特許 7728515 水素輸送システムの管理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-08-15

(45)【発行日】2025-08-25

(54)【発明の名称】水素輸送システムの管理装置

(51)【国際特許分類】

   F17D 1/04 20060101AFI20250818BHJP

【ＦＩ】

F17D1/04

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2025106138

(22)【出願日】2025-06-24

(62)【分割の表示】P 2025075421の分割

【原出願日】2025-04-30

【審査請求日】2025-06-24

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】524149780

【氏名又は名称】水素柱上パイプライン合同会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161827

【弁理士】

【氏名又は名称】竹田 淳

(72)【発明者】

【氏名】久野 博史

【審査官】井古田 裕昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２４４５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２４－１２４８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第７４２０２７２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０２２－１２９２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２０８５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－１０２２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２４－０６２１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－０４４７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】「世界のウェブアーカイブ｜国立国会図書館インターネット資料収集 保存事業」,［online］,［text］，［取得日 2025 年 6 月 5 日］，2025年03月23日，取得先 ＜https://web.archive.org/web/20250322013516/https://www.hitachihyoron.com/jp/papers/2024/10/01/index.html＞

【文献】「世界のウェブアーカイブ｜国立国会図書館インターネット資料収集 保存事業」,［online］,［text］，［取得日 2025 年 6 月 5 日］，2024年07月30日，取得先 ＜https://web.archive.org/web/20240729023030/https://overhead-hydropipe.co.jp/＞

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１７Ｄ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分散型エネルギー源の余剰電力を利用して水素を製造する水素製造装置と、
複数の送電鉄塔に架設され、前記水素製造装置により製造された水素を輸送する基幹水素パイプラインと、
前記基幹水素パイプラインで輸送された水素を貯蔵し、ローカル水素パイプラインを介して少なくとも１つの需要地に水素を輸送する水素貯蔵装置と、
を備えた水素輸送システムを管理する管理装置であって、
前記水素輸送システムにより水素の輸送を受けた水素ガスタービンによる発電量を検出する水素発電量検出部と、
前記水素発電量検出部により検出された発電量と前記需要地に輸送された水素の量に基づいた発電量との合計を火力発電で発電したと仮定した際の二酸化炭素排出量を二酸化炭素排出削減量として計算する二酸化炭素排出削減量計算部と、
を備えた水素輸送システムの管理装置。

【請求項2】

前記二酸化炭素排出削減量計算部は、火力発電の種類に応じた単位発電量当たりの二酸化炭素排出量を選択し、選択された単位発電量当たりの二酸化炭素排出量に基づいて、二酸化炭素排出削減量を計算する請求項１に記載の水素輸送システムの管理装置。

【請求項3】

前記二酸化炭素排出削減量計算部は、火力発電の過去の運転実績データに基づいて、単位発電量当たりの二酸化炭素排出量を補正し、補正後の単位発電量当たりの二酸化炭素排出量に基づいて、二酸化炭素排出削減量を計算する請求項１に記載の水素輸送システムの管理装置。

【請求項4】

前記二酸化炭素排出削減量計算部により計算された二酸化炭素排出削減量を外部システムに通知する通知部、
を備えた請求項１に記載の水素輸送システムの管理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、水素輸送システムの管理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、電力管理装置を開示する。当該電力管理装置によれば、分散型エネルギー源から系統に逆潮流させる電力を抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１８７２８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、分散型エネルギー源から逆潮流させる電力が抑制されると、分散型エネルギー源から本来出力できるはずの電力を無駄にすることになる。このため、分散型エネルギー源からの余剰電力を有効活用するシステムが望まれる。

【0005】

本開示は、上述の課題を解決するためになされた。本開示の目的は、分散型エネルギー源からの余剰電力を有効活用することができる水素輸送システムの管理装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る水素輸送システムの管理装置は、分散型エネルギー源の余剰電力を利用して水素を製造する水素製造装置と、複数の送電鉄塔に架設され、前記水素製造装置により製造された水素を輸送する基幹水素パイプラインと、前記基幹水素パイプラインで輸送された水素を貯蔵し、ローカル水素パイプラインを介して少なくとも１つの需要地に水素を輸送する水素貯蔵装置と、を備えた水素輸送システムを管理する管理装置であって、前記水素輸送システムにより水素の輸送を受けた水素ガスタービンによる発電量を検出する水素発電量検出部と、前記水素発電量検出部により検出された発電量と前記需要地に輸送された水素の量に基づいた発電量との合計を火力発電で発電したと仮定した際の二酸化炭素排出量を二酸化炭素排出削減量として計算する二酸化炭素排出削減量計算部と、を備えた。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、水素輸送システムの管理装置は、分散型エネルギー源の余剰電力を利用して水素を製造する水素製造装置と、複数の送電鉄塔に架設され、前記水素製造装置により製造された水素を輸送する基幹水素パイプラインと、前記基幹水素パイプラインで輸送された水素を貯蔵し、ローカル水素パイプラインを介して少なくとも１つの需要地に水素を輸送する水素貯蔵装置と、を備えた水素輸送システムを管理する管理装置であって、前記水素輸送システムにより水素の輸送を受けた水素ガスタービンによる発電量を検出する水素発電量検出部と、前記水素発電量検出部により検出された発電量と前記需要地に輸送された水素の量に基づいた発電量との合計を火力発電で発電したと仮定した際の二酸化炭素排出量を二酸化炭素排出削減量として計算する二酸化炭素排出削減量計算部と、を備えた。このため、分散型エネルギー源からの余剰電力を有効活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１における水素輸送システムを含むエネルギーシステムの構成図である。

【図2】実施の形態１における水素輸送システムの要部の斜視図である。

【図3】実施の形態１における水素輸送システムの要部の平面図である。

【図4】実施の形態１における水素輸送システム３を含むエネルギーシステムの管理方法の例を説明するブロック図である。

【図5】実施の形態１における水素輸送システムを含むエネルギーシステムの管理装置のハードウェア構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施の形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

【0010】

実施の形態１．
図１は実施の形態１における水素輸送システムを含むエネルギーシステムの構成図である。

【0011】

図１に示されるように、エネルギーシステムは、電力系統１と分散型エネルギー源２と水素輸送システム３とを備える。これらは、電力および水素といったエネルギー資源の安定供給、効率的利用、ならびに再生可能エネルギーの導入拡大といった社会的要請に対応するために統合的に設計される。

【0012】

電力系統１は、発電設備１Ａと変電設備１Ｂと送電設備１Ｃとを備える。これにより、発電された高圧電力を各需要地に安定して供給するための一連のエネルギー伝送インフラが構築される。電力系統１は、中央集約型の発電源と地域分散型の供給網を連携させることで、エネルギーの安定供給と効率的な運用を両立させる。

【0013】

例えば、発電設備１Ａは、火力発電タービン、水力発電タービン等である。発電設備１Ａは、水素ガスタービンＨも含む。発電設備１Ａは、高圧電力を生成する機能を備える。特に、水素ガスタービンＨは、脱炭素化社会の実現に向けた新しい発電手段として注目され、水素エネルギーの有効利用を促進する。

【0014】

変電設備１Ｂは、発電設備１Ａから離れた位置に設けられる。変電設備１Ｂは、入力された高圧電力を低圧電力に変換する機能を備える。変電設備１Ｂは、分散型エネルギー源２の付近の需要地に低圧電力を供給する機能を備える。変電設備１Ｂは、分散型エネルギー源２の余剰電力を検出する機能を備える。変電設備１Ｂは、分散型エネルギー源２の余剰電力を検出した際に、当該余剰電力を送電設備１Ｃに供給せずに、他の装置に供給する機能を備える。変電設備１Ｂは、電圧変換の他、電流制御、保護リレー、測定装置等を含み、電力系統１の安定運用にも寄与する。

【0015】

送電設備１Ｃは、複数の送電鉄塔１Ｄと複数の高圧送電線１Ｅと架空地線１Ｆとを備える。これにより、発電設備１Ａで生成された高圧電力は、変電設備１Ｂまで効率的かつ安全に供給する。

【0016】

複数の送電鉄塔１Ｄは、発電設備１Ａと変電設備１Ｂとの間において間隔をあけて設けられる。複数の高圧送電線１Ｅの上流側は、発電設備１Ａに接続される。複数の高圧送電線１Ｅの下流側は、変電設備１Ｂに接続される。複数の高圧送電線１Ｅの中央部は、複数の送電鉄塔１Ｄに架設された状態で鉛直方向に並んで配置される。複数の高圧送電線１Ｅは、発電設備１Ａから電力の供給を受ける機能を備える。複数の高圧送電線１Ｅは、高圧電力を変電設備１Ｂに供給する機能を備える。架空地線１Ｆは、複数の高圧送電線１Ｅよりも上方において複数の送電鉄塔１Ｄの上部に架設される。架空地線１Ｆは、雷撃から複数の高圧送電線１Ｅを保護する機能を備える。

【0017】

例えば、分散型エネルギー源２は、太陽光発電設備、風力発電設備、小水力発電設備、バイオマス発電設備等である。分散型エネルギー源２は、変電設備１Ｂと比較的近い位置に設けられる。分散型エネルギー源２は、直接的または間接的に変電設備１Ｂに接続される。分散型エネルギー源２は、電力を生成する機能を備える。分散型エネルギー源２は、生成した電力を近隣の需要地に供給する機能を備える。生成された電力が近隣の需要地の需要電力よりも大きい場合、分散型エネルギー源２は、生成された電力から需要電力を差し引いた余剰電力を変電設備１Ｂに供給する機能を備える。分散型エネルギー源２は、生成した電力の全量を余剰電力として変電設備１Ｂに供給することもある。

【0018】

水素輸送システム３は、水素製造装置３Ａと基幹水素パイプライン３Ｂと水素貯蔵装置３Ｃと基幹用圧力調整装置３Ｄとローカル用圧力調整装置３Ｅとを備える。これらは、水素の製造から供給、貯蔵、圧力調整、最終需要地への輸送までを一貫して行うためのインフラである。その結果、再生可能エネルギーとの連携、カーボンニュートラル社会が実現され得る。

【0019】

水素製造装置３Ａは、変電設備１Ｂに隣接して設けられる。水素製造装置３Ａは、変電設備１Ｂから分散型エネルギー源２の余剰電力の供給を受ける機能を備える。水素製造装置３Ａは、分散型エネルギー源２の余剰電力を利用して水素を製造する機能を備える。例えば、水素製造装置３Ａは、水電解装置である。例えば、水素製造装置３Ａは、当該水素を０．８ＭＰａに加圧する機能を備える。

【0020】

基幹水素パイプライン３Ｂの上流側は、水素製造装置３Ａに接続される。基幹水素パイプライン３Ｂの下流側は、水素ガスタービンＨに接続される。基幹水素パイプライン３Ｂの中央部は、複数の送電鉄塔１Ｄに架設される。基幹水素パイプライン３Ｂは、水素製造装置３Ａにより製造された水素を水素ガスタービンＨに輸送する機能を備える。

【0021】

例えば、基幹水素パイプライン３Ｂは、ＳＵＳ３１６Ｌ製の２５Ａフレキシブルチューブである。当該フレキシブルチューブの内径は、２５．５ｍｍである。当該フレキシブルチューブは、１ＭＰａ未満の水素を輸送し得る。例えば、高圧ガス保安法（第二条）の高圧ガスに当てはまらないように、１５ｋｍの基幹水素パイプライン３Ｂにおいて０．８ＭＰａの水素が保持されている際、当該水素の量は、｛（２５．５／１０００）／２｝２×３．１４×１５０００×８＝６１．３Ｎｍ^２となる。

【0022】

水素貯蔵装置３Ｃは、送電鉄塔１Ｄの一部または送電鉄塔１Ｄの隣接部に設けられる。水素貯蔵装置３Ｃは、基幹水素パイプライン３Ｂで輸送された水素を貯蔵する機能を備える。水素貯蔵装置３Ｃは、ローカル水素パイプラインＬを介して少なくとも１つの需要地に水素を輸送する機能を備える。

【0023】

例えば、水素貯蔵装置３Ｃの貯蔵空間は、５０ｍ^３である。当該水素貯蔵装置３Ｃに０．８ＭＰａの水素が保持されている際、当該水素の量は、５０×８＝４００Ｎｍ^２となる。

【0024】

基幹用圧力調整装置３Ｄは、水素貯蔵装置３Ｃと基幹水素パイプライン３Ｂとの間に設けられる。例えば、基幹用圧力調整装置３Ｄは、水素貯蔵装置３Ｃに隣接して設けられる。

【0025】

例えば、基幹用圧力調整装置３Ｄは、水素貯蔵装置３Ｃにおける水素の圧力を基幹水素パイプライン３Ｂにおける水素の圧力よりも高くする機能を備える。例えば、基幹用圧力調整装置３Ｄは、水素貯蔵装置３Ｃの圧力を０．８ＭＰａ以上（例えば、１０ＭＰａ）にすることで、水素貯蔵装置３Ｃの水素の貯蔵量を増加させる機能を備える。

【0026】

例えば、基幹用圧力調整装置３Ｄは、基幹水素パイプライン３Ｂにおける水素の圧力が損失により減少している際に基幹水素パイプライン３Ｂにおける水素の圧力を増加させることで水素を下流側（水素ガスタービンＨ側）まで輸送させる機能を備える。例えば、０．８ＭＰａで輸送されてきた水素の圧力が０．５ＭＰａまで減少している際、基幹用圧力調整装置３Ｄは、水素の圧力を０．８ＭＰａまで増加させることで水素を下流側（水素ガスタービンＨ側）まで輸送させる機能を備える。

【0027】

例えば、基幹用圧力調整装置３Ｄは、水素貯蔵装置３Ｃに貯蔵されている水素を基幹水素パイプライン３Ｂ経由で下流側（水素ガスタービンＨ側）まで輸送させる際、基幹水素パイプライン３Ｂにおける水素の圧力を減少させる機能を備える。例えば、水素貯蔵装置３Ｃに貯蔵されている水素の圧力が１０ＭＰａである場合、基幹用圧力調整装置３Ｄは、基幹水素パイプライン３Ｂにおける水素の圧力を０．８ＭＰａまで減少させる機能を備える。

【0028】

ローカル用圧力調整装置３Ｅは、水素貯蔵装置３Ｃとローカル水素パイプラインＬとの間に設けられる。例えば、ローカル用圧力調整装置３Ｅは、水素貯蔵装置３Ｃに隣接して設けられる。例えば、ローカル用圧力調整装置３Ｅは、水素貯蔵装置３Ｃに貯蔵されている水素をローカル水素パイプラインＬ経由で人間が暮らす需要地まで輸送させる際、ローカル水素パイプラインＬにおける水素の圧力を減少させる機能を備える。例えば、水素貯蔵装置３Ｃに貯蔵されている水素の圧力が１０ＭＰａである場合、ローカル用圧力調整装置３Ｅは、高圧ガス保安法に抵触しないよう、ローカル水素パイプラインＬにおける水素の圧力を０．８ＭＰａまで減少させる機能を備える。さらに、ローカル用圧力調整装置３Ｅは、需要地へ輸送した水素の量を外部へ通知する機能を備える。

【0029】

次に、水素輸送システム３の水素の貯蔵量の例が説明される。例えば、変電設備１Ｂから発電設備１Ａまでの距離は１５ｋｍとする。例えば、３０基の送電鉄塔１Ｄの数が５００ｍから１ｋｍの間隔で設けられているとする。例えば、１本の基幹水素パイプライン３Ｂと１０台の水素貯蔵装置３Ｃが設けられているとする。

【0030】

この場合、１本の基幹水素パイプライン３Ｂにおいて、水素の貯蔵量は、６１．３Ｎｍ^２である。１０台の水素貯蔵装置３Ｃにおいて、水素貯蔵装置３Ｃの貯蔵量の合計は、４００×１０＝４０００Ｎｍ^２である。したがって、水素輸送システム３の水素の貯蔵量は、６１．３＋４０００＝４０６１．３Ｎｍ^２となる。当該貯蔵量は、水素トレーラー２台分の貯蔵量に相当する。

【0031】

なお、基幹水素パイプライン３Ｂが段落００２１に記述された条件で４本であれば、水素の貯蔵量の合計は、６１．３×４＋４００×１０＝４２４５Ｎｍ^２である。

【0032】

次に、図２と図３とを用いて、基幹水素パイプライン３Ｂの架設方法を説明する。
図２は実施の形態１における水素輸送システムの要部の斜視図である。図３は実施の形態１における水素輸送システムの要部の平面図である。

【0033】

図２と図３とにおいて、少なくとも２つのメッセンジャーワイヤー固定柱ステー４は、複数の高圧送電線１Ｅよりも下方において鉛直方向に並んで配置される。メッセンジャーワイヤー固定柱ステー４の各々は、送電鉄塔１Ｄの４カ所に固定される。

【0034】

メッセンジャーワイヤー固定柱５は、複数の高圧送電線１Ｅよりも下方において送電鉄塔１Ｄの中央の空間部に設けられる。メッセンジャーワイヤー固定柱５は、長手方向を鉛直方向にして配置される。メッセンジャーワイヤー固定柱５は、必ずしも地上から設けられることを要さない。メッセンジャーワイヤー固定柱５は、少なくとも２つのメッセンジャーワイヤー固定柱ステー４に固定される。

【0035】

メッセンジャーワイヤー６は、少なくとも２つのメッセンジャーワイヤー固定柱ステー４の間において適切な位置でメッセンジャーワイヤー固定柱５に固定される。メッセンジャーワイヤー６は、送電鉄塔１Ｄの構成部品に決して当たらない空間に通される。

【0036】

スパイラルハンガー７は、メッセンジャーワイヤー６に吊るされる。スパイラルハンガー７は、送電鉄塔１Ｄの構成部品に決して当たらない空間に通される。

【0037】

基幹水素パイプライン３Ｂは、スパイラルハンガー７の内側に沿った状態で吊るされる。基幹水素パイプライン３Ｂは、送電鉄塔１Ｄの構成部品に決して当たらない空間に通される。基幹水素パイプライン３Ｂの高さ方向の位置は、高圧送電線１Ｅからの距離、地上の物体からの距離を十分考慮して設定される。

【0038】

基幹水素パイプライン３Ｂは、メッセンジャーワイヤー固定柱５の付近で地上に向けて立ち下げられる。基幹水素パイプライン３Ｂは、地上付近において、水素貯蔵装置３Ｃ、基幹用圧力調整装置３Ｄ、ローカル用圧力調整装置３Ｅ、近隣の需要地等に水素を供給し得るようになっている。基幹水素パイプライン３Ｂは、地上付近から再び立ち上げられる。基幹水素パイプライン３Ｂは、メッセンジャーワイヤー６に通されたスパイラルハンガー７に吊るされた状態で次の送電鉄塔１Ｄまで架設される。

【0039】

なお、水素の需要量に応じて基幹水素パイプライン３Ｂが増設される方法としては、複数の方法が考えられる。第１方法において、複数の基幹水素パイプライン３Ｂは、一つのスパイラルハンガー７に吊るされる。第２方法として、上述されたメッセンジャーワイヤー６とスパイラルハンガー７と基幹水素パイプライン３Ｂの組が同じメッセンジャーワイヤー固定柱５に対して鉛直方向に並んで設けられる。

【0040】

次に、図４を用いて、水素輸送システム３を含むエネルギーシステムの管理方法の例を説明する。
図４は実施の形態１における水素輸送システム３を含むエネルギーシステムの管理方法の例を説明するブロック図である。

【0041】

図４に示されるように、管理装置８は、水素量情報取得部８Ａと水素発電量検出部８Ｂと二酸化炭素排出削減量計算部８Ｃと通知部８Ｄを備える。

【0042】

水素量情報取得部８Ａは、ローカル用圧力調整装置３Ｅから需要地へ輸送した水素の量の情報を取得する機能を備える。水素発電量検出部８Ｂは、水素ガスタービンＨに設けられた電力量計等から水素ガスタービンＨによる発電量を検出する機能を備える。二酸化炭素排出削減量計算部８Ｃは、水素発電量検出部８Ｂにより検出された発電量と需要地に輸送された水素の量に基づいた発電量との合計を火力発電で発電したと仮定した際の二酸化炭素排出量を水素ガスタービンＨによる発電量に基づいた二酸化炭素排出削減量として計算する機能を備える。通知部８Ｄは、二酸化炭素排出削減量計算部８Ｃにより計算された二酸化炭素排出削減量を外部システムに通知する機能を備える。

【0043】

また、二酸化炭素排出削減量計算部８Ｃは、火力発電の種類に応じた単位発電量当たりの二酸化炭素排出量を選択する機能を備える。火力発電の種類として、例えば、石炭火力、天然ガス火力、石油火力等が挙げられる。

【0044】

また、二酸化炭素排出削減量計算部８Ｃは、は、火力発電の設備の過去の運転実績データに基づいて単位発電量当たりの二酸化炭素排出量を補正する機能を備える。例えば、設備の老朽化、運転条件の変更の変化に対応して、単位発電量当たりの二酸化炭素排出量が補正される。

【0045】

以上で説明した実施の形態１によれば、水素製造装置３Ａと基幹水素パイプライン３Ｂとを備える。水素製造装置３Ａは、分散型エネルギー源２の余剰電力を利用して水素を製造する。基幹水素パイプライン３Ｂは、複数の送電鉄塔１Ｄに架設され、水素製造装置３Ａにより製造された水素を輸送する。このため、分散型エネルギー源２からの余剰電力を有効活用することができる。また、送電鉄塔１Ｄを利用することで新規パイプラインのコストを削減することができる。その結果、水素インフラを低コストで構築することができる。さらに、近隣において住居がない経路で水素を輸送することができる。

【0046】

この際の余剰電力は、再生可能エネルギーである。

【0047】

また、当該エネルギーシステムにおいて、分散型エネルギー源２の余剰電力が送電設備１Ｃに供給されることはない。このため、電力系統１の混雑を緩和することができる。

【0048】

また、水素製造装置３Ａは、変電設備１Ｂから余剰電力の供給を受ける。このため、変電設備１Ｂによる余剰電力の検出と当該余剰電力の供給先の切り替えで、分散型エネルギー源２からの余剰電力を容易に有効活用することができる。

【0049】

また、基幹水素パイプライン３Ｂは、水素ガスタービンＨに水素を輸送する。このため、水素ガスタービンＨに安定して水素を供給することができる。また、二酸化炭素の排出削減に貢献することができる。

【0050】

また、水素貯蔵装置３Ｃは、基幹水素パイプライン３Ｂで輸送された水素を貯蔵する。このため、水素輸送システム３において、より多くの水素を貯蔵することができる。

【0051】

また、水素貯蔵装置３Ｃは、送電鉄塔１Ｄの一部または送電鉄塔１Ｄの隣接部に設けられる。このため、近隣において住居が無い場所で水素を貯蔵することができる。

【0052】

また、基幹用圧力調整装置３Ｄは、水素貯蔵装置３Ｃと基幹パイプラインとの間に設けられる。このため、水素貯蔵装置３Ｃにより多くの水素を貯蔵する等、柔軟に対応することができる。

【0053】

また、水素貯蔵装置３Ｃは、ローカル水素パイプラインを介して少なくとも１つの水素需要装置に水素を輸送する。このため、水素ガスタービンＨ以外へも水素を輸送することができる。

【0054】

また、ローカル用圧力調整装置３Ｅは、水素貯蔵装置３Ｃとローカル水素パイプラインとの間に設けられる。このため、需要地の水素の需要量に応じて、柔軟に対応することができる。

【0055】

なお、今後の水素の需要拡大に備え、高圧ガス保安法（第二条）の高圧ガスの要件が緩和されれば、基幹水素パイプライン３Ｂの耐圧を２．６ＭＰａまで引き上げることもできる。例えば、ブレード付きの２５Ａフレキシブルチューブであれば、２６ＭＰａの水素を輸送することができる。

【0056】

この場合、１本の基幹水素パイプライン３Ｂにおいて、水素の貯蔵量は、６１．３×２．６／０．８＝１９９．２Ｎｍ^２である。水素貯蔵装置３Ｃの貯蔵量の合計は、５０×２６＝１３００Ｎｍ^２である。基幹水素パイプライン３Ｂが４本の場合、水素輸送システム３の水素の貯蔵量は、６１．３×２．６／０．８×４＋１３００×１０＝１３７９６Ｎｍ^２となる。当該貯蔵量は、水素トレーラー６台分の貯蔵量に相当する。

【0057】

このように、当該エネルギーシステムは、再生可能エネルギー由来の水素を効率的に製造・輸送・貯蔵する新しいインフラとなる。今後の水素社会の実現に向け、当該エネルギーシステムは、有望な技術である。

【0058】

また、水素は軽くて分子の大きさが小さい。このため、相当量を遠方まで輸送することができる。

【0059】

なお、水素貯蔵装置３Ｃと基幹用圧力調整装置３Ｄとローカル用圧力調整装置３Ｅとは、高圧での貯蔵、需要地での需要量等を考慮して、設備の規模を設定すればよい。

【0060】

また、水素の流れは、双方向で圧力の高い箇所から低い箇所に流れる。このため、特別な操作を要することなく、水素を輸送することができる。

【0061】

また、管理装置８は、水素ガスタービンＨによる発電量と需要地に輸送された水素の量に基づいた発電量との合計を火力発電で発電したと仮定した際の二酸化炭素排出量を二酸化炭素排出削減量として計算する。このため、水素ガスタービンＨの導入による二酸化炭素排出削減量を把握することができる。

【0062】

また、管理装置８は、火力発電の種類に応じた単位発電量当たりの二酸化炭素排出量に応じて、二酸化炭素排出削減量を計算する。このため、水素ガスタービンＨの導入による二酸化炭素排出削減量をより正確に把握することができる。

【0063】

また、管理装置８は、火力発電の過去の運転実績データに基づいて、単位発電量当たりの二酸化炭素排出量を補正する。このため、水素ガスタービンＨの導入による二酸化炭素排出削減量をより正確に把握することができる。

【0064】

また、管理装置８は、計算された二酸化炭素排出削減量を外部システムに通知する。このため、環境モニタリングシステム、企業のＥＳＧレポーティングシステム、カーボンクレジット管理システム等への連携を実現することができる。

【0065】

なお、管理装置８において、基幹水素パイプライン３Ｂに設けられた流量計から水素ガスタービンＨへの水素の流入量を検出し、当該流入量に基づいた発電量を計算し、当該発電量を火力発電で発電したと仮定した際の二酸化炭素排出量を水素輸送システム３による二酸化炭素排出削減量として計算してもよい。

【0066】

次に、図５を用いて、管理装置８の例を説明する。
図５は実施の形態１における水素輸送システムを含むエネルギーシステムの管理装置のハードウェア構成図である。

【0067】

管理装置８の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ５００ａと少なくとも１つのメモリ５００ｂとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア６００を備える。

【0068】

処理回路が少なくとも１つのプロセッサ５００ａと少なくとも１つのメモリ５００ｂとを備える場合、管理装置８の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ５００ｂに格納される。少なくとも１つのプロセッサ５００ａは、少なくとも１つのメモリ５００ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、管理装置８の各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ５００ａは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。例えば、少なくとも１つのメモリ５００ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク等である。

【0069】

処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア６００を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、管理装置８の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、管理装置８の各機能は、まとめて処理回路で実現される。

【0070】

管理装置８の各機能について、一部を専用のハードウェア６００で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、水素発電量検出部８Ｂの機能については専用のハードウェア６００としての処理回路で実現し、経路検索部１００の機能以外の機能については少なくとも１つのプロセッサ５００ａが少なくとも１つのメモリ５００ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。

【0071】

このように、処理回路は、ハードウェア６００、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで管理装置８の各機能を実現する。

【符号の説明】

【0072】

１ 電力系統、 １Ａ 発電設備、 １Ｂ 変電設備、 １Ｃ 送電設備、 １Ｄ 送電鉄塔、 １Ｅ 高圧送電線、 １Ｆ 架空地線、 ２ 分散型エネルギー源、 ３ 水素輸送システム、 ３Ａ 水素製造装置、 ３Ｂ 基幹水素パイプライン、 ３Ｃ 水素貯蔵装置、 ３Ｄ 基幹用圧力調整装置、 ３Ｅ ローカル用圧力調整装置、 ４ メッセンジャーワイヤー固定柱ステー、 ５ メッセンジャーワイヤー固定柱、 ６ メッセンジャーワイヤー、 ７ スパイラルハンガー、 ８ 管理装置、 ８Ａ 水素量情報取得部、 ８Ｂ 水素発電量検出部、 ８Ｃ 二酸化炭素排出削減量計算部、 ８Ｄ 通知部、 ５００ａ プロセッサ、 ５００ｂ メモリ、 ６００ ハードウェア

【要約】

【課題】分散型エネルギー源からの余剰電力を有効活用する水素輸送システムの管理装置を提供する。
【解決手段】水素輸送システムの管理装置は、分散型エネルギー源の余剰電力を利用して水素を製造する水素製造装置と、複数の送電鉄塔に架設され、水素製造装置により製造された水素を輸送する基幹水素パイプラインと、基幹水素パイプラインで輸送された水素を貯蔵し、ローカル水素パイプラインを介して少なくとも１つの需要地に水素を輸送する水素貯蔵装置と、を備えた水素輸送システムを管理する管理装置であって、水素輸送システムにより水素の輸送を受けた水素ガスタービンによる発電量を検出する水素発電量検出部と、水素発電量検出部により検出された発電量と前記需要地に輸送された水素の量に基づいた発電量との合計を火力発電で発電したと仮定した際の二酸化炭素排出量を二酸化炭素排出削減量として計算する二酸化炭素排出削減量計算部と、を備えた。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】