論文・プレプリント

Mansouri S.A.

水素を中核とする企業群が、電力・水素市場への参加と設備運用スケジューリングをポートフォリオ全体で最適化する枠組みを提示する研究。複数拠点・複数資産の協調により収益性と運用効率の向上を狙う。抄録がなく詳細な手法・結果は不明だが、水素事業の経済性評価に関わる定量的アプローチと位置づけられる。

van Greevenbroek K.

本稿は欧州のグリーン水素戦略の強化を主張する政策論考とみられる。再生可能水素の供給・需要・インフラ整備における戦略的意義を論じ、欧州の脱炭素化における水素の役割を位置づける。抄録がなく詳細な実証内容は不明。

Daniel Lane, San Hla, Ashleigh Cousins +3

木質バイオマスを原料としCCSを組み合わせた水素製造プロセスを対象に、水性ガスシフト反応器・CO2分離・H2精製・最終製品に求められるガス品質要件を整理したレビュー論文。各工程の技術的制約と要求水準を俯瞰し、バイオマス由来のカーボンネガティブ水素供給の設計指針を示す。

F. Tabita González-Zubieta, Vafa Feyzi, Pedro Gerber Machado +2

光触媒による低炭素水素製造を、地域ごとの条件差を踏まえて最適化し、その世界的な導入可能性を評価した研究。地域別の最適化が水素供給コストや脱炭素効果にどう影響するかを示す点が貢献。抄録がなく詳細は限定的だが、水素サプライチェーンと地域資源条件の関係を論じる枠組みを提供する。

Hunt, Julian David, Prabhudharwadkar, Deoras M., Freitas, Marcos Aurélio Vasconcelos de +2

ブルー水素の輸出・輸入チェーンにおいて、液化水素の冷熱を利用して空気分離と酸素固化を行う新方式（SOHL）を提案。輸入側で固化した酸素を輸出側に戻し、液化器の予冷と次カーゴ製造のオートサーマル改質に活用する。エンタルピー収支、空気分離、改質・CCS、コスト比較、モンテカルロ分析を含むPythonモデルとデータを公開し、従来型液化水素チェーンやアンモニアとの比較を再現可能にした。

Yehia Nassar, Shaimaa Tarek Soultan

本論文は、オフグリッド再エネ由来のグリーン水素が、系統電力の再エネ比率が低い国では、同量の再エネを系統に供給しグレー水素を製造する場合よりも間接排出が多くなることを示す。再エネ系統普及率が低い地域では、再エネはまず系統に優先配分し、グリーン水素はオフピーク時のエネルギー貯蔵として活用すべきと提言する。水素導入の戦略的優先順位付けの重要性を強調する。

Enoch Temiloluwa Olonade, M. Oladosu, M. Abah +3

本レビューは2020〜2025年の文献を基に、グリーン水素の製造・貯蔵、AI活用のスマートグリッド管理、磁場・慣性閉じ込め核融合の現状を整理する。再エネ水素ネットワークと核融合支援発電を組み合わせ、電力網の信頼性向上と水素バリューチェーン全体の排出削減を図る統合構想を提示する。資本コストや電解装置劣化、核融合の技術的未成熟などの障壁と政策・研究優先事項を論じる。

Minul Khan Rahat, Md. Asif Khan, Rajin Al Fatemi +3

独立DCマイクログリッドにおけるグリーン水素製造の安定化を目的に、蓄電池と電解装置の協調運用を支援する予測駆動型EMSフレームワークを提案。Random Forestをベースラインとし、LSTM・GRU・Transformer Encoderを比較評価した結果、Transformer EncoderがMAE 0.1306、RMSE 0.1532で最良性能を示し、ベースライン比で誤差を約99%削減した。予測水素出力を活用することで、配電ミ…

Tahani S. Alotaibi

再生可能エネルギー由来の水素をハーバー・ボッシュ法でアンモニアに転換し、LNG冷熱回収を組み合わせた併産システムを提案。人工ニューラルネットワーク（ANN）と多目的遺伝的アルゴリズム（MOGWO）を組み合わせ、技術経済的な最適化を行う。グリーンアンモニアのコスト低減とエネルギー効率向上の可能性を示す。

Liliya E. USACHEVA, Svetlana Valerievna Ratner, Valerii V. IOSIFOV

ロシア、EAEU、BRICS、SCOにおける低炭素水素市場の規制・制度条件を比較分析した研究。ロシアは戦略的枠組みは整備されているが、中国・インド・ブラジル・UAEに比べ実装・認証・経済的インセンティブで遅れている。EAEUには統一基準や相互認証、共通タクソノミーが欠如し、BRICSは国内産業需要の構築に注力している。競争力は資源ポテンシャルよりも制度環境の成熟度に依存すると結論づける。

Rizwan SM, Walke S, Al Rashdi SSA

PEM水電解装置の信頼性モデルを10状態から20状態へ拡張し、4種の劣化機構ごとの部分出力状態、スペア待ち（物流遅延）状態、予防保全分岐、破局的故障分岐を競合リスクとして組み込んだ。定常アベイラビリティ0.8804（95%CI: 0.778–0.983）、MTSF約5270時間、収益率383.28ドル/時を導出。予防保全や衝撃故障を無視したモデルはアベイラビリティを過大評価し、水素供給計画とプラント経済性に影響することを示す。

Weber, Andreas, Horst, Juri

本論文は、赤色・緑色水素およびその合成燃料の国際貿易をシミュレートする部分均衡モデルを提示する。一般均衡モデルとは異なり、グローバル企業間の利益最大化競争を前提とし、貿易関係の頑健性やファーストムーバーの市場ポジションを分析する。GECO2022とTYNDP2022のシナリオを用い、電解槽・再エネ・輸送費・関税・国別金利を考慮して輸入国の支払意思額を評価する。

Weber, Andreas, Horst, Juri

本資料はIZESの水素貿易モデル構築に向けた基礎データを提示する。101カ国における再生可能エネルギーと原子力の発電容量・出力の将来シナリオ、国別の電解装置最適化済み再エネ地域、需要動向、貿易ルート、関税、国別リスクプレミアムを含むWACCを網羅する。水素の国際貿易を定量評価するための入力条件を体系的に整理したものである。

David Tomić, Kristina Radinović, Guilherme R. R. Amaral +4

本論文は、太陽光・風力・水力・地熱による水電解と、バイオマス由来の熱化学的・生物的プロセスを含む再生可能水素の生産経路を比較評価した。太陽光・風力ベースの電解が技術成熟度・拡張性・コストのバランスで最も有利で、均等化コストは約3.8〜11.9 USD/kg H2と報告されている。バイオマス系は効率が高いが材料・持続可能性の制約があり、洋上風力電解などの新興技術は長期的潜在力を持つが成熟度が低い。

Hong-Jun Fan, Peggy Shu-Ling Chen, Andrew Harris +2

洋上風力の保守支援船（SOV）を対象に、水素PEMFCとリチウムイオン電池を組み合わせたハイブリッド動力システムを概念設計した。既存機関室の制約内で200kW燃料電池26基と2.6MWh電池が最適構成と判明。圧縮水素・液体水素・液体アンモニア・金属水素化物を比較し、LH2とLNH3が技術的に実現可能で、LNH3はLH2より総保有コストが30%低い。1船あたり年最大17,600トンのCO2削減効果を示す。

Edoardo Rossi, Giorgio Vilardi

直接還元鉄（DRI）シャフト炉を一次元モデルで解析し、還元ガスを合成ガスから水素、さらにアンモニアへ切り替えた際の炉内反応・温度・還元挙動を比較した研究。鉄鋼業の脱炭素経路として注目される水素還元製鉄の実現可能性を、プロセスシミュレーションの観点から定量評価している。

Kaniyamparambil, Sreejoe, Schmidt, Marvin, Kunert, Felix +5

可逆固体酸化物セル（rSOC）は発電と電解を切り替えられる高効率・燃料柔軟なデバイスで、変動する再生可能エネルギーの統合に有望である。本研究はModelicaで実装した動的1次元rSOCスタックモデルを提示し、電気化学・ガス輸送・伝熱・燃料変換を連成してセル毎の温度・燃料利用率・電圧を予測する。燃料利用率0.70〜0.95のシミュレーションで熱的ホットゾーンの移動や燃料枯渇域、局所電圧勾配の増幅を明らかにし、安全かつ効率的な運転包絡線の…

Mai, Andreas, Blennow, Peter, Heiredal-Clausen, Thomas +9

Topsoeが固体酸化物電解（SOE）技術を用いたPower-to-X（PtX）プラントの最新動向を報告。500MW/年のSOE製造施設を建設・試運転中で、12スタックCore（700kW入力、230Nm³H2/h）を8基組み合わせたSectionをPtXプラントの構成単位とする。16,000時間超の長期スタック試験やCO2共電解によるeSAF製造の可能性も示す一方、市場不確実性により商業化戦略を見直している。

Leah, Robert, Bone, Adam, Choolaei, Mehdi +6

Ceresの金属支持型固体酸化物電池（SOC）技術Endura™の商用化動向を報告。データセンター需要増と電化により分散型高効率発電の需要が急増し、韓国Doosan、台湾Delta、中国Weichai、日本DENSOなどとの製造ライセンスを通じて量産体制が進む。グリーン水素は立ち上がりが後ろ倒しになるも、Shellインドでの1MWe電解モジュール実証やThermaxとの加圧SAM開発が進行中。

Wuillemin, Zacharie, Waeber, Florian, Diethelm, Stefan +7

SolydEraは、高自動化プラントで製造するG8スタックを基盤に、産業向けの大型SOFCスタックおよび可逆システムを開発・検証してきた。中核となるrEMX-NG HotModuleは5基のG8Xスタックを統合し、燃料電池モードで最大10kW、水蒸気電解モードで最大30kWを発揮する。水素・天然ガス等多燃料に対応し、共電解による合成ガス生成も可能で、間欠電源や系統サービス、電力貯蔵の課題に対応する。