공격적인 플레이: 에너지 전환에서 앞서가는 산업계

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공격적인 플레이: 에너지 전환에서 앞서가는 산업계

2024년 4월 3일| 기사

에 의해마우로 에리케스, 알바로 곤잘레스 , 디에고 에르난데스 디아즈, 그리고후마윤 타이

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산업체는 에너지 전략을 업그레이드하여 에너지 비용을 절감하고 시장 변동성을 수용하며 야심찬 탈탄소화 목표를 달성할 수 있습니다. 그 방법은 다음과 같습니다.

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기사(7페이지)

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최근의 시장 혼란 과 가속화되는 에너지 전환에 대한 지속적인 과제는 정부부터 공공 시설, 소비자(산업계 포함)에 이르기까지 사회 모든 부문에 압력을 가하고 있습니다. 산업재는 에너지 비용에 크게 노출되어 있으며 최근 우크라이나 침공과 같은 대규모 혼란으로 인한 가격 변동성은 해당 부문의 에너지 비용 기준에 심각한 영향을 미쳤습니다 .1또한, 이 부문은 기업이 향후 몇 년, 수십 년 동안 설정하는 야심찬 탈탄소화 목표를 달성하기 위해 배출량을 크게 줄여야 합니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 산업체는 배출 감소, 저렴한 에너지 조달, 공급 보안 보장, 경쟁력 확보라는 네 가지 주요 목표에 초점을 맞춘 에너지 전략을 재고할 수 있습니다. 이것이 쉽지는 않지만 산업계의 단기적인 조치는 비즈니스 생존 가능성을 보존하고 확보하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 기사에서 우리는 유럽 산업계가 직면한 과제를 강조하고 이를 해결하기 위한 강력한 에너지 전략을 정의하는 사례를 제시합니다. 우리는 공급 및 수요 최적화 모델부터 파트너십 전략 및 거버넌스에 이르기까지 산업계가 에너지 전략을 어떻게 표현할 수 있는지 설명합니다. 마지막으로, 우리는 산업계가 현재의 과제에 직면하고 불확실한 미래에 대비할 수 있도록 취할 수 있는 네 가지 주요 조치를 간략하게 설명합니다.

주요 과제와 이를 해결하기 위한 전략

높은 전력 가격, 지속 가능성 목표, 종종 시장 변동성으로 인해 혼란을 겪는 취약한 에너지 공급망에 직면한 일부 산업 기업은 비즈니스의 재정적 지속 가능성을 유지하기 위해 고군분투하고 있습니다. 에너지 전략에서 이러한 주요 과제를 해결하면 산업계가 장기적인 비즈니스 보안을 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.

에너지 비용 최적화 - 비용 구조에 대한 압박과 변동성을 줄이는 방법

에너지 시장의 전례 없는 혼란으로 인해 에너지 가격이 사상 최고치를 기록했습니다. 유럽에서는 우크라이나 침공 이후 2022년 3월부터 9월까지 전력 가격이 10배 이상 인상됐다.2마찬가지로, 가스 가격은 10배 증가했으며 2025년 이후에도 에너지 위기 이전 평균보다 약 1.5배에서 2배 높은 수준으로 유지될 것으로 예상됩니다(그림 1).

전시 1

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산업계는 상당히 어려운 에너지 환경에 직면해 있습니다. 예를 들어, 높은 에너지 비용으로 인해 전체 비용 기반이 100% 이상 증가한 알루미늄 및 암모니아와 같은 에너지 집약적 부문을 생각해 보십시오 .삼

이러한 상승된 수준 외에도 변동성은 앞으로 에너지 가격에 추가적인 과제를 추가합니다. 재생 에너지 시스템(RES) 보급으로 에너지 시스템이 성장함에 따라 변동성도 커질 것입니다. 앞으로는 변동성이 큰 시장에서 대규모 현물 노출이 문제가 될 수 있습니다.

산업계의 단기적인 조치는 에너지 가격이 경쟁력에 미치는 영향을 제한할 수 있습니다. 그리고 그렇게 해야 할 절실한 필요성이 있습니다. 예를 들어, 유럽에 대한 가스 공급을 추가로 줄이면 경제 활동에 상당한 영향을 미칠 수 있으므로 에너지 효율성 수단은 지속적으로 모색되고 있습니다.

이 모든 것을 고려하면서 점점 더 많은 산업체가 에너지 비용을 최적화하고 주기의 변동성을 통해 탄력성을 보장할 수 있는 역량을 강화하려고 합니다.

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생산 차질 방지를 위한 에너지 공급 확보

산업계는 일반적으로 열병합발전소(CHP) 등을 통해 현장의 자체 자산으로 최종 에너지 수요의 상당 부분을 생성합니다. 일반적으로 화석 연료로 운영되는 이러한 자산은 산업계를 상품 가격 변동성과 공급 문제에 노출시킵니다. 전기의 경우 RES 보급률이 높을수록 그리드 제약이 증가할 수 있으므로 그리드 연결이 안정적이더라도 그리드 혼잡이 심한 기간에는 산업계가 중단을 경험할 수 있습니다.

재생 가능한 에너지원으로 전환한다고 해서 산업 현장의 공급 안정성이 반드시 해결되는 것은 아닙니다. 바이오매스나 바이오연료는 시장에서 주요 자원을 확보해야 하기 때문에 여전히 산업계를 공급망 문제와 가격 변동성에 노출시킵니다. 간헐적이고 1차 자원을 시장에서 확보할 필요가 없는 태양광 발전(PV) 또는 소규모 수력 자산은 산업 수요에 맞게 유연한 자산 또는 그리드 수입이 필요합니다.

생산 중단을 방지하고 상업적 약속을 충족하려면 산업 공정에 지속적이고 안정적인 에너지 공급을 확보하는 것이 중요합니다. 에너지원을 다양화하거나 제한적이지만 시스템에 핵심적인 이중화를 구축하면 향후 공급 안정성이 높아질 수 있습니다. 예를 들어 새로운 재생 가능 현장 자산이 설치되었음에도 불구하고 그리드 연결 용량을 유지하거나 가스 보일러와 같은 기존 화석 연료 자산을 백업으로 유지하는 등의 작업이 가능합니다. .

오늘날 북유럽에는 필요에 따라 아일랜드 모드를 켜고 끌 수 있는 산업 시설이 있습니다. 산업계에서는 보안 부족으로 인한 생산 손실 가능성과 "복원력 프리미엄" 가능성을 비교하면서 이 모델이 전 세계적으로 점점 더 탐구되고 있습니다.

야심찬 탈탄소화 목표 해결

산업계는 기록적인 높은 가격으로 인한 압박에 직면할 뿐만 아니라 많은 산업 분야에서 설정한 머지않은 순 제로 목표를 달성하여 스스로 미래를 보장하려는 경우 발자국을 탈탄소화해야 하는 시간적 압박을 받을 수도 있습니다. 분야. 1.5° 경로를 달성하려면 전 세계 산업체는 CO 2 배출량을 10기가톤(Gt)까지 줄여야 하며 , 그 결과 많은 산업체는 향후 10년 동안 야심찬 탈탄소화 목표를 설정했습니다(그림 2).

전시 2

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탈탄소화 목표를 달성해야 하며, 에너지는 범위 1 및 2 배출량의 상당 부분을 차지합니다. 많은 산업 기업은 2030년 또는 그 이전을 단기 목표로 설정하여 Scope 1 및 2 배출량을 대폭 줄이는 것이 시급합니다. 그러나 많은 산업체에는 목표 달성에 필요한 강력한 에너지 전략(도구, 역량, 거버넌스 포함)이 부족합니다. 그리고 전략을 구현하는 데에는 시간이 걸립니다. 문제는 대체 에너지 결정에는 일반적으로 시간과 비용의 균형이 필요하므로 구현하는 데 수년이 걸릴 수 있다는 것입니다.

탄력적인 에너지 전략 구축

여러 분야의 산업계와 협력하면서 우리는 건전한 에너지 전략이 이러한 장애물을 성공적으로 관리하는 기업에서 정의하기는 어렵지만 공통적인 요소라는 것을 확인했습니다.

에너지 전략을 정의하고 구현하기 위한 여정은 유럽의 모든 산업체에 동일하지 않을 것입니다. 일부 산업은 화석 연료에 더 많이 노출되어 있고 탈탄소화에는 비용이 들 수 있기 때문입니다. 펄프 및 제지, 자동차, 우수 제조업체 등과 같은 산업 분야의 경우 에너지 전환을 수용하면 다음과 같은 기회가 제공될 수 있습니다.

• 올바른 에너지 효율성 수단을 적용하면 에너지 비용 기준을 최대 50%까지 줄일 수 있습니다.4
• 재생 가능 에너지원(보다 정확하게는 균등화된 전기 비용)을 사용하여 에너지 공급을 최적화하고 탈탄소화하는 것이 이제 그리드에서 에너지를 조달하는 것보다 더 경쟁력이 있습니다. 예를 들어 육상 풍력 또는 태양광 발전의 균등화 비용은 현재 시장 전기 현물 가격보다 낮습니다. 대부분의 유럽 국가에서
• 그리드 수입에 대한 의존도를 낮추면 강력한 헤징 전략으로도 피할 수 없는 비용 변동성을 줄일 수 있습니다(전기 및 화석 연료 가격 최고치에 대한 노출 완화). 특히 자가 발전에 파견 가능한 발전 및/또는 확고한 재생 에너지가 포함될 경우 더욱 그렇습니다.

산업체는 주요 과제를 극복하고 기회를 포착하는 강력한 에너지 전략을 개발하기 위해 다음 5가지 측면에 집중할 수 있습니다. 에너지 효율성; 전기 및 열 공급 최적화; 시장에 대한 위험과 탄력성; 구현 접근 방식; 그리고 에너지 거버넌스.

수요 최적화: 에너지 효율성을 통해 최대 55%의 비용 절감이 가능합니다.

에너지 비용이 많이 드는 시대에 야심찬 에너지 효율성 계획을 재검토하면 새롭고 매력적인 기회가 생길 수 있습니다. 때로는 가장 저렴한 메가와트시(MWh)가 결코 소비되지 않는 경우도 있습니다. 국제에너지기구(International Energy Agency)는 최근 에너지 효율 투자가 역대 최고 수준이라고 지적했습니다.5

산업계는 새로운 에너지 세계의 맥락에서 에너지 효율성 잠재력을 이해함으로써 이익을 얻을 가능성이 높습니다. 회사의 에너지 소싱 전략 및 혼합에 영향을 미칠 수 있는 소비 프로필 및 양의 변화 가능성을 고려하여 공급 측면에서 기회를 탐색하기 전에 이 단계를 수행할 수 있습니다.

에너지 효율성은 새로운 주제가 아니지만 높은 에너지 가격으로 인해 이러한 계획을 통해 얻을 수 있는 비용 절감 효과가 증가함에 따라 자본 지출 집약적인 계획의 투자 회수 시간이 단축되었습니다. 전략적 움직임을 통해 약 30~55%의 에너지 절감이 가능합니다.6

산업체의 경우 가장 큰 절감 기회는 공정 열 영역에 있습니다. 다양한 솔루션을 사용하여 엔지니어링 및 작업 현장 문제를 해결하고 고급 열 통합 및 시스템 설계를 포함한 프로세스 및 에너지 시스템 설정을 재고할 수 있습니다. 열 회수, 펌프 및 팬 시스템 설계 등 다양한 에너지 효율성 계획이 존재합니다. 그러나 모든 결정에는 에너지 비용뿐만 아니라 에너지 사용도 고려해야 합니다.

예를 들어, 전기 가격의 시간당 변동성이 증가하고 있습니다. 예를 들어, 2022년 3월 일중 가격 폭은 MWh당 400유로를 넘었습니다. 이는 2021년보다 9배 높은 수치입니다.7이는 고가 시간대에서 저가 시간대(또는 기간)로 이동할 수 있는 모든 MWh가 €400 할인된 가격으로 제공된다는 의미입니다. 시스템에서 재생 에너지와 같은 간헐적인 소스가 증가함에 따라 가격의 시간별 변동성은 잠재적으로 높게 유지될 수 있으며, 이로 인해 수요 유연성의 가치가 커질 것입니다. 산업계는 재생 가능 에너지원을 수용하기 위해 소비 유연성을 높이고, 운영 시간을 변경하고 배터리를 설치하는 등 전기 비용이 낮아지는 기간을 활용할 수 있습니다.

Global Energy Perspective 2023: 산업 전기화 전망

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공급 최적화: 포트폴리오 관점을 정의하기 위한 현장별 종합적인 전기 및 열 최적화

전기 또는 열 에너지의 최종 단위를 산업 공정에 전달하는 포트폴리오를 최적화하는 것은 효과적인 에너지 전략에 필수적입니다. 이는 최적화된 시스템 설정에서 다양한 기술과 도구를 결합하고 비용 경제성, 운영 동작 및 제약 조건을 고려하여 달성할 수 있습니다.

일부 산업 부문에서는 에너지 수요의 상당 부분이 공정 열의 형태로 발생합니다. 열과 전기 영역은 종종 긴밀하게 결합되어 있습니다. 예를 들어 열병합 발전이나 열 펌프와 같은 전력-열 자산의 경우입니다. 산업체는 현장에서 상당한 에너지 자산을 소유하고 운영하는 경우가 많으며 이러한 기존 시스템은 에너지 전략에 포함되어야 합니다.

산업체는 탈탄소화 목표를 달성하기 위해 미래 에너지 전략을 정의할 때 통합된 관점을 취할 수 있습니다. 가장 비용 효율적인 접근 방식은 다음과 같은 다양한 수단을 동시에 탐색하는 경우가 많습니다.

• 고급 에너지 효율성 이니셔티브 및 프로세스 개조
• 기존 에너지 자산을 위한 바이오매스, 바이오가스 등 대체 연료
• 고급 열 통합 및 전기화
• 현장 태양광 PV와 같은 자체 소유 자산이나 전력 구매 계약(PPA)과 같은 새로운 시장 수단을 통해 직접 소싱 또는 재생 가능한 전력 공급
• 전기 또는 열 저장과 같은 첨단 기술의 통합
• 기존 에너지 자산의 개조

비용 최적화 및 탄소 최소화 에너지 시스템은 종종 이러한 수단을 조합하여 개인의 강점을 활용하고 중복을 통해 탄력성을 높입니다. 예를 들어, 에너지 시스템을 최적화한 일반적인 산업 회사를 생각해 보십시오. 해당 조직은 천연 가스 연소 열 생성과 그리드 전력을 재생 가능 에너지 생성의 조합으로 전환하여 비용과 탄소 배출량을 모두 줄였습니다. 이는 다양한 기술을 사용하고 기존 에너지 시스템에 내장된 전기적 열 생성 및 열 저장을 추가하여 수행되었습니다.

위험 및 탄력성: 화석 연료에서 벗어나 다각화하여 공급 보안 및 시장 탄력성을 구축합니다.

위험 관리는 에너지 가격 변동성이 비용에 미치는 영향을 완화하기 위해 산업체에게 중요한 기능이 되었습니다. 에너지 비용은 현재 불확실하며 시장 변화에 따라 산업계의 마진과 전략에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 모든 에너지 전략은 시장을 대상으로 테스트하고 여러 시장 시나리오를 고려해야 합니다. 변동성이 일반적인 상황에서는 탄력성이 중요해집니다.

선두 주자들은 이미 에너지 비용을 예측하기 위해 수학적 기법을 적용하고 있습니다. 이를 통해 산업계는 비용이 얼마인지에 대한 확률론적 관점을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 에너지 비용과 배출량을 줄이기 위한 투자 회수도 달성할 수 있습니다. 에너지 시장에 대한 결정론적 관점을 기반으로 한 단일 비즈니스 사례 대신 기업은 비용에 대한 확률 분포 함수 및 비즈니스 사례의 모든 관련 KPI에 대한 관점을 가질 수 있습니다. 중요한 것은 모든 에너지 전략이 다양한 에너지 시나리오에 걸쳐 탄력적이어야 한다는 것입니다. 가장 탄력적인 에너지 전략은 높은 에너지 비용이 발생할 확률을 줄여 금융에 더 많은 안정성을 제공하는 전략일 것입니다.

시장 변동성과 불확실성이 높은 상황에서 산업계는 에너지 비용의 위험 관리에 대해 보다 정교한 접근 방식을 채택하여 정보에 입각한 결정을 내리고 비즈니스 사례를 더 잘 평가할 수 있습니다.

구현 접근 방식: 가치 사슬 전체에 가장 적합한 운영 모델

포트폴리오 관점에서 변화를 성공적으로 관리하려면 산업체는 OEM, 엔지니어링 회사, 유틸리티 등 가치 사슬의 주요 파트너와 함께 효율적인 구현 계획을 정의해야 할 수 있습니다.

이러한 파트너십 전략을 정의할 때 개발, 구축, 운영, 소유 등 여러 모델을 고려할 수 있습니다. 파트너십에 접근하는 방법을 결정할 때 내부 역량이 존재하는지 또는 개발이 필요한지도 고려할 수 있습니다. 내부 수익률(IRR)과 같은 비즈니스 사례와 다양한 기술의 성숙도 같은 요소도 구현 계획에서 중요한 역할을 할 수 있습니다.

또한 전략 프로세스 초기에 잠재적인 파트너를 참여시키고 실행 가능한 솔루션을 공동 개발하는 것이 필요합니다. 솔루션이 에너지 효율성, 유연성 및 탄력성을 지원하도록 모든 파트너와 체계적이고 투명한 방식으로 작업하는 것이 중요합니다. 둘 중 어느 쪽에게도 좋은 비즈니스 사례를 제공할 가능성이 없는 단순한 거래 프로세스보다는 상호 이익이 되는 시나리오를 만드는 것입니다. 파티. 이를 수행할 수 있는 한 가지 방법은 문제 설명과 핵심 질문을 미리 공유하는 것입니다.

전략 거버넌스: 에너지 전략을 주도하고 구현하는 글로벌 중앙 에너지 사무소

역사적으로 에너지를 조직화할 긴급한 필요성은 없었습니다. 산업체는 일반적으로 전통적인 조달 기능 내에서 모든 에너지 문제를 다루었으며 이로 인해 단편화되고 조정되지 않은 접근 방식이 발생했습니다. 그러나 현재의 에너지 문제와 산업재의 비용 구조에 대한 에너지의 관련성을 고려할 때 이러한 상황은 변화하고 있습니다. 에너지 이니셔티브에는 다기능 팀, 역량 및 거버넌스가 필요합니다.

그 결과, 우리는 많은 산업체들이 국가 간 일관된 전략을 수립하고, 파트너와의 협상 규모를 확보하고, 전략적 프로세스를 표준화하고, 국가, 허브 및 지역 간 지식과 역량을 공유하기 위해 글로벌 수준에서 전용 에너지 관리 구조를 구축하고 있음을 확인했습니다. 식물. 또한 중앙 에너지 사무소는 자본 지출 우수성부터 엔지니어링, 거래 및 에너지 관리에 이르기까지 전략을 이행하기 위해 조직의 다양한 역량을 명확히 하는 일을 담당할 수 있습니다.

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높은 가격, 배출 감소, 시장 변동성이라는 어려운 에너지 문제에 직면한 산업계는 강력한 에너지 전략을 개발하고 실행함으로써 이익을 얻을 수 있습니다. 여기에 설명된 5가지 구성 요소에 신속하게 행동하고 집중함으로써 선도적인 산업체는 빠르게 탈탄소화되는 세상에서 미래 탄력성을 확보할 수 있습니다.

저자 소개

Mauro Erriquez는 McKinsey 프랑크푸르트 사무소의 수석 파트너입니다. Álvaro González는 바르셀로나 사무소의 파트너 파트너입니다. Diego Hernandez Díaz는 제네바 사무소의 파트너입니다. Humayun Tai는 뉴욕사무소의 수석 파트너입니다.

저자는 이 기사에 기여한 Tess O' Neill에게 감사의 말씀을 전하고 싶습니다.