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Integrated Hybrid Renewable Power Plant with Hydrogen Energy Storage for Continuous Sustainable Power Generation

持続可能な連続発電のための水素エネルギー貯蔵を備えた統合型ハイブリッド再生可能発電所 (AI 翻訳)

Sneha G K, Dr. Manish Kumar

Zenodoプレプリント2026-06-01#エネルギー転換
DOI: 10.5281/zenodo.20488555
原典: https://zenodo.org/records/20488555
📄 PDF

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本論文は、太陽光・風力・バイオマスと水素貯蔵を組み合わせたハイブリッド再生可能発電システムを提案する。余剰電力で水素を製造し、需要時に燃料電池で再電力化することで、変動性再エネの課題を解決し、安定供給を実現する。システム設計と運用の初期評価を行い、脱炭素とエネルギー安定供給への有効性を示す。

English

This paper proposes a hybrid renewable power plant combining solar PV, wind, and biomass with hydrogen energy storage. Excess electricity is used to produce hydrogen via electrolysis, which is stored and later converted back to electricity via fuel cells. The system aims to provide continuous, stable power despite the intermittency of renewables. Initial analysis indicates improved reliability and reduced fossil fuel dependence.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本は水素社会の実現と再生可能エネルギーの主力電源化を目指しており、本提案のような統合システムは離島や地域分散型電源のモデルとして参考になる。ただし、コストや技術的実証が今後の課題である。

In the global GX context

Globally, the integration of hydrogen storage with variable renewables is a key pathway to firm, clean power. This paper aligns with efforts in Europe and the US to develop hydrogen hubs and long-duration storage solutions, offering a conceptual design that could inform pilot projects.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides a system-level design and evaluation methodology for hybrid renewable-hydrogen plants, useful for further optimization studies.

🏢実務担当者:Offers a conceptual framework for integrating hydrogen storage into renewable projects, but lacks cost and feasibility details needed for direct implementation.

🏛政策担当者:Highlights the potential of hydrogen storage to enable high renewable penetration, supporting policy frameworks for hydrogen infrastructure and renewable integration.

📄 抄録(日本語訳)

世界の電力需要の増大は、環境問題の深刻化と相まって、よりクリーンで信頼性の高いエネルギーシステムを求める必要性を強く浮き彫りにしている。化石燃料に基づく従来の電力生成方法は、温室効果ガスと環境汚染の重大な発生源である。太陽光や風力などの再生可能エネルギー源は代替手段として考えられるかもしれないが、その変動性と気象条件への依存により、一定で安定した電力供給を提供することは困難である。これらの欠点を克服するために、本論文はハイブリッド再生可能エネルギー発電プラントを推奨するものであり、これは太陽光発電の利用、風力タービン、バイオマス形態のエネルギー生成の組み合わせとなる。太陽光や風力が余剰電力を生み出すと、その余剰分が水を水素に分解する。そのガスは、地下のタンクにしまわれて、必要になるまで静かに待機する。再生可能エネルギーの出力が低下すると、貯蔵された水素が燃料電池に供給され、電力を取り戻す。晴れた日や風の強い時間だけに頼るのではなく、この構成は供給のギャップを埋める。太陽も風もない静かな期間でも、電力は流れ続ける。太陽光、風力、貯蔵水素を組み合わせることで、生産と使用の両方における変動が平滑化される。需要の急増もストレスなく処理される。エネルギーはより長く利用可能な状態を保ち、単一の供給源への負担を軽減する。このような隠れた備えは、ネットワーク全体の安定性を高める。このシステムがどれだけうまく機能するかを評価することは、速度、作業が各部品にどのように分散されるか、貯蔵電力がどのように使用されるか、エネルギーが生成または貯蔵を目的とした部品間でスムーズに移動するかどうかといった点を確認することを意味する。これを運用することは、時間の経過とともに石油由来燃料の使用を減らしながら、汚染を削減する傾向にある。これまでに見つかった方法は、電力の生成または貯蔵用に構築された機器への電力の出入りをよりスマートに管理することに向けられている。異なるグリーンエネルギー源を組み合わせることは、特に水素が後で追加の供給を準備しておく場合、安定した出力に適している。価格や技術的な限界が依然として存在するとしても、ここでの進歩は、今後何年にもわたってよりクリーンな方法を意味する可能性がある。需要が減速したときの貯蔵。晴れた時間帯には太陽光がパネルを充電し、夜には風がタービンを回すこともある。植物を燃料に変えたものが、これらの源と並んでバイオマスエネルギーをサイクルに供給する。これらが一体となって、持続可能なエネルギーの考え方のもとで安定した流れを形成する。燃料電池はその後、貯蔵されたガスを最も必要とされる場所で電力に戻す。

AI 翻訳(deepseek-v4-flash)。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract(原文)

The rising electricity needs in the world together with the escalating environmental challenges has put into sharp focus the necessity to seek cleaner and more reliable energy systems. The conventional power generation methods that are based on fossil fuel are significant sources of greenhouse gases and environmental pollution. Although such renewable energy sources as solar and wind may be taken as an alternative, their fluctuating and weather conditions make it difficult to provide the constant and stable power supply. To overcome these deficiencies, this paper recommends a hybrid renewable generation plant, and this will be a combination of solar photovoltaic utilization, wind turbines and generation of biomass forms of energy. When sunlight or wind create extra power, that overflow splits water into hydrogen. That gas waits quietly until needed, tucked away in tanks underground. Once renewables slow down, the saved hydrogen feeds fuel cells to bring back electricity. Instead of relying only on sunny days or windy hours, this setup bridges gaps in supply. Power keeps flowing even during quiet spells without sun or breeze. Mixing solar, wind, and stored hydrogen smooths out bumps in both production and usage. Surges in need get handled without stress. Energy stays available longer, reducing pressure on any single source. Hidden reserves like this boost stability across the whole network. Looking at how well this system runs means checking things like speed, how work gets spread across parts, how stored power gets used, whether energy moves smoothly between pieces meant to make or hold it. Running it tends to cut down pollution while also using less oil-based fuel over time. Ways found so far point toward smarter handling of electricity moving into and out of equipment built for making or saving power. Mixing different green sources works better for steady output especially when hydrogen keeps extra supply ready later. Even if price tags and tech limits still exist, progress here could mean cleaner methods lasting years ahead. Storage when demand slows down. Sunlight beams charge panels during clear hours while winds push turbines at night sometimes. Plants turned into fuel feed bio-mass energy into the cycle alongside these sources. Together they shape a steady flow under the idea of sustainable energy. Fuel cells then turn stored gas back into electricity where needed most.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。