論文・プレプリント

Rita M. Martinho, P. Fortes, Tiago Soares

本論文は、2030年のイベリア半島の再生可能エネルギー拡大計画に伴う出力抑制と電力価格低下を分析し、系統接続型再生可能水素製造の可能性を評価。空間分解能を有する電力モデルを用いた結果、理論的には最大547ktpaの水素生産が可能で、セラミック・ガラス産業の天然ガス消費の20-92%を置き換え可能と試算。しかし、実際の水素バレー計画容量に制限すると、余剰電力を活用しても生産量は35ktpa未満となり、大規模産業脱炭素化への寄与は限定的と結…

Trygve Bondhus Often, H. Farahmand, Vegard Fjeldstad +1

この研究は、北欧地域における大規模グリーン水素生産の経済的実現可能性と将来の電力市場ダイナミクスとの相互作用を分析。電解槽CAPEXの低下と水素パイプラインネットワークの整備という2つの不確実性をシナリオ分析し、CAPEX低下が水素収益性の主要因であり、インフラ整備が地域間価格収束と需給バランスに貢献することを示した。

Lixin Tan, Xian Zhang, Yidian Zhu +2

本研究は、水素混入統合電力ガスシステムのオンライン運用決定のための安全な深層強化学習手法を開発した。制約付きマルコフ決定過程として定式化し、制約付きソフトアクター・クリティックアルゴリズムを採用、物理ガイド環境下で電力潮流、ガス動態、水素混入率、貯蔵制約を考慮する。数値実験では、提案手法が最適化ベースのベンチマークと比較して高い実現可能性と計算時間の大幅短縮を達成。20%の水素混入率が運用コストとCO2排出の最良のトレードオフを示した。

Liu X.

本稿は、アジア太平洋地域におけるグリーン水素の代替航空燃料としての可能性を定性・定量両面から分析している。航空分野の脱炭素化に向けた技術的・経済的課題を整理し、地域ごとの導入ポテンシャルを評価する。

O. Gbakeji

本研究は、アフリカの石油生産地域でフレアリングされている随伴ガスを、プラズマ技術を用いて高純度水素と固体炭素に変換するモジュール式統合プロセスを提案する。システムはガス回収、低温化学精製、プラズマ分解を組み合わせ、AIとIoTで監視・最適化する。分析により、エネルギー損失の低減とCO2直接排出ゼロでの水素生産が可能であることを示し、低インフラ環境での展開可能性を示す。

M. Febbo, A. Eckel, W. David +2

本論文は、北ドイツ盆地における地下水素貯蔵（UHS）の可能性を地質学的に評価した。ケッチン・ロスコウ背斜を対象に、既存のデータを再解釈し、貯留層とキャップロックの特性を分析。シュトゥットガルト層が最適な貯留層であると結論付け、ウェーザー層がキャップロックとして適することを確認した。水素実証施設の開発に向けた重要な知見を提供する。

Vadgama M.

本ミニレビューは、グリーン水素製造における遷移金属電極の最新動向をまとめたもの。コスト低減と高効率化に向けた材料開発の進展を概観し、今後の展望を示す。

Rodríguez Castillo C.A.

本論文は、浮体式洋上風力発電と水素製造・貯蔵を統合したHYFLOATコンセプトを提示する。洋上でのグリーン水素生産に向けた技術的統合、コスト、運用面の検討が含まれるとみられる。

Chirosca A.M.

本論文は、ドナウ川の水力環境を活用したグリーン水素製造の可能性とその利用方法を評価する。水力を再生可能エネルギー源として水電解に利用し、水素を生成・活用するシナリオを検討する。地域のエネルギー転換に貢献する知見を提供する。

Walter G.

本論文は、PEM電解槽の各コンポーネントの重要度を評価し、循環型水素経済実現に向けた課題を明らかにするものである。部品単位でのクリティカリティ分析により、リサイクルや資源効率向上への示唆を提供する。

Andoni M.

本論文は、風力発電を利用したグリーン水素製造の複数経路を技術経済的に比較評価する。設備コスト、運転効率、水素製造コストを詳細に分析し、最適な経路を特定する。日本を含む各国の水素戦略に重要な知見を提供する。

Giulia Fede, Fabio Sgarbossa, Daniel F. Silva

再生可能エネルギー由来の電解水素製造の経済性改善に向け、エージェントベースシミュレーションを用いて運転・保守戦略の影響を評価。スタック交換ポリシーの最適化により最大21%の生涯コスト削減が可能であり、運転制約による効果は限定的であることを示した。

J. Tarra, S. Gowthami, R. Swetha +6

本研究は2,535地点のデータを用いて、都市レベルでのグリーン水素生産量の主要決定要因を解析。再生可能エネルギー補完性指数（RCI）とエネルギー-水素変換効率指数（EHCI）という2つの物理誘導指標を導入し、線形回帰モデルが高い精度（R²=0.9989）で予測可能であることを示した。SHAP分析によりEHCIが最も重要な予測因子であり、設備容量拡大よりも効率改善が効果的なレバーであることを明らかにした。

João Fortunato, Diogo A. C. Narciso, Henrique A. Matos

本論文は、従来のアンモニア製造プラントにグリーン水素と空気分離窒素を段階的に導入する方法を提案。Aspen Plusを用いたシミュレーションにより、40%導入時にはCO2排出量29.4%削減、天然ガス消費30.1%削減、運転コスト35%減を達成。ただし、市場価格では総運転コストが52%増加する。

Andrea Isella, Davide Manca

本論文は、既存の天然ガスベースのアンモニアプラントに再生可能エネルギー由来の水素を部分的に導入するハイブリッド方式の技術経済評価を実施。カリフォルニアのデータに基づくケーススタディにより、太陽光と風力の補完性が水素とアンモニアの均等化コスト低減に有効であることを示し、炭素回収との組み合わせ（ハイブリッドブルーグリーン）への移行経路も提示している。

Scheffler F.

本稿は、ドイツの化学製造サイトを対象に、グリーン水素を活用したネットゼロ製造の実現可能性を検討するケーススタディである。具体的な技術的・経済的評価を通じ、化学産業の脱炭素化におけるグリーン水素の役割と課題を明らかにする。

Hemmati M.

本論文は、英国のエネルギーシステムを対象とした水素インフラ最適化のためのオープンソースGUIプラットフォームを提案する。このプラットフォームは水素供給網の効率的設計を支援し、脱炭素社会への移行に貢献する。

Morales M.J.M.

この研究は、ブルー水素とコンバインドサイクル発電システムの統合によるCO2排出削減の可能性を評価する。技術的・経済的な観点から、水素製造時のCCSと発電効率の最適化が鍵となる。

Md. Esmay Azam, Shaikh Tafriha Anika, M. Ali +2

本論文は、バングラデシュの孤立島における再生可能エネルギーと水素を組み合わせたハイブリッドマイクログリッドの技術経済および環境性能を評価した。最適化の結果、エネルギーコスト0.108ドル/kWh、純CO2排出量-31.7kg/年を達成し、グリーン水素の有効性を示した。この成果は、離島電化と炭素削減への応用可能性を示唆している。

Zhongzheng Li, Mengke Liao, Yan Wang +4

本論文は、グリーン電力による水素製造（Power-to-Gas）において、電力市場、水素市場、炭素市場の連携を考慮した統一的な決済モデルを提案し、シナリオ分析を通じてその有効性を検証する。再生可能エネルギーの余剰電力活用や水素の経済性、炭素価格の影響などを評価することで、低炭素エネルギーシステムの設計に資する知見を提供する。