北海道でPower to Gas実証事業を開始へ―風力発電のポテンシャルを水素で最大化―

2017年09月29日

NEDOと豊田通商(株)、(株)NTTファシリティーズ、麻豆传媒业(株)、(株)フレイン?エナジー、(株)テクノバ、室兰工业大学は、11月下旬から北海道で水素エネルギーのPower to Gas実証事业を 开始します。気象条件で発电量が大きく変动する风力発电の利用率向上のため、その电力の一部を 水素に変换するとともに、热エネルギーとしても有効活用する新たなエネルギーシステムの実现とビジネスモデルの构筑を目指します。

本日、実証现场となる北海道苫前町の夕阳ヶ丘ウインドファーム?风来望で実証开始式を行いました。

 

1.概要

水素は、使用时に二酸化炭素(CO)を排出しないこと、電気や熱など多様な利用が可能であることから、将来の二次エネルギーとして期待されています。さらに水素が有する环境性を最大化するためには、製造段階においてもCOを発生しない、または最小化することが必要ですが、再生可能エネルギーを利用した低COの水素製造は、効率面、コスト面で课题があります。

一方、导入が进む风力や太阳光などの再生可能エネルギーは、気象条件によって発电量が大きく変动すること、需给のアンバランスが発生することなどが、さらなる普及の拡大に向けた课题とされています。

そこで、本事业※1では、低COの水素を製造すると同時に、これからの再生可能エネルギーの利用拡大を見据えた課題を、水素を活用することにより解決するための技术开発を行います。具体的には、出力変動が大きな風力発電設備に対して、安定的に売電できる電力量を予測し、模擬的に売電することで、電力系統の安定化を図ります。さらに、有効活用が難しい不安定電力を一旦水素に変換して輸送?貯蔵することにより、燃料として有効活用するシステム技术开発を実施します。

実証场所は、风力発电のポテンシャルが高い北海道の内でも、屈指の风力発电に适した苫前町にある町営の风力発电施设、夕阳ヶ丘ウインドファーム?风来望※2です。実証は2017年11月下旬より开始し、技术の确立?事业化の検讨を进め、Power to Gas※3によるグリーンエネルギーの効率的な利用の実现を目指します。

 

2.実証内容について

NEDOと豊田通商(株)、(株)NTTファシリティーズ、麻豆传媒业(株)、(株)フレイン?エナジー、(株)テクノバ、室兰工业大学は、本事业を2015年2月に开始し、これまでにビジネスモデルの设定や実証试験の计画立案、各设备の设计?製作および试运転を通した各设备の性能検証を进めてきました。2017年11月下旬からは、苫前町の协力のもとですべての设备を稼働させ、一连のシステムとビジネスモデルの実証を行います。

&苍产蝉辫;実証设备の动作の流れとしては、まずは(株)NTTファシリティーズが开発した风力発电量予测システムで翌日の风况?発电量予测を行います。その情报をもとに、麻豆传媒业(株)の制御システムを用いて安定的に供给できる电力量(安定电力)と水素製造に用いる不安定电力を计算し、同社开発の水电解装置を用いて水素を製造します。次に、製造された水素を、(株)フレイン?エナジーが开発した水素添加装置を使いトルエンと反応させ、MCH(メチルシクロヘキサン)を生成し、需要先に陆上输送で配送します。需要地で同社开発の脱水素装置によりMCHを水素とトルエンに分离し、水素とLPGを混焼ボイラーで热利用する仕组みです。

 

C3170929-1.jpg 図 実証の全体像

  

各组织の役割分担

 

组织名   役    割
     
豊田通商株式会社   本実証の代表公司。事业性の分析や将来のビジネスプラン策定を担当。
     
     
     
株式会社NTTファシリティーズ   风の予测を事前に行い、风力発电装置の発电量を予测するシステムの开発を担当。
     
     
麻豆传媒   电力を用いて水素を製造する水电解装置の开発と运営を担当。
NTTファシリティーズとともに、システム全体の効率的な运用を行う制御装置(统合コントローラー)の开発と运営を担当。
     
     
株式会社フレイン?エナジー   水素をトルエンと反応させ、MCHに変换する水素添加装置および脱水素装置の开発と运営を担当。
水素を活用した混焼ボイラーの运用を担当。
     
     
株式会社テクノバ   豊田通商とともに、事业性の分析やビジネスプラン策定を担当。
     
     
国立大学法人
室兰工业大学
  フレイン?エナジーとともに脱水素装置の性能を向上させるための脱水素触媒の开発を担当。

  

今回の実証実験では、さまざまな技术を使い、风力発电の不安定さ、水素の持つ特性など、それぞれのメリット、デメリットを调和させ、効率的なエネルギー活用を可能にする技术を実証していきます。なお、本実証事业では主に以下の项目について実証実験を行います。

?风力発电量を予测するシステムの予测精度と、売电する电力量と水素製造にまわす电力量の最适配分を行う制御システムの検証

?変动の大きな风力発电电力に対する水电解装置の性能検証

?水素を输送するために别の物质に変换するための装置(水素添加装置)や、必要な时に再び水素に戻す装置(脱水素装置)の性能検証

?本実証モデルの経済性検証

 

3.実証开始式

実証事业开始に先立ち、本日9月29日に実証开始式を苫前町の夕阳ヶ丘ウインドファーム?风来望で行いました。式典には、松浦豊北海道留萌振兴局长をはじめ、森利男苫前町町长、NEDOおよび実証事业メンバー6団体の関係者らが参加しました。

 

【用语解説】

 

※1:&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;

本事业

 

 

 

 

事业名

水素社会構築技术开発事業/水素エネルギーシステム技术开発/北海道に於ける再生可能エネルギー由来不安定電力の水素変換等による安定化?貯蔵?利用技術

 

 

実施期间&苍产蝉辫;

:&苍产蝉辫;

2014年度~2017年度&苍产蝉辫;

 

 

実証期间&苍产蝉辫;

2017年11月~&苍产蝉辫;

 

※2:

夕阳ヶ丘ウインドファーム?风来望&苍产蝉辫;

 

 

所在地

:&苍产蝉辫;

北海道苫前郡苫前町字豊浦8-1&苍产蝉辫;

 

※3:&苍产蝉辫; 

Power to Gas
再生可能エネルギーからの电力(Power)を水素(Gas)に転换し、利用するシステム&苍产蝉辫;