水素
最適な技術の組み合わせによるソリューションを提供し、水素社会の早期実現に貢献
カーボンニュートラルの実現に向けて鍵となる水素。水素は、次の特徴を有していることから、次世代エネルギーとして導入が期待されています。
特徴1
燃やしても二酸化炭素(CO2)を排出しないこと。
特徴2
再生可能エネルギー、石油や天然ガスなどさまざまな資源から「つくる」ことができる。
特徴3
さまざまなカタチで、「はこぶ」「ためる」ことができる。
特徴4
発電や車・バスなどのモビリティの燃料、石油化学や鉄鋼など幅広い産業分野での原料・熱利用など、日常生活のさまざまな場面で「つかう」ことができる。
世界中で水素導入に向けた取り組みが進められています。日本政府の「水素基本戦略」においても、水素等導入目標を2030年300万トン/年、2040年1,200万トン/年、2050年2,000万トン/年程度と設定、水素社会の実現に向けた取り組みを加速するとされています。
当社グループは、水素が長期的・安定的かつ大量に供給され、社会のさまざまな分野で利用される水素サプライチェーンの構築に向けて取り組んでいます。水素そのものをつくる「大規模水電解システム」の開発の他、MCH(メチルシクロヘキサン※)を用いて水素を常温・常圧の液体の形で安全に輸送し、既存の石油タンクなどのインフラを活用して貯蔵することが可能な当社グループ独自技術を始め、最適な技術の組み合わせによるソリューションを提供することにより、水素社会の早期実現に貢献します。
- 水素を輸送する液体有機水素キャリア(LOHC:Liquid Organic Hydrogen Carrier)の一つ。MCHは常温・常圧で取り扱うことが出来る液体で、医薬品などの製造における溶剤など幅広く使用されており、水素ガスと比べると体積当たり530倍の水素を含んでいるため、効率よく安全に水素を運ぶことが出来ます。
当社グループが描く、未来の水素コミュニティ
カーボンニュートラルの実現を目指す世界として、当社グループが描く未来の水素コミュニティの姿です。水素が新たな資源として位置づけられ、水素を大量かつ安定的に「つくる」「はこぶ」「ためる」「つかう」ことができるサプライチェーンが構築されています。
水素サプライチェーン構築に向けた取り組み
当社グループは水素サプライチェーンの構築に向けて、水素を「つくる」「はこぶ」「ためる」「つかう」ための多面的な取り組みを推進しています。以下に主な取り組みをご紹介します。
水素を「つくる」
大規模水電解システムの開発
トヨタ自動車株式会社と共同で、大規模水電解システムの開発を推進しています。トヨタ自動車株式会社が持つ燃料電池技術を用いた水電解セル・スタックの生産や量産技術と当社グループがプラント建設で培ったスケールアップエンジニアリングやスキッド化などの技術を融合・最適化することにより、コンパクトかつ高効率で競争力のある大規模水電解システムを開発し、小型から大型まで国内外の多様な水素需要規模に対応します。
共同開発による水電解装置システム(標準パッケージ)
CTXE5000-2A
CTXE20000-2A
国内中心の中規模プラントニーズに対応する5MW級(水素製造能力:約100kg/h)、海外を中心とする大規模プラントニーズに応える20MW級(水素製造能力:約400kg/h)のシステム開発を進めています。
<特徴>
- 高信頼性:30年間培ってきたトヨタ自動車のFC(Fuel Cell:燃料電池)技術の転用
- 高効率性:世界最高水準の電力消費効率
- コンパクトシステム:高密度に集積、搭載された水電解スタック群と周辺設備をスキッド化し、コンテナサイズに集約することで、可搬性に優れ、現地工事量を最小化し、工期短縮に貢献できる効果も得られるPlug & Play※コンセプトの標準システムを実現
- 幅広い供給対応力:多様な規模の水素需要規模に対応
- 高いメンテナンス性:カートリッジ構造化したセルスタックにより、容易なセル交換・管理、交換作業時間短縮を実現
※新しいハードウェアを接続するだけで、自動的に認識・設定され、すぐに使用可能になる仕組み。
実証から社会実装に向けた進捗
2026年春、トヨタ本社工場内の水素パークにおいて、5MW級の商用実証機を先行導入し、性能の検証を開始しています。20MWシステムは5MWシステムの構成をベースに能力を拡張していることから、同様の性能・信頼性を確保することが可能です。これにより、将来的には幅広い規模の水素製造ニーズへの対応を実現します。
2029年には、トヨタ自動車株式会社としてセルスタックの量産体制を確立し、多様なお客様の需要に応じた水電解装置システムの安定供給体制を整えます。加えて、経済産業省の水素社会推進法に基づく価格差に着目した支援制度において認定されたオンサイト型低炭素水素製造供給事業※に、トヨタ自動車株式会社と当社が共同開発した水電解装置を納入し、2030年以降、運転開始予定です。
※価格差支援案件
豊田通商、ユーラスエナジー、岩谷産業向け愛知製鋼におけるオンサイト型低炭素水素製造供給事業への水電解装置納入を計画
エンジニアリング会社の知見を活かした保守サービス
当社グループがプラントの設計・調達・建設・保守で培ってきた高度なプラント制御ノウハウ、シミュレーション力などの実績・知見を水電解装置システムの運転支援に応用し、システムの導入から運用まで一貫したサポートを行うことで、水素製造供給事業の安定化を実現します。当社グループのO&Mサービスは、日常運転・保守から定期保守まで、リモート監視やオンサイト保守などの基本保守を提供するとともに、次の3つの高付加価値サービスによって、プラントの安定稼働を確固たるものにします。
- 運転最適化サービス:需要に応じた最適な運転条件をデータとモデルに基づき提案します。これにより、水素製造コストの低減と設備の長寿命化を実現します。
- 故障予知サービス:運転データをもとに設備状態を可視化し、異常の兆候を早期に検知することにより、突発的なトラブルを防ぎ、稼働率を向上させます。
- 保守計画最適化サービス:設備の状態変化を踏まえて保守計画を最適化し、無駄のない保守と部品交換費用の削減、稼働率向上を実現します。
水素を「はこぶ」「ためる」
世界初国際間水素サプライチェーン実証事業
MCH(メチルシクロヘキサン)による世界初の国際間水素サプライチェーン実証を2020年に完了し、さらに2022年にはケミカルタンカーによるMCHの海上輸送にも世界で初めて成功しました。これらの実績を活かし、国際間水素サプライチェーン構築に貢献します。
水素を「つかう」
MCHで輸送した水素を日本国内初のガスタービン発電燃料として供給
世界初となる国際間水素サプライチェーン実証では、ブルネイからMCHの形で輸送した水素を日本国内初の発電利用として、2020年に東亜石油株式会社京浜製油所の水江発電所のガスタービンに供給しました。
分散型水素供給
- 都市・地方における水素の分散供給の一つとして、2016年度~2018年度にNEDO(国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構)の助成事業として、オンサイト水素ステーションの実証を行い、脱水素装置の小型化を実現しました。
- この実証を活かして、シンガポールでは、MCH小型脱水素パッケージを用いた輸入水素の分散型利用の適用例としてPSA Singapore社Pasir Panjang Terminal にて、2024年前半に港湾内作業用FC大型車への輸入水素充填実証運転を開始し、2025年9月に運転を完了しました。
将来的な水素の利活用
- 発電、モビリティの燃料、水素還元製鉄や石油化学など幅広い産業での原料・熱利用をはじめ、さまざまな場面において利活用が期待されています。
- 大規模エネルギー備蓄としてMCHのままタンクに貯蔵され、必要な時に水素を取り出して利用されます。
水素供給コストの低減に向けた取り組み
水素社会の実現に向けては、既存のエネルギー価格に比べて高い水素の供給価格を低減させる必要があります。日本政府の「水素基本戦略」では、水素供給コストについて、現在の100円/Nm3を2030年に30円/Nm3、2050年20円/Nm3とする目標が掲げられています。当社グループは水素供給コストの低減に向けてサプライチェーン全体の最適化や技術改良、新たな技術の実用化などを通じて水素社会の実現に貢献します。