가나가와현 임해부에서 태양광발전과 수소를 조합시킨 실증 프로젝트가 시작되었다. 도쿄만에 수소에너지를 전개하는 구상의 첫걸음이다. 정지 시에도 수소를 사용하여 이산화탄소를 배출하지 않는 전력과 온수를 공급할 수 있다. 하수로부터 수소를 제조하는 방법도 추진하면서 현 내의 전역에 수소 스테이션을 확대한다.

현재 수소에너지의 도입에 가장 전력을 다하고 있는 지역 중 하나가 가나가와현의 가와사키시이다. 도쿄만의 공업지대에 수소 공급 네트워크를 조성하여 수소를 중핵으로 한 새로운 산업을 형성해 나가는 구상이다. 국내외에서 제조한 액화수소를 공업지대에서 수소가스로 전환하면서 발전소 및 수소 스테이션에 연료로서 공급한다. 도쿄 도심부에 인접하는 입지를 살려 석유를 대신하여 차세대 에너지 공급기지로서 발전시키는 것이 목적이다. 이와 관련된 프로젝트가 임해부의 공공시설에서 4월부터 시작되었다.

가와사키시가 운영하는 “가와사키 마리엔”의 부지 중에서 도시바가 개발한 수소 에너지 공급시스템의 제1호가 운전을 개시하였다. 이 시스템에서는 태양광 패널로 발전한 전력을 사용하여 물을 전기분해하여 수소를 제조할 수 있다. 현재 수소는 화석연료로부터 제조하는 방법이 주류를 이루고 있기 때문에 이산화탄소를 배출하지 않는 청정한 에너지라고 하지 않는다. 태양광 등 재생가능 에너지로 만들어야 이산화탄소를 배출하지 않는 수소가 된다.

가와사키 마리엔에 설치한 수소에너지 공급시스템은 태양광 패널로 발전한 최대 30kW의 전력을 이용한다. 태양광과 물로부터 1시간에 1입방미터의 수소를 제조하는 능력이 있다. 그리고 내장한 연료전지를 사용하여 다시 발전하면서 온수를 만드는 것도 가능하다.

제조한 수소는 탱크에 저장할 수 있으며, 태양광으로 발전할 수 없는 상태라도 300인명의 전력과 온수를 1주일간 공급할 수 있는 능력이 있다. 가와사키 마리엔은 재해 시에 귀가 곤란자의 일시 체재시설로 지정되어 있다. 전력 및 가스 공급이 중지되더라도 수소를 에너지원으로 한 일상생활을 지속할 수 있다.

가와사키시는 3월에 “가와사키 수소전략”을 책정하여 “수소 to 사람이 생활하는 마을”의 실현을 위한 대응을 개시하였다. 이미 시내에는 수 많은 관련기업이 모이고 있다. 새로운 수소산업의 확대와 함께 재해에 강한 미래 지향적인 환경, 산업도시를 형성할 계획이다. 도쿄 올림픽, 패럴림픽이 개최되는 2020년까지를 제1기로 설정하여 임해부에 수소 공급네트워크를 구축한다. 그 후 제2기에는 수소의 수요를 확대시키기 위해 연료전지 자동차 및 가정용 연료전지의 보급을 촉진하면서 산업용 수소발전소의 실용화도 추진한다.

수소사회의 실현을 추진하고 있는 곳은 가와사키시뿐만 아니다. 가나가와현은 3월에 “가나가와의 수소사회 실현 로드맵”을 발표하여 수소를 이용하는 연료전지 자동차의 확대를 실시하였다. 특히 주목할 만한 것은 수소 스테이션의 정비계획이다. 2020년까지 현 내 25군데에 수소스테이션을 설치하는 목표를 세워 사업자의 유치를 추진한다. 승용차의 보유대수가 많은 요코하마 및 가와사키시 등 현의 동부에는 가장 가까운 수소스테이션까지 10분 정도, 그 외 지역에서는 15분 정도에 도달할 수 있도록 한다.

도쿄 23구 다음으로 전국에서 두 번째로 많은 370만 명의 인구를 가진 요코하마에서도 수소와 관련된 프로젝트가 시작되었다. 그 중에서도 독특한 프로젝트는 하수를 이용하여 수소를 제조하는 시스템의 개발이다. 시내의 하수처리장에서 슬러지로부터 바이오가스를 발생시켜 연료전지로 전력 및 열을 공급하는 체계이다.

이 프로젝트에는 도쿄가스와 미쯔비시 히타치 파워시스템이 참가하여 개발한 최첨단의 기술을 투입한다. 도쿄가스가 하수의 바이오가스로부터 메탄을 추출하여 고농도로 생성시키는 기술을 제공하고, 미쯔비시 히타치 파워시스템이 고효율의 코제너레이션 시스템에서 전력, 열, 수소까지 공급할 수 있게 한다. 아직 연구단계이지만, 실용화된다면 수소를 활용한 차세대 에너지 공급시스템이 된다.

바이오매스 분야에서는 가와사키시가 2015년도 중에 실증시험을 시작하는 “에너지 순환형 쓰레기 수집시스템”의 발상도 흥미롭다. 쓰레기 소각처리시설에서 폐기물을 사용하여 발전하고, 쓰레기를 회수하는 “쓰레기 수집용 전기자동차”에 전력을 공급하는 체계이다. 쓰레기 수집용 전기자동차에 탑재하는 전지는 비축, 교환할 수 있는 체제로 하여 긴 충전시간을 소비하지 않고 운행할 수 있도록 한다. 그리고 재해 시에는 쓰레기 수집용 전기자동차가 피난소 등에 이동하여 전력의 공급원이 된다. 쓰레기 수집용 전기자동차는 닛산자동차의 전기트럭을 기본으로 개발될 예정으로 폐기물발전을 이용한 일본 최초의 쓰레기 수집시스템으로서 주목을 받고 있다.

가나가와현에서는 재생가능 에너지 중에서도 바이오매스 발전의 도입이 활발하게 진행되고 있다 고정가격매입제도의 인정을 받은 발전설비의 규모는 전국에서 4번째로 크다. 가와사키시의 임해부에는 연료의 수송에 적합한 입지와 화력발전소가 수많이 모이고 있으며, 최근에는 목질 바이오매스 발전소도 증가하였다.

쇼와쉘 석유는 도쿄만에 인접한 정유소 부지에 동남아시아에서 수입한 야자껍질을 연료로 사용하는 목질 바이오매스 발전소를 건설 중이다. 12월에 원전을 개시할 예정으로 발전능력은 49MW에 이른다. 연간 발전량은 3억 kWh에 이르며, 8만 세대분을 넘는 전력을 공급할 수 있다. 임해부에서 수소와 바이오매스가 확대되고 있는 반면에 현의 서측에 위치한 산간부에서는 대규모 메가솔라가 건설되고 있다. 아시가라카미군에서는 10MW급의 메가솔라가 4월에 2군데에서 운전을 개시하였다. 1군데는 코마츠가 불도저의 시험장으로 사용했던 광대한 토지이고 다른 1군데는 귤밭을 축소한 부지이다. 발전능력은 13MW와 10MW로 2군데의 발전량을 합하면 연간 2,300만 kWh의 전력을 공급할 수 있다. 일반가정 6,400세대분의 사용량에 필적한다.

(그림 1) 수소공급 네트워크의 전개 이미지

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 7월 24일]

[원문출처참조]