水素の本格普及に舵を切る欧州/欧州洋上風力発電の動向

2021年2月
株式会社 三井住友銀行
コーポレート・アドバイザリー本部 企業調査部⚫
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目次

1

水素の本格普及に舵を切る欧州P２

2

欧州洋上風力発電の動向

P１０

1
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１．水素の本格普及に舵を切る欧州

2
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１．水素の本格普及に舵を切る欧州 （１）水素の概要･活用の重要性
欧州では再生可能エネルギー(再エネ)普及が推進されてきましたが、水素を活用しないケースではCO2排出量をゼロにすることは困難であるため、脱炭素化に不可欠なクリーンエネルギーとして水素に注目が集まっており、特にCO2回収･貯蔵技術を活用する｢ブルー水素｣、再エネを用いた電力で水を電気分解して製造される｢グリーン水素｣に高い関心が寄せられています。

水素の製造プロセスに基づく分類

水素を活用しない場合のCO2排出量の見通し <*>CO2排出 化石燃料製造プロセス(億トン<CO2換算>)(億トン<石油換算>)

402035

高グリーン
水素

再エネ
電源

水電解無不使用

30152520

製
造コス
トブルー水素CO2回収・貯蔵(CCS) <*1>

1015H2

無使用

熱分解 <*2>105

脱炭素化には、水素の活用が必要

50グレー
水素

低化石燃料

メタン改質

02019

有2025

2030

使用
CO2排出量(左軸)

2050

(年)

(ご参考)エネルギー消費(右軸)<*3><*1>Carbon Capture and Storage <*2>天然ガスを熱分解して水素と固体炭素に分離する手法で､ターコイズ(トルコ石<青緑>色)水素とも呼ばれる｡現状は依然研究段階｡<*3>CH4 (メタン) + 2H2O (水) → 3H2 + CO2(出所)弊行作成<*>欧州委員会のサステナブルシナリオ(産業革命以前と比べ平均気温上昇を1.5℃未満に抑制することを前提とした予測値)を基にしたエネルギー消費量及び構成を前提としたCO2排出量(出所) IEA及び欧州委員会資料を基に弊行試算

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１．水素の本格普及に舵を切る欧州 （２）欧州各国の水素関連政策
欧州での水素の普及に向けて、欧州委員会が｢欧州水素戦略｣（20/7月）を発表した一方で、欧州各国でも普及に向けた各種戦略を相次いで発表しています。
欧州各国の水素関連政策
国名
英国

基本政策名

概要

クリーン成長戦略

脱炭素化と経済成長の両立に向けた基本政策で、水素に関しては、暖房やFCV、CCSを活用したブルー水素の製造への支援を明記。

(2017/10月)
グリーン産業革命(2020/11月)

ドイツ

フランス

クリーンエネルギー等に関する野心的な10項目の計画で、水素に関しては、2030年までに産業、輸送、電力、家庭向けの5GW規模の低炭素水素発電、水素タウンの開発を目指す。最大5億ポンドを投資(うち2.4億ポンドは水素製造施設）。

国家水素戦略

90億ユーロを投じ、2030年までに水電解装置5GW(水素約35万トン/年生産)、40年までに更に5GW分を増強。一方で需要は30年までに約225～275万トンを見込むため、水素輸入も検討。

(2020/6月)

ブルー水素のうち、熱分解を用いるターコイズ水素の拡大を長期的に展望。

国家水素戦略(2020/9月)
国家気候協定(2019/6月)
オランダ

70億ユーロ(うち20億ユーロはコロナ禍に伴う経済復興策から投資)を投じ、2030年までに6.5GWの水電解装置の設置と600万トンのCO2排出量削減を目指す。
①グリーン水素製造及び製造業の脱炭素化、②水素を燃料とする大型モビリティ(トラック、バス、列車、船舶、航空機等)の開発、③水素分野の研究・人材育成支援、等を推進。
水素をエネルギー需要の30%をカバー可能な戦略的なエネルギー輸送手段と明記。
①法及び規制の整備、②コスト低減及びグリーン水素のスケール拡大、③需要の創出、等を推進。

クリーン水素戦略(2020/3月)

コスト低減に向け、補助金スキーム(SDE++)を活用(CO2削減量に応じて支給:グリーン水素€1,064/トン、ブルー水素：最大€300/トン)。スケール拡大及びコスト削減に向け、2025年迄に0.5GW、30年迄に3-4GWの水電解装置を導入。
(出所)JETRO、各国政府資料を基に弊行作成

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１．水素の本格普及に舵を切る欧州 （３）水素の市場規模見通し
今後の水素の市場規模見通しについてみれば、2050年（目標値）には欧州のエネルギー需要に占める水素の割合が24%、関連市場規模が8,200億ユーロに達すると試算されるなど、水素に対する期待は大きい状況となっています。
欧州における水素の市場見通し <*>2,500 (TWh)
2,000

2,251
既存用途

工業原料

産業用エネルギー

暖房/電力供給

交通

発電

112
675

1,500
579
1,000

427

427

成行

目標

成行

665
481

500
0780
43 85
207
53391

325

2015

65
62

70

33

2030

237
257

目標

391

2050

市場規模(億ユーロ)--

1,300-

8,200

エネルギー需要に占める割合

2%

4%

6%

8%

24%

関連雇用者数

--

1百万人

-

5.4百万人<*>EUが2008年に設立した水素普及に向けた官民パートナーシップFCH-JU(The Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertakingの野心的目標｡(出所)FCH-JU資料を基に弊行作成

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１．水素の本格普及に舵を切る欧州 （４）水素活用に向けた動き
輸送分野における水素の活用に関しては、航続距離や燃料充填時間で優れる燃料電池車(FCV)(注)の普及が期待されており、トラックやタクシーなど商用車での普及の可能性が高いとする見方が多くなっています。暖房等への水素の供給については、既存のガスパイプラインへの混合(パイプや機器への影響がない範囲で最大10～20%)や、専用パイプラインによる実証が欧州各地で行われています。
(注)水素を大気中の酸素と化合させて発電する燃料電池を搭載し、生じた電力でモーターを駆動させる自動車のこと。

燃料電池車(FCV)普及に向けた動き

暖房用等向け水素供給実証プロジェクト
施策

既存パイプラインへの混合

水素専用パイプライン

英国

ドイツ

フランスオランダ• 既存の再生可能燃料導入義務（年間45万リットル以上輸送用燃料を販売する企業が一定割合を再生可能燃料とするよう義務付け）に水素を追加（19年）• 水素ステーション及び関連インフラ整備に34億ユーロ、水素及び先進バイオ燃料の推進に11億ユーロを配分• 2023年までにFCV向けに36億ユーロを購入補助（乗用車21億ユーロ､商用車9億ユーロ､バス6億ユーロ）• 2023年までに中小型FCV5,000台､大型FCV200台､水素ステーション100ヶ所､2028年までに同2～5万台､800～2,000台､400～1,000ヶ所への拡充が目標

HyDeploy (英､Cadent･Northern Gas Network)
混合率 最大20%

H21 Leeds City Gate (英､Cadent･Equinor･Northern Gas Network)

HyNet North West (英､Cadent･NorthernGas Network) 混合率 20%

Lolland Hydrogen
Community (ﾃﾞﾝﾏｰｸ､SEAS-NVE･自治体)

GRHYD (仏､Engie･仏政府)
混合率 6-20%

HEAVENN (HydrogenValley) (蘭､Engie・Air
Liquide･E.ON等)
Hydrogen District
Hoogeveend (蘭､自治体)• 2025年までに50ヶ所の水素ステーション、15,000台のFCV乗用車、3,000台のFCVトラックを整備• 2030年までにFCVを計30万台普及(出所)各国政府、JETRO資料を基に弊行作成(出所)BloombergNEF資料を基に弊行作成

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１．水素の本格普及に舵を切る欧州 （５）グリーン水素製造コスト
水素の利用拡大に際しては、サプライチェーン（製造・輸送・供給）におけるコスト低減が課題となっています。また、製造面では、特にグリーン水素の製造コスト（電力コスト＋水電解装置価格）が天然ガスの10倍前後と極めて高くなっているため、補助金・規制により需要を拡大してコスト低下に繋げることで、競争力のあるコストの実現を図っていく必要があります。

グリーン水素の製造コストの見通し

グリーン水素製造コスト低減のプロセス
補助金・規制による関連投資の拡大($/kg)
54

水素需要の拡大32

設備稼働率の向上
コスト低減の条件

10
2019

2030

2050

再エネ由来（グリーン水素）

化石燃料天然ガス
由来(熱換算)（グレー水素）設備投資コストの低減

安価な電解用電力の調達（現状製造コストの6～7割）

水素

競争力のあるコスト実現(1ドル/kg以下)(出所)BloombergNEF資料を基に弊行作成

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(出所)弊行作成

１．水素の本格普及に舵を切る欧州 （６）水素の輸送・貯蔵
水素の生産地から消費地への長距離輸送手段として、液化のほか、アンモニア、液体有機水素キャリア、パイプライン等が検討されていますが、安全性の確保と一段のコスト低減が求められています。また、消費地に近い地域においても、中間貯蔵手段、ユーザー側での適合機器の整備、FCV向け水素ステーションの建設等、多額の投資が必要となります。

長距離輸送手段のコスト比較（1万km当り） <*1>

消費地に近い地域における水素貯蔵・供給の流れ

9 (ドル/kg)

中間輸送

ユーザー供給8発電所/工業利用等

7

水素製
造
拠点

65432101950

液化

1950

アンモニア
<*2>

1950

アンモニア(直接利用)
<*3>

1950

液体有機
水素キャリ
ア(LOHC)1950

パイプライン<*5><*4>
変換･貯蔵コスト
輸送コスト<*1>2050年はBloombergNEFのFuture Best Case<*2>水素を液化温度が-34℃と高く液化が容易なアンモニア(NH3)に加工し、船舶で運搬<*3>消費地で水素に分離せず、アンモニアを工業原料として直接利用<*4>有機化合物と水素を合成して常温の液体にすることで、運搬を容易化<*5>パイプラインの建設コストは敷設距離に比例し、概ね5,000km未満であればアンモニアよりも安価(出所)BloombergNEF資料を基に弊行作成

輸入基地[運搬手段]• トラック
• 専用パイプラ
イン[中間貯蔵]• 高圧タンク• 廃坑・岩塩抗• アンモニア等

地域供給パイプライン[家庭・職場]• 適合機器の整備（暖房・調理設備等）

水素ステーション(€100万超/ヶ所)

FCV

供給網構築に多額の投資が必要

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(出所)弊行作成

１．水素の本格普及に舵を切る欧州 （７）今後のビジネスチャンス
水素のサプライチェーンは製造から需要サイドに至るまで多岐に亘り、幅広い分野でビジネスチャンスの拡大が見込まれます。
水素サプライチェーンにおけるビジネスチャンス
拡大が見込まれる分野
グリーン
水素
水素製造
ブルー
水素

サプ
ライ
チ
ェ
ーン

再エネ発電設備• 太陽光、風力、バイオマス、等

水電解装置• 水電解設備、関連部材（極材、電解質膜等）

メタン改質• メタン改質設備、等

CCS
パイプライン• CO2注入設備、油井管、 CO2運搬船、 CO2パイプライン、等• 鋼管、付帯設備、保守・メンテ、等

輸送
船舶

貯蔵・供給
インフラ

貯蔵設備
運搬・供給手段

交通・輸送

需要サイド

• 専用運搬船（液化水素、アンモニア、LOHC）、変換・貯蔵設備、港湾、等• 高圧タンク、変換設備（液化等）、貯蔵設備運営、等• トラック（液化・高圧）、パイプライン、水素ステーション（設備・運営）、等

自動車• FCV（乗用車、トラック、バス、フォークリフト等）、関連部品・機器（燃料電池、タンク等）

その他• 水素機関車、水素燃料電池船、等

暖房用等• 水素供給パイプライン、専用機器、等

その他• 水素発電設備、製鉄（コークス代替）、電力需給調整（P2G）、等(出所)弊行作成

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２．欧州洋上風力発電の動向

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２．欧州洋上風力発電の動向 （1）発電容量
世界の洋上風力の発電容量は19年末時点で28GWと再エネ全体の2%に止まっていますが、特に英国を中心とした欧州が牽引役となって(19年末シェア78%)、ここ10年で10倍超と急速な成長が続いており、2030年にはさらに228GWまで拡大するとの見通しもあることから、発電容量の比率も今後高まっていくとみられています。

洋上風力の発電容量推移

再エネの電源別構成（発電容量ベース）（19年末）

(GW)

見込

250

18MW, 1%
200

150

陸上風力
585MW,48%

594MW,49%

洋上風力
太陽光

10050

その他
008 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ･･･ 30
北米

アジア

欧州

(年)

4% 2%

28MW,2%

7%

英国
ドイツ
8%
45%

(出所)国際再生可能エネルギー機関(IRENA)資料より弊行作成

デンマーク
ベルギー

34%

オランダ
その他
(出所)国際再生可能エネルギー機関(IRENA)資料より弊行作成

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２．欧州洋上風力発電の動向 （２）高まる優位性
洋上風力は、陸上風力と比べれば依然コスト面で劣るものの、設備利用率(注)が高く発電の安定性に優れ、広大な設置空間の確保が可能な上、景観･騒音問題も軽微であるなど利点は多くみられます。近年はタービンの大型化等テクノロジーの進歩に伴い、発電コストの低下が見込まれています。
(注) 設備利用率 = 年間発電量 ÷ (発電容量 × 24時間 × 年間日数)

設備利用率の比較（デンマークの事例）

高まる洋上風力の優位性✓ 海洋上は乱気流が少なく陸上対比風の予測が容易で風速も速い✓ 風の方向に合わせたブレードの向きの変更回数も少なく効率が高い

発電の安定性

巨大な設置空間
軽微な景観･騒音問題

50%
45%

✓ 土地等の制約が陸上対比少なく、広大な設置空間の確保が可能

40%✓ 周辺に住宅がないため、騒音や景観に対する補償が基本的に不要

30%

35%

25%
20%

テクノ
ロジーの進歩タービン大型化✓ 現在の発電容量7～9MWから10MW超に向けて大型化が進展機器寿命予測改善✓ 多数のセンサー設置と解析手法改良により、適切なタイミングでの部品交換が可能に故障時の稼動効率改善✓ 故障部位のみ稼動停止し、全体交換をせず継続運転が可能に <*>

発電コス
ト
低下15%
10%5%0%08091011121314

洋上風力1516

陸上風力171819(年)50～60m超の水深でも使用可能な浮体式の開発進展<*> Performance Redundancy (稼動の拡張性能)(出所)弊行作成(出所)デンマークエネルギー･電力･気候省資料より弊行作成

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２．欧州洋上風力発電の動向 （３）発電コストと現状の課題
洋上風力の発電コスト(注)は技術の進展や競争入札の導入などに伴って着実に低下を続けており、他の電源と比べても遜色ない水準になってきています。一方で、設備運営における様々な補修技術、建設技術の高度化に伴う建設事業者不足のほか、競争入札の拡大によるプロジェクトの財務余力縮小等、洋上風力発電を手がける発電事業者は様々な課題に対処していく必要性が高まっています。
(注) 均等化発電原価(LCOE:Levelized Cost of Electricity)ベースのコスト｡プロジェクト期間における建設や運営･メンテナンス等に係るコストの総計を現在価値に割引き､総発電量で割った1MWh当りのコストとして算出｡

発電コストの比較
250

現状の課題

(USドル/MWh)
日本(平均価格)

設備
運営

200

✓ 支柱の腐食✓ ブレードの侵食✓ 増速機<*1>破損✓ 洗掘(海底表面の侵食)✓ コンバータ<*2>部品故障✓ 支柱と基礎の接続部破損

150✓ タービン大型化

作業台船大型化✓ 浮体式の開発進展

建設作業
高度化

✓ 将来的なコスト削減を前提とした価格での応札増加

一段の価格低下✓ 市場価格(補助金ゼロ)での取引拡大

収入変動
リスク増大

建設技術

100

運営実績は蓄積も補修
技術は依然
発展途上

✓ 建設事業者不足✓ 工事遅延✓ 工事費高騰

500
洋上風力

陸上風力

太陽光

石炭火力

ガス火力

コー
ジェネ原子力<*><*>発電時に発生する廃熱も電力と共に供給するシステム(出所)BloombergNEFより弊行作成

競争入札
拡大発電プロジェクトにおける財務余力縮小<*1>ギアボックスとも呼ばれ、ブレードからの回転をタービン(発電機)に必要な回転数まで歯車(ギア)を用いて増速させる装置<*2>発電された交流の電気を送電のため直流に変換する装置(出所)弊行作成

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２．欧州洋上風力発電の動向 （４）収益性への見方/価格低下･変動への対応
欧州洋上風力発電は、競争入札拡大等に伴う売電価格低下に直面する一方で、過去と比べれば技術面等の課題は改善に向かいコストは低下、リスクとリターンのバランスは維持していることから、投資家の顔ぶれの変化はあっても、投資の魅力は落ちていないとの見方が一般的とされています。これに加え、価格低下･変動リスクの増加に対しても、コーポレートPPA等の緩和策が検討されています。

収益性に対する見方

価格低下･変動への対応検討されている対応策

内容

課題✓ 環境意識の高い企業
等に長期固定価格で売電し、収入を安定化

販売先の確保(RE100加盟企業等) <*2>

売電価格低下コーポレートPPA <*1>

建設・運営

コスト
低下
資材調達

✓ 補修･建設技術は徐々に向上✓ プロジェクトマネジ
メントの安定化

リスク・リターンのバランスは維持

投資の魅力は低下せず

プロジェクトポートフォリオ構築によるリスク分散✓ 効率的なサプライチェーンの発達

その他手法✓ 製造技術の進展

一部投資家は欧州外や浮体式等にも高い関心✓ 他の再エネ電源を含めた複数のプロジェク
トに投資✓ 新興国を含めた複数の地域に投資（地理的分散）✓ 保険の活用等

大規模な投資/緻密なポートフォリオ管理

高額の保険料(収益性低下)<*1>電力購入契約（Power Purchase Agreement）<*2>Renewable Energy 100%の略で､事業に使用するエネルギーの100%を再エネにするという目標を宣言した企業の連合体(出所)弊行作成

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(出所)弊行作成

２．欧州洋上風力発電の動向 （５）浮体式洋上風力への期待と課題
更なる洋上風力の拡大に向け、広大な建設余地のある沖合での開発が可能な浮体式洋上風力への期待が高まっており、開発も進展をみせています。一方で、建設・操業・財務の全ての面に亘って課題も多く、更なる技術革新やコスト効率の改善が必要で、補助金等公的な支援も不可欠とみられています。
浮体式洋上風力の拡大期待と課題

洋上風力における基礎構造の変遷✓ 広大な建設余地を残す沖合での開発が可能高まる
期待<モノパイル式><ジャケット式><浮体式>

水深：40m未満
特徴：1本杭を打設して基礎を構築。
欧州洋上風力の大半がこのタイプ

水深：40～60m
特徴：基礎にモノパ
イル式よりも頑丈で構造が複雑な鋼管トラス構造を使用

水深：60m超
特徴：風車の下に設置した構造物（大型ブイ等）を海底に係留✓ 近年の浮体式洋上風力の開発進展➢ 大規模洋上風力ファーム(英国｢Hywind Scotland｣､発電容量30MW)の稼動開始、等✓ 今後10～15年で着床式と同水準までコスト低減を期待する声

建設✓ 量産品がなく特注部材が多い上、基礎が着床式対比大きく依然コスト高✓ 係留手法、設計・建設手法は定まっていない✓ 長期操業データの不足

課題

操業✓ 沿岸からの距離に起因するアクセスの困難さや高い電力ケーブル損傷リスク

技術革新･コスト効率改善が必要✓ 荒天時でも基礎を安定化させるソフトウェア
技術の確立✓ メーカーによる性能保証
財務✓ 保険会社による保証引受け

公的な支援が不可欠(出所)弊行作成

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(出所)EWEA資料より弊行作成

２．欧州洋上風力発電の動向 （６）今後のビジネスチャンス
欧州での洋上風力のサプライチェーンは、石油･ガスや自動車等元々欧州に集積していた技術･産業が活かされる貌で構築されているのが特徴で、欧州企業が担い手の大半を占めています。欧州域外の企業に関しても、今後自国市場を含め更なる市場拡大を見据えた技術・ノウ
ハウ蓄積や、収益機会の捕捉を目的に、欧州市場への参入や欧州企業とのアライアンスを検討する企業の増加が見込まれます。

欧州洋上風力におけるサプライチェーンと欧州域外企業のビジネスチャンス＜現在の枠組み＞＜欧州域外企業＞

設備・資材調達

建設･敷設工事

開発
風車

サプ
ライ
チェ
ーン
増速機
(ギアボックス)

既存
産業

基礎

軸受け
(ベアリング)

変電/制御
設備

ローター･
ブレード

電力
ケーブル

発電機

土木･据付
工事

制御機器

ケーブル
工事

支柱
(タワー)

メンテ
ナンス

鋳物

参
入
・
ア
ラ
イ
ア
ン
ス

関連機器・
サービス
サプライヤー
自国への技術・ノウハ
ウ還元
新たな収益機会の捕捉

自動車部品サプライヤー、石油･ガス関連事業者、等(出所)弊行作成

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