会社概要

(1)

クリーン水素エネルギー

サプライチェーン実現に向けた

川崎重工の取組

2016年7月19日

技術開発本部

「広域関東圏水素・燃料電池連携体」キックオフシンポジウム

(2)

ご説明の構成

1. 水素利用への動き

2. 水素サプライチェーンのコンセプト

3. 実現への取組

(3)

0

100

200

300

400

500

600 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

エ

ネ

ル

ギー

供給量(

M

t

o

e

)

太陽光

風力

バイオマス

水力

水素

原子力

天然ガス

石油

石炭

2020

2005

2035

2050

0

100

200

300

400

500

600 ・2050年80％減には、エネルギー利用のほとんどをCO2フリーにすることが必要

・水素価格が35円/Nm3 、45円/Nm

3 _{となっても、割合は大きくは変わらない。}

一次エネルギー供給量

(MTO

E)

水素

原子力

LNG

石油

石炭

バイオマス

風力

水素と将来のエネルギー需要

水力

・

CO

₂

フリー水素が25円/Nm3

（船上引渡し）

で供給可能

・

CO

₂

削減

2020年：-15％、

2050年：-80％（90年比）

・国内でのCCS（CO

₂

Capture

Storage）が困難な場合

CO

₂

を削減しつつ国民経済負担の最少となるエネルギー需要割合を算出

＊

検討条件

＊エネルギー総合工学研究所主催「CO2フリー水素チェーン実現に向けた構想研究会」にて

GRAPEを用いて2010年に実施

(4)

【発電用途】

燃料電池自動車（FCV）

販売開始

東京オリンピック

「水素オリンピックに」

水素発電の本格化

FCVの普及

水素大量導入

【プロセス用途の水素需要】

【輸送機器用途】

2014

2020

2025

「プロセス用」⇒「FCV」⇒「発電用」の

順に需要が進展

水素需要の拡大

“水素・燃料電池戦略ロードマップ”

1. 水素利用への動き

(5)

CO

₂

フリー水素チェーンのコンセプト

水素輸送・貯蔵

資源国（豪州）

利用国（日本）

水素製造

未利用資源（褐炭）

や

豊富な再生可能エネルギー

から低コストに水素製造

安価な再生可能

エネルギー

褐炭

CCS

（CO2回収・貯留）

液化・積荷

水素利用

CO2フリー水素

液化水素運搬船

液化水素

ローリー

液化水素

貯蔵タンク

発電所

プロセス利用

半導体や太陽電池製造

石油精製・脱硫など

輸送用機器

エネルギー機器

C JAXA

コンバインド

サイクル発電所など

水素ガスタービン

水素ガスエンジン

燃料電池など

水素ステーション

燃料電池自動車など

CO

₂

の排出を抑制しながらエネルギーを安定供給

(6)

褐炭とは

•若い石炭で大量、また世界に広く分布

•水分量が50～60％と多い

•乾燥すると自然発火しやすいため、輸送が困難で、

現地の発電でしか利用されていない

 輸送できない

ため、海外取引は皆無で、採掘権のみの

「未利用資源」＝「安価」、「権益取得容易」

 多くの水素の製造方法中でも、

褐炭からの水素製造は

最も経済的な方法の一つ

2. 水素チェーン

(7)

世界の褐炭の分布

100%

南アフリカ(302億t)

その他アフリカ(17億t)

87%

10%

46%

USA(2372億t)

41%

13%

カナダ(66億t)

53%

34%

13%

コロンビア(67億t)

100%

その他南米 (79億t)

93%

7%

中国(1145億t)

54%

30%

16%

インドネシア(280億t)

100%

その他アジア(540億t)

46%

52%

インド (606億t)

93%

7%

ロシア (1570億t)

31%

7%

62%

ヨーロッパ(1076億t)

16%

20%

64%

豪州(764億t)

48%

49%

3%

褐炭

瀝青炭

・無煙炭

亜瀝青炭

褐炭

(8)

豪州の褐炭

ラトロブバレー

地平線まで褐炭炭田

地表から深さ250ｍまで一つの層

さらに、その下にもあり

（日本の総発電量の240年分）

2. 水素チェーン

褐炭発電所

（ロイヤンB）

５０万ｋW×２基

褐炭発電所

（ロイヤンA）

５５万ｋW×４基

褐炭採掘現場

（露天掘り）

(9)

CCS・CO

₂

貯留場所

褐炭炭鉱

（ラトロブバレー）

（CCS：CO

₂

Capture and Storage、CO

₂

回収・貯留）

連邦政府とビクトリア州政府は

CCSプロジェクト“CarbonNet”を推進中

MORWELL

MELBOURNE

SALE

BAIRNSDALE

ORBOST

WELSHPOOL

80km

大規模CO

_２

貯留容量

© CO2CRC

出典元：

http://www.co2crc.com.au/publications/

brochures.html

(10)

液化水素・水素の大量輸送手段

・極低温（-253℃）

・気体の1/800の体積

・産業利用やロケット燃料として実用化済の輸送媒体

・高純度=精製不要（蒸発させるだけで燃料電池に供給可能）

液化水素の特徴

国内最大液化水素タンク

（種子島ロケット基地）

LNG船

（エネルギー大量輸送）

2. 水素チェーン

JAXA

(11)

CO

₂

フリー水素商用チェーン Feasibility Study

• 水素原料

：豪州の褐炭

• 副生CO

₂

処理

：現地で貯留 ⇒ CO

₂

フリー

• 水素製造規模(用途)

：

770t/day、

FCV 300万台 or 火力発電100万kW の燃料相当

褐炭

水素製造

液化

貯蔵・積荷

輸送

揚荷

発電所

ＣＣＳ

コジェネ、

エネルギー機器

燃料電池自動車

（FCV）

(12)

8.5

0.5

9.8

3.2

2.6

2.9

2.3 商用チェーン FSの結果

【規模】

水素発電所

水素コスト（船上引渡し）

29.8円/Nm

3 FCV 300万台

水素発電

100万kW1基相当

または

水素製造より上は

日本の技術・製品

褐炭燃料

CCS

水素製造

水素液化

積荷基地

水素輸送船

水素

パイプライン

FCV

2. 水素チェーン

(13)

固定買取価格

2015年4月～、20年

発電コストの比較

化石燃料発電よりは高いが、CO

2 フリーエネルギーの中では、

再生可能エネルギーより安く、かつ安定で大量に利用可能

20.0 CCS

+

水素

(14)

つくる

はこぶ

・

ためる

つかう

●水素液化機

プラント・タービン技術

●液化水素運搬船

LNG船技術

●液化水素コンテナ

極低温技術

●水素ガスタービン

安定・クリーン燃焼技術

●液化水素タンク

極低温技術

●高圧水素トレーラー

複合材関連技術

水素インフラ技術開発の展開

●褐炭水素製造

乾燥・粉砕他褐炭処理技術

3. 実現への取組

●ローディングシステム

極低温シール機構技術

JAXA

(15)

2014

2020

2025

液化水素技術

LNG技術

「エネルギー基本計画」

当社が

合せ持つ技術

パイロット

実証

商用チェーン

東京オリンピック

水素プロジェクトの展開

(16)

積荷基地

液化水素運搬船

基本設計を実施中

小型液化水素運搬船は世界初の基本認証を取得

パイロット実証

（NEDO事業）

2020年度に、褐炭ガス化技術、水素の大量海上輸送技術を技術研究組合

CO2フリー水素サプライチェーン推進機構（HySTRA）にて実証

⇒ 川崎重工（幹事）、岩谷産業殿（基地）、電源開発殿（褐炭ガス化）、

シェルジャパン（安全、液化水素取扱い技術）

褐炭ガス化プラント

3. 実現への取組

(17)

HyGrid研究会

◆参画企業・団体

岩谷産業株式会社、川崎重工業株式会社(会長企業)、九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所、株式会社システム技術研究所、株式会社テクノバ(事務局)、

トヨタ自動車株式会社、豊田通商株式会社、日産自動車株式会社、株式会社本田技術研究所、三井物産株式会社、株式会社ローランド・ベルガー

http://www.hygrid.jp

電気と水素を活用し、多様なエネルギーから成り立っている社会

EV・PHV

_蓄電設備

火力発電

発電ユニット

自動車燃料

水素タンク

バイオマス

下水処理

太陽光

風力

再生可能

エネルギー

化石燃料

電気グリッド

水素グリッド

水素

-

電力

変換

大量・長期保存

水電解

産業利用

都市・家庭

電気

エネルギーの流れ

水素

化石燃料

FCV・FCバス

都市・家庭

HV

製油所・

化学プラント

(18)

CO

₂

フリー水素チェーンの意義と効用

①供給安定性

・褐炭：世界に広く分布、莫大な埋蔵量

現状価格がなく、自主権益の獲得が容易

→ エネルギーセキュリティに貢献（豪州だけで240年分）

②環境性

・使用時にCO

₂

排出なし（排出は水だけ）

→“究極のクリーンエネルギー”

③産業競争力向上

・日本の技術・製品でエネルギー確保 → 国富流出を抑制

・水素の普及により、関連産業が成長 → 成長戦略へ貢献

インフラ輸出へ展開

おわりに

(19)

川崎重工業株式会社

技術開発本部

〒105-8315 東京都港区海岸一丁目14番5号

Tel: 03-3435-2259 Fax.03-3435-2081

http://www.khi.co.jp