成果報告書詳細
管理番号20120000000586
タイトル平成23年度成果報告書 国際エネルギー消費効率化等技術・システム実証事業/基礎事業 石炭高効率利用システム案件等形成調査事業 「豪州における褐炭を利用した水素供給・利用インフラチェーンプロジェクトの案件形成調査」
公開日2012/6/20
報告書年度2011 - 2011
委託先名川崎重工株式会社
プロジェクト番号P93050
部署名環境部
和文要約豪州の豊富な褐炭をガス化、精製して水素を製造し、製造した水素を豪州国内(メルボルンおよびシドニー)で燃料電池車(FCV)あるいは水素ガスタービンコジェネレーション(水素GT)にて使用する水素供給・利用インフラチェーンの案件形成調査を実施した。
まず、チェーンの規模を10t/d?H2、運転開始時期を2017年に決定し、3ケースの水素製造方式、2ケースの水素輸送方式について検討、評価を行った。その結果、水素製造方法として褐炭ガス化と水電解を組み合わせたハイブリッド方式、水素輸送方式としてローリー輸送方式を選定した。選定したプロセスについて概念設計を実施し、主要設備の仕様を決定し、全体システムとしての技術的成立性を確認した。また、サイト候補地の検討を行い、褐炭供給元、水素製造設備、積荷基地、揚荷基地のサイトを選定した。また、FCV用水素ステーションマップの策定、水素GT導入候補地の特定も行った。
概念設計結果を基に経済性評価を実施した。プラント運用のための年経費のみを考慮した場合、メルボルンで70円/Nm3?H2、シドニーで130円/Nm3?H2で最終消費者に水素が供給可能であり、本水素コストでFCVに使用する場合、ガソリン車と同等あるいは安価に燃料供給が可能となる。一方、水素GTでの使用では、現状の燃料価格、炭素税水準では既存燃料を用いた発電には適わないことがわかった。以上の結果から、FCVによる水素使用ケースの経済的成立性が確認された。
本プロジェクトの実現可能性の検討では、豪州のいくつかの関連する事項についても調査を行った。豪州政府の本プロジェクトに対する関心は高く、いくつかの関連する優遇政策が利用可能であることがわかった。豪州の民間企業の関心も高く、本プロジェクトへの参画も期待される。これらのの状況からも、プロジェクトの実現可能性は高いと言える。
FCVおよび水素GTの普及シナリオを設定し、その可能性について検討した結果、両国政府の全面的な支援の下、水素導入のきっかけとなる本プロジェクトを遂行すれば、将来的には大規模化によって経済的に成り立つため、その後はスムースに普及が進と考えられる。日本を含む周辺国についても、政策に合致しており、政府支援が得られれば、十分に普及の可能性はあるものと考えられる。
さらに、本プロジェクトによるCO2削減効果を検証するために、排出削減量の定量化方法を検討、特定した。特定した方法に基づき、製造した水素をFCVで使用する場合および水素GTで使用する場合についてCO2削減見込量を推定した結果、FCVで使用する場合で6.6万トン?CO2/年、水素GTで使用する場合で3.8万トン?CO2/年、将来の普及に伴う大規模化により600万トン?CO2/年の削減量が見込まれることがわかった。本プロジェクトによる豪州および日本への経済効果は、最も効果の大きいFCVで使用するケースで70億豪ドルおよび3900億円、雇用創出効果は2.7万人および1.7万人と推計された。さらに、将来の大規模化に伴う豪州および日本への経済効果は4000億豪ドルおよび18.5兆円、雇用創出効果は約160万人および79万人と推計された。本プロジェクトは、CO2削減効果、経済効果および雇用創出効果が大きく、両国にとって国益に適ったプロジェクトであると言える。
英文要約The investigation of project development of hydrogen supply & utilization infrastructure chain using Australian brown coal was conducted. In this project brown coal is gasified to produce syngas and hydrogen (H2) produced by refining the syngas is used in Fuel Cell Vehicles (FCV) and hydrogen gas turbine co-generation facility (H2 GT) in Australia (Melbourne or Sydney). The scale of the project and its start of operation were fixed to 10t/d-H2 and 2017. 3 H2 production cases and 2 H2 transportation cases were investigated, and comibination of gasification with water electrolyis for H2 production and lorry H2 transportation were selected. Conceptual design for the selected case was conducted, specifications of major facilities were fixed and finally technical feasibility as a whole system was confirmed. In parallel, suitable sites for brown coal source, H2 production facility, loading & unloading bases, H2 filling stations for FCV and H2 GT were investigated and selected.
Based on the results of conceptual design, economics was also evaluated. With considering only annual expense, H2 can be supplied to end users at 70\/Nm3 in Melbourne and 130\/Nm3 in Sydney. Fuel price for FCV is lower than for gasoline vehicle, but H2 GT power generation cost is higher than that with the current fuel price and CO2 tax. From this result, economic feasibility of FCV case was confirmed.
Several related matters within Australia were examined. It was found that Australian governments express high interest, several preferential policies can be used and private companies also show interests to be involved. Considering this situation, the realization of this project can be regarded to be feasible.
In addition, the scenarios of disseminations of FCV and H2 GT were investigated. If this project is executed as the initial step for introduction of H2 into Australia with full supports from the both governments, dissemination will be realized smoothly because it will be economically feasible with large scale plant in the future. There is also possibility of diseemination in other countries including Japan if government support is expected and the project is in accordance with the government’s policy.
Furthermore, for verification of CO2 reduction effect by this project, the method for quantifying emissions reductions was determined. Based on the determined method, the CO2 reduction to be achived by this project were calculated to be 66,000 t/y in case of FCV and 38,000 t/y in case of H2 GT and 6 million t/y could be achived by a large scale project expected in the future after dissemination. Economic effects to Japan and Australia by this project were calculated to be 7 billion A$ and 390 billion \ respectively and creations of employment were calculated to be 1.6 million in Australia and 0.79 million in Japan.
As this project will bring significant CO2 reduction effect, economic effect and employment creation, the project will serve the national interests for both countries.
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