JP2020008919A - 水素供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】再生可能エネルギを用いた発電を奨励し、再生可能エネルギ由来の電力を用いた水素製造を推進する。【解決手段】水素供給システムは、少なくとも一部が再生可能エネルギ由来である電力を利用して水素を製造する水素製造業者、または、前記水素製造業者の関連事業主に設けられる売電管理処理装置を備える。前記売電管理処理装置は、再生可能エネルギを用いて発電する発電設備を有する発電業者が前記発電設備を用いて発電した電力の販売に係る情報である売電情報を、取得する売電情報取得部と、前記売電情報取得部が取得した前記発電業者ごとの前記売電情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶した前記売電情報を参照して、各々の前記発電業者に対して付与すべき特典を設定する特典設定部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、水素供給システムに関する。

近年、二酸化炭素排出量抑制等の観点から、水素を燃料として用いる燃料電池の利用が広がっている。燃料電池は、水素を燃料として発電する際には、副生成物として水を生じるだけであり、二酸化炭素を生じないためである。そしてさらに、水素を製造する際にも、化石燃料を用いることなく再生可能エネルギを用いて、二酸化炭素の排出量をさらに抑える技術が提案されている。具体的には、再生可能エネルギを電気エネルギに変換し、得られた電力を利用して水の電気分解を行なって水素を製造する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７−０２００５３号公報

しかしながら、社会全体で必要とされる水素を製造する上で、再生可能エネルギから得られる電力は、必ずしも十分ではなく、また、今後さらに水素の利用が広がると、水素製造に用いるための、再生可能エネルギから得られる電力が益々不足する可能性がある。そのため、再生可能エネルギを用いた発電を奨励し、再生可能エネルギ由来の電力を用いた水素製造を推進することが望まれている。

本発明は、以下の形態として実現することが可能である。

本発明の一形態によれば、水素供給システムが提供される。この水素供給システムは、少なくとも一部が再生可能エネルギ由来である電力を利用して水素を製造する水素製造業者、または、前記水素製造業者の関連事業主に設けられる売電管理処理装置を備え；前記売電管理処理装置は；再生可能エネルギを用いて発電する発電設備を有する発電業者が前記発電設備を用いて発電した電力の販売に係る情報である売電情報を、取得する売電情報取得部と；前記売電情報取得部が取得した前記発電業者ごとの前記売電情報を記憶する記憶部と；前記記憶部に記憶した前記売電情報を参照して、各々の前記発電業者に対して付与すべき特典を設定する特典設定部と；を備える。
この形態の水素供給システムによれば、再生可能エネルギ由来の電力を水素製造業者に販売した発電業者に対して特典が付与されるため、再生可能エネルギを用いた発電を奨励し、再生可能エネルギ由来の電力を用いた水素製造を推進することが可能になる。
本発明は、水素供給システム以外の種々の形態で実施することも可能である。例えば、水素供給システムの制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。

水素供給システムの仕組みの概略を表わす説明図である。 売電管理処理装置を表わす説明図である。 発電業者ごとの売電情報および特典の例を示す説明図である。

図１は、本発明の一実施形態としての水素供給システム１０の仕組みの概略を表わす説明図である。水素供給システム１０は、複数の発電業者３０Ａ，３０Ｂが発電した電力を用いて、水素製造業者２０が水素を製造して供給するシステムである。

水素製造業者２０は、水素を製造し供給する業者であり、水素製造装置２２、売電管理処理装置４０、および、水素販売管理処理装置５０を備える。

水素製造装置２２は、水素製造業者２０が販売する水素を製造するための装置であり、電力を利用して水を電気分解することにより、水素を製造する。水素製造業者２０は、水素製造装置２２によって水素を製造するために用いる電力の少なくとも一部として、再生可能エネルギ由来である電力、すなわち、再生可能エネルギを用いた発電により得た電力を利用している。水素製造業者２０は、水素を製造するために用いる再生可能エネルギ由来の電力の少なくとも一部を、複数の発電業者３０Ａ，３０Ｂから購入している。

売電管理処理装置４０は、水素製造業者２０に対して再生可能エネルギ由来の電力を供給する発電業者３０Ａ，３０Ｂに対して、特典を付与する動作を制御する制御装置である。売電管理処理装置４０が実行する特典付与に係る動作については、後に詳しく説明する。水素販売管理処理装置５０は、水素製造業者２０が水素を販売する際の顧客情報や販売価格等を管理する動作を制御する制御装置である。

売電管理処理装置４０および水素販売管理処理装置５０は、それぞれ、マイクロコンピュータを中心とした論理回路として構成され、詳しくは、予め設定された制御プログラムに従って演算などを実行するＣＰＵと、ＣＰＵで各種演算処理を実行するのに必要な制御プログラムや制御データ等が予め格納されたＲＯＭと、同じくＣＰＵで各種演算処理をするのに必要な各種データが一時的に読み書きされるＲＡＭと、各種信号を入出力する入出力ポート等を備える。水素製造業者２０に設けられた売電管理処理装置４０および水素販売管理処理装置５０は、有線または無線により互いに接続されており、相互に情報をやり取り可能となっている。

発電業者３０Ａ，３０Ｂは、再生可能エネルギを用いて発電する発電設備として、太陽光発電装置３３Ａ，３３Ｂを有している。太陽光発電装置３３Ａ，３３Ｂは、再生可能エネルギである太陽光の照射を受けて電力を発生させる装置である。太陽光発電装置３３Ａ，３３Ｂは、例えば、単結晶系シリコン太陽電池とすることができるが、他種の太陽電池であってもよい。

発電業者３０Ａ，３０Ｂは、例えば、自宅に太陽光発電装置３３Ａ，３３Ｂを設置している個人とすることができる。発電業者３０Ａ，３０Ｂは、太陽光発電装置３３Ａ，３３Ｂを有していればよく、例えば、小売業等を営む店舗や、公共施設、あるいは、太陽光発電装置による発電以外の事業を主として行なう事業主であってもよい。図１では、発電業者として、２つの発電業者３０Ａ，３０Ｂを例示しているが、水素製造業者２０に対して電力を供給する発電業者は、より多い方が望ましい。

本実施形態では、発電業者３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ、燃料電池車３４Ａ，３４Ｂを所有している。燃料電池車３４Ａ，３４Ｂは、駆動力を発生する駆動モータと、駆動モータに電力供給する燃料電池と、燃料電池に供給するための水素を貯蔵する水素タンクと、を搭載する（図示せず）。

本実施形態の水素供給システム１０では、発電業者３０Ａ，３０Ｂが太陽光発電装置３３Ａ，３３Ｂを用いて発電し、得られた再生可能エネルギ由来の電力を水素製造業者２０に販売する。そして、水素製造業者２０の売電管理処理装置４０が、発電業者３０Ａ，３０Ｂに対して特典を付与する動作を実行する。以下、特典付与について説明する。

図２は、売電管理処理装置４０を表わす説明図であり、図２では、売電管理処理装置４０が実行する機能の一部を機能ブロックによって示している。売電管理処理装置４０は、機能ブロックとして、売電情報取得部４２と、記憶部４４と、特典設定部４６と、を備える。

売電情報取得部４２は、発電業者３０Ａ，３０Ｂから水素製造業者２０への売電に係る情報である売電情報を、発電業者３０Ａ，３０Ｂごとに取得する。売電情報は、具体的には、例えば、予め定めた期間内における、各発電業者３０Ａ，３０Ｂごとの、水素製造業者２０に対する売電量とすることができる。売電情報取得部４２による売電情報の取得は、例えば、各発電業者３０Ａ，３０Ｂに設けられた売電メータを検針員がチェックし、チェックした売電量を、売電情報取得部４２と有線あるいは無線で接続される機器の端末を介して入力することとすればよい。あるいは、各発電業者３０Ａ，３０Ｂに設けられた売電メータが、検出した売電量に関する情報を、有線または無線にて売電情報取得部４２に送信することとしてもよい。上記した予め定めた期間は、例えば１ヶ月とすることができ、この場合には、売電情報取得部４２は、１ヶ月ごとに売電情報を取得すればよい。

記憶部４４は、売電情報取得部４２が取得した売電情報を、発電業者ごとに記憶する。具体的には、発電業者と、発電業者ごとの売電量とを、を関連づけて記憶する。

特典設定部４６は、記憶部４４が記憶した売電情報を参照して、個々の発電業者に対して付与すべき特典を設定する。

図３は、発電業者ごとの売電情報および特典の例を示す説明図である。図３では、売電情報を、予め定めた期間内における各発電業者ごとの売電量として表わし、特典を、水素製造業者２０から各発電業者が水素を購入する際に利用可能なポイントとして表わしている。図３では、発電業者として、発電業者３０Ａ，３０Ｂに加えて３０Ｃを示している。本実施形態の特典設定部４６は、売電量と、設定すべきポイントとの関係を予め記憶している。そして、特典設定部４６は、記憶した当該関係と、記憶部４４から得た発電業者ごとの売電量と、に基づいて、特典として、発電業者ごとに売電量に応じてポイントを設定している。図３では、売電量が多い発電業者ほど、多くのポイントが付与される様子を示している。

売電管理処理装置４０の特典設定部４６が、上記のように特典を設定すると、発電業者ごとに付与されたポイントに係る情報は、売電管理処理装置４０から、水素販売管理処理装置５０に伝達される（図１参照）。水素販売管理処理装置５０は、発電業者ごとに付与されたポイントが伝達されると、発電業者ごとに既に付与されているポイントに加算して、ポイントを積算する動作を繰り返す。水素販売管理処理装置５０は、例えば、水素製造業者２０が製造した水素を販売するために設けられた図示しない水素ステーションにおける制御装置と、例えばインターネットを介して接続すればよい。これにより、上記水素ステーションにおける販売動作を制御する制御装置は、発電業者ごとに付与されたポイントに係る情報を取得可能となる。各発電業者３０Ａ，３０Ｂは、燃料電池車３４Ａ，３４Ｂに水素を補給するために水素ステーションを訪れたときには、例えば予め発行された会員カードの磁気データの読み取り等によって、上記水素ステーションの制御装置に対して、自己が特定の発電業者であることを示す情報を入力すればよい。これにより、上記水素ステーションの制御装置は、発電業者ごとに付与されたポイントを利用した水素販売に係る処理を実行可能になる。

以上のように構成された本実施形態の水素供給システム１０によれば、再生可能エネルギ由来の電力を水素製造業者２０に販売した発電業者３０Ａ，３０Ｂに対して特典が付与されるため、再生可能エネルギを用いた発電を奨励し、再生可能エネルギ由来の電力を用いた水素製造を推進することが可能になる。再生可能エネルギ由来の電力を売電することにより、水素を有利に購入できる特典が得られるため、社会全体で、再生可能エネルギ由来の電力を発電する設備を設置して売電することに対するモチベーションが高まるためである。これにより、水素製造に用いる電力として、再生可能エネルギ由来の電力を、より多く確保することが可能になり、二酸化炭素の排出量を低減するなど、環境への負荷をさらに低減しつつ、社会全体で水素をエネルギ源として用いることを推進可能となる。

図３では、各発電業者に対して設定される特典として、水素購入時に利用可能なポイントの付与を示したが、異なる構成としてもよい。例えば、売電量に応じて水素購入時の購入価格における割引率を設定してもよい。具体的には、再生可能エネルギ由来の電力を、より多く売電した発電業者に対しては、水素購入時に適用される割引率として、より高い割引率を設定することとすればよい。また、売電量に応じて特典を異ならせるのではなく、売電の事実に基づいて、一律の特典を付与することとしてもよい。この場合には、売電情報取得部４２が取得する売電情報は、予め定めた期間内における、各発電業者３０Ａ，３０Ｂごとの、水素製造業者２０に対する売電の有無を表わす情報とすればよい。

また、発電業者に対して設定される特典は、水素購入を有利に行なう特典以外の特典であってもよい。例えば、水素製造業者２０が属する企業グループ、あるいは、水素製造業者２０が業務提携を行なう企業グループを構成する各企業において、共通して使用可能なポイントを付与することとしてもよい。具体的には、上記企業グループを構成する企業が運営する実店舗やオンラインショップにおいて、物品の購入時や特定のサービスを受ける際に利用可能な、上記企業グループ全体で管理されるポイントを付与することとしてもよい。このような場合には、発電業者ごとの売電情報を取得して発電業者ごとに付与すべき特典を設定する売電管理処理装置４０は、水素製造業者２０に設けるのではなく、上記企業グループに属する、あるいは、上記企業グループと契約した事業主（水素製造業者２０の関連事業主と呼ぶ）に設けることとしてもよい。このような構成としても、再生可能エネルギを用いた発電を奨励し、再生可能エネルギ由来の電力を用いた水素製造を推進する同様の効果が得られる。

上記実施形態では、水素製造業者２０は、再生可能エネルギ由来の電力を発電業者３０Ａ，３０Ｂから直接購入することとしたが、異なる構成としてもよい。例えば、発電業者３０Ａ，３０Ｂから再生可能エネルギ由来の電力を購入し、購入した再生可能エネルギ由来の電力を水素製造業者２０に対して販売するような、仲介の電力会社を介してもよい。この場合には、例えば、売電管理処理装置４０の機能の一部である売電情報取得部４２の機能を有する装置は、水素製造業者２０の関連事業主である上記仲介の電力会社に設け、記憶部４４や特典設定部４６の機能を有する装置は、水素製造業者２０に設けることとしてもよい。この場合にも、再生可能エネルギ由来の電力を発電する発電業者に対して特典を付与することで、実施形態と同様の効果が得られる。

上記実施形態では、発電業者３０Ａ，３０Ｂは、再生可能エネルギとして太陽光を利用して発電しているが、異なる構成としてもよい。例えば、風力、バイオマス、地熱、波のエネルギ等、他種の再生可能エネルギを利用して発電する発電装置を備えていてもよい。

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…水素供給システム、２０…水素製造業者、２２…水素製造装置、３０Ａ，３０Ｂ…発電業者、３３Ａ，３３Ｂ…太陽光発電装置、３４Ａ，３４Ｂ…燃料電池車、４０…売電管理処理装置、４２…売電情報取得部、４４…記憶部、４６…特典設定部、５０…水素販売管理処理装置

Claims (1)

1. 水素供給システムであって、
   少なくとも一部が再生可能エネルギ由来である電力を利用して水素を製造する水素製造業者、または、前記水素製造業者の関連事業主に設けられる売電管理処理装置を備え、
   前記売電管理処理装置は、
   再生可能エネルギを用いて発電する発電設備を有する発電業者が前記発電設備を用いて発電した電力の販売に係る情報である売電情報を、取得する売電情報取得部と、
   前記売電情報取得部が取得した前記発電業者ごとの前記売電情報を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶した前記売電情報を参照して、各々の前記発電業者に対して付与すべき特典を設定する特典設定部と、
   を備える
   水素供給システム。

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