300

エネルギー・資源 Vol. 43 No. 5（2022）

展 望 ・ 解 説

液体水素の活用
Utilization of Liquid Hydrogen

久

角

喜

徳*

Yoshinori Hisazumi

１．はじめに
本年２月にはじまったロシアによるウクライナ侵攻に伴い，LNG および原油の価格が大幅に上昇し，ガス代，電気代，ガソリン代などエネルギーコストが上昇している．
一方，国連の気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の地球温暖化の緩和策を盛り込んだ第３作業部会の第６次評価報告書によれば，産業革命前からの気温上昇を 1.5 度

図１以下に抑えるパリ協定の努力目標を達成するには，二酸化水素の用途

炭素（CO2）などの温室効果ガス排出量を３年後の 2025 年

ダプラントで年間約 193 万トン製造されており，その大部までに減少に転じさせ，貯蔵や吸収なども進める必要があ

分が同一サイトで原油の脱硫やアンモニア合成，熱源等と１）るという ．

して供給・活用されている．また都市ガスや LPG を原料

脱 CO2 の流れのなかで 2017 年に水素協議会（Hydrogen

として水蒸気改質・精製により高純度のグレー水素をオン

Council）が結成され，現在世界の 130 社が参加して水素

サイトで水素ステーションや水素ユーザーに供給する装置

２）

メーカがある 12〜15）．最近では太陽光発電や風力発電など

社会実現に向けた研究が進められている ．
我が国では，2021 年３月に経済産業省資源エネルギーの再生可能エネルギーによる電力を用いてアルカリ性の水

庁新エネルギーシステム課 / 水素・燃料電池戦略室により，を電気分解する装置メーカ 16〜18）があり，国の支援を受け

今後の水素政策の課題と対応の方向性の中間整理（案）がて大規模な実証試験が実施され，生産された水素は圧縮さ３）

れトレーラによりユーザーに供給されている 19）．

まとめられている ．
液体水素は，風力や太陽光エネルギーからの変換（Power

前述の中間整理（案）では，2050 年カーボンニュート

to Gas）によるグリーン水素や化石燃料＋ CCUS（Carbon

ラル（CN）に向けた目標水素供給量は 2030 年に最大 300

dioxide Capture, Utilization and Storage）により得られ

万トン / 年，2050 年に約 2,000 万トン程度と設定され，目たブルー水素４）を冷却液化することで，大量輸送，大量標達成に向けた具体的な取組が示されている．

貯蔵に有利であり，またその冷熱を活用することでシステ

表１に将来需要増が見込まれる水素量とパリティーコス

ムのエネルギー効率を高めることができる．

トを示す．パリティーコストとは，現行燃料の発熱量と水

そこで本稿では，水素の用途，水素の液化方式とその所素の発熱量の違いを考慮に入れた現行燃料コストと等価と要動力，液体水素の冷熱エクセルギー価値の他に筆者が長なる水素コストである．現行燃料コスト（2022 年６月末

年取り組んできた LNG 冷熱利用の経験を生かして，液体

現在）は，FCV のガソリン（リッター171 円），FC トラッ

水素冷熱の活用の考え方を紹介したい．

クの軽油（リッター154 円），水素燃料船の A 重油（リッター
100 円），水素燃料発電の LNG（トン 94,000 円）としてパ

２．水素の用途

リティーコストを見直した．

図１に水素の用途を示す．国内では副生水素等が石油製

表１

油所，製鉄所，アンモニアプラント，石油化学プラント，ソー*

前大阪大学大学院工学研究科機械工学専攻
大阪ガス・エクセルギーデザイン共同研究講座／
本会元編集実行委員会副委員長
著者は令和４年８月28日にご逝去されました．
心よりご冥福をお祈り申し上げます．

−8−

将来需要増が見込まれる水素量とパリティーコスト

エネルギー・資源 Vol. 43 No. 5（2022）
表３３．大量輸送に適した液体水素

301
液体水素の製造拠点

我が国で初めて液体水素が生産されたのは，1978 年岩
谷産業株式会社の尼崎工場であり，その生産能力は毎時760 リッター（月 36 トン）であり，1986 年には初めての液体水素ロケット（H − I ロケット）の打ち上げに燃料として用いられた 13）．
素生産の副産物であるため，ホワイト水素である４）．

４．液体水素の液化方式とその所要動力
液体水素の製造は，ハンドリングや極低温技術に関する知見やノウハウが要求されるため，これまで欧米の大手産業ガス会社による提供となっており，表３の設備も欧米の大手産業ガス会社によるものである．
川崎重工業株式会社は，水素社会の実現に向けて，サプ
ライチェーンの上流から下流まで一貫した技術開発および商用化を進めている．水素液化システムはその実現におい
図２て重要な要素であるため，自社技術による初の国産化を目

国内市場での圧縮水素と液体水素の販売実績指している．2019 年 12 月から 2020 年４月にかけて 3,000 時

図２に示すように，ガスジオラマによれば 2022 年の圧縮

間の連続運転を実施した実証技術をベースに液化量が日量

水素と液体水素の販売量は，ともに 7,214トンであり，年々５〜25トンまでの水素液化システムのラインアップを図っ

21）ている 24）．

液体水素の販売量が増加している ．水素は，−253℃（大気圧沸点）に液化することで，密度が 70.8kg/m3 となり，
3

大気圧０℃の密度 0.0899kg/m に比べて体積が 788 分の１

図３に水素液化システムの概略処理フローを示す．
このフローをもとにプロセスシミュレータを用いて主たになる．そのため，液体水素は大量輸送・大量貯蔵ができ，る運転条件や液化に必要な動力などを評価した．

省スペースと高純度な点がメリットであり，各種産業で水素ガスから液化水素への切り替えが進んでいる．
表 2 に圧縮水素と液体水素の搬送仕様を示す 20, 22）．
最大の 45MPa 圧縮水素ガストレーラーの水素積載量は360kg に対して，最大の 40 フィート液体水素トレーラの水
素積載量は 2,830kg とガストレーラー８台分を液水トレー
ラなら１台で運搬することができる．
表２

圧縮水素と液体水素の搬送仕様

図３

表３に液体水素の製造拠点を示す 20）．いずれの製造能力

水素液化システムの概略処理フロー

も１系列 3,000L/h（日量 5.1 トン）である．現在関東地区

原料の水素ガスは，水素圧縮機にて約 3.5MPa に昇圧さで天然ガス改質による製造能力 3,000L/h ×２系列以上のれ，予冷用の液化窒素で− 195℃まで冷却された後，水素23）．天然ガス改質による方式ではクローズド冷凍サイクルの冷熱で− 250℃に冷却され，膨CO2 を回収していないので，グレー水素である．電解ソー

張弁にて大気圧まで断熱膨張で温度を下げ，大半が液化さダによる方式では，CO2 は発生しないが，苛性ソーダと塩れて貯蔵タンクに貯められる．ボイルオフまたはフラッ計画が進められている

−9−

302

エネルギー・資源 Vol. 43 No. 5（2022）

シュガスは，再圧縮もしくは所内発電の燃料として利用さして，グリーン水素の方がコスト競争力を有すると見込まれる．

れている３）．

シミュレーションによれば，１トンの水素液化に必要

５．液体水素の冷熱エクセルギー価値

な液体窒素は 10.6 トンとなり，水素１Nm3 あたり，窒素
0.76Nm3 が必要とされる．液体窒素の液化動力は0.85kWh/

表４に水素の主な物性を示す 28）．液体水素冷熱の物理エNm3 である 25）．この計算では，圧縮機や膨張タービンの断クセルギーは，大気圧における温度−気化熱特性をもとに熱熱効率を 85%，熱交換器のピンチポイントを約１℃としカルノー効率による積分で求めることができる 29）．
温度−気化熱特性は，冷熱利用検討では重要な設計ファた．また原料水素は大気・常温で供給されるとした．
3

その結果，水素１Nm を液化するのに必要な動力はクターであり，プロセスシミュレータで用いる状態方程式

1.1kWh となり，その内訳は，液体窒素の供給に 59%，原により異なり，炭化水素系物質によく使われる Advanced

料水素の圧縮に 17%，冷凍サイクルに 24% となった．

Peng-Robinson では，比熱の違いで気化熱が大きめに評価

液体窒素の沸騰域を利用する熱交換器において伝熱に伴されるため，ここでは RefProp（NIST）を用いた．

う大きなエクセルギー損失が生じるので，高性能な熱交換表４システムの導入により液体窒素の代わりの低温窒素ガスを

水素の主な物性

用いて，原料水素ガスと冷凍サイクルの水素ガスを予冷す
れば，液化動力の低減が見込まれる．
ちなみに天然ガス１Nm3 を液化するのに必要な動力は0.25kWh とわずかである．理由は液化温度が− 160℃と冷却負荷が少なく，予冷に C3，冷凍サイクルに C1，C2，C3，
C4，N2 からなる混合冷媒が用いられ，伝熱に伴うエクセ
ルギー損失を抑えていることと，原料天然ガスの井戸元圧力がたとえば 4MPa 前後と高いためである 26）．
国際水素サプライチェーン構築への取組みによれば，図４の CO2 フリー水素のコスト構造に示すように，日本到着

図５に気化圧力による液体水素と LNG の温度−気化熱の CIF（Cost Insurance and Freight：運賃・保険料込み

特性を示す．
昇圧のためのポンプの効率は50%で計算した．

3渡し）は約 30 円 /Nm （334 円 /kg）と試算されており，水LNG（C1：88.9，C2：6.8，C3：3.1，iC4：1.2 モル %）では，

27）

素液化のための設備費および運転費が最も大きい ．コス

臨界圧の 6.82MPaG まで過冷却域，沸騰域，ミスト域，過ト評価のための水素製造量は年間 225,500トン（１系列日量

熱域が見られるが，液体水素では，臨界圧が 1.21MPaG で50トン×たとえば 15 系列）とされており，将来水素製造液あるため，昇圧に伴い明確な沸騰域が見られず，また気化化装置の大型化によるコストダウンが期待されている．

熱の減少も LNG に比べ少ない．

この水素供給規模は，燃料電池自動車 300 万台あるいは注目すべきは，たとえば気化圧力 0.6MPaG の液体水素

水素ガスタービンコンバインドサイクル発電所 100 万 kWと LNG 各１トンの気化熱（15℃昇温までの値）は，液体３）１基（稼働率 50%）が消費する量に相当する ．

水素では，1,048kWh に対し，LNG では 235kWh と約 4.5 倍大きい点である．

図４

CO2フリー水素のコスト構造

IAE の予想によれば，2050 年に再エネ電源のコストが

図５下がれば，化石燃料＋ CCUS で製造されるブルー水素に対−10−

気化圧力による液体水素とLNGの温度−気化熱特性

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303

図６に気化圧力に対する液体水素の冷熱と圧力エクセル

100% 水素専焼時の燃料流量は最大 200kg/h であり，ス

ギーとポンプ動力の変化を示す．ポンプはボンベによる搬

ターフィン型空温式気化器を用いていたため，着霜着氷問

30）送を考慮して容積式とし，その効率を 30% とした ．

題から，連続運転が制限される懸念がある．

表４に示すように大気圧飽和液の液体水素の冷熱エク

そこで，空温式気化器の代わりに，たとえば管内に液体セ ル ギ ー は，3,400kWh/ton で あ る の に 対 し て，LNG は水素が流れる多管式熱交換器 32）に変更し，冷水を 7℃程度

約 240kWh/ton に過ぎない 29）．LNG の化学エクセルギーに冷却し，プレートフィンクーラ（PFC）により，ガスター

13,977kWh/ton に対して，冷熱エクセルギーは 1.7% に過ビンの吸気を冷却する方式を検討している．また水素ガス

ぎないが，水素の化学エクセルギー32,553kWh/ton に対し圧縮機に代え，液体水素ポンプを用いることで，約 100kWて冷熱エクセルギーは 10.4% も有する．

の自家使用電力の低減とシステムの簡素化ができる．

な お，LNG の 低 位 発 熱 量 は，13,675kWh/ton で あ り，

都市ガスとのパリティーコスト差および外気の低い期間

発熱量に関しては，水素１トンは LNG2.44 トンに相当する．

での吸気冷却なし運転を考慮し，都市ガスによる燃料供給を可能とすることで CO2 低減と経済性向上を目指している．
また近隣の病院などに蒸気を供給しているが，熱需要の変動に対応できるように蒸気による温水供給および冷水供給の機能を付加させている．
メーカカタログ 33） に吸気温度によるガスタービンの発
電出力，発電効率，蒸気発生量，タービン出口温度，排ガ
ス量や圧縮比などのデータがある．そこで燃料を都市ガス
13A から水素 100% に変え，外気の相対湿度を考慮して，吸気が何度下がるか，プロセスシミュレータで評価した．
図８に吸気温度に対する発電出力と発電効率を示す．

図６ 液体水素の冷熱と圧力エクセルギーとポンプ動力

計算値は，定格運転に対する特性であり，外気の相対湿６．液体水素コージェネレーションの導入

度により多少変化するが，水素専焼時には吸気温度は外気

国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構

より最大 15℃低い値となる．吸気の低下でガスタービン（NEDO）助成事業「水素 CGS 活用スマートコミュニティ

吸気の質量流量が増加し，ガスタービン出口温度制御に応技術開発事業」において，川崎重工業は神戸市のポートア

じた投入燃料の増加により，発電出力と蒸気発生量も増加

イランドに設置した水素コージェネレーションにおいて水する．

素専焼／混焼ガスタービンの開発を実施している．

また外気が 20℃〜35℃において吸気冷却を行うと発電

2021 年から 2022 年では図７に示す液体水素冷熱も活用

効率が１ポイント以上向上するため，ガスタービン CGS

31）

したエネルギー供給システムの検討を進めている ．

の経済性が向上する．

定格発電出力１MW 級の「PUC17 型常用発電装置」を仮に本システムを水素 100% 専焼で年間 8,000 時間運転し用いて，㈱ハイドロエッジよりタンクローリで輸送された

た場合，年間の水素使用量は，1,600 トンとなり，現在の液体水素を用いて 100% 専焼試験が実施された．

液水販売量の約 22% に相当する．また都市ガスを燃料と現在の設備では液体水素は，圧力 0.6MPaG の CE タンク

した場合，換算係数 2.44 を用いると都市ガスの年間使用量に貯蔵され，既存のスターフィン型空温式気化器で気化さは，3,904 トンとなり，13A 都市ガスの CO2 排出量 2.79 をれ，ガス圧縮機でガスタービンに供給されている．

用いると年間 10,892 トンの CO2 排出削減となる．

図７ 液体水素冷熱も活用したエネルギー供給システム

図８
−11−

吸気温度に対する発電出力と発電効率

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新聞報道によれば，川崎重工業㈱は，水素混焼技術を搭

メーカカタログに吸気温度による L30A ガスタービンの載した「カワサキグリーンガスエンジン」の開発を進めて発電出力，発電効率，蒸気発生量，タービン出口温度，排ガス量や圧縮比などのデータがある 33）．図 10 に吸気温度

34）

おり，市場投入時期は，2025 年を予定されている ．
水素を体積比 30% の割合で天然ガスと混焼した場合，天に対する発電出力と発電効率並びに蒸気発生量を示す．

然ガス専焼と比べて年間 1,000 トンの CO2 を削減（発電出
力 6,000kW，年間 4,000 時間運転の場合）できるという．
そこでシミュレータを用いて，水素使用量等を評価した．
水素の使用量が 420Nm3/h 約 38kg/h と PUC17 の 100%
専焼時の約 1/5 の流量で CO2 削減効果は減るが，PUC17 の最高発電効率が 27% に対して本ガスエンジンは 49% と高く，蒸気を含めたエネルギーシステムのエクセルギー効率の面でもこのガスエンジンが有利になる．水素混焼割合の増加を期待したい．

７．液体水素冷熱発電
図102024 年中にドイツにおいて川崎重工業の 30MW 級ガス

吸気温度に対する発電出力と発電効率並びに蒸気発生量

NEDO 助成事業において，液化水素の冷熱をガスター

タービン（L30A）を用いた水素 100% 専焼実証が計画され35）ている ．このガスタービンは，このクラスで世界最高のビンの吸気冷却に活用するシステム研究が大林組，大阪大

発電効率を誇る．そこで液体水素冷熱を活用した吸気冷却学，関西大学にて 2019 年から 2021 年に実施された 36）．試による発電効率，発電出力の向上と窒素ブレイトンサイク

験用プレートフィンクーラと冷凍機を用い，低温ブライン

ルによる冷熱発電の出力をプロセスシミュレータにより評温度によるフィン表面着霜の可視化や外気露点に応じて安価した．

定冷却できる吸気温度を実験した．

ガスタービンは空気を作動媒体とするオープンブレイト

その結果，ブライン温度が−５℃以下では，外気露点にンサイクルである．一方窒素クローズドブレイトンサイク

よるがフィン表面に着霜することから，液体水素流量が十ルは，窒素を作動媒体として加熱された高圧窒素をタービ

分あっても，露点が０℃以上の場合は，着霜・着氷を回避

ンで膨張させ，低温流体で冷却させた後，圧縮循環するサ

して安定冷却できる吸気温度は３℃であることがわかった．

イクルである．低温で圧縮することで動力削減が図れる．

図 10 の発電出力の特性から，外気が３℃に冷却される

図９に示す L30A ガスタービンを熱源とする水素冷熱発と，夏日（25℃以上），真夏日（30℃以上），猛暑日（35℃

電を検討した．窒素の大気圧における沸点は，− 195.8℃

以上）に応じて発電出力のアップは，それぞれ 7,300kW 以であるため，図５に示す 10MPaG の液体水素気化特性で窒

上，8,800kW 以上，10,300kW 以上が見込め，発電効率が素を冷却する場合，窒素の一部が液化する．

36% から 40% に向上する．

液化した窒素をポンプで昇圧すれば，ガスを圧縮する場

発電効率が１ポイント向上して，１年間運転すると，こ合に比べ昇圧動力を削減できる．さらに液化された窒素ののクラスのガスタービンでは燃料費が約１億円削減できる

冷熱をプレートフィン熱交で再生利用すれば，窒素の循環と言われている 30）．
表５に L30A ガスタービンを熱源とする水素冷熱発電の量を増やすことができ，発電量を高めることができる．

特性評価結果を示す．液体水素気化量は 20t/h であるが，蒸気を発生させない場合は，25t/h まで最大気化できる．
窒素クローズドブレイトンサイクルの正味軸出力は，圧縮機動力を差し引いて 9,553kW となった．９MPaG の冷熱
エクセルギーをトン 1,500kWh とすれば，冷熱の正味軸出力への変換効率は，31.8% である．
ガスタービンへの燃料は，高圧水素膨張タービン出口の
一部 2.5t/h を供給し，残り 17.5t/h は，低圧水素ガスター
ビンを介して中圧 A（圧力 0.8MPaG）に供給するとした．
これらの回転機は，減速機を介して同期発電機を駆動す
図９

L30Aガスタービンを熱源とする水素冷熱発電

るが，回転機類の断熱熱効率は 80%，減速機を合わせた発−12−

エネルギー・資源 Vol. 43 No. 5（2022）
電機の効率を 95% として評価した．

305に供給される．現在未不臭供給に対する安全対策としての
水素センサーの開発がなされている 41）．

冷熱発電の発電出力は，22,848kW，ポンプ動力によるガスタービンの吸気冷却に利用されたブライン冷熱のエ

自家使用電力は 1,519kW となり，液体水素１トン当たりのクセルギーはわずか 0.6 であるが，外気 30℃を３℃に冷却

正味回収電力は 1,066kWh となった．

する効果で 9.5MW の発電出力増加をもたらしている．

一方，L30A ガスタービン CGS は，外気 30℃では本来
24,000kW の発電出力となるが，ブラインクーラにて得ら

ガスタービンの有効エクセルギーは，発電に 42.7，蒸気れた冷熱の約 55% を用いて，吸気を３℃に冷却して発電発生に 2.3，冷熱発電への熱供給に 7.8 の合計 52.8 である．

出力 33,512kW と 9,512kW（39.6%）も増加させることがで

中圧 A の圧力エクセルギーを含めたシステム全体のエ
クセルギー効率は，50.5% となる．

きる．
残りの冷熱は，− 35℃のブラインとしてコンビナート
内の冷熱需要のあるプラントあるいは冷凍倉庫に供給することができる．庫内温度− 20℃の２段フロン冷凍機のCOP を 1.8 とすると 38），2,283kW の電力削減が見込める．
蒸気の発生量は，9t/h と図 10 に示す 48t/h より減るが，代わりに水素と窒素を 200℃に加熱することで，ボイラー
出口排ガス温度を 60℃まで冷却し，ガスタービン CGS の
総合熱効率を 90.1% に高めることができる．なお排ガスの露点は，53.1℃である．
表５

水素冷熱発電の特性評価

図11

エクセルギー解析

図12

熱バランス解析

図 11 に液体水素冷熱発電と L30A ガスタービンのエクセ
ルギー解析を示す．評価条件は大気圧 30℃とした．
ガスタービン燃料の化学エクセルギーは 81.4MW であり，この値を 100 とした．液体水素流量 20t/h の L30A ガ
スタービン排熱を利用する冷熱発電では，燃料の化学エク

プレートフィン熱交のエクセルギー損失は，液体水素冷

セルギーに対して約 85% の冷熱エクセルギーを有する．
ガスタービンから窒素と水素の加熱で合計 7.8 の熱エク

熱エクセルギーの 19.4% であり，LNG 冷熱発電の LNG/ プ

セルギーを得て，液体水素の冷熱エクセルギーを活用する

ロパン熱交換器の損失 24.3% に比べその割合は小さい 29）．
ガスタービン CGS の最大のエクセルギー損失は，燃焼にことで 30.3 の動力回収をしている．
水素の圧力エクセルギーは，ガスタービンへの燃料供給伴う損失とボイラーの伝熱に伴う損失である．燃焼に伴う損圧力にも利用され，中圧 A に利用された値は 16.4 である．

失は，燃焼器出口の燃焼ガスの高温化で物理エクセルギー

39, 40）が増加するが，増加分は燃料の化学エクセルギー分より少な

中圧 A 導管で供給された純水素は，定置型燃料電池

−13−

306

エネルギー・資源 Vol. 43 No. 5（2022）

いため，その差が燃焼に伴うエクセルギー損失となる．

８）https://toyota.jp/mirai/
９）https://travel.watch.impress.co.jp/docs/news/1389495.html
10）https://www.eneos.co.jp/newsrelease/20210226̲01̲01̲
1090046.pdf11）https://www.aero.jaxa.jp/spsite/eclair-sp/index.html
12）https://products.awi.co.jp/ja/industrial/business/gasgenerators
13）https://www.sumitomoseika.co.jp/product/gas/engineering/14）https://www.liquidgas.co.jp/product/hydrogen.html
15）https://www.kakoki.co.jp/products/p-001/index.html
16）http://www.e-plan-net.com/service01.php17）https://www.global.toshiba/jp/products-solutions/hydrogen/products-technical-services/supply-chain.html
18）https://www.enapter.com/ja
19）https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5̲101293.html
20）https://www.iwatani.co.jp/jpn/images/bookdata/h2/book.
pdf21）https://www.gasreview.co.jp/shop/index.php?main̲
page=product̲info&cPath=13&products̲id=24122）https://www.khi.co.jp/corp/ke/product/hydrogen.html
23）https://newswitch.jp/p/26418
24）https://www.khi.co.jp/rd/magazine/pdf/182/n18205.pdf25）h t t p s : / / w w w . t n - s a n s o . c o . j p / j p / r d / g i h o / p d f / 2 9 /純酸素燃焼や空気予熱あるいは理論空燃比での燃焼を行うと損失は減らせる．ちなみに水素燃焼 L30A のタービン
入口温度は 1170℃と予想され，燃焼損失は 29.4% であるが，1600℃級大型ガスタービンの燃焼損失は 26.8% に下がる．
グラーツサイクルは，酸素水素当量燃焼のガスタービンシステムであり，1200℃級での燃焼損失は 21.4% とされており，NOx を排出しないことから早期の実現が期待されている 42）．
ボイラーの伝熱に伴うエクセルギー損失を減らすには，
蒸気圧力を 0.8MPaG より高め，また窒素の加熱を 200℃から 300℃に高めることで損失の低減が計れ，窒素タービンの出力が増加する．
冬季は，吸気冷却による熱供給をほとんど受けられないので，ボイラー排気の潜熱回収が必要となる．
図 12 に熱バランス解析を示す．表示の数値の単位はMW である．熱バランス解析では，以下の課題がある．
・電力と等価の蒸気の質が表せない．
・液体水素冷熱および送出ガスのエネルギーを表せない．
・エントロピー増加による損失を表せない．
・エネルギー効率改善のためのヒントを見いだせない．

８．まとめ
液体水素は，大気圧飽和液の状態で 3,400kWh/ton の冷
熱エクセルギーを有し，水素の化学エクセルギーの 10.4%に相当する．しかし液化するには 1.1kWh/Nm3 を要するた
め，
水素の低位発熱量2.99kWh/Nm3 の約37%にも相当する．
今回，ガスタービン CGS の熱源を利用した発電並びに冷熱利用事業への活用例を示したが，液体水素の本格導入
時には，是非これらのシステムの導入を検討してほしい．
我が国でもエクセルギー解析が新規プロセス導入において実施されてきているが，さらなる省エネルギー，創エネ
ルギーにはエクセルギーデザイン学を適用してほしい．
世界に先駆けて液体水素の海外からの導入を計画しているが，今回検討のシステムを実現させ，液体水素導入の経済性向上を期待する．

tnscgiho29̲12.pdf26）久角喜徳他；次世代 LNG 気化発電システムの研究，エネル
ギー・資源，35-3（2014），pp.46.
27）https://www.khi.co.jp/rd/magazine/pdf/182/n18203.pdf28）https://www.hess.jp/Search/data/27-01-048.pdf29）久角喜徳他；エクセルギーデザイン学の理解と応用，大阪大学出版会（2012.12）.
30）https://www.a-teckk.co.jp/product/tank.php
31）https://www.nedo.go.jp/content/100935314.pdf32）https://www.kobelco.co.jp/products/ecmachinery/lng/
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33）https://kga.com.my/wp-content/uploads/2020/10/Green̲
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34）https://www.khi.co.jp/pressrelease/detail/20220316̲1.html
35）https://www.khi.co.jp/pressrelease/news̲211209-2j.pdf36）https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5̲101337.html
37）https://www.youtube.com/watch?v=zil0GsiFENg&t=7s38）https://j-net21.smrj.go.jp/development/energyeff/Q1206.
html39）https://panasonic.biz/appliance/FC/hydrogen/index.html
40）https://www.global.toshiba/jp/products-solutions/hydrogen/products-technical-services/fuel-cell.html
41）https://www.city.kitakyushu.lg.jp/files/000809058.pdf42）https://www.gtsj.or.jp/technical/contents/vol45no3-02.pdf（全てのアクセス日 2022.7.1）＜著者紹介＞

参 考 文 献久角 喜徳（ひさずみ よしのり）
元大阪ガス㈱シニアエンジニア．前大阪大学
大学院工学研究科 特任教授．大阪大学博士（工学）．日本伝熱学会名誉会員．日本機械学会永年会員（フェロー2005 年）専門：熱工学．
プロジェクトマネージメント．LNG冷熱活用．
エクセルギーデザイン学．
ご業績：隣組コジェネレーションシステムなど，技術の社会実装を目指す多数のプロジェクトを主導．

１）https://www.yomiuri.co.jp/science/20220404-OYT1T50208/
２）https://hydrogencouncil.com/en/３）https://www.meti.go.jp/shingikai/energy̲environment/
suiso̲nenryo/pdf/025̲01̲00.pdf
４）https://j-valve.or.jp/env-info/9040/
５）https://www.kankyo-business.jp/news/027469.php
６）https://www.meti.go.jp/shingikai/energy̲environment/
suiso̲nenryo/pdf/024̲05̲00.pdf
７）https://global.toyota/jp/newsroom/corporate/21862392.
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