クリーンエネルギー／エネルギー革新白書2023年版
-水素エネルギーから分散型エネルギー資源まで-
本白書は、好評を博した同タイトルの白書2021年版を、最新の動向・状況変化を踏まえて大幅に拡充・再編成したものである。
近年、再生可能でクリーンなエネルギー資源が注目されている。温室効果ガスの排出量を低減する「脱炭素化」に向け、さまざまなエネルギー分野で、クリーンなイノベーションに向けた技術開発が進められている。天候などによって発電量が左右される再生可能エネルギーを補完・強化する意味でも、次世代クリーンエネルギーの開発が重要なテーマとして認識・共有されている。
例えば、本報告書で取り上げている水素は大きな可能性を秘めたクリーンなエネルギー源のひとつである。水素は、地球温暖化係数がゼロのエネルギーであり、水素を利用した燃料電池（FC）は、自動車や家庭、企業など幅広い用途に利用することができる。
水素は、大量の電気を長時間蓄えることができ、長距離の輸送、燃料電池を使ったコージェネレーション、燃料電池自動車や燃料電池バスなどの移動体、CO2フリーの水素供給システムなどさまざまな用途に利用することができる。
また、CO2フリーのアンモニアを燃料とするガスタービンやボイラーなどの燃焼技術は発電分野のCO2排出量削減に大きく貢献することから、大きな注目を集めている。
また、次世代原子力は、発電に限らず、工業、医療、農業、科学などさまざまな用途があり、これらの用途において求められている革新的な技術群ならびにそこで期待される効果も多様である。
政権中枢に原発推進派を積極登用している岸田政権では、原発再稼働が既定路線となってきているなかで、再生可能エネルギーとの共存や新技術と最先端のエンジニアリングを駆使した小型原子炉の推進、熱エネルギーの利用、遠隔地でのエネルギー源といった多様なニーズにこたえる原子力技術のイノベーションが進行中である。世界的にもこれまでにない規模で原子力技術への挑戦が繰り広げられている。
また、これまでのもろもろ電力事業は、電力の供給側である発送電分離が中心であったが、今後は、電力取引事業や顧客基盤を持つ小売事業などの需要側にも進出することで、供給側を含めたバリューチェーン全体の価値向上、エネルギー革新による全体の事業価値向上策が求められている。
その他、蓄電池発電、全固体電池、分散型発電などクリーンエネルギー／エネルギー革新は日本企業が得意とする技術やノウハウが集積されている分野であるだけに、さまざまな先進技術、先端材料の研究開発が進められている。全固体電池は、自動車以外に、ペースメーカー、RFID、およびウェアラブルデバイスでの利用が期待され、内外で注目を集めている。
こうした認識に立ち、本調査報告書（白書）では、クリーンエネルギー／エネルギー革新に纏わる重点テーマを包括的・網羅的に取り上げ、分析・解説している。
＜1＞クリーンエネルギーとイノベーションの創出
1．概説
2．ソサエティ5.0と次世代エネルギーシステム
3．投資サイクルによる次世代電力システムの構築
4．市場動向
＜2＞次世代統合エネルギーシステムのモデリング／シミュレーション
1．概況・近況
2．再生可能エネルギーおよび統合エネルギーシステムの主な事例
3．エネルギーシステムモデル
＜3＞スーパーグリッド／メガグリッド／同期型送電網
1．スーパーグリッド
2．スーパーグリッド・メガグリッドのテクノロジー
3．マイクログリッド
4．スマート電力グリッド／エレクトラネット
5．電力のセーフティネット／最終保障供給
6．地域別状況
7．同期型送電網
8．事例
9．参入企業／事例
＜4＞水素エネルギー［1］
1．概説
2．これまでの開発経過
3．水素エネルギーの優位性
4．炭素系エネルギーとの比較
5．カーボンニュートラルな燃料としての水素
6．グリーン水素の市場拡大
7．グリーン水素製造拠点整備
8．グレイ水素を優先する日本
9．発展を続ける水素の変換・輸送技術
10．鉄鋼業脱炭素化の本命とされる水素還元鉄鋼
11．原子力由来の「第4の水素」
12．水素サプライチェーンの拡大・発展
13．推進動向（海外）
14．推進動向（国内）
15．課題
＜5＞水素エネルギー［2］
1．水素製造技術・利用技術・インフラの研究開発動向
2．水素の運搬・貯蔵と企業連携
3．水素を利用したグリーン燃料
4．水素燃料電池の先端技術
5．グリーン水素製造の実証
6．地域エネルギー管理システム（AEMS）を活用した
グリーン水素プロジェクト
7．再生可能エネルギーを利用した水素製造
8．水素（H2）とアンモニア（NH3）
9．代替エネルギー、エネルギー貯蔵手段として用途が期待される水素
10．水素技術の応用
11．水素で発電する水素発電所
12．その他水素技術の応用
13．有力企業・団体動向（海外）
14．有力企業・団体動向（国内）［1］
15．有力企業・団体動向（国内）［2］
16．有力企業・団体動向（国内）［3］
17．有力企業・団体動向（国内）［4］
18．有力企業・団体動向（国内）［5］
＜6＞水素の貯蔵
1．概説
2．確立された技術
3．水素吸蔵合金
4．有機水素キャリア
5．アンモニアおよび関連化合物
6．物理的な貯蔵
7．パワー・トゥ・ガス（電力をガス燃料に変換する技術）
8．参入企業／事例
＜7＞水素エンジン
1．概説
2．部品メーカーで加速する水素エンジン関連開発
3．水素エンジン評価
4．大型商用車用水素エンジン
＜8＞量子水素エネルギー
1．概説
2．量子水素エネルギーの発生原理・発生機構
3．開発・参入動向
＜9＞自動車用車載水素貯蔵
1．概説
2．燃料電池と貯蔵
3．車載用水素貯蔵システムにおけるナノ材料の導入
＜10＞水素燃料電池
1．概説
2．燃料電池の種類、デザイン
3．技術的課題
4．耐久性、耐用年数、セルの種類による特別な要件
5．定置型（ステーション型）蓄電池
6．主要な燃料電池の効率
7．応用例
8．その他のアプリケーション
9．研究開発動向
10．参入企業・団体動向
＜11＞アンモニア発電
1．アンモニアを燃料とする発電技術
2．グリーンアンモニア
3．有力企業・団体動向（海外）
4．有力企業・団体動向（国内）
＜12＞圧縮天然ガス
1．概説
2．技術の実現可能性と運用の必要性
3．社会経済発展・環境保護への貢献
4．財政的要件とコスト
＜13＞ブルームエネルギーサーバー
1．概説
2．技術
3．効率性
4．コスト
5．利用形態
6．導入事例
7．実現可能性／実装課題
8．市場
＜14＞原子力発電／次世代原子炉
1．原子力発電をめぐる論議の再燃／論点のシフト
2．第四世代原子炉
3．小型モジュール炉／小型商用核融合炉
4．利点
5．懸念事項と解決方法
6．国際動向
7．国別動向・主要サイト動向（検討中・建設中を含む）
8．主要原子炉
9．原子力発電所のバックエンド向けサービス
10．有力企業・団体動向（海外）
11．有力企業・団体動向（国内）
＜15＞核融合発電
1．核融合発電
2．メタンハイドレート
3．磁場閉じ込め核融合
4．高密度プラズマの焦点
5．ミュオン触媒核融合（μCF）
6．核融合実験
7．実証プロジェクト
8．核融合スタートアップ
＜16＞エネルギー・エコシステム／エネルギー・インターネット
1．エネルギー・サプライチェーン全体にわたるイノベーションと統合
2．スーパーグリッド／グローバル・グリッド
3．エネルギー・インターネットと5D
＜17＞分散型発電／分散型エネルギー／
マルチサイト一括エネルギーネットワーク
1．概説
2．技術構成
3．インテグレーション技術／マネージメント
4．マイクログリッドによる再生可能エネルギーの「地産地消」
5．有力企業・団体動向
＜18＞コージェネレーション／大規模な熱電併給（CHP)
1．概説
2．大規模な熱電併給（CHP)
3．有力企業・団体動向
＜19＞マイクロジェネレーション
1．概要
2．システム構成
3．セットアップ
4．コスト管理
＜20＞エネルギーハーベスティング
1．概説
2．運営
3．エネルギーの蓄積
4．今後の展開
＜21＞次世代発電ネットワーク／発電インフラ
1．電力・エネルギーのバリューチェーン／サプライチェーン
2．石炭ガス化複合発電の導入・普及による低炭素型の発電インフラ
3．再生可能エネルギーを送る長距離直流送電の課題と展望
＜22＞産業界におけるエネルギー管理・エネルギー貯蔵の新潮流
1．可変エネルギーの管理
2．エネルギー貯蔵／蓄熱・蓄電システム
3．地下の熱エネルギー貯蔵
4．圧縮空気エネルギー貯蔵(CAES)
5．超電導磁気エネルギー貯蔵
6．揚水発電によるエネルギー貯蔵
7．有力企業・団体動向
