気候変動対策の切り札として水素の大量利用が注目されている。しかし、それが既存のエネルギーシステムとコスト的に対抗するには、まず水素製造のコストダウンが必要だ。その次に来るのが、水素を発電に利用することだ。水素を燃料電池に供給する方式は、エネファーム（4～700ワット）や事業用燃料電池があるが、最大規模でも現時点ではせいぜいMW（1000ｋW）クラスほどしかない。そこで考えられたのが、水素をエンジンやタービンの燃料にして大規模発電をしようとするものだ。だが、通常のガス体燃料である天然ガスやLPGに比べて、水素は燃焼速度が非常に高く、エネルギー密度も低いために、その安定利用の技術が求められていた。
それへの朗報として報じられたのだが、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）は7月21日、川崎重工業、大林組とともに、「水素社会構築技術開発事業」において、川崎重工が開発した「マイクロミックス燃焼」技術を活用したドライ低NOx水素専焼ガスタービンの技術実証試験を5月に開始し、世界で初めて成功したと発表した。水素ガスタービンから発生した熱と電気を近隣施設に供給するシステムの技術実証についても、秋から神戸市ポートアイランドで開始する計画。ドライ燃焼方式による水素発電の安定運用、発電効率や環境負荷低減効果などの性能を検証していく。
ドライ燃焼方式は従来式よりも発電効率が高く、NOx排出量も低減することができるとされている。水素発電のさらなる発電効率の向上や環境負荷の低減を目的に、このドライ燃焼方式による水素専焼発電の技術実証を行う。従来の水噴射方式では、NOx排出量を抑えるために火炎の高温部へ水をスプレー状に噴射していたが、水の蒸発による発電効率の低下を伴う。一方、ドライ燃焼方式は水噴射方式に比べて発電効率が高くNOx排出量も低減できるが、燃焼速度が速い水素燃焼において、火炎の逆流を抑えながらいかに燃焼を安定させるかが課題となっていた。実証運転は2020年度末まで断続的に行い、ドライ燃焼方式による水素発電の安定運用、また、発電効率や環境負荷低減効果などの性能を検証するとのこと。
また、大林組では大阪大学・関西大学と共同で、-253℃（1気圧）の液化水素の冷熱を有効活用するシステムの研究も実施する。液化水素を気化したときの冷熱を、ガスタービンの吸気の冷却に活用することで、電力需要の高い夏季における発電出力と発電効率が向上し、中間熱媒体（プロパンガスなど）を用いて液化水素から冷熱を取り出すことで蒸発器の着霜を回避でき、連続運転も可能となる。このシステムが将来的に実用化されると、液化水素の冷熱を無駄なく活用することで、エネルギーマネジメントシステム全体が効率化される。
これらが実用技術に育ち、グリーン水素の大量製造技術が確立されれば、日本発のものとして海外へ輸出することもできるだろう。理想論ではあるが。
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