技術紹介
カーボンニュートラルにつながる予測技術特集

Ovakoʼs Fossil-Free Hydrogen Initiative
Göran Nyström*1 and Anders Lugnet*2

BackgroundTo further develop its carbon dioxide equivalent (CO2e)
footprint from cradle to gate, Ovakos targets are to:

While the steel industrys transition to full decarbon-

Reduce the CO2e carbon footprint for hot-rolled bar,ization, meaning zero carbon dioxide emissions, could

with 2015 as base:take decades, Ovako has been leading the way. It
has cut its emissions, that were already low, by 55%-60% by 2030

since 2015. Its operations are now fully carbon neutral-70% by 2040

thanks to a combination of low-carbon technologies
and certiﬁed carbon oﬀsets. The journey to this position

Reduce the CO2e in operations Scope 1&2 accord-

is interesting and the initiative to use fossil-free hydro-

ing to greenhouse gas (GHG) protocol, with 2015 as

gen holds special importance for the continued prog-base:

ress towards true zero carbon emissions.
-80% by 2030
-90% by 2040

The starting part was the adoption of the cradle-togate perspective. This takes a comprehensive sup-ply chain perspective of all carbon dioxide emissions,

The targets are based on the Paris agreement andboth directly and indirectly, until the point of delivery.

in line with the Science Based Targets and Climate

This was a trigger to benchmark all Ovakos operations

Disclosure Protocol. There is also a target to expand

down to the ﬁnest details and to take responsible de-the use of special steel products in applications where

cisions in purchasing. This exercise requires the con-they help to achieve CO2e savings for end users. Fi-

sideration of the footprint of all incoming goods andnally, Ovako will make contributions to further improve

services as well as the full yield losses right throughthe recyclability of steel. Speciﬁcally, this will address

to the ﬁnished products. This is a particularly stringent

concerns related to increasing levels of copper in

way of looking at climate impacts and is described ful-

scrap.

ly in a special technical report.
Once the cradle-to-gate approach was adopted, it beWorking from a basic building block of hot-rolled bar,came necessary to take a holistic view on everything

Ovako adopts cumulative calculation methods to es-that can be done to reduce carbon footprint, including

tablish the true cradle-to-gate footprint for all the in-all incoming material and services. One area of special

dividual product forms and alloy variations. In short,interest is how to drive electriﬁcation further in the pro-the company is ready to provide its customers with theduction processes. This is a topic dear to Ovako, withexact information they need to establish the footprints

a proud history as a world pioneer in the electriﬁcationof their own products. The system used is the Interna-of rolling operations that goes as far back as 1895.

®

tional EPD System, a global program for environmen-

For this purpose, Ovako built a special waterpower

tal product declarations based on ISO 14025 and EN

plant, which is still in operation ‒ a beautiful building in

15804.

a forest near its operations in Hofors, Sweden（Fig.1）.

*1*2

Executive Vice President, Group Marketing and Technology, Ovako Group
Group Technical Specialist, Energy & Furnace Technology, Ovako Group76

Sanyo Technical Report Vol.29 (2022) No.1

Ovakoʼs Fossil-Free Hydrogen Initiative

At its Hofors site Ovako has converted almost all of
its 57 high temperature (around 1200oC) furnaces
to Oxyfuel. This means that the ballast of nitrogen in
the air is avoided and thereby the ﬂue gas losses are
drastically reduced. The use of Oxyfuel reduces theenergy consumption with a consequent reduction in
CO2 emissions by 20 to 50 percent depending on theprocess.
Fig.1 The waterpower plant in Hofors.

Linde and Ovako have cooperated for around 30
years to develop, implement and upgrade the OxyfuelElectriﬁcation and Oxyfueltechnology and other uses of industrial gases to fit
the different applications and their demands regard-

Over many years Ovako has invested in replacing fos-ing economy, quality and emissions. Ovako originallysil fuels with electricity where possible. For example,

used conventional Oxyfuel, it has now moved over tothe heat-treatment furnaces have been converted to

Linde s Flameless Oxyfuel solutions from its REBOX®

electrical heating, for all temperatures below 1000°C.

portfolio to increase temperature uniformity and reduce

In the hot rolling mill, hot charging is used as much as

NOx emissions（Fig.2）.

possible, enabling very signiﬁcant savings in fuel andCO2 emissions. Ovako has also changed fuel from oil

To further reduce the emissions of greenhouse gas-

to liquiﬁed petroleum gas (LPG) resulting in lower CO2

es Ovako decided to explore the possibility of using(as well as lower SO2 and particles) emissions and fa-

Hydrogen-Oxyfuel technology for heating steel before

cilitating the possibility of changing to other CO2 free

hot rolling and forging.

fuels such as fossil-free hydrogen produced by elec-

Fig.2 Lindes Flameless Oxyfuel solutions.

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Sanyo Technical Report Vol.29 (2022) No.1

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trolysis of water.

Ovakoʼs Fossil-Free Hydrogen Initiative

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Laboratory and full-scale trials

Ovako decided to demonstrate Hydrogen-Oxyfuelheating in full scale in one of the pit furnaces in Ho-

To be able to heat steel of diﬀerent grades in a nearfors. The existing combustion system was upgrad-

100 percent H2O atmosphere, several questions had

ed to handle both hydrogen and LPG as fuels. The

to be answered regarding any impact on steel quality,changeover between the fuels could be done in only

capacity/uniformity in the heating process, NOx-emis-

a second with complete safety, following all norms

sions, safety issues and changes in the combustion

and regulations. The demonstration was performed

system. Therefore, to evaluate the scaling, descaling,in March 2020 when 24 bearing-steel ingots were

decarburization, hydrogen embrittlement, heating ca-charged into four pits（Fig.4）. One pit was ﬁred withpacity, temperature uniformity and NOx formation, a pi-

Hydrogen-Oxyfuel and the other three with normal fuellot-test campaign was performed（Fig.3）. These tests(LPG-Oxyfuel).

involved heating small pieces of diﬀerent steel gradeswith H2-Oxyfuel and comparing the results with the
LPG-Oxyfuel combustion used by Ovako in Hofors.

Fig.4 Full-scale test in pit furnace.

All relevant data (ﬂows, temperatures, oxygen levels inthe ﬂue gases, etc.) were logged. This data indicatedFig.3 The pilot-scale testing with diﬀerent steel grades.

that the capacity, temperature uniformity and controlAll results were encouraging. No negative impact

lability of the combustion system worked at least as

could be seen on the material, combustion or emis-

well as the normal fuel operation ‒ as shown in thesions. After the successful pilot-scale demonstration,

graph below（Fig.5）.

Fig.5

Temperature measurement results from full-scale test

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Ovakoʼs Fossil-Free Hydrogen Initiativeelectricity

rolled to bars in the rolling mill（Fig.6）. Rolling forc-

project funded in collaboration with the Swedish En-

es, dimensions, scale and temperature uniformity were

ergy Agency, Volvo Group, Hitachi Energy, H2 Green

at the same high level of quality as always. A thoroughSteel and Nel Hydrogen.

. That time arrived in 2021 thanks to thisinspection and analysis of the ﬁnal billets showed thatheating using hydrogen as fuel does not affect the

The ambition is to minimize the use of fossil fuels andquality.

burn Ovako s own-produced hydrogen with oxygen,
instead of using propane and natural gas. No new

Furthermore, the use of hydrogen in combustion

storage facility is required, and the waste heat will be

would have a very positive eﬀect on the environment

captured and used for district heating. The electrolyz-

since the only emission generated is water vapor. Thiser will be the biggest in Sweden and is expected to be

demonstration proved that heating with hydrogen iscompleted by the ﬁrst half of 2023. The ﬁrst 20 MW

possible in full scale operation. With fossil-free hydro-

plant will generate 4,000 cubic meters of fossil-free

gen and oxygen from electrolysis of water, and a ﬂexi-

hydrogen per hour and the full conversion to hydro-

ble Oxyfuel system, the CO2 emissions associated with

gen will enable Ovako to reduce CO2 emissions in its

heating may be eliminated.

production by 50 percent from already low levels.
Because Ovako currently uses oxygen in steelmaking,cutting, scarﬁng and other operations, the opportunity
also exists to expand production of hydrogen beyond
its direct needs. This would make the supply of hydrogen to a third party quite competitive, as the cost is oﬀset by the oxygen usage at site together with an existing large electrolyzer and district heating infrastructure.
This kind of solution could contribute to the development of the hydrogen infrastructure critical to help fuelcells in vehicles become economically viable. If othersteel operations adopt the solution, it could soon be

Fig.6 Hot rolling test

possible to establish a network for fueling stations for
For the ﬁrst time ever, a heat treatment operation suc-long-haul trucks ‒ with either no or only limited need to

cessfully used fossil-free hydrogen ‒ and oxygen ‒ totransport hydrogen or store it. This is of signiﬁcant in-heat steel before rolling in a production environment.

terest to manufacturers of large vehicles such as Volvo.

Full-scale implementation

Lars Stenqvist, Chief Technology Oﬃcer of Volvo Group
has said: The transport sector is undergoing a paradigm

In June 2021 it was decided to invest in an electro-

shift, and green hydrogen will be one of the most import-

lyzer and related equipment to implement the hydro-

ant energy vectors in the transport industry for long-haul

gen heating method developed. The river Hoån thatand heavy freight. Decentralized hydrogen production inruns beneath the Hofors facility has been the source

the steel industry ﬁts very well with the transport indus-of power for steel making on this site since production

trys need for fossil-free fuel. This technological solution

began in the 1500s. First as mechanical power andis scalable because it can be used by the steel industry

then, in 1895, to provide electricity for the electriﬁca-

in large parts of the world. Working in partnership withtion of the rolling process - a world ﬁrst. Now Ovako

other industries to be involved in the entire value chain

will use that same river water for another world first,

around our transport solutions is essential.

to use hydrogen for electrification of the large-scale
heating of steel before rolling. Jules Verne wrote in his

Another important aspect is the integration with the1874 novel The Mysterious Island, that the ener-

power supply. Coincidentally, Ovako is a long stand-gy of tomorrow is water that has been decomposed bying and important supplier to the wind power industry.

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After heating and soaking, the billets were successfullyOvakoʼs Fossil-Free Hydrogen Initiative

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Of all the many thousands of wind turbines installed

more production of renewable energy. The world needs

each year, a signiﬁcant portion of the rings used forit, and in Sweden alone there are many very large andthe large wind-bearings are manufactured from Ova-

important industrial projects that soon will challenge theko steel, as well as other components. Ovakos clean

power grid. Ovako looks forward to providing part of thesteel in the form of large rings, contains very small

solution that will stabilize the future power grid.

amounts of the critically sized inclusions that are theenemy of fatigue performance. This is a key factor

The use of the oxygen from the electrolysis process isto enable reliable wind power operations that con-an interesting aspect in its own right. In other electro-

tribute to steady CO2 savings year after year. In fact,lyzer projects, the oxygen is released over the roof

one years supply of Ovako clean steel rings enables

into the atmosphere. Therefore, to use it in the pro-lifetime savings of an estimated 260 million tonnes ofduction process, practical experiences from drying andCO2. Now Ovakos importance for the wind industry iscompressing the oxygen gas as well as integration

ready to take on a new dimension.

with the existing oxygen system will be important.

It is clear that the world will need much more renewable

Another important lesson is how to use the waste heat

energy, and especially wind power, to meet the ambi-from the electrolyzer to contribute to the district heat-tious climate targets that have been established. Thising network. Instead of cooling the heat in a coolingneed will only increase when hydrogen from electrolyz-

tower, and eﬀectively going to waste, it will be used

ers achieves its anticipated growth in popularity. How-

for district heating. In this way about 10 percent of

ever, introducing a larger share of renewable energy

the electrical power used will become useful for district

into power grids does create some important concerns.

heating. The heat integration with the district heat-

This is something that is already being experienced withing also contributes to CO2 emissions savings andthe challenges of maintaining the frequency stability

represents an innovative sector coupling and circularcritical for the stability and reliability of power grids. The

economy approach. This not only beneﬁts the projecttechnical solution being pioneered has a unique ability

partners but society as a whole（Fig.7）.

to be used flexibly, as and when required, to provide
the capability to regulate the grid. Therefore, it is an

A further possible area for learning is the potential en-

integral element for the ambitions of this project thatergy gains from flue gas condensation with 95-100

producing hydrogen by electrolysis will also support

percent steam in the exhaust gases.

Fig.7 Systemic beneﬁts of fossil-free hydrogen plant

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Ovakoʼs Fossil-Free Hydrogen Initiative

In summary

Having the electrolyzer on site means the hydrogen

As a world-first, the hydrogen project will show thewill not have to be stored or transported, keeping

way for significant CO2 savings in the steel industry

costs down. This is an important consideration and will

and also the downstream industries that heat steel foralso remove the need for any middle-men in transac-

hot working. This has a global potential of saving CO2

tions. In fact, the solution is something of a paradigm

emissions in the order of 300-400 million tonnes.

change to current strategies in Europe, with distributed production of hydrogen, rather than distribution of

In summary, the global potential for CO2 savings fromhydrogen itself.

this type of use of hydrogen is large, provided thatfossil-free electricity is available. This model offers a

The investment in the electrolyzer can be partly off-

fast implementation time and cost-eﬃcient solution for

set by the sale of excess hydrogen to other industrial

many industrial locations around the world. It would

users. Economy of scale and the potential to use theopen up opportunities for electricity balancing as welloxygen, and waste heat, produced will subsidize theas creating a grid of cost-eﬃcient fueling stations forcosts of producing for a third party.

fuel-cell-driven vehicles.

Another potential income stream could be to provide

Ovako is excited to bring this technology into opera-

demand response services to the grid. Retaining thetion in the hope that it will be an important contribu-

ability to switch back to propane fuel would allow thetion to eliminating carbon dioxide emissions.

steelmaker to dial down its electrolyzer production if
needed, helping to overcome grid constraints. Thisis an important opportunity and can, depending on
country tariﬀs, be an important income stream. It canalso be used to avoid peak electricity prices.
Ovako will also enjoy beneﬁts over time as penalties
for CO2 increase combined with rising preference bycustomers for zero carbon products. The competitive
advantages of this can be substantial.
The project was successfully funded as a result of itsvery favorable economics when compared with otherhydrogen projects:
I nfrastructure largely in place
Oxygen usage in place
No storage needed for hydrogen
Heat can be recovered for the district heating system
Electricity ﬂexibility comes with a distinct value
Hydrogen fuel station subsidized by the oxygen usage and infrastructure
It is noteworthy that important parts of the paybacklies in gains for society at large, not only within Ovako.

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The economy and funding of the projectOvakoʼs Fossil-Free Hydrogen Initiative

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背景「cradle-to-gate」方式が採用されるようになって，購入する全ての原材料やサービスを含め，CO2 排出量を削鉄鋼業界の完全な脱炭素，つまり CO2 排出ゼロへの移減するために実施できるあらゆることを俯瞰する必要が生

行には数十年かかると言われるが，Ovako はそれをリーじた．特に関心を持っていることは，製造プロセス内でさドしてきている．排出量削減に取り組み続け，2015 年比らなる電動化をいかにして推進するかである．1895 年，

で 55% 削減させている．我々の低炭素技術にカーボンオ

世界に先駆けて圧延作業の電動化を実現した歴史を持つ

フセットを組み合わせることで，Ovako 事業は現在，完Ovako にとって，これは非常に重要なテーマである．電全なカーボンニュートラルとなっている．ここに到達する動化のため，我々はスウェーデンの Hofors 工場近くの森までの行程は興味深いものであり，本稿で紹介するカーボに立派な水力発電所を建設し，それは現在も稼働中である

ンフリー水素の取り組みは，真のゼロカーボンに向けて継（Fig.1）．

続的に進展するために特別な重要性をもつ．

電動化と Oxyfuel（酸素燃焼）技術

出発点は，「cradle-to-gate の考え方（排出量を原材料から製品出荷まで合算する方法）」を採用したことであった．これは納入時点までの直接，間接両方を含む全てのOvako は長年にわたり，可能な限り化石燃料を電力でCO2 排出量評価に関する包括的なサプライチェーンの考置き換えることに投資してきた．例えば，1000℃以下でえ方を取り入れている．それは Ovako の全事業を細部ま使用する熱処理炉は全て電気加熱式に転換されている．熱で評価し，購買において責任ある決定を行うための判断材

間圧延工場では，できるだけホットチャージ（熱鋼のまま料となった．この考え方は完成品に至るまでの歩留損失の加熱炉に装入すること）を採用し，燃料や CO2 の大幅なみならず，全ての購入品やサービスの排出量を考慮に入れ削減を実現している．また，石油から液化石油ガス（LPG）

る必要がある．これは環境への影響について特に厳密な見への燃転を進め，CO2 排出量（SO2 やばいじんも含む）

方をするもので，その詳細は専門書に記載されている．

がより低減している．そして，Ovako は水の電気分解で製造するカーボンフリー水素など，他の CO2 フリー燃料

Ovako では熱間圧延棒鋼に関する基本構成要素から取への転換を促進している．

り組み，個々の製品形態および鋼種のバリエーションに応
じて，原材料から納入までの排出量を算出するために累積

Hofors 工場では，57 基の高温（1200℃前後）炉のほ加算方式を採用している．つまり，我々はお客様が自社

とんどを酸素燃焼に転換している．これは空気中に含まれ製品の排出量を算定するために必要とする正しい情報をる窒素を排除することにより，燃料ガスの消費が大幅に減提供する体制を既に整えている．算定手法としては，ISO少することを意味する．酸素燃焼を用いることでエネル

14025 および EN 15804 に基づく環境製品宣言のため

ギー使用量が減少し，その結果，工程によっては CO2 排®

出量を 20 〜 50% 削減できた．

に用いられるグローバルプログラム「International EPDシステム」を採用している．

Linde 社と Ovako は約 30 年にわたって協力し，様々

さらなる展開のため，「cradle to gate」による CO2 換

な用途やそれらの経済的，品質，排出に関する要求に合わ

算（CO2e）での排出量について次の目標を掲げている：

せて，酸素燃焼技術および工業用ガスの別の使い道を開発，

2015 年を基準として，熱間圧延棒鋼の CO2e 排出量を実施，改良してきた．元々，Ovako は従来型の酸素燃焼削減する：

技術を採用していたが，温度の均一性を高め，NOx 排出2030 年までに -60%

量を削減するために，REBOX® 技術の中から「Linde

2040 年までに -70%

Flameless Oxyfuel solutions」を採用した（Fig.2）．

s2015 年を基準として，温室効果ガス（GHG）プロト

温室効果ガスのさらなる排出削減のため，我々は熱間圧

コルに従い，Scope1 および 2 の CO2e 排出量を削減する：

延や鍛造前の鋼材加熱への水素・酸素燃焼技術適用の実現

2030 年までに -80%

性を探ることにした．

2040 年までに -90%

ラボ試験および実機試験

この目標はパリ協定に基づいており，「Science Based
Targets」や「Climate Disclosure Protocol」に沿うものである．また，ここにはエンドユーザーの CO2e 削減に貢100% 近い H2O 雰囲気中で様々な鋼種を加熱できるよ

献する用途に対して，特殊鋼製品の使用を広げる狙いもうにするため，鋼材の品質，加熱工程における能力・均一ある．最後に，Ovako は鉄鋼のさらなるリサイクル性向性，NOx 排出量，安全性，および燃焼システムの変更に上に貢献していくつもりである．具体的には，スクラップ

及ぼす影響を明確にする必要があった．そこで，スケール中に含まれる Cu 増加への懸念に対応していこうとしていの生成，脱スケール，脱炭，水素脆化，加熱能力，温度均る．

一性および NOx 生成を評価するために，一連のパイロッ

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Ovakoʼs Fossil-Free Hydrogen Initiative

このプロジェクトの大望は，化石燃料の使用を最小限に

スを水素・酸素燃焼で加熱し，Hofors 工場で使用してい抑え，プロパンや天然ガスの代わりに自社で分解した水素

る LPG ‐ 酸素燃焼の結果と比較するというテストを含んと同時に得られる酸素を燃焼させることである．新たな貯でいる．

蔵施設は必要なく，廃熱は回収して地域暖房に利用する．

鋼材，燃焼，および排出量にマイナスの影響は見られず，

電解槽はスウェーデンで最大規模になり，2023 年前半ま

結果は全て次のステップへと進む糧となった．パイロット

でに完成する見込みである．最初の 20MW プラントは 1

規模でのテストに成功したことで，Hofors 工場のピット

時間あたり 4,000 立方メートルのカーボンフリー水素を炉を用いて水素・酸素燃焼加熱の本格的な実証を行うこと生成する．Ovako は水素への完全転換により，生産におが決定した．まず，既存の燃焼システムを改良し，水素とける CO2 排出量を，元々低いレベルからさらに 50% 削

LPG の両方を燃料として使えるようにした．関連する全減することが可能となる．

ての法規制の下で，燃料の切り替えが安全かつ瞬時に行え

また，現在は製鋼，切断，スカーフなどの操業で酸素をるようになった．2020 年 3 月，
24 本の軸受鋼塊を 4 ピッ

使用しているため，自社での必要分以上に水素を製造する

ト炉に入れ，実証テストを行った（Fig.4）．1 つのピット機会もある．大規模電解槽と地域の暖房インフラに加えて，炉は水素・酸素燃焼を，残る 3 つには通常燃料（LPG ‐現場で酸素を使用することで係るコストが相殺されるた酸素燃焼）を使って加熱した．

め，第三者への水素供給はかなりコスト競争力のあるもの

関連する全てのデータ（流量，温度，排ガス中の酸素濃となる．つまり，このソリューションは燃料電池車の採算度など）を記録した．このデータから，燃焼システムの能上の実現に不可欠な水素インフラの整備に貢献する可能性

力，温度均一性，制御能力が通常燃料での処理と同等以上がある．他の鉄鋼メーカーもこのソリューションを採用すであることが示された（Fig.5）．

るようになれば，近い将来，水素の輸送や貯蔵を必要とし鋼塊を加熱，均熱後，正常に棒鋼に圧延できた（Fig.6）．

ない，あるいは限定的な，長距離トラック用の水素ステー

圧延荷重，寸法，酸化スケール，温度均一性などは通常とション網を構築することができるかもしれない．これは同等であった．圧延材を入念に検査・分析した結果，水素Volvo のような大型車メーカーにとって非常に興味深いも燃焼による加熱は品質に影響を及ぼさないことが示された．

のである．

さらに水素燃焼では水蒸気しか排出されないため，環境

Volvo グループの最高技術責任者である Lars Stenqvistにも非常に良い影響を及ぼすものと考えている．この実証

氏は次のように述べている．「輸送分野はパラダイムシフ

実験により，水素加熱の本格運用が可能であることが証明

トを迎えており，グリーン水素は長距離輸送や重量貨物のされた．水の電気分解によるカーボンフリー水素と酸素，輸送において最も重要なエネルギー進路の一つとなるだろ

およびフレキシブルな酸素燃焼システムがあれば，加熱にう．鉄鋼業による分散型水素製造は，脱化石燃料という輸伴う CO2 排出を排除できるかも知れない．

送業界のニーズに非常によく合致している．この技術ソ量産環境での圧延前の鋼材加熱作業において，カーボン

リューションは，世界の大部分の鉄鋼業で幅広く実施可能

フリー水素と酸素の使用に成功したことは世界初である．

である．また，輸送ソリューションのバリューチェーン全
体を巻き込むために，他の業界との連携が不可欠である．」

本格的な導入に向けて電力供給との融合も重要なポイントとなる．奇しくも
Ovako は風力発電業界に対して長年の重要サプライヤー

2021 年 6 月，開発した水素加熱技術を実用化するたである．年間数千基が設置される風力タービンのうち，大めに，電解槽や関連設備への投資を決めた．Hofors 工場

型風車に使用される軸受軌道輪の約 3 分の 1 が Ovako 材の麓を流れる Hoån 川は，1500 年代の生産開始以来，こから作られているほか，その他の部品にも使用されている．

の地での鉄鋼生産の動力源となっている．最初は機械的な大径リングに使用される Ovako の高清浄度鋼は，疲労強動力として，そして 1895 年には世界初となる圧延工程

度に影響を及ぼす大きさの介在物をほとんど含有しない．

の電動化に必要な電力を供給することになった．そして

これは長年にわたり安定した CO2 削減に貢献する風力発

今，その川の水を使って生成した水素を圧延時の鋼材の電操業の信頼性を高める鍵である．実際，Ovako が高清

大規模加熱に利用するという，世界初の試みに我々は挑浄度鋼製リングを 1 年間供給することで，推定 2 億 6,000

戦しようとしている．Jules Verne は 1874 年に発表した万トンの CO2 削減が可能と試算されている．風力発電業

自身の小説『神秘の島』の中で，「未来のエネルギーは電界における Ovako の重要性が，今まさに新たな局面を迎気によって分解された水である」と書いている．Swedish

えようとしている．

Energy Agency，Volvo Group，Hitachi Energy，H2

世界中で掲げられた壮大な気候変動目標を達成するためGreen Steel，Nel Hydrogen 共同出資プロジェクトによには，より多くの再生可能エネルギー，特に風力発電が重り，2021 年にその時がやってきたのである．

要であることは明らかである．今後，電気分解による水素83

Sanyo Technical Report Vol.29 (2022) No.1

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トテストを実施した（Fig.3）．これらは異鋼種のテストピー

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カーボンニュートラルにつながる予測技術特集の普及が予想通り進めば，このニーズは右肩上がりになるへの切り替え機能の維持は，必要に応じて水素生産を減らと考えられる．しかし，より多くの再生可能エネルギーをし，電力供給の制限に対処することができる．これは，電電力網に導入するには，いくつかの重要な課題がある．そ

力料金のピークを回避するためにも利用でき，電力需給調

れはこれまでにも経験しているもので，電力網の安定性と整への対価も享受できる．

信頼性に不可欠な周波数の安定を維持するという課題であCO2 に対する罰則が強化され，お客様のゼロカーボン

る．開発した技術ソリューションには，必要な時に必要な製品への嗜好が高まりつつあるため，Ovako は時間経過分だけフレキシブルに使用できるように電力網を調整するとともにメリットを享受していくと考えている．これに独特の機能がある．したがって，電気分解による水素製造

よって得られる競争力メリットは大きい．

が再生可能エネルギーの生産拡大に繋がるということは，

他の水素プロジェクトと比較すると，以下の項目で非常

本プロジェクトにとって不可欠な要素である．世界はそれに良好な経済性が評価され，このプロジェクトを事業化すを必要としており，スウェーデンだけでも電力網の早急なることとなった．

整備を促す非常に大規模で重要な数多くの産業プロジェク

インフラの大部分が整備されている

トが存在している．我々は将来の電力網を安定化させるソ

現場で酸素を使用している

リューションの一部を担っていくことに期待を寄せてい

水素貯蔵施設が不要である

る．

地域暖房のための熱回収が可能である
電力使用に柔軟性を持たせていることが有用である

電気分解の際に発生する酸素を利用することも興味深い

水素ステーションが酸素の使用とインフラへの貢献に点である．他の電気分解プロジェクトでは，酸素は「屋根を超えて」大気中に放出される．したがって，生産工程でよって助成される酸素を使用するためには既存の酸素システムとの統合に加特筆すべき点は，その恩恵が Ovako だけでなく，社会全体の利益にも繋がっているということである．

え，酸素ガスの乾燥や圧縮の実践経験が重要になる．
また，電解槽の廃熱をいかに地域暖房ネットワークに利まとめ用するかも重要な課題である．廃熱を冷却塔で冷やして即座に無駄にしてしまうのではなく，地域暖房に利用しようとしている．これにより使用電力の約 10% が地域暖房にこの水素プロジェクトは世界初の試みであり，鉄鋼業

使われることになる．また，地域暖房との熱統合は CO2

界，あるいは鋼材を加熱して加工する業界において，大幅

排出量の削減に貢献し，革新的なセクターカップリング（電な CO2 削減への道を示すものになると考えられる．本プ

力，熱，輸送といったセクターが連携してエネルギーの需

ロジェクトを世界展開すれば，全世界で 3 〜 4 億トン規要と供給を最適化させること）とサーキュラーエコノミー

模の CO2 削減が期待できる．
つまり，カーボンフリー電力が利用可能となれば，この（循環型経済）へのアプローチを体現するものである．これはプロジェクトパートナーだけでなく，社会全体の利益ような水素の利用による CO2 削減のポテンシャルは世界にも繋がる（Fig.7）．

的に大きい．今回のビジネスモデルは，世界中の多くの産業拠点に迅速導入可能で費用対効果の大きいソリューショ

さらなる開発領域は，排ガス中に 95 〜 100％含まれンを提供するものである．それは電力バランスを調整する

る水蒸気の凝縮潜熱（エネルギー）の回収である．

能力を広げるとともに，より低コストな燃料電池車用の水本プロジェクトの経済合理性と資金調達

素ステーション網の構築にも繋がっていくものと考えられる．

電解槽が現場にあれば，水素の貯蔵や輸送が不要になり，Ovako は CO2 排出ゼロに対して多大な貢献をしていく

コストを抑えることが可能となる．これは重要なポイント

ために，この技術の本格運用に大きな期待を込めている．

で，取引の仲介業者を無くすことにもなる．実際，このソリューションは水素そのものの流通よりも，水素の分散生産に重きを置く，現在の欧州の戦略に対するパラダイムシ
フトの一つである．
余剰水素を他の産業ユーザーに販売することで，電解槽への投資の一部を相殺することができる．スケールメリッ
ト，および電解酸素や廃熱の利用に対する将来性は，第三者の製造コストを下げることにも繋がる．
もう一つの潜在的な収入源は，電力網へのデマンドレス
ポンス（需要応答）サービスの提供である．プロパン燃料

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Sanyo Technical Report Vol.29 (2022) No.1