アフリカから欧州へのグリーン水素の最適な生産と輸送
Optimal Green Hydrogen Production and Transportation: Africa to Europe
本論文は、太陽光発電の変動性下での連続運転のため、太陽光発電、逆浸透膜脱塩、プロトン交換膜電解、バッテリーエネルギー貯蔵からなるサブシステムの運用を統合したグリーン水素(GH)生産の最適化フレームワークを提示する。2段階順序最適化(OO)法を用いて、生産、貯蔵、輸送を含む水素の均等化コスト($/kg)を最小化するサブシステムサイズを効率的に探索する。まず、2週間のシミュレーションに基づくシンプルで計算効率の良いモデルで設計を評価し、次にトップS個の設計を正確な年間シミュレーションモデルで再評価する。このフレームワークをチュニスでのGH生産のケーススタディに適用し、コストは2.945ドル/kg、イタリアのジェノアへの輸送コストは3.902ドル/kg、ドイツのハンブルクへの輸送コストは6.382ドル/kgとなった。この研究は、チュニスの再生可能エネルギー(RE)生産の可能性と欧州への近接性を活用している。
- チュニスでのグリーン水素生産コストは2.945ドル/kgと試算され、イタリア・ジェノアへの輸送コストは3.902ドル/kg、ドイツ・ハンブルクへの輸送コストは6.382ドル/kgと算出された。
- 太陽光発電、逆浸透膜脱塩、プロトン交換膜電解、バッテリーエネルギー貯蔵を統合したグリーン水素生産の2段階順序最適化フレームワークを提案した。
グリーン水素の生産・輸送コスト最適化に関する学術研究であり、具体的なコスト試算(チュニスからジェノアへ3.902ドル/kg、ハンブルクへ6.382ドル/kg)を示している点は、欧州域内でのグリーン水素供給チェーンの経済性評価に資する。ただし学術的な最適化フレームワークの提案であり、商用プロジェクトや企業の具体的な動きではないため、投資判断への直接的なインパクトは限定的。