(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-16
(45)【発行日】2023-05-24
(54)【発明の名称】水素供給システムおよび水素供給方法
(51)【国際特許分類】
B65G 63/00 20060101AFI20230517BHJP
C01B 3/00 20060101ALI20230517BHJP
F17C 5/06 20060101ALI20230517BHJP
【ＦＩ】
B65G63/00 H
C01B3/00 Z
F17C5/06
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2021044491
(22)【出願日】2021-03-18
(65)【公開番号】P2022143787
(43)【公開日】2022-10-03
【審査請求日】2022-05-19
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000005902
【氏名又は名称】株式会社三井Ｅ＆Ｓ
(74)【代理人】
【識別番号】110001368
【氏名又は名称】清流国際弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100129252
【弁理士】
【氏名又は名称】昼間 孝良
(74)【代理人】
【識別番号】100155033
【弁理士】
【氏名又は名称】境澤 正夫
(72)【発明者】
【氏名】市村 欣也
【審査官】福島 和幸
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２００９／０１１５１９０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００１－００４２７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１１３９２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／１４５７４８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０００－０９５０２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０９５２５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／００４８４９７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６５Ｇ ６３／００
Ｃ０１Ｂ ３／００
Ｆ１７Ｃ ５／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水素製造設備からコンテナターミナルに水素を供給する水素供給システムであって、水素を充填される水素コンテナと、前記水素製造設備から水素の供給を受けるとともに前記水素コンテナに充填された状態の水素を前記コンテナターミナルに搬送する船舶と、前記コンテナターミナルに配置されていて前記水素コンテナの荷役を行う港湾荷役機器と、前記コンテナターミナルに形成されていて前記水素コンテナを載置する水素コンテナ貯蔵領域を備えていて、
前記港湾荷役機器が、水素の供給対象となる第一の前記港湾荷役機器と、前記水素コンテナ貯蔵領域から第一の前記港湾荷役機器まで前記水素コンテナを搬送する第二の前記港湾荷役機器とを有することを特徴とする水素供給システム。
【請求項2】
第一の前記港湾荷役機器に搭載されていた前記水素コンテナが、第二の前記港湾荷役機器により搬送された前記水素コンテナに交換される構成を有する請求項１に記載の水素供給システム。
【請求項3】
第一の前記港湾荷役機器がコンテナを荷役する吊具を有していて、第一の前記港湾荷役機器に搭載されている前記水素コンテナが、前記吊具により交換される構成を有する請求項２に記載の水素供給システム。
【請求項4】
前記水素コンテナが内部に配置されるカードルまたはガス容器を有していて、第一の前記港湾荷役機器に搭載されている前記水素コンテナの前記カードルまたは前記ガス容器が、第二の前記港湾荷役機器により搬送された前記水素コンテナの前記カードルまたは前記ガス容器に交換される構成を有する請求項１に記載の水素供給システム。
【請求項5】
前記水素コンテナが、コンテナと同じ大きさの枠体を有する一つのカードルで構成される請求項１に記載の水素供給システム。
【請求項6】
制御機構を備えていて、前記制御機構が、前記港湾荷役機器の位置および作業状態を把握する管理システムに組み込まれていて、且つ第一の前記港湾荷役機器に搭載されている水素の量をデータとして取得する取得部と、この取得部で得られる値が予め定められるしきい値以下となったときに第二の前記港湾荷役機器に前記水素コンテナの搬送を指示する指示部とを有する請求項１に記載の水素供給システム。
【請求項7】
制御機構を備えていて、コンテナ船が係船されて岸壁を専有する期間である係船スケジュールを管理する管理システムから前記係船スケジュールを取得して、前記水素コンテナを搬送する前記船舶が接岸可能な期間を抽出する構成を前記制御機構は有していて、
前記制御機構が、前記水素コンテナ貯蔵領域に保管されている水素の量をデータとして取得する取得部と、この取得部で得られる値が予め定められるしきい値以下となったときに前記船舶に前記期間および前記水素コンテナの搬送を指示する指示部とを有する請求項１に記載の水素供給システム。
【請求項8】
水素製造設備からコンテナターミナルに水素を供給する水素供給方法であって、前記水素製造設備から水素の供給を受けて水素を充填される水素コンテナが、前記水素製造設備から前記コンテナターミナルに船舶により搬送されて、その後前記コンテナターミナルに配置されている港湾荷役機器により、前記コンテナターミナルに形成される水素コンテナ貯蔵領域に載置されて、
前記水素コンテナ貯蔵領域に載置されている前記水素コンテナが、前記水素コンテナ貯蔵領域から水素の供給対象となる第一の港湾荷役機器まで、第二の港湾荷役機器により搬送されることを特徴とする水素供給方法。
【請求項9】
第一の前記港湾荷役機器に搭載されていた前記水素コンテナが、第二の前記港湾荷役機器により搬送された前記水素コンテナに交換される請求項８に記載の水素供給方法。
【請求項10】
第一の前記港湾荷役機器がコンテナを荷役する吊具を有していて、第一の前記港湾荷役機器に搭載されている前記水素コンテナが、前記吊具により交換される請求項９に記載の水素供給方法。
【請求項11】
前記水素コンテナが内部に配置されるカードルまたはガス容器を有していて、第一の前記港湾荷役機器に搭載されている前記水素コンテナの前記カードルまたは前記ガス容器が、第二の前記港湾荷役機器により搬送された前記水素コンテナの前記カードルまたは前記ガス容器に交換される請求項８に記載の水素供給方法。
【請求項12】
前記港湾荷役機器の位置および作業状況を把握する管理システムに予め組み込まれた制御機構を備えていて、制御機構が、第一の前記港湾荷役機器に搭載されている水素の量をデータとして取得して、このデータの値が予め定められるしきい値以下となったときに第二の前記港湾荷役機器に前記水素コンテナの搬送を指示する請求項８に記載の水素供給方法。
【請求項13】
コンテナ船が係船されて岸壁を専有する期間である係船スケジュールを管理する管理システムから前記係船スケジュールを取得して、前記水素コンテナを搬送する前記船舶が接岸可能な期間を抽出する制御機構を予め備えていて、制御機構が、前記水素コンテナ貯蔵領域に保管されている水素の量をデータとして取得して、このデータの値が予め定められるしきい値以下となったときに前記船舶に前記期間および前記水素コンテナの搬送を指示する請求項８に記載の水素供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンテナターミナルに水素を供給する水素供給システムおよび水素供給方法に関するものであり、詳しくはコンテナターミナルに水素を供給する際の効率および安全性を向上できる水素供給システムおよび水素供給方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
水素製造車両の構成が種々提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１にはＬＰＧ（液化石油ガス）スタンドからＬＰＧの供給を受けて、ＬＰＧから水素を製造するとともに圧縮して、ＬＰＧガススタンドのガスタンクに高圧水素ガスを供給する構成が開示されている。
【0003】
ところで岸壁クレーンや門型クレーン等の港湾荷役機器が作業を行うコンテナターミナルにおいて、二酸化炭素の排出量の抑制が求められいる。岸壁クレーン等に燃料電池を搭載して、この燃料電池に水素を供給することでコンテナターミナルにおける二酸化炭素の排出量を抑制することが検討されている。
【0004】
コンテナターミナルにはＬＰＧの供給源がないため、特許文献１に記載の水素製造車両が利用できない。そのためコンテナターミナルへの水素の供給は極めて困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】日本国特開２０００－９５０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的はコンテナターミナルに水素を供給する際の効率および安全性を向上できる水素供給システムおよび水素供給方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するための水素供給システムは、水素製造設備からコンテナターミナルに水素を供給する水素供給システムであって、水素を充填される水素コンテナと、前記水素製造設備から水素の供給を受けるとともに前記水素コンテナに充填された状態の水素を前記コンテナターミナルに搬送する船舶と、前記コンテナターミナルに配置されていて前記水素コンテナの荷役を行う港湾荷役機器と、前記コンテナターミナルに形成されていて前記水素コンテナを載置する水素コンテナ貯蔵領域を備えていて、前記港湾荷役機器が、水素の供給対象となる第一の前記港湾荷役機器と、前記水素コンテナ貯蔵領域から第一の前記港湾荷役機器まで前記水素コンテナを搬送する第二の前記港湾荷役機器とを有することを特徴とする。
【0008】
上記の目的を達成するための水素供給方法は、水素製造設備からコンテナターミナルに水素を供給する水素供給方法であって、前記水素製造設備から水素の供給を受けて水素を充填される水素コンテナが、前記水素製造設備から前記コンテナターミナルに船舶により搬送されて、その後前記コンテナターミナルに配置されている港湾荷役機器により、前記コンテナターミナルに形成される水素コンテナ貯蔵領域に載置されて、前記水素コンテナ貯蔵領域に載置されている前記水素コンテナが、前記水素コンテナ貯蔵領域から水素の供給対象となる第一の港湾荷役機器まで、第二の港湾荷役機器により搬送されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、コンテナターミナルにおいて通常のコンテナの荷役と同様に水素コンテナの荷役を実行および管理できる。コンテナターミナルに対して水素の供給を効率よく行うには有利である。また水素コンテナが公道を通ることなくコンテナターミナルに搬送されるため、水素を搬送する際の安全性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】水素供給システムの概略を例示する説明図である。
【図2】水素コンテナを例示する説明図である。
【図3】水素コンテナの変形例を例示する説明図である。
【図4】水素コンテナの変形例を例示する説明図である。
【図5】水素コンテナの変形例を例示する説明図である。
【図6】水素供給システムの変形例を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、水素供給システムおよび水素供給方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【0012】
図１に例示するように水素供給システム１は、水素製造設備２で製造される水素を水素コンテナ３の状態で船舶４によりコンテナターミナル５に搬送する構成を有している。
【0013】
水素製造設備２は、水素を製造するための工場である。水素製造設備２は、液体水素または水素ガスを製造して船舶４に供給する構成を有している。水素製造設備２は望ましくは海に面した場所に建設されている。水素製造設備２は、ＦＳＯ（Floating Storage and offloading system）などの船舶や、石油プラットフォームなどの洋上施設で構成されてもよい。水素製造設備２は発明の必須要件ではない。
【0014】
水素供給システム１は例えばコンテナ船で構成される船舶４を備えている。船舶４は、水素製造設備２からコンテナターミナル５に海路で水素を搬送する構成を有している。船舶４は、コンテナと同様に荷役可能な水素コンテナ３の状態で水素を搬送する。船舶４はコンテナ船に限定されない。船舶４は水素コンテナ３を搬送可能な構成を有していればよい。例えば水素製造設備２とコンテナターミナル５の距離が比較的近い場合は、タグボートに牽引される台船で船舶４が構成されてもよい。
【0015】
図２に例示するように水素コンテナ３は、枠状構造体６の中に一つのタンク７が固定されるタンクコンテナで構成することができる。水素コンテナ３は、２０ｆｔコンテナや４０ｆｔコンテナなど海上コンテナと同様の大きさに構成されていて、コンテナクレーン等で荷役可能な構成を有している。
【0016】
図３に例示するように水素コンテナ３は、通常のコンテナ８の内部に複数のガス容器（シリンダー）９が収容される構成であってもよい。図３では説明のためコンテナ８を破線で示している。ガス容器９の大きさや数は適宜設定することができる。
【0017】
図４に例示するように水素コンテナ３は、コンテナ８の内部に一つまたは複数のカードル１０が収容される構成であってもよい。カードル１０は、枠体１１の内部に複数のガス容器９が配置されて、ガス容器９どうしが配管等で接続される構造を有している。図４では説明のためコンテナ８を破線で示している。コンテナ８に収納されるカードル１０の大きさや数は適宜設定することができる。一つのカードル１０を構成するガス容器９の大きさや数は適宜設定することができる。
【0018】
図５に例示するように水素コンテナ３は、通常のコンテナ８と同程度の大きさに構成される一つのカードル１０で構成されてもよい。このカードル１０の枠体１１がコンテナ８と同じ大きさを有していて、コンテナクレーン等で荷役可能な構成を有している。
【0019】
図１に例示するように水素供給システム１はコンテナターミナル５に配置される複数の港湾荷役機器１２を備えている。港湾荷役機器１２は通常のコンテナ８を荷役する機器で構成されている。港湾荷役機器１２は、例えば岸壁に設置されていて接岸した船舶４とコンテナターミナル５との間でコンテナ８の荷役を行う岸壁クレーン１２ａで構成される。港湾荷役機器１２は、例えば岸壁クレーン１２ａと蔵置レーン１３との間でコンテナ８の荷役を行う構内シャシ１２ｂで構成される。蔵置レーン１３は複数のコンテナ８が積み重ねられて載置される領域である。港湾荷役機器１２は、例えば蔵置レーン１３に沿って走行可能に配置されていて構内シャシ１２ｂと蔵置レーン１３との間でコンテナ８の荷役を行う門型クレーン１２ｃで構成される。
【0020】
港湾荷役機器１２は上記に限らず、コンテナターミナル５に配置されるあらゆる機器が含まれる。またコンテナターミナル５に配置されてコンテナ８の荷役を行える機器も港湾荷役機器１２に含まれる。港湾荷役機器１２は例えばトップリフターやフォークリフトやストラドルキャリアも含まれる。
【0021】
水素供給システム１は、コンテナターミナル５に形成されていて水素コンテナ３を載置する水素コンテナ貯蔵領域１４を備えていてもよい。水素コンテナ貯蔵領域１４は、複数の水素コンテナ３が積み重ねられて載置される領域である。水素コンテナ貯蔵領域１４には、安全性を高めるために必要に応じてコンクリート壁１５などの付帯設備が配置されてもよい。図１に例示する実施形態では、水素コンテナ貯蔵領域１４に沿って走行する門型クレーン１２ｃが配置されている。水素コンテナ貯蔵領域１４における水素コンテナ３は、この門型クレーン１２ｃにより荷役される。
【0022】
水素コンテナ貯蔵領域１４における水素コンテナ３の荷役が、スタッカークレーンにより行われる構成にしてもよい。この場合は水素コンテナ貯蔵領域１４に複数の水素コンテナ３をそれぞれ収容する棚が設置される。それぞれの棚に載置される水素コンテナ３をスタッカークレーンが棚に沿って上下方向および水平方向に移動するフォーク等により荷役する。スタッカークレーンを有する自動倉庫が、水素コンテナ貯蔵領域１４に建造される構成にしてもよい。このとき水素コンテナ３は自動倉庫の屋内に載置されるため、安全性を向上するには有利である。
【0023】
スタッカークレーンを利用する構成により、水素コンテナ３を積み重ねて載置する場合に比べて、上下方向に収容できる水素コンテナ３の数を増加させることができる。水素コンテナ貯蔵領域１４に必要となる面積を小さくすることができる。安全性を高めるために必要となるコンクリート壁１５の量を抑制するには有利である。また水素コンテナ貯蔵領域１４の面積を小さくすることで、通常のコンテナ８が載置される蔵置レーン１３の面積の縮小量を抑制できる。
【0024】
水素コンテナ３は他のコンテナ８とは区別される状態で、水素コンテナ貯蔵領域１４に載置されることが安全性の観点からは望ましい。通常のコンテナ８が載置される蔵置レーン１３に水素コンテナ３が載置されてもよい。このとき水素供給システム１は水素コンテナ貯蔵領域１４を備えない構成となる。
【0025】
コンテナターミナル５が管理棟１６を有していてもよい。管理棟１６は、コンテナターミナル５を管理する作業員等が作業を行う場所である。複数の港湾荷役機器１２の状態を管理する管理システム１７が管理棟１６に配置されていてもよい。図１では説明のため管理システム１７を破線で示している。
【0026】
管理システム１７は例えばコンピュータで構成される。管理システム１７は、港湾荷役機器１２の位置や作業状態を把握する構成を有している。管理システム１７は、蔵置レーン１３に載置されているコンテナ８の位置やコンテナ番号を管理する構成を有していてもよい。管理システム１７は、接岸した船舶４に積み込むコンテナ８のコンテナ番号を管理する構成を有していてもよい。また管理システム１７は、コンテナターミナル５の岸壁に接岸する船舶４の識別や、接岸している期間等を管理する構成を有していてもよい。
【0027】
水素供給システム１を利用した水素供給方法について以下に説明する。図１に例示するようにまず船舶４が水素製造設備２において水素の供給を受ける。水素製造設備２では、製造された水素ガスが水素コンテナ３に充填される。水素ガスは例えば９０ＭＰａに加圧された状態で水素コンテナ３に充填される。水素ガスの圧力はこれに限らず、適宜設定することができる。例えば９０ＭＰａ以上など水素ガスの圧力を大きくするほど、水素の搬送効率は良くなる。他方で例えば４０ＭＰａ以下など水素ガスの圧力を小さくするほど、水素を充填するタンク７やガス容器９の製造コストを抑制できる。
【0028】
水素製造設備２において水素ガスを充填された水素コンテナ３が、船舶４に積み込まれる。船舶４は水素コンテナ３の状態で水素製造設備２から水素を受け取る。水素供給設備２と船舶４とをホース等で連結して、船舶４に積み込まれている水素コンテナ３に水素ガスを供給する構成にしてもよい。この場合、船舶４は水素ガスの状態で水素製造設備２から水素を受け取る。
【0029】
水素供給設備２から供給される水素は、液体水素であってもよい。液体水素の冷却が必要な場合は水素コンテナ３が冷却器または保冷構造を有する構成とすることが望ましい。本明細書において液体水素には、水素とトルエンとを化学反応させてたメチルシクロヘキサンも含まれる。
【0030】
水素製造設備２において船舶４は、水素ガスまたは液体水素の直接供給または水素コンテナ３としての供給を受ける。その後、船舶４は目的地であるコンテナターミナル５に水素コンテナ３の状態で水素を搬送する。
【0031】
コンテナターミナル５の岸壁に船舶４が接岸すると、岸壁クレーン１２ａは水素コンテナ３を船舶４から荷降ろしする。岸壁クレーン１２ａから水素コンテナ３を受け取った構内シャシ１２ｂは、水素コンテナ貯蔵領域１４に水素コンテナ３を搬送する。水素コンテナ貯蔵領域１４に配置されている門型クレーン１２ｃは、水素コンテナ３を水素コンテナ貯蔵領域１４に載置する。
【0032】
水素コンテナ３は通常のコンテナ８と同様に、岸壁クレーン１２ａや構内シャシ１２ｂや門型クレーン１２ｃ等により荷役される。水素コンテナ３は港湾荷役機器１２によって蔵置レーン１３または水素コンテナ貯蔵領域１４に載置される。水素コンテナ３は通常のコンテナ８と同様に積み上げて載置することが可能である。トップリフターやフォークリフトやストラドルキャリアで水素コンテナ３の荷役が行われてもよい。
【0033】
水素を水素コンテナ３の状態で荷役できるので、岸壁クレーン１２ａなど通常のコンテナ８を荷役する港湾荷役機器１２で水素の搬送が可能となる。通常のコンテナ８と同様に水素コンテナ３の荷役や管理をコンテナターミナル５で行うことが可能となる。コンテナターミナル５の既存の設備を利用して効率よく水素を搬送することができる。
【0034】
タンクローリ等の車両で水素を搬送する場合に比べて、船舶４で水素コンテナ３の状態で搬送する方が水素の搬送量を大規模化するには有利である。
【0035】
水素コンテナ３は水素製造設備２からコンテナターミナル５まで海上輸送により搬送される。水素製造設備２が海に面した場所に建設されている場合は、水素コンテナ３が公道をまったく通過することがない。水素コンテナ３が公道をまったくまたはほとんど通らないため、水素の搬送における安全性を向上できる。
【0036】
コンテナターミナル５に対してコンテナ８の搬入および搬出を行う複数の外来シャシにより、コンテナターミナル５の近辺で渋滞等が発生することがある。水素コンテナ３は、海からコンテナターミナル５に運び込まれるため、渋滞等の影響を受けずコンテナターミナル５への到着が遅れることがない。また外来シャシとは異なる経路で水素コンテナ３はコンテナターミナル５に搬送されるため、外来シャシの往来に与える影響を抑制することができる。
【0037】
水素供給システム１は、構内シャシ１２ｂなどコンテナターミナル５の既存の設備を利用して水素の搬送を行うことができる。コンテナターミナル５において、構内シャシ１２ｂや門型クレーン１２ｃの自動運転が行われる場合であっても、通常のコンテナ８と同様に自動運転で水素コンテナ３の搬送が可能となる。コンテナターミナル５における安全性を向上するには有利である。水素製造車両やタンクローリ等が外部からコンテナターミナル５に侵入すると自動運転の妨げになったり、事故の原因となることがある。
【0038】
港湾荷役機器１２の少なくとも一部に燃料電池が搭載されていて水素を燃料として動作を行う場合、この港湾荷役機器１２に対する水素の供給が必要となる。水素の供給対象となる第一の港湾荷役機器１２が岸壁クレーン１２ａであり、第一の港湾荷役機器１２に対して水素コンテナ３を搬送する第二の港湾荷役機器１２がトップリフターである場合を例に以下に説明する。
【0039】
まず第二の港湾荷役機器１２であるトップリフターが水素コンテナ貯蔵領域１４から第一の港湾荷役機器１２である岸壁クレーン１２ａに水素コンテナ３を搬送する。トップリフターは、岸壁クレーン１２ａに搭載されていた使用済みの水素コンテナ３を、搬送してきた使用前の水素コンテナ３に交換する。岸壁クレーン１２ａの水素コンテナ３が換装されることになる。その際に水素コンテナ３から岸壁クレーン１２ａの燃料電池に水素を供給するためのホース等のつなぎ替えも作業員により適宜実施される。使用済みの水素コンテナ３は水素コンテナ貯蔵領域１４までトップリフターにより搬送される。
【0040】
第二の港湾荷役機器１２が構内シャシ１２ｂで構成されてもよい。この場合に岸壁クレーン１２ａは、自身に搭載されていた使用済みの水素コンテナ３を、構内シャシ１２ｂが搬送してきた使用前の水素コンテナ３に、自身の吊具を利用して交換する。構内シャシ１２ｂは、使用済みの水素コンテナ３を水素コンテナ貯蔵領域１４まで搬送する。門型クレーン１２ｃは、構内シャシ１２ｂに搭載されている使用済みの水素コンテナ３を吊り上げて、水素コンテナ貯蔵領域１４に載置する。
【0041】
第一の港湾荷役機器１２が岸壁クレーン１２ａや門型クレーン１２ｃなどコンテナ８を荷役するための吊具を有している場合は、自身の吊具で水素コンテナ３の換装を行う構成としてもよい。
【0042】
岸壁クレーン１２ａなど第一の港湾荷役機器１２に対して、ガス容器９やカードル１０の換装を行う構成としてもよい。つまり水素コンテナ３全体の換装ではなく、水素コンテナ３の中身のガス容器９等の換装を行う構成としてもよい。
【0043】
例えば構内シャシ１２ｂで搬送されてきた使用前の水素コンテナ３から、フォークリフト等でカードル１０を取り出して、このカードル１０を岸壁クレーン１２ａに搭載させる構成としてもよい。水素コンテナ３からガス容器９を取り出して、ガス容器９をチェーンブロック等で吊り上げて岸壁クレーン１２ａに設置する構成としてもよい。
【0044】
第二の港湾荷役機器１２により搬送される水素コンテナ３と、第一の港湾荷役機器１２の水素タンクとをホース等で接続して、差圧により水素ガスを供給する構成としてもよい。この場合、第一の港湾荷役機器１２および第二の港湾荷役機器１２のいずれもが、水素コンテナ３を吊り上げる吊具等を有さない構成であってもよい。
【0045】
水素コンテナ３に充填されている水素が液体水素の場合も水素ガスの場合と同様に、水素コンテナ３の換装、または液体水素をホース等で供給する構成のいずれであっても採用できる。液体水素をホース等で供給する場合は水素コンテナ３にポンプ等の動力機器が設置されていてもよい。
【0046】
燃料として液体水素が利用される場合は、港湾荷役機器１２は液体水素を水素ガスに変換する変換器を有していてもよい。このとき変換器で変換された水素ガスが燃料電池に供給される。燃料を水素ガスとする方が、港湾荷役機器１２において変換器が不要となりメンテナンスも容易となる。港湾荷役機器１２の燃料を軽油から水素に切り替えるために必要となるコストと、切り替え後に定期的に発生するメンテナンスコストとを抑制できる。コンテナターミナル５における二酸化炭素の排出量を抑制するには有利である。
【0047】
ガス容器９やカードル１０が水素コンテナ３に収納されている場合も、ガス容器９等と港湾荷役機器１２とをホース等で接続して水素ガスまたは液体水素を供給する構成にできる。
【0048】
港湾荷役機器１２（第一の港湾荷役機器１２）に対する水素の供給を、通常のコンテナ８の搬送を行っている港湾荷役機器１２（第二の港湾荷役機器１２）により行うことが可能となる。港湾荷役機器１２を利用して水素コンテナ３を搬送する構成であるため、複数台の港湾荷役機器１２に対して同時に水素の供給を行うことが可能となる。例えば船舶４の接岸作業中に、複数台の岸壁クレーン１２ａに対して同時に且つ短時間で水素を供給することが可能となる。岸壁クレーン１２ａの荷役効率を向上するには有利である。
【0049】
第一の港湾荷役機器１２が岸壁クレーン１２ａや門型クレーン１２ｃなど、水素コンテナ貯蔵領域１４までの移動が比較的困難な港湾荷役機器１２の場合は、構内シャシ１２ｂなど第二の港湾荷役機器１２を利用することで効率よく水素を供給することが可能となる。
【0050】
通常のコンテナ８の荷役と同様に水素コンテナ３の搬送をコンテナターミナル５において行うことができる。通常のコンテナ８の荷役作業を妨げることなく第一の港湾荷役機器１２に対する水素の供給を行うことが可能となる。
【0051】
港湾荷役機器１２の自動運転によりコンテナ８が搬送されるコンテナターミナル５においては、第二の港湾荷役機器１２の自動運転で水素コンテナ３を第一の港湾荷役機器１２まで搬送することができる。コンテナターミナル５における安全性を向上するには有利である。自動で走行している港湾荷役機器１２の中に作業員が運転する車両等が侵入すると、自動運転の妨げになったり事故の原因になったりする。水素供給システム１は、このような不具合を回避できる。
【0052】
水素コンテナ貯蔵領域１４など水素コンテナ３を載置する場所を確保するのみで、コンテナターミナル５における水素コンテナ３の受け入れが可能となる。付帯設備等を設けず水素コンテナ貯蔵領域１４の区画を決定するのみの場合は、燃料としての水素を導入する際に必要となるコストを特に抑制できる。そのためコンテナターミナル５において、水素を燃料として駆動する港湾荷役機器１２を段階的に増やしていく場合に対応が可能となる。
【0053】
例えばコンテナターミナル５に水素スタンドを設ける場合は、港湾荷役機器１２が水素の供給を受ける際に待機する駐機スペースや、地下に埋設されて水素を貯蔵するためのタンクや、水素を搬送するための配管等が必要となる。水素燃料の導入に必要となるコストが極めて大きくなる。まず二台の港湾荷役機器１２の燃料を水素とする場合でも、大きな費用をかけて水素スタンドを建造する必要がある。水素燃料の普及の妨げになる。
【0054】
コンテナターミナル５において水素の製造や水素ガスの圧縮が行われない。コンテナターミナル５における安全性を向上するには有利である。また水素の製造や水素ガスの圧縮のために必要な許認可等も、コンテナターミナル５で取得する必要がないため、水素燃料の普及を促進するには有利である。
【0055】
使用前の水素コンテナ３とは反対となる経路で使用済みの水素コンテナ３は搬送される。具体的には使用済みの水素コンテナ３は、第二の港湾荷役機器１２により水素コンテナ貯蔵領域１４に搬送される。使用前の水素コンテナ３が船舶４により搬送されてきたとき、使用済みの水素コンテナ３が船舶４に積み込まれる。
【0056】
図６に例示するように水素供給システム１が制御機構１８を備えていてもよい。制御機構１８は例えば管理棟１６に設置されるコンピュータで構成される。図６に例示する実施形態のように制御機構１８が管理システム１７に組み込まれる構成であってもよく、管理システム１７とは独立する状態で設置される構成であってもよい。
【0057】
制御機構１８は港湾荷役機器１２に搭載されている水素の量をデータとして取得する取得部１８ａを有している。門型クレーン１２ｃなど第一の港湾荷役機器１２に設置されている水素コンテナ３に水素ガスが充填されている場合、水素コンテナ３の水素残量を圧力として取得する構成を取得部１８ａが有していてもよい。水素コンテナ３に液体水素が充填されている場合、水素コンテナ３の水素残量を液体水素の水位として取得する構成を取得部１８ａが有していてもよい。港湾荷役機器１２に設置されているセンサ等からの情報を、無線通信により取得部１８ａが取得する構成にできる。
【0058】
取得部１８ａは、水素残量を所定時間ごとに間欠的に取得する構成でもよく、水素残量を連続的に取得することで常時監視を行う構成でもよい。燃料電池に流入する水素ガスの流量を流量計で取得して、この値から水素残量を推定する構成を、取得部１８ａが有しててもよい。取得部１８ａは複数の港湾荷役機器１２のそれぞれの水素残量をそれぞれ取得する。
【0059】
制御機構１８は指示部１８ｂを有している。水素残量が例えば使用前の状態に対して３０％以下など、予め定められるしきい値以下となったときにトップリフターなど第二の港湾荷役機器１２に水素コンテナ３の搬送を指示部１８ｂが指示する。トップリフターは、水素コンテナ貯蔵領域１４から門型クレーン１２ｃに向かって水素コンテナ３を搬送する。トップリフターは自動運転で制御されてもよく、作業員により操作される構成であってもよい。作業員によりトップリフターが操作される場合は、トップリフターの作業指示モニタに指示部１８ｂからの指示が表示される。
【0060】
取得部１８ａが水素コンテナ貯蔵領域１４に保管されている水素の量をデータとして取得する構成を有していてもよい。水素コンテナ貯蔵領域１４に載置されている水素コンテナ３の全体数に対して使用前の水素コンテナ３の割合をデータとして取得部１８ａが取得する構成にできる。水素コンテナ貯蔵領域１４に載置されている使用前の水素コンテナ３の数をデータとして、取得部１８ａが取得する構成としてもよい。図６に示される実施例では水素コンテナ貯蔵領域１４はコンクリート壁１５などの付帯設備を有さない。
【0061】
水素コンテナ貯蔵領域１４に載置されている水素コンテナ３の全体数に対する使用前の水素コンテナ３の割合が５０％以下など、予め定められるしきい値以下になったときに船舶４に水素コンテナ３の搬送を指示部１８ｂが指示する構成にしてもよい。また水素コンテナ貯蔵領域１４に載置されている使用前の水素コンテナ３の数が２０個以下など所定の数以下になったとき、船舶４に水素コンテナ３の搬送を指示する構成にしてもよい。
【0062】
船舶４の作業指示モニタに指示部１８ｂからの指示が表示される。船舶４は水素製造設備２に移動して水素の供給を受けた後に、コンテナターミナル５に移動する。コンテナターミナル５は船舶４から使用前の水素コンテナ３の供給を受ける。
【0063】
構内シャシ１２ｂやトップリフターなどコンテナターミナル５において比較的容易に移動できる港湾荷役機器１２が、水素が供給される対象である第一の港湾荷役機器１２となる場合がある。このとき第一の港湾荷役機器１２が水素コンテナ貯蔵領域１４まで移動して、その場で水素の供給を受ける構成としてもよい。このとき水素コンテナ３を搬送するための第二の港湾荷役機器１２が不要となる。また水素の供給は、水素コンテナ３を換装する構成であっても、水素ガスまたは液体水素を直接供給する構成であってもよい。
【0064】
水素供給システム１が制御機構１８を備える場合は、取得部１８ａが構内シャシ１２ｂなどの第一の港湾荷役機器１２の水素の量を取得して、指示部１８ｂが構内シャシ１２ｂなどの第一の港湾荷役機器１２に水素コンテナ貯蔵領域１４までの移動を指示する構成にしてもよい。構内シャシ１２ｂは水素コンテナ貯蔵領域１４で水素の供給を受ける。
【0065】
管理システム１７が複数の港湾荷役機器１２の水素の量を取得する構成を有していてもよい。この場合、制御機構１８の取得部１８ａは、管理システム１７から港湾荷役機器１２の水素の残量を取得する構成にしてもよい。
【0066】
コンテナ船が係船されて岸壁を専有する期間（係船スケジュール）を管理システム１７が管理する構成を有していてもよい。この場合、制御機構１８が係船スケジュールを管理システム１７から取得して、水素コンテナ３を搬送する船舶４が接岸可能な期間を抽出して、この期間を含む情報を指示部１８ｂから船舶４に連絡する構成としてもよい。
【0067】
港湾荷役機器１２への水素の供給は、通常時にコンテナ８の荷役を行っている港湾荷役機器１２で行うことができる。つまり管理システム１７により管理されている複数の港湾荷役機器１２により水素の供給を行うことができる。管理システム１７により管理できない車両等がコンテナターミナル５の中を、水素の供給のために走行することがない。コンテナターミナル５における安全性を向上するには有利である。
【0068】
水素コンテナ３の搬送を行う第二の港湾荷役機器１２の現在地や作業状況を管理システム１７は把握することができる。第二の港湾荷役機器１２に関する情報を管理システム１７から取得することで、制御機構１８は効率のよいタイミングで第二の港湾荷役機器１２に水素の供給作業を行わせることが可能となる。水素供給システム１８は、コンテナ８の荷役効率の低下を抑制しつつ、第一の港湾荷役機器１２に対する水素の供給を実現することができる。
【0069】
港湾荷役機器１２が自動運転で制御されている場合、制御機構１８の指示部１８ｂから管理システム１７に指示を行う構成にしてもよい。管理システム１７は通常のコンテナ８の荷役作業と同様に、構内シャシ１２ｂ等の第二の港湾荷役機器１２に水素コンテナ３の荷役を指示することができる。コンテナ８の荷役作業の中に水素コンテナ３の搬送作業を組み込むことができるので、コンテナ８および水素コンテナ３の荷役効率を向上するには有利である。コンテナターミナル５の中で走行する港湾荷役機器１２が、コンテナ８の荷役作業と同様に水素コンテナ３の搬送作業を自動で行うことができる。
【符号の説明】
【0070】
１ 水素供給システム
２ 水素製造設備
３ 水素コンテナ
４ 船舶
５ コンテナターミナル
６ 枠状構造体
７ タンク
８ コンテナ
９ ガス容器
１０ カードル
１１ 枠体
１２ 港湾荷役機器
１２ａ 岸壁クレーン
１２ｂ 構内シャシ
１２ｃ 門型クレーン
１３ 蔵置レーン
１４ 水素コンテナ貯蔵領域
１５ コンクリート壁
１６ 管理棟
１７ 管理システム
１８ 制御機構
１８ａ 取得部
１８ｂ 指示部
２ 水素製造設備
３ 水素コンテナ
４ 船舶
５ コンテナターミナル
６ 枠状構造体
７ タンク
８ コンテナ
９ ガス容器
１０ カードル
１１ 枠体
１２ 港湾荷役機器
１２ａ 岸壁クレーン
１２ｂ 構内シャシ
１２ｃ 門型クレーン
１３ 蔵置レーン
１４ 水素コンテナ貯蔵領域
１５ コンクリート壁
１６ 管理棟
１７ 管理システム
１８ 制御機構
１８ａ 取得部
１８ｂ 指示部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】