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公開番号2025062929
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-15
出願番号2023172308
出願日2023-10-03
発明の名称水素製造システム
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類C25B 1/042 20210101AFI20250408BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】再生可能エネルギからの電力で水素を生成して貯蔵する水素製造システムにおいて、再生可能エネルギからの電力の供給停止に適切に対応する。
【解決手段】水素を製造して貯蔵する水素製造システムは、再生可能エネルギにより発電された電力の供給を受けて水蒸気を電気分解して水素を生成する電解スタックと、生成された水素を貯蔵する水素タンクと、電解スタックを保温する保温ヒータと、水素タンクに貯蔵されている水素を用いて発電し、保温ヒータへの電力供給とシステム外への電力供給とが可能な燃料電池スタックと、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
水素を製造して貯蔵する水素製造システムであって、
再生可能エネルギにより発電された電力の供給を受けて水蒸気を電気分解して水素を生成する電解スタックと、
生成された水素を貯蔵する水素タンクと、
前記電解スタックを保温する保温ヒータと、
前記水素タンクに貯蔵されている水素を用いて発電し、前記保温ヒータへの電力供給とシステム外への電力供給とが可能な燃料電池スタックと、
を備える水素製造システム。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
前記燃料電池スタックは、前記電解スタックの通常運転時と運転休止時に前記保温ヒータに電力を供給可能で、前記再生可能エネルギによる発電が停止される停電時に前記保温ヒータへの電力の供給を停止しシステム外へ電力を供給する、
請求項１に記載の水素製造システム。
【請求項３】
前記水素タンクに貯蔵されている水素を、前記燃料電池スタックへの水素の供給路に放出可能な放出部を備え、
前記燃料電池スタックは、常時発電すると共に前記放出部への電力供給が可能である、
請求項１または２に記載の水素製造システム。
【請求項４】
前記電解スタックと前記保温ヒータと前記燃料電池スタックとを収容する断熱性のケースを備える、
請求項１または２に記載の水素製造システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水素製造システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、水蒸気の電気分解により生成した水素を水素タンクに貯蔵する水素製造システムが知られている。例えば特許文献１には、系統電力の供給を受けて電気分解により水素を生成する電解セルを備え、電力から水素への変換効率と電力単価と水素単価とに基づいて、電解セルの予熱を行うか否かを判断するシステムが記載されている。電気分解は、高温状態で行われるため、システムを低温状態から起動させる場合に電解セルが動作を開始するまでに時間がかかるが、予熱を行うことで速やかに動作を開始可能となる。一方で、予熱が不要と判断した場合に、予熱を行わないことで無駄なエネルギ消費を抑制している。
【０００３】
また、特許文献２には、通常時は主電源の余剰電力の供給を受けて電気分解により水素を生成して水素タンクに貯蔵し、主電源が何らかの異常で停電となった非常時は水素タンクに貯蔵されている水素を燃料電池へ供給して発電するシステムが記載されている。このシステムでは、非常時に電力が必要な装置に対して燃料電池から電力を供給可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１７０１６４号公報
特開平５－１４６０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような水素製造システムにおいて、再生可能エネルギにより発電された電力の供給を受けて水素を生成することが考えられる。しかし、再生可能エネルギは、系統電源に比べて電力供給が不安定であり電力供給が停止する可能性が高いことから、電力供給の停止に適切に対応することが求められる。
【０００６】
本開示は、再生可能エネルギからの電力で水素を生成して貯蔵する水素製造システムにおいて、再生可能エネルギからの電力の供給停止に適切に対応することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本開示の水素製造システムは、
水素を製造して貯蔵する水素製造システムであって、
再生可能エネルギにより発電された電力の供給を受けて水蒸気を電気分解して水素を生成する電解スタックと、
生成された水素を貯蔵する水素タンクと、
前記電解スタックを保温する保温ヒータと、
前記水素タンクに貯蔵されている水素を用いて発電し、前記保温ヒータへの電力供給とシステム外への電力供給とが可能な燃料電池スタックと、
を備えることを要旨とする。
【０００９】
本開示の水素製造システムは、電解スタックにより生成されて水素タンクに貯蔵されている水素を用いて発電し、電解スタックを保温する保温ヒータへの電力供給とシステム外への電力供給とが可能な燃料電池スタックを備える。これにより、電解スタックの動作を停止させた場合に保温ヒータにより電解スタックを保温することができるから、次に電解スタックを動作させる際に速やかに動作を開始させることができる。また、燃料電池スタックは、システム外への電力供給が可能であるから、再生可能エネルギからの電力供給が停止した場合にも外部に必要な電力を供給可能となる。したがって、再生可能エネルギからの電力で水素を生成して貯蔵する水素製造システムにおいて、再生可能エネルギからの電力の供給停止に適切に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
水素製造システム１０の概略構成図である。
電解スタック２０の通常運転時における水素製造システム１０の動作の説明図である。
電解スタック２０の運転休止時における水素製造システム１０の動作の説明図である。
停電時における水素製造システム１０の動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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