福岡水素戦略 ～ Hy-Lifeプロジェクト～ 「水素エネルギー社会」の実現を目指して 福岡県知事 麻生 渡 平成２３年月３月１日 ＪＨＦＣセミナー 福岡県 ・ 福岡水素エネルギー戦略会議 「水素エネルギー社会」はなぜ必要か １．水素はエネルギー効率を飛躍的に高めることができる ◆ 水素電気自動車のエネルギー総合効率 ４０％（ガソリン車等内燃機関１９％の２倍） ◆ 家庭用燃料電池のエネルギー効率 ７０～８０％ （従来の火力発電を利用した場合の３５～４０％に比べて２倍） ２．水素には多様な供給源がある ◆ 製鉄所や製油所等からの副生水素、石炭のガス化、下水汚泥から発生するメタンガ スの改質、太陽光・風力など自然エネルギー、原子力を利用した電気分解など ３．水素はエネルギー密度が高く、蓄電能力に優れる ◆ 同じ質量や体積で比較した場合、高圧化や液化することで蓄電池よりも多くの電気を 貯めておくことが可能 ４．水素が排出するのは水のみであり、究極のクリーンエネルギーである ５．先端成長産業の柱となる水素エネルギー ◆ ＥＵの水素ビジョン － 自動車産業競争力維持のため水素電気自動車の開発・普及を 戦略的に展開 ◆ ノルウェーの水素産業育成計画 － 豊富な水力発電を利用した水素製造による関連 産業の育成 ◆ 韓国も国家をあげて水素エネルギー・燃料電池に取り組む－3月に調査団派遣 福岡はなぜ水素戦略を進めるのか ¾ 世界を先導する九州大学の知的資源 ・平成15年から文部科学省の「21世紀COEプログラム」で、全国で唯一、水素利用技術 の研究開発に取り組む ・平成18年７月、産総研「水素材料先端科学研究センター」（村上敬宜センター長） が九州大学内に設立 ・平成22年12月、文部科学省「世界トップレベル研究拠点プログラム」で、「カーボ ンニュートラル・エネルギー研究拠点」を設立 ¾ 北九州市内の製鉄所等から発生する年間５億立方メートルもの副生水素 全国で唯一市街地を通る１０kmもの水素パイプライン ¾ 九州大学伊都キャンパス（水素キャンパス）や、北九州エコタウン地区など の実証試験場 ¾ 産業化を実現するための多彩な製造業の集積 九州大学 伊都キャンパス 北九州エコタウン 多彩な製造業 日本最大の産官学連携組織 「福岡水素エネルギー戦略会議」 設 立 ： 平成１６年 ８月 ３日 顧 問 ： 麻生 有川 北橋 髙島 滝本 羽矢 渡 （福岡県知事） 節夫 （国立大学法人九州大学 総長） 健治 （北九州市長） 宗一郎（福岡市長） 徹 （九州経済産業局長） 惇 （新日鉄エンジニアリング株式会社 代表取締役社長） 会 長 ： 副会長 ： 黒木 西田 松村 村上 渡邉 啓介 享平 幾敏 敬宜 浩之 幹 岩谷産業，新日鉄エンジニアリング（株），トヨタ自動車（株），九州大学， 九州電力（株），西部ガス（株），佐賀大学，日産自動車（株）， 九州経済産業局，福岡県，北九州市，福岡市 他 事 ： 会員数 ： Ｈ23.3.1現在 設立当初 （新日本製鐵株式会社 代表取締役副社長） （岩谷産業株式会社 専務取締役） （JX日鉱日石エネルギー株式会社 顧問） （(独法)産業技術総合研究所水素材料先端科学研究センター長） （トヨタ自動車株式会社 技監） ６２０（ １４４（ 企業 ４７７ ，大学 １０９，行政、研究・支援機関 ３４ ） 企業 ６３ ，大学 ６４，行政、研究・支援機関 １７ ） 水素総合戦略 「福岡水素戦略（Hy-Lifeプロジェクト）」 水素の製造、輸送・貯蔵から利用までを一貫して支援する世界唯一の取組 産業技術総合研究所 水素材料先端科学研究センター 水素タウンの整備 福岡水素エネルギー人材育成センター 水素ハイウェイの構築 研究開発 水素人材育成 ① 地球温暖化対策の推進 ② 新エネルギーの普及促進 ③ 地域イノベーションの創出 水素エネルギー新産業の 育成・集積 水素エネルギー製品研究試験センター 社会実証 （実証活動） 世界最先端の 水素情報交流拠点の構築 水素先端世界フォーラム 研究開発 産業技術総合研究所「水素材料先端科学研究センター」 九州大学伊都キャンパス内に、水素材料研究のナショナルラボとして、産業技術総合研究所 「水素材料先端科学研究センター」が設立。（平成18年7月） ① 水素脆化研究（水素環境下で､金属疲労が早まる現象の対策に関する研究） ② 水素トライボロジー研究（水素環境下での摩擦･摩耗に関する研究） ③ 水素の物性研究 この分野の世界的権威である 村上敬宜センター長の下に、国内はもとより、フランス,アメリカ, ウクライナ,ドイツ，フィンランドなど国外からも続々と研究者が集結。 ※ 登録研究者 ９1名 （うち常駐海外研究者 ６ヶ国･６名） ※平成22年4月現在 ※ 海外協力研究者 １０ヶ国･２０名 ※平成22年4月現在 水素材料先端科学研究センターの成果 ¾ 水素材料として一般的に利用されるステンレス鋼に関し、水素脆化の基本メカニズムを解明。 （金属中のき裂先端に水素が集中し、変形が活性化することが原因であることを解明） ¾ 水素脆化を大幅に減少する、特別な熱処理方法を発明。（特許出願済み） （水素脆化対策に道筋，水素関連製品の長寿命化が可能に） 世界トップレベル研究拠点： カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所 研究協力 拠点長：ペトロス・ソフロニス (現イリノイ大学教授) Prof. Petros Sofronis ○ 伊都キャンパスに整備された世界最高レベルの 水素研究関連施設 ○ 水素利用技術を始め低炭素社会実現に寄与する 多くの優れた研究成果により世界を先導 ○ 福岡県および周辺自治体との強固な連携体制に よる豊かな社会実証フィールド ○ 人材交流 連携強化 イリノイ大学 (サテライトオフィス) ○ 30年にわたる水素脆化と材料に関する研 究への貢献で国際的に高い評価 ○ CO2地中貯留に関して米国エネルギー省 等と連携した多くの研究実績 ○ 海外機関との連携促進および国内外の優 秀な研究者を発掘 年14億円規模 10年間実施 その他海外一流研究機関との連携 ○ マサチューセッツ工科大学 ○ スイス連邦工科大学 ○ 英国インペリアルカレッジ etc. 水素の製造・貯蔵・利用およびCO2回収・貯留に関する様々な課題を究明し、CO2を増やさないカー ボンニュ－トラル・エネルギーに関する基礎科学を創出 ○ 持続可能な環境調和型社会の実現に向けて、水素製造、水素貯蔵材料、燃料電池やCO2分離・濃縮・ 貯留など様々な分野での科学的解決策を提示 ○ 外国人所長の強力なリーダーシップによる研究システム改革 ○ 世界トップレベルの研究者が結集し、互いに協調・相乗的な刺激の中で最先端の成果をもたらすと共 に、異分野間の新たな融合も創造されるような研究体制を確立 ○ ナノスケールから地球規模まで、異なる空間的・時間的スケールの問題を横断的に研究 ○ 世界トップレベル研究者による集中講義の実施等、優秀な次世代科学者・エンジニアの育成 世界的研究機関を中核とした多様な研究開発 水素材料先端科学研究センター・九州大学における、７年間で１００億円超規模の水素材料･物性研究 ○水素材料先端科学に関する研究開発（産業技術総合研究所・九州大学）【水素先端科学基礎研究事業（経済産業省・ＮＥＤＯ）】 水素エネルギーの利用技術と二酸化炭素の回収・貯留技術の研究を年間14億円規模で10年間実施 ○カーボンニュートラル・エネルギー研究拠点（九州大学）【世界トップレベル研究拠点プログラム（文部科学省）】 国の競争的資金等を活用した、年間１０億円規模の研究開発 ○ランタンガレート薄膜を用いる車載用補助電源ＳＯＦＣの開発（九州大学・ＴＯＴＯ他） 【地域ｲﾉﾍﾞｰｼｮﾝ創出研究開発事業（経済産業省）】 ○CFRP高圧水素蓄圧器システムの開発（九州大学，岩谷産業，豊前高圧ガス他） 【地域新生コンソーシアム（経済産業省）】 ○エネルギーカスケード利用型固体電解質水蒸気電解装置の開発（九州大学，デンケン，九州電力他）【地域新生コンソーシアム（経済産業省）】 ○水晶ＭＥＭＳ技術による超高感度・超小型センサの開発（早稲田大学，東芝セミコンダクター他） 【地域新生コンソーシアム（経済産業省）】 ○都市型コンパクト高圧水素ステーションの研究開発（清水建設，九州大学他）【水素製造･輸送･貯蔵ｼｽﾃﾑ等技術開発（経済産業省・ＮＥＤＯ）】 ○耐久性・信頼性向上のための基礎研究（九州大学他） 【固体酸化物形燃料電池システム要素技術開発（経済産業省・ＮＥＤＯ】 ○ギガサイクル疲労破壊機構に及ぼす水素の影響の解明と疲労強度信頼性向上方法の確立（九州大学） 【特別推進研究（文部科学省）】 ○錯体プロトニクスの創成と集積機能ナノ界面システムの開発（九州大学） 【戦略的創造研究推進事業（文部科学省）】 福岡県（福岡水素エネルギー戦略会議）独自の研究開発支援 ○燃料電池自動車向け水素燃料適性診断センサー技術の開発（九州大学，東京ガス，西部ガス） ○超低価格簡易式水素検知器の実用化と多点計測システムの開発（アツミテック、九州計測器） ○燃料電池システム改質器用燃焼器の製品開発（日本ｹﾐｶﾙ･ﾌﾟﾗﾝﾄ･ｺﾝｻﾙﾀﾝﾄ，テック精密） ○廃棄物系バイオマスからの水素製造技術の開発（新日鉄エンジニアリング，筑波大学） ○固体酸化物形燃料電池(SOFC)単セル評価装置の開発（東陽テクニカ，九州計測器，九州大学） ○水素利用機械の耐水素性疲労設計法の構築（長野計器，九州大学） ○水素利用安全性向上のための最適な換気ｼｽﾃﾑの研究開発（清水建設，九州大学） ○バイオマスからの水素製造技術の開発（西日本環境エネルギー，産業技術総合研究所，福岡県工業技術センター，九州大学） ○固体高分子形燃料電池におけるﾏｲｸﾛﾎﾟｰﾗｽ層付き拡散層の最適設計指針に関する研究（ＭＦＣテクノロジー，九州大学） ○水素社会に向けての水素濃度高速検知警報器の研究開発（オリイメック，九州大学） ○固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）の基盤的研究～スタック温度分布および熱応力分布解析～（九州大学，ＴＯＴＯ） ○実セル内部の３次元温度分布計測手法の開発（エムファイン、九州大学） ○エタノール燃料を用いたクリーニング機能付き燃料電池（触媒化成工業，九州工業大学） ○ナノ構造体を用いた高感度水素ガスセンサの開発（新日化環境エンジニアリング，産業技術総合研究所，九州大学） ○高耐久性・低コスト固体酸化物形燃料電池の開発（有明商事，サンテック，北九州市立大学） ○金属薄膜式水素ｾﾝｻを利用した漏洩水素検知ｼｽﾃﾑの研究開発（アツミテック，産業技術総合研究所，九州大学） 社会実証 （１） 福岡水素タウン 「水素エネルギー社会」を実証するため 家庭用燃料電池を集中的に設置する世界最大の「水素タウン」を整備（平成２１年２月完成） ｢点｣の実証活動から、｢面｣の実証活動へ ・ 水素エネルギーの本格導入に向けた実証により、本格普及に向けた課題を抽出。 ・ 水素エネルギーに対する県民理解(社会受容性)の向上、水素エネルギーに対する不安の解消。 → 2010.4から2010.7の実績では、2008年同時期と比較して1世帯月額3,300円のコストメリット 2010.4から2010.9の実績では、水素タウン全体で年間16,000リットルの灯油を節約したことになる 社会実証 （２） 北九州水素タウン（2011年1月15日実証開始） 副生水素をパイプラインで市街地に直接供給し、地域で本格利用する「世界初」の実証。 ※水素供給･利用技術研究組合が実施する経済産業省補助事業｢水素利用社会システム構築実証事業｣と連携。 〔主な実証〕 ・１．２㎞のパイプラインによる水素供給技術の実証 ・集合住宅や商業施設、公共施設に設置した１４台の純水素型燃料電池の運転実証 ・フォークリフトや自転車など燃料電池で稼動する小型移動体の実証 社会実証 （３） 水素ハイウェイ 北九州市(東田地区)，福岡市(九州大学)の２カ所に水素ステーションを整備し、 北九州～福岡間に「水素ハイウェイ」を構築。（平成21年9月18日 始動） 九州大学 水素ステーション 太陽光発電の電気を利用した 水電解方式のステーション 福岡県庁や北九州市の公用車に水素電気 自動車を導入し、実証走行を実施 北九州水素ステーション 日本初！ 副生水素をパイプラインで 直接供給するステーション 水素電気自動車等が自由に実証走行 できる環境を提供 水素人材育成 福岡水素エネルギー人材育成センター 国内唯一の水素関連人材育成機関 産業界の人材育成を支援するため、「福岡水素エネルギー人材育成センター」 （校長：トヨタ自動車（株） 渡邉浩之 技監）を平成17年10月に開講。 ① 経営者コース 水素関連分野への参入を 目指す経営者等を対象 （延べ受講者 361名） ② 技術者育成コース 水素関連企業の最前線で 活躍する技術者を育成 （延べ受講者 182名） ③ 高度人材育成コース 将来の水素エネルギー新産業を 支える若手人材を育成 （延べ受講者 111名参加） 水素情報拠点の構築 水素先端世界フォーラム 水素材料分野の専門家が一同に会し、水素エネルギーに関する最先端の研究成果を発信する 世界唯一のフォーラムを、平成19年(2007年)から毎年開催。 水素先端世界フォーラム２０１１ 平成２３年 ２月２日（水）（ 世界１７ヶ国から４７０名が参加 会場：グランドハイアット福岡 ） 参加無料，日英同時通訳 セッション１ 「２０１５年燃料電池自動車の市場化に向けて」 飯山明裕氏 日産自動車（株） 総合研究所 ＥＶシステム研究所 所長 Ｄr. George P. Hansen (Director, Fuel Cell Commercialization Asia Pacific, General Motors Fuel Cell Activities) Dr. Andreas Opfermann (Head of Innovation Management, Linde Gas and Engineering） セッション２ 「“水素エネルギー社会”の実現に向けた各国の戦略」 新たにフィンランド、ノルウェー、 University of Illinois Prof. Petros Sofronis （USA） オーストラリアなどからも講演者 Embassy of Finland Dr. Reijo Munther （Finland） が来日。情報交流が活発化。 HyTReC President Shogo Watanabe（JAPAN） SINTEF Materials and Chemistry Dr. Steffen Moller-Hoist（Norway） Brown Coal Technologies at Department of Primary Industries Mr. Manjula Antony（AUS） 平成２３年 ２月３日（木）（ 会場：九州大学伊都キャンパス ） 参加無料，英語 研究シンポジウム （４分科会）、HyTReCやHYDROGENIUSの視察 etc 水素新産業の育成･集積 水素エネルギー製品研究試験センター （HyTReC） 水素エネルギー新産業への中小･ベンチャー企業の参入促進を図るため、 産業界の製品開発を支援する「水素エネルギー製品研究試験センター」を設立。（Ｈ２１．３） 従来、カナダ等で実施していた試験がHyTReCにシフト、順調な試験受託。 ¾ 九州大学・水素材料先端科学研究センター（HYDROGENIUS）の最新研究成果を活用した 製品試験を実施 ¾ 水素エネルギー製品研究試験センター（HyTReC） から世界標準の発信を目指す。 開発製品の安全性 や性能を評価 新たな科学的知見や 技術指針 九州大学 HYDROGENIUS 水素と材料に関する先端的研究 水素エネルギー 製品研究試験センター ＨｙＴＲｅＣ 水素関連機器の試験・認証業務 民間企業 水素関連機器の技術開発 燃料電池自動車の国内市場導入と水素供給インフラ整備 民間13社による共同声明 （H23.1.13） 自動車メーカー３社と水素供給事業者1０社は、2015年に東京、愛知、大阪、そして「福岡」の ４大都市圏を中心とする国内市場に燃料電池自動車を本格導入することを表明 ¾ 自動車メーカーは、燃料電池自動車を２０１５年に４大都市圏を中心とした国内市場への 導入と一般ユーザーへの販売開始を目指す。 ¾ 水素供給事業者は、燃料電池自動車の初期需要創出のため、２０１５年までに１００箇所 程度の水素供給インフラの先行整備を目指す。 ¾ 自動車メーカーと水素供給事業者は、全国的な燃料電池自動車の導入拡大と水素供給イン フラの整備に共同で取り組む。 「ふくおか燃料電池自動車導入計画」 燃料電池自動車の普及と水素供給インフラの整備促進に向け、福岡が引き続き先導的な役割を 果たすため、戦略会議を中心に「ふくおか燃料電池自動車導入計画」を策定・実施 ¾ 燃料電池自動車普及の前提となる水素ステーションの整備計画 ¾ 燃料電池自動車の普及促進策 税制・導入補助等の制度、高速道路無料化や駐車場料金減免等の導入奨励策など ¾ 燃料電池自動車の普及目標の設定 公共交通機関での燃料電池バス利用、企業やタクシー・レンタカー部門での燃料電池自動車利用など 水素エネルギー先進特区を目指す 「福岡・アジア国際戦略特区」 アジアの活力を取り込み、日本経済の成長を牽引する「福岡・アジア国際戦略特区」を提案 水素エネルギーに関する「研究開発」「社会実証」「水素人材育成」「情報発信」 ｢新産業の育成・集積」を総合的に展開する「水素エネルギー先進特区」として活動。 世界に先駆け福岡に「水素エネルギー社会」を構築し、その成果を国内外に普及拡大 することにより「水素エネルギー社会」を実現。 水素エネルギー先進特区に向けた福岡県の取組例 ○ 水素タウンの取り組みを更に展開。 世界市場に通じる家庭用燃料電池の開発を支援。 ○ 水素ステーションの建設を推進。 水素ハイウェイを「福岡～東京」に構築し、水素電気 自動車･水素エンジン車の開発･普及を支援。 ○ 先進的な社会実証を実施。 新たな知見に基づく、規制の再点検を推進。 水素タウンを 国内外に拡大 先進的な 社会実証 水素ハイウェイを 福岡から東京へ 世界的研究拠点： 産業技術総合研究所 水素材料先端科学研究センター 機器効率の向上により大幅な省エネを実現！ 「エネファーム」１５０台を集中設置した世界最大の「福岡水素タウン」は平成 ２２年３月に最新鋭機に置き換え、実証期間を平成２７年度まで延長 平成２２年度上半期（4月～9月）の実証データでは、機器効率の向上により、前年 同時期と比較し、二酸化炭素の削減量が２倍、エネルギー削減量が４倍にアップ 〈１５０世帯平均〉 項 目 ２１年度 ２２年度 発電時間／日 ９．６時間 ９．３時間 電力供給率 ２３．０％ ２３．４％ 給湯供給率 ７１．５％ ７４．１％ ＣＯ２削減量／月 １６．３㎏ ３２．９㎏ 1次エネルギー削減量／月 ７９．２MJ ３２９．１MJ 2倍 4倍 水素ステーション の 概要 ～ 「水素エネルギー社会」を見据えた次世代型ステーション ～ 【九州大学水素ステーション】 太陽光発電の電気を利用した水電解 方式の水素ステーション 【北九州水素ステーション】 日本初！ 副生水素をパイプラインで直接供給する 水素ステーション 【協働企業】 ・ 株式会社キューキ ・ 九州大学 ・ 九州電力株式会社 ・ 大陽日酸株式会社 【協働企業】 ・ 岩谷産業株式会社 ・ 新日本製鐵株式会社 ・JX日鉱日石エネルギー株式会社 （旧 新日本石油株式会社） 【建設地】 福岡市西区 （九州大学伊都キャンパス内） 【所在地】 北九州市八幡東区 （エネルギーモール八幡東田ＳＳ内） 【稼働日】 平成２１年９月１８日 【稼働日】 平成２１年９月１８日 【水素製造方法】 水電解方式 【水素製造方法】 製鉄副生水素 【充填圧力】 ３５ＭＰａ 【充填圧力】 ３５ＭＰａ 【水素製造能力】 １０Ｎｍ３／ｈ 【水素圧縮能力】 ４５Ｎｍ３／ｈ 水素自動車の導入 ２００９年４月 福岡県･北九州市の公用車に導入 水素電気自動車（トヨタＦＣＨＶ-ａｄｖ） ２０１０年１月 岩谷産業(株)が導入 水素エンジン車（マツダ プレマシー ハイドロジェ ン） ２０１０年１０月 福岡県の公用車に導入 水素電気自動車（ホンダFCXクラリティ） 北九州水素ステーション運用開始式 （平成２３年１月１５日） 水素情報拠点の構築 （２） 水素エネルギー先端技術展 西日本最大の燃料電池・水素エネルギー専門展示会を平成17年(2005年)から毎年開催。 【 平成２２年度 】 日 時 ： 平成２２年９月２９日（水）～１０月１日（金） 会 場 ： 西日本総合展示場 （北九州市小倉北区） 入 場 数： 16,100名 備 考 ： ｢第２回 ＦＣ ＥＸＰＯセミナー Ｉｎ 福岡｣を同時開催 【 平成２１年度 】 日 時 ： 平成２１年１０月２１日（水）～２３日（金） 会 場 ： 西日本総合展示場 （北九州市小倉北区） 備 考 ：「第１回 ＦＣ ＥＸＰＯセミナー Ｉｎ 福岡｣を同時開催 会場風景 専門技術セミナー ＦＣ ＥＸＰＯセミナーＩｎ 福岡 燃料電池アシスト自転車 試乗会 水素エネルギー製品研究試験センターの概要 【運営組織】 公益財団法人 水素エネルギー製品研究試験センター 〔理事長〕 渡邊 正五 （前 日本自動車研究所 ＦＣ･ＥＶセンター長） 【センター施設】 ※平成２１年９月５日着工，平成２２年３月完成 延床面積 ： ２,０９２㎡ （ＲＣ造） 土地面積 ： ５,３６１㎡ センター施設 【提供するサービス・事業】 ① 試作品等に関する製品試験 水素関連製品や材料について、耐久性試験、性能試験、振動試験、 気密試験、圧力サイクル試験、ガス透過試験、材料評価試験等を実施。 8km ② 製品試験方法の開発 国や民間企業からの委託を受け、水素関連製品の試験方法を開発。 ③ 水素関連製品の開発 民間企業と共同して、バルブ・継手等の小物製品や、材料の研究開発を実施。 ④ セミナー・広報活動 水素エネルギーに関する最新技術セミナーや安全講習等を開催。 福岡空港から25分 天神･博多駅から20分
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