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特許7420772水素ステーション、水素ステーション用制御部及び水素ステーション用のプログラム
(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】2024-01-15
(45)【発行日】2024-01-23
(54)【発明の名称】水素ステーション、水素ステーション用制御部及び水素ステーション用のプログラム
(51)【国際特許分類】
C25B 1/04 20210101AFI20240116BHJP
H02J 15/00 20060101ALI20240116BHJP
H02J 3/00 20060101ALI20240116BHJP
H02J 3/38 20060101ALI20240116BHJP
C25B 9/00 20210101ALI20240116BHJP
C25B 15/02 20210101ALI20240116BHJP
H01M 8/0656 20160101ALI20240116BHJP
H01M 8/04298 20160101ALI20240116BHJP
H01M 8/04858 20160101ALI20240116BHJP
H01M 8/04313 20160101ALI20240116BHJP
【ＦＩ】
C25B1/04
H02J15/00 G
H02J3/00 180
H02J3/38 170
C25B9/00 A
C25B15/02
H01M8/0656
H01M8/04298
H01M8/04858
H01M8/04313
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021115645
(22)【出願日】2021-07-13
(65)【公開番号】P2023012161
(43)【公開日】2023-01-25
【審査請求日】2022-11-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000006895
【氏名又は名称】矢崎総業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】池谷 浩二
【審査官】瀧口 博史
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２００５／０１０９３９４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００２－０９５１６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１６２２９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－２０２６３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０４６５２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０４７１７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５３０８５９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２５Ｂ
Ｈ０２Ｊ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力会社の電力網から供給される電気を用いて水を電気分解して水素を生成する電解槽と、前記電解槽により生成された前記水素を貯める水素タンクと、前記水素タンクの前記水素から電気を生成する燃料電池と、前記燃料電池により生成された電気を交流に変換して前記電力網に供給する変換器と、前記水素タンクに貯められた前記水素を他の水素タンクに充填する充填器と、を有する水素生成装置と、前記水素生成装置を制御する制御部と、を備えた
水素ステーションであって、
前記制御部は、前記電力会社の職員により操作される端末と通信可能に設けられ、
前記端末から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部の判定結果を前記端末に送信する第１送信部と、
前記端末から売電要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部と、
前記第２判定部の判定結果を前記端末に送信する第２送信部と、を有し、
前記第２判定部は、前記水素タンクの残量が所定値以上か以下を判定し、前記残量が前記所定値以上である場合には前記充填器から前記水素が出力されているか否かを更に判定し、前記水素が出力されていない場合には前記売電が可能であると判定し、前記残量が前記所定値未満である場合、又は、前記充填器から前記水素が出力されている場合には前記売電が不可能であると判定する
水素ステーション。
【請求項2】
請求項１に記載の水素ステーションにおいて、前記制御部は、前記第１判定部により前記水素の生成が可能であると判定されると、前記電解槽に前記電力網からの電気を利用して前記水を電気分解させて前記水素を生成させる第１制御部と、
前記第２判定部により前記売電が可能であると判定されると、前記水素タンクからの前記水素を前記燃料電池に供給させると共に前記変換器に前記燃料電池により生成された電気を前記電力網に供給させる第２制御部と、を有する
水素ステーション。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の水素ステーションであって、前記水素ステーションは、家庭内に設置され、
前記水素生成装置は、前記家庭内に設置された太陽光発電と、
前記変換器の出力を前記家庭内の電気設備及び前記電力網の間で切り替える切替部と、
前記電解槽が前記水素を生成する際に利用する電力が前記電力会社の前記電力網から供給される状態と、その電力が前記太陽光発電から供給される状態と、を切り替える第２の切替部と、をさらに有する
水素ステーション。
【請求項4】
電力会社の電力網から供給される電気を用いて水を電気分解して水素を生成する電解槽と、前記電解槽により生成された前記水素を貯める水素タンクと、前記水素タンクの前記水素から電気を生成する燃料電池と、前記燃料電池により生成された電気を交流に変換して前記電力網に供給する変換器と、前記水素タンクに貯められた前記水素を他の水素タンクに充填する充填器と、を有する水素生成装置を制御する水素ステーション用制御部であって、前記電力会社の職員により操作される端末と通信可能に設けられ、
前記端末から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部の判定結果を前記端末に送信する第１送信部と、
前記端末から売電要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部と、
前記第２判定部の判定結果を前記端末に送信する第２送信部と、を備え、
前記第２判定部は、前記水素タンクの残量が所定値以上か以下を判定し、前記残量が前記所定値以上である場合には前記充填器から前記水素が出力されているか否かを更に判定し、前記水素が出力されていない場合には前記売電が可能であると判定し、前記残量が前記所定値未満である場合、又は、前記充填器から前記水素が出力されている場合には前記売電が不可能であると判定する
水素ステーション用制御部。
【請求項5】
電力会社の電力網から供給される電気を用いて水を電気分解して水素を生成する電解槽と、前記電解槽により生成された前記水素を貯める水素タンクと、前記水素タンクの前記水素から電気を生成する燃料電池と、前記燃料電池により生成された電気を交流に変換して前記電力網に供給する変換器と、前記水素タンクに貯められた前記水素を他の水素タンクに充填する充填器と、を有する水素生成装置を制御するための水素ステーション用のプログラムであって、コンピュータに、
前記電力会社の職員により操作される端末から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部の判定結果を前記端末に送信する第１送信部と、
前記端末から売電要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部と、
前記第２判定部の判定結果を前記端末に送信する第２送信部と、して機能させ、「
前記第２判定部は、前記水素タンクの残量が所定値以上か以下を判定し、前記残量が前記所定値以上である場合には前記充填器から前記水素が出力されているか否かを更に判定し、前記水素が出力されていない場合には前記売電が可能であると判定し、前記残量が前記所定値未満である場合、又は、前記充填器から前記水素が出力されている場合には前記売電が不可能であると判定する
水素ステーション用のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水素ステーション、水素ステーション用制御部及び水素ステーション用のプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、燃料電池自動車などに搭載される燃料電池に燃料としての水素を供給する水素ステーションが知られている。一般的に、これら水素ステーションには、ガソリンスタンドと同様に、別の場所で生成された水素を輸送して、水素タンクに補充することが考えられていた（特許文献１～４）。
【0003】
また、水素ステーションに太陽光発電などの自家発電機と、自家発電機により発電された電気を利用して水素を生成する水素生成装置と、を設け、水素生成装置により発生した水素により水素タンクを補充することが考えられている（特許文献５）。
【0004】
しかしながら、特許文献１～４の技術では、水素の輸送にコストがかかる、という問題があった。また、特許文献５の技術では、自家発電機の発電量が十分でない、という問題があった。
【0005】
そこで、近年、水素ステーションに電力会社の電力網によって供給される電気を利用して水素を生成する水素生成装置を設け、水素生成装置により発生した水素により水素のタンクを補充することが考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】国際公開第２０２０／０７５７７１号
【文献】特開２００５－２２０９４６号公報
【文献】特開２０１７－９０６９号公報
【文献】特開２０１６－１７０５９４号公報
【文献】特開２００３－２５７４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、単純に水素タンクが減ったタイミングで電力網によって供給される電気を利用して水素を生成するだけでは、電力会社での電力供給の効率化に貢献できていない、という問題があった。
【0008】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力会社での電力供給の効率化に貢献できる水素ステーション、水素ステーション用制御部及び水素ステーション用のプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前述した目的を達成するために、本発明に係る水素ステーション、水素ステーション用制御部及び水素ステーション用プログラムは、下記［１］～［３］を特徴としている。
【0010】
［１］
電力会社の電力網から供給される電気を用いて水を電気分解して水素を生成する電解槽と、前記電解槽により生成された前記水素を貯める水素タンクと、前記水素タンクの前記水素から電気を生成する燃料電池と、前記燃料電池により生成された電気を交流に変換して前記電力網に供給する変換器と、前記水素タンクに貯められた前記水素を他の水素タンクに充填する充填器と、を有する水素生成装置と、
前記水素生成装置を制御する制御部と、を備えた
水素ステーションであって、
前記制御部は、前記電力会社の職員により操作される端末と通信可能に設けられ、
前記端末から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部の判定結果を前記端末に送信する第１送信部と、
前記端末から売電要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部と、
前記第２判定部の判定結果を前記端末に送信する第２送信部と、を有し、
前記第２判定部は、前記水素タンクの残量が所定値以上か以下を判定し、前記残量が前記所定値以上である場合には前記充填器から前記水素が出力されているか否かを更に判定し、前記水素が出力されていない場合には前記売電が可能であると判定し、前記残量が前記所定値未満である場合、又は、前記充填器から前記水素が出力されている場合には前記売電が不可能であると判定する
水素ステーションであること。
［２］
電力会社の電力網から供給される電気を用いて水を電気分解して水素を生成する電解槽と、前記電解槽により生成された前記水素を貯める水素タンクと、前記水素タンクの前記水素から電気を生成する燃料電池と、前記燃料電池により生成された電気を交流に変換して前記電力網に供給する変換器と、前記水素タンクに貯められた前記水素を他の水素タンクに充填する充填器と、を有する水素生成装置を制御する水素ステーション用制御部であって、
前記電力会社の職員により操作される端末と通信可能に設けられ、
前記端末から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部の判定結果を前記端末に送信する第１送信部と、
前記端末から売電要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部と、
前記第２判定部の判定結果を前記端末に送信する第２送信部と、を備え、
前記第２判定部は、前記水素タンクの残量が所定値以上か以下を判定し、前記残量が前記所定値以上である場合には前記充填器から前記水素が出力されているか否かを更に判定し、前記水素が出力されていない場合には前記売電が可能であると判定し、前記残量が前記所定値未満である場合、又は、前記充填器から前記水素が出力されている場合には前記売電が不可能であると判定する
水素ステーション用制御部であること。
［３］
電力会社の電力網から供給される電気を用いて水を電気分解して水素を生成する電解槽と、前記電解槽により生成された前記水素を貯める水素タンクと、前記水素タンクの前記水素から電気を生成する燃料電池と、前記燃料電池により生成された電気を交流に変換して前記電力網に供給する変換器と、前記水素タンクに貯められた前記水素を他の水素タンクに充填する充填器と、を有する水素生成装置を制御するための水素ステーション用のプログラムであって、
コンピュータに、
前記電力会社の職員により操作される端末から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部の判定結果を前記端末に送信する第１送信部と、
前記端末から売電要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部と、
前記第２判定部の判定結果を前記端末に送信する第２送信部と、して機能させ、「
前記第２判定部は、前記水素タンクの残量が所定値以上か以下を判定し、前記残量が前記所定値以上である場合には前記充填器から前記水素が出力されているか否かを更に判定し、前記水素が出力されていない場合には前記売電が可能であると判定し、前記残量が前記所定値未満である場合、又は、前記充填器から前記水素が出力されている場合には前記売電が不可能であると判定する
水素ステーション用のプログラムであること。
電力会社の電力網から供給される電気を用いて水を電気分解して水素を生成する電解槽と、前記電解槽により生成された前記水素を貯める水素タンクと、前記水素タンクの前記水素から電気を生成する燃料電池と、前記燃料電池により生成された電気を交流に変換して前記電力網に供給する変換器と、前記水素タンクに貯められた前記水素を他の水素タンクに充填する充填器と、を有する水素生成装置と、
前記水素生成装置を制御する制御部と、を備えた
水素ステーションであって、
前記制御部は、前記電力会社の職員により操作される端末と通信可能に設けられ、
前記端末から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部の判定結果を前記端末に送信する第１送信部と、
前記端末から売電要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部と、
前記第２判定部の判定結果を前記端末に送信する第２送信部と、を有し、
前記第２判定部は、前記水素タンクの残量が所定値以上か以下を判定し、前記残量が前記所定値以上である場合には前記充填器から前記水素が出力されているか否かを更に判定し、前記水素が出力されていない場合には前記売電が可能であると判定し、前記残量が前記所定値未満である場合、又は、前記充填器から前記水素が出力されている場合には前記売電が不可能であると判定する
水素ステーションであること。
［２］
電力会社の電力網から供給される電気を用いて水を電気分解して水素を生成する電解槽と、前記電解槽により生成された前記水素を貯める水素タンクと、前記水素タンクの前記水素から電気を生成する燃料電池と、前記燃料電池により生成された電気を交流に変換して前記電力網に供給する変換器と、前記水素タンクに貯められた前記水素を他の水素タンクに充填する充填器と、を有する水素生成装置を制御する水素ステーション用制御部であって、
前記電力会社の職員により操作される端末と通信可能に設けられ、
前記端末から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部の判定結果を前記端末に送信する第１送信部と、
前記端末から売電要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部と、
前記第２判定部の判定結果を前記端末に送信する第２送信部と、を備え、
前記第２判定部は、前記水素タンクの残量が所定値以上か以下を判定し、前記残量が前記所定値以上である場合には前記充填器から前記水素が出力されているか否かを更に判定し、前記水素が出力されていない場合には前記売電が可能であると判定し、前記残量が前記所定値未満である場合、又は、前記充填器から前記水素が出力されている場合には前記売電が不可能であると判定する
水素ステーション用制御部であること。
［３］
電力会社の電力網から供給される電気を用いて水を電気分解して水素を生成する電解槽と、前記電解槽により生成された前記水素を貯める水素タンクと、前記水素タンクの前記水素から電気を生成する燃料電池と、前記燃料電池により生成された電気を交流に変換して前記電力網に供給する変換器と、前記水素タンクに貯められた前記水素を他の水素タンクに充填する充填器と、を有する水素生成装置を制御するための水素ステーション用のプログラムであって、
コンピュータに、
前記電力会社の職員により操作される端末から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部の判定結果を前記端末に送信する第１送信部と、
前記端末から売電要求を受信すると、前記水素生成装置の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部と、
前記第２判定部の判定結果を前記端末に送信する第２送信部と、して機能させ、「
前記第２判定部は、前記水素タンクの残量が所定値以上か以下を判定し、前記残量が前記所定値以上である場合には前記充填器から前記水素が出力されているか否かを更に判定し、前記水素が出力されていない場合には前記売電が可能であると判定し、前記残量が前記所定値未満である場合、又は、前記充填器から前記水素が出力されている場合には前記売電が不可能であると判定する
水素ステーション用のプログラムであること。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、電力会社での電力供給の効率化に貢献できる水素ステーション、水素ステーション用制御部及び水素ステーション用のプログラムを提供できる。
【0012】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
【0015】
（第１実施形態）
第１実施形態の水素ステーションについて説明する。第１実施形態の水素ステーション１は、水素の輸送トラックや、燃料電池車両に水素を充填するための水素スタンド内に設置されている。同図に示すように、水素ステーション１は、電力会社の電力網２０から供給される電気を用いて水素を生成する水素生成装置２と、この水素生成装置２を制御する制御部、水素ステーション用制御部としての制御ユニット３と、を備えている。水素生成装置２は、電解槽２１と、水素を貯める水素タンク２２と、残量計２３と、燃料電池２４と、変換器としてのパワーコンディショナ２５と、バルブ２６、２７と、充填器２８と、流量計２９と、を有している。
第１実施形態の水素ステーションについて説明する。第１実施形態の水素ステーション１は、水素の輸送トラックや、燃料電池車両に水素を充填するための水素スタンド内に設置されている。同図に示すように、水素ステーション１は、電力会社の電力網２０から供給される電気を用いて水素を生成する水素生成装置２と、この水素生成装置２を制御する制御部、水素ステーション用制御部としての制御ユニット３と、を備えている。水素生成装置２は、電解槽２１と、水素を貯める水素タンク２２と、残量計２３と、燃料電池２４と、変換器としてのパワーコンディショナ２５と、バルブ２６、２７と、充填器２８と、流量計２９と、を有している。
【0016】
電解槽２１は、電力網２０から供給される電気を用いて水を電気分解して水素を生成する。電力網２０からの電気は、電気の使用量を計量する電力メータ１１を介して電解槽２１に供給される。水素タンク２２は、電解槽２１により生成された水素が貯められる。燃料電池２４は、水素タンク２２の水素を供給すると、酸素と化学反応を起こして電気を発生する。残量計２３は、水素タンク２２の残量を計測して、その計測値を後述する制御ユニット３に対して出力する。
【0017】
パワーコンディショナ２５は、燃料電池２４から発生した直流の電気を交流に変換して電力会社の電力網２０に供給する。パワーコンディショナ２５から供給される電気は、売電量を計量する売電メータ１０を介して電力網２０に供給される。バルブ２６は、水素タンク２２と燃料電池２４との間に設けられ、開閉により燃料電池２４に供給する水素量を調整できる。バルブ２７は、水素タンク２２と充填器２８との間に設けられ、開閉により充填器２８から出力される水素量を調整できる。流量計２９は、バルブ２７と充填器２８との間に設けられ、充填器２８から出力される水素量を計測して、その計測値を後述する制御ユニット３に出力する。
【0018】
制御ユニット３は、電解槽２１に供給される電気、バルブ２６の開閉を制御することにより、水素生成装置２を制御する。制御ユニット３は、図２に示すように、通信回路３１と、出力回路３２と、入力回路３３と、マイクロコンピュータ（以下、マイコン）３４と、を有している。通信回路３１は、イーサネット無線通信又は有線通信で電力会社の端末３０と通信するための回路である。出力回路３２は、電解槽２１やバルブ２６に接続され、電解槽２１やバルブ２６に対して制御信号を出力するための回路である。
【0019】
入力回路３３は、残量計２３、流量計２９に接続され、残量計２３、流量計２９の計測値を入力するための回路である。マイコン３４は、メモリに格納されたプログラムに従って動作するコンピュータであるＣＰＵ(Central Processing Unit)が内蔵され、制御ユニット３全体の制御を司る。
【0020】
次に、上述した構成の水素ステーション１の動作を説明する前に、電力会社で行われる出力制御について図３を参照して説明する。同図に示すように、原子力発電は発電量の調整がしにくい。一方、火力発電は発電量の調整がある程度可能である。そこで、電力会社では、需要と供給のバランスを一致させるため、主に火力発電の出力制御を行っている。具体的は、電力会社は、電力需要を予測して、その電力需要予測に例えば３％のマージンを加算した電力供給が行えるように火力発電の出力制御を行っている。
【0021】
このため、実際の電力需要が電力需要予測よりも少なかった場合、３％以上の電力が余剰電力となってしまう。この余剰電力を少なくするため、マージンを３％以下とした場合、実際の電力需要が電力需要予測よりも多かった場合、電力が足りずに停電などが発生してしまう恐れがある。
【0022】
そこで、本実施形態では、電力会社は、実際の電力需要が電力需要予測よりも少なかった場合、端末３０から水素ステーション１に対して水素生成要求を送信し、水素ステーション１に余剰電力から水素を生成させることにより、余剰電力を水素として貯めておくことができる。また、電力会社は、実際の電力需要が電力需要予測よりも多かった場合、端末３０から水素ステーション１に対して売電要求を送信し、水素ステーション１から電力網２０に電力を供給させる。
【0023】
なお、この水素生成要求、売電要求の送信は、電力会社の職員が端末３０を操作して手動で送信してもよい。また、電力会社では、電力使用率を常に計算しているため、端末３０が電力使用率を取得し、取得した電力使用率に応じて自動で送信するようにしてもよい。
【0024】
次に、上述した構成の水素ステーション１の動作について図４のフローチャートを参照して説明する。マイコン３４は、端末３０から要求を受信すると、図４に示すフローチャートの動作を開始する。まず、マイコン３４は、水素生成要求を受信すると（Ｓ１でＹ）、第１判定部として機能し、残量計２３の計測値を取り込み、水素タンク２２が満タンか否かを判定する（Ｓ２）。満タンであれば（Ｓ２でＹ）、マイコン３４は、水素の生成が不可能であると判定して、第１送信部として機能し、水素生成の不許可信号を端末３０に対して送信した後（Ｓ３）、処理を終了する。
【0025】
一方、満タンでなければ（Ｓ２でＮ）、マイコン３４は、第１送信部として機能し、水素の生成が可能であると判定して、水素生成の許可信号を端末３０に対して送信する（Ｓ４）。その後、マイコン３４は、第１制御部として機能し、電解槽２１に電力網２０からの電気供給を開始して、電解槽２１による水素の生成を開始して（Ｓ５）、処理を終了する。
【0026】
また、マイコン３４は、売電要求を受信すると（Ｓ６でＹ）、残量計２３の計量値を取り込み、水素タンク２２の残量が所定値以上あり余力があるか否かを判定する（Ｓ７）。余力があると判定すると、マイコン３４は、流量計２９の計量値に基づいて、バルブ２７が開かれていて、充填器２８から水素が出力されているか否かを判定する（Ｓ８）。水素が出力されていなければ（Ｓ８でＹ）、マイコン３４は、第２判定部、第２送信部として機能し、売電が可能であると判定して、売電の許可信号を端末３０に送信する（Ｓ９）。
【0027】
その後、マイコン３４は、第２制御部として機能し、バルブ２６を開いて売電を開始させた後（Ｓ１０）、処理を終了する。バルブ２６を開くと、水素タンク２２の水素が燃料電池２４に供給され、燃料電池２４により電気が生成される。また、燃料電池２４が生成した電気は、パワーコンディショナ２５により交流に変換された後、電力網２０に供給される。
【0028】
これに対して、余力がない場合（Ｓ７でＮ）、または、充填器２８から水素が出力されていた場合（Ｓ８でＮ）、マイコン３４は、第２判定部、第２送信部として機能し、売電が不可能であると判定し、売電の不許可信号を端末３０に送信した後（Ｓ１１）、処理を終了する。
【0029】
上述した第１実施形態によれば、電力会社の端末３０から送信される水素生成要求、売電要求に応じて、制御ユニット３が、水素生成可能か否か、売電可能か否かの判定結果を示す許可、不許可信号を電力会社の端末３０に送信できる。これにより、電力会社では電力余剰時に余剰電力を水素として貯めてくれる水素ステーション１を把握でき、電力不足時に売電してくれる水素ステーション１を把握することができる。このため、電力需要予測に対する余剰電力のマージンを抑えた電力供給を行うことができ、電力会社での電力供給の効率化に貢献できる。
【0030】
また、水素ステーション１においても、電力余剰時の安価な電気により水素を貯めて、電力が足りないときに高い価格で電気を売ることができる可能性がある。
【0031】
また、上述した第１実施形態によれば、マイコン３４は、水素生成の許可信号を送信したとき、水素生成装置２を制御して水素を生成することができ、売電の許可信号を送信したとき水素生成装置２を制御して売電することができる。
【0032】
なお、上述した第１実施形態によれば、マイコン３４は、水素タンク２２の状態によって水素の生成が可能か否かを判定していたが、これに限ったものではない。マイコン３４は、水素生成装置２の状態に基づいて水素の生成が可能か否か判定できればよく、例えば、水素生成装置２、特に電解槽２１に故障があるか否かなどによって水素の生成が可能であるか否かを判定するようにしてもよい。
【0033】
また、上述した第１実施形態によれば、マイコン３４は、水素タンク２２の状態や充填器２８の使用状況によって売電が可能か否かを判定していたが、これに限ったものではない。マイコン３４は、水素生成装置２の状態に基づいて売電が可能か否か判定できればよく、水素生成装置２、特に燃料電池２４やパワーコンディショナ２５に故障があるか否かなどによって売電が可能であるか否かを判定するようにしてもよい。
【0034】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の水素ステーションについて説明する。上述した第１実施形態の水素ステーション１は、水素スタンドに設置される場合について説明したが、これに限ったものではない。水素ステーション１Ｂは、図５に示すように家庭内に設置するようにしてもよい。
次に、第２実施形態の水素ステーションについて説明する。上述した第１実施形態の水素ステーション１は、水素スタンドに設置される場合について説明したが、これに限ったものではない。水素ステーション１Ｂは、図５に示すように家庭内に設置するようにしてもよい。
【0035】
なお、図５において、上述した第１実施形態で既に説明した図１に示す水素ステーション１と同等の部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。水素ステーション１Ｂは、第１実施形態と同様に、水素生成装置２と、制御ユニット３Ｂと、切替部４と、を備えている。水素生成装置２は、第１実施形態と同等であるため、ここでは詳細な説明を省略する。なお、図５においては、図を簡略化するため、残量計２３、バルブ２６、２７、流量計２９については省略してある。
【0036】
第２実施形態では、電解槽２１には家庭内に設置された太陽光発電４０の余剰電力が供給される。また、切替部４は、パワーコンディショナ２５の出力を家庭内の電気設備５０及び売電メータ１０の間で切り替える。切替部４を電気設備５０側に切り替えると、パワーコンディショナ２５の出力を電気設備５０に供給することができる。切替部４を売電メータ１０に切り替えるとパワーコンディショナ２５の出力を電力網２０に供給することができる。
【0037】
マイコン３４は、夜間などに電力が安いときに電解槽２１に電力網２０からの電気を供給し、水素として貯める。また、マイコン３４は、昼間など電気需要が高くなり電力が高いときに水素タンク２２に貯めた水素を燃料電池２４に供給する。また、マイコン３４は、切替部４を電気設備５０に切り替える。これにより、燃料電池２４により生成された電力を、パワーコンディショナ２５を介して電気設備５０に供給することができる。また、マイコン３４は、第１実施形態と同様に図４に示す動作を行い、売電の許可信号を送信した後は、切替部４を売電メータ１０に切り替えて、燃料電池２４により生成された電力を、パワーコンディショナ２５を介して電力網２０に供給する。
【0038】
上述した第２実施形態によれば、太陽光発電４０が発電した余剰電力を水素として貯めて、自家用車である燃料電池車両に搭載された他の水素タンクに充填することができる。
【0039】
なお、上述した第２実施形態では、上述した水素ステーション１Ｂは、家庭内に設置されていたが、これに限ったものではない。水素ステーション１Ｂとしては、工場や会社などに設置し、社用車である燃料電池に搭載された他の水素タンクに充填してもよい。
【0040】
また、上述した第１、第２実施形態において、燃料電池２４が生成した電気を電気自動車に供給する充電器を設けてもよい。
【0041】
また、上述した第１、第２実施形態では、水素ステーション１、１Ｂから端末３０に対して許可信号、不許可信号を送信していたが、これに限ったものではない。例えば、水素ステーション１、１Ｂから定期的に水素タンク２２の残量情報を端末３０に送信するようにしてもよい。これにより、電気会社側で各水素ステーション１、１Ｂの水素タンク２２の残量を把握することができるため、水素タンク２２の残量が少ない水素ステーション１、１Ｂに対して優先的に水素生成要求を送信したり、残量が多い水素ステーション１、１Ｂに対して優先的に売電要求を送信したり、することができる。
【0042】
ここで、上述した本発明に係る水素ステーション、水素ステーション用制御部及び水素ステーション用のプログラムの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］
水を電気分解して水素を生成する電解槽（２１）と、前記電解槽（２１）により生成された前記水素を貯める水素タンク（２２）と、前記水素タンク（２２）の前記水素から電気を生成する燃料電池（２４）と、前記燃料電池（２４）により生成された電気を交流に変換して電力会社の電力網（２０）に供給する変換器（２５）と、を有する水素生成装置（２）と、
前記水素生成装置（２）を制御する制御部（３、３Ｂ）と、を備えた
水素ステーション（１、１Ｂ）であって、
前記制御部（３、３Ｂ）は、電力会社が所有する端末（３０）と通信可能に設けられ、
前記端末（３０）から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置（２）の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部（３４）と、
前記第１判定部（３４）の判定結果を前記端末（３０）に送信する第１送信部（３４）と、
前記端末（３０）から売電要求を受信すると、前記水素生成装置（２）の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部（３４）と、
前記第２判定部の判定結果を前記端末（３０）に送信する第２送信部（３４）と、を有する
水素ステーション（１、１Ｂ）。
［１］
水を電気分解して水素を生成する電解槽（２１）と、前記電解槽（２１）により生成された前記水素を貯める水素タンク（２２）と、前記水素タンク（２２）の前記水素から電気を生成する燃料電池（２４）と、前記燃料電池（２４）により生成された電気を交流に変換して電力会社の電力網（２０）に供給する変換器（２５）と、を有する水素生成装置（２）と、
前記水素生成装置（２）を制御する制御部（３、３Ｂ）と、を備えた
水素ステーション（１、１Ｂ）であって、
前記制御部（３、３Ｂ）は、電力会社が所有する端末（３０）と通信可能に設けられ、
前記端末（３０）から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置（２）の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部（３４）と、
前記第１判定部（３４）の判定結果を前記端末（３０）に送信する第１送信部（３４）と、
前記端末（３０）から売電要求を受信すると、前記水素生成装置（２）の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部（３４）と、
前記第２判定部の判定結果を前記端末（３０）に送信する第２送信部（３４）と、を有する
水素ステーション（１、１Ｂ）。
【0043】
上記［１］の構成によれば、電力会社の端末（３０）から送信される水素生成要求、売電要求に応じて、第１、第２送信部（３４）が、水素生成可能か否か、売電可能か否かの判定結果を電力会社の端末（３０）に送信できる。これにより、電力会社では電力余剰時に余剰電力を水素として貯めてくれる水素ステーション（１、１Ｂ）を把握でき、電力不足時に売電してくれる水素ステーション（１、１Ｂ）を把握することができる。このため、電力需要予測に対する余剰電力のマージンを抑えた電力供給を行うことができ、電力会社での電力供給の効率化に貢献できる。
【0044】
［２］
［１］に記載の水素ステーション（１、１Ｂ）において、
前記制御部（３、３Ｂ）は、前記第１判定部（３４）により前記水素の生成が可能であると判定されると、前記電解槽（２１）に前記電力網（２０）からの電気を利用して前記水を電気分解させて前記水素を生成させる第１制御部（３４）と、
前記第２判定部により前記売電が可能であると判定されると、前記水素タンク（２２）からの前記水素を前記燃料電池（２４）に供給させると共に前記変換器（２５）に前記燃料電池（２４）により生成された電気を前記電力網（２０）に供給させる第２制御部（３４）と、を有する
水素ステーション（１、１Ｂ）。
［１］に記載の水素ステーション（１、１Ｂ）において、
前記制御部（３、３Ｂ）は、前記第１判定部（３４）により前記水素の生成が可能であると判定されると、前記電解槽（２１）に前記電力網（２０）からの電気を利用して前記水を電気分解させて前記水素を生成させる第１制御部（３４）と、
前記第２判定部により前記売電が可能であると判定されると、前記水素タンク（２２）からの前記水素を前記燃料電池（２４）に供給させると共に前記変換器（２５）に前記燃料電池（２４）により生成された電気を前記電力網（２０）に供給させる第２制御部（３４）と、を有する
水素ステーション（１、１Ｂ）。
【0045】
上記［２］の構成によれば、水素生成可能と判定したとき、第１制御部（３４）が、水素を生成するように水素生成装置（２）を制御でき、売電可能と判定したとき、第２制御部（３４）が、売電できるように水素生成装置（２）を制御できる。
【0046】
［３］
［１］又は［２］に記載の水素ステーション（１、１Ｂ）であって、
前記水素生成装置（２）は、太陽光発電と、
前記水素タンク（２２）に貯められた前記水素を他の水素タンク（２２）に充填する充填器（２８）と、をさらに有し、
前記電解槽（２１）は、前記太陽光発電により発電された電力を利用して前記水素を生成する、
水素ステーション（１、１Ｂ）。
［１］又は［２］に記載の水素ステーション（１、１Ｂ）であって、
前記水素生成装置（２）は、太陽光発電と、
前記水素タンク（２２）に貯められた前記水素を他の水素タンク（２２）に充填する充填器（２８）と、をさらに有し、
前記電解槽（２１）は、前記太陽光発電により発電された電力を利用して前記水素を生成する、
水素ステーション（１、１Ｂ）。
【0047】
上記［３］の構成によれば、太陽光発電（４０）が発電した余剰電力を水素として貯めて、他の水素タンク（２２）に充填することができる。
【0048】
［４］
水を電気分解して水素を生成する電解槽（２１）と、前記電解槽（２１）により生成された前記水素を貯める水素タンク（２２）と、前記水素タンク（２２）の前記水素から電気を生成する燃料電池（２４）と、前記燃料電池（２４）により生成された電気を交流に変換して電力会社の電力網（２０）に供給する変換器（２５）と、を有する水素生成装置（２）を制御する水素ステーション用制御部（３、３Ｂ）であって、
電力会社が所有する端末（３０）と通信可能に設けられ、
前記端末（３０）から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置（２）の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部（３４）と、
前記第１判定部（３４）の判定結果を前記端末（３０）に送信する第１送信部（３４）と、
前記端末（３０）から売電要求を受信すると、前記水素生成装置（２）の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部（３４）と、
前記第２判定部の判定結果を前記端末（３０）に送信する第２送信部（３４）と、を備えた
水素ステーション用制御部（３、３Ｂ）。
水を電気分解して水素を生成する電解槽（２１）と、前記電解槽（２１）により生成された前記水素を貯める水素タンク（２２）と、前記水素タンク（２２）の前記水素から電気を生成する燃料電池（２４）と、前記燃料電池（２４）により生成された電気を交流に変換して電力会社の電力網（２０）に供給する変換器（２５）と、を有する水素生成装置（２）を制御する水素ステーション用制御部（３、３Ｂ）であって、
電力会社が所有する端末（３０）と通信可能に設けられ、
前記端末（３０）から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置（２）の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部（３４）と、
前記第１判定部（３４）の判定結果を前記端末（３０）に送信する第１送信部（３４）と、
前記端末（３０）から売電要求を受信すると、前記水素生成装置（２）の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部（３４）と、
前記第２判定部の判定結果を前記端末（３０）に送信する第２送信部（３４）と、を備えた
水素ステーション用制御部（３、３Ｂ）。
【0049】
上記［４］の構成によれば、電力会社での電力供給の効率化に貢献できる。
【0050】
［５］
水を電気分解して水素を生成する電解槽（２１）と、前記電解槽（２１）により生成された前記水素を貯める水素タンク（２２）と、前記水素タンク（２２）の前記水素から電気を生成する燃料電池（２４）と、前記燃料電池（２４）により生成された電気を交流に変換して電力会社の電力網（２０）に供給する変換器（２５）と、を有する水素生成装置（２）を制御するための水素ステーション用のプログラムであって、
コンピュータに、
電力会社が所有する端末（３０）から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置（２）の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部（３４）と、
前記第１判定部（３４）の判定結果を前記端末（３０）に送信する第１送信部（３４）と、
前記端末（３０）から売電要求を受信すると、前記水素生成装置（２）の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部（３４）と、
前記第２判定部（３４）の判定結果を前記端末（３０）に送信する第２送信部（３４）と、して機能させる
水素ステーション用のプログラム。
水を電気分解して水素を生成する電解槽（２１）と、前記電解槽（２１）により生成された前記水素を貯める水素タンク（２２）と、前記水素タンク（２２）の前記水素から電気を生成する燃料電池（２４）と、前記燃料電池（２４）により生成された電気を交流に変換して電力会社の電力網（２０）に供給する変換器（２５）と、を有する水素生成装置（２）を制御するための水素ステーション用のプログラムであって、
コンピュータに、
電力会社が所有する端末（３０）から水素生成要求を受信すると、前記水素生成装置（２）の状態に基づいて前記水素の生成が可能か否かを判定する第１判定部（３４）と、
前記第１判定部（３４）の判定結果を前記端末（３０）に送信する第１送信部（３４）と、
前記端末（３０）から売電要求を受信すると、前記水素生成装置（２）の状態に基づいて売電が可能か否かを判定する第２判定部（３４）と、
前記第２判定部（３４）の判定結果を前記端末（３０）に送信する第２送信部（３４）と、して機能させる
水素ステーション用のプログラム。
【0051】
上記［５］の構成によれば、電力会社での電力供給の効率化に貢献できる。
【符号の説明】
【0052】
１、１Ｂ 水素ステーション
２ 水素生成装置
３、３Ｂ 制御ユニット（制御部、水素ステーション用制御部）
２０ 電力網
２１ 電解槽
２２ 水素タンク
２４ 燃料電池
２５ パワーコンディショナ（変換器）
２８ 充填器
３０ 端末
３４ マイコン（１判定部、第１送信部、第２判定部、第２送信部、第１制御部、第２制御部）
４０ 太陽光発電
２ 水素生成装置
３、３Ｂ 制御ユニット（制御部、水素ステーション用制御部）
２０ 電力網
２１ 電解槽
２２ 水素タンク
２４ 燃料電池
２５ パワーコンディショナ（変換器）
２８ 充填器
３０ 端末
３４ マイコン（１判定部、第１送信部、第２判定部、第２送信部、第１制御部、第２制御部）
４０ 太陽光発電
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】