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トヨタの工場で水素を製造、太陽光発電でCO2フリーに (石田雅也,[ス...

トヨタの工場で水素を製造、太陽光発電でCO2フリーに (石田雅也,[スマートジャパン])

 トヨタ自動車の九州地域における主力の製造拠点である「宮田工場」では、高級車の「レクサス」を中心に年間43万台を生産する(図1)。この大規模な工場の構内で、官民連携による水素エネルギーの実証プロジェクトを実施することが決まった。

 プロジェクトの目的は再生可能エネルギーからCO2(二酸化炭素)フリーの水素を製造して、工場内に貯蔵したうえで、燃料電池フォークリフトや定置型燃料電池で利用できるモデルを構築することだ。

 さらに天候によって変動する太陽光発電の出力に応じて、余剰電力を工場内で消費するほか、電力会社から送られてくる系統電力を併用して、電力と水素の需給バランスを調整するエネルギー管理にも取り組む(図2)。

 実証に使う太陽光発電システム、水素製造・供給システム、燃料電池フォークリフトを2017年3月までに宮田工場に導入する。太陽光発電で作った水素を工場の燃料電池フォークリフトで利用する試みは国内で初めてである。2017年度には定置用の燃料電池も導入して、水素の需給状況に合わせて工場内に電力と熱を供給できるようにする。

 宮田工場では構内の輸送機器として電動フォークリフトを使っている。電力会社が供給する系統電力は火力発電が中心になるためにCO2の排出を伴う。太陽光発電で作ったCO2フリーの水素を利用できる燃料電池フォークリフトを導入すると、現在と比べてCO2の排出量を約5割も削減できる見込みだ。

 このプロジェクトは経済産業省が推進する「地産地消型再生可能エネルギー面的利用等促進事業費補助金」を受けて実施する。宮田工場を運営するトヨタ自動車九州のほか、地元の福岡県、九州電力グループの九電テクノシステムズ、同じトヨタグループの豊田通商の4者で取り組んでいく(図3)。補助金は年度ごとに最高4億円を交付する予定で、最長で3年間の継続が認められる。

水素で世界をリードする福岡県とトヨタ

 実証プロジェクトに先がけて福岡県は、2015年から「地産地消型グリーン水素ネットワークモデル」の構築を進めてきた。豊田通商や九電テクノシステムズを含む民間企業4社、さらに水素エネルギーの研究開発で先進的な九州大学をメンバーに加えて、再生可能エネルギーから作った水素を貯蔵・活用するためのビジネスモデルを検討した(図4)。その成果が宮田工場の実証プロジェクトにつながっている。


 福岡県では「水素エネルギー分野で世界を先導する」という壮大な目標に向けて、さまざまな実証プロジェクトを推進中だ。福岡市にある九州大学の構内では、太陽光や風力発電と組み合わせた水素製造システムが稼働しているほか、燃料電池車や燃料電池システムと連携した実証研究にも取り組んでいる(図5)。

 同じ福岡市内の下水処理場では、下水の処理工程で発生するバイオガスから水素を製造する試みを世界で初めて2015年3月に開始した。毎日大量に集まる下水の汚泥を発酵させてバイオガスを作り、バイオガスに含まれる水素を抽出する方式だ(図6)。バイオガスを使うことでCO2フリーの水素になる。1日あたり燃料電池車65台分の水素を製造して、併設の水素ステーションで供給できる体制を構築した。


 トヨタグループもCO2フリーの水素を製造・利用する取り組みに積極的だ。神奈川県の横浜市が中心になって推進する風力発電と組み合わせた水素の製造・利用プロジェクトにトヨタ自動車が参画している。このプロジェクトでは風力発電の電力で作ったCO2フリーの水素を近隣の青果市場や物流倉庫まで輸送して、燃料電池フォークリフトに供給する(図7)。

 トヨタ自動車は世界に先がけて2014年12月に燃料電池車の「MIRAI」を市場に投入して、国が推進する水素社会の構築に向けて口火を切った。トヨタグループの豊田自動織機は燃料電池フォークリフトの実用化モデルを開発して、2016年3月から関西国際空港で実証プロジェクトを開始している。


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