目次 再エネ由来水素の利活用 東芝での取組み 技術開発 今後の展開 2

東芝における

再エネ由来水素の利活用の取組み

第5回 水素・燃料電池戦略協議会

2015年 11月11日

2

目 次

東芝での取組み

再エネ由来水素の利活用

技術開発

今後の展開

再エネ由来水素の利活用

2015年頃

2020年頃

2030年頃

2040年頃

水素の

「利用」

「輸送・貯蔵」

「製造」

_{フェーズ3}

フェーズ1

フェーズ2

水素発電の本格導入／

大規模な水素供給システムの確立

トータルでの

CO2フリー水素供給

システムの確立

水素利用の飛躍的拡大（燃料電池の社会への本格的実装）

水素供給体制の構築見通しを踏まえた計画的な開発・実証

水素サプライチェーン

水素地産地消

短期で

実現可能

再エネ由来水素の利活用の拡大

経済産業省 水素・燃料電池戦略ロードマップ

4

 再生可能エネルギーの導入拡大

 エネルギーの多様化・分散化

 災害時の電源確保

 系統接続容量

 変動/不安定

 発電コスト（離島コスト）

 燃料確保・稼働時間

など

再エネ由来水素の利活用の拡大

目的

課題

水素地産地消

 余剰電力の有効利用

 変動電力の安定化

 大容量・長期間の保管

 発電コストの低減

 環境負荷の低減

 水素の電力以外での利用拡大

水素の特性を活かした利活用

水素サプライチェーン

×

つくる

再生可能エネルギー

石油化学・鉄鋼

副生水素

原子力エネルギー

ためる

水電解

つかう

EMS

_{（BEMS／CEMS等）}

燃料電池

（熱電併給）

モビリティ

（当社は電池）

水素供給設備

当社技術領域

水素発電

水素電力貯蔵

非常用エネルギ供給

（

電気・熱

）

東芝の水素関連技術

6

再エネ水素でつくる、持続的で安心安全快適な社会

●エネルギーセキュリティの脆弱性を改善

●水素電力貯蔵システムによる電力平準化で再エネ導入を促進

●災害に対して強靭なエネルギーライフラインを構築

水素サプライチェーン

水素地産地消

東芝が目指す水素ソリューション

●水素の外部調達が不要な自立型のエネルギーシステム

5つのソリューション

BCPモデル

（災害時対応）

離島モデル

（完全自立型）

事業所モデル

(水素ST)

水素電力貯蔵

システム

ｽﾏｰﾄｺﾐｭﾆﾃｨ

水素モデル

水素地産地消型ソリューション

8 ●

災害時も貯めた水素だけで避難所に

電気とお湯を供給

可搬可能なコンテナサイズで、緊急時に

広域展開が容易

推奨施設

●自治体避難所指定施設

●駅・コンビニ

輸送イメージ

●マンション

＊BCP ： Business Continuity Plan

災害時においても事業が継続出来る様、計画された設備を備えること

●コンセプト

大規模災害時に備えた自立型エネルギー供給システム

電気・温水の製造と水素の生成・貯蔵量を

適正に配分し、ピークシフト等を行う水素

ＥＭＳとして機能

管理者の常駐不要

によるBCPモデル

*

BCPモデル 取組事例

 川崎市港湾振興会館（川崎マリエン）

[2015年4月～]

 横浜市港湾局 横浜港流通センター

[2016年3月運用開始]

平常時：水素の製造量、蓄電量、発電量などを最適に制御する水素エネルギーマネジメント

システム（水素ＥＭＳ）により、電力のピークシフトおよびピークカットに貢献

災害時：ライフラインが寸断された場合においても、自立して電気と温水を供給可能

10

●

システム構成

●

構成機器配置

水素電力貯蔵量 ３５０ｋＷｈ

太陽光発電量

温水供給量

２５ｋＷ

75Ｌ/ｈ

水素貯蔵量

発電出力

２７５Ｎｍ

３０ｋＷ

３０ｋＷ

２７０Nｍ

システム仕様

７日間、300人分の貯めた水素だけで電気とお湯を供給

（※川崎マリエン避難施設に設置したプロトタイプの設計条件）

●

システム要求

（※システム仕様はご要望に合わせて変更可能です）

●再エネ又は余剰電力によるオンサイト水素製造

●水素物流コストを廃して安価な水素を提供

●災害時も自立型STとして重要ロジ施設にBCPを提供

●コンセプト

H

2

Oneをベースとした再エネ又は余剰電力による

水素供給源として燃料電池車の普及に貢献

推奨先

●空港、港湾、漁港

●工場、物流倉庫

●道の駅

事 業 所 モ デ ル

12 電気 温水 水素

世界中の離島や未電化地域へ、ディーゼル発電より

安価でクリーンな電力を安定供給

●水素電力貯蔵を用いて長期の無風/日照不足でも100%自活

●島の災害レジリエンス向上（島の災害も、本土の災害も）

●コンテナサイズで設置時の環境負荷が小さく、短工期で設置可能

推奨施設

●国内外島嶼・隔離地域

●リゾートホテル・病院施設

●コンセプト

離 島 モ デ ル

 ハウステンボス「変なホテル」第二期棟

*

[2016年3月運用開始]

離島モデル

（リゾート・離島・遠隔地向け）

取組事例

つかう

ためる

つくる

第二期棟全12室

水素 EMS

再エネ水素により年間を通じてホテル1棟分の電力を供給

14

水素貯蔵量100%ライン

夏

冬

時間のシフト

水素をつくり貯める ⇒最強の蓄電池

離島モデル

（リゾート・離島・遠隔地向け）

取組事例

夏季：太陽光発電の余剰電力で再エネ水素を製造・貯蔵

冬季：太陽光発電の不足電力分を水素より燃料電池で電力供給

⇒ 年間の総電力需要をカバーすることができる。

 ハウステンボス「変なホテル」第二期棟

*

[2016年3月運用開始]

PV電力量および水素エネルギー量の年間収支

*:METI 再生可能エネルギー導入拡大に向けた地産地消型エネルギーシステムのモデル構築事業

（補助事業者：ハウステンボス株式会社）

• SOEC*/SOFC**の採用により充放電効率80％

• 電力貯蔵量は水素貯蔵タンクの数で容易に増大可能

⇒余剰電力対応、再エネ導入促進

⇒2020年 上市予定

日・週単位での長期

電力貯蔵が可能

・5MWe級 水素電力貯蔵装置

蓄電容量：32MWh

出力：１万世帯✕８ｈの電力供給



電力貯蔵の概念

水素電力

貯蔵で補償

大容量水素電力貯蔵システム

16

● BCPモデル，離島モデル，事業所モデルの複合的活用

水素を活用した環境に優しく災害に強い街づくりに貢献／日本の先進技術を国内外に発信

●コンセプト

● コミュニティのエネルギーを統合管理する 水素エネルギーマネジメントシステム

エネルギーとリソースを統合管理

施設への熱電供給

モビリティへの水素供給

医療施設への酸素供給

余剰電力の活用

水素活用スマートコミュニティ

再エネ水素による新しいエネルギーシステムの提案

海外

●水素の「つくるーはこぶ」機能を活用したエネルギーソリューション

（エネルギー効率：約40%）

●海外のウインドファーム、水力、余剰電力等を水素の形で日本に運ぶ

地球規模の電力網を構築

再エネ

液体水素 又は

有機ハイドライド

水素ガスタービン

発電所

水電気分解装置

(SOEC*)

アライアンスを活用してロジを構築

H

H

H

国内

水素サプライチェーンソリューション

18

つかう (水素利用)

はこぶ

つくる (水素製造)

H

2

H

2

H

2

H

2

e

e

*:環境省：平成27年度 地域連携･低炭素水素技術実証事業

（北海道、釧路市、白糠町）

 北海道釧路地区水素サプライチェーン実証実験

*

[2015年7月～]

水素サプライチェーン 取組事例

水素の製造・貯蔵・運搬・利用までのサプライチェーン構築を実証

[5年間(2015年度～2019年度)]

 京浜臨海部「低炭素水素」活用の実証プロジェクト

*

[2015年9月～]

水素サプライチェーン 取組事例

再生可能エネルギーを活用した「CO2フリー水素の製造」に加え､「貯蔵」「輸送」および「利

用」も含めた水素サプライチェーンの構築を通じて、水素利活用における簡易な統合的システ

ムを実現

20

技術開発

 水素EMS

• 「つくる」「ためる」「つかう」を統合管理

• 水素貯蔵により再生可能エネルギーの

出力変動を平準化

→再生可能エネルギーの導入拡大

（*:Energy Management System）

 高効率水電解技術

• SOEC*により水素製造の入力電力3割減

（*:Solid Oxide Electrolysis Cell／固体酸化物型電解セル）

（METI/NEDO：再生可能エネルギー貯蔵・輸送等技術開発。平成25年度～）

700W

家庭用

3.5kW

事業所モデル向け

100kW

離島モデル向け

●高発電効率の純水素燃料電池の開発

• 発電効率55％、総合効率95％

• エネファーム技術をベースとした固体高分子形（ＰＥＭ型）

技術開発

福岡県・福岡水素エネルギー戦略会

議 北九州水素タウン実証で設置し

た純水素定置用燃料電池(*1)

• 1kW級 12台

• 3kW級 1台

• 100kW級 1台

イワタニ様水素ステーション芝

公園に納入した 700W 純

水素燃料電池(*2)

徳山動物園に設置した

700W 純水素燃料電池

(*2)

22

災害時

病院

物流施設

鉄道駅

庁舎

コンビニ

病院

物流施設

庁舎

コンビニ

学校

庁舎

学校

庁舎

被災地区に輸送

●H

2

One

TM

システムの広域展開による地域強靭化

緊急車両に開放

地方の再エネ水素ST

港湾

空港

空港

港湾

鉄道駅

地方の再エネ水素ST

推奨先

通常時

再エネの地産地消

• 再エネ由来水素の地産地消による水素利活用拡大

→エネルギーセキュリティ向上

• 通常時は再エネ電力を安定化してピークカット等で使用

• 災害時に災害対応重要施設の機能維持や避難者のライフラ

イン確保

離島

（避難所）

今後の展開 【国内広域】

 再エネ由来水素の地産地消による水素利活用の世界規模

での拡大

 日本の技術・支援による島嶼、遠隔地、未電化地区のエネル

ギー自立→QOL向上

 量産効果によるコストダウン→大規模普及による国内水素産

業の裾野拡大

●再エネ由来水素による安価でCO

2

フリーなエネルギーシステムの展開

今後の展開 【海外】

推奨先

24

今後も、システム・機器の大規模化・高効率化・

低コスト化に向けて、技術開発・技術実証に取り

組んで参ります。

今後の展開の実現に向けて

実証事業などにおける御支援を引き続きお願い申

し上げます。