JP2024037486A - power generation system - Google Patents
power generation system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024037486A JP2024037486A JP2022142384A JP2022142384A JP2024037486A JP 2024037486 A JP2024037486 A JP 2024037486A JP 2022142384 A JP2022142384 A JP 2022142384A JP 2022142384 A JP2022142384 A JP 2022142384A JP 2024037486 A JP2024037486 A JP 2024037486A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- tank
- fuel cell
- hydrogen production
- power generation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 58
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 194
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 102
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 102
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 102
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 86
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 81
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 50
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 47
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 45
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 44
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 38
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 27
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 9
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 6
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 235000020680 filtered tap water Nutrition 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Description
本発明の実施の形態は、発電システムに関する。 Embodiments of the present invention relate to a power generation system.
近年、水素を利用した発電システムが開発されている。とりわけ、水素製造装置を備えた発電システムの構築が試みられている。水素製造装置は、電気を用いて水を電気分解して水素を生成する。水を電気分解するための電気は、太陽光などの再生可能エネルギーで生成された余剰の電気を用いることができる。水素製造装置で生成された水素は、再生可能エネルギーの電力が足りない場合に、発電システムでの発電に利用することができる。したがって、水素製造装置を備えた発電システムは、電力を安定的に供給することができる。 In recent years, power generation systems using hydrogen have been developed. In particular, attempts have been made to construct a power generation system equipped with a hydrogen production device. A hydrogen production device generates hydrogen by electrolyzing water using electricity. Surplus electricity generated from renewable energy such as sunlight can be used to electrolyze water. The hydrogen produced by the hydrogen production device can be used to generate electricity in a power generation system when renewable energy is insufficient. Therefore, a power generation system equipped with a hydrogen production device can stably supply electric power.
ところで、水素製造装置では、水素の原料となる原料水として、純水が用いられる場合がある。このような水素製造装置を水道設備が整備された環境で用いる場合には、原料水として水道水を用いればよい。しかしながら、水道設備が整備されていない環境で水素製造装置を用いる場合、水道水を水素製造装置まで運搬する必要がある。あるいは、海水など水素製造装置の近辺で利用可能な水を濾過して、原料水として用いる必要がある。これらの場合、水道水を運搬するための費用や海水を濾過するための費用が必要となる。また、海水を濾過する場合、濾過装置のメンテナンスも必要となる。これらのことは、水素の製造にかかるコストを著しく増大させる。したがって、水素製造装置に供給される原料水の量を低減させることが求められている。 By the way, in a hydrogen production device, pure water is sometimes used as raw water that is a raw material for hydrogen. When such a hydrogen production device is used in an environment where water supply facilities are provided, tap water may be used as the raw water. However, when using a hydrogen production device in an environment where water supply facilities are not provided, it is necessary to transport tap water to the hydrogen production device. Alternatively, it is necessary to filter water available near the hydrogen production device, such as seawater, and use it as raw material water. In these cases, costs for transporting tap water and filtering seawater are required. Furthermore, when filtering seawater, maintenance of the filtration device is also required. These things significantly increase the cost of hydrogen production. Therefore, it is required to reduce the amount of raw water supplied to the hydrogen production device.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、水素製造装置を備えた発電システムであって、水素製造装置に供給される原料水の量を低減させることが可能な発電システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of these points, and is a power generation system equipped with a hydrogen production device, which is capable of reducing the amount of raw water supplied to the hydrogen production device. The purpose is to provide
実施の形態による発電システムは、
燃料電池と、
水素製造装置と、
を備え、
前記燃料電池で生成された水の少なくとも一部を前記水素製造装置に供給可能である。
The power generation system according to the embodiment is
fuel cell and
Hydrogen production equipment,
Equipped with
At least a portion of the water produced by the fuel cell can be supplied to the hydrogen production device.
実施の形態による発電システムによれば、水素製造装置を備えた発電システムであって、水素製造装置に供給される原料水の量を低減させることが可能な発電システムを提供することができる。 According to the power generation system according to the embodiment, it is possible to provide a power generation system including a hydrogen production device and capable of reducing the amount of raw water supplied to the hydrogen production device.
<第1実施形態>
以下、図面を参照して第1実施形態について説明する。まず、図1を参照して、第1実施形態による発電システム1の全体構成について説明する。
<First embodiment>
The first embodiment will be described below with reference to the drawings. First, with reference to FIG. 1, the overall configuration of a power generation system 1 according to a first embodiment will be described.
第1実施形態による発電システム1は、燃料電池10と水素製造装置50とを含む。このような発電システム1では、水素製造装置50で生成された水素を用いて燃料電池10で電気を生成することができる。また、図示された例では、発電システム1は、太陽光や風力などの再生可能エネルギーによる発電装置55を含む。水素製造装置50は、再生可能エネルギーによる発電装置55で生成された余剰の電気を用いて、水素を生成する。
The power generation system 1 according to the first embodiment includes a
図1に示すように、発電システム1は、燃料電池10と、燃料ガス供給系20と、燃料ガス排出系25と、酸化剤ガス供給系30と、酸化剤ガス排出系35と、冷却水供給系40と、冷却水排出系45と、水素製造装置50と、発電装置55と、原料水供給系60と、を有する。
As shown in FIG. 1, the power generation system 1 includes a
燃料電池10は、燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて電気を発生させる。燃料ガスは、例えば水素である。酸化剤ガスは、例えば空気である。図1に示す例では、燃料電池10は固体高分子型燃料電池である。
The
燃料ガス供給系20は、燃料ガスタンク等の燃料ガス供給源(図示せず)と、燃料ガス供給流路21とを含む。燃料ガス供給流路21は、燃料ガス供給源と燃料電池10とを接続する。燃料ガス排出系25は、燃料ガス排出流路26を含む。燃料ガス排出流路26の一端は、燃料電池10に接続されている。
The fuel gas supply system 20 includes a fuel gas supply source (not shown) such as a fuel gas tank, and a fuel gas supply flow path 21. The fuel gas supply flow path 21 connects the fuel gas supply source and the
酸化剤ガス供給系30は、ブロワ等の酸化剤ガス供給源(図示せず)と、酸化剤ガス供給流路31とを含む。酸化剤ガス供給流路31は、酸化剤ガス供給源と燃料電池10とを接続する。酸化剤ガス排出系35は、酸化剤ガス排出流路36を含む。酸化剤ガス排出流路36の一端は、燃料電池10に接続されている。
The oxidizing gas supply system 30 includes an oxidizing gas supply source (not shown) such as a blower, and an oxidizing gas supply channel 31. The oxidizing gas supply channel 31 connects the oxidizing gas supply source and the
冷却水供給系40は、冷却水供給源としての第1タンク41と、冷却水供給流路42とを含む。冷却水供給流路42は、第1タンク41と燃料電池10とを接続する。図示された例では、第1タンク41は、冷却水を収容している。冷却水供給流路42の一端は、第1タンク41の底部に接続されている。冷却水供給流路42の他端は、燃料電池10に接続されている。第1タンク41内の冷却水は、冷却水供給流路42を通じて、燃料電池10に供給される。
The cooling
冷却水排出系45は、冷却水排出流路46を含む。冷却水排出流路46の一端は、燃料電池10に接続されている。図示された例では、冷却水排出流路46の他端は、第1タンク41の上部に接続されている。燃料電池10を通過した冷却水は、冷却水排出流路46を通じて、第1タンク41に戻される。
Cooling water discharge system 45 includes a cooling water discharge flow path 46 . One end of the cooling water discharge flow path 46 is connected to the
燃料電池10の内部には、燃料ガス流路11と、酸化剤ガス流路12と、冷却水流路13が形成されている。燃料ガス流路11の一端は、燃料ガス供給流路21に接続している。燃料ガス流路11の他端は、燃料ガス排出流路26に接続している。燃料ガスは、燃料ガス供給流路21を通じて燃料ガス流路11に導入された後、燃料ガス排出流路26に排出される。
Inside the
酸化剤ガス流路12の一端は、酸化剤ガス供給流路31に接続している。酸化剤ガス流路12の他端は、酸化剤ガス排出流路36に接続している。酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給流路31を通じて酸化剤ガス流路12に導入された後、酸化剤ガス排出流路36に排出される。
One end of the oxidant
冷却水流路13の一端は、冷却水供給流路42に接続している。冷却水流路13の他端は、冷却水排出流路46に接続している。冷却水は、冷却水供給流路42を通じて冷却水流路13に導入された後、冷却水排出流路46に排出される。
One end of the cooling
燃料ガス流路11に導入された燃料ガス中の水素と、酸化剤ガス流路12に導入された酸化剤ガス中の酸素とが、燃料電池10内で反応し、電気と水が生成される。冷却水流路13に導入された冷却水は、燃料電池10を冷却する。
Hydrogen in the fuel gas introduced into the fuel
図示された例では、第1タンク41には、冷却水として純水が収容されている。図1に示す例では、水道水等の水を水処理装置49で処理して生成された純水が、冷却水として第1タンク41に収容されている。水処理装置49は、例えば、水処理樹脂等を用いて水道水等の水を純水にする。なお、図示された例では、水処理装置49は、冷却水排出流路46に接続されている。そして、燃料電池10の運転中に冷却水流路13から排出された冷却水を、第1タンク41に戻す前に、水処理装置49で処理することができる。これにより、第1タンク41内の冷却水の水質を所望の水質に維持することができる。
In the illustrated example, the
水素製造装置50は、電気を用いて水を電気分解して水素を生成する。より具体的には、水素製造装置50は、陰極と陽極とを有し、陰極と陽極との間に電圧を印加して水を水素と酸素に電気分解する。水素製造装置50は、例えば、アルカリ電解質、固体高分子型電解質膜、又は固体酸化物形電解質膜を使用して電気分解を行うものであってよい。水素製造装置50で生成された水素は、図示しない水素タンクに貯蔵されてよい。水素製造装置50では、電気分解される水として純水が用いられる。また、図示された例では、水素製造装置50は、発電装置55から供給された電気を用いて水素を生成する。
The
原料水供給系60は、水処理装置61と第2タンク62と原料水供給流路63とを含む。原料水供給流路63は、図示しない原料水供給源と水素製造装置50と、を接続する。原料水供給源は、上水道であってもよいし、水道水や海水を濾過した水を貯蔵したタンクであってもよい。水処理装置61は、例えば水処理樹脂等を用いて、原料水供給源からの原料水を純水にする。第2タンク62は、水処理装置61で処理された水を収容する。
The raw
図1に示された例では、原料水供給流路63は、第1供給管64と第2供給管65と第3供給管66を有する。第1供給管64の一端は、原料水供給源に接続される。第1供給管64の他端は、水処理装置61に接続されている。第2供給管65の一端は、原料水処理装置61に接続されている。第2供給管65の他端は、第2タンク62の上部に接続されている。第3供給管66の一端は、第2タンク62の底部に接続されている。第3供給管66の他端は、水素製造装置50に接続されている。これにより、原料水供給源からの水を水処理装置61で純水にして第2タンク62に収容することができる。また、第2タンク62に収容された水を水素製造装置50に供給することができる。
In the example shown in FIG. 1, the raw water supply channel 63 has a first supply pipe 64, a second supply pipe 65, and a third supply pipe 66. One end of the first supply pipe 64 is connected to a raw water supply source. The other end of the first supply pipe 64 is connected to the water treatment device 61. One end of the second supply pipe 65 is connected to the raw water treatment device 61. The other end of the second supply pipe 65 is connected to the upper part of the
図1に示す例では、第3供給管66にポンプ69が接続されている。ポンプ69を稼働することによって、第2タンク62内の水を第3供給管66に供給することができる。図1に示す例では、ポンプ69は、燃料電池10及び水素製造装置50の運転状態に応じて、稼働される。より具体的には、ポンプ69は、燃料電池10が運転を停止しており、水素製造装置50が運転されている場合、稼働される。これにより、水素製造装置50の運転中に、第2タンク62から水素製造装置50に水を供給することができる。図示された例では、ポンプ69は、制御装置70からの制御信号を受けて運転される。制御装置70は、燃料電池10及び水素製造装置50の運転状態に応じて、ポンプ69に制御信号を送る。これにより、燃料電池10及び水素製造装置50の運転状態に応じて、ポンプ69を自動的に稼働させることができる。
In the example shown in FIG. 1, a
図示された例では、発電システム1は、水回収流路80を有する。水回収流路80の一端は、燃料電池10の燃料ガス流路11及び/又は酸化剤ガス流路12に接続されていてよい。水回収流路80の他端は、原料水供給系60に接続されていてよい。これにより、燃料電池10で生成されて燃料ガス及び/又は酸化剤ガスとともに燃料ガス流路11及び/又は酸化剤ガス流路12から排出された水(「ドレン水」とも呼ばれる)を、水素製造装置50に導くことができる。この結果、原料水供給源から水素製造装置50に供給すべき原料水の量を低減させることができる。
In the illustrated example, the power generation system 1 has a water recovery channel 80. One end of the water recovery channel 80 may be connected to the
図1に示す例では、発電システム1は、第1水回収流路81及び第2水回収流路82を有する。第1水回収流路81の一端は、燃料ガス排出流路26に接続されている。第2水回収流路82の一端は、酸化剤ガス排出流路36に接続されている。言い換えると、第1水回収流路81及び第2水回収流路82の一端は、それぞれ、燃料ガス排出管26及び酸化剤ガス排出管36を介して、燃料電池10に間接的に接続されている。これにより、燃料ガス及び/又は酸化剤ガスとともに燃料ガス排出流路26及び/又は酸化剤ガス排出流路36に排出された水を、水回収流路81,82、第2タンク62及び第3供給管66を介して、水素製造装置50に供給することができる。また、図1に示す例では、第1水回収流路81及び第2水回収流路82の他端は、第2タンク62に接続されている。
In the example shown in FIG. 1, the power generation system 1 includes a first water recovery channel 81 and a second water recovery channel 82. One end of the first water recovery channel 81 is connected to the fuel gas exhaust channel 26 . One end of the second water recovery channel 82 is connected to the oxidizing gas discharge channel 36. In other words, one ends of the first water recovery channel 81 and the second water recovery channel 82 are indirectly connected to the
<第2実施形態>
次に、図2を参照して、第2実施形態による発電システム101について説明する。図2に示す第2実施形態の発電システム101は、冷却水及び原料水が単一のタンクに収容される点で、第1実施形態の発電システム1と異なっている。また、図2に示す第2実施形態の発電システム101は、冷却水及び原料水が単一の水処理装置で処理される点で、第1実施形態の発電システム1と異なっている。他の構成は、図1に示す発電システム1と略同一である。図2に示す第2実施形態において、図1に示す第1実施形態と同一の部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
<Second embodiment>
Next, with reference to FIG. 2, a
図2に示すように、第2実施形態の発電システム101は、燃料電池10と、燃料ガス供給系20と、燃料ガス排出系25と、酸化剤ガス供給系30と、酸化剤ガス排出系35と、冷却水供給系40と、冷却水排出系45と、水素製造装置50と、発電装置55と、水回収流路85と、水導入系90と、分配流路95と、を有する。
As shown in FIG. 2, the
水導入系90は、水導入流路91と水処理装置94とを有する。水導入流路91は、第1導入管92と第2導入管93とを有する。第1導入管92の一端は、図示しない水供給源に接続されている。水供給源は、上水道であってもよいし、水道水や海水を濾過した水を貯蔵したタンクであってもよい。第1導入管92の他端は、水処理装置94に接続されている。水処理装置94は、例えば水処理樹脂等を用いて、水供給源からの水を純水にする。第2導入管93の一端は、水処理装置94に接続されている。第2導入管93の他端は、第1タンク41に接続されている。これにより、水供給源からの水を水処理装置94で純水にして第1タンク41に収容することができる。
The
分配流路95は、第1タンク41の水を、水素製造装置50に分配する。分配流路95が第1タンク41の水を水素製造装置50に分配することにより、燃料電池10を冷却する冷却水と水素製造装置50で水素を製造するために用いられる原料水とを単一のタンク41に収容することができる。この結果、発電システム101をコンパクトにすることができる。また、図2に示す例では、分配流路95は、第1タンク41の水を、水処理装置94にも分配することができる。分配流路95が第1タンク41の水を水処理装置94にも分配可能であることにより、第1タンク41内の水の水質を所望の水質に維持することができる。
The
分配流路95は、第1分配管96と第2分配管97と第3分配管98と三方弁99とを有する。第1分配管96の一端は、第1タンク41の底部に接続されている。第1分配管96の他端は、三方弁99に接続されている。第2分配管97及び第3分配管98の一端は、三方弁99に接続されている。第2分配管97の他端は、水素製造装置50に接続されている。第3分配管98の他端は、水処理装置94に接続されている。三方弁99を操作することで、第1分配管96を、第2分配管97及び第3分配管98のいずれか一方に連通させることができる。このような分配流路95により、第1タンク41内の水を、選択的に水素製造装置50又は水処理装置94に導くことができる。
The
図示された例では、第1タンク41内の水を、燃料電池10及び水素製造装置50の運転状態に応じて、水素製造装置50及び水処理装置94のいずれか一方に供給することができる。より具体的には、燃料電池10が運転を停止していて水素製造装置50が運転されている場合は、第1分配管96を第2分配管97に通じさせる。その一方で、燃料電池10が運転されていて水素製造装置50が運転を停止している場合は、第1分配管96を第3分配管98に通じさせる。これにより、水素製造装置50の運転中に、第1タンク41から水素製造装置50に水を供給することができる。また、燃料電池10の運転中に、第1タンク41内の水を水処理装置94で処理することができる。
In the illustrated example, the water in the
図2に示す例では、三方弁99は、制御装置70からの制御信号を受けて切り替えられる。制御装置70は、燃料電池10及び水素製造装置50の運転状態に応じて、三方弁99に制御信号を送る。これにより、燃料電池10及び水素製造装置50の運転状態に応じて、三方弁99を自動的に切り替えることができる。
In the example shown in FIG. 2, the three-
図2に示す例では、第1分配管96にポンプ100が接続されている。ポンプ100を稼働することによって第1タンク41内の水を、第1分配管96を通じて第2分配管97又は第3分配管98に供給することができる。図示された例では、ポンプ69は、制御装置70からの制御信号を受けて運転される。制御装置70は、燃料電池10及び水素製造装置50の運転状態に応じて、ポンプ100に制御信号を送る。これにより、燃料電池10及び水素製造装置50の運転状態に応じて、ポンプ100を自動的に稼働させることができる。
In the example shown in FIG. 2, a
水回収流路85の一端は、燃料電池10の燃料ガス流路11及び/又は酸化剤ガス流路12に接続されている。水回収流路85の他端は、第1タンク41に接続されている。これにより、燃料電池10で生成されて燃料ガス及び/又は酸化剤ガスとともに燃料ガス流路11及び/又は酸化剤ガス流路12から排出された水を、水素製造装置50に導くことができる。この結果、水供給源から水素製造装置50に供給すべき原料水の量を低減させることができる。
One end of the water recovery channel 85 is connected to the
図2に示す例では、発電システム101は、第1水回収流路86及び第2水回収流路87を有する。第1水回収流路86の一端は、燃料ガス排出管26に接続されている。第2水回収流路87の一端は、酸化剤ガス排出管36に接続されている。言い換えると、第1水回収流路86及び第2水回収流路87の一端は、それぞれ、燃料ガス排出管26及び酸化剤ガス排出管36を介して、燃料電池10に間接的に接続されている。これにより、燃料ガス及び/又は酸化剤ガスとともに燃料ガス排出管26及び/又は酸化剤ガス排出管36に排出された水を、回収流路85,86、第1タンク41及び分配流路95を介して、水素製造装置50に供給することができる。また、第1水回収流路86及び第2水回収流路87の他端は、第1タンク41に接続されている。図2に示す例では、第1水回収流路86及び第2水回収流路87の他端は、冷却水排出流路46に接続している。言い換えると、第1水回収流路86及び第2水回収流路87の他端は、冷却水排出流路46を介して、第1タンク41に間接的に接続されている。なお、燃料電池10によっては、燃料電池10で生成された水の少なくとも一部が燃料電池10内で冷却水流路13に回収される。このような燃料電池10を発電システム101が含む場合、冷却水排出流路46が水回収流路85の少なくとも一部として機能してもよい。この場合、水回収流路85は、燃料電池10及び第1タンク41に直接的に接続されていてもよい。
In the example shown in FIG. 2, the
以上のように、第1及び第2実施形態による発電システム1,101は、燃料電池10と水素製造装置50とを備え、燃料電池10で生成された水の少なくとも一部を水素製造装置50に供給可能である。このような発電システム1,101によれば、水素製造装置50に供給される原料水の量を低減させることができる。
As described above, the
また、第1及び第2実施形態による発電システム1,101は、タンク62,41と、燃料電池10及びタンク62,41に接続され、燃料電池10で生成された水の少なくとも一部をタンク62,41に導く水回収流路80,85と、タンク62,41及び水素製造装置50に接続され、タンク62,41内の水を水素製造装置50に導く流路63,95と、を更に備えている。このような発電システム1,101によれば、燃料電池10で生成された水の少なくとも一部を、水回収流路80,85、タンク62,41及び流路63,95を介して水素製造装置50に導くことができる。
The
また、第2実施形態による発電システム101は、タンク41と、燃料電池10及びタンク41に接続され、燃料電池10で生成された水の少なくとも一部をタンク41に導く水回収流路85と、タンク41及び燃料電池10に接続され、タンク41内の水を燃料電池10に導く冷却水供給流路40と、タンク41及び水素製造装置50に接続され、タンク41内の水を水素製造装置50に分配する分配流路95と、を更に備えている。このような発電システム101によれば、燃料電池10で生成された水の少なくとも一部を、水回収流路85、タンク41及び分配流路95を介して水素製造装置50に導くことができる。また、燃料電池10に供給される水と燃料電池10で生成された水を単一のタンク41に収容するため、発電システム101をコンパクトにすることができる。
Further, the
また、第2実施形態による発電システム101は、水源から水を供給される水処理装置94と、水処理装置94及びタンク41に接続され、水処理装置94で処理された水をタンク41に導く水導入流路91と、を更に備えている。このような発電システム101によれば、燃料電池10に供給される水と水素製造装置50に供給される水を単一の水処理装置94で処理することができるため、発電システム101をコンパクトにすることができる。
Further, the
また、第2実施形態による発電システム101において、分配流路95は、水処理装置94に接続され、タンク41内の水を選択的に水素製造装置50又は水処理装置94に導く。これにより、燃料電池10の運転中にタンク41内の水を水処理装置94で処理することができる。この結果、第1タンク41内の水の水質を所望の水質に維持することができる。図2に示す例では、分配流路95は、三方弁99を含み、三方弁99が切り替えられることによって、タンク41内の水を、水素製造装置50及び水処理装置94のいずれか一方に導く。
Furthermore, in the
また、第2実施形態による発電システム101は、燃料電池10及び水素製造装置50の運転状態に応じて三方弁99を切り替える制御装置70を更に備えている。これにより、燃料電池10及び水素製造装置50の運転状態に応じて三方弁99を自動的に切り替えることができる。
Further, the
また、第1及び第2実施形態による発電システム1,101は、燃料電池10に接続され、燃料電池10に導入された燃料ガス及び/又は酸化剤ガスが排出されるガス排出流路26及び/又は36を更に備えている。水回収流路80,85は、燃料電池10に、ガス排出流路26及び/又は36を介して間接的に接続されている。これにより、燃料電池10から燃料ガス及び/又は酸化剤ガスと共にガス排出流路26及び/又は36に排出された水を、水素製造装置50に導くことができる。
The
本発明の実施形態といくつかの変形例を説明したが、これらの実施形態および変形例は、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および変形例は、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形態および変形例を、部分的に適宜組み合わせることも可能である。 Although embodiments and some modifications of the present invention have been described, these embodiments and modifications are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments and modifications can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents. Furthermore, it goes without saying that these embodiments and modifications can be partially combined as appropriate within the scope of the gist of the present invention.
1,101:発電システム、10:燃料電池、20:燃料ガス供給系、25:燃料ガス排出系、30:酸化剤ガス供給系、35:酸化剤ガス排出系、40:冷却水供給系、41:第1タンク、45:冷却水排出系、50:水素製造装置、60:原料水供給系、62:第2タンク、63:原料水供給流路、70:制御装置、99:三方弁、80,85:水回収流路、90:水導入系、94:水処理装置、95:分配流路 1,101: Power generation system, 10: Fuel cell, 20: Fuel gas supply system, 25: Fuel gas discharge system, 30: Oxidizing gas supply system, 35: Oxidizing gas exhaust system, 40: Cooling water supply system, 41 : First tank, 45: Cooling water discharge system, 50: Hydrogen production device, 60: Raw water supply system, 62: Second tank, 63: Raw water supply channel, 70: Control device, 99: Three-way valve, 80 , 85: Water recovery channel, 90: Water introduction system, 94: Water treatment device, 95: Distribution channel
Claims (8)
水素製造装置と、
を備え、
前記燃料電池で生成された水の少なくとも一部を前記水素製造装置に供給可能である、発電システム。 fuel cell and
Hydrogen production equipment,
Equipped with
A power generation system capable of supplying at least a portion of the water produced by the fuel cell to the hydrogen production device.
前記燃料電池及び前記タンクに接続され、前記燃料電池で生成された水の少なくとも一部を前記タンクに導く水回収流路と、
前記タンク及び前記水素製造装置に接続され、前記タンク内の水を前記水素製造装置に導く流路と、
を更に備えた、請求項1に記載の発電システム。 tank and
a water recovery channel connected to the fuel cell and the tank and guiding at least a portion of the water produced in the fuel cell to the tank;
a flow path connected to the tank and the hydrogen production device and guiding water in the tank to the hydrogen production device;
The power generation system according to claim 1, further comprising:.
前記燃料電池及び前記タンクに接続され、前記燃料電池で生成された水の少なくとも一部を前記タンクに導く水回収流路と、
前記タンク及び前記燃料電池に接続され、前記タンク内の水を前記燃料電池に導く冷却水供給流路と、
前記タンク及び前記水素製造装置に接続され、前記タンク内の水を前記水素製造装置に分配する分配流路と、
を更に備えた、請求項1に記載の発電システム。 tank and
a water recovery channel connected to the fuel cell and the tank and guiding at least a portion of the water produced in the fuel cell to the tank;
a cooling water supply flow path connected to the tank and the fuel cell and guiding water in the tank to the fuel cell;
a distribution channel that is connected to the tank and the hydrogen production device and distributes water in the tank to the hydrogen production device;
The power generation system according to claim 1, further comprising:.
前記水処理装置及び前記タンクに接続され、前記水処理装置で処理された水を前記タンクに導く水導入流路と、
を更に備えた、請求項3に記載の発電システム。 A water treatment device that is supplied with water from a water source;
a water introduction flow path connected to the water treatment device and the tank and guiding water treated by the water treatment device to the tank;
The power generation system according to claim 3, further comprising:.
前記水回収流路は、前記燃料電池に、前記ガス排出流路を介して間接的に接続されている、請求項2又は3に記載の発電システム。 further comprising a gas exhaust flow path connected to the fuel cell and through which the fuel gas and/or oxidant gas introduced into the fuel cell is exhausted;
The power generation system according to claim 2 or 3, wherein the water recovery channel is indirectly connected to the fuel cell via the gas exhaust channel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022142384A JP2024037486A (en) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | power generation system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022142384A JP2024037486A (en) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | power generation system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024037486A true JP2024037486A (en) | 2024-03-19 |
Family
ID=90300353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022142384A Pending JP2024037486A (en) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | power generation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024037486A (en) |
-
2022
- 2022-09-07 JP JP2022142384A patent/JP2024037486A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8329020B2 (en) | Method of shutting down water electrolysis system | |
JP5071843B2 (en) | Fuel cell system with hydrogen / oxygen recovery mechanism | |
US20100219066A1 (en) | Water electrolysis system | |
KR101571941B1 (en) | Cooling arrangement using an electrochemical cell | |
US7201980B2 (en) | Fuel cell apparatus and method for feeding a fuel for fuel cell | |
JP7363419B2 (en) | water electrolysis system | |
KR20180005236A (en) | Fuel cell comprising a humidifier | |
JP2008234869A (en) | Fuel cell system | |
CN109982978A (en) | Water treatment facilities, water treatment system and method for treating water | |
JP2024037486A (en) | power generation system | |
JPWO2018096713A1 (en) | Regenerative fuel cell system and water electrolysis system | |
JP2005100886A (en) | Fuel cell system and fuel supply method to fuel cell | |
CN107959035A (en) | The emission recycling circulation hydrogen generating system of hydrogen fuel cell | |
KR20070090607A (en) | Fuel cell with recycle apparatus | |
JP2009081084A (en) | Fuel cell power generation apparatus | |
US11492275B2 (en) | Water treatment device and water treatment method | |
JP2009245769A (en) | Fuel cell power generating apparatus | |
JP2021016813A (en) | Oxygen gas supply apparatus and sewage treatment system | |
KR101986642B1 (en) | Fuel cell systme having hydrogen generation apparatus using carbon dioxide | |
JP2010272253A (en) | Fuel cell system | |
JP2020040043A (en) | Tap water supply system for tap water containing hydrogen | |
KR20150101798A (en) | Liquid purification system for seawater electrolysis | |
JP2012115784A (en) | Water treatment system, and fuel cell electric power system using the same | |
KR101470205B1 (en) | Fuel supply device for fuel cell system | |
US7183015B2 (en) | Fuel cell stack with circuit |