石油とガスがどのように水素に飛びつくのか、それは終わったのか

Jan 01, 2024

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水素に飛び乗る。

水素の生産は大手石油に適しており、過去の壮大な石油・ガスプロジェクトにも適合します。 新しいビジョンは、再生可能電力を収集し、それを持ち運び可能で世界中に輸送できる液体水素エネルギーに変換することに多額の費用を投じて、飛行機、船舶、トラックに電力を供給するだけでなく、鉄鋼産業や鉄鋼産業を強化するクリーンなグリーンエネルギーを提供することです。化学物質。

水素のビジョンは、数十億ドルの資金、広範なプロジェクト管理、物事を実現するための多くの労働者といった大手石油会社の強みによく適合している。 bpがメキシコ湾での「マッドドッグ2」と呼ばれる90億ドル規模の深海石油開発事業に資金を提供し、2024年までに14の新規油井から14万バレル（1日あたり石油換算量）の生産が見込まれていると考えてほしい。

石油・ガス会社には天然ガス分野での豊富な経験があるだけでなく、2022年に莫大な利益を上げており、新たな事業でリスクを取る余裕があるため、水素は石油・ガス会社にとって自然に適している。

エクソンモービル XOM 水素

エクソンモービルは2021年にローカーボン・ソリューションズという会社を設立し、CCSやブルー水素などの新燃料の拡大によるCO2排出量の削減に注力した。 青い水素はメタン CH4 の分解によって形成されますが、副産物の CO2 は捕捉され、(CCS を介して) 海底に埋められます。

2023 年の支出は約 20 億ドルとなり、2025 年までに 30 億ドル、2027 年までに 60 億ドルに増加すると予想されます。

エクソンモービルは、テキサス州ベイタウンの製油所に年間700万トンのCCSシステムと連携した1bcfdのブルー水素とアンモニアの生産プラントを建設する計画を進めている。 この水素はエクソンモービルのオレフィン製造プラントで使用され、炭素排出量は30％削減される可能性がある。

同社は、2027年から2028年の期間内に余剰の水素とアンモニアを購入することについて潜在顧客と話し合っている。

ベイタウンプロジェクトは、ヒューストンにCCSハブを設立するための、他のパートナーとの大規模な合弁事業へのエクソンモービルの貢献となる。 目標は、2040年までに年間1億トンのCO2を処分することであり、これは米国の現在の総排出量の約2%に相当する。

このような分野横断的な CCS および水素プロジェクトの総額は、以前は最大 1,000 億ドルと見積もられていました。

テキサス州ベイタウンにあるエクソンモービルの精製・石油化学コンビナート。

BP水素。

BP は、国の産業排出量の 5% を占めている英国のティーズサイドの工業団地に水素の扉を開きました。 ビジョンは、ティーサイドが航空、海運、大型トラックなど、バッテリー電力の使用が難しい分野だけでなく、セメントや製鉄などの減少が難しい産業にとっても主要な水素ハブとなることだ。

H2Teesside と呼ばれる当初の計画は、青色の水素を生成することでした。 最近追加された HyGreen は、水を電気分解して緑色の水素と酸素を生成します。 これを使用すると、電気分解とクリーンな電気のコストがかかるため、より高価になります。

bp のティーズサイド プロジェクトは英国政府の目標と一致しています。 HyGreen と H2Teesside を組み合わせると、1.5 Gw の水素を生成し、2030 年までに政府目標の 5 Gw の 30% を供給できる可能性があります。

bpはまた、オーストラリアのピルバラ鉄鉱石地域で太陽エネルギーと風力エネルギーを生産し、それを使用してオーストラリア国内での使用と輸出用のグリーン水素とグリーンアンモニアを生成する企業であるAREHという360億ドルの多国間計画にも関与している。東南アジアへ。

最終的なグリーン電力容量は 26 GW ですが、これは一般的な石炭またはガス発電所の 0.6 GW と比較します。 26GWは、2020年にオーストラリアで生成される全電力量の約3分の1に相当します。AREHプロジェクトでは、年間160万トンのグリーン水素または900万トンのグリーンアンモニアも生成されます。

この数字は、人口がわずか 2,600 万人で、石炭火力発電が主流であり、石炭の輸出が巨額である国としては驚異的です。

シェル水素。

風力や太陽光によるグリーン電力がより安く、より多く利用できるようになった現在、グリーン水素のための水の電気分解はより良くなっているように思えます。 また、固体酸化物技術と呼ばれる新技術は、高価な触媒を必要としないため、このプロセスの費用対効果がさらに高まることが期待されています。

2021 年、シェルは EU 最大の電解槽システムを立ち上げました。これは、全土にグリーン水素ネットワークを確立する計画の一環です。

同年、シェルは再生可能H2に関するテキサス会議で水素ハブのコンセプトを提案し、米国内に最大8つの水素ハブに資金を提供するという米国政府の取り組みを予告した。

アムステルダムのシェル エネルギー トランジション キャンパスでの 1 メガワット (Mw) 実証プロジェクトにおいて、シェルは 4 つの電解槽モジュールで固体酸化物技術を評価する予定です。 廃熱を利用して蒸気を生成する場合、この技術は使用する電力エネルギーが 25 ～ 30% 少なくても実現可能です。

興味深いのは、これらの電解槽が可逆的であるため、水素の生成に使用したり、燃料電池のように水素を使用してエネルギーを生成したりできることです。

シェブロン CVX 水素。

エクソンモービルに次ぐ米国第2位の石油・ガス会社であるシェブロンは、メタンを改質する青い水素、または石炭を改質する灰色の水素という水素を生産している。 同社は 2005 年から従来のビジネスを通じて水素を小売りしており、現在では年間 100 万トンを生産しています。

シェブロンは、米国エネルギー省 (DOE) と協力して、水素を生成するための再生可能な天然ガス、つまり埋め立て地などからのガスを調査しています。

より大きなビジョンは、250～400Mwの再生可能地熱発電を利用して水素とアンモニアを製造するグリーン水素施設をインドネシアに建設することである。 目標は年間4万トン、または1日あたり約110トンの水素です。 しかし、市場が存在すれば、これを年間 80,000 ～ 160,000 トンまで拡大できる可能性があります。

トータルエネルギー水素。

TotalEnergies は、グリーン水素の生産に 10 年間で 500 億ドルを投資するインドのベンチャー、Adani グループに参加していました。 インドでは肥料の需要が大きいため、グリーンアンモニアの市場は成長するはずです。

この取引は2022年6月に発表され、TotalEnergiesは株式の25％に相当する50億ドルを投資する予定だった。

Adaniグループは、当初の目標は2030年までに年間100万トン、または1日あたり約2,700トンのグリーン水素を生産することだと述べていた。これは他のすべての生産目標を矮小化する膨大な数字である。

しかし、この取引は、財務上の不正の疑いにより、アダニが開始した監査の結果を待つ間、トータル・エナジーによって保留されている。

サウジアラビアのプロジェクトNEOM。

サウジアラビアのNEOM水素。

サウジアラビアが米国に次ぐ巨大産油国であり、OPECおよびOPEC+カルテルで指導的役割を果たしていることはよく知られている。

特別プロジェクトに資金を提供する国の財政力もよく知られています。 5,000 億ドルの費用が割り当てられた特別プロジェクトの 1 つが NEOM です。 この地域は、極度の砂漠の中心部で持続可能性、きれいな飲料水、気候変動に対する先見の明のあるアプローチに基づいて構築されており、これらの実現可能性を実証しています。

予想外だったのは、現地の石油とガスの価格が世界で最も安い国で、NEOMでグリーン水素を生産する大規模なプロジェクトだということだ。 2026年までに、「最初に1日あたり600トンのグリーン水素を生産し、世界に輸出できるようになり、年間500万トンものCO2排出量を節約できるようになる。」 これは商業規模でのグリーン水素の生産としては世界最大となる。

この新しい水素施設の価格は84億ドルと推定されており、その73％はサウジアラビア国内外の他の金融機関からのものである。

驚くべきことに、エネルギー大臣アブドゥルアズィズ・ビン・サルマン王子が表明した目標の一つは、サウジアラビアが世界への水素の主要輸出国になることである。 2 番目の目標は、クリーンで持続可能なエネルギーへの世界的な移行を支援することです。

プレスリリースによると、NEOM で生成されるクリーンなグリーン水素の量により、年間最大 500 万トンの CO2 を節約できる可能性があります。 これはおそらく、航空燃料や船舶燃料、鉄鋼産業や化学産業など、削減が難しい用途において水素が化石燃料に取って代わることができる分野を意味していると考えられます。 NEOMは、グリーン水素は最終的には世界のエネルギー消費量の12％を占める可能性があると述べているが、この12％という割合はRystad EnergyとDNVが推定した5～7％の範囲よりも高い。

12% という数字は、2050 年までに最大 2,000 億ドルと評価される地域のグリーン水素産業に関連しています。

水素は過大評価されているのでしょうか？

広く関心が寄せられているにもかかわらず、水素への投資は今のところ少額にすぎません。 エキサイティングな新産業については多くの報道機関や PR が行われていますが、石油・ガス大手あたりの年間投資数十億ドル（最大）は、2023 年に予定されている世界のグリーンフィールド設備投資 2,000 億ドルと比較すると見劣りします。

しかし、石油・ガス業界は、水素への投資がパリの気候変動目標の達成に大きく貢献していると表現することができ、それによって石油・ガスの掘削や生産を停止しなければならないという気候変動への関心を軽減したいと考えている。

一方で、石油・ガス産業は現在、世界のエネルギーの約 57% を供給していますが、石油・ガスの燃焼時に世界の炭素排出量の 50% を賄っていることも事実です。 したがって、石油・ガス産業が 2050 年までに 7% の水素クリーン エネルギーをすべて提供したとしても (可能性は低いですが)、航空、海運、鉄鋼および化学産業からの世界の排出量の約 7% を節約できる可能性があります。 しかし、現在から 2050 年までに石油とガスの燃焼量の 50% が大幅に減少しない限り (石油とガス井の数が減少することを意味します)、これは石油とガスの排出量を相殺することはできません。

航空燃料や船舶燃料、金属や化学品（肥料やプラスチック）の製造といったニッチな市場を超えた、水素の広範な市場応用は不確実で、遅すぎたり、高すぎたりする可能性がある。