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탄소중립 및 수소경제 활성화에 따른 분산전원용 연료전지 보급과 시장 확장이 지속될 것으로 전망된다. 수소연료전지 발전은 수소와 산소의 전기화학 반응으로 전기를 생산하는 방식으로, 발전효율이 높고 친환경적이며 소요 면적도 적어 도심에도 설치가 가능하다. 특히 AI 산업이 확장됨에 따라 안정적인 전력공급이 중요한 데이터센터의 전력 수요가 증가하고 있으며, 이에 따른 분산전원 시스템과 연료전지 수요가 증가할 것으로 전망된다. 

수소연료전지 발전 산업은 미국, 일본 및 우리나라가 기술력에서 우위를 점하고 있으며, 미국의 Fuel Cell Energy, Bloom Energy와 국내 두산퓨얼셀, 블룸SK퓨얼셀 등의 기업들이 독보적 기술을 바탕으로 시장을 선도하고 있다. 특히 국내 발전용 연료전지 제조사들은 해외 우수 업체 인수·합병 또는 합작 법인 설립으로 높은 기술 경쟁력을 확보하고 있다.

마켓앤마켓에 의하면 전세계 연료전지 시장은 2023년 33억 달러에서 2028년 87억 달러로 연평균 21.7% 성장할 것으로 예상된다. 양성자교환막(PEMFC), 고체산화물(SOFC), 인산연료전지(PAFC) 등과 같은 모든 유형의 연료전지는 고정 응용 목적으로 상업 및 산업분야에서 사용되며, 특히 발전용 연료전지 시장은 탄소중립을 위한 재생에너지 및 분산에너지 확대에 따라 빠르게 성장하고 있다. 세계 연료전지 발전기(fuel cell generator) 시장 또한 2023년 4억 달러에서 2030년 21억 달러로 성장할 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 연평균 성장률 25.4%를 기록할 것으로 전망된다. 최근 다양한 최종 용도의 연료로서 수소 수요가 증가함에 따라 연료전지 발전기 수요가 빠르게 증가하고 있다.

한국수소연료전지산업협회 및 전력거래소 등에 따르면 2023년 기준 국내 발전용 연료전지 설치량은 총 1036㎿를 기록했다. 최근 국내에서 수소발전 입찰시장 개설 등에 따라 설비투자를 강화하는 등 국내 발전용 연료전지 설치량은 매년 빠르게 증가하고 있다. 한편 수소연료전지 발전은 타 신재생에너지원 대비 발전단가가 높아 보급확대를 위해서는 기술개발을 통한 가격 경쟁력 확보가 필요하다.

2025년 초 공개된 제11차 전력수급기본계획의 신재생에너지 설비계획과 발전량 전망에서 연도별 연료전지 목표치를 보면 2027년부터 2030년까지 연간 200MW, 이후 2036년까지 매년 150MW, 이후에는 100MW씩 설비용량이 늘어나는 일정이다. 현재 국내 수소발전은 천연가스 개질을 통한 그레이 수소 기반 연료전지 발전설비가 약 1.1GW 정도 운영되고 있으며, 2024년 처음 시행된 청정수소발전(CHPS) 입찰 시장에서 석탄-암모니아 혼소 발전이 도입되면서 설비용량과 발전량이 점진적으로 증가할 것으로 예상되고 있다.

이에 당사는 고정형 수소연료전지 발전 산업뿐 아니라 수소 관련 기술의 최신 응용 동향과 수소·암모니아 발전 등 다양한 수소기반 발전 사업 동향 및 기술개발 동향을 조사·분석하였으며, 글로벌 시장 동향과 전망, 국내외 정책 및 선도기업의 전략 등을 종합적으로 조사 분석하여 본서를 출간하게 되었다. 모쪼록 본 보고서가 수소연료전지 발전 산업 종사자뿐만 아니라 관련 분야에 관심을 갖고 계시는 모든 분들의 업무에 미력하나마 도움이 되길 바란다.