WO2016132406A1 - 電力供給システム - Google Patents

Abstract

　設置工事が少なく、工期の短縮を実現可能な電力供給システムを提供することである。実施形態の電力供給システムは、水素貯蔵装置を含むユニットと、燃料電池発電装置を含むユニットとを有する。ここで、燃料電池発電装置は、水素貯蔵装置で貯蔵された水素を用いて発電を行い、その発電によって発生した電力を出力する。

Description

電力供給システム

　本発明の実施形態は、電力供給システムに関する。

　災害が発生したときには、非常用の小型電源を用いて、停電が発生した災害地域に電力を供給する。たとえば、小型のディーゼルエンジンを用いた発電機、蓄電池などを、非常用の小型電源として使用する。

　ディーゼルエンジンを用いた発電機は、外部から燃料を供給する必要があるため、燃料の調達ができないときには、電力を供給することができない。このため、特に、燃料を十分に備蓄していない場合や、災害によって交通網が途絶えて燃料の供給が困難な場合においては、電力の供給が十分でなく、迅速に復旧することが困難になる。

　また、蓄電池は、電力を供給可能な時間が短く、放電が起こるので、平常時に充電を維持することが必要になる。

　燃料電池を非常用の電源として使用することが考えられるが、燃料電池の場合においても、水素などの燃料の調達ができないときには、電力を十分に供給することができない。また、設置工事に時間を要し、工期の短縮を実現することが容易でない。

特開２００５－２９０９０８号公報

"水素・燃料電池について"、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２５年１２月、総合エネルギー調査会、［平成２７年２月５日検索］、インターネット＜URL: http://www.meti.go.jp/committee/kenkyukai/energy/suiso_nenryodenchi/pdf/001_04_00.pdf＞

　本発明が解決しようとする課題は、設置工事が少なく、工期の短縮を実現可能な電力供給システムを提供することである。

　実施形態の電力供給システムは、水素貯蔵装置を含むユニットと、燃料電池発電装置を含むユニットとを有する。ここで、燃料電池発電装置は、水素貯蔵装置で貯蔵された水素を用いて発電を行い、その発電によって発生した電力を出力する。

第１実施形態に係る電力供給システム１のブロック図である。 第１実施形態に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。 第１実施形態に係るパワーコンディショナ装置２０のブロック図である。 第１実施形態に係る水素発生装置４０のブロック図である。 第１実施形態に係る水素貯蔵装置５０のブロック図である。 第１実施形態に係る燃料電池発電装置６０のブロック図である。 第１実施形態に係る第１ユニットＵ１の上面図である。 第１実施形態に係る第１ユニットＵ１の正面図である。 第１実施形態に係る第２ユニットＵ２の上面図である。 第１実施形態に係る第２ユニットＵ２の正面図である。 実施形態に係る電力供給システム１の動作を示す図である。 第１実施形態に係る電力供給システム１の動作の一部を示すフロー図である。 第１実施形態に係るユニットを鉄道で運搬する様子を示す図である。 第１実施形態に係るユニットをフォークリフトで運搬する様子を示す図である。 第１実施形態に係るユニットを船で運搬する様子を示す図である。 第１実施形態に係るユニットをトレーラで運搬する様子を示す図である。 第１実施形態の変形例１－１に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である 第１実施形態の変形例１－２に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。 第１実施形態の変形例１－３に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。 第１実施形態の変形例１－４に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。 浴室設備８０の要部を示すブロック図である。 第２実施形態に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。 第２実施形態の変形例２－１に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。 第２実施形態の変形例２－２に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。

＜第１実施形態＞
［１］構成
　図１は、第１実施形態に係る電力供給システム１のブロック図である。図１では、実線の矢印が電力の流れを示し、破線の矢印が水素の流れを示している。また、図１では、一点鎖線の矢印が水の流れを示しており、二点鎖線が信号の流れを示している。

　図１に示すように、電力供給システム１は、自然エネルギー発電装置１０とパワーコンディショナ装置２０と貯水装置３０と水素発生装置４０と水素貯蔵装置５０と燃料電池発電装置６０と制御装置７０とを備えており、電気機器を備えた負荷部３に電力を供給するように構成されている（実線の矢印参照）。また、詳細については後述するが、電力供給システム１は、水を加熱することによって温水を作り、温水利用機器を備えた負荷部３に温水（熱媒）を供給するように構成されている（一点鎖線の矢印参照）。

　図２は、第１実施形態に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。

　電力供給システム１は、図２に示すように、第１ユニットＵ１と第２ユニットＵ２とを、基本コンポーネントとして有する。ここでは、第１ユニットＵ１は、水素貯蔵装置５０を含む。これに対して、第２ユニットＵ２は、パワーコンディショナ装置２０と水素発生装置４０と燃料電池発電装置６０とを含む。詳細については後述するが、第１ユニットＵ１と第２ユニットＵ２とのそれぞれは、たとえば、規格化されたコンテナの大きさであって、運搬可能な大きさである。

　電力供給システム１を構成する各部について、順次、説明する。

［１－１］自然エネルギー発電装置１０
　自然エネルギー発電装置１０は、自然エネルギーを利用して発電を行う発電装置である。自然エネルギー発電装置１０は、太陽光発電（ＰＶ）装置であって、太陽電池（図示省略）を含み、太陽光を太陽電池で受光し光電変換を行うことによって、発電を行う。また、自然エネルギー発電装置１０は、風力発電装置であってもよい。

［１－２］パワーコンディショナ装置２０
　パワーコンディショナ装置２０は、図１に示すように、自然エネルギー発電装置１０が自然エネルギーを利用して発電した電力を調整するように構成されている。ここでは、パワーコンディショナ装置２０は、自然エネルギー発電装置１０から電力が供給され、その供給された電力を、電力系統２（商用電源）から供給された電力と同様に、負荷部３において利用可能な電力に変換する。

　図３は、第１実施形態に係るパワーコンディショナ装置２０のブロック図である。図３に示すように、パワーコンディショナ装置２０は、第１コンバータ２０１ａとインバータ２０１と第２コンバータ２０２ａと蓄電池２０２とを含む。

　パワーコンディショナ装置２０は、自然エネルギー発電装置１０（図１参照）から電力線を介して供給された直流電力を第１コンバータ２０１ａが所定の電圧幅内になるように調整し、その調整された直流電力をインバータ２０１が交流電力に変換する。自然エネルギー発電装置１０で発電された電力は、パワーコンディショナ装置２０を介して、水素発生装置４０および負荷部３に供給される。また、パワーコンディショナ装置２０は、インバータ２０１で変換された電力を第２コンバータ２０２ａが所定の電圧幅内になるように調整し、その調整された電力を蓄電池２０２が蓄電する。つまり、自然エネルギー発電装置１０で発電された電力を蓄電池２０２が蓄電する。蓄電池２０２は、リチウムイオン二次電池であって、パワーコンディショナ装置２０は、蓄電池２０２に蓄電された電力が負荷部３に供給されるように構成されている（図１参照）。蓄電池２０２に蓄電された電力は、第２コンバータ２０２ａとインバータ２０１とを介してパワーコンディショナ装置２０から出力される。

　この他に、パワーコンディショナ装置２０には、燃料電池発電装置６０で発電された電力が供給され、その供給された電力を蓄電池２０２が蓄電するように構成されている（図１参照）。また、パワーコンディショナ装置２０では、電力系統２から電力が供給され、その供給された電力を用いて動作するように構成されている（図１参照）。

［１－３］貯水装置３０
　貯水装置３０は、図１に示すように、水を貯蔵し、その貯蔵した水を水素発生装置４０へ供給するように構成されている。また、貯水装置３０は、その貯蔵した水を燃料電池発電装置６０に水を供給するように構成されている。

　具体的には、貯水装置３０は、給水タンク（図示省略）を含み、水道を介して供給された水を給水タンクで貯蔵する。貯水装置３０においては、貯蔵された水が、水素発生装置４０と燃料電池発電装置６０とのそれぞれに、ポンプ（図示省略）を介して供給される。ポンプを用いずに、水頭圧によって、水の供給を行うように構成されていてもよい。

　この他に、貯水装置３０は、燃料電池発電装置６０に供給した水が燃料電池発電装置６０において加熱され、温水（熱媒）として貯水装置３０に戻されたときには、その温水（熱媒）を給水タンクで貯蔵するように構成してもよい。

［１－４］水素発生装置４０
　水素発生装置４０は、図１に示すように、水素を生成するように構成されている。ここでは、水素発生装置４０は、パワーコンディショナ装置２０を介して電力が供給される。水素発生装置４０は、自然エネルギー発電装置１０が自然エネルギーを利用して発電した電力と、電力系統２から供給された電力との少なくとも一方を用いて、水の電気分解を生じさせ、水素を生成する。

　図４は、第１実施形態に係る水素発生装置４０のブロック図である。図４に示すように、水素発生装置４０は、純水製造装置４０１ａと水電解装置４０１とを含み、純水製造装置４０１ａで不純物が除去された水（純水）を水電解装置４０１で電気分解することによって、水素を生成する。水電解装置４０１は、固体高分子型（ＰＥＭ）水電解装置である。本実施形態では、水素発生装置４０は、貯水装置３０（図１参照）から水が供給され、水電解装置４０１においてその供給された水に電流を流すことによって、水を水素と酸素に分解する。水電解装置４０１において生成された水素は、水素貯蔵装置５０に供給され、貯蔵される。水電解装置４０１において生成された酸素は、大気に放出される。

　また、水素発生装置４０は、図４に示すように、上記の他に、コンプレッサ４０２とチラーユニット４０３とを含む。コンプレッサ４０２は、空気を圧縮して、水電解装置４０１に供給する。チラーユニット４０３は、冷却水を水電解装置４０１に供給する。

　水素発生装置４０は、ガスセンサ、圧力計、流量計などの計測機器（図示省略）を含み、その計測機器によって計測されたデータがデータ信号として、制御装置７０へ出力される。

［１－５］水素貯蔵装置５０
　水素貯蔵装置５０は、図１に示すように、水素発生装置４０によって生成された水素を貯蔵するように構成されている。

　図５は、第１実施形態に係る水素貯蔵装置５０のブロック図である。図５に示すように、水素貯蔵装置５０は、水素貯蔵タンク５０１と電磁弁５０２と安全弁５０３とを含む。水素貯蔵装置５０は、水素発生装置４０によって生成された水素が電磁弁５０２を介して水素貯蔵タンク５０１に供給され、その供給された水素を水素貯蔵タンク５０１で貯蔵する。

　水素貯蔵装置５０は、ガスセンサ、圧力計、流量計などの計測機器（図示省略）を含み、その計測機器によって計測されたデータがデータ信号として、制御装置７０へ出力される。

［１－６］燃料電池発電装置６０
　燃料電池発電装置６０は、図１に示すように、水素貯蔵装置５０で貯蔵された水素を用いて発電を行い、その発電によって発生した電力を負荷部３に出力するように構成されている。この他に、燃料電池発電装置６０は、発電で生じた熱を用いて、貯水装置３０から供給された水を加熱し、その加熱により得た温水を負荷部３（温水消費先）に供給するように構成されている。

　図６は、第１実施形態に係る燃料電池発電装置６０のブロック図である。図６に示すように、燃料電池発電装置６０は、燃料電池６０１とインバータ６０２と貯湯タンク６０３とラジエータ６０４とを含む。燃料電池発電装置６０において、燃料電池６０１は、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）であって、水素を用いて発電を行う。そして、インバータ６０２は、燃料電池６０１で発電された電力を、電力系統２から供給された電力と同様に、負荷部３で利用可能な電力に変換する。貯湯タンク６０３は、燃料電池６０１の発電で生じた熱を用いて加熱された温水を貯蔵し、その貯蔵された温水を負荷部３に供給する。ラジエータ６０４は、燃料電池６０１の発電で生じた熱を用いて加熱された温水を含む温水供給量が、負荷部３において使用される温水の使用量よりも多くなるときは、燃料電池６０１の発電で生じた熱を放熱する。なお、本実施形態ではラジエータ６０４を備えた構成について説明するが、ラジエータ６０４は必ずしも必須の構成ではない。

　燃料電池発電装置６０は、ガスセンサ、圧力計、流量計などの計測機器（図示省略）を含み、その計測機器によって計測されたデータがデータ信号として、制御装置７０へ出力される。

［１－７］制御装置７０
　制御装置７０は、図１に示すように、電力供給システム１を構成する各部を制御するように構成されている。制御装置７０は、演算器（図示省略）とメモリ（図示省略）とを含み、メモリ装置が記憶しているプログラムを用いて演算器が演算処理を行うことによって、各部の制御を行う。

　制御装置７０は、各部の状態について計測機器（図示省略）が計測して得たデータがデータ信号として入力される。ここでは、制御装置７０は、負荷部３において使用される電力の使用量がデータ信号として入力される。たとえば、予め定めた時間（３０分間）において負荷部３で使用された電力量のデータ信号が、制御装置７０に入力される。また、制御装置７０は、電力系統２から供給される電力量、負荷部３において使用される温水の使用量、自然エネルギー発電装置１０が出力する電力量、パワーコンディショナ装置２０に含まれる蓄電池２０２の蓄電量、燃料電池発電装置６０が出力する電力量、貯水装置３０が貯蔵している水の貯蔵量、水素貯蔵装置５０が貯蔵している水素の貯蔵量、燃料電池発電装置６０において加熱されて貯蔵された温水の量などのデータが、データ信号として入力される。そして、制御装置７０は、その入力されたデータ信号に応じた制御信号を演算し、電力供給システム１の各部に出力することによって、各部の動作を制御する。制御装置７０は、電気および水素の使用量、電気および水素の貯蔵量を監視し、最適な運転となるように制御を行う。

　制御装置７０は、電力系統２から負荷部３へ電力が供給される平常時であっても、負荷部３で使用されている電力の使用量が予め定めた値よりも多いときには、電力供給システム１から負荷部３に電力を供給する。このとき、自然エネルギー発電装置１０が出力する電力量、燃料電池発電装置６０が出力する電力量、パワーコンディショナ装置２０に含まれる蓄電池２０２の蓄電量などに応じて、各部から電力を配分して負荷部３に供給する。また、制御装置７０は、負荷部３で使用されている温水の使用量に応じて燃料電池発電装置６０から温水を負荷部３に供給する。

　これに対して、災害等によって停電が発生して電力系統２から負荷部３へ電力が供給されない異常時には、制御装置７０は、電力供給システム１から負荷部３へ電力を供給する。この場合には、制御装置７０は、自然エネルギー発電装置１０で発電された電力を用いて水素発生装置４０が水素を生成して、燃料電池発電装置６０が発電をするように制御を行う。そして、自然エネルギー発電装置１０が出力する電力量、燃料電池発電装置６０が出力する電力量、パワーコンディショナ装置２０に含まれる蓄電池２０２の蓄電量などに応じて、各部から電力を配分して負荷部３に供給する。また、制御装置７０は、燃料電池発電装置６０から負荷部３に温水の供給を開始する。

　上記の他に、制御装置７０は、水素貯蔵装置５０に貯蔵された水素の量に応じて、水素発生装置４０が水素を生成する動作を制御する。また、制御装置７０は、燃料電池発電装置６０で発電された電力を含む電力供給量が、負荷部３において使用される電力の使用量よりも多いときには、燃料電池発電装置６０で発電された電力をパワーコンディショナ装置２０の蓄電池２０２に蓄電させる。また、制御装置７０は、燃料電池発電装置６０での加熱によって得た温水を含む温水供給量が、負荷部３において使用される温水の使用量よりも多いときには、燃料電池発電装置６０で得た温水を貯水装置３０に戻すように、制御を行う。更に、制御装置７０は、自然エネルギーを利用して発電された電力が電力供給システム１に供給された量に応じて、電力供給システム１の動作を制御する。なお、燃料電池発電装置６０での加熱によって得た温水を含む温水供給量が、負荷部３において使用される温水の使用量よりも多いくなるときは、燃料電池発電装置６０の発電で生じた熱をラジエータ６０４で放熱する。

［１－８］第１ユニットＵ１
　第１ユニットＵ１は、図２に示したように、水素貯蔵装置５０を含む。

　図７Ａ，図７Ｂは、第１実施形態に係る第１ユニットＵ１の上面図、正面図を示す図である。図７Ａ，図７Ｂに示すように、第１ユニットＵ１は、外形が直方体形状である。第１ユニットＵ１は、内部に収容空間が設けられた筐体を含み、その収容空間に水素貯蔵装置５０の構成部品（図５参照）を収容している。

　第１ユニットＵ１は、電力供給システム１の設置工事が行われる前に水素貯蔵装置５０の構成部品が予め組み込まれた状態で運搬される。第１ユニットＵ１は、水素貯蔵装置５０を構成する複数の構成部品（水素貯蔵タンク５０１、電磁弁５０２）の間に配管（図示省略）が設けられた状態で運搬される。そして、第１ユニットＵ１は、電力供給システム１の設置工事が行われるときに、コンクリートの基礎（図示省略）上に設置される。

　第１ユニットＵ１は、規格化されたコンテナの大きさであって、運搬可能な大きさである。特に、第１ユニットＵ１は、規格化された２０フィートコンテナまたは１２フィートコンテナの大きさであることが好ましい。また、第１ユニットＵ１は、規格化されたコンテナに入るような大きさであって、コンテナに入れて運搬可能であってもよい。規格化された２０フィートコンテナは、たとえば、ＩＳＯ規格で規定されており、長さＷが６０９６ｍｍであり、幅Ｄが２４３８ｍｍであり、高さＨが２５９１ｍｍである。また、規格化された１２フィートコンテナは、長さＷが３６００ｍｍであり、幅Ｄが２４３８ｍｍであり、高さＨが２５９１ｍｍである。

［１－９］第２ユニットＵ２
　第２ユニットＵ２は、図２に示したように、パワーコンディショナ装置２０と水素発生装置４０と燃料電池発電装置６０とを含む。

　図８Ａ，図８Ｂは、第１実施形態に係る第２ユニットＵ２の上面図、正面図である。図８Ａ，図８Ｂに示すように、第２ユニットＵ２は、第１ユニットＵ１と同様に（図７Ａ、図７Ｂ参照）、外形が直方体形状である。第２ユニットＵ２は、第１ユニットＵ１と同様に、内部に収容空間が設けられた筐体を含み、その収容空間に、パワーコンディショナ装置２０の構成部品（蓄電池２０２など、図３参照）、水素発生装置４０の構成部品（水電解装置４０１など、図４参照）、燃料電池発電装置６０の構成部品（燃料電池６０１など、図６参照）を収容している。パワーコンディショナ装置２０は、第２ユニットＵ２の長手方向において一端側に位置する部分に収容されている。水素発生装置４０は、第２ユニットＵ２の長手方向において他端側に位置する部分に収容されている。そして、燃料電池発電装置６０は、第２ユニットＵ２の長手方向において中央に位置する部分に収容されている。

　第２ユニットＵ２は、パワーコンディショナ装置２０の構成部品、水素発生装置４０の構成部品、および、燃料電池発電装置６０の構成部品が電力供給システム１の設置工事が行われる前に組み込まれた状態で運搬される。第２ユニットＵ２では、パワーコンディショナ装置２０、水素発生装置４０および燃料電池発電装置６０のそれぞれにおいて構成部品が互いに接続された状態で設置場所に運搬される。具体的には、第２ユニットＵ２は、パワーコンディショナ装置２０を構成する複数の構成部品の間に配線が接続された状態で運搬される。また、第２ユニットＵ２は、水素発生装置４０を構成する複数の構成部品の間に配管が接続された状態で運搬される。また、第２ユニットＵ２は、燃料電池発電装置６０を構成する複数の構成部品の間に配線が接続された状態で運搬される。また、第２ユニットＵ２は、パワーコンディショナ装置２０と水素発生装置４０との間の電気的接続、パワーコンディショナ装置２０と燃料電池発電装置６０との間の電気的接続等が事前に行われた状態で運搬される。そして、第２ユニットＵ２は、電力供給システム１の設置工事が行われるときには、コンクリートの基礎（図示省略）上に設置される。

　第２ユニットＵ２は、第１ユニットＵ１と同様に、規格化されたコンテナの大きさであって、運搬可能な大きさである。第２ユニットＵ２は、第１ユニットＵ１の場合と同様に、規格化された２０フィートコンテナまたは１２フィートコンテナの大きさであることが好ましい。また、第２ユニットＵ２は、規格化されたコンテナに入るような大きさであって、コンテナに入れて運搬可能であってもよい。

　電力供給システム１の設置工事の際には、第１ユニットＵ１および第２ユニットＵ２に含まれる装置以外の装置を組み立てて設置する他に、第１ユニットＵ１および第２ユニットＵ２については、構成部品が予め組み込まれた状態で設置場所に運搬されて設置される。そして、第１ユニットＵ１と、第２ユニットＵ２と、第１ユニットＵ１および第２ユニットＵ２に含まれる装置以外の装置との間について、配線および配管を接続する工事を行うこと等によって、電力供給システム１の設置工事を完了することができる。

　このように、本実施形態の電力供給システム１は、水素貯蔵装置５０を含む第１ユニットＵ１を有すると共に、パワーコンディショナ装置２０と水素発生装置４０と燃料電池発電装置６０とを含む第２ユニットＵ２を有しているので、現地での設置工事を少なくすることが可能であって、工期の短縮を実現可能である。

［２］電力供給システム１の動作
　電力供給システム１の動作を説明する。

　図９は、実施形態に係る電力供給システム１の動作を示す図である。図９は、平常時の動作と、異常時（災害時など）の動作とのそれぞれについて示している。図９では、電力供給システム１の各部について発電または運転を実施する場合に関して「ＯＮ」と表記し、電力供給システム１の各部について発電または運転を停止する場合に関して「ＯＦＦ」と表記している。なお、図９は、自然エネルギー発電装置１０が太陽光発電装置の場合である。図９に示す動作は例示であって、他の動作を電力供給システム１が行ってもよい。

［２－１］平常時の動作
　平常時であって、時間帯が昼であると共に天候が晴れであるときには、図９に示すように、電力供給システム１では、太陽光発電装置である自然エネルギー発電装置１０において発電が行われる。自然エネルギー発電装置１０で発電した電力は、水素発生装置４０へ供給され、水素発生装置４０において水素の製造に利用される。また、自然エネルギー発電装置１０で発電した電力は、負荷部３へ供給される。ここでは、自然エネルギー発電装置１０で発電された電力が、水素の製造で必要な電力よりも多い場合に、負荷部３に供給される。また、自然エネルギー発電装置１０で発電された電力が、蓄電池２０２において充電される。これに対して、自然エネルギー発電装置１０で発電された電力が、水素の製造で必要な電力よりも少ない場合には、蓄電池２０２で蓄電された電力が、水素発生装置４０に放電され、水素の製造に補助的に利用される。燃料電池発電装置６０については、発電が行われ、温水を供給する。

　平常時であって、時間帯が昼であると共に天候が曇り又は雨であるときには、太陽光発電装置である自然エネルギー発電装置１０で発電される電力の量は、晴れの場合よりも少ない。このため、図９に示すように、自然エネルギー発電装置１０で発電された電力は、天候が晴れである場合と異なり、水素発生装置４０に供給されずに、水素発生装置４０では、水素の製造が停止される。自然エネルギー発電装置１０で発電された電力は、負荷部３に供給されて利用されると共に、蓄電池２０２において充電される。蓄電池２０２で蓄電された電力は、水素発生装置４０での水素の製造が停止されているので、水素発生装置４０に放電されない。上記の点を除いて、天候が曇り又は雨であるときには、天候が晴れであるときと同様に、電力供給システム１の動作が行われる。

　平常時であって、時間帯が夜であるときには、図９に示すように、自然エネルギー発電装置１０では発電が停止された状態である。このため、自然エネルギー発電装置１０から水素発生装置４０および負荷部３へ電力が供給されない。また、蓄電池２０２では、充電が停止される。これに対して、蓄電池２０２では放電が実施される。ここでは、蓄電池２０２で蓄電された電力が、負荷部３に供給されて利用される。たとえば、照明設備などの特定な負荷部３に対して、蓄電池２０２から電力の供給が行われる。また、燃料電池発電装置６０については運転が開始され、発電が実施される。これに対して、燃料電池発電装置６０では発電が行われる。燃料電池発電装置６０においては、水素貯蔵装置５０で貯蔵された水素を用いて発電が行われ、その発電された電力が負荷部３に供給される。図示を省略しているが、燃料電池発電装置６０から温水を供給する動作も実施される。なお、上述した蓄電池２０２から負荷部３への電力供給は、燃料電池発電装置６０から負荷部３への電力供給を補助するために行われる。

　このように、平常時の場合には、電力供給システム１は、太陽光発電装置である自然エネルギー発電装置１０で発電された電力を用いて水素を製造することによって水素の貯蔵量を確保する。これと共に、電力供給システム１は、太陽光発電装置である自然エネルギー発電装置１０で発電された電力の余剰分と、燃料電池発電装置６０で水素を用いて発電した電力とを効率的に負荷部３に供給する。

　したがって、本実施形態では、平常時に、電力系統２から負荷部３へ供給される電力量のピーク値について低減することができる。つまり、ピークカットを効果的に実現することができる。

［２－２］異常時（災害など等）の動作
　異常時（災害時など）であって、時間帯が昼であると共に天候が晴れであるときには、図９に示すように、電力供給システム１では、平常時の場合と同様に、自然エネルギー発電装置１０、水素発生装置４０、および、蓄電池２０２のそれぞれが制御される。つまり、電力供給システム１では、太陽光発電装置である自然エネルギー発電装置１０で発電された電力が水素発生装置４０および負荷部３へ適宜供給される。また、自然エネルギー発電装置１０で発電された電力が、蓄電池２０２において充電されると共に、その蓄電池２０２で蓄電された電力が、水素発生装置４０に放電され、水素の製造に補助的に利用される。しかし、異常時（災害時など）の場合には、平常時の場合と異なり、燃料電池発電装置６０において発電動作が実施され、その発電された電力が負荷部３に供給される。図示を省略しているが、温水の供給も同様に実施される。

　異常時（災害時など）であって、時間帯が昼であると共に天候が曇り又は雨であるときには、図９に示すように、天候が晴れである場合と異なり、自然エネルギー発電装置１０で発電された電力は、水素発生装置４０に供給されず、水素発生装置４０では、水素の製造が停止される（平常時と同様）。自然エネルギー発電装置１０で発電された電力は、負荷部３に供給されて利用されると共に、蓄電池２０２において充電される（平常時と同様）。異常時（災害時など）の場合には、燃料電池発電装置６０において発電動作が実施され、その発電された電力が負荷部３に供給される。また、蓄電池２０２で蓄電された電力は、負荷部３に供給されて利用される。ここでは、たとえば、照明設備などの特定な負荷部３に対して、電力の供給が行われる。

　異常時（災害時など）であって、時間帯が夜であるときには、図９に示すように、平常時と同様に、自然エネルギー発電装置１０での発電が停止され、自然エネルギー発電装置１０から水素発生装置４０および負荷部３へ電力が供給されない。また、蓄電池２０２では、充電が停止される。蓄電池２０２では放電が実施される。ここでは、蓄電池２０２で蓄電された電力が、負荷部３に供給されて利用される。たとえば、照明設備などの特定な負荷部３に対して、蓄電池２０２から電力が供給される。そして、燃料電池発電装置６０では、発電が実施される。燃料電池発電装置６０においては、水素貯蔵装置５０で貯蔵された水素を用いて発電が行われ、その発電された電力が負荷部３に供給される。ここでは、たとえば、照明設備などの特定な負荷部３に対して、燃料電池発電装置６０から電力が供給される。図示を省略しているが、燃料電池発電装置６０から温水の供給も同様に実施される。なお、上述した蓄電池２０２から負荷部３への電力供給は、燃料電池発電装置６０から負荷部３への電力供給を補助するために行われる。

　このように、異常時（災害時など）の場合には、電力供給システム１は、時間帯に関わらずに、貯蔵された水素を用いて燃料電池発電装置６０が発電を行い、その発電された電力を負荷部３に供給する。

　したがって、本実施形態では、異常時（災害時など）に、電力を安定的に供給することができる。

　なお、本実施形態の電力供給システム１において、制御装置７０は、電力系統２から供給される電力量をモニターすることによって得たデータ信号に基づいて、平常時であるか、異常時（災害時など）であるかを判断する。ここでは、電力系統２から電力が供給された状態であるには、平常時であると判断して、電力系統２と電力供給システム１との間の接続を保持する。この一方で、電力系統２から電力へ供給されずに電力供給が停止した状態であるときには、災害時などの異常時であると判断して、電力系統２と電力供給システム１との間の接続を遮断する。また、制御装置７０は、時刻のデータに基づいて、時間帯が昼であるか、夜であるかを判断する。そして、制御装置７０は、自然エネルギー発電装置１０が出力する電力量のデータに基づいて、天候を判断する。制御装置７０は、時間帯が昼の場合において、自然エネルギー発電装置１０が出力する電力量が予め定めた量よりも多いときには天候が晴れであると判断し、予め定めた量以下であるときには天候が曇り又は雨であると判断する。その後、制御装置７０は、各判断結果に応じて、上述した動作を各部が行うように制御する。

［２－３］その他の動作
　図１０は、実施形態に係る電力供給システム１の動作の一部を示すフロー図である。図１０では、水素発生装置４０の動作に関して示している。図１０に示すように、水素貯蔵量が予め定めた値よりも少ないか否かを判断し（ＳＴ１）、少ない場合（Ｙｅｓのとき）には水素製造が実施され（ＳＴ２ａ）、少なくない場合（ＮＯのとき）には水素製造が停止される（ＳＴ２ｂ）。

　本実施形態の電力供給システム１において、上記の動作は、水素貯蔵装置５０に貯蔵された水素の量に応じて、制御装置７０が水素発生装置４０の制御することによって行われる。

　具体的には、制御装置７０は、水素貯蔵装置５０に貯蔵された水素の貯蔵量の計測データが入力され、その計測データに基づいて、水素貯蔵量が予め定めた値よりも多いか否かを判断する比較処理を行う。たとえば、水素貯蔵装置５０において計測された圧力の値に基づいて、上記の判断を行う（ＳＴ１）。

　そして、水素貯蔵装置５０に貯蔵された水素の量が予め定めた値よりも少ないと判断した場合（Ｙｅｓのとき）には、水素発生装置４０が水素を生成する動作を実施するように制御装置７０が水素発生装置４０を制御することによって、水素貯蔵装置５０に水素が供給される（ＳＴ２ａ）。これに対して、水素貯蔵装置５０に貯蔵された水素の量が予め定めた値以上であると判断した場合（Ｎｏのとき）には、水素発生装置４０が水素を生成する動作を停止するように制御装置７０が水素発生装置４０を制御する（ＳＴ２ｂ）。

　これにより、本実施形態では、水素貯蔵装置５０において適正量の水素を容易に貯蔵することができる。

　また、本実施形態では、電力供給システム１で発電された電力に余剰があるときには、その余剰の電力をパワーコンディショナ装置２０の蓄電池２０２で蓄電するように動作する。ここでは、電力供給システム１で発電された電力と電力系統２が供給する電力との合計量が、電力供給システム１および負荷部３において使用される電力の使用量よりも多い否かを、各データ信号に基づいて制御装置７０が随時判断する。そして、多いと判断したときには、制御装置７０は、燃料電池発電装置６０で発電された電力を、負荷部３へ出力せずに、パワーコンディショナ装置２０の蓄電池２０２に出力して蓄電させる。これにより、本実施形態では、電力供給システム１で発電された電力を効果的に利用することができる。

　さらに、本実施形態の電力供給システム１では、燃料電池発電装置６０での加熱によって得た温水に余剰があるときには、その余剰の温水を貯水装置３０に戻すように動作してもよい。ここでは、たとえば、電力供給システム１の燃料電池発電装置６０で貯蔵された温水の貯蔵量が予め定めた値よりも多いか否かを、各データ信号に基づいて制御装置７０が随時判断する。そして、多いと判断したときには、制御装置７０は、燃料電池発電装置６０から温水を負荷部３へ供給せずに、貯水装置３０に戻す。これにより、貯水装置３０から水素発生装置４０へ供給する水の確保を更に効果的に実現することができる。また、燃料電池発電装置６０の発電で生じた熱を用いて加熱された温水を含む温水供給量が、負荷部３において使用される温水の使用量よりも多くなるときは、燃料電池発電装置６０の発電で生じた熱をラジエータ６０４で放熱する。

［３］まとめ
　以上のように、本実施形態の電力供給システム１は、第１ユニットＵ１と第２ユニットＵ２とを有する。本実施形態の電力供給システム１は、ユニットに纏められているので、上述したように、現地での設置工事を少なくすることが可能であって、工期の短縮を実現可能である。

　また、第１ユニットＵ１および第２ユニットＵ２は、規格化されたコンテナの大きさ、または、規格化されたコンテナに入るような大きさである。ここでは、第１ユニットＵ１と第２ユニットＵ２は、規格化された２０フィートコンテナまたは１２フィートコンテナの大きさ、または、コンテナに入るような大きさであって、海上または陸上での輸送の際に主に使用されているコンテナの大きさである。このため、本実施形態では、運搬が容易である。

　図１１，図１２，図１３，図１４は、第１実施形態に係る電力供給システム１において、ユニットを運搬する様子を示す図である。図１１に示すように、ユニットは、鉄道を用いて運搬することができる。図１２に示すように、ユニットは、フォークリフトを用いて運搬することができる。図１３に示すように、ユニットは、船を用いて運搬することができる。図１４に示すように、ユニットは、トレーラを用いて運搬することができる。

　このように、第１ユニットＵ１と第２ユニットＵ２とのそれぞれは、規格化されたサイズであるので、陸上輸送および海上輸送によって、世界中どこへでも容易に輸送を行うことができる。また、本実施形態の電力供給システム１は、災害時に、迅速に輸送することができる。本実施形態の電力供給システム１は、組み合わせによって、貯蔵量および出力を変えられるので、需要家のニーズに迅速に対応できる。

　本実施形態の電力供給システム１において、第１ユニットＵ１は、水素貯蔵装置５０を含むので、水素発生装置４０によって生成された水素を水素貯蔵装置５０が貯蔵可能である。第２ユニットＵ２は、水素発生装置４０を含むので、自然エネルギー発電装置１０が自然エネルギーを利用して発電した電力を用いて、水素発生装置４０が水素を生成することができる。また、第２ユニットＵ２は、燃料電池発電装置６０を含むので、水素貯蔵装置５０で貯蔵された水素を用いて、燃料電池発電装置６０が発電を行い、その発電によって発生した電力が負荷部３に供給される。このため、本実施形態では、災害などによって停電が発生して電力系統２から電力が供給されない異常時であっても、外部から燃料を調達せずに、長期間に渡って自立運転を行うことが可能であって、電力を安定的に供給することができる。

　本実施形態の電力供給システム１において、第２ユニットＵ２は、パワーコンディショナ装置２０を含むので、自然エネルギー発電装置１０が自然エネルギーを利用して発電した電力をパワーコンディショナ装置２０が調整し、そのパワーコンディショナ装置２０を介して供給された電力を用いて水素発生装置４０が水素を生成することができる。また、パワーコンディショナ装置２０は、自然エネルギー発電装置１０で発電された電力を負荷部３に供給する。このため、本実施形態では、自然エネルギー発電装置１０で発電された電力を効果的に利用することができる。

　本実施形態の電力供給システム１は、負荷部３で使用される電力の使用量に応じて、制御装置７０が動作を制御する。また、制御装置７０は、水素貯蔵装置５０に貯蔵された水素の量に応じて、水素発生装置４０が水素を生成する動作を制御する。このため、本実施形態では、水素貯蔵装置５０において適正量の水素を容易に貯蔵することができる。

　本実施形態の電力供給システム１では、平常時であって、自然エネルギー発電装置１０での発電が停止しているときに、電力系統２から供給された電力を用いて水素発生装置４０が水素を生成する。このため、本実施形態では、水素貯蔵装置５０に適正量の水素を容易に貯蔵することができる。

　本実施形態の電力供給システム１において、パワーコンディショナ装置２０は、蓄電池２０２を含み、蓄電池２０２が燃料電池発電装置６０で発電された電力を蓄電するように構成されている。ここでは、制御装置７０は、燃料電池発電装置６０で発電された電力を含む電力供給量が、負荷部３において使用される電力の使用量よりも多いときに、燃料電池発電装置６０で発電された電力を蓄電池２０２に蓄電させる。このため、本実施形態では、燃料電池発電装置６０で発電された電力を効果的に利用することができる。

　本実施形態の電力供給システム１は、貯水装置３０を有し、水素発生装置４０へ供給する水を貯水装置３０が貯蔵する。そして、水素発生装置４０は、貯水装置３０から水が供給され、その供給された水から水素を生成する。このため、本実施形態では、必要に応じて、水素発生装置４０において水から水素を生成し、燃料電池発電装置６０で水素を用いて発電を行うことができる。

　本実施形態の電力供給システム１において、貯水装置３０は、燃料電池発電装置６０に水を供給する。そして、燃料電池発電装置６０は、発電で生じた熱を用いて、その貯水装置３０から供給された水を加熱し、その加熱により得た温水を負荷部３に供給する。制御装置７０は、負荷部３において使用される温水の使用量に応じて、温水の供給を制御する。たとえば、制御装置７０は、燃料電池発電装置６０での加熱によって得た温水を含む温水供給量が、負荷部３において使用される温水の使用量よりも多いときには、燃料電池発電装置６０で得た温水を貯水装置３０に戻す。このため、貯水装置３０において効果的に水を確保することができる。

　本実施形態の電力供給システム１において、制御装置７０は、自然エネルギーを利用して自然エネルギー発電装置１０が発電した電力量に応じて、電力供給システム１の動作を制御する。たとえば、平常時において、昼のように電力使用量が多いときには、自然エネルギー発電装置１０と燃料電池発電装置６０が発電することでピークカットし、夜は深夜電力で水素を生成する。その結果、本実施形態では、災害などの異常時に備えて、水素貯蔵装置５０において水素を効果的に確保することができる。

　本実施形態の電力供給システム１は、災害などによって停電が発生して電力系統２から負荷部３への電力供給が停止された状態になったときであっても、外部から燃料を調達せずに、長期間に渡って自立運転を行って電力を安定に供給することが可能である。

［４］変形例
［４－１］変形例１－１（第２ユニットＵ２には水素発生装置４０を含まない）
　図１５は、第１実施形態の変形例１－１に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。図１５に示すように、本変形例において、電力供給システム１は、第１実施形態の場合（図２参照）と同様に、第１ユニットＵ１と第２ユニットＵ２とを有する。ここでは、第１ユニットＵ１は、第１実施形態の場合と同様に、水素貯蔵装置５０を含む。これに対して、第２ユニットＵ２は、第１実施形態の場合と異なり、水素発生装置４０を含まずに、パワーコンディショナ装置２０と燃料電池発電装置６０とを含む。本変形例は、この点、および、これに関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。

　本変形例においても、第１実施形態の場合と同様な効果を奏する。つまり、現地での設置工事を少なくすることが可能であって、工期の短縮を実現可能である。

［４－２］変形例１－２（第２ユニットＵ２にはパワーコンディショナ装置２０を含まない）
　図１６は、第１実施形態の変形例１－２に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。図１６に示すように、本変形例において、電力供給システム１は、第１実施形態の場合（図２参照）と同様に、第１ユニットＵ１と第２ユニットＵ２とを有する。ここでは、第１ユニットＵ１は、第１実施形態の場合と同様に、水素貯蔵装置５０を含む。これに対して、第２ユニットＵ２は、第１実施形態の場合と異なり、パワーコンディショナ装置２０を含まずに、水素発生装置４０と燃料電池発電装置６０とを含む。本変形例は、この点、および、これに関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。

　本変形例においても、第１実施形態の場合と同様な効果を奏する。つまり、現地での設置工事を少なくすることが可能であって、工期の短縮を実現可能である。

［４－３］変形例１－３（第２ユニットＵ２にはパワーコンディショナ装置２０および水素発生装置４０を含まない）
　図１７は、第１実施形態の変形例１－３に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。図１７に示すように、本変形例において、電力供給システム１は、第１実施形態の場合（図２参照）と同様に、第１ユニットＵ１と第２ユニットＵ２とを有する。ここでは、第１ユニットＵ１は、第１実施形態の場合と同様に、水素貯蔵装置５０を含む。これに対して、第２ユニットＵ２は、第１実施形態の場合と異なり、パワーコンディショナ装置２０と水素発生装置４０とを含まずに、燃料電池発電装置６０を含む。本変形例は、この点、および、これに関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。

　本変形例においても、第１実施形態の場合と同様な効果を奏する。つまり、現地での設置工事を少なくすることが可能であって、工期の短縮を実現可能である。

　この他に、本変形例では、設置場所に設置された第１ユニットＵ１と第２ユニットＵ２から一部のユニットを切り離し、その設置場所から別の場所（被災地など）へ容易に輸送することできる。たとえば、水素発電設備がある場所には第１ユニットＵ１を輸送し、水素供給設備がある場所には第２ユニットＵ２を輸送することによって、その別の場所において直ちに発電を開始することができる。また、既に電力供給システム１が設置されている場所であれば、第１ユニットＵ１を輸送することによって、使用日数を増やすことができ、第２ユニットＵ２を輸送することによって、供給電力を増やすことができる。

［４－４］変形例１－４（第３ユニットＵ３（自然エネルギー発電装置１０）、第４ユニットＵ４（貯水装置３０）、第５ユニットＵ５（浴室設備８０）を更に有する）
　図１８は、第１実施形態の変形例１－４に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。

　図１８に示すように、電力供給システム１は、第１実施形態の場合（図２参照）と同様に、第１ユニットＵ１と第２ユニットＵ２とを有する。この他に、電力供給システム１は、第１実施形態の場合（図２参照）と異なり、第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４、第５ユニットＵ５を更に有する。本変形例は、この点、および、これに関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。

　第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４、第５ユニットＵ５は、第１ユニットＵ１および第２ユニットＵ２と同様に、たとえば、外形が直方体形状であり、第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４、第５ユニットＵ５は、内部に収容空間が設けられた筐体を含む。第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４、第５ユニットＵ５は、第１ユニットＵ１と第２ユニットＵ２とのそれぞれと同様に、規格化されたコンテナの大きさであってもよい。

　第３ユニットＵ３は、自然エネルギー発電装置１０の構成部品を収容している。自然エネルギー発電装置１０は、たとえば、太陽光発電（ＰＶ）装置であって、折り畳み式の太陽電池パネル（図示省略）を含む。第３ユニットＵ３は、たとえば、架台（図示省略）に、折り畳み式の太陽電池パネルが手動又は自動で展開される。そして、太陽電池パネルが第２ユニットＵ２のパワーコンディショナ装置２０に電気的に接続される（図１参照）。また、太陽光発電（ＰＶ）装置に代えて、風力発電装置を自然エネルギー発電装置１０として第３ユニットＵ３に設けてもよい。

　第４ユニットＵ４は、貯水装置３０の構成部品を収容している。

　第５ユニットＵ５は、浴室設備８０の構成部品を収容している。第５ユニットＵ５は、浴室設備８０の構成部品が電力供給システム１の設置工事が行われる前に組み込まれた状態で運搬される。

　図１９は、浴室設備８０の要部を示すブロック図である。図１９に示すように、浴室設備８０は、シャワー８０１を含む。浴室設備８０においては、負荷部３（図１参照）と同様に、燃料電池発電装置６０（図１参照）から温水が配管（図示省略）を介して供給され、シャワー８０１から放出される。

　本変形例においては、自然エネルギー発電装置１０が第３ユニットＵ３に纏められていて、貯水装置３０が第４ユニットＵ４に纏められていて、浴室設備８０が第５ユニットＵ５に纏められている。このため、現地での設置工事を更に少なくすることが可能であって、工期の短縮を更に容易に実現可能である。

　また、本変形例では、自然エネルギー発電装置１０を別のユニットで輸送することが可能であるので、自然エネルギー発電装置１０を第１ユニットＵ１や第２ユニットＵ２の屋根や正面に設置した場合に比べて、発電の出力を上げることができる。
　また、本変形例では、浴室設備８０を輸送することが可能であるので、たとえば、被災地域に浴室設備８０を設置することができる。

　本変形例では、第１実施形態の場合（図２参照）において、第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４、第５ユニットＵ５を更に有する例について説明したが、これに限らない。当然ながら、第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４、第５ユニットＵ５の少なくともひとつのユニットを更に有するように構成してもよい。また、他の変形例の場合において、第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４、第５ユニットＵ５の少なくともひとつのユニットを更に有するように構成してもよい。また、他のユニットに自然エネルギー発電装置１０、貯水装置３０、浴室設備８０を組み込むように構成してもよい。たとえば、第２ユニットＵ２に浴室設備８０を組み込んでもよい。

［４－５］その他の変形例
　第１実施形態において、電力供給システム１は、自然エネルギー発電装置１０を備える場合について説明したが、これに限らない。電力供給システム１は、自然エネルギー発電装置１０を備えていなくてもよい。たとえば、電力供給システム１は、既に設置されている自然エネルギー発電装置１０において自然エネルギーを利用して発電された電力を用いて、水素発生装置４０の運転が行われるように構成されていてもよい。

　第１実施形態では、自然エネルギー発電装置１０は、太陽光発電装置である場合について説明したが、これに限らない。自然エネルギー発電装置１０は、太陽光以外に、風力、太陽熱、地熱、バイオマスなどの他の自然エネルギーを用いて発電を行う発電装置であってもよい。

　第１実施形態では、電力供給システム１は、パワーコンディショナ装置２０を備える場合について説明したが、これに限らない。パワーコンディショナ装置２０を備えていなくてもよい。パワーコンディショナ装置２０は、自然エネルギー発電装置１０が出力する電力の特性、および、水素発生装置４０が運転するときに必要な電力の特性に応じて、必要な場合に設置すればよい。同様に、パワーコンディショナ装置２０においては、蓄電池２０２を備えていなくてもよい。

　第１実施形態において、電力供給システム１は、貯水装置３０を備える場合について説明したが、これに限らない。電力供給システム１は、貯水装置３０を備えていなくてもよい。電力供給システム１は、貯水装置３０を介在せずに、水素発生装置４０と燃料電池発電装置６０とのそれぞれに、既設の水道設備から直接的に水が供給されるように構成されていてもよい。

　第１実施形態では、水素発生装置４０の水電解装置４０１は、固体高分子（ＰＥＭ）水電解について説明したが、これに限らない。水電解装置４０１は、アルカリ水電解、ＳＯＥＣ（Ｓｏｌｉｄ　Ｏｘｉｄｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ　Ｃｅｌｌ）による高温水蒸気電解を行うように構成されていてもよい。

　第１実施形態では、水素貯蔵装置５０は、水素貯蔵タンク５０１を含む場合について説明したが、これに限らない。水素貯蔵装置５０は、液体状態の水素を貯蔵する構成や水素吸蔵合金を用いて水素を貯蔵する構成でもよい。

　第１実施形態では、燃料電池発電装置６０において発電された電力がパワーコンディショナ装置２０の蓄電池２０２に供給されて充電される場合について示したが、これに限らない。また、燃料電池発電装置６０においては、発電によって生じた熱を用いて水を加熱することによって温水を作る場合について説明したが、これに限らない。また、電力供給システム１は、複数の燃料電池発電装置６０を備え、その複数の燃料電池発電装置６０のそれぞれが、電力および温水を負荷部３に供給するように構成されていてもよい。

　第１実施形態では、電力供給システム１は、電力系統２（商用電源）に連系され、電力系統２から電力が供給されるように構成されているが、これに限らない。電力供給システム１は、電力系統２から電力が供給されなくてもよい。

　第１実施形態において、自然エネルギー発電装置１０は、第１ユニットＵ１等のユニットに設置されていてもよい。たとえば、太陽光発電（ＰＶ）装置がユニット上に設置されていてもよい。

　第１実施形態の電力供給システム１において、第１ユニットＵ１等のユニットは、単数であっても、複数であってもよい。第１ユニットＵ１等のユニットは、予め定めた人数（５０人、３００人など）の人が予め定めた日数（７日間など）において使用する量に対応するように、設計されていることが好ましい。これにより、設置場所の人数等に応じて電力供給システム１の設計する負担を、軽減することができる。具体的には、電力供給システム１の設置場所において使用する人数、および、使用する日数に基づいて第１ユニットＵ１等のユニットが複数必要であると判断される場合には、第１ユニットＵ１等のユニットを複数設置することによって対応可能である。たとえば、必要な水素の貯蔵量を確保するために複数の水素貯蔵装置５０が必要である場合には、水素貯蔵装置５０を含む第１ユニットＵ１を複数設置することによって、対応可能である。

＜第２実施形態＞
［１］構成
　図２０は、第２実施形態に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。図２０に示すように、本実施形態では、第１実施形態の場合（図２参照）と異なり、１つのユニットＵ１（第１ユニット）を基本コンポーネントとして有する。本実施形態は、上記の点、及び、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において上記の実施形態の場合と重複する個所については、適宜、記載を省略する。

　本実施形態において、ユニットＵ１は、水素貯蔵装置５０の他に、パワーコンディショナ装置２０と水素発生装置４０と燃料電池発電装置６０とを含む。

　ユニットＵ１は、第１実施形態の場合（図２参照）と同様に、規格化されたコンテナの大きさであって、運搬可能な大きさである。つまり、ユニットＵ１は、第１実施形態の場合（図７Ａ、図７Ｂ参照）と同様に、外形が直方体形状である。ユニットＵ１は、内部に収容空間が設けられた筐体を含み、その収容空間に、水素貯蔵装置５０の構成部品、パワーコンディショナ装置２０の構成部品、水素発生装置４０の構成部品、燃料電池発電装置６０の構成部品を収容している。

　ユニットＵ１は、水素貯蔵装置５０の構成部品、パワーコンディショナ装置２０の構成部品、水素発生装置４０の構成部品、燃料電池発電装置６０の構成部品が電力供給システム１の設置工事が行われる前に組み込まれた状態で運搬される。そして、ユニットＵ１は、電力供給システム１の設置工事が行われるときには、コンクリートの基礎（図示省略）上に設置される。

　ユニットＵ１は、第１実施形態の場合と同様に、規格化された２０フィートコンテナまたは１２フィートコンテナの大きさであることが好ましい。

［２］まとめ
　以上のように、本実施形態の電力供給システム１は、パワーコンディショナ装置２０と水素発生装置４０と水素貯蔵装置５０と燃料電池発電装置６０とを含むユニットＵ１を有する。本実施形態の電力供給システム１は、第１実施形態の場合と同様に、ユニットに纏められているので、現地での設置工事を少なくすることが可能であって、工期の短縮を実現可能である。特に、本実施形態では、ユニットＵ１は、パワーコンディショナ装置２０と水素発生装置４０と水素貯蔵装置５０と燃料電池発電装置６０とが組み込まれているので、更に工期の短縮を実現可能である。

　この他に、本実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、規格化されたコンテナの大きさであるので、運搬を容易に行うことができる等の効果を奏する。

［３］変形例
［３－１］変形例２－１（ユニットＵ１に水素発生装置４０を含まない）
　図２１は、第２実施形態の変形例２－１に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。図２１に示すように、本変形例において、電力供給システム１は、第２実施形態の場合（図２０参照）と同様に、ユニットＵ１を有する。ここでは、ユニットＵ１は、第２実施形態の場合と異なり、水素発生装置４０を含まずに、パワーコンディショナ装置２０と水素貯蔵装置５０と燃料電池発電装置６０とを含む。本変形例は、この点、および、これに関連する点を除き、第２実施形態の場合と同様である。

　本変形例においても、第２実施形態の場合と同様な効果を奏する。つまり、現地での設置工事を少なくすることが可能であって、工期の短縮を実現可能である。

［３－２］変形例２－２（第２ユニットＵ２（自然エネルギー発電装置１０）、第３ユニットＵ３（貯水装置３０）、第４ユニットＵ４（浴室設備８０）を更に有する
　図２２は、第２実施形態の変形例２－２に係る電力供給システム１を構成するユニットを示す図である。

　図２２に示すように、本変形例において、電力供給システム１は、第２実施形態の場合（図２０参照）と異なり、ユニットＵ１を第１ユニットＵ１として有する他に、第２ユニットＵ２、第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４を更に有する。本変形例は、この点、および、これに関連する点を除き、第２実施形態の場合と同様である。

　第２ユニットＵ２は、第１実施形態の変形例１－４（図１８参照）に示した第３ユニットＵ３と同様である。第３ユニットＵ３は、第１実施形態の変形例１－４（図１８参照）に示した第４ユニットＵ４と同様である。第４ユニットＵ４は、第１実施形態の変形例１－４（図１８参照）に示した第５ユニットＵ５と同様である。

　第２ユニットＵ２、第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４は、第１ユニットＵ１と同様に、たとえば、外形が直方体形状である。第２ユニットＵ２、第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４は、内部に収容空間が設けられた筐体を含む。第２ユニットＵ２、第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４は、第１ユニットＵ１と同様に、規格化されたコンテナの大きさであってもよい。

　第２ユニットＵ２は、自然エネルギー発電装置１０の構成部品を収容している。自然エネルギー発電装置１０は、たとえば、太陽光発電（ＰＶ）装置であって、折り畳み式の太陽電池パネル（図示省略）を含む。第２ユニットＵ２は、たとえば、架台（図示省略）に、折り畳み式の太陽電池パネルが手動又は自動で展開される。そして、太陽電池パネルが第１ユニットＵ１のパワーコンディショナ装置２０に電気的に接続される（図１参照）。太陽光発電（ＰＶ）装置に代えて、風力発電装置を自然エネルギー発電装置１０として第２ユニットＵ２に設けてもよい。

　第３ユニットＵ３は、貯水装置３０の構成部品を収容している。

　第４ユニットＵ４は、浴室設備８０の構成部品を収容している。第４ユニットＵ４は、浴室設備８０の構成部品が電力供給システム１の設置工事が行われる前に組み込まれた状態で運搬される。

　図１９に示したように、浴室設備８０は、シャワー８０１を含む。浴室設備８０においては、負荷部３（図１参照）と同様に、燃料電池発電装置６０（図１参照）から温水が配管（図示省略）を介して供給され、シャワー８０１から放出される。

　本変形例においては、自然エネルギー発電装置１０が第２ユニットＵ２に纏められていて、貯水装置３０が第３ユニットＵ３に纏められていて、浴室設備８０が第４ニットＵ４に纏められている。このため、現地での設置工事を更に少なくすることが可能であって、工期の短縮を更に容易に実現可能である。

　また、本変形例では、自然エネルギー発電装置１０を別のユニットで輸送することが可能であるので、自然エネルギー発電装置１０を第１ユニットＵ１の屋根や正面に設置した場合に比べて、発電の出力を上げることができる。

　また、本変形例では、浴室設備８０を輸送することが可能であるので、たとえば、被災地域に浴室設備８０を設置することができる。

　本変形例では、第２実施形態の場合（図２０参照）において、第２ユニットＵ２、第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４を更に有する例について説明したが、これに限らない。当然ながら、第２ユニットＵ２、第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４のうち少なくともひとつのユニットを更に有するように構成してもよい。また、他の変形例の場合において、第２ユニットＵ２、第３ユニットＵ３、第４ユニットＵ４のうち少なくともひとつのユニットを更に有するように構成してもよい。また、他のユニットに自然エネルギー発電装置１０、貯水装置３０、浴室設備８０を組み込むように構成してもよい。たとえば、第１ユニットＵ１に浴室設備８０を組み込んでもよい。

　以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、設置工事が少なく、工期の短縮を実現することができる。

　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。

　１…電力供給システム、２…電力系統、３…負荷部、１０…自然エネルギー発電装置、２０…パワーコンディショナ装置、３０…貯水装置、４０…水素発生装置、５０…水素貯蔵装置、６０…燃料電池発電装置、７０…制御装置、８０…浴室設備、２０１ａ…第１コンバータ、２０１…インバータ、２０２ａ……第２コンバータ、２０２…蓄電池、４０１ａ…純水製造装置、４０１…水電解装置、４０２…コンプレッサ、４０３…チラーユニット、５０１…水素貯蔵タンク、５０２…電磁弁、５０３…安全弁、６０１…燃料電池、６０２…インバータ、６０３…貯湯タンク、６０４…ラジエータ、８０１…シャワー、Ｕ１…第１ユニット（ユニット）Ｕ２…第２ユニット、Ｕ３…第３ユニット、Ｕ４…第４ユニット、Ｕ５…第５ユニット。

Claims (10)

1. 　水素貯蔵装置を含むユニットと、
   　燃料電池発電装置を含むユニットと
   　を有し、
   　前記燃料電池発電装置は、前記水素貯蔵装置で貯蔵された水素を用いて発電を行い、当該発電によって発生した電力を出力する電力供給システム。
2. 　前記燃料電池発電装置を含むユニットは、更に水素発生装置を有し、
   　前記水素貯蔵装置は、前記水素発生装置で生成された水素を貯蔵する請求項１に記載の電力供給システム。
3. 　自然エネルギー発電装置を含むユニットを有し、
   　前記水素発生装置は、前記自然エネルギー発電装置が自然エネルギーを利用して発電した電力を用いて水素を生成する請求項２に記載の電力供給システム。
4. 　貯水装置を含むユニットを有し、
   　前記水素発生装置は、前記貯水装置から水が供給され、当該供給された水から水素を生成する請求項２または３に記載の電力供給システム。
5. 　浴室設備を含むユニットを有し、
   　前記浴室設備は、前記燃料電池発電装置が発電で生じた熱を用いて加熱された温水が供給される請求項１から４のいずれかに記載の電力供給システム。
6. 　前記燃料電池発電装置を含むユニットは、電力を調整するパワーコンディショナ装置を更に含む請求項１から５のいずれかに記載の電力供給システム。
7. 　前記パワーコンディショナ装置は、蓄電池を含み、
   　前記蓄電池は、前記燃料電池発電装置で発電された電力を蓄電するように構成されている請求項６に記載の電力供給システム。
8. 　前記水素貯蔵装置を含むユニットと前記燃料電池発電装置を含むユニットとをひとつのユニットにする請求項１から７のいずれかに記載の電力供給システム。
9. 　前記ユニットは、規格化されたコンテナの大きさであって運搬可能な大きさである請求項１から８のいずれかに記載の電力供給システム。
10. 　前記規格化されたコンテナは、外形が直方体形状であって、当該規格化されたコンテナの外形寸法は、長さが６０９６ｍｍであり、幅が２４３８ｍｍであり、高さが２５９１ｍｍであるか、長さＷが３６００ｍｍであり、幅Ｄが２４３８ｍｍであり、高さＨが２５９１ｍｍである請求項９に記載の電力供給システム。

Images