水素製造コストが実質0円。東大が開発した再生可能エネルギー活用の新技術

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石油危機となると、自前でエネルギー源を確保しておくべきだという思いが強まる。そんななか、資源に乏しい日本で期待されるのが水素なのだが、ネックは製造コストの高さだ。石油を使えば比較的安価に水素を製造できるが、それでは意味がない。そこで東京大学先端科学技術研究センターは、実質0円でグリーンな水素を作る画期的な技術を開発した。

同センター水素エネルギー分野の研究グループは、再生可能エネルギー由来電力を用いた水電解プロセスにより、1ノルマル立方メートルあたりの製造価格0円以下でのグリーン水素製造に成功した。

太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーによる発電施設では、発電量が電気の需要量を上回ったとき、電力の市場取引価格がマイナスになる「ネガティブプライス」という事態に陥る。こうなると、電気をお金を払って引き取ってもらうか、捨てるしかない。

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ちなみにグリーン水素とは、製造時のCO2原単位(二酸化炭素排出原単位)、つまり単位活動量あたりの二酸化炭素の排出量が十分に低い水素のことを言う。現在、国際的な信用が得られる基準として、欧州のグリーン水素認証「CertifHy」(サーティファイ)がある。再生可能エネルギーによる電力で水を電気分解すれば、極めて低いCO2排出量で水素が製造できる。

水素の価格はガソリンなどにくらべてまだまだ非常に高い。しかもグリーン水素となれば、さらに高い。ネガティブプライスの電力が使えれば安価に作れるのだが、残念なことに、再エネ発電の電力が低いCO2原単位になる時間(低炭素ゾーン)と、ネガティブプライスになる時間とは必ずしも一致しない。悩ましいところだ。

そこで研究グループは、低炭素ゾーンの電力を蓄電池に貯めておき、高精度な天候予測技術を使って電力価格とCO2原単位の時間変動を予測して、水素製造装置の運転を最適化する蓄電・水素エネルギーマネジメントシステム(BHS)を開発した。これでようやく、ネガティブプライスの電力を使い、グリーン水素を製造することが可能になったというわけだ。

この技術はすでに、丸紅が推進する「豪州・インドネシア間のグリーン水素製造・輸送・利活用に関する実証事業」に活用され、CertifHy基準をクリアするグリーン水素を、なんとゼロ円に近い価格で製造することに成功している。

今後、再生可能エネルギーによる発電量が増大し、水電解装置の価格が下がれば、水素事業の経済合理性が大きく改善され、この技術が重要な基盤になると研究グループは話している。

プレスリリース

文 = 金井哲夫

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