この資料は個人の見解に基づくものです水素社会は来るか？ 2015年5月経済産業省研究開発課長渡邊昇治ムーンライト計画 1978～1992年度エネルギー転換・利用効率の向上、エネルギー供給システムの安定化、エネルギーの有効利用の各要素に関わる技術研究開発を工業技術院が中心となって推進。 • • • • • 廃熱利用技術システム電磁流体発電、ガスタービンの改良汎用スターリングエンジン燃料電池技術の開発ヒートポンプの効率化など 1993年にサンシャイン計画、地球環境技術開発とともにニューサンシャイン計画に統合。 1 WE-NET 1993～2002年度出典：WE-NETホームページより 2 2000年～の主な技術開発・実証研究 2002年～水素燃料電池実証プロジェクト（JHFC第１期） 2003年～水素安全利用等基盤技術開発 2006年～ JHFC第２期 2008年～水素製造・輸送・貯蔵システム等技術開発 2005年～定置用燃料電池（PEFC）大規模実証 2007年～固体酸化物形燃料電池実証研究事業 2008年～ PEFC実用化推進技術開発 2009年～エネファーム（PEFC）販売開始 2011年～エネファーム（SOFC）販売開始 3 家庭用燃料電池システムの普及 4 家庭用燃料電池システムの市場予測 5 業務・産業用燃料電池システムの市場予測 6 水素燃料電池自動車の市場予測 7 全体像ＣＯ２排出天然ガス石油石炭化石燃料内燃機関改質・ガス化による水素製造ボイラー燃料電池自動車ＣＯ２固定再生可能エネルギー水素水素運搬水素発電燃料電池電気・熱による水素製造電気電気資料： SIPエネルギーキャリア村木茂プログラム・ディレクター作成資料を基に作成電気製品 8 水素のメリットと課題メリット • CO2排出抑制 • クリーン • 熱にも電気にも使える • エネルギー国産化の可能性 • 再生可能エネルギー余剰電力の蓄電課題 • コストが高い（水素製造、輸送・貯蔵） • 社会受容性 • 規制等 9 水素のコスト原料価格よりも、輸送・貯蔵コストが高い。 20～30円/Nm3 10 水素の需給水素発電を行わない場合、国内の副生水素で足りる →量産化できず、コストが下がらないおそれ 11 水素製造、輸送・貯蔵、利用（例）褐炭→液化水素、LNG→MCH 等天然ガス石油石炭ＣＯ２排出化石燃料内燃機関改質・ガス化による水素製造ボイラー燃料電池自動車ＣＯ２固定再生可能エネルギー水素水素運搬水素発電電気・熱による水素製造燃料電池電気電気電気製品アルカリ水電解、固体高分子水電解、高温水蒸気水電解、IS法、バイオマス、人工光合成等資料： SIPエネルギーキャリア村木茂プログラム・ディレクター作成資料を基に作成エネルギーキャリア高圧水素、液化水素、MCH、アンモニア、メタン等 12 水素製造 • コストや生産能力を考えると、当面は、①化石燃料からの製造（水蒸気改質法、部分酸化改質法など）が主流。 • 代替技術・新技術としては、 ②水電解（アルカリ水電解、固体高分子電解、高温水蒸気電解） ③ISプロセス（ヨウ素と酸化硫黄を介在させる多段階プロセスで水を水素と酸素に分離）等の熱分解 ④バイオマス（乾留、熱分解、微生物） ⑤人工光合成（光触媒を用いて、太陽光と水から水素を製造） 13 水素輸送・貯蔵（エネルギーキャリア） • 水素輸送技術は、 ①圧縮水素 ②液化水素（輸送効率は①の10倍） ③メチルシクロヘキサン（MCH）などの有機ハイドライド ④アンモニア（体積水素密度が大きい） ⑤水素吸蔵合金 ⑥メタン化（水素とCO2を反応させてメタンとし、都市ガスと同様に利用）など 14 水素利用 • 燃料電池（PEFC、SOFC…） - 自動車 - 家庭用 - 業務・産業用 • 燃焼（発電、動力） - ガスタービン - ガスエンジン 15 研究開発の体制資料：内閣府の研究開発計画から抜粋 16 技術開発と普及の関係 2015-2020 2020-2030 • 燃料電池自動車、 • 左記の普及拡大燃料電池コージェネ • 水素発電の導入の普及開始 • 安価なCO2フリー水素の製造技術、エネルギーキャリアとその利用技術の開発 • 東京オリンピック・パラリンピック等での水素タウン実証 2030－ • 大規模水素発電 • CO2フリー水素の大量導入 • 水素・エネルギーキャリアによる高効 • 日本の水素関連産業が世界市場で率発電の実証活躍 • より大規模な実証資料： SIPエネルギーキャリア村木茂プログラム・ディレクター作成資料を基に作成 17 まとめ原料水素（副生水素）自動車用ステーション輸送 20～30円／Nm3 90円～／Nm3 より低価格になることを期待再生可能エネルギー起源の水素？発電用輸入水素 20～30円／Nm3 発電～17円／kWh より低価格になることを期待水素・燃料電池戦略ロードマップ（2014年6月、水素・燃料電池戦略協議会）に準拠したものではなく、個人的な見解。 18 19 20