南アフリカ、リムポポ州の持続可能で信頼性の高い家庭用電力供給のための太陽光・風力・バッテリー・水素ハイブリッドエネルギーシステムの技術経済的および運用環境評価
Techno-Economic and Operational Environmental Assessment of a Solar–Wind–Battery–Hydrogen Hybrid Energy System for Sustainable and Reliable Household Power Supply in Limpopo, South Africa
南アフリカ、リムポポ州の一般家庭を対象とした太陽光・風力・バッテリー・水素ハイブリッド再生可能エネルギー発電システムの経済的、運用上、環境的な評価を実施した。推奨構成では、5.0 kWpの太陽光発電アレイ、1.0 kWの風力タービン、15 kWhのリチウムイオンバッテリー、1.5 kWの電気分解装置、8 kgの水素貯蔵タンク、1.0 kWの燃料電池、5.0 kWのパワーコンバーターで構成される。提案されたエネルギーシステムは、年間5475 kWhの総電力消費量を完全に満たし、エネルギー不足はなく、再生可能エネルギーの貢献率は100%である。太陽光発電と風力発電による電力生産量は年間それぞれ8016 kWhと1115 kWhであり、生成されるグリーン水素は年間70.3 kgである。燃料電池はベースイヤーの電力需要を満たす役割を果たさなかったが、水素は長期的な貯蔵媒体として機能し、システムの回復力を向上させる。最適化されたエネルギーシステムの総現在価値コストは35,016米ドル、年間コストは3005米ドル/年、電力コストは0.549米ドル/kWh、水素コストは12.02米ドル/kgである。
- 南アフリカ・リムポポ州の家庭向けに、太陽光5.0kWp・風力1.0kW・リチウムイオンバッテリー15kWh・水素電解装置・燃料電池からなるハイブリッドシステムの技術経済評価を実施。年間5475kWhの需要を再エネ100%で満たし、電力コストは0.549ドル/kWh、水素コストは12.02ドル/kgと試算。
南アフリカのリムポポ州における家庭用ハイブリッド再生可能エネルギーシステム(太陽光・風力・バッテリー・水素)の技術経済評価で、年間5475kWhの需要を100%再エネで賄い、電力コスト0.549ドル/kWh、水素コスト12.02ドル/kgという具体的な数値が示されている。電力供給不安定性が深刻な南アフリカ市場において、水素を長期貯蔵媒体とする分散型エネルギーシステムの実現可能性を示す点が投資判断上重要。ただし、学術的な技術評価であり、商用化や事業化の発表ではない点は留意が必要。