JP2014122399A - 水素電力供給システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水素電力供給システムは、再生可能エネルギー発電ユニット13、蓄電ユニット14、水供給ユニット16、水電解ユニット15、水素貯蔵ユニット17、酸素貯蔵ユニット18、水素発電ユニット19、水回収ユニット20、蓄熱ユニット21、電力供給ユニット11、水素供給ユニット12、管理ユニット24を備える。管理ユニット24は各ユニットにおける電力、水素、熱の需給状況を監視し、監視した需給状況に基づき今後の不足分を補うよう各ユニットの運転を制御する。
【選択図】図1
Description
(第1実施形態)
図1は第1実施形態の水素電力供給システムの構成を示す図である。
図1に示すように、この第1実施形態の水素電力供給システム10は、電力供給ユニット11、水素供給ユニット12、再生可能エネルギー発電ユニット13、蓄電ユニット14、水電解ユニット15、水供給ユニット16、水素貯蔵ユニット17、酸素貯蔵ユニット18、水素発電ユニット19、水回収ユニット20、蓄熱ユニットとしての蓄熱・熱交換ユニット21、外部電力系統接続ユニット22、水素補給ユニット23、管理ユニット24などを備える。
すなわち、管理ユニット24は、各ユニットにおける電力、水素、熱の需給状況(貯蔵量または生産量と供給量)を監視し、監視した需給状況に基づき今後不足すると予測される貯蔵量または生産量の不足分を補うよう各ユニットの運転を制御する。
本実施形態では、管理ユニット24が、電力と水の需給状況を常に監視し、需給バランスを維持するように各ユニットを運用制御する。
図2は第2実施形態の水素電力供給システムの構成を示す図である。なお図2において第1実施形態(図1)と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
ここで、蓄熱・熱交換ユニット21の蓄熱槽21aに蓄熱されている熱量が、必要とする熱量よりも少ない場合、換言すると、必要とする熱量が蓄熱槽21aに蓄熱されている熱量よりも多い場合、管理ユニット24は、蓄電ユニット14に蓄えられている電力、または水素貯蔵ユニット17に貯蔵されている水素の一部を熱補給ユニット25へ供給するよう水素貯蔵ユニット17と蓄電ユニット14を制御する。
Claims (8)
- 再生可能エネルギーを利用して発電する再生可能エネルギー発電ユニットと、
前記発電された電力の一部を蓄える蓄電ユニットと、
電気分解用の水を供給する水供給ユニットと、
前記水供給ユニットにより供給された水を、前記蓄電ユニットにより蓄電された電力によって電気分解して水素および酸素を製造する水電解ユニットと、
前記水電解ユニットにより製造された水素を備蓄する水素貯蔵ユニットと、
前記水電解ユニットにより製造された酸素を備蓄する酸素貯蔵ユニットと、
前記水素貯蔵ユニットに備蓄された水素を用いて発電を行う水素発電ユニットと、
前記水素発電ユニットが発電時に発生する水を回収する水回収ユニットと、
前記再生可能エネルギー発電ユニット内で発電時に発生する熱を蓄積し、前記水電解ユニットが水素を製造するときに前記熱を前記水電解ユニットに供給する蓄熱ユニットと、
前記蓄電ユニットに蓄電された電力を供給対象に供給する電力供給ユニットと、
前記水素貯蔵ユニットに貯蔵されている水素または水素を含む媒体を、供給対象に供給する水素供給ユニットと、
各ユニットにおける電力、水素、熱の需給状況を監視し、監視した需給状況に基づき今後の不足分を補うよう各ユニットの運転を制御する管理ユニットと
を具備する電力水素供給システム。 - 前記蓄熱ユニットは、
前記再生可能エネルギー発電ユニットおよび前記水素発電ユニットが発電時に発生する熱を蓄える蓄熱槽と、
前記蓄熱槽に蓄えられた熱を前記水電解ユニットと前記水素貯蔵ユニットに供給する供給機構と
を備える請求項1に記載の水素電力供給システム。 - 前記蓄熱槽の熱の一部を温水として取り出す機構を有する請求項2に記載の水素電力供給システム。
- 必要とする熱量が前記蓄熱槽の熱量よりも多い場合、前記水素貯蔵ユニット内から水素を取り出して燃焼させることで不足分の熱量を得るか、または前記蓄電ユニットからの電力による発熱で不足分の熱量を得る熱補給ユニットをさらに具備する請求項2に記載の水素電力供給システム。
- 前記管理ユニットは、
前記再生可能エネルギー発電ユニットにおける発電量と、前記水素貯蔵ユニットにおける水素貯蔵量と、前記供給対象への電力および水素の供給量の実績および予め設定された予測値を基に、前記水電解ユニットおよび前記水素発電ユニットの動作と前記蓄熱・熱交換ユニットの動作と外部の電力系統からの電力授受量とを決定し、各ユニットを運用制御する請求項1乃至請求項5いずれか1項に記載の水素電力供給システム。 - 前記水素電力供給ユニットにおいて、外部の電源系統からの受電量を設定可能な範囲で最小とし、電源系統への送電量を最大とする、請求項1乃至請求項5いずれか1項に記載の水素電力供給システム。
- 前記外部の電力系統との接続を遮断する際に、ユニットを運用するための電力を、貯蔵する水素による発電および付設する蓄電ユニットからの給電に切り替える外部電力系統接続ユニットを有する請求項1乃至請求項6いずれか1項に記載の水素電力供給システム。
- 前記水素を外部から得て前記水素貯蔵ユニットに補給する水素補給ユニットをさらに具備する請求項1乃至請求項7いずれか1項に記載の水素電力供給システム。
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