レポートナンバー 0000031582
クリーンエネルギーの技術と市場 2022
株式会社シーエムシー出版
Technology and Market of Clean Energy 2022
発刊日
2022/02/05
言語日本語
体裁B5/269ページ
ポイント
世界が脱炭素社会へ急速に舵を切る中,注目を集めるクリーンエネルギーや再生可能エネルギー!
温室効果ガス排出量削減対策として,最大限の活用が求められるクリーンエネルギーなどの脱炭素電源!
多種多様なクリーンエネルギーの技術動向と,市場規模・参入企業などの市場動向から,クリーンエネルギーの今に迫る!
レポート概要
【刊行にあたって】
クリーンエネルギーは,二酸化炭素(CO2)や窒素酸化物(NOx)など,地球温暖化・大気汚染の原因となる物質を排出しなかったり,排出したとしても問題にならない程度に少なかったりするエネルギーである。
世界が脱炭素社会へ急速に舵を切る中,風力/太陽光発電といった再生可能エネルギーや電気自動車などのクリーンエネルギー業界はしっかりと利益が出る体質になりつつあり,中長期的な事業の持続可能性が高まっている。
EUは2020年1月,欧州グリーン・ディールによって今後10 年間で1兆ユーロの投資を促す方針を発表した。また,米国はバイデン大統領の就任とともにパリ協定へ復帰し,4年間で2兆ドルのインフラ投資を公約として掲げている。さらに,中国は2030年までに二酸化炭素排出量を減少に転じさせ,2060年までにカーボンニュートラルを目指すと表明している。これらの動きに対して,日本は2050年までにカーボンニュートラルを目指すと発表,再生可能エネルギーを主力電源化する意向を示した。
経済産業省資源エネルギー庁によると,2030年度の再生可能エネルギー導入量は,2030年度の温室効果ガス46%削減に向けた野心的なものとして,合計3,360～3,530億kWh程度(電源構成では36～38%)を目指すとしている。
上記のようにクリーンエネルギー普及へ向けた動きの中で,多種多様なクリーンエネルギーの国内における技術動向や市場規模・参入企業などの市場動向をまとめたいとの考えから本書を企画した。
本書【技術編】では,第一線でご活躍中の専門家の方々にお願いし,再生可能エネルギーの活用について,電力系統の技術的・制度的課題,蓄電池システム,太陽光発電,風力発電・洋上風力発電,水力発電,バイオマス発電・熱利用,廃棄物(ごみ)発電・熱利用,バイオマス燃料,藻類バイオ燃料,水素エネルギー,燃料電池,太陽熱,地熱発電,雪氷冷熱エネルギー,海洋エネルギーなど主要なクリーンエネルギーを中心にその動向について執筆頂いた。
【市場編】では,日本におけるクリーンエネルギーの現状やエネルギー種別市場動向について,その市場動向/業界・企業動向について調べあげた。
本書がクリーンエネルギーに関する技術開発,製品販売,導入利用されている方々へ向けて,マーケティング活動の一助となれば幸いである。
レポート詳細
著者一覧
豊島安健 (国研)産業技術総合研究所
安田 陽 京都大学
小島康弘 三菱電機(株)
峯元高志 立命館大学;スカラーズ(株)
白石 悟 北海道科学大学
飯尾昭一郎 信州大学
泊みゆき NPO法人バイオマス産業社会ネットワーク
伊藤恵治 (一財)日本環境衛生センター
猪熊健太郎 神戸大学
蓮沼誠久 神戸大学
松﨑巧実 (株)ちとせ研究所;(一社)日本微細藻類技術協会
野村純平 (株)ちとせ研究所;(一社)日本微細藻類技術協会
星野孝仁 (株)ちとせ研究所
加藤之貴 東京工業大学
米田雅一 みずほリサーチ&テクノロジーズ(株)
穴田和喜 (一社)ソーラーシステム振興協会
海江田秀志 (一財)電力中央研究所
上村靖司 長岡技術科学大学
今井康貴 佐賀大学
目次
【技術編】
第1章 持続可能な社会を目指す再生可能エネルギー等の活用について
1 はじめに
2 太陽光発電
3 風力発電
4 水力発電
5 バイオマス・生活ゴミなど
6 水素
7 地熱
8 地中熱
9 まとめにかえて
第2章 再生可能エネルギー大量導入と電力系統の技術的・制度的課題
1 はじめに
2 脱炭素と再生可能エネルギー大量導入の国際動向
3 変動性再生可能エネルギー(VRE)統合の6段階
4 柔軟性とセクターカップリング
4. 1 柔軟性
4. 2 セクターカップリング
5 慣性問題
6 再生可能エネルギー超大量導入時代を支えるイノベーション
7 本章のまとめ
第3章 再生可能エネルギー導入を支える蓄電池制御システムとその実例
1 まえがき
2 需給運用における蓄電池制御技術
2. 1 需給運用システムの概要
2. 2 再生可能エネルギー導入拡大に対応した中～長期需給計画
2. 3 蓄電池制御による系統安定化
3 蓄電池導入量の検討
3. 1 蓄電池導入と経済性のトレードオフ
3. 2 マルチユースによる蓄電池システムの価値向上
4 導入システム例
4. 1 離島マイクログリッド用蓄電池システム
4. 2 再生可能エネルギー系統連系用蓄電池システム
5 再生可能エネルギー・蓄電池などのVPPとしての活用
6 むすび
第4章 太陽光発電
1 はじめに(太陽光発電の技術領域)
2 太陽電池の歴史
3 太陽光スペクトル(入力)
4 太陽電池の等価回路と出力特性
5 各種太陽電池材料と限界性能
6 太陽光発電の応用展開
7 最後に(太陽光発電と脱炭素への期待)
第5章 風力発電・洋上風力発電
1 風力発電の導入状況
1. 1 世界の動向
1. 2 日本の動向
2 陸上風力発電
3 洋上風力発電
3. 1 先進地欧州における動向
3. 2 国内の動き
3. 3 洋上立地に向けた基盤整備
第6章 水力発電
1 はじめに
2 水力発電のポテンシャル
3 水力発電に関する技術開発
3. 1 大規模水力のランナ更新
3. 2 中小容量向け新型フランシス水車
3. 3 運転範囲拡大を実現する新型フランシス水車
3. 4 魚類にやさしい水車
4 おわりに
第7章 バイオマス発電・熱利用の動向
1 はじめに
2 バイオマス利用およびバイオマス発電の動向
3 バイオマス燃料の持続可能性
4 バイオマスはカーボンニュートラルか?
5 第六次エネルギー基本計画とバイオマス熱利用
6 新たなマーケットとしての再エネ熱
第8章 廃棄物(ごみ)発電・熱利用の動向
1 はじめに
2 ごみ発電・熱利用の仕組み
2. 1 ごみ発電の発電効率
2. 2 ごみ発電における熱の取り出し方法
3 ごみ発電・熱利用の方策
3. 1 ごみ発電・熱利用の全体像
3. 2 電力供給方法と事例
3. 3 熱供給方法と事例
4 廃棄物系バイオマスのバイオガス化・ガス利用
5 2050年に向けたごみ発電・熱利用の課題
第9章 バイオマス燃料生産の技術動向
1 はじめに
2 バイオマス燃料の原料と種類
3 固形バイオマス燃料
3. 1 木質ペレット
3. 2 炭
4 バイオエタノール
4. 1 第一世代バイオエタノール
4. 2 第二世代バイオエタノール
5 バイオディーゼル
5. 1 脂肪酸メチルエステル(Fatty acid methyl ester:FAME)
5. 2 水素化植物油(Hydrotreated Vegetable Oil:HVO)
6 バイオマス熱分解ガス
6. 1 高温ガス化
6. 2 超臨界水ガス化
7 バイオマスメタン発酵
7. 1 湿式メタン発酵
7. 2 乾式メタン発酵
8 バイオマス燃料の展望
第10章 藻類バイオ燃料の商業化に向けての課題と課題解決に向けた取り組み
1 はじめに
2 藻類バイオ燃料の商業化に向けた課題
2. 1 標準手法及び評価基準
2. 2 研究開発拠点
2. 3 開発目標
3 藻類バイオ燃料の商業化に向けた取り組み
3. 1 NEDO事業「微細藻類技術開発/微細藻類研究拠点における基盤技術開発」
3. 2 委員会,その他催事の開催
4 その他藻類の産業利用に関連した取り組み
5 おわりに
第11章 水素エネルギー
1 はじめに
2 水素の性質
3 水素チェーン
4 水素のエネルギー的価値
5 水素の利用
6 まとめ
第12章 PEFC/SOFCの技術開発動向
1 燃料電池の概要
2 PEFCの製品・技術開発動向と今後の課題
2. 1 製品動向
2. 2 技術開発動向と今後の課題
3 SOFCの技術開発動向と今後の技術課題
3. 1 製品動向
3. 2 技術開発動向と今後の課題
4 まとめ
第13章 2050年ゼロカーボン社会に向けた太陽熱利用の現状と課題及び展望
1 はじめに
2 太陽熱利用の現状
2. 1 利用目的と温度帯
2. 2 利用施設
2. 3 利用方法と種類
2. 4 利用効果
2. 5 普及状況(国内)
2. 6 普及状況(海外)
2. 7 導入事例
3 太陽熱利用機器の開発状況
3. 1 熱と光のハイブリッド(PVT)
3. 2 面的利用(地域熱供給)
3. 3 評価方法の確立(給湯)
4 導入ポテンシャル
4. 1 熱需要を考慮した導入ポテンシャル量の推計
4. 2 2050年ゼロカーボンに向けた太陽熱利用の活用可能性(ポテンシャル)の一例
5 今後の展望
5. 1 グローバルな展望(IEAの提唱するロードマップ)
5. 2 我が国の政策
5. 3 民間業界の取組
6 おわりに
第14章 地熱発電技術
1 はじめに
2 地熱開発の概要
3 地熱開発の動向
3. 1 海外の動向
3. 2 国内の動向
4 地熱開発における課題と対策
4. 1 社会的課題と対策
4. 2 技術的課題と対策
5 おわりに
第15章 雪氷冷熱エネルギー利用の現状と展開
1 はじめに
2 近代的な雪氷冷熱利用の歴史
2. 1 黎明期
2. 2 普及期
2. 3 展開期
3 雪氷冷熱利用の原理とシステムの構成
3. 1 雪氷冷熱利用の原理
3. 2 雪氷冷熱利用システムの構成
4 雪氷冷熱利用の事例
4. 1 米倉庫の事例
4. 2 温泉施設の冷房の事例
4. 3 シイタケ栽培温室の冷房の事例
4. 4 ハイウェイSA洗面所の雪冷房の事例
4. 5 性能比較
5 雪氷冷熱利用の展開
第16章 海洋エネルギーの技術と市場
1 海洋エネルギーの導入背景
2 再生可能エネルギーの導入量
3 EUにおける海洋エネルギー導入量
4 近年開発された潮流発電装置
5 近年開発された波力発電装置
6 実海域試験場
7 米国の海洋エネルギー商業化戦略
8 海洋エネルギー装置の技術課題
9 その他
10 まとめ
【市場編】
第1章 日本におけるクリーンエネルギーの現状
1 クリーンエネルギー化へ向けた世界の状況
2 日本におけるクリーンエネルギーの現状
3 再生可能エネルギー/新エネルギーの市場動向
3. 1 太陽光発電
3. 2 風力発電
3. 3 バイオマス発電
3. 4 その他の発電
3. 5 再生可能エネルギーの熱利用
4 利用が進むCO2フリー電気の動向
4. 1 非化石証書とCO2フリー電気の販売
4. 2 企業動向
第2章 エネルギーの種類別市場動向
1 太陽光発電
1. 1 概要
1. 2 開発動向
1. 3 市場動向
1. 4 業界・企業動向
2 風力発電
2. 1 概要
2. 2 開発動向
2. 3 市場動向
2. 4 業界・企業動向
3 水力発電
3. 1 概要
3. 2 開発動向
3. 3 市場動向
3. 4 業界・企業動向
4 木質バイオマス発電/熱利用
4. 1 概要
4. 2 開発動向
4. 3 市場動向
4. 4 業界・企業動向
5 廃棄物発電/熱利用
5. 1 概要
5. 2 開発動向
5. 3 市場動向
5. 4 業界・企業動向
6 バイオマス燃料
6. 1 概要
6. 2 開発動向
6. 3 市場動向
6. 4 業界・企業動向
7 藻類バイオ燃料
7. 1 概要
7. 2 開発動向
7. 3 市場動向
7. 4 業界・企業動向
8 水素エネルギー
8. 1 概要
8. 2 開発動向
8. 3 市場動向
8. 4 業界・企業動向
9 燃料電池
9. 1 概要
9. 2 開発動向
9. 3 市場動向
9. 4 業界・企業動向
10 太陽熱利用
10. 1 概要
10. 2 開発動向
10. 3 市場動向
10. 4 業界・企業動向
11 排熱利用
11. 1 概要
11. 2 開発動向
11. 3 市場動向
11. 4 業界・企業動向
12 地熱発電
12. 1 概要
12. 2 開発動向
12. 3 市場動向
12. 4 業界・企業動向
13 雪氷熱利用
13. 1 概要
13. 2 開発動向
13. 3 市場動向
13. 4 業界・企業動向
14 海洋エネルギー
14. 1 概要
14. 2 開発/企業動向
