(57)【要約】【課題】大規模な電力供給システムを備えることが難しい施設において、自然エネルギーを利用した電力の生成を行いつつ、安定した電力の供給を可能とする。【解決手段】このシステムは：自然エネルギーを利用して電力を発生させる第１発電装置を備え、電力を消費する第１種施設と；電力を使用して水素を生成する水素製造装置と、水素保持装置と、水素を使用して電力を発生させる第２発電装置と、を備える、第２種施設と、を備える。第１種施設は、第１発電装置によって発生させた電力のうち第１種施設で消費されない電力を第２種施設に供給することができる。第２種施設は：第１種施設から供給された電力を使用して水素製造装置により水素を生成して、水素保持装置に保持させることができ；水素保持装置内の水素を使用して、第２発電装置により電力を発生させて、発生させた電力を第１種施設に供給することができる。【選択図】図１
2019221062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然エネルギーを利用して電力を発生させる第１発電装置を備え、電力を消費する第１種施設と、
電力を使用して水素を生成する水素製造装置と、水素を保持することができる水素保持装置と、水素を使用して電力を発生させる第２発電装置と、を備える、第２種施設と、を備え、
前記第１種施設は、前記第１発電装置によって発生させた電力のうち前記第１種施設で消費されない電力の少なくとも一部を前記第２種施設に供給することができ、
前記第２種施設は、
前記第１種施設から供給された電力を使用して前記水素製造装置により水素を生成して、前記水素保持装置に保持させることができ、
前記水素保持装置内の水素を使用して、前記第２発電装置により電力を発生させて、前記発生させた電力の少なくとも一部を前記第１種施設に供給することができる、システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムであって、
前記第２種施設は、さらに、水素を使用して走行する車両に、水素保持装置内の水素を供給することができる水素供給装置を備える、システム。
【請求項３】
請求項１または２記載のシステムであって、
前記第１発電装置は、太陽エネルギーを利用して電力を発生させる発電装置であり、
前記第２種施設は、前記発生させた電力の少なくとも一部を、夜間に、前記第１種施設に供給する、システム。
【請求項４】
請求項１または２記載のシステムであって、
前記第１発電装置は、太陽エネルギーを利用して電力を発生させる発電装置であり、
前記第２種施設は、冬季には、前記発生させた電力の少なくとも一部であって、単位期間あたりで夏期よりも多くの電力を、前記第１種施設に供給する、システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のシステムであって、
前記第２種施設は、災害が発生した場合に、前記発生させた電力の少なくとも一部を前記第１種施設に供給する、システム。
【請求項６】
請求項２に直接または間接に従属する請求項５記載のシステムであって、
前記第２種施設は、災害が発生した場合に、前記水素供給装置による前記車両への水素の供給を行わない、システム。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１項に記載のシステムであって、
前記第２種施設から前記第１種施設への電力の供給は、前記第１種施設に対して定められる対価と引き換えに行われ、
あらかじめ定められた期間中における前記第１種施設から前記第２種施設への電力の供給量が第１の供給量である場合の前記対価は、前記期間中における前記第１種施設から前記第２種施設への電力の供給量が、前記第１の供給量より少ない第２の供給量である場合の前記対価よりも、低い、システム。
【請求項８】
請求項１から４のいずれか１項に記載のシステムであって、
前記第２種施設から前記第１種施設への電力の供給は、前記第１種施設に対して定められる優先度に応じて行われ、
あらかじめ定められた期間中における前記第１種施設から前記第２種施設への電力の供給量が第１の供給量である場合の前記優先度は、
前記期間中における前記第１種施設から前記第２種施設への電力の供給量が、前記第１の供給量より少ない第２の供給量である場合の前記優先度よりも、高い、システム。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載のシステムであって、
前記水素保持装置は、気体の水素を保持することができる第１水素保持装置であり、
前記第２種施設は、さらに、
液体の水素の供給を受けて、前記液体の水素を保持することができ、保持している水素を直接的または間接的に前記第２発電装置に供給することができる第２水素保持装置を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自然エネルギーを利用して電力を発生させ、電力を消費する施設に電力を供給する電力供給に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自然エネルギー発電装置と、蓄電池と、水素製造装置と、水素貯蔵装置と、燃料電池と、を備える電力供給システムが提案されている（特許文献１）。この電力供給システムは、（ｉ）日中の自然エネルギー発電装置の発電量の予測値と、（ｉｉ）外部の施設の電力需要量の予測値とに基づき、日中に（ａ１）蓄電池に供給する電力の量と（ａ２）水素製造装置に供給する電力の量とを決定するとともに、夜間に（ｂ１）蓄電池から外部の施設に供給する電力の量と（ｂ２）燃料電池から外部の施設に供給する電力の量とを決定する。この電力供給システムによれば、災害が発生した場合にも、外部の施設に対して、需要を満たす電力を継続して供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０１３７５１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された電力供給システムは、他の施設に電力を供給する専用の設備であり、自然エネルギー発電装置に加えて、水素製造装置、水素貯蔵装置を必要とする比較的大規模な設備である。このため、特許文献１に記載された電力供給システムは、安全性に関する規制が厳しい住宅地の各戸の住宅や、商業施設が集中する地域の各店舗には、備えることは難しい。すなわち、特許文献１に記載された電力供給システムを設けることが難しい地域が存在する。一方、特許文献１に記載された電力供給システム等の設備により発電を行う場所から、電力の消費地までの距離が大きくなるほど、電力の伝送に伴う電力の損失が大きくなる。特許文献１の技術においては、このような問題点は考慮されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本開示の一形態によれば、電力を供給するシステムが提供される。このシステムは：自然エネルギーを利用して電力を発生させる第１発電装置を備え、電力を消費する第１種施設と；電力を使用して水素を生成する水素製造装置と、水素を保持することができる水素保持装置と、水素を使用して電力を発生させる第２発電装置と、を備える、第２種施設と、を備える。前記第１種施設は、前記第１発電装置によって発生させた電力のうち前記第１種施設で消費されない電力の少なくとも一部を前記第２種施設に供給することができる。前記第２種施設は：前記第１種施設から供給された電力を使用して前記水素製造装置により水素を生成して、前記水素保持装置に保持させることができ；前記水素保持装置内の水素を使用して、前記第２発電装置により電力を発生させて、前記発生させた電力の少なくとも一部を前記第１種施設に供給することができる。
このような態様とすることにより、第１種施設において発生させた電力を、第１種施設において消費することができる。このため、電力を消費する第１種施設が、消費する電力を、常に外部から供給される態様に比べて、電力の伝送に伴う電力の損失を小さくすることができる。そして、第１種施設における余剰分の電力については、第２種施設に伝送して水素として蓄えることができ、第１種施設における不足分の電力については、第２種施設から供給受けることができる。このため、第１種施設は、自然エネルギーを利用して発生させた電力を活用しつつ、安定的な電力の供給を受けて、電力の消費を行うことができる。
【０００７】
（２）上記形態のシステムにおいて、前記第２種施設が、さらに、水素を使用して走行する車両に、水素保持装置内の水素を供給することができる水素供給装置を備える、態様とすることもできる。
このような態様とすれば、自然エネルギーを利用して発生させた電力を活用して、車両に水素を供給することができる。
【０００８】
（３）上記形態のシステムにおいて；前記第１発電装置が、太陽エネルギーを利用して電力を発生させる発電装置であり；前記第２種施設が、前記発生させた電力の少なくとも一部を、夜間に、前記第１種施設に供給する、態様とすることもできる。
このような態様とすれば、太陽エネルギーを利用して電力を得る第１種施設における夜間の不足分の電力については、第２種施設から供給することができる。このため、第１種施設は、太陽エネルギーを利用して発生させた電力を活用しつつ、安定的な電力の供給を受けて、電力の消費を伴う活動を行うことができる。また、第１種施設において、過剰な発電能力を有する第１発電装置を設ける必要がない。
【０００９】
（４）上記形態のシステムにおいて；前記第１発電装置が、太陽エネルギーを利用して電力を発生させる発電装置であり；前記第２種施設が、冬季には、前記発生させた電力の少なくとも一部であって、単位期間あたりで夏期よりも多くの電力を、前記第１種施設に供給する、態様とすることもできる。
このような態様とすれば、太陽エネルギーを利用して電力を得る第１種施設における冬季の不足分の電力については、第２種施設から供給することができる。このため、第１種施設は、太陽エネルギーを利用して発生させた電力を活用しつつ、安定的な電力の供給を受けて、電力の消費を伴う活動を行うことができる。
【００１０】
（５）上記形態のシステムにおいて、前記第２種施設が、災害が発生した場合に、前記発生させた電力の少なくとも一部を前記第１種施設に供給する、態様とすることもできる。
このような態様とすれば、災害が発生し、第１発電装置による発電が行えない場合にも、第１種施設は、第２種施設から電力の供給を受けて、電力の消費を伴う活動を行うことができる。
【００１１】
（６）上記形態のシステムにおいて、前記第２種施設が、災害が発生した場合に、前記水素供給装置による前記車両への水素の供給を行わない、態様とすることもできる。
災害が発生した場合には、第１種施設が第２種施設から電力の供給を受ける必要がある可能性が高い。上記のような態様とすれば、災害が発生した場合に、車両への水素の供給よりも、第１種施設の電力の供給を優先することができる。
【００１２】
（７）上記形態のシステムにおいて、前記第２種施設から前記第１種施設への電力の供給は、前記第１種施設に対して定められる対価と引き換えに行われ；あらかじめ定められた期間中における前記第１種施設から前記第２種施設への電力の供給量が第１の供給量である場合の前記対価は、前記期間中における前記第１種施設から前記第２種施設への電力の供給量が、前記第１の供給量より少ない第２の供給量である場合の前記対価よりも、低い、態様とすることもできる。
このような態様とすれば、供給を受ける際の電力の対価の設定を通じて、第１種施設における発電と、電力消費の低減と、を奨励することができる。
【００１３】
（８）上記形態のシステムにおいて；前記第２種施設から前記第１種施設への電力の供給は、前記第１種施設に対して定められる優先度に応じて行われ；あらかじめ定められた期間中における前記第１種施設から前記第２種施設への電力の供給量が第１の供給量である場合の前記優先度は；前記期間中における前記第１種施設から前記第２種施設への電力の供給量が、前記第１の供給量より少ない第２の供給量である場合の前記優先度よりも、高い、態様とすることもできる。
このような態様とすれば、供給を受ける際の優先度の設定を通じて、第１種施設における発電と、電力消費の低減と、を奨励することができる。
【００１４】
（９）上記形態のシステムにおいて；前記水素保持装置が、気体の水素を保持することができる第１水素保持装置であり；前記第２種施設が、さらに；液体の水素の供給を受けて、前記液体の水素を保持することができ、保持している水素を直接的または間接的に前記第２発電装置に供給することができる第２水素保持装置を備える、態様とすることもできる。
このような態様とすれば、外部から供給される液体の水素を利用して、第２種施設は、第１種施設に、安定的な電力の供給を行うことができる。第１種施設は、安定的な電力の供給を受けて、電力の消費を伴う活動を行うことができる。
【００１５】
本開示は、電力供給システム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、電力供給システムの制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の電力供給システムを示す説明図である。
【図２】第２種施設２００から第１種施設１００に供給される電力の１ｋＷｈ分の対価の例を示す表である。
【図３】第２種施設２００から第１種施設１００に電力を供給する際の優先度の例を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
Ａ．実施形態：
（１）電力供給の構成：
図１は、本実施形態の電力供給システムを示す説明図である。この電力供給は、複数の第１種施設１００と、第２種施設２００と、水素ガス生成施設５００と、水素ガス配送車両５５０と、大規模蓄電施設６００と、を備える。複数の第１種施設１００は、同一地域内に設けられる一般の住宅やアパート、公共施設などである。第２種施設２００は、複数の第１種施設１００が設けられている地域の近接地域に設けられている店舗である。水素ガス生成施設５００と大規模蓄電施設６００とは、複数の第１種施設１００が設けられている地域から比較的離れた場所に設けられる。
【００１８】
この電力供給によって生成される電力は、第１種施設１００において利用される。また、この電力供給によって生成される電力は、電気自動車１５０，４５０においても利用される。さらに、この電力供給によって生成される水素は、水素自動車４００において利用される。
【００１９】
第１種施設１００は、一般の住宅やアパート、公共施設などである。第１種施設１００は、太陽光発電装置１０６と、蓄電装置１０７と、電力インターフェイス１０８と、電力消費装置１０９とを備える。なお、第１種施設１００は、第２種施設２００が備える水素製造装置および水素保持装置を備えない。また、第１種施設１００は、第２種施設２００が備える液体水素保持装置を備えない。
【００２０】
太陽光発電装置１０６は、太陽光の照射を受けて電力を発生させる。太陽光発電装置１０６は、具体的には、単結晶系シリコン太陽電池である。蓄電装置１０７は、太陽光発電装置１０６によって発生された電力を蓄える。蓄電装置１０７は、具体的には、リチウムイオン電池である。電力消費装置１０９は、蓄電装置１０７から電力の供給を受けて稼動する各種の装置である。電力消費装置１０９は、たとえば、各住宅の空調装置、照明装置、冷蔵庫、調理機器、オーディオ機器などである。
【００２１】
電力インターフェイス１０８は、受け取った直流電力を交流電力に変換することができ、受け取った交流電力を直流電力に変換することができ、さらに、受け取った電力の電圧および電流を変化させることができる電力制御装置である。電力インターフェイス１０８は、蓄電装置１０７に蓄えられた電力を、第１種施設１００の外部に供給することができる。電力インターフェイス１０８が電力を供給する対象は、具体的には、電気自動車１５０、第２種施設２００および大規模蓄電施設６００である。電力インターフェイス１０８は、さらに、第１種施設１００の外部から供給された電力を、蓄電装置１０７に蓄えることができる。電力インターフェイス１０８が電力の供給を受ける対象は、具体的には、第２種施設２００および大規模蓄電施設６００である。
【００２２】
第２種施設２００は、本実施形態において、平地に設置されるコンビニエンスストアやドラッグストアなどの店舗である。第２種施設２００は、第１種施設１００における余剰電力を受け取ってこれを蓄え、第１種施設１００に不足分の電力を供給する。第２種施設２００は、商品を陳列し、在庫を保持している店舗の建物２０１のほか、水素製造装置２０２、水素ガス保持装置２０４、液体水素保持装置２０５、燃料電池装置２０６、蓄電装置２０７、電力インターフェイス２０８、水素ガス供給装置２０９を備える。
【００２３】
水素製造装置２０２は、電力を使用して水を電気分解することにより、水素を生成する装置である。水素ガス保持装置２０４は、水素製造装置２０２によって生成された気体の水素を蓄えるタンクである。水素ガス保持装置２０４は、最大で約８２ＭＰａの圧力で、３００リットルの水素ガスを保持することができる。
【００２４】
液体水素保持装置２０５は、第２種施設２００の外部から液体水素を供給されて、液体水素を保持することができるタンクである。液体水素保持装置２０５は、保持している液体水素を気化させて、その水素ガスＨｇ４を水素ガス保持装置２０４に供給することができる。液体水素保持装置２０５内に保持されていた液体水素は、水素ガスＨｇ４，Ｈｇ２として、水素ガス保持装置２０４を介して、間接的に燃料電池装置２０６に供給される。
【００２５】
第２種施設２００が液体水素保持装置２０５を備えることにより、第２種施設２００の外部から供給される液体の水素を利用して、第２種施設２００は、第１種施設１００に、安定的な電力の供給を行うことができる。第１種施設１００は、安定的な電力の供給を受けて、電力の消費を伴う活動を行うことができる。
【００２６】
燃料電池装置２０６は、水素ガス保持装置２０４から気体の水素を供給されて、水素を使用して電力を発生させる。
【００２７】
蓄電装置２０７は、燃料電池装置２０６によって発生された電力を蓄える。蓄電装置２０７は、さらに、第２種施設２００の外部から電力を供給されて、その電力を蓄える。蓄電装置２０７は、具体的には、リチウムイオン電池である。
【００２８】
電力インターフェイス２０８は、受け取った直流電力を交流電力に変換することができ、受け取った交流電力を直流電力に変換することができ、さらに、受け取った電力の電圧および電流を変化させることができる電力制御装置である。電力インターフェイス２０８は、蓄電装置２０７に蓄えられた電力を、第２種施設２００の外部に供給することができる。電力インターフェイス２０８が電力を供給する対象は、具体的には、第１種施設１００、電気自動車４５０、および大規模蓄電施設６００である。電力インターフェイス２０８は、さらに、第２種施設２００の外部から供給された電力を、蓄電装置２０７に蓄えることができる。電力インターフェイス２０８が電力の供給を受ける対象は、具体的には、第１種施設１００である。
【００２９】
水素ガス供給装置２０９は、水素ガス保持装置２０４内の水素ガスを、第２種施設２００の外部に供給することができる。水素ガス供給装置２０９が電力を供給する対象は、具体的には、水素自動車４００である。
【００３０】
水素ガス生成施設５００は、本実施形態において、製鉄所である。水素ガス生成施設５００は、高炉５０１と、水素製造装置５０２と、液体水素保持装置５０４とを有する。高炉５０１においては、コークスによって鉄鉱石が加熱され、銑鉄が取り出される。水素製造装置５０２は、コークス炉である。コークス炉においては、石炭が乾留されてコークスが製造される。コークスは、高炉５０１において使用される。水素製造装置５０２としてのコークス炉は、コークスを製造する際に発生するガスから水素を取りだす。液体水素保持装置５０４は、水素製造装置５０２によって生成された水素を、液体水素として蓄えるタンクである。
【００３１】
水素ガス配送車両５５０は、水素ガス生成施設５００の液体水素保持装置５０４内の液体水素Ｈｒを受け取って、第２種施設２００の液体水素保持装置２０５に配送する。
【００３２】
大規模蓄電施設６００は、電力会社が保持する大規模蓄電施設である。大規模蓄電施設６００は、蓄電装置６０７と、電力インターフェイス２０８とを備える。蓄電装置６０７は、電力を蓄える。蓄電装置６０７は、具体的には、ナトリウム硫黄電池（ＮＡＳ電池）である。
【００３３】
電力インターフェイス６０８は、受け取った直流電力を交流電力に変換することができ、受け取った交流電力を直流電力に変換することができ、さらに、受け取った電力の電圧および電流を変化させることができる電力制御装置である。電力インターフェイス６０８は、大規模蓄電施設６００の外部から供給された電力を、蓄電装置６０７に蓄えることができる。電力インターフェイス６０８が電力の供給を受ける対象は、具体的には、第１種施設１００および第２種施設２００である。
【００３４】
電気自動車１５０は、電力によって走行する車両である。電気自動車１５０は、住宅である第１種施設１００の住人によって所有されている。電気自動車１５０は、蓄電装置１５７を備える。蓄電装置１５７は、電気自動車１５０の外部から電力を供給されて、その電力を蓄える。蓄電装置１５７は、具体的には、リチウムイオン電池である。電気自動車１５０は、蓄電装置１５７が保持している電力を使用して、図示しない電気モータにより走行する。
【００３５】
電気自動車４５０も、電力によって走行する車両である。電気自動車４５０は、蓄電装置４５７を備える。蓄電装置４５７を含む電気自動車４５０の構成および機能は、蓄電装置１５７を含む電気自動車１５０の構成および機能と同じである。
【００３６】
水素自動車４００は、水素を使用して走行する車両である。水素自動車４００は、水素ガス保持装置４０４、および燃料電池装置４０６を備える。水素ガス保持装置４０４は、水素ガスを蓄えるタンクである。水素ガス保持装置４０４は、最大で約７０ＭＰａの圧力で、約１３０リットルの水素ガスを保持することができる。燃料電池装置４０６は、水素ガス保持装置４０４から気体の水素を供給されて、水素を使用して電力を発生させる。水素自動車４００は、燃料電池装置４０６が発生させた電力を使用して、図示しない電気モータにより走行する。
【００３７】
（２）第１種施設における電力の発生、消費および伝送：
第１種施設１００においては、昼間は、太陽光発電装置１０６において発電が行われる。太陽光発電装置１０６によって発生させた電力のうち電力消費装置１０９で消費されない電力は、蓄電装置１０７に蓄えられる。太陽光発電装置１０６によって発生させた電力のうち電力消費装置１０９で消費されない電力の一部ＥＰ１３は、必要に応じて、電力インターフェイス１０８を介して、電気自動車１５０に供給される。
【００３８】
太陽光発電装置１０６によって発生させた電力のうち電力消費装置１０９で消費されない電力の一部ＥＰ１１は、電力インターフェイス１０８を介して、第２種施設２００に供給される。第１種施設１００の所有者は、第２種施設２００に供給される電力ＥＰ１１の量に応じて、第２種施設２００の所有者または管理者から対価を受け取る。
【００３９】
太陽光発電装置１０６によって発生させた電力のうち電力消費装置１０９で消費されない電力の一部ＥＰ１２は、電力インターフェイス１０８を介して、大規模蓄電施設６００に供給される。第１種施設１００の所有者は、大規模蓄電施設６００に供給される電力ＥＰ１２の量に応じて、大規模蓄電施設６００を保有する電力会社から対価を受け取る。
【００４０】
第１種施設１００においては、夜間は、太陽光発電装置１０６において発電が行われない。このため、電力消費装置１０９で消費される電力は、蓄電装置１０７から供給される。電力消費装置１０９で消費される電力が、蓄電装置１０７からの供給電力よりも大きい場合は、第１種施設１００は、電力インターフェイス１０８を介して、第２種施設２００から電力ＥＰ２１の供給を受ける。
【００４１】
また、冬季の太陽光発電装置１０６における発電量は、夏期の太陽光発電装置１０６における発電量よりも少ない。このため、冬季においては、昼間であっても、電力消費装置１０９で消費される電力が、太陽光発電装置１０６が発生させる電力よりも大きい場合がある。そのような場合にも、第１種施設１００は、電力インターフェイス１０８を介して、第２種施設２００から電力ＥＰ２１の供給を受ける。第２種施設２００から第１種施設１００への電力ＥＰ２１の供給は、各第１種施設１００に対してあらかじめ定められた対価と引き換えに行われる。
【００４２】
さらに、災害が発生し、太陽光発電装置１０６が機能不全に陥った場合には、太陽光発電装置１０６において発電が行われない。このため、電力消費装置１０９で消費される電力は、蓄電装置１０７から供給される。電力消費装置１０９で消費される電力が、蓄電装置１０７からの供給電力よりも大きい場合は、第１種施設１００は、電力インターフェイス１０８を介して、第２種施設２００から電力ＥＰ２１の供給を受ける。災害が発生した場合の第２種施設２００から第１種施設１００への電力ＥＰ２１の供給は、各第１種施設１００に対してあらかじめ定められた対価と引き換えに行われてもよいし、無償で行われてもよい。
【００４３】
（３）第２種施設における電力の発生、消費、および伝送：
第２種施設２００においては、第１種施設１００から供給された電力ＥＰ１１を使用して、水素製造装置２０２により水素ガスＨｇ１が生成される。生成された水素ガスＨｇ１は、水素ガス保持装置２０４に保持される。
【００４４】
第２種施設２００においては、水素ガス保持装置２０４内の水素ガスＨｇ２を使用して、燃料電池装置２０６により電力が生成される。燃料電池装置２０６によって発生させた電力は、蓄電装置２０７に蓄えられる。
【００４５】
燃料電池装置２０６により発生させた電力の一部ＥＰ２１は、必要に応じて、電力インターフェイス２０８を介して、第１種施設１００に供給される。燃料電池装置２０６により発生させた電力の一部ＥＰ２３は、必要に応じて、電力インターフェイス２０８を介して、電気自動車４５０に供給される。
【００４６】
燃料電池装置２０６により発生させた電力の一部ＥＰ２２は、必要に応じて、電力インターフェイス２０８を介して、大規模蓄電施設６００に供給される。第２種施設２００の所有者は、大規模蓄電施設６００に供給される電力ＥＰ２２の量に応じて、大規模蓄電施設６００を保有する電力会社から対価を受け取る。
【００４７】
第２種施設２００は、前述のように、燃料電池装置２０６で発生させた電力の一部ＥＰ２１を、夜間に、第１種施設１００に供給する。このような処理を行うことにより、太陽エネルギーを利用して電力を得る第１種施設１００における夜間の不足分の電力については、第２種施設２００から供給することができる。このため、第１種施設１００は、太陽エネルギーを利用して発生させた電力を活用しつつ、昼夜を問わず安定的な電力の供給を受けて、電力消費装置１０９により電力の消費を伴う活動を行うことができる。また、第１種施設１００において、日照時間の変化によらず単独で十分な発電量を確保できるようにするために、過剰な発電能力を有する発電装置を設ける必要がない。
【００４８】
第２種施設２００は、前述のように、冬季には、昼間であっても、燃料電池装置２０６で発生させた電力の一部ＥＰ２１を、第１種施設１００に供給する。その結果、冬季には、夏期よりも同一期間、たとえば３０日あたりで多くの電力が、第１種施設１００に供給される。このような処理を行うことにより、太陽エネルギーを利用して電力を得る第１種施設１００における冬季の不足分の電力については、第２種施設２００から供給することができる。このため、第１種施設１００は、太陽エネルギーを利用して発生させた電力を活用しつつ、季節を問わず安定的な電力の供給を受けて、電力消費装置１０９により電力の消費を伴う活動を行うことができる。また、第１種施設１００において、冬季においても単独で十分な発電量を確保できるようにするために、夏期においては過剰となる発電能力を有する発電装置を設ける必要がない。
【００４９】
第２種施設２００は、前述のように、災害が発生した場合には、燃料電池装置２０６で発生させた電力の一部ＥＰ２１を、第１種施設１００に供給する。このような処理を行うことにより、災害が発生し、太陽光発電装置１０６による発電が行えない場合にも、第１種施設１００は、第２種施設２００から電力の供給を受けて、電力消費装置１０９により電力の消費を伴う活動を行うことができる。
【００５０】
（４）第２種施設における水素の発生および消費：
第２種施設２００においては、前述のように、第１種施設１００から供給された電力ＥＰ１１を使用して、水素製造装置２０２により水素ガスＨｇ１が生成される。生成された水素ガスＨｇ１は、水素ガス保持装置２０４に保持される。
【００５１】
第２種施設２００は、必要に応じて、水素ガス供給装置２０９を介して、水素ガス保持装置２０４内の水素ガスＨｇ３を、水素自動車４００に供給する。このような処理を行うことにより、第１種施設１００において自然エネルギーを利用して発生させた電力ＥＰ１１を活用して、水素製造装置２０２により生成した水素ガスＨｇ３を、水素自動車４００に供給することができる。
【００５２】
第２種施設２００は、災害が発生した場合に、水素ガス供給装置２０９による水素自動車４００への水素ガスＨｇ３の供給を行わない。災害が発生した場合には、第１種施設１００が第２種施設２００から電力ＥＰ２１の供給を受ける必要がある可能性が高い。第１種施設１００に十分な量の電力ＥＰ２１の供給を行うためには、水素ガス保持装置２０４内の水素ガスＨｇ２を使用して、燃料電池装置２０６により十分な量の電力を発生させる必要がある。上記のような処理を行うことにより、災害が発生した場合に、水素自動車４００への水素ガスＨｇ３の供給よりも、第１種施設１００の電力ＥＰ２１の供給を優先することができる。
【００５３】
（５）第２種施設から第１種施設に供給される電力の対価：
図２は、第２種施設２００から第１種施設１００に供給される電力の１ｋＷｈ分の対価の例を示す表である。前述のように、第２種施設２００から第１種施設１００への電力ＥＰ２１の供給は、あらかじめ定められた対価と引き換えに行われる。第１種施設１００は、あらかじめ識別ＩＤが割り当てられ、供給される電力の対価が、１ヶ月間の供給電力の区分に応じて、決められている。
【００５４】
図２の例においては、識別ＩＤがＡＢＣ１２３４のユーザーに対しては、１２０ｋＷｈ未満の電力量の区間においては、１ｋＷｈあたり２０円の対価で、電力ＥＰ２１が供給される。１２０〜３００ｋＷｈの電力量の区間においては、１ｋＷｈあたり２５円の対価で、電力ＥＰ２１が供給される。３００ｋＷｈを超える電力量の区間においては、１ｋＷｈあたり２７円の対価で、電力ＥＰ２１が供給される（図１参照）。一方、識別ＩＤがＸＹＸ９８７６のユーザーに対しては、いずれの電力量の区間についても、識別ＩＤがＡＢＣ１２３４のユーザーよりも低い対価で、電力ＥＰ２１が供給される。
【００５５】
電力の対価は、前年度の１年間の第１種施設１００から第２種施設２００への電力の供給量が属する区分に応じて定められる。識別ＩＤがＡＢＣ１２３４のユーザーが所有する第１種施設１００から第２種施設２００への前年度の１年間の電力の供給量は、Ｅａであったとする。識別ＩＤがＸＹＸ９８７６のユーザーが所有する第１種施設１００から第２種施設２００への前年度の１年間の電力の供給量は、Ｅｘであったとする。Ｅａが属する供給量の区分よりも、Ｅｘが属する供給量の区分が、大きい場合、図２の例のように、識別ＩＤがＸＹＸ９８７６のユーザーに対しては、識別ＩＤがＡＢＣ１２３４のユーザーよりも低い対価で、電力ＥＰ２１が供給される。
【００５６】
同様に、識別ＩＤがＰＱＲ４５６７のユーザーが所有する第１種施設１００から第２種施設２００への前年度の１年間の電力の供給量は、Ｅｐであったとする。Ｅａが属する供給量の区分よりも、Ｅｐが属する供給量の区分が、小さい場合、図２の例のように、識別ＩＤがＰＱＲ４５６７のユーザーに対しては、識別ＩＤがＡＢＣ１２３４のユーザーよりも高い対価で、電力ＥＰ２１が供給される。
【００５７】
このように対価を設定することにより、第１種施設１００が第２種施設２００から電力の供給を受ける際の電力の対価の設定を通じて、第１種施設１００における発電と、電力消費の低減と、を奨励することができる。
【００５８】
（６）第２種施設から第１種施設に供給される電力の供給の優先度：
図３は、第２種施設２００から第１種施設１００に電力を供給する際の優先度の例を示す表である。災害が発生した場合に行われる、第２種施設２００から第１種施設１００への電力ＥＰ２１の供給は、あらかじめ定められた第１優先度および第２優先度にしたがって行われる。第１種施設１００は、あらかじめ識別ＩＤが割り当てられ、電力の供給の第１優先度および第２優先度が決められている。
【００５９】
災害が発生した場合には、第１優先度の値が小さいほど、優先的に電力の供給が受けられる。たとえば、第１優先度が１のユーザが所有する第１種施設１００に対して、必要な電力量を供給できる場合に限り、第１優先度が２のユーザが所有する第１種施設１００に対して、電力が供給される。
【００６０】
図３の例においては、識別ＩＤがＡＢＣ１２３４のユーザーに対しては、第１優先度１が割り当てられている。第１優先度が１であるユーザーの第１種施設１００は、たとえば、病院や消防署である。識別ＩＤがＸＹＸ９８７６のユーザー、および識別ＩＤがＰＱＲ４５６７のユーザーに対しては、第１優先度２が割り当てられている。第１優先度が２である第１種施設１００は、たとえば、一般の住宅やアパートである。
【００６１】
第１優先度が同じユーザの間では、第２優先度の値が小さいほど、優先的に電力の供給が受けられる。たとえば、第１優先度が２である第１種施設１００に対して電力が供給される場合、第１優先度が２であるすべての第１種施設１００に対して、必要最低限の電力は供給される。これに対して、第１種施設１００の第２優先度の値が小さいほど、その第１種施設１００は、追加的により多くの電力の供給が受けられる。第２優先度は、対価と同様に、前年度の１年間の第１種施設１００から第２種施設２００への電力の供給量が属する区分に応じて定められる。
【００６２】
図３の例においては、識別ＩＤがＸＹＸ９８７６のユーザーに対しては、第２優先度１が割り当てられている。識別ＩＤがＰＱＲ４５６７のユーザーに対しては、第２優先度２が割り当てられている。このため、識別ＩＤがＰＱＲ４５６７のユーザーの第１種施設１００に対しては、最低限の電力が供給されているとき、識別ＩＤがＸＹＸ９８７６のユーザーの第１種施設１００に対しては、より多くの電力が供給される可能性がある。
【００６３】
このように対価を設定することにより、第１種施設１００が第２種施設２００から電力の供給を受ける際の優先度の設定を通じて、第１種施設１００における発電と、電力消費の低減と、を奨励することができる。
【００６４】
本実施形態における太陽光発電装置１０６を、「第１発電装置」とも呼ぶ。水素ガス保持装置２０４を、「水素保持装置」とも呼ぶ。燃料電池装置２０６を、「第２発電装置」とも呼ぶ。水素自動車４００を、「車両」とも呼ぶ。水素ガス供給装置２０９を、「水素供給装置」とも呼ぶ。液体水素保持装置２０５を、「第２水素保持装置」とも呼ぶ。
【００６５】
Ｂ．他の実施形態：
Ｂ１．他の実施形態１：
【００６６】
（１）上記実施形態においては、第１種施設１００は、住宅やアパート、公共施設などである（図１参照）。しかし、第１種施設１００は、店舗や工場など、他の施設であってもよい。
【００６７】
（２）上記実施形態においては、第１種施設１００は、太陽光発電装置１０６によって発生させた電力の一部ＥＰ１２を、大規模蓄電施設６００に供給する（図１参照）。しかし、第１種施設１００は、必要に応じて、大規模蓄電施設６００から電力を供給されてもよい。
【００６８】
（３）上記実施形態においては、第１種施設１００は、第１発電装置としての太陽光発電装置１０６によって発生させた電力の一部ＥＰ１３を、電気自動車１５０に供給する（図１参照）。しかし、第１種施設１００は、第１発電装置によって発生させた電力を電気自動車１５０に供給できない態様とすることもできる。
【００６９】
（４）上記実施形態においては、第２種施設２００は、第２発電装置として、気体の水素を供給されて、水素を使用して電力を発生させる燃料電池装置２０６を備える（図１参照）。しかし、第２発電装置は、水素を供給されて、水素を燃焼させて発電する水素ガスタービン発電装置など、他の原理によって発電を行う発電装置でもよい。ただし、第２発電装置は、水素を利用して発電を行う装置であることが好ましい。
【００７０】
（５）必要に応じて、燃料電池装置２０６により発生させた電力のうち損失分を除いたすべてが、第１種施設１００に供給されてもよい（図１のＥＰ２１参照）。また、必要に応じて、燃料電池装置２０６により発生させた電力のうち損失分を除いたすべてが、大規模蓄電施設６００に供給されてもよい（図１のＥＰ２２参照）。
【００７１】
（６）上記実施形態においては、第２種施設２００は、第２発電装置としての燃料電池装置２０６により発生させた電力の一部ＥＰ２３は、電気自動車４５０に供給する（図１参照）。しかし、第２種施設２００は、第２発電装置によって発生させた電力を電気自動車に供給できない態様とすることもできる。
【００７２】
（７）上記実施形態においては、第２種施設２００は、燃料電池装置２０６により発生させた電力の一部ＥＰ２２を、大規模蓄電施設６００に供給する（図１参照）。しかし、第２種施設２００は、電力の供給を受けて稼動する空調装置、照明装置、冷蔵庫、調理機器、オーディオ機器などの電力消費装置を備え、必要に応じて、大規模蓄電施設６００から電力を供給されてもよい。
【００７３】
（８）上記実施形態においては、水素ガス生成施設５００は、水素製造装置としてのコークス炉を備える製鉄所である（図１参照）。しかし、水素ガス生成施設は、石油、天然ガス等を改質して水素を取りだす施設であってもよい。また、水素ガス生成施設は、自然エネルギーを利用して電力を生成し、その電力を使用して水を電気分解することにより、水素を生成する設備であってもよい。
【００７４】
（９）上記実施形態の電力供給システムは、水素ガス生成施設５００と、大規模蓄電施設６００と、を備える。しかし、電力供給システムは、水素ガス生成施設と大規模蓄電施設の一方または両方を備えない態様とすることもできる。
【００７５】
Ｂ２．他の実施形態２：
上記実施形態においては、第２種施設２００は、水素ガス保持装置２０４内の水素ガスを、水素自動車４００に供給する水素ガス供給装置２０９を備える（図１参照）。しかし、第２種施設は、水素を使用して走行する車両に、水素保持装置内の水素を供給することができる水素供給装置を備えない態様とすることもできる。そのような態様においては、水素保持装置としての水素ガス保持装置２０４内の水素は、第２発電装置としての燃料電池装置２０６による発電に使用される。
【００７６】
Ｂ３．他の実施形態３：
（１）上記実施形態においては、第１種施設１００は、第１発電装置として、太陽光の照射を受けて電力を発生させる太陽光発電装置１０６を備える（図１参照）。しかし、第１発電装置は、太陽熱発電、小規模水力発電など、他の原理によって発電を行う発電装置でもよい。さらに、第１発電装置は、メタン、エタン、プロパン、ブタンなどの炭化水素のガスを改質して、水素を生成し、発電を行う燃料電池装置でもよい。炭化水素のガスは、いわゆるガス会社から配管を通じて供給されてもよいし、タンクに充填されて第１種施設に供給されてもよい。ただし、第１発電装置は、自然エネルギーを電力に変換する装置であることが好ましい。
【００７７】
（２）第１種施設の第１発電装置において、発電に太陽光を利用しない態様においては、第２種施設において第２発電装置によって発生させた電力を、夜間に第１種施設に供給しなくてもよい。また、第１発電装置において、発電に太陽光を利用する態様においても、昼間の発電によって、第１種施設が１日分の消費量を上回る電力量の電力を生成することができ、十分な蓄電設備を有する場合には、第２種施設において第２発電装置によって発生させた電力を、夜間に第１種施設に供給しなくてもよい。
【００７８】
Ｂ４．他の実施形態４：
第１種施設の第１発電装置において、発電に太陽光を利用しない態様においては、第２種施設において第２発電装置によって発生させた電力を、冬季に第１種施設に供給しなくてもよい。また、第１発電装置において、発電に太陽光を利用する態様においても、昼間の発電によって、第１種施設が年間を通じて毎日の消費量を上回る電力量の電力を生成することができ、十分な蓄電設備を有する場合には、第２種施設において第２発電装置によって発生させた電力を、冬季に第１種施設に供給しなくてもよい。
【００７９】
Ｂ５．他の実施形態５：
上記実施形態においては、災害が発生した場合には、第２種施設２００の燃料電池装置２０６で発生させた電力の一部ＥＰ２１が、第１種施設１００に供給される（図１参照）。しかし、第２種施設は、災害が発生した場合に、発生させた電力を第１種施設に供給する機能を備えない態様とすることもできる。
【００８０】
Ｂ６．他の実施形態６：
上記実施形態においては、第２種施設２００は、災害が発生した場合に、水素ガス供給装置２０９による水素自動車４００への水素ガスＨｇ３の供給を行わない。しかし、災害が発生した場合にも、そのような制限を行わない態様とすることもできる。また、緊急車両などの一部の車両に限って、災害が発生した場合にも、水素供給装置による前記車両への水素の供給を行う態様とすることもできる。
【００８１】
Ｂ７．他の実施形態７：
（１）上記実施形態においては、第２種施設２００から第１種施設１００に供給される電力の対価は、１ヶ月間の供給電力用の区分に応じて、決められている（図２参照）。しかし、第２種施設から第１種施設への電力の供給は、第１種施設に対して定められる、単位期間あたりの供給量によらない一定の対価として定めることができる。また、第２種施設２００から第１種施設１００に供給される電力の対価は、季節や、時間に応じて定められることもできる。
【００８２】
（２）上記実施形態においては、前年における第１種施設１００から第２種施設２００への電力の供給量が第１の供給量である場合の対価は、前年における第１種施設１００から第２種施設２００への電力の供給量が、第１の供給量より少ない第２の供給量である場合の対価よりも、低い（図２参照）。しかし、第２種施設２００から第１種施設１００に供給される電力の対価は、過去における第１種施設１００から第２種施設２００への電力の供給量によらずに定めることもできる。
【００８３】
Ｂ８．他の実施形態８：
上記実施形態においては、災害が発生した場合に行われる、第２種施設２００から第１種施設１００への電力ＥＰ２１の供給は、あらかじめ定められた第１優先度および第２優先度にしたがって行われる（図３参照）。しかし、第２種施設から第１種施設への電力の供給における優先度は、第１優先度のみ設定されてもよく、第２優先度のみ設定されてもよい。
また、第２種施設から第１種施設への電力の供給における優先度は、災害発生時に限らず、適用されることもできる。
【００８４】
Ｂ９．他の実施形態９：
（１）上記実施形態においては、第２種施設２００は、第１水素保持装置として、気体の水素を蓄える水素ガス保持装置２０４を備える。しかし、第２種施設が備える第１水素保持装置は、液体の水素を保持することができる液体水素タンクであってもよい。
【００８５】
（２）上記実施形態においては、第２水素保持装置としての液体水素保持装置２０５は、保持している液体水素を気化させて、水素ガス保持装置２０４に供給する。水素ガス保持装置２０４は、内部に保持している水素ガスを燃料電池装置２０６に供給する。しかし、第２水素保持装置は、保持している液体水素を気化させて、水素保持装置としての水素ガス保持装置２０４を介さずに、直接的に、第２発電装置としての燃料電池装置２０６に供給できる態様とすることもできる。
【００８６】
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１００…第１種施設、１０６…太陽光発電装置、１０７…蓄電装置、１０８…電力インターフェイス、１０９…電力消費装置、１５０…電気自動車、１５７…蓄電装置、２００…第２種施設、２０１…建物、２０２…水素製造装置、２０４…水素ガス保持装置、２０５…液体水素保持装置、２０６…燃料電池装置、２０７…蓄電装置、２０８…電力インターフェイス、２０９…水素ガス供給装置、４００…水素自動車、４０４…水素ガス保持装置、４０６…燃料電池装置、４５０…電気自動車、４５７…蓄電装置、５００…水素ガス生成施設、５０１…高炉、５０２…水素製造装置、５０４…液体水素保持装置、５５０…水素ガス配送車両、６００…大規模蓄電施設、６０７…蓄電装置、６０８…電力インターフェイス、ＥＰ１１〜ＥＰ１３…電力、ＥＰ２１〜ＥＰ２３…電力、Ｈｇ１〜Ｈｇ４…水素ガス、Ｈｒ…液体水素
【図１】
2019221062.tif 000003
【図２】
2019221062.tif 000004
【図３】
2019221062.tif 000005