燃料·发电003
——绿色氢气

利用可再生能源（例如太阳能或风能）产生氢气

技术成熟度　中

2030年期望值42.0

利用太阳能或风能等可再生能源生产氢气的技术，越来越被社会所重视。在日本，由于该能源来自可再生能源，能够抑制二氧化碳的排放，因而被称为绿色氢气。在欧洲等地，从可再生能源中生产的氢气被称为“绿色氢（Green Hydrogen）”，而从非可再生能源中生产的氢气被称为“蓝色氢（Blue Hydrogen）”，两者具有明确的区别。

同时，用氢气生产氨的研究也在进行中。氨气比氢气更容易液化，也更容易处理。

另外，在现有火力发电站中利用氢气和氨气的技术也在研究中。

日本北九州电力（北九州市）和日本北九州市于2020年11月起，与日本福冈县、IHI、福冈氧气公司和引能仕合作启动了一个示范项目，该项目将利用当地可再生能源生产和供应氢气，计划于2021年10月前后开始生产氢气，且每月生产大约300标准立方米 的氢气。

该项目将使用包括日本响滩地区收集的太阳能和风能，以及日本北九州市垃圾（生物质）发电站的能源在内的可再生能源电力，通过电解水的方式生产氢气。

所生产的氢气将被送往现有的设施地，如日本北九州市东田地区的“氢气城”，以及日本福冈市和日本久留米市的氢气站，在那里发挥它的各种价值。日本北九州市的“氢气城”作为利用氢气的“样板城”，示范住宅内铺设有1.2千米的氢气管道，搭载氢气站并配备燃料电池。

为了高效生产氢气，该项目开发和引进了利用水电解的能源管理系统（EMS），该系统可以同时控制多种可再生能源的发电量和发电高峰。

水电解装置的产氢能力将达到每小时10标准立方米。在整个供应链的实际运作过程中，将验证合适的水电解器等设备的规模和运作方式，以及廉价电力的采购方式，以建立一个能够低成本生产和供应氢气的系统。

在日本九州地区，太阳能和风能等可变可再生能源越来越普及。为了维持电力的供需平衡，北九州电力公司多次向可再生能源公司发出输出控制指示。为了有效地利用输出控制时产生的过剩可再生能源，有必要确定氢气生产技术，以及解决扩大设施和设备规模的问题。

作为代表公司的北九州电力公司，将负责项目的整体管理、商业发展模式的研究和电力供应。IHI是该项目的共同实施者，将负责设计、开发和运行使用水电解的EMS。IHI将使用相马IHI绿色能源中心的EMS，该中心于2018年在日本福岛县相马市开设，其EMS延续了以往的技术，使用太阳能和水电解设备，可以保障能源的本地生产和本地消费。

福冈氧气公司将负责氢气的输送和日本留米市氢气站的利用，引能仕公司将提供氢气管道，以及对日本北九州市氢气站的利用，北九州市和福冈县将与相关组织协调并提供示范区域。

作为合作企业，日本东丽将提供示范场地，并供应可再生电力，岩谷产业将提供示范区域和氢气管道。

IHI在上述所提到的日本福岛县相马市相马IHI绿色能源中心（SIGC），开设了专门的氢气研究楼——相马实验室，预计将于2020年9月开始运行，研究来自可再生能源的绿色氢气的利用问题。

相马实验室利用邻近的大型太阳能发电厂的剩余电力所产生的氢气，研究如何利用氢气合成CH4、烯烃、氨气等，这些研究都有利于未来的氢能社会。

在与相马市的合作下，SIGC于2018年正式成立。该中心内配备了太阳能发电系统，占地54000平方米，输出功率1.6兆瓦。产生的电力被送往相马市的污水处理厂等地，而多余的电力则用于水电解制氢系统高效生产和储存氢气的示范项目中。

同时，将氨气作为独立燃料用于火力发电的燃气轮机系统的开发也正在进行中。2021年3月，三菱电力公司开始开发40兆瓦级、100%的氨气燃烧系统，希望从2025年开始能够实现商业化。

山根小雪工藤宗介 4tJwdLDDAWpKWylezh4zuPBwciBXKNC8LkGJC00e5xFQ6TfEO8Ps+8l/44uxGWey