ホーム > 特許ランキング > 本田技研工業株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024154104
(43)【公開日】2024-10-30
(54)【発明の名称】電解合成システム
(51)【国際特許分類】
C25B 9/00 20210101AFI20241023BHJP
C25B 1/042 20210101ALI20241023BHJP
C25B 3/26 20210101ALI20241023BHJP
C25B 3/03 20210101ALI20241023BHJP
C25B 15/023 20210101ALI20241023BHJP
C25B 15/08 20060101ALI20241023BHJP
C25B 9/65 20210101ALI20241023BHJP
C07C 9/04 20060101ALI20241023BHJP
C07C 1/12 20060101ALI20241023BHJP
H01M 8/04 20160101ALI20241023BHJP
H01M 8/04858 20160101ALI20241023BHJP
H01M 8/04746 20160101ALI20241023BHJP
H01M 8/12 20160101ALN20241023BHJP
H01M 8/10 20160101ALN20241023BHJP
【ＦＩ】
C25B9/00 G
C25B1/042
C25B9/00 A
C25B3/26
C25B3/03
C25B15/023
C25B15/08 302
C25B9/65
C07C9/04
C07C1/12
H01M8/04 Z
H01M8/04858
H01M8/04746
H01M8/12 101
H01M8/10 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023067737
(22)【出願日】2023-04-18
(71)【出願人】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003683
【氏名又は名称】弁理士法人桐朋
(72)【発明者】
【氏名】柳澤 和貴
(72)【発明者】
【氏名】牧 美里
(72)【発明者】
【氏名】米田 英昭
(72)【発明者】
【氏名】吉田 潤平
【テーマコード（参考）】
4H006
4K021
5H126
5H127
【Ｆターム（参考）】
4H006AA03
4H006AC13
4K021AA01
4K021AC02
4K021BA02
4K021BC01
4K021BC09
4K021CA05
4K021CA08
4K021DB31
4K021DB43
4K021DB53
4K021DC03
4K021DC11
4K021DC15
4K021EA06
5H126BB06
5H127AA06
5H127AA07
5H127AB29
5H127AC07
5H127AC15
5H127BA02
5H127BA14
5H127BA59
5H127BB02
5H127DC02
5H127DC96
(57)【要約】 （修正有）
【解決手段】電解合成システム（１０）は、電解装置（１２）と、合成装置（１６）と、ガス吸着型蓄電池（２０）と、制御装置（２２）とを備える。ガス吸着型蓄電池（２０）は、充電中に大気中の二酸化炭素ガスを電極に吸着し、当該電極に吸着された二酸化炭素ガスを放電中に放出する。制御装置（２２）は、電極への二酸化炭素ガスの吸着量が所定の第１閾値を超えると、放電用スイッチ（ＳＷ２）を制御して、ガス吸着型蓄電池（２０）の放電を開始させる。
【効果】本発明のシステムによれば、改質器、改質ガスの供給ライン等を設けなくても、電力を蓄電することができる。その結果、設置場所が制限されることを低減することができる。また、ガス吸着型蓄電池によって二酸化炭素ガスを安定的に獲得することができ、その結果、メタネーションリアクタの稼働率を高めることができる。
【選択図】図１
【効果】本発明のシステムによれば、改質器、改質ガスの供給ライン等を設けなくても、電力を蓄電することができる。その結果、設置場所が制限されることを低減することができる。また、ガス吸着型蓄電池によって二酸化炭素ガスを安定的に獲得することができ、その結果、メタネーションリアクタの稼働率を高めることができる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水蒸気を電解して水素ガスを生成する電解装置と、前記水素ガスを用いて炭化水素を合成する合成装置とを備える電解合成システムであって、
充電中に大気中の二酸化炭素ガスを電子とともに電極に吸着し、前記電極に吸着された前記二酸化炭素ガスを前記電子とともに前記電極から放出するガス吸着型蓄電池と、
前記ガス吸着型蓄電池と前記電解装置または前記合成装置とを繋ぎ、前記ガス吸着型蓄電池からの二酸化炭素を流す第１配管と、
前記ガス吸着型蓄電池の電力を前記電解装置に供給するための放電用スイッチと、
前記電極への前記二酸化炭素ガスの吸着量を取得するための吸着センサと、
１以上のプロセッサを有する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記吸着量が所定の第１閾値を超えると、前記放電用スイッチを制御して、前記ガス吸着型蓄電池の放電を開始させる、電解合成システム。
充電中に大気中の二酸化炭素ガスを電子とともに電極に吸着し、前記電極に吸着された前記二酸化炭素ガスを前記電子とともに前記電極から放出するガス吸着型蓄電池と、
前記ガス吸着型蓄電池と前記電解装置または前記合成装置とを繋ぎ、前記ガス吸着型蓄電池からの二酸化炭素を流す第１配管と、
前記ガス吸着型蓄電池の電力を前記電解装置に供給するための放電用スイッチと、
前記電極への前記二酸化炭素ガスの吸着量を取得するための吸着センサと、
１以上のプロセッサを有する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記吸着量が所定の第１閾値を超えると、前記放電用スイッチを制御して、前記ガス吸着型蓄電池の放電を開始させる、電解合成システム。
【請求項2】
請求項１に記載の電解合成システムであって、
前記電解装置が生成した前記水素ガスを含む生成ガスを前記合成装置に流す第２配管と、
前記第２配管に設けられ、前記電解装置によって生成された前記生成ガスを貯留するガスタンクと、
前記ガスタンクと前記合成装置との間の前記第２配管上に設けられた開閉弁と、
前記ガスタンクに貯留される前記生成ガスの貯留量を取得するためのタンクセンサと、
を備え、
前記第１配管は、前記ガス吸着型蓄電池と前記電解装置とを繋いでおり、
前記制御装置は、前記貯留量が所定の第２閾値を超える場合に、前記開閉弁を制御して、前記ガスタンクに貯留された前記生成ガスを前記合成装置に供給し、前記貯留量が前記第２閾値以下の場合には、前記開閉弁を制御して、前記ガスタンクに貯留された前記生成ガスの前記合成装置への供給を停止させる、電解合成システム。
前記電解装置が生成した前記水素ガスを含む生成ガスを前記合成装置に流す第２配管と、
前記第２配管に設けられ、前記電解装置によって生成された前記生成ガスを貯留するガスタンクと、
前記ガスタンクと前記合成装置との間の前記第２配管上に設けられた開閉弁と、
前記ガスタンクに貯留される前記生成ガスの貯留量を取得するためのタンクセンサと、
を備え、
前記第１配管は、前記ガス吸着型蓄電池と前記電解装置とを繋いでおり、
前記制御装置は、前記貯留量が所定の第２閾値を超える場合に、前記開閉弁を制御して、前記ガスタンクに貯留された前記生成ガスを前記合成装置に供給し、前記貯留量が前記第２閾値以下の場合には、前記開閉弁を制御して、前記ガスタンクに貯留された前記生成ガスの前記合成装置への供給を停止させる、電解合成システム。
【請求項3】
請求項２に記載の電解合成システムであって、
前記電解装置は、前記二酸化炭素ガスと前記水蒸気とを共電解する共電解装置であり、
前記合成装置は、前記共電解により生成される前記水素ガスと一酸化炭素とを反応させて前記炭化水素を合成するＦＴ合成器である、電解合成システム。
前記電解装置は、前記二酸化炭素ガスと前記水蒸気とを共電解する共電解装置であり、
前記合成装置は、前記共電解により生成される前記水素ガスと一酸化炭素とを反応させて前記炭化水素を合成するＦＴ合成器である、電解合成システム。
【請求項4】
請求項１に記載の電解合成システムであって、
前記ガス吸着型蓄電池以外の第２電池と、
発電装置の電力を前記ガス吸着型蓄電池に供給するための第１充電用スイッチと、
前記第２電池の電力を前記ガス吸着型蓄電池に供給するための第２充電用スイッチと、
を備え、
前記制御装置は、前記発電装置の電力が第３閾値以上の場合は、前記第１充電用スイッチおよび前記第２充電用スイッチを制御して、前記発電装置の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電し、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第１充電用スイッチおよび前記第２充電用スイッチを制御して、前記第２電池の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電する、電解合成システム。
前記ガス吸着型蓄電池以外の第２電池と、
発電装置の電力を前記ガス吸着型蓄電池に供給するための第１充電用スイッチと、
前記第２電池の電力を前記ガス吸着型蓄電池に供給するための第２充電用スイッチと、
を備え、
前記制御装置は、前記発電装置の電力が第３閾値以上の場合は、前記第１充電用スイッチおよび前記第２充電用スイッチを制御して、前記発電装置の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電し、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第１充電用スイッチおよび前記第２充電用スイッチを制御して、前記第２電池の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電する、電解合成システム。
【請求項5】
請求項１に記載の電解合成システムであって、
前記ガス吸着型蓄電池と前記合成装置とを繋ぐ前記第１配管に設けられ、前記ガス吸着型蓄電池から放出された前記二酸化炭素ガスを貯留する第１ガスタンクと、
前記第１ガスタンクと前記合成装置との間の前記第１配管上に設けられた第１開閉弁と、
前記第１ガスタンクに貯留される前記二酸化炭素ガスの貯留量を取得するための第１タンクセンサと、
を備え、
前記制御装置は、前記二酸化炭素ガスの貯留量が所定の第４閾値を超える場合に、前記第１開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスを前記合成装置に供給し、前記二酸化炭素ガスの貯留量が前記第４閾値以下の場合には、前記第１開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスの前記合成装置への供給を停止させる、電解合成システム。
前記ガス吸着型蓄電池と前記合成装置とを繋ぐ前記第１配管に設けられ、前記ガス吸着型蓄電池から放出された前記二酸化炭素ガスを貯留する第１ガスタンクと、
前記第１ガスタンクと前記合成装置との間の前記第１配管上に設けられた第１開閉弁と、
前記第１ガスタンクに貯留される前記二酸化炭素ガスの貯留量を取得するための第１タンクセンサと、
を備え、
前記制御装置は、前記二酸化炭素ガスの貯留量が所定の第４閾値を超える場合に、前記第１開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスを前記合成装置に供給し、前記二酸化炭素ガスの貯留量が前記第４閾値以下の場合には、前記第１開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスの前記合成装置への供給を停止させる、電解合成システム。
【請求項6】
請求項５に記載の電解合成システムであって、
前記電解装置が生成した前記水素ガスを前記合成装置に流す第２配管と、
前記第２配管に設けられ、前記電解装置によって生成された前記水素ガスを貯留する第２ガスタンクと、
前記第２ガスタンクと前記合成装置との間の前記第２配管上に設けられた第２開閉弁と、
前記第２ガスタンクに貯留される前記水素ガスの貯留量を取得するための第２タンクセンサと、
前記水素ガスを貯留するバックアップタンクと、
前記バックアップタンクと前記第２ガスタンクとを繋ぐ第３配管と、
前記バックアップタンクと前記第２ガスタンクとの間の前記第３配管上に設けられた第３開閉弁と、
を備え、
前記制御装置は、
前記二酸化炭素ガスの貯留量が所定の第４閾値を超え、且つ、前記水素ガスの貯留量が第５閾値を超える場合は、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスと前記第２ガスタンクに貯留された前記水素ガスを前記合成装置に供給し、
前記二酸化炭素ガスの貯留量が前記第４閾値を超え、且つ、前記水素ガスの貯留量が前記第５閾値以下の場合は、前記第１開閉弁～前記第３開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスと前記バックアップタンクに貯留された前記水素ガスを前記合成装置に供給し、
前記二酸化炭素ガスの貯留量が前記第４閾値以下の場合には、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスおよび前記第２ガスタンクに貯留された前記水素ガスの前記合成装置への供給を停止させる、電解合成システム。
前記電解装置が生成した前記水素ガスを前記合成装置に流す第２配管と、
前記第２配管に設けられ、前記電解装置によって生成された前記水素ガスを貯留する第２ガスタンクと、
前記第２ガスタンクと前記合成装置との間の前記第２配管上に設けられた第２開閉弁と、
前記第２ガスタンクに貯留される前記水素ガスの貯留量を取得するための第２タンクセンサと、
前記水素ガスを貯留するバックアップタンクと、
前記バックアップタンクと前記第２ガスタンクとを繋ぐ第３配管と、
前記バックアップタンクと前記第２ガスタンクとの間の前記第３配管上に設けられた第３開閉弁と、
を備え、
前記制御装置は、
前記二酸化炭素ガスの貯留量が所定の第４閾値を超え、且つ、前記水素ガスの貯留量が第５閾値を超える場合は、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスと前記第２ガスタンクに貯留された前記水素ガスを前記合成装置に供給し、
前記二酸化炭素ガスの貯留量が前記第４閾値を超え、且つ、前記水素ガスの貯留量が前記第５閾値以下の場合は、前記第１開閉弁～前記第３開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスと前記バックアップタンクに貯留された前記水素ガスを前記合成装置に供給し、
前記二酸化炭素ガスの貯留量が前記第４閾値以下の場合には、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスおよび前記第２ガスタンクに貯留された前記水素ガスの前記合成装置への供給を停止させる、電解合成システム。
【請求項7】
請求項６に記載の電解合成システムであって、
燃料電池と、
前記第２開閉弁と前記合成装置との間の前記第２配管から分岐し、前記燃料電池に接続される第１分岐管と、
前記第１分岐管に設けられる第４開閉弁と、
を備え、
前記制御装置は、前記ガス吸着型蓄電池に供給される発電装置の電力が第３閾値以上の場合は、前記発電装置の電力を前記ガス吸着型蓄電池に供給するための第１充電用スイッチを制御して、前記発電装置の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電し、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第４開閉弁を制御して前記水素ガスを前記燃料電池に供給し、前記燃料電池の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電する、電解合成システム。
燃料電池と、
前記第２開閉弁と前記合成装置との間の前記第２配管から分岐し、前記燃料電池に接続される第１分岐管と、
前記第１分岐管に設けられる第４開閉弁と、
を備え、
前記制御装置は、前記ガス吸着型蓄電池に供給される発電装置の電力が第３閾値以上の場合は、前記発電装置の電力を前記ガス吸着型蓄電池に供給するための第１充電用スイッチを制御して、前記発電装置の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電し、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第４開閉弁を制御して前記水素ガスを前記燃料電池に供給し、前記燃料電池の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電する、電解合成システム。
【請求項8】
請求項７に記載の電解合成システムであって、
前記合成装置が合成した前記炭化水素が流れる炭化水素排出路から分岐し、前記燃料電池に接続される第２分岐管と、
前記第２分岐管が前記炭化水素排出路から分岐する分岐部に設けられ、前記第２分岐管との接続と、前記炭化水素排出路との接続とを択一的に切り替える経路切替器と、
前記燃料電池と前記第１ガスタンクとを繋ぐ第４配管と、
を備え、
前記制御装置は、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第４開閉弁と前記経路切替器とを制御して、前記燃料電池に前記水素ガスと前記炭化水素を供給し、前記燃料電池に発電を実施させる、電解合成システム。
前記合成装置が合成した前記炭化水素が流れる炭化水素排出路から分岐し、前記燃料電池に接続される第２分岐管と、
前記第２分岐管が前記炭化水素排出路から分岐する分岐部に設けられ、前記第２分岐管との接続と、前記炭化水素排出路との接続とを択一的に切り替える経路切替器と、
前記燃料電池と前記第１ガスタンクとを繋ぐ第４配管と、
を備え、
前記制御装置は、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第４開閉弁と前記経路切替器とを制御して、前記燃料電池に前記水素ガスと前記炭化水素を供給し、前記燃料電池に発電を実施させる、電解合成システム。
【請求項9】
請求項８に記載の電解合成システムであって、
前記第２配管から分岐し、前記第１配管に接続される第３分岐管と、
前記第３分岐管が前記第２配管から分岐する分岐部に設けられ、前記第２配管との接続と、前記第３分岐管との接続とを択一的に切り替える第２経路切替器と、
を備え、
前記燃料電池は、前記電解装置であり、
前記制御装置は、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第２経路切替器を制御して、前記電解装置での発電によって発生する前記二酸化炭素ガスを、前記第１ガスタンクに供給する、電解合成システム。
前記第２配管から分岐し、前記第１配管に接続される第３分岐管と、
前記第３分岐管が前記第２配管から分岐する分岐部に設けられ、前記第２配管との接続と、前記第３分岐管との接続とを択一的に切り替える第２経路切替器と、
を備え、
前記燃料電池は、前記電解装置であり、
前記制御装置は、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第２経路切替器を制御して、前記電解装置での発電によって発生する前記二酸化炭素ガスを、前記第１ガスタンクに供給する、電解合成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電解合成システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、廃棄物の発生防止、削減、再生利用および再利用により、廃棄物の発生の大幅な削減に向けた取り組みが活発化している。この実現に向けて、電解合成システムに関する研究開発が行われている。電解合成システムは、水蒸気を電解して水素ガスを生成する電解装置と、水素ガスを用いて炭化水素を合成する合成装置とを備えている。
【0003】
下記特許文献１には、固体酸化物形燃料電池と、メタネーション反応器と有するシステムが開示されている。固体酸化物形燃料電池は、燃料極と酸素極と電解質膜とを含むセルを複数積層して構成される。固体酸化物形燃料電池の燃料極には、燃料を改質して生成される改質ガスが供給される。固体酸化物形燃料電池の燃料極からは、水素と一酸化炭素もしくは二酸化炭素とが排出される。メタネーション反応器は、水素と、一酸化炭素もしくは二酸化炭素とを反応させてメタンに変換する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００８－２０４７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
固体酸化物形燃料電池で発電する場合、当該固体酸化物形燃料電池に改質ガスを供給するために、改質器、供給ライン等を設ける必要がある。また、固体酸化物形燃料電池から排出される二酸化炭素ガスをメタネーション反応器に供給する場合、二酸化炭素ガスを供給するタイミングは、固体酸化物形燃料電池の作動中のみに限られる。そのため、メタネーション反応器の稼働率が低下する。
【0006】
本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の態様は、水蒸気を電解して水素ガスを生成する電解装置と、前記水素ガスを用いて炭化水素を合成する合成装置とを備える電解合成システムであって、充電中に大気中の二酸化炭素ガスを電子とともに電極に吸着し、前記電極に吸着された前記二酸化炭素ガスを前記電子とともに前記電極から放出するガス吸着型蓄電池と、前記ガス吸着型蓄電池と前記電解装置または前記合成装置とを繋ぎ、前記ガス吸着型蓄電池からの二酸化炭素を流す第１配管と、前記ガス吸着型蓄電池の電力を前記電解装置に供給するための放電用スイッチと、前記電極への前記二酸化炭素ガスの吸着量を取得するための吸着センサと、１以上のプロセッサを有する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記吸着量が所定の第１閾値を超えると、前記放電用スイッチを制御して、前記ガス吸着型蓄電池の放電を開始させる。
【発明の効果】
【0008】
上記の態様によれば、改質器、改質ガスの供給ライン等を設けなくても、電力を蓄電することができる。その結果、設置場所が制限されることを低減することができる。また、ガス吸着型蓄電池によって二酸化炭素ガスを安定的に獲得することができ、その結果、メタネーションリアクタの稼働率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
〔第１実施形態〕
図１に示すように、電解合成システム１０は、電解装置１２と、ガスタンク１４と、合成装置１６と、炭化水素タンク１８と、ガス吸着型蓄電池２０と、制御装置２２とを備える。
図１に示すように、電解合成システム１０は、電解装置１２と、ガスタンク１４と、合成装置１６と、炭化水素タンク１８と、ガス吸着型蓄電池２０と、制御装置２２とを備える。
【0011】
電解装置１２は、水を電解する装置である。電解装置１２は、複数の電解セルが積層されたセルスタックを備えている。各電解セルは、電解質膜と、燃料極と、酸素極とを有する。電解質膜は、燃料極と酸素極とに挟持される。
【0012】
本実施形態では、電解装置１２は、水と二酸化炭素ガスとを共電解する共電解装置１２Ａである。共電解装置１２Ａに用いられる電解質膜は、例えば、イットリア安定化ジルコニア等の固体電解質膜である。
【0013】
電解装置１２には、水源３０から水供給路４０を介して水が供給される。電解装置１２に供給される水は、液水であってもよいし、水蒸気であってもよい。水供給路４０は、電解装置１２における各電解セルの燃料極と水源３０とを連通する配管である。電解装置１２には、ガス吸着型蓄電池２０から第１配管４２を介して二酸化炭素ガスが供給される。第１配管４２は、電解装置１２における各電解セルの燃料極とガス吸着型蓄電池２０とを連通する。電解装置１２には、ブロワー等の酸素供給源（図示せず）から酸素供給路（図示せず）を介して酸素ガスが供給される。前記酸素供給路は、電解装置１２における各電解セルの酸素極と前記酸素供給源とを連通する配管である。
【0014】
電解装置１２は、電力が供給されると電解を開始する。電解が開始されると、本実施形態では、水素ガスと一酸化炭素ガスとを含む生成ガスが生成される。生成ガスは、第２配管４４に流出する。第２配管４４は、電解装置１２における各電解セルの燃料極と合成装置１６とを連通する。
【0015】
電解装置１２の作動温度は、数百度に達し、高温である。電解装置１２に発生する熱を合成装置１６で利用するために、電解装置１２と合成装置１６とは、熱伝導路４６により接続される。熱伝導路４６は、電解装置１２に発生する熱を合成装置１６に伝導する経路である。熱伝導路４６は、ヒートパイプを含んでもよい。
【0016】
ガスタンク１４は、第２配管４４に設けられる。ガスタンク１４の流入口は、第２配管４４の上流部４４ａの下流端に接続される。ガスタンク１４の流出口は、第２配管４４の下流部４４ｂの上流端に接続される。ガスタンク１４は、電解装置１２によって生成された生成ガス（水素ガスおよび一酸化炭素ガス）を貯留する。ガスタンク１４に貯留された生成ガスは、合成装置１６に供給される。
【0017】
合成装置１６は、水素ガスを用いて、炭化水素を合成する装置である。本実施形態では、合成装置１６は、水素ガスと一酸化炭素ガスとを反応させて炭化水素を合成するＦＴ合成器１６Ａである。ＦＴ合成器１６Ａには、共電解装置１２Ａによって生成された生成ガス（水素ガスおよび一酸化炭素ガス）がガスタンク１４から供給される。ＦＴ合成器１６Ａは、触媒を介して水素ガスと一酸化炭素ガスとを反応させて炭化水素を合成する。触媒は、例えば、コバルト等の金属を含む。合成装置１６によって合成された炭化水素は、炭化水素排出路４８に排出される。
【0018】
炭化水素タンク１８は、炭化水素排出路４８に設けられる。炭化水素タンク１８の流入口は、炭化水素排出路４８の上流部４８ａの下流端に接続される。炭化水素タンク１８の流出口は、炭化水素排出路４８の下流部４８ｂの上流端に接続される。炭化水素タンク１８は、合成装置１６によって合成された炭化水素を貯留する。
【0019】
ガス吸着型蓄電池２０は、充電中に大気中の二酸化炭素ガスを電極に吸着し、電極に吸着された二酸化炭素ガスを放電中に放出する装置である。ガス吸着型蓄電池２０は、筐体と、筐体の内部に配された複数の蓄電セルとを有する。各蓄電セルは、キノン系の材料が含まれる２つの電極と、２つの電極に挟持される電解質膜とを有する。蓄電セルでは、充電中、ガス吸着型蓄電池２０の筐体内の二酸化炭素がキノン系の置換基に電子とともに結合する。一方、放電中、キノン系の置換基に結合された二酸化炭素ガスが分離する。この技術は、電気スイング吸着法（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）と称される場合がある。各蓄電セルの電極から放出された二酸化炭素ガスは、第１配管４２を通じて、電解装置１２の燃料極に供給される。なお、ガス吸着型蓄電池２０の筐体内は大気と連通している。
【0020】
ガス吸着型蓄電池２０には、発電装置３２が電気的に接続される。本実施形態では、発電装置３２は、太陽エネルギーを電力に変換する太陽光発電装置であるが、これに限定されない。例えば、地熱発電機であってもよく、風力発電装置、水力発電装置であってもよい。要は、再生可能なエネルギーを発電する発電装置であってもよい。なお、発電装置３２は、電力源として電解装置１２と合成装置１６とに接続されてもよい。発電装置３２が電解装置１２と合成装置１６とに接続されていない場合、電解装置１２と合成装置１６とは他の電源に接続される。
【0021】
発電装置３２とガス吸着型蓄電池２０とを接続する充電ラインＬＮ１には、第１充電用スイッチＳＷ１が設けられている。第１充電用スイッチＳＷ１は、発電装置３２の電力を電解装置１２に供給するためのスイッチである。第１充電用スイッチＳＷ１がオフの場合、発電装置３２の電力は、ガス吸着型蓄電池２０に供給されない。一方、第１充電用スイッチＳＷ１がオンの場合、発電装置３２の電力は、ガス吸着型蓄電池２０に供給される。
【0022】
ガス吸着型蓄電池２０には、電解装置１２が電気的に接続される。ガス吸着型蓄電池２０と電解装置１２とを接続する放電ラインＬＮ２には、放電用スイッチＳＷ２が設けられている。放電用スイッチＳＷ２は、ガス吸着型蓄電池２０の電力を電解装置１２に供給するためのスイッチである。放電用スイッチＳＷ２がオフの場合、ガス吸着型蓄電池２０の電力が電解装置１２に供給されない。一方、放電用スイッチＳＷ２がオンの場合、ガス吸着型蓄電池２０の電力が電解装置１２に供給される。
【0023】
制御装置２２は、電解合成システム１０を制御するコンピュータである。制御装置２２は、操作ユニットと、記憶ユニットと、演算ユニットとを備える。操作ユニットは、オペレータの指示を受け付け可能な入力装置である。記憶ユニットは、様々なデータを記憶する記憶装置である。記憶ユニットは、揮発性メモリと不揮発性メモリとによって構成され得る。揮発性メモリとしては、例えばＲＡＭ等が挙げられる。不揮発性メモリとしては、例えばＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。演算ユニットは、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の１以上のプロセッサを含む。
【0024】
制御装置２２には、複数のセンサが接続される。複数のセンサは、吸着センサ５０と、２つのタンクセンサ５２とを含む。
【0025】
吸着センサ５０は、ガス吸着型蓄電池２０に設けられる。吸着センサ５０は、蓄電セルの電極への二酸化炭素ガスの吸着量を取得するために用いられるセンサである。
【0026】
吸着センサ５０は、例えば、電流センサである。蓄電セルの電極への二酸化炭素ガスの吸着量が多いほど、当該電極に流れる電流値が小さくなる関係にある。つまり、ガス吸着型蓄電池２０は、バッテリ残量が多い程、流れる電流が小さくなる。また、ガス吸着型蓄電池２０を流れる電流が小さい程、バッテリ残量が高くなり、吸着量が多くなる。この関係に基づいて、吸着センサ５０によって検出される値（電流値）が、二酸化炭素ガスの吸着量として換算され得る。吸着センサ５０は、複数の蓄電セルの各々に設けられてもよい。この場合、二酸化炭素ガスの吸着量は、複数の吸着センサ５０の各々が検出する値（電流値）の平均等の統計値から換算される。或いは、吸着センサ５０は、複数の蓄電セルのうち、代表の蓄電セルに設けられてもよい。この場合、二酸化炭素ガスの吸着量は、代表の吸着センサ５０が検出する値（電流値）から換算される。なお、吸着センサ５０は、電流センサに限定されない。
【0027】
２つのタンクセンサ５２の１つは、ガスタンク１４に設けられるタンクセンサ５２Ａである。タンクセンサ５２Ａは、ガスタンク１４に貯留される生成ガスの貯留量を検出するために用いられるセンサである。２つのタンクセンサ５２の残り１つは、炭化水素タンク１８に設けられるタンクセンサ５２Ｂである。タンクセンサ５２Ｂは、炭化水素タンク１８に貯留される炭化水素の貯留量を検出するために用いられるセンサである。
【0028】
タンクセンサ５２は、例えば、圧力センサである。タンク内に貯留されるガスの貯留量が多いほど、当該タンク内の圧力が大きくなる関係にある。この関係に基づいて、タンクセンサ５２によって検出される値（圧力値）が、生成ガスの貯留量または炭化水素の貯留量に換算され得る。なお、タンクセンサ５２は、圧力センサに限定されない。
【0029】
制御装置２２は、吸着センサ５０の検出結果と、タンクセンサ５２の検出結果とに基づいて、電解合成システム１０における複数の制御対象部を制御する。複数の制御対象部は、水源３０と、第１充電用スイッチＳＷ１と、放電用スイッチＳＷ２と、開閉弁ＢＬとを含む。開閉弁ＢＬは、ガスタンク１４と合成装置１６との間の第２配管４４に設けられる。開閉弁ＢＬは、ガスタンク１４の流出口に設けられてもよい。開閉弁ＢＬが閉弁する場合、ガスタンク１４に貯留される生成ガスは合成装置１６に供給されない。一方、開閉弁ＢＬが開弁する場合、ガスタンク１４に貯留される生成ガスは合成装置１６に供給される。
【0030】
次に、制御装置２２のシステム制御処理に関して、図２のフローチャートを用いて詳細に説明する。電解合成システム１０の停止中に、電解合成システム１０の起動指令を受けると、制御装置２２は、システム制御処理を開始し、ステップＳ１に移行する。なお、電解合成システム１０の停止中、水源３０は停止され、第１充電用スイッチＳＷ１および放電用スイッチＳＷ２はオフであり、開閉弁ＢＬは閉弁している。
【0031】
ステップＳ１において、制御装置２２は、タンクセンサ５２Ａに基づいて、ガスタンク１４に貯留される生成ガスの貯留量を取得し、当該貯留量を所定の閾値（第２閾値）と比較する。
【0032】
生成ガスの貯留量が閾値（第２閾値）を超える場合、制御装置２２は、ガスタンク１４に生成ガスを補充する必要がないと判定する。この場合、制御装置２２は、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６の内容は後述する。一方、生成ガスの貯留量が閾値（第２閾値）以下である場合、制御装置２２は、ガスタンク１４に生成ガスを補充する必要があると判定する。この場合、制御装置２２は、ステップＳ２に移行する。
【0033】
ステップＳ２において、制御装置２２は、第１充電用スイッチＳＷ１をオンにして、ガス吸着型蓄電池２０への充電を開始する。その後、制御装置２２は、ステップＳ３に移行する。
【0034】
ステップＳ３において、制御装置２２は、吸着センサ５０に基づいて、蓄電セルの電極への二酸化炭素ガスの吸着量を取得し、当該吸着量を所定の閾値（第１閾値）と比較する。
【0035】
二酸化炭素ガスの吸着量が閾値（第１閾値）以下である場合、制御装置２２は、電解装置１２に供給される電力に相当する充電量がガス吸着型蓄電池２０にないと判定する。この場合、制御装置２２は、ステップＳ３に留まる。一方、二酸化炭素ガスの吸着量が閾値（第１閾値）を超えると、制御装置２２は、ステップＳ４に移行する。
【0036】
ステップＳ４において、制御装置２２は、まず、第１充電用スイッチＳＷ１をオフにする。第１充電用スイッチＳＷ１がオフになると、ガス吸着型蓄電池２０の各蓄電セルの電極から二酸化炭素ガスが放出され始める。電極から放出された二酸化炭素ガスは、第１配管４２を通じて、電解装置１２に供給される。
【0037】
その後、制御装置２２は、水源３０を駆動するとともに、放電用スイッチＳＷ２をオンにし、ステップＳ５に移行する。放電用スイッチＳＷ２がオンになると、ガス吸着型蓄電池２０の電力が電解装置１２に供給される。電力が供給されると、電解装置１２では、水源３０から供給される水と、ガス吸着型蓄電池２０から供給される二酸化炭素ガスとの電解が始まる。電解が始まると、当該電解によって生成された生成ガス（水素ガスおよび一酸化炭素ガス）がガスタンク１４に貯留され始める。
【0038】
ステップＳ５において、制御装置２２は、タンクセンサ５２Ａに基づいて、ガスタンク１４に貯留される生成ガスの貯留量を取得し、当該貯留量を所定の閾値（第２閾値）と比較する。生成ガスの貯留量が閾値（第２閾値）以下である場合、制御装置２２は、生成ガスの貯留量が閾値（第２閾値）を超えるまで、ステップＳ５に留まる。一方、生成ガスの貯留量が閾値（第２閾値）を超えると、制御装置２２は、水源３０を停止するとともに、放電用スイッチＳＷ２をオフにし、ステップＳ６に移行する。
【0039】
水源３０が停止すると、電解装置１２への水の供給が停止する。放電用スイッチＳＷ２がオフになると、電解装置１２への二酸化炭素ガスの供給が停止する。そのため、電解装置１２による電解が停止する。なお、電解装置１２に発生する熱を合成装置１６で利用するために、電解装置１２への電力の供給は継続される。供給源は、発電装置３２であってもよいし、発電装置３２以外の電源であってもよい。
【0040】
ステップＳ６において、制御装置２２は、開閉弁ＢＬを開弁して、ガスタンク１４に貯留された水素ガスと一酸化炭素ガスとを合成装置１６に供給し、当該合成装置１６に炭化水素の合成を開始させる。その後、制御装置２２は、ステップＳ７に移行する。
【0041】
ステップＳ７において、制御装置２２は、タンクセンサ５２Ｂに基づいて、炭化水素タンク１８に貯留される炭化水素の貯留量を取得し、当該貯留量を所定の閾値と比較する。炭化水素の貯留量が閾値以下である場合、制御装置２２は、炭化水素の貯留量が閾値を超えるまで、ステップＳ７に留まる。一方、炭化水素の貯留量が閾値を超えると、制御装置２２は、開閉弁ＢＬを閉弁して、合成装置１６による炭化水素の合成を停止する。その後、制御装置２２は、システム制御処理を終了する。
【0042】
以上のように、本実施形態では、制御装置２２は、ガス吸着型蓄電池２０における電極への二酸化炭素ガスの吸着量が所定の閾値（第１閾値）を超えると、放電用スイッチＳＷ２を制御して、ガス吸着型蓄電池２０の放電を開始させる。
【0043】
これにより、改質器、改質ガスの供給ライン等を設けなくても、電力を蓄電することができる。その結果、設置場所が制限されることを低減することができる。また、ガス吸着型蓄電池２０によって二酸化炭素ガスを安定的に獲得することができ、その結果、メタネーションリアクタの稼働率を高めることができる。
【0044】
ガス吸着型蓄電池２０から放出される二酸化炭素ガスは、電解装置１２に供給される。電解装置１２は、ガス吸着型蓄電池２０の電力を用いて、二酸化炭素ガスを水とともに共電解し得る。したがって、電解の効率化を図ることができる。共電解によって得られた生成ガス（水素ガスと一酸化炭素ガス）はガスタンク１４に貯留される。したがって、合成装置１６（ＦＴ合成器１６Ａ）の合成に必要なガスを備蓄することができる。
【0045】
制御装置２２は、生成ガスの貯留量が所定の閾値（第２閾値）を超える場合に、開閉弁ＢＬを制御して、ガスタンク１４に貯留された生成ガスを合成装置１６に供給する。一方、生成ガスの貯留量が閾値（第２閾値）以下の場合、制御装置２２は、開閉弁ＢＬを制御して、生成ガスの合成装置１６への供給を停止させる。これにより、合成装置１６の合成に必要なガスを安定して供給することができ、その結果、炭化水素の合成効率を高めることができる。
【0046】
本実施形態では、電解装置１２は共電解装置１２Ａであり、合成装置１６はＦＴ合成器１６Ａである。したがって、サバティエ反応を用いて炭化水素を合成する場合に比べて、当該合成に必要なエネルギーを低減することができる。
【0047】
上記の第１実施形態は、下記のように変形されてもよい。
【0048】
図３は、第１実施形態の変形例による電解合成システム１０の構成を示す概略図である。図３では、第１実施形態で説明した構成と同等の構成には同一の符号が付されている。本変形例では、第１実施形態と重複する説明は割愛する。
【0049】
第１実施形態の発電装置３２が再生可能なエネルギーを発電する発電装置の場合、自然環境に応じてガス吸着型蓄電池２０を充分に充電できない。また、発電装置３２が再生可能なエネルギーを発電する発電装置でない場合であっても、停電時等に、ガス吸着型蓄電池２０を充電できないことがある。そこで、本変形例の電解合成システム１０のように、予備電源として第２電池２４が備えられてもよい。
【0050】
第２電池２４は、充電時に、二酸化炭素ガスを吸着しない。第２電池２４は、一般的に用いられるリチウムイオン電池等の２次電池である。第２電池２４には、電気センサ５４が設けられる。電気センサ５４は、充電量を取得するために用いられるセンサである。電気センサ５４は、電流センサであってもよいし、電圧センサであってもよいし、抵抗センサであってもよい。
【0051】
第２電池２４は、充電ラインＬＮ３を介してガス吸着型蓄電池２０に接続される。充電ラインＬＮ３には第２充電用スイッチＳＷ３が設けられている。第２充電用スイッチＳＷ３は、第２電池２４の電力をガス吸着型蓄電池２０に供給するためのスイッチである。第２充電用スイッチＳＷ３がオフの場合、第２電池２４の電力は、ガス吸着型蓄電池２０に供給されない。一方、第２充電用スイッチＳＷ３がオンの場合、第２電池２４の電力は、ガス吸着型蓄電池２０に供給される。
【0052】
第２電池２４は、充電ラインＬＮ４を介してガス吸着型蓄電池２０に接続される。充電ラインＬＮ４には第３充電用スイッチＳＷ４が設けられている。第３充電用スイッチＳＷ４は、発電装置３２の電力を第２電池２４に供給するためのスイッチである。第３充電用スイッチＳＷ４がオフの場合、発電装置３２の電力は第２電池２４に供給されない。一方、第３充電用スイッチＳＷ４がオンの場合、発電装置３２の電力は第２電池２４に供給される。
【0053】
第２電池２４が備えられる場合、制御装置２２は、上述のシステム制御処理と並行して第１電池制御処理と、第２電池制御処理とを実行する。
【0054】
第１電池制御処理は、電解合成システム１０の停止中に第２電池２４を充電する処理である。制御装置２２は、電気センサ５４に基づいて、第２電池２４の充電量を取得し、当該充電量を充電閾値と比較する。第２電池２４の充電量が所定の充電閾値以下になる場合、制御装置２２は、第３充電用スイッチＳＷ４をオンにして第２電池２４を充電する。
【0055】
第２電池制御処理は、電解合成システム１０の停止の有無にかかわらず、ガス吸着型蓄電池２０または第２電池２４を充電する処理である。制御装置２２は、発電装置３２に設けられる電力センサ５６が検出する発電装置３２の電力を第３閾値と比較する。
【0056】
発電装置３２の電力が第３閾値以上の場合、制御装置２２は、発電装置３２の電力を用いてガス吸着型蓄電池２０を充電する。この場合、第１充電用スイッチＳＷ１がオンにされ、第２充電用スイッチＳＷ３がオフにされる。一方、発電装置３２の電力が第３閾値未満の場合、制御装置２２は、第２電池２４の電力を用いてガス吸着型蓄電池２０を充電する。この場合、第１充電用スイッチＳＷ１がオフにされ、第２充電用スイッチＳＷ３がオンにされる。
【0057】
このように本変形例によれば、ガス吸着型蓄電池２０を常に運転させることができる。そのため、作動中の電解装置１２を意図せずに停止させることを抑制することができる。その結果、ガスタンク１４を介して合成装置１６に安定して水素ガスと一酸化炭素ガスとを供給することができる。
【0058】
〔第２実施形態〕
次に、図４を用いて第２実施形態を説明する。図４では、第１実施形態で説明した構成と同等の構成には同一の符号が付されている。なお、第１実施形態のガスタンク１４は、特許請求の範囲の記載に対応させて、第２ガスタンク２６Ｂと称する。同様に、第１実施形態のタンクセンサ５２Ａは、第２タンクセンサ５２Ａと称する。同様に、第１実施形態の開閉弁ＢＬは、第２開閉弁ＢＬ２と称する。また、本実施形態では、実施形態と重複する説明は割愛する。
次に、図４を用いて第２実施形態を説明する。図４では、第１実施形態で説明した構成と同等の構成には同一の符号が付されている。なお、第１実施形態のガスタンク１４は、特許請求の範囲の記載に対応させて、第２ガスタンク２６Ｂと称する。同様に、第１実施形態のタンクセンサ５２Ａは、第２タンクセンサ５２Ａと称する。同様に、第１実施形態の開閉弁ＢＬは、第２開閉弁ＢＬ２と称する。また、本実施形態では、実施形態と重複する説明は割愛する。
【0059】
本実施形態では、電解装置１２は、水を電解する水電解装置１２Ｂである。水電解装置１２Ｂは、ＡＥＭ型水電解装置であってもよいし、ＰＥＭ型水電解装置であってもよい。ＡＥＭ型水電解装置では、電解質膜としてアニオン交換膜が用いられる。ＰＥＭ型水電解装置では、電解質膜としてプロトン交換膜が用いられる。なお、水電解装置１２Ｂの電解質膜は、共電解装置１２Ａで用いられる固体電解質膜であってもよい。
【0060】
水電解装置１２Ｂによって生成される生成ガスは、水素ガスである。そのため、本実施形態では、水素ガスが第２ガスタンク２６Ｂに貯留される。一方、一酸化炭素ガスはガスタンク１４に貯留されない。換言すると、ガスタンク１４と第２ガスタンク２６Ｂとの構成は同じであるが、ガスタンク１４に貯留される生成ガスと、第２ガスタンク２６Ｂに貯留される生成ガスとのガス成分が異なる。
【0061】
本実施形態では、合成装置１６は、水素ガスと二酸化炭素ガスとを反応させて炭化水素を合成するメタネーション器１６Ｂである。メタネーション器１６Ｂに用いられる触媒は、例えば、ニッケル等の金属を含む。
【0062】
本実施形態では、第１配管４２の接続が第１実施形態と異なる。第１実施形態では、第１配管４２は、電解装置１２とガス吸着型蓄電池２０とを繋いだ。これに対し、本実施形態では、第１配管４２は、電解装置１２と合成装置１６とを繋いでいる。
【0063】
本実施形態では、第１ガスタンク２６Ａとバックアップタンク２８とが新たに備えられる。第１ガスタンク２６Ａは、第１配管４２に設けられる。第１ガスタンク２６Ａの流入口は、第１配管４２の上流部４２ａの下流端に接続される。第１ガスタンク２６Ａの流出口は、第１配管４２の下流部４２ｂの上流端に接続される。本実施形態では、第１配管４２は、ガス吸着型蓄電池２０と合成装置１６とを連通する。そのため、ガス吸着型蓄電池２０の各蓄電セルの電極から放出された二酸化炭素ガスは、第１配管４２を通じて、第１ガスタンク２６Ａに貯留される。第１ガスタンク２６Ａと合成装置１６との間の第１配管４２には、第１開閉弁ＢＬ１が設けられる。
【0064】
バックアップタンク２８は、予備の水素ガスを貯留するタンクである。バックアップタンク２８は、第３配管４９によって第２ガスタンク２６Ｂと繋がれる。第３配管４９は、バックアップタンク２８と第２ガスタンク２６Ｂとを連通している。
【0065】
バックアップタンク２８と第２ガスタンク２６Ｂとの間の第３配管４９には、第３開閉弁ＢＬ３が設けられる。第３開閉弁ＢＬ３が閉弁する場合、バックアップタンク２８に貯留される水素ガスは第２ガスタンク２６Ｂに供給されない。一方、第３開閉弁ＢＬ３が開弁する場合、バックアップタンク２８に貯留される水素ガスは第２ガスタンク２６Ｂに供給される。
【0066】
本実施形態では、制御装置２２には第１タンクセンサ５２Ｃが新たに接続される。第１タンクセンサ５２Ｃは、第１ガスタンク２６Ａに貯留される二酸化炭素ガスの貯留量を検出するために用いられるセンサである。第１タンクセンサ５２Ｃは、例えば、圧力センサであるが、これに限定されない。
【0067】
次に、制御装置２２のシステム制御処理に関して、図５のフローチャートを用いて詳細に説明する。図５では、図２で説明したステップと同等のステップには同一の符号が付されている。なお、本実施形態のシステム制御処理では、第１実施形態のシステム制御処理と重複する説明は割愛する。
【0068】
電解合成システム１０の停止中に、電解合成システム１０の起動指令を受けると、制御装置２２は、システム制御処理を開始し、ステップＳ１０に移行する。なお、本実施形態で新たに備えられた第１開閉弁ＢＬ１と第３開閉弁ＢＬ３とは、第１実施形態の開閉弁ＢＬである第２開閉弁ＢＬ２と同様に、電解合成システム１０の停止中は、閉弁している。
【0069】
ステップＳ１０において、制御装置２２は、第１タンクセンサ５２Ｃに基づいて、第１ガスタンク２６Ａに貯留される二酸化炭素ガスの貯留量を取得し、当該貯留量を所定の閾値（第４閾値）と比較する。
【0070】
二酸化炭素ガスの貯留量が閾値（第４閾値）以下である場合、制御装置２２は、ガスタンク１４に生成ガスを補充する必要があると判定する。この場合、制御装置２２は、ステップＳ２に移行する。一方、二酸化炭素ガスの貯留量が閾値（第４閾値）を超える場合、制御装置２２は、第１ガスタンク２６Ａに二酸化炭素ガスを補充する必要がないと判定する。この場合、制御装置２２は、ステップＳ１１に移行する。
【0071】
ステップＳ１１において、制御装置２２は、第２タンクセンサ５２Ａに基づいて、第２ガスタンク２６Ｂに貯留される水素ガスの貯留量を取得し、当該貯留量を所定の閾値（第５閾値）と比較する。
【0072】
水素ガスの貯留量が閾値（第５閾値）を超える場合、制御装置２２は、第２ガスタンク２６Ｂに水素ガスを補充する必要がないと判定する。この場合、制御装置２２は、ステップＳ６に移行する。一方、水素ガスの貯留量が閾値（第５閾値）以下である場合、制御装置２２は、第２ガスタンク２６Ｂに水素ガスを補充する必要があると判定する。この場合、制御装置２２は、ステップＳ１２に移行する。
【0073】
ステップＳ１２において、制御装置２２は、第３開閉弁ＢＬ３を開弁して、バックアップタンク２８に貯留された水素ガスを第２ガスタンク２６Ｂに供給し始める。第３開閉弁ＢＬ３が開弁された場合、制御装置２２は、水素ガスの貯留量が閾値（第５閾値）を超えるまで、第２ガスタンク２６Ｂに水素ガスを供給し続ける。水素ガスの貯留量が閾値（第５閾値）を超えると、制御装置２２は、第３開閉弁ＢＬ３を閉弁した後、ステップＳ６に移行する。
【0074】
以上のように、本実施形態では、制御装置２２は、第１実施形態と同様に、ガス吸着型蓄電池２０における電極への二酸化炭素ガスの吸着量が所定の閾値（第１閾値）を超えると、放電用スイッチＳＷ２を制御して、ガス吸着型蓄電池２０の放電を開始させる。
【0075】
これにより、改質器、改質ガスの供給ライン等を設けなくても、電力を蓄電することができる。その結果、設置場所が制限されることを低減することができる。また、ガス吸着型蓄電池２０によって二酸化炭素ガスを安定的に獲得することができ、その結果、メタネーションリアクタの稼働率を高めることができる。
【0076】
ガス吸着型蓄電池２０から放出される二酸化炭素ガスは、第１ガスタンク２６Ａに貯留される。電解装置１２が水電解することによって得られた生成ガス（水素ガス）は第２ガスタンク２６Ｂに貯留される。したがって、合成装置１６（メタネーション器１６Ｂ）の合成に必要なガスを備蓄することができる。また、電解装置１２は、ガス吸着型蓄電池２０の電力を用いて水電解し得る。したがって、電解の効率化を図ることができる。
【0077】
二酸化炭素ガスの貯留量が第４閾値を超える場合、制御装置２２は、第１開閉弁ＢＬ１を制御して、第１ガスタンク２６Ａに貯留された二酸化炭素ガスを合成装置１６に供給する。一方、二酸化炭素ガスの貯留量が第４閾値以下の場合、制御装置２２は、第１開閉弁ＢＬ１を制御して、第１ガスタンク２６Ａに貯留された二酸化炭素ガスの合成装置１６への供給を停止させる。これにより、合成装置１６の合成に必要な二酸化炭素ガスを安定して供給することができ、その結果、炭化水素の合成効率を高めることができる。
【0078】
二酸化炭素ガスの貯留量が第４閾値を超え、且つ、水素ガスの貯留量が第５閾値を超える場合、制御装置２２は、第１開閉弁ＢＬ１および第２開閉弁ＢＬ２を制御して、第１ガスタンク２６Ａに貯留された二酸化炭素ガスと第２ガスタンク２６Ｂに貯留された水素ガスとを合成装置１６に供給する。一方、二酸化炭素ガスの貯留量が所定の第４閾値を超え、且つ、水素ガスの貯留量が第５閾値以下の場合は、第１開閉弁ＢＬ１～第３開閉弁ＢＬ３を制御して、第１ガスタンク２６Ａに貯留された二酸化炭素ガスとバックアップタンク２８に貯留された水素ガスとを合成装置１６に供給する。他方、二酸化炭素ガスの貯留量が所定の第４閾値以下の場合、制御装置２２は、第１開閉弁ＢＬ１および第２開閉弁ＢＬ２を制御して、第１ガスタンク２６Ａに貯留された二酸化炭素ガスと第２ガスタンク２６Ｂに貯留された水素ガスとの合成装置１６への供給を停止させる。これにより、合成装置１６の合成に必要な二酸化炭素ガスと水素ガスとの双方を安定して供給することができ、その結果、炭化水素の合成効率を高めることができる。
【0079】
上記の第２実施形態は、下記のように変形されてもよい。
【0080】
図６は、第２実施形態の変形例１による電解合成システム１０の構成を示す概略図である。図６では、第２実施形態で説明した構成と同等の構成には同一の符号が付されている。本変形例では、第２実施形態と重複する説明は割愛する。
【0081】
第２実施形態の発電装置３２が太陽エネルギーを電力に変換する装置である場合、夜間に、ガス吸着型蓄電池２０を充電できない。また、発電装置３２が太陽エネルギーを電力に変換する装置でない場合であっても、停電時等に、ガス吸着型蓄電池２０を充電できないことがある。そこで、本変形例の電解合成システム１０のように、予備電源として燃料電池６０が備えられてもよい。燃料電池６０は、固体高分子形燃料電池(ＰＥＦＣ)、或いは、固体酸化物形燃料電池(ＳＯＦＣ)等の燃料電池６０Ａである。
【0082】
燃料電池６０は、放電ラインＬＮ５を介してガス吸着型蓄電池２０と電気的に接続される。燃料電池６０には、第１分岐管６１を介して水素ガスが供給される。第１分岐管６１は、第２ガスタンク２６Ｂと合成装置１６との間の第２配管４４から分岐し、燃料電池６０に接続される。第１分岐管６１には、第４開閉弁ＢＬ４が設けられる。水素ガスが燃料電池６０に供給されると、燃料電池６０では、大気中の酸素ガスと水素ガスとの電気化学反応により発電が開始される。発電が開始されると、燃料電池６０の電力に基づいてガス吸着型蓄電池２０が充電される。
【0083】
本変形例では、燃料電池６０は、当該燃料電池６０に発生する熱を合成装置１６で利用するために、熱伝導路６２を介して合成装置１６と接続される。熱伝導路６２は、燃料電池６０に発生する熱を合成装置１６に伝導する経路である。熱伝導路６２は、熱伝導路４６と同じであってもよい。また、熱伝導路６２は、ヒートパイプを含んでもよい。
【0084】
燃料電池６０（燃料電池６０Ａ）が備えられる場合、制御装置２２は、上述のシステム制御処理と並行して燃料電池制御処理を実行する。燃料電池制御処理が開始されると、制御装置２２は、発電装置３２に設けられる電力センサ５６が検出する発電装置３２の電力を第３閾値と比較する。
【0085】
発電装置３２の電力が第３閾値以上の場合、制御装置２２は、発電装置３２の電力を用いてガス吸着型蓄電池２０を充電する。この場合、第１充電用スイッチＳＷ１がオンにされ、第４開閉弁ＢＬ４は閉弁される。
【0086】
一方、発電装置３２の電力が第３閾値未満の場合、制御装置２２は、燃料電池６０の電力を用いてガス吸着型蓄電池２０を充電する。この場合、第１充電用スイッチＳＷ１がオフにされ、第４開閉弁ＢＬ４は開弁される。
【0087】
このように本変形例によれば、ガス吸着型蓄電池２０を常に運転させることができる。そのため、作動中の電解装置１２を意図せずに停止させることを抑制することができる。その結果、ガスタンク１４を介して合成装置１６に安定して水素ガスと二酸化炭素ガスとを供給することができる。
【0088】
【0089】
上述のように、ガス吸着型蓄電池２０を充電できないことがある。そこで、本変形例の電解合成システム１０のように、予備電源として燃料電池６０が備えられてもよい。本変形例では、燃料電池６０は、固体酸化物形燃料電池(ＳＯＦＣ)等の燃料電池６０Ｂである。
【0090】
燃料電池６０には、第１分岐管６１を介して水素ガスが供給される。また、燃料電池６０には、第２分岐管６３を介して炭化水素が供給される。第２分岐管６３は、炭化水素排出路４８から分岐し、燃料電池６０に接続される。本変形例では、第２分岐管６３は、炭化水素タンク１８よりも下流の炭化水素排出路４８から分岐しているが、炭化水素タンク１８よりも上流の炭化水素排出路４８から分岐してもよい。また、第２分岐管６３は、第１分岐管６１を介して燃料電池６０に間接的に接続されているが、第１分岐管６１を介さずに燃料電池６０に直接的に接続されてもよい。第２分岐管６３が炭化水素排出路４８から分岐する分岐部には、経路切替器ＰＴ１が設けられる。経路切替器ＰＴ１は、第２分岐管６３との接続と、炭化水素排出路４８との接続とを択一的に切り替える機器である。経路切替器ＰＴ１は、三方弁であってもよい。
【0091】
水素ガスと炭化水素とが燃料電池６０に供給されると、燃料電池６０では、大気中の酸素ガスと水素ガスと炭化水素との電気化学反応により発電が開始される。発電が開始されると、燃料電池６０の電力に基づいてガス吸着型蓄電池２０が充電される。また、上記の電気化学反応により発生する二酸化炭素ガスは、第４配管６４を介して第１ガスタンク２６Ａに供給される。第４配管６４は、燃料電池６０と第１ガスタンク２６Ａとを繋ぐ配管であり、当該燃料電池６０と第１ガスタンク２６Ａとを連通している。
【0092】
燃料電池６０（燃料電池６０Ｂ）が備えられる場合、制御装置２２は、上述のシステム制御処理と並行して、燃料電池制御処理を実行する。燃料電池制御処理が開始されると、制御装置２２は、発電装置３２に設けられる電力センサ５６が検出する発電装置３２の電力を第３閾値と比較する。
【0093】
発電装置３２の電力が第３閾値以上の場合、制御装置２２は、発電装置３２の電力を用いてガス吸着型蓄電池２０を充電する。この場合、第１充電用スイッチＳＷ１がオンにされ、第４開閉弁ＢＬ４は閉弁される。また、経路切替器ＰＴ１は、第２分岐管６３との接続に切り替えずに、炭化水素排出路４８との接続を維持する。
【0094】
一方、発電装置３２の電力が第３閾値未満の場合、制御装置２２は、燃料電池６０の電力を用いてガス吸着型蓄電池２０を充電する。この場合、第１充電用スイッチＳＷ１がオフにされ、第４開閉弁ＢＬ４は開弁される。また、経路切替器ＰＴ１は、炭化水素排出路４８との接続から第２分岐管６３との接続に切り替える。
【0095】
このように本変形例によれば、ガス吸着型蓄電池２０を常に運転させることができる。そのため、作動中の電解装置１２を意図せずに停止させることを抑制することができる。その結果、ガスタンク１４を介して合成装置１６に安定して水素ガスと二酸化炭素ガスとを供給することができる。
【0096】
【0097】
燃料電池６０は、電解装置１２であってもよい。すなわち、電解装置１２は、電解機能に加えて、発電機能を有する。この場合、制御装置２２は、電解装置１２を、電解モードと電池モードとに切り替える。
【0098】
すなわち、発電装置３２の電力が第３閾値以上の場合、制御装置２２は、電解モードを電解装置１２に実行させる。この場合、電解装置１２は、発電装置３２の電力を用いて、水の電解を実行する。
【0099】
電解装置１２に電解モードを実行させる場合、制御装置２２は、第１充電用スイッチＳＷ１をオンにし、第４開閉弁ＢＬ４を閉弁する。また、制御装置２２は、経路切替器ＰＴ１を制御して、当該経路切替器ＰＴ１に炭化水素排出路４８を接続する。さらに、制御装置２２は、第２経路切替器ＰＴ２を制御して、当該第２経路切替器ＰＴ２に第２配管４４を接続する。これにより、電解装置１２の電解によって生成される水素ガスは、第２配管４４を介して、第２ガスタンク２６Ｂに供給される。
【0100】
第２経路切替器ＰＴ２は、第２配管４４との接続と、第３分岐管６５との接続とを択一的に切り替える機器である。第３分岐管６５は、第２配管４４から分岐し、第１配管４２に接続される。第３分岐管６５が第２配管４４から分岐する分岐部に第２経路切替器ＰＴ２が設けられる。第２経路切替器ＰＴ２は、三方弁であってもよい。
【0101】
発電装置３２の電力が第３閾値未満の場合、制御装置２２は、電池モードを電解装置１２に実行させる。この場合、電解装置１２は、ガス吸着型蓄電池２０を充電する。すなわち、電解装置１２のリバーシブル運転により、電解装置１２によるＳＯＦＣ発電でガス吸着型蓄電池２０が充電される。
【0102】
電解装置１２に電池モードを実行させる場合、制御装置２２は、第１充電用スイッチＳＷ１をオフにし、第４開閉弁ＢＬ４を開弁する。また、制御装置２２は、経路切替器ＰＴ１を制御して、当該経路切替器ＰＴ１に第２分岐管６３を接続する。さらに、制御装置２２は、第２経路切替器ＰＴ２を制御して、当該第２経路切替器ＰＴ２に第３分岐管６５を接続する。これにより、電解装置１２では発電が行われ、ガス吸着型蓄電池２０が充電される。また、電解装置１２の発電により発生する二酸化炭素ガスは、第３分岐管６５および第１配管４２をこの順に介して、第１ガスタンク２６Ａに供給される。
【0103】
このように本変形例によれば、ガス吸着型蓄電池２０を常に運転させることができる。そのため、作動中の電解装置１２を意図せずに停止させることを抑制することができる。その結果、ガスタンク１４を介して合成装置１６に安定して水素ガスと二酸化炭素ガスとを供給することができる。また、本変形例では、電解装置１２とは別に燃料電池６０を設ける必要がないため、部品点数を低減することができる。
【0104】
以上の開示に関して、以下に付記を記載する。
【0105】
（付記１）
本開示は、水蒸気を電解して水素ガスを生成する電解装置（１２）と、前記水素ガスを用いて炭化水素を合成する合成装置（１６）とを備える電解合成システム（１０）であって、充電中に大気中の二酸化炭素ガスを電子とともに電極に吸着し、前記電極に吸着された前記二酸化炭素ガスを前記電子とともに前記電極から放出するガス吸着型蓄電池（２０）と、前記ガス吸着型蓄電池と前記電解装置または前記合成装置とを繋ぎ、前記ガス吸着型蓄電池からの二酸化炭素を流す第１配管（４２）と、前記ガス吸着型蓄電池の電力を前記電解装置に供給するための放電用スイッチ（ＳＷ２）と、前記電極への前記二酸化炭素ガスの吸着量を取得するための吸着センサ（５０）と、１以上のプロセッサを有する制御装置（２２）と、を備え、前記制御装置は、前記吸着量が所定の第１閾値を超えると、前記放電用スイッチを制御して、前記ガス吸着型蓄電池の放電を開始させる。
本開示は、水蒸気を電解して水素ガスを生成する電解装置（１２）と、前記水素ガスを用いて炭化水素を合成する合成装置（１６）とを備える電解合成システム（１０）であって、充電中に大気中の二酸化炭素ガスを電子とともに電極に吸着し、前記電極に吸着された前記二酸化炭素ガスを前記電子とともに前記電極から放出するガス吸着型蓄電池（２０）と、前記ガス吸着型蓄電池と前記電解装置または前記合成装置とを繋ぎ、前記ガス吸着型蓄電池からの二酸化炭素を流す第１配管（４２）と、前記ガス吸着型蓄電池の電力を前記電解装置に供給するための放電用スイッチ（ＳＷ２）と、前記電極への前記二酸化炭素ガスの吸着量を取得するための吸着センサ（５０）と、１以上のプロセッサを有する制御装置（２２）と、を備え、前記制御装置は、前記吸着量が所定の第１閾値を超えると、前記放電用スイッチを制御して、前記ガス吸着型蓄電池の放電を開始させる。
【0106】
これにより、改質器、改質ガスの供給ライン等を設けなくても、電力を蓄電することができる。その結果、設置場所が制限されることを低減することができる。また、ガス吸着型蓄電池によって二酸化炭素ガスを安定的に獲得することができ、その結果、メタネーションリアクタの稼働率を高めることができる。
【0107】
（付記２）
付記１に記載の電解合成システムであって、前記電解装置が生成した前記水素ガスを含む生成ガスを前記合成装置に流す第２配管（４４）と、前記第２配管に設けられ、前記電解装置によって生成された前記生成ガスを貯留するガスタンク（１４）と、前記ガスタンクと前記合成装置との間の前記第２配管上に設けられた開閉弁（ＢＬ）と、前記ガスタンクに貯留される前記生成ガスの貯留量を取得するためのタンクセンサ（５２Ａ）と、を備え、前記第１配管は、前記ガス吸着型蓄電池と前記電解装置とを繋いでおり、前記制御装置は、前記貯留量が所定の第２閾値を超える場合に、前記開閉弁を制御して、前記ガスタンクに貯留された前記生成ガスを前記合成装置に供給し、前記貯留量が前記第２閾値以下の場合には、前記開閉弁を制御して、前記ガスタンクに貯留された前記生成ガスの前記合成装置への供給を停止させてもよい。
付記１に記載の電解合成システムであって、前記電解装置が生成した前記水素ガスを含む生成ガスを前記合成装置に流す第２配管（４４）と、前記第２配管に設けられ、前記電解装置によって生成された前記生成ガスを貯留するガスタンク（１４）と、前記ガスタンクと前記合成装置との間の前記第２配管上に設けられた開閉弁（ＢＬ）と、前記ガスタンクに貯留される前記生成ガスの貯留量を取得するためのタンクセンサ（５２Ａ）と、を備え、前記第１配管は、前記ガス吸着型蓄電池と前記電解装置とを繋いでおり、前記制御装置は、前記貯留量が所定の第２閾値を超える場合に、前記開閉弁を制御して、前記ガスタンクに貯留された前記生成ガスを前記合成装置に供給し、前記貯留量が前記第２閾値以下の場合には、前記開閉弁を制御して、前記ガスタンクに貯留された前記生成ガスの前記合成装置への供給を停止させてもよい。
【0108】
これにより、合成装置の合成に必要なガスを安定して供給することができ、その結果、炭化水素の合成効率を高めることができる。
【0109】
（付記３）
付記２に記載の電解合成システムであって、前記電解装置は、前記二酸化炭素ガスと前記水蒸気とを共電解する共電解装置（１２Ａ）であり、前記合成装置は、前記共電解により生成される前記水素ガスと一酸化炭素とを反応させて前記炭化水素を合成するＦＴ合成器（１６Ａ）であってもよい。
付記２に記載の電解合成システムであって、前記電解装置は、前記二酸化炭素ガスと前記水蒸気とを共電解する共電解装置（１２Ａ）であり、前記合成装置は、前記共電解により生成される前記水素ガスと一酸化炭素とを反応させて前記炭化水素を合成するＦＴ合成器（１６Ａ）であってもよい。
【0110】
これにより、サバティエ反応を用いて炭化水素を合成する場合に比べて、当該合成に必要なエネルギーを低減することができる。
【0111】
（付記４）
付記１に記載の電解合成システムであって、前記ガス吸着型蓄電池以外の第２電池（２４）と、発電装置（３２）の電力を前記ガス吸着型蓄電池に供給するための第１充電用スイッチ（ＳＷ１）と、前記第２電池の電力を前記ガス吸着型蓄電池に供給するための第２充電用スイッチ（ＳＷ３）と、を備え、前記制御装置は、前記発電装置の電力が第３閾値以上の場合は、前記第１充電用スイッチおよび前記第２充電用スイッチを制御して、前記発電装置の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電し、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第１充電用スイッチおよび前記第２充電用スイッチを制御して、前記第２電池の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電してもよい。
付記１に記載の電解合成システムであって、前記ガス吸着型蓄電池以外の第２電池（２４）と、発電装置（３２）の電力を前記ガス吸着型蓄電池に供給するための第１充電用スイッチ（ＳＷ１）と、前記第２電池の電力を前記ガス吸着型蓄電池に供給するための第２充電用スイッチ（ＳＷ３）と、を備え、前記制御装置は、前記発電装置の電力が第３閾値以上の場合は、前記第１充電用スイッチおよび前記第２充電用スイッチを制御して、前記発電装置の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電し、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第１充電用スイッチおよび前記第２充電用スイッチを制御して、前記第２電池の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電してもよい。
【0112】
これにより、ガス吸着型蓄電池を常に運転させることができる。そのため、作動中の電解装置を意図せずに停止させることを抑制することができる。その結果、ガスタンクを介して合成装置に安定して生成ガスを供給することができる。
【0113】
（付記５）
付記１に記載の電解合成システムであって、前記ガス吸着型蓄電池と前記合成装置とを繋ぐ前記第１配管に設けられ、前記ガス吸着型蓄電池から放出された前記二酸化炭素ガスを貯留する第１ガスタンク（２６Ａ）と、前記第１ガスタンクと前記合成装置との間の前記第１配管上に設けられた第１開閉弁（ＢＬ１）と、前記第１ガスタンクに貯留される前記二酸化炭素ガスの貯留量を取得するための第１タンクセンサ（５２Ｃ）と、を備え、前記制御装置は、前記二酸化炭素ガスの貯留量が所定の第４閾値を超える場合に、前記第１開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスを前記合成装置に供給し、前記二酸化炭素ガスの貯留量が前記第４閾値以下の場合には、前記第１開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスの前記合成装置への供給を停止させてもよい。
付記１に記載の電解合成システムであって、前記ガス吸着型蓄電池と前記合成装置とを繋ぐ前記第１配管に設けられ、前記ガス吸着型蓄電池から放出された前記二酸化炭素ガスを貯留する第１ガスタンク（２６Ａ）と、前記第１ガスタンクと前記合成装置との間の前記第１配管上に設けられた第１開閉弁（ＢＬ１）と、前記第１ガスタンクに貯留される前記二酸化炭素ガスの貯留量を取得するための第１タンクセンサ（５２Ｃ）と、を備え、前記制御装置は、前記二酸化炭素ガスの貯留量が所定の第４閾値を超える場合に、前記第１開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスを前記合成装置に供給し、前記二酸化炭素ガスの貯留量が前記第４閾値以下の場合には、前記第１開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスの前記合成装置への供給を停止させてもよい。
【0114】
これにより、合成装置の合成に必要な二酸化炭素ガスを安定して供給することができ、その結果、炭化水素の合成効率を高めることができる。
【0115】
（付記６）
付記５に記載の電解合成システムであって、前記電解装置が生成した前記水素ガスを前記合成装置に流す第２配管（４４）と、前記第２配管に設けられ、前記電解装置によって生成された前記水素ガスを貯留する第２ガスタンク（２６Ｂ）と、前記第２ガスタンクと前記合成装置との間の前記第２配管上に設けられた第２開閉弁（ＢＬ２）と、前記第２ガスタンクに貯留される前記水素ガスの貯留量を取得するための第２タンクセンサ（５２Ａ）と、前記水素ガスを貯留するバックアップタンク（２８）と、前記バックアップタンクと前記第２ガスタンクとを繋ぐ第３配管（４９）と、前記バックアップタンクと前記第２ガスタンクとの間の前記第３配管上に設けられた第３開閉弁（ＢＬ３）と、を備え、前記制御装置は、前記二酸化炭素ガスの貯留量が所定の第４閾値を超え、且つ、前記水素ガスの貯留量が第５閾値を超える場合は、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスと前記第２ガスタンクに貯留された前記水素ガスを前記合成装置に供給し、前記二酸化炭素ガスの貯留量が前記第４閾値を超え、且つ、前記水素ガスの貯留量が前記第５閾値以下の場合は、前記第１開閉弁～前記第３開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスと前記バックアップタンクに貯留された前記水素ガスを前記合成装置に供給し、前記二酸化炭素ガスの貯留量が前記第４閾値以下の場合には、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスおよび前記第２ガスタンクに貯留された前記水素ガスの前記合成装置への供給を停止させてもよい。
付記５に記載の電解合成システムであって、前記電解装置が生成した前記水素ガスを前記合成装置に流す第２配管（４４）と、前記第２配管に設けられ、前記電解装置によって生成された前記水素ガスを貯留する第２ガスタンク（２６Ｂ）と、前記第２ガスタンクと前記合成装置との間の前記第２配管上に設けられた第２開閉弁（ＢＬ２）と、前記第２ガスタンクに貯留される前記水素ガスの貯留量を取得するための第２タンクセンサ（５２Ａ）と、前記水素ガスを貯留するバックアップタンク（２８）と、前記バックアップタンクと前記第２ガスタンクとを繋ぐ第３配管（４９）と、前記バックアップタンクと前記第２ガスタンクとの間の前記第３配管上に設けられた第３開閉弁（ＢＬ３）と、を備え、前記制御装置は、前記二酸化炭素ガスの貯留量が所定の第４閾値を超え、且つ、前記水素ガスの貯留量が第５閾値を超える場合は、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスと前記第２ガスタンクに貯留された前記水素ガスを前記合成装置に供給し、前記二酸化炭素ガスの貯留量が前記第４閾値を超え、且つ、前記水素ガスの貯留量が前記第５閾値以下の場合は、前記第１開閉弁～前記第３開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスと前記バックアップタンクに貯留された前記水素ガスを前記合成装置に供給し、前記二酸化炭素ガスの貯留量が前記第４閾値以下の場合には、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を制御して、前記第１ガスタンクに貯留された前記二酸化炭素ガスおよび前記第２ガスタンクに貯留された前記水素ガスの前記合成装置への供給を停止させてもよい。
【0116】
これにより、合成装置の合成に必要な水素ガスと二酸化炭素ガスとを安定して供給することができ、その結果、炭化水素の合成効率を高めることができる。
【0117】
（付記７）
付記６に記載の電解合成システムであって、燃料電池（６０）と、前記第２開閉弁と前記合成装置との間の前記第２配管から分岐し、前記燃料電池に接続される第１分岐管（６１）と、前記第１分岐管に設けられる第４開閉弁（ＢＬ４）と、を備え、前記制御装置は、前記ガス吸着型蓄電池に供給される発電装置の電力が第３閾値以上の場合は、前記発電装置の電力を前記ガス吸着型蓄電池に供給するための第１充電用スイッチを制御して、前記発電装置の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電し、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第４開閉弁を制御して前記水素ガスを前記燃料電池に供給し、前記燃料電池の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電してもよい。
付記６に記載の電解合成システムであって、燃料電池（６０）と、前記第２開閉弁と前記合成装置との間の前記第２配管から分岐し、前記燃料電池に接続される第１分岐管（６１）と、前記第１分岐管に設けられる第４開閉弁（ＢＬ４）と、を備え、前記制御装置は、前記ガス吸着型蓄電池に供給される発電装置の電力が第３閾値以上の場合は、前記発電装置の電力を前記ガス吸着型蓄電池に供給するための第１充電用スイッチを制御して、前記発電装置の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電し、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第４開閉弁を制御して前記水素ガスを前記燃料電池に供給し、前記燃料電池の電力を用いて前記ガス吸着型蓄電池を充電してもよい。
【0118】
これにより、ガス吸着型蓄電池を常に運転させることができる。そのため、作動中の電解装置を意図せずに停止させることを抑制することができる。その結果、合成装置に安定して水素ガスと二酸化炭素ガスとを供給することができる。
【0119】
（付記８）
付記７に記載の電解合成システムであって、前記合成装置が合成した前記炭化水素が流れる炭化水素排出路（４８）から分岐し、前記燃料電池に接続される第２分岐管（６３）と、前記第２分岐管が前記炭化水素排出路から分岐する分岐部に設けられ、前記第２分岐管との接続と、前記炭化水素排出路との接続とを択一的に切り替える経路切替器（ＰＴ１）と、前記燃料電池と前記第１ガスタンクとを繋ぐ第４配管（６４）と、を備え、前記制御装置は、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第４開閉弁と前記経路切替器とを制御して、前記燃料電池に前記水素ガスと前記炭化水素を供給し、前記燃料電池に発電を実施させてもよい。
付記７に記載の電解合成システムであって、前記合成装置が合成した前記炭化水素が流れる炭化水素排出路（４８）から分岐し、前記燃料電池に接続される第２分岐管（６３）と、前記第２分岐管が前記炭化水素排出路から分岐する分岐部に設けられ、前記第２分岐管との接続と、前記炭化水素排出路との接続とを択一的に切り替える経路切替器（ＰＴ１）と、前記燃料電池と前記第１ガスタンクとを繋ぐ第４配管（６４）と、を備え、前記制御装置は、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第４開閉弁と前記経路切替器とを制御して、前記燃料電池に前記水素ガスと前記炭化水素を供給し、前記燃料電池に発電を実施させてもよい。
【0120】
これにより、ガス吸着型蓄電池を常に運転させることができる。そのため、作動中の電解装置を意図せずに停止させることを抑制することができる。その結果、合成装置に安定して水素ガスと二酸化炭素ガスとを供給することができる。
【0121】
（付記９）
付記８に記載の電解合成システムであって、前記第２配管から分岐し、前記第１配管に接続される第３分岐管（６５）と、前記第３分岐管が前記第２配管から分岐する分岐部に設けられ、前記第２配管との接続と、前記第３分岐管との接続とを択一的に切り替える第２経路切替器（ＰＴ２）と、を備え、前記燃料電池は、前記電解装置であり、前記制御装置は、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第２経路切替器を制御して、前記電解装置での発電によって発生する前記二酸化炭素ガスを、前記第１ガスタンクに供給してもよい。
付記８に記載の電解合成システムであって、前記第２配管から分岐し、前記第１配管に接続される第３分岐管（６５）と、前記第３分岐管が前記第２配管から分岐する分岐部に設けられ、前記第２配管との接続と、前記第３分岐管との接続とを択一的に切り替える第２経路切替器（ＰＴ２）と、を備え、前記燃料電池は、前記電解装置であり、前記制御装置は、前記発電装置の電力が前記第３閾値未満の場合は、前記第２経路切替器を制御して、前記電解装置での発電によって発生する前記二酸化炭素ガスを、前記第１ガスタンクに供給してもよい。
【0122】
これにより、ガス吸着型蓄電池を常に運転させることができる。そのため、作動中の電解装置を意図せずに停止させることを抑制することができる。その結果、合成装置に安定して水素ガスと二酸化炭素ガスとを供給することができる。また、電解装置とは別に燃料電池を設ける必要がないため、部品点数を低減することができる。
【0123】
なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。
【符号の説明】
【0124】
１０…電解合成システム １２…電解装置
１２Ａ…共電解装置 １２Ｂ…水電解装置
１４…ガスタンク １６…合成装置
１６Ａ…ＦＴ合成器 １６Ｂ…メタネーション器
１８…炭化水素タンク ２０…ガス吸着型蓄電池
２２…制御装置 ２４…第２電池
２６Ａ…第１ガスタンク ２６Ｂ…第２ガスタンク
２８…バックアップタンク ３０…水源
３２…発電装置 ５０…吸着センサ
５２（５２Ａ～５２Ｃ）…タンクセンサ ５４…電気センサ
５６…電力センサ ６０…燃料電池
１２Ａ…共電解装置 １２Ｂ…水電解装置
１４…ガスタンク １６…合成装置
１６Ａ…ＦＴ合成器 １６Ｂ…メタネーション器
１８…炭化水素タンク ２０…ガス吸着型蓄電池
２２…制御装置 ２４…第２電池
２６Ａ…第１ガスタンク ２６Ｂ…第２ガスタンク
２８…バックアップタンク ３０…水源
３２…発電装置 ５０…吸着センサ
５２（５２Ａ～５２Ｃ）…タンクセンサ ５４…電気センサ
５６…電力センサ ６０…燃料電池
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】