탄소중립 혁신기술 비용DB 구축체계 및 도입전략

Abstract

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적 1. 서론 ？ 파리협정(2015년), IPCC 1.5℃ 보고서(2018년), UN 기후정상회의(2019년)를 거쳐 세계 각국은 2050년 탄소중립을 목표로 설정하였음 ㅇ 우리나라 정부는 2050 장기 저탄소 발전전략을 통해 탄소중립의 방향과 계획을 제시하였으며, 2050 탄소중립 시나리오 및 탄소중립 기술혁신 추진전략을 수립하여 목표와 전략 제시 ㅇ 현재 구축된 기술DB는 2030년 감축목표 달성을 위한 기술 중심이며 탄소중립 시나리오 이행을 위한 핵심 혁신기술 선별과 기술 비용DB 필요 ㅇ 또한 효율적이고 효과적인 기술 도입을 위해서는 비용 정보와 탄소중립 이행 경로에 따른 전략 필요 ？ 연구 범위와 방법론 ㅇ 탄소중립 시나리오 이행을 위한 핵심 혁신기술을 선별하고 기술 비용DB 구축 - 2050 탄소중립 시나리오 검토: 핵심 기술 파악, 혁신기술 선별 - 탄소중립 정책 분석에 활용 가능한 혁신기술을 중심으로 DB 구축 방안 검토 ㅇ 비용 계산을 통한 효과적인 기술 도입 전략 제시 - 선별한 혁신기술을 대상으로 기술별 자본 비용과 설치 비용, 운영유지 비용으로 구성된 기술 비용을 추정하고 해당 자료를 활용하여 연간 균등 비용으로 전환한 후 연료비를 고려하여 최종적으로 온실가스 단위당 감축 비용 도출 Ⅱ. 국내외 온실가스 배출 감축 현황 및 검토 1. 국내외 온실가스 배출 현황 ？ 전 세계의 온실가스 배출량은 1990년 20.5Gt이산화탄소에서 2021년 36.3Gt이산화탄소로 약 16Gt이산화탄소 증가한 것으로 추정 ㅇ 전력 부문의 수요 감소와 태양광 및 풍력 등 저탄소 연료 관련 기술이 전 세계 에너지 믹스에서 연간 점유율 사상 최고점에 도달 ㅇ 석탄 연소의 증가가 에너지 시장에 영향을 미쳐 총배출량은 코로나19 팬데믹 이전보다 증가 ？ 2021년 국내 온실가스 잠정배출량은 679.6백만톤CO2eq이며 1990년도 총배출량과 비교했을 때 약 132.7% 증가 ㅇ 코로나19 팬데믹 이후 산업계의 생산활동 회복과 제한되었던 이동에 대한 수요의 증가로 배출량은 2020년보다 약 3% 증가 ㅇ 이산화탄소 배출량이 많은 부문은 에너지와 산업공정 분야이며 2021년 기준 전체 배출 에너지 비중에서 에너지 분야가 86.9%, 산업공정이 7.5%를 차지 ？ 국외 온실가스 감축 정책 ㅇ 국가마다 다양한 형태로 탄소중립을 선언했으며 한국, 유럽, 영국, 프랑스, 독일 등 총 14개국이 탄소중립을 법제화함 ？ 국내 온실가스 감축 정책 ㅇ ？기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법？(이하, 탄소중립기본법)을 제정(’21.9), 시행(’22.7) - 온실가스 감축, 기후 위기 적응, 정의로운 전환, 녹색성장 등의 내용 포함 ㅇ 탄소중립을 위한 기술혁신 및 상용화, 국민 인식 등을 전제로 국내외 경제, 사회 상황, 기술 개발, 상용화 속도 등 정책 여건 변화를 고려하여 2050 탄소중립 시나리오 작성(’21.10) ㅇ 탄소중립 달성 중기목표인 2030년 국가 온실가스 감축목표(NDC)를 기존의 2017년 대비 24.4%에서 2018년 대비 40%로 대폭 상향 - 신규 NDC 목표에 따르면 앞으로 연평균 4.17%씩 온실가스 배출을 감축해야 하며 향후 9년간 NDC 목표 달성을 위한 실천적 이행뿐만 아니라 2050 탄소중립 달성을 위한 기술적, 사회적, 제도적 기반 필요 2. 주요 국가의 탄소중립 전략과 혁신기술 ？ 혁신기술은 온실가스 배출량을 줄이거나 기후 변화 영향을 해결하는 데 필수적인 기술 중 탄소 배출량을 고려하여 감축 잠재력이 높지만 개발 초기 단계에 머물러 있는 기술과 효율성 향상을 위해 필요한 기술로 정의 ㅇ 국내외 탄소중립 관련 정책과 기술 개발 로드맵 및 전략 등을 검토 - 온실가스 감축에 가장 큰 영향을 미치는 에너지 전환 부분에서 재생에너지(태양광, 풍력), 이산화탄소 포집 및 활용·저장(CCUS), 수소 공급, 연료전지 도입 등이 주요한 혁신기술로 언급됨을 확인 ㅇ 기술별 전문가 의견과 함께 향후 탄소중립 시나리오에서 고려 중인 혁신기술을 검토 - 국내에서 현재 개발 초기 단계에 머물러 있는 기술 중 에너지 저장 시스템ESS와 부유식 해상풍력, CCUS와 효율성 향상이 필요한 기술 중 차세대 태양광, 수소 생산, 발전, 저장 및 운송 기술을 선정 ？ 해당 기술들의 국내 확산을 위해서는 기술 개발과 상용화를 통해 기술의 경쟁력 확보가 중요하며, 이를 위해 각 기술의 도입 비용을 산정하고 기술 성숙 시기를 앞당겨 상용화와 보급을 확산하는 것이 필요 Ⅲ. 혁신기술 현황과 비용 산정 1. 차세대 태양광 ？ 현재 태양광발전 기술에서는 단결정 실리콘계 태양광 기술이 95%를 차지하고 있으며 기술혁신 방향으로는 실리콘 기반, 탠덤, 페로브스카이트 박막 기술이 있음 ㅇ 고효율 차세대 태양전지인 페로브스카이트/실리콘 탠덤 태양전지는 기존 실리콘 태양전지에서 흡수하지 못했던 다양한 파장의 빛을 흡수하기 때문에 효율을 높일 수 있음 ㅇ 국내외에서 태양광 보급 확산을 위한 정책들이 시행되는 가운데 도시형 태양광 적용을 위해 태양전지 효율을 30~35% 수준으로 높이는 연구 개발이 국내에서 진행 중임 ㅇ 국내에서는 2026년경 페로브스카이트/실리콘 탠덤 제품이 상용화될 예정임 ？ 해당 기술들의 2020년부터 2050년까지 10년 단위투자비, 운영비, 내구연한을 주요 변수로 하여 LCOE와 온실가스 단위당 감축 비용을 산정한 결과는 와 같음 ㅇ 감축 비용은 2020년 기준으로 2만 2,000원 수준이며, 태양광 LCOE 하락으로 2030년부터 감축 비용에 편익이 발생하여 2050년에는 ？21만 원 수준이 될 것으로 전망 ㅇ 탠덤 태양광은 고효율 태양전지로 2030년에는 실리콘 LCOE에 비해 감축비용이 높지만, LCOE가 추가로 하락하여, 2050년에는 실리콘 태양광보다 감축 비용에 더 큰 편익 발생 ？ 민감도 분석 결과, 실리콘 태양광의 경우 내구연한에 따라 가장 큰 민감도를 보였으며 탠덤의 경우 할인율 증가에 따라 가장 큰 민감도를 보임 ㅇ 실리콘 태양광은 초기에 내구연한을 늘리고 탠덤 태양광은 국가 지원을 통해 할인율을 축소하는 것이 효과적일 것으로 판단됨 2. 에너지 저장 시스템(ESS) ？ ESS의 혁신기술로는 1MW, 4시간 기준 리튬이온 배터리(NMC)와 1MW, 10시간 기준 바나늄레독스흐름전지(VRFB)를 비교하였음 ？ 국내외를 막론하고 ESS 보급을 위해 제도를 도입하고 있으나 2019년부터 발생한 ESS 화재로 인해 보급 대수는 현재 정체되어 있음 ㅇ 향후 공공주도로 보급이 추진될 예정이며 대용량 장주기, 장수명 ESS 실현을 목표로 재생에너지 단주기 출력 안정화용 고출력 ESS 기술 개발을 추진 ？ ESS의 투자비는 저장시스템(배터리 모듈, 배터리 관리시스템, 배터리 BOS), 전력변환장치(PCS), 에너지 관리 시스템(EMS), 시스템통합비, 프로젝트비로 구성되어 있으며 운영비와 내구연한 등 변수를 적용하여 균등화 저장비용(LCOS)을 산정함 ㅇ NMC ESS의 LCOS 수준은 2020년 기준 313원/kWh로 산정되었으며, 가격 하락 전망에 따라 2050년에는 178원/kWh까지 하락하는 것으로 산정되었고, VRFB는 2050년까지 176원까지 하락하는 것으로 전망됨 ？ 민감도 분석 결과, 재무적 할인율에 따라 차이를 보였으며 두 ESS 모두 LCOS가 각각 15%, 17% 증가하는 것으로 나타남 ㅇ 충전요금 인센티브가 주어지고 여분의 재생에너지를 충전하는 용도일 때 LCOS는 100원 이하로 감소하여 두 ESS 모두 경제성이 급격히 상승하며, 이는 재생에너지 공급과 ESS 연계 활용이 중요해질 것임을 시사 3. 부유식 해상풍력 ？ 부유식 해상풍력은 풍력발전기와 해상에 고정되어 있지 않은 부유체 하부 구조물을 접합함으로써 전력을 생산하는 방법 ㅇ 부유식 해상풍력의 경우 먼 바다에 설치하기 때문에 대규모 단지 조성이 가능하고 1년 동안 발전할 수 있는 발전량, 즉 이용률이 육상과 고정식보다 월등히 높음 ？ 기술성숙도는 국외의 경우 대부분 TRL 4~5단계 수준이며 국내에서는 주로 정부의 투자로 기술 개발이 이루어지고 있고 터빈 개발 기술은 대부분 실증단계임 ㅇ 대표적으로 국내 업체 중 두산과 유니슨이 8MW급 실증을 추진 ？ 국내외를 막론하고 부유식 기술의 필요성을 강조하고 있으며 정부는 2030년에 8MW급, 2045년에 20MW급 부유식 해상풍력 발전을 상용화할 예정이고 2050년에는 상용단지 수출을 계획 ？ 부유식 해상풍력은 자본비와 운영유지비, 시스템 안정화비, 기타비로 구성하여 균등화 발전단가(LCO)와 단위당 감축 비용을 산정함 ㅇ 8MW급 기준으로 2025년 320MW, 2030년 1,600MW, 2035년 5,000MW, 2040년 10,000MW급 도입을 가정 ㅇ 균등화 발전 원가는 2025년 88원/kWh에서 2050년 41원/kWh까지 하락할 것으로 산정되었으며, 감축 비용 산정 결과 2050년 -179천원/tCO2eq 수준으로 전망되었고 향후 지속적으로 편익이 발생할 것으로 판단됨 ？ 민감도 분석 결과, 내구연한이 증가했을 경우와 이용률을 높였을 경우 LCOE가 하락하여 향후 발전기술의 내구성과 이용률을 높일 수 있는 기술 개발 및 지원이 필요함 4. 수소에너지 ？ 수소에너지와 관련된 기술은 생산과 발전으로 구분하였으며 수전해 수소생산 기술과 발전용 연료전지, 수소 가스터빈을 선정함 ㅇ 수전해 기술: 상용기술은 알칼라인(PEM) 기술과 차세대 기술(SEM, SOEC)로 구분 ㅇ 발전용 연료전지: 고체 산화물 연료전지(SOFC)와 인산염 연료전지(PAFC)로 구분 ㅇ 수소 가스터빈: 기존의 발전설비 리트로핏, 신규 발전기 도입 가정 ？ 2050 탄소중립 시나리오에서는 수소 수요량을 2050년 27.4백만 톤(A안), 27.9백만 톤(B안)으로 추정하였으며 수소 공급 방법으로는 국외 수입과 수전해 방식(A안), 추출수소+CCS와 부생수소(B안)을 가정 ㅇ 주로 무탄소 가스터빈과 연료전지 발전, 수소환원제철 등에서 사용됨 ？ 기술별 이용률과 효율, 단가 정보를 적용하여 비용을 산정한 결과는 , 과 같음 ㅇ 수전해 기술: 2030년까지 기술이 도입되는 것으로 가정 ㅇ 발전용 연료전지: 현재부터 2050년까지 지속적인 보급이 이루어지는 것으로 가정 ㅇ 수소 가스터빈: 2030년 50% 혼소하는 방식으로 도입되는 것과 2050년 100% 전소 발전기가 도입되는 것을 가정 ？ 해당 기술들이 석탄화력발전과 LNG 복합화력 발전을 대체하는 것으로 가정하여 단위당 감축 비용을 산정한 결과는 과 같음 ㅇ 수소 부문 활성화를 위해서는 정부의 세제 혜택과 적극적인 R&D 지원을 통해 대기업의 시장참여를 높이고 최적 설계를 위한 기술 개발이 필요 5. 이산화탄소 포집 및 활용·저장(CCUS) ？ CCUS 기술은 포집(capture), 수송(transport), 저장(storage), 활용(use) 으로 구분 ㅇ 포집: 연소 후 포집, 연소 후 원천분리, 이산화탄소 액화 ㅇ 수송: 파이프라인 수송, 선박 수송 ㅇ 저장: 염류 대수층 저장. 폐기된 원유/가스 저장소를 통한 저장 ㅇ 활용: 전환(화학적 전환, 생물학적 전환, 광물학적 전환), 사용(석유 회수증진) ？ 주요국의 기술 수준을 비교해보면 한국은 기술 최상위 국가와 비교해 약 80%의 기술 수준을 보이고 있으며, 약 5년의 기술 격차를 보임 ㅇ 포집 및 운송: 국내 기술은 선진국 대비 70~90% 수준이며, 실증 플랜트 운영 중심으로 연구 ㅇ 저장: 현재 국내에서는 중규모 해상 실증 구가 이루어지고 있으며, 전 세계적으로는 약 65개 사업자가 상업적 규모의 탄소 저장을 진행 ㅇ 활용: 국내에서는 실증연구 단계에 머물러 있으나, 국외의 경우 EOR 기술은 이미 상용화되어 활발하게 이루어지고 있으며, 일부 제품들의 경우 상업화 단계에 진입 ？ 국내의 경우 2050 탄소중립 시나리오 A안, B안 모두에서 CCS 및 CCU 목표를 제시하고 있으며 탄소중립 기술혁신 추진전략과 CCU 기술혁신 로드맵을 통해 목표 단가와 상용화 목표를 제시하고 있음 ？ 국내외 주요 문헌 정보를 토대로 CAPEX와 OPEX, CCUS 보급 시나리오를 구축하여비용을 산정하였으며 결과는 과 같음 ㅇ 선행 연구사례와 비교해보면 탄소 포집과 저장의 경우 소폭 높은 수준으로 산정되었지만 합리적인 수준으로 판단되며, 수송의 경우 전반적으로 유사하지만 국내 기술력 확보에 따라 선박 건조 비용과 운영 비용에 따라 차이가 발생하였음 ？ 민감도 분석 결과, 포집 및 수송의 경우 할인율에 따라 비용 단가가 상승하였으며 OPEX 비용의 비중이 큰 저장의 경우 소폭 하락하는 결과 도출 ？ 이상의 DB 추정 결과를 토대로, 앞서 가정한 국내 CCUS 보급조건에 따라 계산한 포집 단가는 와 같음 ㅇ 포집: 고농도 및 중농도 산업 설비에 대한 포집이 활발해질수록 포집 비용 하락이 급격히 이루어짐을 확인하였으며 차기 포집 기술 개발 및 이에 대한 적극적인 지원 필요 ㅇ 수송: 선박 운송에 따른 비용부담이 상당히 높은 것으로 판단 ㅇ 저장: 국내의 경우 국외 탄소 수송 및 저장은 반드시 염두에 두어야 하는 주요한 감축 옵션임. 그러나 외교적, 정치적으로 검토 필요 Ⅳ. 혁신기술 비용 DB 구축방안 1. 환경 데이터 허브와의 연계 ？ 정책 기조와 민간·공공기관, 연구기관 등의 변화에 대응하고자 KEI는 ‘환경 데이터 허브’ 구축을 위한 전략과 실행방안을 마련하고 있으며, 이를 통해 환경정책 연구 및 수립 시 과학적 정보에 대한 접근성 제고와 수용성을 확보하고자 함 ㅇ 혁신기술 비용 DB 구축 원자료와 분석을 통해 도출한 결과 데이터는 다양한 분야의 기초데이터와 연계 가능할 것이며, 해당 분야의 응용연구와 나아가 융복합 연구 수행을 위한 자료로 활용이 가능할 것임 ？ 한국에너지공단의 온실가스 종합정보 플랫폼(EG-TIP)과 독일 Agora Energiewende의 데이터 제공 서비스는 주요 데이터 제공 시스템이며, 해당 시스템을 통해 일반 사용자의 이해를 돕고 접근성을 향상시킴 ？ 환경 데이터 및 서비스 제공 통로 역할을 하는 KEI 환경 데이터 허브는 인프라 구축 단계로, 본 과제에서 구축한 혁신기술 비용DB를 시범적으로 선정하여 데이터와 서비스를 효과적으로 제공하고자 함 2. 혁신기술 비용DB 정보 제공방안 마련 ？ DB 구축을 위한 일반적인 절차는 ① DB 구축 범위 설정 및 문헌 수집 → ② 정보 추출 및 선별 → ③ DB 구축의 3단계로 구성 ？ 연구데이터는 데이터 관리 계획 양식(DMP)을 참고로 하며 연구 성격에 맞게 적용할 데이터 범위를 설정하고 데이터 생산 형태에 따라 코드를 분류 ？ 혁신기술 DB 제공을 위해 DB 정보 검색, DB 제공, 혁신기술 비용추정정보 도구 제공 서비스 형태를 검토 ㅇ 타 기관 협조자료, 저작권이 있는 자료 등 공개가 어려운 보안 자료는 연구 데이터 리포지터리 시스템(IDR: Institutional Data Repository)을 통해 내부적으로 공개하거나 별도의 신청 및 승인 절차를 거쳐 외부에 공유하는 방법 등을 논의 예정 ？ 구축한 DB를 활용하여 비용 추정한 결과를 사용자가 선택한 형태로 제공 Ⅴ. 결론 ？ 결론 ㅇ 장기적 관점의 탄소중립 이행을 위해 필수적인 온실가스 감축 핵심 혁신기술을 선별하고 비용DB를 마련하여 기술 비용을 산정하였으며 국내 기술 도입을 위해 검토함 ㅇ 차세대 태양광, ESS, 부유식 해상풍력, 수소에너지, CCUS 기술을 도입하기 위해서는 정부의 적극적인 지원이 필요하며 금융 지원을 통해 할인율을 높이거나 내구성을 높일 수 있는 기술 개발이 필요함 ㅇ 구축한 DB의 활용성을 높이기 위해서는 데이터의 형태 및 성격에 따라 적절한 도구가 필요하며 KEI의 환경 데이터 허브와의 연계를 통해 공개 필요

Ⅰ. Background and Purpose of Research 1. Introduction ？ Through the Paris Agreement (2015), IPCC 1.5℃ Report (2018), and UN Climate Summit (2019), countries around the world set the goal of achieving Net Zero. ㅇ The Korean government presented the direction and plan for achieving Net Zero through the 2050 long-term low-carbon development strategy. It also presented goals and strategies by establishing the 2050 Net Zero Scenario and the ‘Strategy to Promote Technological Innovation for Achieving Net Zero.’ ㅇ The technology database currently established is focusing on technologies for achieving the 2030 reduction target. It is necessary to select core technologies to implement the Net Zero Scenario and build a database of the cost of technologies. ㅇ In addition, for efficient and effective introduction of technologies, strategies based on cost information and Net Zero implementation paths are needed. ？ Research scope and methodology ㅇ Select key innovative technologies to implement the Net Zero Scenario and build a technology cost database - 2050 Net Zero Scenario review: identifying core technologies and selecting innovative technologies - Review of database construction plans focusing on innovative technologies that can be used for Net Zero policy analysis ㅇ Presenting an effective strategy for technology introduction through cost calculation - For selected innovative technologies, we estimated the technology cost which consists of capital cost, installation cost, and operation and maintenance cost for each technology, converted it into an annual equal cost using the data, and then considering the fuel cost, derived reduction cost per GHG unit. Ⅱ. Status and Review of Greenhouse Gas Emission Reduction 1. Status of greenhouse gas emissions at home and abroad ？ Global greenhouse gas emissions increased from 20.5 GtCO2 in 1990 to 36.3 GtCO2 in 2021; about 16 GtCO2 is estimated to have increased. ㅇ Declining demand in the electricity sector and low-carbon fuel-related technologies such as solar and wind power are contributing to the global energy mix. The low-carbon fuel-related technologies have reached an all-time high in annual share ㅇ Increased use of coal has affected the energy market, resulting in total emissions higher than before the pandemic. ？ Korea’s greenhouse gas emissions in 2021 are estimated to be 679.6 million tons CO2eq, increasing by about 132.7% compared to the total emissions in 1990. ㅇ Since COVID-19, industrial production activities have been recovered and increased, and demand for movement that has been restricted has increased about 3% compared to 2020 ㅇ The sectors with the highest carbon emissions are energy and industry, and as of 2021, the energy sector accounts for 86.9% of the total emissions, with the industry sector accounting for 7.5%. ？ Overseas greenhouse gas reduction policy ㅇ Net Zero declarations took various forms by country, and a total of 14 countries, including Korea, Europe, the United Kingdom, France, and Germany, legislated for Net Zero goals. ？ Domestic greenhouse gas reduction policy ㅇEnactment (Sep. 2021) and enforcement (Jul. 2022) of the Framework Act on Net Zero and Green Growth (hereafter referred to as the Framework Act on Net Zero) -Includes content relating to greenhouse gas reduction, climate crisis adaptation, righteous transition, and green growth ㅇUnder the premise of technological innovation and commercialization for Net Zero, public awareness, and so on, the 2050 Net Zero scenario was established in consideration of changes in policy conditions, such as the pace of commercialization (Oct. 2021). ㅇThe 2030 greenhouse gas reduction target (NDC), which is the mid-term goal of achieving Net Zero, has been significantly raised to 40% compared to 2018, from 24.4% compared to 2017 - The new NDC goal is to reduce greenhouse gas emissions by 4.17% per year on average in the future, and for the next nine years, not only the practical implementation to achieve the goal, but also the technical, social, and institutional bases will be needed to achieve Net Zero by 2050. 2. The strategies and innovative technologies of major countries ？Innovative technologies are those that are essential to reducing greenhouse gas emissions or addressing the impact of climate change. These technologies have a high potential for emissions reduction but are still in the early stage of development, or need to improve efficiency. ㅇ Review of domestic and foreign Net Zero-related policies and technology development roadmaps and strategies - Renewable energy (solar and wind), CCUS, hydrogen supply, and fuel cell introduction are mentioned as major innovative technologies. ㅇ Review of innovative technologies under consideration in future Net Zero scenarios along with expert opinions for each technology - ESS, floating offshore wind power, and CCUS among the technologies currently in the early stage of development in Korea, and next-generation photovoltaics and the technologies involving the production, power generation, storage, and transport of hydrogen mong the technologies that need to improve efficiency, were selected. ？ It is important to secure technological competitiveness through technology development and commercialization for domestic diffusion of applicable technologies. To this end, it is important to calculate the introduction cost of each technology, and commercialize and disseminate the technologies sooner by advancing the maturation of technology. Ⅲ. Status of Innovative Technologies and Cost Estimation 1. Next-generation photovoltaics ？Currently, 95% of photovoltaic technologies are monocrystalline silicon-based, and the innovative technologies include silicon-based technology, tandem, and perovskite thin films. ㅇ The perovskite/silicon tandem solar cell, a next-generation solar cell with high-efficiency, is different from the existing silicon solar cell in that it absorbs light of various wavelengths, which the existing ones are not capable of. ㅇ Policies are being implemented to spread solar power domestically and internationally, and solar cells are being developed for urban solar power application. R&D projects to increase efficiency to 30-35% are underway in Korea. ㅇ In Korea, perovskite/silicon tandem products will be commercialized around 2026. ？Investment cost by decade, operating cost, and durability period of the technologies from 2020 to 2050 are the main variables. shows the results of calculating the LCOE and reduction cost per GHG unit based on them.ㅇ The reduction cost is about 22,000 KRW as of 2020, and will be reduced from 2030 due to the decline in the LCOE of solar power. Costs are expected to be around -210,000 KRW in 2050 due to benefits.ㅇ Tandem solar cells are high-efficiency solar cells and reduction cost due to their use will be greater than the LCOE silicon cells in 2030, but the LCOE will further decline, generating greater benefits than silicon solar cells in 2050.？ According to the sensitivity analysis, silicon solar cells showed the highest sensitivity according to the durability period, and tandem solar cells showed the highest sensitivity as the discount rate increases.ㅇ For silicon solar cells, initially increasing durability will be effective, and for tandem solar cells, reducing the discount rate through government support will be effective.2.ESS？For innovative technologies of ESS, this study compared four-hour lithium-ion battery (NMC) (1MW) with ten-hour vanadium redox flow battery (VRFB) (1MW).？Systems are being introduced to supply ESS domestically and internationally, but due to ESS fire accidents that occurred since 2019, the supply is currently stalled.ㅇIn the future, supply will be driven by the public sector, and the development of high-power ESS for stabilizing short-cycle output of renewable energy is being promoted with the aim of realizing large-capacity, long-cycle, and long-life ESS. ？ The investment cost of ESS consists of the cost for storage system (battery module, battery management system, and battery BOS), power converter (PCS), energy management system (EMS), system integration, and project cost. In this study, levelized storage cost (LCOS) was calculated by applying variables.ㅇ The LCOS level of NMC ESS was calculated at 313 KRW/kWh as of 2020, and it is estimated that it will drop to 178 KRW/kWh in 2050 according to the prospect of price decline. In the case of VRFB, it is estimated to drop to 176 KRW by 2050.？According to the sensitivity analysis, a difference was observed according to the financial discount rate, and LCOS of both ESSs showed an increase of 15% and 17%, respectively.ㅇ When charging incentives are provided and the purpose is to recharge extra renewable energy, LCOS is 100 KRW or less, implying that the economic feasibility of both ESSs will rise rapidly, and that linking renewable energy supply and ESS utilization will become important.3. Floating offshore wind farm？ Floating offshore wind farm is operated by connecting a wind generator and a floating substructure that is not fixed on the surface of the sea.ㅇ In the case of floating offshore wind farms, it is possible to build a large-scale complex because they are installed in the distant sea, and the amount of power they generate power for one year, i.e., the utilization rate, is much higher than that of land-based ones and the fixed type.？ Technology maturity is at the TRL 4-5 level in most cases abroad. In Korea, it is mainly funded by government investment, and most of the turbine development technologies are in the demonstration stage.ㅇ Mainly, Doosan and Unison are promoting the demonstration of 8MW-class turbines.？ The need for floating wind technology is being emphasized at home and abroad, and the government plans to commercialize an 8MW floating offshore wind turbine by 2030 and a 20MW turbine in 2045, and export the complexes in 2050.？To calculate the LCOE and reduction cost per unit of floating wind turbines, capital cost, operation and maintenance cost, cost for stabilizing the system, and other costs were selected.ㅇBased on the 8MW turbine, we assumed the introduction of 320MW in 2025, 1,600MW in 2030, 5,000MW in 2035, and 10,000MW in 2040. ㅇThe LCOE is estimated to drop from 88 KRW/kWh in 2025 to 41 KRW/kWh in 2050. The reduction cost was projected to be -179,000 KRW/tCO2eq in 2050, and it is judged that benefits will continue to occur in the future.？According to the sensitivity analysis, the LCOE decreased when the durability period increased or the utilization rate increased. Therefore, it is necessary to develop and support technology that can increase the durability and utilization of power generation technology in the future.4. Hydrogen energy？In this study, technology related to hydrogen energy is divided into two categories: production and power generation. The water electrolysis technology, hydrogen fuel cell, and hydrogen gas turbine were selected.ㅇWater electrolysis technology: Commercial technology is divided into alkaline (PEM) technology and next-generation technology (SEM, SOEC).ㅇFuel cell for power generation: Solid oxide fuel cell (SOFC) and phosphate fuel cell (PAFC)ㅇHydrogen gas turbine: Assuming retrofit of existing power generation facilities and introduction of new generators？ In the 2050 Net Zero scenario, hydrogen demand is estimated at 27.4 million tons (plan A) and 27.9 million tons (plan B) in 2050. For hydrogen supply, import and water electrolysis (plan A), and extracted hydrogen + CCS and by-product hydrogen (plan B) were selected.ㅇ It is mainly used in carbon-free gas turbines, fuel cell power generation, and hydrogen reduction steelmaking.？ The results of cost calculation by applying utilization rate, efficiency, and unit price information by technology are shown in and .ㅇWater electrolysis technology: It was assumed that the technology will be introduced by 2030.ㅇFuel cells for power generation: It was assumed that continuous supply will take place from now until 2050.ㅇHydrogen gas turbine: It was assumed that 50% co-firing will be introduced in 2030, and 100% burning generator in 2050.？Reduction costs per unit when assuming that the above technologies will replace coal-fired and LNG combined cycle power generation are shown in .ㅇIn order to vitalize the hydrogen sector, it is necessary to encourage large companies to participate in the market through government tax benefits and active R&D support, and technology development for optimal design is needed.5.CCUS？ CCUS technology is divided into four sectors: capture, transport, storage, and use.ㅇ Capture: Capture after combustion, source separation after combustion, and carbon dioxide liquefactionㅇ Transportation: Pipeline transportation and ship transportationㅇ Storage: Saline aquifer storage. Storage via decommissioned crude oil/gas storageㅇ Utilization: Conversion (chemical conversion, biological conversion, and mineral conversion) and use (enhanced oil recovery)？ The technology level of Korea is about 80% compared to the countries that are most technologically advanced and it shows a technology gap of about five years.ㅇCapture and transportation: Domestic technology level is 70-90% compared to advanced countries, and research is centered on the operation of demonstration plants.ㅇStorage: Currently, medium-scale empirical studies of the oceans are being conducted in Korea, and about 65 businesses around the world carry out commercial-scale carbon storage.ㅇUtilization: Korea is still at the stage of empirical research, but in overseas countries, EOR technology has already been commercialized. It is being actively carried out, and some products have entered the commercialization stage.？ In Korea, CCS and CCU targets are presented in both plan A and plan B of the 2050 Net Zero scenario. In the Net Zero technology innovation promotion strategy and the CCU technology innovation roadmap, target unit prices and commercialization goals are presented.？ In this study, the CCUS cost was calculated by establishing distribution scenarios of CAPEX, OPEX, and CCUS based on domestic and foreign major literature and the results are shown in .ㅇ Compared to previous research cases, it was calculated at a slightly higher but reasonable level. In the case of transportation, the costs were generally at a similar level, but differences occurred according to ship construction costs and operating costs, based on the domestic technological status.？According to the sensitivity analysis, in the case of capture and transportation, the unit cost increased according to the discount rate, and in the case of storage with the large proportion of the OPEX cost, the cost was slightly lower.？ Based on the above estimation results, the unit price for carbon capture calculated according to the domestic CCUS supply conditions assumed above is shown in .ㅇCapture: It was confirmed that as the capture at high and medium- concentration industrial facilities becomes more active, the cost of capture decreases rapidly. The development of and active support for the next generation capture technology is required.ㅇ Transport: It is judged that the cost burden of ship transport is quite high.ㅇ Storage: In Korea, overseas carbon transport and storage is a major option that must be kept in mind for reduction. However, it should be reviewed from the diplomatic and political perspectives.Ⅳ. Construction of Cost Database for Innovative Technology1. Connection with the Environmental Data Hub？ In order to respond to changes in policy trends, private and public institutions, and research institutes, KEI is establishing strategies and action plans to build the ‘Environmental Data Hub’ based on which it aims to improve accessibility to scientific information and secure acceptance when studying and establishing environmental policies.ㅇ According to the raw data and analysis of the innovative technology cost database, it is possible to link the data with preliminary data in other various fields and use it for applied research in each corresponding field, and furthermore, for convergence research.？ Korea Energy Agency’s Energy GHG Total Information Platform Service (EG-TIP) and the data provision service by Agora Energiewende in Germany are the main systems for data collection which help improve understanding of general users and data accessibility.？ The KEI Environmental Data Hub which will serve as a channel for providing environmental data and services is at the infrastructure construction phase. We aim to provide data and services effectively by selecting the innovative technology cost database built in this study for a pilot project.2. Provision of information of innovative technology cost database ？ The general procedure for building a database is a three-step process of ⅰ) setting the scope of the database and collecting literature, ⅱ) extracting and sorting information, and ⅲ) building a database. ？ For research data, we referred to the data management plan form (DMP), and the scope of data was set according to the nature of the research. We assigned codes to data according to production types.？ As available services, database search, database provision, tool provision for innovative technology cost estimation information were reviewed.ㅇ For classified data that are difficult to disclose, such as data obtained through the cooperation of other organizations and copyrighted data, internal release through the Institutional Data Repository (IDR) system or public release through application/approval is discussed. ？ Utilizing the established database, cost estimation results will be provided in a format selected by the user.Ⅴ. Conclusions and Policy Recommendations？ Conclusionㅇ Innovative technologies for reducing greenhouse gas emissions are essential for the long-term implementation of Net Zero. ㅇ Therefore, the technology cost was calculated by selecting key innovative technologies and preparing a cost database, and the economic aspect for the introduction of technologies was examined. ㅇ In order to introduce next generation photovoltaics, ESS, floating offshore wind farms, hydrogen energy, and CCUS technologies, active government support is required, and financial support to increase the discount rate or the technology that can enhance durability is required.ㅇ In order to increase the usability of the established database, appropriate tools are required according to the type and nature of data, and the data should be released in connection with KEI’s Environmental Data Hub.