論文・プレプリント

Hongshen Lv, Qiong Cao, Xiaorun Wang

この論文は、固体酸化物電解セル（SOEC）を用いたグリーン水素製造の技術経済評価と材料評価を包括的に行っている。脱炭素化エネルギーシステムへの統合可能性を検討し、SOECの効率向上とコスト削減のための材料革新の重要性を明らかにしている。水素製造のコスト競争力を高めるための研究開発の方向性を示す。

I. Bianchi, Pietro Forcellese, Gioacchino Fratini +3

本研究は、アルミニウムダイカストにおける4つのエネルギー供給システム（天然ガス、系統電力、太陽光発電＋蓄電池、太陽光発電＋水素製造＋金属水素化物貯蔵）の環境持続可能性をLCAで比較評価した。結果、再生可能エネルギー由来のソリューションは最大62%の影響低減を示し、特に太陽光＋蓄電池が最も低い単位影響（0.15 kg CO2 eq/kWh）を達成した。グリーン水素も大幅な削減効果と運用柔軟性を示した。

E. P'erez, L. Jansen, Benedikt Haeckner

モロッコの水素市場と再生可能エネルギー移行を2035年までモデル化。需要シナリオと気象変動の影響を分析した結果、輸出志向と国内再配置の両シナリオで再生可能エネルギー容量の3倍増が必要。低い資金調達コストがCO2制約よりもシステム費用に大きな影響を与える。政策立案に根拠を提供。

T. K. Roy, Sajeeb Saha, Md. Apel Mahmud

本研究は、オフグリッド再生可能水素製造システムの信頼性制約付き技術経済・環境評価フレームワークを開発し、豪州12地域に適用した。Pilbaraでは水素製造コスト2.92ドル/kg、内部収益率7.08%を達成し、ライフサイクル排出量は従来のグレー水素比で最大95%削減可能であることを示した。感度分析では、電解槽コストと太陽光設備利用率が経済性の主要因と特定された。

Shalini Srivastava, Piyush

本論文は、インドにおけるグリーン水素の導入促進の課題と可能性を包括的に分析。精製、肥料、鉄鋼などの産業での利用や、政府の政策枠組み、技術的・経済的障壁を考察し、研究開発の重要性を指摘する。

Meriam Hssaini, Mohamed Lamsadi

モロッコのグリーン水素戦略を分析。外資誘致とエネルギー主権の緊張関係を指摘し、現行戦略は外資依存を強め国内産業基盤の構築に限界があると結論。持続可能なモデルへの転換を提言する。

Irtaza Bashir Raja, Yasir Ahmad, Tariq Feroze +3

本研究はパキスタンの繊維工場に併設された太陽光・グリーン水素ハイブリッドシステム（SGHHS）を対象に、統合的な技術経済環境・ライフサイクル評価を実施。産業廃水を水素製造に再利用する閉ループシステムを組み入れ、LCOEを0.10USD/kWhから0.0866USD/kWhに低減し、157,000トン以上のCO2削減が可能と試算。半乾燥地域での循環型水・エネルギー統合の再現可能なモデルを提供。

Muhammad Bakr Abdelghany, Atawulrahman Shafiqurrahman, Ahmed Al-Durra +5

スマートシティと産業分野における脱炭素化に向けた水素エネルギーシステムのレビュー。水素の生産、貯蔵、利用技術を概観し、効率的な導入のための課題と機会を考察。

G. Dell’Agli, G. Cortellessa, A. De Marco +3

本研究は、工業用燃焼器においてメタンに最大35%volの水素を混合した際の排出特性を実験と数値解析で評価。リーン条件では23%volまで燃焼上の問題が生じず、水素混焼の安全な運用限界を示した。

Chenguang Li, Feng Liang, Dawei Liu +3

本論文は、水素エネルギー変換設備（電解槽、燃料電池、メタン反応器）を組み込んだ工業団地向け統合エネルギーシステム（IES）の運用最適化モデルを提案。電力・炭素・グリーン証書市場の連携を考慮し、総コスト最小化を図る。中国山東省徳州の工業団地を対象としたケーススタディにより、新エネルギー利用率89.6%達成、2.135のグリーン証書を炭素市場に転換し、コスト15,013.7元の最適運用スケジュールを実証。

Weiye Lin

本論文はアンモニアを水素キャリアとする技術を体系的にレビュー。グリーンアンモニア合成技術（電解還元、光触媒など）と、直接アンモニア燃料電池などの下流利用技術の進展を解説。経済性・環境影響分析も含め、Shippingや発電等の高排出セクターでの代替燃料としての可能性を評価している。

T. Karagiannis, E. Devlin, Aran Rafferty +7

本論文は、廃水から水素を生成するための新しい鉄-ニッケル電極触媒のグリーン合成法を報告。工業レベルの電流密度を達成し、持続可能な水素製造への可能性を示す。

Renata Włodarczyk

本レビューは、石炭依存のポーランドにおける再生可能水素の役割を検討。短中期では既存工業用水素の代替が最適であり、長期的には硬直的な部門の脱炭素に寄与する可能性があるが、系統連携やインフラ整備が条件とされる。EU政策との整合性も重要。

Chérif Adnen, Kassmi Khalil, Sofiane Bouachaoui +1

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。

P. Olczak, Michał Kopacz, D. Kryzia +2

本論文は、スペインとポーランドを対象に、再生可能エネルギーの余剰電力を利用したグリーン水素および合成燃料の技術的・経済的ポテンシャルを評価した。電力システムの時間別データに基づく独自手法により、利用可能な余剰エネルギー量を定量化し、Power-to-X設備の容量係数を算出。その結果、年余剰エネルギーはポーランド886GWh、スペイン2329GWhとなり、水素製造コストはそれぞれ4.1EUR/kg、2.18EUR/kgと推定された。余剰ベ…

Abdul Haseeb Tariq, U. Amin, M. Shafie‐khah +2

本研究は、オーストラリアの再生可能エネルギーゾーン（REZ）において、グリーン水素を生産し天然ガスと混合するデュアル燃料方式のマルチエネルギーシステム（MES）を最適化する。最適システムは年5,343kgの水素を生産し、20%水素・80%天然ガスの混合を実現。北クイーンズランドREZのオングリッド構成では、天然ガス燃焼システムと比較して95%以上のCO2削減を達成した。

Jian Liang, Zhongqun Wu

水素エネルギー貯蔵は再生可能エネルギーの統合に重要だが、多額の投資と不完全な市場メカニズムが課題である。本研究は、グリーン資産担保証券（ABN）ファイナンスと前日取引を統合した二層スタッケルベルクゲームモデルを構築。マルチシナリオ分析により、低コストのABNファイナンスが水素貯蔵の価格対応力と裁定能力を向上させる一方、高コストは市場参加を抑制することを示した。金融商品を活用して水素貯蔵の競争力を高める定量的根拠を提供。

Ayman Hussein Badawi, Mohamed M. Zakaria Moustafa, Mostafa S. Hamad +2

弱い送電網における風力・太陽光発電の大規模導入による不確実性と安定性問題に対処するため、グリーン水素エネルギー貯蔵システム(HESS)の確率的計画フレームワークを提案。FVSIとSSIに基づくセキュリティ制約を最適化ループに組み込み、炭素フットプリントと電力損失の最小化を図る。改良IEEE39母線システムでの検証により、PSOやGA/PSOベースライン比で9.2%および5.3%の炭素フットプリント改善を達成。HESS設計は電解槽296.…

Xuebin Luan, Zhiyu Jiao, Haoran Liu +4

本研究は、100%再生可能エネルギーによるオフグリッド水素製造システムを、高時間分解能のデータと最適化フレームワークで評価。ハイブリッド風力・太陽光発電とマルチタイムスケール蓄電（短期・長期・季節）の組合せにより、水素製造コスト(LCOH)を最大40%削減。好条件地域で2.45$/kg達成し、2030年までに3$/kg目標が複数地域で可能と予測。不確実性を考慮すると実コストは5-15%増加見込み。

M. Ali, Nobonita Sarkar, Md. Esmay Azam +3

本研究では、太陽光・風力・バイオガスなどと水素貯蔵を組み合わせたオフグリッド島嶼向けマイクログリッドの技術経済・環境評価を実施。エネルギーコスト$0.0794/kWh、純現在コスト$333,733、NET負の二酸化炭素排出-42.7kg/yrを実現。デマンドレスポンスにより年間19,802kWhの省エネ、水素統合で余剰再生エネ1,971,487kWhを削減し、システムの安定性と経済性を実証した。