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発行日時
2018/8/10 10:11
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世界最大級の再エネ水素生産システム、福島県で着工 年間900t製造
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福島水素エネルギー研究フィールド完成イメージ

新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)と東芝エネルギーシステムズ(神奈川県川崎市)など3社は、水素事業と販売のモデル確立のため、福島県浪江町において再生可能エネルギーを利用した世界最大級となる水素エネルギーシステム「福島水素エネルギー研究フィールド」の建設工事を開始した。

同システムでは、隣接する太陽光発電と系統からの電力を用いて10,000kWの水素製造装置により年間最大900トン規模の水素を製造し、貯蔵・供給する。

2019年10月までに同システムの建設を完了させ、試運転を開始。2020年7月までに技術課題の確認・検証を行う実証運用と水素の輸送を開始する予定。なお、同システムで製造された水素は、燃料電池による発電用途、燃料電池車・燃料電池バスなどのモビリティ用途、工場における燃料などに使用される計画だ。なお、製造した水素は、圧縮水素トレーラーを使って輸送し、需要先へ供給する予定。

このプロジェクトは、東芝エネルギーシステムズと東北電力(宮城県仙台市)、岩谷産業(大阪府大阪市)が、NEDOの委託事業で取り組んでいるものだ。再生可能エネルギーの導入拡大を見据え、電力系統の需給バランスを調整する機能(ディマンドリスポンス)としての水素事業モデルと水素販売事業モデルの確立を目指した技術開発を目的としている。

同委託事業の開発期間は、2016~2020年度。2016~2017年度までは基礎検討(FSフェーズ)を実施し、2017~2020年度までシステム技術開発(実証フェーズ)を実施する予定。

水素の製造・貯蔵で需給バランスを調整

同システム「福島水素エネルギー研究フィールド(Fukushima Hydrogen Energy Research Field、FH2R)」は、水素需要予測システムからの市場における水素需要予測に基づいて水素を製造・貯蔵する。また、水素製造装置の水素製造量を調節することにより、電力系統の需給バランス調整を行う。この水素の製造・貯蔵と電力系統の需給バランス調整の最適な組み合わせを水素エネルギー運用システムにより実現することが今回の実証運用の最大の課題となる。

このため、実証運用では、運転周期の異なる装置、インプットのタイミング・期間・量が異なる需要(ディマンドリスポンス、水素)に対し、電力系統のディマンドリスポンス対応と水素需給対応を組み合わせた最適な運転制御技術を検証する。

本事業の全体像

同事業の全体像

同プロジェクトにおいて、東芝エネルギーシステムズは、プロジェクト全体の取りまとめと水素エネルギーシステム全体、東北電力は電力系統側制御システムと電力系統関連、岩谷産業は水素需要予測システムと水素貯蔵・供給関連を担当する。

「Power-to-Gas」の実現に向けて

水素は、電力を大量・長期に貯蔵することができ、長距離輸送が可能である。また、燃料電池によるコジェネレーションや、燃料電池自動車・燃料電池バスといった移動体など、さまざまな用途で利用できる。将来的には、再生可能エネルギー由来の水素を活用し、製造から利用に至るまで一貫したCO2フリーな水素供給システムの確立が望まれている。

また、政府が2017年12月に公表した「水素基本戦略」では、再生可能エネルギーの導入拡大や出力制御量の増加に伴い、大規模・長期間の貯蔵を可能とする水素を用いたエネルギー貯蔵・利用(Power-to-Gas)が必要とされている。Power-to-Gasには、出力変動の大きい再生可能エネルギーを最大限活用するための電力系統需給バランス調整機能だけでなく、水素需給予測に基づいたシステムの最適運用機能の確立が必要となる。

このような背景のもと、NEDOの委託事業において、東芝エネルギーシステムズなど3社は同プロジェクトに取り組んでいる。NEDOと3社は、この取り組みを通じて、CO2フリーの水素社会の実現を目指す。

【参考】