塩の洞窟はグリーン水素貯蔵の未来となるか？
Are Salt Caverns the Future of Green Hydrogen Storage?
By Maria Guerra
Batterytechnoline.com/ 2022.10.12
巨大な可能性を秘めているが、塩の洞窟で水素を大規模に効果的に貯蔵するのは困難である。
水素を燃料として使用することは新しいことではない。実際、NASAは数十年にわたって水素をロケット燃料として使用してきた。水素燃料はかなり前から人気が高まっており、そのさまざまな商業用途はモビリティ市場のさまざまな分野(フォークリフト、産業用トラックなど)で徐々に成長している。しかし現在、グリーン水素は再生可能エネルギー市場にその地位を確立している。
グリーン水素は、再生可能資源から生成された電気が水分子をその構成成分に分離する電気分解と呼ばれるプロセスを通じて製造される。グリーン水素は、温室効果ガス排泄量をほぼゼロにしながら製造できるため、再生可能エネルギーのサプライチェーンにおいて重要な要素となる可能性がある。
エネルギー需要が低い場合、または風力や太陽光などの再生可能エネルギー源がピーク需要に対応できない場合、エネルギー貯蔵が不可欠になる。蓄えられたエネルギーは、送電網が必要なときに戻すことができる。水素は数十年にわたり塩の洞窟に大量に貯蔵されており、この方法は地下水素貯蔵と呼ばれ、大規模利用には最も経済的で安全な選択肢と考えられている。
しかし、これらの施設では、エネルギー需要に応じてグリーン水素を迅速に注入および抽出できるかどうかを確認するテストが行なわれていない。塩の洞窟に水素を大規模に効果的に貯蔵することは困難である。水素の純度、塩の堆積物の相対的な希少性、需要に応じたエネルギーの頻繁な注入と取り出しのサイクルなど、多くの要因に対処する必要がある。
ここでは、大規模な地下グリーン水素貯蔵能力の開発とテストを試みている世界中の3つのパイロット・プロジェクトを紹介する。
水性地下貯蔵試験プロジェクト
１． 先進的クリーン･エネルギー貯蔵プロジェクト：Mitsubishi Power Americasと
Magnum Developmentは、ユタ州中央部に世界最大の産業用グリーン水素施設を開発する。 このパブは、オフピーク時に風力や太陽光などの余剰再生可能エネルギーを回収し、水分子を「グリーン」水素と酸素に変換する電解槽に安価に電力を供給する。電解装置の世界最大級の受注となる先進クリーン･エネルギー貯蔵ハブは、世界の電解設備容量をほぼ2倍に拡大する。
このプロジェクトでは、電気分解を使用して再生可能エネルギーから１日当たり最大100トンのグリーン水素を生成する予定である。グリーン水素は、それぞれ150ギガワット時のエネルギーを貯蔵できる2つの巨大な塩の洞窟に貯蔵することができ、その結果、単一の水素貯蔵サイトとしては世界最大となり、過剰な再生可能エネルギーを季節毎にシフトする機能を提供する。水素は2つの巨大な地下塩の洞窟に貯蔵され、それぞれの貯蔵能力は5,500トンの有効容量である。塩の洞窟の貯蔵能力により、エネルギー需要が少ない春に生成される余剰再生可能エネルギーを貯蔵し、需要が多い夏のエネルギー生成に使用することが可能になる。
2. 大規模生態系複製のための水素パイロット貯蔵プロジェクト：ESK GMBH、ARMINES-Ecole Polytechnique、Ineris AXELERA、Element Energy、Storengy、INOVYNと提携したこのプロジェクトは、グリーン水素の利用が拡大するダイナミックな地域の一部である。このプロジェクトは、塩の洞窟の貯蔵を利用して、電気分解によるグリーン水素注入を産業およびモビリティ用途に結び付けることを目的としている。また、ヨーロッパ全土の他の拠点でのプロセスの技術的および経済的再現性もテストする。
このプロジェクトの目的は、安全性と環境への影響の観点から、地下水素貯蔵の技術的実現可能性を実証することである。これにより、水素貯蔵のコスト、水素バリューチェーンにおける地下貯蔵の場所、洞窟から抽出した後の水素の品質レベルを決定することが可能になる。最初の水素泡は、地表施設の開始時に生成され、2023年3月に実際の条件での実験段階が行なわれる予定である。サイクリング・テストは1ヶ月後に洞窟内で行なわれる。
3. Bad Lauchstädt enrgy park Project：ドイツの電力会社Uniperは、グリーン水素のインテリジェントな生産とその貯蔵、輸送、マーケティング、利用のための大規模な実際の実験室を建設する予定である。エネルギー転換のための実際の実験室として、グリーン水素のバリューチェーン全体が初めて産業規模でテストされている。
最大30 MWの大規模な電解プラントでは、近くの風力発電所からの再生可能電力を使用してグリーン水素を生成する。この目的のために特別に設計された塩の洞窟に一時的に保管されたグリーン水素は、変換ガス・パイプラインを介してドイツ中部の化学産業の水素ネットワークに供給され、将来的には都市モビリティ・ソルーションに使用される。すでに標準化されたガス浄化プロセスの適合性と水素浄化への有用性に加えて、このプロジェクトでは、より効率的で安価な新しい水素浄化プロセスを開発できるかどうかを検討している。
塩の洞窟でのグリーン水素の地下貯蔵のパイロット・プロジェクトは、持続可能な経済において産業規模でのグリーン水素セクターの創設への道を開くことができる。
