该项目的背景源于德国可再生能源导入量的扩大。德国打算2022年之前全面废除核电，扩大可再生能源的比例。2012年，可再生能源在德国总发电量中所占的比例达到了22％，2020年计划将其提高到35％，2030年进一步提高到50％。
其中，风力发电的导入量集中在风力条件良好的德国北部地区，但电力需求集中在产业较多的南部，但连接德国南北地区的高压输电线容量不足，无法输送，出现了不得不减少输出的情况。
为此，德国E.ON和Greenpeace Energy等能源公司利用风力发电的剩余电力电解水生成氢，然后提供给现有的燃气管道网络。在利用剩余电力的同时，通过在城市燃气中添加氢，预计可削减硫氧化物（SOX）和氮氧化物（NOX）等有害物质的排放。
把利用风力发电剩余电力生成的氢用于热电联产的项目也已经启动。例如，位于德国勃兰登堡州普伦茨劳的风力发电公司Enertrag从2011年10月开始把风力发电的电力并入电网，而且还启动了氢生成设备。3台2MW风力发电设备（合计为6MW）发电的电力基本全部并入电网，在夜间等电力需求低，有剩余电力时，通过电解水制造氢储藏起来。
比较有趣的是，把储藏的氢与通过生物质制造的甲烷等可燃性气体（生物燃气）混合后用于热电联产单元这种做法。热电联产单元发电的电力并入电网，废热用于区域供暖。部分氢还提供给柏林市内等的燃料电池车（FCV）和氢发动机车的加氢站。
不把氢直接混合到城市燃气中，而是利用氢制造甲烷的做法也越来越活跃。其中利用了从氢和CO2中制造甲烷和多种碳化氢的反应过程。其出发点是利用氢还原CO2制造CO和水的反应，称为“逆向转移反应”。
■逆向转移反应nH2＋nCO2 → nCO＋nH2O在CO中再次混合H2，通过甲烷化反应大量合成甲烷。
■甲烷化反应CO＋3H2 → CH4＋H2O
在德国，Solar Fuel公司建设了利用光伏发电和风力发电的剩余电力、水及大气中的CO2，通过甲烷化反应制造甲烷的工厂，已经开始推进验证实验（图5）。2009年运行了利用可再生能源的25kW试制品，以40％的效率成功制造了甲烷。
Solar Fuel公司在利用可再生能源的电力、电解水生成的氢，以及空气中的CO2制造甲烷的工厂中，推进了验证实验。
2013年把规模扩大到了20MW，计划实现商用化。该公司打算将制造的甲烷直接供应给天然气管道网。可直接利用城市燃气的基础设施，而且城市燃气有望实现零碳化。
源自氢的甲烷提供给CNG车
打算把源自氢的甲烷用于压缩天然气（CNG）车，使CNG车实现零碳化的是德国奥迪（图6）。该公司2013年6月启动了制造甲烷的工厂，利用以6MW的设备电解水生成的氢来制造，2013年秋已开始全面投入使用。该公司把这种合成甲烷称为“e-gas”。
图6：CNG车将实现零碳
奥迪开始致力于零碳化举措，利用源自可再生能源的氢生成甲烷，供CNG车使用，以实现零碳化（a）。2013年6月启动了每年可生产1000吨甲烷的工厂 （b）。
e-gas工厂建于拜恩州英戈尔施塔特，拥有每年制造1000吨甲烷的生产能力。这是奥迪与德国ETOGAS公司和德国MT-BioMethan公司的共同业务，得到了装置厂商Solar Fuel的协助。e-gas制造工厂毗邻生物燃气制造工厂，作为原料的CO2可以利用生物燃气工厂的废气，而制造甲烷时的废热则可以用于生物燃气工厂。
奥迪2013年3月上市了新款CNG车“A3 Sportback g-tron”，面向该车优先销售e-gas工厂制造的甲烷。另外，制造的甲烷还计划供应给公共燃气管道网。
不仅是德国，美国也在美国能源部（Department of Energy）的主导下启动了利用源自可再生能源的氢制造化学燃料的项目“Eelectrofuels Program”。特点是，在组合氢与CO2的基础上，还采用微生物制造液体化学燃料。没有利用上述甲烷化反应那样的化学反应，而是利用了通过微生物生成甲烷和丁醇等的过程。目前尚处于基础阶段，不过在CO2的固定化方面受到了关注。
还有望与CCS组合
如上所述，如果能用氢和CO2制造化学燃料和化学品，将来在化石燃料枯竭时，CO2可能会成为非常宝贵的碳源。
2020年以后，全球将开始实施CCS（carbon dioxide capture and storage），回收CO2储藏在地下和水中。而氢领域也将试着通过天然气田和煤田对化石燃料进行改质和气化以制造氢，并开始大量运输和供给。因此，通过CCS储藏的CO2与氢组合使用的方法有望形成一项业务。（记者：藤堂安人）
