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J-GLOBAL ID：202002285388370502   整理番号：20A2653629

電気と水素生産の共同計画からの脱炭素相乗作用:テキサスの事例研究【JST・京大機械翻訳】

Decarbonization synergies from joint planning of electricity and hydrogen production: A Texas case study

著者 (4件)： Bodal Espen Flo (Norwegian University of Science and Technology, Trondheim, Norway) ,  Mallapragada Dharik (MIT Energy Initiative, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA) ,  Botterud Audun (Laboratory for Information and Decision Systems, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA) ,  Korpas Magnus (Norwegian University of Science and Technology, Trondheim, Norway)
資料名： International Journal of Hydrogen Energy  (International Journal of Hydrogen Energy)
巻： 45  号： 58  ページ： 32899-32915  発行年： 2020年 
JST資料番号： B0192B  ISSN： 0360-3199  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 水素(H_2)は,産業や輸送のような脱炭素化が困難な部門からの排出削減に寄与するエネルギーキャリアとして有望である。同時に,電気分解による柔軟なH_2生産も,電力システムにおける可変再生エネルギー(VRE)の高いシェアの費用対効果の高い統合を支援することができる。本研究では,様々な低炭素シナリオの下で電力とH_2需要を果たすために,電力とH_2インフラストラクチャーへの投資を共最適化するための最小コスト投資計画モデルを開発した。2050年のテキサスの事例研究にモデルを適用して,H_2はCO_2価格が30-60/トンの最少コスト膨張計画の下で電力と天然ガスからほぼ等しい量で生産されることを見出した。CO_2価格の増加は電気分解に有利であったが,H_2需要の増加は天然ガスの水蒸気メタン改質(SMR)からのH_2生産に有利であった。H_2生産は,天然ガス発電所によって提供される柔軟性を提供し,より少ない電池貯蔵でVREの高いシェアを可能にするので,電力系統の排出を低減するための費用対効果の高い解決策であることが分かった。さらに,電気分解による柔軟な電力需要のアベイラビリティは,発電(180/トンCO_2)よりも,低いCO_2価格(90/トンCO_2)で,SMRコスト効率に対する炭素回収と貯蔵(CCS)展開を,行う。H_2生産に起因する全排出量はH_2需要に依存することが分かった。H_2生産からの限界排出は,CO_2価格が90/トンCO_2未満のH_2需要と共に増加し,これは電気分解からSMRへの供給のシフトによるものであった。60/トンのCO_2価格に対して,生産加重平均H_2価格を3つのH_2需要シナリオにわたって1.30~11.66/kgと見積った。これらの知見は,費用対効果の高いエネルギーシステム脱炭素化のための電力とH_2インフラストラクチャーの共同計画の重要性を示す。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 最適化 ,  電解 ,  天然ガス ,  電力 ,  発電所 ,  *水素 ,  *炭素 ,  *脱炭 ,  発電 ,  電力系統 ,  電力需要 ,  インフラストラクチャー ,  *事例研究 ,  排出量
準シソーラス用語： 費用対効果 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： 水素 ,  電解 ,  電力系統解析 ,  再生可能エネルギー

分類 (4件)： 気体燃料の輸送,供給,貯蔵  (YE02060M) ,  気体燃料工業一般  (YE02010J) ,  輸送方法・施設  (TB01070C) ,  エネルギーに関する技術・経済問題  (LA01050V)

タイトルに関連する用語 (6件)： 水素生産 ,  共同計画 ,  脱炭素 ,  相乗作用 ,  テキサス ,  研究