(1) 수소 에너지

　　　　①수소

　　　　②연료 암모니아

　　　　③유기화학 하이드라이드

　　(2) 탄화수소·탄소 에너지

　　　　①석유 및 석유 제품

　　　　②ＬＰＧ

　　　　③천연가스

　　　　④석탄

　　　　⑤합성 연료

　　　　⑥재생가능 연료

　　　　⑦바이오매스 자원

　　　　⑧유기 폐기물

　　(3) 이산화탄소(유가물 CO2)

　　(4) 수소&탄소에너지 시장규모 추이(정리)

　　　　①제조·공급

　　　　②에너지 전환·생산

　　　　③최종 에너지 소비