水素いま注目を集める次世代エネルギー

国内の取り組み

国内初、地熱でグリーン水素を製造、供給へ
[大分県玖珠郡九重町]

再生可能エネルギーの一つである地熱は、国内で安定供給が可能なエネルギーとして期待されており、日本のグリーン成長戦略においても重要なエネルギー源として位置付けられています。

しかし、発電施設が山間部に位置することが多く、発電できたとしても送電網に接続する「系統連系」が物理的に困難なケースもあります。

こうした背景から、大林組は、大分県玖珠郡九重町において、地熱由来の電気を系統連系ではなく水素製造のためのエネルギーとして利用する、つまり電気を「運べるエネルギー」としての「水素」に変換して有効利用を実現する社会実装研究に取り組んでいます。

2021年7月、地元の大分地熱開発株式会社の協力のもと、地熱発電施設に水素製造プラントを併設し、地熱発電電力（125KW）を用いてグリーン水素の製造（10Nm³/h）を開始しました。

地元の脱炭素化ニーズに応える

製造したグリーン水素は、主に地元企業の脱炭素実証事業に利用され始めています。

2021年7月18日、水素製造プラントの開所式とともに、ヤンマーパワーテクノロジー株式会社が開発する燃料電池搭載型船舶の燃料として最初の出荷を行いました。

さらに、2021年7月31日、8月1日の2日にわたって大分県日田市のオートポリスで開催された自動車レース「スーパー耐久シリーズ第4戦」で、トヨタ自動車株式会社の「水素エンジン搭載カローラ」向け燃料の一部として、大林組製造の水素が採用されました。

業界の枠を超えたこの取り組みで、新たな水素社会への第一歩を踏み出しました。

関連情報：地熱発電およびグリーン水素製造の実証プラントが完成、地産地消に向けて出荷を開始（2021年7月18日付）

エネルギーマネジメントシステムの構築

グリーン水素の利用促進においては、需要先の利用状況や需要予測に基づいたプラントの運転調整、効率的な搬送計画を一元的に管理できるシステムが欠かせません。

大林組は、このエネルギーマネジメントシステム（EMS）の構築にも力を入れており、地元の脱炭素化のニーズに対する最適なソリューションを提供します。

水素搬送システムの構築でゼロカーボンシティ実現へ
[福島県浪江町]

福島県浪江町では、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の助成事業として、2020年4月から世界最大級の太陽光エネルギーによる水素製造プラント（FH2R）が実証稼働しています。開所に先立ち、浪江町はゼロカーボンシティ構想を宣言。浪江町産水素を活用した「水素社会実現の先駆けとなるまちづくり」を推進しています。

その一環として、大林組は、FH2Rで製造された水素をカードル（ボンベの束）を使って低コストに搬送、供給するサプライチェーン構築実証事業（環境省委託事業）に取り組んでいます。2022年4月、水素需要拠点の設備設置工事が完了したことに伴い、1年間の実証運用を開始しました。この運用を通じて、地域全体での水素供給ネットワークの最適化と、水素の魅力伝達や需要喚起、拡大を図ります。

最適化に向けては、FH2Rと複数の需要拠点となる施設を連携させ水素需給量や搬送状況を遠隔監視するとともに、GPSでトラックの位置情報を把握することで自動的に搬送計画を作成、搬送指示を出す仕組みを構築しており、これら一連の搬送管理には大分県玖珠町九重町の取り組みで開発したエネルギーマネジメントシステムの機能を拡充させた「最適運用管理システム」を投入しています。

　

関連情報：福島県の浪江町にて国内初の水素供給ネットワーク最適化に向けた実証運用を開始（2022年4月12日付）

水素CGSで熱と電気をとどけるスマートコミュニティ構想
[神戸ポートアイランド]

CGS（コージェネレーションシステム）とは、発電装置で電気をつくると同時に、その際に発生する熱も回収して施設に同時供給するシステムです。

発電燃料には、一般的に天然ガス、石油、LPガス、バイオマスなどが使われることが多いのですが、水素CGSはその名のとおり、水素を使用します。発電装置にはガスタービンを用いており、水素の燃焼時に発生する高温高圧のガスでタービンを回して発電するとともに、排熱も回収して給湯や暖房などに利用します。

神戸ポートアイランドでの取り組み

大林組は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）からの助成を受け、川崎重工業株式会社と共同で、神戸ポートアイランドにおける水素CGS活用スマートコミュニティ技術開発事業に取り組んでいます。関西電力株式会社や神戸市の協力も得ながら進める実証事業になります。

大林組は、この実証事業で、燃料である水素と生み出される電気や熱をコントロールする統合型エネルギーマネジメントシステム（EMS）の開発を担っています。

複数の建物に熱電を同時に供給するためには、使用する「水素」、つくり出した「電気」と「熱」、供給先の利用状況の把握と需要予測などを統合管理し、経済性や環境性の観点から最適に制御できる仕組みが必要となります。

2018年、この統合型EMSを用いて、世界で初めて、市街地において水素燃料のみによる熱電を近隣の4施設（神戸国際展示場、ポートアイランドスポーツセンター、下水処理場、中央市民病院）に同時供給することに成功しました。

大林組は、今後も、知見とノウハウと蓄積し、高度な統合型EMSの確立によって水素社会の実現に貢献します。

関連情報：世界初、市街地で水素100％による熱電供給を達成（2018年4月20日付）