原発事故で落ちぶれた日本の福島県は、新たなエネルギーの復(fù)興への道を求めています。

11月末、日本復(fù)興庁の要請(qǐng)で、21世紀(jì)の経済報(bào)道を含む多くの國(guó)內(nèi)メディアが日本の福島県に入り、ここの復(fù)興事業(yè)を現(xiàn)地で取材しました。これまで日本の電力第一県として、福島は東京電力の二大原発を抱えていましたが、この輝きは2011年の東日本大地震で水泡となりました。

8年後、新しい太陽(yáng)エネルギー水素製造工場(chǎng)がここで建設(shè)され、日本國(guó)立新エネルギー産業(yè)技術(shù)総合開発機(jī)構(gòu)（NEDO）が先頭に立ち、東芝エネルギーシステム、日本東北電力、巖谷産業(yè)などが産業(yè)連盟を結(jié)成し、実験的な工場(chǎng)である福島水素エネルギー研究基地（FH 2 R）を共同で建設(shè)する。

現(xiàn)在、FH 2 Rは水素製造作業(yè)場(chǎng)の建設(shè)が完了しました。太陽(yáng)光発電エリアの光起電板はまだ設(shè)置中です。NEDO水素エネルギー部統(tǒng)括研究員の太平英二さんは21世紀(jì)の経済報(bào)道記者に対し、「最終的な生産時(shí)間は2020東京オリンピックの前に、オリンピックでの水素車にここで生産された水素を使わせたいです。」

水素製造以外にも、日本の水素エネルギー産業(yè)チェーンの配置が徐々に深まり、トヨタをはじめとする自動(dòng)車企業(yè)が多様な水素車の開発を進(jìn)めているほか、世界初の水素エネルギー輸送パイプラインも立地にあり、オリンピック村で使用される予定の民用水素エネルギー電池端末などを加え、日本は將來(lái)のエネルギー転換の重點(diǎn)を水素エネルギーに置いているようです。

中國(guó)の政府産業(yè)園式の推進(jìn)方式と違って、日本は水素産業(yè)の面で財(cái)団―産業(yè)連盟式で水素エネルギー産業(yè)の育成を行うことが多いです。-宋文輝図

太陽(yáng)エネルギー水素製造コース

これまで主流だった天然ガスの水素化（日本）と石炭の水素化（中國(guó)）は違って、FH 2 Rは太陽(yáng)光発電＋電解水から水素を作る――電解液を満たす電解槽に直流電気を通し、分子が電極に電気化學(xué)反応を起こし、水素と酸素を発生させる技術(shù)路線を採(cǎi)用している。

「再生可能エネルギーを採(cǎi)用して水素を作るのは、多くの水素を作る技術(shù)路線の中で、脫炭素が非常に重要であるからです。」平平英二は本紙記者に「しかし、この過(guò)程は非常に複雑で、各段階のコストを下げるために、再生可能エネルギーそのものを含め、生産の技術(shù)も改善しなければならない」と語(yǔ)った。

しかし、機(jī)密保持のために、平平英二は記者に現(xiàn)在の工場(chǎng)の水素製造コストと最終的な価格はいくらですか？

この工場(chǎng)の電気エネルギーは全部その隣の企畫の18萬(wàn)平方メートルの太陽(yáng)光発電所から來(lái)て、発電量は20萬(wàn)キロワット/年で、余った電気量は工場(chǎng)が正式に生産開始した後に、東北電力會(huì)社の傘下の電気網(wǎng)に組み入れて、その他の電気部門のために電力を供給します。

太平英二氏は記者団に対し、工場(chǎng)全體の運(yùn)行の重要な點(diǎn)は、安定した電力供給をどのように保証するかということと、水素製造、エネルギー貯蔵と電力システム全體との関係を均衡させることにあると述べました?！笁鋭?dòng)する再生可能エネルギーを最大限に利用するだけでなく、大きなデータ方式で、最適なシステム使用効率を得るために水素エネルギーの需給を予測(cè)する必要がある」彼は言った。

これはなぜこの工場(chǎng)が実験的な性質(zhì)で生産されているのか、東芝のエネルギーシステム、東北電力と巖谷産業(yè)はそれぞれ水素製造設(shè)備、大データ研究と太陽(yáng)光発電及び具體的な生産とエネルギー輸送を擔(dān)當(dāng)しています。

FH 2 Rは4萬(wàn)平方メートルの水素製造現(xiàn)場(chǎng)を計(jì)畫しており、システム裝置は1萬(wàn)キロワットの水素製造能力を備えているという。生産開始當(dāng)初は2000立方メートル/時(shí)間で年間900トンの水素が生産でき、1萬(wàn)臺(tái)の水素エネルギー自動(dòng)車の年間の水素エネルギー需要を満たすことができる。

現(xiàn)在のケースから見(jiàn)れば、2000立方メートル/時(shí)間の生産が可能ですが、具體的な実現(xiàn)過(guò)程にも依存します。実験段階全體が終わったら、他の設(shè)備を何回も設(shè)置して生産能力を拡充することもできます。太平英二さんは「當(dāng)然、全體のコストを考慮する必要がある」と話しています。

このような仮定の背後に、実験基地は新しい制御システムを使って水素エネルギーシステムを調(diào)整し、電力網(wǎng)制御システムと水素需要予測(cè)システムの全體運(yùn)行を調(diào)整し、水素の生産と発電と供給を最適化することができる。このシステムは水素を使って電気網(wǎng)の負(fù)荷を相殺し、水素を日本の東北と他の地域に送り、水素を電気網(wǎng)の均衡解決案とガス源の優(yōu)位性を証明しようとしています。

水素は圧縮した水素トレーラーの中で輸送され、ユーザーに供給されます。この過(guò)程の安全と安定を確保するために、この工場(chǎng)は新開発の水素輸送トラックを採(cǎi)用しています。タンクの後ろ側(cè)にタイヤが取り付けられています。水素はタンクから圧縮機(jī)に入って圧縮した後、輸送ガスタンクに直接注ぎ込みます。トラックの車體は直接にエアタンクをくっつけば離れられます。

産業(yè)連盟式推進(jìn)

中國(guó)の政府産業(yè)園式の推進(jìn)方式と違って、日本は水素産業(yè)の面で財(cái)団―産業(yè)連盟式で水素エネルギー産業(yè)の育成を行うことが多いです。

前述のように、政府の下にあるNEDOを主導(dǎo)として、東芝エネルギー、東北電力、巖谷産業(yè)はそれぞれの優(yōu)位グループに投資し、プロジェクトのリスクを共同で負(fù)擔(dān)するだけでなく、工場(chǎng)の正式操業(yè)後の運(yùn)営、電力消費(fèi)、供給、水素エネルギーの輸送と販売に道を開く。

同様のモデルは日本の水素下流応用についても開発されており、トヨタを代表として、共同産業(yè)チェーンの上下に水素供給、輸送、消納、端末などの各方面の企業(yè)があり、産業(yè)連盟式の市場(chǎng)共同開発が行われている。

このようなモデルの利點(diǎn)は明らかです。いくつかの大手が協(xié)力して、アプリケーション端末の生産後、産業(yè)チェーン全體の開通をほぼ同期させることができます。

しかし、このような構(gòu)想は実際の操作に入る時(shí)、やはり磨きが必要で効果が保証されます。主要な水素エネルギーの消耗端末である水素燃料電池自動(dòng)車を例にとって、現(xiàn)在日本全體で100基の水素ステーションがありますが、政治経済の中心地である東京は14基しかありません。

それでも、日本は世界で最も多くの水素ステーションに座っています。H 2 stations.orgサイトのデータによると、2018年末までに、全世界の水素ステーションは369席で、日本、ドイツ、米國(guó)がトップ3になりました。中國(guó)は23席で第4位です。

メディアの取材に対し、トヨタ広報(bào)部と技術(shù)チームの技術(shù)擔(dān)當(dāng)者の中井久志氏は、水素ステーションの建設(shè)には一定の過(guò)程が必要で、前期の大量投入によって、トヨタは水素車の販売において依然として大きな損失を殘していると述べました。

主力の水素燃料電池車「MIRAI」の価格は720萬(wàn)円で、政府は300萬(wàn)円の補(bǔ)助金と、購(gòu)入稅やその他の費(fèi)用を加えて、個(gè)人の購(gòu)入は最終的に約30萬(wàn)元の価格を負(fù)擔(dān)します。

全體の研究開発の過(guò)程で、未來(lái)の重要な部品はFC電池のヒープと高圧の水素貯蔵タンクにあります。中井久志さんによると、FC電池の積載電力密度は3.1 kw/Lで、重さは56キロだけです。2008年版の燃料電池の山に比べて、電池の山の電力密度は2.2倍になり、重さは50%近く減少しました。

高圧水素貯蔵タンクについては、日本が2008年に開発を開始し、炭素繊維強(qiáng)化プラスチック層の革新構(gòu)造を通じて、軽量化を?qū)g現(xiàn)しました。この重さは百分率の數(shù)値が高いほど、水素が多く含まれることを意味します。

日本に比べ、中國(guó)では水素燃料電池自動(dòng)車の発展モデルは商用車から乗用車に徐々に移行している。一方、水素燃料電池自體のエネルギーと物理特性が商用車に適しているため、一方で中國(guó)の技術(shù)自體の発展段階によるものである。

「現(xiàn)在の燃料電池やエネルギー貯蔵施設(shè)の技術(shù)を少しずつ改善していくと、中國(guó)の會(huì)社は乗用車にもっと力を入れるかもしれないと思います?！固接⒍悉嫌浾邍猡恕讣夹g(shù)の改善は速い。中國(guó)のような路線も実際にはより合理的だ」と語(yǔ)った。