建設コストの不確実性下における水素配送モード選択のためのロバストネスマップ:韓国の水素回廊への応用
Robustness Maps for Hydrogen Delivery Mode Selection Under Construction Cost Uncertainty: Application to Korean Hydrogen Corridors
本研究は、パイプラインかトラックかという水素配送モードの投資判断におけるコストの不確実性を、文献と韓国の実績データに基づいた確率分布として定義するリスク分類フレームワークを導入した。新規パイプライン、再利用パイプライン、高圧チューブトレーラー、液化水素タンカートラックの4つの配送モードについて、輸送距離(10~500 km)と年間需要(1000~1,000,000 t/yr)の組み合わせごとに20,000回のモンテカルロシミュレーションで20年間の総コストを算出した。結果はロバストネスマップとして要約され、20,000のコストシナリオのうち少なくとも80%で最低コストとなるモードのみを表示する。再利用可能なパイプラインが存在する場合、再利用が事実上唯一のロバストな選択肢となる。新規回廊では、新規パイプラインは参照距離150 kmで年間19,191 t/yrからロバストに正当化されるようになる。液化水素配送の実行可能性は、技術ではなく液化プラントコストを誰が負担するかに依存し、この境界だけで液化水素配送がロバストなマップの割合が1%から72.4%に上昇する。パイプラインへの移行を促進する実質的な要因は、炭素価格(2.2%)ではなく、運用保守(O&M)率(45.8%)、計画期間(38.3%)、需要コミットメント(23.2%)である。発表された4つの韓国の計画は、プロジェクト段階と一致する位置にマップ上に示されており、このフレームワークが計画段階の診断ツールとして機能することを示唆している。
- 韓国を対象に、水素配送モード4種(新規パイプライン、再利用パイプライン、高圧チューブトレーラー、液化水素タンカートラック)について20,000回のモンテカルロシミュレーションで20年間の総コストを算出し、ロバストネスマップとして提示した
- 液化水素配送の経済性は技術ではなく液化プラントコストの帰属先に依存し、これによりロバストなマップ割合が1%から72.4%に上昇する
- パイプラインへの移行を促す実質要因は、炭素価格(2.2%)ではなくO&M率(45.8%)、計画期間(38.3%)、需要コミットメント(23.2%)である
- パイプラインが稼働する新規回廊で、新規パイプラインは参照距離150kmかつ年間需要19,191t/yrからロバストに経済的正当性を持つ
水素インフラ投資における配送モード選択(パイプラインvsトラック)の不確実性を定量化し、ロバストネスマップとして可視化した研究。特に、液化水素配送の経済性が技術ではなく液化プラントコストの帰属先に依存することや、パイプライン移行を促す実質要因が炭素価格ではなくO&M率・計画期間・需要コミットメントである点は、水素インフラへの資本配分判断において重要な示唆を提供する。実際の韓国プロジェクトの進行段階とも整合しており、実務的な計画・投資診断ツールとして有用性が高い。