ピンク水素のための原子力:信頼性と費用対効果

著者: Himanshu Patni

2024年1月13日

2023年10月、米国政府は水素を生産するための7つの地域拠 points 点に70億ドルの資金援助を発表しました。これらの拠点 points 点は、メタンを高圧下で蒸気で熱する従来の方法から水素生産を移行させることで、二酸化炭素排出量を削減することを目的としています。代わりに、これらの拠点 points 点は、燃焼時に水を排出物として生成する方法で水素を生産します。エネルギー省(DOE)は、生産者や顧客を含むこれらの拠点 points 点に資金を提供し、貯蔵タンク、パイプライン、その他のインフラの構築に向けて協力することを目指しています。これらの拠点 points 点の目標は、水素の利用を促進するために、水素をよりアクセスしやすく持続可能なものにすることです。

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様々な主要企業が原子力エネルギーから水素を生産し始めており、政府が生産コストを削減するための補助金を提供することで、ピンク水素の需要が高まっています。Constellationは2023年5月、国内初の1メガワットの実証規模の原子力発電によるクリーン水素施設で生産を開始しました。この最先端の施設は、気候危機の緩和のために、炭素フリーの原子力エネルギーによる水素生産の重要性を示しています。Nine Mile Pointのクリーン水素発生システムは、1時間あたり1.25メガワットのゼロカーボンエネルギーを使用し、1日に560キログラムのクリーン水素を生産しています。この量は、プラントの水素運転ニーズを満たすのに十分な量です。さらに、Constellationのフリートにある他のクリーンエネルギーセンターでの大規模な展開のモデルとなり、クリーン水素の生産と貯蔵、その他のオンサイトでの利用を組み合わせることができます。

さらに、フランスの銀行Lazardによると、原子力エネルギーを動力源とする電解装置を使用すると、再生可能エネルギー源に接続されたグリーン水素施設を使用するよりも、米国での水素生産コストが安くなる可能性があります。同行の定期的なエネルギーの均等化コストレポートでは、原子力発電所からの電力を使用して生産された水素、つまりピンク水素は、米国のインフレ抑制法(IRA)に基づいて補助金が付与され、100MWのアルカリ電解装置を使用した場合、水素の均等化コスト(LCOH)を0.48ドル/kgという低価格で提供できると述べています。

一方、グリーン水素は、補助金があっても、陸上風力発電所の平均均等化エネルギーコストに基づいて、アルカリ電解装置を使用した場合、最良のケースで0.83ドル/kgのLCOHしか生産できません。補助金がない場合、ピンク水素のLCOHは、水素プラントの規模(20〜100MWの範囲内)と使用される電解装置技術に応じて、2.75〜5.29ドル/kgの範囲になります。グリーン水素の範囲は3.47〜7.37ドル/kgです。原子力発電所が達成できる高い設備稼働率が、LCOHの違いの主な理由です。

グリーン水素プラントは設備稼働率を55%しか達成できませんが、ピンク水素施設は、再生可能エネルギー源からの可変的で断続的な電力供給とは対照的に、原子力発電の安定したベースロード電力プロファイルにより、最大95%まで達成できます。これは、ピンク水素プラントが、グリーン水素施設よりも、設置された電解装置容量1kWhあたり約63%多くの水素を生産できることを意味します。

世界のピンク水素市場の詳細な分析についてはこちらをご覧くださいhttps://univdatos.com/reports/pink-hydrogen-market/

結論

原子力を使用して生産される水素の一種であるピンク水素は、米国のクリーンエネルギーの将来において重要な役割を果たす可能性を秘めています。米国政府は、ピンク水素の生産コストを下げるための様々なイニシアチブと補助金を通じて、ピンク水素を支援しており、発電や暖房など、様々な産業において、他の形態の水素や化石燃料との競争力を高めています。しかし、ピンク水素の開発は、原子力に対する国民の認識や、初期投資コストが高いなどの課題に直面しています。さらに、バイデン政権による税額控除の制限の可能性により、米国におけるピンク水素生産の将来は不確実です。

これらの課題にもかかわらず、米国エネルギー省は水素ハブへの資金提供を発表しており、クリーン水素産業の成長を促進すると予想されています。米国のピンク水素補助金と最近の生産は、持続可能で競争力のあるクリーンエネルギー源の開発に期待を持たせています。しかし、米国のエネルギーセクターにおけるピンク水素の可能性を最大限に実現するには、さらなる支援と投資が必要です。

UnivDatos Market Insightsの分析によると、クリーンエネルギーへの投資の増加は、ピンク水素市場のグローバルなシナリオによって推進されています。彼らの「ピンク水素市場」レポートによると、世界の市場は2023年から2030年までの予測期間中に31%のCAGRで成長し、2030年までに276.7億米ドルに達すると予測されています。

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