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高温ガス炉ISプロセス水素製造システムの経済性評価

Economic evaluation of HTGR IS process hydrogen production system

岩月 仁; 笠原 清司; 久保 真治; 稲垣 嘉之; 國富 一彦; 小川 益郎

Iwatsuki, Jin; Kasahara, Seiji; Kubo, Shinji; Inagaki, Yoshiyuki; Kunitomi, Kazuhiko; Ogawa, Masuro

高温ガス炉の熱エネルギーを用いることにより、水から水素を製造する熱化学法ISプロセスは、CO$$_{2}$$を排出することなく、安定かつ大量に水素を生産できうる、将来の最有力水素製造技術の一つとして、水素・燃料電池戦略ロードマップに記載されるなど、大きな期待が寄せられている。今後、実用化に向けた経済性評価が必要だが、将来の商用高温ガス炉ISプロセス水素製造システムの経済性を精度よく評価することは現段階では困難である。そこで、既存の化石資源を用いた大型商用水素製造プラントの経済性評価データを基に、高温ガス炉ISプロセス水素製造システムの経済性を評価した。本評価において、水素製造コストは25.4円/Nm$$^{3}$$であり、それに占める水素製造装置の構成要素の割合から、エネルギー源である高温ガス炉の建設コストの削減、稼働率の向上、水素製造熱効率の改善が水素製造コストの低下に大きく寄与することがわかった。この水素製造コストは燃料電池自動車(FCV)用水素燃料などに求められる水素製造コストを十分満足できることから、この値を高温ガス炉ISプロセス水素製造システムの水素製造コスト目標値として研究開発をすすめていく。

Thermochemical iodine-sulfur (IS) process is one of the promising technologies, which harnesses heat energy of high temperature gas-cooled reactors (HTGRs). An economic estimation of hydrogen production by a future commercial HTGR-IS process hydrogen production system was performed on the basis of economic evaluation data of an existing commercial hydrogen production plant using fossil fuel as a raw material. Hydrogen production cost was estimated at 25.4 JPY/Nm$$^{3}$$ under this estimation conditions. Capital cost and energy cost account for 13% and 78% of the total hydrogen production cost, respectively. To decrease HTGR construction cost, to increase HTGR availability, to improve hydrogen production thermal efficiency are important for cost reduction of hydrogen. The cost will be competitive with estimated costs by fossil fuel hydrogen production methods. It is appropriate that the hydrogen production cost is set for a goal of present R&Ds.

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