英国の水素戦略がうまくいかない理由

政府の水素目標を達成するために再生可能エネルギーを利用すると、英国の洋上風力発電の約半分が消費されることになる。

ニック・フェリス著

昨年、政府は石油とガスの価格高騰を受けて、すでに物議を醸している水素戦略への野心をさらに高めた。 同社は2022年4月、低炭素生産能力5ギガワットという当初の目標を2倍の10ギガワットにすると発表した。 しかし、この目標を達成するには、潜在的に克服できない課題があり、スポットライトに共有された専門家の分析によると、膨大な量の再生可能エネルギーか、これまでに達成されたことのない速度で二酸化炭素を回収する必要があることが示唆されています。

スポットライトと共有され、他の専門家によって検証された予測によると、再生可能電力を使用して10GWの「グリーン」水素を生産すると、英国で計画されている洋上風力発電容量の約50パーセントに相当する再生可能電力が消費されることになる。 あるいは、炭素回収・貯蔵（CCS）技術と組み合わせて天然ガスから「青色」水素を生成しても、CCS 技術はまだ十分なレベルの炭素を吸収できないため、現時点では「低炭素」燃料は生成されません。

エネルギー経済・財務分析研究所（IEEFA）のアルジュン・フローラ氏は、「英国の水素戦略は、現在の形では全く合わない」と述べた。 「私たちはすでに再生可能エネルギーの成長目標を達成するのに苦労しており、化石ガスへの依存は経済を麻痺させている。この戦略は英国の家計と納税者を犠牲にして、両方の問題をさらに悪化させるだろう。」

スコットランドのフレンズ・オブ・ジ・アース気候変動運動活動家のアレックス・リー氏は、政府が水素導入を急ぐのは「愚か」だと述べた。 「再生可能エネルギーから作られたグリーン水素は、家庭用の電気ヒートポンプや公共交通機関の電化などの既存の再生可能技術よりも非効率で高価です。化石燃料からのブルー水素は、私たちを化石燃料に閉じ込めておくための石油業界のもう一つのトリックに過ぎません。疑わしい二酸化炭素回収・貯蔵技術だ。」

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グリーン水素は、太陽光や風力などの再生可能電源を使用して水を電気分解すると生成されます。 青色の水素は、天然ガスが水蒸気メタン改質と呼ばれるプロセスを受けると生成され、その結果生じる二酸化炭素が捕捉されて貯蔵されます。

インペリアル・カレッジ・ロンドンのプロセス・システム工学教授、ニレイ・シャー氏によると、エネルギー損失を考慮すると、10GWのグリーン水素を生産するには約14GWの再生可能電力容量が必要になるという。

風速が変動するということは、実際には、14GW の洋上風力発電では安定した電力供給ができないことを意味します。 洋上風力発電設備利用率（1 年間に達成される平均出力を指す）は常に改善されていますが、ほとんどの発電所では約 30 ～ 40 パーセントにとどまっています。 将来の設備利用率を 60% と仮定したとしても、それには約 23GW の洋上風力発電が必要になります。

英国は現在、約14GWの洋上風力発電を保有しており、2030年までに50GWの洋上風力発電を目指している（この目標は英国が達成できない可能性が高いと専門家はすでに警告している）。 英国がグリーン水素生産で10GWの水素目標を達成した場合、水素生産は洋上風力発電容量の約50パーセントを消費することになる。

この数字は、2035年までに電力網全体を脱炭素化するという英国の目標とは相いれない。目標に到達するために必要な電力を大量に消費することになるからだ。 さらに、陸上の風力発電や太陽光発電がグリーン水素の生産に関与する場合、これらの電源の設備利用率は洋上風力よりもさらに低いため、さらに大量の電力インフラが必要になります。

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しかし、英国は 10GW のすべてをグリーン水素から供給することを目指しているわけではありません。政府のエネルギー安全保障戦略では、新規容量の最大 50 パーセントがブルー水素から供給されると述べられています。 しかし、ブルー水素が 2030 年までに真の低炭素エネルギー戦略の一部となり得るかどうかには重大な疑問があります。これは、現在大規模なブルー水素プロジェクトが存在せず、現在存在する試験プロジェクトでも 50 パーセント以上を獲得できていないためです。生成される二酸化炭素の量。 英国の「低炭素水素」の定義は、排出量の約 75 パーセントが回収されることに相当します。 しかし、青色水素が合法的に低炭素であるためには、排出量の 90 パーセントをはるかに超えて捕捉されなければなりません。

コンサルタント会社ライスタッドのフレデリック・アンドレ・ウェッセル氏がスポットライトに共有した分析では、5GWのブルー水素容量で年間130万トンの水素を生産できることが示されている。 ウェッセル氏によれば、これが合法的に低炭素であるためには、おそらく 1,000 万トン以上の CO2 を回収する必要があるだろう。これは、2022 年に CCS が世界中で回収する CO2 総量の約 4 分の 1 に相当する。

下院科学技術委員会の報告書は、「炭素の回収と貯蔵は現在、排出量削減に実質的な貢献をするのに必要な大規模に展開されていない」ことに同意し、「水素が可能であると仮定するのは賢明ではない」と付け加えた。短期および中期的に英国の温室効果ガス排出削減に非常に大きく貢献します。」

たとえCCS技術が十分に向上したとしても、ロシアのウクライナ侵攻に端を発したガス価格の高騰が続いていることを考えると、ブルー水素の商業的実現可能性には懸念がある。 IEEFAは昨年5月、この現実を踏まえ英国はブルー水素計画を再考すべきだと警告した。 9月には英国政府に対し、英国のガス卸売価格は少なくとも2027年まで2021年の3倍にとどまる可能性があると警告した。

この記事を受けて、政府報道官はスポットライトに次のように語った。「ここ英国における低炭素水素部門は、エネルギー安全保障、経済成長、そしてネットゼロという目標を実現するために極めて重要である。

「英国は、2030年までに10GWの低炭素水素生産能力という世界をリードする野望を持っており、これにより、この10年間に1万2000人の雇用と90億ポンドの民間投資が創出される可能性がある。」

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ブルー水素の潜在的な不可避性と、グリーン水素の莫大な電力需要を考慮すると、専門家らは、政府は水素が真に最も費用対効果が高く、エネルギー効率の高い選択肢は何かをより効果的に検討する必要があると警告している。 専門家はこれはエネルギーの非効率な使用であると警告しているが、政府は水素を使って発電して家庭を暖房することを期待している。

シンクタンクE3Gのジュリエット・フィリップス氏は、「明らかに重要なことは、グリーン水素を戦略的に利用し、最も必要とされる場所に確実に導入し、ネットゼロへのより効率的な経路がある場合には使用を避ける必要があるということだ」と語った。 「暖房はその明らかな例です。暖房用のグリーン水素にはヒートポンプの約 6 倍の再生可能エネルギーが必要です。」

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