水素は無色無臭の気体です。しかし、エネルギー業界では、水素がどのように作られたかを示すために、さまざまな色で区別されています。
現在、ほとんどの水素は天然ガスから水蒸気メタン改質(SMR)プロセスによって製造されています。これは現在、水素を製造する最も費用対効果の高い方法です。しかし、同時に多くの二酸化炭素を排出するため、この方法で製造された水素は「グレー水素」と呼ばれています。
SMRから発生する炭素を回収、貯蔵、再利用する場合、それは「ブルー水素」と表示され、「ピンク水素」は、原子力エネルギーを動力源とする電気分解によって製造される水素を指します。
「グリーン水素」は、風力発電、水力発電、太陽光発電などの再生可能エネルギー資源を利用した水の電気分解から得られる水素で、プロセス全体を通じて炭素を排出しません。
短期･中期的にはグレー水素が市場を支配するだろうが、特にカーボンニュートラルを目指す世界的な動きのもとでは、グリーン水素はその炭素削減特性により大きな可能性を秘めています。
グリーン水素産業チェーンのパフォーマンスは、資源の優位性、輸送･運用コスト、システムの安全性、チェーン全体の効率に依存するため、この分野の成熟度は国によって異なります。新興産業であるグリーン水素は、世界的なエネルギー転換と変革において重要な役割を果たすため、バリューチェーンに参加するすべての企業が国境を越えた協力を支援し、適切な技術とサービスを活用する必要があります。
世界の水素エネルギー産業チェーンの現状
世界各国は、水素エネルギーへの投資と関心を高めています。
- 米国
2020年に、米国は水素エネルギー産業チェーンのマーケットリーダになることを目指し、いくつかの主要な技術的･経済的指標を明記した「水素プログラム計画」を発表しました。近年、米国政府は水素エネルギー関連分野に多くの支援を行っている。上流資源が限られているため、米国は炭素回収･利用･貯蔵(CCUS)に重点を置き、主にブルー水素に投資しています。長期的には、潜在的なグリーン水素消費市場である米国は、技術研究開発と協力を通じて、より低コストのグリーン電力とグリーン水素資源を求めるでしょう。
- 欧州
ガス価格が上がろうが下がろうが、欧州ではEUの揺るぎないカーボンニュートラル戦略により、炭素価格が高止まりしています。この戦略のもと、炭素市場は炭素価格を通じてガス火力と石炭火力の代替関係を調整し、炭素排出量を削減しています。同様に、中国も炭素市場を設立しましたが、これはまだ発展途上であり、中国と欧州の炭素価格の差は10倍以上あります。
2020年に、EUは「欧州水素戦略」を発表し、グリーン水素は、輸送、化学、製錬などの産業の低炭素化のための重要なソリューションであると評価しました。米国と同様、欧州でもグリーン水素の生産資源は限られています。風力発電で水素を製造するメーカもありますが、規模は比較的小さい。短期的には、欧州市場もブルー水素分野への投資に注力するでしょう。
- 中東
一方、中東には風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギー資源が豊富にあり、広大な砂漠が広がっていることから、グリーン水素の中核的な生産地として有望視されています。しかし、中東の水素市場はまだ発展途上です。これを克服するため、最適なグリーン電力資源を持つこの地域は、他地域の投資家や設備メーカと協力することで、従来のエネルギー供給国から新エネルギーの輸出国への転換を図っています。
- アジア太平洋地域における水素エネルギーの商業化を探る
中国は400以上の水素ステーションを建設しており、その数は世界最多です。しかし、そのほとんどは実証ステーションかバス供給ステーションであり、商業運転を達成したのはわずかしかありません。それは、他の燃料に比べて水素の価格が高く、稼働率が低いためです。とはいえ、豊富な上流資源と競争力のあるコスト優位性を持つ中国は、依然としてこの分野における重要な存在です。
オーストラリアには、クリーンな水素を生産し、自国や他国へ輸出するための天然資源が豊富にあります。クリーンで革新的、かつ安全で競争力のある水素産業を構築するため、オーストラリア政府は、最大1270億豪ドル(約850億米ドル)の水素プロジェクトを推進し、国内使用と大規模輸出に重点を置いた水素産業を後押しする「オーストラリア国家水素戦略」を発表しました。
一方、インドは2023年1月に「国家グリーン水素ミッション」を立ち上げ、2030年までに生産量を500万トンに増やし、国内需要の40%を満たすことを目標としています。
日本と韓国は、水素貯蔵、水素ステーション建設･運営、燃料電池など、水素産業チェーンの川中･川下分野を中心に国家政策･計画を策定しています。日本と韓国は、技術やビジネスモデルに関して多くの経験を蓄積しています。
ロックウェル･オートメーションは、韓国におけるグリーン水素産業チェーンの重要な存在として、最近、韓国にある主要な業界リーダが所有する40以上の水素充填ステーションに制御システムを提供しました。充電システムは、スマート、安全、セキュアで可用性が高く、リモートメンテナンスとモニタ機能を追加することで、水素会社がより効率的で可視性の高い集中型の方法として、全国で複数の充電ステーションを運営できるようにする必要があります。ドイツのビーレフェルトにあるロックウェル･オートメーションの技術によってパワーアップしたグリーンバスの水素充填ステーションなど、ヨーロッパやアメリカにも同様の協力事例があります。
このような動きを受けて、エネルギー、化学、設備製造などさまざまな業界の企業が、水素エネルギーの産業化を共同で推進するための協力関係を強めています。新興産業であるグリーン水素は、世界のエネルギー転換･移行において重要な役割を果たすため、バリューチェーンに参加するすべての企業が国境を越えた協力を支援し、適切な技術やサービスを活用する必要があります。
水素プロジェクトのライフサイクルの各段階で、ロックウェル･オートメーションがどのようにサポートできるかについては、水素産業のページをご覧ください。
この記事は、アジア太平洋地域の水素産業に関する2部構成の前編です。水素開発に関する記事の後編はこちらをクリックしてご覧ください。
