水素エネルギーシステムの動向と水電解装置によるグリーン水素製造

第1部 再生可能エネルギー電力を利用した水素エネルギーシステム

　2050年カーボンニュートラルを実現にむけて、再生可能エネルギーの導入が急速に進んでいます。しかし再生可能エネルギーから発電される電力は変動が大きいため、大量に系統へ接続する際には調整力が必要となります。また再生可能エネルギーの発電量が急激に多くなると出力制御により、未利用のグリーン電力が大量に捨てられてしまいます。そこで再生可能エネルギーの調整力・未利用電力の活用方法として、水素エネルギーが期待されており、そのためには水素を製造・貯蔵・利用を高効率化することが必要です。 　本講座では「再生可能エネルギー電力を利用した水素エネルギーシステム」をターゲットとし、再生可能エネルギーを利用した水素の製造・貯蔵・利用を。また統合的な監視・予測・制御を可能とするエネルギーシステムを解説します。

1. 再生可能エネルギーの現状と今後の展望
   1. 再生可能エネルギーの種類、導入量
   2. 太陽光発電システム
   3. 風力発電システム
   4. 再生可能エネルギーの今後の展望
2. 再生可能エネルギーの導入拡大を支える調整力の役割と必要性
   1. 調整力の必要性
   2. 調整力の種類
   3. 蓄電池システム
   4. 水素製造システム
3. グリーン水素の製造・貯蔵・利用
   1. グリーン水素とは
   2. グリーン水素の製造
   3. 水素の貯蔵
   4. 水素の利用
4. 再生可能エネルギー電力を利用した水素エネルギーシステムの原理と開発
   1. 再生可能エネルギー電力を利用した水素エネルギーシステムの原理
   2. 再生可能エネルギー電力を利用した水素エネルギーシステムの開発
   3. 再生可能エネルギー電力を利用した水素エネルギーシステムの導入事例

第2部 グリーン水素製造向け水電解装置の開発動向

　カーボンニュートラルの達成に向けて、低炭素水素を製造する水電解装置関連のビジネスが拡大しています。日本では2020年に福島県浪江町で実証運転を開始した福島水素エネルギー研究フィールド (FH2R) が、当時世界最大の10MWのアルカリ水電解装置でした。しかしその後、海外では既に100MWを超える水電解装置が設置されており、計画中の案件は数10GW規模に達しています。このように開発競争が激化している水電解装置の開発動向を解説します。 　FH2Rをはじめとした実証試験や装置技術開発に関し、水電解装置の4方式のすべてに携わってきた講師が、これらのポイントを解説します。

1. グリーン水素と水電解の必要性
   1. グリーン水素が求められる背景
   2. グリーン水素の定義
   3. 今後の世界需要見通し
2. 水電解の原理と方式
   1. 水電解の基本原理
   2. 4つの方式の構造と特徴
      • アルカリ
      • PEM
      • AEM
      • SOEC
3. 水電解装置の構成
   1. システム構成
   2. スタック構造と部材
   3. 電解液、補機等
   4. スペックシートの読み方
   5. 装置取り扱いの留意点
4. 国内外の導入状況と課題
   1. 国内の導入状況と代表的プロジェクト例
   2. 海外の大規模プロジェクト例
   3. 大規模プロジェクト開発で直面している課題
   4. 国内外の主要水電解装置メーカー
5. 技術課題と開発動向
   1. 水素コストと水電解装置の開発目標
   2. 装置のコスト構造と低減に向けた取組み
   3. 主な技術開発課題
   4. 技術開発ロードマップ
6. 今後の展望
   1. 量産化に向けた展望
   2. 水電解4方式の今後