論文・プレプリント

Anjali, Anand Chauhan, Abhinav Goel

グリーン水素のサプライチェーンを最適化する研究。太陽エネルギーと処理済み廃水を利用し、混合整数線形計画法と遺伝的アルゴリズムで総コストを最小化。感度分析により、設備投資と輸送手段がコストに大きく影響することを示し、パイプラインが長距離で圧縮水素トラックより8.5%経済的であると結論。正味現在価値と内部収益率から財務的安定性も確認。

P. Lezhniuk, M. Belik, O. Rubanenko +1

本研究は、統合エネルギーシステムにおいて電解水素製造に使用される電力の再生可能エネルギー由来の割合を定量的に評価する数学モデルを提案する。マトリクス法を用いて潮流分布を計算し、各発電ノードからの寄与を特定する。これにより、グリーン水素の認定に物理的根拠を与える。

A. Falces, P. Lara-Santillán, E. Zorzano-Alba +3

本論文は、再生可能エネルギーの統合における課題を解決するため、グリーン水素を用いた教育用実験装置を開発した。PEM燃料電池を用いた水素から電力への変換を低コストかつ安全に実現し、電気工学の学部学生に実践的な学習機会を提供する。

Jian Liu, Jingyuan Zhang, Rui Feng +1

本レビューは、再生可能エネルギーの変動に起因する水電解によるグリーン水素製造の動的安全リスク評価手法について、149の文献を体系的にレビュー。従来の静的解析からリアルタイム予測への方法論的進化を整理し、変動電源下での安全リスク低減に向けた知見を提供する。

Lei Cheng, Jonathan P. Braaten, Bjoern Marcel Stuehmeier +2

本論文では、PEM水電解のMEA劣化について、加速ストレステストと実環境を模した動的運転の相関を電気化学的・物理的特性評価により明らかにした。両条件下での劣化挙動の比較から、加速試験が実運転をどの程度反映するかを示し、グリーン水素の大規模展開に不可欠な耐久性評価手法を提供する。

Bingqing Chen, I. Batalov, Qiu Chen +2

本論文は、PEM水電解槽の運転中に機械学習を用いて仮想的な性能評価（分極曲線）を可能にするフレームワークを提案。エンコーダー・デコーダートランスフォーマーアーキテクチャにより、通常運転データから電気化学的特性を再構築し、状態健全性指標を提供する。グリーン水素の普及に向けたリアルタイムモニタリング技術として貢献する。

Samuel W. Heath, Vinn Nguyen, Benjamin Zeng +2

この研究は、グリーン水素の均等化コスト（LCOH）を削減するためのスタックおよびバランスオブプラント（BoP）の設計フレームワークを提示する。電力削減と資本コスト削減の2つの戦略を分析し、それらのトレードオフを評価する。学術研究と産業の優先事項のギャップを埋めることで、グリーン水素の競争力向上を目指す。

M. R. L., Krishna Brinda Kanumilli

インドの産業部門のネットゼロ移行において、PAT（省エネ）とNGHM（水素）の2つの政策の組み合わせ効果を評価。グリーン水素が累積削減ポテンシャルの42%、PATが16%を占め、相補的であることを示す。感度分析はタイムリーな政策介入と技術コスト低下の重要性を強調。

Eleni Himona, Andreas Poullikkas

本研究は、2026～2060年を対象に、水素燃料電池自動車（FCEV）の総所有コスト（TCO）とWell-to-Wheel（WTW）排出量を動的に最適化するフレームワークを開発。FCEVは2026年に約27万5千ユーロのTCOと高い導入障壁を持つが、水素生産コスト低下や炭素価格の上昇により、2037年にガソリン車と、2046年にEVとコスト競合する。排出面ではFCEVは低WTWフロンティアに位置する。

Takaya Ochiai, Atsushi Unemoto, Andrew Belletti +1

本研究では、PFASフリーの炭化水素系電解質膜Pemion®を用いたPEM型水電解セルを開発し、初期性能と耐久性を評価した。80℃、3.0 A/cm²でセル電圧1.72 V、効率86%を達成し、1500時間の連続運転で劣化率1.5%と高い安定性を示した。これらの結果は、Pemion®がグリーン水素製造用電解セルに有望であることを示唆する。

Yunpeng Jiang, Chenhui Lin, Guannan Wu +1

本研究は、電力・水素・ガスの統合システムにおいて、天然ガスパイプラインのライン�パック効果と水素タンクローリー輸送を考慮した低炭素スケジューリングモデルを提案する。これにより、系統運用の柔軟性を高め、二酸化炭素排出を削減する。中国の実データを用いたケーススタディで有効性を検証した。

Zhiyuan Xie, Ricardo Fernandes, Gorm Bruun Andresen

本論文は、PyPSA-Eurモデルを拡張し、国別の炭素制約を組み込んで、3つの炭素予算のもとで2025年から2050年までの欧州のエネルギー移行経路をシミュレートした。内部要因と炭素予算の厳格さがEUの水素導入のばらつきの大部分を説明し、2050年の水素需要はほぼゼロから3,200TWh/年まで変動する。ブルー水素は炭素回収・貯蔵の制約により限定的であり、ハード・トゥ・アブセクターとの競合を示唆する。

Cătălina Dobre, Mihaela Constantin

このレビュー論文は、水素を天然ガスに混合した燃料（H2NG）を熱電併給（CHP）システムに用いる研究をまとめている。5～20%の水素混合が燃焼効率とCO2削減に最適である一方、NOx排出増加の課題も指摘。再生可能エネルギーとのハイブリッドやリーンバーン運転による対策を考察し、低炭素分散型エネルギーへの移行を支援する。

Kazadi I.T.

本レビューは、水素経済における材料開発の最新の進歩と主要な課題をまとめている。製造、貯蔵、利用の各段階での材料イノベーションが、脱炭素化を実現するための費用対効果の高い水素技術を可能にする重要性を示している。

Gado M.G.

本研究は、中東数カ国におけるグリーン水素製造の技術経済的および環境的実現可能性を評価する。生産コスト、エネルギー要件、温室効果ガス排出量を複数のシナリオで分析し、この地域での低炭素水素の可能性を明らかにする。

Minggu L.J.

本論文は、光電気化学技術を用いた太陽燃料製造、特にグリーン水素生成、二酸化炭素回収、アンモニア合成に関する研究を紹介している。再生可能エネルギーを利用した化学物質製造の可能性を示す。

Zhu B.

本論文は中国における水素製造の様々な経路（グリーン水素、ブルー水素など）とその地域展開に影響を与える政策ポートフォリオを分析している。政策的なインセンティブや規制が水素サプライチェーンの発展にどう寄与するかを検討し、中国の脱炭素化戦略における水素の役割を明らかにする。

A. Yıldırım, M. Bilgili

本研究は、トルコのカラビガ地域を対象に、洋上風力（OWP）、太陽光発電（PV）、およびそれらのハイブリッドシステムを用いたグリーン水素生産の技術的・経済的評価を実施。2025年と2050年の水素生産量、均等化水素コスト（LCOH）を試算し、CAPEXや割引率がコストに大きく影響することを示した。また、YEKA政策（CfD、グリーンボンド）が水素コスト削減に有効であると結論づけた。

Prof. Vijay Karale, Soham S. Ambekar, Damouko Bonde +1

本レビューは、グリーン水素製造に用いる電解技術（アルカリ、PEM、固体酸化物など）を比較し、効率、コスト、規模拡大の可能性を整理する。各技術の技術成熟度と市場動向を概観し、実装に向けた選択基準を提供する。

Abdurrahman Yilmaz, Sydney Hughes, Chenzhao Li +2

本論文は、再生可能エネルギー由来の電力を用いたPEM水電解（PEMWE）における膜電極接合体（MEA）設計の重要な要素を分析する。動的運転条件下での高効率・高耐久性を実現するため、カソード水素圧力の臨界値と、電極構造・拡散層選択の影響を解明した。最適化されたカソード設計と拡散層により、性能と安全性が向上し、大規模グリーン水素・アンモニア生産への実用的指針を提供する。