（Hydrogen Production and Hydrogen Power Storage Systems Using Solid Oxide Electrolysis Cells）
原作者：松永 健太朗（MATSUNAGA Kentaro）；吉野 正人（YOSHINO Masato）；渡边 久夫（WATANABE Hisao）
2015年7月发布的《长期能源供求预测》显示，2030年日本的能源自给率将提高到22-24%，同年12月召开的COP 21（联合国气候变化框架条约第21次缔约方会议）上，针对到2030年，日本国内的二氧化碳（CO2）等温室效应气体排放量与2013年度相比削减26%这一计划，各缔约方表示同意。此外，在2016年3月修订的《氢燃料电池战略路线图》中，日本经济产业省制定了固定式燃料电池的价格目标、燃料电池汽车（FCV）和加氢站的引入数量目标，同时成立工作组，推进氢能无碳社会建设。为了这些目标，实现可再生能源的大规模引入和CO2排放量的削减，日本正加速进行氢气的制造、储藏、运输技术的开发。
作为无碳制氢的关键技术，在水电解的研究上，东芝公司推进固体氧化物电解池（SOEC）的研发，其与传统固体高分子电解池相比效率提高了约30%，同时研究SOEC和固体氧化物燃料电池（SOFC）的结合，从而推进高效大型氢蓄电系统的开发。
为应对能源安全和地球环境问题，太阳能发电和风力发电等可再生能源发电设备的引进在世界范围内快速增加，日本也在加速氢气的制造、储藏、运输技术的研发。2015年7月经济产业省发布的“长期能源供求预测”中，表示将最大限度地推进可再生能源的引入，并制定了到2030年能源自给率提高到22～24%的方针。另外，同年12月召开的COP 21上，针对到2030年，日本国内的CO2等温室气体排放量与2013年度相比削减26%这一计划，各缔约方表示同意。此外，在2016年3月修订的《氢燃料电池战略路线图》中，日本经济产业省制定了固定式燃料电池的价格目标、FCV和加氢站的引入数量目标，同时成立工作组，推进氢能无碳社会建设。
利用可再生能源的氢气储存和供给系统，包括“制氢系统”和“氢蓄电系统”。由于使用可再生能源发电易受天气影响，要将其大量引入电力系统，并作为主要电力来源之一加以利用，需要强化输出稳定系统和电力系统，同时还需要加入蓄电系统，以应对输出变动和供需调整。
在利用氢能进行蓄电、发电的氢蓄电系统中，当可再生能源的输出发生变动而产生剩余电力时，利用该剩余电力进行水电解制造且储存氢气，并在需要时通过燃料电池发电（图1）。此系统不受抽水蓄能发电的场地限制，蓄电量也不依赖于活性物质的储量，适合大规模、长时间蓄电。
高效制氢对于实现此系统的实际运用必不可少。与以往低温下进行的电解方式相比，高温水蒸气电解方式采用固体氧化物电解质膜，有望提高电解效率。本文将介绍应用此电解方式的系统中的关键装置——固体氧化物电解池（SOEC）电池堆以及整体系统的开发。