글로벌 에너지 시장 조사: 에너지 미래를 위한 초임계 솔루션
성장하는 세계의 에너지 수요는 결코 멈추지 않습니다. 불행하게도 과거의 전력 공급 방식, 특히 석탄은 환경 문제와 인간 건강 보호를 중심으로 한 규제 강화로 인해 효율성이 떨어지고 있습니다. 세계가 미래의 글로벌 에너지 수요를 충족하기 위해 셰일가스 추출과 태양열, 풍력, 지열과 같은 청정 전력원으로 전환함에 따라 과거의 석탄 발전소는 노후화되고 있습니다. 복합 사이클 기술은 석탄 화력 발전소를 대체하여 가스 및 증기 터빈에 대한 수익성 있는 시장을 창출하고 있습니다. 동시에 우리는 기존 기술을 개선하고 21세기에 활력을 불어넣을 전원을 제공하는 새롭고 흥미로운 방법을 찾아냅니다.성 세기.
석탄이 죽었나요? 그것과는 거리가 멀다. 중국, 인도 및 기타 신흥 지역은 빠른 개발 속도를 지원하기 위해 경제적인 석탄이 필요하며, 새로운 청정 석탄 기술은 환경에 미치는 영향을 줄이면서 보다 효율적으로 에너지를 제공할 수 있습니다. 후쿠시마 사고 이후 CCGT 발전소의 확산과 원자력 발전의 재출현으로 인해 증기 및 가스 구동 터빈에 대한 수요가 증가했습니다. Frost & Sullivan의 새로운 분석, 글로벌 가스 및 증기 터빈 시장, 는 2013년에 시장 수익이 $325억 1천만 달러였으며 2020년에는 이 수익이 $434억 9천만 달러에 이를 것으로 추정합니다.1 재생에너지는 미래의 물결이지만, 풍력이나 태양광과 같은 에너지원은 아직 에너지에 굶주린 세계에 필요한 전기량을 공급할 수 없습니다. 
이 보고서에서 SIS International Research는 전력 장비 제조업체의 관점에서 특히 석탄 소비와 관련하여 진화하는 에너지 추세를 밝히려고 노력하고 있습니다. 관련 글로벌 마이크로 트렌드를 살펴보겠습니다. 초임계, 초초임계 및 고급 초임계 증기 발생기. 또한 기후 변화, 산업 통합, 에너지 장비 산업 발전에 대한 정부 정책도 고려할 것입니다. 우리 CI팀은 최근 전력 업계의 많은 주요 인사들과 심도 있는 논의를 진행하여 글로벌 에너지 미래에 대한 그들의 견해를 파악했습니다.
에너지 산업에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?
석탄화력발전 시대는 최근 몇 년간 꾸준히 감소하고 있다. 과거에는 석탄이 미국 시장에서 약 55%를 차지했습니다. 오늘날 그 수치는 45%보다 적을 수 있습니다. CO2 배출 및 화석 연료 연소와 관련된 새로운 규정은 석탄 산업에 큰 영향을 미쳤으며 일부 석탄 발전소는 운영 비용이 너무 높아졌습니다. 2014년 6월, EPA는 "오염을 줄이고 우리의 건강과 환경을 보호하는 동시에 저렴하고 신뢰할 수 있는 에너지 시스템을 유지"하도록 설계된 청정 전력 계획을 마련했습니다. 2 청정 전력 계획(Clean Power Plan)은 화석 연료를 사용하는 발전소가 기후 변화를 늦추기 위해 탄소 배출량을 30%만큼 줄여야 한다고 규정하고 있습니다. 이 계획에 반대하는 사람들은 이 계획이 궁극적으로 해고와 공장 폐쇄로 이어질 수 있다고 우려하고 있습니다.
또 다른 사람들은 아마도 전기 자동차 및 리튬 이온 생산이나 수소 전지 제조를 위해 창출할 에너지 수요와 관련하여 더 광범위한 패러다임 전환이 일어나야 한다고 생각합니다. 궁극적으로 석유 및 가스 구동 자동차에서 추진력이 흔들리고 있습니다. 휘발유는 환경적 문제에도 불구하고 엄청나게 유용한 운송 연료였기 때문에 전환 속도가 느립니다.
연방 규정으로 인해 많은 불확실성이 발생함
미국은 현재 주로 연방 규제로 인해 석탄발전소 현대화 주문이 둔화되고 있습니다. 연방 에너지 정책에 대한 만연한 불확실성으로 인해 기업은 그 약속에도 불구하고 복합 사이클 기술에 투자하는 것을 주저하게 됩니다. 후쿠시마 이후 이러한 망설임은 원자력 분야에도 확대되었습니다. 재생에너지는 아직 전 세계 수요를 충족할 만큼 충분한 전력을 생산할 수 없으므로 2030년까지 30%의 화석 연료 사용 감소는 불가능해 보입니다.
전국 청정 공기 기관 협회(National Association of Clean Air Agency)는 제안된 규정을 지지하지만 “앞으로 놓여 있는 규제 및 자원 문제는 매우 어렵다”고 경고했습니다.3 예상할 수 있듯이, 많은 진보적이고 환경 친화적인 입법자들은 이 명령을 칭찬하는 반면 보수주의자들은 수익과 일자리의 잠재적 손실을 한탄하는 등 정치적 노선에 따라 의견이 종종 나누어집니다.
이러한 의견에 관계없이 석탄이 원자력, 재생 에너지, 천연 가스 및 복합 발전을 강화하기 위해 어떤 형태로든 반등할 것이라는 점은 분명해 보입니다. 모두 글로벌 에너지 수요를 충족시키는 데 관심이 있습니다. 15년 전에는 복합화력 천연가스 화력발전소에 대한 추진이 있었기 때문에 증기 터빈과 가스 응용 분야가 상당히 많았습니다. 어떤 사람들은 2001년의 엔론 실패를 새로운 증기 터빈 장비와 보일러를 갖춘 현대화된 석탄 발전소 건설의 촉매제로 언급합니다. 또한 전력회사가 기존 열 에너지 및 증기 사이클 기능에서 최대한 많은 것을 얻으려고 노력함에 따라 원자력 발전소의 증기 사이클이 크게 현대화되었지만 더 많은 용량이 필요할 것입니다. 투자자들은 업계가 중앙 발전에서 분산된 지역화 소형 패키지 가스 터빈이나 연료 전지로 이동하는지 확인하기를 기다리고 있습니다.
탄소 포집 기술을 사용하더라도 미국 석탄 생산의 미래는 유동적이며 2016년 정치적 바람이 어떤 방식으로 불느냐에 따라 많은 것이 달라질 수 있습니다. 한 내부자는 석탄이 200~250기가와트만 남아 있다고 제안했습니다. 천연가스 및 재생 에너지와 같은 경쟁 에너지 솔루션은 궁극적으로 미국의 증기 발생기 수요를 평준화하게 될 것입니다. 그러나 많은 신흥 지역과 국가에서는 앞으로 몇 년 동안 석탄을 저렴한 에너지 옵션으로 고려할 수 있습니다.
중국의 각성 환경 의식
“중국 입법자들은 25년 만에 처음으로 환경 보호법 개정안을 통과시켰습니다. 이는 환경 당국에 더 큰 권한을 부여하고 오염자에 대해 더 가혹한 처벌을 약속하는 내용입니다. 개정안에서는 당국이 회사 상사가 환경 영향 평가를 완료하지 않거나 오염 중단 경고를 무시할 경우 회사 상사를 15일 동안 구금할 수 있도록 허용합니다.” 4
중국은 점점 더 환경 문제에 대해 인식하고 있으며 기후학적 제약에 대처하기 위해 앞으로 가장 효과적인 기술을 활용할 것입니다. 그들은 가능한 한 빨리 전력망에 전력을 공급하기 위해 인프라를 빠르게 개발하고 있으므로 단기적으로 석탄 화력 발전소에 지속적으로 의존해야 합니다. 지난 10년 동안 중국 전력회사는 이산화황과 질소를 제거하는 스크러버 등 증기 터빈용 자재를 많이 구입했습니다. 효율성을 높이기 위해서는 더 많은 초임계 플랜트와 기술을 계속 개발해야 할 것으로 예상됩니다.
중국은 시간이 지남에 따라 더 많은 원자력 발전소를 건설하고 석탄 화력 에너지 생산의 임시 솔루션에서 천천히 전환할 것입니다. 향후 25년 동안 그들은 원자력을 통해 전력 수요의 최대 50%를 충족한다는 목표를 공격적으로 추구할 것입니다. 이는 중국이 앞으로 생산량 목표를 달성하도록 도울 수 있는 OEM에게 좋은 기회를 제공할 것입니다. 미국과 마찬가지로 그들도 수압파쇄 활동을 확대하여 더 많은 천연가스를 찾고 사용할 것입니다. 궁극적으로 천연가스와 원자력 에너지는 중국의 현재 석탄 화력 발전소에 대한 의존도를 줄일 것입니다.
석탄화력발전소 개발에 대한 셰일가스의 글로벌 영향
중국과 마찬가지로 북미에서도 환경 규제가 에너지 생산의 미래를 형성하고 있습니다. 셰일가스 붐은 또한 유틸리티 기업들이 석탄 발전소를 가스로 전환하거나 건설하도록 영감을 주었습니다. 새로운 가스를 사용하는 시설. 그러나 천연가스 시추 가격이 낮은 유가와 맞물려 가스 부문에 문제를 일으키고 있다. 블룸버그 뉴에너지 파이낸스에 따르면, “원유 가격이 소폭 상승하여 한때 Goldman Sachs가 예상했던 배럴당 $75 수준으로 안정되더라도 – 국내 셰일 매장량 중 19개 더 이상 수익성이 없을 것입니다.”
전 세계적으로 석탄화력발전은 여전히 증가세를 보이고 있지만 그 속도는 예년에 비해 둔화되고 있다. 인도와 중국은 여전히 저렴한 에너지원으로 석탄을 찾고 있으며, 이들 신흥 국가 모두 장비 제조업체에게 실질적인 이익 창출 기회를 제공하고 있습니다. 향후 20년 동안 인도는 석탄 연료 발전량을 150GW 추가할 것으로 예상됩니다.
유럽의 에너지 공급 경로
미래의 에너지 수요를 충족하는 데 있어서 유럽 국가들 사이에는 명확한 합의가 이루어지지 않았습니다. 각 EU 국가는 경제적으로나 환경적으로 직면한 고유한 에너지 문제를 안고 있습니다. 유럽의 대부분의 국가는 석탄화력발전소의 추가 증설에 반대하고 있습니다. 동시에 유럽은 후쿠시마 원전 사고의 여파로 원전을 '폐쇄'하려 하고 있다. 안타깝게도 독일의 명문 카를스루에 공과대학의 수석 과학자인 요아킴 크네벨(Joachim Knebel)은 최근 "그냥 재생 에너지를 추구하자"고 말하는 것은 쉽습니다. 언젠가는 핵 없이도 가능할 것이라고 확신하지만 이는 너무 갑작스러운 일입니다.”6
독일은 2022년까지 원자력 발전소를 단계적으로 폐쇄할 계획입니다. 그 격차를 메우기 위해 독일은 엄청난 양의 태양광 및 녹색 발전 기술을 구입했으며 복합 사이클 천연가스 시설을 통해 풍력 생산량을 늘리기를 희망하고 있습니다. 의미 있는 석탄이나 원자력 발전이 없는 상황에서 독일의 유틸리티 요금은 급등했습니다. 또한 독일이 프랑스 및/또는 체코로부터 원자력을 수입하고 있다는 상충되고 논란의 여지가 있는 보고도 있습니다. 재생 에너지에서 충분한 전력을 생산할 수 없기 때문에 더 많은 석탄과 원자력을 활용해야 한다는 압력이 커지고 있습니다. 독일에서 이 이야기가 어떻게 전개되는지는 오직 시간만이 말해줄 것입니다. 업계 내부자들은 실제 해결책이 나오기까지는 앞으로 10년은 더 걸릴 것이라고 생각합니다. 대부분의 전문가들은 궁극적으로 프랑스와 독일이 앞으로 몇 년 동안 계속해서 더 많은 복합화력 발전소를 추가할 것으로 보고 있습니다.
영국은 여전히 북해에서 얻은 가스와 석유를 많이 사용하고 있지만 대부분의 EU 국가와 마찬가지로 미국에서는 저렴한 천연가스라고 부르는 가스에 접근할 수 없습니다. 영국은 세계의 다른 지역과 같은 성장을 경험하고 있지 않기 때문에 더 많은 전력에 굶주리지 않기 때문에 오래된 석탄 화력 발전소 중 일부를 간단히 제거할 수 있습니다. 이 시점에서 그들은 주로 환경 및 안전 문제에 의해 주도됩니다.
러시아에 대한 유럽의 에너지 의존도
“지난해 러시아는 요금 미지급 문제로 인해 우크라이나에 대한 가스 공급을 중단했습니다. (유럽) 위원회가 거래를 중개한 후 가스 흐름이 재개되었습니다. 위원회는 우크라이나가 유럽 연합으로 향하는 러시아 가스의 주요 운송 경로이기 때문에 우크라이나에 대한 공급을 보장하는 데 큰 관심을 갖고 있습니다. EU는 EU 공급량의 약 30%를 차지하는 러시아 가스에 대한 의존도를 줄이기 위해 노력하고 있으며, 아제르바이잔 가스와 기타 비러시아 공급업체의 연료를 운송할 수 있는 Southern Corridor라는 경로를 개발하고 있습니다.”7
유럽은 천연가스 공급을 러시아에 크게 의존하고 있다. 그들은 미국처럼 저렴한 천연가스 공급의 혜택을 누리지 못합니다. 따라서 그곳의 가격은 3~4배 더 높습니다. 유럽 국가들은 에너지 거래에서 러시아의 영향력을 빼앗기 위해 계속해서 대체 에너지 공급업체를 찾을 것입니다. 대부분의 사람들은 의미 있는 방식으로 석탄 화력 발전을 계속 피하고 미래 전력원으로 재생 에너지를 계속해서 모색할 것이라고 생각합니다.
2015년 3월, Bloomberg.com은 세계 정부가 계속해서 화석 연료 사용을 중단함에 따라 전 세계적인 연료 과잉으로 인해 유럽 석탄 가격이 7년 만에 최저치로 하락했다고 보고했습니다. 최대 소비국인 중국의 석탄 수요 둔화가 가격 하락의 큰 원인으로 꼽힌다.
rt.com
세계 원자력 에너지에 있어서 후쿠시마의 낙진 생산
“이전에는 세계 최대의 원자력 발전 전력 생산국 중 하나였던 일본은 후쿠시마 제1원전의 용해와 그에 따른 원자력 발전소의 폐쇄 이후 화석 연료에 크게 의존해 왔습니다. 2013년에 일본의 거의 모든 원자력 발전소가 폐쇄되었을 때 일본의 발전 구성 중 86% 이상이 화석 연료로 구성되었습니다. 2014년 일본의 원전 발전량은 0이었다. 일본 정부는 2015년에 몇 개의 원자력 시설을 가동할 것으로 예상하고 있습니다.”8
일본인들은 앞으로의 공공 안전에 대해 당연히 우려하고 있습니다. 불행하게도 태양광 발전과 풍력 발전 역량을 늘리려는 최근의 노력에도 불구하고 그들은 전력 생산을 원자력 에너지 생산에 크게 의존하고 있습니다. 후쿠시마 사고 이후 일본은 핵 프로그램을 완전히 중단하고 다른 발전원으로 전환하려고 했습니다. 그러나 추가 연구에 따르면 원자력을 완전히 포기하는 것은 경제적으로 실현 가능하지 않은 것으로 나타났습니다.
일본 원자력 발전소가 다시 가동됨에 따라 미래의 재난을 피하기 위해 발전소 설계를 수정하게 될 것입니다. 새로운 시설은 더욱 수동적이고 안전할 것입니다. 웨스팅하우스 AP1000은 최근 후쿠시마가 직면한 것과 같은 재해에 견딜 수 있도록 맞춤 제작된 원자로입니다. 일본이 새로운 석탄 화력 발전소나 가스 화력 시설을 건설하는 것은 비용 효율적이지 않지만, 일본과 독일은 공정 비용을 낮추고 경쟁력을 높이기 위해 초임계 및 초초임계 석탄 연소 기술을 개발하는 데 중요한 역할을 해왔습니다.
일본의 전력 시스템 개혁
후쿠시마 이후 일본 내각은 2013년 4월 전력 시스템 개혁에 관한 정책을 수립했습니다. 이 3단계 정책은 광역 전력망 운영 확대, 소매 시장 및 발전 자유화, 전력 구조 분리 법안에 초점을 맞추고 있습니다. 2015년 국회에 제출될 전기사업법 개정안이다.
전력시스템 개혁 정책은 유틸리티와 전력 배분을 분리하여 미국과는 매우 다른 유형의 시장을 창출합니다. 일본 정부는 후쿠시마 사고 이후 국가의 에너지 기반 시설을 안정화하기 위해 전력 회사가 서로 경쟁하는 것을 허용하는 대신 전력 회사에 대해 엄격한 운영 규정을 부과했습니다. 현재 Tokyo Electric Power Company와 Kansai Power Company는 일본 전력의 약 98%를 공급하고 있습니다. 전송선에 접근하는 것은 어렵고 새로운 회사가 시장에 진입하는 것을 극도로 어렵게 만듭니다.
미국에서는 신규 전력 생산자가 새로운 발전소를 설치할 수 있으며 유틸리티 회사는 종종 스스로 생산할 수 있는 것보다 저렴한 전력을 구매해야 합니다. 언제나 그렇듯이 전력 산업에 대한 규제와 규제 완화의 상대적 장점에 대해 정치인, 에너지 부문, 대중 사이에 많은 논쟁이 있습니다. 이 경우, 에너지 부문은 수백만 명에게 에너지를 공급할 수 있는 대규모 프로젝트 유형을 자본화하고 창출하는 데 필요한 수십억 달러를 제공하는 데 정부 개입이 유용할 수 있는 분야 중 하나입니다.
미래에 일본은 터빈을 활용하여 전력을 생산하는 천연가스 및 복합발전 기술을 추구할 수도 있습니다. 떠오르는 태양의 땅은 에너지에 관한 전략과 결정을 고려하는 독특한 지리적 과제에 직면해 있습니다. 발전, 송전, 배전 규제가 향후 일본의 전망에 어떤 영향을 미칠지는 지켜봐야 합니다. 캘리포니아에서도 유사한 규정이 시행되어 엇갈린 결과가 나왔습니다. 일부 주요 유틸리티 기업은 송전 및 배전 자산을 매각해야 했고, 이로 인해 Pacific Gas and Electric, San Diego Gas and Electric, Southern California Edison과 함께 스트레스를 받는 상황이 발생했습니다.
중국과 인도는 핵 야망을 유지하고 있다
2011년 후쿠시마 원전 사고는 원자력 산업의 대규모 건설 계획을 무력화시켰다. 그러나 그 이후로 많은 국가들은 21세기에도 여전히 생존 가능하고 필요한 에너지 생성 수단으로 원자력을 다시 한번 수용하고 있습니다.성 세기. 신화 통신은 중국 국무원이 General Nuclear Power Group의 Hongyanhe 시설에 있는 두 개의 새로운 원자로를 승인했다고 보도했습니다. 두 원자로는 중국종합원자력회사(CGNPC)가 설계하고 있다. National Business Daily에 따르면 중국은 2020년까지 원자력 발전 용량을 58GW까지 늘릴 예정입니다. 현재 중국에는 25기의 원자로가 건설되고 있다. 일부 프로젝트에서는 향후 20년 내에 그곳에 최대 200개의 원자로가 건설될 수 있다고 합니다.
인도에서는 향후 원자력 발전소 건설과 관련하여 미국 원자력 이해관계자들과 협상이 이루어졌지만 회사 관계자들은 구체적인 세부 사항을 밝히기를 꺼려하고 있습니다. “인도 정부는 2020~21년까지 국내 원자력 발전 용량을 3배로 늘릴 계획이다.”9 인도의 원자력 야심이나 환경적 고려에도 불구하고 그들은 여전히 경제적 이유로 필요한 석탄 발전소를 건설하고 있습니다. 그들은 석탄화력 발전을 적극적으로 추가하는 한편, 발생하는 오염량을 줄이는 방법을 계속 연구할 것입니다. 일부 천연가스를 사용하고 있지만 반드시 그렇게 해야 하는 경우가 아니면 천연가스로만 전환할 가능성은 없습니다.
셰일가스, 후쿠시마 그리고 미국의 핵정책
미국의 원자력 정책은 확실히 후쿠시마로 인한 업계의 "낙진"보다는 셰일 가스 생산의 출현에 더 큰 영향을 받았습니다. 가스 발전 전력을 시간당 $20 미만으로 이용할 수 있기 때문에 현재 원자력을 추구할 유인이 별로 없습니다. 또한 천연가스 가격은 가까운 미래에도 낮은 수준을 유지할 것으로 보입니다. 이는 전력회사가 포트폴리오에 원자력을 포함하는 데 관심이 없다는 의미는 아니지만 현재 그 혜택은 위험을 감수할 가치가 없습니다. 현재 복합 사이클 기술은 유틸리티 기업과 주주들에게 최고의 이익 마진을 제공하고 있습니다. 천연가스 생산은 미국의 원자력 건설을 계속 둔화시킬 것이지만, 세계 다른 지역에서는 그 증가가 가속화될 것입니다.
재생에너지의 지속적인 시장 침투
안전과 환경적 이유로 석탄 화력 발전소와 원자력 발전소가 공격을 받고 있는 상황에서 재생 가능 에너지원에 대한 관심이 높아지면서 풍력, 태양열, 바이오매스, 지열 및 수력 발전원에 대한 관심이 새롭게 높아졌습니다. 물론 이들 각각에는 단점과 현재의 한계가 있습니다. 유럽은 녹색 에너지 기술 구현을 선도해 왔지만 현재 재생 에너지는 석탄이나 원자력처럼 에너지를 생산할 수 없습니다. 후쿠시마 사태로 인해 제기된 안전 문제에도 불구하고 원자력은 확실히 장기적인 글로벌 에너지 솔루션의 일부가 될 것입니다.
진정한 “깨끗한 석탄”을 얻기 위해 많은 노력이 이루어져 왔습니다. 그럼에도 불구하고 녹색 에너지 옹호자들은 황산화물과 기타 오염 물질을 대기 중으로 지속적으로 방출하는 것만으로는 생명이 유지될 수 없다고 믿습니다. 석탄은 쉽게 구할 수 있고 저렴하기 때문에 개발도상국에 필요한 대안이지만, 천연가스와 재생에너지에 대한 현재 추세를 보면 장기적으로 석탄에 대한 한계가 있을 수 있습니다. 기후 변화에 대한 정치적 논쟁이 계속되는 동안 재생 가능 에너지와 청정 에너지원을 향한 추세가 움직이고 있습니다. 연방 정부는 재생 가능 전기 생산 세액 공제(PTC) 및 비즈니스 에너지 투자 세액 공제(ITC)를 포함한 재생 가능 에너지 프로젝트 배포를 장려하기 위해 기업에 IRS가 관리하는 세금 기반 인센티브를 많이 제공했습니다.
빠르게 발전하는 태양광 발전 역량이 곧 셰일가스 붐을 탈선시킬 수 있다는 보도가 나오고 있습니다. “몇 년 안에 태양 에너지 발전소는 세계 여러 지역에서 가장 저렴한 전력을 공급할 것입니다. 2025년까지 중부 및 남부 유럽의 전력 생산 비용은 킬로와트시당 4~6센트로 감소하고, 2050년에는 2~4센트로 낮아질 것입니다." 이는 독일 싱크탱크 Agora Energiewende가 의뢰한 Fraunhofer 태양 에너지 시스템 연구소의 연구의 주요 결론입니다.”10
원자력, 석탄, 청정전력 계획
2011년 후쿠시마 원전 사고의 영향은 과소평가될 수 없습니다. 독일과 같은 일부 국가는 즉시 미래 핵 개발에 대한 유예를 선언했습니다. 그러나 이들 국가는 원자력 없이 용량 격차를 메우는 것이 결코 작은 일이 아니라는 것을 깨달았습니다. 서서히 우크라이나, 불가리아, 중국, 미국, 영국 등지에서 새로운 공장 건설이 늘어나고 있습니다. 러시아 천연가스에 대한 유럽의 의존도는 유럽 대륙의 원자력 에너지와 바이오매스에 대한 새로운 관심을 불러일으키고 있습니다. 정치적, 경제적 문제로 인해 가스 공급이 불안정하고 경제적으로 실행 불가능하기 때문입니다.
현재 원자력 산업에는 혁신이 요구되고 있습니다. 이를 위해 4세대 원자로가 개발되고 있으며 여러 회사가 미래의 물결이 될 수 있는 소형 모듈식 원자로를 개발하고 있습니다. 후쿠시마로 인해 원자력 부문의 상황이 일시적으로 둔화되었을 수 있지만 지난 30년보다 지난 5년 동안 원자력 산업 내 연구 및 개발에 더 많은 돈이 지출되었습니다.
2009년 코펜하겐에서 열린 UN 기후 변화 회의에서 미국은 2020년까지 온실가스 배출량을 2005년 수준 이하로 17%까지 줄이기로 합의했습니다. 청정 전력 계획, 석탄 기반 발전소의 단계적 폐지로 인해 남겨진 에너지 격차를 메우기 위해 미국에서는 새로운 원자력 발전소가 건설되고 있으며 미래에는 더 많은 원자력 발전소가 건설될 계획입니다. “미국 환경 보호국(EPA)의 예측에 따르면, 해당 기관이 제안한 청정 전력 계획으로 인해 2016년부터 2020년 사이에 거의 50GW에 달하는 기본 석탄 발전이 중단될 수 있습니다. 이러한 예상되는 폐기는 EPA가 다른 EPA 규정으로 인해 폐기되었거나 향후 10년 내에 폐기될 것이라고 인정한 약 70GW의 화석 연료 발전에 추가로 발생합니다. 전체적으로 120GW 이상의 설치 용량, 즉 전체 석탄 발전의 약 33%가 2020년까지 폐기될 것으로 예상되며 이는 6천만 가구에 전력을 공급하기에 충분한 전력에 해당합니다.”11
석탄화력발전소 혁신의 동인
내부적으로 보면, 유틸리티 기업은 기존 석탄 화력 발전소를 어떻게 처리할지 결정할 때 이중 동기를 갖고 있습니다. 청정 전력 계획(Clean Power Plan)은 2030년까지 미국의 탄소 배출량을 30% 감소시키는 것을 목표로 하며 주정부가 온실 가스 생산을 크게 억제할 것을 요구합니다. 이를 위해서는 석탄화력발전소를 폐기하거나 개조해야 합니다. “국가는 최소한 2016년 6월 30일까지 초기 계획을 제시해야 하지만, 재생 에너지 사용 확대부터 탄소 거래를 위한 시장 기반 시스템 구축에 이르기까지 다양한 방법 중에서 선택할 수 있습니다.”12 많은 주에서는 주정부 의료 품질 규제 그룹과 협력하여 균형을 이루기 위한 계획을 확보할 수 있습니다. 그들은 석탄을 폐기하는 데 동의하면 천연가스 시설을 건설할 수 있기를 희망합니다. 일어나고 있는 분명한 추세입니다.
많은 경우, 석탄 화력 발전소는 새로운 청정 석탄 기술로 개조될 수 있지만, 이 프로세스는 종종 비용이 많이 들고, 기업은 대신 완전히 새로운 시설을 건설하게 됩니다. EPA는 확실히 미국 정부 내 변화를 위한 가장 강력한 동기 중 하나이며, 규정이 더욱 엄격해짐에 따라 전체 에너지 방정식에서 석탄을 계속해서 밀어낼 것입니다. 그럼에도 불구하고 재생에너지가 글로벌 에너지 수요를 충족할 능력이 아직 없다는 점은 부인할 수 없습니다. 많은 사람들은 EPA가 변화의 주요 동인이자 촉매제라고 생각하여 대부분의 기업이 천연가스나 원자력을 대안으로 보도록 강요합니다.
최근 후쿠시마 원전 사고로 강조된 것처럼 원자력은 발전 비용이 많이 들고 공공 안전에 위험을 초래합니다. 전력회사는 미래에 어느 정도 연료 다양성을 유지하기 위해 포트폴리오에 원자력을 유지하기를 원합니다. 셰일가스 생산은 매우 수익성이 높았지만 일부에서는 천연가스 전송을 위한 인프라가 제한적이라고 생각합니다. 장기적으로 효과적인 탄소 포집 기술이 실제로 실현되지 않으면 석탄 사용이 중단될 수 있습니다. 현재 대규모 발전소에서는 아직 상업적으로 실현 가능하지 않으며 실증 프로젝트도 그다지 성공적이지 않습니다.
국제적으로 제조업체와 설계자는 근접성을 새로운 계약을 확보하는 주요 동인으로 보고 있습니다. 기업이 중국이나 인도 같은 곳에서 성공하려면 기업이 현지에 발을 들여놓아야 합니다. 그러나 이들 국가는 에너지 수입에만 관심이 없습니다. 그들은 스스로 그것을 만들고 싶어하기 때문에 제조업체는 고객이 궁극적으로 소유권을 갖고 싶어하는 대규모 시장에서 부서와 운영을 여는 것이 중요하다는 것을 깨닫고 있습니다.
엔지니어링 관점에서 볼 때 모든 원자력은 중요한 안전 요소를 결정하는 정부 정책에 따라 달라집니다. Areva, Westinghouse, Babcock 및 Wilcox, Adams Atomic과 같은 회사는 제품의 안전성을 입증해야 합니다. DOE는 가치 있다고 판단되는 프로젝트를 금전적으로 지원할 것이며, 추가로 $25백만의 정부 자금이 원자로 연구에 도움이 될 것입니다.
소형 모듈형 원자로가 새로운 에너지 솔루션을 제공합니다
“원자로 설계자들은 기술적인 원자력 문제에 대한 혁신적인 솔루션을 사용하는 다수의 소형 경수로(LWR) 및 비LWR 설계를 개발하고 있습니다. 이러한 설계는 고립된 지역에서 전기를 생산하거나 산업 목적으로 고온 공정 열을 생산하는 데 사용될 수 있습니다. 미국 원자력 규제 위원회(NRC)는 소형 모듈식 원자로(SMR) 관련 10 CFR에 대한 직원 검토 및 승인을 위한 신청서를 받을 것으로 예상합니다. 빠르면 2015년 후반에 Part 52 신청이 가능합니다.”13
말레이시아, 인도네시아 등 일부 소규모 국가에는 송전망 인프라나 대규모 원자력 시설을 지원할 공간이 없습니다. SMR(소형 모듈형 원자로)은 이와 같은 상황에서 실행 가능한 솔루션을 제공합니다. SMR은 또한 영국의 저탄소 약속을 돕고 그리드 용량을 늘리는 데 도움을 줄 수 있습니다. 새로운 SMR 설계는 미국, 일본 및 전 세계 여러 개발 도상국에도 배포되고 있습니다.
업계의 많은 사람들은 SMR의 미래에 대해 매우 낙관적입니다. 원자력 산업에서는 한동안 다양한 버전이 사용되어 왔으며 New Scale 및 SCAMU와 같은 여러 회사는 현재 2020년까지 라이센스를 취득하기 위해 추가 개발을 위해 노력하고 있습니다. 다음 단계는 구매할 의향이 있는 고객을 찾는 것입니다. 그들을. SMR은 공장에서 모듈 형태로 제작되어 배치 현장으로 운송됩니다. 작동하기 쉽고 컴팩트한 디자인, 유지 관리 및 높은 보안 조치를 제공하지만 ~이다 여전히 필요합니다.
핵폐기물 관리와 유카산
한 내부자는 미국의 핵폐기물 관리를 “엉망”이라고 규정하며 정치 탓을 했다. 전형적인 좌우파의 원한이 집중처분장 설립에 대한 결정을 방해한 것이 사실이다. 오늘날 대부분의 전력회사는 핵폐기물 처리를 위한 지정된 국가 보관소가 없기 때문에 자체 부지에 폐기물을 건식캐스크에 보관하고 있습니다. 네바다의 유카 산(Yucca Mountain)은 오랫동안 그러한 보관소를 위한 선호 장소로 여겨져 왔지만, 이 프로젝트에 대한 대중과 정치적 저항으로 인해 지금까지는 운영이 불가능했습니다. 네바다 시민의 대다수는 방사선 방출과 같은 안전상의 이유로 현장에 반대합니다. 이는 방사능에 대한 노출이 설정된 안전 한계 내에 있다는 보장에도 불구하고 발생합니다.
2013년 8월에는 미국 컬럼비아 특별구 항소법원 주문했다 원자력규제위원회 "네바다 유카 산에 있는 미완성 폐기물 저장 장소에 대한 에너지부의 신청을 승인하거나 거부"합니다. 법원의 의견은 NRC가 이전 조치에서 "단순히 법을 위반한 것"이라고 말했습니다. 오바마 행정부 Yucca Mountain을 국가의 핵폐기물 저장소로 지정하는 연방법이 여전히 유효하기 때문에 제안된 폐기물 현장을 폐쇄하려는 계획을 계속할 것입니다.” 14
터빈 제조의 주요 업체
터빈 기반 발전기 및 엔진은 2016년 세계 시장에서 $1,620억 매출을 올릴 것으로 예상됩니다. 이는 연간 6.4% 증가를 반영합니다. 가장 많이 성장하는 분야는 풍력 터빈이다. 가스 터빈에 대한 수요 증가는 국제 시장에서도 분명합니다.
GE, Siemens, Alstom, Mitsubishi, Hitachi 및 Solair가 오늘날의 터빈 제조 산업을 지배하고 있습니다. 이들 회사는 가스, 증기, 터빈, 보일러 분야에서 경쟁 우위를 점하고 있습니다. GE는 가스터빈 시장 점유율이 더 높은 것으로 여겨진다. Alstom SA의 $156억 구매 계획에는 회사의 높은 평가를 받는 대형 가스 터빈 사업이 포함됩니다. 원자력, 석탄 화력, 가스터빈, 수력 발전을 결합하여 GE는 전 세계 에너지의 약 25%를 생산하는 것으로 추정됩니다. 만약 성공한다면 GE와 알스톰의 합병은 시장 점유율의 면모를 바꾸고 GE의 국제적 영향력을 확대할 것이 확실하다.
작업에 렌치를 던지며, “유럽연합 집행위원회는 GE-알스톰 합병이 경쟁 규칙을 위반했는지 여부를 평가하기 위해 “심층” 조사를 실시할 예정입니다. 조사에는 90일이 소요되며 최종 결정은 2015년 8월 6일에 나올 예정입니다.”15 위원회는 가스 터빈의 경쟁 분야가 줄어들면 가격 인상, 혁신 감소, 고객 선택권 감소로 이어질 수 있다는 우려를 표명했습니다.
한편, 2014년에 Mitsubishi와 Hitachi가 합병하여 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd.(MHPS)가 설립되었습니다. “2012년 11월 29일에 처음 발표된 두 회사는 회사 분할을 통해 각자의 글로벌 화력 발전 사업을 새로운 합작 투자 회사로 이전했으며, 여기서 MHI는 현재 65% 지분을 보유하고 Hitachi는 새로운 합병 법인에서 35% 지분을 보유하고 있습니다.16 이번 합병으로 두 회사 모두 더 큰 에너지 상품 포트폴리오와 사용 가능한 솔루션을 제공하게 되었습니다.
전 세계 증기 터빈에서 Siemens는 연간 매출 기준으로 4%의 시장 점유율을 차지하고 있습니다. 증기에 대한 더 큰 관심은 18%의 인도 BHEL(Bharat Heavy Electricals), 10%의 Toshiba, 7%의 중국 Harbin Electric입니다. 2015년 판매 수치를 평가하면서 Siemens CEO인 Joe Kaeser는 가스와 전력이 필요하다고 말했습니다. “역사적 마진을 더 길게 되돌리기 위한 보다 포괄적인 개념입니다.”
합병에 대한 충동
중국전력투자공사(China Power Investment Corporation)가 국영 원자력기술회사(Nuclear Power Technology Corporation)와 합병하는 것으로 알려졌다. 동시에 중국국가원자력공사(China National Nuclear Power Corporation)는 중국종합원자력발전(China General Nuclear Power)과 합병된다. 이러한 합병은 이들 기업에 글로벌 진출에 필요한 재정적 힘을 제공해야 합니다. 미국의 경우 DOE가 신규 원전 건설에 대한 대출의 일부를 지원하지만 중국은 글로벌 시장에서 영향력을 발휘하려면 재정적 힘이 필요합니다. 중국은 더 많은 원자로를 건설하고 더 많은 기술을 확보함으로써 전 세계적으로 경쟁하고 궁극적으로 원자력 산업을 주도하기를 희망합니다. 그들은 세계 어느 나라보다 핵에 더 많은 돈을 지출합니다. 미국 기반 Progress Energy는 2012년에 Duke Energy와 합병되어 발전 용량, 고객 수 및 시가총액을 고려할 때 Duke Energy를 미국 최대의 전력회사로 만들었습니다.
AB1000, EBWR 및 원자력 전망
General Electric의 실험용 비등수형 원자로(EBWR)는 원자력 응용을 위해 개발 중이며 설계 측면에서 잘 발전하고 있으며 곧 상용화 준비가 완료될 것으로 알려졌습니다.
현재 업계 선두주자는 원래 AP600이라고 불렸던 80년대 Westinghouse가 설계한 원자로입니다. 이 장치는 더 크게 만들어졌고 결국 AP1000으로 명명되었습니다. 이는 CB&I(Chicago Bridge and Iron)와 협력하여 조지아주 사바나에 건설되고 있습니다. AP1000은 냉각 시스템을 유지하고 문제 발생 시 원자로를 정지시키기 위해 추가 전력이 필요한 GE가 설계한 구형 EBWR을 통합한 가압경수형 원자로입니다. 후쿠시마 원전 사고를 언급하면 그곳의 기술자들은 디젤 발전기로부터 백업 전력을 받지 못했습니다. 이로 인해 공장의 온도를 낮추지 못하고 재난이 발생했습니다.
Westinghouse AP1000 설계는 중력과 열 대류를 활용하여 외부 전력이 없는 경우에도 공장을 정지시키는 수동 시스템을 특징으로 합니다. 현재 Southern Company가 건설하고 있는 장치는 미국에서 30년 만에 처음으로 건설된 것이며 "후쿠시마 증명"이라고 합니다.
동시에 Toshiba는 원자력 증기원 활용 효율성 측면에서 매우 경쟁력 있는 증기 터빈 발전기를 구축하고 있습니다. 웨스팅하우스와 도시바는 원자로를 홍보하기 위해 시장에서 정면 대결을 펼칠 예정이다. 일부 사람들은 Westinghouse가 우수한 경수로 설계로 우위를 점하고 있으며 국내 및 국제 수주 측면에서 상당한 우위를 점하고 있다고 생각합니다. 그들은 운영 라이센스 신청이 더 간단하고 비용이 적게 들도록 훨씬 더 많은 고급 엔지니어링 및 설계 표준화를 수행했습니다. 이는 중국의 국가원자력기술공사(SNPTC)의 관심을 끌었습니다.
두 회사 모두 영국, 불가리아, 중국, 인도로 진출할 예정입니다. 거의 모든 곳에서 AP1000 또는 EDWR 원자로를 판매할 수 있습니다. 물론 후쿠시마가 국내 원자로를 모두 폐쇄할 때까지 수년 동안 도시바의 원자력 사업은 회사의 핵심 요소였으며 그 중 다수는 재가동되지 않았습니다. 이는 여전히 회사의 매우 강력한 부분이지만 비즈니스 관점에서는 그리 많지 않고 문화적 관점에서도 그렇습니다. 그들은 도시바 고위 경영진의 강력한 지원을 계속 받을 것입니다. 지금은 원자력 산업에 있어서 매우 중요한 순간이며, 향후 5년 또는 10년은 원자력 산업이 어디로 갈 것인지를 결정하는 데 중추적인 역할을 할 것입니다. 일부는 소형 모듈형 원자로가 미래라고 생각하며 일부 대기업이 원자력 사업을 그만두거나 다른 시장에 진출할 것으로 예상합니다.
에너지 가치 사슬의 이해
“미국 에너지정보청(US Energy Information Administration)에 따르면 에너지 서비스에 대한 국내 총 지출은 2010년 약 $1조 2천억에서 2030년 $1조 7천억 이상으로 증가할 것으로 예상됩니다. 소비자 수요 증가와 세계적 수준의 혁신이 경쟁력 있는 인력과 결합되어 모든 에너지 기술을 구축, 설치 및 서비스할 수 있는 공급망은 미국을 $6조 글로벌 에너지 부문에서 세계에서 가장 매력적인 시장으로 만듭니다.”17
돈은 어디에 있습니까? 에너지 비즈니스의 가치 사슬을 조사할 때 일부 영역은 다른 영역보다 수익성이 더 높은 것으로 나타났습니다. 가스 터빈 콤바인 사이클은 설치를 위한 투자 비용이 여전히 상당히 경쟁력이 있기 때문에 최고의 수익 창출자가 될 수 있습니다. 미국 시장에서 상인 전력 공급업체는 시장에 메가와트를 추가로 공급하는 데 드는 비용을 기준으로 다른 공급업체와 경쟁하고 있습니다. 이러한 가변생산비용은 기본적으로 연료비와 연료를 전기로 변환하는 비용을 계산한 것이다.
원자력은 생산비용 변동 측면에서 가장 낮은 수준에 있지만, 원자력을 설치하는 데 필요한 자본 투자는 천문학적으로 높습니다. 현재 복합화력 발전소에서는 천연가스 연료를 전기로 변환하는 작업이 비효율적이기 때문에 많은 복합화력발전소가 함께 설치되고 있습니다. 자본 비용은 예측 가능하고 이해됩니다. 오늘날 전력회사가 천연가스의 저렴한 이점을 활용하고 전력 시장에서 더욱 경쟁력을 갖추려고 함에 따라 복합발전으로의 큰 변화가 일어나고 있습니다. 다시 말하지만, 앞으로 몇 년 동안 가장 수익성이 높은 곳이 어디인지가 결정될 것입니다. 원자로 기술은 매우 수익성이 높지만 수십억 달러의 투자 자본이 필요합니다. 개발자가 해당 기술을 판매하면 많은 돈을 벌 수 있지만, 그렇지 않으면 많은 돈을 잃을 수 있습니다. 폐기물 관리는 앞으로 몇 년 동안 매우 수익성이 높을 것으로 예상됩니다. 제조업 역시 수익성이 있는 것으로 보이지만 대부분은 해외에서 발생할 가능성이 높습니다.
현재 우라늄 가격은 원자력 발전소가 가동되면 우라늄 연료를 전기로 변환하는 비용이 매우 경쟁력이 있을 정도로 저렴합니다. 원자력 시장의 위험 요인은 우라늄 가격을 급등시키는 일이 일어날 가능성에서 비롯됩니다. 원자력 발전소는 전력 생산 비용에 있어 수력 발전소보다 약간 높기 때문에 우라늄 가격이 안정적으로 유지된다면 원자력 발전소는 비용 효율적입니다.
번들링 및 장기 서비스 계약
중국은 최근 잠재 에너지 고객이 계약을 체결하도록 설득하기 위해 재정적 지원을 제공했습니다. 다른 회사에서는 더 선호합니다. 묶음 장기 서비스 계약을 통한 장비 판매. 다양한 지역에서 새로운 사업을 개발하는 핵심 성공 요인은 무엇입니까? 업계의 많은 사람들은 장기적인 프로그램과 서비스를 패키지화하는 것이 중요하다고 생각하고 있으며, 에너지 부문의 많은 대기업들이 이미 그렇게 하고 있습니다. 미국의 소유자/운영자는 이러한 유형의 서비스에 의존하지 않는 경우가 많지만 전 세계적으로 장기 서비스 계약이 더 일반적입니다. 이것이 바로 국내 에너지 기업이 원격 서비스가 필요한 해외 고객과 물리적인 존재 및 관계를 유지하는 것이 중요한 이유입니다. 새로운 기술에 익숙해지면 이러한 고객은 더 이상 서비스 계약이 필요하지 않을 수 있습니다.
미국에서의 구매 결정은 일반적으로 확장된 유지 관리 계획이 아닌 가격과 성능을 기준으로 이루어집니다. 당연히 경쟁이 매우 치열한 시장입니다. Hitachi와 같은 일본 기업은 공장이 완공될 때까지 대금을 요구하지 않는 경우가 많습니다. 소매점처럼 작업이 완료될 때까지 이자와 지불금이 없습니다. 유럽에서는 구매자가 패키지를 구매하고 Siemens 또는 Alstom과 관계를 지속하는 것이 드문 일이 아닙니다. 금융 패키지는 일반적으로 덜 숙련된 소유자나 공장의 실제 운영보다 금융에 더 익숙한 사람들에게 적용됩니다. 기술적으로 보다 진보된 기업은 시설을 자체적으로 운영하고 누구의 부품을 구매하고 얼마를 지불하는지에 대한 주요 구매 결정을 내리기를 원합니다. 주로 그러한 결정은 경제적 요인에 기초합니다.
최근 경기 침체를 극복하기 위해 많은 기업들이 고객에게 역량을 유지하고 직원을 교육하겠다고 약속하면서 영리 또는 심지어 손실을 안고 매각했습니다. 유지보수 계약 체결과 시장점유율 확보를 목적으로 구성됐다. 역사적으로 OEM은 이점을 갖고 있었지만 시장이 성숙해짐에 따라 그 중 일부가 사라질 수도 있습니다.
탄소 포집 기술은 어디에 있습니까?
탄소 포집 기술은 원래 가스 및 오일 회수를 개선하기 위해 사용되었지만 최근에는 환경적인 이유로 배치되고 있습니다. 화석 연료를 사용하는 에너지 발전소는 대부분의 CO2 배출을 담당합니다. 앞으로는 향상된 탄소 포집 방법을 통해 CO2를 포집하고 안전하게 저장할 수 있을 것입니다. 오늘날에는 덫을 놓는 데 비용이 많이 듭니다. 500메가와트 발전소에서 CO2를 포집하려면 $4억 분리 시설이 필요한 것으로 추산됩니다. 또한 촉매 분리기를 작동하는 데 필요한 에너지는 공장에서 생산하는 에너지의 1/3을 소비할 수 있습니다. 이 경제 상황은 밝지 않습니다. 일부에서는 사람들이 CO2 배출량을 줄이도록 동기를 부여할 수 있는 보조금, 탄소 배출권 거래 또는 규정을 언급했습니다. 촉매 분리 플랜트를 대체할 수 있는 새로운 기술이 궁극적으로 필요하며, 지금까지 제안된 탄소 포집 개념은 비용이 너무 많이 드는 것으로 입증되었습니다.
사람들은 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다. 예를 들어 Babcock과 Wilcox가 있습니다. 기술적으로 실행 가능한 계획이 있지만 비용이 많이 듭니다. 경제적 장애물을 넘어, 고장이 발생하면 심각한 건강 및 환경 문제가 발생할 수 있으므로 CO2를 안전하게 보관하는 것이 필수적입니다. 탄소 포집의 높은 비용과 저장 문제로 인해 많은 전력회사는 원자력을 최고의 장거리 글로벌 에너지 솔루션으로 다시 생각하게 되었습니다. 최종 분석에서 탄소 포집 기술은 초기 단계에 있으므로 위험과 이점을 분석하려면 더 많은 데이터와 연구가 필요할 것입니다.
“UC Berkeley의 화학자들은 석탄 화력 발전소의 오염된 배출물에서처럼 쉽게 잠수함의 대기에서 탄소를 효율적으로 제거할 수 있는 재료를 사용하여 탄소 포집 기술에서 큰 도약을 이루었습니다. 그런 다음 이 물질은 현재의 탄소 포집 물질보다 낮은 온도에서 이산화탄소를 방출하여 현재 공정에서 소비되는 에너지를 절반 이상 줄일 수 있습니다. 방출된 CO2 그런 다음 격리라는 기술을 사용하여 지하에 주입하거나 잠수함의 경우 바다로 추방할 수 있습니다.” 18
초임계 vs. 복합 사이클 – 옵션 평가
초임계 및 초초임계 기술은 매우 높은 온도에서 압력을 가하여 석탄을 연소하여 효율적인 에너지 생산을 얻고 CO2 배출량을 크게 줄입니다. 또한, 복합 사이클 발전소는 대기 질에 부정적인 영향을 미치는 이산화황과 질소 산화물을 훨씬 적게 방출합니다. 덴마크, 독일, 일본에서 개발 중인 초초임계 장치는 훨씬 더 효율적으로 작동하고 연료 비용을 낮출 수 있습니다. 부식을 억제하는 고합금강은 가까운 미래에 초임계 및 초초임계 적용이 급속히 증가할 수 있습니다.
IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle) 기술은 “석탄 가스화 시스템을 사용하여 석탄을 합성 가스(합성 가스)로 변환하고 증기를 생산합니다. 뜨거운 합성가스는 전기를 생산하는 연소 터빈 발전기에 연료를 공급하는 데 사용되기 전에 황 화합물, 수은 및 입자상 물질을 제거하기 위해 처리됩니다. 연소 터빈에서 나오는 배기가스의 열은 회수되어 추가 증기를 생성합니다. 이 증기는 합성가스 공정에서 나온 증기와 함께 증기 터빈 발전기를 구동하여 추가 전기를 생산합니다.”19
경제적으로 말하면, 초임계 석탄 발전소는 천연가스 가격이 백만 BTU당 약 $5일 때 경쟁력이 있습니다. 현재 미국의 예상 천연가스 가격은 백만 BTU당 $3~$4입니다. 따라서 CO2 배출에 대한 우려가 없더라도 복합화력발전소를 건설하는 것이 경제적으로 합리적일 것입니다. 인도, 중국, 베트남을 제외하고는 일반적으로 신규 석탄화력발전소 건설이 이뤄지지 않는 이유다. 브라질과 칠레는 최근 새로운 석탄화력발전소 개발에 관심을 갖고 있었지만, 복합발전 기술의 발전으로 인해 이들 국가는 석탄화력발전에 대한 야망을 포기하게 되었습니다. 이와 같은 태도는 전 세계 대부분의 국가에 널리 퍼져 있습니다.
천연가스 가격 전망
천연가스 가격은 향후 10년 동안 백만 BTU당 $2.50~$4 범위에 머물 것으로 예상됩니다. 그러나 이것이 사실이라면 더 많은 발전소가 복합 사이클 기술로 전환될 것으로 보이며 현재 시장은 그렇지 않다는 것을 보여줍니다. 일부 전력회사는 천연가스 가격 변동에 대한 "헤지"로서 일부 석탄 화력회사를 유지하는 전략을 사용하고 있습니다. 예를 들어, 우크라이나의 문제로 인해 유럽의 천연가스 가격이 백만 BTU당 4$에서 $6까지 상승할 수 있습니다. 그런 경우 미국은 이를 선박에 실어 그곳으로 보낼 수도 있다. 유틸리티 경영진은 자신의 직업을 보존하기 위한 변화와 관련하여 큰 결정을 내리는 데 종종 과묵합니다.
천연가스 가격이 지금처럼 낮게 유지될 것으로 예상하는 사람들 중 다수는 그러한 가격이 현재의 추출 기술의 지속에서 비롯될 것이라고 믿습니다. 그러나 이러한 방법론을 사용하는 기업들은 지금의 셰일가스 가격으로는 계속해서 이익을 얻을 수 없다고 주장합니다. 엑슨 모빌의 CEO는 작년에 이렇게 낮은 가격에 천연가스를 판매하면서 “우리는 셔츠를 잃어가고 있다”고 말했습니다. 훨씬 더 낮은 유가에 대한 예측은 또한 대부분의 석유 생산자들에게 새로운 유정의 손실을 의미할 것입니다.”20
따라서 복합 사이클로의 일부 전환이 있지만 100%에 대한 약속은 없습니다. 추세는 천연가스에 유리하게 움직일 수 있지만, 유틸리티는 필요한 경우 "다시 전환"할 수 있는 유연성을 유지하기를 원합니다. 한편, 계속해서 더 많은 합병이 일어나고 유틸리티는 점점 줄어들고 있으며 이러한 추세는 계속될 것으로 보입니다.
아시아 제조업체의 장점
아시아 국가들은 자국 제품에 대한 자금 조달을 제공할 수 있다는 장점이 있습니다. 아시아가 빠르게 발전하고 있지만 미국은 여전히 아시아 제조업체에 비해 기술적 우위를 점하고 있습니다. 중국은 일반적으로 서방 기업과의 계약에 기술 이전을 요구하는 조항이 있기 때문에 공급업체로부터 기술 정보를 수집하여 중국 프로젝트에 적용하는 데 항상 능숙해 왔습니다. 통화를 조작하는 능력은 아마도 그들의 가장 큰 강점일 것입니다. 단점으로는 미국의 일부 사람들이 중국 기업에 대해 부정적인 인상을 갖고 있으며, 기술 문제나 보증 문제에 대해 제대로 후속 조치를 취하지 않는다고 생각합니다. 소유자는 나중에 변압기 및 기타 유형의 대형 장비에 문제가 발생할 수 있습니다.
중국과 인도는 자체 보일러를 만들 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. 처음에는 Babcock, Wilcox, Alstom과 같은 주요 기업으로부터 설계와 라이센스 기술을 빌렸지만, 시간이 지나면서 중국과 인도 기업이 자체 기술로 보일러를 자체 제작할 수 있는 역량을 개발했습니다. 많은 아시아 제조업체는 다른 사람의 디자인을 통합하는 경우 로열티를 지불할 필요가 없다는 계약을 체결했습니다. 회사가 새 보일러 시장에 나와 입찰을 요청하면 결국 미국에서 유래한 디자인을 통합한 한국 회사로부터 보일러를 구매하게 될 수도 있습니다. 많은 서구 기업은 중국이나 인도 제조업체도 가격 경쟁을 할 수 없기 때문에 입찰에 참여한다는 사실을 알면 잠재 고객에게 입찰을 제안하지도 않습니다.
오늘날 제작되는 보일러와 보일러 부품의 대부분은 중국이나 베트남에서 옵니다. 많은 회사들이 더 이상 미국에서 이러한 제품을 만듭니다. 유럽은 여전히 경쟁력 있는 제품을 생산할 수 있지만 중국은 비용 효율성을 추구합니다. 히타치나 미쓰비시도 경쟁력을 갖추기 위해 재료를 중국에서 아웃소싱한다. 향후 반향 가능성에도 불구하고, 대규모 자본 기업과 중국 기업의 상호 작용에는 종종 다음을 규정하는 합작 투자 계약이 포함됩니다. 기술 이전은 시간이 지남에 따라 이루어져야 합니다. 그리 멀지 않은 미래에 중국은 자본 파트너 없이도 동일한 기술을 생산할 수 있을 것입니다. 물론 중국 시장은 거대하기 때문에 서구 산업계는 중국 시장 진출을 매우 열망하고 있지만, 향후 판매에 대한 잠재적인 비용이 없는 것은 아닙니다. 다양한 지역, 포장 서비스, 포장 주문량에 자본 인센티브를 제공합니다. 10개 단위를 중국 고객에게 약간 낮은 가격으로 판매할 수 있다면 이는 중국 고객에게 매우 매력적입니다.
앞서 언급했듯이 많은 아시아 기업은 서구 기술을 활용할 수 있는 라이선스를 보유하고 있습니다. 한국과 중국은 포스터휠러(Foster Wheeler), 밥콕(Babcock), 알스톰(Alstom) 등 제조사의 보일러 설계를 사용한다. 최근까지 이들 국가는 한 세대 뒤처진 기술을 자주 사용해 왔으며, 소프트웨어가 안전하고 수십 년 동안 사용되었기 때문에 잘 경쟁할 수 있었습니다. 중국인은 현지 시장이 있고 제조 가격이 낮지만 전통적으로 그들의 기술은 서양 디자이너로부터 나왔습니다. 많은 사람들은 인도를 특히 빠르게 성장하는 국가로 보고 있습니다. 기술에 대한 뛰어난 이해력은 신뢰성, 효율성 및 참조 계획을 기반으로 다른 사람들보다 향상될 수 있습니다. 현재로서는 서구 기업이 갖고 있는 이점은 더 높은 기술과 더 나은 제조 관리에 기반을 두고 있지만, 아시아 기업이 점점 더 기술적으로 능숙해지고 역량이 성장하는 한 이러한 이점은 오래 유지되지 않을 수도 있습니다.
미국의 원자력 시장 관계자들은 극도로 조심스럽고 위험을 회피합니다. 중국의 기술은 때로 미성숙한 것으로 여겨진다. 국제 고객들은 미국과 일본 제조업체가 자신이 만드는 제품의 수명 동안 기술 지원을 제공할 것이라고 확신하지만 중국 제조업체에 대해서는 같은 생각을 하지 않습니다. 따라서 그들은 발전소의 40~60년 수명 동안 지원될 수 있다는 확신 없이 대규모 기술 구매를 하는 데 상당히 조심스럽습니다. 북미와 유럽은 보다 성숙한 시장입니다. 필요한 것의 대부분은 교체 부품과 서비스입니다. 아시아 공급업체는 상용 부품이 그다지 정교하지 않고 OEM 도면이 필요하지 않기 때문에 이러한 격차를 메울 수 있습니다. 주요 경쟁은 부품 및 부품 부문이 될 것입니다.
Hinkley Point C와 중국의 논쟁
영국의 Hinkley Point C 프로젝트는 많은 논란을 불러일으켰습니다. 영국 북부 Somerset Coast에 두 개의 새로운 원자로를 가져오기 위해 설계된 이 시설은 영국 최초의 "신세대" 원자력 시설입니다. 이 프로젝트는 향후 10년 동안 건설 기간 동안 900명에게 일자리를 제공하고 25,000개의 잠재적 일자리를 제공할 것을 약속합니다. 기업들은 프로젝트 건설에 투자될 160억 파운드에 입찰하고 있습니다. 예측 가능한 환경 및 공중 보건 문제 외에도 중국이 Hinkley Point에 개입하는 것에 대한 우려가 있어 왔습니다.
EDF 임원은 회사가 Hinkley Point 프로젝트에 대한 투자 계약을 확신한다고 확인했습니다. 영국 3월 말까지. 중국 EDF의 CEO인 Song Xudan은 Financial Times에 “원칙적으로 모든 사람이 참여합니다.”라고 말했습니다. … 245억 파운드 원자력 이 프로젝트는 중국 기업들이 프로젝트에 부품을 공급하는 지분을 얻기 위해 협상한 중국 종합원자력공사(China General Nuclear Power Corp)의 첫 번째 해외 벤처를 의미합니다.”22 중국은 또한 자체 원자로를 건설할 의도가 있는 브래드웰의 또 다른 원자력 발전소에 대한 공급 계약과 소유권의 큰 부분을 원합니다. 이러한 요구로 인해 진행 중인 Hinkley Point 협상이 방해를 받았습니다.
영국이 중국과 협상할 때 비용 절감은 확실히 큰 요소입니다. 일부 사람들은 이러한 유형의 결정에 있어 재정적인 고려 사항이 필요한 것보다 더 큰 역할을 하는 경우가 많으며 정치인들이 정치적 편의를 위해 필요한 것보다 더 일찍 중국 기술을 구매할 수 있다고 생각합니다. 중국이 선진국 프로젝트에 즉각적으로 더 깊은 개입을 추구할 것으로는 보이지 않습니다. 오히려 비용이 의사 결정에 큰 영향을 미치는 신흥 시장에 초점을 맞출 가능성이 높습니다. 전 세계 원자력 공동체는 규모가 작기 때문에 모든 사람들이 새로운 발전소에서 늘 그렇듯 일이 어떻게 진행되는지 지켜볼 것입니다.
비용, 품질 및 위험 회피가 구매 결정에 영향을 미칩니다
원자력 발전소에 관한 결정은 경제 및 품질 문제에 따라 국가마다 다릅니다. 신흥 국가는 비용 효율적인 솔루션을 추구할 가능성이 높으며 서비스에 대해 더 많은 비용을 청구하는 더 크고 확고한 기업과 거래하려는 경향이 적습니다. 물론 정부 규정도 기업이 비즈니스를 받을지 선택하는 데 영향을 미칩니다.
위험 회피는 또한 원자력 발전소 구입에 관심이 있는 국가의 구매 성향에 큰 역할을 합니다. 미국은 특히 위험에 민감한 것으로 간주됩니다. 이는 NEIL(Nuclear Electric Insurance Limited) 때문일 수 있습니다. 상호보험 모든 것을 보장하는 회사 원자력 발전소 미국뿐만 아니라 국제적으로 일부 시설에도 있습니다. 회사는 다음 지역에 소재하고 있습니다. 윌밍턴, 델라웨어, 에 등록되어 있습니다. 버뮤다. 1979년에 대응하여 1980년에 설립되었습니다. 쓰리마일섬 사고.”23 플로리다의 손상된 Crystal River 원자력 발전소에 대한 지급을 담당하는 Progress Energy는 처음에 NEIL 회원사를 통해 충격파를 보낸 $19억 합의를 모색했습니다. 분쟁은 결국 훨씬 적은 비용으로 해결되었습니다. $835백만, 그러나 이 사건은 지속적인 영향을 미쳐 오늘날에도 여전히 남아 있는 업계의 위험 회피를 야기했습니다.
내부/외부 유지보수 결정
일부 기업의 경우 원자력 산업의 이익은 운영 및 유지보수 계약에서 비롯됩니다. URS 및 기타 기업과 같은 기업은 낮은 마진으로 운영됩니다. 천문학적인 수익을 내지는 못하지만, 마진 없이 상당한 수익을 창출합니다. 일반적으로 중소기업의 경우 주요 점검에 대한 유지보수를 자체적으로 수행할 인력이 없어 외부에서 업무를 도급받아야 한다. Entergy는 모든 일을 자체적으로 수행하는 것에서 제조업체와 일부 제휴 관계를 형성하는 것으로 전환했습니다. 이들은 재급유 주기 동안 유지보수를 위해 수행되는 작업을 관리할 수 있는 핵심 역량 그룹을 유지할 수 있습니다.
미국의 유틸리티는 두 가지 범주로 나뉩니다. Exelon이 유지 관리하는 것과 같은 상업 공장이거나 비용을 정당화하고 해당 비용에 대해 규제 기관으로부터 합리적인 수익률을 얻어야 하는 Duke와 같은 규제 유틸리티입니다. 독일에서는 기본적으로 비용만 설명하면 되기 때문에 보호받는 시장이 더 많습니다. 그들은 노동의 일부를 스스로 할 수 있고 비용을 확인하는 것이 더 쉽습니다. 따라서 시장이 어떻게 구성되어 있는지, 유틸리티 회사가 어떤 세대 환경에 있는지에 따라 다릅니다.
중국 - 라이센스 및 지적 재산권
대부분의 경우 중국 제조업체는 미국 제품을 판매할 수 있는 라이센스를 가지고 있지만 이러한 라이센스는 제품이 제조된 국가에서만 제품을 판매할 수 있음을 규정합니다. 일부에서는 중국 회사가 라이센스 장비를 다른 국가에 판매하려고 시도했으며 중국이 그렇게 할 것이라고 주장합니다. 보호할 가치가 있는 자신의 지적 재산권을 개발할 수 있는 수준에 도달한 경우에만 지적 재산권을 존중하십시오.
오늘날에도 여전히 존재하는 중국 제품의 품질에 대한 회의적인 시각도 있습니다. 많은 미국 기업은 부품 제조를 중국에 아웃소싱하고 있으며 해당 제품의 무결성에 대한 지속적인 우려가 있습니다. 일부 회사는 대표자를 중국에 파견하여 중국 제작업체를 24시간 내내 관찰하여 그들이 지름길을 택하지 않도록 합니다. 여기에는 품질이 낮은 재료로 대체하거나, 잘못된 용접을 수행하거나, 지정된 절차를 올바르게 따르지 않는 행위가 포함될 수 있습니다. 오늘날에도 중국 제조업체들은 안전 및/또는 성능의 위험을 무릅쓰고 과격하다는 평판을 뒤흔드는 데 어려움을 겪고 있습니다.
궁극적으로 중국은 웨스팅하우스, GE, 도시바 등의 제조업체와 세계무대에서 경쟁하는 데 필요한 기술과 노하우를 확보하게 될 것이다. 일부 시장에서는 심지어 지배적일 수도 있습니다. 미국은 현재 중국 제품에 대해 위험을 회피할 수 있지만 다른 국가에서는 비용 효율적이기 때문에 중국을 찾을 것입니다. 그들은 또한 중국이 기술 라이센스를 받았거나 존경받는 서방 기업과의 기술 이전의 일부였다는 사실을 높이 평가할 것입니다. 일부 사람들은 일단 기술이 중국에 이전되면 어떤 회사도 중국의 혁신이나 제품 제조 방식을 통제할 수 없을 것이라고 생각합니다.
중국 합작 투자는 계속될 것인가?
오늘날 인도와 중국 전역에는 이들 국가와 다양한 서구 기업 간의 합작 투자를 포함하는 많은 연구 센터가 있습니다. 이러한 국제적인 기술 공유와 다양화는 앞으로도 계속될 것입니다. 중국의 경우 기술적으로는 여전히 뒤처져 있지만 기반을 다지고 있습니다. 일반적으로 그들은 향후 5~10년 안에 따라잡을 것이며 혼자서도 잘 해낼 수 있을 것으로 생각됩니다. 이것의 대부분은 서구의 이익이 중국과의 합작 투자에 계속해서 가치를 부여하는지 여부에 달려 있습니다. 이런 일이 발생하지 않고 서구 기업이 단지 돈만 원한다면 합작 투자가 앞으로 나아갈 가능성은 거의 없습니다.
궁극적으로 “중국은 국제 협력과 기술 이전도 장려하면서도 원자로 기술, 제조, 설계에 대한 자립을 극대화하기를 원합니다. 고급의 가압수형 원자로 ~와 같은 ACPR1000 그리고 AP1000 가까운 미래에 주류 기술이 될 것입니다. 세기 중반까지 고속 중성자로 주요 기술로 보고 있습니다. 미래 용량에 대한 더 장기적인 계획은 2030년까지 200GW, 2050년까지 400GW입니다. 고속 중성자로는 2100년까지 1,400GW를 제공할 계획입니다. 중국은 다음과 같은 원자로 수출국이 될 수 있습니다. CPR-1000.”24
세계 원자력 시장에서 아시아 기업의 미래 성공 여부는 아시아 기업의 재정적 성과에 따라 크게 좌우될 것입니다. 현재로서는 여전히 불확실성이 상당히 높습니다. 그러나 전반적으로 환태평양 국가와 BRIC 국가(브라질, 러시아, 인도, 중국)가 향후 몇 년 동안 예상되는 산업 성장의 기본 구성 요소가 될 것이라는 느낌이 있습니다.
왜 인도인가?
많은 사람들이 인도를 자신감을 불러일으키는 엔지니어링 중심지로 보고 있습니다. 주요 제조업체가 저비용 센터를 찾고 캘커타에 엔지니어링 사무실을 배치하기로 선택한 경우 경쟁업체가 캘커타에 시설을 설립하기로 결정했다면, 그들은 이미 인재를 확보할 수 있는 상대적으로 숙련된 인력을 확보한 것입니다. 그러나 제3의 회사가 와서 그곳에 매장을 열기로 결정하면, 5~6년 안에 그들은 예전에 저비용 생산 센터였던 곳이 이제 인건비를 미국과 유럽과 비슷한 수준으로 끌어올린다는 사실을 알게 됩니다. 이는 해당 지역에서 사업을 수행하는 데 드는 비용을 고려하는 경우 특히 그렇습니다. 장점이 사라지기 시작합니다. 부다페스트와 델리에서도 비슷한 상황이 발생했습니다. 사업의 성격일 수도 있습니다. 어떤 사람들은 다음과 같이 말합니다. 온쇼어링 다시 일자리를 얻습니다. 시간이 지남에 따라 세계화와 저비용 해외 센터의 이점이 약화됨에 따라 이들을 미국으로 다시 데려오고 있습니다. 이 사실이 오늘날 분명하지 않다면 25년 후에는 훨씬 더 잘 인식될 것입니다.
일부 투자자들은 인도에서의 건설이 기대만큼 광범위하지 않다는 사실에 실망했습니다. 중국은 여전히 세계의 그 지역을 지배하고 있습니다. 인도는 천연가스 공급이 준비되어 있지 않아 자국 연료, 핵, 그리고 가장 중요하게는 석탄에 의존하게 되는 단점이 있습니다.
로컬로 유지
특정 국가에는 착취당하지 않고 일자리와 노동력이 출신 국가에 머물지 않도록 보장하는 현지 콘텐츠 요구 사항이 있습니다. 이러한 상황은 합작 투자를 통해 해결되는 경우가 많습니다. ~ 안에 인도에서는 현지 기업이 신규 수주 계약을 체결하는 경향이 있다. 따라서 입찰에서 성공하려면 외부 이익과 현지 이익이 협력해야 합니다. 인도 시장에는 미국 회사와 라이센스 계약을 맺은 대규모 보일러 회사가 있습니다. 내부 인도 보일러 회사는 이기기가 매우 어렵기 때문에 일부 회사가 그랬던 것처럼 회사가 기회를 잡고 Bharat Heavy Electricals(BHEL)에 대해 입찰할 기회가 있을 수 있습니다. 물론 인도는 인건비가 매우 낮고 시장 진출 비용이 저렴하기 때문에 매우 매력적입니다.
합작 투자에 대해 더 자세히 살펴보기
GE와 알스톰의 합병은 원자력 부문에 계속해서 매력을 불러일으키고 있습니다. GE의 마케팅 활동이 증기 터빈에 더 효과적이었기 때문에 GE가 보일러 사업에 참여하기를 결코 원하지 않았다는 추측이 있었습니다. 다른 사람들은 GE가 보일러 사업에 종사하는 누군가와 협력하거나 다른 회사를 완전히 인수하는 데 관심이 있다고 느꼈습니다. 궁극적으로 GE는 아이디어로 이익이 충분하지 않을 것이라는 두려움 때문에 보일러 사업에서 이러한 충동을 거부했습니다.
결국 모든 합병은 입찰을 기반으로 이루어집니다. 누가 구매하고 있으며 그들은 무엇을 구매하고 있나요? 평가요소는 무엇인가요? 물론 전략에 관한 이러한 유형의 평가는 거시적 수준에서 이루어지기 어렵습니다. 아이러니하게도 한 프로젝트에서는 동맹이 효과가 있을 수 있지만 다음 프로젝트에서는 동맹이 직접적인 경쟁자가 될 수 있습니다. 모든 것을 갖춘 회사는 없는 것 같습니다. 그들은 모두 자신의 강점을 가지고 있습니다. 대부분의 사람들은 이것이 비즈니스의 중요하고 건전한 측면이라고 생각합니다.
Babcock과 Wilcox의 분사
“… 에너지 서비스 제공업체인 Babcock & Wilcox Company는 발전 사업 분사 계획의 예비 단계를 밟았습니다. 회사의 발전 사업을 담당하게 될 새로 설립된 자회사인 Babcock & Wilcox Enterprises Incorporated는 미국 증권거래위원회(SEC)에 최초 Form 10 등록 명세서를 제출했습니다. Industrial Info는 석탄, 천연가스 및 폐기물을 사용하는 발전 시설의 B&W 프로젝트에서 $56억 9천만 개, 미 해군에 공급하는 핵 연료 공장의 프로젝트에서 $1천만 개를 추적하고 있습니다.”25 이번 분할은 다른 사람과의 통합에 앞서 이루어질 수 있다는 추측이 있으며, 그렇게 된다면 업계의 다른 곳에서 이미 일어나고 있는 추세를 따를 것이라는 추측이 있습니다. B&W는 50~100MW 규모의 원자력 발전소를 보유하고 있어 매우 적극적으로 시장에 출시하려고 하고 있으므로 이러한 결정은 B&W의 비즈니스 개발 전략의 일부일 가능성이 높습니다.
원자력 제품 개발은 여전히 B&W에게 상대적으로 새로운 사업이다. 배심원단은 소규모 원자력 발전소로 성공할 수 있는지 여부에 대해 아직 판단하지 않았습니다. 현재 이를 진지하게 검토하고 있는 것으로 보이는 유일한 유틸리티는 TVA입니다. 이들 발전량은 현재 약 3만 메가와트에 달하며 논의 중인 단위는 100mW 단위에 불과합니다. 어떤 의미에서 TVA는 B&W가 해당 기술이 실행 가능한지 확인하는 데 도움을 주고 있습니다. 원자력 유형 설계의 경우 더 작은 발전소는 본질적으로 덜 위험하며 공기, 땅 또는 물로 누출되는 방사선 문제에 훨씬 덜 민감합니다. 미국 역사상 현 시점에서, 사람들이 가까운 미래에 지배적인 에너지원으로 천연가스를 보고 있는 시점에 이 회사는 시장에 진출하고 있는 완전히 새로운 사업 벤처입니다.
셰일가스 가격이 향후 10년간 백만 BTU당 $2 수준으로 유지된다면 대부분의 신규 건설은 천연가스 플랜트를 중심으로 이루어질 것입니다. 해당 가격이 백만 BTU당 $8까지 올라가면 전력회사는 석탄, 탄소 감소, 원자력 발전 중 하나를 결정해야 합니다. 결국 가스 가격이 상승하면 원자력이 더 실행 가능해지기 때문에 실제로 궁극적인 해답이 될 수 있습니다. 내부자들은 그러한 결정이 아마도 10~12년 정도 걸릴 것으로 추측하고 있습니다. 한편 Southern Company는 함대에 두 개의 원자력 발전소를 추가하는 과정에 있습니다. 처음에는 4개를 계획했지만 비용이 예상보다 높았습니다. 그들은 원자력, 복합화력, 석탄 발전소를 건설하는 동시에 포트폴리오의 균형을 맞추는 데에도 주의를 기울였습니다. 에너지 가격이 변동한다면 원자력 생산과 관련된 비용의 대부분이 발전소 자체를 건설하는 데 소요되기 때문에 상당히 예측 가능합니다. 연료 비용은 매우 적기 때문에 일단 발전소가 가동되고 원자력 에너지의 운영 생산 비용은 상당히 낮습니다.
도시바와 웨스팅하우스는 핵 야망을 공유한다
2006년에는 원자력 부문에서 상황이 좋아지고 있었습니다. Toshiba는 보고된 $54억에 Westinghouse를 인수하기 위해 IHI Corporation과 협력하기로 결정했습니다. 그 후 Toshiba는 Marubeni Corporation이 냉담한 입장을 취하고 철수를 원하면서 거래를 위협했을 때 Westinghouse에 대한 지배 지분을 확보하기 위해 추가로 $10억과 헤어져야 했습니다. 그 이후로 후쿠시마 원전 사고로 인해 잠재 투자자들은 적어도 일시적으로 원전을 외면하게 되었습니다. 분명히 도시바는 그러한 사건의 전환을 예상하지 않았으며 원자로가 현재보다 더 높은 정점에 이를 것이라고 믿었습니다.
1월 22일그리고, 2015년 도시바는 많은 중국 원자로와 카자흐스탄의 추가 발전소에 장비를 제공하기 위한 협상을 시작했습니다. “Toshiba는 이미 중국 원자력 시장에서 선도적인 위치를 차지하고 있으며 Westinghouse Electric 사업부를 통해 이를 더욱 발전시키려고 합니다. 유가 급락으로 인해 장기적으로 그러한 인센티브가 일부 바뀔 수 있지만, 신흥 경제국에서는 지구 온난화에 기여하는 탄소 배출을 억제하는 방법으로 원자력에 점점 더 눈을 돌리고 있습니다.”26
한편, 웨스팅하우스는 책임법(Liability Act) 관련 진전에 따라 인도 구자라트에 있는 예비 발전소에 원자로 납품을 열망해 왔다. 이제 미국과 인도 간 거래가 본격화되면서 웨스팅하우스는 일본 지주회사인 도시바를 우회하면서 구자라트에 부품 공급 가능성을 모색하고 있다. 인도-일본 민간 원자력 거래로 인해 도시바는 거래에 참여할 수 없습니다.
Westinghouse는 AP1000 PWR을 다음과 같이 지칭합니다.전 세계 상업 시장에서 가장 안전하고 경제적인 원자력 발전소입니다.”27 그들은 비교할 수 없는 신뢰성, 효율적인 설계 및 경쟁력 있는 비용을 자랑합니다. AP1000은 DOE의 1세대 3세대 원자로였으며 처음 허가 당시 기술 설계의 정점에 있는 것으로 간주되었습니다. 이는 여전히 세계에서 가장 고급형 원자로 중 하나로 간주됩니다. AP1000에는 비방하는 사람들이 없지 않습니다. 2010년에 몇몇 환경 단체는 원자로 격납 설계의 약점으로 생각되는 것에 대한 조사를 요구했습니다. NRC의 수석 구조 엔지니어인 John Ma는 또한 원자로 강철 외피의 일부가 폭풍에 의해 추진되는 비행기나 발사체의 충격에 취약하다고 가정했습니다. 웨스팅하우스 전문가들은 이에 동의하지 않았다.
더 많은 기업이 힘을 합친다
산업 통합 추세는 전 세계 에너지 부문에서 계속될 것으로 예상됩니다. GE는 알스톰과 손을 잡았다. 미쓰비시와 히타치가 힘을 합쳤습니다. 독일의 Siemens는 최근 자체 체스 동작을 선보였습니다. 2014년에는 롤스로이스의 에너지 사업을 인수한 후 국제적인 애프터마켓 부품 공급업체인 Dresser-Rand Group과 합병했습니다. 서비스 및 장비 솔루션. 이번 거래 규모는 $76억으로 추산됐다. “Siemens는 Dresser-Rand 브랜드 이름과 경영진 리더십 팀을 유지하면서 Dresser-Rand를 회사의 석유 및 가스 사업부로 운영할 계획입니다. 또한 지멘스는 석유 및 가스 사업의 본사가 될 휴스턴에서 중요한 입지를 유지할 계획입니다.”28
일부에서는 지멘스가 에너지 사업 경쟁자인 GE에 약간의 경쟁을 제공하면서 급성장하는 미국 석유 및 셰일가스 시장에서 이익을 얻기를 희망하고 있다고 믿고 있습니다. 그러나 GE는 미국 시장에서 독점적인 입지를 갖고 있으므로 가까운 미래에 Siemens가 따라잡을 것입니다. GE는 2007년부터 가스와 석유에 $140억 이상을 투자했습니다. Siemens는 조금 늦었지만 2014년 5월에 $13억에 달하는 Rolls-Royce 전력 사업 인수는 GE와의 격차를 좁히기 위해 이루어졌습니다. GE. 기업이 스스로 거리로 나서는 것은 어렵다. 기업의 인내심이나 장기적인 관점을 유지할 수 있는 능력에 관계없이 파트너십은 오늘날의 법칙이 되었습니다. 중국에서는 말도 안 되는 일이다. 다른 아시아 시장에서는 기업이 유기적으로 비즈니스를 성장시키는 것이 훨씬 어렵습니다.
통합과 혼란스러운 미국 에너지 정책
셰일가스 생산을 염두에 두고 일부 통합이 이루어졌습니다. 그러나 증기 터빈 부문의 수익성이 가스에만 의존하는 것은 아닙니다. 석탄 증설이 있거나 원자력이 다시 유행하더라도 대부분의 회사는 여전히 해당 연료에 대한 제품을 제공할 것입니다. 가스 터빈 사업에서 최적의 효율성을 추구하는 대부분의 회사는 증기 터빈을 갖춘 바닥 사이클을 갖게 될 것입니다. 이런 방식으로 가스 터빈과 증기를 결합한 사이클이 있을 수 있습니다. 대부분의 OEM과 파트너는 단순 사이클보다는 복합 사이클 기술을 판매하려고 노력하고 있습니다.
미국, 유럽 및 전 세계의 많은 사람들은 "일관된 목표 없이 특정 유권자를 위해 설계된 단절된 정책의 뒤죽박죽"으로 구성된 것처럼 보이는 미국 연방 에너지 방향의 명확성이 부족하다는 점에 대해 혼란스러워하고 있습니다.29 미국은 원자력, 풍력, 태양광, 화석 연료에 대한 에너지 보조금과 건물 개조에 대한 보조금을 제공합니다. 아직 정의되지 않은 것은 미국의 최종 목표와 거기에 도달하기 위한 일정입니다. 이러한 문제가 논의되는 동안 글로벌 에너지 시장은 계속해서 시장 중심이 될 것입니다. 정보 시스템과 컴퓨팅 시스템이 계속 확장되는 한 전기 수요는 계속해서 증가할 것입니다. 이제 문제는 이렇게 증가하는 수요를 어떻게 충족할 것이며 업계 내 누가 이를 충족할 것인가 하는 것입니다.
일본: 후쿠시마를 넘어
그래도 일본은 강하다. 그들은 에너지 장비 부문에서 중국과, 그리고 어느 정도 한국과 경쟁력을 가질 수 있도록 비용 구조를 낮췄습니다. 일본은 전체 전력 패키지를 하나로 묶을 수 있는 가치를 이해하고 있으며 프로젝트 파이낸싱을 통해 일자리를 얻었습니다. 그들은 좋은 경쟁 전략을 가지고 있지만 현재 일본은 상대적 비용 측면에서 가장 좋은 위치에 있지 않습니다. 그래도 그들은 승리하는 방법을 알아낼 수 있습니다. 일본이 보유한 기술과 장비는 개발도상국 기업의 좋은 잠재 파트너가 됩니다.
시장점유율과 수익성 확률
글로벌 에너지 분야 기업의 수익성을 이해하는 데 있어 실제 시장 점유율과 수익 수준을 파악하는 것은 어려울 수 있습니다. 야구장 수치조차도 모두 매우 조심스럽게 보호되기 때문에 파악하기 어렵고 그럴 만한 이유가 있습니다. 경쟁이 치열합니다. 내부자들은 새로운 장비에 대한 이익 수준이 모든 사람에게 터무니없이 낮기 때문에 그와 관련하여 누구도 돈을 벌지 못한다고 주장합니다. 대신 그들은 시장 점유율을 높이고, 설치된 피드 기반을 늘리고, 시간이 지남에 따라 서비스 제공을 통해 이익을 얻으려고 합니다. 이런 식으로 공장은 분주하게 움직이고, 사람들은 고용 상태를 유지하며, 기업이 서서히 확장됨에 따라 시장 점유율도 향상됩니다. 어느 누구도 큰 이익을 얻지 못한다고 합니다. 신규 유닛 시장의 수치는 아마도 대부분의 공급업체의 순이익 기준으로 10%보다 낮을 것입니다.
어떤 사람들은 돈이 유지 관리에 있다고 생각합니다. 운영 서비스, 교체 부품 및 예비 부품을 공급합니다. 이러한 것들은 수년 동안 지속적으로 더 나은 마진을 제공해 왔습니다. 시장 전체를 살펴보면 가격 경쟁력이 매우 높기 때문에 현재로서는 많은 의미가 있습니다. 예기치 않게 비용을 증가시키는 프로젝트 문제의 위험이 너무 커서 많은 기업이 현재 시장에서 사업을 유지하는 데 집중하는 경우가 많습니다.
공급업체와의 관계 구축
업계 전체는 지식 기반, 공급망 및 기타 거의 모든 것을 글로벌 규모로 재구축하는 학습 곡선에 있는 것으로 생각됩니다. 기업은 일관된 품질과 가격을 제공하는 특정 공급업체와 협력함으로써 이익을 얻을 수 있습니다. 확장된 건설 프로젝트가 진행되는 동안 장기적으로 공급업체를 이용할 수 있다는 점을 아는 것도 중요합니다. 시간이 지나면 공급업체는 기업이 입증된 기업 풀에서 공급업체를 직접 선택할 수 있도록 개선할 것입니다. 미국 국가규제위원회(NRC)도 “위조품, 사기품, 의심스러운 품목의 사용을 방지하기 위해 존재합니다. 그들의 프로그램에는 신중한 공급업체 선택, 하위 공급업체에 대한 효과적인 감독, 필요할 경우 부품의 "계통"에 이의를 제기할 수 있는 권한이 포함됩니다."31 NRC는 원자력 시설과 공급업체 생산 현장을 검사합니다. 그들은 정보를 전파하고 핵 이익에 대한 지침을 제공합니다.
싱가포르와 부다페스트의 러시아 원자로
2012년에 Rosatom State Atomic Energy Corporation(ROSATOM)은 싱가포르에 마케팅 사무소를 개설했습니다. ROSATOM은 모스크바에 소재한 러시아 비영리 국영 기업이자 러시아 원자력 단지의 규제 기관입니다. 그들의 의도는 호주와 동남아시아에서 사업을 발전시키면서 러시아의 핵 능력을 홍보하는 것입니다. ROSATOM Overseas의 Alexey Kalinin 사무총장은 "동남아시아와 호주의 원자력 발전 계획은 2030년까지 최대 15기의 원자로 건설을 의미하며, 이는 이 지역을 ROSATOM 사업 개발에 가장 유망한 지역 중 하나로 만듭니다."라고 말했습니다. .”32
이 지역에서는 Westinghouse의 기술을 많이 사용하고 있지만 러시아는 분명히 그들과 경쟁할 용기를 갖고 있습니다. 어떤 사람들은 러시아가 싱가포르에서 사업을 운영할 기술적 노하우가 없을 수도 있고 필요한 숙련된 노동력을 그곳에서 이용할 수 없을 수도 있다고 생각합니다. 러시아가 원자로를 건설하고 운영하는 턴키 상황이다. 싱가포르는 비용을 지불하고 러시아는 에너지를 제공합니다. 러시아가 중국보다 일을 더 저렴하게 할 수 있을까? 아직은 지켜봐야 할 것 같습니다. 원자로가 완성될 때까지는 비용을 계산하기 어려울 것이다. 가격은 추측할 수 있지만 중간에 최종 수치를 변경하는 일이 많이 발생할 수 있습니다.
최근 보도에 따르면 러시아는 헝가리 Paks 원자력 시설 확장을 위해 부다페스트에 100억 유로의 차관을 발행했습니다. 이로 인해 러시아가 자신의 행동을 통해 유럽연합(EU)에서 정치적 영향력을 얻기를 희망하고 있다는 비난이 제기됐다. 2015년 3월 말, 러시아는 요르단과 $100억 가격의 2000mW 원자로 2기를 건설하는 계약을 체결했습니다. 이들은 2022년까지 완료될 것으로 예상된다. 이 협정에는 러시아가 원자로에서 발생하는 핵연료 폐기물을 수용할 것이라고 명시되어 있다.
격납 용기의 안전 여유
스리마일 섬, 체르노빌, 후쿠시마에서 발생한 것과 같은 원자력 재해의 여파로 인해 원자로 압력 용기와 원자력 사고 또는 사건 발생 시 방사능을 억제할 수 있는 능력에 많은 관심이 집중되었습니다. 압력용기는 일반적으로 원자로 냉각재, 원자로 노심, 노심 슈라우드를 포함합니다.
비등수형 원자로에서는 제어 방식과 터빈 효과가 원자로 자체에 대한 피드백 루프이기 때문에 설계에 3%의 여유 여유가 있습니다. 이는 원자로와 전기를 생산하는 터빈 발전기 측 사이에 추가 마진이 3%만 있다는 것을 의미합니다. 이는 제조 공차와 설계 공차에 대한 마진이 2%에 불과한 가압수형 원자로에 비해 큰 마진입니다. 화력발전소의 경우에도 거의 동일합니다. 석탄 요소와 천연 가스 결합 사이클에 대한 2% 설계 마진. 오류가 발생할 여지가 많지 않으므로 제조업체는 긴밀히 협력하고 엔지니어와 잘 조율해야 합니다.
“2010년 4월, 아놀드 군데르센, 원자력 엔지니어 ... 격납 구조 강철 라이너의 부식 가능성과 관련된 위험을 조사한 보고서를 발표했습니다. AP1000 설계에서는 라이너와 콘크리트가 분리되고, 철근이 녹슬면…"이 설계는 방사성 오염물질을 배출하고 발전소는 NRC 한도보다 10배 높은 방사선량을 국민에게 전달할 수 있다" Gundersen에 따르면.”33
새로운 열음향 경고 기술
원자로는 다양한 제어 및 감지 시스템을 갖추고 있지만 노심 내부의 조건은 너무 급진적이어서 기존 센서는 작동하지 않습니다. 이로 인해 운영자는 핵 코어가 어떻게 작동하는지 정확히 이해하지 못했습니다. 웨스팅하우스와 펜실베니아 주립대학교와 아이다호 국립 연구소의 학자들 는 운영자에게 경고하는 "휘파람" 주파수를 방출하는 열음향 센서를 사용하여 온도 및 압력 변화와 방사선량을 감지하는 새로운 기술을 개발했습니다. 웨스팅하우스는 이 장치에 대한 특허를 출원 중이며 2019년까지 출시를 목표로 하고 있습니다.
이 기술은 원자로의 "열음향 중성자 센서..."를 특징으로 하여 노심 출력 분포와 온도 분포를 모니터링하므로 기존 감시 장비를 지원하는 데 필요한 튜브, 배선 및 용기 관통부가 필요하지 않습니다. 그러면 이러한 장비 유지 관리와 관련된 비용이 절감됩니다... 발전소 운영자는 노심을 훨씬 더 정확하게 모니터링할 수 있어 동일한 양의 우라늄에서 더 많은 전기를 생산할 수 있습니다... "34
운영자는 노심 연료 집합체의 다양한 축 위치를 모니터링하고 온도 및 핵분열 속도 데이터를 얻을 수 있습니다. 장치의 길이는 5” – 8”이며 공명 챔버는 각각 서로 다른 주파수를 갖고 있어 기술자가 전력 분배의 특정 문제 영역에 대한 단서를 제공합니다. Westinghouse가 이 기술을 내부적으로 유지할 계획인지는 알려지지 않았습니다.
GE/Alstom 거래 승인 대기 중
두 회사 사이에는 지리적인 시너지 효과가 있는 것으로 보입니다. GE는 역사적으로 미국에서 지배적 위치를 차지하고 있으며 Alstom은 유럽에서 큰 입지를 차지하고 있습니다. 둘 다 공생 제품 라인을 가지고 있습니다. 내부자들은 알스톰 인수에 대한 GE의 의도에 대해 다양한 이론을 가지고 있습니다. 일부에서는 알스톰 인수가 GE를 화석 연료 시장에서 더욱 경쟁력 있게 만드는 것이라고 믿지 않습니다. 오히려 그들은 GE가 계약 서비스 계약 확보 전략을 추정할 수 있는 가스 터빈 설치 기반을 위해 Alstom을 구입했다고 생각합니다. GE는 Alstom의 독보적인 영업 조직에 접근하기를 원할 것입니다. Alstom의 복합 사이클용 증기 터빈도 GE의 관심을 끌었을 수 있습니다. 대부분의 사람들은 석탄발전 부문이 GE 인수의 원동력이었다고 생각하지 않습니다.
직렬 접근 방식은 에너지 부문의 다른 분야에서도 효과가 있습니다. “미쓰비시 히타치 파워 시스템 아메리카(Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas, Inc.)는 미주 지역 사업의 공식적인 통합을 발표했습니다. 이는 미쓰비시 중공업(Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.)과 히타치(Hitachi, Ltd.)의 화력 발전 시스템 사업부 간의 역사적인 합병의 정점입니다. 글로벌 합작 투자 계약은 2019년 12월에 체결되었습니다. 2014년 2월 1일, 미주 지역 진출 확대…35
GE는 미국 시장에서 70%를 장악했지만 최근에는 Siemens(독일)가 성장하여 시장 점유율의 일부를 차지했습니다. Alstom은 항상 미국 시장에서 다소 작은 부분을 대표해 왔기 때문에 터빈 발전기와 관련하여 GE 시장에서 가장 많이 성장하고 혼잡한 회사는 Toshiba입니다. 몇 년 전 Toshiba는 복합 사이클 시장에서 가능한 한 많은 증기 터빈을 판매하는 데 목표를 두었고 결국 미국에서 수백 대의 증기 터빈을 판매하게 되었습니다.
오늘날 미국에는 새로운 공장이 건설되고 있는 경우가 거의 없습니다. 아마 1년에 20개의 복합발전소가 있을 겁니다. GE, 지멘스, 미쓰비시는 최고의 기술을 보유하고 있으며 이들 세 회사는 해당 발전소에 가스 및 증기 터빈을 공급하기 위해 경쟁하고 있습니다. 물론 Siemens는 유럽에서 매우 좋은 성과를 거두고 있으며 유럽에서 생산되는 새로운 기계의 시장 점유율을 가장 많이 차지하고 있습니다. 앞서 언급했듯이 Alstom은 역사적으로 미국보다 유럽에서 더 나은 성과를 거두었지만 GE 인수는 합병이 제공할 결합된 강점으로 인해 영업 및 마케팅 부문에서 잠재적인 승리로 간주됩니다. 결과적으로 Siemens는 유럽에서 더 많은 경쟁을 보게 될 것입니다.
20년 전 중국과 인도에서 사업을 할 수 있는 유일한 방법은 합작투자뿐이었습니다. 오늘날 GE, 알스톰, 일본 기업들이 그곳에서 프로젝트를 진행하고 있습니다. 그 지역에는 온갖 종류의 다양한 비즈니스 관계가 있습니다. 일부 회사는 GE나 Alstom으로부터 기술 라이센스를 받아 기계나 부품을 제작합니다. 이는 일부 시장이 개방된 90년대 이후 이러한 시장에 진입하기 위한 전략이었습니다.
그 사이에… Babcock과 Wilcox에서
Babcock과 Wilcox는 보일러 및 보일러 서비스 분야의 주요 업체이며 SCR 및 SO2 공기 품질 제어 시스템을 갖춘 미국 내 업계 선두업체입니다. 사장 겸 CEO인 E. James Ferland에 따르면, “B&W는 탄탄한 분기 실적과 2015년까지의 수주 잔고 강화로 2014년을 마감했습니다. 원자력 운영 사업은 2014년 역사상 가장 높은 매출과 영업 이익을 기록하며 기록적인 한 해를 보냈습니다. 발전 부문은 4분기에도 계속해서 향상된 성과를 거두었습니다. 탄탄한 수익과 석탄 및 재생 가능 발전소 모두에 대한 추가 국제 예약이 이루어졌습니다. 발전 사업의 국제적인 성장을 촉진하기 위한 우리의 전략은 12월 이후 발표된 세 가지 프로젝트에서 입증된 것처럼 우리가 기대했던 결과를 창출하는 것이며, 이로 인해 이 사업은 올해 말 분사를 위한 확고한 위치에 놓이게 되었습니다.”35
분명히 B&W는 리더십을 갖고 있으며 시장 점유율도 매우 높습니다. 특정 직업에 목표를 두고 있으면 그들은 이기기 어렵고 미국에서 시장 점유율을 잘 방어합니다. 시간이 지남에 따라 그들은 아마도 그들의 소형 원자력 발전소 기술이 사람들이 선택하는 기술이 되기를 바라고 있을 것입니다. 그러나 그러한 결정은 아직 내려지지 않았습니다. 아마도 그들은 미국에서 하는 일에 있어서 많은 사람들이 최고라고 생각하기 때문에 지금까지와 같은 방식으로 계속해서 운영될 것입니다.
증기 터빈이 없는 포트폴리오?
기업의 비즈니스 포트폴리오에서 증기 터빈 제조가 갖는 중요성에 대해 업계에서는 다양한 의견이 있습니다. 일각에서는 미국 신규 보일러 시장 규모가 작다는 점을 지적하며, 확장하기에는 너무 늦었다고 지적한다. 반대론자들은 인도 시장이 이미 경쟁자들로 가득 차 있는데 인도로 가는 것이 무의미하다고 믿으며 세계 다른 지역에 대한 라이센스 기술을 한탄합니다. 성공하려면 올바른 파트너를 찾아야 하며, 심지어 매우 저렴한 공급자와 거래해야 할 수도 있습니다. 유럽은 성숙한 시장이다. 거기에는 현직자가 있지만 전체적으로 유럽은 아시아보다 침투하기 더 쉬운 것으로 보입니다.
반대로 일부에서는 증기 터빈 제조를 생각합니다. ~이다, 실제로 균형 잡힌 포트폴리오의 중요한 구성 요소입니다. 증기 터빈은 가스 터빈에 이어 두 번째입니다. 가스 터빈은 "높은 유지 관리"로 간주되고 수익성 있는 서비스 계약이 필요하기 때문입니다. 거의 매년 재구축해야 하며 18개월마다 가스 터빈을 대대적으로 점검해야 합니다. 증기 터빈은 일반적으로 10년 동안 검사할 필요가 없습니다. 그들은 가스 터빈과 같은 후속 수익원이 없습니다.
이 문서 작성에 활용된 소스:
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