JP2005347209A - 水素利用システム、定置型燃料電池設備、及び、燃料電池搭載車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 水素により電力を発生する施設側燃料電池11と施設側燃料電池11に供給される水素を貯蔵する施設側水素貯蔵部12とを施設に設置してなる定置型燃料電池設備10と、水素により電力を発生する車両側燃料電池51と車両側燃料電池51に水素を供給する車両側水素供給手段Aとを搭載してなる燃料電池搭載車両50とで構成された水素利用システムにおいて、車両側水素供給手段Aから施設側水素貯蔵部12に水素を移送可能な水素移送手段Xを備える。
【選択図】 図1
Description
かかる燃料電池は、車両に搭載して、その燃料電池が発生した電力により駆動用電気モータを駆動する用途や、家庭、ビル、店舗等の施設に設置して、その燃料電池が発生した電力を施設における電気機器に供給し、あわせてできる熱を給湯などで利用するという用途などが考えられている。
前記車両側水素供給手段から前記施設側水素貯蔵部に水素を移送可能な水素移送手段を備えた点にある。
燃料電池搭載車両に設けられた車両側接続部に接続された状態で、前記車両側接続部から前記施設側水素貯蔵部に水素を受給可能な施設側接続部を備えた点にある。
定置型燃料電池設備に設けられた施設側接続部に接続された状態で、前記車両側水素供給手段から前記施設側接続部に水素を供給可能な車両側接続部を備えた点にある。
そして、その車両側水素貯蔵部に貯蔵されている水素は車両側燃料電池の発電用として消費されるのであるが、定置型燃料電池設備の施設側水素貯蔵部への水素の補給が必要な場合には、上記水素移送手段により、車両側水素貯蔵部に貯蔵されている水素を、定置型燃料電池設備の施設側水素貯蔵部へ移送することができ、よって、上記車両用供給インフラから受給した水素を施設側燃料電池に供給し、施設側燃料電池を高効率且つ安定して運転させることができる。
前記燃料電池搭載車両に、前記通信ネットワークを介して前記水素貯蔵量情報発信手段から前記水素貯蔵量情報を受信する水素貯蔵量情報受信手段と、前記水素貯蔵量情報を搭乗者に通知する水素貯蔵量情報通知手段とを備えた点にある。
例えば、通常時には、施設側改質部から施設側燃料電池に水素を供給する状態とし、施設側改質部の停止時や起動時などのように、施設側改質部から施設側燃料電池に十分な水素を供給できないときには、施設側水素貯蔵部から施設側燃料電池に水素を供給する状態とすることで、常に安定して水素を施設側燃料電池に供給することができる。また、施設側水素貯蔵部と施設側改質部との両方から施設側燃料電池に水素を供給する状態とすることで、比較的小規模の改質部を設置して設置コストの上昇を抑制しながら、小型の改質部を効率の高い出力で運転して、変動分の水素を施設側水素貯蔵部から供給して高効率化を図ったり、施設側水素貯蔵部の水素消費を節約して、水素移送手段により車両側水素供給手段から施設側水素貯蔵部へ水素を移送する回数を少なくすることができる。
図1に示す水素利用システムは、施設1に設置された定置型燃料電池設備10と、例えばその施設1の居住者が所有する燃料電池搭載車両50とで構成されている。
よって、燃料電池搭載車両50の運転者は、上記表示部67に表示された車両側水素貯蔵タンク62の水素貯蔵量が少ないことを認識した際には、燃料電池搭載車両50を運転して、水素ステーションに出向き、車両側水素貯蔵タンク52を満タン状態(車両側水素貯蔵タンク52に最大水素貯蔵量の水素が貯蔵されている状態)にすることができる。
従って、定置型燃料電池設備10は、上記水素移送動作を行うことにより、施設側水素貯蔵タンク12に水素を補充することができ、その水素を施設側燃料電池11に供給して、発電を継続することができる。
即ち、燃料電池搭載車両50は、水素移送動作後においても、車両側水素貯蔵タンク52が空状態(車両側水素貯蔵タンク52に水素が貯蔵されていない状態)とならずに、車両側水素貯蔵タンク52に設定量の水素が貯蔵されている状態となるので、その水素を車両側燃料電池51に供給して、駆動用電気モータ等を駆動するための電力を発電し、燃料電池搭載車両50を運転して水素ステーションに出向くことができ、再び、車両側水素貯蔵タンク52を満タン状態にすることができる。
(1)
上記実施の形態では、定置型燃料電池設備10において、施設側燃料電池11に施設側水素貯蔵タンク12からのみ水素を供給するように構成したが、その施設側水素貯蔵タンク12に加えて、図2に示すように、施設1に供給される原燃料としての都市ガスを改質して施設側燃料電池11に供給される水素を生成する施設側改質装置40(施設側改質部)を設け、その改質装置40で生成した水素を配管41及び配管18を通じて施設側燃料電池11に供給可能に構成しても構わない。
また、施設側水素貯蔵タンク12と施設側改質装置40との両方から施設側燃料電池11に水素を供給するように構成することで、施設側改質装置40を比較的安価な小規模のものとしながら、施設側改質装置40を効率の高い出力で運転して、変動分(施設側燃料電池11に供給すべき水素量から施設側改質装置40から供給する水素量を差し引いた分)の水素を施設側水素貯蔵タンク12から供給して高効率化を図ったり、施設側水素貯蔵タンク12の水素消費を節約して、水素移送手段Xにより車両側水素供給手段Aから施設側水素貯蔵タンク12へ水素を移送する回数を少なくすることができる。
上記実施の形態では、車両側燃料電池51に水素を供給する車両側水素供給手段Aとして、車両側水素貯蔵タンク52を搭載した例を説明したが、車両側水素供給手段Aとして、天然ガスやガソリンやメタノールなどの原燃料を改質して水素を生成する改質装置を燃料電池搭載車両50に搭載しても構わない。
10:定置型燃料電池設備
11:施設側燃料電池
12:施設側水素貯蔵タンク(施設側水素貯蔵部)
13:負荷
16:減圧弁
17:圧力センサ
20:接続管
21:開閉弁
23:施設側接続部
25a:水素貯蔵量検出手段
25:制御装置
26:通信装置(水素貯蔵量情報発信手段)
27:リモコン
40:施設側改質装置(施設側改質部)
50:燃料電池搭載車両
51:車両側燃料電池
52:車両側水素貯蔵タンク(車両側水素貯蔵部)
53:負荷
57:圧力センサ
60:接続管
61:開閉弁
62:車両側接続部
65a:水素貯蔵量検出手段
65b:水素貯蔵量情報通知手段
65:制御装置
66:通信装置(水素貯蔵量情報受信手段)
67:表示部
70:通信ネットワーク
A:車両側水素供給手段
X:水素移送手段
Claims (6)
- 水素により電力を発生する施設側燃料電池と前記施設側燃料電池に供給される水素を貯蔵する施設側水素貯蔵部とを施設に設置してなる定置型燃料電池設備と、水素により電力を発生する車両側燃料電池と前記車両側燃料電池に水素を供給する車両側水素供給手段とを搭載してなる燃料電池搭載車両とで構成され、
前記車両側水素供給手段から前記施設側水素貯蔵部に水素を移送可能な水素移送手段を備えた水素利用システム。 - 前記車両側水素供給手段が、前記車両側燃料電池に供給される水素を貯蔵する車両側水素貯蔵部である請求項1に記載の水素利用システム。
- 前記定置型燃料電池設備に、前記施設側水素貯蔵部の水素貯蔵量を検出する水素貯蔵量検出手段と、前記水素貯蔵量に関する水素貯蔵量情報を通信ネットワークを介して燃料電池搭載車両側に発信する水素貯蔵量情報発信手段とを備え、
前記燃料電池搭載車両に、前記通信ネットワークを介して前記水素貯蔵量情報発信手段から前記水素貯蔵量情報を受信する水素貯蔵量情報受信手段と、前記水素貯蔵量情報を搭乗者に通知する水素貯蔵量情報通知手段とを備えた請求項1又は2に記載の水素利用システム。 - 前記定置型燃料電池設備に、原燃料を改質して前記施設側燃料電池に供給される水素を生成する施設側改質部を備えた請求項1から3の何れか1項に記載の水素利用システム。
- 水素により電力を発生する施設側燃料電池と前記施設側燃料電池に供給される水素を貯蔵する施設側水素貯蔵部とを施設に設置してなり、
燃料電池搭載車両に設けられた車両側接続部に接続された状態で、前記車両側接続部から前記施設側水素貯蔵部に水素を受給可能な施設側接続部を備えた定置型燃料電池設備。 - 水素により電力を発生する車両側燃料電池と前記車両側燃料電池に水素を供給する車両側水素供給手段とを搭載してなり、
定置型燃料電池設備に設けられた施設側接続部に接続された状態で、前記車両側水素供給手段から前記施設側接続部に水素を供給可能な車両側接続部を備えた燃料電池搭載車両。
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