可再生能源制得的氢气的利用
关于低环境负荷型内燃机汽车用燃料的调查报告书
烃类燃料篇
2020年7月
一般财团法人 能源综合工学研究所
本文为连载篇，
此次介绍目录中蓝色字体部分，
文末有已介绍部分链接。
1. 序
1.1 目的
1.2 内容
1.2.1 利用定量分析的技术评估
1.2.2 用于改善CO2排放量和经济性的研究
2. 利用定量分析的技术评估
2.1 定量分析方法和前提条件
2.1.1 定量分析流程
2.1.2 共同条件
2.1.3 经济性的定量分析方法
2.1.4能源效率的定量分析方法
2.1.5 CO2排放量的定量分析方法
2.2.1 定量分析的分析情形
2.2.2 供应链的结构
2.2.3 供应链的规模
2.2.4 制氢（水蒸气重整）
2.2.5 制氢（水电解）
2.2.6 制氢（生物质热分解气化）
2.2.7 原料CO2
2.2.8 合成气的制造
2.2.9 FT合成
2.2.10 装货基地
2.2.11 长距离海上运输
2.2.12 卸货基地
2.2.13 合成燃料罐车
2.2.14 加油站
2.3 定量分析结果
2.3.1 能量平衡的分析结果
2.3.2 CO2排放量的分析结果
2.3.3 经济性的分析结果
2.3.4 与其他合成燃料的比较
2.4 用于改善CO2排放量和经济性的研究
3. 总结
2.2 供应链的概念设计
2.2.1 定量分析的分析情形
在第一份报告书中，如表5所示，根据两种合成燃料（DMC和OME）和供应链规模（大小规模）的组合大致分为4种情形并对其进行了评估。除此之外，本调查还对大规模的烃类燃料供应链进行评估。
氢气的制造与欧洲正在积极研究的Power to Liquid （PtoL）项目相同，以通过水电解装置制氢作为基础情形。除了水电解之外，在大规模供应链中，还考虑了天然气水蒸气重整（SMR）制氢、生物质热解气化（Biomass Gasification）制氢、以及作为参考的天然气制氢。
2.2.2 供应链的结构
如图5所示，使用作为分析对象的由CO2和零碳氢气制造的烃类合成燃料的供应链，由氢气制造、CO2源、合成气制造、FT合成、包含基地和油轮的长距离运输和储存、日本国内配送等子系统构成。子系统的物质和能量平衡由对子系统的输入和输出、转换效率和损耗计算而得。整合子系统的物质和能量平衡，从而获得供应链的物质和能量平衡。在获得详细数据的情况下，将子系统进一步分解为更详细的单元来进行计算。
上述分析所需的前提条件（设施的物质和能量平衡、转换效率、成本信息等）通过文献等收集得到。对于难以获得定量信息的前提条件，从类似的设施和工艺等中推测效率等，并注明使用的是推测值。
从能源供给的角度来看，通过概念设计得到的供应链具有足够的规模，并以假设的实现实用化的年代和前提条件下的供应链作为基础情形，而对随着技术进展等前提条件不同的情况进行灵敏度分析。
图5 进行概念设计并进行评估的合成燃料供应链的构成
2.2.3供应链的规模
（1）大规模供应链
如表6所示，供应链与第一份报告书具有相同的制氢量。根据后述的物质和能量平衡计算可知，产品量约为24万kL/年。下文所述制氢方法的前提条件与第一份报告书相同。
2.2.4 制氢（水蒸气重整）