クリーンエネルギー／エネルギー革新白書2023年版

■概要■

本白書は、好評を博した同タイトルの白書2021年版を、最新の動向・状況変化を踏まえて大幅に拡充・再編成したものです。

近年、再生可能でクリーンなエネルギー資源が注目されています。温室効果ガスの排出量を低減する「脱炭素化」に向け、さまざまなエネルギー分野で、クリーンなイノベーションに向けた技術開発が進められています。天候などによって発電量が左右される再生可能エネルギーを補完・強化する意味でも、次世代クリーンエネルギーの開発が重要なテーマとして認識・共有されています。

例えば、本報告書で取り上げている水素は大きな可能性を秘めたクリーンなエネルギー源のひとつです。水素は、地球温暖化係数がゼロのエネルギーであり、水素を利用した燃料電池（FC）は、自動車や家庭、企業など幅広い用途に利用することができます。

水素は、大量の電気を長時間蓄えることができ、長距離の輸送、燃料電池を使ったコージェネレーション、燃料電池自動車や燃料電池バスなどの移動体、CO₂フリーの水素供給システムなどさまざまな用途に利用することができます。

また、CO2フリーのアンモニアを燃料とするガスタービンやボイラーなどの燃焼技術は発電分野のCO2排出量削減に大きく貢献することから、大きな注目を集めています。

また、次世代原子力は、発電に限らず、工業、医療、農業、科学などさまざまな用途があり、これらの用途において求められている革新的な技術群ならびにそこで期待される効果も多様です。

政権中枢に原発推進派を積極登用している岸田政権では、原発再稼働が既定路線となってきているなかで、再生可能エネルギーとの共存や新技術と最先端のエンジニアリングを駆使した小型原子炉の推進、熱エネルギーの利用、遠隔地でのエネルギー源といった多様なニーズにこたえる原子力技術のイノベーションが進行中です。世界的にもこれまでにない規模で原子力技術への挑戦が繰り広げられています。

また、これまでのもろもろ電力事業は、電力の供給側である発送電分離が中心であったが、今後は、電力取引事業や顧客基盤を持つ小売事業などの需要側にも進出することで、供給側を含めたバリューチェーン全体の価値向上、エネルギー革新による全体の事業価値向上策が求められています。

その他、蓄電池発電、全固体電池、分散型発電などクリーンエネルギー／エネルギー革新は日本企業が得意とする技術やノウハウが集積されている分野であるだけに、さまざまな先進技術、先端材料の研究開発が進められています。全固体電池は、自動車以外に、ペースメーカー、RFID、およびウェアラブルデバイスでの利用が期待され、内外で注目を集めています。

こうした認識に立ち、本調査報告書（白書）では、クリーンエネルギー／エネルギー革新に纏わる重点テーマを包括的・網羅的に取り上げ、分析・解説しています。

■内容編成（目次）■

序

第1章　クリーンエネルギーとイノベーションの創出

• 1-1　概説
• 1-2　ソサエティ5.0と次世代エネルギーシステム
• 1-3　投資サイクルによる次世代電力システムの構築
• 1-4市場動向

第2章　次世代統合エネルギーシステムのモデリング／シミュレーション

• 2-1　概況・近況
  • ［1］　国家プロジェクト
  • ［2］　電力セクターモデル
  • ［3］　オープンエネルギーシステムモデル
• 2-2　再生可能エネルギーおよび統合エネルギーシステムの主な事例
  • ［1］　　AMIRIS（再生可能エネルギーおよび統合エネルギーシステム向けエージェントベース市場モデル）
  • ［2］　Breakthrough Eneregy Model（容量拡張アルゴリズムとヒューリスティックを備えた生産コストモデル）
  • ［3］　DIETER（自然エネルギーによるディスパッチ・投資向け評価ツール）
  • ［4］　Dispa-SET（ヨーロッパを対象としたディスパッチモデル）
  • ［5］　EMLab-Generation（電力市場向けエージェントベースのモデル）
  • ［6］　EMMA（北西ヨーロッパの電力系統を統合した技術・経済モデル）
  • ［7］　GENESYS（欧州エネルギー供給システムの最適化システム）
  • ［8］　GenX（電力セクター向け容量拡張モデル）
  • ［9］　NEMO（再生可能な発電技術最適化用ディスパッチモデル）
  • ［10］　OnSSET（空間電化ツールキット）
  • ［11］　pandapower（電力システム分析および最適化プログラム）
  • ［12］　PowerMatcher（スマートグリッド調整機構を実装したソフトウェア）
  • ［13］　Power TAC（小売市場のパフォーマンスをシミュレートするエージェントベースのモデル）
  • ［14］　renpass（再生可能エネルギーシステムを向けシミュレーション電力モデル）
  • ［15］　SciGRID（ドイツとヨーロッパの送電網のオープンソースモデル）
  • ［16］　SIREN（地理的な地域モデル化）
  • ［17］　URBS（容量拡張とユニットコミットメント問題探索用線形計画モデル）
• 2-3　エネルギーシステムモデル
  • ［1］　　Backbone（国家・都市レベルのエネルギーシステムモデリングフレームワーク）
  • ［2］　Balmorel（デンマークの市場ベースのエネルギーシステムモデル）
  • ［3］　Calliope（エネルギーシステムモデリングフレームワーク）
  • ［4］　DESSTinEE（2050年の欧州のエネルギーシステムモデル）
  • ［5］　ETM（エネルギー遷移モデル）
  • ［6］　Ener　
  • ［yPATHWAYS（脱炭素化の影響シミュレーション向けエネルギーモデル）
  • ［7］　ETEM（都市計画向けモデリング）
  • ［8］　Ficus（地域エネルギーシステム向け混合整数最適化モデル）
  • ［9］　oemof（欧州の電力系統および電力・熱部門のスキーム）
  • ［10］　OSeMOSYS（エネルギー政策開発支援／広域電力モデルの構築ツール）
  • ［11］　PyPSA（電力系統シミュレーションと最適化用ソフトウェア）
  • ［12］　PyPSA-meets-Africaプロジェクト
  • ［13］　TEMOA（エネルギーモデル最適化・解析用ツール）
  • ［14］　VencoPy モデルフレームワーク
  • ［15］　プログラミング・コンポーネント
  • ［16］　オークションモデル
  • ［17］　オープンソルバ
  • ［18］　　［ridLAB-D

第3章　スーパーグリッド／メガグリッド／同期型送電網

• 3-1　スーパーグリッド
  • ［1］　　概要
  • ［2］　スーパースマートグリッド（SSG）
  • ［3］　メガグリッド
  • ［4］　ビジネスへの影響
• 3-2　スーパーグリッド・メガグリッドのテクノロジー
  • ［1］　　概要
  • ［2］　地域別・国別動向
• 3-3　マイクログリッド
  • ［1］　概要
  • ［2］　マイクログリッドの基本構成要素
  • ［3］　種類別特性
  • ［4］　マイクログリッドの利点と課題
  • ［5］　マイクログリッドのモデリングツール
  • ［6］　マイクログリッドのシステム構成・トポロジー
  • ［7］　マイクログリッドの制御
  • ［8］　事例
• 3-4　スマート電力グリッド／エレクトラネット
• 3-5　電力のセーフティネット／最終保障供給
  • ［1］　　電気事業連合会会長　「電力契約混乱受け、「需給バランスに影響」
• 3-6　地域別状況
  • ［1］　　欧州スーパーグリッド
  • ［2］　アジアスーパーグリッド
• 3-7　同期型送電網
  • ［1］　　電力網
  • ［2］　ヨーロッパ大陸の同期送電網
  • ［3］　北欧の同期型送電網
  • ［4］　今後の拡張計画
• 3-8　事例
  • ［1］　　メドグリッド
• 3-9　参入企業／事例
  • ［1］　　福岡県大木町／西松建設　「再生可能エネルギーでマイクログリッド構築・公共施設向け電力供給開始」
  • ［2］　SkypeT　
  • ［ASのデマンドレスポンス、夏の電力需給逼迫に備える
  • ［3］　中国電力　「再生可能エネルギーの出力制御」

第4章　水素エネルギー（1）

• 4-1　概説
  • ［1］　概要
  • ［2］　基礎原理
  • ［3］　水素エネルギーは、自動車から発電所まで用途が広がっている。
  • ［4］　水素エネルギーでエネルギーを安定化させる仕組み
• 4-2　これまでの開発経過
  • ［1］　　COG
  • ［2］　GTL（ガスツーリキッド）／DME（ジメチルエーテル）
  • ［3］　高温型燃料電池(MCFC)
  • ［4］　固体高分子電解質ステーション
  • ［5］　固体電解質型燃料電池(SOFC)
  • ［6］　太陽電池による水素製造
  • ［7］　固体高分子形燃料電池(PEFC)
  • ［8］　グリーン水素のスケールアップ競争
• 4-3　水素エネルギーの優位性
• 4-4　炭素系エネルギーとの比較
• 4-5　カーボンニュートラルな燃料としての水素
  • ［1］　　概説
  • ［2］　効果
  • ［3］　製造から利用へのプロセス
  • ［4］　実証プロジェクトと商業開発
  • ［5］　技術動向
• 4-6　グリーン水素の市場拡大
  • ［1］　　概況
  • ［2］　世界の水素需要
  • ［3］　経済産業省　「水素閣僚会議を開催／議長声明で低炭素水素製造を年9000万トンを目標に」
• 4-7　グリーン水素製造拠点整備
  • ［1］　　ウェールズ
  • ［2］　丸紅　「グリーン水素のコストを最小化するEMSを開発」
  • ［3］　太陽光発電のコストダウンで、クリーン水素への期待が高まる
  • ［4］　グレー水素、ブルー水素に対するグリーン水素の価格優位性
• 4-8　グレイ水素を優先する日本
• 4-9　発展を続ける水素の変換・輸送技術
  • ［1］　　圧縮水素／高圧の水素タンクによる輸送
  • ［2］　液化水素／液化して船で輸送
  • ［3］　トルエンの利用／メチルシクロヘキサン（MCH）の生成・運搬
  • ［4］　アンモニアへの変換
  • ［5］　水素吸蔵合金
• 4-10　鉄鋼業脱炭素化の本命とされる水素還元鉄鋼
  • ［1］　　SSAB　「水素還元製鉄技術でCO2排出量が大幅に少ない鉄鋼製品の国内供給を開始」
• 4-11　原子力由来の「第4の水素」
  • ［1］　　概説
  • ［2］　優位点
  • ［3］　地域別動向
  • ［4］　障壁
• 4-12　水素サプライチェーンの拡大・発展
• 4-13　推進動向（海外）
  • ［1］　　サウジアラビアの脱炭素化の取り組み、石油生産国から水素大国への野望
  • ［2］　日本とカナダがクリーン燃料基準で協力
  • ［3］　自動車団体がEUの水素推進に一石を投じる
  • ［4］　エアバス　「2035年までにゼロエミッションの水素エンジン搭載航空機を完成させる計画」
• 4-14　推進動向（国内）
  • ［1］　　日本政府　「水素・燃料電池戦略ロードマップ」
  • ［2］　経済産業省　「2兆円の基金を活用し、水素還元鋼"の開発を後押し」
  • ［3］　経済産業省　「モビリティ水素官民協議を発足」
  • ［4］　水素ステーション整備促進プロジェクト
  • ［5］　広域連合「調整力・需給バランス評価委員会　「再エネ大量導入に伴う電力需給バランスに必要な調整力に関する試算」
• 4-15　課題
  • ［1］　　水素利用拡大に向けた課題
  • ［2］　スケールアップや技術開発によるコスト低減
  • ［3］　インフラ整備、ルールの標準化、炭素税などの社会受容
  • ［4］　水素サプライチェーン実現に向けた課題
  • ［5］　水素の長距離大量輸送とその課題

第5章　水素エネルギー（2）

• 5-1　水素製造技術・利用技術・インフラの研究開発動向
  • ［1］　　グリーン水素製造技術
  • ［2］　水素ステーション
  • ［3］　水素ステーションの建設状況
  • ［4］　水素サプライチェーンの構築
  • ［5］　光触媒によるグリーン・ハイドロジェンの製造
  • ［6］　水素を風力発電でつくる「グリーン水素工場」
• 5-2　水素の運搬・貯蔵と企業連携
• 5-3　水素を利用したグリーン燃料
• 5-4　水素燃料電池の先端技術
  • ［1］　　東芝　「水素燃料電池を小型化、製造コストを60％削減」
• 5-5　グリーン水素製造の実証
  • ［1］　　清水建設　「大分でグリーン水素製造の実証プラントを完成」
• 5-6　地域エネルギー管理システム（AEMS）を活用したグリーン水素プロジェクト
  • ［1］　　丸紅　「グリーン水素のコストを最小化するEMSを開発」
• 5-7　再生可能エネルギーを利用した水素製造
  • ［1］　　産業技術総合研究所　「CIS太陽電池材料で高効率な水素製造を実現」
• 5-8　水素（H2）とアンモニア（NH3）
  • ［1］　　概説
  • ［2］　海外からの水素の輸入とサプライチェーンの構築
  • ［3］　投資リスク軽減のための支援策の推進
  • ［4］　インフラ整備の課題
  • ［5］　政府　「6次エネルギー基本計画（エネルギーベース）」
• 5-9　代替エネルギー、エネルギー貯蔵手段として用途が期待される水素
  • ［1］　　マルヨシ　「新型風力発電機＋太陽光発電によるBCP対策、グリーン水素製造」
• 5-10　水素技術の応用
• 5-11　水素で発電する水素発電所
  • ［1］　　ELEX　「100％水素で発電する水素発電所を実証運転開始」
• 5-12　その他水素技術の応用
  • ［1］　　エネファーム
  • ［2］　低圧水素供給システム
  • ［3］　水素製造装置
  • ［4］　コンバインドサイクル発電による水素サプライチェーンの構築
  • ［5］　持続可能なエネルギーキャリアである液化水素
  • ［6］　水電解設備による水素製造と需給バランス調整
  • ［7］　大規模水素吸蔵・輸送技術の開発
• 5-13　有力企業・団体動向（海外）
  • ［1］　　シーメンス・エナジー／ポルシェ　「水素合成燃料の生産」
  • ［2］　ドイツのユニパーとイギリスのシェルが、イギリスで脱ロシアブルー水素を急ぐ。
  • ［3］　ティッセンクルップ　「グリーンな水素ビジネスに参入」
  • ［4］　ウッドサイド・ペトロリアム　「世界最大級の水素製造設備を稼動」
  • ［5］　BP／PLC　「オーストラリアで巨大なグリーン水素プロジェクト開始」
• 5-14　有力企業・団体動向（国内）［1］　
  • ［1］　　電気事業連合会　「水素利用の推進について」
  • ［2］　NEDO／川崎重工業／大林組　「水素発電所」の実現に向けて前進／神戸市で水素焚きガスタービンの実証運転に成功」
  • ［3］　愛知県、中部地方などの協議会と「水素の実用化に関する協定」を締結。
  • ［4］　ENEOSホールディングス（株）　「CO2フリー水素の国際的サプライチェーン」
  • ［5］　ENEOSホールディングス（株）　「水素ステーション整備推進プロジェクト」
  • ［6］　（株）JERA　「水素供給ネットワークの活用」／「ゼロエミッション火力発電」
  • ［7］　（株）JERA　「水素・アンモニアサプライチェーンの構築」
  • ［8］　リンナイ　「世界初、家庭用給湯器を100％水素で駆動する燃焼技術を開発」
  • ［9］　大阪ガス（株）　「オンサイト水素ステーション用小型水素製造装置」
  • ［10］　東邦ガス(株)　「水素ステーション の設置・運営と 水素利用技術 の開発」
  • ［11］　JX日鉱日石エネルギー　「海老名中央水素ステーション」
  • ［12］　出光興産／大阪ガス／トヨタ他（10社）　「水素供給インフラの整備に関する共同声明」
  • ［13］　出光興産（株）　「出光興産（株） 水素サプライチェーン実証プロジェクト」
  • ［14］　東北電力「水素社会実現への取り組み」
  • ［15］　三菱重工業（株）　「水素焚きガスタービンの開発」
  • ［16］　三菱重工業（株）　「高温ガス炉による水素製造」
• 5-15　有力企業・団体動向（国内）［2］
  • ［1］　　川崎重工業（株）「国際液化水素サプライチェーン」
  • ［2］　川崎重工業（株）　「水素発電技術の開発」
  • ［3］　東京ガス（株）　「水素とメタネーション」
  • ［4］　千代田化工建設（株）　「大規模水素貯蔵・輸送技術 の開発」
  • ［5］米国カリフォルニア州ランカスター市　「水素都市の実現に向け日本企業と提携」
  • ［6］　BEH2YDRO　「ヘビーデューティー用途に設計された100%水素エンジンを発表」
  • ［7］　豊田通商／東邦ガス／トタル・エネルジー（フランス）　「水素と合成メタンの国内導入に向けて供給網を構築」
  • ［8］　三菱重工業　「エジプト大手石油精製会社（ANRPC）に水素燃焼技術を導入」
  • ［9］　清水建設（株）　水素エネルギー利用システム「Hydro Q-BiC」
  • ［10］　大成建設（株）　「ビルや街区での低圧水素供給システム」
  • ［11］　日本鉄鋼連盟　「水素還元製鉄技術等による『ゼロカーボンスチール』の実現」
  • ［12］　新日本製鐵（株）　「水素インフラ構築」
  • ［13］　新日本製鐵（株）　「水素還元製鉄法によるゼロエミッション型製鉄プロセス」
  • ［14］　帝人（株）　「水素圧力容器用炭素繊維」
• 5-16　有力企業・団体動向（国内）［3］
  • ［1］　　パナソニック（株） 　「水素圧力容器用高性能・低コスト炭素繊維」
  • ［2］　東レ（株）　「水電解による水素製造 で不安定な再生可能エネルギー発電に対応した電力系統の安定化」
  • ［3］　川崎汽船(株)　「世界初の液化水素運搬船」
  • ［4］　旭化成（株）　「カーボンフリー水素（グリーン水素）を供給できるアルカリ水電解システム」
  • ［5］　東洋紡　「水素によるボイラーや自家発電設備の燃料転換」
  • ［6］　住友大阪セメント（株）　「光触媒によるグリーン水素製造」
  • ［7］　（株）トクヤマ　「再生可能エネルギー・水素製造技術によるCO2削減・水素コスト削減モデルの構築」
  • ［8］　量子科学技術研究開発機構、東北大学などの研究グループ　「アルミニウムと鉄を組み合わせた合金による水素貯蔵技術」
  • ［9］　ダイハツディーゼル株式会社　「外航船用の水素推進プラント」
  • ［10］　新日本理化　「EV駆動用オイル／水素添加技術」
  • ［11］　山王　「電気めっきを用いた水素透過膜」
  • ［12］　リンナイ　「世界初、家庭用給湯器を100％水素で駆動する燃焼技術を開発」
  • ［13］　東京電力ホールディングス／山梨県／サントリー　「16MW級のグリーン水素製造装置導入」
• 5-17　有力企業・団体動向（国内）［4］
  • ［1］　　三菱重工エンジン＆ターボチャージャー　「100％水素で発電するエンジンを安定的に燃焼させる方法を確立」
  • ［2］　JR東日本／日立製作所／トヨタ自動車　「水素燃料を利用した次世代鉄道の共同開発」
  • ［3］　岩谷産業、関西電力、日本政策投資銀行など　「水素で動く旅客船を実用化へ」
  • ［4］　NEDO／川崎重工業／大林組　「水素焚きガスタービンの実証運転」
  • ［5］　JFEホールディングス／ENEOS　「水素を利用した次世代高炉の技術開発」
  • ［6］　出光興産／JERA　「伊勢湾エリアで水素サプライチェーン構築で協業」
  • ［7］　大林組、福島にグリーン水素供給網、AIで効率輸送
  • ［8］　東京大学／ENEOS／住友商事／住友電気工業／千代田化工建設など／／　「再生可能エネルギー由来のグリーン水素輸入」
  • ［9］　ソニー／北海道大学　「海洋でのCO2吸収量向上に向けた研究拠点を設立」
  • ［10］　岩谷産業 　「三大都市圏に水素輸入拠点を展開」
  • ［11］　川重・エアバス社、水素航空機の離陸に向け一歩前進
  • ［12］　三井物産、洋上水素製造の仏LIFE社の転換社債を引き受け
  • ［13］　川崎重工業とエアバス、水素航空機のインフラ整備で協業
  • ［14］　川崎重工業など7社で構成する技術研究組合　「水素の大型輸送船と供給設備を備えた日豪間の水素輸送実証」
• 5-18　有力企業・団体動向（国内）
• ［5］
  • ［1］　　エネコ（三菱商事関連会社）「欧州最大級の「グリーン水素」製造に参画」
  • ［2］　伊藤忠商事と東京センチュリー、欧州の水素ファンドに出資
  • ［3］　大阪ガス、2030年に鉄と水から水素を低コストで製造、発電も同時に実現へ
  • ［4］　日本企業、水素ドローンの物流・点検などの用途を拡大へ
  • ［5］　東レ　「水素を選択的に透過させる水素分離膜モジュールの開発」
  • ［6］　水素市場発展への地政学的リスク IRENAレポート
  • ［7］　関西電力、原発の電力で水素製造へ 敦賀市と連携
  • ［8］　川崎重工業、27年までに世界最大の水素液化装置を開発へ
  • ［9］　北九州電力　「太陽光や風力発電を活用したグリーン水素を製造」
  • ［10］　旭化成　「20213年に世界最大級の水素製造装置を実用化」
  • ［11］　中日本高速道路　「水素ステーションの設置／燃料電池車（FCV）に水素を供給」
  • ［12］　清水建設　「木材と地熱を活用したグリーン水素の製造」
  • ［13］　高砂熱学工業　「大型水素製造装置に参入」
  • ［14］　大林組　「グリーン水素参入／クリーンエネルギー開発プロジェクト」
  • ［15］　東京ガスなどが開発した水素燃焼式焼成炉
  • ［16］　ノリタケ、水素燃料焼成炉を開発
  • ［17］　大阪ガス　「オーストラリアのベンチャー企業とグリーン水素の共同開発／豪州に工場建設」

第6章　水素の貯蔵

• 6-1　概説
  • ［1］　　概要
  • ［2］　LOHC（液体有機水素貯蔵システム）
  • ［3］　水素貯蔵の現状と将来
  • ［4］　水素社会の実現に向けた課題
• 6-2　確立された技術
  • ［1］　　圧縮水素
  • ［2］　液化水素
  • ［3］　化学貯蔵
  • ［4］　ナノ材料
  • ［5］　CO2の水素化
  • ［6］　金属水素化物水素貯蔵
  • ［7］　ホスフィノボラン水素貯蔵
• 6-3　水素吸蔵合金
  • ［1］　　マグネシウム
  • ［2］　アラニン酸ナトリウム
  • ［3］　アラニン酸リチウム
  • ［4］　アラニン酸カリウム
• 6-4　有機水素キャリア
  • ［1］　　シクロアルカン
  • ［2］　N-ヘテロ環
  • ［3］　ギ酸
  • ［4］　炭水化物
• 6-5　アンモニアおよび関連化合物
  • ［1］　　アンモニア
  • ［2］　ヒドラジン
  • ［3］　化学的水素化物
  • ［4］　アミンボラン
• 6-6　物理的な貯蔵
  • ［1］　　水素吸蔵能に影響を与える要因
  • ［2］　MOFの改質
  • ［3］　多孔質炭素／層状炭素／グラフェン
  • ［4］　カーボンナノチューブ
  • ［5］　有機金属骨格
  • ［6］　水素の低温圧縮貯蔵／クライオ圧縮
  • ［7］　クラスレート水和物
  • ［8］　ガラスキャピラリーアレイ
  • ［9］　ガラス微小球
  • ［10］　定置用水素貯蔵
• 6-7　パワー・トゥ・ガス（電力をガス燃料に変換する技術）
• 6-8　参入企業／事例
  • ［1］　　JFEホールディングス（JFE）／ENEOS／JERA　「川崎の休止製鉄所で水素拠点検討」
  • ［2］　伊藤忠商事　「マレーシアで水素・アンモニア事業を推進」
  • ［3］　川崎市　「JFEスチール跡地でエネルギー構造転換を進める企業などを誘致」
  • ［4］　JERA　「JFE、ENEOSと共同で水素・アンモニア受入、基地開発
  • ［5］　大阪ガス　「水素とCO2で都市ガスのための拠点整備」
  • ［6］　大林組／岩谷産業　「日本で初めて液化水素の建築物への省エネ利用を実証」

第7章　水素エンジン

• 7-1　概説
• 7-2 　部品メーカーで加速する水素エンジン関連開発
  • ［1］　　概況
  • ［2］　水素エンジンの懸念点
• 7-3　水素エンジン評価
• 7-4　大型商用車用水素エンジン
  • ［1］　　トヨタ自動車など5社　「大型商用車向け水素エンジンの開発」

第8章　量子水素エネルギー

• 8-1　概説
  • ［1］　　クリーンプラネット　「東北大学との共同研究により世界初の量子水素エネルギー実用化に成功」
• 8-2　量子水素エネルギーの発生原理・発生機構
• 8-3　開発・参入動向
  • ［1］　　三浦工業／クリーンプラネット　「量子水素エネルギーを用いた産業用ボイラーの共同開発契約を締結」
  • ［2］　クリーンプラネット／三浦工業　「量子水素エネルギーを利用した産業用ボイラーの共同開発契約を締結」

第9章　自動車用車載水素貯蔵

• 9-1　概説
• 9-2　燃料電池と貯蔵
• 9-3　車載用水素貯蔵システムにおけるナノ材料の導入

第10章　水素燃料電池

• 10-1　概説
  • ［1］　　概要
  • ［2］　市場と経済性
• 10-2　燃料電池の種類、デザイン
  • ［1］　　燃料電池の燃料
  • ［2］　構成要素
  • ［3］　自動車用水素燃料電池
• 10-3　技術的課題
  • ［1］　　コスト
  • ［2］　温度管理
  • ［3］　水と空気の管理 (PEMFCの場合)
• 10-4　耐久性、耐用年数、セルの種類による特別な要件
  • ［1］　　リン酸型燃料電池(PAFC)
  • ［2］　固体酸型燃料電池（SAFC）
  • ［3］　アルカリ燃料電池(AFC)
  • ［4］　高温型燃料電池
  • ［5］　モルテン・カーボネイト型燃料電池(MCFC)
  • ［6］　蓄電型燃料電池
• 10-5　定置型（ステーション型）蓄電池
• 10-6　主要な燃料電池の効率
  • ［1］　　理論上の最大効率
  • ［2］　実証実験
• 10-7　応用例
  • ［1］　電力
  • ［2］　コージェネレーション
  • ［3］　燃料電池電気自動車（FCEV）
  • ［4］　燃料電池バス
  • ［5］　燃料電池フォークリフト（燃料電池リフトトラック）
  • ［6］　二輪車・自転車
  • ［7］　航空機
  • ［8］　燃料電池ボート
  • ［9］　潜水艦
  • ［10］　ポータブル電源システム／マイクロ燃料電池
• 10-8　その他のアプリケーション
  • ［1］　　分散型発電システム／非常用電源システム
  • ［2］　燃料補給ステーション
• 10-9　研究開発動向
• 10-10　参入企業・団体動向
  • ［1］　　ENEOS／トヨタ自動車　「水素の製造・供給で協業」
  • ［2］　トヨタ自動車　「NZで燃料電池車を現地企業8社と共同開発」
  • ［3］　パナソニック　「純水素型燃料電池」
  • ［4］　JR東日本が日本初の水素列車を公開、30年後に実用化へ
  • ［5］　山梨大学　「欧州2大学と水素燃料電池の共同研究を実施」

第11章　アンモニア発電

• 11-1　アンモニアを燃料とする発電技術
  • ［1］　　アンモニアの優位点
  • ［2］　アンモニア直接燃焼技術
  • ［3］　ハイブリッド発電システム
• 11-2　グリーンアンモニア
  • ［1］　　概説
  • ［2］　技術の現状と今後の市場可能性
  • ［3］　社会経済発展・環境保護への貢献
• 11-3　有力企業・団体動向（海外）
  • ［1］　　スターファイヤー・エナジー
• 11-4　有力企業・団体動向（国内）
  • ［1］　　三菱重工業（株）　「I　［CC技術から始める低炭素安定エネルギーインフラ」
  • ［2］　三菱重工業（株）　「アンモニア焚きボイラ」
  • ［3］　三菱商事　「電力バリューチェーン構築」
  • ［4］　日揮ホールディングス（株）　「アンモニアを水素キャリアとするエネルギーサプライチェーン」
  • ［5］　JFEホールディングス（株）　「アンモニア直接燃焼 技術」
  • ［6］　三菱重工業（株）　「トリプルハイブリッド発電（独立電源）システム」
  • ［7］　三井物産、2015年に新工場で米大手と燃料アンモニアを量産化
  • ［8］　出光、製油所を次世代エネルギーセンターに、輸入アンモニアも貯蔵
  • ［9］　IHI　「ンモニアを大量に貯蔵できる世界最大級のアンモニアタンクを開発」
  • ［10］　日揮と東洋エンジニアリングが燃料用アンモニアプラントの共同建設を決定
  • ［11］　IHI、アンモニアを液体で燃焼させる新型タービンを開発
  • ［12］　富士通　「欧州の新興国と共同でアンモニア用触媒を探索・研究」
  • ［13］　損保ジャパン、アンモニア輸送に特化した保険販売へ
  • ［14］　日本郵船、アンモニア燃料船などに50年までに2.1兆円投入
  • ［15］　出光興産／東芝／日産化学工業他
  • ［16］　三菱重工業　「アンモニア発電、環境負荷低減技術の開発」
  • ［17］　空気と水からアンモニアを作る 東京大学 西林 仁昭 教授
  • ［18］　主力燃料への道を歩むアンモニア。コストとCO2排出量削減へ 商社が挑戦
  • ［19］　関西電力、アンモニア受入・貯蔵容器の導入を検討
  • ［20］　旭化成／日揮ホールディングス（HD）

第12章　圧縮天然ガス（CNG）

• 12-1　概説
• 12-2　技術の実現可能性と運用の必要性
• 12-3　社会経済発展・環境保護への貢献
• 12-4　財政的要件とコスト

第13章　ブルームエネルギーサーバー

• 13-1　概説
• 13-2　技術
• 13-3　効率性
• 13-4　コスト
• 13-5　利用形態
• 13-6　導入事例
  • ［1］　　Google本社
  • ［2］　ヤフー本社
  • ［3］　Stop & Shop Supermarket Company
  • ［4］　Sridhar
  • ［5］　長期的なビジネスケース
• 13-7　実現可能性／実装課題
• 13-8　市場

第14章　原子力発電／次世代原子炉

• 14-1　原子力発電をめぐる論議の再燃／論点のシフト
  • ［1］　　気候変動、ウクライナ侵攻による緊急事態
  • ［2］　原子力産業の再生というより、むしろ軸足となる態勢整備へ
  • ［3］　低炭素エネルギーで勢いを増す原子力技術
• 14-2　四世代原子炉
  • ［1］　　概説
  • ［2］　原子炉の種類別特性
  • ［3］　溶融塩炉
  • ［4］　メリットとデメリット
• 14-3　小型モジュール炉／小型商用核融合炉
  • ［1］　　概説
  • ［2］　タイプ別特性
  • ［3］　技術的特性
  • ［4］　小型原子力発電所の展開を加速させる方法
• 14-4　利点
  • ［1］　　設置場所・可搬性
  • ［2］　モジュール性
  • ［3］　スケーラビリティ
  • ［4］　安全性向上
  • ［5］　マニュファクチャリング対応性
  • ［6］　拡散性
  • ［7］　ライセンス供与
• 14-5　懸念事項と解決方法
  • ［1］　　経済性／経済的競争力
  • ［2］　核拡散
  • ［3］　ライセンス
• 14-6　国際動向
  • ［1］　　世界原子力協会
  • ［2］　米国政府／米国エネルギー省
  • ［3］　カナダ
  • ［4］　GE
• 14-7　国別動向・主要サイト動向（検討中・建設中を含む）
  • ［1］　　アメリカ
  • ［2］　イギリス
  • ［3］　カナダ
  • ［4］　中国
  • ［5］　ポーランド
• 14-8　主要原子炉
  • ［1］　　東芝　「4S」
  • ［2］　国際トリウム・エネルギー＆モルテン・ソルト・テクノロジー（IThEMS）　「FUJI溶融塩炉」
  • ［3］　GE Hitachi Nuclear Energy　「PRISM」
  • ［4］　GE Hitachi Nuclear Energy　「BWRX-300」
  • ［5］　Babcock & Wilcox　「B&W mPower」
  • ［6］　NuScale　「NuScale SMR」
• 14-9　原子力発電所のバックエンド向けサービス
  • ［1］　　軽水炉持続可能性プログラム（LWR Sustainability Program
• 14-10　有力企業・団体動向（海外）
  • ［1］　　NuScale Power　「SPACとの合併／小型原子炉（SMR）の開発加速」
  • ［2］　米小型炉メーカーが上場へ、SPACの事業化・活用を急ぐ
• 14-11　有力企業・団体動向（国内）
  • ［1］　　日本原子力研究開発機構／三菱重工業　「米テラパワー社と高速炉に関する協力覚書締結／高効率化、廃棄物削減に貢献」
  • ［2］　（株）日立製作所　「経済性の高い小型原子炉の国際共同開発」
  • ［3］　日揮ホールディングス（株）　「ゼロエミッション型原子力発電所運転支援」
  • ［4］　三菱重工業　「次世代原子炉「高温ガス炉（HT　
  • ［R）」を使った水素の量産」
  • ［5］　新型原子炉で水素を大量生産 低コストで脱炭素社会を実現する技術
  • ［6］　三菱重工　「トラックで運べる超小型原発を30年代にも実用化へ」
  • ［7］　三菱重工　「原発出力を十数分で制御 再生エネを補完」
  • ［8］　三菱重工　「小型原発で電力大手と提携交渉」
  • ［9］　国際石油開発帝石、新興の核融合発電企業数社に出資、技術を結集

第15章　核融合発電

• 15-1　核融合発電
  • ［1］　　特徴・利点
  • ［2］　メカニズム
  • ［3］　メソッド
  • ［4］　ツール
  • ［5］　測定
  • ［6］　材料選定
  • ［7］　封じ込め
• 15-2　メタンハイドレート
• 15-3　磁場閉じ込め核融合
• 15-4　高密度プラズマの焦点
• 15-5　ミュオン触媒核融合（μCF）
• 15-6　核融合実験
  • ［1］　　概況
  • ［2］　磁場閉じ込め
  • ［3］　トロイダル・マシン
  • ［4］　JT-60（Japan Torus-60）
  • ［5］　JT-60U (アップグレード)
  • ［6］　JT-60SA
• 15-7　実証プロジェクト
  • ［1］　　核融合実験装置「JT-60SA」
  • ［2］　世界最大の核融合実験装置が2010年秋に稼働、脱炭素社会に向け注目される
  • ［3］　ITER
  • ［4］　National Ignition Facility (NIF)
  • ［5］　X Wendelstein 7-X（略称：W7-X）炉
• 15-8　核融合スタートアップ
  • ［1］　　CFS
  • ［2］　General Fusion
  • ［3］　TAE Technologies
  • ［4］　Commonwealth Fusion
  • ［5］　Helion
  • ［6］　Phoenix
  • ［7］　Tokamak Energy
  • ［8］　First Light Fusion
  • ［9］　Brilliant Light Power
  • ［10］　Zap Energy
  • ［11］　Advanced Ignition
  • ［12］　Oklo
  • ［13］　HB11
  • ［14］　Fusion Reactors
  • ［15］　Focused Energy
  • ［16］　ENECHAN　
  • ［E（エネチェンジ）
  • ［17］　京都フュージョニアリング

第16章　エネルギー・エコシステム／エネルギー・インターネット

• 16-1　エネルギー・サプライチェーン全体にわたるイノベーションと統合
• 16-2　スーパーグリッド／グローバル・グリッド
  • ［1］　　概説
  • ［2］　欧州
  • ［3］　スーパースマートグリッド（SSG）
  • ［4］　アジアスーパーグリッド
• 16-3　エネルギー・インターネットと5D
  • ［1］　　デジタル化（Di　
  • ［italization）
  • ［2］　分散化（Decentralization）
  • ［3］　脱炭素化（Decarbonization）
  • ［4］　民主化（Democratization）
  • ［5］　多様性（Diversity）

第17章　分散型発電／分散型エネルギー／マルチサイト一括エネルギーネットワーク

• 17-1　概説
• 17-2　技術構成
  • ［1］　　エネルギー貯蔵
  • ［2］　PVストレージ
  • ［3］　太陽光発電
  • ［4］　風力発電
  • ［5］　水力発電
  • ［6］　廃棄物発電
  • ［7］　車両-グリッド
  • ［8］　フライホイール蓄電（FES）
• 17-3　インテグレーション技術／マネージメント
  • ［1］　　スタンドアローンのハイブリッドシステム
  • ［2］　分散型エネルギー資源の遠隔・統合制御と電力需給の調整
  • ［3］　仮想発電所
  • ［4］　マイクログリッド
  • ［5］　DERシステムにおける通信
  • ［6］　発電量の変動が激しい電源の高速調整力
  • ［7］　スマートエネルギーネットワーク
  • ［8］　マルチサイト一括エネルギーネットワークサービス（JFE-METS）
• 17-4　マイクログリッドによる再生可能エネルギーの「地産地消」
• 17-5　有力企業・団体動向
  • ［1］　　日本電機工業会　「再生可能エネルギー・分散型電源の国際標準化の推進」
  • ［2］　日本ガス協会「分散型エネルギーの統合利用／レジリエンスの向上」
  • ［3］　東京ガス(株)　「分散型エネルギー資源 の有効活用／バーチャルパワープラント」
  • ［4］　NEDO／東京電力パワーグリッド　「分散型エネルギーを制御し、電力系統の混雑を緩和する技術開発を開始」
  • ［5］　関西電力（株）　「S＋3E」
  • ［6］　日本電信電話（株）　「直流給電技術等を活用した分散型電力供給網の強化と地域耐性の向上」
  • ［7］　富士電機(株) 　「分散型電源 による電力の安定供給と最適化」
  • ［8］　東邦ガス(株)　「分散型電源 の普及に向けたエネルギーマネジメントとレジリエンスの強化」
  • ［9］　東京ガス（株） 「スマートエネルギーネットワーク
  • ［10］　JFEホールディングス（株）　「マルチサイトバルクエネルギーネットワークサービス」
  • ［11］　三井物産、再生エネ安定供給誓う インドで分散給電
  • ［12］　NTTデータ、分散型電源向け情報プラットフォームを2025年に事業化へ

第18章　コージェネレーション／大規模な熱電併給（CHP)

• 18-1　概説
  • ［1］　　概要
  • ［2］　コージェネレーションの広範な利用
  • ［3］　コージェネレーションシステムのメリット
• 18-2　大規模な熱電併給（CHP)
  • ［1］　　概説
  • ［2］　技術の実現可能性と運用の必要性
  • ［3］　将来のCHP普及を阻むもの
  • ［4］　社会経済発展と環境保護への貢献
  • ［5］　経済的要件とコスト
  • ［6］　政策的措置
  • ［7］　現在のデュアルパーパス施設のトレンド
  • ［8］　分散型エネルギーとの関連
• 18-3　有力企業・団体動向
  • ［1］　　イビデン（株）　「高効率コージェネレーションの導入／スマートグリッドの開発」
  • ［2］　信越化学工業(株) 　「高効率ガスコージェネレーション」
  • ［3］　日本ガス協会　「コージェネレーションシステムと燃料電池の高効率化」
  • ［4］　東邦ガス(株)　「熱エネルギー を有効活用する高密度蓄熱技術」

第19章　マイクロジェネレーション

• 19-1　概要
  • ［1］　　開発経過
  • ［2］　普及促進政策
• 19-2　システム構成
  • ［1］　　発電所・発電設備
  • ［2］　太陽光発電システム一式
  • ［3］　蓄電装置
  • ［4］　安全機器
  • ［5］　振動風力発電
  • ［6］　自給自足住宅
  • ［7］　燃料
• 19-3　セットアップ
• 19-4　コスト管理

第20章　エネルギーハーベスティング

• 20-1　概説
• 20-2　運営
• 20-3　エネルギーの蓄積
  • ［1］　　電力の利用
  • ［2］　電力の貯蔵
• 20-4　今後の展開

第21章　次世代発電ネットワーク／発電インフラ

• 21-1　電力・エネルギーのバリューチェーン／サプライチェーン
• 21-2　石炭ガス化複合発電の導入・普及による低炭素型の発電インフラ
• 21-3再生可能エネルギーを送る長距離直流送電の課題と展望
  • ［1］　　概要
  • ［2］　課題

第22章　産業界におけるエネルギー管理・エネルギー貯蔵の新潮流

• 22-1　可変エネルギーの管理
• 22-2　エネルギー貯蔵／蓄熱・蓄電システム
  • ［1］　　蓄電システム
  • ［2］　蓄熱システムの実装
• 22-3　地下の熱エネルギー貯蔵
  • ［1］　　概説
  • ［2］　技術の現状と今後の市場可能性
  • ［3］　社会経済発展・エネルギー開発への貢献
  • ［4］　財政的要件とコスト
• 22-4　圧縮空気エネルギー貯蔵(CAES)
• 22-5　超電導磁気エネルギー貯蔵
  • ［1］　　概説
  • ［2］　技術の実現可能性と運用の必要性
  • ［3］　技術の現状と今後の市場可能性
  • ［4］　経済発展・エネルギー支援への貢献
• 22-6　揚水発電によるエネルギー貯蔵
  • ［1］　　概説
  • ［2］　技術の実現可能性と運用の必要性
  • ［3］　運用要件
  • ［4］　気候変動への貢献
  • ［5］　財政的要件とコスト
  • ［6］　再生可能エネルギーのアグリゲーションによる発電量のアンバランスの解消
• 22-7　有力企業・団体動向
  • ［1］　　山梨県／鉄道総合技術研究所　「超電導を用いた世界初の物理的蓄電システム」
  • ［2］　山梨県企業局／東京電力　「米倉山太陽光発電所」（太陽光発電と小水力発電を利用した水素の製造・貯蔵・利用システム）
  • ［3］　鉄道総合技術研究所／古河電工など　「大容量の電力を低損失で貯蔵できる超電導フライホイール蓄電システムの開発」
  • ［4］　鉄道総合技術研究所ほか　「超電導で回転する4トン蓄電池」
  • ［5］　日立製作所　「停電時の安定した自立運転を実現する電力系統解析サービス」
  • ［6］　パナソニック　「水素を使って工場の再生可能エネルギーを発電する実証実験」
  • ［7］　エナリス　「再生可能エネルギーの主力電源化に貢献する再生可能エネルギーアグリゲーション技術」
  • ［8］　愛知製鋼（株）　「実用的な蓄熱技術の開発」