JP2019008908A - 燃料電池発電システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、燃料電池発電システム10は、水素(H2)と酸素(O2)とを化学反応させて発電を行う燃料電池11を備えている。燃料電池11は、固体酸化物電解質形燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell:SOFC)である。
CH4+2CO2→CO2+2H2O・・・(1)
式(1)に示されるように、燃料電池11からは、水蒸気(H2O)及び二酸化炭素(CO2)を主成分とし、水素及び酸素の他にメタン、一酸化炭素(CO)、及び窒素(N2)を含んだ排出ガスが排出される。
式(2)に示されるように、メタネーション反応器16では、二酸化炭素分離器14により分離されて二酸化炭素供給路17を介してメタネーション反応器16に供給された二酸化炭素と、水電気分解装置19から水素供給路20を介してメタネーション反応器16に供給された水素とが反応してメタンが生成される。なお、メタネーション反応器16におけるメタネーション反応の円滑な進行には、メタネーション反応器の温度、具体的には、触媒の温度が重要であり、この触媒の温度は、図示しない熱交換器との熱交換が行われることにより調整されている。
燃料電池11から排出される排出ガス中に含まれる二酸化炭素は、二酸化炭素分離器14により分離される。よって、燃料電池11から排出される排出ガスが大気へ排出されても、二酸化炭素の大気への排出量が抑えられている。
(1)燃料電池11から排出される排出ガス中に含まれる二酸化炭素が二酸化炭素分離器14により分離され、二酸化炭素分離器14から分離された二酸化炭素が、メタネーション反応器16において、水電気分解装置19から供給される水素と反応してメタンとなる。よって、燃料電池11から排出される排出ガスが大気へ排出されても、二酸化炭素の大気への排出量を抑えることができる。そして、メタネーション反応器16により生成されたメタンが燃料電池11に供給されることにより、燃料電池11は、メタネーション反応器16により生成されたメタンを用いて発電を行うことができるため、都市ガスの使用を抑えることができる。したがって、発電に起因する二酸化炭素の大気への排出量を抑えることができる。
○ 実施形態において、燃料電池発電システム10は、メタネーション反応器16により生成されるメタンの量に基づいて、都市ガスにおける燃料電池11への供給量を制御する構成でなくてもよい。例えば、メタネーション反応器16によりメタンが生成されてから所定の時間経過後に、燃料供給源13から燃料供給流路12を介した燃料電池11への都市ガスの供給を停止するようにしてもよい。
○ 実施形態において、水電気分解装置19に供給される水は、燃料電池11で発生した水以外の水であってもよい。
○ 実施形態において、炭化水素生成手段により生成される炭化水素は、例えば、ブタン(C4H10)であってもよい。
Claims (4)
- 化石燃料に含まれる水素と空気中の酸素とを化学反応させて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池から排出される排出ガス中に含まれる二酸化炭素を分離する二酸化炭素分離手段と、
前記二酸化炭素分離手段により分離された二酸化炭素と水素とを反応させることにより炭化水素を生成する炭化水素生成手段と、
前記炭化水素生成手段に水素を供給する水素供給手段と、を備え、
前記炭化水素生成手段により生成された前記炭化水素を前記燃料電池に供給する燃料電池発電システム。 - 前記水素供給手段は、
再生可能エネルギーを利用して発電を行う発電機と、
前記発電機によって発電された電力を用いて水素を生成する水素生成手段と、
を有している請求項1に記載の燃料電池発電システム。 - 前記炭化水素生成手段により生成される炭化水素の量に基づいて、前記化石燃料における前記燃料電池への供給量を制御する制御手段をさらに備えている請求項1又は請求項2に記載の燃料電池発電システム。
- 前記炭化水素はメタンである請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の燃料電池発電システム。
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JPH1146460A (ja) * | 1997-03-14 | 1999-02-16 | Toshiba Corp | 電力貯蔵システム |
JP2009077457A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | Tokyo Gas Co Ltd | 分散型電源の運転システムおよびその運転方法 |
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