水素エネルギーシステム Vol.28,No.2(2003) 解 説 －60－
欧州の水素エネルギーロードマップの概要
桜井 誠
東京農工大学工学部 〒184-8588 小金井市中町 2-24-16European hydrogen energy roadmap
Makoto Sakurai
Tokyo University of Agriculture and Technology 2-24-16 Naka-cho, Koganei-shi, Tokyo 184-8588
The European hydrogen energy roadmap was published by the High Level Group for Hydrogen and Fuel Cells as a summary report. The importance of hydrogen energy and fuel cell technologies were emphasized in the report. A future energy plan in Europe until 2050 was also shown in it. An outline of the roadmap was summarized.
Keywords : hydrogen energy system, energy road map １．はじめに
2003 年 6 月に、”Hydrogen Energy and Fuel Cells A vision of our future”という report が、 High Level Group for Hydrogen and Fuel Cells に より発表された[1]。この report には、欧州の水素 エネルギーに関するビジョンが示されている。本稿 では、そのreport の内容を簡単に以下にまとめる。 ２．背景 水素と燃料電池が、将来の持続可能エネルギーシ ステムの実現に対してどのような貢献をなしうるか、 ということへの正しい見通しを形作ることが背景に ある。 ３．水素および燃料電池の重要性 2030 年までの一次エネルギー利用の増大は主に 化石燃料により対応できるが、発展途上国からの CO2排出は世界のCO2排出の半分以上を占めるよう になり、先進国においてこれを埋め合わせるための 新しいエネルギーシステムの開発が必要となる。 短期的には、エネルギー効率の向上と再生可能エ ネルギー源からの供給の増大をはかる。そして長期 的には、効率的に利用可能でクリーンな技術である、 特に水素と水素による燃料電池が重要となり、水素 経済が様々な部門に効果を持つことになる。 このようなエネルギーシステム開発には、以下の ような社会からの要求がある。 ・気候変動の影響の軽減 ・有毒汚染物質の低減 ・石油備蓄の減尐 したがって ・より効率的なエネルギー利用 ・カーボンフリー源からのエネルギー供給の増大 ということを考える必要がある。 水素は一次エネルギー源ではないが、長期的には、 再生可能エネルギーからの水素、原子力、CO2発生 の捕捉や貯蔵をした上での化石エネルギーからの水 素が、最も完全なカーボンフリーなエネルギーへの 道筋になる。 水素と燃料電池は、2030 年の欧州で利用可能な多 様かつ間欠的な再生可能エネルギー源に順応しうる。
水素エネルギーシステム Vol.28,No.2(2003) 解 説 －61－ 表１は、成熟した水素経済において、2008 年にお ける欧州の自動車からの CO2 排出レベルの 140 g/km という目標に比べ、カーボン排出の無い水素 燃料自動車の導入がCO2をどの程度減らせるか、を 示す。最後列は、回避できるCO2発生量を示してい る。15％の再生水素自動車と燃料電池ガスタービン ハイブリッドシステムは、年250 Mt の CO2の節約 をもたらす。 ４．欧州のなすべきこと 欧州には、以下のような水素エネルギーの将来へ の５つのアクションがある。 1) 新しい技術が市場参加可能な政治的枠組み 水素と燃料電池から出てくる十分長期の、公私の 利益の視点から、EU はじめ欧州は持続可能エネ ルギー政策に密着した政策の枠組みの実現をめざ すべきである。 2) 欧州レベルでの戦略的研究計画 世界と競合する技術開発のために必要な、第一級 の研究を行う戦略的研究計画が必要である。 3) 水素と燃料電池のための戦略的計画 水素と燃料電池について、コスト低減、市場拡大 のための戦略的計画が必要である。 4) 欧州における水素と燃料電池のロードマップの 作成 以下の道筋に沿って、欧州における水素と燃料電池 の導入に向かう。 短、中期（２０１０年まで） ・ 再生可能エネルギー源利用の増大 ・ 化石燃料技術の効率、化石燃料起源液体燃料の 質の向上 ・ 天然ガスやバイオマス起源の液体合成燃料利用 の増大 ・ 既存水素パイプラインシステムを利用しての、 水素と燃料電池の早期適用 ・ 水素内燃エンジンの開発 この期間を通して、主要技術の基本的研究が必要で ある。 中期（２０2０年まで） ・ バイオマスからの液体燃料利用の継続 ・ 化石燃料改質の継続・再生可能エネルギー、 バイオマスからの水素製造システムの開発と 実行 ・ 太陽熱や原子力のようなカーボンフリーエネ ギー源の継続的研究開発 中、長期（２０２０年以降） 再生可能エネルギーおよび原子力エネルギーの導 入により電力、水素をエネルギー媒体とし、漸次 カーボン起源のエネルギー媒体を置換 5) 欧州の水素と燃料電池技術の協力 上記のロードマップ遂行のため、欧州の水素と燃 料電池技術の協力が必要である。 ５．まとめと提言 欧州は、経済的隆盛と生活の質を維持するため、 増大するエネルギー供給、エネルギーの安全と、コ スト競合の維持、気候変動の減尐、空気の質の改善 という相反する要求に応じる、持続可能なエネルギ ーシステムを求めなければならない。High Level Group は 、 European Hydrogen and Fuel Cell Advisory Council による、水素燃料電池技術協力の 形成により、助言を与え、先導を模擬し、進展を監 視することを提言する。 最後に、図１に、欧州の水素エネルギーロードマ ップの概要を示す。 謝 辞 本稿のまとめにあたり（財）エネルギー総合工学 研究所の福田健三様に情報をご提供頂いた。 参考文献
[１] “Hydrogen Energy and Fuel Cells a Vision for Our Future”, High Level Group for Hydrogen and Fuel Cells, Summary Report, June 2003
水素エネルギーシステム Vol.28,No.2(2003) 解 説 －62－ 表１ 水素自動車導入によるCO2削減効果 YEAR % of new cars1 fuelled by zero- carbon hydrogen % of fleet fuelled by zero- carbon hydrogen Average CO2-reduction (all cars)2 CO2 avoided per year (Mt CO2) 2020 5 2 2.8 g/km 15 2030 25 15 21.0 g/km 112 2040 35 32 44.8 g/km 240
1 Figures based on an assumed European fleet of 175m vehicles. The fleet size will increase
significantly by 2040, with correspondingly larger benefits.
2 calculation is independent of total number of cars.
図１ 欧州の水素エネルギーロードマップ
Stationary low -temperature fuel cell systems for niche commercial (<50kW) Fossil
fuel-based
economy Stationary high-temperature fuel cell systems (MCFC/SOFC) (<500kW);
H2ICE developed; Demonstration fleets of FC buses
Hydrogen-oriented economy H2produ ction & di stri bution FC a nd H 2 syst em s Dev elop ment & depl oym ent
Interconnection of local H2distribution grids; significant H2
production from renewables, incl, blomass gasification
Direct H2production from renewables;
de-carbonised H2society
Local clusters of H2filling stations, H2
transport by road, and local H2production
at refuelling station (reforming and electrolysis)
H2produced from fossil fuels with C sequestration
Clusters of local H2distribution grids
Increasing de-carbonisation of H2 production; renewables,
fossil fuel w ith sequestration, new nuclear
Widespread H2pipeline infrastructure
H2 use in aviation
Fuel cells become dominant technology in transport, in distributed pow er generation, and in micro-applications
H2prime fuel choice for FC vehicles
Significant growth in distributed power generation with substantial penetration of FCs
Low-cost high-temperature fuel cell systems; FCs commercial in micro-applications Publ ic Inc entiv e an d pr ivate effo rt Fund amen tal r esea rch, App lied rese arch , Dem onst ratio n Fuel Cells (veh icles and elec trical gene ratio n) Hydr ogen pro duct ion, t rans porta tion, distri butio n an d us e Publ ic re war d an d pr ivate ben efits Hydr ogen and Fue l Cel l larg e-sca le com merc ialisa tion H2 pr oduc tion FC mob ile ap plic atio ns H2 tra nspo rt FC stat iona ry ap plic atio ns H2 stor age RTD, field test , nich e flee ts Incre asing mar ket p enet ratio n 2050 2050 2000 2000 2020 2010 2020 2030 2030 2040 2040 H2 produced by reforming
natural gas and electrolysis
2nd generation on –board storage (long range)
FC vehicles competitive for passenger cars
SOFC systems atmospheric and hybrid commercial(<10MW)
First H2fleets (1st generation H2storage)
Series production of FC vehicles for fleets (direct H2 and on-board reforming) and
other transport (boats); FC for auxiliary power units (incl, reformer) Stationary low -temperature fuel cell systems (PEM) (<300kW) 2010
2010
