水素社会に向けた動き加速

　水素・燃料電池関連のエネルギーフォーラムに登壇する機会をいただき、水素社会の実現に向け各地で動きが活発化していることを知りました。今回は、新しいエネルギー、水素の可能性を考えたいと思います。

　◆日本の自給率わずか６％

　２０１６年３月に改訂された政府の「水素・燃料電池戦略ロードマップ」の「フェーズ１：水素利用の飛躍的拡大」（現在～）では、（１）燃料電池の価格低下と普及拡大（２）燃料電池自動車（ＦＣＶ）を２０年までに約４万台、２５年までに約２０万台導入（３）水素ステーションを２０年度までに１６０カ所、２５年度までに３２０カ所設置することを目指します。

　「フェーズ２：水素発電の導入など」（２０年代後半に実現）では、水素発電と大規模な水素供給システムの確立を目指し、３０年ごろには水素発電の本格導入を見据えます。最終段階の「フェーズ３：ＣＯ２フリー水素供給システムの確立」（４０年ごろに実現）では、再生可能エネルギー由来のＣＯ２フリー水素供給システムの確立を図る計画です。

　水素は、石油随伴ガス、製鉄所や工場で発生するガス、再エネなど多様な１次エネルギー源からさまざまな方法で製造できる２次エネルギーです。再エネと水を使って水素を製造し、必要な時に燃料電池で電気に換えることもできます。水素は、電気を運びやすく、ためやすくしてくれます。半永久的に劣化せず、大量に運べることもメリットとされます。

　エネルギー自給率がわずか６％の日本。発電電力量に占める火力発電の割合が約８５％（１５年度）を占め、燃料輸入に毎年何兆円もの国富が流出しています。一方で、地球温暖化問題にも対応しなくてはいけません。厳しい環境・エネルギー制約がある日本で、水素は解決策の一つとなる可能性を秘めています。

　◆燃料電池車に注目集まる

　１４年１２月、トヨタ自動車が世界に先駆けて量産型のＦＣＶ「ＭＩＲＡＩ」を発売し、１６年３月には、ホンダが「ＣＬＡＲＩＴＹ　ＦＵＥＬ　ＣＥＬＬ」を市場に投入し、ＦＣＶが注目されるようになりました。燃料電池バスは、愛知県や東京都での実証を経て、１７年初めには市場に投入され、燃料電池のフォークリフトやごみ収集車なども市場に投入される見通しです。

　水素インフラの整備が喫緊の課題ですが、政府のロードマップでは、４大都市圏を中心に１００カ所程度の水素ステーション（固定式、移動式）の確保を目指しています。１６年３月１７日時点で、８１カ所（再エネ由来の小型水素ステーションを含めると８６カ所）が整備され、うち５７カ所が開所しています。水素ステーションの低コスト化については、セルフスタンドを可能にし、耐圧性に優れたホースの開発などで修繕費の低減を図るなど、知見を蓄積しているところです。すでに開所した水素ステーションでの水素価格は、目標を前倒しして、ハイブリッド車の燃料代に迫る１０００～１２００円／キログラムの戦略的な水準になっています。

　水素ステーションの安全対策については一般社団法人、水素供給利用技術協会（ＨｙＳＵＴ）によると、「水素を漏らさない（適切な設計、材料選定、点検など）」「漏れたら早期に検知し、拡大を防ぐ」ことが基本的な考え方です。万が一、火災などが起きても周囲に影響を及ぼさない、または影響を軽減することが重要です。

　水素が爆発するのは、密閉空間に大量に漏れ、そこに火種があった場合です。そうでない空間や地面付近にはたまりにくく、仮に着火しても燃え広がらずに燃え尽きるため、必要なのは正しい使い方だといいます。

　◆ＢＣＰ対策向けシステム

　水素の地域導入事例を見学したいと思い、川崎マリエン（川崎市港湾振興会館、川崎市川崎区）を訪ねました。東芝が開発した再エネ由来水素の利活用技術「自立型水素エネルギー供給システムＨ２Ｏｎｅ」の実証機が設置され、１５年４月２０日から運転を始めました。このモデルはＢＣＰ（事業継続計画）対策向けのエネルギー供給システムで、自治体で運転を開始した初の事例です。東芝・次世代エネルギー事業開発プロジェクトチーム統括部長の大田裕之氏に案内していただきました。

　「圧力が１０気圧以上の圧力になると、高圧ガス保安法の制限を受けて、置き場所が制限され、保安管理者の常駐が必要になります。Ｈ２Ｏｎｅは低圧で設計していますので、どこでも設置でき、保安管理者も不要です」

　汎用（はんよう）コンテナのサイズで、外観も周辺環境に違和感のないデザインです。

　「このシステムは、減災用のバックアップ電源として開発しました。エネルギー貯蔵技術として、蓄電池は短期間の再エネの変動を補うことは得意ですが、１日程度で放電してしまいます。水素は、エネルギー密度が高く、長期間、コスト的にも安くためることができます。Ｈ２Ｏｎｅは蓄電池と純水素燃料電池のシステムを搭載し、２つの特性をうまく補完しています」

　災害でライフラインが寸断され、川崎市臨海部で帰宅難民が発生した場合に備えて、Ｈ２Ｏｎｅは約３００人の避難者に電気と温水シャワーを供給できます。

　－－今後の展開は？

　「年間を通じて再エネに依存して暮らしているところは世界中にあります。Ｈ２Ｏｎｅは太陽光など再エネだけで電気と温水を供給でき、またシステムの仕様は規模や要望に合わせて変更できます。国内での展開にとどまらず、海外の無電化地域、東南アジア、インド、太平洋の島嶼（とうしょ）国、エネルギー資源が乏しい地域、送電網の整備が乏しいコミュニティーへの展開を考えています」

　これからは、いつ、どこにいてもエネルギーを安定供給できる分散型エネルギー設備を各地に整備していくことが重要です。日本では再エネの導入が拡大していく中、系統連系などの問題が生じており、余剰電力を水素でためる技術が、有望な対応策の一つになるかもしれません。もしもの時、私たちの生活を支えてくれる可能性がある水素。安全対策を万全に、各地での利活用が期待されています。

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【プロフィル】松本真由美

　まつもと・まゆみ　東京大学教養学部客員准教授（環境エネルギー科学特別部門）。上智大学在学中からテレビ朝日のニュース番組に出演。ＮＨＫ－ＢＳ１ワールドニュースキャスターなどを務める。環境コミュニケーション、環境とエネルギーの視点から持続可能な社会のあり方を研究する傍ら、シンポジウムのコーディネーターや講演、執筆活動などを行っている。ＮＰＯ法人国際環境経済研究所（ＩＥＥＩ）理事。