(57)【要約】【課題】ボイルオフガスを連続的に回収して、エネルギー効率を向上することができる燃料供給設備を提供する。【解決手段】燃料輸送機器１３から供給された液化燃料ガスを貯蔵する液化燃料タンク１０と、液化燃料タンク１０から排出されたボイルオフガスを用いて発電をする発電装置１１と、発電装置１１で発生した電気を、外部の電力系統に送電する送電設備１２と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料輸送機器から供給された液化燃料ガスを貯蔵する液化燃料タンクと、
前記液化燃料タンクから排出されたボイルオフガスを用いて発電をする発電装置と、
前記発電装置で発生した電気を、外部の電力系統に送電する送電設備と、を備えていることを特徴とする燃料供給設備。
【請求項２】
前記液化燃料タンクと前記発電装置との間に配置され、前記ボイルオフガスの冷熱を回収する冷熱回収装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給設備。
【請求項３】
前記液化燃料タンクから流出された前記液化燃料ガスを気化する気化器と、
前記気化器により気化された燃料ガスを貯蔵する燃料ガスタンクと、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料供給設備。
【請求項４】
前記気化器には、前記発電装置で発生した温水が供給されることを特徴とする請求項３に記載の燃料供給設備。
【請求項５】
前記液化燃料タンクから前記ボイルオフガスを排出する第１配管を備え、
前記第１配管は、前記液化燃料タンクの頂部に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の燃料供給設備。
【請求項６】
前記液化燃料ガスは液体水素であり、
前記発電装置は、前記ボイルオフガスを酸素と反応させて発電する燃料電池であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の燃料供給設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば水素等の液化燃料ガスを貯蔵する液化燃料タンクを備え、液化燃料タンクから液化燃料ガスを取出して燃料として用いる燃料供給設備が知られている。
このような液化燃料ガスは一般に低温であるが、液化燃料タンク内を外部と完全に断熱することは不可能であるため、液化燃料タンク内の液化燃料ガスの一部は常時気化してボイルオフガスとなる。
【０００３】
このようなボイルオフガスの発生により、液化燃料タンクの内圧が上昇しすぎるのを抑えるために、定期的に、あるいは連続的にボイルオフガスを排出して、内圧の上昇を抑制することが行なわれていた。
また、排出したボイルオフガスを大気中に放散（焼却）することなく回収するために、下記特許文献１に示すように、ボイルオフガスを燃料電池により電気エネルギーに変換し、蓄電装置等に供給して蓄電する回収システムを備えた燃料供給設備が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２２３５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の燃料供給設備では、回収システムが外部と接続されていないため、例えば蓄電装置に蓄電する場合には、蓄電容量以上の蓄電が不可能である。このため、常時発生するボイルオフガスを連続的に回収することができず、ボイルオフガスの有効利用に改善の余地があった。
【０００６】
本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、ボイルオフガスを連続的に回収して、エネルギー効率を向上することができる燃料供給設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係る燃料供給設備は、燃料輸送機器から供給された液化燃料ガスを貯蔵する液化燃料タンクと、前記液化燃料タンクから排出されたボイルオフガスを用いて発電をする発電装置と、前記発電装置で発生した電気を、外部の電力系統に送電する送電設備と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、送電設備が発電装置で発生した電気を、外部の電力系統に送電する。このため、常時発生するボイルオフガスを用いて発電を行い、送電設備により連続的に外部に送り出すことができる。これにより、ボイルオフガスを連続的に回収して、エネルギー効率を向上することができる。
【０００９】
また、前記液化燃料タンクと前記発電装置との間に配置され、前記ボイルオフガスの冷熱を回収する冷熱回収装置を備えてもよい。
【００１０】
この場合には、ボイルオフガスの冷熱を、冷熱回収装置により回収して、例えば冷熱発電や空調用に用いることができる。これにより、ボイルオフガスの持つエネルギーをより一層、効率的に回収することができる。
【００１１】
また、前記液化燃料タンクから流出された前記液化燃料ガスを気化する気化器と、前記気化器により気化された燃料ガスを貯蔵する燃料ガスタンクと、を備えてもよい。
【００１２】
この場合には、液化燃料タンク内の液化燃料ガスをガスにした状態で、例えば燃料電池車等に供給することができる。
【００１３】
また、前記気化器には、前記発電装置で発生した温水が供給されてもよい。
【００１４】
この場合には、発電装置で発生した温水を用いて、気化器による液化燃料ガスの気化に用いるエネルギーを省力化することができる。
【００１５】
また、前記液化燃料タンクから前記ボイルオフガスを排出する第１配管を備え、前記第１配管は、前記液化燃料タンクの頂部に配置されてもよい。
【００１６】
この場合には、第１配管が液化燃料タンクの頂部に配置されているので、液化燃料タンク内の液化燃料ガスの液面の水位にかかわらず、常時発生するボイルオフガスを、第１配管から円滑に排出することができる。
【００１７】
また、前記液化燃料ガスは液体水素であり、前記発電装置は、前記ボイルオフガスを酸素と反応させて発電する燃料電池であってもよい。
【００１８】
この場合には、液化燃料ガスが液体水素であるので、極低温の液化燃料である水素燃料において、ボイルオフガスが顕著に発生する場合であっても、ボイルオフガスを連続的に回収して、エネルギー効率を向上することができる。
また、発電装置が燃料電池であるため、例えばタービンにより発電を行うような構成と比較して、ボイルオフガスを高圧にする必要が無く、発電効率を確保することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ボイルオフガスを連続的に回収して、エネルギー効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料供給設備の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施形態）
以下、図１を参照し、本発明の一実施形態に係る燃料供給設備１について説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る燃料供給設備１は、液化燃料ガス（液化燃料、液体燃料）を貯蔵する液化燃料タンク１０と、液化燃料タンク１０から流出された液化燃料ガスを気化する気化器１５と、気化器１５により気化された燃料ガスを貯蔵する燃料ガスタンク１６と、を備えている。
【００２２】
本実施形態では、液化燃料ガスは液体水素であり、燃料供給設備１は、例えば燃料電池車等に燃料としての水素ガスを供給する水素ステーションである。
液体水素は、−２５０℃程度の極低温となっている。なお、液化燃料ガスとしては、液体水素に限られず、例えばＬＮＧ（液化天然ガス）等の他の液化燃料であってもよい。液化燃料は、例えば−１６０℃から−２６０℃の低温となっている。
【００２３】
液化燃料タンク１０には、燃料輸送機器１３から供給された液化燃料ガスが貯蔵される。図示の例では、燃料輸送機器として、燃料ローリを採用している。液化燃料ガスである液体水素が前述の通り極低温であるため、液化燃料タンク１０内では、液化燃料ガスの一部が気化することで、ボイルオフガスが常時発生している。
【００２４】
燃料供給設備１は、液化燃料タンク１０からボイルオフガスを排出する第１配管１０Ａと、液化燃料タンク１０から液化燃料ガスを流出する第２配管１０Ｂと、を更に備えている。
第１配管１０Ａは、液化燃料タンク１０の頂部に配置されている。第２配管１０Ｂは、液化燃料タンク１０の底部に配置されている。気化器１５は第２配管１０Ｂに接続されている。
【００２５】
また、第２配管１０Ｂのうち、気化器１５の上流側にはポンプ１７が接続されている。ポンプ１７を用いて、液化燃料ガスを気化器１５に送り出している。
また、第２配管１０Ｂのうち、気化器１５の下流側にはコンプレッサー１８が接続されている。コンプレッサー１８を用いて、気化した燃料ガスを燃料ガスタンク１６に向けて圧送している。このため、燃料ガスタンク１６内は高圧となっている。
そして燃料ガスタンク１６内の燃料ガスは、例えば燃料電池車等に供給して用いられる。
【００２６】
そして本実施形態では、電力供給設備１は、液化燃料タンク１０から排出されたボイルオフガスを用いて発電をする発電装置１１と、発電装置１１で発生した電気を送電する送電設備１２と、を備えている。
【００２７】
発電装置１１は、第１配管１０Ａに接続されている。発電装置１１は、図示しない空気圧縮機、加湿器、燃料電池スタックを備え、外部の空気を空気圧縮機で圧縮し、加湿器で加湿して、燃料電池スタックに送り込む。そして燃料電池スタック内で、ボイルオフガスと酸素とを反応させることで発電が行なわれる。
発電装置１１で発電されたた電力は、送電設備１２により外部の電力系統に送電される。
【００２８】
ここで、外部の電力系統とは、燃料供給設備１を構成する各設備ではない電力系統を意味している。
すわなち、発電装置１１で発電された電力は、例えば外部に送電して売電されたり、燃料供給設備１が管理される建物内のうち、燃料供給設備１を除く設備に供給して使用されたりする。
【００２９】
また、発電装置１１で発電を行うと温水（高温の水蒸気を含む）が発生する。この温水は気化器１５に供給される。
すなわち気化器１５は、発電装置１１で発生した温水と、ポンプ１７から第２配管１０Ｂを流下してきた液化燃料ガスと、の間で熱交換を行うことで、液化燃料ガスを気化している。
【００３０】
次に、ボイルオフガスの流れについて詳述する。
燃料供給設備１は、液化燃料タンク１０と発電装置１１との間に配置され、ボイルオフガスの冷熱を回収する冷熱回収装置１４を備えている。冷熱回収装置１４は、第１配管１０Ａのうち、発電装置１１の上流側に配置されている。
すなわち冷熱回収装置１４は、極低温のボイルオフガスと、冷媒と、の間で熱交換を行い、ボイルオフガスの温度を、発電装置１１で使用できる程度に上昇させている。
また、冷媒に回収された冷熱は、冷熱発電に利用したり、燃料供給設備１が管理される建物内の空調に用いたりすることができる。
このようにして、液化燃料タンク１０内で常時発生するボイルオフガスが、連続的に回収される。
【００３１】
そして、ボイルオフガスは冷熱回収装置１４から発電装置１１に到達し、発電装置１１でボイルオフガスを燃料とした発電がおこなわれる。発電装置１１で発電された電力は、送電設備１２により外部の電力系統に送電される。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態に係る燃料供給設備１によれば、送電設備１２が発電装置１１で発生した電気を、外部の電力系統に送電する。
このため、常時発生するボイルオフガスを用いて連続的に発電を行い、送電設備１２により外部に送り出すことができる。これにより、ボイルオフガスを連続的に回収して、エネルギー効率を向上することができる。
【００３３】
また、燃料供給設備１がボイルオフガスの冷熱を回収する冷熱回収装置１４を備えているので、ボイルオフガスの冷熱を冷熱回収装置１４により回収して、例えば冷熱発電や空調に用いることができる。
これにより、ボイルオフガスの持つエネルギーをより一層、効率的に回収することができる。
【００３４】
また、液化燃料ガスを気化する気化器１５と、気化器１５により気化された燃料ガスを貯蔵する燃料ガスタンク１６と、を備えているので、液化燃料タンク１０内の液化燃料ガスをガスにした状態で、例えば燃料電池車等に供給することができる。
また、気化器１５には、発電装置１１で発生した温水が供給されるので、発電装置１１で発生した温水を用いて、気化器１５による液化燃料ガスの気化に用いるエネルギーを省力化することができる。
【００３５】
また、ボイルオフガスが排出される第１配管１０Ａが液化燃料タンク１０の頂部に配置されているので、液化燃料タンク１０内の液化燃料ガスの液位にかかわらず、常時発生するボイルオフガスを、第１配管１０Ａから円滑に排出することができる。
【００３６】
また、液化燃料ガスが液体水素であるので、極低温の液化燃料である水素燃料において、ボイルオフガスが顕著に発生する場合であっても、ボイルオフガスを連続的に回収して、エネルギー効率を向上することができる。
また、発電装置１１が燃料電池であるため、例えばタービンにより発電を行うような構成と比較して、ボイルオフガスを高圧にする必要が無く、発電効率を確保することができる。
【００３７】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
【００３８】
例えば、上記実施形態においては、燃料供給設備１がボイルオフガスの冷熱を回収する冷熱回収装置１４を備えている構成を示したが、このような態様に限られない。燃料供給設備１は、冷熱回収装置１４を備えなくてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、燃料供給設備１が、液化燃料タンク１０から流出された液化燃料ガスを気化する気化器１５と、気化器１５により気化された燃料ガスを貯蔵する燃料ガスタンク１６と、を備えている構成を示したが、このような態様に限られない。
液化燃料タンク１０内の液化燃料ガスを、気化させることなく液体のまま外部に取出して用いてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、気化器１５に、発電装置１１で発生した温水が供給される構成を示したが、このような態様に限られない。気化器１５に、発電装置１１で発生した温水が供給されなくてもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、ボイルオフガスが排出される第１配管１０Ａが、液化燃料タンク１０の頂部に配置されている構成を示したが、このような態様に限られない。第１配管１０Ａは液化燃料タンク１０の任意の位置に配置することができる。
【００４２】
また、上記実施形態では、発電装置１１が液化燃料ガスを燃料として発電を行う燃料電池である構成を示したが、このような態様に限られない。例えば、発電装置１１は、ボイルオフガスにより回転して発電を行うタービン等の他の発電装置であってもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、燃料輸送機器１３として、図１に示す燃料ローリを採用した構成を示したが、このような態様に限られない。燃料輸送機器１３としては、燃料供給設備１の液化燃料タンク１０に対して供給する燃料を輸送する機器であればよく、例えば、液体燃料タンカー船又は燃料パイプライン等であってもよい。
【００４４】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１  燃料供給設備
１０  液化燃料タンク
１０Ａ  第１配管
１０Ｂ  第２配管
１１  発電装置
１２  送電設備
１３  燃料輸送機器
１４  冷熱回収装置
１５  気化器
１６  燃料ガスタンク
【図１】
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