東京都環境科学研究所

水素蓄電を活用したまちづくりに向けた調査（2019－2020年度）

 

平成31年度外部研究評価委員会　新規研究の事前評価

研究テーマ
水素蓄電を活用したまちづくりに向けた調査
研究期間 2019年度～2020年度
研究目的 水素蓄電を活用したまちづくりの実現に向け、都内での再エネ由来のＣＯ₂フリー水素の拡大に向けた調査研究を実施する。
また、島しょにおける環境負荷の低減や防災力の強化等の効果が期待される再エネの地産地消に資する、水素蓄電エネマネ・システムの実現可能性の検証を行う。
研究内容
  • （１）都有施設等における再エネ由来水素を活用した水素蓄電エネマネの実証研究
  • （２）島しょにおける再エネ由来水素蓄電システムの導入に向けた検証
2019事前評価 B 6名
評価コメント及び対応
  • 再エネ由来水素貯蔵・発電システムの島しょへの導入効果を評価するために、小規模試験機器でシステムを構成し、特性を把握することは、具体的な導入を考える上で有用なデータを得る手段として、妥当と考えられる。
 
  • 都有施設等に再エネ由来水素貯蔵・発電システムを導入する際の特性を、規模が数百分の1程度とされる試験システムの特性から外挿することの妥当性を明確にすると、調査の信頼性が増すのではと思う。
  • 今回の実験システムの構築に当たっては、予算や当研究所での展開スペース等の制約よりシステムの規模を決めたところです。このため、規模の妥当性と調査結果の信頼性に関しては、検証対象施設の規模によっては低くなることも想定しています。ご指摘を踏まえて、本年度からの実験を前に、机上でのシステムの特性を踏まえた運転手法やデータ精度についての検討を行い、信頼性の保てる実験計画を作成して望むように努めます。
    また、外挿できるパラメータとできないものをシミュレーションと小型システムによる実験で明確にしたいと思います。
 
  • 具体的な施設、地域における水素蓄電システムの有効性を検証する試みであり興味深い研究であると評価される。研究計画は具体的に設定されており、研究手段方法および実施体制等も明確である。
 
  • シミュレーターの解析にあたっては、各機器の性能やコストをパラメータとしたより詳細な検討が実施されることを期待する。
  • ご指摘を踏まえ、シミュレータの目的解の多様化を図り、様々な角度からの評価、検討に努めます。
    また、各機器の接続損失、過渡応答、制御応答など、机上検討では想定することが困難なパラメータを小型システムによる実験で明らかし、シミュレータの高度化に反映しようと考えています。
 
  • 当面、現段階で検討してみるべき研究として、妥当な計画であると思う。
 
  • 水素を介在させる意味がよく分からない。
  • 再生可能エネルギー発電で代表的な太陽光発電や風力発電は自然変動電源であり、需要電力に合わせることができません。再エネ発電が需要に対して少なければ（再エネ率30%以下）、系統電力の調整力で十分需要に合わせられますが、再エネ率を50%以上にするなど大量導入したい場合には電力貯蔵が必要になります。電力貯蔵手法である一般的な蓄電池は、電力を化学エネルギーに変換して貯蔵するものですが、電力変換部分と電力貯蔵部分が一体であるため、貯蔵量が多くなるに従って蓄電池の数を増やしていく必要があります。水素蓄電は蓄電池と同様、電力を化学エネルギーに変換して貯蔵するものですが、電力変換部分と貯蔵部分が分離されていますので、貯蔵量が多くなっても変換部分の台数を増やす必要がありません。その点で蓄電池よりも経済的メリットが有る可能性がシミュレーションで確認されており、今後はシミュレーション結果を小型実験システムで実証したいと考えています。
 
  • 水素蓄電を、島しょにおける防災力の強化に活用することができれば、環境負荷低減とは異なる経済指標として評価できる。都市部での実証実験データを島しょへの適用検討に展開できればよいと思う。
 
  • 島しょへの水素供給源は、海外水素を想定しているのか。
  • 現時点では、島しょでの水素利用に関しては,太陽光発電の余剰電力で製造する水素のみを想定しています。暖房・給湯需要用のLPG使用や漁船へのA重油使用など、島のゼロ・エミッション・アイランド化に向けた課題を念頭に置きながら、先ずは系統電力のディーゼル発電所の燃料削減について検討していきます。