再生可能エネルギー由来のE-Fuel生産の最適経路：グリーン水素と合成メタンの技術経済比較

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a detailed optimization model and cost benchmarks for green hydrogen and synthetic methane production.

🏢実務担当者:Useful for assessing the economic viability of renewable hydrogen projects and optimizing system design.

🏛政策担当者:Informs policy on renewable hydrogen subsidies and infrastructure planning.

本研究は、イタリア南部の専用18.8 MW再生可能エネルギーパーク（13.8 MW風力および5 MW太陽光発電）からのグリーン水素と合成メタンの生産に関する、総合的な技術経済的枠組みを提案する。混合整数線形計画法は、年間目標60万kgH2を満たしつつ、通年（8760時間）にわたって電解槽、バッテリー、および双方向系統接続の時間別ディスパッチを最適化する。2つの下流経路が比較される：200、400、および600 kmでのチューブトレーラーによる圧縮水素輸送、およびサバティエ反応によるオンサイト触媒メタン化である。評価は意図的にコスト側のみに限定され、これにより2つのキャリアは、価格に依存しない頑健な均等化コスト基準で比較される。運用上の炭素排出ゼロの水素を保証する輸入フリーモードで運用された場合、最適化はコスト最適なバッテリー容量18 MWhを同時に決定する。水素の均等化コスト（LCOH）はゲート時点で9.55～10.27 €/kgH2の範囲であり、輸送を含めると11.17～12.33 €/kgH2に上昇する一方、合成メタンの均等化コストは5.67 €/kgCH4である。エネルギー基準では、水素の方がメタン（0.409 €/kWh）と比較してより競争力がある（0.335～0.370 €/kWh）。構造化感度分析は、10 MW以上の系統接続がバッテリーを不要にし、ゲートLCOHを8.26 €/kgに引き下げること、また再生可能エネルギーCAPEXと割引率が主要なコスト要因として順位付けされることを示す。生産された水素はゲート時点で本質的にカーボンフリーであり、唯一の残存排出量（0.014～0.041 kgCO2/kWh）はディーゼルトラック輸送に起因する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

The present work proposes a holistic techno-economic framework for the production of green hydrogen and synthetic methane from a dedicated 18.8 MW renewable park (13.8 MW wind and 5 MW photovoltaic) in southern Italy. A Mixed-Integer Linear Programme optimises the hourly dispatch of the electrolyser, the battery, and the bi-directional grid connection over a full-year horizon (8760 h) while meeting an annual target of 600,000 kgH2. Two downstream pathways are compared: compressed-hydrogen transport by tube trailer at 200, 400, and 600 km, and on-site catalytic methanation via the Sabatier reaction. The assessment is deliberately restricted to the cost side, so that the two carriers are compared on a robust, price-agnostic levelised cost basis. Operated in an import-free mode to guarantee hydrogen with zero operational carbon emissions, the optimisation co-determines a cost-optimal battery capacity of 18 MWh. The levelised cost of hydrogen (LCOH) ranges between 9.55 and 10.27 €/kgH2 at the gate, rising to 11.17–12.33 €/kgH2 with transport, whereas the levelised cost of synthetic methane is 5.67 €/kgCH4. On an energy basis, hydrogen is more competitive (0.335–0.370 €/kWh) compared to methane (0.409 €/kWh). A structured sensitivity analysis shows that a grid connection of 10 MW or more renders the battery unnecessary and lowers the gate LCOH to 8.26 €/kg, and ranks the renewable CAPEX and the discount rate as the dominant cost drivers. The produced hydrogen is essentially carbon-free at the gate, with the only residual emissions (0.014–0.041 kgCO2/kWh) arising from its diesel trucking.

• semanticscholar https://doi.org/10.3390/en19153544first seen 2026-07-31 06:43:19 · last seen 2026-09-22 05:02:54