水素の利用・消費に関するソリューション

水素の利用・消費における最大の課題とは

グリーン水素は、再生可能エネルギー革命に大きな役割を果たすと期待されています。しかし、水素の利用拡大の前に、まず水素の消費に関連するいくつかの主要な課題に対処しなければなりません。

水素利用の可能性は多岐にわたります：モビリティ分野では鉄道、トラック、バス、車両の燃料として、エネルギー分野では熱や電気エネルギーを生成するため、またその他いくつかの産業分野における利用など

水素の消費は3つの幅広いカテゴリーに分類され、それぞれにおいて特定の課題に直面しています。

1.クリーンな輸送のための水素の消費

• 車両内部の水素貯蔵システムは、従来の燃料とは異なる貯蔵方式を必要とします。
• 水素を搭載した軽量車両の部品には、いくつかの材料適合性の問題があるため、個別に認証を受けなければならなりません。
• EUでは、当地の水素を製造するためのオンサイト型電解槽または水素補給ステーションを設置する際に、許可プロセスを完了させる必要があります。
• 車両統合とホモロゲーションのための規制、コード、基準の要件は、変動する指標です。
• 水素ステーションの設計は、現在、広く適用されている基準がなく、地域によって異なるプロセスとなっています。

2.エネルギー生成のための水素

水素は、家庭や商業施設の発電及び熱供給源として利用することができます。これに加えて、家庭やオフィスにある既存の天然ガスのインフラを少し改修すればそのまま利用できるという利点もあります。しかし、既存のインフラを改造して水素発電を可能にするには、いくつかの克服しなければならない障害があります。

• 既存のバーナーは水素に適合するように改造しなければなりません。
• 水素を使用する設備は、防爆の問題や天然ガスと水素の違いに対処しなければなりません。
• 水素は無臭のため、万が一漏れが発生した場合人間は臭うことができません。また、不純物に該当するため、(従来の天然ガスのように)硫黄と組み合わせることはできません。
• 水素燃料電池による建物の暖房は、現在日本と韓国で導入されています。日本から他の設置規制を持つマーケットへの進出には、システム設計の修正が要されます。

3.産業用途における水素の消費

水素は、金属加工、板ガラス生産、エレクトロニクス産業および発電などいくつかの産業で広く使用されています。しかし、工業水素消費に関して以下の課題が残されています。

• 電解槽プラントのような新規水素システムを、既存の産業プロセスに組み込むことは複雑です。
• 水素技術のリスク評価は、多くの企業にとって新規性が高い馴染みのない活動であるため、専門知識が必要とされます。
• メーカー、EPC企業及び事業者は、それぞれのプロジェクトの中で、異なるレベルの水素知識に基づいて、異なる目標やタイムラインをで計画を立てます。
• 鉄鋼生産で水素を使用するなどの革新的な技術開発は、まだ適用の初期段階にあり、より広く使用できるようになる前に標準化されなければなりません。

水素の利用・消費につかわれている技術

現在、グリーン水素が再生可能エネルギーとして利用されている主な方法は３つあります。

1.燃料電池技術

水素燃料電池技術は、水素のモビリティへの応用の基礎です。燃料電池は、フォークリフト、トラック、バス、列車内の内燃機関の代替として、また乗用車や航空機内の内燃機関の代替として利用できます。

2.水素を燃やして電気と熱を生み出す

水素を燃焼しエネルギーを発生させることは、定置式の応用でよく知られたプロセスであり、すでに世界のいくつかの国で家庭や住宅街、商業施設で利用されています。

3.工業生産における原料として

水素は様々な産業活動において原料として利用することができます。例えば、水素を燃やして鉄鋼生産で熱を発生させることができます。また、化学工業や製薬工業の基礎材料としても多用されています。

テュフズードを選ぶ理由

テュフズードは150年以上のエネルギー消費に関連する技術や手法を評価する実績を持っております。当社の水素試験・認定チームは、車両会社、熱・電気事業者、そして工業プロセスで水素を使用する産業会社にサービスを提供しています。

当社は、とくにモビリティと工業用水素の利用に対して、水素に関連する可能性と危険性を熟知しています。弊社の経験から、水素を使用する企業が直面する課題を理解し、あらゆる応用が安全、かつ関連規制に準拠していることを確実にサポートできます。

• 試験： テュフズードは世界中に試験所を保有しています。
• 検査： 地元の認定検査機関として、弊社は国や地域の規制、コード、基準（RCS）に基づいて、お客様のプロジェクトのコンプライアンスを保証します。
• 認定： 加圧機設備の場合、テュフズードはPED 0036の圧力機設備に関する通知機関として認定されています。

コンポーネント、システム、車両メーカーに対する水素の利用・消費サービス

輸送のためのグリーンエネルギーの一形態として、水素の可能性への関心が高まっています。世界中で、いくつかの政府が水素燃料を優先しており、私有車両や商用車用の水素ステーションの設置が増加しています。

テュフズードは水素自動車のサプライヤーに対して幅広いサービスを提供しています。

• 定置式または移動式の圧力機器の通知機関としての認証(例:PED、TPED)
• 通知機関としてのATEXに沿ったコンポーネントの認定
• 水素設備のCE認証
• PEDに基づくアセンブリ認証のための検査および試験計画(ITP)の設計審査およびレビュー
• 法的または個別要件の適合性を確認するための機器試験。例えば、KBA(Kraftfahrt-Bundesamt)が受理する技術サービスとしてのECE R134のような適合性を確認するための機器試験
• 車両統合のための水素システムのリスクアセスメント/HAZOPまたはHAZID研究
• 水素発生装置の試験
• 水素材料適合性サービス

EPC企業(エンジニアリング・調達・建設)業者向けの水素の利用・消費サービス

EPC企業は、産業と不動産の両面で水素を利用するケースが増えています。製鉄所で水素を使用する場合でも、集合住宅にバーナーを設置する場合でも、すべての水素設備が安心安全の状態であることが不可欠です。

テュフズードは、EPC業者に幅広い水素サービスを提供しています。

• PEDに基づくアセンブリに対して、通知機関としての定置式圧力機器の認証
• 建設・製造工程における検査サービス（以下を含みます）
  
  • NDTテスト
  • 材料および材料製造業者の認証(EN、BSまたはASMEなど)
  • 溶接適格性確認
  • 溶接士の適格性確認
  • アイソメトリックスのレビュー
  • ITPに沿った検査
• 漏洩・火災・爆発挙動または伝播計算に関する研究
• 水素インフラのリスクアセスメント/HAZOPまたはHAZID研究

オペレーター向けの水素の利用・消費サービス

グリーン水素の普及に伴い、企業は水素インフラが関連する規制に適合していることを確認しなければなりません。テュフズードは、お客様の水素投資がすべての関連規格に適合していることを確認するために、様々なサービスをオペレーター向けに提供しています。

• 関係当局に申請する際の許可プロセスに関する専門家の意見
• 許可プロセス/当局とのコミュニケーションを支援するサービス
• 地域の健康・安全・環境要件に基づく検査サービス
• 柔軟な再検査手順を可能にするリスクベースの検査サービス
• リスク分析または安全概念のレビュー
• 運転開始前の最終検査報告書
• 現地要求事項に沿った運転中の点検
• 再発点検の考え方(誰が、どのような設備を、どのような時に、どのような方法で試験するのか?)
• 水素ステーションの安全機能の即時信頼性を監視（例：SAE J2601）
• 系統連系要件に沿った試験
• 水素インフラのリスクアセスメント/HAZOPまたはHAZID研究(車両メンテナンスのワークショップなど)
• 運転手順の見直し、漏洩検知、水素対応のための計測・維持・緊急時対応
  

エネルギーや海事産業向けの水素の利用・消費サービス

再生可能なビジネスモデルに移行するにつれて、ますます多くのエネルギー会社や海運会社がエネルギー源として水素を調査しています。テュフズードは、水素の利用を支援する様々なサービスを、エネルギー会社や海事会社に提供しています。

• 水素供給業者と利用者に向けたコストモデルと財政モデルの開発
• 市場ポテンシャルの研究
• サステナビリティ・インパクトを含めたビジネスケースの開発
• 貯蔵の影響と特定の市場ポテンシャルのモデリング
• 海事産業における水素を含む低・ゼロエミッション燃料の導入に向けた市場調査と意思決定支援
• グリーン水素コスト試算のための電力・電解装置のコスト予測
• バリューチェーン各コンポーネントの競合他社の分析とベンチマーキング
• Green H₂生産、削減、運転最適化の運用／タイミング
• 電解槽負荷調整によるグリッドへの付帯サービスの評価
• 高再生エネルギー比における季節的貯蔵およびH₂エネルギー貯蔵研究。

グリーン水素の利用の増加につれ、消費者や企業の顧客が安全に水素を利用できるようにすることは、この分野で事業を展開する企業にとって不可欠なことです。テュフズードは、お客様の水素プロジェクトのために専門知識を提供し、ご要望に合わせてカスタマイズしたサービスを提供します。当社の水素消費支援サービスについて詳しく知りたい場合はこちらからお問い合わせください。