화학/에너지

「셰일혁명」과 세계 에너지시장의 변화
에너지 백서 2015년
2015. 9. 15
일본 경제산업성/ 일반재단법인 경제산업조사회 /295P


[ 2015년판 에너지 백서의 발간에 즈음하여 ]
국민생활과 산업활동의 기반이 되는 에너지를, 저렴하고 안정적으로 확보하면서 효율적으로 이용하고 계속 유지해 나가기 위해서는, 항상 국내외의 에너지 정세의 변화를 면밀히 파악하면서 적절한 대응을 하지 않으면 안 된다.

미국을 중심으로 한「셰일혁명」은 최근의 세계의 에너지정세에 커다란 변화를 가져왔다. 금회의 에너지백서에서는 이 「셰일혁명」의 전후에, 주요 각국의 에너지 안전보장에 어떠한 변화가 일어 났는지에 대해 정량적으로 분석하고 있다. 또한 동일본대지진 및 동경전력 후쿠시마 제 1원자력발전소 사고에 대한 대응방안과, 우리 나라의 에너지 코스트의 변화와 그 대책에 대해서도 2014년도의 활동을 중심으로 소개한다.

경제산업성은, 우리 나라 에너지에 관한 모든 문제에 진지하게, 국민생활과 경제활동에 지장을 초래하지 않도록, 금년 7월에 책정한 「에너지 Mix」를 근간으로 장기적이고 종합적이며 계획적으로, 책임 있는 에너지정책 추진에 계속하여 전력을 다하겠다.

2015년 9월  경제산업 대신

제 1 부 에너지를 둘러싼 상황과 주요 대책

제 1 장 「셰일혁명」과 세계의 에너지 사정의 변화

2014년 11월, 석유수출국 기구(OPEC)는 연차리포트 「World Oil Outlook」을 발표, 미국에서 생산되는 셰일관련 원유의 증가를 주요한 원인으로, 2013년의 북미(미국·캐나다)의 원유생산량(천연가스액 포함)을 전년비 30만 배럴/일 증가로 수정하였다. 2020년 북미 원유생산량 예상으로 전년비 250만 배럴/일 증가로, 그 중 220만 배럴/일 이 셰일관련 원유에 의한 것이었다.

또한 종래는 북미에 한정되었던 셰일관련 원유생산국에 러시아, 아르헨티나를 추가하였다. 양국의 2040년의 셰일관련 원유생산량의 예상치의 합계는 약 70만 배럴/일 이다. 동월에 개최된 OPEC총회에서, 이미 원유가격(Brent Oil)이 6월의 110$/배럴 대에서 일시적으로 80$/배럴로 떨어져 있는데도 불구하고 원유생산량 유지가 결정되어, 그 후 원유가격이 40$/배럴 대 (2015년 1월)까지 급락하는 원인이 되었다.

원유가격이 하락하는 가운데 OPEC이 감산을 연기한 배경은, 사우디아라비아를 포함한 가맹국이 미국의 셰일오일·셰일가스라는 새로운 공급력에 대해서 기존의 석유 공급 국의 국제시장에서의 역할을 저하시키지 않을 것이라고 생각했기 때문이었을 것이다.

이러한 움직임은, 10년 정도 이전부터 미국에서 시작한 셰일오일·셰일가스의 개발·증산, 즉 「셰일혁명」이 종래의 산유국으로서는 무시할 수 없는 존재가 되었다는 것을 말해준다.
또한 이 「셰일혁명」은, 일본의 에너지 안전보장에도 커다란 영향을 주게 되어, 동일본 대지진과 후쿠시마 원전사고 후의 전력공급체제의 확보에도 공헌하게 되었다. 이러한 「셰일혁명」시대를 맞아, 세계의 에너지 사정은 어떻게 변화가 일어날 것인가에 대해서 상세히 분석해 나갈 것이다.

제1절 미국의「셰일혁명」에 의한 변화

1. 「셰일혁명」이란

미국에서, 종래에는 경제적인 굴삭이 어렵다고 생각하고 있던 2,000미터 이하에 위치하는 셰일층의 개발이 2006년 이후 진전되어 셰일가스 생산이 본격화 되어 가는 것에 따라, 미국의 천연가스 수입량이 감소하고 국내가격도 떨어지고 있다. 이것이 「셰일혁명」으로, 에너지분야에 있어 21세기 최대의 변혁이면서, 세계의 에너지사정 및 관련한 정치상황에 까지 큰 영향을 미치고 있다.

2. 「셰일혁명」을 가능하게 한 것

(1) 기술적 요인 
「셰일혁명」으로 불리는, 2006년 이후의 셰일가스·세일오일의 개발팀은, 아래 3가지 기술의 확립이 없으면 실현되지 않았을 것이다. 첫 번째가, 석유와 가스가 갇혀 있는 암석층과 같은 방향으로 굴삭을 가능하게 하는 「수평파쇄공법」이다. 과거에는 수직 또는 경사로 굴착하는 공법이 주류였으나, 수평굴착을 이용하면 암석과의 접촉면적이 넓어져 한 유정당 생산량이 수 배로 증가한다.

두 번째는 「수압파쇄」이다. 석유나 가스가 존재하는 지층에 압축한 액체를 고압으로 분사하여 파쇄된 암석층의 틈으로 석유나 가스를 채집하는 기술이다. 세 번째는 「Micro-seismic」 이다. 암석층의 균열이 형성되는 과정에 발생하는 지진파를 관측·해석하여 균열의 진전을 탐지하는 방법으로, 각 기술이 오래 전부터 사용되어 오던 것이나 그 것들을 개량·고도화 하면서 기술을 조합하는 것으로 「셰일혁명」을 가능하게 하였다.

(2) 코스트 요인
「셰일혁명」이전에는 셰일가스는 생산 코스트가 높고, 시장성이 없다고 판단 되었다. 정확한 생산코스트를 산출하는 것은 생산지역별 생산량과 유정의 깊이 등에 따라 다른 것, 관련하는 회사가 정보를 비공개로 하고 있던 것들로 어렵지만, 통상의 천연가스의 생산코스트가 약 1$/백만BTU인 것에 대해 셰일가스의 생산코스트는 그의 수 배라고 생각되었다.

그 것이 2004년에 원유가격이 급등하고 나서부터 상황이 크게 변화하였다. 원유가격에 연동되어 있던 천연가스 가격도 크게 상승하고, 2005년 미국의 천연가스 가격이 전년보다 3$ 정도 상승한 8.86$/백만BTU에 달하게 되었고, 이로 인해 셰일가스의 생산은 채산이 맞게 되었고 개발이 추진되었다.

셰일가스의 증산과 함께, 미국내 천연가스의 가격은 서서히 원유가격의 동향과는 괴리가 생기기 시작했다. 그 움직임이 결정적 이었던 것은, 대형석유회사들이 개발에 나서 증산이 본격화 한 2008년 이후이다. 국제적인 천연가스 가격은, 세계적인 경기후퇴의 영향도 있어 급락했지만, 그 후 가격이 상승한 국제 천연가스 가격에 대해 미국 내 천연가스 가격은 현재도 낮은 수준으로 추이되고 있다. BP의 데이터로는, 미국의 셰일가스의 최대, 최소 및 평균손익분기점의 가격은, 각각 8.1$/백만BTU, 2.65$/백만U, 4.85$/백만BTU로 되어 있고, 미국 내 천연가스 시장가격은 평균손익분기점을 밑돌고 있는 상황이다.

(3) 그 외의 요인
미국에서는 세계보다 앞선 「셰일혁명」으로 전환된 것은, 30여년 이전부터 셰일가스의 굴착기술에 관한 자금투입과 규제완화를 행하는 등의 미국정부에 의한 지원도 그 것을 가능하게 한 요인의 하나이다.또한 미국에서 과거 150년에 달한 석유생산국으로서의 지질구조에 관한 데이터가 충실했던 것과, 셰일개발을 위한 주변기술이 확립되고, 그 것을 제공하는 굴삭 서비스 관련기업 및 숙련기술자들이 국내에 다수 존재하여 두터운 산업구조를 빠른 시간에 형성할 수 있었던 것도, 셰일가스의 단기간 상업화와 그 후의 증산에 크게 기여했다고 본다.

게다가, 미국에는 전통적인 하이리스크·하이리턴의 새로운 벤처기업에 자본을 제공하는 자본시장이 잘 정비되어 있는 것과, 지하자원의 소유권이 토지를 소유하고 있는 개인에게 귀속되어 있어 토지소유자가 채굴권을 매각하고 큰 이익을 얻을 수 있는 것 등도, 셰일개발을 용이하게 하였다.

3. 미국내 에너지 동향의 변화

4. 「셰일혁명」의 현안사항

제2절 「셰일혁명」시대에 국제적인 에너지동향의 변화
제3절 주요국 「에너지 안전보장」의 변화 ~「에너지백서 2010」의 정량평가에 의한 비교~
제4절 향후의 에너지사정의 변화 ~ 예측과 과제

제 2 장 동일본지진·후쿠시마 원전사고에의 대응
제1절 동경전력 후쿠시마 제 1원자력 발전소 ~ 1~4호기의 폐지조치 등의 대응방법 등
제2절 원자력 손해배상
제3절 원자력 피해자 지원
제4절 원자력 규제

제 3 장 에너지 코스트에의 대응
제1절 에너지 코스트의 상황
제2절 에너지 코스트의 영향
제3절 에너지 코스트에의 대응

제 2 부 에너지 동향

제 1 장 국내 에너지 동향
제1절 에너지 수급의 개요
제2절 부문별 에너지소비의 동향
제3절 1차 에너지 동향
제4절 2차 에너지 동향

제 2 장 국제 에너지 동향
제1절 에너지수급의 개요 등
제2절 1차 에너지 동향
제3절 2차 에너지 동향
제4절 국제적 에너지 코스트의 비교


제 3 부 2014년도 에너지수급에 대해 강구한 시책의 상황

제 1 장 안정적 자원확보를 위한 종합적인 정책의 추진
제1절 북미, 러시아, 아프리카 등 새로운 자원 공급국과의 관계강화와 상류진출 촉진
제2절 현재의 자원조달환경의 기반강화
제3절 에너지 코스트 저감을 위한 자원조달 조건의 개선 등
제4절 메탄·하이드레이트(Methane-hydrate) 등의 국산자원의 개발촉진
제5절 광물자원의 안정공급확보에 불가결한 리사이클 추진 및 비축체제의 강화 등

제 2 장 철저한 에너지 절감사회의 실현과, 스마트하고 유연한 소비활동의 실현
제1절 각 부문에서 에너지절감의 강화
제2절 에너지 공급의 효율화를 추진하는 Demand· Response의 활용

제 3 장 재생가능 에너지의 도입 촉진 ~중장기적 자립화를 목표로~
제1절 풍력·지열의 도입가속을 위한 대응태세의 강화
제2절 분산형 에너지시스템에 재생 가능한 에너지의 이용촉진
제3절 고정가격 매수제도의 방향
제4절 후쿠시마의 재생가능 에너지산업 거점화의 촉진

제 4 장 원자력 정책의 재 구축
제1절 원자력정책의 출발점 ~ 후쿠시마 원전사고의 진지한 반성
제2절 후쿠시마의 재생·부흥을 위한 대응방향
제3절 원자력 이용에서의 중단 없는 안전성 향상과 안정적 사업환경의 확립
제4절 대책을 미루지 말고, 착실하게 추진하는 대응방안
제5절 국민, 지자체, 국제사회와의 신뢰관계 구축

제 5 장 화석연료의 효율적·안정적 이용을 위한 환경 정비
제1절 고효율석탄· LNG화력발전의 유효이용의 촉진
제2절 석유산업· LP가스산업의 사업기반의 재 구축

제 6 장 시장의 벽을 넘어서는 공급구조개혁 등의 추진
제1절 전력시스템 개혁의 단행
제2절 가스시스템 및 열 공급시스템 개혁의 추진

제 7 장 국내 에너지 공급망의 강화
제1절 석유비축 등에 의한 해외로부터의 공급위기에 대응 강화
제2절 국내위기(재해리스크 등)에의 대응 강화
제3절 평시의 안전공급의 확보

제 8 장 지구온난화 대책에 공헌하는 수소 등의 새로운 2차 에너지 구조에의 변혁
제1절 전기를 효율적으로 이용하기 위한 Co-generation의 추진과 축전지 도입촉진
제2절 다양한 분야에서, 수요자가 다양한 에너지원을 선택 가능하게 하는 환경정비
제3절 “수소 사회”의 실현을 목표로 한 대응태세의 가속

제 9 장 종합적인 에너지 국제협력의 전개
제1절 에너지 국제협력체제의 확대· 진화
제2절 지구온난화의 본질적 해결을 위한 에너지관련 선단기술 도입지원 및 국제공헌

제 10 장 전략적인 기술개발의 추진
제1절 에너지 관계기술 로드맵의 책정
제2절 대응해야 할 기술과제

제 11 장 국민 각층과의 커뮤니케이션과 에너지에 관한 이해의 심화
제1절 에너지에 관한 국민 각층의 이해와 증진
제2절 쌍방향적인 커뮤니케이션의 충실


     -- 끝 --