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1 水 素 燃 料 電 池 戦 略 ロードマップ ~ 水 素 社 会 の 実 現 に 向 けた 取 組 の 加 速 ~ 平 成 26 年 6 月 23 日 水 素 燃 料 電 池 戦 略 協 議 会

2 水 素 燃 料 電 池 戦 略 ロードマップ ~ 水 素 社 会 の 実 現 に 向 けた 取 組 の 加 速 ~ 目 次 第 1 章 総 論... 1 第 1 節 水 素 社 会 実 現 の 意 義... 1 第 2 節 水 素 社 会 実 現 に 向 けた 対 応 の 方 向 性... 4 第 2 章 各 論... 6 第 1 節 フェーズ1( 水 素 利 用 の 飛 躍 的 拡 大 ) 定 置 用 燃 料 電 池 燃 料 電 池 自 動 車 (その 他 輸 送 用 車 両 を 含 む) 第 2 節 フェーズ2( 水 素 発 電 の 本 格 導 入 / 大 規 模 な 水 素 供 給 システムの 確 立 ) 第 3 節 フェーズ3(トータルでの CO2 フリー 水 素 供 給 システムの 確 立 ) 第 3 章 本 ロードマップの 実 効 性 を 確 保 するための 取 組 参 考 1 委 員 等 名 簿 参 考 2 水 素 燃 料 電 池 戦 略 協 議 会 開 催 経 緯

3 第 1 章 総 論 第 1 節 水 素 社 会 実 現 の 意 義 (1) 我 が 国 の 置 かれている 状 況 我 が 国 のエネルギー 供 給 は 海 外 の 資 源 に 大 きく 依 存 しており 根 本 的 な 脆 弱 性 を 抱 えている また 新 興 国 のエネルギー 需 要 拡 大 等 によって 資 源 価 格 が 不 安 定 化 し ている さらに 世 界 の 温 室 効 果 ガス 排 出 量 は 増 大 し 続 けている 東 京 電 力 福 島 第 一 原 子 力 発 電 所 事 故 によって 原 子 力 発 電 の 安 全 性 に 対 する 懸 念 が 増 大 し 原 子 力 発 電 が 停 止 した 結 果 化 石 燃 料 への 依 存 が 増 加 し これに 伴 って 国 富 が 流 出 し また エネルギー 供 給 に 係 る 制 約 が 顕 在 化 している さらに エネルギーコ ストや 地 球 温 暖 化 問 題 への 対 応 に 困 難 をもたらしている また 東 京 電 力 福 島 第 一 原 子 力 発 電 所 事 故 の 前 後 から 中 東 北 アフリカ 地 域 の 不 安 定 化 等 資 源 供 給 地 域 の 地 政 学 的 構 造 変 化 が 生 じている こうした 状 況 を 踏 まえて 本 年 4 月 に 策 定 された 新 たなエネルギー 基 本 計 画 では エネルギー 政 策 の 基 本 的 視 点 として 3E+S つまり 安 全 性 (Safety)を 前 提 とした 上 で エネルギーの 安 定 供 給 (Energy Security)を 第 一 とし 経 済 効 率 性 の 向 上 (Economic Efficiency)による 低 コストでのエネルギー 供 給 を 実 現 し 同 時 に 環 境 への 適 合 (Environment)を 図 ることが 確 認 され 多 層 化 多 様 化 した 柔 軟 なエ ネルギー 需 給 構 造 の 構 築 に 向 けて 取 り 組 んでいくこととされた (2) 水 素 の 果 たし 得 る 役 割 我 が 国 においては 1981 年 のムーンライト 計 画 から 現 在 に 至 るまで 燃 料 電 池 の 開 発 実 証 を 継 続 的 に 行 った 結 果 2009 年 に 家 庭 用 燃 料 電 池 が 市 場 投 入 され 2015 年 に 燃 料 電 池 自 動 車 が 市 場 投 入 される 予 定 であるなど 30 年 以 上 の 官 民 の 努 力 が 世 界 に 先 駆 けてようやく 実 りつつある 図 表 水 素 燃 料 電 池 の 技 術 開 発 の 歴 史 1839 年 イギリスのグローブ 卿 が 世 界 で 初 めて 燃 料 電 池 の 実 験 に 成 功 1965 年 固 体 高 分 子 形 燃 料 電 池 (PEFC)がジェミニ5 号 に 搭 載 世 界 初 の 実 用 化 1968 年 アルカリ 形 燃 料 電 池 がアポロ 7 号 に 搭 載 GM が 自 動 車 産 業 初 の 走 行 可 能 な 燃 料 電 池 自 動 車 の 試 作 テストを 実 施 1981 年 通 産 省 の ムーンライト 計 画 (93 年 からは ニューサンシャイン 計 画 )の 下 燃 料 電 池 の 開 発 を 開 始 1987 年 カナダのバラード 社 が デュポン 社 が 開 発 したナフィオン 膜 を 用 いた 固 体 高 分 子 形 燃 料 電 池 を 開 発 1994 年 ダイムラー 社 (ドイツ)が バラード 社 の 燃 料 電 池 を 搭 載 した 燃 料 電 池 自 動 車 NECAR1 を 発 表 90 年 代 国 内 自 動 車 メーカー(トヨタ 日 産 ホンダ)が 燃 料 電 池 自 動 車 の 開 発 に 着 手 国 内 電 機 メーカー( 三 洋 電 機 松 下 電 器 産 業 東 芝 など)が 家 庭 用 燃 料 電 池 の 開 発 に 着 手 2002 年 トヨタ 及 びホンダが 政 府 ( 内 閣 府 及 び 内 閣 官 房 )へ 燃 料 電 池 自 動 車 を 納 入 水 素 燃 料 電 池 実 証 プロジェクト(JHFC)における 燃 料 電 池 自 動 車 と 水 素 ステーションの 実 証 を 開 始 2005 年 NEDO 定 置 用 燃 料 電 池 大 規 模 実 証 事 業 を 開 始 (4 ヵ 年 で 3,307 台 ) 2008 年 民 間 の 燃 料 電 池 推 進 団 体 である 燃 料 電 池 実 用 化 推 進 協 議 会 (FCCJ)が 燃 料 電 池 自 動 車 の 2015 年 から の 一 般 ユーザーへの 普 及 シナリオを 作 成 2009 年 大 規 模 実 証 事 業 を 経 て 家 庭 用 燃 料 電 池 (エネファーム)の 一 般 市 場 への 世 界 初 の 販 売 を 開 始 2013 年 水 素 ステーションの 先 行 整 備 を 開 始 1

4 もっとも こうした 水 素 利 活 用 技 術 には 技 術 面 コスト 面 制 度 面 インフラ 面 で 未 だ 多 くの 課 題 が 存 在 しており 社 会 に 広 く 受 容 されるか 否 かは まさにこれから の 取 組 にかかっていると 言 える しかしながら 水 素 を 日 常 生 活 や 産 業 活 動 で 利 活 用 する 社 会 すなわち 水 素 社 会 の 実 現 を 目 指 すことには その 価 値 が 十 二 分 にあると 考 えられる なぜならば 水 素 利 活 用 技 術 の 適 用 可 能 性 は 幅 広 く 既 に 実 用 化 段 階 にある 定 置 用 燃 料 電 池 や 燃 料 電 池 自 動 車 だけでなく 船 舶 や 鉄 道 等 を 含 む 他 の 輸 送 分 野 水 素 発 電 等 我 が 国 のエネル ギー 消 費 分 野 の 多 くに 対 応 し 得 る 潜 在 的 な 可 能 性 があるが こうした 多 岐 にわたる 分 野 において 水 素 の 利 活 用 を 抜 本 的 に 拡 大 することで 大 幅 な 省 エネルギー エネル ギーセキュリティの 向 上 環 境 負 荷 低 減 に 大 きく 貢 献 できる 可 能 性 があるからである 図 表 水 素 利 活 用 技 術 の 適 用 可 能 性 [ 出 典 ] 各 種 資 料 より 資 源 エネルギー 庁 作 成 省 エネルギーについて 言 えば 燃 料 電 池 は 燃 料 である 水 素 と 空 気 中 の 酸 素 の 電 気 化 学 反 応 から 電 気 エネル*ギーを 直 接 取 り 出 すため 発 電 効 率 が 高 い また 電 気 と 熱 の 両 方 を 有 効 利 用 することで 更 に 総 合 エネルギー 効 率 を 高 めることが 可 能 である このため 燃 料 電 池 の 活 用 を 広 げることで 大 幅 な 省 エネルギーにつながり 得 ると 考 えられる 図 表 燃 料 電 池 のエネルギー 効 率 [ 出 典 ] 独 立 行 政 法 人 新 エネルギー 産 業 技 術 総 合 開 発 機 構 HP 2

5 また 水 素 は 製 造 原 料 の 代 替 性 が 高 く 副 生 水 素 原 油 随 伴 ガス 褐 炭 といった 未 利 用 エネルギーや 再 生 可 能 エネルギーを 含 む 多 様 な 一 次 エネルギー 源 から 様 々な 方 法 で 製 造 することができる しかも こうした 一 次 エネルギー 源 を 地 政 学 的 リスク の 低 い 地 域 等 から 安 価 に 調 達 することも 検 討 されている 国 内 では 将 来 的 に 再 生 可 能 エネルギーから 製 造 された 水 素 を 利 活 用 することで エネルギー 自 給 率 向 上 につな がる 可 能 性 もある これらの 利 点 を 活 かして 水 素 の 利 活 用 を 拡 大 することで エネル ギーセキュリティの 向 上 に 大 きく 貢 献 し 得 ると 考 えられる 図 表 水 素 の 様 々な 製 造 方 法 [ 出 典 ] 資 源 エネルギー 庁 作 成 さらに 燃 料 電 池 等 の 水 素 利 活 用 技 術 は 利 用 段 階 では 二 酸 化 炭 素 を 排 出 しないこ とから 水 素 の 製 造 時 に CCS( 二 酸 化 炭 素 回 収 貯 留 技 術 )を 組 み 合 わせ 又 は 再 生 可 能 エネルギーから 水 素 を 製 造 するといった 水 素 の 製 造 方 法 次 第 では 二 酸 化 炭 素 排 出 量 を 大 幅 に 削 減 更 には 二 酸 化 炭 素 フリーのエネルギー 源 として 水 素 を 活 用 し 得 る と 考 えられる なお それまでの 過 渡 期 において 化 石 燃 料 から 水 素 を 製 造 するなど 水 素 の 供 給 過 程 で 二 酸 化 炭 素 を 排 出 する 場 合 であっても 高 いエネルギー 効 率 を 有 す る 燃 料 電 池 技 術 を 活 用 することなどを 通 じて エネルギー 消 費 量 や 環 境 負 荷 の 低 減 に 大 きく 貢 献 し 得 ると 考 えられる 以 上 のようなエネルギー 政 策 の 観 点 だけでなく 産 業 政 策 の 観 点 からも 水 素 エネル ギー 利 活 用 の 意 義 は 大 きいと 考 えられる エネルギー 基 本 計 画 でも 3E+S に 加 え 国 際 的 な 視 点 と 経 済 成 長 の 視 点 の 重 要 性 が 明 記 されているところであるが 水 素 燃 料 電 池 関 連 の 市 場 規 模 は 我 が 国 だけでも 2030 年 に 1 兆 円 程 度 2050 年 に 8 兆 円 程 度 に 拡 大 するとの 試 算 もある また 我 が 国 の 燃 料 電 池 分 野 の 特 許 出 願 件 数 は 世 界 一 位 で 二 位 以 下 の 欧 米 をはじめとする 各 国 と 比 べて 5 倍 以 上 と 諸 外 国 を 大 きく 引 き 離 しているなど 水 素 エネルギー 利 活 用 分 野 における 我 が 国 の 競 争 力 は 高 い 3

6 図 表 我 が 国 における 水 素 燃 料 電 池 関 連 の 市 場 規 模 予 測 定 置 用 燃 料 電 池 燃 料 電 池 自 動 車 水 素 発 電 兆 円 / 年 水 素 供 給 インフラ 水 素 [ 出 典 ] 日 本 エネルギー 経 済 研 究 所 第 2 節 水 素 社 会 実 現 に 向 けた 対 応 の 方 向 性 水 素 利 活 用 技 術 には 技 術 面 コスト 面 制 度 面 インフラ 面 で 未 だ 多 くの 課 題 が 存 在 しており 社 会 に 広 く 受 容 されるか 否 かは まさにこれからの 取 組 にかかってい る 具 体 的 には 燃 料 電 池 の 耐 久 性 や 信 頼 性 等 の 技 術 面 の 課 題 現 状 では 一 般 の 許 容 額 を 超 過 するコスト 面 の 課 題 水 素 を 日 常 生 活 や 産 業 活 動 でエネルギー 源 として 使 用 することを 前 提 とした 制 度 整 備 等 の 制 度 面 の 課 題 水 素 ステーション 整 備 といった 水 素 供 給 体 制 等 のインフラ 面 の 課 題 であり これらの 課 題 を 一 体 的 に 解 決 できるかが 鍵 となる これらを 一 体 的 に 解 決 するためには 社 会 構 造 の 変 化 を 伴 うような 大 規 模 な 体 制 整 備 と 長 期 の 継 続 的 な 取 組 が 求 められる また 様 々な 局 面 で 水 素 の 需 要 側 と 供 給 側 の 双 方 の 事 業 者 の 立 場 の 違 いを 乗 り 越 えつつ 水 素 の 活 用 に 向 けて 産 学 官 で 協 力 して 積 極 的 に 取 り 組 んでいくことが 必 要 である このため 主 として 技 術 的 課 題 の 克 服 と 経 済 性 の 確 保 に 要 する 期 間 の 長 短 に 着 目 し 下 記 のとおりステップ バイ ステップで 水 素 社 会 の 実 現 を 目 指 す フェーズ1( 水 素 利 用 の 飛 躍 的 拡 大 ): 現 在 ~ 足 元 で 実 現 しつつある 定 置 用 燃 料 電 池 や 燃 料 電 池 自 動 車 の 活 用 を 大 きく 広 げ 我 が 国 が 世 界 に 先 行 する 水 素 燃 料 電 池 分 野 の 世 界 市 場 を 獲 得 する 4

7 フェーズ2( 水 素 発 電 の 本 格 導 入 / 大 規 模 な 水 素 供 給 システムの 確 立 ):2020 年 代 後 半 に 実 現 水 素 需 要 を 更 に 拡 大 しつつ 水 素 源 を 未 利 用 エネルギーに 広 げ 従 来 の 電 気 熱 に 水 素 を 加 えた 新 たな 二 次 エネルギー 構 造 を 確 立 する フェーズ3(トータルでの CO2 フリー 水 素 供 給 システムの 確 立 ):2040 年 頃 に 実 現 水 素 製 造 に CCS を 組 み 合 わせ 又 は 再 生 可 能 エネルギー 由 来 水 素 を 活 用 し トー タルでの CO2 フリー 水 素 供 給 システムを 確 立 する 2020 年 東 京 オリンヒ ックで 水 素 の 可 能 性 を 世 界 に 発 信 2030 年 2040 年 フェーズ1 水 素 利 用 の 飛 躍 的 拡 大 ( 燃 料 電 池 の 社 会 への 本 格 的 実 装 ) 09 年 家 庭 用 燃 料 電 池 /15 年 燃 料 電 池 車 市 場 投 入 2017 年 業 務 産 業 用 燃 料 電 池 : 市 場 投 入 2020 年 頃 ハイフ リット 車 の 燃 料 代 と 同 等 以 下 の 水 素 価 格 の 実 現 2025 年 頃 燃 料 電 池 車 : 同 車 格 のハイブリッド 車 同 等 の 価 格 競 争 力 を 有 する 車 両 価 格 の 実 現 フェーズ2 水 素 発 電 の 本 格 導 入 / 大 規 模 な 水 素 供 給 システムの 確 立 開 発 実 証 の 加 速 化 水 素 供 給 国 との 戦 略 的 協 力 関 係 の 構 築 需 要 拡 大 を 見 据 えた 安 価 な 水 素 価 格 の 実 現 2020 年 代 半 ば 海 外 からの 水 素 価 格 (プラント 引 渡 価 格 )30 円 /m3 商 業 ヘ ースでの 効 率 的 な 水 素 の 国 内 流 通 網 拡 大 2030 年 頃 海 外 での 未 利 用 エネ 由 来 水 素 の 製 造 輸 送 貯 蔵 の 本 格 化 発 電 事 業 用 水 素 発 電 : 本 格 導 入 フェーズ3 トータルでのCO2フリー 水 素 供 給 システムの 確 立 水 素 供 給 体 制 の 構 築 見 通 しを 踏 まえた 計 画 的 な 開 発 実 証 2040 年 頃 CCSや 国 内 外 の 再 エネの 活 用 との 組 み 合 わせによる CO2フリー 水 素 の 製 造 輸 送 貯 蔵 の 本 格 化 5

8 第 2 章 各 論 第 1 節 フェーズ1( 水 素 利 用 の 飛 躍 的 拡 大 ) 1. 定 置 用 燃 料 電 池 定 置 用 燃 料 電 池 は 都 市 ガスパイプライン 又 は LP ガス 容 器 により 供 給 される 都 市 ガス 又 は LP ガスを 機 器 内 で 改 質 した 水 素 と 空 気 中 の 酸 素 を 電 気 化 学 反 応 させて 電 気 と 熱 を 発 生 させるコージェネレーション システムであり 我 が 国 で 最 も 社 会 的 に 受 容 されている 水 素 利 活 用 技 術 である 電 気 化 学 反 応 から 電 気 エネルギーを 直 接 取 り 出 すためエネルギーロスが 少 なく 電 気 と 熱 の 両 方 を 有 効 利 用 することで 更 にエネル ギー 効 率 を 高 めることが 可 能 となる 図 表 様 々な 定 置 用 燃 料 電 池 < 戸 建 て 住 宅 用 > 2009 年 より 販 売 開 始 家 庭 用 燃 料 電 池 < 集 合 住 宅 用 > 2014 年 4 月 より 販 売 開 始 業 務 産 業 用 燃 料 電 池 < 数 百 kwクラス> [ 出 典 ] 三 菱 日 立 パワーシステム < 数 kwクラス> [ 出 典 ] 東 芝 燃 料 電 池 システム [ 出 典 ]パナソニック [ 出 典 ] 三 浦 工 業 主 な 目 標 < 水 素 の 利 用 > 1 家 庭 用 燃 料 電 池 (エネファーム)について 早 期 に 市 場 を 自 立 化 し 2020 年 に 140 万 台 2030 年 に 530 万 台 を 普 及 させる 2 家 庭 用 燃 料 電 池 のエンドユーザーの 負 担 額 ( 設 置 工 事 費 込 み)については 2020 年 に 7 8 年 で 投 資 回 収 可 能 な 金 額 を 2030 年 に 5 年 で 投 資 回 収 可 能 な 金 額 を 目 指 す 3 また 業 務 産 業 用 燃 料 電 池 については 2017 年 に 発 電 効 率 が 比 較 的 高 い SOFC( 固 体 酸 化 物 形 燃 料 電 池 ) 型 の 市 場 投 入 を 目 指 す 6

9 普 及 の 意 義 家 庭 用 燃 料 電 池 が 530 万 台 ( 全 世 帯 の 約 1 割 ) 普 及 すると 増 加 を 続 ける 家 庭 部 門 におけるエネルギー 消 費 量 を 約 3% 削 減 二 酸 化 炭 素 排 出 量 を 約 4%( 年 間 約 700 万 トン) 削 減 する 効 果 が 見 込 まれる( ) 家 庭 部 門 の 省 エネルギーの 取 組 が 求 められ 住 宅 の 省 エネルギー 基 準 が 強 化 される 中 家 庭 用 燃 料 電 池 の 導 入 も 有 効 な 省 エネルギー 対 策 である ( ) 平 成 17 年 度 ~ 平 成 20 年 度 に 実 施 した 定 置 用 燃 料 電 池 大 規 模 実 証 事 業 において 得 ら れたデータを 元 にした 試 算 具 体 的 には 実 証 時 点 においてトップの 発 電 性 能 を 有 し ていた PEFC 型 のエネファームを 電 気 の 需 要 ( 負 荷 )に 追 従 して 運 転 して 得 たデータ を 元 にした 試 算 ) 図 表 家 庭 用 燃 料 電 池 の 省 エネ CO2 削 減 効 果 ( 一 台 当 たり) [ 出 典 ]2009 年 度 定 置 用 燃 料 電 池 大 規 模 実 証 事 業 報 告 書 また 停 電 時 に 運 転 している 場 合 に 自 立 的 に 運 転 継 続 可 能 な 家 庭 用 燃 料 電 池 が 市 場 投 入 されており 今 後 停 電 時 に 停 止 中 の 場 合 にも 起 動 可 能 な 家 庭 用 燃 料 電 池 が 開 発 されれば BLCP( 業 務 生 活 継 続 計 画 )の 観 点 からも 有 効 に 機 能 で きる 家 庭 用 燃 料 電 池 は 500~1,000 点 程 度 の 機 器 部 材 から 構 成 されており 関 連 産 業 も 素 材 産 業 を 含 む 製 造 業 ガス 石 油 電 気 等 のエネルギー 産 業 と 多 岐 に わたる また 特 に 補 機 (ポンプ ブロワ 等 )については 中 小 企 業 を 含 む 多 数 の 企 業 が 参 画 している 業 務 産 業 用 燃 料 電 池 についても 家 庭 用 燃 料 電 池 と 同 様 に エネルギー 消 費 量 削 減 効 果 や 二 酸 化 炭 素 排 出 量 削 減 効 果 等 が 期 待 される 7

10 (1) 目 標 設 定 の 考 え 方 < 水 素 の 利 用 > 我 が 国 においては 2009 年 に 世 界 に 先 駆 けて 家 庭 用 燃 料 電 池 が 市 場 投 入 され その 後 も 順 調 に 普 及 台 数 を 拡 大 しており 昨 年 度 だけで 約 3.4 万 台 が 販 売 され 本 年 4 月 末 時 点 で 約 7.6 万 台 が 普 及 している エネルギー 基 本 計 画 においても 確 認 されたとお り 2020 年 に 140 万 台 2030 年 に 530 万 台 の 導 入 を 引 き 続 き 目 標 として 掲 げる た だし 集 合 住 宅 等 のユーザーが 密 集 している 施 設 においては 個 々の 住 居 に 小 型 の 家 庭 用 燃 料 電 池 を 配 置 するよりも 複 数 のユーザーに 電 気 と 熱 を 供 給 する 大 型 の 燃 料 電 池 を 配 置 するという 選 択 肢 も 出 てき 得 る 現 在 家 庭 用 燃 料 電 池 のエンドユーザーの 負 担 額 ( 設 置 工 事 費 込 み)は ケースに よって 違 いはあるが 概 ね 150 万 円 程 度 であり 4 人 世 帯 で 年 間 5~6 万 円 程 度 の 光 熱 費 削 減 が 可 能 である 本 格 的 な 普 及 に 向 けては エンドユーザーの 投 資 回 収 期 間 を 短 縮 することが 重 要 となる このため 家 庭 における 太 陽 光 発 電 について 許 容 可 能 な 投 資 回 収 年 数 を 参 考 に 半 数 程 度 のエンドユーザーが 許 容 可 能 と 考 えられている 7 8 年 程 度 の 投 資 回 収 を 2020 年 に 大 多 数 のエンドユーザーが 許 容 可 能 と 考 えられてい る 5 年 程 度 の 投 資 回 収 を 2030 年 に それぞれ 達 成 することを 目 標 とする 図 表 太 陽 光 発 電 に 対 する 投 資 回 収 年 数 受 容 曲 線 [ 出 典 ] 環 境 省 低 炭 素 社 会 づくりのためのエネルギーの 低 炭 素 化 に 向 けた 提 言 ( 平 成 22 年 3 月 ) 8

11 また 業 務 産 業 用 燃 料 電 池 については 現 在 開 発 実 証 中 の SOFC 型 のイニシ ャルコストやランニングメリットではユーザーへの 訴 求 力 が 不 十 分 である( 特 にイニ シャルコストの 問 題 が 大 きい) 一 方 家 庭 用 燃 料 電 池 と 同 様 に 高 いエネルギー 効 率 からエネルギー 消 費 量 削 減 効 果 や 二 酸 化 炭 素 排 出 量 削 減 効 果 等 が 期 待 されているた め 特 に 高 い 発 電 効 率 等 から 将 来 の 普 及 拡 大 が 有 力 視 されている SOFC 型 を 早 期 に 市 場 投 入 することが 重 要 である 具 体 的 には 市 場 投 入 に 向 けた 実 証 を 集 中 的 に 行 い 2017 年 には SOFC 型 の 市 場 投 入 を 目 指 すこととする (2) 主 な 課 題 と 取 組 の 方 向 性 < 水 素 の 利 用 > 家 庭 用 燃 料 電 池 の 更 なる 普 及 を 進 めるためには 他 の 家 庭 用 高 効 率 給 湯 器 等 の 競 合 機 器 との 比 較 で 家 庭 用 燃 料 電 池 の 経 済 性 を 向 上 させることが 最 優 先 の 課 題 である( 課 題 1: 家 庭 用 燃 料 電 池 の 経 済 性 の 向 上 が 必 要 ) また 経 済 性 を 向 上 させるため には 対 象 ユーザーを 拡 大 することで 量 産 効 果 を 高 めることも 重 要 である( 課 題 2: 家 庭 用 燃 料 電 池 の 対 象 ユーザーの 拡 大 が 必 要 課 題 3: 家 庭 用 燃 料 電 池 の 海 外 展 開 が 必 要 ) 業 務 産 業 用 燃 料 電 池 (SOFC 型 )については 欧 米 で 市 場 が 立 ち 上 がりつつある 状 況 も 踏 まえ まずは 早 期 に 我 が 国 市 場 に 製 品 を 投 入 することが 重 要 であり このため に 必 要 な 経 済 性 や 耐 久 性 等 の 向 上 を 図 ることが 必 要 である( 課 題 4: 業 務 産 業 用 燃 料 電 池 の 経 済 性 や 耐 久 性 等 の 向 上 が 必 要 ) < 水 素 の 製 造 輸 送 貯 蔵 > 現 在 家 庭 用 燃 料 電 池 や 業 務 産 業 用 燃 料 電 池 は 都 市 ガスパイプライン 又 は LP ガス 容 器 によって 供 給 する 都 市 ガス 又 は LP ガスから 機 器 内 で 水 素 に 改 質 し 燃 料 電 池 を 介 して 電 気 熱 を 発 生 させている より 直 接 的 に 水 素 の 利 活 用 を 進 めるために 都 市 ガスパイプラインに 水 素 を 数 % 混 合 することは 現 在 でも 可 能 ではあるが ガスを 使 用 する 機 器 は 他 にも 存 在 すること 長 年 継 続 的 に 高 熱 量 化 の 取 組 を 進 めてきている 都 市 ガスに 水 素 を 混 合 することは 体 積 当 たりの 熱 量 を 減 らす 結 果 になること 等 を 踏 まえると 燃 料 電 池 の 活 用 の 幅 が 限 ら れている 当 面 の 間 は 現 実 的 ではないと 考 えられる また 水 素 ガスパイプラインの 新 設 についても 都 市 ガスパイプラインの 敷 設 には 100 年 以 上 の 歳 月 と 莫 大 な 投 資 がか かっていること 等 を 踏 まえると 同 様 に 現 実 的 ではないと 考 えられる ただし 燃 料 電 池 自 動 車 用 の 水 素 ステーションから 近 隣 の 施 設 に 設 置 された 定 置 9

12 用 燃 料 電 池 に 水 素 を 供 給 する 場 合 など 水 素 供 給 源 の 近 傍 への 水 素 供 給 に 水 素 ガスパ イプラインを 活 用 することはあり 得 欧 米 では 水 素 ガスパイプラインに 関 する 実 証 も 存 在 することから その 可 能 性 については 具 体 の 事 案 に 応 じて 適 宜 検 討 を 行 うこと が 必 要 である( 課 題 5: 純 水 素 型 の 定 置 用 燃 料 電 池 の 利 活 用 に 関 する 継 続 的 な 取 組 が 必 要 ) 取 組 の 方 向 性 課 題 1: 家 庭 用 燃 料 電 池 の 経 済 性 の 向 上 が 必 要 既 述 のとおり 家 庭 用 燃 料 電 池 の 本 格 的 な 普 及 に 向 けては エンドユーザーの 投 資 回 収 期 間 を 短 縮 することが 重 要 である 2009 年 の 市 場 投 入 当 初 は 300 万 円 程 度 であっ たユーザー 負 担 額 ( 設 置 工 事 費 込 み)は 現 在 概 ね 150 万 円 程 度 にまで 半 減 してい るが より 一 層 の 低 減 が 必 要 である 図 表 エネファームの 価 格 台 数 の 推 移 [ 出 典 ] 資 源 エネルギー 庁 作 成 その 際 例 えば PEFC( 固 体 高 分 子 形 燃 料 電 池 ) 型 については 燃 料 電 池 スタックの 低 コスト 化 が 進 んでおり 全 体 に 占 める 燃 料 電 池 スタックの 割 合 が 15%であるのに 対 し SOFC 型 については 30%となっていることや コスト 低 減 余 地 等 を 踏 まえ SOFC 型 に おける 燃 料 電 池 スタックや PEFC 型 における 燃 料 処 理 器 等 のコスト 低 減 効 果 が 大 きい 分 野 に 集 中 して 取 組 を 進 めることが 重 要 である 10

13 図 表 家 庭 用 燃 料 電 池 のコスト 構 造 [ 出 典 ] 資 源 エネルギー 庁 作 成 また コスト 低 減 の 手 法 としては 量 産 化 や 技 術 開 発 だけでなく 新 たな 技 術 を 有 する 新 規 事 業 者 の 参 入 を 促 進 することで 競 争 原 理 を 働 かせることも 大 きな 効 果 を 有 する こうしたイニシャルコストの 低 減 に 加 えて 4 人 世 帯 で 年 間 5~6 万 円 程 度 のランニ ングメリットを 向 上 させるために 発 電 効 率 や 耐 久 性 を 更 に 高 めることも 重 要 である 1 イニシャルコストの 低 減 a) 家 庭 用 燃 料 電 池 の 導 入 支 援 < 当 面 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 2015 年 度 までは 家 庭 用 燃 料 電 池 の 量 産 効 果 を 下 支 えする 導 入 補 助 を 国 は 継 続 して 行 う それ 以 降 については 早 期 の 自 立 的 な 普 及 拡 大 を 目 指 すこととし 家 庭 用 燃 料 電 池 のコスト 低 減 の 進 捗 状 況 や 普 及 状 況 等 を 踏 まえ 省 エネルギー 施 策 全 体 の 中 で 取 扱 いを 検 討 する b) SOFC 型 等 の 低 コスト 化 高 耐 久 化 等 に 向 けた 技 術 開 発 <~2017 年 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > PEFC 型 よりも 遅 れて 市 場 投 入 された SOFC 型 は 理 論 上 はより 高 い 発 電 効 率 を 有 し 改 質 器 等 の 構 造 から 部 品 点 数 が 少 なくて 済 むため 小 型 化 も 比 較 的 容 易 であるものの コストや 耐 久 性 等 の 点 で 課 題 が 残 っている このため 燃 料 電 池 スタックの 劣 化 機 構 の 解 析 耐 久 性 迅 速 評 価 手 法 等 燃 料 電 池 に 関 す る 基 盤 的 な 技 術 開 発 を 行 う また 経 済 性 を 向 上 させるため 発 電 効 率 の 更 なる 向 上 や 高 電 流 密 度 化 等 に 資 する 先 端 計 測 解 析 手 法 等 の 技 術 開 発 を 行 う 改 質 器 における 触 媒 コスト 等 を 低 減 するため 低 コストな 高 活 性 触 媒 に 関 す る 技 術 開 発 を 行 う 11

14 c) 部 品 点 数 削 減 や 部 品 共 通 化 等 によるコスト 低 減 < 民 間 主 体 の 取 組 > 構 成 部 品 のブロック 化 や 制 御 の 単 純 化 等 によって 引 き 続 き 部 品 点 数 を 削 減 する 2016 年 までに 既 設 給 湯 器 をバックアップボイラーとして 活 用 できるよう 貯 湯 槽 との 通 信 連 携 の 見 直 しを 行 う 燃 料 電 池 スタックや 補 機 について 新 たな 技 術 を 有 する 新 規 事 業 者 の 参 入 を 促 進 することで 競 争 原 理 を 働 かせ コストを 低 減 させるため 現 在 の 主 要 事 業 者 は 新 規 事 業 者 との 連 携 を 引 き 続 き 模 索 する これに 対 して 国 はビジネ スマッチング 等 の 支 援 を 行 う d) 家 庭 用 燃 料 電 池 の 設 置 工 事 やメンテナンスに 係 るコスト 低 減 期 間 短 縮 等 < 民 間 主 体 の 取 組 > 設 置 工 事 やメンテナンスにかかる 期 間 を 短 縮 するとともに 標 準 的 な 工 程 を 確 立 する また 配 管 や 工 事 関 連 部 品 等 の 共 通 化 を 行 う 具 体 的 には 2016 年 までに 設 置 工 事 の 際 の 試 運 転 を 簡 素 化 する また 2017 年 までに 脱 硫 剤 やフィルター 交 換 等 の 定 期 メンテナンスを 不 要 又 は 簡 素 化 す る 2 ランニングメリットの 向 上 a) 家 庭 用 燃 料 電 池 の 発 電 電 力 の 取 引 円 滑 化 の 検 討 <2014 年 度 中 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 家 庭 用 燃 料 電 池 の 電 気 と 熱 の 融 通 の 在 り 方 について 国 は 検 討 を 行 い 技 術 的 制 度 的 課 題 への 対 応 について 早 期 に 結 論 を 得 る b) SOFC 型 等 の 低 コスト 化 高 耐 久 化 等 に 向 けた 技 術 開 発 < 再 掲 > 課 題 2: 家 庭 用 燃 料 電 池 の 対 象 ユーザーの 拡 大 が 必 要 現 在 家 庭 用 燃 料 電 池 が 対 象 としている 主 なユーザーは 大 都 市 を 中 心 とする 都 市 ガス 使 用 地 域 における 新 築 の 戸 建 て 住 宅 のユーザーである この 対 象 ユーザーを 拡 大 することが 必 要 である 特 に 戸 建 て 住 宅 と 集 合 住 宅 の 比 率 は 住 居 形 態 として 集 合 住 宅 が 4 割 を 占 めるにもかかわらず 集 合 住 宅 への 設 置 は ほとんど 行 われていないことから 集 合 住 宅 のユーザーへの 訴 求 が 重 要 となる 12

15 図 表 家 庭 用 燃 料 電 池 の 設 置 先 の 状 況 ( 注 )2009 年 4 月 ~2013 年 12 月 の 累 積 補 助 金 交 付 台 数 [ 出 典 ] 民 生 用 燃 料 電 池 導 入 支 援 補 助 金 交 付 実 績 a) 集 合 住 宅 等 に 対 応 する 家 庭 用 燃 料 電 池 の 在 り 方 の 検 討 < 民 間 主 体 の 取 組 > 集 合 住 宅 等 に 対 応 する 家 庭 用 燃 料 電 池 の 在 り 方 について 戸 建 住 宅 と 比 較 し エネルギー 消 費 が 少 ない 傾 向 にある 集 合 住 宅 のエネルギー 需 要 に 対 応 した 発 電 量 熱 量 容 積 率 不 算 入 等 の 有 効 活 用 ユーザー 負 担 のない 形 でメンテナ ンス 等 を 行 うための 手 法 等 具 体 的 な 設 計 についてディベロッパー 等 の 中 間 ユーザーを 交 えて 検 討 を 行 い 技 術 的 制 度 的 課 題 への 対 応 について 早 期 に 結 論 を 得 る b) SOFC 型 等 の 低 コスト 化 高 耐 久 化 等 に 向 けた 技 術 開 発 < 再 掲 > c) 排 熱 の 新 たな 用 途 の 開 発 < 民 間 主 体 の 取 組 > 乾 燥 機 やデシカント 空 調 等 従 来 の 給 湯 以 外 の 排 熱 の 新 たな 用 途 を 開 発 普 及 させる 13

16 d) 家 庭 用 燃 料 電 池 の 設 置 工 事 やメンテナンスに 係 るコスト 低 減 期 間 短 縮 等 < 再 掲 > e) 販 売 チャネルの 拡 大 < 民 間 主 体 の 取 組 > 現 在 の 販 売 チャネルがガス 事 業 者 やハウスメーカー 等 に 限 られていることか ら ディベロッパー 等 の 新 たな 販 売 チャネルを 開 拓 する 従 来 の 給 湯 器 と 比 べて 複 雑 な 構 造 を 有 し 取 扱 いに 電 気 とガスの 双 方 の 専 門 技 能 を 必 要 とする 家 庭 用 燃 料 電 池 について 日 本 全 国 で 施 工 やメンテナンス 等 に 対 応 できるよう 施 工 やメンテナンス 等 に 関 するマニュアルを 作 成 配 付 するとともに 専 門 人 材 の 育 成 を 行 う f) 東 京 オリンピック パラリンピック 競 技 大 会 での 活 用 <~2020 年 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 2020 年 に 開 催 される 東 京 オリンピック パラリンピック 競 技 大 会 において 選 手 村 等 での 定 置 用 燃 料 電 池 の 活 用 に 向 けた 環 境 を 整 備 すべく 本 年 5 月 に 東 京 都 に 設 置 された 水 素 社 会 の 実 現 に 向 けた 東 京 戦 略 会 議 ( 座 長 : 橘 川 武 郎 ( 一 橋 大 学 教 授 )) 等 と 連 携 しつつ 選 手 村 等 の 開 発 に 合 わせて 必 要 な 取 組 を 計 画 的 に 行 う 課 題 3: 家 庭 用 燃 料 電 池 の 海 外 展 開 が 必 要 我 が 国 では 既 に 7 万 台 以 上 が 普 及 している 家 庭 用 燃 料 電 池 は 海 外 では 未 だ 実 証 段 階 の 域 を 脱 していない しかしながら 電 力 価 格 に 比 べてガス 価 格 が 比 較 的 安 く 熱 需 要 が 多 い 欧 州 等 の 地 域 においては ガスから 取 り 出 した 水 素 を 活 用 して 高 い 効 率 で 電 気 と 熱 を 発 生 させる 家 庭 用 燃 料 電 池 の 潜 在 的 なニーズは 高 いと 考 えられる 本 年 4 月 に 一 部 の 事 業 者 は 欧 州 進 出 を 開 始 したところであるが 我 が 国 が 技 術 的 に 大 きく 先 行 しているこの 時 期 にこそ 海 外 展 開 を 更 に 積 極 的 に 進 めることが 重 要 であ る 海 外 展 開 によって 家 庭 用 燃 料 電 池 の 量 産 効 果 が 生 じ 国 内 製 品 の 低 コスト 化 に もつながると 考 えられる 図 表 欧 州 向 けに 販 売 された 家 庭 用 燃 料 電 池 14 [ 出 典 ]パナソニック

17 a) 国 際 標 準 化 の 推 進 < 民 間 主 体 の 取 組 > 海 外 展 開 を 有 利 にするため 引 き 続 き 積 極 的 に 国 際 標 準 化 活 動 を 行 うととも に 世 界 で 唯 一 市 場 化 されている 我 が 国 の 技 術 を 国 際 規 格 とすべく 国 際 規 格 原 案 の 提 案 を 引 き 続 き 積 極 的 に 行 う b) 海 外 展 開 に 必 要 な 基 盤 環 境 の 整 備 < 民 間 主 体 の 取 組 > 需 要 が 見 込 まれる 欧 州 を 中 心 とする 地 域 における 海 外 展 開 の 足 がかりを 構 築 すべく 我 が 国 と 組 成 の 異 なる 海 外 のガスでも 運 転 可 能 といった 現 地 の 状 況 に 適 合 した 定 置 用 燃 料 電 池 の 開 発 を 進 めるとともに 海 外 のガス 事 業 者 やガ ス 機 器 メーカー 等 との 連 携 を 推 進 する その 際 国 内 向 け 製 品 とのシナジー 効 果 を 得 られるよう 可 能 な 限 り 部 品 の 共 通 化 等 に 取 り 組 む また 具 体 的 な 案 件 の 組 成 やその 後 の 普 及 展 開 について 国 は 必 要 な 支 援 を 行 う 課 題 4: 業 務 産 業 用 燃 料 電 池 の 経 済 性 や 耐 久 性 等 の 向 上 が 必 要 SOFC 型 の 業 務 産 業 用 燃 料 電 池 は 燃 料 電 池 以 外 の 既 存 のコージェネレーション システムに 比 べて 発 電 効 率 が 高 いため 熱 需 要 が 豊 富 にある 病 院 やホテル 等 に 加 えて 熱 需 要 が 少 なく 現 在 は 分 散 型 エネルギーの 活 用 が 比 較 的 進 んでいないデータセンタ ー 等 の 施 設 での 活 用 も 期 待 されている このため 実 用 化 に 向 けた 技 術 実 証 が 行 われているところであるが 現 在 のイニシ ャルコストやランニングメリットではユーザーへの 訴 求 力 が 不 十 分 である( 特 にイニ シャルコストの 問 題 が 大 きい)ことから 一 層 の 経 済 性 の 向 上 が 必 要 である 加 えて 耐 久 性 の 更 なる 向 上 や 既 存 のコージェネレーションと 同 様 に 活 用 することができる 環 境 の 整 備 を 行 うこと 等 も 必 要 である a) 実 用 化 に 向 けた 実 証 規 制 見 直 し <~2017 年 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 想 定 ユーザーとの 意 見 交 換 を 密 に 行 い 市 場 投 入 に 当 たって 最 低 限 満 たすべ き 要 件 を 整 理 した 上 で 様 々な 電 力 負 荷 パターンや 気 候 等 の 実 際 の 使 用 を 想 定 した 実 証 を 集 中 的 に 行 い これに 対 して 国 は 必 要 な 支 援 を 行 う その 際 熱 利 用 が 困 難 なユーザーも 取 り 込 むため 北 米 で 普 及 しているモノ ジェネレーション システムについても 活 用 の 可 能 性 を 検 討 する 業 務 産 業 用 燃 料 電 池 の 普 及 に 向 けて 運 転 状 態 の 監 視 に 係 る 規 制 について 民 間 が 行 っている 技 術 評 価 も 踏 まえ 必 要 な 安 全 性 を 確 保 できるというデー タの 提 示 を 前 提 に 必 要 な 見 直 しを 検 討 する b) SOFC 型 等 の 低 コスト 化 高 耐 久 化 等 に 向 けた 技 術 開 発 < 再 掲 > 15

18 課 題 5: 純 水 素 型 の 定 置 用 燃 料 電 池 の 利 活 用 に 関 する 継 続 的 な 取 組 が 必 要 純 水 素 型 PEFC は 改 質 器 が 不 要 なためコンパクト 化 低 コスト 化 が 図 られるだけ でなく 高 効 率 かつ 負 荷 応 答 性 の 高 い 分 散 型 電 源 となり 得 る 他 方 水 素 を 直 接 供 給 する 必 要 があることから 北 九 州 市 など 一 部 の 水 素 供 給 インフラが 整 っている 地 域 に おける 実 証 事 業 での 利 用 にとどまっている 副 生 水 素 の 活 用 に 加 えて 今 後 の 水 素 ステーション 整 備 の 進 展 に 伴 い 水 素 ステー ション 近 傍 への 水 素 パイプラインでの 水 素 供 給 等 が 行 われ 純 水 素 型 燃 料 電 池 の 利 用 が 拡 大 していく 地 域 も 出 てくると 考 えられるため 水 素 供 給 網 の 構 築 状 況 等 を 見 極 め つつ 必 要 な 技 術 開 発 を 行 っていく 必 要 がある a) 純 水 素 型 定 置 用 燃 料 電 池 に 関 する 技 術 開 発 実 証 < 時 機 に 応 じて: 国 も 関 与 > 都 市 ガスや LP ガスを 機 器 内 で 改 質 した 水 素 ではなく 機 器 に 直 接 供 給 される 水 素 を 燃 料 とする 純 水 素 型 定 置 用 燃 料 電 池 は 水 素 利 用 率 80% 程 度 の 現 行 機 と 比 べて 高 い 水 素 利 用 率 が 想 定 されることから 耐 久 性 を 維 持 させつつ 高 い 水 素 利 用 を 可 能 とする 燃 料 電 池 の 開 発 実 証 を 行 う 純 水 素 型 燃 料 電 池 ユニットと 組 み 合 わせ 可 能 な 水 素 を 用 いたバックアップ ボイラー( 水 素 バーナー 等 )の 開 発 実 証 を 行 う 水 素 漏 えい 事 故 防 止 の 観 点 から 必 要 とされる 水 素 付 臭 剤 等 の 措 置 について 必 要 な 開 発 実 証 を 行 う 2. 燃 料 電 池 自 動 車 (その 他 輸 送 用 車 両 を 含 む) 燃 料 電 池 自 動 車 は 水 素 ステーションから 車 載 タンクに 充 填 された 水 素 と 空 気 中 の 酸 素 の 電 気 化 学 反 応 によって 発 生 する 電 気 を 使 ってモーターを 駆 動 させる 自 動 車 であり 一 般 ユーザーが 初 めて 水 素 を 直 接 取 り 扱 うことになる 水 素 利 活 用 技 術 である エネルギー 効 率 が 高 いために Well to Wheel( 一 次 エネルギーの 採 掘 から 車 両 走 行 まで)で 二 酸 化 炭 素 排 出 量 を 低 減 できることに 加 えて 実 航 続 距 離 が 500km 超 と 長 く 燃 料 充 填 時 間 が 3 分 程 度 と 短 いなど ガソリン 自 動 車 並 みの 性 能 を 有 している 図 表 燃 料 電 池 自 動 車 の 基 本 的 な 仕 組 ハイブリッド 車 (HV) モーター 燃 料 電 池 自 動 車 (FCV) モーター 電 気 自 動 車 (EV) 補 助 バッテリー 補 助 バッテリー 大 容 量 バッテリー モーター バッテリー バッテリー 大 容 量 バッテリー エンジン 燃 料 タンク FC スタック 水 素 タンク エンジン+ガソリンタンク FCスタック+ 水 素 タンク 燃 料 タンクなし 16 [ 出 典 ] 資 源 エネルギー 庁 作 成

19 主 な 目 標 < 水 素 の 利 用 > 1 燃 料 電 池 自 動 車 について 2015 年 までに 市 場 投 入 する また 2016 年 には 燃 料 電 池 バスを 市 場 投 入 する さらに 燃 料 電 池 の 適 用 分 野 を フォークリフトや 船 舶 等 に 拡 大 する 2 燃 料 電 池 自 動 車 の 車 両 価 格 については 2025 年 頃 に 同 車 格 のハイブリッド 車 同 等 の 価 格 競 争 力 を 有 する 車 両 価 格 の 実 現 を 目 指 す < 水 素 の 製 造 輸 送 貯 蔵 > 年 度 内 に 四 大 都 市 圏 を 中 心 に 100 箇 所 程 度 の 水 素 供 給 場 所 を 確 保 する 2 水 素 価 格 については 2015 年 の 燃 料 電 池 自 動 車 の 市 場 投 入 当 初 からガソリン 車 の 燃 料 代 と 同 等 以 下 となることを 2020 年 頃 にハイブリッド 車 の 燃 料 代 と 同 等 以 下 となることを それぞれ 実 現 することを 目 指 す 普 及 の 意 義 輸 送 部 門 は 我 が 国 のエネルギー 使 用 量 の 約 2 割 を 占 め そのほぼ 全 てを 原 油 石 油 製 品 に 頼 っている 燃 料 電 池 自 動 車 の 燃 料 となる 水 素 は 当 面 の 間 は 主 に ナフサや 都 市 ガス 等 の 化 石 燃 料 からの 改 質 によるものが 中 心 となるが 将 来 的 には 海 外 の 褐 炭 や 原 油 随 伴 ガス 等 の 未 利 用 エネルギーや 国 内 外 の 再 生 可 能 エ ネルギーを 用 いて 製 造 できる 可 能 性 がある このように 輸 送 部 門 が 長 らく 依 存 してきた 石 油 からの 多 様 化 によるエネルギーセキュリティの 向 上 が 図 られる 可 能 性 がある 図 表 輸 送 部 門 のエネルギー 消 費 の 現 状 最 終 エネルギー 消 費 の 部 別 内 訳 (2012 年 度 ) 我 が 国 の 原 油 油 製 品 供 給 に 対 する 動 部 の 消 費 割 合 (2012 年 度 ) 民 生 33.5% 航 空 船 舶 4.1% 4.6% 産 業 43.3% 鉄 道 2.2% 自 動 車 89.1% 運 輸 23.2% 運 輸 ( 自 動 車 以 外 ) 2.1% 民 生 14.1% 発 電 18.3% 都 市 ガス 0.1% 石 油 製 品 97.8% その 他 4.2% 電 力 2.0% 自 動 車 33.2% 産 業 28.2% 運 輸 部 の 構 成 動 の 燃 料 率 [ 出 典 ] 総 合 エネルギー 統 計 より 作 成 17

20 燃 料 電 池 自 動 車 が 仮 に 600 万 台 ( 自 家 用 普 通 乗 用 車 の 全 保 有 台 数 の 約 1 割 ) 普 及 すると 輸 送 部 門 のうちの 旅 客 部 門 における 二 酸 化 炭 素 排 出 量 を 約 9% 程 度 削 減 する 効 果 が 見 込 まれる 化 石 燃 料 等 から 水 素 を 製 造 する 際 に 発 生 する 二 酸 化 炭 素 排 出 量 も 考 慮 した Well to Wheel ベースでも 二 酸 化 炭 素 排 出 量 を 年 間 390 ~760 万 トン 程 度 削 減 する 効 果 が 見 込 まれる( ) ( )ガソリン 車 からの 置 換 えの 効 果 燃 料 電 池 自 動 車 が 使 用 する 水 素 の 製 造 方 法 によっ て 二 酸 化 炭 素 排 出 量 の 削 減 効 果 は 異 なり ナフサや 都 市 ガスから 改 質 された 場 合 には 年 間 390 万 トン 程 度 太 陽 光 アルカリ 水 電 解 によって 製 造 された 場 合 には 年 間 760 万 トン 程 度 それぞれ 削 減 される 図 表 二 酸 化 炭 素 排 出 量 (Well to Wheel)の 比 較 CO2 排 出 量 (Well to Wheel JC08モード) g-co2/km F C V FCV (オンサイト 都 市 ガス 改 質 ) FCV (オフサイト 天 然 ガス 改 質 ) FCV (オンサイト 太 陽 光 アルカリ 水 電 解 ) ガソリン 車 147 ディーゼル 車 132 P H V ハイブリッド PHV(ガソリン 給 油 )( 電 源 構 成 :09 年 度 ) PHV( 充 電 )( 電 源 構 成 :09 年 度 ) E V EV( 電 源 構 成 :09 年 度 ) EV( 電 源 構 成 :12 年 度 ) EV( 太 陽 光 発 電 由 来 ) [ 出 典 ] 総 合 効 率 と GHG 排 出 の 分 析 報 告 書 ( 財 団 法 人 日 本 自 動 車 研 究 所 平 成 23 年 3 月 ) また 燃 料 電 池 自 動 車 は 従 来 の 移 動 手 段 としての 機 能 に 加 えて 分 散 電 源 と しても 機 能 し 得 る つまり 燃 料 電 池 自 動 車 は 発 電 した 電 力 を 外 部 に 供 給 する ことも 可 能 であり(FCV2H) 電 気 自 動 車 に 比 べて 5 倍 以 上 の 供 給 能 力 を 持 つ このため 災 害 等 の 非 常 時 において 避 難 所 などに 対 して 電 力 供 給 を 行 うことや 電 力 需 給 ひっ 迫 時 にピークカットを 行 うことが 期 待 されており これを 実 現 す るための 実 証 実 験 が 各 地 で 行 われている 18

21 図 表 燃 料 電 池 自 動 車 の 外 部 給 電 能 力 [ 出 典 ]トヨタ 自 動 車 資 料 等 から 作 成 燃 料 電 池 自 動 車 は 燃 料 電 池 スタックや 炭 素 繊 維 等 の 我 が 国 が 技 術 力 を 有 する 機 器 部 材 から 構 成 されている また 燃 料 電 池 への 水 素 供 給 燃 料 電 池 の 化 学 反 応 に 関 わる 空 気 水 素 生 成 水 等 の 高 度 な 制 御 が 必 要 なため 製 品 のコモ ディティ 化 が 進 みにくいと 考 えられる (1) 目 標 設 定 の 考 え 方 < 水 素 の 利 用 > 国 内 の 主 要 自 動 車 メーカーは 2015 年 に 燃 料 電 池 自 動 車 を 市 場 投 入 することを 発 表 しており 2015 年 の 市 場 投 入 に 向 けて 着 実 に 技 術 開 発 等 の 取 組 が 進 められている しかしながら 従 来 のガソリン 自 動 車 と 全 く 異 なる 水 素 を 燃 料 とする 燃 料 電 池 自 動 車 の 普 及 は 燃 料 電 池 自 動 車 の 性 能 や 水 素 ステーションの 整 備 状 況 に 加 えて 個 々 のユーザーの 嗜 好 や 水 素 に 対 する 社 会 的 な 受 容 性 等 の 外 的 要 因 に 大 きな 影 響 を 受 け ることなどから 今 回 の 協 議 会 では 普 及 目 標 台 数 に 関 する 合 意 には 至 らなかった こ のため 自 動 車 メーカー インフラ 事 業 者 国 等 の 関 係 者 においては 継 続 的 な 検 討 を 行 い 早 期 に 具 体 的 な 普 及 目 標 台 数 を 設 定 することが 必 要 である 他 方 今 後 の 技 術 革 新 等 の 見 通 しを 踏 まえつつ 個 々のユーザーの 受 容 可 能 性 とい 19

22 う 観 点 から 燃 料 電 池 自 動 車 の 価 格 に 関 する 目 標 については 関 係 者 間 の 合 意 を 得 た 具 体 的 には 2015 年 の 第 一 世 代 モデルと 比 べて 第 二 世 代 モデルの 市 場 投 入 を 想 定 し ている 2020 年 頃 に 燃 料 電 池 システムのコストを 半 減 し 一 般 ユーザーへの 本 格 的 普 及 を 目 指 す 第 三 世 代 モデルの 市 場 投 入 を 想 定 している 2025 年 頃 に 燃 料 電 池 システム のコストを 更 に 半 減 する こうして 2025 年 頃 には 同 車 格 のハイブリッド 車 同 等 の 価 格 競 争 力 を 有 する 車 両 価 格 の 実 現 を 目 指 す < 水 素 の 製 造 輸 送 貯 蔵 > 我 が 国 においては 2013 年 度 から 商 用 の 水 素 ステーションの 整 備 を 開 始 し これま でに 31 件 を 決 定 している エネルギー 基 本 計 画 においても 確 認 されたとおり 2015 年 度 内 に 四 大 都 市 圏 を 中 心 に 100 箇 所 程 度 の 水 素 供 給 場 所 を 確 保 することを 目 指 す それ 以 降 の 水 素 ステーションの 整 備 目 標 については 燃 料 電 池 自 動 車 の 普 及 台 数 と 同 様 に 今 回 の 協 議 会 では 合 意 には 至 らなかった このため 自 動 車 メーカー イン フラ 事 業 者 国 等 の 関 係 者 においては 継 続 的 な 検 討 を 行 い 早 期 に 具 体 的 な 整 備 目 標 を 設 定 することが 必 要 である なお ユーザーが 許 容 できる 水 素 供 給 場 所 までの 距 離 は 自 動 車 による 走 行 により 10 分 程 度 で 到 達 できることと 考 えられている 四 大 都 市 圏 を 中 心 に 100 箇 所 程 度 の 水 素 供 給 場 所 を 合 理 的 に 配 置 することによって 四 大 都 市 圏 の 多 くの 地 域 において こ の 間 隔 に 近 い 水 準 で 水 素 供 給 場 所 を 確 保 できると 考 えられる まずは 100 箇 所 の 水 素 供 給 場 所 を 適 切 に 配 置 することが 燃 料 電 池 自 動 車 の 普 及 に 向 けた 次 のステップに 移 行 するための 最 低 限 満 たすべき 要 件 となる 他 方 今 後 の 技 術 革 新 等 の 見 通 しを 踏 まえつつ 個 々のユーザーの 受 容 可 能 性 とい う 観 点 から 水 素 価 格 に 関 する 目 標 については 関 係 者 間 の 合 意 を 得 た 具 体 的 には 車 両 の 燃 費 性 能 も 勘 案 しつつ 燃 料 電 池 自 動 車 が 市 場 投 入 される 2015 年 に 同 車 格 の ガソリン 車 の 燃 料 代 と 同 等 以 下 の 水 素 価 格 を 2020 年 頃 に 同 車 格 のハイブリッド 車 の 燃 料 代 と 同 等 以 下 の 水 素 価 格 の 実 現 を 目 指 す インフラ 事 業 者 に 加 えて 自 動 車 メー カーや 国 等 の 関 係 者 が 適 切 な 役 割 分 担 をすることで この 目 標 を 少 しでも 前 倒 しして 実 現 していくことが 重 要 である (2) 主 な 課 題 と 取 組 の 方 向 性 < 水 素 の 利 用 > 燃 料 電 池 自 動 車 は 市 販 される 自 動 車 の 中 で 初 めて 水 素 を 燃 料 として 効 率 的 に 使 用 する 次 世 代 自 動 車 であり 環 境 性 能 や 新 規 性 を 特 に 重 視 する 消 費 者 いわゆるイノベ 20

23 ーターにとって 魅 力 的 なものになり 得 ると 考 えられる しかしながら 更 に 一 般 的 な ユーザーを 巻 き 込 んで 市 場 を 広 く 拡 大 していくためには こうした 新 たな 魅 力 に 加 え て 一 定 の 経 済 性 を 確 保 することが 重 要 である( 課 題 1: 燃 料 電 池 システム 等 の 更 なるコスト 低 減 が 必 要 ) また 2015 年 に 市 場 投 入 される 燃 料 電 池 自 動 車 については 主 に 自 家 用 普 通 自 動 車 ( 個 人 が 所 有 する 乗 用 車 に 加 えて 公 用 車 や 社 用 車 を 含 む)を 想 定 して 開 発 が 進 めら れているところであるが 自 動 車 には 車 種 用 途 サイズ 等 に 応 じて 様 々な 種 類 があ ることから これらの 様 々な 種 類 に 対 応 し 市 場 のすそ 野 を 広 げていくことも 重 要 で ある( 課 題 2: 燃 料 電 池 自 動 車 の 基 本 性 能 等 の 向 上 が 必 要 ) さらに 欧 米 においても 自 動 車 に 対 する 環 境 規 制 が 年 々 厳 しくなっており こうし た 傾 向 が 継 続 される 見 通 しであることに 鑑 みれば 少 なくとも 先 進 諸 国 においては 燃 料 電 池 自 動 車 を 含 む 次 世 代 自 動 車 の 普 及 拡 大 が 期 待 される 海 外 展 開 の 際 に 車 両 や 部 品 の 共 通 化 等 を 行 うことで 量 産 効 果 による 低 コスト 化 も 期 待 されることから 国 内 外 のシナジー 効 果 を 意 識 した 上 で 海 外 展 開 も 行 っていくことが 重 要 である( 課 題 3: 燃 料 電 池 自 動 車 の 海 外 展 開 が 必 要 ) 以 上 の 取 組 の 前 提 としては 燃 料 電 池 自 動 車 を 幅 広 い 潜 在 的 なユーザーに 認 知 理 解 してもらうことが 必 要 である( 課 題 4: 燃 料 電 池 自 動 車 の 認 知 度 や 理 解 度 の 向 上 が 必 要 ) 将 来 的 にはこうした 燃 料 電 池 技 術 を 欧 米 では 既 に 導 入 が 始 まりつつある 燃 料 電 池 フォークリフトや 燃 料 電 池 船 舶 など 他 の 輸 送 用 途 に 活 用 していくことも 期 待 される ( 課 題 5: 燃 料 電 池 の 利 用 用 途 の 拡 大 ) < 水 素 の 製 造 輸 送 貯 蔵 > 既 述 のとおり 一 般 的 なユーザーにまで 市 場 を 拡 大 するためには 一 定 の 経 済 性 を 確 保 することが 重 要 である これは 車 両 価 格 自 体 だけでなく 燃 料 代 についても 同 様 である つまり 燃 料 電 池 自 動 車 の 燃 料 である 水 素 についても 従 来 のガソリン 車 や ハイブリッド 車 と 遜 色 のない 経 済 性 が 求 められる( 課 題 6: 従 来 のガソリン 車 等 と 遜 色 のない 燃 料 代 となる 水 素 価 格 の 設 定 が 必 要 ) また 水 素 という 新 たな 燃 料 を 供 給 する 水 素 ステーションを 適 切 に 配 置 することが 必 要 である 特 に 初 期 の 段 階 においては ガソリン 車 等 と 比 べて 過 度 に 不 便 を 感 じる ことのないように 適 切 に 水 素 ステーションを 整 備 していくことが 重 要 である( 課 題 7: 水 素 ステーションの 戦 略 的 な 整 備 が 必 要 ) なお 以 上 の 課 題 に 取 り 組 んでいく 上 では 燃 料 電 池 自 動 車 の 普 及 が 自 動 車 メー カー 又 はインフラ 事 業 者 のいずれか 一 方 だけでは 成 し 得 ないことを 改 めて 認 識 する 21

24 ことが 必 要 である つまり 燃 料 電 池 自 動 車 の 販 売 は 自 動 車 メーカーが 直 接 に 取 り 組 むことが 困 難 な 水 素 ステーションの 整 備 状 況 に 大 きな 影 響 を 受 ける 他 方 水 素 ス テーションの 運 営 は インフラ 事 業 者 が 直 接 に 取 り 組 むことが 困 難 な 燃 料 電 池 自 動 車 の 販 売 状 況 に 大 きな 影 響 を 受 ける こうした 状 況 においては 自 動 車 メーカー 又 はインフラ 事 業 者 の 一 方 が 他 方 に 負 担 を 寄 せることなく 自 動 車 メーカーとインフラ 事 業 者 が 双 方 の 知 恵 を 絞 り 合 うという 姿 勢 が 重 要 である 例 えば 市 場 投 入 直 後 においては 公 用 車 社 用 車 業 務 用 車 両 等 の 使 用 場 所 が 比 較 的 限 られている 車 両 が 主 な 販 売 先 として 想 定 されているところ 当 該 車 両 の 販 売 を 一 定 の 地 域 で 集 中 的 に 行 うとともに 当 該 地 域 に 水 素 ステーション を 集 中 的 に 整 備 することも 有 効 であろう そして このような 形 で 水 素 ステーション の 整 備 を 一 つ 一 つ 進 めていくことで 使 用 場 所 が 分 散 している 一 般 車 等 の 車 両 の 販 売 の 促 進 につながり 得 る このように 自 動 車 メーカーとインフラ 事 業 者 との 具 体 的 な 協 力 関 係 を 積 み 上 げていくことが 重 要 である 取 組 の 方 向 性 < 水 素 の 利 用 > 課 題 1: 燃 料 電 池 システム 等 の 更 なるコスト 低 減 が 必 要 燃 料 電 池 自 動 車 の 燃 料 電 池 システムは 2000 年 頃 の 開 発 初 期 には 1 億 円 超 であった が 2015 年 の 市 場 投 入 時 には 500 万 円 程 度 にまで 低 減 する 見 通 しとなっている しか しながら 依 然 としてユーザーの 許 容 額 を 超 過 すると 考 えられるため 燃 料 電 池 シス テム 等 の 更 なるコスト 低 減 が 必 要 となる 具 体 的 には 燃 料 電 池 システムについて 初 期 段 階 では 電 解 質 膜 のコストが 普 及 段 階 では 触 媒 やセパレータが それぞれ 大 き な 割 合 を 占 めると 考 えられ 量 産 化 された 後 も 見 通 しつつ これらの 部 材 を 中 心 に 低 コスト 化 を 進 めることが 重 要 である また 車 載 水 素 タンクについても 高 強 度 の 炭 素 繊 維 に 係 るコストが 高 く 低 コスト 化 を 進 めることが 重 要 である 図 表 燃 料 電 池 自 動 車 における 燃 料 電 池 システム( 水 素 タンクを 除 く)のコスト 構 造 [ 出 典 ]2013 年 Annual Merit Review Meeting 報 告 ( 米 DOE) 22

25 a) 燃 料 電 池 自 動 車 の 導 入 支 援 <~2020 年 代 頃 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 初 期 需 要 創 出 の 観 点 から 国 は 燃 料 電 池 自 動 車 の 量 産 効 果 を 下 支 えする 導 入 補 助 や 税 制 優 遇 を 行 う バスやタクシー 等 の 業 務 用 車 両 についても 同 様 に 導 入 補 助 や 税 制 優 遇 を 行 う 上 記 に 加 えて 海 外 における 次 世 代 自 動 車 に 対 する 優 遇 措 置 の 事 例 も 踏 まえ つつ 多 面 的 なインセンティブの 付 与 の 在 り 方 を 速 やかに 検 討 する b) 車 両 の 低 コスト 化 高 耐 久 化 燃 費 性 能 向 上 等 の 技 術 開 発 <~2020 年 代 頃 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 初 期 段 階 において 特 に 大 きなコストを 占 めると 考 えられている 電 解 質 膜 につ いて クロスリーク( 燃 料 極 の 水 素 や 空 気 極 の 酸 素 が 電 解 質 膜 を 通 過 するこ と)を 防 止 しつつ 電 解 質 膜 を 薄 膜 化 するための 技 術 開 発 等 を 行 う 一 定 の 量 産 化 によって 車 両 全 体 のコスト 低 減 が 図 られた 後 も 大 きなコストを 占 めると 考 えられている 触 媒 として 使 用 されているプラチナについて 性 能 や 耐 久 性 を 維 持 向 上 させつつ 使 用 量 を 低 減 させ( 例.コアシェル 触 媒 の 量 産 技 術 の 確 立 等 ) 又 は 他 の 触 媒 へ 代 替 するための 技 術 開 発 を 行 う 構 成 材 料 ( 触 媒 電 解 質 膜 MEA セパレータなど)のより 低 コスト 化 高 性 能 化 高 耐 久 化 のための 機 構 解 析 等 を 行 う 車 載 水 素 タンクについて 大 きなコストを 占 める 炭 素 繊 維 の 使 用 量 低 減 効 率 的 な 巻 きつけ 等 に 関 する 技 術 開 発 を 行 う 国 がこれらの 技 術 開 発 を 実 施 ( 支 援 )するに 当 たっては 自 動 車 製 造 におけ るニーズを 踏 まえ 当 該 技 術 開 発 が 低 コスト 化 や 性 能 向 上 等 にとって 有 益 な ものであるか 否 かを 特 に 慎 重 に 検 討 するものとする 課 題 2: 燃 料 電 池 自 動 車 の 基 本 性 能 等 の 向 上 が 必 要 現 状 でも 燃 料 電 池 自 動 車 は 航 続 距 離 や 燃 料 充 填 時 間 等 についてガソリン 自 動 車 車 並 みの 性 能 を 達 成 しているが 現 在 対 応 可 能 な 車 格 は 比 較 的 大 型 の 普 通 乗 用 車 に 限 られている 初 期 段 階 においては 特 に 安 定 的 に 大 きな 水 素 需 要 の 期 待 されるバスや タクシー 等 の 業 務 車 両 へ 適 用 分 野 を 拡 大 することが 重 要 であるところ これら 業 務 用 車 両 は 特 に 長 い 走 行 距 離 を 保 証 する 耐 久 性 と 経 済 性 が 要 求 される また 普 及 本 格 期 においては 比 較 的 小 型 の 普 通 乗 用 車 等 のマーケットニーズに 合 った 車 種 へ 適 用 分 野 を 拡 大 することも 重 要 である 図 表 用 途 毎 に 求 められる 耐 久 性 23

26 乗 用 車 タクシー 路 線 バス トラック 走 行 距 離 10~20 万 km 程 度 100 万 km 程 度 75 万 km~ 100 万 km 程 度 a) 車 両 の 低 コスト 化 高 耐 久 化 燃 費 性 能 向 上 等 の 技 術 開 発 < 再 掲 > 課 題 3: 燃 料 電 池 自 動 車 の 海 外 展 開 が 必 要 燃 料 電 池 自 動 車 については 国 連 の 枠 組 みの 下 自 動 車 の 安 全 性 能 等 に 関 する 世 界 統 一 基 準 策 定 のための 活 動 や ある 国 の 政 府 が 認 証 した 自 動 車 の 装 置 は 他 国 もこれを 認 める 相 互 承 認 の 実 現 に 向 けた 国 連 協 定 規 則 策 定 のための 活 動 が 行 われているとこ ろである 2013 年 6 月 には 水 素 及 び 燃 料 電 池 の 自 動 車 に 関 する 世 界 技 術 規 則 (gtr: global technical regulation) のフェーズ1が 採 択 された こうした 取 組 によって 我 が 国 が 競 争 力 を 有 する 燃 料 電 池 自 動 車 分 野 において 輸 出 の 拡 大 や 自 動 車 メーカー 等 のコスト 低 減 に 繋 がることが 期 待 されることから 引 き 続 き 積 極 的 に 議 論 に 参 加 主 導 していくことが 重 要 である a) 燃 料 電 池 自 動 車 の 世 界 統 一 基 準 と 国 内 法 令 の 調 和 や 相 互 承 認 <~2020 年 頃 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 世 界 技 術 規 則 (フェーズ1)を 国 内 法 令 へ 導 入 するため 高 圧 ガス 保 安 法 に 基 づく 容 器 保 安 規 則 等 の 改 正 作 業 を 2014 年 5 月 末 に 実 施 フェーズ1に 続 き フェーズ1で 合 意 できなかった 圧 縮 水 素 自 動 車 燃 料 装 置 用 容 器 等 の 使 用 可 能 鋼 材 に 係 る 性 能 基 準 等 の 議 論 (フェーズ2)を 進 める 相 互 承 認 の 実 現 に 向 けた 国 連 の 枠 組 みにおける 議 論 を 継 続 的 に 実 施 するとと もに 関 係 する 国 連 協 定 規 則 が 我 が 国 にとって 安 全 上 問 題 ないものとして 発 効 された 場 合 には 1 年 後 を 目 途 に 国 内 法 令 への 導 入 に 向 けた 措 置 を 講 じる 課 題 4: 燃 料 電 池 自 動 車 の 認 知 度 や 理 解 度 の 向 上 が 必 要 燃 料 電 池 自 動 車 の 認 知 度 は 他 の 次 世 代 自 動 車 に 比 べると 低 く 基 本 的 な 仕 組 みや 性 能 等 に 関 する 理 解 も 低 い 工 業 用 途 など 限 られた 用 途 でしか 用 いられてこなかった 水 素 が 新 たに 日 常 の 生 活 でも 用 いられることを 踏 まえると 市 場 投 入 直 後 に 円 滑 に 普 及 を 拡 大 するためには 社 会 一 般 にとっての 水 素 に 対 する 認 知 度 や 理 解 度 を 向 上 させる ことが 必 要 である まず 水 素 の 安 全 性 に 関 する 一 般 の 理 解 を 促 すことが 重 要 である 水 素 の 安 全 性 に ついては 2003 年 に 日 本 自 動 車 研 究 所 (JARI)が 設 置 した 水 素 燃 料 電 池 自 動 車 安 24

27 全 評 価 試 験 施 設 (Hy-SEF)において 様 々な 車 両 衝 突 試 験 や 耐 爆 火 災 試 験 等 を 実 施 し ており 水 素 脆 化 を 受 けにくい 金 属 SUS316L 等 の 使 用 充 填 回 数 の 制 限 衝 突 後 の 高 圧 水 素 高 電 圧 の 自 動 的 遮 断 等 の 措 置 を 講 じているところである また そもそも 水 素 は 最 も 軽 い 気 体 であるため 空 気 拡 散 性 が 高 く 空 気 中 に 漏 れてもすぐに 拡 散 して 燃 焼 可 能 濃 度 よりも 低 い 濃 度 になるといった 性 質 もある このように 水 素 は 70MPa 以 上 といった 高 圧 状 態 で 取 り 扱 うことに 伴 い 爆 発 等 のリスクを 有 しているが 設 計 技 術 や 適 切 な 管 理 等 を 施 すことで 安 全 に 利 用 することは 可 能 である 水 素 に 対 する 一 般 的 な 危 険 というイメージを 払 しょくするためには リスクコミュニケーションを 含 む 安 全 安 心 の 取 組 を 進 めることが 重 要 である また 市 場 投 入 直 後 については 公 用 車 社 用 車 業 務 用 車 両 等 としての 購 入 が 多 く を 占 め その 後 の 普 及 期 においては 一 般 車 としての 購 入 が 多 くを 占 めると 考 えられる ことから 時 期 に 応 じて 効 果 的 な 普 及 啓 発 を 行 うことが 重 要 となる その 際 2020 年 の 東 京 オリンピック パラリンピック 競 技 大 会 において 大 会 運 用 の 輸 送 手 段 の 一 つとして 燃 料 電 池 自 動 車 を 活 用 することができれば 世 界 が 燃 料 電 池 自 動 車 の 可 能 性 を 確 信 するための 絶 好 の 機 会 となることを 意 識 した 取 組 を 行 うことも 重 要 である 図 表 次 世 代 自 動 車 の 認 知 度 120% 100% 80% 60% 40% 知 っている 98% 88% 53% 名 称 以 外 に 知 っていることはない 98% 81% 83% 63% 40% 32% 20% 16% 0% クリーンディーゼル 車 ハイブリッド 車 プラグインハイブリッド 車 電 気 自 動 車 燃 料 電 池 車 [ 出 典 ]マクロミル 日 刊 自 動 車 新 聞 共 同 調 査 次 世 代 車 に 関 する 調 査 (2013 年 11 月 ) a) 水 素 に 係 る 安 全 安 心 の 確 保 に 向 けた 取 組 <~2020 年 代 頃 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 2002~2013 年 度 の 約 10 年 間 行 ってきた 水 素 燃 料 電 池 実 証 (JHFC)において は 人 身 傷 害 を 伴 う 事 故 は 生 じていないが 実 証 水 素 ステーションで 発 生 し たトラブルと 対 処 策 等 の 情 報 をデータベース 化 するとともに 水 素 ステーシ 25

28 ョン 運 営 事 業 者 が 運 用 やメンテナンスのために 活 用 できるツールを 早 期 に 作 成 供 与 する また 当 該 データベースに 水 素 ステーションの 商 用 運 営 開 始 後 のトラブル 及 び 対 処 策 等 に 関 する 情 報 が 蓄 積 される 仕 組 みを 早 期 に 確 立 する 都 道 府 県 地 域 住 民 警 察 消 防 自 動 車 販 売 店 エネルギー 供 給 施 設 等 の 職 員 に 対 して 燃 料 電 池 自 動 車 や 水 素 ステーションに 関 する 情 報 提 供 や 人 材 育 成 を 行 う b) マスメディアを 活 用 した 広 報 活 動 < 民 間 主 体 の 取 組 > 燃 料 電 池 自 動 車 は 水 素 を 燃 料 とするなど 従 来 のガソリン 自 動 車 と 全 く 異 な るものであることを 踏 まえ これまでの 慣 行 にとらわれず 市 場 投 入 前 から 燃 料 電 池 自 動 車 の 価 格 性 能 水 素 ステーションの 整 備 状 況 等 に 関 する 情 報 提 供 を テレビ 新 聞 インターネット 等 を 活 用 して 積 極 的 に 行 う c) 地 域 と 連 携 した 水 素 サプライチェーン 構 築 実 証 <~2020 年 代 頃 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 特 に 市 場 初 期 においては 想 定 される 車 両 価 格 等 から 一 般 ユーザーへの 訴 求 は 容 易 ではないと 考 えられるため 一 定 量 の 水 素 需 要 が 見 込 める 地 域 ( 例. 市 街 地 空 港 湾 港 工 場 等 )や 地 域 資 源 ( 例. 下 水 汚 泥 消 化 ガス 等 )の 周 辺 において 自 治 体 地 元 企 業 公 共 交 通 事 業 者 等 が 連 携 して 公 用 車 社 用 車 タクシー バス フォークリフト 等 を 集 中 的 に 導 入 し 一 般 ユーザー への 普 及 啓 発 を 含 めて 効 率 的 効 果 的 な 水 素 サプライチェーンの 構 築 及 び 横 展 開 運 営 等 の 在 り 方 を 確 立 する d) 東 京 オリンピック パラリンピック 競 技 大 会 での 活 用 <~2020 年 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 東 京 オリンピック パラリンピック 競 技 大 会 の 輸 送 手 段 の 一 つとして 燃 料 電 池 自 動 車 を 活 用 すべく 水 素 社 会 の 実 現 に 向 けた 東 京 戦 略 会 議 等 と 連 携 し つつ 燃 料 電 池 バスの 投 入 水 素 ステーションの 整 備 等 の 取 組 を 計 画 的 に 行 う その 際 東 京 オリンピック パラリンピック 競 技 大 会 だけでなく 大 会 終 了 後 の 活 用 も 念 頭 に 例 えば 水 素 ステーションを 一 般 ユーザーの 利 便 性 の 高 い 地 域 に 整 備 する 等 の 取 組 を 行 う 課 題 5: 燃 料 電 池 の 適 用 分 野 の 拡 大 26

29 燃 料 電 池 自 動 車 に 活 用 される 燃 料 電 池 の 用 途 は 乗 用 車 やバス 向 けのみならず フ ォークリフトなどの 産 業 用 車 両 船 舶 などにも 広 がっていくことが 期 待 される 例 え ば 燃 料 電 池 フォークリフトについては フォークリフトの 電 動 化 が 進 む 中 で 電 動 フォークリフトの 稼 働 時 間 の 短 さや 充 電 時 間 の 長 さ 等 の 課 題 の 解 決 が 可 能 であるこ ともあり 欧 米 で 既 に 普 及 が 進 みつつあり 我 が 国 でも 実 証 が 進 められている また 燃 料 電 池 船 舶 についても 海 外 では 実 証 が 進 められており 2020 年 に 強 化 が 予 定 され る SOx 規 制 や CO2 対 策 として 導 入 が 進 む 可 能 性 がある この 他 燃 料 電 池 スクータ ーや 燃 料 電 池 鉄 道 車 両 など 多 様 な 輸 送 用 途 について 国 内 外 で 研 究 開 発 が 進 められて いる 図 表 燃 料 電 池 の 用 途 適 用 車 種 の 拡 大 [ 出 典 ] 各 種 資 料 より 日 本 エネルギー 経 済 研 究 所 作 成 こうした 燃 料 電 池 の 新 たな 用 途 開 発 については 民 間 の 取 組 を 基 本 としつつ 実 機 による 実 証 や 燃 料 電 池 の 耐 久 性 向 上 などの 基 盤 的 な 技 術 開 発 に 関 し 国 としても 支 援 を 行 っていく 必 要 がある a) 新 たな 用 途 の 開 発 既 に 民 間 を 中 心 とした 取 組 が 進 みつつある 燃 料 電 池 フォークリフトや 燃 料 電 池 スクーターなどについては 水 素 供 給 の 方 法 も 含 めて 引 き 続 き 必 要 な 取 組 を 継 続 していく 燃 料 電 池 船 舶 については 導 入 に 向 けた 実 証 事 業 の 推 進 等 について 検 討 して いく また 上 記 の 他 の 用 途 についても 燃 料 電 池 の 技 術 動 向 等 を 踏 まえつつ 必 要 に 応 じて 取 組 を 進 めていく b) 燃 料 電 池 の 耐 久 性 等 の 性 能 向 上 27

30 燃 料 電 池 の 用 途 の 拡 大 に 向 けては それぞれの 用 途 に 合 わせた 技 術 開 発 が 必 要 であることに 加 え 主 として 業 務 用 の 用 途 に 活 用 が 可 能 となるよう 耐 久 性 等 の 基 盤 的 な 性 能 の 向 上 も 必 要 となる < 水 素 の 製 造 輸 送 貯 蔵 > 課 題 6: 従 来 のガソリン 車 等 と 遜 色 のない 燃 料 代 となる 水 素 価 格 の 設 定 が 必 要 現 状 では 燃 料 電 池 自 動 車 向 け 水 素 のコストの 約 6 割 を 水 素 ステーションの 整 備 運 営 費 が 占 めている 図 表 燃 料 電 池 自 動 車 向 け 水 素 のコスト 構 造 [ 出 典 ]ガソリン 価 格 については 日 本 エネルギー 経 済 研 究 所 水 素 コスト 構 造 については JHFC 試 算 の 各 種 前 提 条 件 を 現 状 に 合 わせて 再 計 算 現 在 の 水 素 ステーションの 整 備 費 ( 毎 時 300Nm3 の 供 給 能 力 を 有 する 固 定 式 のステ ーションの 場 合 )は 4~5 億 円 程 度 であり 一 般 的 なガソリンスタンドの 整 備 費 が 1 億 円 を 下 回 ることと 比 べると 非 常 に 高 額 となっている 図 表 水 素 ステーションの 整 備 費 の 内 訳 ) 28

31 合 計 4.6 億 円 土 木 工 事 費 機 器 工 事 費 その 他 各 種 配 管 ディスペンサ プレクーラ 蓄 圧 機 圧 縮 機 単 位 : 億 円 ( ) 平 成 25 年 度 水 素 供 給 設 備 整 備 補 助 金 申 請 額 の 平 均 値 [ 出 典 ] 次 世 代 自 動 車 振 興 センター 資 料 から 作 成 欧 米 においても 水 素 ステーションの 整 備 が 進 められているところ 欧 米 における 水 素 ステーションは 我 が 国 のものとは 規 模 も 仕 様 も 異 なることから 単 純 な 比 較 は 困 難 であるものの 同 一 の 水 素 供 給 能 力 の 水 素 ステーションに 揃 えた 場 合 でも 日 本 は 欧 州 よりも 約 1.5 億 円 高 いとの 試 算 がある なお 国 内 構 成 機 器 メーカーの 中 には 量 産 化 や 仕 様 統 一 化 等 を 実 施 することで 欧 米 との 価 格 差 を 圧 縮 することができるとの 意 見 もある 図 表 水 素 ステーションの 構 成 機 器 に 関 する 日 本 と 欧 州 の 比 較 水 素 供 給 能 力 を340Nm3/hに 揃 えた 場 合 費 目 日 本 欧 州 差 異 の 理 由 欧 州 は 量 産 を 見 込 んだ 価 格 設 定 圧 縮 機 使 用 材 料 設 計 基 準 の 差 欧 州 は 安 価 なtype2 容 器 の 使 用 蓄 圧 機 欧 州 は 汎 用 材 を 使 用 プレクーラ 欧 州 は 量 産 を 見 込 んだ 価 格 設 定 ディスペンサー 欧 州 は 汎 用 材 を 使 用 合 計 ( 単 位 : 億 円 ) ( 注 1) 各 国 の 商 慣 行 等 によって 工 事 費 は 大 きく 異 なるため 上 記 表 は 工 事 費 を 含 まない 金 額 ( 注 2) ( ) 内 は 日 本 との 比 較 [ 出 典 ] 燃 料 電 池 実 用 化 推 進 協 議 会 このように 国 内 の 他 のエネルギー 供 給 設 備 よりも 割 高 で 他 国 の 水 素 ステーショ ンよりも 割 高 な 整 備 費 を 大 幅 に 低 減 することが 必 要 である 具 体 的 には 2020 年 頃 に 現 在 の 半 額 程 度 の 整 備 費 となることを 目 指 す また 構 成 機 器 メーカーは 欧 米 の 構 成 機 器 メーカーと 競 争 力 を 有 する 機 器 費 の 実 現 を 目 指 す また 水 素 ステーションの 運 営 費 ( 減 価 償 却 費 を 除 く)についても 年 間 4 千 万 円 29

32 強 との 試 算 もある 一 方 で 同 じく 高 圧 ガスを 取 り 扱 う 天 然 ガスステーションはより 少 ない 人 員 小 さな 面 積 で 運 営 しているため 年 間 2 千 万 円 強 と 安 価 である このため 水 素 ステーションの 運 営 費 についてもこの 水 準 に 近 づけていくことを 目 指 す このように 水 素 ステーションの 整 備 費 及 び 運 営 費 を 現 在 の 半 額 程 度 まで 低 減 する ことができれば 燃 料 電 池 自 動 車 の 普 及 によって 十 分 に 自 立 的 に 商 用 展 開 すること が 可 能 となる さらに 水 素 ステーションの 稼 働 率 の 高 低 によって 水 素 コストは 大 きく 変 動 するこ とから 市 場 初 期 の 稼 働 率 が 低 い 期 間 の 水 素 ステーションを 如 何 に 下 支 えし 稼 働 率 を 如 何 に 早 期 に 高 めていくかが 重 要 となる 図 表 燃 料 電 池 自 動 車 向 け 水 素 のコストと 稼 働 率 [ 出 典 ]JHFC 試 算 の 各 種 前 提 条 件 を 現 状 に 合 わせて 再 計 算 その 際 地 域 の 実 情 に 応 じてきめ 細 かな 独 自 の 支 援 措 置 を 講 じている 自 治 体 も 存 在 することから 地 域 におけるこうした 取 組 を 促 すことも 重 要 である 図 表 自 治 体 の 取 組 例 30

33 [ 出 典 ] 資 源 エネルギー 庁 作 成 1 水 素 ステーションの 整 備 運 営 コストの 低 減 a) 関 係 者 間 の 役 割 分 担 及 び 整 備 方 針 の 再 整 理 取 組 の 実 施 <~2020 年 頃 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 2013 年 度 ~2015 年 度 を 水 素 ステーションの 先 行 整 備 期 間 として 位 置 づけ こ れまで 1 年 強 にわたり 先 行 整 備 を 進 めているところであるが 施 工 期 間 の 長 期 化 や 東 京 23 区 等 の 潜 在 的 な 高 需 要 地 における 高 い 地 価 用 地 不 足 等 の 問 題 が 顕 在 化 しつつある また 水 素 ステーションの 先 行 整 備 期 間 とそれに 続 く 燃 料 電 池 自 動 車 の 市 場 初 期 においては 水 素 ステーションの 運 営 は 容 易 で はないと 考 えられる そうした 状 況 下 であっても 必 要 な 水 素 ステーション 整 備 を 進 められるよう そして ユーザーが 許 容 し 得 る 水 素 価 格 を 当 初 から 確 保 できるよう 2014 年 度 中 に 水 素 ステーション 整 備 運 営 に 関 する 関 係 者 間 の 役 割 分 担 を 再 整 理 し 当 該 整 理 に 従 って インフラ 事 業 者 自 動 車 メー カー 国 等 の 関 係 者 は 取 組 を 進 める 特 に インフラ 事 業 者 自 動 車 メーカー 国 等 で 水 素 ステーションの 効 率 的 な 整 備 に 適 当 な 地 域 を 戦 略 的 に 決 定 し 当 該 地 域 への 水 素 ステーションの 整 備 を 促 す 仕 組 みを 検 討 し 早 期 に 結 論 を 得 る その 際 地 域 の 実 情 を 理 解 し 地 域 の 関 係 事 業 者 等 の 利 害 調 整 に 役 割 を 発 揮 することが 期 待 されている 自 治 体 と 緊 密 に 連 携 する b) 燃 料 電 池 自 動 車 の 普 及 状 況 に 見 合 った 仕 様 の 確 立 31

34 < 当 面 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 少 なくとも 2020 年 までの 燃 料 電 池 自 動 車 の 普 及 台 数 は 限 定 的 であると 考 えら れることから これに 見 合 った 最 適 な 規 模 の 水 素 ステーションの 仕 様 を 確 立 するとともに 新 たに 確 立 される 仕 様 に 必 要 となる 技 術 を 開 発 する 例 えば 3 分 と 短 い 水 素 充 填 時 間 を 多 少 犠 牲 にすることで 水 素 ステーション の 整 備 費 を 大 きく 低 減 できる 可 能 性 がある このようにコストや 利 便 性 等 を 踏 また 最 適 な 仕 様 を 確 立 することが 重 要 である c) 水 素 ステーションに 関 する 規 制 見 直 し <~2020 年 頃 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 規 制 改 革 実 施 計 画 ( 平 成 25 年 6 月 14 日 閣 議 決 定 )に 基 づく 規 制 見 直 しに ついて 引 き 続 き 計 画 どおり 見 直 しを 推 進 する また 新 たな 技 術 の 導 入 による 一 層 のコスト 低 減 は 引 き 続 き 重 要 な 課 題 であ り 民 間 事 業 者 による 新 たな 技 術 の 提 案 内 容 や その 評 価 を 踏 まえつつ 新 たな 技 術 の 活 用 のための 安 全 基 準 の 早 期 確 立 等 に 向 けた 取 組 を 進 める 例 えば 新 たな 技 術 を 活 用 した 液 化 水 素 ポンプや 新 たなタイプの 容 器 (フ ープラップ 式 複 合 容 器 )の 活 用 に 向 けて 安 全 性 について 検 討 した 上 で 必 要 な 規 制 見 直 しのための 取 組 を 行 う d) 地 方 公 共 団 体 との 協 力 体 制 の 構 築 <~2020 年 頃 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 水 素 ステーションの 立 地 を 促 進 するためには これまで 以 上 にステーション が 立 地 する 自 治 体 の 理 解 と 協 力 が 必 要 であることから 水 素 ステーションの 整 備 運 営 方 針 の 再 整 理 の 方 向 性 も 踏 まえつつ 住 民 理 解 の 向 上 のための 取 組 や 規 制 制 度 に 関 する 情 報 共 有 などを 行 うため 自 治 体 と 国 民 間 事 業 者 の 協 力 体 制 を 構 築 する 2 水 素 ステーションの 低 稼 働 率 期 間 への 対 応 a) 地 域 と 連 携 した 水 素 サプライチェーン 構 築 実 証 < 再 掲 > b) 関 係 者 間 の 役 割 分 担 及 び 整 備 方 針 の 再 整 理 < 再 掲 > c) パッケージ 型 や 移 動 式 水 素 ステーション 等 の 活 用 < 当 面 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 省 スペースかつ 低 コストなパッケージ 型 水 素 ステーション( 圧 縮 機 蓄 圧 器 冷 凍 機 等 の 主 要 設 備 を 一 又 は 二 の 筐 体 に 内 包 したもの)を 積 極 的 に 活 用 する パッケージ 型 水 素 ステーションの 活 用 は 施 工 期 間 の 短 縮 にもつながり ガ ソリンスタンド 併 設 の 場 合 には 施 工 期 間 中 のガソリンスタンドの 休 業 期 間 32

35 を 短 縮 することができる 市 場 初 期 においては 燃 料 電 池 自 動 車 の 販 売 状 況 に 応 じて 水 素 ステーショ ンの 位 置 を 柔 軟 に 変 更 でき 一 つの 設 備 で 複 数 地 域 での 営 業 が 可 能 となる 移 動 式 水 素 ステーションも 有 用 であることから 移 動 式 水 素 ステーションも 積 極 的 に 活 用 する ただし 移 動 式 水 素 ステーションは 本 格 的 な 普 及 に 向 けた 過 渡 期 の 対 応 に 過 ぎないことから 燃 料 電 池 自 動 車 の 普 及 が 一 定 程 度 進 んだ 地 域 においては 固 定 式 水 素 ステーションへの 移 行 を 早 期 に 検 討 し 不 要 とな った 移 動 式 水 素 ステーションについては 市 場 初 期 にある 地 域 で 活 用 するこ ととする 水 素 の 充 填 圧 力 が 35MPa である 等 の 水 素 供 給 能 力 の 劣 る 簡 易 型 の 水 素 ステー ションについても 初 期 の 水 素 ステーションの 不 足 を 安 価 に 補 える 可 能 性 が あることから その 可 能 性 について 積 極 的 に 検 討 を 行 い 早 期 に 結 論 を 得 る 3 水 素 の 安 価 で 効 率 的 な 国 内 流 通 システムの 確 立 a) 液 化 水 素 や 有 機 ハイドライド 等 の 国 内 流 通 に 関 する 開 発 実 証 <~2020 年 代 頃 まで: 国 が 重 点 的 に 関 与 > 技 術 的 には 実 用 化 段 階 にある 液 化 水 素 について 低 稼 働 率 の 水 素 ステーショ ンにおいて 特 に 発 生 し 得 る ボイルオフによるエネルギーロスを 回 避 するた めの 技 術 又 は 運 営 方 法 に 関 する 実 証 等 を 行 う 既 存 のガソリンスタンドに 係 るローリーやタンク 等 の 設 備 を 活 用 し 得 る 有 機 ハイドライドについて 水 素 ステーションで 脱 水 素 できるよう 脱 水 素 装 置 の 小 型 化 や 脱 水 素 に 必 要 な 効 率 的 な 熱 源 確 保 等 に 向 けた 開 発 実 証 等 を 行 う 課 題 7: 水 素 ステーションの 戦 略 的 な 整 備 が 必 要 2013 年 度 から 商 用 水 素 ステーションの 先 行 整 備 を 進 めているが 四 大 都 市 圏 の 間 で 整 備 箇 所 数 に 格 差 がある 図 表 先 行 整 備 の 状 況 1 33

36 [ 出 典 ] 資 源 エネルギー 庁 作 成 また 東 京 23 区 内 等 の 燃 料 電 池 自 動 車 の 高 い 需 要 が 見 込 まれる 地 域 や 四 大 都 市 圏 を 結 ぶ 高 速 道 路 沿 いにおいて 水 素 ステーションが 求 められている 図 表 先 行 整 備 の 状 況 2 [ 出 典 ] 資 源 エネルギー 庁 作 成 a) 関 係 者 間 の 役 割 分 担 及 び 整 備 方 針 の 再 整 理 < 再 掲 > 34

37 b) パッケージ 型 や 移 動 式 水 素 ステーション 等 の 活 用 < 再 掲 > c) 水 素 に 係 る 安 全 安 心 の 確 保 に 向 けた 取 組 < 再 掲 > d) 次 世 代 エネルギー 供 給 インフラとしての 魅 力 の 向 上 < 民 間 主 体 の 取 組 > 水 素 ステーションにおいては 次 世 代 自 動 車 である 燃 料 電 池 自 動 車 のエネル ギー 供 給 インフラにふさわしい 防 災 拠 点 機 能 の 確 保 等 の 先 進 的 な 取 組 や 工 夫 を 施 す 例 えば 非 常 用 電 源 として 燃 料 電 池 自 動 車 を 活 用 可 能 な 設 備 等 の 整 備 や 純 水 素 型 定 置 用 燃 料 電 池 の 活 用 等 の 先 進 的 な 取 組 を 行 う また 水 素 ステーシ ョンを 運 営 すること 自 体 が 燃 料 電 池 自 動 車 をはじめとする 水 素 社 会 の 可 能 性 に 関 する 広 報 活 動 を 兼 ねる 運 営 方 法 となるような 工 夫 を 施 す e) 水 素 ステーションの 設 置 場 所 に 関 する 情 報 提 供 等 < 民 間 主 体 の 取 組 > 水 素 ステーションの 設 置 場 所 について カーナビゲーションや 携 帯 情 報 端 末 等 を 介 して 最 新 の 情 報 を 提 供 できるシステムを 早 期 に 確 立 する 水 素 ステーションであることを 一 目 で 認 知 できるよう 業 界 統 一 のロゴ 等 を 早 期 に 策 定 掲 示 する 第 2 節 フェーズ2( 水 素 発 電 の 本 格 導 入 / 大 規 模 な 水 素 供 給 システムの 確 立 ) 水 素 発 電 ( 水 素 の 専 焼 及 び 混 焼 )は ガスタービン 又 はボイラーで 水 素 を 燃 焼 させ ることによって 行 う 発 電 である 水 素 発 電 の 段 階 では 二 酸 化 炭 素 を 排 出 しないため 水 素 の 製 造 時 に CCS 等 を 組 み 合 わせ 又 は 再 生 可 能 エネルギー 由 来 の 水 素 を 活 用 する ことで 二 酸 化 炭 素 排 出 量 を 低 減 することができれば 経 済 性 を 考 慮 することは 必 要 であるものの クリーンな 発 電 が 可 能 となる また 海 外 の 副 生 水 素 原 油 随 伴 ガス 褐 炭 等 の 未 利 用 エネルギーを 水 素 源 とすることが 可 能 であり 我 が 国 の 電 源 構 成 に 新 たな 選 択 肢 を 提 供 できる 可 能 性 がある さらに 水 素 発 電 の 導 入 により 安 定 的 かつ 大 規 模 な 水 素 需 要 が 生 じ これに 対 応 するための 大 規 模 な 水 素 サプライチェーンが 構 築 されることによって 水 素 コストが 下 がり 燃 料 電 池 自 動 車 等 の 他 の 水 素 利 活 用 分 野 への 波 及 効 果 も 期 待 される 図 表 水 素 を 用 いる 発 電 の 種 類 35

38 [ 出 典 ] 資 源 エネルギー 庁 作 成 主 な 目 標 < 水 素 の 利 用 > 年 頃 に 自 家 発 電 用 水 素 発 電 の 本 格 導 入 を 2030 年 頃 に 発 電 事 業 用 水 素 発 電 の 本 格 導 入 を 開 始 することを 目 指 す < 水 素 の 製 造 輸 送 貯 蔵 > 年 頃 に 海 外 からの 未 利 用 エネルギー 由 来 の 水 素 の 製 造 輸 送 貯 蔵 を 伴 う 水 素 供 給 のサプライチェーンの 本 格 導 入 を 開 始 することを 目 指 す 2 目 標 とすべき 水 素 供 給 コストについては 今 後 専 門 的 な 検 討 を 行 うこととする が 2020 年 代 後 半 にプラント 引 渡 しコストで 30 円 /Nm3 程 度 つまり 発 電 コスト で 17 円 /kwh 程 度 ( )を 下 回 ることを 目 指 す ( )コスト 等 検 証 委 員 会 (2011 年 )の LNG 火 力 の 計 算 方 式 ( 発 電 効 率 57%)を 用 いた 場 合 なお 水 素 発 電 は 発 電 時 点 で 二 酸 化 炭 素 を 排 出 しないことから CO2 対 策 費 は 考 慮 していな い 3 水 素 の 製 造 については まずは 海 外 の 未 利 用 エネルギーである 副 生 水 素 原 油 随 伴 ガス 褐 炭 等 から 安 価 で 安 定 的 に 環 境 負 荷 の 少 ない 形 で 行 うことを 基 本 とする 4 水 素 の 輸 送 貯 蔵 については まずは 現 在 有 望 と 考 えられている 有 機 ハイドラ イド 及 び 液 化 水 素 の 形 で 行 うことを 基 本 とする 普 及 の 意 義 36

39 二 酸 化 炭 素 フリーの 水 素 を 燃 料 とする 発 電 方 式 の 導 入 が 進 めば 発 電 部 門 にお ける 二 酸 化 炭 素 の 排 出 削 減 効 果 が 見 込 まれる 水 素 発 電 の 導 入 によって 副 生 水 素 原 油 随 伴 ガス 褐 炭 等 の 我 が 国 が 十 分 に 活 用 できていないエネルギー 源 を 活 用 することが 可 能 となり エネルギー 供 給 源 の 多 様 化 に 資 する CO2 排 出 の 観 点 から 見 ると フェーズ2の 段 階 では 副 生 水 素 や 原 油 随 伴 ガス からの 水 素 の 利 活 用 ( 主 に 発 電 )は 排 出 量 の 減 少 にはつながらない 一 方 CCS を 伴 わない 褐 炭 由 来 の 水 素 を 利 活 用 ( 主 に 発 電 )することは 天 然 ガスや 原 油 を 発 電 に 利 用 する 場 合 に 比 べて CO2 排 出 量 が 増 加 するものの 原 油 をボイラー 焚 きする 場 合 に 比 べると 水 素 発 電 コストは 低 いというメリットがある( 水 素 コストが 30 円 /Nm3 だと 発 電 コストは 17 円 /kwh 石 油 火 力 の 発 電 コストは 36 円 /kwh( )) ( ) 設 備 利 用 率 10%の 場 合 の 発 電 コスト 出 典 :コスト 等 検 証 委 員 会 (2011 年 ) 世 界 に 先 駆 けて 水 素 発 電 を 導 入 するとともに 大 規 模 な 水 素 サプライチェー ンを 構 築 することで 水 素 源 の 権 益 や 輸 送 貯 蔵 関 連 技 術 の 特 許 等 の 多 くを 掌 握 し 安 価 な 調 達 が 可 能 となれば LNG 等 と 比 べて 国 富 流 出 の 少 ない 形 でエネル ギーの 利 活 用 が 可 能 となる 欧 米 においても 水 素 の 長 距 離 輸 送 大 量 貯 蔵 への 関 心 が 高 まりつつある 中 で 我 が 国 が 脱 水 素 ( 有 機 化 合 物 から 水 素 を 脱 離 させること)や 水 素 輸 送 船 等 の 核 となる 分 野 で 先 んじることができれば 水 素 の 調 達 を 有 利 に 進 めることができ る (1) 目 標 設 定 の 考 え 方 < 水 素 の 利 用 > 工 場 等 で 発 生 する 副 生 水 素 の 中 には 他 に 用 途 がないためにボイラー 等 の 燃 料 とし て 必 ずしも 効 率 的 に 利 用 されていないものもあるが これをより 効 率 よく 活 用 するた めの 手 段 として 自 家 発 電 用 水 素 発 電 ( 比 較 的 小 規 模 なものを 想 定 )を 活 用 しよう とするニーズが 顕 在 化 しつつある このニーズに 応 える 形 で 2015 年 頃 には 一 定 の 実 用 性 能 を 有 する 水 素 発 電 ガスタービン 用 燃 焼 器 ( 例 えば NOx 発 生 を 低 減 するための デュアル 水 噴 射 型 )が 投 入 される 予 定 である こうした 取 組 を 後 押 しすべく 当 該 燃 焼 器 等 を 組 み 込 んだ 水 素 発 電 ガスタービンの 37

40 実 証 を 集 中 的 に 行 い 東 京 オリンピック パラリンピック 競 技 大 会 での 活 用 も 視 野 に 2020 年 頃 からの 自 家 発 電 用 水 素 発 電 の 本 格 導 入 を 目 指 す 図 表 デュアル 水 噴 射 型 水 素 ガスタービン [ 出 典 ] 川 崎 重 工 発 電 事 業 用 水 素 発 電 ( 比 較 的 大 規 模 なものを 想 定 )については 特 に 燃 料 となる 水 素 の 調 達 に 関 する 経 済 面 の 課 題 の 解 決 に 一 定 の 目 途 がつけば 環 境 負 荷 の 低 減 及 び エネルギー 供 給 源 の 多 様 化 等 に 資 するものとして 導 入 に 向 けた 本 格 的 な 検 討 が 進 ん でいくことが 期 待 される 図 表 水 素 と 化 石 燃 料 の 熱 量 当 たりの 単 価 ( 比 較 ) CIFコスト 燃 料 価 格 ( 円 /MJ) 熱 量 等 価 水 素 価 格 ( 円 /Nm3) 石 炭 LPG 原 油 天 然 ガス [ 出 典 ] 財 務 省 日 本 貿 易 月 報 ( 平 成 24 年 度 )より 日 本 エネルギー 経 済 研 究 所 作 成 発 電 事 業 用 水 素 発 電 を 行 うために 必 要 なガスタービン 等 については 実 運 転 による 検 証 等 が 行 われていないため 電 力 の 安 定 供 給 の 観 点 から 水 素 発 電 の 導 入 を 不 安 視 す る 意 見 もあるが 自 家 発 電 用 水 素 発 電 では 既 に 相 当 な 水 素 混 合 割 合 での 水 素 混 焼 が 実 際 に 行 われているケースもある 図 表 水 素 発 電 の 技 術 的 達 成 状 況 38

41 ( 注 )Syngas: 一 酸 化 炭 素 と 水 素 の 混 合 ガス COG: コークス 炉 ガス 石 炭 をコークス 炉 で 乾 留 したときに 得 られる 水 素 等 から 成 るガス [ 出 典 ] 三 菱 日 立 パワーシステムズ また 発 電 事 業 用 水 素 発 電 を 行 うためには 水 素 の 安 価 で 安 定 的 な 供 給 が 必 要 であ るところ 実 際 の 水 素 供 給 チェーンは 構 築 されていないものの その 基 礎 となる 要 素 技 術 は 一 定 程 度 確 立 されている 図 表 有 機 ハイドライドと 液 化 水 素 [ 出 典 ] 資 源 エネルギー 庁 作 成 こうした 状 況 との 対 比 で 我 が 国 における LNG 導 入 の 歴 史 を 振 り 返 ると LNG 火 力 39

42 発 電 及 び LNG 輸 送 貯 蔵 に 関 する 要 素 技 術 が 確 立 されてから 実 際 に 導 入 されるまで に 15 年 程 度 の 準 備 期 間 を 要 した 水 素 の 大 量 輸 送 についても 今 から 必 要 な 取 組 に 着 手 することで 現 在 から 概 ね 15 年 後 の 2030 年 頃 からの 発 電 事 業 用 水 素 発 電 への 本 格 供 給 を 目 指 す 図 表 LNG 導 入 の 歴 史 [ 出 典 ] 三 菱 商 事 資 料 を 一 部 加 工 なお 燃 料 電 池 は 発 電 効 率 には 優 れるものの 規 模 拡 大 に 伴 うコストの 低 減 が 現 時 点 では 容 易 ではないことから SOFC とガスタービンを 組 み 合 わせたハイブリッドシ ステムや これに 更 に 蒸 気 タービンを 組 み 合 わせたトリプルコンバインド 等 を 発 電 事 業 用 として 用 いるには 技 術 開 発 等 によるコストの 低 減 について 引 き 続 き 更 なる 検 討 が 必 要 であると 考 えられる < 水 素 の 製 造 輸 送 貯 蔵 > 水 素 の 製 造 については 海 外 の 未 利 用 エネルギーである 副 生 水 素 原 油 随 伴 ガス 褐 炭 から 水 素 を 製 造 することが 将 来 的 なコストと 賦 存 量 の 両 面 から 有 望 視 されてい る 図 表 原 油 随 伴 ガスの 利 用 状 況 40

43 [ 出 典 ]OPEC Annual Statistical Bulletin 2010/2011 図 表 褐 炭 の 賦 存 量 [ 出 典 ]WEC2013 Survey of Energy Resources 2013 より 作 成 水 力 発 電 を 含 む 再 生 可 能 エネルギーを 活 用 した 水 素 製 造 についても 海 外 では 例 えば 水 力 発 電 が 地 理 的 な 要 因 等 によって 大 規 模 需 要 地 と 系 統 連 系 していないために 用 途 のない 余 剰 電 力 が 生 じている 場 合 や 系 統 制 約 等 により 再 生 可 能 エネルギーのポ テンシャルを 十 分 に 活 かせていない 場 合 等 には 将 来 的 に 当 該 電 力 を 活 用 して 安 価 に 水 素 を 製 造 することができる 可 能 性 がある 従 来 これらの 海 外 の 未 利 用 のエネルギーを そのままの 形 で 我 が 国 に 輸 送 するこ 41

44 とは 困 難 であった 例 えば 褐 炭 は 水 分 が 重 量 の 半 分 以 上 を 占 めることから 重 く かさばり 輸 送 コストがかかるにもかかわらず 燃 料 としてのエネルギー 効 率 が 悪 い また 空 気 中 の 酸 素 と 化 学 変 化 して 自 然 発 火 するおそれがあるため 輸 送 貯 蔵 が 困 難 であった しかしながら 水 素 の 輸 送 貯 蔵 に 関 する 技 術 の 進 展 によって 当 該 未 利 用 エネル ギーを 水 素 に 改 質 し 輸 送 貯 蔵 することで 我 が 国 において 有 効 に 活 用 できる 可 能 性 が 現 実 のものとなりつつある 例 えば 有 機 ハイドライドは 一 部 について 実 用 化 に 向 けた 課 題 はあるが 既 に 実 用 段 階 に 到 達 しつつあり 我 が 国 においては 2015 年 度 から 実 証 チェーンの 構 築 に 着 手 すべく 検 討 が 進 められている また より 高 い 輸 送 効 率 が 期 待 される 液 化 水 素 も 一 部 について 技 術 的 な 課 題 等 があるものの 実 用 段 階 に 近 づきつつある こうした 技 術 を 磨 き 早 期 に 実 用 化 することで 海 外 の 未 利 用 エネルギーを 安 価 な うちに 安 定 的 に 確 保 するような 戦 略 的 な 取 組 が 重 要 である しかも 我 が 国 の 水 素 需 要 は 将 来 的 に 国 内 の 水 素 供 給 能 力 を 超 過 する 可 能 性 もあ る 現 在 国 内 の 水 素 供 給 は 150 億 Nm3 程 度 であり その 大 半 は 製 油 所 における 脱 硫 プロセスや 工 場 におけるボイラー 等 の 燃 料 として 自 家 消 費 されており 産 業 ガスとし て 外 販 されている 水 素 は 2 億 Nm3 程 度 にとどまっている しかしながら 製 油 所 の 水 素 製 造 装 置 を 用 いた 追 加 的 な 水 素 製 造 や 苛 性 ソーダ 製 造 に 伴 って 発 生 する 副 生 水 素 の 外 販 更 には 追 加 的 に 導 入 される 水 素 製 造 設 備 による 水 素 製 造 等 によって 2030 年 頃 の 追 加 の 供 給 ポテンシャルは 120~180 億 Nm3 程 度 になるとの 試 算 がある この 追 加 的 な 水 素 供 給 量 は 燃 料 電 池 自 動 車 換 算 で 900 万 ~1,300 万 台 程 度 に 対 応 することができることから 当 面 の 間 は 国 内 の 水 素 供 給 能 力 で 対 応 可 能 とも 考 えられ る しかしながら 仮 に 今 から 2030 年 までに 新 設 リプレースされる LNG 火 力 発 電 に 50%の 水 素 が 混 合 された 場 合 水 素 需 要 は 最 大 で 220 億 Nm3 と 我 が 国 の 供 給 ポテン シャルを 超 過 する 可 能 性 があるとの 試 算 もある 図 表 水 素 需 給 ポテンシャル( 試 算 の 一 例 ) ( 1) 外 販 水 素 ( 産 業 ガス)の 主 な 用 途 は 半 導 体 生 産 や 金 属 熱 処 理 等 であり 2030 年 までの 需 要 量 42

45 に 大 きな 変 化 はないと 仮 定 ( 2) 燃 料 電 池 自 動 車 は 2015 年 に 1000 台 2030 年 に 200 万 台 普 及 すると 仮 定 ( 3) 水 素 発 電 は 水 素 と LNG の 混 焼 によるものであり 2015 年 時 点 での 導 入 は 想 定 せず 今 から 2030 年 までに 新 設 リプレースされる LNG 火 力 発 電 に 最 大 で 50%の 水 素 が 混 合 されると 仮 定 [ 出 典 ]NEDO 委 託 調 査 ( 委 託 先 :みずほ 情 報 総 研 ) 水 素 需 給 の 現 状 と 将 来 見 通 しに 関 する 検 討 (2012 年 ) 等 より 資 源 エネルギー 庁 作 成 以 上 の 状 況 を 踏 まえ 未 利 用 エネルギーを 用 いて 水 素 を 製 造 し 更 に 有 機 ハイドラ イドや 液 化 水 素 の 形 で 水 素 を 我 が 国 に 輸 送 するという 一 連 の 未 利 用 エネルギー 由 来 水 素 供 給 システムの 構 築 について 今 から 計 画 的 に 取 り 組 み 水 素 供 給 チェーンを 徐 々に 拡 大 し 2030 年 頃 の 発 電 事 業 用 水 素 発 電 の 本 格 導 入 に 対 応 できる 体 制 の 整 備 を 目 指 す なお 我 が 国 の 現 在 の 発 電 コストは LNG 火 力 が 10.7 円 /kwh 石 炭 火 力 が 9.5 円 /kwh 石 油 火 力 が 20.8~36.0 円 /kwh であるところ( ) 発 電 事 業 用 水 素 発 電 の 導 入 当 初 (2030 年 頃 )においては 水 素 のプラント 引 渡 しコストで 30 円 /Nm3 程 度 つまり 発 電 コストで 17 円 /kwh 程 度 を 下 回 れば 許 容 できるとの 調 査 結 果 がある ただ し この 点 については 発 電 事 業 者 も 交 えた 専 門 的 な 検 討 を 改 めて 行 うこととする ( )LNG 火 力 及 び 石 炭 火 力 については 設 備 利 用 率 80%の 場 合 石 油 火 力 については 80%(20.8 円 /kwh)~10%(36.0 円 /kwh)の 発 電 コスト 出 典 :コスト 等 検 証 委 員 会 (2011 年 ) 図 表 許 容 コスト [ 出 典 ]エネルギー 総 合 工 学 研 究 所 CO2 フリー 水 素 チェーン 実 現 に 向 けたアクションプラン 研 究 成 果 報 告 書 ( 平 成 24 年 度 ) 43

46 (2) 主 な 課 題 と 取 組 の 方 向 性 取 組 の 方 向 性 < 水 素 の 利 用 > 課 題 1: 発 電 事 業 用 水 素 発 電 の 導 入 に 関 する 具 体 的 な 検 討 が 必 要 水 素 発 電 及 びそれに 必 要 な 海 外 からの 水 素 供 給 については 後 者 に 関 する 検 討 は 積 極 的 に 行 われている 一 方 前 者 に 関 する 検 討 は 相 対 的 に 遅 れている 我 が 国 における LNG の 導 入 に 当 たっては 需 要 サイドと 供 給 サイドの 取 りまとめを 一 体 的 に 行 うこと で LNG の 導 入 を 実 現 したことを 踏 まえれば 水 素 発 電 の 導 入 に 当 たっても 水 素 の 供 給 サイドだけでなく 発 電 事 業 者 等 の 需 要 サイドも 巻 き 込 んで 一 体 的 に 取 り 組 んでい くことが 必 要 である a) 発 電 事 業 用 水 素 発 電 の 導 入 に 関 する 検 討 <2014 年 度 中 : 国 が 重 点 的 に 関 与 > 水 素 発 電 の 導 入 に 関 する 技 術 面 制 度 面 経 済 面 の 具 体 的 な 課 題 について 国 内 の 主 要 な 発 電 設 備 メーカー 発 電 事 業 者 水 素 供 給 事 業 者 等 が 参 加 して 検 討 を 行 い 2014 年 度 中 に 具 体 的 な 課 題 及 び 必 要 な 取 組 について 結 論 を 得 る 課 題 2: 水 素 発 電 ガスタービンに 関 する 制 度 的 技 術 的 な 環 境 整 備 が 必 要 自 家 発 電 用 水 素 発 電 については 2015 年 頃 に 一 定 の 実 用 性 能 を 有 する 水 素 発 電 ガス タービン 用 燃 焼 器 が 投 入 される 予 定 であるが 本 格 的 な 普 及 には NOx の 排 出 量 を 抑 えつつ 水 素 混 合 割 合 や 発 電 効 率 を 更 に 向 上 させること 等 が 必 要 である 図 表 水 素 発 電 の 課 題 44 [ 出 典 ] 資 源 エネルギー 庁 作 成