エネルギーシステム強靭化への貢献：気候変動適応における水素技術の政策的意義
導入：気候変動リスクの高まりとエネルギーシステムの脆弱性
近年、世界的に異常気象が頻発し、その強度や頻度が増加しています。これは気候変動の影響と考えられており、私たちの生活基盤であるエネルギーシステムに対しても、深刻なリスクをもたらしています。豪雨による水害は発電所や送変電設備に物理的な損傷を与え、猛暑による電力需要の急増は供給能力を逼迫させ、寒波は燃料供給網の凍結や寸断を引き起こす可能性があります。このような気候変動によるリスクは、エネルギー供給の安定性を脅かし、経済活動や国民生活に多大な影響を及ぼす懸念があります。
エネルギーシステムのレジリエンス（強靭性）強化は、従来の安定供給確保に加え、気候変動による外乱への適応という新たな視点からも、喫緊の政策課題となっています。水素エネルギー技術は、このエネルギーシステム強靭化、特に気候変動適応において、重要な役割を果たす可能性を秘めています。本稿では、気候変動適応策としての水素技術の政策的意義を掘り下げ、レジリエンス向上に向けた政策担当者が考慮すべき論点を提示します。
気候変動適応における水素技術の潜在的可能性
水素エネルギーシステムは、その多様な特性により、気候変動による様々なリスクシナリオに対し、エネルギー供給のレジリエンスを高める貢献が期待されます。
分散型エネルギー源としての活用
太陽光や風力などの再生可能エネルギーは気候変動リスクに直接影響を受ける可能性があります（例: 豪雨による発電量低下、台風による設備損壊）。これらの変動性電源と連携した水素製造・利用システムは、エネルギー供給の分散化に寄与します。特に、燃料電池システムは、災害時の非常用電源や、電力網から独立した地域マイクログリッドの中核として機能する可能性があります。主要な避難所、病院、通信施設などの重要インフラに分散型燃料電池システムを導入することは、大規模停電時においても必要最低限の機能維持に貢献し、地域社会のレジリエンス向上に繋がります。
大規模・長期エネルギー貯蔵機能
気候変動に伴う異常気象は、エネルギー需給バランスを大きく変動させる可能性があります。夏季の猛暑による電力需要の急増や、冬季の寒波による燃料需要の増加など、従来の短期的な需給調整では対応が難しい状況も想定されます。水素は、気体、液体、固体（吸蔵合金等）など多様な形態で貯蔵可能であり、特に大規模かつ長期のエネルギー貯蔵に適しています。再エネ由来の水素を余剰電力を用いて製造し、必要に応じて燃料電池で発電したり、直接燃料として利用したりすることで、季節や異常気象による需給の大きな変動を吸収し、エネルギー供給の安定化に貢献できます。これは、電力系統単独では困難な長期貯蔵の課題に対する有効な解決策となり得ます。
インフラの分散と多様化
従来のエネルギー供給は、特定の発電所や燃料輸送網への依存度が高い側面があります。気候変動による大規模災害が発生した場合、これらの集中型インフラが被災すると、広範囲にわたる供給停止を招くリスクがあります。水素サプライチェーンは、製造、輸送（パイプライン、トラック、船舶など）、貯蔵、利用といった多様な要素から構成され、そのインフラを分散配置することが比較的容易です。地域分散型の水素製造・供給拠点を構築することで、特定インフラの被災リスクを低減し、供給網全体のレジリエンスを高めることが可能となります。また、複数の輸送手段を組み合わせることで、一部の輸送ルートが寸断された場合でも、代替手段による供給継続の可能性を高めることができます。
気候変動適応における水素技術導入に向けた政策課題
気候変動適応策として水素技術のポテンシャルを引き出すためには、政策面での検討と支援が不可欠です。
技術開発・実証と信頼性向上
災害時や非常時といった過酷な条件下での水素関連設備の信頼性や耐久性の向上は重要な課題です。寒冷地や多湿環境など、特定の気候条件下での性能評価や、振動・衝撃に対する耐性強化に向けた技術開発・実証が必要です。政策的には、レジリエンス機能に特化した技術開発への公的支援や、実環境下での実証プロジェクトの推進が求められます。
コスト低減とレジリエンス価値の評価
非常用電源や分散型エネルギー源としての燃料電池システムのコストは、依然として従来の非常用発電機と比較して高価な場合があります。また、長期貯蔵やインフラ分散化によるレジリエンス向上という価値は、現行の市場メカニズムでは十分に評価されにくい側面があります。政策的には、導入初期段階での補助金や税制優遇によるコスト負担軽減策に加え、災害時における供給継続能力や早期復旧能力といったレジリエンスがもたらす経済的・社会的価値を定量的に評価し、その価値に基づいたインセンティブ設計を検討する必要があります。
インフラ整備と地域連携
分散型エネルギーシステムや災害拠点への水素供給ネットワーク構築には、地域の実情に合わせたインフラ整備が必要です。需要家近傍での小型水素製造装置の設置基準緩和、輸送手段の多様化に対応した規制整備、そして何よりも地域住民の理解と協力が不可欠です。政策担当者は、インフラ整備計画にレジリエンスの視点を組み込み、地域の防災計画や強靭化計画との連携を図ることが重要です。また、住民説明会やワークショップなどを通じた丁寧な対話と合意形成プロセスを促進する政策的枠組みも必要となります。
規制・標準化
災害時利用や分散型システムにおける水素設備の安全基準、設置基準、運用基準の明確化は急務です。また、異なるメーカーやシステム間の相互運用性を確保するための標準化も、導入拡大には不可欠です。既存のエネルギー関連規制や建築基準との整合性を図りつつ、レジリエンス向上に資する新たな基準の策定・導入に向けた検討を進める必要があります。
結論：気候変動適応政策における水素の戦略的位置づけ
気候変動によるリスクが増大する中で、エネルギーシステムのレジリエンス強化は不可欠な政策目標です。水素エネルギー技術は、分散型エネルギー源、大規模・長期貯蔵、インフラの分散・多様化といった特性を通じて、この目標達成に大きく貢献する潜在力を持っています。
気候変動適応策としての水素技術導入を加速するためには、技術開発・実証、コスト低減、インフラ整備、規制・標準化、そして地域連携といった多岐にわたる政策課題への取り組みが必要です。政策担当者は、従来の脱炭素化という観点だけでなく、気候変動による外乱に対するエネルギーシステムの強靭化という視点からも、水素の戦略的な位置づけを検討し、必要な政策措置を体系的に講じていくことが求められます。レジリエンス向上への投資を促進し、水素技術が災害に強く安定したエネルギー供給システム構築に貢献できるよう、政策的枠組みを設計していくことが重要と考えられます。