KR20220148894A - 광역 전력 공급 시스템 - Google Patents

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KR20220148894A
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hydrogen
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hydrogen storage
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마사미치 가메이
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가부시키가이샤 랜드 비지니스
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Abstract

본 발명의 광역 전력 공급 시스템(1)은, 종래의 송전 철탑 등이 불필요한 수소 에너지를 이용한 광역의 전력 공급망으로서, 환경에 대한 부하가 작고, 경제성도 우수한 광역 전력 공급 시스템을 제공하는 것이며, 1차 발전소(1)와, 1차 발전소(1)의 전기에 의해 수소를 제조하는 수소 제조 시설(2)과, 광역에 분산 배치된 1차 수소 저장 시설(3)과, 개개의 1차 수소 저장 시설(3)에 대하여 분산 배치된 2차 수소 저장 시설(4)과, 거주 구역 내의 전력 소비 시설 또는 주호에 전력을 보내는 지역 전력망(6)과, 거주 구역에 대하여 설치되고, 1차 수소 저장 시설(3) 또는 2차 수소 저장 시설(4)을 개재하여 수송되어 온 수소를 전력으로 변환하는 2차 발전 시설(5)과, 수소 제조 시설(2)과 1차 수소 저장 시설(3)의 사이, 1차 수소 저장 시설(3)과 2차 수소 저장 시설(4)의 사이, 및 1차 수소 저장 시설(3) 또는 2차 수소 저장 시설(4)과 2차 발전 시설(5)의 사이에서, 수소를 수송하는 트레일러(7) 등의 수송 수단에 의해 구성된다.

Description

광역 전력 공급 시스템
본 발명은, 종래의 송전 철탑 등을 필요로 하지 않는 수소 에너지를 이용한 광역 전력 공급 시스템에 관한 것이다.
온실 효과 가스의 배출에 의한 지구 온난화가 큰 문제가 되고 있다. 그 해결 수단의 하나로서 수소 에너지를 이용한 전력 공급 시스템이 주목받고 있어, 많은 실증 실험이 행해지고, 또한 일부가 실용화되어 있다.
수소 에너지를 이용한 전력 공급 시스템의 일 형태는, 대략적으로, 발전소 또는 발전 설비에서 발전된 전기를 이용하여 수소 제조 장치 또는 수소 제조 시설에 의해 수소를 제조하고, 제조된 수소를 수소 저장 장치 또는 수소 저장 시설에 저장하여, 저장된 수소로부터 수소 가스 터빈 등으로 수소 발전하여 통상의 전력으로서 공급하는 것이다.
이 밖에, 수소 스테이션에 있어서 연료 전지 자동차에 수소를 공급하는 등 하여, 수소 에너지가 이용되고 있다.
수소 에너지의 이용에 관한 기술로서는, 예를 들면 이하의 특허문헌에 기재된 발명이 있다.
특허문헌 1에는, 수소 자동차 및 연료 전지 자동차에 대하여, 재생 가능 에너지를 이용하여 안정적으로 또한 고효율로 자립하여 에너지를 공급할 수 있는 방법으로서, 재생 가능 에너지 발전 유닛과, 발전된 전력의 일부를 축적하는 축전 유닛과, 전기 분해용의 물을 공급하는 물 공급 유닛과, 물 공급 유닛에 의해 공급된 물을, 축전 유닛에 의해 축전된 전력에 의해 전기 분해하여 수소 및 산소를 제조하는 물 전해 유닛과, 물 전해 유닛에 의해 제조된 수소를 비축하는 수소 저장 유닛과, 물 전해 유닛에 의해 제조된 산소를 비축하는 산소 저장 유닛과, 수소 저장 유닛에 비축된 수소를 이용하여 발전을 행하는 수소 발전 유닛과, 수소 발전 유닛이 발전 시에 발생하는 물을 회수하는 물 회수 유닛과, 재생 가능 에너지 발전 유닛 내에서 발전 시에 발생하는 열을 축적하고, 물 전해 유닛이 수소를 제조할 때에 열을 상기 물 전해 유닛에 공급하는 축열 유닛과, 축전 유닛에 축전된 전력을 공급 대상에 공급하는 전력 공급 유닛과, 수소 저장 유닛에 저장되어 있는 수소 또는 수소를 포함하는 매체를, 공급 대상에 공급하는 수소 공급 유닛과, 각 유닛에 있어서의 전력, 수소, 열의 수급 상황을 감시하고, 감시한 수급 상황에 기초하여 금후의 부족분을 보충하도록 각 유닛의 운전을 제어하는 관리 유닛을 구비한 전력수소 공급 시스템이 개시되어 있다.
특허문헌 2에는, 건축물용의 수소 에너지 공급 시스템으로서, 저장된 수소를 이용하여 전력을 생성하는 수소 에너지 생성부와, 수소 에너지 생성부로부터 공급되는 전력을, 건축물의 외부에 대하여 전력을 공급하는 제 1 루트, 및 건축물의 내부에 대하여 전력을 공급하는 제 2 루트 중 적어도 어느 것을 개재하여 공급 가능한 전력 공급부와, 전력 공급부가 공급하는 전력을 제어하는 제어부로서, 전력 계통이 정전된 경우에, 제 1 루트를 개재한 전력 공급을 개시시키는 제어, 및 제 1 루트에 있어서의 전력의 공급 범위를 증가시키는 제어 중 적어도 어느 것을 행하는 제어부를 구비하는 시스템이 개시되어 있다.
특허문헌 3에는, 에너지망과의 사이에서, 보다 효율적으로 에너지의 수수를 행하는 것이 가능한 수소 에너지 시스템으로서, 수소 제조에 관하여 미리 정해진 시계열적 물리량을 복수 취득하는 취득부와, 시계열적 물리량마다 우선도를 설정하는 설정부와, 상호 관련되는 복수의 시계열적 계획값을 생성하는 계획부로서, 복수의 시계열적 물리량 각각 대응하는 계획값을 물리량마다의 우선도에 따라 생성하는 계획부를 구비하는 수소 에너지 시스템이 개시되어 있다.
특허문헌 4에는, 재생 가능 에너지에 의해 발전하는 발전부로부터 공급된 전력을 이용하여, 물의 전기 분해에 의해 수소를 제조하는 수소 제조부와, 수소 제조부가 제조한 수소를 저장하는 수소 저장부와, 수소 저장부와 연통하는 경로를 개재하여 취득한 수소를 이용하여 발전한 전력을 부하에 공급하는 수소 발전부와, 수소 저장부에 저장된 수소를 수소 발전부에 공급하는 경로와 상이한 경로에 의해 공급하는 공급부와, 공급부가 특정 기간에 공급하는 제 1 수소량을 취득하는 수소량 취득부와, 제 1 수소량에 따라, 수소 발전부 및 수소 제조부 중 적어도 일방을 제어하는 제어부를 구비하는 수소 에너지 저장 시스템이 개시되어 있다.
특허문헌 5에는, 시스템 전체로서의 운용을 정지시키지 않고, 수소 흡장 능력의 열화도를 진단할 수 있는 전력 공급 기술로서, 발전 장치로부터 입력한 전력을 이용하여 제 1 수소 가스를 제조하는 수소 제조부와, 이 제 1 수소 가스를 수송하는 제 1 수송관이 접속함과 함께 내부에 수소 흡장 재료가 수용되어 있는 적어도 2개 이상의 탱크와, 이들 복수의 탱크에 접속하는 제 2 수송관을 개재하여 수소 흡장 재료로부터 방출되는 제 2 수소 가스가 수송되는 연료 전지와, 복수 중 어느 하나의 탱크에 있어서의 제 1 수소 가스 및 제 2 수소 가스의 양방의 수송을 폐지한 상태로 이 탱크의 내부를 감압하는 감압 펌프와, 감압된 탱크의 내부에 제 3 수소 가스를 수송하는 제 3 수송관과, 이 제 3 수소 가스의 수송량을 계측하는 계측부를 구비한 전력 공급 시스템이 개시되어 있다.
이 밖에, 특허문헌 6에는, 수소 제조 플랜트에서 제조한 수소를, 목적으로 하는 수소 소비 시설에 용이하게 또한 단시간에 수송할 수 있고, 또한 기존의 설비를 이용 가능한 수소의 수송 시스템으로서, 자연 에너지를 이용하여 발전한 전력에 의해, 물을 전기 분해하여 수소를 제조하는 수소 제조 플랜트를 구비하고, 제조한 수소를 복수의 수송 탱크에 수용하는 수용 수단과, 그 복수의 수송 탱크를 적재하여 수소 스테이션 근방의 항만 설비에 수송하는 제 1 수송 수단과, 제 1 수송 수단으로부터 내린 수송 탱크를 목적으로 하는 수소 스테이션마다 개별 수송하는 제 2 수송 수단을 구비하는 수소의 수송 시스템이 개시되어 있다.
또한 특허문헌 7에는, 수소 에너지를 이용한 전력망의 형태에 관하여, 생성된 수소 가스를 이용하여 수소 발전 장치에서 발전된 전력이, 생산 제조 시설, 오락 체육 시설, 쇼핑센터 등의 상업 유통 시설, 관공서 등의 공적 시설, 화학 공장, 인프라 시설, 단독주택이나 맨션 등의 주택 시설, 분뇨나 생활 쓰레기 등을 처리하는 바이오 처리 장치, 데칼린·시클로헥산 공급 스탠드, 유기 하이드라이드 센터 등 전력을 사용하는 각종 용도에 공급되는 것에 관한 기재가 있다.
일본국특허 제6005503호 공보 국제공개 WO2017/098662 국제공개 WO2018/078875 국제공개 WO2018/069993 국제공개 WO2018/078695 일본국 특개2005-220946호 공보 일본국 특개2002-234703호 공보
수소 에너지는, 지구 온난화로 이어지는 이산화탄소 등의 유해 물질을 거의 배출하지 않는 깨끗하고 친환경인 에너지이며, 또한 저장이나 수송이 가능하다는 메리트가 있다.
그 반면, 현상(現狀)에 있어서는 수소를 제조하는 비용, 수소의 수송 비용, 제조된 수소를 전기나 열로 변환할 때의 변환 효율이나 비용에 관한 디메리트가 있다고 되어 있다.
그러나, 현상의 송전 철탑, 송전선에 의한 전력 공급망에 있어서도 그 정비를 위한 건설 비용, 유지 비용은 방대하며, 또한 지진이나 태풍 등의 자연 재해에 의해 전력 공급망이 차단될 수 있다는 문제가 있다. 또한, 노후화된 철탑의 개수(改修)나 교체의 비용도 방대한 것이 된다.
한편, 현상에 있어서 수소 에너지 이용에 있어서의 디메리트로 되어 있는 비용이나 변환 효율의 과제에 관해서는, 수소 에너지 이용이 확대됨에 따라서, 또한 수소 관련 기술이 진보함에 따라서 대폭의 개선이 예상되기 때문에, 장기적으로는 비용이 저감되어, 큰 경제적 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 광역 전력 공급 시스템은 상술과 같은 배경 아래 발명된 것이며, 종래의 송전 철탑 등이 불필요한 수소 에너지를 이용한 광역의 전력 공급망으로서, 환경에 대한 부하가 작고, 경제성도 우수하며, 자연 재해 등에 의한 영향도 최소한으로 억제할 수 있는 광역 전력 공급 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한 것이다.
본 발명의 광역 전력 공급 시스템은, 수소 에너지의 이용을 도모한 것으로서, 광역으로의 전력 공급을 행하기 위한 1 또는 복수의 1차 발전소와, 상기 1차 발전소에서 발전된 전기에 의해, 수소를 제조하는 수소 제조 시설과, 광역에 분산 배치되고, 상기 수소 제조 시설에서 제조된 수소를 저장하는 복수의 1차 수소 저장 시설과, 개개의 상기 1차 수소 저장 시설에 대하여 복수 분산 배치된 복수의 2차 수소 저장 시설과, 복수의 특정 거주 구역 내에 부설(敷設)되고, 각 특정 거주 구역 내의 전력 소비 시설 또는 주호(住戶)에 전력을 보내는 지역 전력망과, 개개의 상기 특정 거주 구역에 대하여 설치되고, 상기 1차 수소 저장 시설 또는 2차 수소 저장 시설을 개재하여 수송되어 온 수소를 전력으로 변환하는 2차 발전 장치 또는 2차 발전 시설과, 상기 수소 제조 시설과 상기 1차 수소 저장 시설의 사이, 상기 1차 수소 저장 시설과 상기 2차 수소 저장 시설의 사이, 및 상기 1차 수소 저장 시설 또는 상기 2차 수소 저장 시설과 상기 2차 발전 시설의 사이에서, 상기 수소를 수송하는 다수의 수송 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서의 지역 전력망은 주로, 특정 거주 구역 내의 지하에 설치된 전력 케이블에 의해 구성되는 전력망을 상정하고 있다. 본 발명은 종래의 다수의 송전 철탑을 따라 둘러친 송전선 등에 의한 송전 방식을 배제할 수 있도록 한 것으로서, 도시 내에 있어서도 전신주 등을 이용하지 않고 지하에 배치하여 설치된 지중 전력 케이블에 의한 전력의 공급 방식으로 하는 것이 바람직하다.
그에 의해, 도시 본래의 아름다운 경관을 만들어 낼 수 있고, 또한 자연 재해 등에 의한 영향을 받기 어렵다는 효과가 있다.
1차 발전소는 환경에의 부하가 적은 재생 가능 에너지를 이용하는 수력 발전 시설, 태양광 발전 시설, 또는 풍력 발전 시설을 구비한 발전소 등이 바람직하지만, 조건에 따라서는, 재생 가능 에너지에 의한 발전의 공급량이 확보될 때까지는, 종전의 그 밖의 발전소를 병용하는 경우도 생각할 수 있다.
본 발명에 있어서의 수소 제조 시설은, 1차 발전소에서 발전된 전기를 이용하여 제조하는 것을 상정하고 있고, 물을 전기 분해하여 수소를 제조하는 방식이 일반적이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 말하는 특정 거주 구역은, 예를 들면 건물로서의 집합 주택, 오피스 빌딩, 공공 시설이나 병원을 구비한 도시 기능을 갖춘 거주 구역을 의미한다. 이러한 특정 거주 구역은 단독주택 등의 주호를 포함해도 되고, 또한 공원이나 숲, 호수, 레크리에이션 시설, 다종의 교통 기관, 교통 시설을 구비하고, 사람들이 생활하는 하나의 도시 공간을 구성하는 것을 상정하고 있다.
더 구체적으로는, 예를 들면 일본국 특허 제6501961호 공보에 나타내어지는 바와 같은, 건물로서의 집합 주택, 호텔, 오피스 빌딩, 병원 건축물 또는 공장의 주위에, 건물과 간격을 두고, 상시의 출입구로서의 개구부를 제외한 건물의 대략 전체 둘레를 둘러싸는 형태로 수밀성을 가지는 내(耐)홍수담이 구축되어 있으며, 이 내홍수담은 적용 대상 지역에서 상정되는 침수 깊이 이상의 높이를 가지고, 또한 상정되는 침수 깊이 이상의 수압에 저항 가능한 내력을 가지는 담이며, 그 개구부에는 침수 시에 개구부를 수밀하게 폐색하는 개구부 폐색 수단이 마련되어 있는 등 도시 구조를 갖춘 내홍수담을 구비한 거주 공간으로서의 도시여도 된다.
또한, 분산시킨 복수의 특정 거주 구역 사이의 남은 토지에는, 고속도로망, 철도망을 정비하거나, 자연 환경을 그대로 남긴 지역, 나아가 인공적인 숲이나 호수, 대규모의 공원, 레저 시설 등을 만들 수도 있다.
본 발명에 있어서의 2차 발전 장치 또는 2차 발전 시설은, 수소 에너지를 전기로 재변환하여, 상술의 지역 전력망에 공급하기 위한 장치 또는 설비이며, 그 일부 또는 전부에 대용량의 에너지 변환 방식으로서는 수소 가스 터빈 발전소의 형태가 바람직하다.
이와 같은 수소 가스 터빈 발전소는, 특정 거주 구역 외부의 특정 거주 구역에 근접한 장소에 설치하도록 하면, 당해 거주 구역 내의 교통에 영향을 주지 않고, 재변환한 전기를 지역 전력망에 공급할 수 있다.
또한, 수소 에너지를 전기로 재변환하는 다른 형태로서는, 수소 연료 엔진 또는 수소 연료 전지가 있고, 2차 발전 장치 또는 2차 발전 시설 중의 일부에 수소 연료 엔진 또는 수소 연료 전지를 설치하여 2차 발전을 행할 수 있다. 수소 연료 엔진 또는 수소 연료 전지의 경우, 수소 가스 터빈 발전소와 같은 대용량의 발전은 곤란하기 때문에, 도시 계획에 따라 적절히 배치하도록 하면 된다.
수송 수단은 트레일러 또는 카들 형식의 고압 수소 수송 차량 등을 이용할 수 있다. 이러한 차량은 대형 차량의 통행에 적합한 도로를, 수소 제조 시설과 1차 수소 저장 시설의 사이, 1차 수소 저장 시설과 2차 수소 저장 시설의 사이, 1차 수소 저장 시설 또는 2차 수소 저장 시설과 2차 발전 시설의 사이에 만들어, 정비함으로써, 종래의 송전 철탑에 의한 전력망을 대신하는 수소 수송 차량 주체의 전력 공급망을 구축할 수 있다.
또한, 수소 제조 시설로부터 1차 수소 저장 시설, 1차 수소 저장 시설로부터 차 수소 저장 시설, 1차 수소 저장 시설 또는 2차 수소 저장 시설로부터 2차 발전 시설이라는 단계적인 구성에 있어서, 전력의 소비지인 특정 거주 구역에 근접함에 따라서 대형 수송 수단의 이용으로부터 소형 수송 수단의 이용으로 옮기도록 하고, 그에 따른 교통망을 정비함으로써, 효율이 높은 광역 전력 공급 시스템을 구축할 수 있다.
또한, 적용 대상이 되는 지역의 특성에 따라서는, 수송의 일부를 하천이나 바다의 왕래 수단인 선박을 이용한 수송을 병용할 수도 있다.
특정 거주 구역 내에 있어서는, 상술의 지역 전력망과는 별도로, 수소를 취급하는 1 또는 복수의 수소 스테이션을 설치하여, 연료 전지 자동차(FCV) 등의 차량에 수소를 공급하거나, 특정 거주 구역 내의 공장이나 병원 등 전력 소비 시설, 또는 가정 등에, 직접, 수소를 공급할 수 있도록 해도 된다.
지역 전력망에 의해 효율적으로 전기의 배선을 설치할 수 있었던 경우에 있어서도, 수소 스테이션에 보내져 오는 수소를 전기로 바꾸어, 직접 소비자에게 공급할 수 있다. 예를 들면, 개개의 가정에 소형의 발전 장치로서, 수소 연료 엔진 장치 또는 가정용 수소 연료 전지를 설치하면, 지역 전력망으로부터의 전기에 더해, 직접, 각 가정에서 수소 에너지를 병용하여 이용할 수 있다. 그 경우, 전기로의 변환과 동시에, 열 에너지를 온수 등의 형태로 취출하여 이용할 수도 있다.
즉, 특정 거주 구역 내의 전력 소비 시설 또는 주호의 적어도 일부에 수소를 이용하는 개별의 발전 수단과 수소 공급 수단을 설치하여, 개별로도 수소 에너지에 의한 전기 등을 이용할 수 있도록 할 수 있다.
가정 또는 비교적 소규모인 전력 소비 시설에서의 소용량으로 수소 에너지의 사용에 관해서는, 가정용 수소 연료 전지 또는 소형의 수소 연료 엔진 등의 이용을 생각할 수 있고, 그 경우, 수소 공급 수단으로서, 카세트식으로 교환 가능한 수소 탱크 등을 이용할 수 있다.
본 발명의 광역 전력 공급 시스템은, 지구 온난화로 이어지는 이산화탄소 등의 유해 물질을 거의 배출하지 않는 깨끗하고 환경의 부하가 적은 수소 에너지를 이용하는 시스템이며, 또한 수소 에너지는 저장이나 수송이 가능하다는 메리트가 있다.
1차 발전소로서, 환경에의 부하가 적은 재생 가능 에너지를 이용하는 수력 발전 시설, 태양광 발전 시설, 또는 풍력 발전 시설을 구비한 발전소 등을 이용하면, 전체적으로도 지구 온난화, 그 밖의 환경 문제의 해결에 크게 공헌시킬 수 있다.
현상에 있어서는 수소를 제조하는 비용, 수소의 수송 비용, 제조된 수소를 전기나 열로 변환할 때의 변환 효율이나 비용에 관한 디메리트가 있다고 되어 있지만, 송전 철탑, 송전선에 의한 전력 공급망에 있어서도 그 정비를 위한 건설 비용, 유지 비용은 방대하며, 또한 지진이나 태풍 등의 자연 재해에 의해 전력 공급망이 차단될 수 있다는 문제나 노후화된 철탑의 개수나 교체의 비용도 방대한 것이 된다는 문제가 있어, 장기적으로 본 경우에는, 수송 수단으로서의 트레일러나 카들 등의 차량을 이용하는 편이 자유도가 높고, 오히려 경제적이고 시스템이라고 할 수 있다.
또한, 송전 철탑, 송전선은, 경관을 크게 훼손하는 것으로서, 이들을 배제함으로써 자연의 아름다운 경관을 보전할 수 있다. 또한, 송전 철탑, 송전선은, 태풍이나 지진 등의 자연 재해에 의해 큰 경제 손실을 발생시킬 우려가 있는 것에 비해, 차량 등의 수송 수단은 재해의 피해를 입기 어렵고, 피해를 입은 경우에도 차량 등의 대체가 용이하다는 면에서도 경제성이 높다.
제조한 수소에 의한 수소 에너지 대량 보존이나 이동의 자유도가 높기 때문에, 전력의 공급에 있어서, 재해로부터 도시나 지역, 나라를 지킬뿐만 아니라, 그 때의 상황에 따라 가변적으로 전력을 공급할 수 있다.
또한, 현상에 있어서 수소 에너지 이용에 있어서의 디메리트로 되어 있는 비용이나 변환 효율은, 수소 에너지 이용이 확대됨에 따라서, 또한 수소 관련 기술의 진보에 따라 대폭적인 개선이 예상되기 때문에, 장기적으로는 비용이 저감되어, 큰 경제적 효과를 기대할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 광역 전력 공급 시스템의 전체계를 나타낸 개념도이다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 광역 전력 공급 시스템의 전체계를 개념적으로 나타낸 도이다.
도면에 있어서의 대략적인 전력 공급 계통의 흐름은, 1차 발전소(1), 수소 제조 시설(2), 1차 수소 저장 시설(3), 2차 수소 저장 시설(4), 2차 발전 시설(5)(수소 가스 터빈 발전소), 지역 전력망(6)이 된다.
먼저, 1차 발전소(1)에서 발전된 전기를, 1차 발전소(1)에 부대(附帶)시킨 또는 1차 발전소(1)의 근방에 설치한 수소 제조 시설(2)에 보내고, 수소 제조 시설(2)에서 수소를 제조한다.
1차 발전소(1)로서는, 환경 보호의 관점에서는, 수력 발전소(1a), 풍력 발전소(1b), 또는 태양광 발전소(1c)와 같은 재생 가능 에너지에 의한 발전소를 이용하는 것이 바람직하다.
수소 제조 시설(2)에는, 물 전기 분해 장치 등이 설치되고, 1차 발전소(1)로부터 보내져 오는 전기를 이용하여 수소를 제조할 수 있다.
수소 제조 시설(2)에서 제조된 수소는, 트레일러(7) 등의 수송 수단을 이용하여, 광역에 분산 배치된 1차 수소 저장 시설에 보내진다.
또한, 개개의 1차 수소 저장 시설(3)에 비하여, 보다 소형인 저장 시설로서의 2차 수소 저장 시설(4)이 복수 분산 배치되어 있고, 수요에 따라 1차 수소 저장 시설(3)로부터 2차 수소 저장 시설(4)을 향하여, 트레일러(7) 등의 수송 수단에 의해, 수소가 반송되고, 2차 수소 저장 시설(4)에 저장된다.
2차 수소 저장 시설(4)은 규모가 작은 것은, 연료 전지 자동차(FCV) 등의 차량에 수소를 공급하는 시설로서 이용되고 있는 수소 스테이션 정도의 것이 되는 경우도 있다.
지역 전력망(6)은, 특정 거주 구역 내의 지하에 설치된 전력 케이블에 의해 구성되는 전력망을 상정하고 있다. 도시 내에 있어서도 전신주 등을 이용하지 않고 지하에 배치하여 설치된 지중 전력 케이블에 의한 전력의 공급 방식으로 함으로써, 아름다운 경관을 완성시키고, 또한 유지할 수 있다.
특정 거주 구역의 지역 전력망(6)에 근접하여, 수소 가스 터빈 발전소 등의 2차 발전 시설(5)이 설치되고, 상술의 2차 수소 저장 시설(4) 또는 1차 수소 저장 시설(3)로부터 직접 트레일러(7) 등에 의해 반송되어 오는 수소를 이용하여 2차 발전을 행하며, 이 2차 발전에 의한 전기를 지역 전력망(6)에 공급한다.
또한, 수소 에너지를 전기로 재변환하는 다른 형태로서는, 특정 거주 구역 내의 각 가정에, 수소 연료 엔진 또는 수소 연료 전지 등의 2차 발전 장치(8)를 설치하여, 지역 전력망(6)의 전력과는 별도로, 또는 병용하여 이용할 수 있다.
가정용 또는 비교적 소규모인 전력 소비 시설에서의 소용량으로 수소 에너지의 사용에 관해서는, 가정용 수소 연료 전지 또는 소형의 수소 연료 엔진 등의 이용을 생각할 수 있고, 그 경우, 수소 공급 수단으로서, 카세트식으로 교환 가능한 수소 탱크 등을 이용할 수 있다.
1 : 1차 발전소
1a : 수력 발전소
1b : 풍력 발전소
1c : 태양광발전소
2 : 수소 제조 시설
3 : 1차 수소 저장 시설
4 : 2차 수소 저장 시설
5 : 2차 발전 시설(수소 가스 터빈 발전소)
6 : 지역 전력망
7 : 트레일러
8 : 2차 발전 장치

Claims (10)

  1. 광역으로의 전력 공급을 행하기 위한 1 또는 복수의 1차 발전소와,
    상기 1차 발전소에서 발전된 전기에 의해, 수소를 제조하는 수소 제조 시설과,
    광역에 분산 배치되고, 상기 수소 제조 시설에서 제조된 수소를 저장하는 복수의 1차 수소 저장 시설과,
    개개의 상기 1차 수소 저장 시설에 대하여 복수 분산 배치된 복수의 2차 수소 저장 시설과,
    복수의 특정 거주 구역 내에 부설되고, 각 특정 거주 구역 내의 전력 소비 시설 또는 주호에 전력을 보내는 지역 전력망과,
    개개의 상기 특정 거주 구역에 대하여 설치되고, 상기 1차 수소 저장 시설 또는 2차 수소 저장 시설을 개재하여 수송되어 온 수소를 전력으로 변환하는 2차 발전 장치 또는 2차 발전 시설과,
    상기 수소 제조 시설과 상기 1차 수소 저장 시설의 사이, 상기 1차 수소 저장 시설과 상기 2차 수소 저장 시설의 사이, 및 상기 1차 수소 저장 시설 또는 상기 2차 수소 저장 시설과 상기 2차 발전 시설의 사이에서, 상기 수소를 수송하는 다수의 수송 수단
    을 구비하며,
    상기 지역 전력망은 주로 상기 특정 거주 구역 내의 지하에 설치된 전력 케이블에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광역 전력 공급 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 발전소는 수력 발전 시설, 태양광 발전 시설, 또는 풍력 발전 시설을 구비한 발전소인 것을 특징으로 하는 광역 전력 공급 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수소 제조 시설은, 상기 1차 발전소에서 발전된 전기를 이용하여 물을 전기 분해하여 수소를 제조하는 시설인 것을 특징으로 하는 광역 전력 공급 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 특정 거주 구역은, 적어도 건물로서의 집합 주택, 오피스 빌딩, 공공 시설, 및 병원을 구비한 도시 기능을 갖춘 거주 구역인 것을 특징으로 하는 광역 전력 공급 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2차 발전 장치 또는 2차 발전 시설 중 적어도 일부는 수소 가스 터빈 발전소인 것을 특징으로 하는 광역 전력 공급 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2차 발전 장치 또는 2차 발전 시설 중의 일부는, 수소 연료 엔진 또는 수소 연료 전지를 이용한 것인 것을 특징으로 하는 광역 전력 공급 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수송 수단은 트레일러 또는 카들 형식의 수송 차량인 것을 특징으로 하는 광역 전력 공급 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 특정 거주 구역 내에 상기 수소를 개별적으로 공급하기 위한 1 또는 복수의 수소 스테이션이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광역 전력 공급 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 특정 거주 구역 내의 전력 소비 시설 또는 주호의 적어도 일부에 수소를 이용하는 개별의 발전 수단과 수소 탱크가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광역 전력 공급 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 주호에 설치되는 개별의 발전 수단과 수소 공급 수단은 가정용 수소 연료 전지 또는 수소 연료 엔진과, 교환 가능한 수소 탱크인 것을 특징으로 하는 광역 전력 공급 시스템.
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