論文・プレプリント

Ayman Hussein Badawi, Mohamed M. Zakaria Moustafa, Mostafa S. Hamad +2

弱い送電網における風力・太陽光発電の大規模導入による不確実性と安定性問題に対処するため、グリーン水素エネルギー貯蔵システム(HESS)の確率的計画フレームワークを提案。FVSIとSSIに基づくセキュリティ制約を最適化ループに組み込み、炭素フットプリントと電力損失の最小化を図る。改良IEEE39母線システムでの検証により、PSOやGA/PSOベースライン比で9.2%および5.3%の炭素フットプリント改善を達成。HESS設計は電解槽296.…

Xuebin Luan, Zhiyu Jiao, Haoran Liu +4

本研究は、100%再生可能エネルギーによるオフグリッド水素製造システムを、高時間分解能のデータと最適化フレームワークで評価。ハイブリッド風力・太陽光発電とマルチタイムスケール蓄電（短期・長期・季節）の組合せにより、水素製造コスト(LCOH)を最大40%削減。好条件地域で2.45$/kg達成し、2030年までに3$/kg目標が複数地域で可能と予測。不確実性を考慮すると実コストは5-15%増加見込み。

Xiao-Tong Feng, W. Deng, Deo Prasad +1

本レビューは、太陽光発電と緑化屋根を統合したPV-GRシステムの脱炭素・冷却・生態性能を総合的に検討する。気象条件、植物特性、PVモジュールパラメータなどの主要因を分析し、気候別の最適化戦略を提案。長期フィールド観測やシステム相互作用の解明といった研究課題を指摘する。

M. Ali, Nobonita Sarkar, Md. Esmay Azam +3

本研究では、太陽光・風力・バイオガスなどと水素貯蔵を組み合わせたオフグリッド島嶼向けマイクログリッドの技術経済・環境評価を実施。エネルギーコスト$0.0794/kWh、純現在コスト$333,733、NET負の二酸化炭素排出-42.7kg/yrを実現。デマンドレスポンスにより年間19,802kWhの省エネ、水素統合で余剰再生エネ1,971,487kWhを削減し、システムの安定性と経済性を実証した。

Hanan Al-Dulymi, G. Alobaidy, Thamer Athmiel

本レビューは、グリーン水素が気候変動対策の鍵として注目される背景を解説。欧州や日本を含む各国の水素経済政策と、燃料電池車や産業利用への応用を概観する。水素の特性と抽出の課題にも触れている。

Luciana Tapia Rattaro, Y. F. Khalil

本論文は、脱炭素化が難しい産業セクターにおけるグリーン水素の役割に着目し、アルゼンチン・パタゴニア地域を事例に社会的課題を分析。社会的LCAと水素正義アプローチを統合し、人権、労働条件、地域コミュニティへの影響など6つの社会的カテゴリーを評価。従来のLCAツールでは見落とされがちな地域固有の課題を特定し、政策提言を行う。

Vladimir M. Nikolić, Katarina Dimić-Mišić, Slađana Lj. Maslovara +4

本レビューは、アルカリ水電解の基本原理、電極材料、触媒開発を包括的に解説。特に、運転中に電解液へ遷移金属イオンを添加する「その場イオン活性化」戦略に焦点を当て、Ni-Co-Mo系が水素発生反応を大幅に向上させるメカニズムを電気化学測定と表面解析に基づき明らかにした。この手法は低コストでスケーラブルなグリーン水素製造の効率化に貢献する。

R. Ranosz, Arkadiusz Janicki, B. Kowal

本研究は、ポーランドの石炭ベースの電力部門を再生可能エネルギーで代替する際の投資コストと経済的実現可能性を包括的に評価。NPV、IRR、LCOEの手法を用いて、陸上風力が最も低いLCOEと短い回収期間を示し、太陽光発電の収益性は低いと結論付けている。原子力は変動再エネの補完的電源として有望。

Ji-Yan Dai, Peijie Yao, Shuai Ju +2

本論文は、海洋再生可能エネルギー（風力・太陽光など）と原子力の連携を目的とした海水からの電気化学的ウラン抽出技術（EC-SUE）をレビュー。電極材料、反応機構、実証プロジェクトを概観し、「洋上グリーン電力－海水ウラン抽出－原子力発電」の閉ループシステムを提案する。

Jacques Gandini, Roberto Colacchi

本論文は、EUのエネルギー政策（エネルギー効率指令、再生可能エネルギー指令）を背景に、第4世代地域熱供給（4GDH）における大規模ヒートポンプ（LHP）と廃熱回収の導入可能性を検討する。再生可能エネルギー由来の電力を活用した高温・超高温ヒートポンプの技術的・政策的メリットを論じ、熱部門の脱炭素化への貢献を評価している。

M. Vichitra, M. Sunil Kumar, N. Beemkumar +5

本レビューは、バイオマスと有機固形廃棄物から水素を製造するための熱化学的および生物的変換経路の進歩を総合的に評価する。ガス化、熱分解、水蒸気改質などの熱化学的手法と、酵素加水分解、発酵、生物光分解などの生物学的プロセスの両方を、反応機構、効率、統合の可能性に焦点を当てて検討している。原料の変動性、触媒設計、環境影響などの課題を議論し、持続可能な水素経済への展望を示す。

T. A. Tivfa, A. Shuaibu, Hussein A. Mohammed +2

本研究では、太陽熱発電（SPTおよびPTC）とPEM電解槽を組み合わせたグリーン水素製造のコスト分析と最適化を実施。各種サイクル構成を比較し、LCOHは7.78～17.76$/kgと試算。容量係数が性能に最も影響し、多目的最適化により効率向上と低コスト化を達成。

Asad Ali, Leif J. Jönsson, Xiaoyan Ji +2

本ミニレビューは、リグニン由来のフェノール類の価値化とグリーン水素製造を電気化学的に結合する技術について概説する。最新の触媒や反応機構を整理し、再生可能な化学原料とクリーンエネルギーを同時に生産する統合プロセスの可能性と課題を示す。

Subhajit Bhattacharjee, Kuldeep Mamtani, Harshal Chaudhari +4

本論文は、中間温度水電解（ITWE：100〜400℃）がグリーン水素製造の最適解となる可能性を探る展望論文である。低温（アルカリ、PEM）と高温（SOEC）の間で効率と耐久性のバランスを取るITWEに焦点を当て、熱電気化学、工学的課題、技術商業上のトレードオフを批判的に分析し、大規模展開に向けた将来の研究方向を提案する。

Giovanni Maria Ferraris, Antonio Giovannetti, Santiago González Chagas +6

本論文は、ウルグアイにおけるグリーン水素生産プラントの社会的影響を、システムダイナミクスモデルを用いて分析する。公共財政、教育、労働能力、生産性、社会行動のフィードバックメカニズムを明示的に表現し、長期的な社会経済的軌道を探索する。結果は、プラスの社会的成果が自動的ではなく、ガバナンス能力や財政持続可能性に依存することを示す。

Mhamed Dernouni, A. Gadoum, M. Douak

アルジェリア・ワルグラの高日射地域を対象に、太陽光発電（PV）とPEM電解槽を用いたグリーン水素生成の技術的実現性を評価。1000m²のPVシステムを想定し、月別の水素生成量を試算した結果、年間約7,864kgの生成が可能であり、夏期にピークを迎えることが示された。このフレームワークは、同様の乾燥地帯における事前プロジェクト評価に再現可能である。

Pedro Henrique de Lima Gomes, I. Araújo, D. S. Serra +7

本論文はブラジル・セアラ州のグリーン水素ハブ計画を対象に、燃料電池発電のための技術ロードマップを提示する。43社の署名企業のうち燃料電池関連は27.9%にとどまり、研究・実装の初期段階であることを示す。2050年までの経済・環境・社会的便益を評価し、長期的なビジョンを形成する。

A. Barac, M. Holik, Kristijan Ćurić +1

本研究は、太陽光発電、バッテリー・水素貯蔵、ブロックチェーンベースのP2Pエネルギー取引プラットフォームを統合したハイブリッドシステムの技術経済性を評価した。シミュレーションの結果、住宅ユーザーの系統電力需要は45-50%削減、CO2排出量は最大70%削減され、水素統合によりピーク負荷が安定化した。ブロックチェーンによるP2P取引の実現可能性も確認された。

Pingzhen Xu, Xin Shen

本研究は、中国30省の2011～2022年のパネルデータを用いて、産業インテリジェンスが炭素排出に与える影響を構造方程式モデルで分析。産業インテリジェンスは炭素排出を有意に削減し、産業構造の高度化が媒介効果、グリーン技術革新が正の調整効果を持つ。地域差も顕著で、洋上風力等の海洋再生可能エネルギーへの示唆を提供。

Poulami Hota, D. K. Maiti

本稿は、グリーン水素製造の鍵となる金属フリー有機電極触媒の進歩を包括的にレビューする。グラフェン、g-C3N4、カーボンドット、グラフジイン、カーボンナノチューブなどの炭素系材料や、共有結合性有機フレームワーク、低分子有機電極触媒の開発状況、水分解のための活性向上戦略、今後の課題と展望をまとめている。