JP7441121B2 - 電力調整システム、電力調整方法、及びプログラム - Google Patents

電力調整システム、電力調整方法、及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、電力調整システム、電力調整方法、及びプログラムに関する。
近年、Ｐ２Ｇ（Power to Gas）の取り組みが進んでいる。Ｐ２Ｇは、再生可能エネルギーの電力から水素を製造し、貯蔵して利用する仕組みである。貯蔵される水素は、例えば、水素の供給源が供給する水素であったり、太陽光発電システムや風力発電機などの電力供給源が供給する電力を水電解して製造される水素であったりする。
水素を製造する技術としては、リバーシブル燃料電池を用いるコジェネレーションシステムがある（例えば、特許文献１参照）。このシステムは、可逆的に使用可能な少なくとも２基の燃料電池発電装置を用いて。既存の主発電設備に機動的に電力と熱を供給するシステムである。
特開２００３－１００３１２号公報
上記特許文献１に開示されたシステムでは、深夜電力を消費することにより水素を生成することで、水素を製造するコストの低減を図っている。しかし、生成した水素ガスは、例えば、第２の燃料電池発電装置に利用されるにすぎなかったため、製造した水素を有効活用しているとは言い難かった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、製造した水素を有効活用することができる電力調整システム、電力調整方法、及びプログラムを提供することを目的の一つとする。
この発明に係る電力調整システム、電力調整方法、及びプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る電力調整システムは、電力を蓄える蓄電システムと、水素を貯蔵する水素ステーションが供給した水素を用いた燃料電池における化学反応によって発電し、発電した電力を前記蓄電システムに供給する一方で、燃料電池における水電解によって水素を製造し、製造した水素を前記水素ステーションに供給するリバーシブル燃料電池システムと、前記蓄電システムと前記リバーシブル燃料電池システムの間でやりとりされる電力の流れを調整する電力調整装置と、前記電力調整装置による電力の流れを管理する電力管理装置と、を備える電力調整システムである。
（２）：上記（１）の態様において、前記電力管理装置は、前記リバーシブル燃料電池システムが発電するか水素を製造するかを判定するものである。
（３）：上記（１）の態様において、前記水素ステーションは、水素を昇圧する昇圧システムと、水素を貯蔵する水素タンクと、を備え、前記リバーシブル燃料電池システムから前記水素ステーションに供給される水素は、前記昇圧システムによって昇圧されて前記水素タンクに貯蔵されるものである。
（４）：上記（３）の態様において、前記昇圧システムは、前記水素を昇圧するＰＥＭ型膜ポンプを備えるものである。
（５）：上記（１）の態様において、前記リバーシブル燃料電池システムは、水素を用いた化学反応によって発電する一方で、水電解によって水素を製造する燃料電池を備えるものである。
（６）：上記（１）の態様において、前記リバーシブル燃料電池システムは、水素を用いた化学反応によって発電する発電システムと、水電解によって水素を製造する水電解システムと、を備えるものである。
（７）：上記（１）の態様において、自然エネルギーを受けて発電し、発電した電力を前記水素ステーションに供給する電力供給源を更に備え、前記水素ステーションは、前記電力供給源から供給された電力を用いた水電解によって水素を製造する水電解システムを更に備えるものである。
（８）：上記（２）の態様において、前記電力管理装置は、前記電力管理装置における電力量の要求状態または前記水素ステーションにおける水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方を取得する取得部と、前記取得部が取得した前記電力量の要求状態または前記水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方に基づいて、前記リバーシブル燃料電池システムが発電するか水素を製造するかを判定する判定部と、を備えるものである。
（９）：上記（８）の態様において、前記判定部は、前記電力管理装置における電力量が下げ要求である場合には、前記リバーシブル燃料電池システムが水素を製造すると判定するものである。
（１０）：上記（８）の態様において、前記判定部は、前記電力管理装置における電力量が上げ要求である場合には、前記リバーシブル燃料電池システムが発電すると判定するものである。
（１１）：上記（１）の態様において、前記判定部は、前記水素ステーションにおける水素量が上げ要求である場合には、前記リバーシブル燃料電池システムが水素を製造すると判定するものである。
（１２）：上記（１）の態様において、前記判定部は、前記水素ステーションにおける水素量が下げ要求である場合には、前記リバーシブル燃料電池システムが発電すると判定するものである。
（１３）：上記（８）の態様において、前記取得部は、市場における水素価格及び電力価格を取得し、前記判定部は、前記リバーシブル燃料電池システムが水素を製造した場合に得られる利益と、発電した場合に得られる利益とを比較した結果に基づいて、前記リバーシブル燃料電池システムが発電するか水素を製造するかを判定するものである。
（１４）：上記（８）の態様において、前記判定部は、残余電力量の１日の変動に追従させて、前記リバーシブル燃料電池システムに発電させるか否かを判定するものである。
（１５）：上記（８）の態様において、前記取得部が取得した前記電力量の要求状態または前記水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方に基づいて、前記リバーシブル燃料電池システムの発電量及び水素製造量を調整する調整部を更に備えるものである。
（１６）：上記（１５）の態様において、前記調整部は、前記リバーシブル燃料電池システムが発電した場合に得られる利益が大きいほど、前記リバーシブル燃料電池システムの発電量を多く調整するものである。
（１７）：上記（１）の態様において、前記調整部は、前記リバーシブル燃料電池システムが水素を製造した場合に得られる利益が大きい場合に、前記リバーシブル燃料電池システムの水素製造量を多く調整するものである。
（１８）：上記（８）の態様において、前記電力量の要求状態は、機械学習によって得られた学習済モデルから出力される需要電力に基づいて求められるものである。
（１９）：上記（１）の態様において、機械学習によって前記学習済モデルを生成する生成部を更に備えるものである。
（２０）：この発明の一態様に係る電力調整方法は、上記（８）の電力調整システムにおける前記電力管理装置が、前記水素ステーションにおける電力量の要求状態または前記電力管理装置における水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方を取得し、取得した前記電力量の要求状態または前記水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方に基づいて、前記リバーシブル燃料電池システムが発電するか水素を製造するかを判定する電力調整方法である。
（２１）：この発明の一態様に係るプログラムは、上記（８）の電力調整システムにおける前記電力管理装置に、前記水素ステーションにおける電力量の要求状態または前記電力管理装置における水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方を取得させ、取得した前記電力量の要求状態または前記水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方に基づいて、前記リバーシブル燃料電池システムが発電するか水素を製造するかを判定させるプログラムである。
（１）～（２１）によれば、製造した水素を有効活用することができる。
第１実施形態の電力調整システム１の構成の一例を示す図である。 リバーシブル燃料電池システム３０の構成の一例を示す図である。 電力管理装置４０における処理の一例を示すフローチャートである。 電力管理装置４０における処理の一例を示すフローチャートである。 電力管理装置４０における処理の一例を示すフローチャートである。 電力管理装置４０における処理の一例を示すフローチャートである。 電力管理装置４０における処理の一例を示すフローチャートである。 電力管理装置４０における処理の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態の電力調整システム２の構成の一例を示す図である。 第１の学習済モデルの機能を概念的に示す図である。 第２の学習済モデルの機能を概念的に示す図である。
以下、図面を参照し、本発明の電力調整システム、電力調整方法、及びプログラムの実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の電力調整システム１の構成の一例を示す図である。電力調整システム１は、例えば、蓄電システム１０と、パワーコンディショナー２０と、リバーシブル燃料電池システム３０と、電力管理装置４０と、を備える。このうち、蓄電システム１０、パワーコンディショナー２０、及びリバーシブル燃料電池システム３０はバーチャルパワープラント（以下「ＶＰＰ」という）１００に含まれる。電力管理装置４０は、ＶＰＰ１００内でやりとりされる電力を管理する。ＶＰＰ１００には、更に、太陽光発電システム５０、電力会社５２、及び充電装置５４が含まれる。
蓄電システム１０及びパワーコンディショナー２０には、太陽光発電システム５０が接続されている。太陽光発電システム５０は、発電した電力を蓄電システム１０及びパワーコンディショナー２０に供給可能となっている。パワーコンディショナー２０は、電力会社５２との間で互いに電力をやりとり可能であり、充電装置５４に電力を供給可能である。リバーシブル燃料電池システム３０は、水素ステーション６０との間で水素をやりとりする。
蓄電システム１０は、例えば、複数の二次電池１１、１１、…を備える。二次電池１１は、例えば、リチウムイオン電池である。二次電池１１は、他の充放電が可能な電池でもよい。二次電池１１は、例えば、車両に搭載されたバッテリを二次利用されたものである。二次電池１１は、例えば、太陽光発電システム５０を所有する所有者に対して提供される。
蓄電システム１０は、パワーコンディショナー２０や太陽光発電システム５０が供給した電力を蓄える。蓄電システム１０は、パワーコンディショナー２０による電力の調整に応じて、蓄えた電力を放出したり、パワーコンディショナー２０または太陽光発電システム５０が供給した電力を蓄えたりする。
パワーコンディショナー２０は、蓄電システム１０及びリバーシブル燃料電池システム３０との間でそれぞれ電力のやりとりが可能である。パワーコンディショナー２０は、蓄電システム１０とリバーシブル燃料電池システム３０の間でやりとりされる電力の流れを調整する。パワーコンディショナー２０は、太陽光発電システム５０が供給した電力を受け取る。パワーコンディショナー２０は、電力会社５２との間で電力をやりとりする。パワーコンディショナー２０は、充電装置５４に電力を供給する。パワーコンディショナー２０は、電力調整装置の一例である。
パワーコンディショナー２０は、電力管理装置４０が送信する調整情報に応じて、蓄電システム１０から取り出し、リバーシブル燃料電池システム３０及び電力会社５２との間でそれぞれやりとりされ、充電装置５４に供給する電力量を調整する。例えば、パワーコンディショナー２０は、太陽光発電システム５０が発電した電力のうち、蓄電システム１０に供給する電力量とパワーコンディショナー２０に供給する電力量を調整する。パワーコンディショナー２０は、供給先に合わせて電圧を調整する。
パワーコンディショナー２０は、蓄電システム１０に蓄えられた電力量（蓄電量）、太陽光発電システム５０が発電する電力量、電力会社５２とやりとりされる電力量、及び充電装置５４に供給する電力量等のパワーコンディショナー２０が調整可能となる電力量を取得する。パワーコンディショナー２０は、パワーコンディショナー２０が調整可能となる電力量及びその総量に基づいて、総電力量情報を生成する。パワーコンディショナー２０は、生成した総電力量情報を電力管理装置４０に送信する。
リバーシブル燃料電池システム３０は、例えば、燃料電池スタック３２と、補機部３４と、燃料電池制御部（以下「ＦＣ制御部」という）３６と、を備える。リバーシブル燃料電池システム３０は、水素ステーション６０が供給した水素を用いた燃料電池スタック３２における化学反応によって発電し、発電した電力を蓄電システム１０に供給する一方で、燃料電池スタック３２における水電解によって水素を製造し、製造した水素を水素ステーション６０に供給する。
燃料電池スタック３２は、水素を用いた化学反応によって発電する一方で、水電解によって水素を製造する。燃料電池スタック３２は、発電する発電モードと、水素を製造する水電解モードを含むいくつかの動作モードのいずれかで作動する。ＦＣ制御部３６は、燃料電池スタック３２が所定の動作モードで作動するように補機部３４を制御する。
燃料電池スタック３２は、動作モードが発電モードである場合には、水素ステーション６０から供給される水素と、大気から導入される酸素とを化学反応させて発電する。燃料電池スタックは、燃料電池の一例である。燃料電池スタック３２は、動作モードが水電解モードである場合には、パワーコンディショナー２０が供給する電力によって純水を水電解して、水素を生成する。水電解に用いられる水は、純水以外でもよく、例えば、水道水でもよい。
補機部３４は、燃料電池スタック３２を冷却したり、燃料電池スタック３２に対して電力、純水を導入したりするために設けられる。補機部３４は、ＦＣ制御部３６の制御によって動作モードに応じて、ポンプや弁を作動させること等により、燃料電池スタック３２に供給する電力、純水を切り替える。燃料電池スタック３２は、例えば、電力発電システム用に製造されたものでもよいし、燃料電池自動車に搭載されていたものの二次利用品などでもよい。燃料電池スタック３２は、小型の燃料電池スタックを複数備え、小型の燃料電池スタックの全体で発電したり水素を製造したりしてもよい。小型の燃料電池スタックを複数備える場合には、それぞれの用途を分けて、例えば、燃料電池スタックが、発電用の小型の燃料電池スタックと、水素製造用の小型の燃料電池スタックを含んでもよい。
ここで、燃料電池スタック３２及び補機部３４の詳細について説明する。図２は、リバーシブル燃料電池システム３０の構成の一例を示す図である。燃料電池スタック３２は、例えば、冷媒部３２１と、水素部３２２と、酸素部３２３と、電極接合体（membrane electrode assembly、以下「ＭＥＡ」という）３２４と、を備える。補機部３４は、例えば、冷媒流通管３４１と、冷媒用ポンプ３４２と、水素流通管３４３と、除湿器３４４と、逆止弁３４５と、三方弁３４６と、スマートガスメータ３４７と、気液流通管３４８と、純水用ポンプ３４９と、エアポンプ３５０と、切替弁３５１と、エアフィルタ３５２と、純水タンク３５３と、電力線３５４と、を備える。
冷媒部３２１には、冷媒流通管３４１を介して冷媒が循環供給される。冷媒部３２１に、冷媒が循環供給されることにより、燃料電池スタック３２の全体が冷却される。水素部３２２は、燃料電池スタック３２の動作モードが発電モードである場合には、水素ステーション６０から供給される水素が流入する場所となる。水素部３２２は、燃料電池スタック３２の動作モードが水電解モードである場合には、水素が製造される場所となる。
酸素部３２３は、燃料電池スタック３２の動作モードが発電モードである場合には、酸素を流通させる場所となる。酸素部３２３は、燃料電池スタック３２の動作モードが水電解モードである場合には、純水を流通させる場所となる。ＭＥＡ３２４は、燃料電池スタック３２の動作モードが発電モードである場合には、水素部３２２における水素と酸素部３２３における酸素の化学反応によって発電する。ＭＥＡ３２４は、燃料電池スタック３２の動作モードが水電解モードである場合には、酸素部３２３を流通する純水を、パワーコンディショナー２０が供給する電力によって水分解して、水素部３２２において水素を製造する。
冷媒流通管３４１は、冷媒部３２１に接続されている、冷媒流通管３４１には、冷媒用ポンプ３４２が設けられる。冷媒用ポンプ３４２は、ＦＣ制御部３６が送信する駆動信号に基づいて、作動したり作動を停止したりする。冷媒用ポンプ３４２が作動することにより、冷媒流通管３４１を冷媒が循環して、冷媒部３２１に冷媒が循環供給される。冷媒用ポンプ３４２が停止することにより、冷媒流通管３４１を循環していた冷媒の循環が停止し、冷媒部３２１に対する冷媒の循環供給が停止する。
水素流通管３４３は、水素部３２２に接続されている。水素流通管３４３には、除湿器３４４と、逆止弁３４５と、三方弁３４６と、が設けられる。除湿器３４４は、ＦＣ制御部３６が送信したモード制御信号に基づいて、作動したり作動を停止したりする。除湿器３４４が作動することによって水素流通管３４３内の水素が除湿される。
逆止弁３４５及び三方弁３４６は、ＦＣ制御部３６が送信したモード制御信号に基づいて開閉する。逆止弁３４５及び三方弁３４６が開閉することにより、水素流通管３４３内における水素の流通方向及び水素部３２２との間で水素流通管３４３を通じて水素の流出入することが可能となる補機が変わる。
水素流通管３４３には、スマートガスメータ３４７が設けられる。スマートガスメータ３４７は、水素流通管３４３が流通する水素の流量を検出する。スマートガスメータ３４７の検出結果に基づいて、水素ステーション６０とリバーシブル燃料電池システム３０の間でやり取りされる水素量が求められる。スマートガスメータ３４７は、検出した水素の流量を示す流量信号をＦＣ制御部３６に送信する。
気液流通管３４８には、酸素部３２３に接続されている。気液流通管３４８には、純水用ポンプ３４９、エアポンプ３５０、切替弁３５１及びエアフィルタ３５２が設けられる。純水用ポンプ３４９、エアポンプ３５０、及び切替弁３５１は、ＦＣ制御部３６が送信したモード制御信号に基づいて、作動したり作動を停止したりする。
燃料電池スタック３２が発電モードであるときには、酸素部３２３に空気を導入するため、エアポンプ３５０が作動する。切替弁３５１は、エアフィルタ３５２が設けられた大気導入部と酸素部３２３の間を大気が流通可能となる位置に制御される。エアポンプ３５０が作動すると、エアフィルタ３５２を通して大気が気液流通管３４８に導入され、大気はそのまま酸素部３２３に導入される。
燃料電池スタック３２が水電解モードであるときには、酸素部３２３に純水を導入するため、純水用ポンプ３４９が作動する。切替弁３５１は、純水タンク３５３における純水排出部と酸素部３２３の間を純水が流通可能となる位置に制御される。純水用ポンプ３４９が作動すると、純水タンク３５３から純水が気液流通管３４８に導入され、純水はそのまま酸素部３２３を流通して純水タンク３５３に戻る。
純水タンク３５３は、純水を貯水する。純水タンク３５３は、純水用ポンプ３４９が作動することにより、気液流通管３４８に純水を循環供給する。純水タンク３５３には、水封器や純水から酸素を除去する酸素セパレータが設けられていてもよい。
電力線３５４は、ＭＥＡ３２４とパワーコンディショナー２０との間に設けられている。燃料電池スタック３２が発電モードであるときには、電力線３５４を介してＭＥＡ３２４からパワーコンディショナー２０に電力が供給される。燃料電池スタック３２が水電解モードであるときには、電力線３５４を介してパワーコンディショナー２０からＭＥＡ３２４パワーコンディショナー２０に電力が供給される。
ＦＣ制御部３６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体（非一過性の記憶媒体）に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで記憶装置にインストールされてもよい。
ＦＣ制御部３６は、電力管理装置４０から送信された判定情報に基づいて、燃料電池スタック３２の動作モードを設定する。判定情報は、リバーシブル燃料電池システム３０が発電すると判定された場合の発電情報と、リバーシブル燃料電池システム３０が水素を製造すると判定された場合の水素製造情報を含む。ＦＣ制御部３６は、電力管理装置４０が送信した発電情報を受信した場合に、モード制御信号として発電モード信号を生成して補機部３４に出力する。ＦＣ制御部３６は、水素製造情報を受信した場合に、モード制御信号として水電解モード信号を生成して補機部３４に出力する。
電力管理装置４０は、蓄電システム１０とリバーシブル燃料電池システム３０の間でやりとりされる電力の流れを管理する。電力管理装置４０は、例えば、通信部４１０と、管理部４２０と、を備える。管理部４２０は、例えば、取得部４２２と、電力管理部４２４と、判定部４２６と、調整部４２８と、を備える。取得部４２２と、電力管理部４２４と、判定部４２６と、調整部４２８は、例えば、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵなどのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで記憶装置にインストールされてもよい。
通信部４１０は、パワーコンディショナー２０、水素ステーション６０、及び価格管理サーバ８０が送信した各種情報などの各種情報を受信するための無線通信モジュールである。通信部４１０は、例えば、水素ステーション６０が送信する水素量要求状態情報及び価格管理サーバ８０が送信する価格情報を受信する。
取得部４２２は、通信部４１０が受信した各種情報を取得する。取得部４２２は、取得した各種情報のうち、水素量要求状態情報を判定部４２６及び調整部４２８に通知し、その他の情報を電力管理部４２４に通知する。通信部４１０が受信した価格情報等に基づいて、ＶＰＰ１００に要求される総電力量を算出する。電力管理部４２４は、算出した総電力量を、通信部４１０が受信した総電力量情報と比較して、ＶＰＰ１００の電力量の要求状態を算出する。電力管理部４２４は、算出した電力量の要求状態に基づいて、電力量要求状態情報を生成する。電力量要求状態情報は、要求電力量情報、電力量上げ要求情報、及び電力量下げ要求情報を含む。
要求電力量情報は、ＶＰＰ１００の電力量として、上積みが要求される電力量である。ＶＰＰ１００の電力量に上積みされる電力量としては、例えば、太陽光発電システム５０が発電する電力量、電力会社５２から購入する電力量、リバーシブル燃料電池システム３０が発電する電力量の情報などがある。電力量上げ要求情報は、通信部４１０が受信した総電力量情報が示す総電力量が、ＶＰＰ１００に要求される総電力量未満の状態であるときに生成される情報である。電力量下げ要求情報は、通信部４１０が受信した総電力量情報が示す総電力量が、ＶＰＰ１００に要求される総電力量以上のときに生成される情報である。電力管理部４２４は、生成した電力量要求状態情報を判定部４２６及び調整部４２８に通知する。
判定部４２６は、電力管理部４２４が算出した電力量要求状態情報及び取得部４２２が取得した水素量要求状態情報に基づいて、リバーシブル燃料電池システム３０の動作モードを判定する。判定部４２６は、判定した動作モードに基づいて判定情報を生成する。判定部４２６は、生成した判定情報を調整部４２８に通知する。判定部４２６は、生成した判定情報を、通信部４１０を用いてリバーシブル燃料電池システム３０に向けて送信する。
調整部４２８は、判定部４２６が通知した判定情報に基づいて、リバーシブル燃料電池システム３０が発電するか水素を製造するかを判定する。調整部４２８は、電力管理部４２４が算出した電力量要求状態情報及び取得部４２２が取得した水素量要求状態情報に基づいて、リバーシブル燃料電池システム３０の発電量及び水素製造量を調整する。
調整部４２８は、リバーシブル燃料電池システム３０が発電すると判定した場合には、リバーシブル燃料電池システム３０の発電量を総電力量情報に含める。調整部４２８は、総電力量情報及び電力量要求状態情報に基づいて、パワーコンディショナー２０における電力のやりとりを示す調整情報を生成する。調整部４２８は、調整情報を生成するとともに、リバーシブル燃料電池システム３０における水素の製造量を示す水素製造量情報を生成する。調整部４２８は、生成した調整情報及び水素製造量情報を、通信部４１０を用いてパワーコンディショナー２０及び水素量管理装置６４０に向けて送信する。
太陽光発電システム５０は、例えば、太陽電池モジュール（ソーラーパネル）と太陽光発電用パワーコンディショナーを備える。太陽電池モジュールは、どのような場所に設けられていてもよく、例えば、二次電池１１の設置位置の近傍に設けられていてもよい。太陽光発電システム５０の所有者は、例えば、二次電池１１の所有者でもよく、太陽光発電システム５０は、例えば、二次電池１１の所有者に譲渡または貸与されたものでもよい。
太陽光発電システム５０は、太陽電池モジュールが太陽光などの光を受けて発電し、太陽光発電用パワーコンディショナーによって電圧を調整する。太陽光発電システム５０は、電圧が調整された電力を、パワーコンディショナー２０の調整にしたがって、蓄電システム１０またはパワーコンディショナー２０に供給する。太陽光発電用パワーコンディショナーは、パワーコンディショナー２０とは別に設けられるが、パワーコンディショナー２０が太陽光発電用パワーコンディショナーを兼ねるようにしてもよい。
電力会社５２は、パワーコンディショナー２０との間で電力をやりとりする。電力会社５２は、例えば、電力調整システム１の管理者との間で電力を売買する。パワーコンディショナー２０は、売買の結果に応じて、電力会社５２とパワーコンディショナー２０との間で電力をやりとりする。
充電装置５４は、電気自動車ＥＶなどに対して充電する、充電装置５４は、例えば、充電ステーションに設置される。パワーコンディショナー２０は、充電装置５４の要求に応じて、電力を充電装置５４に供給する。充電装置５４では、パワーコンディショナー２０が供給した電力を受け取って電気自動車ＥＶに充電する。充電装置５４は、充電ステーションに設けられているが、集合住宅や戸建て住宅、オフィスビルなどに設けられていてもよい。
水素ステーション６０は、例えば、水素タンク６１０と、昇圧システム６２０と、大型水電解システム６３０と、水素量管理装置６４０と、を備える。水素ステーション６０は、水素を貯蔵する。水素タンク６１０は、加圧された水素を貯蔵するタンクである。水素タンク６１０は、水素供給源７２から陸路や海路を経て搬送された水素及び昇圧システム６２０により昇圧された水素を貯蔵する。
昇圧システム６２０は、大型水電解システム６３０及びリバーシブル燃料電池システム３０が製造する水素を昇圧して水素タンク６１０に充電する。昇圧システム６２０と大型水電解システム６３０の間には、水素が流通する第１水素管６５２が接続されており、第１水素管６５２とリバーシブル燃料電池システム３０の間には、第２水素管６５４が接続されている。第２水素管６５４は低・中圧水素管であり、リバーシブル燃料電池システム３０で製造された水素は、例えば、パイプライン輸送に必要な最低圧、例えば０．１～０．３［ＭｐａＧ］の中圧の供給圧で昇圧システム６２０に供給される。リバーシブル燃料電池システム３０から中圧で供給された水素は、昇圧システム６２０によって昇圧されて水素タンク６１０に貯蔵される。リバーシブル燃料電池システム３０は、例えば、製造した水素を蓄圧することなく、第２水素管６５４及び第１水素管６５２を通じて昇圧システム６２０に供給する。
昇圧システム６２０は、ＰＥＭ型膜ポンプ６２２と、除加湿装置６２４と、を備える。昇圧システム６２０は、ＰＥＭ型膜ポンプ６２２を用いて水素を昇圧するにあたり、除加湿装置６２４を用いて水素を加湿したり除湿したりする。昇圧システム６２０は、水素を加湿する前に加湿前処理を行い、水素を除湿した後に除湿後処理を行う。この場合、リバーシブル燃料電池システム３０が水素ステーション６０に供給する水素における残留水分の濃度を適宜緩和してもよい。ＰＥＭ型膜ポンプ６２２に機械式昇圧ポンプを用いる場合にはその限りではない。
大型水電解システム６３０は、例えば、再エネルギー電力供給装置７４から供給される電力と水道７６から供給される水道水とを用いた水電解によって水素を製造する。大型水電解システム６３０は、製造した水素を、第１水素管６５２を通じて昇圧システム６２０に供給する。第１水素管６５２は、第２水素管６５４同様に低・中圧水素管であり、大型水電解システム６３０は、水素を低・中圧で昇圧システム６２０に供給する。大型水電解システム６３０は、水電解システムの一例である。
再エネルギー電力供給装置７４は、例えば、水力発電設備、太陽光発電設備、風力発電設備など自然エネルギーを受けて発電する設備を含む。再エネルギー電力供給装置７４から供給される電力は、例えば、いわゆる再生可能エネルギー（Renewable Energy）電力であるが、その他の化石エネルギー電力でもよい。再エネルギー電力供給装置７４は、電力供給源の一例である。
価格管理サーバ８０は、例えば、市場における水素価格と電力価格を含む商品の価格を管理するサーバである。価格管理サーバ８０は、ネットワークＮＷを介して他のサーバ等から水素価格及び電力価格を取得して管理する。価格管理サーバ８０は、市場における水素価格及び電力価格の情報を、ネットワークＮＷを通じて電力管理装置４０に送信して提供する。リバーシブル燃料電池システム３０、電力管理装置４０、及び水素ステーション６０は、ネットワークＮＷを介して情報を送受信してもよい。
水素量管理装置６４０は、例えば、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵなどのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで記憶装置にインストールされてもよい。
水素量管理装置６４０は、例えば、水素タンク６１０に貯蔵された水素量（以下、「貯蔵水素量」という）に基づいて、水素量の要求状態を求める。水素量管理装置６４０は、例えば、水素タンク６１０に貯蔵水素量にしきい値を定めておく。水素量管理装置６４０は、貯蔵水素量とその閾値に基づいて、水素量要求状態情報を生成する。
水素量要求状態情報は、要求水素量情報、水素量上げ要求情報、及び水素量下げ要求情報を含む。要求水素量情報は、水素ステーション６０に貯留される水素量として、上積みが要求される水素量などの情報である。水素ステーション６０に貯留される水素量に上積みされる水素量としては、例えば、水素供給源７２から供給される水素量、大型水電解システム６３０が製造する水素量、リバーシブル燃料電池システム３０が製造する水素量などがある。水素量上げ要求情報は、水素ステーション６０が利用可能な水素量が不足状態であるときに生成される情報である。水素量下げ要求情報は、水素ステーション６０が利用可能な水素量が余剰状態（不足分がない状態を含む）であるときに生成される情報である。水素量管理装置６４０は、貯蔵水素量が閾値を超える場合に水素量上げ要求情報を生成し、貯蔵水素量が閾値以下である場合に水素量下げ要求情報を生成する。水素量管理装置６４０は、生成した水素量要求状態情報を電力管理装置４０に送信する。
水素量管理装置６４０は、リバーシブル燃料電池システム３０から水素が供給された場合に昇圧システム６２０に作動信号を出力して昇圧システム６２０を作動させ、供給された水素を昇圧して水素タンク６１０に貯蔵する。これとは別に、水素量管理装置６４０は、第１水素管６５２内の圧力を監視し、所定の圧力範囲になるように作動信号を出力して昇圧システム６２０を作動させる。水素量管理装置６４０は、リバーシブル燃料電池システム３０に水素を供給する場合に、水素タンク６１０に貯蔵された水素を降圧して、リバーシブル燃料電池システム３０に供給する。
水素量管理装置６４０は、大型水電解システム６３０に製造信号を出力することにより大型水電解システム６３０に水素を製造させる。水素量管理装置６４０は、大型水電解システム６３０に水素を製造させた場合に、昇圧システム６２０に作動信号を出力して昇圧システム６２０を作動させ、製造された水素を昇圧して水素タンク６１０に貯蔵する。
続いて、電力管理装置４０における処理について説明する。以下、電力管理装置４０における処理について説明する。図３～図８は、電力管理装置４０における処理の一例を示すフローチャートである。
まず、電力管理装置４０における全体的な処理について、図３を参照して説明する。電力管理装置４０は、取得部４２２において、パワーコンディショナー２０が送信した発電量要求情報を取得する（ステップＳ１０１）。続いて、取得部４２２は、水素ステーション６０における水素量管理装置６４０が送信した水素量要求情報を取得する（ステップＳ１０３）。
続いて、取得部４２２は、価格管理サーバ８０が送信した価格情報を取得する（ステップＳ１０５）。続いて、判定部４２６は、取得部４２２が取得した発電量要求情報、水素量要求情報、及び価格情報等に基づいて、燃料電池スタック３２を作動させるにあたり、燃料電池スタック３２の動作モードを判定し（ステップＳ１０７）、判定した動作モードに応じた判定情報を生成する。続いて、調整部４２８は、リバーシブル燃料電池システム３０における発電量または水素製造量を調整し（ステップＳ１０９）、調整した発電量または水素製造量に基づいて調整情報または水素製造量情報を生成する。燃料電池スタック３２の動作モードを判定する処理の例やリバーシブル燃料電池システム３０における発電量または水素製造量を算出する処理の例は複数あり、それらの例については後に順次説明する。
続いて、判定部４２６は、生成した判定情報を、リバーシブル燃料電池システム３０に向けて通信部４１０に送信させる（ステップＳ１１１）。例えば、判定部４２６は、判定した動作モードが発電モードである場合には、判定情報として発電情報を送信させ、判定した動作モードが水電解モードである場合には、判定情報として水素製造情報を送信させる。続いて、判定部４２６は、生成した調整情報または水素製造量情報を、パワーコンディショナー２０及び水素量管理装置６４０に向けて通信部４１０に送信させる（ステップＳ１１３）。こうして、電力管理装置４０は、図３に示す処理を終了する。
＜動作モードの判定の第１の処理＞
続いて、動作モードの判定の第１の処理について図４を参照して説明する。動作モードを判定するにあたり、判定部４２６は、電力量要求状態情報を確認する（ステップＳ２０１）。続いて、判定部４２６は、電力量要求状態情報が電力量下げ要求情報であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。電力量要求状態情報が電力量下げ要求情報であると判定した場合、判定部４２６は、リバーシブル燃料電池システム３０に水素を製造させため、燃料電池スタック３２の動作モードを水電解モードに設定する（ステップＳ２０５）。
電力量要求状態情報が電力量下げ要求情報でないと判定した場合、判定部４２６は、電力量要求状態情報は、電力量上げ要求情報であると判定する。この場合、判定部４２６は、リバーシブル燃料電池システム３０に発電させため、燃料電池スタック３２の動作モードを発電モードに設定する（ステップＳ２０７）。こうして、電力管理装置４０は、図４に示す処理を終了する。
このように、パワーコンディショナー２０が送信する電力量要求状態情報が電力量下げ要求状態であるときには、ＶＰＰ１００内の電力が余剰状態であるので、電力が安価となっている。この場合には、リバーシブル燃料電池システム３０は、ＶＰＰ１００内の安価な電力を利用して水素製造量を増加させる。一方、パワーコンディショナー２０が送信する電力量要求状態情報が電力量上げ要求状態であるときには、リバーシブル燃料電池システム３０は、水素ステーション６０が供給する水素を利用して発電し、発電した電力をパワーコンディショナー２０に供給する。
＜動作モードの判定の第２の処理＞
続いて、動作モードの判定の第２の処理について図５を参照して説明する。動作モードを判定するにあたり、判定部４２６は、水素量要求状態情報を確認する（ステップＳ３０１）。続いて、判定部４２６は、水素量要求状態情報が水素量下げ要求情報であるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。水素量要求状態情報が水素量下げ要求情報であると判定した場合、判定部４２６は、リバーシブル燃料電池システム３０に発電させため、燃料電池スタック３２の動作モードを発電モードに設定する（ステップＳ３０５）。
水素量要求状態情報が水素量下げ要求情報でないと判定した場合、判定部４２６は、水素量要求状態情報は、水素量上げ要求情報であると判定する。この場合、判定部４２６は、リバーシブル燃料電池システム３０に水素を製造させため、燃料電池スタック３２の動作モードを水電解モードに設定する（ステップＳ３０７）。こうして、電力管理装置４０は、図５に示す処理を終了する。
このように、水素量管理装置６４０が送信する水素量要求状態情報が水素量下げ要求状態であるときには、水素ステーション６０が貯蔵する水素が余剰気味の状態である。この場合には、リバーシブル燃料電池システム３０は、水素ステーション６０が貯蔵する余剰気味の水素を利用して発電する。一方、水素量管理装置６４０が送信する水素量要求状態情報が水素量上げ要求状態であるときには、リバーシブル燃料電池システム３０は、パワーコンディショナー２０が供給する電力を利用して水素を製造して水素ステーション６０に供給する。
＜動作モードの判定の第３の処理＞
続いて、動作モードの判定の第３の処理について図６を参照して説明する。動作モードを判定するにあたり、取得部４２２は、価格管理サーバ８０が送信する価格情報を取得する（ステップＳ４０１）。続いて、判定部４２６は、取得部４２２が取得した価格情報に基づいて、リバーシブル燃料電池システム３０が発電することによって得らえる利益（以下「発電利益」という）を算出する（ステップＳ４０３）。判定部４２６は、例えば、発電価格に含まれる電力価格と、リバーシブル燃料電池システム３０が水素ステーション６０からの水素を受け取る際のコストなどを用いて発電利益を算出する。
続いて、判定部４２６は、取得部４２２が取得した価格情報に基づいて、リバーシブル燃料電池システム３０が水素を製造することによって得らえる利益（以下「水素製造利益」という）を算出する（ステップＳ４０５）。判定部４２６は、例えば、発電価格に含まれる水素価格と、リバーシブル燃料電池システム３０がパワーコンディショナー２０からの電力を受け取る際のコストなどを用いて水素製造利益を算出する。
続いて、判定部４２６は、発電利益が水素製造利益未満であるか否かを判定する（ステップＳ４０７）。発電利益が水素製造利益未満であると判定した場合、判定部４２６は、燃料電池スタック３２の動作モードを水電解モードに設定する（ステップＳ４０９）。発電利益が水素製造利益未満でない（以上である）と判定した場合、判定部４２６は、燃料電池スタック３２の動作モードを発電モードに設定する（ステップＳ４１１）。こうして、電力管理装置４０は、図６に示す処理を終了する。
このように、発電利益が水素製造利益未満であるときには、リバーシブル燃料電池システム３０に水素を製造させ、発電利益が水素製造利益以上であるときにはリバーシブル燃料電池システム３０に発電させる。このような処理をすることで、電力調整システム１を管理する管理者の利益が大きくなる。
＜動作モードの判定の第４の処理＞
続いて、動作モードの判定の第４の処理について図７を参照して説明する。第４の処理を実行するにあたり、電力管理装置４０は、余剰電力量の１日の変動に追従させて、リバーシブル燃料電池システム３０に発電させるか否かを判定する。そのため、電力管理装置４０は、基準時刻を記憶しており、取得部４２２は、図示しない時計装置から出力される時刻情報を取得する。基準時刻は、ＶＰＰ１００における１日の電力消費量を算出するための１日の区切りとなる時刻であり、１日のうちのＶＰＰ１００の電力残余量を計測する時刻である。基準時刻は、例えば、夕刻や夜間の規定の時間、例えば１７時、２２時、０時とすることができる。基準時刻は、年中一定でもよいし季節ごとなどに変動させてもよい。
動作モードの判定の第４の処理が開始されると、取得部４２２は、基準時刻となったか否かを判定する（ステップＳ５０１）。基準時刻となっていないと判定した場合、取得部４２２は、基準時刻となるまでステップＳ３０１の処理を繰り返す。基準時刻となったと取得部４２２が判定した場合、判定部４２６は、ＶＰＰ１００における総電力量を利用して、ＶＰＰ１００の余剰電力量を算出する（ステップＳ５０３）。ＶＰＰ１００の余剰電力量は、例えば、蓄電システム１０に蓄えられた出力のうち、予め設定された蓄電量の下限値に近い設定値を超えた分の電力量である。例えば、蓄電システム１０に蓄えらえた電力が設定値以下の場合には、ＶＰＰ１００の残余電力量はないことになる。
続いて、判定部４２６は、ＶＰＰ１００の残余電力量があるか否かを判定する（ステップＳ５０５）。ＶＰＰ１００の残余電力量があると判定した場合、判定部４２６は、リバーシブル燃料電池システム３０に発電させため、燃料電池スタック３２の動作モードを水電解モードに設定する（ステップＳ５０７）。こうして、電力管理装置４０は、図７に示す処理を終了する。ステップＳ５０５において、ＶＰＰ１００の残余電力量があると判定した場合、判定部４２６が動作モードを設定することなく（ステップＳ５０９）、電力管理装置４０は、図７に示す処理を終了する。
このように、余剰電力量の１日の変動に追従させて、例えば、１日における基準時刻となった時点で余剰電力がある場合に、余剰電力を用いて水素を製造して貯蔵しておくことにより、ＶＰＰ１００における電力を使いきることができる。したがって。ＶＰＰ１００の電力を効率的に利用することができる。一方、水素ステーション６０に貯蔵される水素の量を増大させるので、例えば、災害時や緊急時に水素を用いて発電して住宅に供給することなどもできる。
＜発電量または水素製造量を調整する処理＞
続いて、発電量または水素製造量を調整する処理について図８を参照して説明する。発電量または水素製造量を調整する処理を実行するにあたり、調整部４２８は、判定部４２６が決定した燃料電池スタック３２の動作モードが発電モードであるか水電解モードであるかを判定する（ステップＳ６０１）。
判定部４２６が決定した燃料電池スタック３２の動作モードが発電モードであると判定した場合、調整部４２８は、取得部４２２が取得した電力量要求状態情報に含まれる要求電力量情報に基づいて、リバーシブル燃料電池システム３０の発電量を調整する（ステップＳ６０３）。例えば、要求電力量情報が示す要求電力量が多いほど、リバーシブル燃料電池システム３０の発電量を多く調整する。リバーシブル燃料電池システム３０の発電量を調整するためには、どのような手段を用いてもよく、例えば、発電量を算出する演算式を用いてもよいし、要求電力量に対応する調整量を示すテーブルを参照してもよい。こうして、電力管理装置４０は、図８に示す処理を終了する。
判定部４２６が決定した燃料電池スタック３２の動作モードが水電解モードであると判定した場合、調整部４２８は、取得部４２２が取得した水素量要求状態情報に含まれる要求水素量情報に基づいて、リバーシブル燃料電池システム３０の発電量を調整する（ステップＳ６０５）。例えば、要求水素量情報が示す要求水素量が多いほど、リバーシブル燃料電池システム３０の水素の製造量を多く調整する。リバーシブル燃料電池システム３０の水素の製造量を調整するためには、どのような手段を用いてもよく、例えば、水素の製造量を算出する演算式を用いてもよいし、要求水素量に対応する調整量を示すテーブルを参照してもよい。こうして、電力管理装置４０は、図８に示す処理を終了する。
第１実施形態の電力調整システム１では、リバーシブル燃料電池システム３０は、水素ステーション６０が供給した水素を用いた燃料電池スタック３２における化学反応によって発電した電力を蓄電システム１０に供給する一方で、燃料電池スタック３２における水電解によって製造した水素を水素ステーション６０に供給する。さらに、第１実施形態の電力調整システム１は、蓄電システム１０とリバーシブル燃料電池システム３０の間でやりとりされる電力の流れを調整するパワーコンディショナー２０による電力の流れを電力管理装置４０で管理する。このため、リバーシブル燃料電池システム３０で製造した水素を有効活用することができる。
＜第２実施形態＞
図９は、第２実施形態の電力調整システム２の構成の一例を示す図である。第２実施形態の電力調整システム２は、第１実施形態の電力調整システム１と比較して、電力管理装置４０の構成が主に異なっている。その他の構成は、第１の実施形態と共通する。第２実施形態において、第１実施形態と異なる点の機能や構成の説明は適宜省略する。
第２実施形態の電力調整システム２において、電力管理装置４０は、生成部４３０を備える。生成部４３０は、太陽光発電システム５０の発電量、電力価格、消費電力の変動履歴などを入力データとし、ＶＰＰ１００における需要電力を出力データとした機械学習によって得られる第１の学習済モデルを生成する。生成部４３０は、要求電力量や要求水素量などを入力データとし、リバーシブル燃料電池システム３０の発電量及び水素製造量を出力データとした機械学習によって得られる第２の学習済モデルを生成する。機械学習としては、例えばサポートベクトルマシン（ＳＶＭ：Support Vector Machine）、決定木、深層学習、ｋ－ｎｎ（k-nearest neighbor）分類器などの教師有り学習や教師なし学習が用いられる。
図１０は、第１の学習済モデルの機能を概念的に示す図、図１１は、第２の学習済モデルの機能を概念的に示す図である。第１の学習済モデル及び第２の学習済モデルは、例えば、入力層と中間層と出力層とを有する。第１の学習済モデルの入力層には、例えば、太陽光発電システム５０の発電量、電力価格、及び消費電力の変動履歴などの各データが入力される。第１の学習済モデルの出力層からは、ＶＰＰ１００の需要電力が出力される。第２の学習済モデルの入力層には、例えば、取得部４２２が取得した要求電力量、電力量上げ要求、電力量下げ要求、要求水素量、水素量上げ要求、水素量下げ要求などの各データが入力される。第２の学習済モデルの出力層からは、リバーシブル燃料電池システム３０の発電量及び水素製造量が出力される。中間層は、例えば、入力層と出力層をつなぐ多層のニューラルネットワークを有する。
判定部４２６は、生成部４３０が生成した第１の学習済モデルを利用して、ＶＰＰ１００の需要電力を予測し、ＶＰＰ１００の需要電力に基づいて要求電力量を算出する。調整部４２８は、生成部４３０が生成した第１の学習済モデルを利用してリバーシブル燃料電池システム３０の発電量及び水素製造量を求める。調整部４２８は、求めたリバーシブル燃料電池システム３０の発電量及び水素製造量に基づく調整情報または水素製造量情報を生成する。調整部４２８は、生成した調整情報または水素製造量情報を、通信部４１０を用いてリバーシブル燃料電池システム３０に送信する。
第２実施形態の電力調整システム２は、第１実施形態の電力調整システムと同様の作用効果を奏する。第２実施形態の電力調整システム２は、機械学習によって得られた学習済モデルを用いてＶＰＰの要求電力、及びリバーシブル燃料電池システム３０の発電量及び水素製造量を算出する。このため、リバーシブル燃料電池システム３０の発電量及び水素製造量を適切に設定することができる。第２実施形態では、機械学習で需要電力を予測するが、電力需要に代えてまたは加えて需要水素量を予測してもよい。第２実施形態では、セキュリティ対策としてブロックチェーン技術を活用してもよい。第２実施形態では、例えば、需要電力は需要水素量を予測することにより、高い利益を得られるようにして電力や水素を販売することができる。
上記の実施形態では、ＶＰＰ１００には、太陽光発電システム５０が含まれるが、太陽光発電システム５０に加えて、蓄電システム１０と、風力発電を組み合わせた大型エネルギーファームが含まれてもよい。大型エネルギーファームは、例えば、ユーザに分譲するものでもよいし長期リースするものでもよい。さらには、電力調整システム１の管理者は、既に太陽光発電システム５０を所有する卒ＦＩＴ者に対して、蓄電システム１０を販売またはリースして、大型エネルギーファームと合わせて利用させるようにしてもよい。電力調整システム１の管理者は、例えば、蓄電システム１０を販売またはリースして得た利益を、ＶＰＰ１００内の設備投資にあてたり、土地の確保の一部に充当したりすることができる。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
１，２…電力調整システム
１０…蓄電システム
１１…二次電池
２０…パワーコンディショナー
３０…リバーシブル燃料電池システム
３２…燃料電池スタック
３４…補機部
３６…ＦＣ制御部
４０…電力管理装置
５０…太陽光発電システム
５２…電力会社
５４…充電装置
６０…水素ステーション
８０…価格管理サーバ
１００…ＶＰＰ
４１０…通信部
４２０…管理部
４２２…取得部
４２４…電力管理部
４２６…判定部
４２８…調整部
４３０…生成部
４６０…水素量管理装置
６２２…ＰＥＭ型膜ポンプ
６４０…水素量管理装置
６５２…第１水素管
６５４…第２水素管
ＥＶ…電気自動車
ＮＷ…ネットワーク

Claims (21)

  1. 電力を蓄える蓄電システムと、
    水素を貯蔵する水素ステーションが供給した水素を用いた燃料電池における化学反応によって発電し、発電した電力を前記蓄電システムに供給する一方で、燃料電池における水電解によって水素を製造し、製造した水素を前記水素ステーションに供給するリバーシブル燃料電池システムと、
    前記蓄電システムと前記リバーシブル燃料電池システムの間でやりとりされる電力の流れを調整する電力調整装置と、
    前記電力調整装置による電力の流れを管理する電力管理装置と、
    を備え、
    前記電力管理装置は、
    前記電力管理装置における電力量の要求状態または前記水素ステーションにおける水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方を取得する取得部と、
    前記取得部が取得した前記電力量の要求状態または前記水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方に基づいて、前記リバーシブル燃料電池システムが発電するか水素を製造するかを判定する判定部と、を備え、
    前記判定部は、複数の基準時刻にそれぞれ設定された残余電力量の１日の変動に追従させて、前記リバーシブル燃料電池システムが水素を製造するか否かを判定する
    電力調整システム。
  2. 前記電力管理装置は、前記リバーシブル燃料電池システムが発電するか水素を製造するかを判定する
    請求項１に記載の電力調整システム。
  3. 前記水素ステーションは、
    水素を昇圧する昇圧システムと、
    水素を貯蔵する水素タンクと、を備え、
    前記リバーシブル燃料電池システムから前記水素ステーションに供給される水素は、前記昇圧システムによって昇圧されて前記水素タンクに貯蔵される
    請求項１に記載の電力調整システム。
  4. 前記昇圧システムは、前記水素を昇圧するＰＥＭ型膜ポンプを備える
    請求項３に記載の電力調整システム。
  5. 前記リバーシブル燃料電池システムは、
    水素を用いた化学反応によって発電する一方で、水電解によって水素を製造する燃料電池を備える
    請求項１に記載の電力調整システム。
  6. 前記リバーシブル燃料電池システムは、
    水素を用いた化学反応によって発電する発電システムと、水電解によって水素を製造する水電解システムと、を備える
    請求項１に記載の電力調整システム。
  7. 自然エネルギーを受けて発電し、発電した電力を前記水素ステーションに供給する電力供給源を更に備え、
    前記水素ステーションは、前記電力供給源から供給された電力を用いた水電解によって水素を製造する水電解システムを更に備える
    請求項１に記載の電力調整システム。
  8. 前記電力管理装置は、
    前記電力管理装置における電力量の要求状態または前記水素ステーションにおける水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方を取得する取得部と、
    前記取得部が取得した前記電力量の要求状態または前記水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方に基づいて、前記リバーシブル燃料電池システムが発電するか水素を製造するかを判定する判定部と、を備える
    請求項２に記載の電力調整システム。
  9. 前記判定部は、前記電力管理装置における電力量が下げ要求である場合には、前記リバーシブル燃料電池システムが水素を製造すると判定する
    請求項８に記載の電力調整システム。
  10. 前記判定部は、前記電力管理装置における電力量が上げ要求である場合には、前記リバーシブル燃料電池システムが発電すると判定する
    請求項８に記載の電力調整システム。
  11. 前記判定部は、前記水素ステーションにおける水素量が上げ要求である場合には、前記リバーシブル燃料電池システムが水素を製造すると判定する
    請求項８に記載の電力調整システム。
  12. 前記判定部は、前記水素ステーションにおける水素量が下げ要求である場合には、前記リバーシブル燃料電池システムが発電すると判定する
    請求項８に記載の電力調整システム。
  13. 前記取得部は、市場における水素価格及び電力価格を取得し、
    前記判定部は、前記リバーシブル燃料電池システムが水素を製造した場合に得られる利益と、発電した場合に得られる利益とを比較した結果に基づいて、前記リバーシブル燃料電池システムが発電するか水素を製造するかを判定する
    請求項８に記載の電力調整システム。
  14. 前記判定部は、残余電力量の１日の変動に追従させて、前記リバーシブル燃料電池システムに発電させるか否かを判定する
    請求項８に記載の電力調整システム。
  15. 前記取得部が取得した前記電力量の要求状態または前記水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方に基づいて、前記リバーシブル燃料電池システムの発電量及び水素製造量を調整する調整部を更に備える
    請求項８に記載の電力調整システム。
  16. 前記調整部は、前記リバーシブル燃料電池システムが発電した場合に得られる利益が大きいほど、前記リバーシブル燃料電池システムの発電量を多く調整する
    請求項１５に記載の電力調整システム。
  17. 前記調整部は、前記リバーシブル燃料電池システムが水素を製造した場合に得られる利益が大きい場合に、前記リバーシブル燃料電池システムの水素製造量を多く調整する
    請求項１５に記載の電力調整システム。
  18. 前記電力量の要求状態は、機械学習によって得られた学習済モデルから出力される需要電力に基づいて求められる
    請求項８に記載の電力調整システム。
  19. 機械学習によって前記学習済モデルを生成する生成部を更に備える
    請求項１８に記載の電力調整システム。
  20. 請求項８に記載の電力調整システムにおける前記電力管理装置が、
    前記水素ステーションにおける電力量の要求状態または前記電力管理装置における水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方を取得し、
    取得した前記電力量の要求状態または前記水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方に基づいて、前記リバーシブル燃料電池システムが発電するか水素を製造するかを判定し、
    前記電力管理装置が、
    前記電力管理装置における電力量の要求状態または前記水素ステーションにおける水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方を取得し、
    取得した前記電力量の要求状態または前記水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方に基づいて、前記リバーシブル燃料電池システムが発電するか水素を製造するかを判定し、
    前記電力管理装置は、複数の基準時刻にそれぞれ設定された残余電力量の１日の変動に追従させて、前記リバーシブル燃料電池システムが水素を製造するか否かを判定する
    電力調整方法。
  21. 請求項８に記載の電力調整システムにおける前記電力管理装置に、
    前記水素ステーションにおける電力量の要求状態または前記電力管理装置における水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方を取得させ、
    取得した前記電力量の要求状態または前記水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方に基づいて、前記リバーシブル燃料電池システムが発電するか水素を製造するかを判定させ、
    前記電力管理装置に、
    前記電力管理装置における電力量の要求状態または前記水素ステーションにおける水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方を取得させ、
    取得した前記電力量の要求状態または前記水素量の要求状態のうち少なくともいずれか一方に基づいて、前記リバーシブル燃料電池システムが発電するか水素を製造するかを判定させ、
    前記電力管理装置に、複数の基準時刻にそれぞれ設定された残余電力量の１日の変動に追従させて、前記リバーシブル燃料電池システムが水素を製造するか否かを判定させる
    プログラム。
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