はじめに★

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新時代 #
01
海道
北

今回の会合では、当プラットフォーム座長代理である北海道大学工学研究院特任教授 近久武美氏から、温室効果ガス削減を前提に、水素の利活用促進を踏ま

北海道水素地域づくりプラットフォーム
平成 年度第2回会合

え北海道全体において合理的と考えられる長期的なエネルギー供給の姿について、また、宮城県から水素エネルギーの利活用に向けた先進的な取組について御講演いただいたほか、平成30年 3 月に開業予定の札幌市で 1 カ所目となる水素ステーションについて紹介されました。

29

本稿では、 2 月 1 日、札幌市において開催した平成29年度第 2 回会合の概要を紹介します。

3 月26日、札幌市豊平区に移動式水素ステーションが開所

座長挨拶（要旨）

座長
佐伯浩氏

北海道大学名誉教授（元北海道大学総長）○ 2015年12月に開催された第21回気候変動枠組条約締約国会議（COP21）で、2020年以降の地球温暖化対策を定めた国際的な枠組「パリ協定＊2」が採択された。2016年 4 月の署名式では、当初予測されてい た130カ 国 を 大 幅 に 上 回 る175カ 国 と 欧 州 連 合（EU）が署名した（国際協定の初日の署名数として史上最多、同協定は2016年11月 4 日発効済）。

＊1

国土交通省北海道局参事官
国土交通省北海道開発局開発連携推進課＊ 1 北海道水素地域づくりプラットフォーム
北海道に豊富に賦存する再生可能エネルギーの活用を、水素を利用することにより促進させ、水素を活用した地域づくりを検討することを目的に、産学官が連携する場として平成27年 5 月に設立。

＊ 2 パリ協定
2017年11月にドイツ・ボンで開催されたCOP23において、シリアがパリ協定に署名することを表明。気候変動枠組条約に加盟する197カ国・地域で最後の参加表明となった。

118.6

○ わが国では、中期目標として2030年までに2013年度比で温室効果ガス排出量を26%削減することを目標として設定した。パリ協定が歴史上、最も画期的である点は、途上国を含む全ての参加国に排出削減の努力を求める枠組みであること。削減目標については、達成義務を設けず努力目標とされているが、取組状況は専門家による評価を受けることが定めら年間CO2排出量［Mt/年］★北海道新時代 #01★

6040200％
30％

02010

れており、各国の目標は 5 年ごとに更新し提出することが求められる。

図1

積算CO2削減率10％20％38％（28％）

2020

2030

年
2050

2040

積算CO2削減率条件に対する年間CO2排出量変化（解析結果）○ 北海道の経済は第一次産業に特化しており、観光が第 2 の柱となっている。いずれも気候に影響を受総コスト増加率［％］20ける産業であり、地球温暖化を抑制することは北海道の将来にとって非常に重要である。
基調講演「北海道における温室効果ガス削減の最適エネルギー15（28％）

105

技術導入解析 〜水素の利活用促進を踏まえて〜」
00510152025303540

積算CO2削減率［％］図2座長代理近久 武美

CO2削減率に対する解析期間中の総コスト増加率（CO2削減制約なしの場合が基準）：青色点は図 1 のように2050年の削減率を高く保ちながらCO2削減努力を遅らせたケース与え、その削減目標を達成しながら最も総社会コスト氏が低く抑えられるエネルギーシステムの設備構成や燃北海道大学大学院工学研究院
エネルギー環境システム部門特任教授

料の組み合わせを解析しました。

わが国の地球温暖化対策の中期目標である2030年度

図 1 は解析結果から得られたCO2の年間排出量の変削減目標（温室効果ガス排出量を2013年度比26%削減）化を示したもので、図 2 はそれに対する解析期間中のを達成するためには、社会コストを最小に抑えながら、総コストの増加率を示しています。

再生可能エネルギー（以下、「再エネ」という）の大図 1 において2010年から2015年にかけてCO2排出量量導入をはじめとした大幅な設備構成の変更が必要にの増加が見られますが、東日本大震災後に生じた電源なります。本日は、 2 つの解析結果を基に北海道にお構成の変化（原子力発電所が停止し火力発電所の稼働いて合理的と考えられる長期的なエネルギー供給の姿数が増加）によるものです。CO2排出量に制約を与えについてお話しします。

ない場合（積算削減率＊3 0 %）でも、人口減少による

CO2排出量制約と総コスト変化

エネルギー消費量の減少や省エネなどにより2030年以

一つ目は、人口予測や燃料価格推計を基に、2010年降の排出量が減少します。CO2排出量に制約を与えるから2050年までのCO2排出量削減目標率を条件として（積算削減率を上げる）と2015年から排出量が減少し＊ 3 積算削減率
CO 2削減制約なしケースと比べて2050年までに何％CO 2排出量を削減したかを表す。

218.6

■ 北海道水素地域づくりプラットフォーム平成29年度第 2 回会合 ■9,000

図 2 はCO2削減率に対するコスト増加率のグラフで8,000

年間総コスト［億円/年］ますが、特に早い時期の変化が顕著に表れています。
す。CO2排出量を20%削減するための総コスト増加率
は 3 %程度であるのに対して、30%削減するための総コスト増加率は 8 %程度、38%削減するための総コスト増加率は18%程度と逓増していきます。また、CO2削減努7,0006,0005,0004,000

力を先延ばしして2050年に最大CO2削減を達成しようと図3した場合には（図の青色点）、積算CO2削減率に対する総コストはむしろ割高になることがわかります。
以上のことから、2050年までの積算CO2排出量を効

水電解水素製造・供給
ガソリン卸価格113円/L

01020304050
再生可能エネルギー割合［％］

607080

再生可能エネルギー導入率と年間総コスト（発電に要する総社会コストと燃料供給コストの合算値）：青線は灰色線に示すガソリン車の50%を燃料電池車に置き換え、必要な水素を全て水電解で供給と仮定

果的に減らすためには早期にCO2排出削減に有効な設の導入率が50%までは、社会コストの増はわずかとい備を導入した方がよく、約 3 %程度の総コスト増で積う結果となりました。

算CO2を20%削減（2050年の値は2013年比48.2%削減）

再エネの導入をさらに拡大すれば、再エネの発電量できることが分かりました。また、本解析条件の範囲が需要を上回る時間帯が増え、解列（発電中の発電設では投入コストを大幅に増やしても、積算CO2削減率備を停止）されて系統に流れない未利用電力が増えまを38%（2013年比63.8%削減）以上にはできず、このす。再エネの導入率を50%以上にすると社会コストが壁を越えるには本解析に含めていない産業部門及び運増加していますが、これは送電網増強や蓄電池導入に輸部門における一層のCO2排出削減が可能となる技術係る設備コストが必要になるほか、未利用電力が増加革新やエネルギー転換が必要となります。すなわち、するためです。ここで、系統電力を利用して水素製造民生（家庭と業務）及び電力部門では相当量のCO2削を行うことが社会コスト的に有利になるには、ガソリ減が可能ですが、製鉄等の部門のCO2発生が大きく残ンの卸売価格が約120円/ℓ以上で、かつ未利用電力がるほか、長距離トラック・バス部門の低CO2化が課題発生し始める再エネ導入率50%以上となる条件であるであることが分かりました。

ことが分かりました。なお、解析では未利用電力が発再エネ導入率と総社会コストとの相関関係生しないように解列が自由になされる前提となってい二つ目は、 1 時間ごとの実際の電力供給・需要変動ますが、実際には個別事業者の損益に影響しますので、を解析に含め、再エネ発電の導入拡大に伴う出力変動

この点を考慮した再エネ導入拡大のための解列ルール

対策−送電網の増強や蓄電池の導入、未利用電力の水と損失補償の仕組みが必要であると考えます。

素変換−を考慮した場合の、再エネ導入率と総社会コ

まとめ
水素（燃料電池自動車）はバッテリー（電気自動車）ストとの相関関係について解析しました。
＊4

図 3 は系統 による電力供給に要するコストと運輸と比べ、軽量であるとともに、大容量かつ長期保存が部門における乗用車用ガソリン供給に要するコストを可能である点で有利です。特に、長距離トラックやバ足したものを縦軸に、全ての系統電力に占める風力発スは軽量化によるメリットが大きいことから、再エネ電と太陽光発電によるエネルギー供給の割合を横軸にが主体となる将来社会において、電力変動吸収として示したものです。水素製造ケースでは、ガソリン車の作られた水素を、再度、系統に電力として戻すよりも、50%が燃料電池自動車となった際の水素及びガソリン総合効率の観点からもまず運輸部門で利用すべきと考供給コストとなっています。系統電力への再エネ発電えます。

＊ 4 系統系統（電力系統）とは、電力を需要家の受電設備に供給するための、発電・変電・送電・配電を統合したシステム全体を指す。

318.6

★北海道新時代 #01★

そして、低CO2化の社会づくりを行うには行政の関議会を通じて参画企業に呼びかけをし、提案をいただ

わりが必須であり、例えば、炭素税導入による税収をいたことで東北に初めてFCVを導入（公用車として低CO2化技術などへ再配分できる仕組み、電力系統会3 台）、翌年にも 2 台導入し、県内だけでなく県外の社が積極的に再エネ導入を行うよう誘導できる仕組み

自治体にも無償で貸し出しし、様々なイベントなどでや、さらに北海道が豊かになるには、道内でエネルギー活用いただいています。また、県独自でFCV購入補代金が循環する仕組みが必要と考えます。

助金を創設して、国からの補助金に加え、上限約100万円の補助金を上乗せしています。その結果、県内の講演

FCV登録車は、公用車、一般販売等併せて27台（H29.12「宮城県の水素エネルギー利活用推進の取組について」時点）です。FCV導入の意義は、輸送部門におけるCO2排出削減に寄与するとともに、FCVや水素ステーションに使用されている様々な部品や素材を製造する県内産業の振興につながるものと考えています。
スマート水素ステーションは、太陽光パネルから作った電気で水素を作り、圧縮機を使わずに35MPa＊5（350気圧）まで圧力を高め、貯めておき、FCVに水素梶原

光弘

氏を充填することができるワンパッケージの装置です。

宮城県 環境生活部 再生可能エネルギー室 技術主幹

充填能力は大きくなく、このステーションだけではFCV

まもなく東日本大震災の発生から 7 年が経過しようを何台も維持することはできません。しかし、設置コとしています。大規模停電が続き、仙台市中心部でもストや運用コストが低く、利用者の少なさから商用ス都市ガスが 1 カ月程復旧せず、ガソリン不足も重なり、テーションが進出しにくい地域への設置に適しておりエネルギーの重要性を改めて痛感しました。震災からます。優れた環境性能を持つこのステーションを題材の復旧・復興に当たっては、震災前の姿に戻すだけでに水素エネルギーへの理解を深めてもらえるよう県保なく、将来を見据えて新たなことにチャレンジする「創健環境センターの敷地の一角に設置しています。また、造的な復興」を目指しています。水素エネルギーの利

通常のステーションの場合は、第 1 種製造施設という活用推進もその一つです。

ことで、水素充填には、特別な免許が必要となります

平成27年 4 月に、県内へのFCV（燃料電池自動車）が、こちらは第 2 種製造施設となり、特別な免許も不や水素ステーションの整備を目指し「みやぎFCV普要で、講習を受講した職員が水素充填を行っています。

及促進協議会」を設置、同年 6 月「みやぎ水素エネル

平成29年 3 月、四大都市圏以外では初となる商用水素ギー利活用ビジョン」を策定し、災害対応能力の強化、ステーションが仙台市内にオープンしました。また同

環境負荷の低減、経済波及効果が期待できる水素エネ

月、店舗で使用する電力の 1 割程度を水素由来の電力ルギーを推進し、「東北における水素社会先駆けの地」で賄う東北初の水素コンビニがオープンしました。有を目指すこととしました。その中で、特に、FCVの事の際には、FCVやEVからの電気を店内に取り込み、導入と水素ステーションの整備に重点的に取り組んで店舗の電力維持を図るとともに、スマホやモバイル等きています。の充電ができます。

環境省の補助を活用して、スマート水素ステーショ

これらの施策は、主に、県民税均等割（個人・法人）ン（SHS）を東北で初めて導入したことを契機に、協の超過課税「みやぎ環境税」を財源としています。

＊ 5 MPa
圧力/応力を表す単位で、 1 パスカル(Pa)は 1 平方メートル当たり1ニュートンの力が作用するときの圧力。 1 メガパスカル(MPa)は 1 パスカルの100万倍。

418.6

■ 北海道水素地域づくりプラットフォーム平成29年度第 2 回会合 ■平成29年 8 月に、環境省「地域連携・低炭素水素技レーラーやカードル＊7の容器の形で札幌まで運ぶ。

術実証事業」に採択された事業について紹介します。

○ 当ステーションは、国、北海道、札幌市から補助仙台市に隣接する富谷市で、みやぎ生協（コープ）の金をいただき建設することができた。現在、北海道物流倉庫に元々あった太陽光パネルを活用して、新たで唯一水素供給事業を行っている企業として、北海に水電解装置等を整備します。そこで水素を製造し、道の水素社会の実現、発展に向けて、引き続き尽力水素吸蔵合金が入ったカートリッジに貯蔵した上で、していきたい。

生協の組合員の家庭、生協店舗、児童施設などに運びます。例えれば、LPガスを運ぶような感覚で水素の「平成30年度環境省水素関連予算について」

カートリッジを配達し、家などに設置された純水素型の燃料電池に取り付け、水素から取り出した電気や熱をエネルギーとして利用します。本実証は生協の既存の物流網を利用するので、低炭素・低コストで水素を輸送でき、地産地消型の水素サプライチェーン＊6実証事業として全国から注目されているところです（平成遊佐30年の夏から 1 年間実証予定）
。

秀憲

氏

環境省 北海道地方環境事務所
環境対策課長

○会員からの情報提供（抜粋）エネルギー特別会計を活用した環境省の温室効果「エア・ウォーター移動式水素ステーション札幌の概

ガスの削減施策は、2030年、2013年度比26% CO2排要について」

出削減に向けて、長期的な低炭素ビジョンを再エネ活用のCO2削減加速化戦略として踏まえたもので、予算額は1,570億円。
○ 「水素を活用した自立分散型エネルギーシステム構築事業」を新規補助事業とし、蓄電池や水素等を活用することで、電力系統に依存せずに再生可能エ寺井誠

ネルギーを電気、熱として供給できる自立型水素エ氏

ネルギー供給システムの導入・活用方策の確立を目

エア・ウォーター株式会社
産業カンパニー エンジニアリング事業部 係長○指す。

本年 3 月26日に、豊平区月寒にエア・ウォーター○ また、再エネ由来の水素ステーションを2020年ま移動式水素ステーション札幌が開所する。当ステーでに100カ所程度整備することを目標とした「再エションはオフサイト型と呼ばれ、ステーション以外ネ水素を活用した社会インフラの低炭素化促進事の場所で水素を製造し、これを水素ステーションに業」と、再エネを活用した波及効果・事業性の高い輸送して、ステーションで水素を貯蔵し、車に供給

水素サプライチェーンの確立が重要であることか（充填）する。燃料電池車 1 台の満充填は約 3 分でら、水素の製造から利用までの各段階でのCO2削減終了し、 1 時間に 2 台まで連続充填ができる。

効果を検証する「再エネ等を活用した水素社会推進○ 供給源は、弊社が苫小牧市内で製造している産業事業」を継続する。

用 水 素 を20MPaの 圧 力 で 充 填 し た も の を 水 素 ト※ 会合での上記以外の情報提供及び配付資料については、北海道
水素地域づくりプラットフォームウェブサイト（北海道開発局HP内）に掲載しております。
http://www.hkd.mlit.go.jp/ky/ki/renkei/splaat0000016izq.html＊ 6 水素サプライチェーン
水素の製造、貯蓄・供給、輸送、利用までを一つの連続したシステムとして捉えたときの名称。

＊ 7 カードル
ガスを大量に使用する場合の供給方式の一種であり、多数の中形容器を枠組みし固定した装置。

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