論文・プレプリント

Rita M. Martinho, P. Fortes, Tiago Soares

本論文は、2030年のイベリア半島の再生可能エネルギー拡大計画に伴う出力抑制と電力価格低下を分析し、系統接続型再生可能水素製造の可能性を評価。空間分解能を有する電力モデルを用いた結果、理論的には最大547ktpaの水素生産が可能で、セラミック・ガラス産業の天然ガス消費の20-92%を置き換え可能と試算。しかし、実際の水素バレー計画容量に制限すると、余剰電力を活用しても生産量は35ktpa未満となり、大規模産業脱炭素化への寄与は限定的と結…

Trygve Bondhus Often, H. Farahmand, Vegard Fjeldstad +1

この研究は、北欧地域における大規模グリーン水素生産の経済的実現可能性と将来の電力市場ダイナミクスとの相互作用を分析。電解槽CAPEXの低下と水素パイプラインネットワークの整備という2つの不確実性をシナリオ分析し、CAPEX低下が水素収益性の主要因であり、インフラ整備が地域間価格収束と需給バランスに貢献することを示した。

H. Shayeghi, Babak Mohamadi, Peyman Zare

本論文は、洋上・沿岸グリーン水素ハブにおける不確実性に強い再エネ統合のために、デジタルツインとスタッケルベルク・ベイジアン協調を用いたモバイル蓄電の最適制御手法を提案している。再エネ変動を考慮した水素製造の安定化と効率向上を実現する。

N. Guerrero-Rodríguez, F. Ramírez-Rivera, Rubén D. Ramos Ciprian

本論文は、再生可能エネルギーの出力抑制電力を利用したグリーン水素による重要負荷復旧の枠組みを提案。ドミニカ共和国の事例分析により、25トン水素貯蔵モジュールが30MWの重要負荷に対して6時間および12時間の復旧を完全にカバーし、重要未供給エネルギーを60.2%削減できることを示した。また、復旧電力により年間43.5ktCO2の排出回避が可能と推定。

Sampatirao Nanibabu, Shakila Baskaran, P. Marimuthu

本論文は、水素エネルギーシステムを統合した需要側管理（DSM）のための多目的最適化フレームワーク（MOGAO）を提案。ピーク負荷38.36%削減、コスト42.69%削減、排出量67.56%削減を達成し、カーボンニュートラルなスマートグリッド実現に貢献する。

Lixin Tan, Xian Zhang, Yidian Zhu +2

本研究は、水素混入統合電力ガスシステムのオンライン運用決定のための安全な深層強化学習手法を開発した。制約付きマルコフ決定過程として定式化し、制約付きソフトアクター・クリティックアルゴリズムを採用、物理ガイド環境下で電力潮流、ガス動態、水素混入率、貯蔵制約を考慮する。数値実験では、提案手法が最適化ベースのベンチマークと比較して高い実現可能性と計算時間の大幅短縮を達成。20%の水素混入率が運用コストとCO2排出の最良のトレードオフを示した。

Yunjing Wang, Xiaodong Deng, Xinhui Song +2

本論文は、再生可能エネルギー発電側における電力-水素クラウドエネルギー貯蔵の容量配分を最適化する手法を提案。マルチタイムスケールを考慮することで、システム効率と経済性を向上させる。

(著者不明)

本論文は、炭素ドットを修飾した炭素窒化物光触媒を用いて、水素発生と選択的硫化物酸化を向上させる手法を報告している。励起子結合エネルギーを低減することで、光触媒効率が向上し、クリーンエネルギー製造への応用が期待される。

Liangce He, Xianzhuo Meng, Zhigang Lu +1

本研究は、オンサイト水素充填ステーションの精緻なモデルを構築し、電力配電網との低炭素協調運用を実現する手法を提案する。水素と電力の統合運用により、再生可能エネルギーの活用促進とCO2削減に貢献する。

N. Eddaoui, Cyprien Soulaine, Saı̈d Aniss +1

地下バイオメタネーションにおけるパターン形成のメカニズムを解析。チューリング不安定性やホップ分岐による空間的不均一性がガス品質に影響することを示し、パターン発生回避の基準を提示。

K. Tamilarasan, S. Shabarish, V. Godvin Sharmila

本論文は、Fe3O4とバイオサーファクタントを利用したマイクロ波破壊法により、持続可能なバイオ水素生産を実現する手法を提案している。気候緩和への貢献が期待されるが、詳細な結果は不明。

Asaad A, Karaki S

本論文は、太陽光発電、逆浸透脱塩、PEM電解、バッテリー貯蔵を統合したグリーン水素生産の最適化フレームワークを提案。二段階順序最適化法を用いて、年間60トンの生産規模で水素コストを最小化する設計を探索。チュニスでの生産からジェノヴァ、ハンブルクへの輸送ケースで、それぞれ1kgあたり3.91ドル、6.40ドルと試算。アフリカの再エネポテンシャルと欧州市場への近接性を活用。

Alkhawlani Q.

本レビューは、グリーン水素システムのスケーラビリティ向上に必要な技術革新を総合的に検討している。生産、貯蔵、流通の各段階における最新の進歩を整理し、産業化への課題と展望を示す。

Noboru Nakamoto

本論文は、水素やアンモニアなどの代替燃料に対応する安全弁の設計変更と性能評価について検討している。カーボンニュートラル実現に向けたインフラ整備の一環として、従来の天然ガス用安全弁との違いや、高圧・低温環境下での安全性を検証。実験データに基づき、代替燃料用安全弁の信頼性を確認した。エネルギー転換期における重要な技術的知見を提供する。

N. Eddaoui, Cyprien Soulaine, Said Aniss +1

地下バイオメタネーションは余剰再生可能電力を水素に変換し、CO2とともに地層に貯蔵してメタン化する技術である。しかし非線形反応拡散系により自己組織化パターンが生じ、メタン濃度の不均一性が問題となる。本研究はパターン発生条件を解析し、チューリング不安定性による定常パターンやホップ分岐による時間振動パターン、新たな「跳躍波」パターンを初めて報告した。

ELGENDY M, Elgouhary M, Seddiek I

本研究は、船舶に供給するグリーン水素を太陽光・風力発電とバッテリー蓄電で生産するシステムを提案・解析した。180時間のシミュレーションで、太陽光は高いピーク電力を示す一方、風力は安定した出力を提供することを確認。経済性評価では、生産規模を2 MTPDから18 MTPDに拡大することで、水素製造コストが約6.80ドル/kgから2.90ドル/kgに低減し、ハイブリッド構成が最適であると結論づけた。

Eckl F, Moita A, Sousa T +1

鉄鋼生産の脱炭素化に向け、電炉と水素直接還元鉄（H₂-DRI）を組み合わせたプロセスについて、スクラップとH₂-DRIの比率が電力需要、CO₂排出、スラグ生成、酸素管理に与える影響を詳細な物質・エネルギーバランスモデルで解析。0〜100%の比率で評価し、電力需要は最大13.9 GJ/t鋼まで増加、再生可能電力で最大95%削減可能。副生酸素は約10〜13%のH₂-DRIで需要を満たす。

Priatmoko C, Hakam DF

本研究は、インドネシア・スマトラ島におけるグリーン水素ハブの経済性を、DCF、感度分析、モンテカルロシミュレーション、リアル・オプション評価を統合した枠組みで評価。水力主体のシナリオAが最も魅力的で、LCOH 4.65 USD/kg、NPV 9.5865億ドル、ENPV 19.173億ドルを示した。リアル・オプション評価は静的なDCFよりも現実的な意思決定を可能にする。

Ғ.Р. Мирзақулов, Ш.З. Тожиматов, С.С. Холмаматов

本論文は、都市排水と有機廃棄物からグリーン水素を製造する技術の可能性を論じている。人口増加と都市化に伴う廃棄物問題と、化石燃料からの脱却というエネルギー転換の両方を解決する手法として位置づけている。しかし、具体的な技術プロセスや経済性分析は示されていない。

Hammi Z.

本レビューはグリーン水素のライフサイクルアセスメント、環境影響、および水素の色分類を包括的に分析している。脱炭素社会に向けた水素の役割と環境パフォーマンスを評価し、政策・産業への示唆を提供する。