JP2017010646A - Container assembly for hydrogen system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施の形態は、水素システム用コンテナ組合体に関する。 Embodiments of the present invention relate to a container assembly for a hydrogen system.
一般に、災害による停電が発生した場合、非常用の小型電源を用いて、停電が発生した災害地域に電力が供給される。小型電源としては、例えば、小型のディーゼルエンジンを用いた発電機や、蓄電池などが使用され得る。 In general, when a power outage occurs due to a disaster, power is supplied to the disaster area where the power outage occurred using an emergency small power source. As the small power source, for example, a generator using a small diesel engine, a storage battery, or the like can be used.
このうちディーゼルエンジンを用いた発電機は、外部から燃料を供給することにより発電が行われる。このことにより、燃料が十分に備蓄されていない場合や、災害によって交通網が途絶えて燃料の調達ができない場合には、燃料が無くなり、発電を行うことができない。このため、災害地域に電力を継続的に供給することができなくなる。 Among these, a generator using a diesel engine generates power by supplying fuel from the outside. As a result, when the fuel is not well stocked or when the transportation network is interrupted due to a disaster and the fuel cannot be procured, the fuel is exhausted and power generation cannot be performed. For this reason, power cannot be continuously supplied to the disaster area.
蓄電池は、充電された電力を供給(放電)可能な時間が短いという問題がある。また、蓄電池は、放電が起りやすいため、平常時に充電された電力を維持することが困難となり得る。 The storage battery has a problem that the time during which charged power can be supplied (discharged) is short. In addition, since the storage battery is easily discharged, it may be difficult to maintain the normally charged power.
上述したディーゼルエンジンや蓄電池の代替えとして、燃料電池を非常用の電源として用いることが考えられる。しかしながら、燃料電池は、発電を行うために水素等の燃料を用いている。このため、この水素等の燃料が十分に備蓄されていない場合や、調達できない場合には、水素が無くなるという問題が起り、災害地域に電力を継続的に供給することができなくなる。 As an alternative to the diesel engine and storage battery described above, it is conceivable to use a fuel cell as an emergency power source. However, a fuel cell uses a fuel such as hydrogen to generate power. For this reason, when the fuel such as hydrogen is not sufficiently stocked or cannot be procured, there is a problem that hydrogen is lost, and power cannot be continuously supplied to the disaster area.
また、通常、燃料電池は災害地域への設置工事に時間を要する。このため、災害地域への電力の迅速な供給が困難になり得る。さらに、災害地域では、瓦礫などが散乱する場合が多く、このような場合には、燃料電池やこれに付随する装置等を備えたシステムの設置可能なスペースを確保することが困難になり得る。 Also, it usually takes time to install fuel cells in disaster areas. This can make it difficult to quickly supply power to the disaster area. Furthermore, rubble and the like are often scattered in a disaster area. In such a case, it may be difficult to secure a space where a system including a fuel cell and a device attached thereto can be installed.
本発明が解決しようとする課題は、継続的な電力供給を可能にする水素システムを構成することができ、この水素システムの設置スペースを低減することができる水素システム用コンテナ組合体を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a hydrogen system container assembly capable of configuring a hydrogen system that enables continuous power supply and reducing the installation space of the hydrogen system. It is.
実施の形態による水素システム用コンテナ組合体は、第1コンテナと、第2コンテナと、を備えている。このうち第1コンテナに、水素を発生させる水素発生装置、水素発生装置により発生した水素を貯蔵する水素貯蔵装置、水素貯蔵装置に貯蔵された水素を用いて発電を行う燃料電池発電装置、および水素発生装置に供給される電力を調整する電力調整装置のうちの少なくとも一つが収容されている。第2コンテナに、水素発生装置、水素貯蔵装置、燃料電池発電装置、および電力調整装置のうちの少なくとも一つが収容されている。第1コンテナは、第2コンテナ上に縦積みされている。 The container assembly for a hydrogen system according to the embodiment includes a first container and a second container. Among these, a hydrogen generator for generating hydrogen in a first container, a hydrogen storage device for storing hydrogen generated by the hydrogen generator, a fuel cell power generator for generating power using hydrogen stored in the hydrogen storage device, and hydrogen At least one of the power adjustment devices for adjusting the power supplied to the generator is accommodated. In the second container, at least one of a hydrogen generator, a hydrogen storage device, a fuel cell power generator, and a power adjustment device is accommodated. The first container is stacked vertically on the second container.
本発明によれば、継続的な電力供給を可能にする水素システムを構成することができ、この水素システムの設置スペースを低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hydrogen system which enables a continuous electric power supply can be comprised, and the installation space of this hydrogen system can be reduced.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1乃至図16を用いて、第1の実施の形態における水素システム用コンテナ組合体について説明する。水素システム用コンテナ組合体は、水素システム(電力供給システムとも言う)を構成する装置の一部が収容された複数のコンテナを組み合わせて得られる組合体である。ここでは、まず、水素システムについて説明する。
(First embodiment)
A hydrogen system container assembly according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 16. The container assembly for a hydrogen system is a combination obtained by combining a plurality of containers in which a part of devices constituting a hydrogen system (also referred to as a power supply system) is accommodated. Here, the hydrogen system will be described first.
図1に示すように、水素システム1は、自然エネルギー発電装置10と、パワーコンディショナ装置20(電力調整装置)と、貯水装置30と、水素発生装置40と、水素貯蔵装置50と、燃料電池発電装置60と、制御装置70と、を備えている。一般的には電力系統2(商用電源)から、電力を消費する電気機器を備えた負荷部3に電力が供給されるが、この水素システム1は、電力系統2とは別に負荷部3に電力を供給するように構成されている(図1の実線の矢印参照)。また、負荷部3は、温水利用機器を備えており、水素システム1は、水を加熱することによって温水(または熱媒)を作り、温水を負荷部3に供給するようにも構成されている(図1の一点鎖線の矢印参照)。ここで、図1では、実線の矢印が電力の流れを示しており、破線の矢印が水素の流れを示している。また、一点鎖線の矢印が水の流れを示しており、二点鎖線の矢印が信号の流れを示している。以下に、水素システム1の構成について、より詳細に説明する。
As shown in FIG. 1, the hydrogen system 1 includes a natural energy
自然エネルギー発電装置10は、自然エネルギーを利用して発電を行う発電装置である。例えば、自然エネルギー発電装置10は、太陽光発電(PV)装置とすることができる。太陽光発電装置は、太陽電池パネルを含んでおり、太陽光を太陽電池パネルで受光し、受光した太陽光が光電変換されて発電を行うように構成されている。なお、自然エネルギー発電装置10は、太陽光発電装置に限られることなく、風力発電装置、太陽熱発電装置、地熱発電装置、またはバイオマス発電装置であってもよい。
The natural energy
パワーコンディショナ装置20は、自然エネルギー発電装置10が発電した電力を調整し、調整された電力を負荷部3に供給するように構成されている。すなわち、パワーコンディショナ装置20には、自然エネルギー発電装置10から電力が供給されるようになっており、その供給された電力が、負荷部3において利用可能な電力となるように調整される。また、調整された電力は、水素発生装置40にも供給されるようになっている。
The
図2に、本実施の形態におけるパワーコンディショナ装置20のブロック図が示されている。図2に示すように、パワーコンディショナ装置20は、第1コンバータ201aと、インバータ201と、第2コンバータ202aと、蓄電池202と、を含んでいる。
FIG. 2 is a block diagram of the
このうち第1コンバータ201aには、自然エネルギー発電装置10から電力線を介して直流電力が供給されるようになっており、第1コンバータ201aは、供給された電力を、所定の電圧幅内に収まるように調整する。インバータ201は、第1コンバータ201aによって調整された直流電力を交流電力に変換する。第2コンバータ202aは、インバータ201で変換された交流電力を、所定の電圧幅内に収まるように調整する。蓄電池202は、第2コンバータ202aによって調整された交流電力を蓄電する。このようにして、自然エネルギー発電装置10によって発電された電力が、蓄電池202に蓄電される。蓄電された電力は、第2コンバータ202aおよびインバータ201を介してパワーコンディショナ装置20から出力され、負荷部3または水素発生装置40に供給されるようになっている。なお、蓄電池202は、例えば、リチウムイオン二次電池とすることができる。
Among these, DC power is supplied to the
パワーコンディショナ装置20には、自然エネルギー発電装置10以外にも、燃料電池発電装置60から発電された電力が供給され、蓄電池202に蓄電されるようになっている。また、パワーコンディショナ装置20には、電力系統2から電力が供給されるようになっている。この電力系統2から供給される電力を用いて、パワーコンディショナ装置20は動作するように構成されている。
In addition to the natural energy
図1に示すように、貯水装置30は、水を貯蔵し、貯蔵された水を水素発生装置40に供給するように構成されている。また、貯水装置30は、貯蔵された水を燃料電池発電装置60にも供給するようになっている。
As shown in FIG. 1, the
具体的には、貯水装置30は、給水タンク(図示せず)を含んでおり、既設の水道設備を介して供給された水を給水タンクに貯蔵する。給水タンクに貯蔵された水は、水素発生装置40および燃料電池発電装置60に、ポンプ(図示せず)を介してそれぞれ供給される。なお、このようなポンプを用いることなく、水頭圧によって、水素発生装置40および燃料電池発電装置60に水を供給するように構成されていてもよい。
Specifically, the
また、貯水装置30は、燃料電池発電装置60に供給された水が戻るように構成されている。すなわち、燃料電池発電装置60に供給された水が、燃料電池発電装置60において加熱されて温水(熱媒)となり、この温水が貯水装置30に戻される場合がある。このようにして戻される温水は、給水タンクで貯蔵されるようにしてもよい。
In addition, the
図1に示すように、水素発生装置40は、水素を発生させるように構成されている。水素発生装置40には、パワーコンディショナ装置20から電力が供給される。より具体的には、水素発生装置40は、自然エネルギー発電装置10が発電した電力と、電力系統2から供給された電力の少なくとも一方を用いて、水の電気分解を行い、水素を製造する。
As shown in FIG. 1, the
図3に、本実施の形態における水素発生装置40のブロック図が示されている。図3に示すように、水素発生装置40は、純水製造装置401aと、水電解装置401と、を含んでいる。純水製造装置401aには、貯水装置30から水が供給され、純水製造装置401aは、供給された水から不純物を除去する。水電解装置401は、不純物が除去された水(純水)に電気を流し、水を水素と酸素に電気分解する。このようにして、水素が製造される。製造された水素は、水素貯蔵装置50に供給されて貯蔵される。一方、水電解装置401において生成された酸素は、大気に放出される。なお、水電解装置401は、例えば、固体高分子型(PEM)水電解装置とすることができるが、これ以外にも、例えば、SOEC(Solid Oxide Electrolysis Cell)による高温水蒸気電解装置としてもよい。
FIG. 3 shows a block diagram of the
また、図3に示すように、水素発生装置40は、コンプレッサ402と、チラーユニット403と、を更に含んでいる。このうちコンプレッサ402は、空気を圧縮して水電解装置401に供給する。チラーユニット403は、冷却水を水電解装置401に供給する。
As shown in FIG. 3, the
さらに、水素発生装置40は、ガスセンサ、圧力計、流量計などの計測機器(図示せず)を更に含んでいる。これらの計測機器によって計測されたデータは、データ信号として制御装置70に出力される。
Furthermore, the
図1に示すように、水素貯蔵装置50は、水素発生装置40により発生した水素を貯蔵するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the
図4に、本実施の形態における水素貯蔵装置50のブロック図が示されている。図4に示すように、水素貯蔵装置50は、水素貯蔵タンク501と、電磁弁502と、安全弁503と、を含んでいる。このうち水素貯蔵タンク501には、水素発生装置40によって製造された水素が、電磁弁502を介して供給されるようになっている。供給された水素は、水素貯蔵タンク501に貯蔵される。
FIG. 4 shows a block diagram of the
水素貯蔵装置50は、ガスセンサ、圧力計、流量計などの計測機器(図示せず)を更に含んでいる。これらの計測機器によって計測されたデータは、データ信号として制御装置70に出力される。
The
図1に示すように、燃料電池発電装置60は、水素貯蔵装置50に貯蔵された水素を用いて発電を行い、その発電によって発生した電力を負荷部3に出力するように構成されている。また、燃料電池発電装置60は、発電で生じた熱を用いて、貯水装置30から供給された水を加熱し温水を生成するように構成されていてもよい。そして、生成された温水を負荷部3(温水消費先)に供給するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the fuel cell
図5に、本実施の形態による燃料電池発電装置60のブロック図が示されている。図5に示すように、燃料電池発電装置60は、燃料電池601と、インバータ602と、貯湯タンク603と、ラジエータ604と、を含んでいる。このうち燃料電池601には、水素貯蔵装置50から水素が供給されるようになっており、燃料電池601は、供給された水素を用いて発電を行う。なお、燃料電池601は、例えば、固体高分子形燃料電池(PEFC)とすることができる。インバータ602は、燃料電池601によって発電された電力を、負荷部3で利用可能な電力に変換する。
FIG. 5 shows a block diagram of a fuel
貯湯タンク603は、燃料電池601の発電で生じた熱を用いて生成された温水を貯蔵し、貯蔵した温水を負荷部3に供給する。ラジエータ604は、燃料電池601の発電で生じた熱を放熱するように構成されている。より具体的には、ラジエータ604は、貯蔵タンク603から負荷部3に供給される温水の供給量が、負荷部3において使用される温水の使用量よりも多くなる場合に、燃料電池601の発電で生じた熱を放熱する。
The hot
燃料電池発電装置60は、ガスセンサ、圧力計、流量計などの計測機器を更に含んでいる。これらの計測機器によって計測されたデータは、データ信号として制御装置70に出力される。
The fuel
図1に示すように、制御装置70は、水素システム1を構成する各装置を制御するように構成されている。制御装置70は、図示しない演算器およびメモリを含んでおり、メモリが記憶しているプログラムを用いて演算器が演算処理を行うことによって、各装置の制御を行う。
As shown in FIG. 1, the
制御装置70には、各装置の計測機器により計測されたデータがデータ信号として入力される。また、制御装置70には、負荷部3において使用される電力の使用量がデータ信号として入力される。例えば、予め定められた時間(30分間)において負荷部3で使用された電力の使用量のデータ信号が、制御装置70に入力される。また、制御装置70には、電力系統2から供給される電力の供給量、負荷部3において使用される温水の使用量、自然エネルギー発電装置10から出力される電力の出力量、パワーコンディショナ装置20に含まれる蓄電池202の蓄電量、燃料電池発電装置60から出力される電力の出力量、貯水装置30が貯蔵している水の貯蔵量、水素貯蔵装置50が貯蔵している水素の貯蔵量、燃料電池発電装置60に貯蔵された温水の貯蔵量などのデータが、データ信号として入力される。そして、制御装置70は、入力されたデータ信号に基づいて演算を行い、制御信号を水素システム1の各装置に出力する。このようにして、制御装置70が水素システム1の各装置の動作を制御し、最適な運転となるように制御を行う。
Data measured by the measuring device of each device is input to the
例えば、制御装置70は、平常時、負荷部3で使用されている電力の使用量が予め定めた所定値よりも多い場合には、水素システム1から負荷部3に電力を供給するように制御を行う。ここで、平常時とは、電力系統2から負荷部3へ電力が供給されている状態を意味する。この場合、自然エネルギー発電装置10から出力される電力の出力量、燃料電池発電装置60から出力される電力の出力量、蓄電池202の蓄電量等に基づいて、各装置から電力を適宜集めて負荷部3に供給する。また、制御装置70は、負荷部3で使用されている温水の使用量に基づいて、燃料電池発電装置60から温水を負荷部3に供給する。
For example, the
一方、災害等によって停電が発生した異常時には、電力系統2から負荷部3へ電力が供給されない場合がある。このような異常時には、制御装置70は、水素システム1から負荷部3へ電力を供給するように制御を行う。この場合、制御装置70は、自然エネルギー発電装置10で発電された電力を用いて水素発生装置40が水素を製造し、燃料電池発電装置60が発電を行うように制御を行う。そして、制御装置70は、自然エネルギー発電装置10から出力される電力の出力量、燃料電池発電装置60から出力される電力の出力量、蓄電池202の蓄電量等に基づいて、各装置から電力を適宜集めて負荷部3に供給する。また、異常時においても、制御装置70は、燃料電池発電装置60から温水を負荷部3に供給する。
On the other hand, in the event of a power outage due to a disaster or the like, power may not be supplied from the
ところで、平常時であるか異常時であるかの判断は、制御装置70により行われる。すなわち、制御装置70は、電力系統2から供給される電力の供給量を監視することによって、平常時であるか異常時であるかを判断する。より具体的には、電力系統2から電力が供給された状態である場合に平常時であると判断され、電力系統2と水素システム1との接続が保持される。一方、電力系統2から電力が供給されずに電力供給が停止した状態である場合には、災害時等の異常時であると判断され、電力系統2と水素システム1との接続が遮断される。
By the way, the
また、制御装置70は、時間帯の判断も行う。すなわち、制御装置70は、時刻に基づいて時間帯が昼であるか夜であるかを判断し、判断された時間帯に基づいて各装置の制御を行う。
The
さらに、制御装置70は、天候の判断も行う。すなわち、制御装置70は、自然エネルギー発電装置10から出力される電力の出力量に基づいて、天候を判断する。より具体的には、制御装置70は、時間帯が昼の場合において、自然エネルギー発電装置10から出力される電力の出力量が予め定めた所定量よりも多い場合には天候が晴れであると判断し、当該所定量以下である場合には天候が曇り若しくは雨であると判断する。そして、制御装置70は、判断された天候に基づいて各装置の制御を行う。
Furthermore, the
上述した以外にも、制御装置70は、水素貯蔵装置50に貯蔵された水素の貯蔵量に基づいて水素を製造するように水素発生装置40の動作を制御する。
In addition to the above, the
また、制御装置70は、燃料電池発電装置60から出力される電力と電力系統2から供給される電力との合計供給量が、水素システム1および負荷部3において使用される電力の合計使用量よりも多い場合、燃料電池発電装置60で発電された電力をパワーコンディショナ装置20の蓄電池202に蓄電させる。より具体的には、当該合計供給量が当該合計使用量よりも多いか否かを制御装置70が判断する。そして、制御装置70は、合計供給量が合計使用量よりも多いと判断した場合、燃料電池発電装置60で発電された電力を、負荷部3へ出力することなく、蓄電池202に出力して蓄電させる。このようにして、本実施の形態では、水素システム1で発電された電力が効果的に利用される。
Further, the
また、制御装置70は、燃料電池発電装置60から負荷部3に供給される温水の供給量が、負荷部3において使用される温水の使用量よりも多い場合、燃料電池発電装置60で生成された温水を貯水装置30に戻す。より具体的には、温水の供給量が、温水の使用量よりも多いか否かを制御装置70が判断する。そして、制御装置70が、供給量が使用量よりも多いと判断した場合、燃料電池発電装置60で貯蔵された温水を、負荷部3へ供給することなく貯水装置30に供給する。これにより、貯水装置30から水素発生装置40へ供給するための水を確保することができる。この場合、燃料電池発電装置60の発電で生じた熱をラジエータ604によって放熱することが好適である。
Further, when the supply amount of hot water supplied from the fuel cell
更に、制御装置70は、自然エネルギー発電装置10から出力される電力の出力量に基づいて、水素システム1の各装置の制御を行う。
Furthermore, the
図6に示すように、上述した水素システム1を構成する装置のうち、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40、水素貯蔵装置50および燃料電池発電装置60は、2つのコンテナに収容されている。これらの2つのコンテナが組み合わされて本実施の形態における水素システム用コンテナ組合体80が構成されている。
As shown in FIG. 6, among the devices constituting the hydrogen system 1 described above, the
本実施の形態による水素システム用コンテナ組合体80は、2つのコンテナによって構成されており、第1コンテナ81と第2コンテナ82とを備えている。第1コンテナ81および第2コンテナ82は、図7乃至図10に示すように、それぞれ直方体状に形成されている。
The hydrogen
図1、図6および図7に示すように、第1コンテナ81には、水素貯蔵装置50が収容されている。より具体的には、第1コンテナ81内には、水素貯蔵装置50を構成する水素貯蔵タンク501、電磁弁502および安全弁503(図4参照)が収容されている。これらの構成部品は、配管等によって互いに接続されている。
As shown in FIGS. 1, 6 and 7, a
第2コンテナ82に、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40および燃料電池発電装置60が収容されている。本実施の形態においては、パワーコンディショナ装置20は、第2コンテナ82の長手方向において一端側に位置し、燃料電池発電装置60は、第2コンテナ82の長手方向において他端側に位置している。そして、水素発生装置40は、第2コンテナ82の長手方向において中央側、すなわちパワーコンディショナ装置20と燃料電池発電装置60との間に配置されている。パワーコンディショナ装置20と水素発生装置40とは、配線等によって互いに接続されており、パワーコンディショナ装置20と燃料電池発電装置60とは、配線等によって互いに接続されている。なお、第2コンテナ82内における各装置20、40、60の配置は、これに限られることはない。
In the
図9に示すように、第2コンテナ82内には、パワーコンディショナ装置20を構成する第1コンバータ201a、インバータ201、第2コンバータ202aおよび蓄電池202が収容されている。これらの構成部品は、配線等によって互いに接続されている。また、第2コンテナ82内には、水素発生装置40を構成する純水製造装置401a、水電解装置401、コンプレッサ402およびチラーユニット403が収容されている。これらの構成部品は、配管等で接続されている。さらに、第2コンテナ82内には、燃料電池発電装置60を構成する燃料電池601、インバータ602、貯湯タンク603およびラジエータ604が収容されている。これらの構成部品は、配線や配管等によって互いに接続されている。
As shown in FIG. 9, a
第1コンテナ81および第2コンテナ82は、例えば、運搬用として規格化されたコンテナの大きさで形成されており、運搬可能な大きさとなっている。特に、第1コンテナ81および第2コンテナ82は、規格化された20フィートコンテナまたは12フィートコンテナの大きさで形成されていることが好適である。20フィートコンテナは、ISO規格で規定されており、長さWが6096mm、幅Dが2438mm、高さHが2591mmである。また、12フィートコンテナも同様にISO規格で規定されており、長さWが3600mm、幅Dが2438mm、高さHが2591mmである。
The
図6に示すように、水素システム1の設置場所において、第1コンテナ81は、第2コンテナ82上に縦積みされている。より具体的には、第1コンテナ81と第2コンテナ82は、上方から見た場合に整列されて重なり、各コンテナ81、82の長手方向が一致するように縦積みされている。そして、第1コンテナ81の水素貯蔵装置50と、第2コンテナ82の水素発生装置40とが、配管等によって互いに接続されており、第1コンテナ81の水素貯蔵装置50と、第2コンテナ82の燃料電池発電装置60とが、配管等によって互いに接続されている。また、第1コンテナ81に収容された水素貯蔵装置50と、第2コンテナ82に収容されたパワーコンディショナ装置20、水素発生装置40および燃料電池発電装置60が、水素システム1を構成する他の装置(すなわち、自然エネルギー発電装置10、貯水装置30、制御装置70)に、配管や配線等によって接続されている。なお、図6においては、図面を明瞭にするために、第1コンテナ81と第2コンテナ82とが離間した状態を示しているが、第1コンテナ81は、第2コンテナ82上に直接的に載置されて縦積みされていてもよく、または、何らかの部材を介在させて第2コンテナ82上に載置されて縦積みされていてもよい。
As shown in FIG. 6, the
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、まず、水素システム1を設置する方法について説明する。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described. Here, first, a method of installing the hydrogen system 1 will be described.
まず、第1コンテナ81に水素貯蔵装置50が収容される。この場合、水素貯蔵装置50の構成部品が配管等によって互いに接続される。同様にして、第2コンテナ82に、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40および燃料電池発電装置60が収容される。この場合、パワーコンディショナ装置20の構成部品、水素発生装置40の構成部品および燃料電池発電装置60の構成部品が、配管や配線等によって互いに接続される。
First, the
続いて、水素貯蔵装置50が収容された第1コンテナ81と、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40および燃料電池発電装置60が収容された第2コンテナ82とが、別々に運搬される。
Then, the
ここで、第1コンテナ81および第2コンテナ82は、運搬用として規格化されていることから、例えば、図11に示すように、鉄道を利用して運搬することができる。あるいは、図12に示すように、第1コンテナ81および第2コンテナ82は、フォークリフトを利用して運搬することができ、図13に示すように、船を利用して運搬することもできる。更には、図14に示すように、これらのコンテナ81、82は、トレーラを利用して運搬することもできる。なお、図11乃至図14においては、代表例として、第2コンテナ82を図示しているが、第1コンテナ81も同様に運搬することができる。
Here, since the
このようにして、第1コンテナ81および第2コンテナ82は、陸上輸送および海上輸送によって容易に運搬することができ、第1コンテナ81および第2コンテナ82の運搬先に制約が課されることを防止できる。また、災害が発生した場合であっても、適切な運搬方法を選択して、第1コンテナ81および第2コンテナ82を所望の設置場所に迅速かつ容易に運搬することができる。このため、水素システム1の設置場所に制約が課されることを防止できる。
In this manner, the
第1コンテナ81および第2コンテナ82は、設置場所に運搬された後、当該設置場所に設置される。この場合、まず、第2コンテナ82が、コンクリートの基礎上に設置される。その後、第2コンテナ82上に第1コンテナ81が載置され、第1コンテナ81が第2コンテナ82上に縦積みされる。
The
第1コンテナ81が第2コンテナ82上に縦積みされた後、第1コンテナ81内の水素貯蔵装置50と、第2コンテナ82内のパワーコンディショナ装置20、水素発生装置40および燃料電池発電装置60が、配管や配線等によって互いに接続される。また、自然エネルギー発電装置10が第2コンテナ82内のパワーコンディショナ装置20に配線等によって接続され、貯水装置30が、第2コンテナ82内の水素発生装置40および燃料電池発電装置60に配管等によって接続される。このようにして、図1に示す本実施の形態による水素システム1が得られる。
After the
次に、本実施の形態による水素システム1の動作について説明する。 Next, the operation of the hydrogen system 1 according to the present embodiment will be described.
図15に、本実施の形態による水素システム1の動作の一例が示されている。図15では、水素システム1の各装置が発電または運転を行う場合に「ON」と表記し、発電または運転を停止する場合に「OFF」を表記している。 FIG. 15 shows an example of the operation of the hydrogen system 1 according to the present embodiment. In FIG. 15, “ON” is written when each device of the hydrogen system 1 performs power generation or operation, and “OFF” is written when power generation or operation is stopped.
まず、平常時の水素システム1の動作について説明する。ここでは、まず、時間帯が昼であって天候が晴れである場合について説明する。 First, the operation of the hydrogen system 1 during normal times will be described. Here, a case where the time zone is noon and the weather is clear will be described.
この場合、太陽光発電装置である自然エネルギー発電装置10が発電を行う。この自然エネルギー発電装置10により発電された電力は、パワーコンディショナ装置20を介して水素発生装置40に供給され、水素発生装置40において水素の製造に利用される。製造された水素は、水素貯蔵装置50に供給されて貯蔵される。
In this case, the natural energy
自然エネルギー発電装置10により発電された電力が水素発生装置40で要求される電力よりも多いときには、自然エネルギー発電装置10により発電された電力は、負荷部3に供給されてもよい。このとき、自然エネルギー発電装置10により発電された電力は、パワーコンディショナ装置20の蓄電池202に充電されてもよい。
When the electric power generated by the natural energy
一方、自然エネルギー発電装置10により発電された電力が水素発生装置40で要求される電力よりも少ないときには、蓄電池202で蓄電された電力が放電されて水素発生装置40に供給され、水素の製造に補助的に利用される。
On the other hand, when the electric power generated by the
また、この場合、燃料電池発電装置60は、水素貯蔵装置50から供給される水素を用いて発電を行う。発電により得られた電力は負荷部3に供給される。また、燃料電池発電装置60は、発電で生じた熱を用いて、貯水装置30から供給される水を加熱して温水を生成する。生成された温水は負荷部3に供給される。
In this case, the fuel cell
次に、平常時で時間帯が昼であって天候が曇り若しくは雨である場合について説明する。 Next, the case where the time zone is normal and the weather is cloudy or rainy will be described.
この場合、太陽光発電装置である自然エネルギー発電装置10は発電を行うが、発電される電力は、天候が晴れの場合よりも少なくなる。このため、自然エネルギー発電装置10で発電された電力は、水素発生装置40には供給されることなく、パワーコンディショナ装置20を介して負荷部3に供給されるとともにパワーコンディショナ装置20の蓄電池202に充電される。この場合、水素発生装置40は水素の製造を停止する。蓄電池202で蓄電された電力は、水素の製造が停止されているため、水素発生装置40に供給されない。すなわち、蓄電池202は放電を停止する。
In this case, the natural energy
燃料電池発電装置60は発電を行い、発電により得られた電力は負荷部3に供給される。また、燃料電池発電装置60は温水を生成し、生成された温水は負荷部3に供給される。上記以外の点は、天候が晴れである場合と同様に水素システム1の各装置は動作する。
The fuel
また、この場合、電力系統2から供給された電力を用いて水素発生装置40が水素を製造するようにしてもよい。このことにより、水素貯蔵装置50に適正量の水素を容易に貯蔵することが可能となる。
In this case, the
次に、平常時で時間帯が夜である場合について説明する。 Next, the case where the time zone is normal at night will be described.
この場合、太陽光発電装置である自然エネルギー発電装置10は発電を停止する。このため、自然エネルギー発電装置10から電力は出力されない。また、パワーコンディショナ装置20の蓄電池202は、充電を停止するとともに、蓄電された電力を放電する。放電された電力は負荷部3に供給される。供給された電力は、例えば、照明設備等の特定の負荷に利用され得る。なお、この蓄電池202から負荷部3への電力供給は、後述する燃料電池発電装置60から負荷部3への電力供給を補助するために行われる。
In this case, the natural energy
燃料電池発電装置60は発電を行い、発電により得られた電力は、負荷部3に供給される。また、燃料電池発電装置60は温水を生成し、生成された温水は負荷部3に供給される。
The fuel
また、この場合、電力系統2から供給された電力を用いて水素発生装置40が水素を製造するようにしてもよい。このことにより、水素貯蔵装置50に適正量の水素を容易に貯蔵することが可能となる。
In this case, the
このように、平常時の場合には、太陽光発電装置である自然エネルギー発電装置10で発電された電力を用いて水素が製造され、水素貯蔵装置50における水素の貯蔵量が確保される。また、自然エネルギー発電装置10で発電された電力の余剰分が、負荷部3に供給されるとともに、燃料電池発電装置60で水素を用いた発電により得られた電力が、負荷部3に供給される。従って、自然エネルギー発電装置10や燃料電池発電装置60で発電された電力を効果的に利用することができる。また、平常時において電力系統2から負荷部3へ供給される電力のピーク値を低減することができ、ピークカットを効果的に実現することができる。時間帯が夜(特に深夜)である場合には、電力系統2の深夜電力を利用して水素を製造することができ、水素を効果的に確保することができる。
Thus, in the case of normal time, hydrogen is manufactured using the electric power generated with the natural energy
次に、異常時(災害時等)の水素システム1の動作について説明する。ここでは、まず、時間帯が昼であって天候が晴れである場合について説明する。 Next, the operation of the hydrogen system 1 at the time of abnormality (such as a disaster) will be described. Here, a case where the time zone is noon and the weather is clear will be described.
この場合、平常時の場合と同様に、自然エネルギー発電装置10、蓄電池202および水素発生装置40がそれぞれ制御される。すなわち、太陽光発電装置である自然エネルギー発電装置10により発電された電力が、水素発生装置40に供給され、自然エネルギー発電装置10の出力量に応じて負荷部3または蓄電池202にも供給される。蓄電池202に蓄電された電力は放電されて水素発生装置40に供給され、水素の製造に補助的に利用される。
In this case, the natural energy
なお、燃料電池発電装置60は発電を行い、発電により得られた電力は負荷部3に供給される。また、燃料電池発電装置60は温水を生成し、生成された温水は負荷部3に供給される。
The fuel
次に、異常時で時間帯が昼であって天候が曇り若しくは雨である場合について説明する。 Next, the case where the time zone is noon and the weather is cloudy or rainy will be described.
この場合、自然エネルギー発電装置10で発電された電力は、水素発生装置40には供給されることなく、負荷部3に供給されるとともにパワーコンディショナ装置20の蓄電池202に充電される。この場合、水素発生装置40は水素の製造を停止する。蓄電池202で蓄電された電力は負荷部3に供給される。供給された電力は、例えば、照明設備等の特定の負荷に利用され得る。
In this case, the electric power generated by the
燃料電池発電装置60は発電を行い、発電により得られた電力は負荷部3に供給される。また、燃料電池発電装置60は温水を生成し、生成された温水は負荷部3に供給される。
The fuel
次に、異常時で時間帯が夜である場合について説明する。 Next, a case where the time zone is night at the time of abnormality will be described.
この場合、自然エネルギー発電装置10は発電を停止する。このため、自然エネルギー発電装置10から電力は出力されない。また、パワーコンディショナ装置20の蓄電池202は、充電を停止するとともに、蓄電された電力を放電する。放電された電力は負荷部3に供給される。供給された電力は、例えば、照明設備等の特定の負荷に利用され得る。なお、この蓄電池202から負荷部3への電力供給は、後述する燃料電池発電装置60から負荷部3への電力供給を補助するために行われる。
In this case, the natural energy
燃料電池発電装置60は発電を行い、発電により得られた電力は負荷部3に供給される。また、燃料電池発電装置60は温水を生成し、生成された温水は負荷部3に供給される。
The fuel
このように、異常時の場合においても、時間帯に関わらずに、水素貯蔵装置50に貯蔵された水素を用いて燃料電池発電装置60が発電を行い、その発電により得られた電力が負荷部3に供給される。このことにより、水素を製造して発電を行い、負荷部3への継続的な電力供給を行うことができる。とりわけ、本実施の形態によれば、水素発生装置40は、自然エネルギー発電装置10により発電された電力を用いて水素を製造することができる。このため、災害などによって停電が発生して電力系統2から負荷部3に電力が供給されない異常時であっても、外部から燃料を調達せずに、長期間に渡って自立運転を行うことが可能となる。従って、異常時であっても、負荷部3に電力を安定的に供給することができる。
As described above, even in the case of an abnormality, the fuel cell
また、制御装置70は、水素貯蔵装置50に貯蔵された水素の貯蔵量に基づいて、水素発生装置40を制御する。このことについて図16を用いて説明する。図16は、本実施の形態による水素システム1の動作の一部を示すフロー図である。
The
図16に示すように、まず、制御装置70は、水素貯蔵装置50に貯蔵された水素の貯蔵量が、予め定めた所定値より少ないか否かを判断する(ST1)。この場合、制御装置70に、水素貯蔵装置50の計測機器によって計測された水素の貯蔵量が、データ信号として制御装置70に入力され、入力された貯蔵量に基づいて、制御装置70は上記の判断を行う。
As shown in FIG. 16, first, the
続いて、制御装置70は、水素の貯蔵量が当該所定値より少ないと判断した場合、水素発生装置40において水素の製造が実施されるように、水素システム1の各装置を制御する(ST2a)。製造された水素は、水素貯蔵装置50に供給されて貯蔵され、水素貯蔵装置50における水素の貯蔵量が増大し得る。
Subsequently, when it is determined that the amount of hydrogen stored is smaller than the predetermined value, the
一方、水素の貯蔵量が上記所定値以上である場合、制御装置70は、水素発生装置40において水素の製造が停止するように、水素システム1の各装置を制御する(ST2b)。これにより、水素発生装置40から水素貯蔵装置50への水素の供給が停止する。
On the other hand, when the hydrogen storage amount is equal to or greater than the predetermined value, the
このようにして、本実施の形態では、水素貯蔵装置50において適正量の水素が容易に貯蔵される。このことにより、燃料電池発電装置60が長期間に渡って自立運転を行うことを可能とし、負荷部3に電力を安定的に供給することができる。
Thus, in this embodiment, an appropriate amount of hydrogen is easily stored in the
このように本実施の形態によれば、第2コンテナ82に収容された水素発生装置40によって水素が製造されて、製造された水素が、第2コンテナ82上に縦積みされた第1コンテナ81に収容された水素貯蔵装置50に貯蔵される。水素貯蔵装置50に貯蔵された水素を用いて、第2コンテナ82に収容された燃料電池発電装置60が発電を行い、負荷部3に供給することができる。このことにより、水素を製造して発電を行い、負荷部3への継続的な電力供給を可能にする水素システム1を構成することができる。また、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40、水素貯蔵装置50および燃料電池発電装置60は、第1コンテナ81または第2コンテナ82に収容されている。このことにより、これらの装置を容易に運搬することができ、水素システム1の設置工事の工期を短縮させることができる。さらに、第1コンテナ81が第2コンテナ82上に縦積みされているため、水素システム1の設置スペースを低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, hydrogen is produced by the
また、本実施の形態によれば、第1コンテナ81の下方に設置された第2コンテナ82に、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40および燃料電池発電装置60が収容されている。このことにより、水素貯蔵装置50が収容された第1コンテナ81よりも重い第2コンテナ82を下側に配置することができ、水素システム用コンテナ組合体80の重心を低くし、安定化を図ることができる。また、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40および燃料電池発電装置60は、水素貯蔵装置50に比べるとメンテナンスの頻度が高いため、メンテナンス作業の効率を向上させる水素システム1を得ることができる。
Further, according to the present embodiment, the
なお、上述した本実施の形態においては、パワーコンディショナ装置20が蓄電池202を有している例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、パワーコンディショナ装置20は、蓄電池202を有していなくてもよい。
In addition, in this Embodiment mentioned above, the example in which the
また、上述した本実施の形態においては、水素システム1が貯水装置30を備えている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、水素システム1は、貯水装置30を備えていなくてもよい。この場合、水素発生装置40と燃料電池発電装置60のそれぞれに、既設の水道設備から直接的に水が供給されるようにすることが好適である。
Moreover, in this Embodiment mentioned above, the hydrogen system 1 demonstrated the example provided with the
また、上述した本実施の形態においては、水素貯蔵装置50が水素貯蔵タンク501を含む例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、水素貯蔵装置50は、液体状態の水素を貯蔵する構成であってもよく、あるいは水素吸蔵合金を用いて水素を貯蔵する構成であってもよい。
Moreover, in this Embodiment mentioned above, the
また、上述した本実施の形態においては、燃料電池発電装置60が、ラジエータ604を有している例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、燃料電池発電装置60は、ラジエータ604を有していなくてもよい。
Moreover, in this Embodiment mentioned above, the fuel cell electric
また、上述した本実施の形態においては、水素システム1が電力系統2に連系され、電力系統2から電力が供給可能に構成されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、水素システム1には、電力系統2から電力が供給されないように構成されていてもよい。
Moreover, in this Embodiment mentioned above, the hydrogen system 1 was connected with the electric power grid |
また、上述した本実施の形態においては、第1コンテナ81に水素貯蔵装置50が収容され、第2コンテナ82に、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40および燃料電池発電装置60が収容されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはない。例えば、第1コンテナ81に、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40、水素貯蔵装置50および燃料電池発電装置60のうちの一つ以上三つ以下の装置が収容され、第2コンテナ82に、その残りの装置が収容されていてもよい。言い換えると、第1コンテナ81に、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40、水素貯蔵装置50および燃料電池発電装置60のうちのいずれかが収容され、その残りが第2コンテナ82内に収容されていてもよい。この場合においても、継続的な電力供給を可能にするシステムの設置工事の工期を短縮させることができるとともに設置スペースを低減することができる。更に言えば、第1コンテナ81に、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40、水素貯蔵装置50および燃料電池発電装置60のうちの少なくとも一つが収容され、第2コンテナ82に、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40、水素貯蔵装置50および燃料電池発電装置60のうちの少なくとも一つが収容されていればよい。この場合においても、継続的な電力供給を可能にするシステムの設置工事の工期を短縮させることができるとともに設置スペースを低減することができる。なお、上述した装置20、40、50、60以外の装置である自然エネルギー発電装置10や、貯水装置30、制御装置70が、第1コンテナ81または第2コンテナ82に収容されていてもよい。すなわち、第1コンテナ81および第2コンテナ82に収容される装置構成は、上述した本実施の形態の例に限られるものではない。
In the above-described embodiment, the
(第2の実施の形態)
次に、図17を用いて、第2の実施の形態における水素システム用コンテナ組合体について説明する。
(Second Embodiment)
Next, the container assembly for a hydrogen system in the second embodiment will be described with reference to FIG.
図17に示す第2の実施の形態においては、第1コンテナの上面、および/または、第1コンテナ若しくは第2コンテナの側面に太陽光発電装置が設置されている点が主に異なり、他の構成は、図1乃至図16に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図17において、図1乃至図16に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 The second embodiment shown in FIG. 17 is mainly different in that the photovoltaic power generator is installed on the upper surface of the first container and / or the side surface of the first container or the second container. The configuration is substantially the same as that of the first embodiment shown in FIGS. In FIG. 17, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 16 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図17に示すように、本実施の形態においては、第1コンテナ81の上面に、自然エネルギー発電装置10としての太陽光発電装置11の太陽電池パネル11aが設置されている。この太陽電池パネル11aは、図示しない架台を介して第1コンテナ81の上面に取り付けられていてもよい。また、太陽電池パネル11aは、太陽光の採光効率が最も良くなるように、南側を向いて傾斜させることが好適である。
As shown in FIG. 17, in the present embodiment,
また、図17に示すように、第1コンテナ81若しくは第2コンテナ82の正面(側面)に、太陽光発電装置11の他の太陽電池パネル11aが設置されている。この太陽電池パネル11aも、図示しない架台を介して第1コンテナ81および第2コンテナ82のうちの少なくとも一つに取り付けられていてもよい。ここで、コンテナ81、82の正面とは、直方体状のコンテナ81、82の4つの側面のうち、幅寸法が大きい側面であって、太陽光の採光効率が最も良くなる側面を意味するものとして用いている。すなわち、各コンテナ81、82の幅寸法が大きい側面を南側に向けて正面とし、当該正面に太陽電池パネル11aを傾斜させて設置することが好適である。
Moreover, as shown in FIG. 17, the other
なお、図17に示すように、第1コンテナ81の上面に太陽電池パネル11aが設置されるとともに、第1コンテナ81若しくは第2コンテナ82の正面に太陽電池パネル11aが設置されていてもよい。この場合、2つの太陽電池パネル11aが自然エネルギー発電装置10を構成する。あるいは、図示しないが、第1コンテナ81の上面、並びに、第1コンテナ81若しくは第2コンテナ82の正面のうちのいずれか一方に太陽電池パネル11aが設置されるようにしてもよい。
As shown in FIG. 17, the
このように本実施の形態によれば、太陽光発電装置11の太陽電池パネル11aが第1コンテナ81上に、または第1コンテナ81若しくは第2コンテナ82の正面に設置される。このことにより、水素システム1の設置スペースをより一層低減することができる。また、第1コンテナ81上に太陽電池パネル11aを設置する場合には、周囲の建物などによって太陽光が遮られることを抑制でき、太陽光発電装置11の運転効率を向上させることができる。
Thus, according to this Embodiment, the
(第3の実施の形態)
次に、図18を用いて、第3の実施の形態における水素システム用コンテナ組合体について説明する。
(Third embodiment)
Next, the container assembly for a hydrogen system in the third embodiment will be described with reference to FIG.
図18に示す第3の実施の形態においては、第1コンテナと第2コンテナとの間に振動吸収機構が介在されている点が主に異なり、他の構成は、図17に示す第2の実施の形態と略同一である。なお、図18において、図17に示す第2の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 The third embodiment shown in FIG. 18 is mainly different in that a vibration absorbing mechanism is interposed between the first container and the second container, and the other configuration is the second configuration shown in FIG. This is substantially the same as the embodiment. In FIG. 18, the same parts as those of the second embodiment shown in FIG.
図18に示すように、本実施の形態においては、第1コンテナ81と第2コンテナ82との間に、振動吸収機構83が介在されている。振動吸収機構83としては、例えば、積層ゴムを挙げることができるが、振動を吸収可能であれば、これに限られることはない。
As shown in FIG. 18, in the present embodiment, a
このように本実施の形態によれば、第1コンテナ81と第2コンテナ82との間に介在された振動吸収機構83により、第1コンテナ81の振動が第2コンテナ82に伝達されることを抑制できるとともに、第2コンテナ82の振動が第1コンテナ81に伝達されることを抑制できる。とりわけ、第1コンテナ81または第2コンテナ82に太陽光発電装置11が設置されている場合には、第2コンテナ82の振動が太陽光発電装置11の太陽電池パネル11aに伝達されることを抑制でき、太陽電池パネル11aとコンテナ81、82との取付信頼性の低下を防止できる。
As described above, according to the present embodiment, the vibration of the
(第4の実施の形態)
次に、図19を用いて、第4の実施の形態における水素システム用コンテナ組合体について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, the hydrogen system container assembly in the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
図19に示す第4の実施の形態においては、第2コンテナの側方に第3コンテナが設置され、第3コンテナ上に第4コンテナが縦積みされ、第1コンテナの上面および第4コンテナの上面に、太陽光発電装置が設置されている点が主に異なり、他の構成は、図17に示す第2の実施の形態と略同一である。なお、図19において、図17に示す第2の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 In the fourth embodiment shown in FIG. 19, the third container is installed on the side of the second container, the fourth container is vertically stacked on the third container, the upper surface of the first container and the fourth container The main difference is that a solar power generation device is installed on the upper surface, and the other configuration is substantially the same as that of the second embodiment shown in FIG. In FIG. 19, the same parts as those of the second embodiment shown in FIG.
図19に示すように、本実施の形態においては、第2コンテナ82の側方(奥側)に第3コンテナ84が設置され、第3コンテナ84上に第4コンテナ85が縦積みされている。第3コンテナ84には、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40、水素貯蔵装置50および燃料電池発電装置60のうちの少なくとも一つが収容され、第4コンテナ85にも、これらの装置20、40、50および60のうちの少なくとも一つが収容されていればよく、第3コンテナ84および第4コンテナ85に収容される装置構成は任意である。
As shown in FIG. 19, in the present embodiment, the
図19に示すように、第1コンテナ81の上面だけでなく、第4コンテナ85の上面にも、自然エネルギー発電装置10を構成する太陽光発電装置11の太陽電池パネル11aが設置されている。また、図17に示す形態と同様にして、第1コンテナ81若しくは第2コンテナ82の正面(第3コンテナ83若しくは第4コンテナ84の側とは反対側の側面)にも太陽光発電装置11の太陽電池パネル11aが設置されていてもよい。
As shown in FIG. 19, not only the upper surface of the
このように本実施の形態によれば、第2コンテナ82の側方に第3コンテナ84が設置され、第3コンテナ84上に第4コンテナ85が縦積みされている。そして、第1コンテナ81の上面および第4コンテナ85の上面に、太陽光発電装置11の太陽電池パネル11aが設置されている。このことにより、太陽電池パネル11aの個数または表面積を増大させることができ、太陽光発電装置11から出力される電力の出力量を増大させることができる。
Thus, according to the present embodiment, the
(第5の実施の形態)
次に、図20を用いて、第5の実施の形態における水素システム用コンテナ組合体について説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a container assembly for a hydrogen system in the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
図20に示す第5の実施の形態においては、第2コンテナの側方に傾斜設置用コンテナが設置され、第1コンテナおよび傾斜設置用コンテナに、太陽電池パネルが傾斜するように太陽光発電装置が設置されている点が主に異なり、他の構成は、図1乃至図16に示す第2の実施の形態と略同一である。なお、図20において、図1乃至図16に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 In the fifth embodiment shown in FIG. 20, a photovoltaic power generation apparatus is provided such that an inclined installation container is installed on the side of the second container, and the solar cell panel is inclined on the first container and the inclined installation container. Is mainly different, and other configurations are substantially the same as those of the second embodiment shown in FIGS. In FIG. 20, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 16 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図20に示すように、本実施の形態においては、第2コンテナ82の側方(奥側)に第3コンテナ84が設置され、第3コンテナ84上に第4コンテナ85が縦積みされている。第3コンテナ84には、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40、水素貯蔵装置50および燃料電池発電装置60のうちの少なくとも一つが収容され、第4コンテナ85にも、これらの装置20、40、50および60のうちの少なくとも一つが収容されていればよく、第3コンテナ84および第4コンテナ85に収容される装置構成は任意である。
As shown in FIG. 20, in the present embodiment, a
また、第2コンテナ82の側方(正面側)に傾斜設置用コンテナ86が設置されている。また、第4コンテナ85上に第2の傾斜設置用コンテナ87が縦積みされている。このようにして、各コンテナの長手方向に沿って見たときに、傾斜設置用コンテナ86、第1コンテナ81および第2の傾斜設置用コンテナ87が、階段状に配置されている。傾斜設置用コンテナ86および第2傾斜設置用コンテナ87には、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40、水素貯蔵装置50および燃料電池発電装置60のうちの少なくとも一つが収容されている。
An
第1コンテナ81、傾斜設置用コンテナ86および第2の傾斜設置用コンテナ87に、自然エネルギー発電装置10としての太陽光発電装置11の太陽電池パネル11aが傾斜するように設置されている。この太陽電池パネル11aは、図示しない架台を介して第1コンテナ81、傾斜設置用コンテナ86および第2の傾斜設置用コンテナ87に取り付けられていればよい。このことにより、太陽電池パネル11aを傾斜させた取付を容易に実現することができる。また、各コンテナの幅寸法が大きい側面を南側に向けて正面とし、当該正面に積み重なるように、太陽電池パネル11aを傾斜させて設置することが好適である。
The
このように本実施の形態によれば、第2コンテナ82の側方に傾斜設置用コンテナ86が設置され、第4コンテナ85上に第2の傾斜設置用コンテナ87が縦積みされている。このことにより、コンテナの長手方向に沿って見たときに、第1コンテナ81、傾斜設置用コンテナ86および第2の傾斜設置用コンテナ87を階段状に配置することができる。このため、太陽光発電装置11の太陽電池パネル11aを、第1コンテナ81、傾斜設置用コンテナ86および第2の傾斜設置用コンテナ87に設置することにより、容易に傾斜させることができるとともに、太陽電池パネル11aの表面積を増大させることができる。この結果、太陽電池パネル11aの採光効率を容易に向上させるとともに電力の出力量を増大させることができる。また、水素システム1の設置スペースを低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、上述した本実施の形態においては、第3コンテナ84および第4コンテナ85が設置され、第4コンテナ85上に第2の傾斜設置用コンテナ87が縦積みされ、太陽光発電装置11が、第1コンテナ81、傾斜設置用コンテナ86および第2の傾斜設置用コンテナ87に設置されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、第3コンテナ84、第4コンテナ85および第2の傾斜設置用コンテナ87が設置されることなく、太陽光発電装置11が、第1コンテナ81および傾斜設置用コンテナ86に設置されて、太陽電池パネル11aを傾斜させるようにしてもよい。この場合においても、コンテナの長手方向に沿って見たときに、第1コンテナ81および傾斜設置用コンテナ86が階段状に配置され、太陽電池パネル11aを容易に傾斜させることができる。
In the present embodiment described above, the
(第6の実施の形態)
次に、図21を用いて、第6の実施の形態における水素システム用コンテナ組合体について説明する。
(Sixth embodiment)
Next, a container assembly for a hydrogen system according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG.
図21に示す第6の実施の形態においては、第1コンテナに収容された装置と第2コンテナに収容された装置とが同一であり、第3コンテナに収容された装置と第4コンテナに収容された装置とが同一である点が主に異なり、他の構成は、図19に示す第4の実施の形態と略同一である。なお、図21において、図19に示す第4の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 In the sixth embodiment shown in FIG. 21, the device accommodated in the first container is the same as the device accommodated in the second container, and accommodated in the device accommodated in the third container and the fourth container. The main difference is that the apparatus is the same as that of the fourth embodiment, and the other configuration is substantially the same as that of the fourth embodiment shown in FIG. In FIG. 21, the same parts as those in the fourth embodiment shown in FIG.
図21に示すように、本実施の形態においては、第1コンテナ81に収容された装置と第2コンテナ82に収容された装置とが同一である。すなわち、第1コンテナ81および第2コンテナ82には、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40および燃料電池発電装置60がそれぞれ収容されている。
As shown in FIG. 21, in the present embodiment, the apparatus accommodated in the
また、第3コンテナ84に収容された装置と第4コンテナ85に収容された装置とが同一である。すなわち、第3コンテナ84および第4コンテナ85には、水素貯蔵装置50がそれぞれ収容されている。
Further, the device housed in the
このようにして、本実施の形態による水素システム1は、2つのパワーコンディショナ装置20、2つの水素発生装置40、2つの水素貯蔵装置50、および2つの燃料電池発電装置60を備えている。なお、図21に示す形態においては、太陽光発電装置11は、コンテナに設置されていないが、図19に示す第4の実施の形態のように、太陽光発電装置11が、コンテナに設置されていてもよい。
As described above, the hydrogen system 1 according to the present embodiment includes the two
このように本実施の形態によれば、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40、水素貯蔵装置50および燃料電池発電装置60がそれぞれ2つずつ設けられている。このことにより、蓄電量を増大させ、水素の製造能力を増大させ、水素の貯蔵容量を増大させ、水素による発電量を増大させることができる。更には、温水の生成量を増大させることもできる。また、同一の装置を収容したコンテナ同士が縦積みされているため、同一の装置同士での配管や配線等の接続を容易に行うことができる。
Thus, according to the present embodiment, two each of the
なお、上述した本実施の形態においては、第1コンテナ81および第2コンテナ82に、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40および燃料電池発電装置60がそれぞれ収容されるとともに、第3コンテナ84および第4コンテナ85に、水素貯蔵装置50がそれぞれ収容されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、第1コンテナ81に収容される装置と第2コンテナ82に収容される装置とが同一であれば、第1コンテナ81および第2コンテナ82に収容される装置は、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40、水素貯蔵装置50および燃料電池発電装置60のうちの少なくとも一つであればよい。同様に、第3コンテナ84に収容される装置と第4コンテナ85に収容される装置とが同一であれば、第3コンテナ84および第4コンテナ85に収容される装置は、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40、水素貯蔵装置50および燃料電池発電装置60のうちの少なくとも一つであればよい。
In the present embodiment described above, the
(第7の実施の形態)
次に、図22を用いて、第7の実施の形態における水素システム用コンテナ組合体について説明する。
(Seventh embodiment)
Next, the container assembly for a hydrogen system in the seventh embodiment will be described with reference to FIG.
図22に示す第7の実施の形態においては、互いに異なる装置が収容されて縦積みされた2つのコンテナによりそれぞれ構成される2つのセットが並設されている点が主に異なり、他の構成は、図21に示す第6の実施の形態と略同一である。なお、図22において、図21に示す第6の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 The seventh embodiment shown in FIG. 22 is mainly different in that two sets each constituted by two containers that are housed in different directions and housed vertically are arranged in parallel. Is substantially the same as the sixth embodiment shown in FIG. In FIG. 22, the same parts as those of the sixth embodiment shown in FIG.
図22に示すように、本実施の形態においては、第1コンテナ81に収容された装置と第4コンテナ85に収容された装置とが同一である。すなわち、第1コンテナ81および第4コンテナ85には、水素貯蔵装置50がそれぞれ収容されている。
As shown in FIG. 22, in the present embodiment, the device housed in the
また、第2コンテナ82に収容された装置と第3コンテナ84に収容された装置とが同一である。すなわち、第2コンテナ82および第3コンテナ84には、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40および燃料電池発電装置60がそれぞれ収容されている。
Further, the device accommodated in the
このようにして、本実施の形態による水素システム1においては、互いに異なる装置が収容されて縦積みされた第1コンテナ81および第2コンテナ82により構成されたセットと、同様にして互いに異なる装置が収容されて縦積みされた第3コンテナ84および第4コンテナ85により構成されたセットが、並設されている。
In this way, in the hydrogen system 1 according to the present embodiment, different sets of apparatuses are housed in the same manner as the set constituted by the
このように本実施の形態によれば、互いに異なる装置が収容されて縦積みされた2つのコンテナ81、82により構成されるセットと、同様にして縦積みされた2つのコンテナ84、85により構成されるセットが、並設されている。このことにより、負荷部3での電力の需要のピークや大きさ、また自然エネルギー発電装置10の発電能力に合わせて、第3コンテナ84および第4コンテナ85を、第1コンテナ81および第2コンテナ82に並設したり、あるいは、他の水素システム1に容易に移設させたりすることができる。このため、水素システム1の状況の変化に応じて、装置構成を柔軟に変更することができ、効率の良い運転を行うことができる。また、第1コンテナ81と第2コンテナ82の装置構成と、第3コンテナ84と第4コンテナ85の装置構成が同一であるため、水素貯蔵量や発電量を同じ割合で変更することができるという利点もある。
As described above, according to the present embodiment, a set including two
なお、上述した本実施の形態においては、第1コンテナ81および第4コンテナ85に、水素貯蔵装置50がそれぞれ収容されるとともに、第2コンテナ82および第3コンテナ84に、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40および燃料電池発電装置60がそれぞれ収容されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、第1コンテナ81に収容される装置と第4コンテナ85に収容される装置とが同一であれば、第1コンテナ81および第4コンテナ85に収容される装置は、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40、水素貯蔵装置50および燃料電池発電装置60のうちの少なくとも一つであればよい。同様に、第2コンテナ82に収容される装置と第3コンテナ84に収容される装置とが同一であれば、第2コンテナ82および第3コンテナ84に収容される装置は、パワーコンディショナ装置20、水素発生装置40、水素貯蔵装置50および燃料電池発電装置60のうちの少なくとも一つであればよい。
In the present embodiment described above, the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を、部分的に適宜組み合わせることも可能である。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof. Moreover, as a matter of course, these embodiments can be partially combined as appropriate within the scope of the present invention.
1 水素システム
11a 太陽電池パネル
20 パワーコンディショナ装置
40 水素発生装置
50 水素貯蔵装置
60 燃料電池発電装置
80 水素システム用コンテナ組合体
81 第1コンテナ
82 第2コンテナ
83 振動吸収機構
84 第3コンテナ
85 第4コンテナ
86 傾斜設置用コンテナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (12)
前記水素発生装置、前記水素貯蔵装置、前記燃料電池発電装置、および前記電力調整装置のうちの少なくとも一つが収容された第2コンテナと、を備え、
前記第1コンテナは、前記第2コンテナ上に縦積みされていることを特徴とする水素システム用コンテナ組合体。 A hydrogen generator for generating hydrogen, a hydrogen storage device for storing hydrogen generated by the hydrogen generator, a fuel cell power generator for generating power using hydrogen stored in the hydrogen storage device, and a supply to the hydrogen generator A first container in which at least one of the power adjustment devices for adjusting the power to be stored is accommodated;
A second container in which at least one of the hydrogen generation device, the hydrogen storage device, the fuel cell power generation device, and the power adjustment device is accommodated, and
A container assembly for a hydrogen system, wherein the first container is stacked vertically on the second container.
前記第2コンテナに、前記水素発生装置、前記水素貯蔵装置、前記燃料電池発電装置、および前記電力調整装置の残りが収容されていることを特徴とする請求項1に記載の水素システム用コンテナ組合体。 One or more and three or less of the hydrogen generation device, the hydrogen storage device, the fuel cell power generation device, and the power adjustment device are accommodated in the first container,
2. The hydrogen system container combination according to claim 1, wherein the second container accommodates the hydrogen generation device, the hydrogen storage device, the fuel cell power generation device, and the remainder of the power adjustment device. body.
前記第2コンテナに、前記水素発生装置、前記燃料電池発電装置、および前記電力調整装置が収容されていることを特徴とする請求項1または2に記載の水素システム用コンテナ組合体。 The hydrogen storage device is accommodated in the first container,
3. The hydrogen system container assembly according to claim 1, wherein the hydrogen generation device, the fuel cell power generation device, and the power adjustment device are accommodated in the second container. 4.
前記第3コンテナ上に縦積みされた第4コンテナと、を更に備え、
前記第3コンテナに、前記水素発生装置、前記水素貯蔵装置、前記燃料電池発電装置、および前記電力調整装置のうちの少なくとも一つが収容され、
前記第4コンテナに、前記水素発生装置、前記水素貯蔵装置、前記燃料電池発電装置、および前記電力調整装置のうちの少なくとも一つが収容され、
前記第1コンテナの上面および前記第4コンテナの上面に、太陽電池パネルが設置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の水素システム用コンテナ組合体。 A third container installed on the side of the second container;
A fourth container vertically stacked on the third container,
In the third container, at least one of the hydrogen generation device, the hydrogen storage device, the fuel cell power generation device, and the power adjustment device is accommodated,
At least one of the hydrogen generation device, the hydrogen storage device, the fuel cell power generation device, and the power adjustment device is accommodated in the fourth container,
The solar cell panel is installed in the upper surface of the said 1st container, and the upper surface of the said 4th container, The container assembly for hydrogen systems as described in any one of the Claims 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned.
前記傾斜設置用コンテナに、前記水素発生装置、前記水素貯蔵装置、前記燃料電池発電装置、および前記電力調整装置のうちの少なくとも一つが収容され、
前記第1コンテナおよび前記傾斜設置用コンテナに、太陽電池パネルが傾斜するように設置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の水素システム用コンテナ組合体。 A container for inclined installation installed on the side of the second container;
At least one of the hydrogen generation device, the hydrogen storage device, the fuel cell power generation device, and the power adjustment device is accommodated in the inclined installation container,
The container assembly for a hydrogen system according to any one of claims 1 to 4, wherein a solar cell panel is installed on the first container and the inclined installation container so as to be inclined.
前記第3コンテナ上に縦積みされた第4コンテナと、を更に備え、
前記第3コンテナに、前記水素発生装置、前記水素貯蔵装置、前記燃料電池発電装置、および前記電力調整装置のうちの少なくとも一つが収容され、
前記第4コンテナに、前記水素発生装置、前記水素貯蔵装置、前記燃料電池発電装置、および前記電力調整装置のうちの少なくとも一つが収容され、
前記第1コンテナに収容された装置と前記第2コンテナに収容された装置とが同一であり、
前記第3コンテナに収容された装置と前記第4コンテナに収容された装置とが同一であることを特徴とする請求項1に記載の水素システム用コンテナ組合体。 A third container installed on the side of the second container;
A fourth container vertically stacked on the third container,
In the third container, at least one of the hydrogen generation device, the hydrogen storage device, the fuel cell power generation device, and the power adjustment device is accommodated,
At least one of the hydrogen generation device, the hydrogen storage device, the fuel cell power generation device, and the power adjustment device is accommodated in the fourth container,
The device housed in the first container and the device housed in the second container are the same,
2. The hydrogen system container assembly according to claim 1, wherein the apparatus accommodated in the third container and the apparatus accommodated in the fourth container are the same.
前記第3コンテナ上に縦積みされた第4コンテナと、を更に備え、
前記第3コンテナに、前記水素発生装置、前記水素貯蔵装置、前記燃料電池発電装置、および前記電力調整装置のうちの少なくとも一つが収容され、
前記第4コンテナに、前記水素発生装置、前記水素貯蔵装置、前記燃料電池発電装置、および前記電力調整装置のうちの少なくとも一つが収容され、
前記第1コンテナに収容された装置と前記第4コンテナに収容された装置とが同一であり、
前記第2コンテナに収容された装置と前記第3コンテナに収容された装置とが同一であることを特徴とする請求項1に記載の水素システム用コンテナ組合体。 A third container installed on the side of the second container;
A fourth container vertically stacked on the third container,
In the third container, at least one of the hydrogen generation device, the hydrogen storage device, the fuel cell power generation device, and the power adjustment device is accommodated,
At least one of the hydrogen generation device, the hydrogen storage device, the fuel cell power generation device, and the power adjustment device is accommodated in the fourth container,
The device housed in the first container and the device housed in the fourth container are the same,
2. The hydrogen system container assembly according to claim 1, wherein the device housed in the second container and the device housed in the third container are the same.
前記蓄電池は、前記燃料電池発電装置で発電された電力を蓄電するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の水素システム用コンテナ組合体。 The power adjustment device includes a storage battery,
The container assembly for a hydrogen system according to any one of claims 1 to 10, wherein the storage battery is configured to store electric power generated by the fuel cell power generation device.
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