本白書では、水素のすべてのバリューチェーンと関連技術について包括的なレビューを行い、燃料、化学原料、エネルギーキャリア、貯蔵媒体としての水素の多用途性と多元的な市場について、包括的に解説している。また、本白書では、進化する水素産業・水素技術、水素市場の重要ファクター別に分析を行い、現在展開中の事業、現在稼働中または進行中の水素パイロット・プロジェクトを取り上げて解説している。
水素インフラとして知られる建物やシステムのネットワークは、エネルギーキャリアとしての水素の生成、貯蔵、分配、輸送をサポートする。水素インフラが機能するためには、水素を製造地点から、産業施設、発電所、燃料供給ステーションなどの使用地点まで輸送する能力が必要である。世界中の政府が水素インフラ建設を奨励するため、支援法を整備し、報奨金を提供している。
水素エネルギー貯蔵は、電力の貯蔵に広く利用されている。この形態の貯蔵は、電力不足の際に役立つ。水素エネルギーは輸送産業で広く利用されている。すべての車両は水素エネルギー貯蔵の助けを借りて燃料を得ることができる。水素エネルギー貯蔵は、エネルギーが枯渇したときに役立っている。
水素貯蔵タンクと輸送は、クリーンで万能なエネルギーキャリアである水素ガスを貯蔵し、移動させるために設計されたシステムと方法である。これらの技術は、水素が自動車や工業プロセスにおける燃料電池を含む様々な用途の持続可能なソリューションとして注目を集めている。輸送面では、製造施設からエンドユーザーまで水素を安全かつ効率的に輸送する方法を開発する必要がある。これには多くの場合、パイプライン、トラック、または特殊な容器が含まれる。
また、近年、持続可能なエネルギーの未来に向けた世界的な取り組みとして、洋上風力、太陽光発電(PV)、水力、地熱などの再生可能エネルギー(RES)の開発が活発化している。同時に、これらの再生可能エネルギーを用いて水の電気分解によって製造されるグリーン水素は、従来は脱炭素化が困難であった分野を脱炭素化するための有望なソリューションとして注目を集めている。また、現在の進化するエネルギー情勢において、再生可能エネルギー生産コストの低下は、グリーン水素の実行可能性を大きく押し上げ、多くの地域で発電のための経済的な選択肢となりつつある。
水素の商業生産とは、水素が中央生産施設で生産され、バルク・タンク、ボンベ・トラック、パイプラインによって消費者に輸送・販売されることを意味する。米国、カナダ、ロシアなど多くの国々には、水素の輸送・供給に利用できる既存の天然ガス・パイプライン・ネットワークがある。日本を含むアジア太平洋地域の新興経済圏では、新しいインフラが開発されつつあり、専用のパイプラインや輸送ネットワークによって、海外での大規模な水素輸送が可能になる可能性がある。
一方、キャプティブ・セグメントは、予測期間中、最も好機的なセグメントであると推定される。キャプティブ・セグメントとは、オンサイトでの水素生成を意味する。北米や欧州のような先進国市場でこのセグメントの普及が進んでいることが、今後数年間のこのセグメントの成長に拍車をかけている。
技術のブレークスルーはクリーン水素生成技術を根底から覆す可能性がある。たとえば、持続可能なバイオメタンを使ったブルー水素やターコイズ水素製造への燃料転換は、大気からの温室効果ガス排出を吸収する可能性があり、これらの製造技術は、今後数年間、水素製造市場の成長を促進する可能性が高い。
グリーン水素と再生可能エネルギーの間には、密接なつながりがある。再生可能エネルギーによるエネルギー生産と水素生産の分野における革新的なソリューションの導入、貯蔵技術の開発、エネルギー輸送技術への投資により、水素の生産と利用の効率と収益性が徐々に改善されることが期待される。これが水素経済発展の原動力となる。
また、水素貯蔵と輸送ソリューションの開発により、グリーン水素は、化石燃料に依存してきた輸送、船舶、建物、暖房部門など、様々な部門を脱炭素化する可能性を秘めている。これらのセクターで化石燃料を徐々に置き換えていくことは、持続可能な未来への移行を促進し、社会におけるグリーン水素の役割を高めることになる。
本白書は、これらの最新トレンドを含め、水素産業全領域に渡って、注目ポイント、プロジェクト動向、規準動向、注目市場、近況、最新技術動向、業界動向を網羅的に取り上げて解説したものである。
内容編成(目次)
序
第1章 進化する水素経済・水素市場と重要ファクター別分析
1-1 概説
1-2 グリーン水素経済の発展 総説
[1] 概要
[2] 水素経済の概念
[3] 水素の利点と欠点
[4] 水素利用に関するリスク
[5] エネルギーの脱炭素化のための水素経済発展の重要性
[6] 水素経済発展のジレンマ
[7] 水素技術の進歩と市場の発展
1-2 長期的運営戦略
1-3 系統連系水素システムの長期運用戦略
1-4 アイランド(島しょ)型水素システムの長期運用戦略
1-5 短期運用戦略
1-6 系統連系水素システムの短期運用戦略
1-7 アイランド(島しょ)型水素システムの短期運用戦略
第2章 水素ベース経済への移行可能性・課題点
2-1 概説
2-2 水素の需要と供給の現状
2-3 水素製造技術
2-4 グリーン水素が抱える課題と今後の展開予測
2-5 グリーン水素とブルー水素
2-6 水素経済の政策枠組み
2-7 水素に焦点を当てた政策と戦略の現状
第3章 水素産業/水素エネルギー/水素燃料/水素発電分野における注目ポイント:近況・最新技術・業界動向の要約
3-1 水素生成/事業環境・事業特性・最新の業界動向
[1] 水素生成事業環境・事業特性
[2] テクノロジー・インサイト
[3] 用途別インサイト
[4] システム・タイプのインサイト
[5] 最近の動向
3-2 水素発生装置/事業環境・事業特性・最新の業界動向
[1] 事業環境・事業特性
[2] 製品タイプ別インサイト
[3] プロセス・インサイト
[4] 用途別インサイト
[5] 最近の動向
3-3 水素燃料ステーション/事業環境・事業特性・最新の業界動向
[1] 事業環境・事業特性
[2] ステーションサイズのインサイト
[3] 供給タイプのインサイト
[4] 圧力に関するインサイト
[5] ステーション・タイプ別インサイト
[6] 最近の動向
3-4 水素インフラ/事業環境・事業特性・最新の業界動向
[1] 水素インフラ事業環境・事業特性
[2] プロダクション・インサイト
[3] ストレージのインサイト
[4] デリバリーのインサイト
[5] 最近の動向
3-5 水素エネルギー貯蔵/事業環境・事業特性・最新の業界動向
[1] 水素エネルギー貯蔵事業環境・事業特性
[2] テクノロジー・インサイト
[3] 物理的状態のインサイト
[4] 最近の動向
3-6 水素貯蔵タンク・水素輸送/事業環境・事業特性・最新の業界動向
[1] 水素貯蔵タンクと輸送事業環境・事業特性
[2] マテリアル・インサイト
[3] 圧力に関するインサイト
[4] 最近の動向
3-7 水素貯蔵タンク輸送/事業環境・事業特性・最新の業界動向
[1] 水素貯蔵タンクと輸送事業環境・事業特性
[2] マテリアル・インサイト
[3] 圧力に関するインサイト
[4] 最近の動向
3-8 水素コンプレッサー/事業環境・事業特性・最新の業界動向
[1] 事業環境・事業特性
[2] 水素コンプレッサー市場の事業の事業の成長要因
[3] タイプ名 インサイト
[4] 用途別インサイト
[5] 最近の動向
3-9 グリーン水素/事業環境・事業特性・最新の業界動向
[1] 事業環境・事業特性
[2] 電解槽インサイト
[3] 供給源別インサイト
[4] 最近の動向
3-10 グリーン水素/SWOT分析
[1] 概況
[2] 強み
[3] 制約・障害事項
[4] 機会
[5] 脅威
3-11 グリーン水素/応用分野別事業環境・事業特性
[1] 概況
[2] 運輸セクター
[3] ビル熱電併給せクター
[4] 海運セクター
3-12 ブルー水素/事業環境・事業特性・最新の業界動向
[1] ブルー水素事業環境・事業特性
[2] テクノロジー・インサイト
[3] 交通モードのインサイト
[4] 用途別インサイト
[5] ブルー水素市場の最新動向
3-13 クリーン水素/事業環境・事業特性・最新の業界動向
[1] 事業環境・事業特性
[2] テクノロジー・インサイト
[3] 最近の動向
3-14 低炭素水素/事業環境・事業特性・最新の業界動向
[1] 低炭素水素事業環境・事業特性
[2] 産業部門の脱炭素化
[3] プロセス・インサイト
[4] エネルギー源のインサイト
[5] 最終製品のインサイト
[6] 最近の動向
3-15 過酸化水素/事業環境・事業特性・最新の業界動向
[1] 事業環境・事業特性
[2] ファンクション・インサイト
[3] 用途別インサイト
[4] グレード・インサイト
[5] 最近の動向
3-16 水素技術の試験・検査・認証/事業環境・事業特性・最新の業界動向
[1] 事業環境・事業特性
[2] サービス・タイプ別インサイト
[3] テストタイプのインサイト
[4] プロセス・インサイト
[5] 用途別インサイト
[6] 最近の動向
第4章 水素産業/水素エネルギー/水素燃料/水素発電関連注目市場
4-1 水素生成/市場・事業機会・参入企業
[1] 水素生成の市場規模・成長予測
[2] 市場促進要因
[3] 市場の阻害要因
[4] 市場機会
[5] 水素生成市場の主要企業・戦略
4-2 水素発生装置/市場・事業機会・参入企業
[1] 水素発生装置の市場規模・成長予測
[2] 水素発生装置市場の重要ファクター別分析
[3] 地域インサイト
[4] 水素発生装置市場参入企業
4-3 水素燃料ステーション/市場・事業機会・参入企業
[1] 水素燃料ステーションの市場規模と予測
[2] 米国の水素ステーション市場規模・成長予測
[3] 市場の重要ファクター別分析
[4] 水素ステーション市場参入企業
4-4 水素インフラ/市場・事業機会・参入企業
[1] 水素インフラ市場の市場規模・成長予測
[2] 水素インフラ市場の重要ファクター別分析
[3] 地域のインサイト
[4] 水素インフラ市場参入企業
4-5 水素エネルギー貯蔵/市場・事業機会・参入企業
[1] 水素エネルギー貯蔵の市場規模・成長予測
[2] エンドユーザー別インサイト
[3] 水素エネルギー貯蔵市場の企業
4-6 水素貯蔵タンク・水素輸送/市場・事業機会・参入企業
[1] 水素貯蔵タンクと輸送の市場規模・成長予測
[2] 水素貯蔵タンクと輸送市場の重要ファクター別分析
[3] 水素貯蔵タンクと輸送市場の企業
4-7 水素貯蔵タンク輸送/市場・事業機会・参入企業
[1] 水素貯蔵タンクと輸送の市場規模・成長予測
[2] 水素貯蔵タンクと輸送市場の重要ファクター別分析
[3] 水素貯蔵タンクと輸送市場の企業
4-8 水素コンプレッサー/市場・事業機会・参入企業
[1] 水素コンプレッサー市場規模・成長予測
[2] 市場の重要ファクター別分析
[3] 水素コンプレッサー市場参入企業
4-9 グリーン水素/市場・事業機会・参入企業
[1] グリーン水素市場規模・成長予測
[2] 市場の重要ファクター別分析
[3] エンドユーザー別インサイト
[4] 世界のグリーン水素市場における主要プレーヤー
4-10 ブルー水素/市場・事業機会・参入企業
[1] ブルー水素市場の市場規模・成長予測
[2] ブルー水素市場の重要ファクター別分析
[3] ブルー水素市場参入企業
4-11 クリーン水素/市場・事業機会・参入企業
[1] クリーン水素市場の規模・成長予測
[2] 地域インサイト
[3] 主要市場プレーヤー
4-12 低炭素水素/市場・事業機会・参入企業
[1] 低炭素水素の市場規模・成長予測
[2] 低炭素水素市場の要点
[3] 低炭素水素市場の重要ファクター別分析
[4] 地域インサイト
[5] 低炭素水素市場参入企業
4-13 過酸化水素/市場・事業機会・参入企業
[1] 過酸化水素の市場規模・成長予測
[2] 市場の重要ファクター別分析
[3] 過酸化水素市場参入企業
4-14 水素技術の試験・検査・認証/市場・事業機会・参入企業
[1] 水素技術の試験・検査・認証市場の規模・成長予測
[2] 水素技術試験・検査・認証市場の要点
[3] 市場の重要ファクター別分析
[4] 水素技術試験・検査・認証市場関連企業
4-15 水素を利用した発電機/市場・事業機会・参入企業
[1] 水素を利用した発電機の市場規模・成長予測
[2] 関連する重要ファクター別分析
第5章 水素エネルギーの基本体系 概説[1]
5-1 概説
[1] 概要
[2] 基礎原理
[3] 水素エネルギーは、自動車から発電所まで用途が広がっている。
[4] 水素エネルギーでエネルギーを安定化させる仕組み
5-2 これまでの開発経過
[1] COG
[2] GTL(ガスツーリキッド)/DME(ジメチルエーテル)
[3] 高温型燃料電池(MCFC)
[4] 固体高分子電解質ステーション
[5] 固体電解質型燃料電池(SOFC)
[6] 太陽電池による水素製造
[7] 固体高分子形燃料電池(PEFC)
[8] グリーン水素のスケールアップ競争
5-3 水素エネルギーの優位性
5-4 カーボンニュートラルな燃料としての水素
[1] 概説
[2] 効果
[3] 製造から利用へのプロセス
[4] 実証プロジェクトと商業開発
[5] 技術動向
5-5 グリーン水素の市場拡大
[1] 概況
[2] 世界の水素需要
[3] 経済産業省 「水素閣僚会議を開催/議長声明で低炭素水素製造を年9000万トンを目標に」
5-6 グリーン水素製造拠点整備
[1] ウェールズ
[2] 丸紅 「グリーン水素のコストを最小化するEMSを開発」
[3] 各国で高まるクリーン水素への期待
[4] グレー水素、ブルー水素に対するグリーン水素の価格優位性
5-7 グレー水素を先行させる日本
5-8 発展を続ける水素の変換・輸送技術
[1] 圧縮水素/高圧の水素タンクによる輸送
[2] 液化水素/液化して船で輸送
[3] トルエンの利用/メチルシクロヘキサン(MCH)の生成・運搬
[4] アンモニアへの変換
[5] 水素吸蔵合金
5-9 鉄鋼業脱炭素化の本命とされる水素還元鉄鋼
[1] SSAB 「水素還元製鉄技術でCO2排出量が大幅に少ない鉄鋼製品の国内供給を開始」
5-10 原子力由来の「第4の水素」
[1] 概説
[2] 優位点
[3] 地域別動向
[4] 障壁
5-11 推進動向(国内)
[1] 日本政府 「水素・燃料電池戦略ロードマップ」
[2] 経済産業省 「2兆円の基金を活用し、水素還元鋼"の開発を後押し」
[3] 経済産業省 「モビリティ水素官民協議を発足」
[4] 水素ステーション整備促進プロジェクト
[5] 広域連合「調整力・需給バランス評価委員会 「再エネ大量導入に伴う電力需給バランスに必要な調整力に関する試算」
5-12 課題
[1] 水素利用拡大に向けた課題
[2] スケールアップや技術開発によるコスト低減
[3] インフラ整備、ルールの標準化、炭素税などの社会受容
[4] 水素サプライチェーン実現に向けた課題
[5] 水素の長距離大量輸送とその課題
第6章 水素エネルギーの基本体系 概説[2]
6-1 水素製造技術・利用技術・インフラの研究開発動向
[1] グリーン水素製造技術
[2] 水素ステーション
[3] 水素ステーションの建設状況
[4] 水素サプライチェーンの構築
[5] 光触媒によるグリーン・ハイドロジェンの製造
[6] 水素を風力発電でつくる「グリーン水素工場」
6-2 水素製造技術
[1] 水素製造における水分解技術
[2] アルカリ電解
[3] プロトン交換膜(PEM)電解
[4] 高温電解 (HTEL)
6-3 水素の運搬・貯蔵と企業連携
6-4 水素を利用したグリーン燃料
6-5 水素燃料電池の先端技術
[1]事例: 東芝 「水素燃料電池を小型化、製造コストを60%削減」
6-6 グリーン水素製造の実証
[1] 事例: 清水建設 「大分でグリーン水素製造の実証プラントを完成」
6-7 地域エネルギー管理システム(AEMS)を活用したグリーン水素プロジェクト
[1] 事例: 丸紅 「グリーン水素のコストを最小化するEMSを開発」
6-8 再生可能エネルギーを利用した水素製造
[1] 事例: 産業技術総合研究所 「CIS太陽電池材料で高効率な水素製造を実現」
6-9 水素(H2)とアンモニア(NH3)
[1] 概説
[2] 海外からの水素の輸入とサプライチェーンの構築
[3] 投資リスク軽減のための支援策の推進
[4] インフラ整備の課題
[5] 政府 「第6次エネルギー基本計画(エネルギーベース)」
6-10 代替エネルギー、エネルギー貯蔵手段として用途が期待される水素
[1] マルヨシ 「新型風力発電機+太陽光発電によるBCP対策、グリーン水素製造」
6-11 水素技術の応用
6-12 水素で発電する水素発電所
[1] ELEX 「100%水素で発電する水素発電所を実証運転開始」
6-13 その他水素技術の応用
[1] エネファーム
[2] 低圧水素供給システム
[3] 水素製造装置
[4] コンバインドサイクル発電による水素サプライチェーンの構築
[5] 持続可能なエネルギーキャリアである液化水素
[6] 水電解設備による水素製造と需給バランス調整
[7] 大規模水素吸蔵・輸送技術の開発
6-14 有力企業・団体動向(海外)
[1] シーメンス・エナジー/ポルシェ 「水素合成燃料の生産」
[2] ドイツのユニパーとイギリスのシェルが、イギリスで脱ロシアブルー水素を急ぐ。
[3] ティッセンクルップ 「グリーンな水素ビジネスに参入」
[4] ウッドサイド・ペトロリアム 「世界最大級の水素製造設備を稼動」
[5] BP/PLC 「オーストラリアで巨大なグリーン水素プロジェクト開始」
6-15 有力企業・団体動向(国内) [1]
[1] 電気事業連合会 「水素利用の推進について」
[2] NEDO/川崎重工業/大林組 「水素発電所」の実現に向けて前進/神戸市で水素焚きガスタービンの実証運転に成功」
[3] 愛知県、中部地方などの協議会と「水素の実用化に関する協定」を締結。
[4] ENEOSホールディングス(株) 「CO2フリー水素の国際的サプライチェーン」
[5] ENEOSホールディングス(株) 「水素ステーション整備推進プロジェクト」
[6] (株)JERA 「水素供給ネットワークの活用」/「ゼロエミッション火力発電」
[7] (株)JERA 「水素・アンモニアサプライチェーンの構築」
[8] リンナイ 「世界初、家庭用給湯器を100%水素で駆動する燃焼技術を開発」
[9] 大阪ガス(株) 「オンサイト水素ステーション用小型水素製造装置」
[10] 東邦ガス(株) 「水素ステーション の設置・運営と 水素利用技術 の開発」
[11] JX日鉱日石エネルギー 「海老名中央水素ステーション」
[12] 出光興産/大阪ガス/トヨタ他(10社) 「水素供給インフラの整備に関する共同声明」
[13] 出光興産(株) 「出光興産(株) 水素サプライチェーン実証プロジェクト」
[14] 東北電力「水素社会実現への取り組み」
[15] 三菱重工業(株) 「水素焚きガスタービンの開発」
[16] 三菱重工業(株) 「高温ガス炉による水素製造」
6-16 有力企業・団体動向(国内) [2]
[1] 川崎重工業(株)「国際液化水素サプライチェーン」
[2] 川崎重工業(株) 「水素発電技術の開発」
[3] 東京ガス(株) 「水素とメタネーション」
[4] 千代田化工建設(株) 「大規模水素貯蔵・輸送技術 の開発」
[5]米国カリフォルニア州ランカスター市 「水素都市の実現に向け日本企業と提携」
[6] BEH2YDRO 「ヘビーデューティー用途に設計された100%水素エンジンを発表」
[7] 豊田通商/東邦ガス/トタル・エネルジー(フランス) 「水素と合成メタンの国内導入に向けて供給網を構築」
[8] 三菱重工業 「エジプト大手石油精製会社(ANRPC)に水素燃焼技術を導入」
[9] 清水建設(株) 水素エネルギー利用システム「Hydro Q-BiC」
[10] 大成建設(株) 「ビルや街区での低圧水素供給システム」
[11] 日本鉄鋼連盟 「水素還元製鉄技術等による『ゼロカーボンスチール』の実現」
[12] 新日本製鐵(株) 「水素インフラ構築」
[13] 新日本製鐵(株) 「水素還元製鉄法によるゼロエミッション型製鉄プロセス」
[14] 帝人(株) 「水素圧力容器用炭素繊維」
6-17 有力企業・団体動向(国内) [3]
[1] パナソニック(株) 「水素圧力容器用高性能・低コスト炭素繊維」
[2] 東レ(株) 「水電解による水素製造 で不安定な再生可能エネルギー発電に対応した電力系統の安定化」
[3] 川崎汽船(株) 「世界初の液化水素運搬船」
[4] 旭化成(株) 「カーボンフリー水素(グリーン水素)を供給できるアルカリ水電解システム」
[5] 東洋紡 「水素によるボイラーや自家発電設備の燃料転換」
[6] 住友大阪セメント(株) 「光触媒によるグリーン水素製造」
[7] (株)トクヤマ 「再生可能エネルギー・水素製造技術によるCO2削減・水素コスト削減モデルの構築」
[8] 量子科学技術研究開発機構、東北大学などの研究グループ 「アルミニウムと鉄を組み合わせた合金による水素貯蔵技術」
[9] ダイハツディーゼル株式会社 「外航船用の水素推進プラント」
[10] 新日本理化 「EV駆動用オイル/水素添加技術」
[11] 山王 「電気めっきを用いた水素透過膜」
[12] リンナイ 「世界初、家庭用給湯器を100%水素で駆動する燃焼技術を開発」
[13] 東京電力ホールディングス/山梨県/サントリー 「16MW級のグリーン水素製造装置導入」
6-18 有力企業・団体動向(国内) [4]
[1] 三菱重工エンジン&ターボチャージャー 「100%水素で発電するエンジンを安定的に燃焼させる方法を確立」
[2] JR東日本/日立製作所/トヨタ自動車 「水素燃料を利用した次世代鉄道の共同開発」
[3] 岩谷産業、関西電力、日本政策投資銀行など 「水素で動く旅客船を実用化へ」
[4] NEDO/川崎重工業/大林組 「水素焚きガスタービンの実証運転」
[5] JFEホールディングス/ENEOS 「水素を利用した次世代高炉の技術開発」
[6] 出光興産/JERA 「伊勢湾エリアで水素サプライチェーン構築で協業」
[7] 大林組 「福島にグリーン水素供給網、AIで効率輸送」
[8] 東京大学/ENEOS/住友商事/住友電気工業/千代田化工建設など/ 「再生可能エネルギー由来のグリーン水素輸入」
[9] ソニー/北海道大学 「海洋でのCO2吸収量向上に向けた研究拠点を設立」
[10] 川崎重工業/エアバス 「水素を燃料とする水素航空機の実用化で協力」
[11] 三井物産 「洋上水素製造の仏LIFE社の転換社債を引き受け」
[14] 川崎重工業など7社で構成する技術研究組合 「水素の大型輸送船と供給設備を備えた日豪間の水素輸送実証」
6-19 有力企業・団体動向(国内) [5]
[1] エネコ(三菱商事関連会社)「欧州最大級の「グリーン水素」製造に参画」
[2] 伊藤忠商事/東京センチュリー 「欧州の水素ファンドに出資」
[3] 大阪ガス 「2030年に鉄と水から水素を低コストで製造、発電も同時に実現へ」
[4] ロボデックス 「帝人製の水素タンクを使い、従来のドローンの2倍以上の速度で飛行する機体を製造する計画」
[5] 東レ 「水素を選択的に透過させる水素分離膜モジュールの開発」
[6] 国際再生可能エネルギー機関(IRENA) 「水素市場発展への地政学的リスクに関する報告書」
[7] 関西電力、原発の電力で水素製造へ 敦賀市と連携
[8] 川崎重工業 「27年までに世界最大の水素液化装置を開発へ」
[9] 北九州電力 「太陽光や風力発電を活用したグリーン水素を製造」
[10] 旭化成 「20213年に世界最大級の水素製造装置を実用化」
[11] 中日本高速道路 「水素ステーションの設置/燃料電池車(FCV)に水素を供給」
[12] 清水建設 「木材と地熱を活用したグリーン水素の製造」
[13] 高砂熱学工業 「大型水素製造装置に参入」
[14] 大林組 「グリーン水素参入/クリーンエネルギー開発プロジェクト」
[15] 東京ガスなどが開発した水素燃焼式焼成炉
[16] ノリタケ、水素燃料焼成炉を開発
[17] 大阪ガス 「オーストラリアのベンチャー企業とグリーン水素の共同開発/豪州に工場建設」
第7章 水素貯蔵システムの進展・今後の展開
7-1 概説
[1] 概要
[2] LOHC(液体有機水素貯蔵システム)
[3] 水素貯蔵の現状と将来
[4] 水素社会の実現に向けた課題
7-2 確立された技術
[1] 圧縮水素
[2] 液化水素
[3] 化学貯蔵
[4] ナノ材料
[5] CO2の水素化
[6] 金属水素化物水素貯蔵
[7] ホスフィノボラン水素貯蔵
7-3 水素吸蔵合金
[1] マグネシウム
[2] アラニン酸ナトリウム
[3] アラニン酸リチウム
[4] アラニン酸カリウム
7-4 有機水素キャリア
[1] シクロアルカン
[2] N-ヘテロ環
[3] ギ酸
[4] 炭水化物
7-5 アンモニアおよび関連化合物
[1] アンモニア
[2] ヒドラジン
[3] 化学的水素化物
[4] アミンボラン
7-6 物理的な貯蔵
[1] 水素吸蔵能に影響を与える要因
[2] MOFの改質
[3] 多孔質炭素/層状炭素/グラフェン
[4] カーボンナノチューブ
[5] 有機金属骨格
[6] 水素の低温圧縮貯蔵/クライオ圧縮
[7] クラスレート水和物
[8] ガラスキャピラリーアレイ
[9] ガラス微小球
[10] 定置用水素貯蔵
7-7 パワー・トゥ・ガス(電力をガス燃料に変換する技術)
7-8 水素長期貯蔵のフィージビリティ・スタディ
[1] 概説
[2] スラッシュ水素製造の定義
[3] 液体水素貯蔵に関する現状、課題、今後の方向性
[4] 報告書
[5] 特許
7-9 海運向けの水素化物貯蔵タンク・水素貯蔵の新たな展開
7-10 水素貯蔵システムの製造、材料、コスト
[1] 工業用水素タンクのタイプ分類
[2] コスト分析
7-11 水素タンクの設計と分析
7-12 水素貯蔵システムの材料と方法
7-13 参入企業/事例
[1] JFEホールディングス(JFE)/ENEOS/JERA 「川崎の休止製鉄所で水素拠点検討」
[2] 伊藤忠商事 「マレーシアで水素・アンモニア事業を推進」
[3] 川崎市 「JFEスチール跡地でエネルギー構造転換を進める企業などを誘致」
[4] JERA 「JFE、ENEOSと共同で水素・アンモニア受入、基地開発
[5] 大阪ガス 「水素とCO2で都市ガスのための拠点整備」
[6] 大林組/岩谷産業 「日本で初めて液化水素の建築物への省エネ利用を実証」
[7] 川崎重工
[8] リンデ
第8章 水素貯蔵技術の安全性と最新の研究成果
8-1 概説
8--2 高圧貯蔵
8-3 液体水素貯蔵
8-4 メタノール貯蔵
8-5 塩の洞窟貯蔵
第9章 水素輸送技術の進展・動向
9-1 輸送部門向け圧縮水素貯蔵タンクの材料、製造、設計および開発
9=2 輸送分野における圧縮水素タンクの用途
[1] 小型自動車
[2] 大型車
[3] チューブトレーラー
[4] 燃料ステーション
[5] 鉄道
[6] 海上輸送
[7] 航空
第10章 水素製造の最新技術動向
10-1 概説
10-2 スチームメタン改質
10-3 メタンの部分酸化
10-4 二酸化炭素改質
10-5 メタン熱分解
10-6 バイオマスとバイオアルコールの改質
10-7 可逆的水素キャリア
10-8 水素の精製と膜触媒作用
10-9 水電解
第11章 エネルギー転換のアプローチで見るグリーン水素とブルー水素の総合比較
11-1 概説
11-2 クリーン水素、グリーン水素、ブルー水素の今後の展開予測
11-3 世界の水素生産量
11-4 クリーン水素の性能
11-5 2030年に予想されるグリーン水素生産能力上位11カ国
11-6 技術的側面で見る比較
[1] 水素生成
[2] 水素の輸送と貯蔵
[3] 長距離輸送
[4] 水素の分布
[5] ストレージ
11-7 水素需要で見る比較
[1] 産業での水素利用
[2] 輸送での水素利用
[3] 建築物での水素利用
[4] 発送可能発電としての利用
11-8 地政学的リスク、輸出入上の検討事項
[1] 地政学的側面
[2] 国家戦略的側面
[3] 民間企業の役割
[4] 国際協定
第12章 グリーン水素の資源消費、技術的成熟度、規制を巡る動向
12-1 概説
12-2 グリーン水素ウォーターフットプリント
12-3 グリーン水素エネルギーのフットプリント
12-4 水素技術の技術成熟度レベル(TRL)
12-5 グリーン水素規制の枠組み 世界的な法規制と原産地保証(GO)
[1] 欧州連合(EU)
[2] 米国
[3] カナダ
[4] 英国
[5] オーストラリア
[6] 中国
[7] 日本
[8] インド
[9] ブラジル
[10] 南アフリカ
12-6 調査結果から得られた考察
[1] グリーン水素ウォーターフットプリント
[2] グリーン水素のエネルギーフットプリント
[3] 水素技術のTRL
12-7 グリーン水素に関する現在の世界的な法律とGOs認証
第13章 グリーン水素エネルギー産業チェーンの現状・今後の展開
13-1 概説
13-2 水素製造
[1] 水素製造のためのアルカリ水電解
[2] 水素製造のためのプロトン交換膜水電解
13-3 水素の貯蔵と輸送
[1] 高圧ガス水素貯蔵
[2] 低温液体水素貯蔵
[3] 有機液体水素貯蔵
[4] 固体水素貯蔵
13-4 水素の安全性
13-5 水素の応用
[1] 輸送
[2] エネルギー貯蔵
[3] .パワー・ツー・ガス(P2G)
[4] マイクログリッド
13-6 化学・冶金原料としての水素利用
[1] 合成アンモニア
[2] メタノール合成
第14章 グリーン水素の製造技術、市場に関する最新動向
14-1 概説
14-2 エネルギー・キャリアとしての水素
14-3 水素製造の最近の進歩
14-4 グリーン水素製造技術の現状・課題
14-5 グリーン水素に向けた水素経済の課題と挑戦
14-6 エネルギー市場の観点から見た水素エネルギー市場の観点から見た水素
14-7 熱電併給(CHP)技術と熱電併給(P2H)技術のマルチエネルギーマイクログリッド(MEMG)への統合
14-8 水素燃料電池自動車(HFCV)の交通ネットワーク(TN)への統合
14-9 グリーン水素製造に使われている現在の技術
[1] アルカリ電解槽
[2] プロトン交換膜電解槽
[3] 固体酸化物電解槽
[4] 陰イオン交換膜電解槽
14-10 水素製造のための再生可能エネルギー
[1] 水素製造における太陽エネルギー
[2] 水素製造における風力エネルギー
[3] 水素製造における地熱エネルギー
[4] 水素製造における水力発電
[5] 水素製造におけるバイオマス
14-11 安全問題に対する最近の解決策
[1] 高圧貯蔵における安全上の問題と潜在的な解決策
[2] 液体水素貯蔵における安全上の問題と解決策
[3] メタノール貯蔵における安全上の問題と潜在的解決策
[4] 塩の洞窟貯蔵における安全上の問題と解決策
14-12 水素貯蔵技術の主なリスクと潜在的解決策
14-13 水素製造技術の研究進展
14-14 太陽熱水による水素製造技術
14-15 バイオマス水素製造技術
14-16 電解水による水素製造技術
14-17 洋上風力エネルギーからの水素製造
14-18 原子力エネルギーからの水素製造
14-19 混合エネルギーからの水素製造
14-20 さまざまなグリーン水素製造技術の特徴の比較
14-21 グリーン水素製造技術開発の課題
14-22 今後の方向性
第15章 グリーン水素エネルギーシステムと再生可能エネルギーシステムへの貢献
15-1 概説
15-2 グリーン水素エネルギーシステム 技術の現状
15-3 グリーン水素製造
15-4 固体酸化物電解槽(SOEC)と陰イオン交換膜(AEM)
15-5 電解水素製造装置
15-6 再生可能な電力生産源
15-7 水素貯蔵
[1] 小規模水素貯蔵
[2] 圧縮貯蔵
[3] 液体貯蔵と低温圧縮貯蔵
[4] 大規模水素貯蔵
[5] 低温貯蔵
[6] 地下貯蔵
15-8 エネルギー・キャリア: アンモニアと液体有機キャリア
15-9 水素の最終用途
[1] 精製
[2] 産業
[3] 輸送
[4] 建築物
[5] 発電
15-10 経済分析-水素の平準化コスト(LCOH)
15-11 エネルギーの平準化費用(LCOE)
15-12 グリーン水素製造のコスト要因としての電解システム
15-13 O&Mコストとエンドライフコスト
15-14 LCOHの現状と今後の展開
15-15 太陽光発電との一体化システム
15-16 風力発電との一体化システム
15-17 ハイブリッドおよびハイブリッド・システムを最適化する方法
第16章 持続可能な未来のためのグリーン水素の統合
16-1 概説
16-2 グリーン水素バリューチェーン
16-3 最終用途
16-4 グリーン水素製造のためのRES
第17章 クリーン水素の製造
17-1 概説
17-2 水素製造のための熱化学技術
17-3 最近の水素製造技術における炭素回収と温室効果ガス利用ルート
17-4 さまざまな熱化学的H2製造技術の比較
17-5 将来の可能性
第18章 水素燃料電池
18-1 概説
[1] 概要
[2] 市場と経済性
18-2 燃料電池の種類、デザイン
[1] 燃料電池の燃料
[2] 構成要素
[3] 自動車用水素燃料電池
18-3 技術的課題
[1] コスト
[2] 温度管理
[3] 水と空気の管理 (PEMFCの場合)
18-4 耐久性、耐用年数、セルの種類による特別な要件
[1] リン酸型燃料電池(PAFC)
[2] 固体酸型燃料電池(SAFC)
[3] アルカリ燃料電池(AFC)
[4] 高温型燃料電池
[5] モルテン・カーボネイト型燃料電池(MCFC)
[6] 蓄電型燃料電池
18-5 定置型(ステーション型)蓄電池
18-6 主要な燃料電池の効率
[1] 理論上の最大効率
[2] 実証実験
18-7 応用例
[1] 電力
[2] コージェネレーション
[3] 燃料電池電気自動車(FCEV)
[4] 燃料電池バス
[5] 燃料電池フォークリフト(燃料電池リフトトラック)
[6] 二輪車・自転車
[7] 航空機
[8] 燃料電池ボート
[9] 潜水艦
[10] ポータブル電源システム/マイクロ燃料電池
18-8 その他のアプリケーション
[1] 分散型発電システム/非常用電源システム
[2] 燃料補給ステーション
18-9 研究開発動向
18-10 参入企業・団体動向
[1] ENEOS/トヨタ自動車 「水素の製造・供給で協業」
[2] トヨタ自動車 「NZで燃料電池車を現地企業8社と共同開発」
[3] パナソニック 「純水素型燃料電池」
[4] 山梨大学 「欧州2大学と水素燃料電池の共同研究を実施」
[5] JR東日本が日本初の水素列車を公開、30年後に実用化へ
第19章 水素エンジン
19-1 部品メーカーで加速する水素エンジン関連開発
[1] 概況
[2] 水素エンジンの懸念点
19-2 水素エンジン評価
19-3 大型商用車用水素エンジン
[1] トヨタ自動車など5社 「大型商用車向け水素エンジンの開発」
第20章 自動車用車載水素貯蔵
20-1 概説
20-2 燃料電池と貯蔵
20-3 車載用水素貯蔵システムにおけるナノ材料の導入
第21章 再生可能な水素生成の進歩と展望
21-1 概説
21-2 再生可能水素製造の進展
[1] これまでの経過
[2] 電解による水素製造
[3] 熱化学プロセスによる水素製造
[4] 光生物学的プロセスによる水素製造
[5] バイオマスのガス化による水素製造
[6] 嫌気性消化による水素製造
[7] 微生物電解による水素製造
[8] 太陽熱水分解による水素製造
[9] 風力水素技術
[10] 暗発酵による水素製造
[11] 水素分離法による水素製造
[12] 膜分離プロセスによる水素製造
[13] 非膜分離プロセスによる水素製造
21-3 再生可能水素の生産に影響を与える要因
21-4 環境負荷の切り口で見たバイオマスを利用した水素製造
21-5 再生可能な水素製造の展望
第22章 太陽光発電、バッテリー、水素発電機を統合した再生可能エネルギー蓄電システム
22-1 概説
22-2 結論
第23章 廃水からの太陽水素燃料生成
23-1 概説
23-2 水素生成のための有効な原料としての廃水
23-3 技術-経済分析
第24章 廃棄物由来の再生可能な水素とメタン
24-1 概説
24-2 再生可能水素
[1] 生物学的水素
[2] バイオリファイナリーにおける暗発酵と光発酵の統合
[3] 微生物による電気水素発生
24-3 再生可能な水素の大規模生産と利用
24-4 バイオメタン
[1] 水素富化メタン
[2] 水素富化CNG(HCNG)/燃料としてのヒタン
[3] ライフサイクル評価
第25章 量子水素エネルギー
25-1 概説
[1] 概要
[2] クリーンプラネット 「東北大学との共同研究により世界初の量子水素エネルギー実用化に成功」
25-2 量子水素エネルギーの発生原理・発生機構
25-3 開発・参入動向
[1] 三浦工業/クリーンプラネット 「量子水素エネルギーを用いた産業用ボイラーの共同開発契約を締結」
[2] クリーンプラネット/三浦工業 「量子水素エネルギーを利用した産業用ボイラーの共同開発契約を締結」