(57)【要約】      （修正有）【課題】水素自動車および燃料電池自動車に対して、再生可能エネルギーを利用して安定的にかつ高効率に自立してエネルギーを供給できる方法を提供する。【解決手段】水素電力供給システムは、再生可能エネルギー発電ユニット１３、蓄電ユニット１４、水供給ユニット１６、水電解ユニット１５、水素貯蔵ユニット１７、酸素貯蔵ユニット１８、水素発電ユニット１９、水回収ユニット２０、蓄熱ユニット２１、電力供給ユニット１１、水素供給ユニット１２、管理ユニット２４を備える。管理ユニット２４は各ユニットにおける電力、水素、熱の需給状況を監視し、監視した需給状況に基づき今後の不足分を補うよう各ユニットの運転を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生可能エネルギーを利用して発電する再生可能エネルギー発電ユニットと、
前記発電された電力の一部を蓄える蓄電ユニットと、
電気分解用の水を供給する水供給ユニットと、
前記水供給ユニットにより供給された水を、前記蓄電ユニットにより蓄電された電力によって電気分解して水素および酸素を製造する水電解ユニットと、
前記水電解ユニットにより製造された水素を備蓄する水素貯蔵ユニットと、
前記水電解ユニットにより製造された酸素を備蓄する酸素貯蔵ユニットと、
前記水素貯蔵ユニットに備蓄された水素を用いて発電を行う水素発電ユニットと、
前記水素発電ユニットが発電時に発生する水を回収する水回収ユニットと、
前記再生可能エネルギー発電ユニット内で発電時に発生する熱を蓄積し、前記水電解ユニットが水素を製造するときに前記熱を前記水電解ユニットに供給する蓄熱ユニットと、
前記蓄電ユニットに蓄電された電力を供給対象に供給する電力供給ユニットと、
前記水素貯蔵ユニットに貯蔵されている水素または水素を含む媒体を、供給対象に供給する水素供給ユニットと、
各ユニットにおける電力、水素、熱の需給状況を監視し、監視した需給状況に基づき今後の不足分を補うよう各ユニットの運転を制御する管理ユニットと
を具備する電力水素供給システム。
【請求項２】
前記蓄熱ユニットは、
前記再生可能エネルギー発電ユニットおよび前記水素発電ユニットが発電時に発生する熱を蓄える蓄熱槽と、
前記蓄熱槽に蓄えられた熱を前記水電解ユニットと前記水素貯蔵ユニットに供給する供給機構と
を備える請求項１に記載の水素電力供給システム。
【請求項３】
前記蓄熱槽の熱の一部を温水として取り出す機構を有する請求項２に記載の水素電力供給システム。
【請求項４】
必要とする熱量が前記蓄熱槽の熱量よりも多い場合、前記水素貯蔵ユニット内から水素を取り出して燃焼させることで不足分の熱量を得るか、または前記蓄電ユニットからの電力による発熱で不足分の熱量を得る熱補給ユニットをさらに具備する請求項２に記載の水素電力供給システム。
【請求項５】
前記管理ユニットは、
前記再生可能エネルギー発電ユニットにおける発電量と、前記水素貯蔵ユニットにおける水素貯蔵量と、前記供給対象への電力および水素の供給量の実績および予め設定された予測値を基に、前記水電解ユニットおよび前記水素発電ユニットの動作と前記蓄熱・熱交換ユニットの動作と外部の電力系統からの電力授受量とを決定し、各ユニットを運用制御する請求項１乃至請求項５いずれか１項に記載の水素電力供給システム。
【請求項６】
前記水素電力供給ユニットにおいて、外部の電源系統からの受電量を設定可能な範囲で最小とし、電源系統への送電量を最大とする、請求項１乃至請求項５いずれか１項に記載の水素電力供給システム。
【請求項７】
前記外部の電力系統との接続を遮断する際に、ユニットを運用するための電力を、貯蔵する水素による発電および付設する蓄電ユニットからの給電に切り替える外部電力系統接続ユニットを有する請求項１乃至請求項６いずれか１項に記載の水素電力供給システム。
【請求項８】
前記水素を外部から得て前記水素貯蔵ユニットに補給する水素補給ユニットをさらに具備する請求項１乃至請求項７いずれか１項に記載の水素電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水素電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
化石燃料の枯渇、および大気中への二酸化炭素の放出による地球温暖化への対策が様々な産業部門で推進されているが、特に運輸関係におけるインパクトは大きい。従来の化石燃料で駆動される内燃機関車両の代替として、蓄電池でモーターを駆動する電気自動車（Electric Vehicle：ＥＶ）、および水素による燃料電池発電を介してモーターを駆動する燃料電池自動車（Fuel Cell Vehicle：ＦＣＶ）の導入検討が進められている。
【０００３】
いずれについても、導入に際しての課題として、ガソリンスタンドに代わるエネルギー補給設備の充実が挙げられる。燃料となる電力及び水素については、化石燃料によらないエネルギー源として、太陽光や風力、地熱などに代表される再生可能エネルギーを基に製造・供給されることが望ましいが、現段階では、十分な設備が整えられているとはいえない。
【０００４】
また、電気自動車および燃料電池自動車は、これまでのところエネルギー供給インフラを含めて別個に開発・導入準備が進められているが、導入時期が重なる場合には、設備の無駄を省いて、両者に高効率で電力および水素を提供できる設備を提供できることが望ましい。
【０００５】
さらに、再生可能エネルギーは出力が安定しないことが課題であり、車両へのエネルギー供給も決して連続的には行われないことが予想されることから、実際の利用に当たっては、エネルギーの授受双方についての変動の吸収が必要になる。
【０００６】
このためには、可能な限り大容量のエネルギー貯蔵設備が求められる。再生可能エネルギーを供給可能なエリアの中で、需要と供給のギャップを吸収できない場合には、既存の電力系統との電力授受が必要になるが、この場合はできるだけ急激な変動を避けるなど、電力系統への負荷軽減が重要である。このためにも高速・大容量でエネルギーを変換・貯蔵できる設備の役割は大きい。
【０００７】
これまで、車両への水素供給や電気エネルギーの供給インフラに関する技術が提案されているが、これらの技術内容は、いずれも停電時や負荷平準化に対応する電力供給技術であり、水素と電気の双方を供給するための技術ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３-９５６１２号公報
【特許文献２】特開２００３-６１２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
太陽光や風力、地熱などに代表される再生可能エネルギーによる電気自動車および燃料電池自動車へのエネルギー供給については、化石燃料によらないエネルギー源として、太陽光や風力、地熱などに代表される再生可能エネルギーを用いることが望ましいが、殆どの再生可能エネルギーは出力が安定しておらず、常時稼動する自動車へのエネルギー供給手段としての活用が難しい。
【００１０】
電気自動車に対しては、再生可能エネルギーの出力の不安定さを解決するために、二次電池などによる蓄電システムを備える電気スタンドが考えられるが、二次電池は短周期出力の制御用バッファとしての機能としての容量程度を備える場合が多い。
【００１１】
そのため、停電や災害時に１日〜数日間といった長時間の自立を想定する場合、大容量の蓄エネルギーが必要になるが、二次電池などの蓄電池を持つシステムでは、稼働率などの観点を含めて大容量化の対応が難しい。
【００１２】
また、再生可能エネルギーを用いて水電解などで製造した水素を燃料電池車に供給する水素ステーションは実証試験も含めて徐々に設置されつつある。
【００１３】
水素ステーションについても不安定な出力に対応するため、系統商用電源を用いて出力を安定化させ、水素製造を行っているが、この場合、系統電力による出力調整が必要で、自立したステーションとしては成立しない。
【００１４】
また、電気自動車および燃料電池自動車については併行して市場導入が進められているが、実際に導入時期が重なる場合には、設備の無駄を省いて両者に高効率でエネルギーを供給する設備を提供できることが望ましい。
【００１５】
本発明が解決しようとする課題は、電気自動車および燃料電池自動車の双方に対して再生可能エネルギーを用いて安定的にかつ高効率に自立してエネルギーを供給することができる水素電力供給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
実施形態の水素電力供給システムは、再生可能エネルギー発電ユニット、蓄電ユニット、水供給ユニット、水電解ユニット、水素貯蔵ユニット、酸素貯蔵ユニット、水素発電ユニット、水回収ユニット、蓄熱ユニット、電力供給ユニット、水素供給ユニット、管理ユニットを備える。再生可能エネルギー発電ユニットは再生可能エネルギーを利用して発電する。蓄電ユニットは発電された電力の一部を蓄える。水供給ユニットは電気分解用の水を供給する。水電解ユニットは水供給ユニットにより供給された水を、前記蓄電ユニットにより蓄電された電力によって電気分解して水素および酸素を製造する。水素貯蔵ユニットは水電解ユニットにより製造された水素を備蓄する。酸素貯蔵ユニットは水電解ユニットにより製造された酸素を備蓄する。水素発電ユニットは水素貯蔵ユニットに備蓄された水素を用いて発電を行う。水回収ユニットは水素発電ユニットが発電時に発生する水を回収する。蓄熱ユニットは再生可能エネルギー発電ユニット内で発電時に発生する熱を蓄積し、前記水電解ユニットが水素を製造するときに前記熱を前記水電解ユニットに供給する。電力供給ユニットは蓄電ユニットに蓄電された電力を供給対象に供給する。水素供給ユニットは水素貯蔵ユニットに貯蔵されている水素または水素を含む媒体を、供給対象に供給する。管理ユニットは各ユニットにおける電力、水素、熱の需給状況を監視し、監視した需給状況に基づき今後の不足分を補うよう各ユニットの運転を制御する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、水素自動車および燃料電池自動車に対して、再生可能エネルギーを利用して安定的にかつ高効率に自立してエネルギーを供給することができる電気・水素併給のスタンドシステムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の水素電力供給システムの構成を示す図である。
【図２】第２実施形態の水素電力供給システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して実施形態を詳細に説明する。  
（第１実施形態）  
図１は第１実施形態の水素電力供給システムの構成を示す図である。  
図１に示すように、この第１実施形態の水素電力供給システム１０は、電力供給ユニット１１、水素供給ユニット１２、再生可能エネルギー発電ユニット１３、蓄電ユニット１４、水電解ユニット１５、水供給ユニット１６、水素貯蔵ユニット１７、酸素貯蔵ユニット１８、水素発電ユニット１９、水回収ユニット２０、蓄熱ユニットとしての蓄熱・熱交換ユニット２１、外部電力系統接続ユニット２２、水素補給ユニット２３、管理ユニット２４などを備える。
【００２０】
電力供給ユニット１１は、蓄電ユニット１４に蓄電された電力、外部電力系統接続ユニット２２から供給された電力または再生可能エネルギー発電ユニット１３から供給された電力を供給対象（電気自動車など）に供給する。
【００２１】
水素供給ユニット１２は、水素貯蔵ユニット１７に貯蔵されている水素または水素を含む媒体を、供給対象（燃料電池自動車など）に供給する。すなわち水素供給ユニット１２は、水素貯蔵ユニット１７に貯蔵された水素の一部を直接供給対象、つまり燃料電池自動車などに供給する。
【００２２】
再生可能エネルギー発電ユニット１３は、太陽光、太陽熱、風力、地熱などの再生可能エネルギーのうち少なくとも一つの再生可能エネルギーを利用して発電する。この他、再生可能エネルギーとして潮力などを用いてもよい。蓄電ユニット１４は、再生可能エネルギー発電ユニット１３により発電された電力の一部を蓄える。
【００２３】
水電解ユニット１５には、例えばアルカリ電解装置や固体高分子膜型セルによる電解装置、さらには固体酸化物形セルを利用した電解装置などが適用可能である。水電解ユニット１５は、水供給ユニット１６により供給された水を、蓄電ユニット１４により蓄電された電力によって電気分解して水素および酸素を製造する。
【００２４】
水供給ユニット１６は、電気分解用の水（精製水）を水電解ユニット１５へ供給する。水供給ユニット１６には外部から精製水を補給する。水素貯蔵ユニット１７は、水電解ユニット１５により製造された水素を備蓄する。
【００２５】
酸素貯蔵ユニット１８は、水電解ユニット１５により製造された酸素を備蓄する。酸素貯蔵ユニット１８に蓄積した酸素は、医療や養殖など外部用途に用いてもよく、再び水素と共に水素発電ユニット１９での発電に用いてもよい。
【００２６】
水素発電ユニット１９は、水素貯蔵ユニット１７に備蓄されている水素を用いて発電を行う。水素発電ユニット１９としては、固体高分子形や固体酸化物形等の各種燃料電池の他に、内燃機関による発電機なども適用が可能である。水回収ユニット２０は、発電時に発生する水を回収する。
【００２７】
蓄熱・熱交換ユニット２１は、再生可能エネルギー発電ユニット１３内で発電時に発生する熱、および水電解ユニット１５により水素製造時に吸収される熱を管理する。
【００２８】
具体的には、蓄熱・熱交換ユニット２１は、再生可能エネルギー発電ユニット１３および水素発電ユニット１９が発電時に発生する熱を蓄える蓄熱槽２１ａと、この蓄熱槽２１ａに蓄えられた熱を水電解ユニット１５と水素貯蔵ユニット１７に供給する供給機構２１ｂとを備える。
【００２９】
蓄熱・熱交換ユニット２１は、再生可能エネルギー発電ユニット１３内で発電時に発生する熱を蓄熱槽に蓄積し、水電解ユニット１５が水素を製造するときに、蓄熱槽２１ａに蓄積されている熱を供給機構２１ｂが水電解ユニット１５と水素貯蔵ユニット１７に供給する。
【００３０】
外部電力系統接続ユニット２２は、外部の電力系統との電力授受を管理する。外部電力系統接続ユニット２２は、外部の電力系統との接続を遮断する際に、このユニット自体を動作させる（運用する）ための電力を、水素貯蔵ユニット１７が貯蔵する水素による発電または蓄電ユニット１４からの給電を受けて外部の電力系統との接続を遮断するよう電力線を切り替える。
【００３１】
水素補給ユニット２３は、発電の基となる水素が不足する自体を考慮し、例えばバイオマスの改質などで得られる水素をタンクローリーやパイプラインなどで外部から得て水素貯蔵ユニット１７に貯蔵する。すなわち水素補給ユニット２３は、外部より水素または水素を貯蔵する媒体を補給する。
【００３２】
すなわち、この第１実施形態の水素電力供給システム１０は、電気自動車に電力を供給する電力供給ユニット１１と、燃料電池自動車に水素を供給する水素供給ユニット１２の、少なくとも２種類の次世代自動車用燃料供給ユニットとを有する。
【００３３】
再生可能エネルギー発電ユニット１３は、太陽光、太陽熱、風力、地熱などの再生可能エネルギーを利用して発電する。この再生可能エネルギー発電ユニット１３により発電された電力は、電力供給ユニット１１での消費分および蓄電ユニット１４への蓄電に必要な分を除いて、水電解ユニット１５にて水の電気分解に用いられ、水素および酸素が製造される。
【００３４】
水素貯蔵ユニット１７には、水電解ユニット１５で製造された水素が貯蔵（蓄積）される。酸素貯蔵ユニット１８には、水電解ユニット１５で製造された酸素が備蓄（蓄積）される。
【００３５】
管理ユニット２４は、監視対象の各ユニットを監視し、電気・水素・熱の収支の状況（需給バランス）を把握し、需給バランスの変化に応じて各ユニットの運転を制御する。
すなわち、管理ユニット２４は、各ユニットにおける電力、水素、熱の需給状況（貯蔵量または生産量と供給量）を監視し、監視した需給状況に基づき今後不足すると予測される貯蔵量または生産量の不足分を補うよう各ユニットの運転を制御する。
【００３６】
例えば電力を一例にして考える場合、管理ユニット２４は、電力供給ユニット１１における電力の需要量と再生可能エネルギー発電ユニット１３からの電力の供給量を監視しており、互いの差分（需給バランス）が予め設定された閾値を超えた場合に、電力の不足分を補うように各ユニットの運転を制御する。
【００３７】
管理ユニット２４は、電力供給ユニット１１における電力の需要量と、再生可能エネルギー発電ユニット１３からの電力の供給量との差分が閾値を超えた場合、つまり電力の需要量が供給量を大幅に上回った場合に、水素発電ユニット１９の発電量を増加させる制御を行いつつその前段の水素貯蔵ユニット１７へ水素の貯蔵量を増加させる。このようにして水素発電ユニット１９による発電により需要量の増加に対する不足分の電力を補償する。
【００３８】
水回収ユニット２０は、水素による発電時に発生する水を回収し、再び水供給ユニット１６に還流する。管理ユニット２４は、運転中に供給水の水量が不足する場合、必要に応じて水供給ユニット１６を制御する。これにより水供給ユニット１６が外部から精製水を補給する。
【００３９】
ここで、本実施形態の水素電力供給システムの概要動作を説明する。
本実施形態では、管理ユニット２４が、電力と水の需給状況を常に監視し、需給バランスを維持するように各ユニットを運用制御する。
【００４０】
例えば再生可能エネルギー発電ユニット１３から得られる電力のうち、電気自動車への充電およびシステム自体の維持に必要な電力以外を、水電解ユニット１５にて水素に変換して水素貯蔵ユニット１７に蓄えておき、再生可能エネルギー発電ユニット１３からの受電以上に電力が必要になった場合は、燃料電池などの水素発電ユニット１９で不足分を供給する。
【００４１】
また、燃料電池自動車への水素補給時には、水素貯蔵ユニット１７より水素供給ユニット１２を経て必要量の水素を供給する。これにより、変動の大きな再生可能エネルギーによる電力を効率的に利用することができる。
【００４２】
さらに、再生可能エネルギー発電ユニット１３で発電する電力が余剰となるような場合は、余剰電力を用いて、水素の充填圧力を高めたりして、水素供給ユニット１２および電力供給ユニット１１のエネルギー容量を増大させたりすることが可能である。
【００４３】
また、水素貯蔵ユニット１７への水素貯蔵が十分と判断される場合は、再生可能エネルギー発電ユニット１３からの入力の余分を、外部の電力系統に送って売電することも可能である。
【００４４】
また、実際のシステムの運用に際しては、天候や自動車の利用状況などに関する過去実績および将来予測に基づき、システムへの受電量や、システムから供給する電力量および水素貯蔵量の時間変化を、ある程度定量的に予測することが可能となる。
【００４５】
このシステムでは、管理ユニット２４は、ある程度定量的に予測した電力量および水素貯蔵量の時間変化に基づき、システム内の各ユニットの動作と、外部の電力系統からの電力授受量を決定する。
【００４６】
そして、管理ユニット２４により決定されたシステム内の各ユニットの動作と、外部の電力系統からの電力授受量と、実際の運用状況の変化との差分を求め、予め設定しておいた需給バランスの閾値との比較により、今後の需給量を満たすように水素または電力を増減するよう各ユニットを制御および運用することで、システム全体を効率よく運用することが可能になる。
【００４７】
運用コストを最小限に抑えるためには、外部の電力系統からの受電量を最小限に抑え、システムから外部の電力系統への送電量を最大とすることが望ましい。
【００４８】
また、本システムは、原則的には外部の電力系統からの電力供給なしで自立運転が可能であるが、再生可能エネルギー発電ユニット１３からの受電がない局面で、事故や災害などのトラブルで外部系統との接続遮断が必要となった場合に備えて、ユニットを運用するための電力を、貯蔵する水素による発電および付設する蓄電ユニット１４からの給電により得るように切り替える外部電力系統接続ユニット２２を設けている。これにより、緊急時にもシステムの自立運用が可能になる。
【００４９】
さらに、バイオマスの改質などで得られる水素を、水素補給ユニット２３が、外部から補給することで、再生可能エネルギー発電ユニット１３からの受電がなくかつ外部の電力系統との接続が遮断された状態が続いた場合にも水素および電力双方の供給を継続して行うことが可能になる。
【００５０】
続いて、第１実施形態の水素電力供給システムの動作（水素電力供給方法）を説明する。
【００５１】
この第１実施形態の水素電力供給システム１０では、システム内のエネルギー効率を高めるために、再生可能エネルギー発電ユニット１３や水素発電ユニット１９で発電時に発生する熱は、蓄熱・熱交換ユニット２１により回収され、吸熱反応を行う水電解ユニット１４における水の電気分解反応や、水素貯蔵ユニット１７からの水素供給に活用される。
【００５２】
また、この水素電力供給システム１０は、外部電力系統接続ユニット２２を介して外部の電力系統と接続されており、再生可能エネルギー発電ユニット１３で得られた電力が水素電力供給システム１０内の需要（電気自動車、燃料電池自動車へのエネルギー補給＋水素貯蔵）を上回った場合は蓄電ユニット１４に備蓄されている電力を外部系統に提供する。
【００５３】
逆に電力供給ユニット１１から電気自動車へ供給する電力の需要が、再生可能エネルギー発電ユニット１３および水素発電ユニット１９から供給可能な電力量を上回った場合は、外部の電力系統から外部電力系統接続ユニット２２を介して必要な電力量を導入する。
【００５４】
さらに、管理ユニット２４は、水素の貯蔵量が不足する場合、あるいはシステム外から水素や水素吸蔵媒体が供給可能な場合は、外部から水素補給ユニット２３を介して水素や水素吸蔵媒体を水素貯蔵ユニット１７へ導入する。
【００５５】
すなわち、管理ユニット２４は、各ユニットにおける発電量や蓄熱量、水素の貯蔵量、各ラインにおける電流値やガス流量、水流量などを監視しており、内外において電力の最適な運用がなされるように各入出力を調整（運用制御）する。
【００５６】
管理ユニット２４は、電気自動車や燃料電池自動車へのエネルギー供給量や頻度の予測を基に、日・週単位で運用予定をスケジューリング（計画）し、実際の使用状況との差分を調整することで、高効率でシステムを運用することができる。
【００５７】
さらに、外部の電源系統から導入する電力量を最小とし、本ユニットから電源系統に供給する送電量を最大とすると、再生可能エネルギー発電装置を有するシステムの自立性を最大限に生かし、運用費や環境負荷の抑制が可能である。
【００５８】
このようにこの第１実施形態によれば、管理ユニット２４は、再生可能エネルギー発電ユニット１３における発電量と、水素貯蔵ユニット１９における水素貯蔵量と、供給対象（電気自動車、燃料電池自動車）への電力および水素の供給量の実績および予め設定された予測値を基に、水電解ユニット１４および水素発電ユニット１９の動作と蓄熱・熱交換ユニット２１の動作と外部の電力系統からの電力授受量とを決定し、各ユニットを運用制御するので、再生可能エネルギーを利用した発電出力と水素貯蔵ユニット１９に貯蔵した水素を用いて、電気自動車および燃料電池自動車などに対して、安定的かつ高効率に自立してエネルギーを供給することができる水素と電力の併給スタンドを構築できる。
【００５９】
この結果、水素自動車および燃料電池自動車双方に対して、再生可能エネルギーを利用して安定的にかつ高効率に自立してエネルギーを供給することができる。
【００６０】
（第２実施形態）  
図２は第２実施形態の水素電力供給システムの構成を示す図である。なお図２において第１実施形態（図１）と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
【００６１】
この第２実施形態では、熱の利用方法について説明する。再生可能エネルギー発電ユニット１３や水素発電ユニット１９が稼動時に発生する熱は、蓄熱槽２１ａにて一旦蓄熱した後、水電解ユニット１５における水の電気分解や水素貯蔵ユニット１７における水素の放出など、熱を必要とする反応に供給することで、システム全体の効率をさらに高めることができる。なお蓄熱槽２１ａに蓄えた熱量については、必要に応じて温水として取り出し可能である。
【００６２】
逆に、このシステムの系統内で必要とされる熱量が蓄熱分よりも多い場合は、水素貯蔵ユニット１７に蓄えられている水素の一部を燃焼させたり、または蓄電ユニット１４から取り出した電流による加熱を行うことによって補うことも可能である。
【００６３】
そこで、この第２実施形態は、図２に示すように、水供給ユニット１６と蓄熱・熱交換ユニット２１とをパイプラインで接続し、蓄熱・熱交換ユニット２１からの温水を水電解ユニット１５や水素貯蔵ユニット１７へ供給できるよう構成する。
【００６４】
また上述したように、温水の他にも水電解ユニット１５や水素貯蔵ユニット１７などで蓄熱量以上の熱量が必要とされる場合も考えられるため、この例では、予備の熱補給ユニット２５を新たに設置するものとする。
【００６５】
この熱補給ユニット２５は、必要とする熱量が蓄熱槽２１ａの熱量よりも多い場合、水素貯蔵ユニット１７内から水素を取り出して燃焼させることで不足分の熱量を得て、得られた熱量を蓄熱・熱交換ユニット２１へ供給することで不足分の熱量を得る。
【００６６】
また、熱補給ユニット２５は、蓄電ユニット１４からの電力による発熱で不足分の熱量を得て、得られた熱量を蓄熱・熱交換ユニット２１へ供給することで不足分の熱量を得る。
【００６７】
この第２実施形態の場合、水供給ユニット１６と蓄熱・熱交換ユニット２１とをパイプラインで接続し、蓄熱・熱交換ユニット２１からの温水を水電解ユニット１５や水素貯蔵ユニット１７へ供給する。
ここで、蓄熱・熱交換ユニット２１の蓄熱槽２１ａに蓄熱されている熱量が、必要とする熱量よりも少ない場合、換言すると、必要とする熱量が蓄熱槽２１ａに蓄熱されている熱量よりも多い場合、管理ユニット２４は、蓄電ユニット１４に蓄えられている電力、または水素貯蔵ユニット１７に貯蔵されている水素の一部を熱補給ユニット２５へ供給するよう水素貯蔵ユニット１７と蓄電ユニット１４を制御する。
【００６８】
これにより、電力または水素の供給を受けた熱補給ユニット２５が、熱を発生して蓄熱・熱交換ユニット２１に供給することで、蓄熱・熱交換ユニット２１が発生する蓄熱量以上の熱量（不足分）を補い、温水を安定的に水電解ユニット１５や水素貯蔵ユニット１７へ供給するようにしている。
【００６９】
この第２実施形態によれば、水供給ユニット１６と蓄熱・熱交換ユニット２１とをパイプラインで接続し、水供給ユニット１６から蓄熱・熱交換ユニット２１に供給した水を加熱し温水にして水電解ユニット１５や水素貯蔵ユニット１７へ供給するので、再生可能エネルギーを効率よく生成し供給することができる。
【００７０】
また、蓄熱・熱交換ユニット２１に熱を補給する予備の熱補給ユニット２５を新たに設置したことで、蓄熱・熱交換ユニット２１の既定の発生熱量では供給する熱量が不足する場合、熱補給ユニット２５から蓄熱・熱交換ユニット２１へ熱を供給することで、既定の蓄熱量以上の熱量で（熱量を補って）水を加熱して温水を供給できるようになり、さらに効率を向上することができる。
【００７１】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、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。この新規な実施形態は、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。
【符号の説明】
【００７２】
１０…水素電力供給ユニット、１１…電力供給ユニット、１２…水素供給ユニット、１３…再生可能エネルギー発電ユニット、１４…蓄電ユニット、１５…水電解ユニット、１６…水供給ユニット、１７…水素貯蔵ユニット、１８…酸素貯蔵ユニット、１９…水素発電ユニット、２０…水回収ユニット、２１…  蓄熱・熱交換ユニット、２２…外部電力系統接続ユニット、２３…水素補給ユニット、２４…管理ユニット、２５…熱補給ユニット。
【図１】
2014122399.tif 000003
【図２】
2014122399.tif 000004