成果報告書詳細
管理番号20130000000622
タイトル平成24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合理化調査
公開日2013/7/30
報告書年度2012 - 2012
委託先名川崎重工業株式会社
プロジェクト番号P93050
部署名環境部
和文要約平成23年度には、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。その結果、FCVにて使用する場合には、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ことがわかった。さらに、日豪両政府の支援の下、水素導入のきっかけとなるパイロットチェーン(水素製造規模10t/d-H2、2017年に運転開始)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ち、その後の普及がスムースに進むという結果が得られた。
平成24年度の合理化調査では、2017年の豪州国内でのFCVでの水素利用をメインターゲットとして豪州国内における関連事業スキームの構築に必要となる調査を実施した。
1. 豪州における関連政策を調査した結果、水素利用は未だ政策には無いものの、CO2削減、褐炭有効利用、クリーンエネルギーの推進という観点では、政策に合致していることを確認した。
2. 水素製造方法の合理化検討では、豪州国内で可能性のある褐炭由来水素、天然ガス由来水素、再生可能エネルギー(風力)由来水素の製造コストを算出し、褐炭価格、天然ガス価格、CO2価格、風車の価格をパラメータとしてコスト比較を行った。さらにコストのみならず、政策、供給安定性、価格安定性、将来性等を考慮して総合評価を行った。その結果、褐炭由来水素が最も優れた水素製造方法であることを確認した。
3. 長期的なエネルギー需給の動向を確認するために、震災後の日本と豪州をターゲットとしてエネルギー需給シミュレーションを実施した。その結果、豪州においてもCO2削減の目標を達成するためには運輸部門への水素導入が進み、2050年断面では約50%の自動車がFCVに置き換わるという結果を得た。一方、日本においては、原子力の制約、CO2削減の制約の下では、水素の導入が進み、運輸分野、発電分野およびコジェネレーション分野で導入が進み、2050年には約50%の車がFCVに置き換わるという結果を得た。
4. 豪州での水素利用のメインターゲットはFCVであるが、その他の水素利用用途について、製油所、製鉄業、化学産業、等の関連事業者へのヒアリングにより可能性の調査を行った。いくつかの産業では現在でも水素を使用しているものの、自社内に水素製造プロセスを保有している事業者が多く、外部からの購入には消極的であった。
5. FCV関連事業化検討では、水素ステーション事業候補者およびFCV供給候補者の特定を行い、それらの事業候補者と事業化への課題抽出および対策の検討を行った。FCVを豪州に普及させるためには、1.業界の協調・コミット、2.の支援、3.ユーザーに対する価値創造、4.価で安定した水素の供給、等が必要であることが判った。豪州にFCVを普及させるためには、実証プロジェクトが必須であり、2017年に運転開始を目指すパイロットチェーンとリンクさせたFCV実証プロジェクトのビジネスモデルの構築を行った。
以上の結果を基に、昨年度算出したCO2削減ポテンシャルの精査を実施した。
英文要約Title: International Projects for Increasing the Efficient Use of Energy Project Formation Research on High-efficiency Clean Coal Technology Supplemental investigation of project development of hydrogen supply & utilization infrastructure chain using Australian brown coal (FY2013) Final Report

In FY2012 investigation of project development of hydrogen supply & utilization infrastructure chain using Australian brown coal was conducted. In this project brown coal would be gasified to produce syngas and hydrogen (H2) produced by refining the syngas would be used in Fuel Cell Vehicles (FCVs) and H2 gas turbine co-generation facility (H2 GT) in Australia. From the results, it was found that with considering only annual expense fuel price for FCVs would be lower than for gasoline vehicle in Australia and economic feasibility of FCVs was confirmed. Further, if the pilot-scale project (10 t/d-H2 in 2017) would be executed as an initial step for introduction of H2 into Australia, commercialization would be realized smoothly because it would be economically feasible with large scale plant in the future.
In FY2013 supplemental investigations related with the development of business case for the launch of FCVs into Australian market were conducted.
1. Investigation of the relevant Australian policies was investigated. It is found that there are policies related with CO2 reduction, brown coal upgrading and efficient utilization, and promotion of clean energy, which are in line with the target of the proposed project.
2. Investigations of other H2 production methods (from natural gas and from electrolysis with wind power) was conducted. Considering the costs of H2 production methods, Australia policies, supply and cost stabilities, and future potential into account, the best method was confirmed to be H2 production from brown coal.
3. Energy balance simulation was conducted to confirm long-term energy balances in Australia and in Japan considering the effects of the nuclear disaster in Japan. The simulation result shows that H2 would be introduced into transport sector in Australia and mainly into transport sector, power generation sector and co-generation sector in Japan under constraints of nuclear and CO2 reduction target. It was also found that app. 50% of car supply in 2050 would be FCVs both in Australia and Japan.
4. Other H2 demands in Australia than for FCVs were investigated. It was found by consultation with various companies that there would be little H2 demand in Australia.
5. Investigation on possibility of FCVs commercialization and development of its business case were conducted. Potential H2 filling station operators and FCVs suppliers were identified and with them barriers for introduction of FCVs and their countermeasures were investigated. It was found that industry cooperation and commitment, significant government support, creation of values for end users, and stable hydrogen supply at reasonable cost are necessary. For commercialization of FCV in Australia, demonstration project is mandatory and the business case for the FCVs project linked with the pilot-scale CO2 free hydrogen chain project in 2017 was developed.
Based on these research results, CO2 reduction potential was refined.

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