論文・プレプリント

J. Voglar, B. Likozar

EU加盟24カ国の2025年の時間別電力・太陽光発電データを用い、水素貯蔵による太陽光出力の平準化を分析。平均総合効率54.38%と試算する一方、必要水素貯蔵容量57.4Ggは地質貯蔵の潜在量を超え、長期貯蔵の欠如が実装の主な障壁と指摘。

Roshni Kumari, Dipti Chaudhary, Anirbid Sircar

本研究は、地熱発電を利用したアルカリ電解によるグリーン水素製造の新規統合を提案。遷移金属ベースの電極システムによりHER速度を向上させ、水素純度99.999%を達成。技術経済分析により、水素製造コストは$1.54/kg-H2で、システム効率は82.1%と報告。産業規模での応用可能性を示す。

Taichao Lyu, Shuaichi Huo, Tao Zhang

本論文は、再生可能エネルギーを用いたグリーン水素製造の統合的経路を技術・経済の両面から概観する。技術的課題とコスト競争力の分析を通じて、水素社会実現への道筋を示す。

S.A. Adeleye, Olurunshola. O. Z., O. Ipindola +1

本レビューは、燃料電池と再生可能水素技術の現状、工学的課題、将来展望を包括的に分析する。PEMFCとSOFCの特性比較、水素製造・貯蔵・輸送の技術的ボトルネックを評価し、商業化にはコスト低減とインフラ整備が不可欠と結論付ける。特にサブサハラ・アフリカの文脈での統合的枠組みの欠如を指摘する。

Otero, Maria, Sedano, Camilo Andres, Lopez Mejia, Omar D.

本研究は、天然ガスと水素の混合燃焼をCFDで解析し、水素添加がCO、CO2、NOx排出に与える影響を調査した。実験データと検証したモデルを用い、15%、30%、45%の水素混焼・再燃モードを比較。結果、水素添加によりCO、CO2、NOxが減少し、ピーク火炎温度が上昇。最適な水素濃度は30%と判明。

Westra, Iris M., Scheeren, Hubertus A., Penninga, Mareen J. +2

水素は間接温室効果ガスであり、エネルギー転換に伴う漏出排出の定量化が重要です。本研究では、高感度GC-PDHIDシステムとUAV・地上サンプリングを組み合わせ、8kW電解装置からの制御放出実験により、水素排出量を高精度で推定する手法を最適化しました。14のダウンウィンドプロファイルから、平均排出量0.94 m3/hを導出し、メタン測定戦略が水素にも適用可能であることを示しました。

Cirillo, Marco Russo, Del Mondo, Federico, Pivetta, Davide +7

本論文は、再生可能エネルギーとの統合に適したPEM水電解装置の性能を実験的に評価した。2kWスタックを用いて分極曲線と起動停止サイクル試験を実施し、効率は低負荷で60%、最大負荷で40%であることを示した。初期劣化は観察されず、テストベンチの有効性を確認した。

Massaro, Fabio, Licari, John, Micallef, Alexander +2

非プログラム可能な再生可能エネルギーの増加に伴う系統混雑や逆潮流を緩和するため、PEM電解槽・水素貯蔵・燃料電池からなるPower-to-Hydrogenプラントの最適規模を線形最適化で検討。737kWの電解槽導入で年間逆潮流を81.61%削減し、変圧器と配電線の損失も低減。投資コストと水素販売収益を考慮した経済性評価も実施。

Rabillard, Lilian, Thappily, Praveen, Matheswaran, Priyadharshini +6

本研究は、エネルギー転換に向けた水素製造技術の効率化を目指し、5kW級アルカリ水電解槽の性能を実験的に評価した。電極面積、電解質濃度、温度、電圧が水素生成量と効率に与える影響を分析し、400cm2スタックが高濃度で優れた電流密度を示すことを明らかにした。また、水素生成速度は電圧と濃度に比例して増加し、最大5SLPMに達した。これらの知見は、工業用水素製造用電解槽の設計最適化に貢献する。

Franco, Alessandro, Martinelli, Elisa, Rocca, Michele +1

本研究は、中小製造業や化学企業向けに、太陽光発電と低温AEM電解槽を用いた分散型水素製造モデルを提案する。10-100kW規模の構成は化学実験室に適しており、低資本コストと運用柔軟性を提供する。従来の供給方法のコスト・物流課題を解決し、産業用脱炭素化に貢献する。

García Pérez, Christian David

コロンビアのサンタンデール県を対象に、太陽光・風力資源を評価し、Power-to-Xシステムによるグリーン水素生産の技術的・経済的実現可能性を分析した。3つの構成（太陽光、風力、ハイブリッド）についてCAPEX、OPEX、水素平準化コスト（LCOH）を算出し、風力シナリオで最低のLCOH（9 USD/kg）を得たが、国際競争力のある範囲（3〜6 USD/kg）には達しなかった。資本コストの削減が競争力向上の鍵と結論づけた。

Nallapaneni, Manoj Kumar, Lau, Albert, Lam, Jason +2

本論文は、水素製造の脱炭素化と水・資源管理を統合した多機能マイクログリッド（MfMG）を提案する。膜蒸留による廃水処理とSi+プロセスによる低炭素水素生成を組み合わせ、PEM燃料電池で発電し、廃電池で蓄電する。香港のイノベーション技術委員会の助成を受け、5kWから1MWまでのスケールアップを目指す。

De Masi, Rosa Francesca, Festa, Valentino, Penchini, Daniele +3

本論文は、住宅用の1kW級水素燃料SOFCコージェネレーションシステムの実証実験を報告する。冬季の連続モニタリングにより、メーカー公称値と比較した実性能を評価し、電気効率0.47-0.48、総合効率0.93を達成。太陽光発電と組み合わせることで、住宅の電力需要を満たしつつ余剰電力を系統に供給できることを示した。

Darabadi Zare, Ali Akbar, Yari, Mortaza, Nami, Hossein +1

本研究は、水蒸気メタン改質と化学ループ燃焼を統合した分散型マルチジェネレーションシステムを提案し、熱力学・経済性の観点から評価した。提案システムは、電力295.3kW、水素40.3kg/h、熱597kWを供給し、CO2排出量は製品1GJあたり17.3kgで、発生CO2の約75%を回収する。エネルギー効率67%、エクセルギー効率52%を達成し、水素コストは2.85$/kgと試算された。感度分析により、改質温度の上昇が効率向上とコスト削減に…

Ahmed Yousif AlNofli, Maryam, Sekhar Santhappan, Joseph

オマーンのドファール地域のコミュニティを対象に、太陽光・風力ハイブリッドシステムで水素と電力を生成し、EVと水素自動車の需要を満たす技術経済的実現可能性をHOMER Proで分析。最適容量はPV 555kW、水素タンク150kg、電解槽242kW、バッテリー234kWhで、水素コストは4.47〜5.63ドル/kg。余剰エネルギーは30%未満に抑えられ、実現可能性が確認された。

Kafle, Nawaraj, Phuyal, Tej Prasad, Dhrubabar Singh, K.C +3

ネパールの重車両の水素化を目指し、燃料電池バス10台の運行に必要なオンサイト水素充填ステーション（OHRS）の設計を提示。車両モデリングと走行データから、最大牽引力119.85kW、1日あたり80kgの水素生産が必要と算出。電解槽、圧縮機、貯蔵、ディスペンサーなどの機器規模を決定する包括的枠組みを提供。

Cheng W.

本論文は各国の国家水素戦略を比較分析し、その環境持続可能性（グリーン度）を評価する。政策の野心度や具体的な目標、支援策などを指標化し、脱炭素効果の高い戦略とそうでないものを識別する。水素政策の国際比較に資する知見を提供する。

Rey J.

本稿はグリーン水素の資源消費、技術成熟度、規制枠組みを概観し、持続可能な水素経済への移行における課題と機会を整理する。技術的・規制的側面から、脱炭素社会実現に向けた水素の役割を考察する。

Masip Macía Y.

本論文は、チリのバルパライソ地域の港湾運営におけるグリーン水素バリューチェーンの構築可能性を検討した事例研究である。港湾の脱炭素化に向けた水素の生産・貯蔵・利用の統合的アプローチを提案し、地域の再生可能エネルギー資源を活用した持続可能な港湾運営のモデルを示す。

Hassan Q.

本論文はイラクにおけるグリーン水素生産の戦略的ロードマップを提示し、政策枠組みと投資計画を考察する。再生可能エネルギー資源を活用した水素経済構築の可能性を探る。