JP7553636B1 - 水素活用・水活用システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、燃料電池式発電装置によって生成された水を有効利用することを目的とする。【解決手段】水素活用・水活用システムが、建造されて地域に分布された複数の住宅と、輸送機とを備える。複数の住宅のそれぞれが、住宅に着脱可能に設けられる貯水槽と、住宅に着脱可能に設けられ、水素が収められたカートリッジと、カートリッジから水素の供給を受けて、供給された水素と酸素から電力と水を生成し、その水を貯水槽に排出する燃料電池式発電装置と、を有し、輸送機が、貯水槽に貯まった水とともに貯水槽を回収する。【選択図】図１

Description

本発明は、水素活用・水活用システムに関する。

特許文献１は、水素製造システムを開示する。
特許文献２は、空気中の酸素と水素を電気化学反応させることによって電力を生成する燃料電池を開示する。

特開２０２３－０３０９７５号公報 特開２０２２－１８９４１０号公報

燃料電池が住宅において自家発電に用いられる場合、工場等の水素製造システムによって製造された水素を住宅に配送する必要がある。燃料電池が水素と空気中の酸素を電気化学的に反応させると、水が生成される。その水は純水であることから、下水に排水されても大きな問題はない。ところが、その水も有効利用することが要望される。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、燃料電池式発電装置によって生成された水を有効利用することである。

以下の括弧書きで示された参照符号は図１～図６において参照される。

請求項１に係る発明によれば、建造されて地域に分布された複数の住宅（１０）と、輸送機（３）とを備える水素活用・水活用システムであって、
前記複数の住宅（１０）のそれぞれが、
前記住宅（１０）に着脱可能に設けられる貯水槽（２４）と、
前記住宅（１０）に着脱可能に設けられ、水素が収められたカートリッジ（２０）と、
前記カートリッジ（２０）から水素の供給を受けて、供給された水素と酸素から電力と水を生成し、その水を前記貯水槽（２４）に排出する燃料電池式発電装置（２３）と、
を有し、
前記輸送機（３）が、水素で満たされた複数の満杯カートリッジ（２０）を前記複数の住宅（１０）に配送しながら、前記貯水槽（２４）に貯まった水とともに前記貯水槽（２４）を回収し、
前記水素活用・水活用システムが、
前記地域に設置され、水素を製造する水素製造設備（１ａ）
を更に備え、
前記水素製造設備（１ａ）が、
前記輸送機（３）によって回収された前記貯水槽（２４）から水の供給を受けて、その水を電気分解することによって水素を生成する電気分解装置
を有し、
前記水素活用・水活用システムが、
前記地域に設置され、前記水素製造設備（１ａ）の前記電気分解装置によって製造された水素を貯蔵する水素貯蔵設備（１ｂ）と、
前記地域に設置され、前記水素貯蔵設備（１ｂ）に貯蔵された水素を充填することにより前記満杯カートリッジ（２０）を作る水素充填設備（１ｃ）と、を更に備える
ことを特徴とする水素活用・水活用システムが提供される。

以上のような請求項１に係る発明によれば、各住宅（１０）の燃料電池式発電装置（２３）によって生成された水が有効利用される。輸送機（３）の運行コストを低減できる。水素活用・水活用システムにおいて水素が賄える。水及び水素が循環的に利用される。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載の水素活用・水活用システムであって、
前記水素貯蔵設備（１ａ）、前記水素貯蔵設備（１ｂ）及び前記水素充填設備（１ｃ）が、前記地域に設立されたプラント（１）に設置されている
ことを特徴とする水素活用・水活用システムが提供される。

請求項３に係る発明によれば、請求項２に記載の水素活用・水活用システムであって、
前記プラント内の太陽光発電設備を更に備え、
前記電気分解装置が、前記太陽光発電設備から供給された電力を利用して水を電気分解する
ことを特徴とする水素活用・水活用システムが提供される。

請求項４に係る発明によれば、請求項２又は３に記載の水素活用・水活用システムであって、
前記プラント（１）において前記水素充填設備（１ｃ）によって作られた前記満杯カートリッジ（２０）が前記プラント（１）の隣りの配送センター（２）に送られて、前記輸送機（３）が前記満杯カートリッジ（２０）を前記配送センター（２）から前記複数の住宅（１０）に配送する
ことを特徴とする水素活用・水活用システムが提供される。

請求項５に係る発明によれば、請求項１から３の何れか一項に記載の水素活用・水活用システムであって、
前記輸送機（３）が、前記満杯カートリッジ（２０）を前記住宅（１０）に配送しながら、前記貯水槽（２４）に貯まった水とともに前記貯水槽（２４）を前記住宅から回収するとともに空のカートリッジ（２０）も回収する
ことを特徴とする水素活用・水活用システムが提供される。

請求項６に係る発明によれば、請求項１から３の何れか一項に記載の水素活用・水活用システムであって、
前記満杯カートリッジが円柱状に成しており、前記満杯カートリッジが立てられた状態で格子状に配列されるよう前記輸送機に積載され、前記貯水槽が前記満杯カートリッジによって囲われた隙間に配置されるよう前記輸送機に積載される
ことを特徴とする水素活用・水活用システムが提供される。

以上のような請求項６に係る発明によれば、満杯カートリッジ（２０）及び貯水槽（２４）を有効的に輸送機（３）に積載することができる。

請求項７に係る発明によれば、請求項２又は３に記載の水素活用・水活用システムであって、
前記プラント（１）に設置され、前記輸送機（３）によって回収された前記貯水槽（２４）の中の水にミネラル若しくは次亜塩素酸カルシウム又はこれら両方を添加する添加設備（１ｄ）を更に備える
ことを特徴とする水素活用・水活用システムが提供される。

以上のような請求項７に係る発明によれば、前記貯水槽（２４）の中の水を飲用に用いやすい。

本発明によれば、各住宅の燃料電池式発電装置によって生成された水を有効利用することができる。

図１は、水素活用・水活用システムを示した図である。 図２は、住宅を示した図である。 図３は、全体管理装置及びストレージ装置を示した図である。 図４は、カートリッジストッカーを示した図である。 図５は、ロッカーを示した図である。 図６は、輸送機に積載されたカートリッジ及び貯水槽の配置を示した図である。

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。実施形態の特徴及び技術的な効果は、以下の詳細な説明及び図面から理解される。ただし、本発明の範囲は、以下に開示された実施形態に限定されない。図面は例示のみのために提供されるため、本発明の範囲は図面の例示に限定されない。

以下の説明において、「第１」及び「第２」などのような序数が共通の名称に付されている場合、序数はそれが付された対象を識別する目的でのみ用いられる。序数はそれが付された対象を特定の対象に限定しない上、序数はそれが付された対象の順番、順位、順序、階級、優先及び劣後などを特定しない。

以下の説明において、時間及び時刻の最小単位は、限定されるものではなく、例えば、１秒、１分、１時間、６時間、１２時間、２４時間、１週間、２週間、１月、３月、６月又は１年である。時間及び時刻は、暦により表されてもよい。

以下の説明において、水素の量の単位は、大気圧における水素の体積であってもよいし、水素の重量であってもよいし、後述のカートリッジ２０の数であってもよい。

＜１． 水素活用・水活用システムの概要＞
図１は、水素活用・水活用システムを示した図である。
水素活用・水活用システムは、或る国の或る大地域に存在するシティである。この水素活用・水活用システムでは、太陽光エネルギーなどを利用した水の電気分解による水素の製造と、水素の電気化学反応による電気エネルギーの生成が実現されており、水素と水が循環的に利用される。従って、このシティに住む人々は二酸化炭素を極力排出しない暮らしを送れる。この水素活用・水活用システムは、カーボンニュートラルの推進と、脱炭素社会の実現と、持続可能な開発目標（Sustainable Development Goals：ＳＤＧｓ）の達成とに貢献する。

水素活用・水活用システムに属する多数の住宅１０が建造されており、これら住宅１０が大地域に分布し、これら住宅１０が水素活用・水活用システムを構成する。住宅１０は、大地域よりも狭い小地域ごとにグループ分けされている。つまり、大地域が小地域に区画され、各小地域に存在する複数の住宅１０がグループ９を成している。商用電源用の電力配線網が大地域に張り巡らされ、商用電源の電力が各住宅１０に供給される。なお、小地域には小規模電力配線網が張り巡らされ、各住宅１０で生成された電力がそのグループ９に属する住宅１０の間で小規模電力配線網を介して融通されてもよい。

グループ９には、一意のグループＩＤが割り当てられている。住宅１０には、一意の住宅ＩＤが割り当てられている。住宅１０には、その住宅１０が属するグループ９のグループＩＤが割り当てられている。

水素活用・水活用システムは、多数の住宅１０のほか、水素製造プラント１、配送センター２、複数の輸送機３及び複数のストック施設８を備える。

水素製造プラント１が大地域の特定の場所に設立されており、配送センター２がプラント１に隣接して設立されている。プラント１には、水素製造設備１ａ、水素貯蔵設備１ｂ及び水素充填設備１ｃが設置されている。水素製造設備１ａは水素を製造する。例えば水素製造設備は電気分解装置を有してもよい。電気分解装置は、プラント１内の太陽光発電設備又は商用電源から供給された電力を利用して水を電気分解することによって、水素を製造し、その水素を水素貯蔵設備１ｂに送る。水素貯蔵設備１ｂは、水素製造設備１ａによって製造された水素を貯蔵する。水素充填設備１ｃは、水素貯蔵設備１ｂから水素の供給を受けて、人が持ち運べる程度の小型なカートリッジ２０に水素を小分けして充填する。カートリッジ２０は例えばボンベ又は貯蔵器である。ボンベには、圧縮された高圧な水素が充填される。貯蔵器は、水素吸蔵合金等を有し、水素を水素吸蔵合金に吸蔵させることによって水素を貯蔵する。カートリッジ２０は、円柱状に成している。

水素が満たされたカートリッジ２０は、プラント１から配送センター２に送られる。カートリッジ２０は、配送センター２から貨物自動車及びマルチコプターなどのような輸送機３によって各住宅１０に配送される。輸送機３の大きさ、つまり最大積載量は、輸送するカートリッジ２０の数によって決められる。例えば、大量のカートリッジ２０の輸送には大型の輸送機３が用いられ、中量のカートリッジ２０の輸送には中型の輸送機３が用いられ、小量のカートリッジ２０の輸送には小型の輸送機３が用いられる。

小規模なストック施設８が各小地域に存在し、カートリッジ２０が配送センター２からストック施設８に輸送されることによりカートリッジ２０がストック施設８に貯められ、カートリッジ２０がストック施設８から、それと同一の小地域にある各住宅１０に配送されてもよい。この場合、大型の輸送機３が配送センター２及び複数のストック施設８の間で巡回し、小型の輸送機３が同一の小地域内においてストック施設８と複数の住宅１０の間で巡回してもよい。

カートリッジ２０は、定期便によって定期的に各住宅１０に輸送されるほか、臨時便によって不定期的に必要な住宅１０に輸送される。定期便には、大型の輸送機３が通常利用される。定期便及び臨時便は、満杯のカートリッジ２０を住宅１０の居住者（以下、ユーザーという。）に受け渡すとともに、空のカートリッジ２０を住宅から回収する。臨時便は、住宅１０のユーザーの要請によって運行される。臨時便には、小型又は中型の輸送機３が通常利用される。定期便及び臨時便は、満杯のカートリッジ２０の配送と空のカートリッジ２０の回収をしながら、更に水の入った貯水槽２４（図２参照）を回収してもよい。定期便及び臨時便が貯水槽２４をプラント１に輸送して、貯水槽２４内の水が水素製造設備１ａの電気分解装置に供給されることによって水素が生成されてもよい。

輸送機３はリモートコントローラーにより遠隔操縦されてもよいし、直接操縦されてもよい。つまり、オペレータが輸送機３に乗って輸送機３を運転してもよいし、輸送機３を遠隔操縦して輸送機３を運転してもよい。輸送機３は自動運転されてもよい。輸送機３が貨物自動車である場合、輸送機３が通る道路は、輸送機３に専用であってもよいし、輸送機３以外の一般車と共用されてもよい。

水素活用・水活用システムは、図２及び図３に示すような管理システムを有しており、この管理システムは、定期便及び臨時便によって輸送される水素の配送量、つまりカートリッジ２０の数を管理する。管理システムは、各住宅１０のユーザーによって使用される個別管理装置１８と、配送センター２の運営者によって使用される全体管理装置４０と、共用ロッカー１００と、気象情報用ストレージ装置８０とを備える。全体管理装置４０は、データセンターなどに設置されている。個別管理装置１８は、住宅１０に設置されているか、ユーザーによって持ち運び可能である。共用ロッカー１００は、例えばストック施設８に設置されている。

ユーザーは、個別管理装置１８を用いて、臨時便で受け取る必要な水素の量を発注する。そうすると、個別管理装置１８が、水素の発注量を表すデータを全体管理装置４０に送信し、全体管理装置４０が、発注量を受信して記憶する。運営者は、業者端末を通じて全体管理装置４０を操作して、各住宅１０の発注量を集計して、臨時便を運行して、各住宅１０の発注量に応じた数のカートリッジ２０を臨時便で配送する。

定期便によって各住宅１０及び各グループ９に輸送される水素の配送量、つまりカートリッジ２０の数は、全体管理装置４０によって算出される。全体管理装置４０は、定期便によって各住宅１０及び各グループ９への水素の配送量を決定するために、各住宅１０から情報を収集する。また、全体管理装置４０は、各住宅１０及び各グループ９への水素の配送量を決定するために、気象情報を記録した気象情報用ストレージ装置８０から気象情報を取得する。

ユーザーは、定期便及び臨時便のほか、施錠・解錠可能な共用ロッカーからカートリッジ２０を取得することができる。共用ロッカーは、例えばストック施設８に設置されている。共用ロッカーは、それと同一の小地域にある複数の住宅１０のユーザーによって共用される。つまり、複数の共用ロッカーが複数のグループ９にそれぞれ属し、それぞれのグループ９では、それに属する共用ロッカーがそれに属する複数の住宅１０のユーザーによって共用される。共用ロッカーには、複数のカートリッジ２０が保管されている。

ユーザーはＩＣ（Integrated Circuit）チップ付き物品を与えられている。ＩＣチップ付き物品は、例えば鍵、スマートフォン、携帯電話機及びカードなどのような携帯品である。ＩＣチップは、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）のタグである。ＩＣチップは、ユーザーの居住する住宅１０の住宅ＩＤを記憶する。ユーザーはストック施設８まで行って、ＩＣチップ付き物品を共用ロッカーのリーダーに近接させることによって共用ロッカーを解錠し、共用ロッカーからカートリッジ２０を取り出して、自身の住宅１０に持ち帰る。共用ロッカーの解錠には、物理的な鍵、電子的な鍵又は暗号などのツールが利用されてもよい。共用ロッカーへのカートリッジ２０の補充は臨時便、定期便又は補充専用便によって行われる。共用ロッカーの詳細については後述する。

＜２． 気象情報用ストレージ装置＞
気象情報用ストレージ装置８０は、全体管理装置４０に接続されている。気象情報用ストレージ装置８０は、半導体記憶装置、磁気記憶装置、ＮＡＳ（Network Attached Storage）、データサーバー、ファイルサーバー又はクラウドコンピューティングシステムである。気象情報用ストレージ装置８０は、インターフェース回路により全体管理装置４０のコンピューター４１に接続されてもよいし、通信ネットワーク９０を介してコンピューター４１によってアクセスされてもよい。

気象情報用ストレージ装置８０は、大地域の天気予報をデータ６１として記憶する。つまり、気象情報用ストレージ装置８０は、大地域の気象の将来推移のデータ６１を記憶する。気象とは、大気状態（晴天・曇天・雨天・降雪などのことをいう）、気温、湿度、日射量及び降水量などのようなことをいう。

＜３． 共用ロッカー＞
＜３－１． 共用ロッカーの構成＞
図４は、ストック施設８に設置された共用ロッカー１００を示す図である。
共用ロッカー１００は様々な大きさの複数のボックス１０１を有し、各ボックス１０１は開閉可能且つ施錠・解錠可能な扉１０２を有する。各ボックス１０１は、その大きさに応じた数のカートリッジ２０を収容して保管する。ボックス１０１及び扉１０２には、一意のボックスＩＤが割り当てられている。

共用ロッカー１００は、表示部１０３、タッチパネル１０４、制御部１０５及びリーダー１０６を有する。表示部１０３は、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイによって構成されている。表示部１０３は、制御部１０５から転送された映像信号に従った映像を表示する。タッチパネル１０４は、表示部１０３の表面に設けられている。タッチパネル１０４は、タッチパネル１０４に対するタッチ等の操作に従った信号を制御部１０５に出力する。タッチパネル１０４は、ワンタイムパスワードなどのような解錠用のパスワードの入力に利用される。リーダー１０６は、リーダー１０６に近づいたＩＣチップ付き物品のＩＣチップと無線通信をして、ＩＣチップから住宅ＩＤを読み取る。リーダー１０６は、読み取った住宅ＩＤを制御部１０５に出力する。

制御部１０５は、小型な汎用コンピューター又は専用コンピューターによって構成されている。制御部１０５は、通信器によって、インターネットなどのような通信ネットワーク９０に接続されている。制御部１０５は、通信ネットワーク９０を通じて全体管理装置４０と通信可能である。例えばＶＰＮ（Virtual Private Network）などのようなセキュアな通信プロトコルが、制御部１０５と全体管理装置４０の間の通信に採用されてもよい。制御部１０５は、各扉１０２を制御することによって各扉１０２を解錠する機能を有する。

制御部１０５は、許可リストデータを記憶する。許可リストデータは一又は複数の項目からなり、各項目は、許可された住宅ＩＤと、パスワードと、ボックスＩＤとからなり、各項目において住宅ＩＤ、パスワード及びボックスＩＤが互いに対応付けられている。制御部１０５が住宅ＩＤ、パスワード及びボックスＩＤからなる項目を全体管理装置４０から受信したら、その項目を許可リストデータに追加して、その許可リストデータを更新する。１の住宅ＩＤに対応付けられるボックスＩＤの数は１又は２以上である。住宅ＩＤ、パスワード及びボックスＩＤからなる項目の許可リストデータへの追加については後に詳細に説明する。

＜３－２． 共用ロッカーの解錠動作＞
ユーザーがＩＣチップ付き物品のＩＣチップをリーダー１０６に近づけると、リーダー１０６がＩＣチップから住宅ＩＤを読み取って、その住宅ＩＤを制御部１０５に転送する。制御部１０５は、リーダー１０６によって読み取られた住宅ＩＤを許可リストデータと照合して、その住宅ＩＤと同一のものが許可リストデータに含まれるか否か判断する。住宅ＩＤと同一のものが許可リストデータに含まれていなければ、制御部１０５が処理を終了する。住宅ＩＤと同一のものが許可リストデータに含まれていれば、制御部１０５がそのユーザーを認証した上で、その住宅ＩＤに対応付けられたボックスＩＤを許可リストデータから読み取る。制御部１０５は、そのボックスＩＤに割り当てられたボックス１０１の扉１０２を解錠する。そして、制御部１０５は、その住宅ＩＤと、それに対応づけられたパスワード及びボックスＩＤを許可リストデータから削除して、その許可リストデータを更新する。そして、制御部１０５が処理を終了する。

扉１０２が解錠されたら、ユーザーがその扉１０２のボックス１０１からカートリッジ２０を取り出し、扉１０２を閉じて施錠し、カートリッジ２０を自身の住宅１０に持ち帰る。

なお、ユーザーがＩＣチップをリーダー１０６に近づけることなく、タッチパネル１０４を操作することによってパスワード又は住宅ＩＤを入力してもよい。この場合でも、同様にして、入力したパスワード又は住宅ＩＤと同一のものが許可リストデータに含まれていなければ、制御部１０５が処理を終了し、入力したパスワード又は住宅ＩＤと同一のものが許可リストデータに含まれていれば、制御部１０５がそのパスワード又は住宅ＩＤに対応付けられたボックスＩＤのボックス１０１の扉１０２を解錠し、入力したパスワード又は住宅ＩＤの項目を許可リストデータから削除して、その許可リストデータを更新する。そして、制御部１０５が処理を終了する。

＜３－３． 災害時等のような突発的事象＞
災害及び商用電源停電等のような突発的事象の発生時のみならずそれ以外の通常時でも、共用ロッカー１００からカートリッジ２０を取り出せてもよい。突発的事象が発生した時のみ、共用ロッカー１００からカートリッジ２０を取り出せてもよい。

前者の場合、突発的事象が発生していない通常時に、ユーザーがＩＣチップをリーダー１０６に近づけたり、パスワードを入力したりすると、制御部１０５が上述のようなパスワード又は住宅ＩＤの照合処理を行う。一方、突発的事象の発生時も同様であってもよいし、制御部１０５が全体管理装置４０から許可を受けることによって、制御部１０５は、全てのボックス１０１の扉１０２を解錠してもよい。そのため、突発的事象の発生時に定期便及び臨時便が運行されなくても、ユーザーがカートリッジ２０を得ることができる。

後者の場合、つまり、突発的事象が発生した時のみ共用ロッカー１００からカートリッジ２０を取り出せる場合、突発的事象が発生した時に全体管理装置４０が制御部１０５に許可を与える。そうすると、ユーザーがＩＣチップをリーダー１０６に近づけたり、パスワードを入力したりすると、制御部１０５がリーダー１０６及びタッチパネル１０４からの信号を無視することなく、上述のようなパスワード又は住宅ＩＤの照合処理を行う。そのため、突発的事象の発生時に定期便及び臨時便が運行されなくても、ユーザーがカートリッジ２０を得ることができる。一方、突発的事象が発生していない通常時には、制御部１０５が許可を受けていないため、ユーザーがＩＣチップをリーダー１０６に近づけたり、パスワードを入力したりしても、制御部１０５がリーダー１０６及びタッチパネル１０４からの信号を無視する。そのため、どの扉１０２も解錠されず、共用ロッカー１００におけるカートリッジ２０の在庫が通常時に無くならない。

＜４． 住宅＞
全体管理装置４０が各住宅１０から情報を収集するために、各住宅１０は以下のように構成されている。

図２は、住宅１０を示した図である。住宅１０は戸建て住宅である。各住宅１０は、宅内電気配線網１２、分電器１３、太陽光発電パネル１４、電力計１５、パワーコンディショナー１６、蓄電装置１７、個別管理装置１８、カートリッジストッカー１９、水素供給器２１、エア供給器２２、燃料電池式発電装置２３、貯水槽２４、残量計２５及び電力計２６を備える。

宅内電気配線網１２は、住宅１０に張り巡らされている。住宅１０に設置された多数の負荷１１が宅内電気配線網１２に接続されている。宅内電気配線網１２が分電器１３に接続され、分電器１３が商用電源に接続されている。商用電源の電力は、分電器１３に順潮流される。住宅１０において使用しきれない余剰電力が分電器１３を介して商用電源に逆潮流されてもよい。分電器１３が小規模電力配線網に接続され、融通電力が分配器に逆潮流されてもよい。住宅１０において使用しきれない余剰電力が分電器１３を介して小規模電力配線網に逆潮流されてもよい。なお、分電器１３が商用電源に接続されず、住宅１０が商用電源の電力の供給を受けなくてもよい。同様に、分電器１３が小規模配線網に接続されず、住宅１０が融通電力の供給を受けなくてもよい。

分電器１３は、商用電源及び後述のパワーコンディショナー１６から分電器１３に供給された交流電力を負荷１１に分配する。負荷１１は、宅内電気配線網１２を通じて分電器１３から電力の供給を受けるとともに、その電力を消費する。負荷１１は、照明器、冷蔵庫、空調機器、給湯器、通信ネットワーク機器（ルーター、無線親機、無線中継機、電話機等）、テレビ、音響機器、録画機及び調理家電などのような電気機器である。全負荷１１の総消費電力がパワーコンディショナー１６から分電器１３に供給される電力よりも小さい場合には、分電器１３が余剰電力を商用電源に逆潮流する。余剰電力は、パワーコンディショナー１６から分電器１３に供給される交流電力から全負荷１１の総消費電力を差し引いたものをいう。

太陽光発電パネル１４は、住宅１０の屋根に設置されている。太陽光発電パネル１４は、電力計１５を介してパワーコンディショナー１６に接続される。太陽光発電パネル１４は、それに入射する太陽光のエネルギーから直流電力を生成して、パワーコンディショナー１６に供給する。電力計１５及びパワーコンディショナー１６は、住宅１０に設置されている。

カートリッジストッカー１９は、住宅１０に設置されている。カートリッジストッカー１９は、複数のカートリッジ２０を保持する。カートリッジ２０はカートリッジストッカー１９に対して着脱可能である。カートリッジ２０がカートリッジストッカー１９に装着されると、カートリッジ２０が水素供給器２１を介して燃料電池式発電装置２３の燃料極に接続される。

カートリッジストッカー１９は、宅配の受領ボックスを兼ねていてもよい。具体的には、カートリッジストッカー１９は物理的な鍵、電子的な鍵又は暗号などのツールを利用して施錠可能・解錠可能な扉を有し、その扉が解錠されて開かれることによってカートリッジストッカー１９に対するカートリッジ２０の着脱が可能になり、扉が閉じられて施錠されることによってカートリッジストッカー１９内のカートリッジ２０の盗難が防止される。この場合、カートリッジストッカー１９は、複数のカートリッジ２０が装着される領域のほか、カートリッジ２０以外の配送物が収容される領域を内側に有してもよい。

カートリッジストッカー１９は、カートリッジストッカー１９に装着されたカートリッジ２０を監視する監視カメラを有してもよい。監視カメラは、カートリッジ２０以外の対象物を監視してもよい。監視カメラは、カートリッジストッカー１９に装着されたカートリッジ２０等が写った映像の信号を後述の個別管理装置１８に出力する。

カートリッジストッカー１９は、カートリッジストッカー１９へのカートリッジ２０の装着・非装着をカートリッジ２０ごとに検出する着脱センサーを有してもよい。着脱センサーは、カートリッジ２０の装着・非装着を表す信号を後述の個別管理装置１８に出力する。

各住宅１０のカートリッジ２０がカートリッジストッカー１９に対して着脱可能であるため、ユーザー同士でカートリッジ２０を融通し合える。

カートリッジストッカー１９は、例えば図５に示すように構成されていてもよい。カートリッジストッカー１９は、上段ボックス１９ａ、扉１９ｂ，１９ｃ、下段ボックス１９ｄ、扉１９ｅ，１９ｆ及び監視カメラ１９ｇを有する。上段ボックス１９ａが下段ボックス１９ｄの上に搭載されている。上段ボックス１９ａ及び下段ボックス１９ｄの前面及び後面が開口し、施錠・解錠可能な扉１９ｂ，１９ｃが上段ボックス１９ａの前面及び後面にそれぞれ開閉可能に取り付けられ、施錠・解錠可能な扉１９ｅ，１９ｆが下段ボックス１９ｄの前面及び後面にそれぞれ開閉可能に取り付けられている。上段ボックス１９ａ及び下段ボックス１９ｄは住宅１０の外壁に設けられ、扉１９ｂ，１９ｅが屋外にあり、扉１９ｃ，１９ｆが屋内にある。上段ボックス１９ａはその内側に装着部を有し、カートリッジ２０が上段ボックス１９ａ内において装着部に装着される。装着部は上段ボックス１９ａ内において偏って配置され、カートリッジ２０以外の配送物が上段ボックス１９ａに収容可能となっていてもよい。監視カメラ１９ｇが上段ボックス１９ａ内に配置され、カートリッジ２０及び配送物が監視カメラ１９ｇによって監視される。下段ボックス１９ｄの内側が上段ボックス１９ａの内側と同様に設けられ、カートリッジ２０が下段ボックス１９ｄ内にて装着部に装着されてもよい。水素供給器２１が下段ボックス１９ｄに収容されてもよいし、カートリッジ２０以外の配送物が下段ボックス１９ｄに収容されてもよい。

屋外の扉１９ｂの施錠は個別管理装置１８によって制御される。その扉１９ｂの外面にはテンキーなどのような文字入力キーが設けられ、文字入力キーが操作されると操作に応じた信号を個別管理装置１８に転送する。個別管理装置１８は、全体管理装置４０によって配信された正当なパスワードを記憶する。誰かが文字入力キーを操作して、パスワードを個別管理装置１８に入力したら、個別管理装置１８は入力パスワードを正当なパスワードと対比し、その入力パスワードが正当なパスワードと一致すれば、個別管理装置１８が扉１９ｂを解錠する。

全体管理装置４０が正当なパスワードを個別管理装置１８に配信するタイミングは、例えば、災害及び商用電源停電等のような突発的事象の発生時である。突発的事象の発生時には、全体管理装置４０は、他の個別管理装置１８からの要請に応じて、正当なパスワードと同一の緊急パスワードを他の個別管理装置１８にも配信する。全体管理装置４０は、緊急パスワードに加えて、正当なパスワードの配信先の個別管理装置１８のある住宅１０の所在地も他の個別管理装置１８に配信する。他の個別管理装置１８が所在地と緊急パスワードを受信して、それらを表示する。そのため、他の個別管理装置１８のユーザーがその所在地及び緊急パスワードを知って、その所在地の住宅１０に訪問して、その住宅１０のカートリッジストッカー１９の文字入力キーを操作して、緊急パスワードを入力すれば、扉１９ｂが解錠される。そのため、そのユーザーは上段ボックス１９ａからカートリッジ２０を取り出して、自身の住宅に持ち帰ることができる。このように、突発的事象の発生時にユーザーが他のユーザーの住宅１０のカートリッジストッカー１９からカートリッジ２０を取り出せることについては、後に詳述する。

図２を参照して、住宅１０の各構成要素の説明に戻る。水素供給器２１は、バルブなどのような流体機器を有する。水素供給器２１は、カートリッジストッカー１９に保持されたカートリッジ２０を順次選択して、選択したカートリッジ２０から燃料電池式発電装置２３の燃料極へ水素を供給する。選択されたカートリッジ２０の残量が少なくなったら、水素供給器２１が次のカートリッジ２０を選択して、選択した複数のカートリッジ２０から燃料電池式発電装置２３へ水素を供給する。選択されたカートリッジ２０が空になったら、水素供給器２１がそのカートリッジ２０の選択を解除して、そのカートリッジ２０からの供給を停止する。水素供給器２１は、選択中のカートリッジ２０から燃料電池式発電装置２３への水素の供給流量を調整する。

カートリッジストッカー１９に保持されたカートリッジ２０のうち選択中のカートリッジ２０は水素の消費中である。未選択のカートリッジ２０は水素を満たしている。選択解除済みのカートリッジ２０は空である。

水素供給器２１がバルブなどを介して水素自動車に接続可能であってもよい。水素自動車がバルブを介して水素供給器２１に接続されると、バルブが開き、水素供給器２１が選択中のカートリッジ２０の水素を水素自動車に供給する。水素自動車は燃料電池及びモーター等を有し、燃料電池が水素から電気エネルギーを生成し、モーターがその電気エネルギーを水素自動車の走行動力に変換する。

エア供給器２２は、燃料電池式発電装置２３の酸素極に接続されている。エア供給器２２は、バルブ及びブロワなどのような流体機器を有する。エア供給器２２は、燃料電池式発電装置２３の酸素極へ空気を供給する。エア供給器２２は、燃料電池式発電装置２３への水素の供給流量を調整する。

燃料電池式発電装置２３は、住宅１０に設置されている。燃料電池式発電装置２３の燃料極及び酸素極は、電力計２６を介してパワーコンディショナー１６に接続されている。燃料電池式発電装置２３は、水素供給器２１によって供給された水素と、エア供給器２２によって供給された空気中の酸素とを電解質膜を通じて反応させることによって直流電力及び水を生成する。燃料電池式発電装置２３は、生成した直流電力を、電力計２６を介してパワーコンディショナー１６に出力する。燃料電池式発電装置２３は、生成した水を一又は複数の貯水槽２４へ排出する。

貯水槽２４は、燃料電池式発電装置２３から供給された水を貯める。貯水槽２４は、カートリッジ２０と一緒にカートリッジストッカー１９に装着されてもよい。貯水槽２４はカートリッジ２０ごとに準備されてもよい。この場合、カートリッジ２０が貯水槽２４にそれぞれ入れられ、水がカートリッジ２０の外側且つ貯水槽２４の内側に貯められてもよい。貯水槽２４がカートリッジ式であり、貯水槽２４がその設置箇所に対して着脱可能であってもよい。貯水槽２４が着脱可能であれば、ユーザー同士で貯水槽２４を融通し合え、強いては貯水槽２４に貯まった水を融通し合える。特に災害等の際に各住宅１０への上水の供給が止まった場合に、貯水槽２４に貯まった水を融通し合える。

貯水槽２４が着脱可能なカートリッジ式である場合、貯水槽２４が新たな空の貯水槽２４と交換され、空の貯水槽２４が水の入った元の貯水槽２４の装着場所に着脱可能に設けられ、水の入った貯水槽２４が回収されてもよい。回収された貯水槽２４はその中の水と一緒に販売されてもよく、この場合、貯水槽２４が他の物（例えば、カルシウム、ナトリウム、カリウム及びマグネシウムなどのようなミネラル、料理の原材料セット又は入浴剤）と一緒に販売されてもよく、或いは、他の物（例えば、カルシウム、ナトリウム、カリウム及びマグネシウムなどのようなミネラル又は入浴剤）が貯水槽２４の中の水に添加されて、他の物と水と貯水槽２４が一緒に販売されてもよい。貯水槽２４の中の水へのミネラルの添加は、プラント１に設置された添加設備１ｄによって実施されてもよい。添加設備１ｄは、ミネラルに加えて、又は、ミネラルに代えて、次亜塩素酸カルシウムを貯水槽２４の中の水に添加してもよい。貯水槽２４がその中の水と一緒に回収される場合、金銭などのようなインセンティブがユーザーに与えられてもよく、この場合、例えば水素の販売額が水の回収量に応じて割り引かれてもよい。水素の販売額とその割引額は全体管理装置４０によって管理されてもよい。インセンティブとしての金銭の源泉は、回収された水の販売で得た資金であってもよい。

貯水槽２４の回収は、定期便、臨時便又はそれ以外の宅配業者によって行われてもよい。貯水槽２４が定期便又は臨時便によって回収される場合、貯水槽２４が空又は満杯のカートリッジ２０と一緒に輸送機３に積載されるところ、カートリッジ２０と貯水槽２４が例えば図６のように輸送機３内に配置されてもよい。図６に示すように、複数の円柱状のカートリッジ２０が立てられた状態で格子状に配列されることから、カートリッジ２０によって囲われた隙間が存在し、貯水槽２４がその隙間に配置されている。このような貯水槽２４とカートリッジ２０の配置は、輸送機３の積載のみならず、カートリッジストッカー１９の装着に適用されてもよい。

回収された貯水槽２４がプラント１に輸送され、その貯水槽２４の水が水素製造設備に供給され、その水が水素の製造に利用されてもよい。回収された貯水槽２４の水が大型タンクなどのような貯蔵設備に移し替えられてもよい。

回収された貯水槽２４の水は上記の例示以外の用途に利用されてもよい。用途としては、例えば、ボイラーの用水、食料品の製造、飲料品の製造、理化学実験、冷却、加湿、工業及び各種洗浄等が挙げられる。貯水槽２４の水が純水であるため、この水を使用しても水垢が発生しない。

回収前の貯水槽２４が住宅１０に張り巡らされた上水配管に接続され、貯水槽２４の水が上水として利用されてもよい。貯水槽２４が住宅１０に張り巡らされた中水配管に接続され、貯水槽２４の水が中水として利用されてもよい。貯水槽２４の水は純水であるところ、貯水槽２４が上水配管に接続される部分に添加器が接続され、その添加器が貯水槽２４から上水配管に供給される水にカルシウム、ナトリウム、カリウム及びマグネシウムなどのようなミネラルを添加してもよい。貯水槽２４の水が上水として利用される場合、次亜塩素酸カルシウム添加器が、燃料電池式発電装置２３と貯水槽２４の間の配管に接続されるとともに、燃料電池式発電装置２３から貯水槽２４へ送られる水に次亜塩素酸カルシウムを添加してもよい。次亜塩素酸カルシウム添加器は、貯水槽２４が上水配管に接続される部分に接続されるとともに、貯水槽２４から上水配管へ送られる水に次亜塩素酸カルシウムを添加してもよい。

貯水計が、回収前の貯水槽２４に貯まった水の量を非常に短い周期で周期的に計測して、その計測値を個別管理装置１８に出力してもよい。この場合、個別管理装置１８は、貯水計の計測値を入力するごとに、その計測値と計測時刻を対応付けて記憶する。これにより、個別管理装置１８は、貯水量の時系列データを蓄積する。貯水計による水の量の計測方式は、どのようなものでもよい。例えば、水位計、流量計又は重量計が貯水計に採用されてもよい。水位計は、貯水槽２４内の水位を計測するものである。流量計は、貯水槽２４に流入する水の流量を計測するとともに、それを時間積分することによって貯水量を算出する。重量計は、貯水槽２４の重量を計測することによって、その重量を貯水量に換算する。

水素製造装置が住宅１０に設置され、貯水槽２４の水が水素製造装置に供給されてもよい。この水素製造装置は、太陽光発電パネル１４又は商用電源の電力を用いて、水を電気分解することによって水素を製造する。水素製造装置が燃料電池式発電装置２３に接続され、水素製造装置によって製造された水素が燃料電池式発電装置２３に供給され、その水素が燃料電池式発電装置２３の発電に利用されてもよい。

電力計１５は、非常に短い周期で周期的に太陽光発電パネル１４の発電電力及び発電電力量を計測して、それらの計測値を個別管理装置１８に出力する。
電力計２６は、非常に短い周期で周期的に燃料電池式発電装置２３の発電電力及び発電電力量を計測して、それらの計測値を個別管理装置１８に出力する。
パワーコンディショナー１６は、太陽光発電パネル１４及び燃料電池式発電装置２３から供給された直流電力を交流電力に変換して、交流電力を分電器１３に供給する。

パワーコンディショナー１６は蓄電装置１７に接続されている。蓄電装置１７の充電量が満たされてない場合、パワーコンディショナー１６が太陽光発電パネル１４及び燃料電池式発電装置２３から供給された直流電力の一部を蓄電装置１７に出力する。蓄電装置１７の充電量が満たされている場合、パワーコンディショナー１６は蓄電装置１７に電力を出力することなく、太陽光発電パネル１４及び燃料電池式発電装置２３から供給された電力を交流電力に変換した上で、分電器１３に供給する。太陽光発電パネル１４及び燃料電池式発電装置２３の発電電力が不足している場合、つまり、全負荷１１の総消費電力がパワーコンディショナー１６から分電器１３に供給される電力よりも大きい場合、パワーコンディショナー１６は蓄電装置１７を放電させて、その放電電力を分電器１３に供給する。従って、負荷１１によって消費される電力は、太陽光発電パネル１４、燃料電池式発電装置２３、蓄電装置１７、商用電源の順に優先して使用される。

個別管理装置１８は、ユーザーによって使用される。個別管理装置１８には、それを使用するユーザーが居住する住宅１０の住宅ＩＤが割り当てられている。

個別管理装置１８は、汎用コンピューターシステム又は専用コンピューターシステムから構成される。汎用コンピューターシステムとは、汎用ＯＳ（Operating System）がインストールされた例えば携帯電話機、スマートフォン、タブレット型コンピューター、ラップトップ型コンピューター及びデスクトップ型コンピューターなどのようなコンピューターシステムをいう。汎用ＯＳは、例えば、Windows（登録商標）、Android（登録商標）、iOS（登録商標）、macOS（登録商標）、Linux（登録商標）又はUnix（登録商標）である。専用コンピューターシステムとは、住宅１０の内壁などに設置されているとともに、住宅１０の負荷１１の監視又は制御をする機能を有するコンピューターシステムをいう。例えば、専用コンピューターシステムとしては、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）コントローラーが挙げられる。個別管理装置１８は、汎用コンピューターシステムと専用コンピューターシステムの組み合わせでもよい。ユーザーの端末装置が宅内ネットワークと、必要に応じて通信ネットワーク９０とを通じて個別管理装置１８にアクセス可能であってもよい。

個別管理装置１８は、表示装置を有する。個別管理装置１８は、表示装置により各種の表示をする。個別管理装置１８は、タッチパネル、押しボタン、キー、キーボード、マウス、タッチパッド、スタライス及びポインティングデバイスなどのような入力装置を有する。個別管理装置１８が入力装置を操作することによって、個別管理装置１８がその操作に応じた指令及び情報などを受け付ける。

個別管理装置１８は、携帯電話回線通信モジュール、ネットワークカード及びＷｉＦｉ（登録商標）子機などのような通信器を有する。個別管理装置１８は、通信器によって、インターネットなどのような通信ネットワーク９０に接続されている。個別管理装置１８は、通信ネットワーク９０を通じて全体管理装置４０にアクセス可能である。例えばＶＰＮ（Virtual Private Network）などのようなセキュアな通信プロトコルが、個別管理装置１８と全体管理装置４０の間の通信に採用されてもよい。

個別管理装置１８は、プログラム１８ａを記憶した記憶媒体を有する。このプログラム１８ａは個別管理装置１８を以下のように機能させる。

個別管理装置１８は、時間を計って現在時刻を認識する計時機能を有する。

個別管理装置１８は、カートリッジストッカー１９に備わる監視カメラの映像信号を全体管理装置４０へ転送する。

個別管理装置１８は、カートリッジストッカー１９に備わる監視カメラの映像信号を入力する。個別管理装置１８は、監視カメラの映像信号に含まれる映像を表示装置に表示する。

個別管理装置１８は、監視カメラの映像信号に含まれる映像を画像処理することによって、映像中のカートリッジ２０を認識して、カートリッジストッカー１９へのカートリッジ２０の装着・非装着をカートリッジ２０ごとに認識する。個別管理装置１８は、カートリッジストッカー１９におけるカートリッジ２０が装着から非装着になったことを認識したら、その旨を表示装置に表示する。個別管理装置１８は、カートリッジストッカー１９におけるカートリッジ２０が非装着から装着になったことを認識したら、その旨を表示装置に表示する。個別管理装置１８は、カートリッジ２０ごとの装着・非装着を表した情報を全体管理装置４０へ送信する。

個別管理装置１８は、カートリッジストッカー１９に備わる着脱センサーの出力信号を入力する。カートリッジ２０が装着から非装着になった場合、着脱センサーの出力信号のレベルが変化し、個別管理装置１８がその変化を検出したら、カートリッジ２０の非装着の旨を表示装置に表示する。カートリッジ２０が非装着から装着になった場合、着脱センサーの出力信号のレベルが変化し、個別管理装置１８がその変化を検出したら、個別管理装置１８がカートリッジ２０の装着の旨を表示装置に表示する。また、個別管理装置１８は、着脱センサーの出力信号に基づいた情報、つまりカートリッジ２０ごとの装着・非装着を表した情報を全体管理装置４０へ送信する。

個別管理装置１８は、太陽光発電パネル１４の発電電力の計測値を電力計１５から入力するごとに、太陽光発電パネル１４の発電電力の計測値と計測時刻を対応付けて記憶する。これにより、個別管理装置１８は、太陽光発電パネル１４の発電電力の計測値の時系列データを蓄積する。個別管理装置１８は、太陽光発電パネル１４の発電電力の計測値の時系列データに基づいて、発電電力の計測値と計測時刻との関係を表した推移をグラフ等で表示装置に表示するとともに、最新の発電電力の計測値も推移と一緒に表示装置に表示する。

個別管理装置１８は、太陽光発電パネル１４の発電電力の計測値を電力計１５から入力するごとに、太陽光発電パネル１４の発電電力の計測値と計測時刻を対応付けて全体管理装置４０に送信する。ここで、計測時刻は、計測値が個別管理装置１８に入力された時の時刻である。

個別管理装置１８は、太陽光発電パネル１４の発電電力量の計測値を電力計１５から入力するごとに、太陽光発電パネル１４の発電電力量の計測値と計測時刻を対応付けて記憶する。これにより、個別管理装置１８は、太陽光発電パネル１４の発電電力量の計測値の時系列データを蓄積する。個別管理装置１８は、太陽光発電パネル１４の発電電力量の計測値の時系列データに基づいて、発電電力量の計測値と計測時刻との関係を表した推移をグラフ等で表示装置に表示するとともに、最新の発電電力量の計測値も推移と一緒に表示装置に表示する。

個別管理装置１８は、太陽光発電パネル１４の発電電力量の計測値を電力計１５から入力するごとに、太陽光発電パネル１４の発電電力量の計測値と計測時刻を対応付けて全体管理装置４０に送信する。

個別管理装置１８は、燃料電池式発電装置２３の発電電力の計測値を電力計２６から入力するごとに、燃料電池式発電装置２３の発電電力の計測値と計測時刻を対応付けて記憶する。これにより、個別管理装置１８は、燃料電池式発電装置２３の発電電力の計測値の時系列データを蓄積する。個別管理装置１８は、燃料電池式発電装置２３の発電電力の計測値の時系列データに基づいて、発電電力の計測値と計測時刻との関係を表した推移をグラフ等で表示装置に表示するとともに、最新の発電電力の計測値も推移と一緒に表示装置に表示する。

更に、個別管理装置１８は、燃料電池式発電装置２３の発電電力の計測値を電力計２６から入力するごとに、燃料電池式発電装置２３の発電電力の計測値と計測時刻を対応付けて全体管理装置４０に送信する。

個別管理装置１８は、燃料電池式発電装置２３の発電電力量の計測値を電力計２６から入力するごとに、燃料電池式発電装置２３の発電電力量の計測値と計測時刻を対応付けて記憶する。これにより、個別管理装置１８は、燃料電池式発電装置２３の発電電力量の計測値の時系列データを蓄積する。個別管理装置１８は、燃料電池式発電装置２３の発電電力量の計測値の時系列データに基づいて、発電電力量の計測値と計測時刻との関係を表した推移をグラフ等で表示装置に表示するとともに、最新の発電電力量の計測値も推移と一緒に表示装置に表示する。

個別管理装置１８は、燃料電池式発電装置２３の発電電力量の計測値を電力計２６から入力するごとに、燃料電池式発電装置２３の発電電力量の計測値と計測時刻を対応付けて全体管理装置４０に送信する。

個別管理装置１８は、カートリッジ２０ごとに水素の残量を認識する。具体的には、カートリッジ２０ごとに残量計２５が設けられ、残量計２５が非常に短い周期で周期的にカートリッジ２０の水素の残量を計測し、その計測値が個別管理装置１８に出力されることによって、個別管理装置１８がカートリッジ２０の水素の残量を認識する。残量計２５によるカートリッジ２０の残量計測の手法はどのようなものでもよい。例えば、残量計２５は、カートリッジ２０の水素の圧力計によって計測してその計測圧力を水素の残量に換算し、カートリッジ２０の重量を重量計によって計測してその計測重量を水素の残量に換算し、カートリッジ２０から水素供給器２１に送られる水素の流量を流量計により計測してその計測流量の時間積分を水素の残量に換算し、貯水槽２４に送られる水の流量を流量計によって計測しその計測流量の時間積分を水素の残量に換算し、カートリッジ２０ごとの貯水槽２４の水の重量を計測しその計測重量を水素の残量に換算し、又は、燃料電池式発電装置２３の発電電力量を計測してその計測電力量を水素の残量に換算してもよい。

個別管理装置１８は、水素の残量の計測値を残量計２５から入力するごとに、水素の残量の計測値と計測時刻を対応付けて記憶する。これにより、個別管理装置１８は、カートリッジ２０ごとに、水素の残量の計測値の時系列データを蓄積する。更に、個別管理装置１８は、水素の残量の計測値を残量計２５から入力するごとに、水素の残量の計測値と計測時刻を対応付けて全体管理装置４０に送信する。

個別管理装置１８は、水素の残量の計測値を残量計２５から入力するごとに、全てのカートリッジ２０の水素残量を総計することによって住宅１０に残った水素の全量（以下、全残量という。）を算出する。個別管理装置１８は、水素の残量の計測値を残量計２５から入力するごとに、水素の全残量と計測時刻を対応付けて記憶する。これにより、個別管理装置１８は、水素の全残量の時系列データを蓄積する。更に、個別管理装置１８は、水素の残量の計測値を残量計２５から入力するごとに、水素の全残量と計測時刻を対応付けて全体管理装置４０に送信する。

上述のように、カートリッジストッカー１９に保持されたカートリッジ２０のうち選択中のカートリッジ２０は水素の消費中であり、未選択のカートリッジ２０は水素を満たしており、選択解除済みのカートリッジ２０は空である。これらのことが個別管理装置１８によって認識されるために、水素供給器２１が信号線を介して個別管理装置１８に接続されており、水素供給器２１の動作が個別管理装置１８によって管理されている。個別管理装置１８は、カートリッジ２０ごとに選択中、未選択及び選択解除を認識する。つまり、個別管理装置１８は、カートリッジ２０ごとに水素供給中、水素未供給及び水素供給終了を認識する。水素未供給のカートリッジ２０は水素に満たされていることから、個別管理装置１８は水素未供給のカートリッジ２０を満杯と認識する。これにより、個別管理装置１８は、満杯のカートリッジ２０の数を非常に短い周期で周期的に認識する。水素供給終了のカートリッジ２０は空であることから、個別管理装置１８はカートリッジ２０を空と認識する。これにより、個別管理装置１８は、空のカートリッジ２０の数を非常に短い周期で周期的に認識する。なお、個別管理装置１８は、水素の残量の計測値を残量計２５から入力するごとに、住宅１０の水素の全残量から満杯及び空のカートリッジ２０の数を算出して認識してもよい。

個別管理装置１８は、満杯のカートリッジ２０の数及び空のカートリッジ２０の数を認識するごとに、その時刻と満杯のカートリッジ２０の数と空のカートリッジ２０の数とを互いに対応付けて記憶する。これにより、個別管理装置１８は、満杯のカートリッジ２０の数の時系列データと、空のカートリッジ２０の数の時系列データと、を蓄積する。個別管理装置１８は、満杯のカートリッジ２０の数の時系列データに基づいて、満杯のカートリッジ２０の数と時刻との関係を表した推移をグラフ等で表示装置に表示するとともに、満杯のカートリッジ２０の最新の数も推移と一緒に表示装置に表示する。個別管理装置１８は、空のカートリッジ２０の数の時系列データに基づいて、空のカートリッジ２０の数と時刻との関係を表した推移をグラフ等で表示装置に表示するとともに、空のカートリッジ２０の最新の数も推移と一緒に表示装置に表示する。個別管理装置１８は、満杯及び空のカートリッジ２０の数を認識するごとに、その時刻と満杯のカートリッジ２０の数と空のカートリッジ２０の数とを互いに対応付けて全体管理装置４０に送信する。

個別管理装置１８は、燃料電池式発電装置２３に供給される水素の使用量を算出する。使用されたカートリッジ２０の数が水素の使用量を表す場合、空のカートリッジ２０のみならず、水素供給中のカートリッジ２０も数に含める。水素の使用量は、燃料電池式発電装置２３の最初の運転開始時からの累積的なものであってもよいし、所定期間ごと（例えば、１ヶ月ごとに）にゼロにリセットされることによってそのリセット時からの累積的なものであってもよい。水素の使用量は、定期便によってカートリッジ２０が住宅１０に配送された時にユーザー又は運営者によってリセットされることによってそのリセット時から累積的なものであってもよい。水素の使用量には、定期便によって配送されたカートリッジ２０から供給された水素の使用量のみならず、臨時便によって配送されたカートリッジ２０から供給された水素の使用量も含み、他の住宅１０のカートリッジストッカー１９又は共用ロッカー１００から持ち帰ったカートリッジ２０から供給された水素の使用量も含む。

個別管理装置１８が水素の使用量を算出するために利用される計測器は様々である。例えば、流量計がカートリッジストッカー１９から燃料電池式発電装置２３までの水素の経路に設けられ、その流量計が水素の流量を計測するとともに流量の計測値を個別管理装置１８に出力し、個別管理装置１８が流量の計測値を時間積分することによって水素の使用量を算出してもよい。例えば、個別管理装置１８が、電力計２６から入力した燃料電池式発電装置２３の発電電力量の計測値を水素の使用量に換算してもよい。個別管理装置１８は、水素供給器２１の信号に基づいて、選択解除となったカートリッジ２０の数を総計し、その数を水素の使用量として算出してもよい。例えば、カートリッジストッカー１９から燃料電池式発電装置２３へ供給される水素の流量が一定であれば、個別管理装置１８が時間を計測して、その計時時間を水素の使用量に換算してもよい。

個別管理装置１８は、水素の使用量を算出するごとに、その時刻と使用量を互いに対応付けて記憶する。これにより、個別管理装置１８は、水素の使用量の時系列データを蓄積する。個別管理装置１８は、水素の使用量と時刻との関係を表した推移をグラフ等で標示装置に表示するとともに、最新の使用量も推移と一緒に表示装置に表示する。個別管理装置１８は、水素の使用量を算出するごとに、その時刻と使用量を互いに対応付けて全体管理装置４０に送信する。

上述のように水素供給器２１がカートリッジ２０を未選択から選択に切り替えた時に、個別管理装置１８がその旨を表示装置に表示する。上述のように水素供給器２１がカートリッジ２０を選択から選択解除に切り替えた時に、個別管理装置１８がその旨を表示装置に表示する。個別管理装置１８は、満杯のカートリッジ２０の識別情報（例えば、番号）とそのカートリッジ２０が満たされている旨とを互いに対応付けて表示装置に表示する。個別管理装置１８は、水素供給中のカートリッジ２０の識別情報とそのカートリッジ２０が供給中である旨とを互いに対応付けて表示装置に表示する。個別管理装置１８は、空のカートリッジの識別情報とそのカートリッジ２０が空である旨とを互いに対応付けて表示装置に表示する。個別管理装置１８は、各カートリッジ２０の識別情報と各カートリッジ２０の水素残量とを互いに対応付けて表示装置に表示する。個別管理装置１８は、全カートリッジ２０の水素の総残量を表示装置に表示する。水素の残量及び総残量は百分率で表現されてもよい。

個別管理装置１８は、住宅１０に居住するユーザーのスケジュールを管理する機能を有する。ここでいうユーザーのスケジュールとは、例えば、住宅１０における電力消費量が通常よりも増えるイベントの発生日と、住宅１０における電力消費量が通常よりも減るイベントの発生日である。ユーザーが個別管理装置１８を操作することによってイベントの発生日の情報を個別管理装置１８に入力すると、個別管理装置１８がイベント発生日の情報を記憶するとともに全体管理装置４０に送信する。

ユーザーが、臨時便で受け取る必要な水素の発注量を入力装置により個別管理装置１８に入力する。そうすると、個別管理装置１８が、水素の発注量を認識して、水素の発注量を表すデータを全体管理装置４０に送信する。

ユーザーが、共用ロッカー１００から水素の受け取ることの許可の要求を入力装置により個別管理装置１８に入力する。そうすると、個別管理装置１８は、許可の要求を全体管理装置４０に送信する。必要に応じて、ユーザーが、許可の要求に加えて、必要な水素量若しくは居住人数又はこれら両方を入力装置により個別管理装置１８に入力する。そうすると、個別管理装置１８は、入力された水素量若しくは居住人数又はこれら両方を全体管理装置４０に送信する。

＜５． 全体管理装置＞
図３は、全体管理装置４０のブロック図である。全体管理装置４０は、配送センター２の運営者によって管理されている。全体管理装置４０は、コンピューターシステムにより構成されたサーバー又はホストマシンである。全体管理装置４０は、クラウドコンピューティングシステムであってもよい。

全体管理装置４０は、コンピューター４１、メモリデバイス４５、入力デバイス４３、表示デバイス４４及び通信器４２を備える。

コンピューター４１は、全体管理装置４０の全体的な制御を司る。コンピューター４１は、時間を計って現在時刻を認識する計時機能を有する。コンピューター４１は、メインボード、１又は複数のハードウェアプロセッサー、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などを有する。メインボードは、バス、バスコントローラ及びインターフェース回路などを有するとともに、ハードウェアプロセッサー、ＧＰＵ、ＲＡＭ、メモリデバイス４５、入力デバイス４３、表示デバイス４４及び通信器４２の間で情報を伝送する。ハードウェアプロセッサーは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。ハードウェアプロセッサーは、各種の演算処理を行う。ＲＡＭは、ハードウェアプロセッサーによる演算処理に際して、ハードウェアプロセッサーに記憶領域又は作業領域を提供する。ＧＰＵは、ハードウェアプロセッサーよりも高速に行える処理（例えば、画像処理及び行列演算処理）をハードウェアプロセッサーの指令の下で行う。

入力デバイス４３は、キーボード、マウス、タッチパネル、タッチパッド、スタライス、ポインティングデバイス、キー及び押しボタンなどのような入力装置である。入力デバイス４３は、管理者９４が入力デバイス４３に対して行った操作の内容に応じた信号をコンピューター４１に出力する。コンピューター４１は、入力デバイス４３から転送された信号に従って、管理者９４による入力及び指令を認識する。

表示デバイス４４は、例えば液晶ディスプレイデバイス又は有機ＥＬディスプレイデバイスであってもよい。表示デバイス４４は、コンピューター４１から入力した映像信号に従った映像を表示する。

通信器４２は、例えばネットワークカード又はＷｉＦｉ（登録商標）子機であってもよい。通信器４２は、ルーターなどを介して通信ネットワーク３０に接続される。

メモリデバイス４５は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）及びＳＳＤ（Solid State Drive）などのようなメモリデバイスであってもよい。ＯＳ（Operating System）がメモリデバイス４５に格納され、ＯＳがコンピューター４１によって実行されるように全体管理装置４０にインストールされている。メモリデバイス４５には、コンピューター４１、特にハードウェアプロセッサーがＯＳ上で実行可能なプログラム４５ａが格納されている。

メモリデバイス４５には、ボックスＩＤと水素収容量情報が互いに対応付けられたリストデータ４５ｂが格納されている。水素収容量情報は、それに対応付けられたボックスＩＤのボックス１０１に収容された水素の量を表す。

メモリデバイス４５には、住宅ＩＤと所在地情報が互いに対応付けられたリストデータ４５ｃが格納されている。所在地情報は、それに対応付けられた住宅ＩＤの住宅１０の所在地を表す。

全体管理装置４０は、ストレージ装置５０に接続されている。ストレージ装置５０は、半導体記憶装置、磁気記憶装置、ＮＡＳ（Network Attached Storage）、データサーバー、ファイルサーバー又はクラウドコンピューティングシステムである。全体管理装置４０のコンピューター４１は、ストレージ装置５０に情報を記録したり、ストレージ装置５０に記録された情報を読み込んだりする。ストレージ装置５０は、インターフェース回路によりコンピューター４１に接続されてもよいし、通信ネットワーク９０を介してコンピューター４１によってアクセスされてもよい。

続いて、プログラム４５ａが実現するコンピューター４１の機能について説明する。

コンピューター４１は、個別管理装置１８ごとに割り当て住宅ＩＤを認識する。
コンピューター４１は、映像信号を各住宅１０の個別管理装置１８から受信し、その映像信号に基づく映像を表示デバイス４４に表示させる。

上述のように個別管理装置１８が、臨時便の運行に参照される水素の発注量を全体管理装置４０のコンピューター４１に送信すると、コンピューター４１が発注量を受信し、送信元の個別管理装置１８に割り当てられた住宅ＩＤと発注量を互いに対応付けてストレージ装置５０に記録する。運営者が業者端末を通じて全体管理装置４０を操作すると、全体管理装置４０のコンピューター４１が住宅ＩＤごとの発注量をストレージ装置５０から読み取って、住宅ＩＤごとの発注量を表示デバイス４４に表示させる。運営者が表示デバイス４４を見て、各住宅１０の発注量を集計して、臨時便を運行して、各住宅１０の発注量に応じた数のカートリッジを臨時便で配送する。

コンピューター４１は、個別管理装置１８から転送された監視カメラの映像信号に含まれる映像を表示デバイス４４に表示させる。これにより、管理者がカートリッジストッカー１９を監視することができる。また、管理者は、カートリッジストッカー１９における水素の不足を視認したら、臨時便によりカートリッジ２０を住宅１０に配送することができる。

コンピューター４１は、カートリッジ２０ごとの装着・非装着を表した情報を各住宅１０の個別管理装置１８から受信し、その情報に基づいて各住宅１０のカートリッジ２０ごとの装着・非装着の旨を表示デバイス４４に表示させる。

コンピューター４１は、住宅１０ごとに、個別管理装置１８から送られた情報を収集して蓄積する。具体的には、以下の通りである。

コンピューター４１は、個別管理装置１８から太陽光発電パネル１４の発電電力の計測値と計測時刻を受信するごとに、太陽光発電パネル１４の発電電力の計測値と計測時刻を対応付けてストレージ装置５０に記録する。これにより、コンピューター４１は、太陽光発電パネル１４の発電電力の計測値の第１時系列データ５１をストレージ装置５０に蓄積する。第１時系列データ５１は住宅１０ごとのデータであり、住宅１０の住宅ＩＤが第１時系列データ５１に割り当てられることによって、第１時系列データ５１と住宅１０が互いに関連付けられている。

コンピューター４１は、個別管理装置１８から太陽光発電パネル１４の発電電力量の計測値と計測時刻を受信するごとに、太陽光発電パネル１４の発電電力量の計測値と計測時刻を対応付けてストレージ装置５０に記録する。これにより、コンピューター４１は、太陽光発電パネル１４の発電電力量の計測値の第２時系列データ５２を蓄積する。第２時系列データ５２は住宅１０ごとのデータであり、住宅ＩＤが第２時系列データ５２に割り当てられている。

コンピューター４１は、個別管理装置１８から燃料電池式発電装置２３の発電電力の計測値と計測時刻を受信するごとに、燃料電池式発電装置２３の発電電力の計測値と計測時刻を対応付けてストレージ装置５０に記録する。これにより、コンピューター４１は、太陽光発電パネル１４の発電電力の計測値の第３時系列データ５３をストレージ装置５０に蓄積する。第３時系列データ５３は住宅１０ごとのデータあり、住宅ＩＤが第３時系列データ５３に割り当てられている。

コンピューター４１は、個別管理装置１８から燃料電池式発電装置２３の発電電力量の計測値と計測時刻を受信するごとに、燃料電池式発電装置２３の発電電力量の計測値と計測時刻を対応付けてストレージ装置５０に記録する。これにより、コンピューター４１は、燃料電池式発電装置２３の発電電力量の計測値の第４時系列データ５４をストレージ装置５０に蓄積する。第４時系列データ５４は住宅１０ごとのデータであり、住宅１０の住宅ＩＤが第４時系列データ５４に割り当てられている。

コンピューター４１は、個別管理装置１８からカートリッジ２０ごとに水素の残量の計測値と計測時刻を受信するごとに、水素の残量の計測値と計測時刻を対応付けてストレージ装置５０に記録する。これにより、コンピューター４１は、カートリッジ２０ごとの水素の残量の計測値の第５時系列データ５５をストレージ装置５０に蓄積する。第５時系列データ５５は住宅１０ごとのデータであり、住宅ＩＤが第５時系列データ５５に割り当てられている。

コンピューター４１は、個別管理装置１８から住宅１０の水素の全残量と計測時刻を受信するごとに、水素の全残量と計測時刻を対応付けてストレージ装置５０に記録する。これにより、コンピューター４１は、住宅１０の水素の全残量の第６時系列データ５６をストレージ装置５０に蓄積する。第６時系列データ５６は住宅１０ごとのデータであり、住宅ＩＤが第６時系列データ５６に割り当てられている。

コンピューター４１は、個別管理装置１８から、時刻と満杯のカートリッジ２０の数と空のカートリッジ２０の数とを受信するごとに、時刻と満杯のカートリッジ２０の数と空のカートリッジ２０の数とを互いに対応付けてストレージ装置５０に記憶する。これにより、コンピューター４１は、満杯のカートリッジ２０の数の第７時系列データ５７と、空のカートリッジ２０の数の第８時系列データ５８とをストレージ装置５０に蓄積する。時系列データ５７，５９は住宅１０ごとのデータであり、住宅ＩＤが時系列データ５７，５９に割り当てられている。

コンピューター４１は、個別管理装置１８から、時刻と水素の使用量を受信するごとに、水素の使用量と時刻を対応付けてストレージ装置５０に記録する。これにより、コンピューター４１は、住宅１０の水素の使用量の第９時系列データ５９をストレージ装置５０に記憶する。第９時系列データ５９は住宅１０ごとのデータであり、住宅ＩＤが第９時系列データ５９に割り当てられている。

コンピューター４１は、個別管理装置１８からイベント発生日の情報を受信したら、それをスケジュール情報６０としてストレージ装置５０に記録する。スケジュール情報６０が住宅１０ごとのデータであり、住宅ＩＤがスケジュール情報６０に割り当てられている。

ストレージ装置５０は、定期便によって各住宅１０に配送された水素の配送量の履歴を表した第１履歴情報６１を記憶する。具体的には、ストレージ装置５０は、定期便によって各住宅１０に水素が配送された配送時刻と水素の配送量とを対応付けて記憶することによって、水素の配送量の時系列データを第１履歴情報６１として蓄積している。第１履歴情報６１は住宅１０ごとにあり、住宅ＩＤが第１履歴情報６１に割り当てられている。第１履歴情報６１はコンピューター４１によって蓄積されたものである。つまり、コンピューター４１が、住宅１０に配送される水素の配送量を算出したら、その配送量と配送時刻を互いに対応付けてこれらを第１履歴情報６１に追加して、第１履歴情報６１を更新する。コンピューター４１が住宅１０に配送される水素の配送量を算出することについては、後に詳述する。

ストレージ装置５０は、定期便によって各住宅１０に前回に配送された水素の配送量からその後の期間使用量を減算することによって得られる変動量の履歴を表した第２履歴情報６２を記憶する。具体的には、ストレージ装置５０は、定期便によって各住宅１０に水素が今回配送される配送時刻と変動量（前回配送時の水素の配送量と期間使用量との差）とを対応付けて記憶することによって、変動量の時系列データを第２履歴情報６２として蓄積している。第２履歴情報６２はコンピューター４１によって蓄積されたものである。第２履歴情報６２は住宅１０ごとにあり、住宅ＩＤが第２履歴情報６２に割り当てられている。ここで、期間使用量とは、水素の使用量の時系列データ５９において、前回の配送時から最新の時刻（この時刻は、現在の時刻であるとともに今回の配送時である。）までの水素の使用量をいう。

ストレージ装置５０は、定期便によって各グループ９に配送された水素の配送量の履歴を表した第３履歴情報６３を記憶する。具体的には、ストレージ装置５０は、定期便によって各グループ９に水素が配送された配送時刻と水素の配送量とを対応付けて記憶することによって、水素の配送量の時系列データを第３履歴情報６３として蓄積している。第３履歴情報６３はコンピューター４１によって蓄積されたものである。グループ９への水素の配送量とは、そのグループ９に属する全住宅１０への水素の配送量の総計である。第３履歴情報６３はグループ９ごとにあり、グループＩＤが第３履歴情報６３に割り当てられている。

ストレージ装置５０は、定期便によって各グループ９に配送された水素の配送量からその後のグループ９の全住宅２０の期間使用量の和を減算することによって得られる変動量の履歴を表した第４履歴情報６４を記憶する。具体的には、ストレージ装置５０は、定期便によって各グループ９に水素が今回配送された配送時刻と変動量（前回配送時のグループ９の全住宅２０の水素の配送量の和と全住宅２０の期間使用量の和との差）を対応付けて記憶することによって、水素の配送量の変動量の時系列データを第４履歴情報６４として蓄積している。第４履歴情報６４はコンピューター４１によって蓄積されたものである。第４履歴情報６４はグループ９ごとにあり、グループＩＤが第４履歴情報６４に割り当てられている。

なお、住宅１０に居住するユーザーが自身の端末装置を利用して全体管理装置４０にアクセスして、自身の住宅１０に関連付けられた時系列データ５１～５９及び履歴情報６１～６４の内容を閲覧してもよい。ここでの端末装置とは、汎用ＯＳ（Operating System）がインストールされた例えば携帯電話機、スマートフォン、タブレット型コンピューター、ラップトップ型コンピューター及びデスクトップ型コンピューターなどのようなコンピューターシステムをいう

＜５－１． 各住宅への水素の配送量の算出＞
定期便が住宅１０及びグループ９に２回目以降の配送を行う場合に、プログラム４５ａは、以下のように、住宅１０及びグループ９への水素の配送量を定期的に算出する処理をコンピューター４１に実行させる。

コンピューター４１は、住宅１０への水素の配送量の履歴を表した第１履歴情報６１を参照して、最新の水素の配送量を読み取る。最新の水素の配送量とは、前回の定期便で住宅１０へ配送された水素の配送量のことをいう。

次に、コンピューター４１は、水素の使用量の時系列データ５９を参照して、前回の配送時から最新の時刻（この時刻は、現在の時刻であるとともに今回の配送時である。）までの水素の使用量（以下、期間使用量という。）を算出する。なお、期間使用量には、定期便で配送された水素の使用分のほか、臨時便で配送された水素の使用分も含まれることもある。更に、他の住宅１０のカートリッジストッカー１９又は共用ロッカー１００から持ち帰ったカートリッジ２０から供給された水素の使用量も期間使用量に含まれることもある。

次に、コンピューター４１は、期間使用量に基づいて、今回配送時の水素の配送量を決定する。例えば、コンピューター４１が、期間使用量と前回配送時の水素の配送量とを比較し、比較の結果、期間使用量が前回配送時の水素の配送量に等しい場合には、コンピューター４１が、期間使用量を、今回配送時の水素の配送量と決定する。例えば、比較の結果、期間使用量が前回配送時の水素の配送量よりも多ければ、コンピューター４１が、期間使用量を、今回配送時の水素の配送量と決定する。比較の結果、期間使用量が前回配送時の水素の配送量よりも少なければ、コンピューター４１が、前回配送時の水素の配送量から期間使用量を減算することによってその差を変動量として算出し、期間使用量から変動量を減算することによってその差を今回配送時の水素の配送量と決定する。

コンピューター４１は、期間使用量のほか、スケジュール情報６０を参照して、今回配送時の水素の配送量を決定してもよい。例えば、スケジュール情報６０の中に、住宅１０における電力消費量が通常よりも増えるイベントの発生日があれば、コンピューター４１が、期間使用量に所定値を加算することによって今回配送時の水素の配送量を割増する。例えば、スケジュール情報６０の中に、住宅１０における電力消費量が通常よりも減るイベントの発生日があれば、コンピューター４１が、期間使用量に所定値を減算することによって今回配送時の水素の配送量を割引する。

コンピューター４１は、期間使用量のほか、天気予報データ６１を参照して、今回配送時の水素の配送量を決定してもよい。例えば、天気予報データ８１において、雨天、降雪、高温、低温、高湿、高日射量又は低日射量が続く場合、コンピューター４１が、期間使用量に所定値を加算することによって今回配送時の水素の配送量を割増する。天気予報データ８１において、快適な大気状態、温度、湿度又は日射量が続く場合、コンピューター４１が、期間使用量に所定値を減算することによって今回配送時の水素の配送量を割引する。

コンピューター４１は、期間使用量のほか、季節を考慮して今回配送時の水素の配送量を決定してもよい。例えば、夏又は冬、コンピューター４１が、算出した水素の使用量に所定値を加算することによって今回配送時の水素の配送量を割増する。

なお、コンピューター４１は、ＡＩ（Artificial Intelligence）機能により住宅１０ごとの配送量を算出してもよい。つまり、コンピューター４１は、水素の使用量の時系列データ５９を学習済みモデルに入力して、今回配送時の水素の配送量を学習済みモデルから出力してもよい。学習済みモデルは、水素の使用量の様々な時系列データと、これら時系列データにそれぞれ対応付けられた配送量とを対応付けた教師データによって学習されたニューラルネットワークである。学習済みモデルは、プログラム４５ａのサブルーチンとして、メモリデバイス４５に記憶されている。

次に、コンピューター４１は、決定した水素の配送量を今回の配送時刻に対応付けて、その配送量と配送時刻を第１履歴情報６１に追加して、第１履歴情報６１を更新する。

次に、コンピューター４１は、前回配送時の水素の配送量から期間使用量を減算し、その差を変動量として算出する。
次に、コンピューター４１は、算出した変動量を今回の配送時刻に対応付けて、その変動量と配送時刻を第２履歴情報６２に追加して、第２履歴情報６２を更新する。

コンピューター４１は、グループ９に属する住宅１０ごとに上述のような一連の処理を行う。その後、コンピューター４１は、そのグループ９に対して、以下のような一連の処理を行う。

まず、コンピューター４１は、グループ９への水素の配送量の履歴を表した第３履歴情報６３を参照して、最新の水素の配送量を読み取る。最新の水素の配送量とは、前回の定期便でグループ９へ配送された水素の配送量のことをいう。
次に、コンピューター４１は、グループ９に属する全ての住宅１０について算出した水素の配送量を累計する。
次に、コンピューター４１は、累計した水素の配送量を今回の配送時刻に対応付けて、その配送量と配送時刻を第３履歴情報６３に追加して、第３履歴情報６３を更新する。
次に、コンピューター４１は、グループ９に属する全ての住宅１０について算出した期間使用量を累計する。
次に、コンピューター４１は、第３履歴情報６３における前回の配送量の累計から、期間使用量の累計を減算し、グループ９における変動量を算出する。
次に、コンピューター４１は、算出した変動量を今回の配送時刻に対応付けて、その変動量と配送時刻を第４履歴情報６４に追加して、第４履歴情報６４を更新する。

次に、コンピューター４１は、累計した水素の配送量に基づいて、配送にしようする輸送機３の大きさを決定する。例えば、累計した水素の配送量が第１閾値以上であれば、コンピューター４１が輸送機３の大きさを大型と決定し、累計した水素の配送量が第２閾値を超えて第１閾値未満であれば、コンピューター４１が輸送機３の大きさを中型と決定し、累計した水素の配送量が第２閾値以下であれば、コンピューター４１が輸送機３の大きさを小型と決定する。ここで、第２閾値は第１閾値よりも小さい。

次に、コンピューター４１は、住宅１０ごとの決定済み配送量を表示デバイス４４に表示させる。更に、コンピューター４１は、住宅１０ごとの決定済み配送量と一緒にグループ９の累計配送量を表示デバイス４４に表示させる。更に、コンピューター４１は、グループ９の累計配送量と一緒に輸送機３の決定済み大きさを表示デバイス４４に表示させる。コンピューター４１が印刷装置に接続され、コンピューター４１が、住宅１０ごとの決定済み配送量と、グループ９の累計配送量と、輸送機３の決定済み大きさとの印刷を印刷装置に実行させてもよい。運営者が表示デバイス４４又は印刷物を見て、グループ９の累計配送量に応じた数のカートリッジ２０を準備し、決定済み大きさの輸送機３を準備し、それらカートリッジ２０をその輸送機３に荷積みして、その輸送機３を定期便として運行する。

＜５－２． 共用ロッカーの解錠許可＞
上述のように、ユーザーが許可の要求を個別管理装置１８に入力して、個別管理装置１８が許可の要求を全体管理装置４０に送信すると、コンピューター４１が許可の要求を受信する。ユーザーが許可の要求に加えて、水素量若しくは居住人数又はこれら両方を個別管理装置１８に入力して、個別管理装置１８が水素量若しくは居住人数又はこれら両方を全体管理装置４０に送信すると、コンピューター４１が水素量若しくは居住人数又はこれら両方を受信する。

次に、コンピューター４１は、送信元の個別管理装置１８に割り当てられた住宅ＩＤを認識し、その住宅ＩＤを許可する。

次に、コンピューター４１は、パスワードを生成する。コンピューター４１がそのパスワードを個別管理装置１８に送信すると、個別管理装置１８がそのパスワードを受信するとともに表示装置に表示する。これにより、ユーザーがパスワードを知る。

次に、コンピューター４１は水素の提供量を決定する。例えば、コンピューター４１は、受信した水素量を水素の提供量に決定してもよい。コンピューター４１は、受信した住居人数から水素の提供量を算出してもよい。コンピューター４１は、水素の配送量の時系列データである第１履歴情報６１のうち、最新の配送量に基づいて水素の提供量を算出してもよい。コンピューター４１は、燃料電池式発電装置２３の発電電力量の計測値の第４時系列データ５４に基づいて水素の提供量を算出してもよい。コンピューター４１は、住宅１０の水素の全残量の第６時系列データ５６のうち、最新の全残量に基づいて水素の提供量を算出してもよい。コンピューター４１は、満杯のカートリッジ２０の数の第７時系列データ５７のうち、最新の数に基づいて水素の提供量を算出してもよい。コンピューター４１は、空のカートリッジ２０の数の第８時系列データ５８のうち、最新の数に基づいて水素の提供量を算出してもよい。コンピューター４１は、住宅１０の水素の使用量の第９時系列データ５９に基づいて水素の提供量を算出して決定してもよい。以上に挙げた幾つかの算出要素が組み合わせられて、水素の提供量が算出されてもよい。

コンピューター４１は、以上に挙げた算出要素のほか、スケジュール情報６０を参照して、水素の提供量を決定してもよい。例えば、スケジュール情報６０の中に、住宅１０における電力消費量が通常よりも増えるイベントの発生日があれば、コンピューター４１が水素の提供量を割増する。例えば、スケジュール情報６０の中に、住宅１０における電力消費量が通常よりも減るイベントの発生日があれば、コンピューター４１が水素の提供量を割引する。

コンピューター４１は、以上に挙げた算出要素のほか、天気予報データ８１を参照して、水素の提供量を決定してもよい。例えば、天気予報データ８１において、雨天、降雪、高温、低温、高湿、高日射量又は低日射量が続く場合、コンピューター４１が水素の提供量を割増する。天気予報データ８１において、快適な大気状態、温度、湿度又は日射量が続く場合、コンピューター４１が水素の提供量を割引する。

コンピューター４１は、以上に挙げた算出要素のほか、水素の提供量を決定してもよい。例えば、夏又は冬、コンピューター４１が水素の提供量を割増する。

次に、コンピューター４１は、リストデータ４５ｂを参照して、複数のボックス１０１に割り当てられた複数のボックスＩＤの中から一又は複数を、決定した水素の提供量に基づいて決定する。決定済みボックスＩＤがリストデータ４５ｂにおいて対応付けられた水素の収容量の総和は、決定した水素の提供量に等しい。

次に、コンピューター４１は、許可した住宅ＩＤと、生成したパスワードと、決定したボックスＩＤとを互いに対応付けて、共用ロッカー１００に送信する。そうすると、共用ロッカー１００の制御部１０５が、住宅ＩＤ、パスワード及びボックスＩＤを受信して、それらを互いに対応付けて許可リストデータに追加する。

その後、ユーザーがストック施設８に訪問して、ユーザーがＩＣチップ付き物品のＩＣチップを共用ロッカー１００のリーダー１０６に近づけたり、タッチパネル１０４により正しいパスワードを入力したりしたら、上述のように共用ロッカー１００の制御部１０５がユーザーを認証するため、制御部１０５が決定済みボックスＩＤに割り当てられたボックス１０１の扉１０２を解錠する。扉１０２が解錠されたら、ユーザーがその扉１０２のボックス１０１からカートリッジを取り出し、扉１０２を閉じて施錠し、カートリッジを自身の住宅１０に持ち帰る。

＜５－２－１． 突発的事象の発生時の許可＞
突発的事象の発生時のみに共用ロッカー１００からカートリッジ２０を取り出せるようにする処理について説明する。

コンピューター４１が突発的事象の発生を認識する。例えば、運営者が入力デバイス４３を操作することによって突発的事象の発生の旨をコンピューター４１に入力すると、コンピューター４１が突発的事象の発生を認識する。又は、政府、自治体および通信事業者などのような情報提供者が緊急地震速報、気象の警戒注意報、災害警報および全国瞬時警報システムなどのような緊急速報を通信ネットワーク９０に発信するところ、コンピューター４１が緊急速報の有無を常時監視しており、コンピューター４１が緊急速報の受信により突発的事象の発生を認識する。

コンピューター４１が突発的事象の発生を認識したら、コンピューター４１が許可の旨の情報を共用ロッカー１００に送信する。そうすると、共用ロッカー１００の制御部１０５が許可の旨を受信する。これにより、制御部１０５は、全てのボックス１０１の扉１０２を解錠するか、リーダー１０６及びタッチパネル１０４からの信号を無視することなく、上述のようなパスワード又は住宅ＩＤの照合処理を行ってユーザーを認証する。

＜５－３． 突発的事象の発生時の他人のカートリッジストッカーの解錠許可＞
上述のように、突発的事象の発生時にユーザーが他のユーザーの住宅１０のカートリッジストッカー１９からカートリッジ２０を取り出せることについて説明したが、それを実現するためのコンピューター４１の処理について説明する。

コンピューター４１が上述のように突発的事象の発生を認識したら、コンピューター４１が個別管理装置１８ごとに（つまり、住宅ＩＤごとに）一意の正当なパスワードを生成し、各個別管理装置１８に正当なパスワードを配信する。そうすると、各個別管理装置１８が正当なパスワードを受信して記憶する。また、コンピューター４１は、住宅ＩＤごとに正当なパスワードを対応付ける。

一方、突発的事象の発生後に、ユーザーが許可の要求を個別管理装置１８に入力して、個別管理装置１８が許可の要求を全体管理装置４０に送信すると、コンピューター４１が許可の要求を受信する。ユーザーが許可の要求に加えて、水素量若しくは居住人数又はこれら両方を個別管理装置１８に入力して、個別管理装置１８が水素量若しくは居住人数又はこれら両方を全体管理装置４０に送信すると、コンピューター４１が水素量若しくは居住人数又はこれら両方を受信する。

次に、コンピューター４１は水素の提供量を決定する。例えば、コンピューター４１は、受信した水素量を水素の提供量に決定してもよい。コンピューター４１は、受信した住居人数から水素の提供量を算出してもよい。コンピューター４１は、水素の配送量の時系列データである第１履歴情報６１のうち、最新の配送量に基づいて水素の提供量を算出してもよい。コンピューター４１は、燃料電池式発電装置２３の発電電力量の計測値の第４時系列データ５４に基づいて水素の提供量を算出してもよい。コンピューター４１は、住宅１０の水素の全残量の第６時系列データ５６のうち、最新の全残量に基づいて水素の提供量を算出してもよい。コンピューター４１は、満杯のカートリッジ２０の数の第７時系列データ５７のうち、最新の数に基づいて水素の提供量を算出してもよい。コンピューター４１は、空のカートリッジ２０の数の第８時系列データ５８のうち、最新の数に基づいて水素の提供量を算出してもよい。コンピューター４１は、住宅１０の水素の使用量の第９時系列データ５９に基づいて水素の提供量を算出して決定してもよい。以上に挙げた幾つかの算出要素が組み合わせられて、水素の提供量が算出されてもよい。

コンピューター４１は、以上に挙げた算出要素のほか、スケジュール情報６０を参照して、水素の提供量を決定してもよい。例えば、スケジュール情報６０の中に、住宅１０における電力消費量が通常よりも増えるイベントの発生日があれば、コンピューター４１が水素の提供量を割増する。例えば、スケジュール情報６０の中に、住宅１０における電力消費量が通常よりも減るイベントの発生日があれば、コンピューター４１が水素の提供量を割引する。

コンピューター４１は、以上に挙げた算出要素のほか、天気予報データ８１を参照して、水素の提供量を決定してもよい。例えば、天気予報データ８１において、雨天、降雪、高温、低温、高湿、高日射量又は低日射量が続く場合、コンピューター４１が水素の提供量を割増する。天気予報データ８１において、快適な大気状態、温度、湿度又は日射量が続く場合、コンピューター４１が水素の提供量を割引する。

コンピューター４１は、以上に挙げた算出要素のほか、水素の提供量を決定してもよい。例えば、夏又は冬、コンピューター４１が水素の提供量を割増する。

その後、コンピューター４１は、各住宅１０の水素の全残量の第６時系列データ５６のうち最新の全残量と、決定した提供量とに基づいて、何れかの住宅１０の住宅ＩＤを決定する。

次に、コンピューター４１は、リストデータ４５ｃを参照して、決定した住宅ＩＤに対応付けられた所在地情報を読み取る。また、コンピューター４１は、決定した住宅ＩＤに対応付けられた正当なパスワード（以下、第１パスワードという。）を認識して決定する。

次に、コンピューター４１は、決定した住宅ＩＤに対応付けられた所在地情報と、決定した住宅ＩＤに対応付けられた第１パスワードと同一の緊急パスワードとを、許可の要求の送信元の個別管理装置１８に送信する。そうすると、個別管理装置１８は、緊急パスワードと所在地を表示する。その個別管理装置１８のユーザーが所在地及び緊急パスワードを知って、その所在地の住宅１０に訪問して、その住宅１０のカートリッジストッカー１９の文字入力キーを操作して、正当なパスワードと同じ緊急パスワードを入力すれば、扉１９ｂが解錠される。そのため、そのユーザーは上段ボックス１９ａからカートリッジ２０を取り出して、自身の住宅に持ち帰ることができる。

＜６． 有利な効果＞
全体管理装置４０のコンピューター４１が、住宅１０ごとに、個別管理装置１８から送信された水素の使用量の時系列データ５９を蓄積する蓄積処理と、時系列データ５９を参照して、前回の配送時から今回配送時までの期間使用量を算出する算出処理と、期間使用量に基づいて水素の配送量を決定する決定処理と、を実行する。よって、各住宅１０に配送される水素の量が適切になり、各住宅１０の水素の在庫が過多・過少にならない。

コンピューター４１が蓄積処理、算出処理及び決定処理を定期的に実行するところ、コンピューター４１が１つ前の決定処理により決定された配送量と期間使用量を比較し、比較処理の結果、期間使用量が前回の決定処理により決定された配送量以上であれば、コンピューター４１が期間使用量を水素の配送量と決定し、比較処理の結果、期間使用量が前回の決定処理により決定された配送量未満であれば、コンピューター４１が前回の決定処理により決定された配送量から期間使用量を減算することによってその差を変動量として算出し、期間使用量から変動量を減算することによってその差を水素の配送量として決定する。これによれば、各住宅１０に配送される水素の量が各住宅１０における在庫を考慮して適切になり、各住宅１０の水素の在庫が過多・過少にならない。配送回数が増えるにつれて、変動量がゼロに収束していき、各住宅１０の水素の在庫が過多・過少にならない。

コンピューター４１が、決定処理において、ユーザーのスケジュール情報６０を参照して、各住宅１０の期間使用量に基づいて各住宅１０の水素の配送量を決定する。よって、ユーザーのスケジュール情報６０がユーザーの住宅１０から水素の使用量に影響を及ぼすことから、決定された水素の配送量が適切になり、住宅１０の水素の在庫が過多・過少にならない。

コンピューター４１が、決定処理において、天気予報データ８１を参照して、各住宅１０の期間使用量に基づいて各住宅１０の水素の配送量を決定する。よって、天気予報データ８１が住宅１０の水素の使用量に影響を及ぼすことから、決定された水素の配送量が適切になり、住宅１０の水素の在庫が過多・過少にならない。

コンピューター４１が、住宅１０ごとの配送量を累計するとともにその累計をグループ９への配送量として決定する第２決定処理を実行する。これにより、配送に利用する輸送機３に積載する水素の量を適切にできる。

ユーザーが自身の個別管理装置１８から許可の要求をしたら、コンピューター４１が水素の提供量に基づいて共用ロッカー１００の複数のボックス１０１のボックスＩＤの中から一又は複数を決定し、決定済みボックスＩＤを共用ロッカー１００の制御部１０５に送信する送信処理を実行する。その後、ユーザーが共用ロッカー１００に向かって、制御部１０５がパスワード又はＩＣチップによりユーザーを認証したら、決定済みボックスＩＤに対応付けられたボックス１０１の扉１０２を解錠する。このようにボックスＩＤが複数を水素の提供量に基づいて決定され、決定済みボックスＩＤに対応付けられたボックス１０１の扉１０２が解錠されるため、共用ロッカー１００に水素を取りに来たユーザーに対して適切な量の水素が提供される。

ユーザーが自身の個別管理装置１８から許可の要求をしたら、コンピューター４１が決定済みボックスＩＤに加えてパスワードを個別管理装置１８及び制御部１０５に送信する。個別管理装置１８がパスワードを表示することによって、ユーザーがそのパスワードを知ることができる。制御部１０５がパスワードと同一のパスワードの入力によりユーザーを認証すると、制御部１０５は決定済みボックスＩＤに対応付けられたボックス１０１の扉１０２が解錠される。そのボックス１０１に収容された水素がそのユーザーにだけに提供される。

ユーザーが自身の個別管理装置１８から許可の要求をしたら、コンピューター４１が決定済みボックスＩＤに加えてそのユーザーの住宅ＩＤを制御部１０５に送信する。共用ロッカー１００の場所に向かったユーザーがＩＣチップ付き物品を共用ロッカー１００のリーダー１０６に近接させると、制御部１０５が、リーダー１０６によって読み取られた住宅ＩＤと、受信した住宅ＩＤとを照合して、ユーザーを認証する。そうすると、制御部１０５は決定済みボックスＩＤに対応付けられたボックス１０１の扉１０２が解錠される。そのボックス１０１に収容された水素がそのユーザーにだけに提供される。

コンピューター４１が突発的事象の発生を認識したら、許可の旨を制御部１０５に送信する。ここで、制御部１０５が許可の旨を受けなければ、制御部１０５がユーザーの認証のための照合処理を行わず、制御部１０５が許可の旨を受ければ、制御部１０５が前記ユーザーの認証のための照合処理を行う。よって、突発的事象の発生時のみ、共用ロッカー１００に水素を取りに来たユーザーに対して適切な量の水素が提供される。

コンピューター４１が突発的事象を認識したら、コンピューター４１が、複数の個別管理装置１８ごとに一意の複数のパスワードを複数の個別管理装置１８にそれぞれ配信する。そして、ユーザーが自身の個別管理装置１８から全体管理装置４０に要求したら、コンピューター４１が前記複数のパスワードの中から１つの第１パスワードを水素の提供量に基づいて決定し、第１パスワードと同一の緊急パスワードと第１パスワードの配信先の個別管理装置１８の所在地とをその個別管理装置１８に送信し、その個別管理装置１８が緊急パスワード及び所在地を表示する。そうすると、ユーザーがその所在地に向かって緊急パスワードをカートリッジストッカー１９の文字入力キーにより緊急パスワードを入力すれば、そのカートリッジストッカー１９の扉１９ｂが解錠される。そのため、そのユーザーは上段ボックス１９ａからカートリッジ２０を取り出して、自身の住宅に持ち帰ることができる。

輸送機３が各住宅１０の貯水槽２４に貯まった水とともに貯水槽２４を回収するため、各住宅１０の燃料電池式発電装置２３によって生成された水が有効利用される。

輸送機３が水素で満たされた複数の満杯カートリッジ２０を各住宅１０に配送しながら、各住宅１０から貯水槽２４を回収するため、輸送機３の運行コストを低減できる。

満杯カートリッジ２０の輸送に際して、満杯カートリッジ２０が立てられた状態で格子状に配列されるよう輸送機３に積載され、貯水槽２４が満杯カートリッジ２０によって囲われた隙間に配置されるため、満杯カートリッジ２０及び貯水槽２４を有効的に輸送機３に積載することができる。

プラント１が水素活用・水活用シティに設立され、水素製造設備１ａ、水素貯蔵設備１ｂ及び水素充填設備（１ｃ）がプラント１に設置されているため、そのシティにおいて水素が賄える。

添加設備１ｄがプラント１に設置されているため、貯水槽２４の中の水を飲用に用いやすい。

太陽光発電パネル１４が各住宅１０の屋根に設置され、水素製造装置が各住宅１０に設置され、その水素製造装置が太陽光発電パネル１４によって生成された電力を用いて貯水槽２４の水を電気分解することによって水素を生成し、その水素が燃料電池式発電装置２３に供給されるため、住宅１０において自然エネルギーを用いて、水及び水素が循環的に利用される。

１ プラント
１ａ 水素製造設備
１ｂ 水素貯蔵設備
１ｃ 水素充填設備
１ｃ 添加設備
３ 輸送機
９ グループ
１０ 住宅
１８ 個別管理装置
１９ カートリッジストッカー
１９ａ 上段ボックス
１９ｂ 扉
４０ 全体管理装置
４１ コンピューター
２０ カートリッジ
２３ 燃料電池式発電装置
２４ 貯水槽
５０ ストレージ装置
５１～５９ 時系列データ
６０ スケジュール情報
６１～６４ 履歴情報
８０ 気象情報用ストレージ装置
８１ 天気予報データ
１００ 共用ロッカー
１０１ ボックス
１０２ 扉
１０５ 制御部
１０６ リーダー

Claims (7)

1. 建造されて地域に分布された複数の住宅と、輸送機とを備える水素活用・水活用システムであって、
   前記複数の住宅のそれぞれが、
   前記住宅に着脱可能に設けられる貯水槽と、
   前記住宅に着脱可能に設けられ、水素が収められたカートリッジと、
   前記カートリッジから水素の供給を受けて、供給された水素と酸素から電力と水を生成し、その水を前記貯水槽に排出する燃料電池式発電装置と、
   を有し、
   前記輸送機が、水素で満たされた複数の満杯カートリッジを前記複数の住宅に配送しながら、前記貯水槽に貯まった水とともに前記貯水槽を回収し、
   前記水素活用・水活用システムが、
   前記地域に設置され、水素を製造する水素製造設備
   を更に備え、
   前記水素製造設備が、
   前記輸送機によって回収された前記貯水槽から水の供給を受けて、その水を電気分解することによって水素を生成する電気分解装置
   を有し、
   前記水素活用・水活用システムが、
   前記地域に設置され、前記水素製造設備の前記電気分解装置によって製造された水素を貯蔵する水素貯蔵設備と、
   前記地域に設置され、前記水素貯蔵設備に貯蔵された水素を充填することにより前記満杯カートリッジを作る水素充填設備と、を更に備える
   ことを特徴とする水素活用・水活用システム。
2. 請求項１に記載の水素活用・水活用システムであって、
   前記水素貯蔵設備、前記水素貯蔵設備及び前記水素充填設備が、前記地域に設立されたプラントに設置されている
   ことを特徴とする水素活用・水活用システム。
3. 請求項２に記載の水素活用・水活用システムであって、
   前記プラント内の太陽光発電設備を更に備え、
   前記電気分解装置が、前記太陽光発電設備から供給された電力を利用して水を電気分解する
   ことを特徴とする水素活用・水活用システム。
4. 請求項２又は３に記載の水素活用・水活用システムであって、
   前記プラントにおいて前記水素充填設備によって作られた前記満杯カートリッジが前記プラントの隣りの配送センターに送られて、前記輸送機が前記満杯カートリッジを前記配送センターから前記複数の住宅に配送する
   ことを特徴とする水素活用・水活用システム。
5. 請求項１から３の何れか一項に記載の水素活用・水活用システムであって、
   前記輸送機が、前記満杯カートリッジを前記住宅に配送しながら、前記貯水槽に貯まった水とともに前記貯水槽を前記住宅から回収するとともに空のカートリッジも回収する
   ことを特徴とする水素活用・水活用システム。
6. 請求項１から３の何れか一項に記載の水素活用・水活用システムであって、
   前記満杯カートリッジが円柱状に成しており、前記満杯カートリッジが立てられた状態で格子状に配列されるよう前記輸送機に積載され、前記貯水槽が前記満杯カートリッジによって囲われた隙間に配置されるよう前記輸送機に積載される
   ことを特徴とする水素活用・水活用システム。
7. 請求項２又は３に記載の水素活用・水活用システムであって、
   前記プラントに設置され、前記輸送機によって回収された前記貯水槽の中の水にミネラル若しくは次亜塩素酸カルシウム又はこれら両方を添加する添加設備を更に備える
   ことを特徴とする水素活用・水活用システム。

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