水素社会を拓くエネルギー・キャリア(最終回)

エネルギー・キャリアの開発利用の進め方


国際環境経済研究所主席研究員


 これまで4回に渡ってMCH(メチルシクロヘキサン)、液体水素、アンモニアの3つのエネルギー・キャリアについてご紹介してきた。【表1】にそれらの特徴をまとめてみよう。

表1

【表1】エネルギー・キャリアの特徴のまとめ

 この表から分かるように、エネルギー・キャリアにはそれぞれ特徴がある。私は、将来はエネルギー・キャリアのうちどれか一つだけが選択されるということではなく、用途毎に適切なものが、その長所を生かした形で導入されるようになると考えている。少量、短距離の輸送であればエネルギー・キャリアを用いることなく、水素を気体のまま、高圧容器に入れて輸送するという、現在も利用されている形態(高圧水素)も将来に渡って残るだろう。

 ただ仮にそうだとしても、エネルギー・キャリアの開発利用を進めていくためには、いつごろ、どのような用途に、どの程度の量の水素エネルギーが導入される可能性が大きいかを見極めたうえで、その用途向けの水素エネルギーを輸送、貯蔵するのにもっとも適したキャリアを見定め、その開発利用と社会実装のための取組みを行っていくことが必要である。なお、ここで「水素エネルギー」という用語を使っているのは、液体水素から気化した水素の利用、MCHまたはアンモニアから脱水素した水素の利用のみならず、アンモニアの直接利用を包含した利用形態を念頭においているからである。

 いつごろ、どのような用途に、どの程度の量の水素エネルギーが、導入される可能性が大きいのかということについては、客観性の高い情報と科学的な分析に基づいてシナリオの形でまとめ、関係者の間で共有されることが重要である。このような水素エネルギーの導入シナリオの例は、連載の第7回で紹介した。こうしたシナリオにより、バック・キャスティングによって現時点で取り組むべき課題やその優先順位等を見定めることができようになる。もちろんこうしたシナリオは、情勢の変化に応じて適宜見直されることが必要だ。

 用途毎にもっとも適したキャリアを見定めていくためには、主な水素エネルギーの用途毎に、海外のCO2フリー水素源から、水素をエネルギー・キャリアに変換し、日本に輸送したのち、水素エネルギーの利用サイトまで運び、使用に至るまでの供給チェーンの全体を見渡して、キャリア毎にその供給チェーンの構築に係る技術面、コスト面及び社会実装面の課題と課題解決のフィージビリティを評価して、その優劣を比較していくことが必要だろう。

 技術面の課題解決に係るフィージビリティの評価とは、先の供給チェーンの中で、克服しなければならない技術課題がどれほどあるかを評価することである。コスト面のそれは、供給チェーンを経て運ばれた水素エネルギーのコストが、使用段階で許容されるコスト要件をクリアできる見込みがあるかについての評価である。そして社会実装面の評価では、供給チェーンの構築に必要となるインフラ、施設、設備等の整備に要する社会的投資スケールの規模感の把握に加えて、所要の安全確保と社会から受容を得るための方策について評価、検討される必要がある。

 技術面での課題の評価にあたっては、例えば【図1】のような形で3つのキャリアの供給チェーンを一つの図に模式的にまとめ課題を整理することによって、供給チェーンの構築に係る技術的課題の全体像を俯瞰し、総合的な観点から供給チェーン間の優劣や特徴についての評価を行うことができるだろう注1)。ただ、ここに例示された「課題」を見ても分かるように、それらの課題の中には質が異なるものがあるために、単純に相互比較ができる訳ではない。また、供給チェーンの長さ(距離)や立地条件などによっては、そのチェーンのフィージビリティに大きな影響が及ぶものがあることに留意する必要がある。(例えば、液体水素は通常の距離であれば、既に開発された液体水素輸送用のタンクローリーやコンテナで運ぶことができるが、輸送距離が一定以上になると輸送の経済性は大きく悪化すると言われている。)

図1

【図1】水素ST向けの水素エネルギーの供給チェーンの全体像

注1)
なお、【図1】は、「水素ST向けの水素エネルギーの供給」チェーンについてのものであるが、これはあくまでも例示であり、必ずしもこの供給チェーンに係る技術的課題を網羅的に示したものとはなっていない。

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