株式会社ＭＩＮＥＳＹＯＪＩ
水素ステーション事業
1. 水素社会への足がかり
日本の水素技術への取り組みは、第一次石油危機（1973年）を契機に策定された、石油依存の低減や省エネによる資源の有効活用等を目的とするサンシャイン計画等の国家戦略から始まった。それから30年以上の年月を経て、2014年に燃料電池自動車がそれぞれ上市された。
日本における水素の政策を表1に示す。2017年12月に策定された「水素基本戦略」では、水素活用に向けた各省の政策群が2030年の共通目標の下に統合された。
表1
2.水素が必要とされる社会的背景
水素が必要とされる社会的背景の一つとして、エネルギー安全保障・安定供給の向上に寄与する可能性を有していることが挙げられる。
水素は多様なエネルギー源から製造可能な二次エネルギーであり、エネルギー安全保障・安定供給上の調達リスクの分散に役立つ幅広いエネルギーポートフォリオを常に保持することが求められる日本において、水素・燃料電池技術は有望な選択肢の人とされている。
二つ目は、再生可能エネルギーを活用した水素製造が可能となれば、水素利用（燃料電池発電）では水のみ排出されるので、地球温暖化対策になることが挙げられる。太陽光エネルギー、風力、褐炭等によるCO₂フリー水素の製造が本格化すれば、グリーンエネルギーとしての特質が発揮され、低炭素社会の構築に資することになる。
3. 激化するクリーン水素の覇権争い
最近世界各国で、特に米国や欧州でクリーン水素に関する記事が多く公表されていることが分かる。
そこでは、能力規模の差はあるが、水電解装置を使いクリーン水素を製造するプロジェクトが計画され実証段階にある。 再エネの大量導入が進む欧州では水電解槽の能力を強化してクリーン水素の生産を推進する報道が目立っている。
水素タンクトラック
水素ステーションの看板
4. 太陽光発電による水素製造
太陽光発電による水素製造は、太陽電池で発電した電力を水電解水素製造システムに供給し、電気エネルギー水素へ変換する方式を指す。
太陽光発電アレイと水電解水素製造システムの接続方式の違いにより、太陽光発電による水素製造は「間接接続方式」と「直接接続方式」に分けられる。
1. 間接接続方式による水素製造
現在、多くの太陽光発電による水素製造システムでは、間接接続方式が採用されている。システム全体は、太陽光発電アレイ、太陽光発電電力製造装置、蓄電池、電解電子制御装置、水電解水素製造システム、水素貯槽設備などで構成される。
太陽光発電アレイの出力電圧は、日射強度や周囲温度の影響を受け、大きく変動する。蓄電池を用いてエネルギーを緩衝し、システムに安定した直流出力電圧を供給する。
2. 直接接続方式による水素製造
直接接続方式とは、太陽光発電アレイが出力する直接電力を、そのまま水電解水素製造システムへ入力する方式である。