世界初の地下水素貯蔵プロジェクトが誕生

5月8日、オーストリアのRAGはルーベンスドルフの旧ガス貯蔵所で世界初の地下水素貯蔵パイロットプロジェクトを開始した。このパイロットプロジェクトでは、4.2GWhの電力に相当する120万立方メートルの水素を貯蔵する予定だ。貯蔵される水素は、Cummins が供給する 2 MW 陽子交換膜セルによって生成され、最初はベース負荷で動作して貯蔵に十分な水素を生成します。プロジェクトの後半では、セルはより柔軟な方法で動作し、余剰の再生可能電力を送電網に送電する予定です。

水素経済の発展における重要なマイルストーンとして、このパイロットプロジェクトは、季節エネルギー貯蔵のための地下水素貯蔵の可能性を実証し、水素エネルギーの大規模導入への道を切り開くことになる。克服すべき課題はまだたくさんありますが、これは確かに、より持続可能で脱炭素化されたエネルギー システムに向けた重要な一歩です。

地下水素貯蔵、すなわち、地下の地質構造を利用した水素エネルギーの大規模貯蔵。再生可能エネルギー源から発電して水素を生成し、その水素を塩の洞窟、枯渇した石油やガスの貯留層、帯水層、並んだ硬岩の洞窟などの地下の地質構造に注入して、水素エネルギーの貯蔵を実現します。必要に応じて、ガス、発電、その他の目的で地下の水素貯蔵場所から水素を抽出できます。

水素エネルギーは、気体、液体、表面吸着、水素化物、または水素体を搭載した液体など、さまざまな形式で貯蔵できます。しかし、補助電力網の円滑な運用を実現し、完璧な水素エネルギーネットワークを確立するには、現時点で実現可能な唯一の方法は地下水素貯蔵です。パイプラインやタンクなどの地上形式の水素貯蔵では、貯蔵および排出能力が数日間しかありません。数週間または数か月規模のエネルギー貯蔵を供給するには、地下の水素貯蔵が必要です。地下の水素貯蔵は、最大数か月分のエネルギー貯蔵ニーズを満たすことができ、必要なときに取り出して直接使用したり、電気に変換したりすることができます。

ただし、地下水素貯蔵には次のような多くの課題があります。

まず、技術開発が遅い

現在、枯渇したガス田や帯水層での貯蔵に必要な研究、開発、実証は遅れています。枯渇田における残留天然ガスの影響、汚染物質や水素損失を引き起こす可能性のある帯水層や枯渇ガス田におけるその場での細菌反応、水素の性質によって影響を受ける可能性のある貯蔵の密閉性の影響を評価するには、さらなる研究が必要である。

第二に、プロジェクトの工期が長い

地下ガス貯蔵プロジェクトにはかなりの建設期間が必要で、塩の洞窟や枯渇した貯留層の場合は 5 ～ 10 年、帯水層の貯蔵の場合は 10 ～ 12 年かかります。水素貯蔵プロジェクトの場合は、さらに大きなタイムラグが生じる可能性があります。

3. 地質条件による制限

地域の地質環境によって、地下ガス貯蔵施設の可能性が決まります。ポテンシャルが限られている地域では、化学変換プロセスを通じて水素を液体キャリアとして大規模に貯蔵することができますが、エネルギー変換効率も低下します。

水素エネルギーは、効率が低く、コストが高いため、これまで大規模には活用されていませんでしたが、さまざまな重要な分野で脱炭素化に重要な役割を果たしており、将来的には幅広い発展が期待されています。