1. 水素混焼火力の現状

水素混焼火力は、既存LNG火力・石炭火力に水素を混合して燃焼する技術。2030年までに混焼比率20〜30%、2040年までに専焼化が日本のロードマップ。脱炭素時代の主力電源候補で、蓄電池との協調運用で経済性・系統安定性が向上。

2. 水素混焼の技術動向

  • (A) 既設改造：LNG火力タービンの混焼化（30%まで容易）
  • (B) 新設専焼：100%水素タービン（三菱重工JAC等）
  • (C) アンモニア混焼：石炭火力で20%混焼
  • (D) 専焼ガスタービン：60MW級実証中
  • (E) 経済性：水素価格30〜50円/Nm3が損益分岐点

3. 水素・アンモニアの調達

(1)グリーン水素：再エネ電解、コスト100〜200円/Nm3、(2)ブルー水素：化石燃料＋CCS、コスト30〜50円/Nm3、(3)グレー水素：化石燃料、コスト20〜30円/Nm3、(4)輸入水素：豪州・中東・北米から液化輸送、(5)アンモニア：水素キャリアとして輸送容易、(6)長期脱炭素電源オークション（LTDC）：水素・アンモニア専焼支援、(7)政府支援：水素・アンモニア基金。

4. 蓄電池との協調メカニズム

(1)負荷追従の補完：水素混焼の出力変動は蓄電池が吸収、(2)起動時間短縮：水素タービンの待機状態を蓄電池が補完、(3)燃料効率最適化：水素混焼の効率最大点で運転、(4)系統安定化：蓄電池の高速応答で水素混焼補完、(5)長時間放電：蓄電池4〜8時間+水素混焼の組合せ、(6)経済性：両者の運用最適化で20〜30%向上、(7)2030年シナリオ：水素混焼+蓄電池の標準パッケージ化。

5. 主要事業者と動向

(1)JERA：碧南発電所アンモニア混焼、ヘキサ・エネルギーサービス連携、(2)東京電力ホールディングス：富津発電所水素混焼、(3)中部電力：碧南発電所アンモニア専焼計画、(4)電源開発：松島発電所アンモニア混焼、(5)三菱重工：JACガスタービン水素100%専焼、(6)東芝：水素タービン技術、(7)業界提携：日米欧の技術連携。

6. 制度支援と経済性

(1)長期脱炭素電源オークション（LTDC）：水素・アンモニア専焼の20年契約、(2)容量市場：kW容量の確保、(3)水素・アンモニア基金：燃料コスト支援、(4)カーボンプライシング：CO2削減への経済価値、(5)ESG投資：脱炭素事業への資金、(6)2030年経済性：制度支援込みで黒字化、(7)2050年シナリオ：水素100%専焼の本格化。

7. 業界への示唆

(1)水素混焼火力の動向把握、(2)蓄電池との協調運用機会、(3)LTDC・容量市場での連動、(4)水素・アンモニア基金の活用、(5)グローバル技術連携、(6)2030年に向けたエネルギーミックスへの組込み、(7)2050年カーボンニュートラル達成への貢献。