過剰再生可能エネルギーで水素生産| Holland＆Knight LLP

純ゼロ（net zero）と脱炭消化イニシアチブの世界的逆風を追い風に緑の水素は、政治と市場アクターの両方の注目を集めました。 この初期の産業の利点は、すごくます。 化石燃料依存の産業を脱炭消化し、エネルギー産業を混乱に陥れ、気候変動との戦いで鳥を変えることができる多目的クリーンエネルギー運搬体です。

これらの可能性を認識した多くの国ではすでに緑水素戦略を発展させるための野心的な目標を設定しました。 これを行うした最初の国の中には “基本水素戦略日本は「世界をリードする水素社会」という日本のビジョンを2017年に導入した。 その後、日本は2020年3月、世界最大規模であった10メガワット（MW）の緑水素工場を完工した。 2021年の初めに、カナダは20MW銘板容量を備えた、世界最大の緑の水素プラントのホストとなった。 その過程で、欧州連合は、2030年までに40ギガワット（GW）の緑の水素設置目標を設定したのに対し、チリは 25GWの目標を発表 2030年までに「地球上で最も手頃な価格の緑の水素生産 “になるために努力しています。 急速に成長するが、リストの他の国では、中国、韓国、オーストラリア、サウジアラビアおよびポルトガルがあります。

水素経済の追求の重要な同人は緑水素の脱炭消化アプリケーションの利点を得ることができる様々な部門です。

充電式電池に比べて、水素燃料電池は、燃料を補給するために、より短い時間がかかり、ダウンタイムを削減することは、サプライチェーンの最適化のための強力な価値提案を提示します。 いくつかの “ビッグボックス”と他の小売業者は、倉庫での水素駆動式フォークリフトを早期に採用しており、水素供給動作を活用しようとする企業の関心が高まり続けています。

重機運送（貨物または長距離輸送など）のためのバックアップ電源として水素駆動燃料電池を使用することも緑水素の初期配置のための別の方法として浮上しました。 石油からバイオ燃料への転換がすでに進行中の航空分野で業界は緑水素ソリューションと潜在的な相乗効果を期待することができます。 緑水素で緑のアンモニアを生産することは、海運業界の脱炭消化を助けることができます。 都市で緑の水素を既存の天然ガスネットワークに統合することの商業ビルの暖房のための低炭素オプションが提供されます。

水素経済のための概念的枠組みは、これまで以上に明確することができますが、業界が誇張された緑の水素アプリケーションがロックを解除された変曲点に到達するために、実際にどのくらいの時間がかかりますか？

現在、水素の生産で最も大きな割合を占めるのは、化石燃料を使用して作られた「灰色の水素」とみなされます。 生産コストが最も安いので、市場で最も簡単に入手できる水素です。 「青色水素」の生産は、特に化石燃料や天然ガスに依存するが、炭素回収、利用、保存方法を使用して排出量を削減のでグレー水素よりも生産コストがかかります。

結果的にその名が示すように、緑の水素の豊富な展開の当面の問題は、手頃な価格の再生可能エネルギーを生産することがコスト競争力のある緑の水素を生産するための前提条件であるということです。

一方、再生可能エネルギーの開発は、グリッドインフラの対応開発を追い越しており、場合によっては、再生可能エネルギーの生成が電力需要を大きく超えています。 数十年の間に米国は、電力供給過剰問題を処理するためにポンプ式の保存水力に依存してきた。 ポンピングされた水力発電は、最もコスト競争力のある実用規模のエネルギーを保存するオプションが、敷地や建設問題は、新しいプロジェクトを構築するために障害されます。 最近では、すべての新しいエネルギー貯蔵設備のほとんどがリチウムイオン電池の技術から来ました。 バッテリーの保存業界での安全性と信頼性に対する疑問が提起されますが、長期的に、これらのシステムは、グリッドのための重要なエネルギー貯蔵のツールに発展することができます。

過剰な再生可能エネルギーの緑の水素を生産することも、別のオプションです。 グリッドオペレータによって縮小されたり、低価格で卸売市場で販売される代わりに、電気分解として知られてプロセスを介して水を水素と酸素に分離するために電気を使用する電解槽に過剰再生可能エネルギーを供給することができます。

過去には、天然ガスが再生可能エネルギーの「足燃料」として広く認識されました。 緑水素への転換のコンテキストでは、この状態は、青色水素の役割も起因します。 グリッドでは違って必要としていない場合は、再生可能な電気を使用すると、緑の水素の初期配置のための経済性を潜在的に改善することにより、同様の機能を実行します。 再生可能発電機が電力システムを電解槽とペアリングすることができる場合（バッテリー、ストレージが再生可能エネルギーと一緒に配置されるように類似）、その結果保存されたエネルギーは、電力の供給が最も多いときの電力を供給することにより、収益の流れを強化する同時にグリッドの信頼性を向上させることができます。 。

米国では、業界では過剰な再生可能エネルギーを水素に変換することにより、グリッドと発電機の二重の利益を達成しようとするプロジェクトへの移動を始めました。 フロリダ州の電気会社は最近、過剰な太陽光発電で水素を生産する20メガワットの緑水素パイロットプロジェクトを構築することを提案しました。

しかし、ほとんどの利害関係者に再生可能電力の価格は、青色、水素よりも2〜3倍、より高価な緑の水素の産業規模をサポートしていません。 風力発電や太陽光の再生可能電気料金は毎年下がり続けており、これは確かに有望が、現在電解槽への投資コストも非常に高くなります。 さらに国水素供給インフラ開発の規模と複雑さは、もう一つの重要な財政の障壁を示します。

米国政府は、緑の水素生産のための規模の経済を可能にするために重要な役割をすることができます。 このシリーズの次の部分では、政府が資金調達、政策と技術開発の取り組みを通じて、市場の構造を形成することができる方法を詳しく説明します。

追加の記事の場合 水素経済シリーズ実現、Holland＆Knightの ‘sをご覧ください。 エネルギーと天然資源のブログ。

私たちについてさらに詳しく エネルギーと天然資源産業部門グループ。