JP2002194579A - 水電解システム - Google Patents
水電解システムInfo
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽光発電式の水電解システムにおいて，水
電解装置の運転に要する電力に達しない太陽電池の低発
生電力を有効に利用する。 【解決手段】 水電解システム１は，水電解装置２と，
その水電解装置２の電源である第１太陽電池３と，少な
くとも１つの第３の電気装置，例えば蓄電装置１５およ
び電解用水の昇温用ヒータ１７とを備えている。第１太
陽電池３の発生電力が水電解装置２の運転に要する電力
に満たないときは，その発生電力を，水電解用水の温度
ＴがＴ＜８０℃の時は昇温用ヒータ１７に供給し，一
方，Ｔ≧８０℃の時は蓄電装置１５に供給してそこに蓄
積する。
電解装置の運転に要する電力に達しない太陽電池の低発
生電力を有効に利用する。 【解決手段】 水電解システム１は，水電解装置２と，
その水電解装置２の電源である第１太陽電池３と，少な
くとも１つの第３の電気装置，例えば蓄電装置１５およ
び電解用水の昇温用ヒータ１７とを備えている。第１太
陽電池３の発生電力が水電解装置２の運転に要する電力
に満たないときは，その発生電力を，水電解用水の温度
ＴがＴ＜８０℃の時は昇温用ヒータ１７に供給し，一
方，Ｔ≧８０℃の時は蓄電装置１５に供給してそこに蓄
積する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水電解システム，特
に，水電解装置の電源として太陽電池を用いる太陽光発
電式の水電解システムに関する。
に，水電解装置の電源として太陽電池を用いる太陽光発
電式の水電解システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池が発電を開始し，その発生電力
が水電解装置の運転に要する電力に達するまでの間，そ
の発生電力は，通常，用立てられていない。これは，水
電解中において前記発生電力が前記運転に要する電力を
下回った場合も同じである。また水電解開始時から，そ
の効率を高めるためには電解用水の温度が８０℃程度で
あることが必要であり，そのため，従来はシステム外の
電源よりヒータに通電して電解用水の昇温を行ってい
る。
が水電解装置の運転に要する電力に達するまでの間，そ
の発生電力は，通常，用立てられていない。これは，水
電解中において前記発生電力が前記運転に要する電力を
下回った場合も同じである。また水電解開始時から，そ
の効率を高めるためには電解用水の温度が８０℃程度で
あることが必要であり，そのため，従来はシステム外の
電源よりヒータに通電して電解用水の昇温を行ってい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，太陽電
池の発生電力が低いとは言え，その発生電力を使用しな
いのはエネルギの無駄である。また電解用水の昇温用ヒ
ータへの電力供給をシステム外の電源より行っていたの
では不経済である。
池の発生電力が低いとは言え，その発生電力を使用しな
いのはエネルギの無駄である。また電解用水の昇温用ヒ
ータへの電力供給をシステム外の電源より行っていたの
では不経済である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は，水電解装置の
運転に要する電力に達しない太陽電池の低発生電力を有
効に利用してエネルギの無駄を省き得るようにした前記
水電解システムを提供することを目的とする。
運転に要する電力に達しない太陽電池の低発生電力を有
効に利用してエネルギの無駄を省き得るようにした前記
水電解システムを提供することを目的とする。
【０００５】前記目的を達成するため本発明によれば，
水電解装置と，その水電解装置の電源である太陽電池
と，少なくとも１つの第３の電気装置とを備え，前記太
陽電池の発生電力が前記水電解装置の運転に要する電力
を満たすときは，その発生電力を前記水電解装置に供給
し，前記発生電力が前記水電解装置の運転に要する電力
に満たないときは，その発生電力を前記第３の電気装置
に供給する水電解システムが提供される。 前記のよう
に構成すると，太陽電池の前記低発生電力を第３の電気
装置のエネルギとして有効に利用し，エネルギの無駄を
省くことができる。
水電解装置と，その水電解装置の電源である太陽電池
と，少なくとも１つの第３の電気装置とを備え，前記太
陽電池の発生電力が前記水電解装置の運転に要する電力
を満たすときは，その発生電力を前記水電解装置に供給
し，前記発生電力が前記水電解装置の運転に要する電力
に満たないときは，その発生電力を前記第３の電気装置
に供給する水電解システムが提供される。 前記のよう
に構成すると，太陽電池の前記低発生電力を第３の電気
装置のエネルギとして有効に利用し，エネルギの無駄を
省くことができる。
【０００６】また本発明は電解用水の昇温用ヒータへの
供給電力をシステム内で賄うことができるようにした前
記水電解システムを提供することを目的とする。
供給電力をシステム内で賄うことができるようにした前
記水電解システムを提供することを目的とする。
【０００７】前記目的を達成するため本発明によれば，
前記第３の電気装置が，前記水電解装置における電解用
水の昇温用ヒータであり，その電解用水の温度ＴがＴ＜
８０℃であるとき，前記発生電力を前記昇温用ヒータに
供給する水電解システムが提供される。
前記第３の電気装置が，前記水電解装置における電解用
水の昇温用ヒータであり，その電解用水の温度ＴがＴ＜
８０℃であるとき，前記発生電力を前記昇温用ヒータに
供給する水電解システムが提供される。
【０００８】前記のように構成すると，電解用水の昇温
用ヒータへの供給電力をシステム内で賄って経済性を向
上させ，また水電解開始時からその効率を高めることが
可能である。
用ヒータへの供給電力をシステム内で賄って経済性を向
上させ，また水電解開始時からその効率を高めることが
可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１に示す水電解システム１にお
いて，水電解装置２が，その電源である第１太陽電池３
に給電路４を介して接続される。水電解装置２の水素供
給部に供給管５の入口側が接続され，その出口側に貯蔵
器６が接続される。また供給管５に水電解装置２側から
順次，精製器７および加圧装置としての圧縮機８が装置
される。精製器７は，水電解装置２により生成された水
素に脱水を主とした精製処理を施すべく吸着材としての
モレキュラシーブ９と，そのモレキュラシーブ９を加熱
により再生する再生手段としての再生用ヒータ１０を備
えている。圧縮機８および再生用ヒータ１０はそれぞれ
給電路１１，１２を介して第２太陽電池１３に接続され
る。発生電力は，第１太陽電池３≫第２太陽電池１３で
ある。給電路４に判別器１４が装置され，その判別器１
４は第１太陽電池３の発生電力の高，低を判別して，そ
の発生電力を水電解装置２または第３の電気装置に供給
する。
いて，水電解装置２が，その電源である第１太陽電池３
に給電路４を介して接続される。水電解装置２の水素供
給部に供給管５の入口側が接続され，その出口側に貯蔵
器６が接続される。また供給管５に水電解装置２側から
順次，精製器７および加圧装置としての圧縮機８が装置
される。精製器７は，水電解装置２により生成された水
素に脱水を主とした精製処理を施すべく吸着材としての
モレキュラシーブ９と，そのモレキュラシーブ９を加熱
により再生する再生手段としての再生用ヒータ１０を備
えている。圧縮機８および再生用ヒータ１０はそれぞれ
給電路１１，１２を介して第２太陽電池１３に接続され
る。発生電力は，第１太陽電池３≫第２太陽電池１３で
ある。給電路４に判別器１４が装置され，その判別器１
４は第１太陽電池３の発生電力の高，低を判別して，そ
の発生電力を水電解装置２または第３の電気装置に供給
する。
【００１０】第３の電気装置は水電解システム１に少な
くとも１つ，実施例では４つ備えられている。即ち，そ
の装置は蓄電装置１５，例えば蓄電池であり，その蓄電
装置１５に判別器１４が第１分岐電路１６を介して接続
される。蓄電池の代りにコンデンサを用いることも可能
である。また第３の電気装置は水電解装置２における電
解用水の昇温用ヒータ１７であり，その昇温用ヒータ１
７に判別器１４が第２分岐電路１８を介して接続され
る。これに伴い判別器１４に電解用水の温度を測定する
温度センサ１９が導線２０を介して接続される。さらに
第３の電気装置は精製器７の再生用ヒータ１０および圧
縮機８が含まれ，その再生用ヒータ１０に第３分岐電路
２１を介し，また圧縮機８に第４分岐電路２２を介して
判別器１４が接続されている。
くとも１つ，実施例では４つ備えられている。即ち，そ
の装置は蓄電装置１５，例えば蓄電池であり，その蓄電
装置１５に判別器１４が第１分岐電路１６を介して接続
される。蓄電池の代りにコンデンサを用いることも可能
である。また第３の電気装置は水電解装置２における電
解用水の昇温用ヒータ１７であり，その昇温用ヒータ１
７に判別器１４が第２分岐電路１８を介して接続され
る。これに伴い判別器１４に電解用水の温度を測定する
温度センサ１９が導線２０を介して接続される。さらに
第３の電気装置は精製器７の再生用ヒータ１０および圧
縮機８が含まれ，その再生用ヒータ１０に第３分岐電路
２１を介し，また圧縮機８に第４分岐電路２２を介して
判別器１４が接続されている。
【００１１】前記構成において，第１太陽電池３が発電
を開始すると，その発生電力の高，低が判別器１４によ
って判別される。第１太陽電池３の発生電力が水電解装
置２の運転に要する電力に満たないときは，温度センサ
１９からの信号により，水電解装置２の電解用水の温度
ＴがＴ＜８０℃であるか，Ｔ≧８０℃であるかが判別さ
れ，Ｔ＜８０℃であるときは前記発生電力が昇温用ヒー
タ１７に供給される。これにより，昇温用ヒータ１７へ
の供給電力をシステム内で賄うと共に電解用水の温度Ｔ
を８０℃，またはその近傍まで上昇させて，水電解開始
時，その効率を高めることができる。一方，Ｔ≧８０℃
であるときは前記発生電力が蓄電装置１５に供給され
て，そこに蓄積される。その蓄積された電力は水電解，
その他の用途に利用される。
を開始すると，その発生電力の高，低が判別器１４によ
って判別される。第１太陽電池３の発生電力が水電解装
置２の運転に要する電力に満たないときは，温度センサ
１９からの信号により，水電解装置２の電解用水の温度
ＴがＴ＜８０℃であるか，Ｔ≧８０℃であるかが判別さ
れ，Ｔ＜８０℃であるときは前記発生電力が昇温用ヒー
タ１７に供給される。これにより，昇温用ヒータ１７へ
の供給電力をシステム内で賄うと共に電解用水の温度Ｔ
を８０℃，またはその近傍まで上昇させて，水電解開始
時，その効率を高めることができる。一方，Ｔ≧８０℃
であるときは前記発生電力が蓄電装置１５に供給され
て，そこに蓄積される。その蓄積された電力は水電解，
その他の用途に利用される。
【００１２】前記発生電力が水電解装置２の運転に要す
る電力を満たすまで高くなれば，その発生電力は水電解
装置２に供給されて水電解が行われ，水素が生成され
る。一方，第２太陽電池１３の発生電力により圧縮機８
が作動し，また再生用ヒータ１０が通電されてその昇温
が図られる。生成された水素は精製器７のモレキュラシ
ーブ９により脱水を主とした精製処理を施され，この精
製水素は圧縮機８により加圧された後貯蔵器６に充填さ
れる。精製器７のモレキュラシーブ９の再生処理に当た
っては，再生用ヒータ１０によりモレキュラシーブ９を
室温から再生処理温度である，例えば３００℃まで上昇
させ，その温度に所定時間保持する。これによりモレキ
ュラシーブ９に吸着されていた水分が蒸発して，その再
生がなされる。水電解中において，第１太陽電池３の発
生電力が一時的に降下して，水電解装置２の運転に要す
る電力を下回っているときは，その発生電力は，例えば
蓄電装置６に供給されて，そこに蓄積される。
る電力を満たすまで高くなれば，その発生電力は水電解
装置２に供給されて水電解が行われ，水素が生成され
る。一方，第２太陽電池１３の発生電力により圧縮機８
が作動し，また再生用ヒータ１０が通電されてその昇温
が図られる。生成された水素は精製器７のモレキュラシ
ーブ９により脱水を主とした精製処理を施され，この精
製水素は圧縮機８により加圧された後貯蔵器６に充填さ
れる。精製器７のモレキュラシーブ９の再生処理に当た
っては，再生用ヒータ１０によりモレキュラシーブ９を
室温から再生処理温度である，例えば３００℃まで上昇
させ，その温度に所定時間保持する。これによりモレキ
ュラシーブ９に吸着されていた水分が蒸発して，その再
生がなされる。水電解中において，第１太陽電池３の発
生電力が一時的に降下して，水電解装置２の運転に要す
る電力を下回っているときは，その発生電力は，例えば
蓄電装置６に供給されて，そこに蓄積される。
【００１３】日の入り近くにおいて，第１太陽電池３の
発電電力が水電解装置２の運転に要する電力に満たなく
なったときには，第２太陽電池１３の発電電力も低下し
て再生用ヒータ１０および圧縮機８に充分な電力を供給
することができなくなる。このようなときには第１太陽
電池３の発電電力を圧縮機８に付加し，既に生成されて
いる水素を加圧して貯蔵器６に充填し，またその発電電
力の付加により再生用ヒータ１０を昇温させてモレキュ
ラシーブ９の再生を行う。このような圧縮機８の作動お
よびモレキュラシーブ９の再生は，翌日，第１太陽電池
３の発電開始後，水電解開始前においても，残留水素の
捕捉および未再生モレキュラシーブの再生のために行わ
れる。
発電電力が水電解装置２の運転に要する電力に満たなく
なったときには，第２太陽電池１３の発電電力も低下し
て再生用ヒータ１０および圧縮機８に充分な電力を供給
することができなくなる。このようなときには第１太陽
電池３の発電電力を圧縮機８に付加し，既に生成されて
いる水素を加圧して貯蔵器６に充填し，またその発電電
力の付加により再生用ヒータ１０を昇温させてモレキュ
ラシーブ９の再生を行う。このような圧縮機８の作動お
よびモレキュラシーブ９の再生は，翌日，第１太陽電池
３の発電開始後，水電解開始前においても，残留水素の
捕捉および未再生モレキュラシーブの再生のために行わ
れる。
【００１４】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば前記のよう
に構成することによって，水電解装置の運転に要する電
力に達しない太陽電池の低発生電力を有効に利用して，
エネルギの無駄を省くことが可能な水電解システムを提
供することができる。
に構成することによって，水電解装置の運転に要する電
力に達しない太陽電池の低発生電力を有効に利用して，
エネルギの無駄を省くことが可能な水電解システムを提
供することができる。
【００１５】請求項２記載の発明によれば，経済性を向
上させると共に水電解開始時から高効率化を図られた水
電解システムを提供することができる。
上させると共に水電解開始時から高効率化を図られた水
電解システムを提供することができる。
【００１６】請求項３〜５記載の発明によれば，太陽電
池の発生電力の用途を広げることが可能な水電解システ
ムを提供することができる。
池の発生電力の用途を広げることが可能な水電解システ
ムを提供することができる。
【図１】水電解システムのブロック図である。
１………水電解システム ２………水電解装置 ３………第１太陽電池 ６………貯蔵器 ７………精製器 ８………圧縮機（加圧装置，第３の電気装置） １０……再生用ヒータ（再生手段，第３の電気装置） １５……蓄電装置（第３の電気装置） １７……昇温用ヒータ（第３の電気装置） １９……温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長岡 久史 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 田口 聡 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 4K021 AA01 BA02 BC07 CA05 CA09 CA12 DC03 5F051 BA05 BA11 JA17 JA20 KA05
Claims (5)
- 【請求項１】 水電解装置（２）と，その水電解装置
（２）の電源である太陽電池（３）と，少なくとも１つ
の第３の電気装置（８，１０，１５，１７）とを備え，
前記太陽電池（３）の発生電力が前記水電解装置（２）
の運転に要する電力を満たすときは，その発生電力を前
記水電解装置（２）に供給し，前記発生電力が前記水電
解装置（２）の運転に要する電力に満たないときは，そ
の発生電力を前記第３の電気装置（８，１０，１５，１
７）に供給することを特徴とする水電解システム。 - 【請求項２】 前記第３の電気装置は，前記水電解装置
（２）における電解用水の昇温用ヒータ（１７）であ
り，その電解用水の温度ＴがＴ＜８０℃であるとき，前
記発生電力を前記昇温用ヒータ（１７）に供給する，請
求項１記載の水電解システム。 - 【請求項３】 前記第３の電気装置は蓄電装置（１５）
であり，前記水電解装置（２）における電解用水の温度
ＴがＴ≧８０℃であるとき，前記発生電力を前記蓄電装
置（１５）に供給する，請求項１または２記載の水電解
システム。 - 【請求項４】 前記水電解装置（２）により生成された
水素を精製する精製器（７）を備え，前記第３の電気装
置は前記精製器（７）の再生手段（１０）である，請求
項１，２または３記載の水電解システム。 - 【請求項５】 前記第３の電気装置は，精製後の水素を
貯蔵器（６）に加圧充填するための加圧装置（８）であ
る，請求項１，２，３または４記載の水電解システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202372A JP2002194579A (ja) | 2000-10-18 | 2001-07-03 | 水電解システム |
| US10/122,417 US20030006136A1 (en) | 2001-07-03 | 2002-04-16 | Water electrolyzing system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000323323 | 2000-10-18 | ||
| JP2000-323323 | 2000-10-18 | ||
| JP2001202372A JP2002194579A (ja) | 2000-10-18 | 2001-07-03 | 水電解システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002194579A true JP2002194579A (ja) | 2002-07-10 |
Family
ID=26602630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001202372A Pending JP2002194579A (ja) | 2000-10-18 | 2001-07-03 | 水電解システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002194579A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005125927A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Kurita Water Ind Ltd | 移動式水素製造装置及び水素供給システム |
| JP2007046110A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Honda Motor Co Ltd | 水電解システムの運転方法 |
| JP2007223860A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 水素供給システム |
| JP2007265757A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システム |
| JP2008277761A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-11-13 | Gm Global Technology Operations Inc | 太陽光起電力によって電力が供給されるエレクトロライザ・システムの熱最適化 |
| JP2012001420A (ja) * | 2010-05-19 | 2012-01-05 | Sharp Corp | 太陽電池一体型気体製造装置 |
| JP2013044032A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-03-04 | Sharp Corp | 発電システム |
| WO2015159817A1 (ja) * | 2014-04-17 | 2015-10-22 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 水素ガス発生システム |
-
2001
- 2001-07-03 JP JP2001202372A patent/JP2002194579A/ja active Pending
Cited By (11)
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