New Energies, new possibilities

　「世界はすでにEV（バッテリーEV）にかじを切った」と自信を持って言い切る人々が多い昨今。ずいぶん乱暴な話だなと毎度思っている。 【写真】福島水素エネルギー研究フィールド（FH2R）の水素貯蔵タンク。太陽光から得た電力を元に、年間9トンのカーボンフリー水素を生産する 　すでに何度も書いている通り、これから先EVは増えていくし、EVが全く普及しない未来はないだろう。そこまではいい。しかしEVだけで世界のすべてのモビリティがまかなえる未来なんてわれわれが生きているうちはもちろん、その100年先にも来ない。 　世界を見渡せば電気のない暮らしをしている人はまだ14億人もいる。その事実をもってすれば、水と安全はタダ、電気はどこにでもあると考えるのは独善的だということが分かるだろう。 　この14億人に電気が行き届くためには何が必要かといえば、産業とインフラの発展で、それを阻害している原因は、戦争や紛争を中心とする治安と秩序の不安定である。よって世界に例外なくEVが普及するためには、まず人類は戦争を止めなくてはならない。人類はいつ戦争を止められるだろうか？ 　ということで、豊かな先進国においてEVの普及を目指すことに異論はないが、そのために他の選択肢を否定する考え方には途上国の切り捨てという意味で大いに異論がある。アフリカの一部地域でEVが売れ始めているからといって、それは限られた地域での話である。世界にはさまざまな環境があり、それぞれの環境の中で多くの人々が暮らしていることを考えれば、多様性を持つことは極めて重要なのだ。 　貧しい途上国の物流を担うのは、先進国で使い古された頑丈な中古車だし、そういう旧式のガソリンやディーゼル系モビリティ抜きでは地域の生活がままならない。それが途上国だけの問題かといえば、例えば日本だって、私鉄駅から徒歩10分、築30年のファミリー向け3LDKのマンションの駐車場や、もっといえば月極の駐車場に充電設備が整うのは一体いつのことになるのやらという話である。EVの普及を目指すという穏やかで漸進的な話なら良いが、過激なEV唯一主義が内包しているのは、貧富の分断構造なのだ。

再エネと電力の「しわ取り」

　バッテリーEV（BEV）やプラグインハイブリッド（PHV）などの「リチャージ系」は、自宅に充電設備がないともの凄く使いにくい。だから内燃機関はしぶとく残るし、ハイブリッド（HV）も然りだ。ただし、大きなトレンドとして、カーボンニュートラルにも目を配る必要はもちろんある。だから、それらを補う別のエネルギーを開発しようという機運はずっと前から盛り上がっている。 　ひとつは水素である。水素を否定するEV唯一主義者の反論は主に2つあって、主に「褐炭から作る水素はカーボンフリーではない」「700気圧に加圧するエネルギーがあまりにも無駄」という2点である。 　それらは一応の理があるが、その伝でいけば、「石炭火力発電のインフラで充電したEVはカーボンフリーじゃない」ことになる。「石炭火力は過渡的な状態であって、やがて再生可能エネルギーに変わっていけば問題は解決する」と彼らは答えるのだが、それは水素も全く同じで、やがて再生可能エネルギーによる余剰電力で水を電気分解して水素を製造することになればそれらの問題は解決する。 　「電気は電気のまま使えばいいじゃないか？」という疑問もあるだろうが、残念ながら、寝貯め、食い貯めはできないのと同じで、電気は原則的には貯められない。そこを貯められるようにするのが充電池と水素なのだ。 　資源エネルギー庁が昨年9月に発表した資料によれば、日本の再生可能エネルギーの構成比率実態は、水力発電はすでに横ばいから微減。2011年と18年の比較で、太陽光は15倍、風力は1.8倍、バイオマスは1.5倍、地熱は1.0倍となっている。つまり、ここしばらく伸びて来たのは主に太陽光、少し離れて風力とバイオマスであり、地熱発電はずっと低空飛行で、伸びていない。技術にはブレークスルーの可能性があるから未来において画期的な技術が開発される可能性は否定できないが、少なくとも今の実績をベースにみればそれが現実である。 　ということで現在最も有力視されている太陽光と風力は自然任せで、どうしたってお天気に左右される。無風の夜はどうにもならないし、台風みたいな強風だとプロペラが壊れてしまうので回せない。降雪時はパネルが雪で覆われてダメとなかなか条件がシビアなのだ。 　問題が発生するのは上に挙げたような発電できない時だけかというとこれも違う。発電が過剰でも送電網に障害が起きる。真夏の昼間に太陽がさんさんと降り注ぎ、ついでに頃合いの風がビューッと吹いていると、需要を上回る発電量になって、電力を捨てるしかない。捨てないとブラックアウトが発生するからだ。特に太陽光はピーク時には発電量の半分が電力会社に引き取ってもらえないということも起きていると聞く。 　こういう過剰発電をプールして、不足時の埋め合わせに使うことを電力の世界では「しわ取り」と呼ぶ。余剰が小さい時ならば蓄電池で対応できるのだが、規模が大きくなっていくとそうはいかない。インフラ電源レベルの大容量に対応しようと思うと、水を電気分解して水素として貯め込んだ方がコスト効率が良い。 　蓄電池と水素の関係はちょうどコンピュータにおけるメモリとハードディスク（最近はSSDだが）の関係に近い。量的に小口で、出し入れ機会が多ければ蓄電池が良いが、大量になるとコストが合わない。そこは水素の出番なのだ。 　ということで、要するに再生可能エネルギーの本格的普及は水素と表裏一体の関係で、つまりはEVの未来には水素社会が必須ということになる。もちろん時間軸的にはすぐではない。ただそれを言えば再エネが充実するまではEVのカーボンフリーも同じこと。再エネが充実すればEVはお題目通りカーボンフリーになるし、その時には水素が必要なのだ。

合成燃料の未来

　水素以外の補完系エネルギーといえば合成燃料である。合成燃料には大きくわけて2つある。バイオ系と化学系だ。バイオ系は一時期トウモロコシから作ることで話題になった。これらの人間の食物と競合するバイオ燃料を第一世代という。途上国で食糧危機が起きて子どもたちが餓死していく中で、先進国が金にものをいわせて、食料を燃料化するのは怪しからんと問題になった。 　そこで第2世代では、人間の食物と被らない原材料を使うことになった。日本の場合、主力は藻類である。藻類を遺伝子技術を用いて改良し、燃料として質の良い炭素連鎖構造を持つ油を製造することに成功したのは日本のユーグレナ社だ。ユーグレナでは、バイオジェット・ディーゼル燃料の生産の実証実験プラントを稼働させていたが、ついに2020年1月30日にバイオジェット燃料の製造技術の国際規格である「ASTM D7566規格」を取得した。 　重量当たりエネルギーが極めて重要な航空機において、少なくとも現状ではバッテリーは相性的に難しい。もちろんバイオ燃料も現時点では高コストという問題をはらんでいるが、そこが改善されれば、一方で、既存のエンジンをそのまま使える。つまり機体も含めた機材が、そのまま、あるいは小改修程度で使うことができる。 　ということで、藻を使ったバイオ燃料は航空業界のカーボンニュートラルへの大きな一歩となる可能性がある。当然それは航空機のみならず、内燃機関全般に使える。世界の先進国にとっては、産業構造を大転換しなくても既存のエンジン技術を生かしてカーボンニュートラル化への道が開けるという都合の良い技術なのである。 　さて、さてもうひとつ挙げた化学系には、アンモニア系と水素系の2つがある。どちらも常温で保存、輸送が可能な液体燃料で、高圧水素よりハンドリングが容易だ。ただし、アンモニアには毒性があるので一般市販用の燃料としては向かないが、例えば火力発電所の置き換え燃料としては、有用な手段である。経産省のカーボンニュートラル計画では、石炭・石油系火力発電所のアンモニア燃料への置き換え計画は重要な柱の一つとなっている。 　水素系は、最近よく耳にする「e-fuel」のことを指している。大気中に存在する二酸化炭素を水素に化合させて液体化したもので、もちろんこの二酸化炭素は燃焼時に放出されるのだが、そもそも製造時に大気から取り入れたもので、差し引きはゼロである。 　現在世界中の伝統的自動車メーカーのほとんどが、バイオ系または化学系の合成燃料の開発に取り組んでおり、これらは後々、モビリティの中で一定の割合を占める可能性が高いと思われる。なぜならば、コストの問題さえ解決すれば、旧来の石油系の供給インフラと整合性が高く、給油毎の航続距離も石油系燃料に近いからだ。ユーザーにとっては日常の利便性においてデメリットがほぼ発生しない。

福島にオープンした世界最大級の水素製造拠点

　さてその水素の製造はどの程度進んでいるのだろうか？　日本で水素といえば岩谷産業とトヨタだろう。あるいはこれに東芝を加えるべきかもしれない。それ以外にも多数の会社が、水素の製造、輸送、利用の各段階で実証実験を行っている。 　すでに過去に何度か書いている通り、横浜・川崎地区では、風力発電の電力によって水を電気分解して水素を作るハマウイングが稼働中で、ここで作られた水素は京浜地区のいくつかの工場でFC（燃料電池）フォークリフトの燃料として使われている。 　さらに福島県浪江町には、20年3月、世界最大級の水素製造拠点がオープンした。事業主体は経産省傘下の国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）となる。「福島水素エネルギー研究フィールド（通称：FH2R）」と名付けられたこの大規模な太陽光発電システムの能力は最大で20MW、これに10MWの水素製造装置を組み合わせたものだ。つまりピーク発電量の半分を、水素に変換して貯蔵できる。先に述べた「しわ取り」を蓄電池なしで実現したシステムである。 　まずは再エネによる水素製造を実現する段階はクリアしたといえる。次に目指すのは、水素の利用方法のバリエーションだ。もちろん水素を還元して発電し、インフラ電力の不足時に支えることはもちろんだが、それ以外に多様な水素の利用法を模索するステージが始まっている。 　トヨタ自動車の豊田章男社長は、3月5日にこの施設を訪れ、水素の利用に対して連携していく方針を述べた。 　トヨタとしては、今後人口30万都市における最適な水素利用の方法を模索していく考えで、第２世代になった燃料電池車のMIRAIと、その燃料電池スタックを利用したさまざまな汎用発電機を外販し、30万人都市のインフラをモジュールにしたパッケージ化していく考えだ。 　この30万都市というのは日本全国の自治体で最も多い、あるいは典型的な形であり、30万都市での利用方法が確立すれば、このFH2Rを軸に再エネ・水素変換システムと地方都市のパッケージ構造がユニット化されることになり、水素社会の青写真がさらに一歩進むことになる。 さて、EV以外の代替エネルギーの可能性、みなさんはどう考えるだろうか？

グリーン成長戦略では、発電や輸送、製鉄など様々な分野での水素利用を急ピッチで進めることがうたわれている。「夢のエネルギー源」として、近年再び注目を集める水素だが、商業利用するには、高いハードルがいくつも立ちはだかる。水素社会を「夢」に終わらせないためには何が必要か。 【写真】トヨタ自動車が昨年12月に発売した燃料電池車（FCV）新型「ミライ」 * * * 　燃やしても二酸化炭素（CO2）が発生せず、枯渇する心配もない――。そんな「夢のエネルギー源」として、近年再び注目を集める水素。政府が炭素中立に向けた工程表として昨年12月に発表した「グリーン成長戦略」でも、脱炭素の切り札の1つに位置づけられている。 　現在、日本では年間130万t程度の水素が消費されている。だが「その99％は製鉄や石油精製といった、水素が発生する施設内で自家消費されており、一般に流通するのは1万t余りにとどまる」（岩谷産業）。 　グリーン成長戦略では、発電や輸送、製鉄など様々な分野での水素利用を急ピッチで進め、国内導入量を2030年に最大300万t、50年に2000万t程度へと飛躍的に高めることを目指している。ただし、この目標には多くの壁が立ちはだかる。 ●採算度外視の価格「100円」 　政府の試算では水素の価格を、30年に1Nm3（1ノルマルリューベ＝気体の標準状態での1m3）当たり30円、50年に20円以下にすることを導入量達成の前提にしている。だが現状は同100円程度とされ、大きな隔たりがある。 　水素利用で比較的先行しているのはモビリティー（乗り物）分野だ。水素ガス最大手の岩谷産業は14年に、トヨタ自動車の燃料電池車（FCV）「ミライ」の発売に合わせて、天然ガスを改質・精製してつくった水素を供給する日本初の水素ステーションを開設した。 　その際、FCVの普及のためにハイブリッド車（HV）の燃料コストと同等にするために採算度外視で設定したのが現状の100円だ。「売れば売るほど赤字になるのが実情」（関係者）で、実際のコストはそれ以上に高い。 　コストを引き下げるには、消費量を大幅に増やす必要がある。この「鶏と卵」のジレンマが、水素利用の足かせとなってきた。そこで昨年12月7日に岩谷産業、トヨタ、三井住友フィナンシャルグループなど88社が「水素バリューチェーン推進協議会」を設立。需要側と供給側の企業が連携し、コスト低減や技術開発を進めるネットワークがようやく整い始めた。 　水素自体はあくまでエネルギーを運ぶ媒体にすぎない。脱炭素を実現する上で重要なのは、水素の製造方法だ。風力や太陽光などの再生可能エネルギーで水を電気分解すれば、CO2を出さずにつくった水素（通称、再エネ水素）が手に入るが、国内の再エネ価格が高いため道のりは遠い。 　では比較的安価な水素を大量に調達するためにはどうすればよいか。Jパワーや岩谷産業などは、オーストラリアに大量にある未利用の褐炭（水分や不純物が多い低品位な石炭）に着目。熱で分解して水素を取り出した後、マイナス253度に冷やして液化し、川崎重工業が開発した世界初の液化水素運搬船で日本に輸入する構想を描く。「30年に30円という政府目標にどこまで近づけるかは未知数」（関係者）だが、2月に豪州で水素の製造開始にこぎ着けた。

目指すは再エネ水素

●目指すは再エネ水素 　21年中をめどに、日本への水素輸送を計画するが、水素のサプライチェーンをゼロから構築する難事業には課題が山積しており、どこが滞っても水素社会は実現しない。液化天然ガス（LNG）より100度近くも低い「極低温」を維持しなければならず、海上での揺れや気温変化などの影響を見極める必要がある。さらに、国は商用規模のサプライチェーン構築を目指す30年時点では、同船の250倍以上の輸送能力が必要としている。 　ここで重要なのは、製造段階でCO2を出さない水素を確保することだ。褐炭から製造するとCO2が発生する。現在は大気中に放出しているが、将来的には豪州政府などと連携し、CCS（CO2の回収・貯留）によって地中深くに封じ込めることを目指す。 　岩谷産業は昨年11月、豪電力会社と褐炭を使わない再エネ水素の輸入検討に入った。「最終的に目指すのはCO2が生じない水素」（同社）だからだ。わざわざ輸入を検討するのは、国内の再エネ価格が高く、輸入しても割安になる可能性があるためだ。 　もっとも、再エネで水素を製造する世界最大級の施設は日本にある。新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）が中心になって進める「福島水素エネルギー研究フィールド（FH2R）」だ。昨年3月に開所し、発電量が変化する再エネの電力を水素の形で蓄えることで電力需給を安定させる「PtoG（パワー・トゥー・ガス）」や、電解装置の効率化によるコスト低減などを研究している。 　商用化にはFH2Rの10～数十倍のスケールアップが必要とされる。設備コストもさることながら、「水素の価格を引き下げるためには、再エネ電力の調達価格をどこまで下げられるかも決め手になる」とNEDOの大平英二統括研究員は指摘する。 ●「国家戦略の構築」が必要 　「水素還元によるCO削減を進めるには、安価な水素が大量に安定調達できることが前提」。日本製鉄の鈴木英夫常務執行役員も、そうクギを刺す。1tの鉄をつくるのに約2tのCO2を排出する製鉄は、日本全体の温暖化ガス排出量の1割超を占める。 　日本鉄鋼連盟は、2100年までに製鉄工程で排出する温暖化ガスを実質ゼロにする目標を掲げてきたが、国の目標を受けて2月15日、達成期限を半世紀も前倒しして50年にした。 　石炭からつくるコークスの代わりに水素を使えばCO2を減らせるが、「水素還元製鉄は、有史以来数千年の歳月をかけて人類が辿り着いた高炉法とは全く異なる製鉄プロセスであり、まだ姿形すらない人類に立ちはだかる高いハードルである」との声明を発表。CO2を出さない水素や電力の確保や技術開発を支援する「国家戦略の構築」を求めた。 　FCVの普及を目指すトヨタ自動車の豊田章男社長も12月、日本自動車工業会の会長として会見し、炭素中立は「国家のエネルギー（電源）政策の大変革なしでは難しい」と指摘。自動車の電動化を進めても、CO2を発生させる電力や水素を使わざるを得ない現状への不満をあらわにした。 　一方、電力に占める再エネ比率が高い欧州連合（EU）は、30年までに福島のFH2Rの実に4000倍となる規模の水電解システムを導入し、再エネで年間1000万tもの水素を生産することを計画する。国が描く「水素社会」に魂を入れるには、既得権益や既成概念に縛られず、再エネをいち早く主力電源に引き上げる骨太な政策が求められる。

자료출처 머니투데이

일 자 2021.3.19

한화그룹이 미국 수소산업 투자를 늘린다. 이를 위해 보유 중이던 미국 수소기업 니콜라 지분 중 절반을 시장에 내놔 최소 2000억원 이상 자금을 마련한다. 한화는 이를 현지에 투자해 사업영역을 더 넓힌다는 방침이다.

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니콜라는 17일(현지시간) 핵심 파트너 한화가 보유한 지분의약 50%인 1105만주를 매각한다고 밝혔다. 지분 가치는 이날 종가 16.39달러 기준 1억8110만달러(한화 2000억원 가량)다.

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한화는 한화에너지와 한화종합화학을 통해 2018년 니콜라 지분 6.13%를 1억달러를 투자해 확보했다. 한화종합화학USA가 51%, 한화에너지가 49%의 지분을 보유한 그린니콜라홀딩스가 현재 니콜라 지분 2213만주(5.6%)를 보유하고 있다.

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니콜라는 "한화는 여전히 중요한 전략적 파트너로 남아 니콜라의 이사회에서 적극적인 역할을 수행할 것"이라고 밝혔다. 지분 매각이 이뤄진다 해도 한화와 협력 규모가 축소되지 않을거라는 설명이다.

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한화와 니콜라의 협력구도를 보면 이해가 된다. 니콜라는 수소트럭 기업으로 대외적으로 비춰지고 있지만 니콜라의 핵심 사업모델은 수소충전소를 포함한 수소경제 네트워크 구축이다. 수소트럭 자체개발 여부나 상용화 시점이 본질이 아니라는 의미다.

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니콜라는 미국 북서부에 수소충전소 네트워크 구축을 추진 중이다. 현지 맥주기업 엔하이저부시(버드와이저 생산기업), 미국 폐기물 처리업체 리퍼블릭 서비스와 대규모 계약을 체결한 것도 수소트럭을 판다는 의미보다는 수소를 이용한 모빌리티를 통해 물류망을 구축할 수 있는 인프라를 확보한다는 의미가 크다.

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니콜라의 수소네트워크에서 한화는 태양광 발전을 통해 각 수소충전소에 전력을 공급하는 영역, 또 이 전력을 활용해 수소를 생산하는 영역을 관장한다. 니콜라 사업이 구체화될수록 한화의 역할도 커지고, 또 역할이 확대되는 만큼 투자비용도 눈덩이처럼 늘어날 수밖에 없다.

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모빌리티 영역엔 전문가들이 따로 있다. 니콜라에 한화와 같은 지위로 참여한 GM이 배터리와 수소연료전지를 공급하고, 보쉬가 수소연료전지 파워트레인을 만들고, 이탈리아 트럭제조사 이베코가 수소트럭을 조립하는 구조다.

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한화그룹 관계자는 "니콜라는 단순한 수소트럭 기업이 아니다. 미국 내 수소공급 네트워크 구축이 궁극의 목표"라고 말했다.

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그러면서 "니콜라의 현 주가는 당초 투자를 결정할 때 기대한 수준보다 훨씬 많이 올랐다"며 "의무보유 기간도 한참 전에 충족돼 이번 지분 매각은 투자비용 확보를 위한 예정된 수순이라고 봐야 하며 니콜라와 협력이 축소되는건 아니다"고 말했다.

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한화그룹은 이번 지분 매각을 통해 확보된 자금을 통해 미국 현지 수소사업 확대에 투자한다는 방침이다. 주력인 태양광 사업을 연계한 친환경 그린수소 투자다. 미국서 먼저 구체화될 가능성이 높은 UAM(도심항공모빌리티) 관련 투자도 지속적으로 늘린다는 방침이다.

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그룹 관계자는 "지분 일부 매각도 방침만 결정했을 뿐 향후 주가 동향에 따라 계획이 달라질 수 있다"며 "보쉬나 GM 등 기존 합작 파트너들 간에 지분을 사고 팔 수도 있으며 다양한 형태의 지분 매각이 가능하다"고 말했다

자료출처 문화일보

일 자 2021.3.19

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2023년까지 창원·광주에

거점형 생산기지 구축 목표

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한국가스공사가 친환경 수소사업으로 ‘한국판 그린뉴딜’ 정책을 선도하고 있다. 가스공사는 수소 생산과 유통에 역점을 두며 수소산업 활성화를 위한 투자 방안을 추진 중이다. 19일 가스공사에 따르면, 공사는 2030년까지 거점형 수소생산기지와 융·복합 충전소를 구축해 수소를 대규모로 공급할 수 있는 여력을 확보할 예정이다. 천연가스를 고온·고압으로 분해해 수소를 생산하는 천연가스 개질 방식이 초기 수소경제 시대에 현실적인 대안으로 여겨진다.

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이미 2023년 생산을 목표로 창원과 광주에 거점형 생산기지를 짓고 있다. 또 생산기지의 대형화와 천연가스 인프라의 효율적 운영으로 수소 제조원가를 절감하고, 유통을 효율화해 경유 수준의 연료 가격경쟁력을 확보할 계획이다. 2030년까지 대규모 수전해 기술(전기로 물을 분해해 수소를 얻는 기술)을 단계적으로 확보하고 상용화를 추진한다. 해외에서 생산된 수소를 도입해 그린수소 공급망을 구축하고 공급함으로써 이산화탄소를 배출하지 않는 수소를 생산·공급할 방침이다.

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‘수소 유통 전담기관’으로 선정된 가스공사는 ‘수소경제 육성 및 수소안전에 관한 법률’에 따라 수소 유통체계 확립, 거래 및 적정가격 유지, 수급관리, 유통질서 확립을 위한 점검·지도, 수소 충전소에 관한 정보 수집 및 제공 등 수소 유통 전반에 걸쳐 사업을 이행한다. 한국도로공사와 함께 수소승용차와 수소·LNG화물차를 동시에 충전할 수 있는 수소·LNG 복합충전소도 전국 고속도로 화물차 거점 휴게소 3곳에 설치할 방침이다. 수소를 연료로 사용하는 승용, 화물, 버스 등의 차량들과 LNG를 연료로 사용하는 화물, 버스 등이 모두 충전이 가능한 세계 최초의 충전소 모델이다.

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가스공사 관계자는 “민간 부문과 적극 협력해 수소산업 생태계 조성에 앞장서고, 제조·공급·유통 및 기술개발 등 수소산업의 전 과정과 체계적인 안전 관리에 적극적으로 참여해 수소에너지 중심의 친환경 에너지 대전환을 선도해 나갈 계획”이라고 말했다.

자료출처 헤럴드경제

일 자 2021.3.19

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[헤럴드경제=증권부] STX중공업은 수소 및 연료전지·신재생에너지 사업부문을 단순·물적분할의 방식으로 분할해 신설회사 ‘STX에너지솔루션’을 설립하기로 결정했다고 19일 공시했다.

분할기일은 6월 1일이다.

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회사측은 “사업의 전문성을 제고하고 경영 효율성을 강화 목적”이라며 “신설회사의 핵심사업에의 집중투자를 가능하게 하고, 필요할 경우 외부 투자유치·전략적 사업 제휴·기술 협력 등을 통해 경쟁력 강화 및 재무구조 개선을 도모하고자 한다”고 밝혔다.