JPH05251105A - 太陽光電源システム - Google Patents
太陽光電源システムInfo
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- JPH05251105A JPH05251105A JP4044994A JP4499492A JPH05251105A JP H05251105 A JPH05251105 A JP H05251105A JP 4044994 A JP4044994 A JP 4044994A JP 4499492 A JP4499492 A JP 4499492A JP H05251105 A JPH05251105 A JP H05251105A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Fuel Cell (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】水素の貯蔵が簡単かつ安全で、貯蔵のための電
力消費が少なく、電力需要に応じて効率よく電力に再変
換できる太陽光電源システムを得る。 【構成】太陽光電池１の発電電力ＰS を水電解装置２に
供給して水素を生成して貯蔵し、貯蔵した水素を必要に
応じて燃料電池５に供給して電力ＰF に再変換し、得ら
れた電力を負荷に供給するものにおいて、水素電解装置
２で生成した水素を水素吸蔵合金１４に吸収して貯蔵す
る水素貯蔵装置１３を備える。また、水素貯蔵装置１３
が、水素吸蔵合金１４を燃料電池５の排熱により加熱し
て燃料ガスとしての水素を放出する熱媒体循環系６を燃
料電池５との間に備える。
力消費が少なく、電力需要に応じて効率よく電力に再変
換できる太陽光電源システムを得る。 【構成】太陽光電池１の発電電力ＰS を水電解装置２に
供給して水素を生成して貯蔵し、貯蔵した水素を必要に
応じて燃料電池５に供給して電力ＰF に再変換し、得ら
れた電力を負荷に供給するものにおいて、水素電解装置
２で生成した水素を水素吸蔵合金１４に吸収して貯蔵す
る水素貯蔵装置１３を備える。また、水素貯蔵装置１３
が、水素吸蔵合金１４を燃料電池５の排熱により加熱し
て燃料ガスとしての水素を放出する熱媒体循環系６を燃
料電池５との間に備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、太陽光電池により発
生した電力を水素に変換して一時貯蔵し、貯蔵した水素
を電力需要に応じて燃料電池に供給し、再変換した電力
を負荷に供給する家庭用電力供給設備としての太陽光電
源システムに関する。
生した電力を水素に変換して一時貯蔵し、貯蔵した水素
を電力需要に応じて燃料電池に供給し、再変換した電力
を負荷に供給する家庭用電力供給設備としての太陽光電
源システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】エネルギ−危機に対処するとともに、ク
リ−ンで無公害な新エネルギ−電源設備として太陽電池
発電装置および燃料電池発電装置が注目されている。太
陽電池は太陽光を直接電力に変換して利用できる利便性
がある反面、利用できる太陽光エネルギ−は日変化が大
きく，ことに夜間は全く利用価値が無いという欠点があ
る。そこでこの欠点をカバ−して電力需要に応じて何時
でも負荷に電力を供給できる太陽電池発電装置として、
太陽電池の発電電力を２次蓄電池（鉛蓄電池，ニッケル
カドミウム電池等）の充電電力に利用し、２次蓄電池の
放電電力を負荷に供給するよう構成したものが知られて
いる。また、２次蓄電池の代わりに燃料電池発電装置を
太陽電池と組み合わせた太陽光電源システムも知られて
いる。
リ−ンで無公害な新エネルギ−電源設備として太陽電池
発電装置および燃料電池発電装置が注目されている。太
陽電池は太陽光を直接電力に変換して利用できる利便性
がある反面、利用できる太陽光エネルギ−は日変化が大
きく，ことに夜間は全く利用価値が無いという欠点があ
る。そこでこの欠点をカバ−して電力需要に応じて何時
でも負荷に電力を供給できる太陽電池発電装置として、
太陽電池の発電電力を２次蓄電池（鉛蓄電池，ニッケル
カドミウム電池等）の充電電力に利用し、２次蓄電池の
放電電力を負荷に供給するよう構成したものが知られて
いる。また、２次蓄電池の代わりに燃料電池発電装置を
太陽電池と組み合わせた太陽光電源システムも知られて
いる。
【０００３】図３は従来の太陽光電源システムの構成を
簡略化して示すシステムフロ−図であり、太陽光電池１
の発電電力ＰS を水電解装置２に供給して水素ガスＨ2
を生成し、生成した水素をコンプレッサ４で加圧して水
素貯蔵タンク３に貯蔵し、電力需要に応じて貯蔵した水
素を燃料電池５の燃料電極に供給するとともに、空気電
極に酸化剤としての反応空気を供給して電気化学反応に
基づく発電を行い、得られた発電電力ＰF を図示しない
インバ−タ等の電力変換器により交流電力に変換して外
部負荷１０に供給するよう構成される。このように構成
された従来の太陽光電源システムにおいては、水電解装
置２が水酸化ナトリウムなどを電解質として含む水を太
陽光電池１の発電電力を利用して電気分解することによ
り陽極に酸素を，陰極に水素を発生するクリ−ンな装置
であり、また燃料電池５が電解質層を挟持する一対の電
極に燃料ガスとしての水素および酸化剤としての空気を
供給することにより、一対の電極間で水素１分子と酸素
１／２分子が反応して水を生成する電気化学反応に基づ
いて発電を行うクリ−ンな装置であるため、クリ−ンで
無公害な電源システムが得られるとともに、太陽光エネ
ルギ−，言い換えれば太陽光電池の発電電力を水素に形
を変えて一時貯蔵するので、電力需要に応じて貯蔵した
水素を燃料電池５に供給することにより電力に再変換し
て負荷に供給することができる。
簡略化して示すシステムフロ−図であり、太陽光電池１
の発電電力ＰS を水電解装置２に供給して水素ガスＨ2
を生成し、生成した水素をコンプレッサ４で加圧して水
素貯蔵タンク３に貯蔵し、電力需要に応じて貯蔵した水
素を燃料電池５の燃料電極に供給するとともに、空気電
極に酸化剤としての反応空気を供給して電気化学反応に
基づく発電を行い、得られた発電電力ＰF を図示しない
インバ−タ等の電力変換器により交流電力に変換して外
部負荷１０に供給するよう構成される。このように構成
された従来の太陽光電源システムにおいては、水電解装
置２が水酸化ナトリウムなどを電解質として含む水を太
陽光電池１の発電電力を利用して電気分解することによ
り陽極に酸素を，陰極に水素を発生するクリ−ンな装置
であり、また燃料電池５が電解質層を挟持する一対の電
極に燃料ガスとしての水素および酸化剤としての空気を
供給することにより、一対の電極間で水素１分子と酸素
１／２分子が反応して水を生成する電気化学反応に基づ
いて発電を行うクリ−ンな装置であるため、クリ−ンで
無公害な電源システムが得られるとともに、太陽光エネ
ルギ−，言い換えれば太陽光電池の発電電力を水素に形
を変えて一時貯蔵するので、電力需要に応じて貯蔵した
水素を燃料電池５に供給することにより電力に再変換し
て負荷に供給することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】太陽光電池と２次蓄電
池を組み合わせた従来の太陽光電池発電装置では、発電
容量に対する２次蓄電池の重量が過大で、かつ大きな設
置スペ−スを必要とするため、家庭用電源設備としての
実用性に問題があった。また、太陽光電池と燃料電池を
組み合わせた従来の太陽光電源システムでは、水電解装
置２で生成した水素をコンプレッサ４で加圧して貯蔵タ
ンク３に貯蔵するため、発電電力のかなりの部分をコン
プレッサの駆動電力として消費してしまい、このためシ
ステム効率が低下するという問題がある。さらに、空気
との混触による爆発の危険性が高い水素を加圧する工程
および高圧の水素を貯蔵する工程を含むため、ガス漏れ
の危険性が高く、家庭用電源装置として使用する場合、
安全性の保持に専門知識が必要になるという問題があ
る。
池を組み合わせた従来の太陽光電池発電装置では、発電
容量に対する２次蓄電池の重量が過大で、かつ大きな設
置スペ−スを必要とするため、家庭用電源設備としての
実用性に問題があった。また、太陽光電池と燃料電池を
組み合わせた従来の太陽光電源システムでは、水電解装
置２で生成した水素をコンプレッサ４で加圧して貯蔵タ
ンク３に貯蔵するため、発電電力のかなりの部分をコン
プレッサの駆動電力として消費してしまい、このためシ
ステム効率が低下するという問題がある。さらに、空気
との混触による爆発の危険性が高い水素を加圧する工程
および高圧の水素を貯蔵する工程を含むため、ガス漏れ
の危険性が高く、家庭用電源装置として使用する場合、
安全性の保持に専門知識が必要になるという問題があ
る。
【０００５】この発明の目的は、水素の貯蔵が簡単かつ
安全で、貯蔵のための電力消費が少なく、電力需要に応
じて効率よく電力に再変換できる太陽光電源システムを
得ることにある。
安全で、貯蔵のための電力消費が少なく、電力需要に応
じて効率よく電力に再変換できる太陽光電源システムを
得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、太陽光電池の発電電力を水電解
装置に供給して水素を生成して貯蔵し、貯蔵した水素を
必要に応じて燃料電池に供給して電力に変換し、得られ
た電力を負荷に供給するものにおいて、前記水素電解装
置で生成した水素を水素吸蔵合金に吸収して貯蔵する水
素貯蔵装置を備えてなるものとする。
に、この発明によれば、太陽光電池の発電電力を水電解
装置に供給して水素を生成して貯蔵し、貯蔵した水素を
必要に応じて燃料電池に供給して電力に変換し、得られ
た電力を負荷に供給するものにおいて、前記水素電解装
置で生成した水素を水素吸蔵合金に吸収して貯蔵する水
素貯蔵装置を備えてなるものとする。
【０００７】また、水素貯蔵装置が、水素吸蔵合金を燃
料電池の排熱により加熱して燃料ガスとしての水素を放
出する熱媒体循環系を前記燃料電池との間に備えてなる
ものとする。さらに、熱媒体循環系が、燃料電池の排熱
を一時貯蔵する蓄熱槽を備えてなるものとする。
料電池の排熱により加熱して燃料ガスとしての水素を放
出する熱媒体循環系を前記燃料電池との間に備えてなる
ものとする。さらに、熱媒体循環系が、燃料電池の排熱
を一時貯蔵する蓄熱槽を備えてなるものとする。
【０００８】
【作用】この発明の構成において、水素電解装置で生成
した水素を一時的に貯蔵する水素貯蔵装置として水素吸
蔵合金槽を用いたことにより、例えばランタン（Ｌa ）
−ニッケル（Ｎi ）合金，チタン（Ｔi ）−鉄（Ｆe ）
合金，マグネシウム（Ｍ g ）−ニッケル（Ｎi ）合金，
Ｆe0.9−Ｎi0.1−Ｔi 合金等の粉体または粒体からなる
水素吸蔵合金が、水電解装置で生成した水素を常温で活
性化した原子状として金属格子の隙間に捕らえて侵入型
金属水素化物となり、またこの金属水素化物を外部から
加熱することにより金属水素化物が捕らえた水素を放出
するよう機能する。すなわち、水素吸蔵合金が、［水素
吸蔵合金＋Ｈ2 →金属水素化物＋ΔＨ（発熱）］で表さ
れる水素吸蔵反応と、［金属水素化物−ΔＨ（吸熱）→
水素吸蔵合金＋Ｈ2 ］で表される水素放出反応とを行う
ことにより、水電解装置で生成した水素を常温で貯蔵
し、所定温度に加熱することにより放出して燃料電池に
供給する機能が得られる。さらに、金属水素化物となっ
た水素吸蔵合金は一定の温度，圧力を加えないと捕らえ
た水素を放出しないので、最も安全性の高い水素貯蔵装
置であり、家庭用電源装置に安心して使用できる機能が
得られる。
した水素を一時的に貯蔵する水素貯蔵装置として水素吸
蔵合金槽を用いたことにより、例えばランタン（Ｌa ）
−ニッケル（Ｎi ）合金，チタン（Ｔi ）−鉄（Ｆe ）
合金，マグネシウム（Ｍ g ）−ニッケル（Ｎi ）合金，
Ｆe0.9−Ｎi0.1−Ｔi 合金等の粉体または粒体からなる
水素吸蔵合金が、水電解装置で生成した水素を常温で活
性化した原子状として金属格子の隙間に捕らえて侵入型
金属水素化物となり、またこの金属水素化物を外部から
加熱することにより金属水素化物が捕らえた水素を放出
するよう機能する。すなわち、水素吸蔵合金が、［水素
吸蔵合金＋Ｈ2 →金属水素化物＋ΔＨ（発熱）］で表さ
れる水素吸蔵反応と、［金属水素化物−ΔＨ（吸熱）→
水素吸蔵合金＋Ｈ2 ］で表される水素放出反応とを行う
ことにより、水電解装置で生成した水素を常温で貯蔵
し、所定温度に加熱することにより放出して燃料電池に
供給する機能が得られる。さらに、金属水素化物となっ
た水素吸蔵合金は一定の温度，圧力を加えないと捕らえ
た水素を放出しないので、最も安全性の高い水素貯蔵装
置であり、家庭用電源装置に安心して使用できる機能が
得られる。
【０００９】また、水素貯蔵装置が、水素吸蔵合金を燃
料電池の排熱により加熱して燃料ガスとしての水素を放
出する熱媒体循環系を燃料電池との間に備えるよう構成
すれば、水素放出温度が燃料電池の冷却水温度に近い水
素吸蔵合金を用いることにより、燃料電池の排熱を利用
して水素を放出させることが可能となり、水素の貯蔵，
放出のために太陽光電池の発電電力を消費することがな
く、これによるシステム効率の低下を防止する機能が得
られる。
料電池の排熱により加熱して燃料ガスとしての水素を放
出する熱媒体循環系を燃料電池との間に備えるよう構成
すれば、水素放出温度が燃料電池の冷却水温度に近い水
素吸蔵合金を用いることにより、燃料電池の排熱を利用
して水素を放出させることが可能となり、水素の貯蔵，
放出のために太陽光電池の発電電力を消費することがな
く、これによるシステム効率の低下を防止する機能が得
られる。
【００１０】さらに、熱媒体循環系が、燃料電池の排熱
を一時貯蔵する蓄熱槽を備えるよう構成すれば、蓄熱槽
に蓄えた燃料電池の排熱を利用して水素吸蔵合金を加熱
し、燃料電池を起動することが可能となり、従って駆動
電力を外部から供給することなく装置を始動および運転
する機能が得られる。
を一時貯蔵する蓄熱槽を備えるよう構成すれば、蓄熱槽
に蓄えた燃料電池の排熱を利用して水素吸蔵合金を加熱
し、燃料電池を起動することが可能となり、従って駆動
電力を外部から供給することなく装置を始動および運転
する機能が得られる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図１はこの発明の実施例になる太陽光電源システム
の構成を簡略化して示すシステムフロ−図であり、従来
技術と同じ構成部分には同一参照符号を付すことによ
り、重複した説明を省略する。図において、水素貯蔵装
置１３は、その内部に粉状または粒状の水素吸蔵合金１
４と、水素吸蔵合金１４を加熱，冷却する熱交換器１５
とを備え、太陽光電池１が太陽光を受けて発電した電力
ＰS を、水電解装置２が一対の電極間に受けて電気分解
により水素Ｈ2 を生成し、この水素を水素貯蔵装置１３
の水素吸蔵合金１４がその金属格子の隙間に捕捉して金
属水素化物に変化することにより、生成した水素を安定
して貯蔵することができる。
る。図１はこの発明の実施例になる太陽光電源システム
の構成を簡略化して示すシステムフロ−図であり、従来
技術と同じ構成部分には同一参照符号を付すことによ
り、重複した説明を省略する。図において、水素貯蔵装
置１３は、その内部に粉状または粒状の水素吸蔵合金１
４と、水素吸蔵合金１４を加熱，冷却する熱交換器１５
とを備え、太陽光電池１が太陽光を受けて発電した電力
ＰS を、水電解装置２が一対の電極間に受けて電気分解
により水素Ｈ2 を生成し、この水素を水素貯蔵装置１３
の水素吸蔵合金１４がその金属格子の隙間に捕捉して金
属水素化物に変化することにより、生成した水素を安定
して貯蔵することができる。
【００１２】一方、燃料電池５は固体高分子電解質型燃
料電池，りん酸形燃料電池等の低温動作形燃料電池であ
り、単位セルの積層体からなる燃料電池積層体の温度を
それぞれの運転温度（固体高分子電解質型燃料電池で約
８０°ｃ，りん酸形燃料電池で約１９０°ｃ）に保持す
るために、複数単位セル毎に冷却板６Ａが積層され、循
環ポンプ６Ｂおよび熱回収用熱交換器６Ｃを含む冷却水
循環系６が冷却板６Ａの冷却パイプに連結され、燃料電
池の運転温度より１０〜２０°ｃ程度低い温度の冷却水
６Ｗを冷却パイプに循環して燃料電池をそれぞれの運転
温度に保持するよう構成される。
料電池，りん酸形燃料電池等の低温動作形燃料電池であ
り、単位セルの積層体からなる燃料電池積層体の温度を
それぞれの運転温度（固体高分子電解質型燃料電池で約
８０°ｃ，りん酸形燃料電池で約１９０°ｃ）に保持す
るために、複数単位セル毎に冷却板６Ａが積層され、循
環ポンプ６Ｂおよび熱回収用熱交換器６Ｃを含む冷却水
循環系６が冷却板６Ａの冷却パイプに連結され、燃料電
池の運転温度より１０〜２０°ｃ程度低い温度の冷却水
６Ｗを冷却パイプに循環して燃料電池をそれぞれの運転
温度に保持するよう構成される。
【００１３】この実施例になる太陽光電源システムの場
合、水素貯蔵装置１３の熱交換器１５が弁８Ａ，８Ｂを
介して冷却水循環系６に連結され、上記温度の温水また
は熱水状態の冷却水６Ｗの一部を熱交換器１５に循環ま
たは熱交換器１５を介して放出するよう構成される。ま
た、水素吸蔵合金１４には水素放出反応を起こす温度が
冷却水６Ｗの温度に近い水素吸蔵合金材が選択して使用
される。したがって、電力需要に応じて冷却水６Ｗを熱
交換器１５に供給し、金属水素化物となった水素吸蔵合
金１４をその水素放出反応温度に加熱することにより、
吸蔵水素を放出して燃料電池５の燃料電極に供給するこ
とができるので、これと同時に燃料電池の空気電極に反
応空気を供給することにより燃料電池５が発電運転さ
れ、その発電電力ＰF を直接負荷１０に供給するか、あ
るいはインバ−タ等の電力変換器９により交流電力に変
換して負荷１０に供給することができる。
合、水素貯蔵装置１３の熱交換器１５が弁８Ａ，８Ｂを
介して冷却水循環系６に連結され、上記温度の温水また
は熱水状態の冷却水６Ｗの一部を熱交換器１５に循環ま
たは熱交換器１５を介して放出するよう構成される。ま
た、水素吸蔵合金１４には水素放出反応を起こす温度が
冷却水６Ｗの温度に近い水素吸蔵合金材が選択して使用
される。したがって、電力需要に応じて冷却水６Ｗを熱
交換器１５に供給し、金属水素化物となった水素吸蔵合
金１４をその水素放出反応温度に加熱することにより、
吸蔵水素を放出して燃料電池５の燃料電極に供給するこ
とができるので、これと同時に燃料電池の空気電極に反
応空気を供給することにより燃料電池５が発電運転さ
れ、その発電電力ＰF を直接負荷１０に供給するか、あ
るいはインバ−タ等の電力変換器９により交流電力に変
換して負荷１０に供給することができる。
【００１４】なお、水素吸蔵合金１４はその水素吸蔵反
応に際して少ないながら発熱するので、弁８Ａ，８Ｂに
三方切換弁を用い、水素吸蔵反応に際して熱交換器１５
に常温の冷却水１５Ｗを供給するよう構成すれば、水素
吸蔵合金１４の温度上昇を防止して予期しない水素の放
出を防ぐことができる。また、水素吸蔵合金が放出する
水素の圧力は数気圧以下であり、かつ水素放出反応温度
に加熱しない限り水素を放出することがないので、安全
性の高い水素貯蔵装置１３を得ることができ、家庭用電
源システムに特別の専門知識を必要とすることなく適用
できる利点が得られる。
応に際して少ないながら発熱するので、弁８Ａ，８Ｂに
三方切換弁を用い、水素吸蔵反応に際して熱交換器１５
に常温の冷却水１５Ｗを供給するよう構成すれば、水素
吸蔵合金１４の温度上昇を防止して予期しない水素の放
出を防ぐことができる。また、水素吸蔵合金が放出する
水素の圧力は数気圧以下であり、かつ水素放出反応温度
に加熱しない限り水素を放出することがないので、安全
性の高い水素貯蔵装置１３を得ることができ、家庭用電
源システムに特別の専門知識を必要とすることなく適用
できる利点が得られる。
【００１５】図２はこの発明の異なる実施例の要部を示
すシステムフロ−図であり、冷却水循環系１６が排熱回
収用熱交換器６Ｃに弁を介して並列に連結された蓄熱槽
１６Ｄを備え、燃料電池５の運転中、その排熱により加
熱された冷却水６Ｗを蓄熱槽１６Ｄに循環して蓄熱槽に
充填された蓄熱材を加熱しておき、燃料電池５の始動時
には蓄熱槽で加熱された冷却水１６Ｗを水素貯蔵装置１
３の熱交換器１５に供給して水素吸蔵合金１４をその水
素放出反応温度に加熱するよう構成される。その結果、
水素貯蔵装置１３は蓄熱槽１６Ｄにあらかじめ蓄積され
た燃料電池の排熱によって水素を放出して燃料電池５を
起動できるとともに、蓄熱槽１６Ｄが燃料電池をその運
転温度に予熱するための熱源を兼ねるので、燃料電池の
起動時，運転時を通じて燃料電池の排熱を熱源に利用で
きることになり、太陽光電池１の発電電力を水素貯蔵装
置１３や燃料電池５の始動または水素放出用の熱源とし
て消費することをほぼ完全に回避し、システム効率の低
下を防止できる利点が得られる。
すシステムフロ−図であり、冷却水循環系１６が排熱回
収用熱交換器６Ｃに弁を介して並列に連結された蓄熱槽
１６Ｄを備え、燃料電池５の運転中、その排熱により加
熱された冷却水６Ｗを蓄熱槽１６Ｄに循環して蓄熱槽に
充填された蓄熱材を加熱しておき、燃料電池５の始動時
には蓄熱槽で加熱された冷却水１６Ｗを水素貯蔵装置１
３の熱交換器１５に供給して水素吸蔵合金１４をその水
素放出反応温度に加熱するよう構成される。その結果、
水素貯蔵装置１３は蓄熱槽１６Ｄにあらかじめ蓄積され
た燃料電池の排熱によって水素を放出して燃料電池５を
起動できるとともに、蓄熱槽１６Ｄが燃料電池をその運
転温度に予熱するための熱源を兼ねるので、燃料電池の
起動時，運転時を通じて燃料電池の排熱を熱源に利用で
きることになり、太陽光電池１の発電電力を水素貯蔵装
置１３や燃料電池５の始動または水素放出用の熱源とし
て消費することをほぼ完全に回避し、システム効率の低
下を防止できる利点が得られる。
【００１６】なお、冷却水６Ｗの代わりに燃料電池５の
空気極から排出される高温の空気オフガスを熱源に利用
するよう構成されてよい。
空気極から排出される高温の空気オフガスを熱源に利用
するよう構成されてよい。
【００１７】
【発明の効果】この発明は前述のにうに、太陽光電池の
発電電力を利用して水素電解装置で生成した水素を一時
的に貯蔵する水素貯蔵装置として水素吸蔵合金槽を用い
るよう構成した。その結果、水素吸蔵合金が、水電解装
置で生成した水素を常温で活性化した原子状として金属
格子の隙間に捕らえて侵入型金属水素化物となり、金属
水素化物となった水素吸蔵合金はその水素放出温度に加
熱しないと捕らえた水素を放出しないので、最も安全性
の高い水素貯蔵装置を備えた家庭用電源装置を提供でき
るとともに、水素貯蔵タンクを用いた従来の水素貯蔵装
置で水素を加圧するために必要とした駆動電力が不要に
なるので、安全性およびシステム効率の高い水素貯蔵装
置を備えた太陽光電源システムを提供することができ
る。
発電電力を利用して水素電解装置で生成した水素を一時
的に貯蔵する水素貯蔵装置として水素吸蔵合金槽を用い
るよう構成した。その結果、水素吸蔵合金が、水電解装
置で生成した水素を常温で活性化した原子状として金属
格子の隙間に捕らえて侵入型金属水素化物となり、金属
水素化物となった水素吸蔵合金はその水素放出温度に加
熱しないと捕らえた水素を放出しないので、最も安全性
の高い水素貯蔵装置を備えた家庭用電源装置を提供でき
るとともに、水素貯蔵タンクを用いた従来の水素貯蔵装
置で水素を加圧するために必要とした駆動電力が不要に
なるので、安全性およびシステム効率の高い水素貯蔵装
置を備えた太陽光電源システムを提供することができ
る。
【００１８】また、水素貯蔵装置が、水素吸蔵合金を燃
料電池の排熱により加熱して燃料ガスとしての水素を放
出する熱媒体循環系を燃料電池との間に備えるか、さら
には熱媒体循環系が、燃料電池の排熱を一時貯蔵する蓄
熱槽を備えるよう構成すれば、水素放出反応温度が燃料
電池の冷却水温度に近い水素吸蔵合金を用いることによ
り、燃料電池の排熱を利用して水素を放出させることが
可能となり、水素の貯蔵，放出のために太陽光電池の発
電電力を消費することがなく、これによるシステム効率
の低下を防止できるとともに、蓄熱槽に蓄えた燃料電池
の排熱を利用して水素吸蔵合金を加熱し、燃料電池を起
動することが可能となり、したがってシステム効率が一
層高い太陽光電源システムを経済的にも有利に提供する
ことができる。
料電池の排熱により加熱して燃料ガスとしての水素を放
出する熱媒体循環系を燃料電池との間に備えるか、さら
には熱媒体循環系が、燃料電池の排熱を一時貯蔵する蓄
熱槽を備えるよう構成すれば、水素放出反応温度が燃料
電池の冷却水温度に近い水素吸蔵合金を用いることによ
り、燃料電池の排熱を利用して水素を放出させることが
可能となり、水素の貯蔵，放出のために太陽光電池の発
電電力を消費することがなく、これによるシステム効率
の低下を防止できるとともに、蓄熱槽に蓄えた燃料電池
の排熱を利用して水素吸蔵合金を加熱し、燃料電池を起
動することが可能となり、したがってシステム効率が一
層高い太陽光電源システムを経済的にも有利に提供する
ことができる。
【図１】この発明の実施例になる太陽光電源システムの
構成を簡略化して示すシステムフロ−図
構成を簡略化して示すシステムフロ−図
【図２】この発明の異なる実施例の要部を示すシステム
フロ−図
フロ−図
【図３】従来の太陽光電源システムの構成を簡略化して
示すシステムフロ−図
示すシステムフロ−図
１ 太陽光電池 ２ 水電解装置 ３ 水素貯蔵タンク ４ コンプレッサ ５ 燃料電池 ６ 冷却水循環系 ６Ａ 冷却板 ６Ｂ 循環ポンプ ６Ｃ 発熱回収用熱交換器 ６Ｗ 高温の冷却水 ９ 電力変換器 １０ 外部負荷 １３ 水素貯蔵装置 １４ 水素吸蔵合金 １５ 熱交換器 １５Ｗ 常温の冷却水 １６ 冷却水循環系 １６Ｄ 蓄熱槽 １６Ｗ 高温の冷却水 ＰS 太陽光電池の発電電力 ＰF 燃料電池の発電電力
Claims (3)
- 【請求項１】太陽光電池の発電電力を水電解装置に供給
して水素を生成して貯蔵し、貯蔵した水素を必要に応じ
て燃料電池に供給して電力に変換し、得られた電力を負
荷に供給するものにおいて、前記水素電解装置で生成し
た水素を水素吸蔵合金に吸収して貯蔵する水素貯蔵装置
を備えてなることを特徴とする太陽光電源システム。 - 【請求項２】水素貯蔵装置が、水素吸蔵合金を燃料電池
の排熱により加熱して燃料ガスとしての水素を放出する
熱媒体循環系を前記燃料電池との間に備えてなることを
特徴とする請求項１記載の太陽光電源システム。 - 【請求項３】熱媒体循環系が、燃料電池の排熱を一時貯
蔵する蓄熱槽を備えてなることを特徴とする請求項２記
載の太陽光電源システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4044994A JPH05251105A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 太陽光電源システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4044994A JPH05251105A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 太陽光電源システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251105A true JPH05251105A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12706990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4044994A Pending JPH05251105A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 太陽光電源システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05251105A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07153476A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ポータブル燃料電池動力システム |
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| JP2003282122A (ja) * | 2002-02-19 | 2003-10-03 | Proton Energy Systems Inc | エネルギ蓄積および回収システムならびにその使用方法 |
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| JP2021023028A (ja) * | 2019-07-26 | 2021-02-18 | 清水建設株式会社 | 電力供給システムおよび水素利用システム |
| US12113193B2 (en) | 2022-03-30 | 2024-10-08 | Khan Workholding Co., Ltd. | Green smart factory energy management system for carbon reduction |
-
1992
- 1992-03-03 JP JP4044994A patent/JPH05251105A/ja active Pending
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