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講演資料
ご紹介内容
水素の特徴と水素市場の現状
エネルギーとしての素社の利用
当社の取り組みおよび今後の課題
今後の展開
1
ご紹介内容
水素の特徴と水素市場の現状
エネルギーとしての水素の利用
当社の取り組みおよび今後の課題
今後の展開
2
水素の特徴
元素記号:H 原子番号:1
H2O ⇔ H2
常温で無色・無臭・無味の気体
水
水素
多様な一次エネルギーから製造可能
水の電気分解などで得られ、資源量はほぼ無尽蔵
究極の循環型クリーンエネルギー
水素
メタン
軽い(一番軽い気体)
総発熱量
9.539
分子が小さい(漏れやすい) kcal/mol 3.053
燃焼範囲
沸点が低い(-253℃)
4~75
5~15
%
熱伝導率が高い
着火温度
℃
比重
+ O2
プロパン
24.22
2.1~9.5
560
595
470
0.0697
0.5549
1.552
3
水素とその他可燃性ガスとの物性比較
4
日本における水素需要
年間180億m3の需要 市場規模は1.5億m3
200万台で
24億m3の市場!
5
ご紹介内容
水素の特徴と水素市場の現状
エネルギーとしての水素の利用
当社の取り組みおよび今後の課題
今後の展開
6
エネルギーとして注目される水素
水素は次の4つの理由から「究極のクリーンエネルギー」として注目されています。
無尽蔵なエネルギー
ハイパワー
・化合物として地球上に多数存在
・水の電気分解からも取り出すことができる
発熱量
航続距離
(単位重量あたり)
(単位重量あたり)
水素
2.7倍
10倍
ガソリン車
ガソリン
クリーン
燃料電池車
エネルギー媒体
・燃料電池で利用した場合、排出物は水のみ
・電気エネルギーを大容量、長期間の貯蔵が可能
・燃焼しても空気中の酸素と反応して水に戻るだけ
空気
(O2)
水素
(H2)
燃料電池
電気
水
(H2O)
電気
電気
水素
燃料電池
水
水素は「電気の缶詰」
7
水素利活用技術の適用の可能性
出展:水素燃料電池戦略ロードマップ
8
水素・燃料電池戦略ロードマップ ~水素エネルギー分野~
2015年頃
水
素
の
「
利
用
」
「
輸
送
・
貯
蔵
」
「
製
造
」
定置用 家庭用エネファーム
燃料電池 15万台(現状)
燃料電池車
FCV市場投入(2014年)
2020年頃
140万台普及(2020年頃)
4万台(2020年)
FCバス市場投入(2016年)
水素発電
2030年頃
2040年頃
530万台普及(2030年頃)
80万台(2030年)
ハイブリッド車と同等の車体価格(2025年頃)
自家発用水素発電の本格導入(2020年頃)
発電事業用水素発電の本格導入(2030年頃)
81ヶ所建設(2015年度) 160ヶ所建設(2020年度) 320ヶ所建設(2020年度) FCV普及台数に合わせた
ステーションの整備(2030年度)
水素ステーション
現在の半額程度の建設費(2020年頃)
運営コストの低減に取り組む
ガソリン車の燃料代と
同程度以下の水素価格の実現 ハイブリッド車の燃料代と同程度以下の水素価格の実現
流通
液化水素や有機ハイドライド等の形での
国内流通に関する開発・実証
商業ベースでの効率的な
水素の国内流通網の拡大
海外からの未利用エネルギー由来水素の製造、輸送・貯蔵の本格化
CO2フリー水素の
製造、輸送・貯蔵の本格化
再生可能エネルギー等を活用したCO2フリーの水素製造に関する開発・実証
出典:経済産業省【2016年3月22日 改訂】
9
FCVと水素ステーションの普及に向けたシナリオ
出典 燃料電池実用化推進協議会(FCCJ)
10
ご紹介内容
水素の特徴と水素市場の現状
エネルギーとしての水素の利用
当社の取り組みおよび今後の課題
今後の展開
11
イワタニのご紹介
12
総合エネルギー事業
13
産業ガス・機械事業
14
イワタニの水素事業
イワタニと水素の出会いは1941年。その時代から“水素こそ人類の
究極のエネルギー ”として捉え、一貫した取り組みを行ってきました。
イワタニの水素ロード
1941
イワタニと水素の出会い
工業生産の過程で副次的に発生しながらも、空気中に捨てられていた水素ガスに、誰よりも早く価
値を見出し、販売を開始。
1958
大阪水素工業(現:岩谷瓦斯)を設立
水素製造専業の大阪水素工業を設立。本格的に開業開始。
1960
セルフローダーなどの画期的な輸送車を開発
水素の大量輸送方法を確立
1978
日本初 液化水素製造プラント本格稼動
日本で初めて商業用の液化水素プラントを建設。 宇宙開発事業団(当時)へ液化水素納入を開始。
2002
日本初の水素ステーションを大阪に建設
2005
LPガス改質型燃料電池を一般家庭に設置開始
2006
第1回イワタニ水素エネルギーフォーラムの開催
2006
国内最大の液化水素製造プラント
2009
第二の液化水素製造プラント稼動(千葉)
「ハイドロエッジ」稼動(大阪)
2011 北九州水素タウンでの実証試験開始
2013 第三の液化水素製造プラント稼動(山口)
15
水素ステーション整備の取り組み
水素ステーションの種類
イワタニ水素ステーション 尼崎
水素ステーションの設備フロー(オフサイト・液化水素貯蔵方式)
17
イワタニの水素ステーション先行整備状況
赤字 固定式
青字 移動式
近畿圏
イワタニ水素ステーション尼崎
イワタニ水素ステーション大津
イワタニ水素ステーション 関西国際空港
イワタニ水素ステーション 大阪住之江
イワタニ水素ステーション 大阪森之宮
イワタニ水素ステーション 大阪本町
首都圏
イワタニ水素ステーション 芝公園
イワタニ水素ステーション 埼玉戸田
ニモヒス水素ステーション九段
イワタニ水素ステーション 東京池上
北部九州圏
イワタニ水素ステーション 小倉
イワタニ水素ステーション福岡県庁
イワタニ水素ステーション 甲府
中京圏
とよたエコフルタウン水素ステーション
ニモヒス水素ステーション稲沢
愛知県庁移動式水素ステーション
ニモヒス水素ステーション葵
、
:直径150km
イワタニ水素ステーション 山口周南
イワタニ水素ステーション 愛知・刈谷
18
イワタニ水素ステーション 尼崎
国内第一号の商用ステーション
当社中央研究所に併設し、水素利用に関する技術開発が可能
2014/07/14 運用開始
19
イワタニ水素ステーション 芝公園
イワタニとして首都圏進出第一号店
ショールーム併設型で情報発信基地としても利用可能
2015/04/03 運用開始
20
情報発信基地としての活用
大型LEDモニター
●MIRAI 360°VIEW
(操作デモ)
入り口正面 70inch
●開発コンセプト映像
21
イワタニ水素ステーション 埼玉戸田
2015年5月 開所
2014年10月
開所
22
イワタニ水素ステーション 山口周南
2015年8月 開所
23
イワタニ水素ステーション 関西国際空港
環境先進空港へ向けた取り組みの先駆け
燃料電池フォークリフトの導入
2016/01/29 運用開始
24
イワタニ水素ステーション 東京池上
「コンビニ併設型水素ステーション」の建設
利便性の向上が期待される
2016/02/10 運用開始
25
イワタニ水素ステーション 愛知刈谷
「コンビニ併設型水素ステーション」の建設
利便性の向上が期待される
2016/02/10 運用開始
26
イワタニ水素ステーション 山梨甲府
2016年2月 開所
27
イワタニ水素ステーション 大阪森之宮
2016年4月 開所
28
水素ステーション 設備概要
29
パッケージ型水素充填システム
イオニックコンプレッサー(IC90圧縮機)を搭載した水素充填システム
1. 高耐久性
2. 圧縮効率が高く、省エネルギー
3. 市街地設置にも適したコンパクト性
IC90 動作フロー
IC90圧縮機
30
移動式素ステーション(簡易型水素充填設備)
コンパクト
簡単操作
低コスト
31
イワタニ水素ステーション 大阪本町
32
移動式水素ステーションの標準設置スペース
移動式水素ステーションの設置にあたって・・・
移動式水素ステーション
33
水素ステーションの整備費用
水素ステーションの整備費の内訳
合計3.9億円
構成機器の日本と欧州の比較
単位:億円
単位:億円
※水素供給設備整備補助金申請額の平均値
(2014年度末時点)
※これ以外にも、補助対象とならない
各種設備費が必要となることに留意
費目
日本
欧州
差異の理由
圧縮機
1.3
0.8
・使用材料
設計基準の差
蓄圧器
0.6
0.1
・安価なType2容器
・汎用材を使用
プレクーラ
0.4
0.2
・量産を見込んだ
価格設定
ディスペンサ
0.5
0.2
合計
2.8
1.3
・汎用材の使用
※水素供給能力を340Nm3/hに揃えた場合
上記表は工事費を含まない金額
出展:「NEDO水素エネルギー白書2014」の
数値を引用して作成
出展:「ロードマップ改訂版(2016年3月22日発表)」
34
水素ステーションの安全対策
基本的な考え
● 水素を漏らさない
● 漏れたら早期に検知し、拡大を防ぐ
● 水素が漏れても溜まらない
● 漏れた水素に火を付けない
● 万が一、火災等が起こっても周囲に影響を及ぼさない
水素受入設備
●耐震設計(地震対策)
●温度検知器による冷却(散水)設備(温度上昇防止)
●●ガス検知器による自動停止装置
●火災検知器による消火(散水)設備
液化水素貯槽
●耐震設計(地震対策)
●貯槽の支柱を同一の基礎への緊結
●●ガス検知器による自動停止装置
●障壁
ディスペンサー
●充填ノズルへの緊急離脱カプラー(誤発進対策)
●充填条件の制御機能(過充填及び過大流速防止)
●●ガス検知器による自動停止装置
●水素が滞留しないキャノピー(屋根)構造
●火災検知器による消火(散水)設備
圧縮機
●耐震設計(地震対策)
●●ガス検知器と機器異常検知による
自動停止装置
●換気設備(インターロック機構装備)
●障壁構造のケーシング
●障壁
管理体制
●●専門知識を有する資格者による保安管理
【資格者】
・高圧ガス製造責任者 丙種化学・乙種機械以上の免状
・圧縮水素の製造に関し6月以上の経験
●●定期的な点検・検査(設備劣化による事故防止)
【日常点検】
・1日3回各装置ごと(営業前・中・後)⇒点検日誌の作成
【定期点検】
・月例点検⇒ガス検知器作動試験等
・定期自主検査(1回/年)
・保安検査(1回/年)⇒関係省庁に届出
70MPa
鋼鉄製ケーシング
障壁
フレーム構造
キャノピー構造
火災検知器
周囲への影響の回避
●敷地境界距離の確保
●防火壁の設置
緊急遮断弁
蓄圧器
●耐震設計とフレーム構造(地震対策)
●温度検知器による冷却(散水)設備(温度上昇防止)
●リークビフォーバースト設計による容器破裂防止
静電気除去・
●●ガス検知器による自動停止装置
緊急離脱カプラー
●緊急遮断弁(圧力制御)
●安全弁、圧力リリーフ弁
●火災検知器による消火(散水)設備
火災検知器、
過流防止弁と緊急遮断弁
ガス検知器と散水設備
出典:水素供給・利用技術研究組合、
経済産業省作成の資料を基に作成
35
水素社会に向けた普及・啓発活動
サイエンスフェスタで真剣に実験を見守る小学生
第10回水素エネルギーフォーラム東京会場(2016.2月)
2006年12月第1回スタート
FCV(MIRAI)試乗会にて
作文コンクール表彰式の様子
36
ご紹介内容
水素の特徴と水素市場の現状
エネルギーとしての水素の利用
当社の取り組みおよび今後の課題
今後の展開
37
水素供給技術の足跡
FCアシスト自転車向け水素供給設備
鉄道車両向け
水素供給設備【国分寺市】
FCフォークリフト向け水素供給設備【関西国際空港】
北九州水素タウン【北九州市】
SHS【さいたま市東部環境センター】
FC推進船向け水素供給設備【五島市】
サプライチェーンモデル
38
水素エネルギーの新たな展開 Ⅰ
燃料電池フォークリフト(FCFLT)
◆ 環境性の向上 エンジンFLT ⇒ 電動FLT ⇒ FC電動FLT
◆ 作業効率の向上 鉛バッテリー充電6~8時間 ⇒ 水素充填約3分
◆ 予備バッテリー不要
◆ 作業効率が不変(パワーが落ちない)
鉛バッテリ
FCユニット
関西国際空港におけるスマート愛ランド構想
出典:豊田自動織機㈱
出典:関西空港水素グリッド研究会
39
FCFLTへの水素供給填設備
資料提供:新関西国際空港㈱
40
燃料電池推進船用水素供給設備
1. 水素充填システム
(バッファータンク、圧縮機、蓄圧器等で構成)
2. ディスペンサー
(制御機器、流量計、充填ホース・ノズルで構成)
3. 充填風景
環境省 「浮体式洋上風力発電実証事業」
(2010~2015)
41
水素エネルギーの新たな展開 Ⅱ
水素導管供給 & 水素による電力貯蔵
42
新たな実証を開始
再生可能エネルギーを活用した、低炭素な水素サプライチェーンモデルの構築を目指して
~神奈川県、横浜市、川崎市、株式会社東芝、トヨタ自動車株式会社と弊社との共同事業~
【実証のテーマ】
1.
2.
3.
4.
風力発電(ハマウィング)により水を電気分解して水素を製造するシステム
最適な水素供給を行うための貯蔵と輸送のしくみ
燃料電池フォークリフトの導入利用
水素サプライチェーンの事業可能性調査
2016 3/14プレス発表
環境省委託事業
「平成27年度 地域連携・低炭素水素技術実証事業」 43
水素社会の実現に向けたイワタニの取り組み
目
標 :
基本方針:
FCV普及に向けた水素供給体制の確立
◎供給力並びにハンドリング技術の更なる強化
◎「水素供給インフラ」の積極的な整備
「液化水素」の供給力強化
「製造」から「輸送」「利用」まで含めた
水素のサプライチェーンの構築
液化水素の
市場シェア
燃料電池車向け水素市場
液化水素
の目標
「液化水素」の利用により
水素を安価に安定供給します。
100%
液化水素の特徴
液化水素の製造拠点
輸送効率
岩谷瓦斯
千葉工場
山口リキッド
ハイドロジェン
製造
2015年までに20ヶ所の
水素ステーションを先行整備
日本初の商用水素ステーション
(2014年7月開業)
大量輸送が可能
ハイドロエッジ
「新市場」の開拓
10倍
約
圧縮水素
液化水素
輸送
高純度
純度
99.9999%
水素ステーション(尼崎)
利用
45
ご清聴ありがとうございました
46
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