HySTRAは、オーストラリアの褐炭から製造される水素などによるカーボンニュートラル燃料のサプライチェーンを
構築していこうとしているでつ。
このサプライチェーン構築で重要なポイントとなるのが…
サプライチェーンを構築するほど、
水素の需要を作ることができるかどうかでつ。
いわゆる「鶏と卵」の関係になるでつ。
需要がなければ供給する商売をしようとする人たちは出てこないし、供給がなければ
需要も生まれてこないでつ。
水素の「つくる」「はこぶ」「つかう」の中で、「つかう」がないと「つくる」「はこぶ」も必要が
なくなってしまうでつ。。
その「つかう」で期待されているのが、水素から発電して走る電動車であるFCEV。
だけど急速に売れているわけではないでつ。
また、トヨタ自動車も内燃機関でカーボンニュートラルを達成すべく水素カローラの開発をしているでつが、
まだまだ実験車という段階。
それなりにFCEVが普及しても、2030年で46％減、2050年でカーボンニュートラル達成という
タイムスケジュールを考えたときに、大きな需要となるのには時間がかかるというのが実際。
また、バッテリで走る電動車、つまりEVにおいても日本の場合は発電の再生エネルギー比率が低く、
火力発電由来の電気で充電する割合が多いという状況になっているでつ。
そういうことを考慮して注目されているのが水素を燃やして発電する水素火力発電。
火力発電はカーボンニュートラルの敵扱いされているところもあるでつが、その大きな発電能力、
高い熱効率や発電効率を考えると完成された技術。
問題は燃料にあるため、この燃料を水素にすることでカーボンニュートラルな電気を
供給できるようになるわけでつ。。
その需要はFCEVに比べると膨大で、水素ガスタービン発電1基でFCEV 200万台分の需要を喚起すると
いう試算もあるでつ。
大きな水素需要を創出し、日本のネックである電力のカーボンニュートラル化も進めることができるでつ。
HySTRAに参加している企業も、水素発電を実現しようとしているでつ。
水素を燃やして発電する実証実験を行なっているでつ。
神戸のポートアイランドに構築したのが、水素ガスタービンコージェネレーション発電機。
水素と天然ガスを燃料として使える発電機で1MWの能力があるでつ。
水素100％でも、天然ガス100％でも、または自由な割合でも燃やすこともできるでつ。
当初はインフラの整っている天然ガス100％で運転しつつ、水素インフラの普及に合わせて
水素の割合を増やしていくことができるようなことを視野に入れているでつ。
水素発電機は水素ジェットエンジンを地上に置いて使っているようなものであるでつ。
供給される水素は、レシプロエンジンで15気圧に昇圧。
それを燃焼室に送り込んでいるでつ。
現在使っている燃焼方式は開発したウェット燃焼方式で、ミキサーのところに送り込む水素と天然ガスの量を
調整することで水素100％でも天然ガス100％でもあるいは両者の混合ガス、どんな濃度でも
このガスタービンに供給できるようになっているでつ。
発生する馬力は2000馬力以上で、タービンを2万2000rpm以上で回転。
それを減速して3000rpm程度で発電機を回しているでつ。
水素を燃やす上で問題となるのがNOxの発生。
水素は天然ガスより7倍速く燃え、ホットスポットができやすいでつ。
そのホットスポットによってNOxが発生するため、水を噴射するスプレー。
結構ベタなやり方で大気汚染防止法、70ppm以下を達成したでつ。
たけど、この方法だと水をかけるため燃焼効率が下がるでつ。
この1MW級の発電設備で年間数千万円ほど、30MW級の発電設備で年間で数億になるでつ。
この水をかけるウェット燃焼におけるデメリットを克服する水素の燃焼方式が、ドライ燃焼方式。
ドライ燃焼方式は、いわばガスコンロが何重にもなったようなもの。
これは真ん中から火炎放射器のように炎が出るでつ。
リング状に１mmほどの穴が一杯うがってあって、そこから生の水素が出てきるでつ。
そのすぐそばにバッフル板があって、空気が渦を巻くでつ。
出てきた水素と空気が渦で急速に混合して非常にコンパクトなものが形成されて炎が出るでつ。
この温度が2000℃と非常に高温になるでつ。
高温になってもたった2cmしかないでつ。
窒素と酸素は一瞬でそこを通り過ぎてしまうでつ。
窒素酸化物は、窒素と酸素が一定時間高温のところにとどまっていないと着かないでつ。
NOxをウェット方式同様に低減することに成功しているでつ。
そしてこれは、世界で初めて実現した技術。
このドライ燃焼方式の燃焼室を見ると、ジェットエンジンの燃焼室同様の燃焼室が作られているのが分かるでつ。
このドライ燃焼を使ったジェットエンジンの可能性を見出しているでつ。
水素ジェットエンジン旅客機のコンセプトを発表して、エアバスとも呼応しているでつ。
でもまずは、技術を確立するのが先。
このような水素技術を開発していく上でなかなか大変なのが、各種の法律。
水素は高圧ガスで用いると、移動体のタンク、貯蔵用のタンクなどそれぞれで認証が
必要になってくるでつ。
また、これらの水素関係を規制する法律としても、消防法や液化石油ガス法、
発電に使うなら電気事業法とさまざまな法律に合わせていくことが必要になってくるでつ。
たとえば、水素については戦略的に1つの法律、たとえば水素産業保安法のような形で
扱ってもらえれば、ものを作ったり設計したりするなどが随分楽になるでつ。
構築していこうとしているでつ。
このサプライチェーン構築で重要なポイントとなるのが…
サプライチェーンを構築するほど、
水素の需要を作ることができるかどうかでつ。
いわゆる「鶏と卵」の関係になるでつ。
需要がなければ供給する商売をしようとする人たちは出てこないし、供給がなければ
需要も生まれてこないでつ。
水素の「つくる」「はこぶ」「つかう」の中で、「つかう」がないと「つくる」「はこぶ」も必要が
なくなってしまうでつ。。
その「つかう」で期待されているのが、水素から発電して走る電動車であるFCEV。
だけど急速に売れているわけではないでつ。
また、トヨタ自動車も内燃機関でカーボンニュートラルを達成すべく水素カローラの開発をしているでつが、
まだまだ実験車という段階。
それなりにFCEVが普及しても、2030年で46％減、2050年でカーボンニュートラル達成という
タイムスケジュールを考えたときに、大きな需要となるのには時間がかかるというのが実際。
また、バッテリで走る電動車、つまりEVにおいても日本の場合は発電の再生エネルギー比率が低く、
火力発電由来の電気で充電する割合が多いという状況になっているでつ。
そういうことを考慮して注目されているのが水素を燃やして発電する水素火力発電。
火力発電はカーボンニュートラルの敵扱いされているところもあるでつが、その大きな発電能力、
高い熱効率や発電効率を考えると完成された技術。
問題は燃料にあるため、この燃料を水素にすることでカーボンニュートラルな電気を
供給できるようになるわけでつ。。
その需要はFCEVに比べると膨大で、水素ガスタービン発電1基でFCEV 200万台分の需要を喚起すると
いう試算もあるでつ。
大きな水素需要を創出し、日本のネックである電力のカーボンニュートラル化も進めることができるでつ。
HySTRAに参加している企業も、水素発電を実現しようとしているでつ。
水素を燃やして発電する実証実験を行なっているでつ。
神戸のポートアイランドに構築したのが、水素ガスタービンコージェネレーション発電機。
水素と天然ガスを燃料として使える発電機で1MWの能力があるでつ。
水素100％でも、天然ガス100％でも、または自由な割合でも燃やすこともできるでつ。
当初はインフラの整っている天然ガス100％で運転しつつ、水素インフラの普及に合わせて
水素の割合を増やしていくことができるようなことを視野に入れているでつ。
水素発電機は水素ジェットエンジンを地上に置いて使っているようなものであるでつ。
供給される水素は、レシプロエンジンで15気圧に昇圧。
それを燃焼室に送り込んでいるでつ。
現在使っている燃焼方式は開発したウェット燃焼方式で、ミキサーのところに送り込む水素と天然ガスの量を
調整することで水素100％でも天然ガス100％でもあるいは両者の混合ガス、どんな濃度でも
このガスタービンに供給できるようになっているでつ。
発生する馬力は2000馬力以上で、タービンを2万2000rpm以上で回転。
それを減速して3000rpm程度で発電機を回しているでつ。
水素を燃やす上で問題となるのがNOxの発生。
水素は天然ガスより7倍速く燃え、ホットスポットができやすいでつ。
そのホットスポットによってNOxが発生するため、水を噴射するスプレー。
結構ベタなやり方で大気汚染防止法、70ppm以下を達成したでつ。
たけど、この方法だと水をかけるため燃焼効率が下がるでつ。
この1MW級の発電設備で年間数千万円ほど、30MW級の発電設備で年間で数億になるでつ。
この水をかけるウェット燃焼におけるデメリットを克服する水素の燃焼方式が、ドライ燃焼方式。
ドライ燃焼方式は、いわばガスコンロが何重にもなったようなもの。
これは真ん中から火炎放射器のように炎が出るでつ。
リング状に１mmほどの穴が一杯うがってあって、そこから生の水素が出てきるでつ。
そのすぐそばにバッフル板があって、空気が渦を巻くでつ。
出てきた水素と空気が渦で急速に混合して非常にコンパクトなものが形成されて炎が出るでつ。
この温度が2000℃と非常に高温になるでつ。
高温になってもたった2cmしかないでつ。
窒素と酸素は一瞬でそこを通り過ぎてしまうでつ。
窒素酸化物は、窒素と酸素が一定時間高温のところにとどまっていないと着かないでつ。
NOxをウェット方式同様に低減することに成功しているでつ。
そしてこれは、世界で初めて実現した技術。
このドライ燃焼方式の燃焼室を見ると、ジェットエンジンの燃焼室同様の燃焼室が作られているのが分かるでつ。
このドライ燃焼を使ったジェットエンジンの可能性を見出しているでつ。
水素ジェットエンジン旅客機のコンセプトを発表して、エアバスとも呼応しているでつ。
でもまずは、技術を確立するのが先。
このような水素技術を開発していく上でなかなか大変なのが、各種の法律。
水素は高圧ガスで用いると、移動体のタンク、貯蔵用のタンクなどそれぞれで認証が
必要になってくるでつ。
また、これらの水素関係を規制する法律としても、消防法や液化石油ガス法、
発電に使うなら電気事業法とさまざまな法律に合わせていくことが必要になってくるでつ。
たとえば、水素については戦略的に1つの法律、たとえば水素産業保安法のような形で
扱ってもらえれば、ものを作ったり設計したりするなどが随分楽になるでつ。
