国境を越えたグローバルな水素貿易市場に向けて

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水素評議会のエグゼクティブディレクター、ダリル・ウィルソン

2015 年 12 月 12 日: 今では誰もが知っているはずの日付です。この日、パリで開催された COP21 で、195 か国が地球温暖化を 2°C 未満に抑えるための法的拘束力のある協定に署名し、世界のエネルギー システムの大きな転換を示しました。気候の緊急性が迫っている現在、私たちは化石ベースのエネルギー生産と消費のシステムから、風力や太陽光などの再生可能なエネルギー源に移行しなければなりません。

クリーンな水素とその派生物は、2050 年までに世界全体で排出量を正味ゼロにすることを目指すこの新しいエネルギー システムにおいて、重要な役割を果たします。鉄鋼、重量物輸送、アンモニアなどの削減が困難なセクターでの大幅な脱炭素化のための費用対効果の高いオプション。

現在から 2050 年までの間、水素協議会は、水素によって 80 ギガトン (GT) の累積 CO2 (二酸化炭素) 排出量を回避できると推定しています。 2050 年までに年間 7 GT の削減の可能性があるため、水素はそれまでに必要な総削減量の 20% に貢献する可能性があります。これには、2050 年に再生可能で低炭素の水素を 6 億 6000 万トン (MT) 使用する必要があります。これは、世界の最終エネルギー需要の 22% に相当します。

したがって、水素は脱炭素エネルギー システムを実現する上で重要です。 正味ゼロの水素 しかし、今日の経済および産業構造の再編成は広範囲に及ぶでしょう。世界経済の脱炭素化を可能な限り迅速に、効果的に、費用対効果の高い方法で実現するには、安価な再生可能エネルギー源と需要の高い地域を結び付ける水素の国際取引が必要です。これは、評議会の最新の報告書の焦点です。 世界の水素の流れ、10月発売。

世界の水素の流れマッキンゼー・アンド・カンパニーが共同執筆した、前回の 2020 年レポートを結び付けたものです。 水素競争力への道、脱炭素化のベクトルとしての水素のコストと経済的利益を調査し、 正味ゼロの水素これは、2050 年のネット ゼロ目標に沿った全体的な需要の伸びを予測しています。新しいレポートは、世界の水素貿易フローがどのように発展するか、またそれを解き放つために必要な投資についての見通しを提供し、経済的に最適化された場合に 2050 年までに世界の水素経済がどのようになるかを示しています。

この報告書は、累積的な水素投資が 2030 年から 2040 年にかけて 5 倍に増加し (2030 年には $1 兆から 2040 年には $5 兆)、2050 年までにさらに 2 倍の $10 兆になると強調しています。これは、水素への投資が 2050 年までに年間 1 兆 3000 億ドルに達することを意味します。これは、今日のエネルギー支出全体の 251 兆 2000 億ドルに相当します。

Hydrogen for Net Zero 軌道では、2030 年の水素需要は 145 MT であり、2050 年までに 660 MT 以上に増加します。 世界の水素の流れ その 660 MT を可能な限り効率的かつ迅速に提供する方法と、その軌道を概説します。水素はどこで製造されるべきですか？それはどのように生産されるべきですか？どのテクノロジーとリソースを使用していますか?そして、このトピックの核心は、燃料ベクトル自体として、または完成品として、電気エネルギーを移動させるために何をするためですか?これにより、電力や水素が地球上を移動する形態が決まります。

私たちは、再生可能な資源や炭素隔離施設のおかげで、独自の水素生産で自給自足できる市場があることを認識しています。現在、大量のエネルギー輸入国であり、将来も大量のエネルギー輸入国であり続ける国や地域があります。また、多くの再生可能エネルギーを自力で生産できる地域もありますが、その地域の要件を満たすには十分ではありません。ここでは、国内の再生可能エネルギーの生産と輸入が混在することになります。ヨーロッパは明らかな例です。

水素がどこで生成され、世界中でどのように移動すると考えられるかを見ると、次のことがわかります。

• 世界の水素の 3 分の 1 は、地産地消のために地産地消される
• 水素の 3 分の 1 は、パイプラインによって消費地に接続された地域で生成されます。パイプラインは、大量のエネルギーを移動させる最も安価な方法です。
• 水素の 3 分の 1 は、さまざまな形で船によって世界中に運ばれます。

国際貿易がなければ、すべてのエネルギーは、消費される場所の近くで生産する必要があります。として 世界の水素の流れ 示されているように、エネルギー消費量が多い地域は、再生可能資源が利用できる地域と一致していません。国際貿易を許可しない場合、実際には非常に非効率的に使用されている地域に、より多くの再生可能発電を設置する必要があります.

中国、インド、日本、韓国、ヨーロッパ、北米が世界の水素需要の 75% を占め、今後数年間で中国が最大の消費者として台頭するでしょう。しかし、特に日本と韓国は、競争力のある再生可能エネルギー資源が非常に限られているでしょう。それらがすべて自前の再生可能エネルギーを生産しなければならないとしたら、それは非常に高価になるでしょう。

オーストラリアなどから電力と燃料のほとんどを輸入する方がはるかに安価であり、そのエネルギーは水素または水素派生物 (発電用のアンモニアを考えてみてください) の形で届きます。その結果、燃料電池車の役割は、システム レベルで BEV と同等、または潜在的により効率的であるため、世界の多くの地域よりも日本と韓国ではるかに広範囲に及ぶ可能性があることに注意する価値があります。

ロック解除

世界のガスおよび LNG 市場の進化は、将来の水素の世界市場と並行している可能性があります。ただし、重要な差別化要因は、水素の価値が物理的な製品の価値と環境属性の価値、つまり認証の両方に含まれていることです。

国際貿易が行われるためには、国際的な認証制度が必要です。水素認証は、顧客の信頼を築き、顧客の選択を可能にする上で重要な役割を果たします。政策立案者には、水素の移動を可能にする国際的に認められた代替可能なスキームを作成し、目的地の市場が何を購入しているのかを確認する必要があります。輸入地域および個々の顧客は、現地の基準 (再生可能成分、炭素強度) を満たすために必要な属性について独自の決定を下すことができますが、これは、一般的に受け入れられている一連の識別方法論および原則に基づいている必要があります。

この認証が実現すれば、需要が刺激され、水素調達に対する市場ベースのアプローチが可能になります。これにより、水素の国際的な国境を越えた取引が促進され、地理的に効率的な方法で需要と供給が満たされるようになります。

もちろん、非常に大量の水素を移動できるようにするためには、インフラを整備する必要があります。今日のエネルギーは非常に長い距離を移動しますが、これは新しいエネルギー システムでも当てはまります。

ここ数年、私たちはデモンストレーション プロジェクトから、谷や港でのプロジェクト クラスターの出現へと移行してきました。これらのローカル水素ハブは、新しい産業構造が発展し始めているため、非常に強力なコンセプトであり、新しい技術の重要なスケールアップのステップを提供します。しかし、ハブは、特定の地域のエネルギー需要に応えるために、完全なインフラストラクチャ システムを介して相互接続する必要があります。これは、パイプラインと相互接続された再生可能エネルギーおよび電解槽ビジネスを意味します。これらのインフラストラクチャへの投資が必要な場所と、それを実現するためのおおよそのペースが見え始めていると思います。

水素の勢いは増し続けています。Hydrogen Council は現在、1 兆 3,000 億ドルに相当する 680 件の大規模プロジェクトの提案を追跡しています。これは、エネルギー移行において水素が果たす役割に多大な注目が集まっていることを反映しています。