(57)【要約】【課題】燃料電池に供給する水素を自給することができ、自然エネルギーを利用してそれ自体が自立して発電することができる発電システムを提供する。【解決手段】発電システム１０は、太陽光によって発電する太陽光発電装置１３と、水を電気分解して水素を生成する水素生成装置１５と、水素生成装置１５によって生成された水素を利用して発電した電気を負荷１９に給電する燃料電池１６と、充電された電気を負荷１９に給電する蓄電池１４とから形成されている。発電システム１０では、太陽光発電装置１３および燃料電池１６による発電中であって蓄電池１４の充電量が多い場合、蓄電池１４に充電された電気を負荷１９に給電し、太陽光発電装置１３が水素生成装置１５に電気を給電し、水素生成装置１５が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池１６の水素極に供給し、燃料電池１６が発電した電気を負荷１９に給電する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の負荷に電力を供給する発電システムにおいて、
前記発電システムが、太陽光発電パネルを備えて太陽光によって発電する太陽光発電装置と、所定の水源から給水された水を電気分解して水素を生成する水素生成装置と、前記水素生成装置によって生成された水素を水素極に供給しつつ酸素を酸素極に供給することで所定の電気を発電し、発電した電気を前記負荷に給電する燃料電池と、充電された電気を前記負荷に給電する蓄電池とから形成され、
前記発電システムでは、前記太陽光発電装置および前記燃料電池による発電中であって前記蓄電池の充電量が多い場合、前記蓄電池に充電された電気を該蓄電池から前記負荷に給電し、前記太陽光発電装置が前記水素生成装置に電気を給電し、前記太陽光発電装置から給電された電気によって前記水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を前記燃料電池の水素極に供給し、前記燃料電池が発電した電気を該燃料電池から前記負荷に給電する第１運転モードを実施することを特徴とする発電システム。
【請求項２】
前記発電システムでは、前記太陽光発電装置および前記燃料電池による発電中であって前記負荷の電力需要および前記蓄電池の充電量が少ない場合、前記太陽光発電装置が前記水素生成装置に電気を給電しつつ発電した電気を前記蓄電池に充電し、前記太陽光発電装置から給電された電気によって前記水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を前記燃料電池の水素極に供給し、前記燃料電池が発電した電気を該燃料電池から前記負荷に給電する第２運転モードを実施する請求項１に記載の発電システム。
【請求項３】
前記発電システムが、前記水素生成装置によって生成された水素を貯蔵する水素貯蔵タンクを含み、前記発電システムでは、前記太陽光発電装置および前記燃料電池による発電中であって前記負荷の電力需要および前記水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少なく、前記蓄電池の充電量が多い場合、前記蓄電池に充電された電気を該蓄電池から前記負荷に給電し、前記太陽光発電装置が前記水素生成装置に電気を給電し、前記太陽光発電装置から給電された電気によって前記水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を前記燃料電池の水素極に供給するとともに生成した水素を前記水素貯蔵タンクに貯蔵し、前記燃料電池が発電した電気を該燃料電池から前記負荷に給電する第３運転モードを実施する請求項１または請求項２に記載の発電システム。
【請求項４】
前記発電システムでは、前記太陽光発電装置および前記燃料電池による発電中であって前記負荷の電力需要および前記蓄電池の充電量並びに前記水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少ない場合、前記蓄電池に充電された電気を該蓄電池から前記負荷に給電し、前記太陽光発電装置が前記水素生成装置に電気を給電しつつ発電した電気を前記蓄電池に充電し、前記太陽光発電装置から給電された電気によって前記水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を前記燃料電池の水素極に供給するとともに生成した水素を前記水素貯蔵タンクに貯蔵し、前記燃料電池が発電した電気を該燃料電池から前記負荷に給電する第４運転モードを実施する請求項３に記載の発電システム。
【請求項５】
前記発電システムでは、前記太陽光発電装置の発電停止中であって前記燃料電池による発電中において前記蓄電池の充電量および前記水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が多い場合、前記蓄電池に充電された電気を該蓄電池から前記負荷に給電し、前記水素貯蔵タンクに貯蔵した水素を該水素貯蔵タンクから前記燃料電池の水素極に供給し、前記燃料電池が発電した電気を該燃料電池から前記負荷に給電する第５運転モードを実施する請求項３または請求項４に記載の発電システム。
【請求項６】
前記発電システムでは、前記太陽光発電装置の発電停止中であって前記燃料電池による発電中において前記負荷の電力需要および前記蓄電池の充電量が少なく、前記水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が多い場合、前記水素貯蔵タンクに貯蔵した水素を該水素貯蔵タンクから前記燃料電池の水素極に供給し、前記燃料電池が発電した電気を該燃料電池から前記負荷に給電する第６運転モードを実施する請求項３ないし請求項５いずれかに記載の発電システム。
【請求項７】
前記発電システムでは、前記太陽光発電装置による発電中であって前記燃料電池の発電停止中において前記蓄電池の充電量が少ない場合、前記蓄電池に充電された電気を該蓄電池から前記負荷に給電しつつ、前記太陽光発電装置が発電した電気を前記蓄電池に充電する第７運転モードを実施する請求項１ないし請求項６いずれかに記載の発電システム。
【請求項８】
前記発電システムでは、前記太陽光発電装置による発電中であって前記燃料電池の発電停止中において前記水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少なく、前記蓄電池の充電量が多い場合、前記蓄電池に充電された電気を該蓄電池から前記負荷に給電し、前記太陽光発電装置が前記水素生成装置に電気を給電し、前記太陽光発電装置から給電された電気によって前記水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を前記水素貯蔵タンクに貯蔵する第８運転モードを実施する請求項３ないし請求項７いずれかに記載の発電システム。
【請求項９】
前記発電システムでは、前記太陽光発電装置による発電中であって前記燃料電池の発電停止中において前記蓄電池の充電量および前記水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少ない場合、前記蓄電池に充電された電気を該蓄電池から前記負荷に給電し、前記太陽光発電装置が発電した電気を前記蓄電池に充電しつつ前記太陽光発電装置が前記水素生成装置に電気を給電し、前記太陽光発電装置から給電された電気によって前記水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を前記水素貯蔵タンクに貯蔵する第９運転モードを実施する請求項３ないし請求項８いずれかに記載の発電システム。
【請求項１０】
前記第１運転モード〜第６運転モードでは、前記燃料電池によって発電された電気が負荷の電力需要を上回った場合、その余剰電力を前記蓄電池に充電する請求項５ないし請求項９いずれかに記載の発電システム。
【請求項１１】
前記発電システムが、前記水源から給水された水を貯水しつつ貯水した水を前記水素生成装置に給水する貯水タンクを含み、前記燃料電池の発電中に該燃料電池から発生した水を前記貯水タンクに還水させる請求項１ないし請求項１０いずれかに記載の発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の負荷に電力を供給する発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池と、燃料電池によって発電された直流電力を所定の交流電力に変換するパワーコンディショナとを有し、パワーコンディショナの制御部が、燃料電池の出力電流の瞬時値を検出する瞬時電流値検出手段と、瞬時電流値検出手段の検出値について所定期間毎に最大電流値を検出する最大電流値検出手段とを備え、燃料電池の制御部が、最大電流値検出手段で検出された最大電流値を燃料電池の出力電流の目標値として燃料電池への燃料供給量を決定する制御構成を備えた燃料電池発電システムが開示されている。この燃料電池発電システムは、燃料電池に供給される燃料供給量が実際に測定された電流値に基づいて決定されるから、必要以上に多くの燃料が燃料電池に供給されることはなく、燃料効率の高いシステムを提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４１７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に開示の燃料電池発電システムは、燃料電池に供給する水素を生成する水素生成装置や水素生成装置に電気を給電する発電装置を備えておらず、水素（燃料）を自給することができない。この燃料電池発電システムは、外部から水素（燃料）を供給しなければならないから、他から人工的なエネルギーの供給を受ける必要があり、それ自体が自立して発電することはできない。
【０００５】
本発明の目的は、燃料電池に供給する水素を自給することができ、他から人工的なエネルギーの供給を受ける必要はなく、自然エネルギーを利用してそれ自体が自立して発電することができる発電システムを提供することにある。本発明の他の目的は、各条件に応じて適切な運転モードで運転することができ、各条件に応じて発電することができる発電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】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明の前提は、所定の負荷に電力を供給する発電システムである。
【０００７】
前記前提における本発明の特徴としては、発電システムが、太陽光発電パネルを備えて太陽光によって発電する太陽光発電装置と、所定の水源から給水された水を電気分解して水素を生成する水素生成装置と、水素生成装置によって生成された水素を水素極に供給しつつ酸素を酸素極に供給することで所定の電気を発電し、発電した電気を負荷に給電する燃料電池と、充電された電気を負荷に給電する蓄電池とから形成され、発電システムでは、太陽光発電装置および燃料電池による発電中であって蓄電池の充電量が多い場合、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、太陽光発電装置が水素生成装置に電気を給電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池の水素極に供給し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第１運転モードを実施することにある。
【０００８】
本発明の一例として、発電システムでは、太陽光発電装置および燃料電池による発電中であって負荷の電力需要および蓄電池の充電量が少ない場合、太陽光発電装置が水素生成装置に電気を給電しつつ発電した電気を蓄電池に充電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池の水素極に供給し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第２運転モードを実施する。
【０００９】
本発明の他の一例としては、発電システムが、水素生成装置によって生成された水素を貯蔵する水素貯蔵タンクを含み、発電システムでは、太陽光発電装置および燃料電池による発電中であって負荷の電力需要および水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少なく、蓄電池の充電量が多い場合、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、太陽光発電装置が水素生成装置に電気を給電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池の水素極に供給するとともに生成した水素を水素貯蔵タンクに貯蔵し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第３運転モードを実施する。
【００１０】
本発明の他の一例として、発電システムでは、太陽光発電装置および燃料電池による発電中であって負荷の電力需要および蓄電池の充電量並びに水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少ない場合、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、太陽光発電装置が水素生成装置に電気を給電しつつ発電した電気を蓄電池に充電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池の水素極に供給するとともに生成した水素を水素貯蔵タンクに貯蔵し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第４運転モードを実施する。
【００１１】
本発明の他の一例として、発電システムでは、太陽光発電装置の発電停止中であって燃料電池による発電中において蓄電池の充電量および水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が多い場合、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、水素貯蔵タンクに貯蔵した水素を水素貯蔵タンクから燃料電池の水素極に供給し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第５運転モードを実施する。
【００１２】
本発明の他の一例として、発電システムでは、太陽光発電装置の発電停止中であって燃料電池による発電中において負荷の電力需要および蓄電池の充電量が少なく、水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が多い場合、水素貯蔵タンクに貯蔵した水素を水素貯蔵タンクから燃料電池の水素極に供給し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第６運転モードを実施する。
【００１３】
本発明の他の一例として、発電システムでは、太陽光発電装置による発電中であって燃料電池の発電停止中において蓄電池の充電量が少ない場合、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電しつつ、太陽光発電装置が発電した電気を蓄電池に充電する第７運転モードを実施する。
【００１４】
本発明の他の一例として、発電システムでは、太陽光発電装置による発電中であって燃料電池の発電停止中において水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少なく、蓄電池の充電量が多い場合、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、太陽光発電装置が水素生成装置に電気を給電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を水素貯蔵タンクに貯蔵する第８運転モードを実施する。
【００１５】
本発明の他の一例として、発電システムでは、太陽光発電装置による発電中であって燃料電池の発電停止中において蓄電池の充電量および水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少ない場合、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、太陽光発電装置が発電した電気を蓄電池に充電しつつ太陽光発電装置が水素生成装置に電気を給電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を水素貯蔵タンクに貯蔵する第９運転モードを実施する。
【００１６】
本発明の他の一例として、第１運転モード〜第６運転モードでは、燃料電池によって発電された電気が負荷の電力需要を上回った場合、その余剰電力を蓄電池に充電する。
【００１７】
本発明の他の一例としては、発電システムが、水源から給水された水を貯水しつつ貯水した水を水素生成装置に給水する貯水タンクを含み、燃料電池の発電中に燃料電池から発生した水を貯水タンクに還水させる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る発電システムによれば、それが太陽光発電パネルを備えて太陽光によって発電する太陽光発電装置と、所定の水源から給水された水を電気分解して水素を生成する水素生成装置と、水素生成装置によって生成された水素を水素極に供給しつつ酸素を酸素極に供給することで所定の電気を発電し、発電した電気を負荷に給電する燃料電池と、充電された電気を負荷に給電する蓄電池とから形成され、太陽光発電装置および燃料電池による発電中であって蓄電池の充電量が多い場合、負荷の電力需要が多い条件下で、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、太陽光発電装置が水素生成装置に電気を給電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池の水素極に供給し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第１運転モードを実施するから、太陽光発電装置によって発電された電気を水素生成装置の電気分解に利用することで、水素生成装置が生成した水素を燃料電池の水素極に供給することで燃料電池に発電させることができ、太陽光発電装置と水素生成装置とを利用して燃料電池に供給する水素を自給することができ、他から人工的なエネルギーの供給を受ける必要はなく、自然エネルギーを利用してそれ自体が自立して発電することができる。発電システムは、負荷の電力需要が多い条件に応じて適切な運転モード（第１運転モード）でシステムを運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷の電力需要を満たすことができる。
【００１９】
太陽光発電装置および燃料電池による発電中であって負荷の電力需要および蓄電池の充電量が少ない場合、太陽光発電装置が水素生成装置に電気を給電しつつ発電した電気を蓄電池に充電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池の水素極に供給し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第２運転モードを実施する発電システムは、負荷の電力需要および蓄電池の充電量が少ない条件下で、太陽光発電装置が発電した電気を水素生成装置に給電しつつ蓄電池に充電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池の水素極に供給し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第２運転モードを実施するから、蓄電池に十分に電気を充電することができるとともに、太陽光発電装置によって発電された電気を水素生成装置の電気分解に利用することで、水素生成装置が生成した水素を燃料電池の水素極に供給することで燃料電池に発電させることができ、太陽光発電装置と水素生成装置とを利用して燃料電池に供給する水素を自給することができ、他から人工的なエネルギーの供給を受ける必要はなく、自然エネルギーを利用してそれ自体が自立して発電することができる。発電システムは、負荷の電力需要および蓄電池の充電量が少ない条件に応じて適切な運転モード（第２運転モード）でシステムを運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷の電力需要を満たすことができる。
【００２０】
水素生成装置によって生成された水素を貯蔵する水素貯蔵タンクを含み、太陽光発電装置および燃料電池による発電中であって負荷の電力需要および水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少なく、蓄電池の充電量が多い場合、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、太陽光発電装置が水素生成装置に電気を給電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池の水素極に供給するとともに生成した水素を水素貯蔵タンクに貯蔵し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第３運転モードを実施する発電システムは、負荷の電力需要および水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少なく、蓄電池の充電量が多い条件下で、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、太陽光発電装置が発電した電気を水素生成装置に給電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池の水素極に供給するとともに生成した水素を水素貯蔵タンクに貯蔵し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第３運転モードを実施するから、太陽光発電装置によって発電された電気を水素生成装置の電気分解に利用し、水素生成装置が生成した水素を燃料電池の水素極に供給するとともに水素貯蔵タンクに貯蔵することで、燃料電池に発電させることができるとともに水素貯蔵タンクに水素を貯蔵することができ、太陽光発電装置と水素生成装置とを利用して燃料電池に供給する水素を自給かつ貯蔵することができ、他から人工的なエネルギーの供給を受ける必要はなく、自然エネルギーを利用してそれ自体が自立して発電することができる。発電システムは、負荷の電力需要および水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少なく、蓄電池の充電量が多い条件に応じて適切な運転モード（第３運転モード）でシステムを運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷の電力需要を満たすことができる。
【００２１】
太陽光発電装置および燃料電池による発電中であって負荷の電力需要および蓄電池の充電量並びに水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少ない場合、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、太陽光発電装置が水素生成装置に電気を給電しつつ発電した電気を蓄電池に充電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池の水素極に供給するとともに生成した水素を水素貯蔵タンクに貯蔵し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第４運転モードを実施する発電システムは、負荷の電力需要および蓄電池の充電量並びに水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少ない条件下で、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、太陽光発電装置が発電した電気を水素生成装置に給電しつつ発電した電気を蓄電池に充電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池の水素極に供給するとともに生成した水素を水素貯蔵タンクに貯蔵し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第４運転モードを実施するから、蓄電池に十分に電気を充電することができるとともに、太陽光発電装置によって発電された電気を水素生成装置の電気分解に利用し、水素生成装置が生成した水素を燃料電池の水素極に供給するとともに水素貯蔵タンクに貯蔵することで、燃料電池に発電させることができるとともに水素貯蔵タンクに水素を貯蔵することができ、太陽光発電装置と水素生成装置とを利用して燃料電池に供給する水素を自給かつ貯蔵することができ、他から人工的なエネルギーの供給を受ける必要はなく、自然エネルギーを利用してそれ自体が自立して発電することができる。発電システムは、負荷の電力需要および蓄電池の充電量並びに水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少ない条件に応じて適切な運転モード（第４運転モード）でシステムを運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷の電力需要を満たすことができる。
【００２２】
太陽光発電装置の発電停止中であって燃料電池による発電中において蓄電池の充電量および水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が多い場合、蓄電池に充電された電気を蓄電池から前記負荷に給電し、水素貯蔵タンクに貯蔵した水素を水素貯蔵タンクから燃料電池の水素極に供給し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第５運転モードを実施する発電システムは、太陽光発電装置の発電停止中であって蓄電池の充電量および水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が多い条件下で、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、水素を水素貯蔵タンクから燃料電池の水素極に供給し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第５運転モードを実施するから、水素貯蔵タンクに貯蔵した水素を燃料電池の水素極に供給することで、太陽光発電装置が発電を停止する夜間や悪天候時であっても燃料電池によって発電することができ、蓄電池や燃料電池によって負荷へ電力を供給することができる。発電システムは、太陽光発電装置の発電停止中であって蓄電池の充電量および水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が多い条件に応じて適切な運転モード（第５運転モード）でシステムを運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷の電力需要を満たすことができる。
【００２３】
太陽光発電装置の発電停止中であって燃料電池による発電中において負荷の電力需要および蓄電池の充電量が少なく、水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が多い場合、水素貯蔵タンクに貯蔵した水素を水素貯蔵タンクから燃料電池の水素極に供給し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から前記負荷に給電する第６運転モードを実施する発電システムは、太陽光発電装置の発電停止中であって負荷の電力需要および蓄電池の充電量が少なく、水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が多い条件下で、水素を水素貯蔵タンクから燃料電池の水素極に供給し、燃料電池が発電した電気を燃料電池から負荷に給電する第６運転モードを実施するから、水素貯蔵タンクに貯蔵した水素を燃料電池の水素極に供給することで、太陽光発電装置が発電を停止する夜間や悪天候時であっても燃料電池によって発電することができ、燃料電池によって負荷へ電力を供給することができる。発電システムは、太陽光発電装置の発電停止中であって負荷の電力需要および蓄電池の充電量が少なく、水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が多い条件に応じて適切な運転モード（第６運転モード）でシステムを運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷の電力需要を満たすことができる。
【００２４】
太陽光発電装置による発電中であって燃料電池の発電停止中において蓄電池の充電量が少ない場合、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電しつつ、太陽光発電装置が発電した電気を蓄電池に充電する第７運転モードを実施する発電システムは、燃料電池の発電停止中であって蓄電池の充電量が少ない条件下で、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電しつつ、太陽光発電装置が発電した電気を蓄電池に充電する第７運転モードを実施するから、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電しつつ、太陽光発電装置から蓄電池に電気を充電することで、蓄電池の充電不足を防ぎつつ、蓄電池によって負荷へ電力を供給することができる。発電システムは、燃料電池の発電停止中であって蓄電池の充電量が少ない条件に応じて適切な運転モード（第７運転モード）でシステムを運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷の電力需要を満たすことができる。
【００２５】
太陽光発電装置による発電中であって燃料電池の発電停止中において水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少なく、蓄電池の充電量が多い場合、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、太陽光発電装置が水素生成装置に電気を給電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を水素貯蔵タンクに貯蔵する第８運転モードを実施する発電システムは、燃料電池の発電停止中であって水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少なく、蓄電池の充電量が多い条件下で、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電しつつ、太陽光発電装置が発電した電気を水素生成装置に給電し、水素生成装置が生成した水素を水素貯蔵タンクに貯蔵する第８運転モードを実施するから、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電しつつ、水素生成装置から水素を水素貯蔵タンクに貯蔵することで、水素貯蔵タンクに水素を貯蔵しつつ蓄電池によって負荷へ電力を供給することができる。発電システムは、燃料電池の発電停止中であって水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少なく、蓄電池の充電量が多い条件に応じて適切な運転モード（第８運転モード）でシステムを運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷の電力需要を満たすことができる。
【００２６】
太陽光発電装置による発電中であって燃料電池の発電停止中において蓄電池の充電量および水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少ない場合、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、太陽光発電装置が発電した電気を蓄電池に充電しつつ太陽光発電装置が水素生成装置に電気を給電し、太陽光発電装置から給電された電気によって水素生成装置が水素を生成しつつ生成した水素を水素貯蔵タンクに貯蔵する第９運転モードを実施する発電システムは、燃料電池の発電停止中であって蓄電池の充電量および水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少ない条件下で、蓄電池に充電された電気を蓄電池から負荷に給電し、太陽光発電装置が発電した電気を蓄電池に充電しつつ水素生成装置に給電し、水素生成装置から水素を水素貯蔵タンクに貯蔵することで、水素貯蔵タンクに水素を貯蔵しつつ、蓄電池の充電不足を防ぎながら、蓄電池によって負荷へ電力を供給することができる。発電システムは、燃料電池の発電停止中であって蓄電池の充電量および水素貯蔵タンクの水素貯蔵量が少ない条件に応じて適切な運転モード（第９運転モード）でシステムを運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷の電力需要を満たすことができる。
【００２７】
第１運転モード〜第６運転モードにおいて、燃料電池によって発電された電気が負荷の電力需要を上回った場合、その余剰電力を蓄電池に充電する発電システムは、負荷に供給された電気（電力）のうちの余剰電力を蓄電池に充電することで、蓄電池にその余剰電力を充電することができ、太陽光発電装置の発電停止中において蓄電池に充電された電気を水素生成装置の電気分解に使用することで、太陽光発電装置の発電停止中であっても燃料電池によって発電することができ、蓄電池や燃料電池によって負荷へ電力を供給することができる。
【００２８】
水源から給水された水を貯水しつつ貯水した水を水素生成装置に給水する貯水タンクを含み、燃料電池の発電中に燃料電池から発生した水を貯水タンクに還水させる発電システムは、燃料電池の発電中に発生した水を貯水タンクに還水させ、その水を水素生成装置に給水することで、燃料電池において発生した水をリサイクルすることができ、システムにおける水の消費量を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一例として示す発電システムの構成図。
【図２】発電システムにおける第１運転モードを説明する図。
【図３】発電システムにおける第２運転モードを説明する図。
【図４】発電システムにおける第３運転モードを説明する図。
【図５】発電システムにおける第４運転モードを説明する図。
【図６】発電システムにおける第５運転モードを説明する図。
【図７】発電システムにおける第６運転モードを説明する図。
【図８】発電システムにおける第７運転モードを説明する図
【図９】発電システムにおける第８運転モードを説明する図
【図１０】発電システムにおける第９運転モードを説明する図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
一例として示す発電システム１０の構成図である図１等の添付の図面を参照し、本発明に係る発電システムの詳細を説明すると、以下のとおりである。発電システム１０は、屋外に設置され、自家発電しつつ、所定の負荷１９（電力負荷）に電力を供給する。
【００３１】
発電システム１０は、純水生成装置１１、貯水タンク１２、太陽光発電装置１３、蓄電池１４、水素生成装置１５、燃料電池１６、水素貯蔵タンク１７、コントローラ１８（制御装置）から形成されている。純水生成装置１１や貯水タンク１２、蓄電池１４（リチウムイオン蓄電システム）、水素生成装置１５、燃料電池１６、水素貯蔵タンク１７、コントローラ１８（制御装置）は、六面体の筐体２０（ハウジング）の内部に収容されている。
【００３２】
純水生成装置１１は、給水ポンプ（図示せず）を利用して所定の水源（図示せず）から給水した水を純水化し、その純水を貯水タンク１２に給水する。純水生成装置１１は、給水管２１ａによって水源に連結（接続）されているとともに、給水管２１ｂによって貯水タンク１２に連結（接続）されている。純水生成装置１１は、その制御部がインターフェイス２２を介してコントローラ１８に接続されている。
【００３３】
純水生成装置１１の制御部は、コントローラ１８からの制御信号にしたがってＯＮ／ＯＦＦ（発停）を行うとともに、貯水タンク１２に給水する純水の給水量（純水の生成量）を調節する。純水生成装置１１の制御部は、貯水タンク１２に対する純水の給水量（純水の生成量）をコントローラ１８に送信する。純水生成装置１１には、活性炭塔やＲＯ膜（逆浸透膜）を利用した連続再生式純水生成装置、活性炭ろ過器やＲＯ膜（逆浸透膜）、デミナーを利用したＲＯ膜（逆浸透膜）純水生成装置を利用することができる。なお、発電システム１０では、純水生成装置１１を設置することなく、水源から貯水タンク１２に水を貯水してもよい。
【００３４】
貯水タンク１２は、純水生成装置１１によって純水化された純水（水）を貯水するとともに、燃料電池１６で発生した水を貯水する。貯水タンク１２は、貯水した純水（水）を給水ポンプ（図示せず）を利用して水素生成装置１５に給水する。貯水タンク１２は、給水管２１ｃによって水素生成装置１５に連結（接続）されているとともに、給水管２１ｄによって燃料電池１６に連結（接続）されている。
【００３５】
貯水タンク１２は、その制御部がインターフェイス２２を介してコントローラ１８に接続されている。貯水タンク１２の制御部は、コントローラ１８からの制御信号にしたがって給水のＯＮ／ＯＦＦ（発停）を行うとともに、水素生成装置１５に給水する給水量を調節する。貯水タンク１２の制御部は、その貯水量および水素生成装置１５への給水量をコントローラ１８に送信する。
【００３６】
水源としては、水道や井戸、雨、河川、湖沼、溜池のうちの少なくとも１つを利用することができる。水には、水道から給水された水道水、井戸から汲み上げられた井戸水、雨を貯水した雨水、河川から引き込んだ河川水、湖沼から引き込んだ湖沼水、溜池から引き込んだ溜池水があり、それら水の少なくとも１つを利用することができる。
【００３７】
太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）は、筐体２０の頂壁に設置された太陽光発電パネル２３を備え、太陽光発電パネル２３に太陽光が照射されることによって発電する。太陽光発電装置１３は、給電線２４ａによって水素生成装置１５に連結（接続）されているとともに、給電線２４ｂによって蓄電池１４に連結（接続）されている。太陽光発電装置１３は、発電した電気を水素生成装置１５に給電し、発電した電気を蓄電池１４に充電する。太陽光発電パネル１３は、図示はしていないが、昇圧機能を有するパワーコンディショナおよび電力センサを備えている。
【００３８】
太陽光発電装置１３は、その制御部がインターフェイス２２を介してコントローラ１８に接続されている。太陽光発電装置１３の制御部は、コントローラ１８からの制御信号にしたがって発電のＯＮ／ＯＦＦ（発停）を行うとともに、水素生成装置１５に給電する給電量を調節し、蓄電池１４に充電する充電量を調節する。太陽光発電装置１３の制御部は、その発電量や水素生成装置１５への給電量、蓄電池１４への充電量をコントローラ１８に送信する。なお、太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）の台数に特に制限はなく、２台以上の太陽光発電装置１３によって発電システム１０が構成されていてもよい。
【００３９】
蓄電池１４（リチウムイオン蓄電システム）は、給電線２４ｃによって負荷１９に連結（接続）されているとともに、給電線２４ｄによって燃料電池１６に連結（接続）されている。蓄電池１４は、充電した電気を負荷１９に給電する。蓄電池１４は、図示はしていないが、蓄電池ユニットやパワーコンディショナ、ＤＣ／ＤＣコンバータを備えている。蓄電池１４は、その制御部がインターフェイス２２を介してコントローラ１８に接続されている。
【００４０】
蓄電池１４の制御部は、コントローラ１８からの制御信号にしたがって負荷１９への給電のＯＮ／ＯＦＦ（発停）を行うとともに、負荷１９への給電量を調節する。蓄電池１４の制御部は、その充電量および負荷１９への給電量をコントローラ１８に送信する。なお、蓄電池１４（リチウムイオン蓄電システム）の台数に特に制限はなく、２台以上の蓄電池１４によって発電システム１０が構成されていてもよい。
【００４１】
水素生成装置１５（水素ガス発生装置）は、太陽光発電装置１３から給電された電気を利用し、貯水タンク１２（水源）から給水された純水（水）を電気分解して水素（水素ガス）を生成し、その水素（水素ガス）を燃料電池１６に供給し、その水素（水素ガス）を水素貯蔵タンク１７に供給する。水素生成装置１５は、ガス管２５ａによって燃料電池１６に連結（接続）されているとともに、ガス管２５ｂによって水素貯蔵タンク１７に連結（接続）されている。
【００４２】
水素生成装置１５は、その制御部がインターフェイス２２を介してコントローラ１８に接続されている。水素生成装置１５の制御部は、コントローラ１８からの制御信号にしたがって水素生成のＯＮ／ＯＦＦ（発停）を行うとともに、生成する水素生成量を調節する。水素生成装置１５の制御部は、生成する水素生成量（燃料電池１６に供給する水素供給量）をコントローラ１８に送信する。なお、水素生成装置１５の台数に特に制限はなく、２台以上の水素生成装置１５によって発電システム１０が構成されていてもよい。
【００４３】
水素生成装置１５は、図示はしていないが、収容容器と、収容容器の内部に形成された所定容積の電極槽と、電極槽に収容された複数枚の電極（陰極および陽極）とから形成されている。それら電極（陰極および陽極）には、チタン合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の電極、酸化イリジウム合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の電極、カーボンナノチューブから作られた所定面積を有するメッシュ状の電極のうちのいずれかが使用されている。カーボンナノチューブから作られた電極では、その表面に酸化イリジウムがコーティングされていることが好ましい。電極には、一定の電圧が印可され、パルス電流が純水に通電される。パルス電流の周波数は、１ＭＨｚ〜２．５ＧＨｚの範囲にある。
【００４４】
水素生成装置１５では、パルス電流が通電されたそれら電極間（陰極および陽極間）を純水（水）が通流することで、貯水タンク１２（純水生成装置１１）から給水された純水（水）が電気分解され、それら電極から多量の水素（水素ガス）が発生する。水素生成装置１５がチタン合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数枚の電極や酸化イリジウム合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数枚の電極、カーボンナノチューブから作られた所定面積を有するメッシュ状の複数枚の電極のうちのいずれかを利用しているから、水素生成装置１５の電気分解機能を向上させることが可能であり、純水（水）を確実に電気分解して多量の水素（水素ガス）を発生させることができる。
【００４５】
燃料電池１６は、水素電極（負極）に水素（Ｈ２）が供給され、酸素電極（正極）に空気（酸素）（Ｏ）が供給され、所定の化学反応によって発電し、所定の電気を発電（電力を発生）する。燃料電池１６は、給電線２４ｅによって負荷１９に連結（接続）され、発電した電気を負荷１９に給電する。燃料電池１６は、余剰電力を蓄電池１４に充電する。燃料電池１６は、その発電中に発生した水を貯水タンク１２に還流させる（戻す）。燃料電池１６の水素電極や酸素電極には、白金電極や白金カーボン電極が使用されている。
【００４６】
燃料電池１６は、その制御部がインターフェイス２２を介してコントローラ１８に接続されている。燃料電池１６の制御部は、コントローラ１８からの制御信号にしたがって発電のＯＮ／ＯＦＦ（発停）を行うとともに、その発電量（負荷１９への電気供給量）を調節する。燃料電池１６の制御部は、発電した発電量（負荷１９への電気供給量）をコントローラ１８に送信する。なお、燃料電池１６の台数に特に制限はなく、２台以上の燃料電池１６によって発電システム１０が構成されていてもよい。
【００４７】
水素貯蔵タンク１７は、その内部に高圧の水素（液体水素）を貯蔵する。水素貯蔵タンク１７は、ガス管２５ｃによって燃料電池１６に連結（接続）され、貯蔵した水素（水素ガス）を燃料電池１６に供給する。水素貯蔵タンク１７は、その制御部がインターフェイス２２を介してコントローラ１８に接続されている。水素貯蔵タンク１７の制御部は、コントローラ１８からの制御信号にしたがって水素供給のＯＮ／ＯＦＦ（発停）を行うとともに、燃料電池１６への水素供給量を調節する。水素貯蔵タンク１７の制御部は、燃料電池１６への水素供給量をコントローラ１８に送信する。なお、水素貯蔵タンク１７の台数に特に制限はなく、２台以上の水素貯蔵タンク１７によって発電システム１０が構成されていてもよい。
【００４８】
コントローラ１８（制御装置）は、中央処理部（ＣＰＵまたはＭＰＵ）とメモリ（メインメモリおよびキャッシュメモリ）とを有して独立したオペレーティングシステム（ＯＳ）によって動作するコンピュータ（仮想マシンを含む）であり、大容量記憶領域（大容量ハードディスク等）を実装している。コントローラ１８には、負荷１９で消費される電力量が負荷１９から送信される。
【００４９】
コントローラ１８の記憶領域には、蓄電池１４の負荷１９への最大給電量、燃料電池１６の負荷１９への最大給電量、水素生成装置１５の水素生成量と水素生成装置１５への電気の給電量との相関関係、水素生成装置１５の水素生成量と水素生成装置１５への純水（水）の給水量との相関関係、燃料電池１６の発電量と燃料電池１６への水素供給量との相関関係が格納（記憶）されている。
【００５０】
図２は、発電システム１０における第１運転モードを説明する図である。発電システム１０では、太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）が発電中および燃料電池１６が発電中であり、負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量が多い場合、第１運転モードを実施する。
【００５１】
第１運転モードにおいてコントローラ１８は、太陽光発電装置１３の制御部からその発電量を受信し、十分な発電量である場合（太陽光発電装置１３の発電量が設定発電量と同一または設定発電量よりも多い場合）、太陽光発電装置１３の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、発電した電気を水素生成装置１５に給電する給電信号を太陽光発電装置１３の制御部に送信する。
【００５２】
コントローラ１８は、蓄電池１４の制御部からその充電量を受信するとともに、負荷１９で消費される電力量を負荷１９から受信し、蓄電池１４の充電量が多く（充電量が設定充電量と同一または設定充電量よりも多く）、負荷１９における電力需要が多い場合（負荷１９における電力需要が設定電力需要と同一または設定電力需要よりも多い場合）、充電された電気を負荷１９に給電する給電信号を蓄電池１４の制御部に送信する。コントローラ１８は、水素生成装置１５の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、所定の給気量の水素（水素ガス）を燃料電池１６に給気する給気信号を水素生成装置１５の制御部に送信する。
【００５３】
コントローラ１８は、純水生成装置１１の制御部および貯水タンク１２の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、所定の給水量の純水の給水信号を貯水タンク１２の制御部に送信する。コントローラ１８は、燃料電池１６の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、発電した所定の給電量の電気を負荷１９に給電する給電信号を燃料電池１６の制御部に送信する。
【００５４】
コントローラ１８から給電信号を受信した蓄電池１４の制御部は、図２に矢印Ｌ１で示すように、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電する。コントローラ１８からＯＮ信号および給電信号を受信した太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）は、発電を開始し、図２に矢印Ｌ２で示すように、発電した電気を水素生成装置１５に給電する。コントローラ１８からＯＮ信号を受信した純水生成装置１１の制御部は、水源から給水した水を純水化し、純水を貯水タンク１２に給水する。コントローラ１８からＯＮ信号を受信した貯水タンク１２の制御部は、図２に矢印Ｌ３で示すように、所定の給水量の純水（水）を水素生成装置１５に給水する。
【００５５】
コントローラ１８からＯＮ信号を受信した水素生成装置１５の制御部は、水素生成装置１５を起動させ、太陽光発電装置１３から給電された電気を利用し、貯水タンク１２から給水された純水（水）を電気分解して水素（水素ガス）を生成し、図２に矢印Ｌ４で示すように、生成した水素を燃料電池１６の水素極に供給する。燃料電池１６は、その水素極に水素生成装置１５によって生成された水素が供給され、その酸素極に酸素が供給されることで所定の電気を発電し、図２に矢印Ｌ５で示すように、発電した電気を負荷１９に給電する。
【００５６】
なお、第１運転モードにおいて、燃料電池１６によって発電された電気（電力）が負荷１９の電力需要を上回った場合、その余剰電力を蓄電池１４に充電する。また、燃料電池１６の発電中に燃料電池１６から発生した水を貯水タンク１２に還水させる（戻される）。発電システム１０では、第１運転モードを実施中に条件が変わった場合、他の運転モード（第２運転モード〜第９運転モード）に切り替わる。
【００５７】
発電システム１０は、太陽光発電装置１３および燃料電池１６による発電中であって負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量が多い場合、負荷１９の電力需要が多い条件下で、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電し、太陽光発電装置１３が水素生成装置１５に電気を給電し、太陽光発電装置１３から給電された電気によって水素生成装置１５が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池１６の水素極に供給し、燃料電池１６が発電した電気を燃料電池１６から負荷１９に給電する第１運転モードを実施するから、太陽光発電装置１３によって発電された電気を水素生成装置１５の電気分解に利用することで、水素生成装置１５が生成した水素を燃料電池１６の水素極に供給することで燃料電池１６に発電させることができ、太陽光発電装置１３と水素生成装置１５とを利用して燃料電池１６に供給する水素を自給することができ、他から人工的なエネルギーの供給を受ける必要はなく、自然エネルギーを利用してそれ自体が自立して発電することができる。発電システム１０は、負荷１９の電力需要が多い条件に応じて適切な運転モード（第１運転モード）でシステム１０を運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷１９の電力需要を満たすことができる。
【００５８】
図３は、発電システム１０における第２運転モードを説明する図である。発電システム１０では、太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）が発電中および燃料電池１６が発電中であり、負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量が少ない場合、第２運転モードを実施する。
【００５９】
第２運転モードにおいてコントローラ１８は、太陽光発電装置１３の制御部からその発電量を受信し、十分な発電量である場合（太陽光発電装置１３の発電量が設定発電量と同一または設定発電量よりも多い場合）、太陽光発電装置１３の制御部にＯＮ信号を送信し、発電した電気を蓄電池１４および水素生成装置１５に給電する給電信号を太陽光発電装置１３の制御部に送信する。
【００６０】
コントローラ１８は、蓄電池１４の制御部からその充電量を受信するとともに、負荷１９で消費される電力量を負荷１９から受信し、蓄電池１４の充電量が少なく（充電量が設定充電量よりも少なく）、負荷１９における電力需要が少ない場合（負荷１９における電力需要が設定電力需要よりも少ない場合）、充電された電気を負荷１９に給電しない非給電信号を蓄電池１４の制御部に送信する。コントローラ１８は、水素生成装置１５の制御部にＯＮ信号および給電信号並びに充電信号を送信するとともに、所定の給気量の水素（水素ガス）を燃料電池１６に給気する給気信号を水素生成装置１５の制御部に送信する。
【００６１】
コントローラ１８は、純水生成装置１１の制御部および貯水タンク１２の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、所定の給水量の純水の給水信号を貯水タンク１２の制御部に送信する。コントローラ１８は、燃料電池１６の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、発電した所定の給電量の電気を負荷１９に給電する給電信号を燃料電池１６の制御部に送信する。
【００６２】
コントローラ１８から非給電信号を受信した蓄電池１４の制御部は、充電された電気を負荷１９に給電しない。コントローラ１８からＯＮ信号および給電信号並びに充電信号を受信した太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）は、発電を開始し、図３に矢印Ｌ２で示すように、発電した電気を水素生成装置１５に給電するとともに、図３に矢印Ｌ６で示すように、発電した電気を蓄電池１４に給電し、蓄電池１４に充電する。コントローラ１８からＯＮ信号を受信した純水生成装置１１の制御部は、水源から給水した水を純水化し、純水を貯水タンク１２に給水する。コントローラ１８からＯＮ信号を受信した貯水タンク１２の制御部は、図３に矢印Ｌ３で示すように、所定の給水量の純水（水）を水素生成装置１５に給水する。
【００６３】
コントローラ１８からＯＮ信号を受信した水素生成装置１５の制御部は、水素生成装置１５を起動させ、太陽光発電装置１３から給電された電気を利用し、貯水タンク１２から給水された純水（水）を電気分解して水素（水素ガス）を生成し、図３に矢印Ｌ４で示すように、生成した水素を燃料電池１６の水素極に供給する。燃料電池１６は、その水素極に水素生成装置１５によって生成された水素が供給され、その酸素極に酸素が供給されることで所定の電気を発電し、図３に矢印Ｌ５で示すように、発電した電気を負荷１９に給電する。
【００６４】
なお、第２運転モードにおいて、燃料電池１６によって発電された電気（電力）が負荷１９の電力需要を上回った場合、その余剰電力を蓄電池１４に充電する。また、燃料電池１６の発電中に燃料電池１６から発生した水を貯水タンク１２に還水させる（戻される）。発電システム１０では、第２運転モードを実施中に条件が変わった場合、他の運転モード（第１運転モード、第３運転モード〜第９運転モード）に切り替わる。
【００６５】
発電システム１０は、負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量が少ない条件下で、太陽光発電装置１３が発電した電気を水素生成装置１５に給電しつつ蓄電池１４に充電し、太陽光発電装置１３から給電された電気によって水素生成装置１５が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池１６の水素極に供給し、燃料電池１６が発電した電気を燃料電池１６から負荷１９に給電する第２運転モードを実施するから、蓄電池１４に十分に電気を充電することができるとともに、太陽光発電装置１３によって発電された電気を水素生成装置１５の電気分解に利用することで、水素生成装置１５が生成した水素を燃料電池１６の水素極に供給することで燃料電池１６に発電させることができ、太陽光発電装置１３と水素生成装置１５とを利用して燃料電池１６に供給する水素を自給することができ、他から人工的なエネルギーの供給を受ける必要はなく、自然エネルギーを利用してそれ自体が自立して発電することができる。発電システム１０は、負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量が少ない条件に応じて適切な運転モード（第２運転モード）でシステム１０を運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷１９の電力需要を満たすことができる。
【００６６】
図４は、発電システム１０における第３運転モードを説明する図である。発電システム１０では、太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）が発電中および燃料電池１６が発電中であり、負荷１９の電力需要および水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が少なく、蓄電池１４の充電量が多い場合、第３運転モードを実施する。
【００６７】
第３運転モードにおいてコントローラ１８は、太陽光発電装置１３の制御部からその発電量を受信し、十分な発電量である場合（太陽光発電装置１３の発電量が設定発電量と同一または設定発電量よりも多い場合）、太陽光発電装置１３の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、発電した電気を水素生成装置１５に給電する給電信号を太陽光発電装置１３の制御部に送信する。
【００６８】
コントローラ１８は、蓄電池１４の制御部からその充電量を受信するとともに、負荷１９で消費される電力量を負荷１９から受信し、蓄電池１４の充電量が多く（充電量が設定充電量と同一または設定充電量よりも多く）、負荷１９における電力需要が少ない場合（負荷１９における電力需要が設定電力需要よりも少ない場合）、充電された電気を負荷１９に給電する給電信号を蓄電池１４の制御部に送信する。コントローラ１８は、水素貯蔵タンク１７から水素貯蔵量を受信する。
【００６９】
コントローラ１８は、水素生成装置１５の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、水素貯蔵タンク１７における水素貯蔵量が不十分である場合（水素貯蔵タンク１７における水素貯蔵量が設定貯蔵量よりも少ない場合）、所定の給気量の水素（水素ガス）を燃料電池１６および水素貯蔵タンク１７に給気する給気信号を水素生成装置１５の制御部に送信する。
【００７０】
コントローラ１８は、純水生成装置１１の制御部および貯水タンク１２の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、所定の給水量の純水の給水信号を貯水タンク１２の制御部に送信する。コントローラ１８は、燃料電池１６の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、発電した所定の給電量の電気を負荷１９に給電する給電信号を燃料電池１６の制御部に送信する。
【００７１】
コントローラ１８から給電信号を受信した蓄電池１４の制御部は、図４に矢印Ｌ１で示すように、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電する。コントローラ１８からＯＮ信号および給電信号を受信した太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）は、発電を開始し、図４に矢印Ｌ２で示すように、発電した電気を水素生成装置１５に給電する。コントローラ１８からＯＮ信号を受信した純水生成装置１１の制御部は、水源から給水した水を純水化し、純水を貯水タンク１２に給水する。コントローラ１８からＯＮ信号を受信した貯水タンク１２の制御部は、図４に矢印Ｌ３で示すように、所定の給水量の純水（水）を水素生成装置１５に給水する。
【００７２】
コントローラ１８からＯＮ信号を受信した水素生成装置１５の制御部は、水素生成装置１５を起動させ、太陽光発電装置１３から給電された電気を利用し、貯水タンク１２から給水された純水（水）を電気分解して水素（水素ガス）を生成し、図４に矢印Ｌ４で示すように、生成した水素を燃料電池１６の水素極に供給するとともに、図４に矢印Ｌ７で示すように、生成した水素を水素貯蔵タンク１７に供給し、水素を水素貯蔵タンク１７に貯蔵する。燃料電池１６は、その水素極に水素生成装置１５によって生成された水素が供給され、その酸素極に酸素が供給されることで所定の電気を発電し、図４に矢印Ｌ５で示すように、発電した電気を負荷１９に給電する。
【００７３】
なお、第３運転モードにおいて、燃料電池１６によって発電された電気（電力）が負荷１９の電力需要を上回った場合、その余剰電力を蓄電池１４に充電する。また、燃料電池１６の発電中に燃料電池１６から発生した水を貯水タンク１２に還水させる（戻される）。発電システム１０では、第３運転モードを実施中に条件が変わった場合、他の運転モード（第１運転モードまたは第２運転モード、第４運転モード〜第９運転モード）に切り替わる。
【００７４】
発電システム１０は、負荷１９の電力需要および水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が少なく、蓄電池１４の充電量が多い条件下で、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電し、太陽光発電装置１３が発電した電気を水素生成装置１５に給電し、太陽光発電装置１３から給電された電気によって水素生成装置１５が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池１６の水素極に供給するとともに生成した水素を水素貯蔵タンク１７に貯蔵し、燃料電池１６が発電した電気を燃料電池１６から負荷１９に給電する第３運転モードを実施するから、太陽光発電装置１３によって発電された電気を水素生成装置１５の電気分解に利用し、水素生成装置１５が生成した水素を燃料電池１６の水素極に供給するとともに水素貯蔵タンク１７に貯蔵することで、燃料電池１６に発電させることができるとともに水素貯蔵タンク１７に水素を貯蔵することができ、太陽光発電装置１３と水素生成装置１５とを利用して燃料電池１６に供給する水素を自給かつ貯蔵することができ、他から人工的なエネルギーの供給を受ける必要はなく、自然エネルギーを利用してそれ自体が自立して発電することができる。発電システム１０は、負荷１９の電力需要および水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が少なく、蓄電池１４の充電量が多い条件に応じて適切な運転モード（第３運転モード）でシステム１０を運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷１９の電力需要を満たすことができる。
【００７５】
図５は、発電システム１０における第４運転モードを説明する図である。発電システム１０では、太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）が発電中および燃料電池１６が発電中であり、負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量並びに水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が少ない場合、第４運転モードを実施する。
【００７６】
第４運転モードにおいてコントローラ１８は、太陽光発電装置１３の制御部からその発電量を受信し、十分な発電量である場合（太陽光発電装置１３の発電量が設定発電量と同一または設定発電量よりも多い場合）、太陽光発電装置１３の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、発電した電気を蓄電池１４および水素生成装置１５に給電する給電信号を太陽光発電装置１３の制御部に送信する。
【００７７】
コントローラ１８は、蓄電池１４の制御部からその充電量を受信するとともに、負荷１９で消費される電力量を負荷１９から受信し、蓄電池１４の充電量が少なく（充電量が設定充電量よりも少なく）、負荷１９における電力需要が少ない場合（負荷１９における電力需要が設定電力需要よりも少ない場合）、充電された電気を負荷１９に給電する給電信号を蓄電池１４の制御部に送信する。コントローラ１８は、水素貯蔵タンク１７から水素貯蔵量を受信する。
【００７８】
コントローラ１８は、水素生成装置１５の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、水素貯蔵タンク１７における水素貯蔵量が不十分である場合（水素貯蔵タンク１７における水素貯蔵量が設定貯蔵量よりも少ない場合）、所定の給気量の水素（水素ガス）を燃料電池１６および水素貯蔵タンク１７に給気する給気信号を水素生成装置１５の制御部に送信する。
【００７９】
コントローラ１８は、純水生成装置１１の制御部および貯水タンク１２の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、所定の給水量の純水の給水信号を貯水タンク１２の制御部に送信する。コントローラ１８は、燃料電池１６の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、発電した所定の給電量の電気を負荷１９に給電する給電信号を燃料電池１６の制御部に送信する。
【００８０】
コントローラ１８から給電信号を受信した蓄電池１４の制御部は、図５に矢印Ｌ１で示すように、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電する。コントローラ１８からＯＮ信号および給電信号を受信した太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）は、発電を開始し、図５に矢印Ｌ２で示すように、発電した電気を水素生成装置１５に給電するとともに、図５に矢印Ｌ６で示すように、発電した電気を蓄電池１４に給電し、蓄電池１４に充電する。コントローラ１８からＯＮ信号を受信した純水生成装置１１の制御部は、水源から給水した水を純水化し、純水を貯水タンク１２に給水する。コントローラ１８からＯＮ信号を受信した貯水タンク１２の制御部は、図５に矢印Ｌ３で示すように、所定の給水量の純水（水）を水素生成装置１５に給水する。
【００８１】
コントローラ１８からＯＮ信号を受信した水素生成装置１５の制御部は、水素生成装置１５を起動させ、太陽光発電装置１３から給電された電気を利用し、貯水タンク１２から給水された純水（水）を電気分解して水素（水素ガス）を生成し、図５に矢印Ｌ４で示すように、生成した水素を燃料電池１６の水素極に供給するとともに、図５に矢印Ｌ７で示すように、生成した水素を水素貯蔵タンク１７に供給し、水素を水素貯蔵タンク１７に貯蔵する。燃料電池１６は、その水素極に水素生成装置１５によって生成された水素が供給され、その酸素極に酸素が供給されることで所定の電気を発電し、図５に矢印Ｌ５で示すように、発電した電気を負荷１９に給電する。
【００８２】
なお、第４運転モードにおいて、燃料電池１６によって発電された電気（電力）が負荷１９の電力需要を上回った場合、その余剰電力を蓄電池１４に充電する。また、燃料電池１６の発電中に燃料電池１６から発生した水を貯水タンク１２に還水させる（戻される）。発電システム１０では、第４運転モードを実施中に条件が変わった場合、他の運転モード（第１運転モード〜第３運転モード、第５運転モード〜第９運転モード）に切り替わる。
【００８３】
発電システム１０は、負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量並びに水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が少ない条件下で、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電し、太陽光発電装置１３が発電した電気を水素生成装置１５に給電しつつ発電した電気を蓄電池１４に充電し、太陽光発電装置１３から給電された電気によって水素生成装置１５が水素を生成しつつ生成した水素を燃料電池１６の水素極に供給するとともに生成した水素を水素貯蔵タンク１７に貯蔵し、燃料電池１６が発電した電気を燃料電池１６から負荷１９に給電する第４運転モードを実施するから、蓄電池１４に十分に電気を充電することができるとともに、太陽光発電装置１３によって発電された電気を水素生成装置１５の電気分解に利用し、水素生成装置１５が生成した水素を燃料電池１６の水素極に供給するとともに水素貯蔵タンク１７に貯蔵することで、燃料電池１６に発電させることができるとともに水素貯蔵タンク１７に水素を貯蔵することができ、太陽光発電装置１３と水素生成装置１５とを利用して燃料電池１６に供給する水素を自給かつ貯蔵することができ、他から人工的なエネルギーの供給を受ける必要はなく、自然エネルギーを利用してそれ自体が自立して発電することができる。発電システム１９は、負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量並びに水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が少ない条件に応じて適切な運転モード（第４運転モード）でシステム１０を運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷１９の電力需要を満たすことができる。
【００８４】
図６は、発電システム１０における第５運転モードを説明する図である。発電システム１０では、太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）が発電停止中であって燃料電池１６が発電中であり、蓄電池１４の充電量および水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が多い場合、第５運転モードを実施する。
【００８５】
第５運転モードにおいてコントローラ１８は、太陽光発電装置１３の制御部からその発電量を受信し、発電量が不十分である場合（太陽光発電装置１３の発電量が設定発電量よりも少ない場合）、太陽光発電装置１３の制御部にＯＦＦ信号を送信する。コントローラ１８は、水素貯蔵タンク１７から水素貯蔵量を受信し、水素貯蔵量が十分である場合（水素貯蔵タンク１７における水素貯蔵量が設定貯蔵量と同一または設定貯蔵量よりも多い場合）、水素貯蔵タンク１７の制御部に水素供給信号を送信する。
【００８６】
コントローラ１８は、蓄電池１４の制御部からその充電量を受信するとともに、負荷１９で消費される電力量を負荷１９から受信し、蓄電池１４の充電量が多く（充電量が設定充電量と同一または設定充電量よりも多く）、負荷１９における電力需要が少ない場合（負荷１９における電力需要が設定電力需要よりも少ない場合）、充電された電気を負荷１９に給電する給電信号を蓄電池１４の制御部に送信する。コントローラ１８は、水素生成装置１５の制御部にＯＦＦ信号を送信する。第５運転モードでは、水素生成装置１５における水素（水素ガス）の生成は行われない。
【００８７】
コントローラ１８は、純水生成装置１１の制御部および貯水タンク１２の制御部にＯＦＦ信号を送信する。コントローラ１８は、燃料電池１６の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、発電した所定の給電量の電気を負荷１９に給電する給電信号を燃料電池１６の制御部に送信する。第５運転モードでは、純水生成装置１１における純水の生成は行われず、貯水タンク１２からの純水の給水は行われない。
【００８８】
コントローラ１８から給電信号を受信した蓄電池１４の制御部は、図６に矢印Ｌ１で示すように、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電する。コントローラ１８から水素供給信号を受信した水素貯蔵タンク１７の制御部は、図６に矢印Ｌ８で示すように、水素貯蔵タンク１７に貯蔵した水素（水素ガス）を燃料電池に給気する。燃料電池１６は、その水素極に水素貯蔵タンク１７に貯蔵された水素が供給され、その酸素極に酸素が供給されることで所定の電気を発電し、図６に矢印Ｌ５で示すように、発電した電気を負荷１９に給電する。
【００８９】
なお、第５運転モードにおいて、燃料電池１６によって発電された電気（電力）が負荷１９の電力需要を上回った場合、その余剰電力を蓄電池１４に充電する。また、燃料電池１６の発電中に燃料電池１６から発生した水を貯水タンク１２に還水させる（戻される）。発電システム１０では、第５運転モードを実施中に条件が変わった場合、他の運転モード（第１運転モード〜第４運転モード、第６運転モード〜第９運転モード）に切り替わる。
【００９０】
発電システム１０は、太陽光発電装置１３の発電停止中であって蓄電池１４の充電量および水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が多い条件下で、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電し、水素を水素貯蔵タンク１７から燃料電池１６の水素極に供給し、燃料電池１６が発電した電気を燃料電池１６から負荷１９に給電する第５運転モードを実施するから、水素貯蔵タンク１７に貯蔵した水素を燃料電池１６の水素極に供給することで、太陽光発電装置１３が発電を停止する夜間や悪天候時であっても燃料電池１６によって発電することができ、蓄電池１４や燃料電池１６によって負荷１９へ電力を供給することができる。発電システム１０は、太陽光発電装置１３の発電停止中であって蓄電池１４の充電量および水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が多い条件に応じて適切な運転モード（第５運転モード）でシステム１０を運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷１９の電力需要を満たすことができる。
【００９１】
図７は、発電システム１０における第６運転モードを説明する図である。発電システム１０では、太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）が発電停止中であって燃料電池１６が発電中であり、負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量が少なく、水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が多い場合、第６運転モードを実施する。
【００９２】
第６運転モードにおいてコントローラ１８は、太陽光発電装置１３の制御部からその発電量を受信し、発電量が不十分である場合（太陽光発電装置１３の発電量が設定発電量よりも少ない場合）、太陽光発電装置１３の制御部にＯＦＦ信号を送信する。コントローラ１８は、水素貯蔵タンク１７から水素貯蔵量を受信し、水素貯蔵量が十分である場合（水素貯蔵タンク１７における水素貯蔵量が設定貯蔵量と同一または設定貯蔵量よりも多い場合）、水素貯蔵タンク１７の制御部に水素供給信号を送信する。
【００９３】
コントローラ１８は、蓄電池１４の制御部からその充電量を受信するとともに、負荷１９で消費される電力量を負荷１９から受信し、蓄電池１４の充電量が少なく（充電量が設定充電量よりも少なく）、負荷１９における電力需要が少ない場合（負荷１９における電力需要が設定電力需要よりも少ない場合）、充電された電気を負荷１９に給電しない非給電信号を蓄電池１４の制御部に送信する。コントローラ１８は、水素生成装置１５の制御部にＯＦＦ信号を送信する。第６運転モードでは、蓄電池１４から負荷１９への給電は行われず、水素生成装置１５における水素（水素ガス）の生成は行われない。
【００９４】
コントローラ１８は、純水生成装置１１の制御部および貯水タンク１２の制御部にＯＦＦ信号を送信する。コントローラ１８は、燃料電池１６の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、発電した所定の給電量の電気を負荷１９に給電する給電信号を燃料電池１６の制御部に送信する。第６運転モードでは、純水生成装置１１における純水の生成は行われず、貯水タンク１２からの純水の給水は行われない。
【００９５】
コントローラ１８から水素供給信号を受信した水素貯蔵タンク１７の制御部は、図７に矢印Ｌ８で示すように、水素貯蔵タンク１７に貯蔵した水素（水素ガス）を燃料電池に給気する。燃料電池１６は、その水素極に水素貯蔵タンク１７に貯蔵された水素が供給され、その酸素極に酸素が供給されることで所定の電気を発電し、図７に矢印Ｌ５で示すように、発電した電気を負荷１９に給電する。
【００９６】
なお、第６運転モードにおいて、燃料電池１６によって発電された電気（電力）が負荷１９の電力需要を上回った場合、その余剰電力を蓄電池１４に充電する。また、燃料電池１６の発電中に燃料電池１６から発生した水を貯水タンク１２に還水させる（戻される）。発電システム１０では、第６運転モードを実施中に条件が変わった場合、他の運転モード（第１運転モード〜第５運転モード、第７運転モード〜第９運転モード）に切り替わる。
【００９７】
発電システム１０は、太陽光発電装置１３の発電停止中であって負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量が少なく、水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が多い条件下で、水素を水素貯蔵タンク１７から燃料電池１６の水素極に供給し、燃料電池１６が発電した電気を燃料電池１６から負荷１９に給電する第６運転モードを実施するから、水素貯蔵タンク１７に貯蔵した水素を燃料電池１６の水素極に供給することで、太陽光発電装置１３が発電を停止する夜間や悪天候時であっても燃料電池１６によって発電することができ、燃料電池１６によって負荷１９へ電力を供給することができる。発電システム１０は、太陽光発電装置１３の発電停止中であって負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量が少なく、水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が多い条件に応じて適切な運転モード（第６運転モード）でシステム１０を運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷１９の電力需要を満たすことができる。
【００９８】
図８は、発電システム１０における第７運転モードを説明する図である。発電システム１０では、太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）が発電中であって燃料電池１６が発電停止中（貯水タンク１２や水素生成装置１５の不具合、または、負荷１９の電力需要が少なく、燃料電池１６を稼働させる必要がない等）であり、負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量が少ない場合、第７運転モードを実施する。
【００９９】
第７運転モードにおいてコントローラ１８は、太陽光発電装置１３の制御部からその発電量を受信し、十分な発電量である場合（太陽光発電装置１３の発電量が設定発電量と同一または設定発電量よりも多い場合）、太陽光発電装置１３の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、発電した電気を蓄電池１４に給電する給電信号を太陽光発電装置１３の制御部に送信する。
【０１００】
コントローラ１８は、蓄電池１４の制御部からその充電量を受信するとともに、負荷１９で消費される電力量を負荷１９から受信し、蓄電池１４の充電量が少なく（充電量が設定充電量よりも少なく）、負荷１９における電力需要が少ない場合（負荷１９における電力需要が設定電力需要よりも少ない場合）、充電された電気を負荷１９に給電する給電信号を蓄電池１４の制御部に送信する。
【０１０１】
コントローラ１８は、水素生成装置１５の制御部にＯＦＦ信号を送信する。第７運転モードでは、水素生成装置１５における水素（水素ガス）の生成は行われない。コントローラ１８は、純水生成装置１１の制御部および貯水タンク１２の制御部にＯＦＦ信号を送信する。コントローラ１８は、燃料電池１６の制御部にＯＦＦ信号を送信する。第７運転モードでは、純水生成装置１１における純水の生成は行われず、貯水タンク１２からの純水の給水は行われない。燃料電池１６における発電は行われない。
【０１０２】
コントローラ１８からＯＮ信号および給電信号を受信した太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）は、発電を開始し、図８に矢印Ｌ６で示すように、発電した電気を蓄電池１４に給電し、蓄電池１４に充電する。コントローラ１８から給電信号を受信した蓄電池１４の制御部は、図８に矢印Ｌ１で示すように、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電する。発電システム１０では、第７運転モードを実施中に条件が変わった場合、他の運転モード（第１運転モード〜第６運転モード、第８運転モードまたは第９運転モード）に切り替わる。
【０１０３】
発電システム１０は、燃料電池１６の発電停止中であって負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量が少ない条件下で、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電しつつ、太陽光発電装置１３が発電した電気を蓄電池１４に充電する第７運転モードを実施するから、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電しつつ、太陽光発電装置１３から蓄電池１４に電気を充電することで、蓄電池１４の充電不足を防ぎつつ、蓄電池１４によって負荷１９へ電力を供給することができる。発電システム１０は、燃料電池１６の発電停止中であって負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量が少ない条件に応じて適切な運転モード（第７運転モード）でシステム１０を運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷１９の電力需要を満たすことができる。
【０１０４】
図９は、発電システム１０における第８運転モードを説明する図である。発電システム１０では、太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）が発電中であって燃料電池１６が発電停止中（貯水タンク１２や水素生成装置１５の不具合、または、負荷１９の電力需要が少なく、燃料電池１６を稼働させる必要がない等）であり、負荷１９の電力需要および水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が少なく、蓄電池１４の充電量が多い場合、第８運転モードを実施する。
【０１０５】
第８運転モードにおいてコントローラ１８は、太陽光発電装置１３の制御部からその発電量を受信し、十分な発電量である場合（太陽光発電装置１３の発電量が設定発電量と同一または設定発電量よりも多い場合）、太陽光発電装置１３の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、発電した電気を水素生成装置１５に給電する給電信号を太陽光発電装置１３の制御部に送信する。
【０１０６】
コントローラ１８は、蓄電池１４の制御部からその充電量を受信するとともに、負荷１９で消費される電力量を負荷１９から受信し、蓄電池１４の充電量が多く（充電量が設定充電量と同一または設定充電量よりも多く）、負荷１９における電力需要が少ない場合（負荷１９における電力需要が設定電力需要よりも少ない場合）、充電された電気を負荷１９に給電する給電信号を蓄電池１４の制御部に送信する。コントローラ１８は、水素貯蔵タンク１７から水素貯蔵量を受信する。
【０１０７】
コントローラ１８は、水素生成装置１５の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、水素貯蔵タンク１７における水素貯蔵量が不十分である場合（水素貯蔵タンク１７における水素貯蔵量が設定貯蔵量よりも少ない場合）、所定の給気量の水素（水素ガス）を水素貯蔵タンク１７に給気する給気信号を水素生成装置１５の制御部に送信する。
【０１０８】
コントローラ１８は、純水生成装置１１の制御部および貯水タンク１２の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、所定の給水量の純水の給水信号を貯水タンク１２の制御部に送信する。コントローラ１８は、燃料電池１６の制御部にＯＦＦ信号を送信する。第８運転モードでは、燃料電池１６における発電は行われない。
【０１０９】
コントローラ１８から給電信号を受信した蓄電池１４の制御部は、図９に矢印Ｌ１で示すように、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電する。コントローラ１８からＯＮ信号および給電信号を受信した太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）は、発電を開始し、図９に矢印Ｌ２で示すように、発電した電気を水素生成装置１５に給電する。コントローラ１８からＯＮ信号を受信した純水生成装置１１の制御部は、水源から給水した水を純水化し、純水を貯水タンク１２に給水する。コントローラ１８からＯＮ信号を受信した貯水タンク１２の制御部は、図９に矢印Ｌ３で示すように、所定の給水量の純水（水）を水素生成装置１５に給水する。
【０１１０】
コントローラ１８からＯＮ信号を受信した水素生成装置１５の制御部は、水素生成装置１５を起動させ、太陽光発電装置１３から給電された電気を利用し、貯水タンク１２から給水された純水（水）を電気分解して水素（水素ガス）を生成し、図９に矢印Ｌ７で示すように、生成した水素を水素貯蔵タンク１７に供給し、水素を水素貯蔵タンク１７に貯蔵する。発電システム１０では、第８運転モードを実施中に条件が変わった場合、他の運転モード（第１運転モード〜第７運転モード、第９運転モード）に切り替わる。
【０１１１】
発電システム１０は、燃料電池１６の発電停止中であって負荷１９の電力需要および水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が少なく、蓄電池１４の充電量が多い条件下で、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電しつつ、太陽光発電装置１３が発電した電気を水素生成装置１５に給電し、水素生成装置１５が生成した水素を水素貯蔵タンク１７に貯蔵する第８運転モードを実施するから、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電しつつ、水素生成装置１５から水素を水素貯蔵タンク１７に貯蔵することで、水素貯蔵タンク１７に水素を貯蔵しつつ蓄電池１４によって負荷１９へ電力を供給することができる。発電システム１０は、燃料電池１６の発電停止中であって負荷１９の電力需要および水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が少なく、蓄電池１４の充電量が多い条件に応じて適切な運転モード（第８運転モード）でシステム１０を運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷１９の電力需要を満たすことができる。
【０１１２】
図１０は、発電システム１０における第９運転モードを説明する図である。発電システム１０では、太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）が発電中であって燃料電池１６が発電停止中（貯水タンク１２や水素生成装置１５の不具合、または、負荷１９の電力需要が少なく、燃料電池１６を稼働させる必要がない等）であり、負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量並びに水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が少ない場合、第９運転モードを実施する。
【０１１３】
第９運転モードにおいてコントローラ１８は、太陽光発電装置１３の制御部からその発電量を受信し、十分な発電量である場合（太陽光発電装置１３の発電量が設定発電量と同一または設定発電量よりも多い場合）、太陽光発電装置１３の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、発電した電気を蓄電池１４および水素生成装置１５に給電する給電信号を太陽光発電装置１３の制御部に送信する。
【０１１４】
コントローラ１８は、蓄電池１４の制御部からその充電量を受信するとともに、負荷１９で消費される電力量を負荷１９から受信し、蓄電池１４の充電量が少なく（充電量が設定充電量よりも少なく）、負荷１９における電力需要が少ない場合（負荷１９における電力需要が設定電力需要よりも少ない場合）、充電された電気を負荷１９に給電する給電信号を蓄電池１４の制御部に送信する。コントローラ１８は、水素貯蔵タンク１７から水素貯蔵量を受信する。
【０１１５】
コントローラ１８は、水素生成装置１５の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、水素貯蔵タンク１７における水素貯蔵量が不十分である場合（水素貯蔵タンク１７における水素貯蔵量が設定貯蔵量よりも少ない場合）、所定の給気量の水素（水素ガス）を水素貯蔵タンク１７に給気する給気信号を水素生成装置１５の制御部に送信する。
【０１１６】
コントローラ１８は、純水生成装置１１の制御部および貯水タンク１２の制御部にＯＮ信号を送信するとともに、所定の給水量の純水の給水信号を貯水タンク１２の制御部に送信する。コントローラ１８は、燃料電池１６の制御部にＯＦＦ信号を送信する。第９運転モードでは、燃料電池１６における発電は行われない。
【０１１７】
コントローラ１８から給電信号を受信した蓄電池１４の制御部は、図１０に矢印Ｌ１で示すように、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電する。コントローラ１８からＯＮ信号および給電信号を受信した太陽光発電装置１３（太陽電池モジュール）は、発電を開始し、図１０に矢印Ｌ２で示すように、発電した電気を水素生成装置１５に給電するとともに、図１０に矢印Ｌ６で示すように、発電した電気を蓄電池１４に給電し、蓄電池１４に充電する。
【０１１８】
コントローラ１８からＯＮ信号を受信した純水生成装置１１の制御部は、水源から給水した水を純水化し、純水を貯水タンク１２に給水する。コントローラ１８からＯＮ信号を受信した貯水タンク１２の制御部は、図１０に矢印Ｌ３で示すように、所定の給水量の純水（水）を水素生成装置１５に給水する。
【０１１９】
コントローラ１８からＯＮ信号を受信した水素生成装置１５の制御部は、水素生成装置１５を起動させ、太陽光発電装置１３から給電された電気を利用し、貯水タンク１２から給水された純水（水）を電気分解して水素（水素ガス）を生成し、図１０に矢印Ｌ７で示すように、生成した水素を水素貯蔵タンク１７に供給し、水素を水素貯蔵タンク１７に貯蔵する。発電システム１０では、第９運転モードを実施中に条件が変わった場合、他の運転モード（第１運転モード〜第８運転モードに切り替わる。
【０１２０】
発電システム１０は、燃料電池１６の発電停止中であって負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量並びに水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が少ない条件下で、蓄電池１４に充電された電気を蓄電池１４から負荷１９に給電し、太陽光発電装置１３が発電した電気を蓄電池１４に充電しつつ水素生成装置１５に給電し、水素生成装置１５から水素を水素貯蔵タンク１７に貯蔵することで、水素貯蔵タンク１７に水素を貯蔵しつつ、蓄電池１４の充電不足を防ぎながら、蓄電池１４によって負荷１５へ電力を供給することができる。発電システム１０は、燃料電池１６の発電停止中であって負荷１９の電力需要および蓄電池１４の充電量並びに水素貯蔵タンク１７の水素貯蔵量が少ない条件に応じて適切な運転モード（第９運転モード）でシステム１０を運転することができ、各条件に応じて発電することができるとともに、負荷１９の電力需要を満たすことができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１０    発電システム
１１    純水生成装置
１２    貯水タンク
１３    太陽光発電装置（太陽電池モジュール）
１４    蓄電池（リチウムイオン蓄電システム）
１５    水素生成装置（水素ガス発生装置）
１６    燃料電池
１７    水素貯蔵タンク
１８    コントローラ（制御装置）
１９    負荷（電力負荷）
２０    筐体（ハウジング）
２１ａ〜２１ｄ  給水管
２２    インターフェイス
２３    太陽光発電パネル
２４ａ〜２４ｅ  給電線
２５ａ〜２５ｃ  ガス管
【図１】
2019200839.tif 000003
【図２】
2019200839.tif 000004
【図３】
2019200839.tif 000005
【図４】
2019200839.tif 000006
【図５】
2019200839.tif 000007
【図６】
2019200839.tif 000008
【図７】
2019200839.tif 000009
【図８】
2019200839.tif 000010
【図９】
2019200839.tif 000011
【図１０】
2019200839.tif 000012