JP2017034843A - Hydrogen manufacturing system, hydrogen supply station, and hydrogen manufacturing method - Google Patents

Hydrogen manufacturing system, hydrogen supply station, and hydrogen manufacturing method Download PDF

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昇 藤尾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen manufacturing system, hydrogen supply station, and hydrogen manufacturing method that have little limitation with respect to an installation location and are capable of automatically and efficiently manufacturing hydrogen.SOLUTION: A hydrogen supply station 1 comprises a hydrogen manufacturing system 10 for manufacturing hydrogen. The hydrogen manufacturing system 10 comprises: a photovoltaic power generation device 20 for generating power on the basis of solar energy; a power reception device 30 for receiving power supplied from a system power source of an electric utility 2; a hydrogen manufacturing device 50 for manufacturing hydrogen by using power generated by the photovoltaic power generation device 20 or power received by the power reception device 30; and a power switching device 40 configured to be capable of, on the basis of the amount of power generated by the photovoltaic power generation device 20, performing switching between a first connection mode in which the photovoltaic power generation device 20 and the hydrogen manufacturing device 50 are electrically connected and a second connection mode in which the power reception device 30 and the hydrogen manufacturing device 50 are electrically connected.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、太陽光エネルギーを用いて水素を製造する水素製造システム、水素供給ステーション及び水素製造方法に関するものである。   The present invention relates to a hydrogen production system for producing hydrogen using solar energy, a hydrogen supply station, and a hydrogen production method.

従来、自動車の燃料には、ガソリンや軽油等の石油系燃料が使用されるのが一般的である。しかしながら、石油系燃料を使用する自動車は、大気汚染の原因となる二酸化炭素、窒素酸化物、炭化水素、一酸化炭素及び浮遊粒子状物質等を排出するものであることから、健康被害や地球温暖化等を引き起こすおそれがあるという問題がある。   Conventionally, petroleum-based fuels such as gasoline and light oil are generally used as fuel for automobiles. However, automobiles that use petroleum-based fuels emit carbon dioxide, nitrogen oxides, hydrocarbons, carbon monoxide, and suspended particulate matter that cause air pollution. There is a problem in that there is a risk of causing a change.

そこで、近年、クリーンエネルギーとして水素を使用する水素自動車が注目されている。水素自動車は、水素と酸素の化学反応によって発電した電気エネルギーを使ってモーターを駆動することで走行することから、走行時に二酸化炭素や有害物質等が排出されないという利点を有している。   Therefore, in recent years, hydrogen vehicles using hydrogen as clean energy have attracted attention. Hydrogen automobiles have the advantage that carbon dioxide, harmful substances, and the like are not emitted during traveling because they travel by driving a motor using electrical energy generated by a chemical reaction between hydrogen and oxygen.

このような水素自動車へ水素を供給する方式としては、水素ステーション内で水素を製造して供給するオンサイト型の供給方式と、水素ステーションと離れた場所で製造した水素を専用の液化水素ローリー車又は高圧容器搭載車により水素ステーションまで運搬し、水素ステーションに設置された貯槽に貯蔵して供給するオフサイト型の供給方式と、水素が充填された高圧容器を搭載した高圧容器搭載車を水素ステーション替わりに活用する移動型の供給方式とがある（特許文献１）。   As a method of supplying hydrogen to such a hydrogen vehicle, an on-site supply method in which hydrogen is produced and supplied in a hydrogen station, and a hydrogen lorry vehicle dedicated to hydrogen produced at a location remote from the hydrogen station. Alternatively, a vehicle equipped with a high-pressure vessel equipped with a high-pressure vessel filled with hydrogen and an off-site type supply system that transports to a hydrogen station by a vehicle equipped with a high-pressure vessel and stores it in a storage tank installed in the hydrogen station. There is a mobile supply system to be used instead (Patent Document 1).

これら水素の供給方式のうち、オフサイト型の供給方式及び移動型の供給方式は、液化水素ローリー車や高圧容器搭載車等の移動手段により水素を運搬する必要があることから、水素の運搬自体にエネルギー、労力及び時間を要すると共に、移動手段から二酸化炭素や有害物質等が排出されるおそれがあるという問題がある。このため、水素自動車への水素の供給方式の中では、オンサイト型の供給方式が最も効率的であるといえる。   Of these hydrogen supply methods, the off-site supply method and the mobile supply method require that the hydrogen be transported by means of transportation such as a liquefied hydrogen lorry vehicle or a high-pressure vessel mounted vehicle. In addition to energy, labor and time, there is a problem that carbon dioxide and harmful substances may be discharged from the moving means. For this reason, it can be said that the on-site supply system is the most efficient among the hydrogen supply systems for hydrogen vehicles.

特開２００６−１７３０６８号公報JP 2006-173068 A

しかしながら、オンサイト型の供給方式では、各水素ステーション内に水素発生装置、圧縮機、蓄圧器（水素蓄積手段）及び充填器（水素供給手段）等で構成される大型の燃料充填装置を設置する必要があることから、膨大な費用と敷地が必要となり、設置が容易ではないという問題がある。特に、従来の水素発生装置は、ガソリン等の危険物を数百度以上の反応温度で改質して水素を発生させるものであることから、設備規模が大きくならざるを得ないと共に、監視者の常駐が必要となる。このため、現在のガソリンステーションと比較して、水素ステーションの設置数は少なく、水素自動車での走行中に燃料切れが発生すると、直ちには燃料補給ができないことが多いという問題がある。   However, in the on-site supply system, a large fuel filling device including a hydrogen generator, a compressor, a pressure accumulator (hydrogen accumulation unit), a filler (hydrogen supply unit), and the like is installed in each hydrogen station. Since it is necessary, a huge amount of money and a site are required, and there is a problem that installation is not easy. In particular, conventional hydrogen generators generate hydrogen by reforming dangerous materials such as gasoline at a reaction temperature of several hundred degrees or more. Resident is required. For this reason, compared to the current gasoline station, the number of hydrogen stations installed is small, and there is a problem that fuel replenishment is often impossible immediately when fuel runs out while running on a hydrogen vehicle.

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、設置箇所の制約が少なく、かつ、自動で効率良く水素を製造することが可能な水素製造システム、水素供給ステーション及び水素製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and its purpose is to provide a hydrogen production system, a hydrogen production system capable of producing hydrogen automatically and efficiently, with few restrictions on installation locations. It is to provide a supply station and a hydrogen production method.

本発明に係る水素製造システムは、太陽光エネルギーに基づいて発電する太陽光発電装置と、系統電源から供給される電力を受電する受電装置と、前記太陽光発電装置により発電された電力又は前記受電装置により受電された電力を用いて水素を製造する水素製造装置と、前記太陽光発電装置と前記水素製造装置とが電気的に接続される第１の接続態様と、前記受電装置と前記水素製造装置とが電気的に接続される第２の接続態様とを切り替え可能に構成された電力切替装置とを備え、前記電力切替装置は、前記太陽光発電装置における発電量に基づいて、前記第１の接続態様と前記第２の接続態様とを切り替えるよう構成されていることを特徴とする。   A hydrogen production system according to the present invention includes a solar power generation device that generates power based on solar energy, a power reception device that receives power supplied from a system power supply, and the power generated by the solar power generation device or the power reception A hydrogen production apparatus for producing hydrogen using electric power received by the apparatus; a first connection mode in which the solar power generation apparatus and the hydrogen production apparatus are electrically connected; and the power reception apparatus and the hydrogen production. A power switching device configured to be able to switch between a second connection mode in which the device is electrically connected, the power switching device based on the amount of power generated in the solar power generation device, The connection mode is switched between the second connection mode and the second connection mode.

本発明に係る水素製造システムにおいて、前記電力切替装置は、前記太陽光発電装置における発電量が予め定められた設定切替電力値を上回る際に、前記第１の接続態様となるよう前記太陽光発電装置と前記水素製造装置とを電気的に接続し、前記太陽光発電装置における発電量が前記設定切替電力値以下である際に、前記第２の接続態様となるよう前記受電装置と前記水素製造装置とを電気的に接続するよう構成されることが好ましい。   In the hydrogen production system according to the present invention, when the power generation amount in the solar power generation device exceeds a predetermined setting switching power value, the power switching device is configured so as to be in the first connection mode. When the apparatus and the hydrogen production apparatus are electrically connected, and the power generation amount in the photovoltaic power generation apparatus is equal to or less than the set switching power value, the power reception apparatus and the hydrogen production are set to the second connection mode. It is preferably configured to electrically connect the device.

また、本発明に係る水素製造システムにおいて、前記水素製造装置は、水を電気分解して水素と酸素を発生させる水電解手段と、前記水電解手段を制御する水電解制御手段と、電力を貯蓄した補助電池とを備え、前記水電解制御手段は、前記太陽光発電装置から供給される電力が予め定められた設定必要電力値を下回る際に、前記水電解手段に供給される電力が前記設定必要電力値以上となるよう前記補助電池から電力を補給するよう構成されることが好ましい。   Further, in the hydrogen production system according to the present invention, the hydrogen production apparatus includes water electrolysis means for electrolyzing water to generate hydrogen and oxygen, water electrolysis control means for controlling the water electrolysis means, and power storage. The water electrolysis control means is configured such that the power supplied to the water electrolysis means is set when the power supplied from the photovoltaic power generation apparatus is lower than a preset required power value. It is preferable that power is supplied from the auxiliary battery so as to be equal to or higher than the required power value.

さらに、本発明に係る水素製造システムにおいて、前記水素製造装置は、前記水電解手段内の水量が予め定めた設定水量以上となるよう水を補給する水補給手段を更に備えることが好ましい。   Furthermore, in the hydrogen production system according to the present invention, it is preferable that the hydrogen production apparatus further includes a water replenishing unit that replenishes water so that the amount of water in the water electrolysis unit is equal to or greater than a predetermined set amount of water.

本発明に係る水素供給ステーションは、上述した水素製造システムと、前記水素製造システムの前記水素製造装置により製造された水素を貯蓄する水素蓄積手段と、前記水素蓄積手段に貯蓄された水素を供給対象に供給する水素供給手段とを備えることを特徴とする。   The hydrogen supply station according to the present invention includes the above-described hydrogen production system, hydrogen accumulation means for storing hydrogen produced by the hydrogen production apparatus of the hydrogen production system, and hydrogen to be supplied to the hydrogen accumulation means. And hydrogen supply means for supplying to the battery.

本発明に係る水素供給ステーションにおいて、前記水素製造装置は、前記水素蓄積手段の空き容量に基づいて、水素の製造量を制御するよう構成されることが好ましい。   In the hydrogen supply station according to the present invention, it is preferable that the hydrogen production apparatus is configured to control a production amount of hydrogen based on a free capacity of the hydrogen accumulation unit.

本発明に係る水素製造方法は、太陽光エネルギーに基づいて発電する太陽光発電装置と、系統電源から供給される電力を受電する受電装置と、前記太陽光発電装置により発電された電力又は前記受電装置により受電された電力を用いて水素を製造する水素製造装置とを備える水素製造システムを用いて水素を製造する水素製造方法であって、前記太陽光発電装置における発電量に基づいて、前記太陽光発電装置と前記水素製造装置とが電気的に接続され、前記太陽光発電装置により発電された電力が前記水素製造装置に供給される第１の接続態様と、前記受電装置と前記水素製造装置とが電気的に接続され、前記受電装置により受電された電力が前記水素製造装置に供給される第２の接続態様とを切り替えることを特徴とする。   The hydrogen production method according to the present invention includes a solar power generation device that generates power based on solar energy, a power reception device that receives power supplied from a system power supply, and the power generated by the solar power generation device or the power reception A hydrogen production method for producing hydrogen using a hydrogen production system comprising a hydrogen production device for producing hydrogen using electric power received by the device, wherein the solar A first connection mode in which a photovoltaic power generation device and the hydrogen production device are electrically connected, and electric power generated by the photovoltaic power generation device is supplied to the hydrogen production device, the power receiving device, and the hydrogen production device And the second connection mode in which the electric power received by the power receiving device is supplied to the hydrogen production device.

本発明によれば、設置箇所の制約が少なく、かつ、自動で効率良く水素を製造することが可能な水素製造システム、水素供給ステーション及び水素製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a hydrogen production system, a hydrogen supply station, and a hydrogen production method capable of producing hydrogen automatically and efficiently with few restrictions on installation locations.

本発明の一実施形態に係る水素供給ステーションの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the hydrogen supply station which concerns on one Embodiment of this invention. 本実施形態に係る水素供給ステーションを用いて行う水素製造方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the hydrogen production method performed using the hydrogen supply station which concerns on this embodiment. 晴天時における太陽光発電装置の発電量の推移を示すグラフである。It is a graph which shows transition of the electric power generation amount of the solar power generation device at the time of fine weather. 雨天時における太陽光発電装置の発電量の推移を示すグラフである。It is a graph which shows transition of the electric power generation amount of the solar power generation device at the time of rainy weather.

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the invention according to each claim, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the invention. .

本実施形態に係る水素供給ステーション１は、図１に示すように、太陽光エネルギーを用いて水素を製造する水素製造システム１０と、水素製造システム１０により製造された水素を貯蓄する水素蓄積手段６０と、水素蓄積手段６０に貯蓄された水素を供給対象に供給する水素供給手段７０と、水素製造システム１０において発生した酸素を大気中に放出する酸素放出手段８０とを備えている。   As shown in FIG. 1, the hydrogen supply station 1 according to the present embodiment includes a hydrogen production system 10 that produces hydrogen using solar energy, and a hydrogen accumulation unit 60 that stores hydrogen produced by the hydrogen production system 10. And a hydrogen supply means 70 for supplying hydrogen stored in the hydrogen storage means 60 to a supply target, and an oxygen release means 80 for releasing oxygen generated in the hydrogen production system 10 into the atmosphere.

水素製造システム１０は、太陽光エネルギーに基づいて発電する太陽光発電装置２０と、電気事業者２の系統電源（商用電源）から供給される電力を受電する受電装置３０と、電力を用いて水素を製造する水素製造装置５０と、太陽光発電装置２０における発電量に基づいて、太陽光発電装置２０と水素製造装置５０とが電気的に接続される第１の接続態様と、受電装置３０と水素製造装置５０とが電気的に接続される第２の接続態様とを切り替え可能に構成された電力切替装置４０とを備えている。   The hydrogen production system 10 includes a solar power generation device 20 that generates power based on solar energy, a power receiving device 30 that receives power supplied from a system power supply (commercial power) of the electric power company 2, and hydrogen using the power. A first connection mode in which the solar power generation device 20 and the hydrogen production device 50 are electrically connected based on the amount of power generated in the solar power generation device 20, the hydrogen production device 50, and the power reception device 30. A power switching device 40 configured to be switchable between a second connection mode in which the hydrogen production device 50 is electrically connected is provided.

太陽光発電装置２０は、太陽光エネルギーを直流電力に変換する太陽光パネル２２と、太陽光パネル２２から供給された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナー（ＰＣＳ）２４とを備えている。なお、本実施形態に係る水素製造システム１０において、太陽光発電装置２０は、太陽光エネルギーに基づいて発電可能な種々の公知の発電装置を用いることが可能であるため、その詳細な説明を省略する。   The solar power generation device 20 includes a solar panel 22 that converts solar energy into DC power, and a power conditioner (PCS) 24 that converts DC power supplied from the solar panel 22 into AC power. In the hydrogen production system 10 according to the present embodiment, the solar power generation device 20 can use various known power generation devices that can generate power based on solar energy, and thus detailed description thereof is omitted. To do.

受電装置３０は、電気事業者２の系統電源から交流電力を受電し、所定の電圧に変電可能に構成されている。なお、本実施形態に係る水素製造システム１０において、受電装置３０は、種々の公知の受電装置を用いることが可能であるため、その詳細な説明を省略する。   The power receiving device 30 is configured to receive AC power from the system power supply of the electric power company 2 and to convert the power into a predetermined voltage. In the hydrogen production system 10 according to the present embodiment, various known power receiving devices can be used as the power receiving device 30, and detailed description thereof is omitted.

電力切替装置４０は、太陽光発電装置２０のパワーコンディショナー２４と、受電装置３０と、水素製造装置５０の後述する水電解制御手段５４と電気的に接続されており、パワーコンディショナー２４から供給された交流電力と、受電装置３０から供給された交流電力とを自動で選択的に切り替えて水電解制御手段５４に伝送するよう構成されている。   The power switching device 40 is electrically connected to the power conditioner 24 of the solar power generation device 20, the power receiving device 30, and water electrolysis control means 54 (to be described later) of the hydrogen production device 50, and supplied from the power conditioner 24. The AC power and the AC power supplied from the power receiving device 30 are automatically and selectively switched and transmitted to the water electrolysis control means 54.

具体的には、電力切替装置４０は、太陽光発電装置２０における発電量が予め定められた設定切替電力値を上回る際に、太陽光発電装置２０により発電された電力が水素製造装置５０に供給される状態（第１の電力供給状態）となるよう、太陽光発電装置２０と水素製造装置５０とを電気的に接続するよう構成されている。また、電力切替装置４０は、太陽光発電装置２０における発電量が設定切替電力値以下である際に、受電装置３０により受電された電力が水素製造装置５０に供給される状態（第２の電力供給状態）となるよう、受電装置３０と水素製造装置５０とを電気的に接続するよう構成されている。なお、設定切替電力値は、水素供給ステーション１の規模等に応じて適宜設定することができる。   Specifically, the power switching device 40 supplies the power generated by the solar power generation device 20 to the hydrogen production device 50 when the power generation amount in the solar power generation device 20 exceeds a predetermined setting switching power value. The photovoltaic power generation apparatus 20 and the hydrogen production apparatus 50 are configured to be electrically connected so that the state (first power supply state) is achieved. Further, the power switching device 40 is in a state in which the power received by the power receiving device 30 is supplied to the hydrogen production device 50 (second power) when the power generation amount in the solar power generation device 20 is equal to or less than the set switching power value. The power receiving apparatus 30 and the hydrogen production apparatus 50 are configured to be electrically connected so as to be in a supply state. The setting switching power value can be appropriately set according to the scale of the hydrogen supply station 1 and the like.

水素製造装置５０は、水を電気分解して水素と酸素を発生させる水電解手段５２と、水電解手段５２を制御する水電解制御手段５４と、電力を貯蓄した補助電池５６と、水電解手段５２内の水量が予め定めた設定水量以上となるよう水を補給する水補給手段５８とを備えている。   The hydrogen production apparatus 50 includes a water electrolysis unit 52 that electrolyzes water to generate hydrogen and oxygen, a water electrolysis control unit 54 that controls the water electrolysis unit 52, an auxiliary battery 56 that stores electric power, and a water electrolysis unit. Water replenishing means 58 for replenishing water so that the amount of water in 52 is equal to or greater than a preset water amount is provided.

水電解制御手段５４は、電力切替装置４０と、水電解手段５２と、補助電池５６と電気的に接続されており、電力切替装置４０を介して太陽光発電装置２０又は受電装置３０から供給された交流電力を直流電力に変換して単独で、又は、補助電池５６から補給された直流電力と共に、水電解手段５２に供給するよう構成されている。   The water electrolysis control means 54 is electrically connected to the power switching device 40, the water electrolysis means 52, and the auxiliary battery 56, and is supplied from the solar power generation device 20 or the power receiving device 30 via the power switching device 40. The AC power is converted into DC power and supplied to the water electrolysis means 52 alone or together with the DC power replenished from the auxiliary battery 56.

具体的には、水電解制御手段５４は、電力切替装置４０を介して太陽光発電装置２０又は受電装置３０から供給された交流電力を直流電力に変換し、この変換した直流電力を水電解手段５２に供給するよう構成されている。また、水電解制御手段５４は、電力切替装置４０を介して太陽光発電装置２０から供給される電力が予め定められた設定必要電力値を下回る際に、水電解手段５２に供給される電力が設定必要電力値以上となるよう補助電池５６から直流電力を補給するよう構成されている。なお、設定必要電力値は、設定切替電力値よりも高い電力値とすることが可能であるが、これに限定されず、水素供給ステーション１の規模等に応じて適宜設定することができる。   Specifically, the water electrolysis control means 54 converts AC power supplied from the solar power generation device 20 or the power receiving device 30 via the power switching device 40 into DC power, and the converted DC power is converted into water electrolysis means. 52. Further, the water electrolysis control means 54 receives the power supplied to the water electrolysis means 52 when the power supplied from the solar power generation device 20 via the power switching device 40 is lower than a preset required power value. It is configured to replenish DC power from the auxiliary battery 56 so as to be equal to or greater than the set required power value. Note that the required power value can be set to a power value higher than the setting switching power value, but is not limited to this, and can be set as appropriate according to the scale of the hydrogen supply station 1 and the like.

また、水電解制御手段５４は、電力切替装置４０を介して太陽光発電装置２０から供給される電力が予め定められた設定必要電力値を上回る際に、余剰電力を補助電池５６に供給し、補助電池５６に蓄電させるよう構成されている。   Further, the water electrolysis control means 54 supplies surplus power to the auxiliary battery 56 when the power supplied from the photovoltaic power generation device 20 via the power switching device 40 exceeds a preset required power value, The auxiliary battery 56 is configured to store electricity.

さらに、水電解制御手段５４は、水素蓄積手段６０の空き容量に基づいて、水電解手段５２に供給する電力量を可変制御することにより、水電解手段５２における水素の製造量を制御するよう構成されている。   Further, the water electrolysis control means 54 is configured to control the amount of hydrogen produced in the water electrolysis means 52 by variably controlling the amount of power supplied to the water electrolysis means 52 based on the free capacity of the hydrogen storage means 60. Has been.

水電解手段５２は、水電解制御手段５４と電気的に接続されると共に、水補給手段５８、水素蓄積手段６０及び酸素放出手段８０と物理的に接続されている。水電解手段５２は、水電解制御手段５４から供給された直流電力を用いて水素を製造するよう構成されている。具体的には、水電解手段５２は、電解液と、電解質と、電解質を挟むように設けられた反応促進用の電極触媒と、外部電力を供給する集電体等を保持した電気分解セルを有しており、この電極触媒により水が電気分解されることで、水素及び酸素を発生させるよう構成されている。この水電解手段５２は、水電解制御手段５４から供給される直流電力の増減に伴い、水素の製造量が増減するよう構成されている。なお、本実施形態に係る水素製造装置５０において、水電解手段５２は、種々の公知の水電解手段を用いることが可能であるため、その詳細な説明を省略する。   The water electrolysis means 52 is electrically connected to the water electrolysis control means 54 and physically connected to the water replenishment means 58, the hydrogen storage means 60, and the oxygen release means 80. The water electrolysis means 52 is configured to produce hydrogen using DC power supplied from the water electrolysis control means 54. Specifically, the water electrolysis means 52 includes an electrolysis cell holding an electrolytic solution, an electrolyte, an electrode catalyst for promoting the reaction provided so as to sandwich the electrolyte, a current collector for supplying external power, and the like. It is configured to generate hydrogen and oxygen by electrolyzing water with this electrode catalyst. The water electrolysis means 52 is configured such that the amount of hydrogen produced increases or decreases as the DC power supplied from the water electrolysis control means 54 increases or decreases. In the hydrogen production apparatus 50 according to the present embodiment, various known water electrolysis means can be used as the water electrolysis means 52, and thus detailed description thereof is omitted.

補助電池５６は、充放電可能に構成された二次電池であり、電力切替装置４０及び水電解制御手段５４を介して太陽光発電装置２０から水電解手段５２に供給される電力が設定必要電力値未満である場合に、不足電力分を補うよう構成されている。また、補助電池５６は、電力切替装置４０及び水電解制御手段５４を介して太陽光発電装置２０又は受電装置３０から水電解手段５２に供給される電力が設定必要電力値を上回る場合に、太陽光発電装置２０又は受電装置３０から供給される電力の一部（余剰電力）を蓄電するよう構成されている。なお、本実施形態に係る水素製造装置５０において、補助電池５６は、種々の公知の二次電池を用いることが可能であるため、その詳細な説明を省略する。   The auxiliary battery 56 is a secondary battery configured to be chargeable / dischargeable, and the power supplied from the photovoltaic power generation apparatus 20 to the water electrolysis means 52 via the power switching device 40 and the water electrolysis control means 54 is set required power. When it is less than the value, it is configured to compensate for the insufficient power. In addition, the auxiliary battery 56 is a solar cell when the power supplied from the photovoltaic power generation device 20 or the power receiving device 30 to the water electrolysis unit 52 via the power switching device 40 and the water electrolysis control unit 54 exceeds the set required power value. A part of power (surplus power) supplied from the photovoltaic device 20 or the power receiving device 30 is stored. In addition, in the hydrogen production apparatus 50 according to the present embodiment, various auxiliary batteries can be used as the auxiliary battery 56, and thus detailed description thereof is omitted.

水補給手段５８は、純水を貯蓄する水タンク（図示せず）と、水タンク内の純水を水電解手段５２に向けて流動させる配管、ポンプ及びフィルター等からなる流動回路（図示せず）とを備えている。この水補給手段５８は、水電解手段５２の貯水容器（図示せず）に設けられた水量センサーや水位センサー等の種々の検知手段による検出値に基づいて、水電解手段５２内の水量が予め定めた設定水量以上となるよう純水を自動で補給可能に構成されている。なお、水補給手段５８は、純水を製造して水タンクに供給する純水製造手段（図示せず）と、水電解手段５２から排出された純水を水タンクに帰還させる帰還路（図示せず）とを更に備えるとしても良い。これら純水製造手段及び帰還路は、種々の公知の構成を採用することができるため、その詳細な説明を省略する。   The water replenishing means 58 includes a water tank (not shown) for storing pure water, and a flow circuit (not shown) including a pipe, a pump, a filter, and the like for flowing the pure water in the water tank toward the water electrolysis means 52. ). The water replenishing means 58 determines the amount of water in the water electrolysis means 52 in advance based on detection values by various detection means such as a water amount sensor and a water level sensor provided in a water storage container (not shown) of the water electrolysis means 52. It is configured so that pure water can be automatically replenished so as to exceed the set water amount. The water replenishing means 58 is a pure water producing means (not shown) for producing pure water and supplying it to the water tank, and a return path for returning the pure water discharged from the water electrolyzing means 52 to the water tank (see FIG. (Not shown). Since these pure water production means and the return path can adopt various known configurations, detailed description thereof will be omitted.

水素蓄積手段６０は、水素製造装置５０により製造された水素を貯蔵可能に構成されている。このような水素蓄積手段６０としては、例えば、水素を高圧（例えば３５ＭＰａ程度）に圧縮して専用の高圧水素タンクに貯蔵する方式の蓄積手段や、水素が吸着可能な合金に水素を吸蔵して貯蔵する方式の蓄積手段や、水素を極低温（−２５３℃）にし、液化状態で専用の遮熱タンクに貯蔵する方式の蓄積手段や、水素を化学反応させて液体のメチルシクロヘキサン（ＭＣＨ）とし、専用タンクに貯蔵する方式の蓄積手段等を好適に用いることができるが、これらに限定されるものではなく、種々の公知の蓄積手段を用いることが可能である。   The hydrogen storage means 60 is configured to be able to store hydrogen produced by the hydrogen production apparatus 50. Examples of such a hydrogen storage means 60 include a storage means that compresses hydrogen to a high pressure (for example, about 35 MPa) and stores it in a dedicated high-pressure hydrogen tank, or stores hydrogen in an alloy that can adsorb hydrogen. Accumulating means for storing, accumulating means for storing hydrogen in a special heat shield tank in a liquefied state, and hydrogen for chemical reaction to form liquid methylcyclohexane (MCH) However, it is possible to suitably use an accumulating means for storing in a dedicated tank, but the present invention is not limited to these, and various known accumulating means can be used.

水素供給手段７０は、例えば水素を燃料とする水素自動車等の水素供給対象に対して、水素蓄積手段６０において蓄積された水素を供給することが可能に構成されている。このような水素供給手段７０としては、例えば水素供給対象に形成された水素供給口と連結可能なノズル型充填器等を好適に用いることができるが、これに限定されず、種々の構成を採用することができる。   The hydrogen supply unit 70 is configured to be able to supply the hydrogen accumulated in the hydrogen accumulation unit 60 to a hydrogen supply target such as a hydrogen automobile using hydrogen as a fuel. As such a hydrogen supply means 70, for example, a nozzle type filler that can be connected to a hydrogen supply port formed in a hydrogen supply target can be suitably used, but the present invention is not limited to this, and various configurations are adopted. can do.

酸素放出手段８０は、水電解手段５２における電気分解により発生した酸素を水素製造装置５０の外部（例えば大気中）に放出するよう構成されている。酸素放出手段８０は、水電解制御手段５４の制御により、酸素の排出量が自動で制御されることが好ましい。また、酸素放出手段８０は、水電解手段５２における電気分解により発生した酸素に対して所定の処理を施し、希釈化乃至無害化した後に大気中に放出するよう構成されることが好ましい。   The oxygen release means 80 is configured to release oxygen generated by electrolysis in the water electrolysis means 52 to the outside of the hydrogen production apparatus 50 (for example, in the atmosphere). The oxygen release means 80 is preferably controlled automatically by the water electrolysis control means 54. Further, the oxygen release means 80 is preferably configured to perform a predetermined treatment on oxygen generated by electrolysis in the water electrolysis means 52 and to release it into the atmosphere after dilution or detoxification.

本実施形態に係る水素供給ステーション１は、種々の用途に採用することができる。例えば、水素を燃料とする水素電池車に水素を供給するオンサイト型の水素ステーションであるとしても良い。また、例えば震災等によって電気事業者２の系統電源（商用電源）から供給される電力が不足した場合に、蓄積した水素を用いて各種装置（例えば、デジタル印刷機や輪転印刷機等）に電力を供給する非常用電源として用いることも可能である。   The hydrogen supply station 1 according to this embodiment can be employed for various applications. For example, it may be an on-site hydrogen station that supplies hydrogen to a hydrogen battery vehicle that uses hydrogen as fuel. In addition, when the power supplied from the grid power supply (commercial power supply) of the electric power company 2 is insufficient due to, for example, an earthquake disaster, the accumulated hydrogen is used for various devices (for example, digital printing press, rotary printing press, etc.). It can also be used as an emergency power supply for supplying power.

次に、本実施形態に係る水素供給ステーション１を用いて行う水素製造方法の一例について、図２並びに必要に応じて図３及び図４を用いて説明する。本実施形態に係る水素製造方法は、概略的には、太陽光エネルギーに基づいて発電する太陽光発電装置２０と、電気事業者２の系統電源から供給される電力を受電する受電装置３０と、太陽光発電装置２０により発電された電力又は受電装置３０により受電された電力を用いて水素を製造する水素製造装置５０とを備える水素製造システム１を用いて水素を製造する水素製造方法であり、太陽光発電装置２０における発電量に基づいて、太陽光発電装置２０と水素製造装置５０とが電気的に接続され、太陽光発電装置２０により発電された電力が水素製造装置５０に供給される第１の接続態様と、受電装置３０と水素製造装置５０とが電気的に接続され、受電装置３０により受電された電力が水素製造装置５０に供給される第２の接続態様とを切り替えるというものである。   Next, an example of a hydrogen production method performed using the hydrogen supply station 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 2 and FIGS. 3 and 4 as necessary. The hydrogen production method according to the present embodiment schematically includes a solar power generation device 20 that generates power based on solar energy, a power reception device 30 that receives power supplied from the system power supply of the electric power company 2, A hydrogen production method for producing hydrogen using a hydrogen production system 1 comprising a hydrogen production apparatus 50 for producing hydrogen using electric power generated by a solar power generation device 20 or electric power received by a power reception device 30; Based on the power generation amount in the solar power generation device 20, the solar power generation device 20 and the hydrogen production device 50 are electrically connected, and the power generated by the solar power generation device 20 is supplied to the hydrogen production device 50. 1 and a second connection mode in which the power receiving device 30 and the hydrogen production device 50 are electrically connected, and the power received by the power reception device 30 is supplied to the hydrogen production device 50. Is that switched.

具体的には、まず、太陽光パネル２２によって、太陽光エネルギーを利用して直流電力が発電される（Ｓ１）。次に、太陽光パネル２２において発電された直流電力がパワーコンディショナー２４によって交流電力に変換される（Ｓ２）。そして、この変換された交流電力が電力切替装置４０に供給される。   Specifically, first, DC power is generated by the solar panel 22 using solar energy (S1). Next, the DC power generated in the solar panel 22 is converted into AC power by the power conditioner 24 (S2). The converted AC power is supplied to the power switching device 40.

電力切替装置４０では、パワーコンディショナー２４から供給された交流電力、すなわち、太陽光発電装置２０における発電量が予め定められた設定切替電力値Ｔｈ以下であるか否かが判断される（Ｓ３）。なお、図３は、晴天時における太陽光発電装置２０の発電量の推移を示すグラフであり、図４は、雨天時における太陽光発電装置２０の発電量の推移を示すグラフである。図３及び図４では、理解を容易にするため、設定切替電力値Ｔｈを６０ｋＷｈに設定しているが、これに限定されず、設定切替電力値Ｔｈは適宜設定することができる。   In the power switching device 40, it is determined whether or not the AC power supplied from the power conditioner 24, that is, the power generation amount in the solar power generation device 20 is equal to or less than a predetermined setting switching power value Th (S3). FIG. 3 is a graph showing the transition of the power generation amount of the solar power generation apparatus 20 in fine weather, and FIG. 4 is a graph showing the transition of the power generation amount of the solar power generation apparatus 20 in rainy weather. In FIG. 3 and FIG. 4, the setting switching power value Th is set to 60 kWh for easy understanding, but is not limited thereto, and the setting switching power value Th can be set as appropriate.

そして、太陽光発電装置２０における発電量が予め定められた設定切替電力値Ｔｈ（図示の例では６０ｋＷｈ）を上回ると判断された場合には、太陽光発電装置２０により発電された電力が水素製造装置５０に供給される状態（第１の電力供給状態）となるよう、電力切替装置４０により、太陽光発電装置２０と水素製造装置５０とが電気的に接続される（Ｓ４）。一方、太陽光発電装置２０における発電量が設定切替電力値Ｔｈ以下であると判断された場合には、受電装置３０により受電された電力が水素製造装置５０に供給される状態（第２の電力供給状態）となるよう、電力切替装置４０により、受電装置３０と水素製造装置５０とが電気的に接続される（Ｓ４´）。具体的には、図３及び図４に示すように、太陽光発電装置２０における発電量が予め定められた設定切替電力値Ｔｈ（６０ｋＷｈ）を上回る期間Ｔ２においては、電力切替装置４０により太陽光発電装置２０と水素製造装置５０とが電気的に接続され、これにより、太陽光発電装置２０により発電された電力が水素製造装置５０に供給される。一方、太陽光発電装置２０における発電量が予め定められた設定切替電力値Ｔｈ（６０ｋＷｈ）以下である期間Ｔ１及びＴ３においては、電力切替装置４０により受電装置３０と水素製造装置５０とが電気的に接続され、これにより、受電装置３０により受電された電力が水素製造装置５０に供給される。 When it is determined that the power generation amount in the solar power generation device 20 exceeds a predetermined setting switching power value Th (60 kWh in the illustrated example), the power generated by the solar power generation device 20 is produced by hydrogen. The solar power generation device 20 and the hydrogen production device 50 are electrically connected by the power switching device 40 so as to be in a state of being supplied to the device 50 (first power supply state) (S4). On the other hand, when it is determined that the power generation amount in the solar power generation device 20 is equal to or less than the set switching power value Th, the power received by the power receiving device 30 is supplied to the hydrogen production device 50 (second power). The power receiving device 30 and the hydrogen production device 50 are electrically connected by the power switching device 40 so as to be in the (supply state) (S4 ′). Specifically, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, in the period T 2 in which the power generation amount in the solar power generation device 20 exceeds a predetermined setting switching power value Th (60 kWh), The photovoltaic power generation apparatus 20 and the hydrogen production apparatus 50 are electrically connected, and thereby, the electric power generated by the solar power generation apparatus 20 is supplied to the hydrogen production apparatus 50. On the other hand, in the periods T 1 and T 3 in which the power generation amount in the solar power generation device 20 is equal to or less than a predetermined setting switching power value Th (60 kWh), the power switching device 40 causes the power receiving device 30 and the hydrogen production device 50 to As a result, the power received by the power receiving device 30 is supplied to the hydrogen production device 50.

太陽光発電装置２０と水素製造装置５０とが電気的に接続された場合（Ｓ４に進んだ場合）には、水素製造装置５０の水電解制御手段５４により、電力切替装置４０を介して太陽光発電装置２０から供給される電力、すなわち、太陽光発電装置２０における発電量が予め定められた設定必要電力値未満であるか否かが判断される（Ｓ５）。そして、太陽光発電装置２０における発電量が予め定められた設定必要電力値を下回ると判断された場合には、水電解制御手段５４により、水電解手段５２に供給される電力が設定必要電力値以上となるよう補助電池５６から直流電力が補給される（Ｓ６）。一方、太陽光発電装置２０における発電量が予め定められた設定必要電力値以上であると判断された場合には、補助電池５６からの電力の補給を行わない。また、太陽光発電装置２０における発電量が予め定められた設定必要電力値を上回る場合には、余剰電力が補助電池５６に蓄電される。   When the solar power generation device 20 and the hydrogen production device 50 are electrically connected (when proceeding to S4), the water electrolysis control means 54 of the hydrogen production device 50 causes the sunlight to pass through the power switching device 40. It is determined whether or not the power supplied from the power generation device 20, that is, the amount of power generation in the solar power generation device 20 is less than a predetermined set required power value (S5). When it is determined that the power generation amount in the photovoltaic power generation apparatus 20 is lower than the predetermined required power value, the power supplied to the water electrolysis means 52 by the water electrolysis control means 54 is the set required power value. DC power is replenished from the auxiliary battery 56 so as to achieve the above (S6). On the other hand, when it is determined that the power generation amount in the solar power generation device 20 is equal to or greater than a predetermined required power value, power supply from the auxiliary battery 56 is not performed. In addition, when the amount of power generated by the solar power generation device 20 exceeds a predetermined required power value, surplus power is stored in the auxiliary battery 56.

そして、水電解制御手段５４により、以上のようにして電力切替装置４０を介して太陽光発電装置２０又は受電装置３０から供給された交流電力が直流電力に変換され（Ｓ７）、必要に応じて上記のとおり補助電池５６から直流電力が補給されて、水電解手段５２に対して直流電力が供給される。これにより、太陽光発電装置２０により発電された電力又は受電装置３０により受電された電力を用いて、水電解手段５２において水素が製造される（Ｓ８）。この水素の製造工程では、水電解制御手段５４により、水素蓄積手段６０の空き容量に基づいた水素製造量の制御が実行されると共に、水補給手段５８により、水電解手段５２内の水量に基づいた純水の補給制御が実行される。   And the alternating current power supplied from the solar power generation device 20 or the power receiving device 30 through the power switching device 40 as described above is converted into direct current power by the water electrolysis control means 54 (S7), and if necessary. As described above, DC power is supplied from the auxiliary battery 56, and DC power is supplied to the water electrolysis means 52. Thereby, hydrogen is manufactured in the water electrolysis means 52 using the electric power generated by the solar power generation device 20 or the electric power received by the power receiving device 30 (S8). In this hydrogen production process, the water electrolysis control means 54 controls the hydrogen production amount based on the free capacity of the hydrogen storage means 60 and the water supply means 58 based on the amount of water in the water electrolysis means 52. Pure water replenishment control is executed.

そして、水電解手段５２により製造された水素が水素蓄積手段６０に蓄積されると共に、水電解手段５２により発生した酸素が酸素放出手段８０によって水素製造装置５０外（例えば大気中）に放出される（Ｓ９）。以上の工程を繰り返し実行し、太陽光発電装置２０における発電量に基づいて電力の供給元を太陽光発電装置２０と受電装置３０とに適宜切り替えることにより、自動的に効率良く、継続して水素を製造し続けることができる。そして、このようにして水素蓄積手段６０に蓄積された水素を水素供給手段７０によって任意の水素供給対象に供給することができる。   Then, hydrogen produced by the water electrolysis means 52 is accumulated in the hydrogen accumulation means 60, and oxygen generated by the water electrolysis means 52 is released outside the hydrogen production apparatus 50 (for example, in the atmosphere) by the oxygen release means 80. (S9). By repeatedly executing the above steps and appropriately switching the power supply source between the solar power generation device 20 and the power receiving device 30 based on the amount of power generated by the solar power generation device 20, hydrogen is automatically and efficiently continued. Can continue to manufacture. Then, the hydrogen accumulated in the hydrogen accumulation unit 60 in this way can be supplied to any hydrogen supply target by the hydrogen supply unit 70.

以上説明したとおり、本実施形態に係る水素製造システム１０は、太陽光エネルギーに基づいて発電する太陽光発電装置２０と、電気事業者２の系統電源から供給される電力を受電する受電装置３０と、太陽光発電装置２０により発電された電力又は受電装置３０により受電された電力を用いて水素を製造する水素製造装置５０と、太陽光発電装置２０における発電量に基づいて、太陽光発電装置２０と水素製造装置５０とが電気的に接続される第１の接続態様と、受電装置３０と水素製造装置５０とが電気的に接続される第２の接続態様とを切り替え可能に構成された電力切替装置４０とを備えている。   As described above, the hydrogen production system 10 according to this embodiment includes the solar power generation device 20 that generates power based on solar energy, and the power reception device 30 that receives power supplied from the system power supply of the electric power company 2. The hydrogen generator 50 that produces hydrogen using the power generated by the solar power generator 20 or the power received by the power receiver 30, and the solar power generator 20 based on the amount of power generated in the solar power generator 20. Is configured to be switchable between a first connection mode in which the hydrogen production apparatus 50 is electrically connected and a second connection mode in which the power receiving apparatus 30 and the hydrogen production apparatus 50 are electrically connected. And a switching device 40.

このような水素製造システム１０によれば、設置箇所の制約が少なく、かつ、自動で効率良く水素を製造することが可能である。すなわち、本実施形態に係る水素製造システム１０は、太陽光発電を利用するものであるため、ガソリン等の危険物を用いて水素を製造する従来の水素発生装置と比較して、設置箇所の制約が少なく、また、監視員等が常駐する必要がないという利点を有する。また、太陽光発電は、図３及び図４から明らかなように、発電量が天候に左右されると共に、夜間の発電ができないものであるが、本実施形態に係る水素製造システム１０は、太陽光発電装置２０における発電量に基づいて、太陽光発電装置２０からの電力供給と、系統電源からの電力供給とを自動で切り替えるよう構成されていることから、自動（無人）で効率良く水素を継続的に製造することが可能である。   According to such a hydrogen production system 10, there are few restrictions on installation locations, and it is possible to produce hydrogen automatically and efficiently. That is, since the hydrogen production system 10 according to the present embodiment uses solar power generation, the installation location is more limited than a conventional hydrogen generation apparatus that produces hydrogen using dangerous materials such as gasoline. There are few advantages and there is an advantage that it is not necessary for a monitoring person or the like to reside. As is clear from FIGS. 3 and 4, the solar power generation is dependent on the weather and cannot generate power at night. However, the hydrogen production system 10 according to the present embodiment is Since it is configured to automatically switch between the power supply from the photovoltaic power generation apparatus 20 and the power supply from the system power supply based on the power generation amount in the photovoltaic power generation apparatus 20, hydrogen is efficiently (automatically) unmanned. It is possible to manufacture continuously.

また、本実施形態に係る水素製造システム１０において、水素製造装置５０は、水を電気分解して水素と酸素を発生させる水電解手段５２と、水電解手段５２を制御する水電解制御手段５４と、電力を貯蓄した補助電池５６とを備え、水電解制御手段５４は、太陽光発電装置２０から供給される電力が予め定められた設定必要電力値を下回る際に、水電解手段５２に供給される電力が設定必要電力値以上となるよう補助電池５６から電力を補給するよう構成されている。このような水素製造システム１０によれば、補助電池５６を用いない場合よりも設定切替電力値を低く設定することができるため、太陽光発電装置２０により発電された電力を効率良く用いることができる。また、本実施形態に係る水素製造システム１０は、水から水素を製造するものであるため、二酸化炭素や有害物質等の排出を無くす、又は、ガソリン等を燃料にして水素を製造する従来の水素発生装置よりも飛躍的に抑えることができる。   In the hydrogen production system 10 according to the present embodiment, the hydrogen production apparatus 50 includes a water electrolysis unit 52 that electrolyzes water to generate hydrogen and oxygen, and a water electrolysis control unit 54 that controls the water electrolysis unit 52. The water electrolysis control means 54 is supplied to the water electrolysis means 52 when the power supplied from the photovoltaic power generation apparatus 20 falls below a predetermined set required power value. The power is supplied from the auxiliary battery 56 so that the power to be supplied is equal to or greater than the set required power value. According to such a hydrogen production system 10, since the setting switching power value can be set lower than when the auxiliary battery 56 is not used, the power generated by the solar power generation device 20 can be used efficiently. . In addition, since the hydrogen production system 10 according to the present embodiment produces hydrogen from water, conventional hydrogen that produces hydrogen using gasoline or the like as a fuel is eliminated. This can be drastically suppressed as compared with the generator.

さらに、本実施形態に係る水素製造システム１０において、水素製造装置５０は、水電解手段５２内の水量が予め定めた設定水量以上となるよう水を補給する水補給手段５８を備えている。このような水素製造システム１０によれば、純水の補給を自動で行うことが可能となるため、より長期に亘って、水素の自動製造を実現することが可能となる。   Furthermore, in the hydrogen production system 10 according to the present embodiment, the hydrogen production apparatus 50 includes a water replenishing unit 58 that replenishes water so that the amount of water in the water electrolysis unit 52 is equal to or greater than a predetermined set amount of water. According to such a hydrogen production system 10, since it is possible to automatically supply pure water, it is possible to realize automatic production of hydrogen over a longer period.

本実施形態に係る水素製造システム１０において、水素製造装置５０は、水素蓄積手段６０の空き容量に基づいて、水素の製造量を制御するよう構成されている。このような水素製造システム１０によれば、水素の過剰な製造及び製造不足を自動（無人）で防止し、効率良く水素を製造することができる。   In the hydrogen production system 10 according to the present embodiment, the hydrogen production apparatus 50 is configured to control the production amount of hydrogen based on the free capacity of the hydrogen storage means 60. According to such a hydrogen production system 10, it is possible to automatically prevent (unmanned) excessive production and insufficient production of hydrogen and efficiently produce hydrogen.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上記各実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above-described embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above embodiments.

例えば、上述した実施形態における説明では、水素製造装置５０が、水を電気分解して水素と酸素を発生させる水電解手段５２を備えるものとして説明したが、これに限定されず、オンサイト型の水素製造装置であれば、種々の水素製造装置を採用することができる。   For example, in the description of the above-described embodiment, the hydrogen production apparatus 50 has been described as including the water electrolysis unit 52 that electrolyzes water to generate hydrogen and oxygen. If it is a hydrogen production apparatus, various hydrogen production apparatuses can be adopted.

上述した実施形態における説明では、水素製造装置５０が補助電池５６及び水補給手段５８を備えるものとして説明したが、これに限定されず、補助電池５６及び水補給手段５８を備えない構成としても良い。   In the above description of the embodiment, the hydrogen production apparatus 50 has been described as including the auxiliary battery 56 and the water replenishing means 58. However, the present invention is not limited to this, and the auxiliary battery 56 and the water replenishing means 58 may not be provided. .

上述した実施形態における説明では、水電解制御手段５４が、水素蓄積手段６０の空き容量に基づいて水電解手段５２における水素の製造量を制御するよう構成されるものとして説明したが、これに限定されず、水素蓄積手段６０の空き容量に基づかずに水電解手段５２における水素の製造量を制御するよう構成されても良いし、水素の製造量制御が実行されない構成としても良い。   In the above description of the embodiment, the water electrolysis control means 54 has been described as being configured to control the amount of hydrogen produced in the water electrolysis means 52 based on the free capacity of the hydrogen storage means 60, but this is not limitative. Alternatively, the hydrogen production amount in the water electrolysis unit 52 may be controlled without being based on the free capacity of the hydrogen storage unit 60, or the hydrogen production amount control may not be executed.

上述した実施形態における説明では、電力切替装置４０から水電解制御手段５４に電力が伝送される構成のみを説明したが、これに限定されず、電力切替装置４０は、例えば、太陽光発電装置２０における発電量が予め定められた設定切替電力値を上回る際に、その余剰分の電力を電気事業者２に対して売電可能に構成されるとしても良いし、また、受電装置３０と水素製造装置５０とが電気的に接続された第２の電力供給状態において、太陽光発電装置２０において発電された電力を電気事業者２に対して売電可能に構成されるとしても良い。   In the description of the embodiment described above, only the configuration in which power is transmitted from the power switching device 40 to the water electrolysis control means 54 has been described. However, the configuration is not limited thereto, and the power switching device 40 is, for example, the solar power generation device 20. When the power generation amount in the battery exceeds the preset switching power value, the surplus power may be configured to be sold to the electric power company 2, and the power receiving device 30 and hydrogen production In the second power supply state in which the device 50 is electrically connected, the power generated by the solar power generation device 20 may be configured to be sold to the electric power company 2.

上述した実施形態における説明では、太陽光発電装置２０における発電量が設定切替電力値以下であるか否かを基準として、電力切替装置４０によって電力の供給元の切り替えが実行されるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、太陽光発電装置２０における発電量が設定切替電力値を超える場合であっても、補助電池５６からの補給電力不足等により、水電解手段５２に供給される電力が設定必要電力値未満となる場合には、電力切替装置４０によって電力の供給元の切り替えが実行されるとしても良い。この場合には、水電解制御手段５４から電力切替装置４０に対し、電力の供給元を太陽光発電装置２０から受電装置３０に切り替えるための切替信号が出力されるとしても良い。   In the description of the above-described embodiment, it has been described that switching of the power supply source is executed by the power switching device 40 based on whether or not the power generation amount in the solar power generation device 20 is equal to or less than the set switching power value. However, the present invention is not limited to this. For example, even when the power generation amount in the solar power generation device 20 exceeds the set switching power value, the power supplied to the water electrolysis means 52 is less than the set required power value due to a shortage of supplementary power from the auxiliary battery 56 or the like. In this case, the power switching device 40 may switch the power supply source. In this case, a switching signal for switching the power supply source from the solar power generation device 20 to the power receiving device 30 may be output from the water electrolysis control means 54 to the power switching device 40.

上述した実施形態における説明では、水素供給ステーション１が酸素放出手段８０を備えるものとして説明したが、これに限定されず、酸素放出手段８０を備えない構成としても良い。   In the above description of the embodiment, the hydrogen supply station 1 has been described as including the oxygen release means 80. However, the present invention is not limited to this, and the oxygen release means 80 may be omitted.

１ 水素供給ステーション、１０ 水素製造システム、２０ 太陽光発電装置、２２ 太陽光パネル、２４ パワーコンディショナー、３０ 受電装置、４０ 電力切替装置、５０ 水素製造装置、５２ 水電解手段、５４ 水電解制御手段、５６ 補助電池、５８ 水補給手段、６０ 水素蓄積手段、７０ 水素供給手段、８０ 酸素放出手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydrogen supply station, 10 Hydrogen production system, 20 Solar power generation device, 22 Solar power panel, 24 Power conditioner, 30 Power receiving device, 40 Power switching device, 50 Hydrogen production device, 52 Water electrolysis means, 54 Water electrolysis control means, 56 auxiliary battery, 58 water supply means, 60 hydrogen storage means, 70 hydrogen supply means, 80 oxygen release means

Claims (7)

太陽光エネルギーに基づいて発電する太陽光発電装置と、
系統電源から供給される電力を受電する受電装置と、
前記太陽光発電装置により発電された電力又は前記受電装置により受電された電力を用いて水素を製造する水素製造装置と、
前記太陽光発電装置と前記水素製造装置とが電気的に接続される第１の接続態様と、前記受電装置と前記水素製造装置とが電気的に接続される第２の接続態様とを切り替え可能に構成された電力切替装置と
を備え、
前記電力切替装置は、前記太陽光発電装置における発電量に基づいて、前記第１の接続態様と前記第２の接続態様とを切り替えるよう構成されている
ことを特徴とする水素製造システム。 A solar power generation device that generates power based on solar energy;
A power receiving device that receives power supplied from the system power supply;
A hydrogen production device that produces hydrogen using the power generated by the solar power generation device or the power received by the power reception device; and
Switchable between a first connection mode in which the photovoltaic power generation device and the hydrogen production device are electrically connected and a second connection mode in which the power reception device and the hydrogen production device are electrically connected. And a power switching device configured in
The power switching device is configured to switch between the first connection mode and the second connection mode based on a power generation amount in the solar power generation device. 請求項１に記載の水素製造システムであって、
前記電力切替装置は、前記太陽光発電装置における発電量が予め定められた設定切替電力値を上回る際に、前記第１の接続態様となるよう前記太陽光発電装置と前記水素製造装置とを電気的に接続し、前記太陽光発電装置における発電量が前記設定切替電力値以下である際に、前記第２の接続態様となるよう前記受電装置と前記水素製造装置とを電気的に接続するよう構成されている
ことを特徴とする水素製造システム。 The hydrogen production system according to claim 1,
The power switching device electrically connects the solar power generation device and the hydrogen production device to the first connection mode when the power generation amount in the solar power generation device exceeds a predetermined setting switching power value. When the power generation amount in the solar power generation apparatus is equal to or less than the set switching power value, the power receiving apparatus and the hydrogen production apparatus are electrically connected so as to be in the second connection mode. A hydrogen production system characterized by being configured. 請求項１又は２に記載の水素製造システムであって、
前記水素製造装置は、水を電気分解して水素と酸素を発生させる水電解手段と、前記水電解手段を制御する水電解制御手段と、電力を貯蓄した補助電池とを備え、
前記水電解制御手段は、前記太陽光発電装置から供給される電力が予め定められた設定必要電力値を下回る際に、前記水電解手段に供給される電力が前記設定必要電力値以上となるよう前記補助電池から電力を補給するよう構成されている
ことを特徴とする水素製造システム。 The hydrogen production system according to claim 1 or 2,
The hydrogen production apparatus includes a water electrolysis unit that electrolyzes water to generate hydrogen and oxygen, a water electrolysis control unit that controls the water electrolysis unit, and an auxiliary battery that stores electric power,
The water electrolysis control means is configured such that the power supplied to the water electrolysis means becomes equal to or greater than the set required power value when the power supplied from the photovoltaic power generation apparatus is lower than a predetermined set required power value. A hydrogen production system configured to supply electric power from the auxiliary battery. 請求項３に記載の水素製造システムであって、
前記水素製造装置は、前記水電解手段内の水量が予め定めた設定水量以上となるよう水を補給する水補給手段を更に備える
ことを特徴とする水素製造システム。 The hydrogen production system according to claim 3,
The hydrogen production system further comprises water supply means for supplying water so that the amount of water in the water electrolysis means is equal to or greater than a predetermined set amount of water. 請求項１〜４いずれか１項に記載の水素製造システムと、
前記水素製造システムの前記水素製造装置により製造された水素を貯蓄する水素蓄積手段と、
前記水素蓄積手段に貯蓄された水素を供給対象に供給する水素供給手段と
を備えることを特徴とする水素供給ステーション。 The hydrogen production system according to any one of claims 1 to 4,
Hydrogen storage means for storing hydrogen produced by the hydrogen production apparatus of the hydrogen production system;
A hydrogen supply station, comprising: hydrogen supply means for supplying hydrogen stored in the hydrogen storage means to a supply target. 請求項５に記載の水素供給ステーションであって、
前記水素製造装置は、前記水素蓄積手段の空き容量に基づいて、水素の製造量を制御するよう構成されている
ことを特徴とする水素供給ステーション。 The hydrogen supply station according to claim 5,
The hydrogen production station is configured to control a production amount of hydrogen based on a free capacity of the hydrogen storage unit. 太陽光エネルギーに基づいて発電する太陽光発電装置と、系統電源から供給される電力を受電する受電装置と、前記太陽光発電装置により発電された電力又は前記受電装置により受電された電力を用いて水素を製造する水素製造装置とを備える水素製造システムを用いて水素を製造する水素製造方法であって、
前記太陽光発電装置における発電量に基づいて、前記太陽光発電装置と前記水素製造装置とが電気的に接続され、前記太陽光発電装置により発電された電力が前記水素製造装置に供給される第１の接続態様と、前記受電装置と前記水素製造装置とが電気的に接続され、前記受電装置により受電された電力が前記水素製造装置に供給される第２の接続態様とを切り替える
ことを特徴とする水素製造方法。 Using a solar power generation device that generates power based on solar energy, a power reception device that receives power supplied from a system power supply, and power generated by the solar power generation device or power received by the power reception device A hydrogen production method for producing hydrogen using a hydrogen production system comprising a hydrogen production apparatus for producing hydrogen,
Based on the power generation amount in the solar power generation device, the solar power generation device and the hydrogen production device are electrically connected, and the power generated by the solar power generation device is supplied to the hydrogen production device. The connection mode of 1 and the second connection mode in which the power receiving device and the hydrogen production device are electrically connected and the power received by the power reception device is supplied to the hydrogen production device are switched. A hydrogen production method.
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