水素は長らく化石燃料の代替とみなされてきたが、コストが高すぎるという課題があった。
しかし、コロナウイルスのパンデミック後のエネルギー産業への投資は、「水素経済」に弾みをつける可能性がある。
ただし、グリーン水素の手頃さについては依然として疑問が残る。
水素は長らく化石燃料に代わるクリーンな選択肢として注目されてきた。現在、主要経済国がグリーン投資を準備して成長の起爆剤としようとしており、推進派はこの好機を、ニッチなエネルギーをポストパンデミックの世界の主流へと押し上げる絶好の機会と見ている。
グリーン水素は先週、国際エネルギー機関(IEA)のファティ・ビロル事務局長が、この技術は「本格的な普及の準備が整っている」と述べ、各国政府に対してこの燃料への投資を振り向けるよう促したことで脚光を浴びた。
オランダ、オーストラリア、ポルトガルをはじめとする一部の国々は、すでにこの技術への投資を始めている。現在、投資家、政治家、企業は、欧州連合(EU)やその他の国々に対し、危機後の復興計画を活用して、トラック輸送や重工業などの分野で水素を支援するよう働きかけている。
燃料としてのグリーン水素
車両やエネルギー施設の動力源として水素を利用するという構想は、1970年代以来の議論の的となってきたが、現時点では広範な利用には高価すぎる。推進派は、インフラへの投資や、輸送、ガスグリッド、産業からの需要増加によって、コストは低下すると主張している。
今日使用されている水素の大半は、天然ガスから二酸化炭素排出を伴うプロセスで抽出されており、多くの政策立案者にとっては本末転倒である。しかし、電気分解によって水からグリーン水素を抽出する可能性はあり、このエネルギー集約的ではあるものの炭素を排出しないプロセスは、再生可能電力によって稼働する。
EU当局者は、グリーン水素を「聖杯」と表現した者もいるが、代替手段のない分野において化石燃料を代替できると述べ、EUのグリーンディールの計画、すなわち2050年までに正味排出量をゼロにするという目標に沿って事業を調整できるとした。
「水素は多くの問題を解決しうる。ほかのあらゆるものも必要だが、政治的な関心が高いのは、深いエネルギー効率化と脱炭素を達成するうえで、水素は比較的容易に思えるからだ」と、シンクタンクAgora Energiewende(アゴラ・エネルギーヴェンデ)のシニアアドバイザーであるジェシー・スコット氏は述べた。
「(政策立案者にとって)正味ゼロを達成するためのほかの要素、例えば炭素除去技術などと比べれば、水素は不安が少ない」と同氏は付け加えた。
グリーン水素は勢いを増している
勢いは高まりつつあるようだ。EUの産業担当委員であるティエリー・ブルトン氏は今週、オンラインで水素関連企業と会談し、域内のパンデミックからの回復について協議した。
「大量の公的資金がエネルギーシステムに投入される必要があるこうした状況を活用して、水素経済に向けて飛躍することができる」と、欧州委員会の気候担当内閣を率いるディーデリック・サムソム氏は述べた。
これにより、グリーン水素の利用はパンデミック以前に想定されていたよりも速く拡大する可能性があると同氏は付け加えた。
欧州委員会は、クリーン水素(排出ガスを回収する技術が備わっていれば、ガスベースの水素も含まれうる緩やかな用語)を、グリーンディールにおける産業の「優先分野」として位置づけている。
過去1年間で、ドイツ、英国、オーストラリア、日本を含む複数の政府が、グリーン水素戦略を発表したか、その策定に取り組んできた。パンデミックの最中であるこの1か月ほどで、その動きは加速している。
今週、オーストラリアは水素プロジェクトを始動させるため、3億豪ドル(1億9,100万ドル)を確保した。ポルトガルは、2023年までに電気分解によって水素を製造する、太陽光発電を利用した新たな水素プラントの建設を計画している。
オランダは3月下旬に水素戦略を発表し、2025年までに500メガワット(MW)のグリーン電解装置の容量を整備する計画を示した。ドイツの水素戦略は今月後半に発表される見込みだ。
オランダ政府は、EUがこれに倣い、クリーン水素に関する「行動計画」を提示するよう求めている。同国の報道官がロイターに語った。
グリーン水素は手頃な価格になれるのか?
輸送分野では、より環境負荷の少ない自動車を求める動きにおいて、水素燃料電池は、価格の高さと給油ステーションの不足を理由に、電気自動車用バッテリーに後れを取っている。しかし推進派は、より大型の車両での可能性を見ている。
ダイムラーとボルボ・トラックは先月、今後10年以内に水素燃料の大型商用車を市場に投入する計画を発表した。
水素ガスはすでに産業において、肥料の原料となるアンモニアや、プラスチックの製造に用いられるメタノールの製造に利用されている。
政府が最も関心を寄せているグリーン水素の大きな欠点は、その製造に大量の再生可能電力を必要とすることである。ただ、朗報もある。近年、再生可能エネルギーの価格は大幅に下落している。
Bernsteinのアナリストによると、化石燃料から製造される水素の現在のコストは1~1.8ドル/kgである。グリーン水素は現在、約6ドル/kgかかる可能性があり、化石燃料の代替手段と比べて著しく高価である。
しかし、需要の増加によって電気分解のコストが下がる可能性がある。再生可能エネルギーのコスト低下と相まって、グリーン水素は2050年までに1.7ドル/kgまで下落し、場合によっては1ドル/kgを下回る可能性があり、天然ガスと競合できる水準になりうる。炭素価格の上昇も、この移行を後押しするだろう。
「電力から製造されるクリーン水素は、天然ガス由来のものと比べておよそ3倍高価だが、太陽光発電と風力発電のコストは近年低下しており、今後も低下が続けば、より低い電力コストで製造されるクリーン水素はより手頃になるだろう」と、コンサルティング会社Capgeminiのグローバル・エネルギー・公益事業部門責任者であるフィリップ・ヴィー氏は述べた。
「水素については、われわれは現在、2000年から2005年頃の再生可能エネルギーと同じ段階にある。競争力を持つまでには、10年から15年程度の期間がかかるだろう」と同氏は付け加えた。
必要とされる多額の資金
大規模な利用を真剣に試みる場合、産業や輸送のいずれにおいても、大規模なインフラ投資が不可欠となる。例えば、洋上風力発電所の電力を、グリーン水素を製造する電解装置に接続する必要があり、その後、水素を最終利用者へ輸送する必要がある。
コンサルティング会社Wood Mackenzieによると、欧州の電解装置の容量は約135MWであるが、計画中のグリーン水素プロジェクトが実現すれば、その容量は5.2ギガワットに達する可能性がある。しかし、多くのプロジェクトはさらなる投資パートナーや補助金に依存しており、推進派は、COVID-19によって引き起こされた景気低迷の中で、これらが不足することを懸念している。
「本来であれば今頃行われているはずだった投資が、生産の遅れにより行われていない」と、ロビー団体Hydrogen Europeの事務総長であるヨルゴ・ハツィマルカキス氏はロイターに語った。
コストを抑えるため、ガスインフラ、産業、鉱業、エネルギー分野にまたがり、複数のプロジェクトが進められている。
Royal Dutch Shellとオランダのガス会社Gasunieは2月、オランダ北部に、2040年までに80万トンの水素を製造できる大規模な風力発電による水素プラントを建設する計画を発表した。
ドイツでは、石油精製会社Raffinerie Heideが、地域の余剰風力エネルギーと豊富な水資源を活用し、ケロシンを製造するための水素を生産するプロジェクトに着手している。
「現在わわれわれが支払っている水素の価格は、外部からパイプラインを通じて供給され、30km離れた場所で製造される天然ガスの4倍である」と、CEOのユルゲン・ヴォルシュレーガー氏は述べた。
水素産業の企業にとっての大きな懸念は、大規模な経済刺激策がもたらす稀有な機会を活かせないことや、政府がエネルギー需要の崩壊で大きな打撃を受けた従来の高炭素燃料分野を支援するのではないかという点である。
「われわれにとって、今後数週間で答えが出される問いだ。炭素燃料産業は、当局者を説得して支援を得ることに成功するだろうか?」と、ドイツのグリーン水素スタートアップHy2genの最高財務責任者であるベルント・ヒュブナー氏は述べた。


