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Integrated Solar-Wind Hydrogen Production System for Sustainable Green Mobility

持続可能なグリーンモビリティのための太陽光・風力統合水素製造システム (AI 翻訳)

Chérif Adnen, Kassmi Khalil, Sofiane Bouachaoui, Sadeg Saleh

World Electric Vehicle Journal📚 査読済 / ジャーナル2026-03-25#水素Origin: EU
DOI: 10.3390/wevj17040169
原典: https://doi.org/10.3390/wevj17040169

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本研究は、太陽光発電と風力発電を組み合わせたハイブリッドシステムによるグリーン水素製造と、その運輸部門での利用可能性を分析。1.2MWpの太陽光パネルと800kWの風力タービンで1MWのPEM電解槽を稼働させ、年間55.8トンの水素を生産、均等化コストは5.82ユーロ/kg。システムは60時間以上の系統独立運転を実現し、CO2排出を年間1656トン削減。2030年までに化石燃料と競合可能と予測。

English

This study analyzes an integrated solar-wind hydrogen production system for sustainable mobility. A 1.2 MWp PV array and 800 kW wind turbines power a 1 MW PEM electrolyzer, producing 55.8 tonnes of hydrogen annually at a levelized cost of €5.82/kg. The system achieves over 60 hours of grid-independent operation and reduces CO2 emissions by 1,656 tonnes/year. It demonstrates that hybrid renewable hydrogen can become cost-competitive with fossil fuels by 2030.

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を目指し、FCEVや水素ステーションの整備を進めている。本論文のハイブリッド再エネ水素システムの技術経済分析は、日本の地域分散型水素供給モデルの設計や、水素コスト低減策の検討に有用な知見を提供する。

In the global GX context

Globally, green hydrogen is a key pillar of decarbonizing hard-to-abate sectors like transport. This paper provides a detailed techno-economic framework for hybrid renewable hydrogen production, offering replicable insights for countries scaling up hydrogen mobility infrastructure under the EU Hydrogen Strategy and similar initiatives.

👥 読者別の含意

🔬研究者:The techno-economic modeling approach (HOMER + MATLAB/Simulink) and system optimization results can inform future studies on integrated renewable hydrogen systems.

🏢実務担当者:Project developers can use the system design and cost data to assess feasibility of similar hydrogen fueling stations for FCEVs and EV charging.

🏛政策担当者:The demonstration that hybrid systems can achieve grid parity by 2030 supports policies incentivizing renewable hydrogen for transport, such as subsidies or mandates.

📄 抄録（日本語訳）

運輸部門の脱炭素化は、世界の気候目標を達成する上で最も重要な課題の一つである。本研究は、ハイブリッド太陽光発電（PV）と風力発電構成を通じてグリーン水素を生産する統合再生可能エネルギーシステムの包括的分析を提示する。提案システムは、1.2 MWpの太陽光アレイと800 kWの風力タービンを組み合わせ、1 MWのプロトン交換膜（PEM）電解槽に供給して水素を生産する。水素はその後圧縮され、350 bar（トラックおよびバス用）と700 bar（乗用車用）で貯蔵され、燃料電池電気自動車（FCEV）に直接利用されるか、250 kWの定置型PEM燃料電池を介して電力に再変換され、電気自動車（EV）充電インフラを支援する。HOMER ProおよびMATLAB/Simulink 2022aを用いた詳細な技術経済シミュレーションを通じて、ハイブリッド構成が71%の電解槽容量係数を達成し、年間55.8トンの水素を生産し、均等化水素コストが5.82 €/kgであることを実証する。本システムは、60時間以上の系統独立運転を確保しつつ、従来の系統電力代替案と比較して年間1656トンのCO2排出量を削減する。結果は、ハイブリッド再生可能水素システムが持続可能なモビリティインフラに対して経済的に実行可能な解決策を提供でき、予測されるコスト削減により2030年までに化石燃料代替案と競争力を持つようになることを示している。

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 transportation sector’s decarbonization represents one of the most critical challenges in achieving global climate targets. This study presents a comprehensive analysis of an integrated renewable energy system that produces green hydrogen through a hybrid solar photovoltaic (PV) and wind power configuration. The proposed system combines a 1.2 MWp solar array with 800 kW wind turbines, feeding a 1 MW proton exchange membrane (PEM) electrolyzer for hydrogen production. The hydrogen is subsequently compressed, stored at 350 (for trucks and buses) and 700 bar (for cars), and then utilized either directly for fuel cell electric vehicles (FCEVs) or reconverted to electricity via a 250 kW stationary PEM fuel cell to support electric vehicle (EV) charging infrastructure. Through detailed techno-economic simulation using HOMER Pro and MATLAB/Simulink 2022a, we demonstrate that the hybrid configuration achieves a 71% electrolyzer capacity factor, producing 55.8 tonnes of hydrogen annually with a levelized cost of 5.82 €/kg. The system ensures over 60 h of grid-independent operation while reducing CO2 emissions by 1656 tones annually compared to conventional grid-powered alternatives. Results indicate that hybrid renewable hydrogen systems can provide economically viable solutions for sustainable mobility infrastructure, with projected cost reductions making them competitive with fossil fuel alternatives by 2030.

🔗 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。