JP6363425B2 - 水素製造システム及び水素製造方法 - Google Patents
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Description
さらに、原料が水であるため、二酸化炭素を生じない再生可能エネルギーによる電力と二酸化炭素を生じない熱源を用いれば、全く二酸化炭素を排出せずに水素製造が可能となる。
以下、本実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1に示すように、第1実施形態に係る水素製造システム10は、再生可能電源11からの電力エネルギーを入力して蓄電するキャパシタ12と、キャパシタ12で蓄電された電力を用いて、設定された振幅及び繰り返し周期となるパルス電圧を生成するパルス電圧発生部13と、生成されたパルス電圧を印加して、流入させた水蒸気を用いて高温水蒸気電解により水素を生成する電解セル14と、を備える。
電解セル14は、パルス電圧発生部13で生成されたパルス電圧を印加して、流入させた水蒸気を用いて高温水蒸気電解により水素と酸素を生成する。
電解セル14は、生成されたパルス電圧を電解セル14に印可して、流入させた水蒸気を用いて高温水蒸気電解により水素を生成する(S11、S12)。
パルス周期調整部16は、計測された電圧値に応じてパルス電圧の繰り返し周期を変更する(S14)。
図4は、第2実施形態に係る水素製造システム10を示している。なお、第1実施形態と対応する構成については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
パルス振幅調整部18は、計測された電流値の変動に応じて、電解セル14における水蒸気の流量に対応した印加電圧になるように、パルス電圧の振幅を変更する。
電解セル14は、生成されたパルス電圧を電解セル14に印可して、流入させた水蒸気を用いて高温水蒸気電解により水素を生成する(S21、S22)。
パルス振幅調整部18は、計測された電流値に応じてパルス電圧の振幅を変更する(S24)。
図7は、第3実施形態に係る水素製造システム10を示している。なお、第1実施形態に係る構成(図1)及び第2実施形態に係る構成(図4)と対応する構成については同一の符号を付して、重複する動作については説明を省略する。
電解セル14は、生成されたパルス電圧を電解セル14に印可して、流入させた水蒸気を用いて高温水蒸気電解により水素を生成する(S31、S32)。
パルス周期調整部16は、計測された電圧値に応じてパルス電圧の繰り返し周期を変更する(S34)。
パルス振幅調整部18は、計測された電流値に応じてパルス電圧の振幅を変更する(S36)。
11 再生可能電源
12 キャパシタ
13 パルス電圧発生部
14 電解セル
15 電圧計測部
16 パルス周期調整部
17 電流計測部
18 パルス振幅調整部
Claims (6)
- 再生可能電源からの電力エネルギーを入力して蓄電するキャパシタと、
前記キャパシタで蓄電された電力を用いて、設定された振幅及び繰り返し周期となるパルス電圧を生成するパルス電圧発生部と、
生成された前記パルス電圧を印加して、流入させた水蒸気を用いて高温水蒸気電解により水素を生成する電解セルと、
前記キャパシタの電圧値を計測する電圧計測部と、
計測された前記電圧値の変動に応じて前記パルス電圧の前記繰り返し周期を変更するパルス周期調整部と、を備えて、
前記パルス周期調整部は、前記パルス電圧の振幅を一定に維持して、計測された前記電圧値が増加した場合には、前記パルス電圧の前記繰り返し周期を短い周期に設定する一方、計測された電圧値が減少した場合には、前記パルス電圧の前記繰り返し周期を長い周期に設定変更することを特徴とする水素製造システム。 - 前記電解セルを流れる電流値を計測する電流計測部と、
計測された前記電流値の変動に応じて前記パルス電圧の振幅を変更するパルス振幅調整部と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の水素製造システム。 - 再生可能電源からの電力エネルギーを入力して蓄電するキャパシタと、
前記キャパシタで蓄電された電力を用いて、設定された振幅及び繰り返し周期となるパルス電圧を生成するパルス電圧発生部と、
生成された前記パルス電圧を印加して、流入させた水蒸気を用いて高温水蒸気電解により水素を生成する電解セルと、
前記電解セルを流れる電流値を計測する電流計測部と、
計測された前記電流値の変動に応じて前記パルス電圧の振幅を変更するパルス振幅調整部と、を備えて、
前記パルス振幅調整部は、計測された前記電流値が前記電解セルを適正に運転するために必要な電流値より高い場合、パルス電圧の振幅を高い電圧値に設定変更する一方、計測された電流値が前記電解セルを適正に運転するために必要な電流値より低い場合、パルス電圧の振幅を低い電圧値に設定変更することを特徴とする水素製造システム。 - 再生可能電源からの電力エネルギーを入力してキャパシタにより蓄電するステップと、
蓄電された電力を用いて、設定された振幅及び繰り返し周期となるパルス電圧を生成するステップと、
生成された前記パルス電圧を電解セルに印加して、流入させた水蒸気を用いて高温水蒸気電解により水素を生成するステップと、
前記キャパシタの電圧値を計測するステップと、
計測された前記電圧値の変動に応じて前記パルス電圧の前記繰り返し周期を変更するステップと、
前記パルス電圧の振幅を一定に維持して、計測された前記電圧値が増加した場合には、前記パルス電圧の前記繰り返し周期を短い周期に設定する一方、計測された電圧値が減少した場合には、前記パルス電圧の前記繰り返し周期を長い周期に設定変更するステップと、を含むことを特徴とする水素製造方法。 - 前記キャパシタの電圧値を計測するステップと、
計測された前記電圧値の変動に応じて前記パルス電圧の前記繰り返し周期を変更するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の水素製造方法。 - 再生可能電源からの電力エネルギーを入力してキャパシタにより蓄電するステップと、
蓄電された電力を用いて、設定された振幅及び繰り返し周期となるパルス電圧を生成するステップと、
生成された前記パルス電圧を電解セルに印加して、流入させた水蒸気を用いて高温水蒸気電解により水素を生成するステップと、
前記電解セルを流れる電流値を計測するステップと、
計測された前記電流値の変動に応じて前記パルス電圧の振幅を変更するステップと、
計測された前記電流値が前記電解セルを適正に運転するために必要な電流値より高い場合、パルス電圧の振幅を高い電圧値に設定変更する一方、計測された電流値が前記電解セルを適正に運転するために必要な電流値より低い場合、パルス電圧の振幅を低い電圧値に設定変更するステップと、を含むことを特徴とする水素製造方法。
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