JP2016098387A - Hydrogen production apparatus, hydrogen production method, and electric power storage system - Google Patents
Hydrogen production apparatus, hydrogen production method, and electric power storage system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016098387A JP2016098387A JP2014234433A JP2014234433A JP2016098387A JP 2016098387 A JP2016098387 A JP 2016098387A JP 2014234433 A JP2014234433 A JP 2014234433A JP 2014234433 A JP2014234433 A JP 2014234433A JP 2016098387 A JP2016098387 A JP 2016098387A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- storage material
- temperature
- hydrogen storage
- water vapor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Description
本発明の実施形態は、高温水蒸気電解により水素を製造・貯蔵する水素製造技術、貯蔵した水素を燃料として発電を行う電力貯蔵システムに関する。 Embodiments of the present invention relate to a hydrogen production technique for producing and storing hydrogen by high-temperature steam electrolysis, and an electric power storage system that generates electricity using the stored hydrogen as a fuel.
近年、水素をエネルギー媒体とした水素エネルギー社会の実現が注目されている。水素を製造する技術の一つとして、高温水蒸気電解法が広く知られている。この高温水蒸気電解法は、高温(通常、500℃以上)の水蒸気を電気分解することにより水素及び酸素を生成する方法である。 In recent years, the realization of a hydrogen energy society using hydrogen as an energy medium has attracted attention. As one of techniques for producing hydrogen, a high temperature steam electrolysis method is widely known. This high temperature steam electrolysis method is a method of generating hydrogen and oxygen by electrolyzing high temperature (usually 500 ° C. or higher) water vapor.
高温水蒸気電解法を用いるメリットを具体的に説明する。水の電気分解に必要なエネルギー(ΔH)は次式(1)で表される。ここで、ΔGはギブスエネルギー差、TΔSは可逆反応熱を意味し、ΔGは電気エネルギーで、TΔSは熱エネルギーで与えられる。
ΔH=ΔG+TΔS (1)
The advantages of using the high temperature steam electrolysis method will be specifically described. The energy (ΔH) required for water electrolysis is expressed by the following equation (1). Here, ΔG is the Gibbs energy difference, TΔS is the heat of reversible reaction, ΔG is the electric energy, and TΔS is the heat energy.
ΔH = ΔG + TΔS (1)
ΔHは温度による変化が小さいのに対し、ΔGは高温になるにつれて小さくなる。このため、高温環境下で水蒸気の電気分解を行うことにより、水の電気分解に比べて電気分解に必要な電気量を低減することができる。この性質により、室温での水の電気分解よりも30%程度少ない電力で同じ水素製造量が得られるため、高いエネルギー効率で水素製造を行うことができる。 ΔH changes little with temperature, while ΔG decreases with increasing temperature. For this reason, by performing electrolysis of water vapor in a high temperature environment, the amount of electricity required for electrolysis can be reduced compared to electrolysis of water. Because of this property, the same hydrogen production amount can be obtained with about 30% less electric power than water electrolysis at room temperature, so that hydrogen production can be performed with high energy efficiency.
さらに、原料が水であるため、二酸化炭素を生じない再生可能エネルギーによる電力と二酸化炭素を生じない熱源を用いれば、全く二酸化炭素を排出せずに水素製造が可能となる。 Furthermore, since the raw material is water, hydrogen can be produced without exhausting any carbon dioxide by using electric power from renewable energy that does not produce carbon dioxide and a heat source that does not produce carbon dioxide.
また、製造した水素を一時的に貯蔵する方法としては、(1)圧縮して高圧水素ガスにする、(2)液化水素にする、(3)水素吸蔵材料に吸蔵する、という3つの水素貯蔵方法が知られている。これらのうち、水素吸蔵材料は一般的に水素を吸蔵するとき発熱して、水素を放出するときに吸熱する。
このため、水素を水素吸蔵材料に吸蔵する水素貯蔵方法は、熱エネルギーが水素製造に及ぼす寄与が大きい高温水蒸気電解法との組み合わせに適している。
In addition, there are three methods for temporarily storing the produced hydrogen: (1) compressing it into high-pressure hydrogen gas, (2) converting it into liquefied hydrogen, and (3) storing it in a hydrogen storage material. The method is known. Of these, the hydrogen storage material generally generates heat when storing hydrogen and absorbs heat when releasing hydrogen.
For this reason, the hydrogen storage method of storing hydrogen in the hydrogen storage material is suitable for combination with the high-temperature steam electrolysis method in which thermal energy greatly contributes to hydrogen production.
従来、高温水蒸気電解により水素を生成する水素製造装置において、水素製造に係るエネルギー効率を改善する様々な技術が検討されている。 Conventionally, in a hydrogen production apparatus that generates hydrogen by high-temperature steam electrolysis, various techniques for improving energy efficiency related to hydrogen production have been studied.
例えば、特許文献1には、水素吸蔵材料が水素を吸蔵する際の発熱を高温水蒸気電解の原料となる水蒸気の製造に利用して、高温水蒸気電解による水素製造のエネルギー効率を改善する技術が提案されている。
また、特許文献2には、水素吸蔵材料に吸蔵した水素を取り出すためには熱源として、固体酸化物型燃料電池(SOFC:Solid Oxide Fuel Cell)の排熱を利用する技術が提案されている。
For example, Patent Document 1 proposes a technique for improving the energy efficiency of hydrogen production by high-temperature steam electrolysis by utilizing the heat generated when the hydrogen storage material occludes hydrogen for the production of steam as a raw material for high-temperature steam electrolysis. Has been.
Patent Document 2 proposes a technique that uses exhaust heat of a solid oxide fuel cell (SOFC) as a heat source to extract hydrogen stored in the hydrogen storage material.
ところで、高温水蒸気電解により水素を生成する際、生成された水素には電解未反応分の水蒸気が含まれる。このため、生成された水素を水素吸蔵材料に吸蔵させる場合、水素吸蔵材料の性能劣化を防止するため、水素と未反応分の水蒸気との混合ガスを冷却し、水蒸気を凝縮させて、混合ガスに含まれる水分を予め分離除去する必要がある。そして、水分除去後に、水素吸蔵材料の水素化反応に必要な温度まで水素を再度加熱して、生成した水素を水素吸蔵材料に吸蔵させる。 By the way, when hydrogen is generated by high-temperature steam electrolysis, the generated hydrogen includes water that is not electrolyzed. For this reason, when the produced hydrogen is stored in the hydrogen storage material, in order to prevent the performance of the hydrogen storage material from deteriorating, the mixed gas of hydrogen and unreacted water vapor is cooled, the water vapor is condensed, and the mixed gas It is necessary to separate and remove the water contained in the water in advance. Then, after removing the water, the hydrogen is heated again to a temperature necessary for the hydrogenation reaction of the hydrogen storage material, and the generated hydrogen is stored in the hydrogen storage material.
このように、水素と未反応分の水蒸気との混合ガスを一旦冷却した後に、水素化反応に必要な温度まで再加熱するプロセスが必要となるため、熱ロスが生じており、水素製造効率(水素製造量または製造水素の燃焼熱/投入する熱エネルギー)が低下するという問題があった。 In this way, a process of reheating the mixed gas of hydrogen and unreacted water vapor to a temperature required for the hydrogenation reaction after cooling is necessary, resulting in heat loss and hydrogen production efficiency ( There has been a problem in that the amount of hydrogen produced or the heat of combustion of the produced hydrogen / the heat energy to be input) decreases.
また、高温水蒸気電解により水素を製造・貯蔵して、この水素を燃料として発電するという、水素を媒介とした電力貯蔵システムにおいて、充放電効率(得られる電気量/外部から供給される電気量)を高くするためには、システムを構成する各要素で熱ロスを低減して、熱エネルギーを最大限有効に利用することが求められる。 Moreover, in a power storage system that uses hydrogen as a fuel to produce and store hydrogen by high-temperature steam electrolysis and generate electricity using this hydrogen as fuel, charge / discharge efficiency (amount of electricity obtained / amount of electricity supplied from the outside) In order to increase the power consumption, it is required to reduce the heat loss at each element constituting the system and use the heat energy most effectively.
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、水素製造に係る入熱を低減して、高い水素製造効率を実現する水素製造装置、水素製造方法及び電力貯蔵システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and provides a hydrogen production apparatus, a hydrogen production method, and an electric power storage system that reduce heat input related to hydrogen production and achieve high hydrogen production efficiency. Objective.
本発明の実施形態に係る水素製造装置において、供給された原料水を加熱して水蒸気を発生させて、所定の温度まで昇温させる第1加熱部と、前記水蒸気を入力して、高温水蒸気電解により水素と酸素とを生成する電解セルと、生成された前記水素と電解未反応分の前記水蒸気とを入力して、水素吸蔵材料の水素化反応に必要な温度よりも高い温度で、前記水素と前記水蒸気とを分離する水分分離器と、分離された前記水素と前記水素吸蔵材料との混合物を水素化反応させて、前記水素を前記水素吸蔵材料に吸蔵させる水素化反応器と、を備えることを特徴とする。 In the hydrogen production apparatus according to the embodiment of the present invention, the supplied raw water is heated to generate steam to raise the temperature to a predetermined temperature, and the steam is input to perform high-temperature steam electrolysis The electrolytic cell for generating hydrogen and oxygen, and the generated hydrogen and the water vapor for unreacted electrolysis are input, and the hydrogen at a temperature higher than the temperature required for the hydrogenation reaction of the hydrogen storage material. And a water separator that separates the water vapor, and a hydrogenation reactor that causes a hydrogenation reaction of the separated mixture of the hydrogen and the hydrogen storage material to store the hydrogen in the hydrogen storage material. It is characterized by that.
本発明の実施形態に係る水素製造方法において、供給された原料水を加熱して水蒸気を発生させて、所定の温度まで昇温させるステップと、前記水蒸気を入力して、高温水蒸気電解により水素と酸素とを生成するステップと、生成された前記水素と電解未反応分の前記水蒸気とを入力して、水素吸蔵材料の水素化反応に必要な温度よりも高い温度で、前記水素と前記水蒸気とを分離するステップと、分離された前記水素と前記水素吸蔵材料との混合物を水素化反応させて、前記水素を前記水素吸蔵材料に吸蔵させるステップと、を含むことを特徴とする。 In the hydrogen production method according to the embodiment of the present invention, the supplied raw water is heated to generate water vapor, the temperature is raised to a predetermined temperature, the water vapor is input, and hydrogen is generated by high-temperature steam electrolysis. The step of generating oxygen, and the generated hydrogen and the unreacted water vapor are input, and the hydrogen and the water vapor are heated at a temperature higher than the temperature required for the hydrogenation reaction of the hydrogen storage material. And a hydrogenation reaction of the separated mixture of the hydrogen and the hydrogen storage material to store the hydrogen in the hydrogen storage material.
本発明の実施形態に係る電力貯蔵システムにおいて、供給された原料水を加熱して水蒸気を発生させて、所定の温度まで昇温させる第1加熱部と、前記水蒸気を入力して、高温水蒸気電解により水素と酸素とを生成する電解セルと、生成された前記水素と電解未反応分の前記水蒸気とを入力して、水素吸蔵材料の水素化反応に必要な温度よりも高い温度で、前記水素と前記水蒸気とを分離する水分分離器と、分離された前記水素と前記水素吸蔵材料との混合物を水素化反応させて、前記水素を前記水素吸蔵材料に吸蔵させる水素化反応器と、水素吸蔵後の前記水素吸蔵材料を入力して、所定の温度まで加熱する第2加熱部と、前記第2加熱部において加熱された水素吸蔵後の前記水素吸蔵材料を脱水素化反応させて、前記水素を脱離させる脱水素化反応器と、前記脱水素化反応器により脱離された前記水素と前記水素吸蔵材料とを入力して、前記水素と前記水素吸蔵材料とに分離する分離器と、前記分離器において分離された前記水素を入力して、燃料電池反応により発電する燃料電池セルと、を備えることを特徴とする。 In the power storage system according to the embodiment of the present invention, the supplied raw water is heated to generate water vapor to raise the temperature to a predetermined temperature, and the water vapor is input to perform high temperature steam electrolysis. The electrolytic cell for generating hydrogen and oxygen, and the generated hydrogen and the water vapor for unreacted electrolysis are input, and the hydrogen at a temperature higher than the temperature required for the hydrogenation reaction of the hydrogen storage material. A water separator for separating the water vapor from the water vapor; a hydrogenation reactor for hydrogenating the separated mixture of the hydrogen and the hydrogen storage material to store the hydrogen in the hydrogen storage material; and a hydrogen storage A second heating unit that inputs the subsequent hydrogen storage material and heats the hydrogen storage material to a predetermined temperature; and the hydrogen storage material after the hydrogen storage heated in the second heating unit is dehydrogenated to produce the hydrogen Detaching A hydrogenation reactor, a separator that inputs the hydrogen desorbed by the dehydrogenation reactor and the hydrogen storage material, and separates the hydrogen into the hydrogen storage material; and a separation in the separator A fuel cell that receives the generated hydrogen and generates power by a fuel cell reaction.
本発明の実施形態により、水素製造に係る入熱を低減して、高い水素製造効率を実現する水素製造装置、水素製造方法及び電力貯蔵システムが提供される。 According to the embodiments of the present invention, a hydrogen production apparatus, a hydrogen production method, and an electric power storage system that reduce heat input related to hydrogen production and realize high hydrogen production efficiency are provided.
(第1実施形態)
以下、本実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1に示すように、第1実施形態に係る水素製造装置10は、供給された原料水を加熱して水蒸気を発生させて、所定の温度まで昇温させる第1加熱部12と、水蒸気を入力して、高温水蒸気電解により水素と酸素とを生成する電解セル17と、生成された水素と電解未反応分の水蒸気とを入力して、水素吸蔵材料の水素化反応に必要な温度よりも高い温度で、水素と水蒸気とを分離する水分分離器18と、分離された水素と水素吸蔵材料との混合物を水素化反応させて、水素を水素吸蔵材料に吸蔵させる水素化反応器21と、を備える。なお、図1は、水素吸蔵材料として不飽和炭化水素を使用する場合の構成を示している。
(First embodiment)
Hereinafter, this embodiment is described based on an accompanying drawing.
As shown in FIG. 1, the
水供給部11には、高温水蒸気電解により水素と酸素とに分解される原料水50が貯水されている。原料水50は、ポンプ(図示省略)により吸引されて、第1加熱部12に供給される。
The
第1加熱部12は、直列に接続された熱交換器13、14、15、及び16を有しており、水供給部11から供給された原料水50を加熱して水蒸気を発生させて、所定の温度まで昇温させる。なお、所定の温度とは、高温水蒸気電解を行う最適な温度を意味しており、通常は500℃以上、より望ましくは700℃以上となる。第1加熱部12は、原料水50の蒸発、加熱を補助するための加熱器を備えても良い。なお、熱交換器13〜16の具体的な動作については後述する。
The
電解セル17は、固体酸化物電解質(図示省略)を中心に配置して、その両側に水素極と酸素極とが形成されている。第1加熱部12から出力された高温の水蒸気51は、電解セル17の水素極側に導入されて、酸素極側には空気または水蒸気が導入される。
The
電解セル17は、外部から入力電力100の供給を受けて電気分解を行い、水素と酸素を生成する。そして、電解セル17の水素極側からは、水素と電解未反応分の水蒸気との混合ガス52が出力され、酸素極側からは酸素53が出力される。なお、電解セル17に供給する入力電力100として、風力、水力、太陽光等の再生可能エネルギーを利用した電力源から供給しても良い。
The
電解セル17から出力された酸素53は、第1加熱部12の熱交換器15、13で原料水50または水蒸気と熱交換を行った後に、外部に排出される。
一方、電解セル17から出力された水素と水蒸気との混合ガス52は、熱交換器16で第1加熱部12を流動する水蒸気と熱交換を行った後に、水分分離器18に出力される。
The
On the other hand, the mixed
水分分離器18は、水素と電解未反応分の水蒸気との混合ガス52を入力して、混合ガス52を冷却すること無く、水素吸蔵材料の水素化反応に必要な温度よりも高い温度で、生成された水素54と未反応分の水蒸気55とに分離する。
The
高温の混合ガス52から水分を分離する水分分離器18として、500℃程度の温度で水分分離性能を発揮するパラジウム膜やシリカ膜を適用する。水分は水素吸蔵材料の性能を阻害するため、事前に水分を分離除去することで、水素吸蔵材料の性能を長期間維持することができる。
As the
水素吸蔵材料の水素化反応に必要な温度は、使用される水素吸蔵材料により異なるものであるが、電解セル17から出力された混合ガス52は非常に高温であるため、余分な加熱をすること無く、混合ガス52は水素吸蔵材料の水素化反応に必要な温度条件を満たす。
The temperature required for the hydrogenation reaction of the hydrogen storage material varies depending on the hydrogen storage material used. However, the
水分分離器18において分離された水蒸気55は、電解セル17に入力される水蒸気に合流され電気分解に用いられる。
一方、分離された水素54は、不飽和炭化水素貯留槽19から供給され、熱交換器20を介して昇温された不飽和炭化水素56(水素吸蔵材料)と合流、混合される。不飽和炭化水素として、トルエン、ベンゼン、ナフタレン等が例示される。
The
On the other hand, the separated
水素化反応器21は、水素化反応に適した触媒(例えば、白金、ニッケルなど)が充填されており、水素と不飽和炭化水素との混合ガス57を入力する。そして、水素化反応により水素を不飽和炭化水素に吸蔵させて有機ハイドライド58(水素吸蔵後の水素吸蔵材料)を生成する。なお、生成された有機ハイドライド58には、未反応分の水素または不飽和炭化水素も含まれる。
The
生成された有機ハイドライド58は、熱交換器(第1の熱交換器)14で原料水50と熱交換を行って、原料水50を水蒸気に変換する。さらに、熱交換器20において不飽和炭化水素56と熱交換を行った後に、有機ハイドライド貯留槽22に貯蔵される。
The generated
このように、水素に含まれる未反応の水蒸気を分離する際に、外部冷却せず、水素吸蔵材料が水素を吸蔵する際の温度よりも高い温度で、水素に含まれる未反応の水蒸気を分離することにより、水素吸蔵前での水素の昇温を省略することができ、水素製造に係る熱ロスを低減することができる。 In this way, when unreacted water vapor contained in hydrogen is separated, the unreacted water vapor contained in hydrogen is separated at a temperature higher than the temperature at which the hydrogen storage material absorbs hydrogen without external cooling. By doing so, the temperature rise of hydrogen before hydrogen occlusion can be omitted, and the heat loss related to hydrogen production can be reduced.
未反応の水蒸気を冷却して凝縮分離した場合には、水素吸蔵材料に水素を吸蔵させるために再加熱が必要となるが、これが不要なシンプルな構成となり、投入エネルギーが少ないプロセスが可能となる。また、水素吸蔵時の反応熱を用いて高温水蒸気電解に用いる原料水50の蒸発、加熱を行うことにより、水素製造効率をさらに向上させることができる。
When unreacted water vapor is cooled and condensed and separated, reheating is required to store hydrogen in the hydrogen storage material, but this is a simple configuration that does not require it, and a process with low input energy is possible. . Moreover, hydrogen production efficiency can be further improved by evaporating and heating the
ここで、水素製造装置10の物質収支及び熱収支を、プロセスシュミレータを用いて具体的に計算、評価した。なお、不飽和炭化水素としてトルエンを使用し、有機ハイドライド(水素吸蔵後の不飽和炭化水素)をメチルシクロヘキサンとする。
Here, the material balance and heat balance of the
計算条件は、原料水50を温度20℃、1kmol/hで供給、トルエンを温度20℃、6kmol/hで供給する。また、電解セル17における、高温水蒸気電解の運転温度を750℃、水蒸気利用率(水素生成量(水蒸気反応量)/供給水蒸気量)を80%とする。なお、高温水蒸気電解への入力電力100は前述の式(1)のΔH相当分とした。
The calculation conditions are that
この条件で計算した結果、熱交換器20出口の有機ハイドライド58は、温度54℃、メチルシクロヘキサン;0.24kmol/h、トルエン;5.76kmol/hとなった。また、酸素53が、温度20℃、0.4kmol/hとなった。
As a result of calculation under these conditions, the
水分分離器18で分離された水蒸気55は、温度484℃、0.2kmol/hであった。水素化反応器21に供給される不飽和炭化水素と水素の混合ガス57は、温度132℃、トルエン;6kmol/h、水素;0.8kmol/hとなった。
The
水素化反応器21出口の有機ハイドライド58は、温度187℃、メチルシクロヘキサン;0.24kmol/h、トルエン;5.76kmol/h、水素;0.08kmol/hであった。
The
熱交換器14で原料水50が水蒸気に変化し、熱交換器14出口の水蒸気は、温度187℃、1kmol/hとなった。
The
なお、水素化反応器21の出口の有機ハイドライド58に含まれる水素0.08kmol/hは、熱交換器20の下流で液相と分離して、水分分離器18出口の水素54に合流させている。
Note that 0.08 kmol / h of hydrogen contained in the
また、熱交換器20出口の有機ハイドライドの組成がモル分率でメチルシクロヘキサン;0.04、トルエン;0.96となっているが、この組成のままで不飽和炭化水素56として供給すれば、メチルシクロヘキサンのモル分率を上げることができる。
In addition, the composition of the organic hydride at the outlet of the
以上の結果により、トルエンに水素が付加される際の反応熱により、水素化反応器21の出口の有機ハイドライド58が加熱され、その熱が熱交換器14により原料水50が水蒸気に変化する蒸発潜熱が賄うことができることが評価された。
As a result of the above, the
さらに、高温水蒸気電解への入力電力100は、前述の式(1)のΔHに相当する分が55kW、熱交換器16出口の水蒸気を750℃に昇温する顕熱として0.5kW、を合計して55.5kWと評価された。
Further, the
水素製造量が、0.8kmol/h(17.9Nm3/h)なので、水素製造の原単価は3.1kWh/Nm3となった。水素化反応の反応熱を利用しない場合には、原料水の蒸発潜熱分(本条件では11.3kW)を別途供給する必要があるが、本実施形態によれば削減可能となる。 Since the hydrogen production amount was 0.8 kmol / h (17.9 Nm 3 / h), the original unit price of hydrogen production was 3.1 kWh / Nm 3 . When the reaction heat of the hydrogenation reaction is not used, the latent heat of evaporation of the raw material water (11.3 kW in this condition) needs to be supplied separately, but according to this embodiment, it can be reduced.
図2は、第1実施形態に係る水素製造装置10の変形例を示している。なお、図1と共通の構成又は機能を有する部分については、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
FIG. 2 shows a modification of the
第1実施形態(図1)では、水分分離器18において水素54と電解未反応分の水蒸気55とを分離した後に、水素54と不飽和炭化水素56とを混合させて水素化反応器21に入力していた。
In the first embodiment (FIG. 1), after separating the
一方、本変形例では、電解セル17において生成された水素と電解未反応分の水蒸気との混合ガス52を水分分離器18に入力する前に、不飽和炭化水素56と混合ガス52とを合流させて、水素と不飽和炭化水素と混合させる。そして、水素と電解未反応分の水蒸気と不飽和炭化水素との混合ガス59が水分分離器18に入力される。
On the other hand, in this modified example, the
水分分離器18は、混合ガス59を入力して、混合ガス59を冷却すること無く、水素吸蔵材料の水素化反応に必要な温度よりも高い温度で、混合ガス59から水蒸気を分離する。そして、水蒸気が除去された、水素と不飽和炭化水素との混合ガス57を水素化反応器21に出力する。
The
前述したプロセスシュミレーションと同様の条件で熱収支を計算、評価した場合、水分分離器18での水分除去温度は132℃と評価された。この温度条件では、水分分離器18として、モレキュラーシーブを充填した吸着塔で水分の吸着と脱着を交互に繰り返す圧力変動吸着(PSA)法を適用することで、混合ガス59から水蒸気を分離できる。
When the heat balance was calculated and evaluated under the same conditions as in the process simulation described above, the water removal temperature in the
また、合金系や無機系の材料を水素化反応器21に充填させて、水素化吸蔵材料として使用しても良い。合金系や無機系の材料を水素化吸蔵材料として使用する場合、水素化反応器21を熱交換器14と兼用する構成が可能となる。また、熱媒を介して水素化反応により発生する熱エネルギーを熱交換器14に輸送する構成も可能となる。
Alternatively, an alloy or inorganic material may be filled in the
(第2実施形態)
図3は、第2実施形態に係る水素製造装置10の構成図である。なお、第1実施形態と共通の構成又は機能を有する部分については、同一符号で示し、重複する説明を省略する。なお、第2実施形態では、水素化反応器21内に、水素吸蔵材料として合金系または無機系の材料が充填されているものとする。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a configuration diagram of the
ヒートポンプ23は、第1加熱部12と水素化反応器21との間に設けられており、循環する冷媒を圧縮及び膨張させて熱エネルギーを移動させるものである。このヒートポンプ23は、冷媒を介して水素化反応器21において水素化反応の際に生じる熱エネルギーを、第1加熱部12に供給された原料水50に伝達させる。
The
なお、図3では、水素化反応の際に生じる熱エネルギーを、熱交換器14を流動する原料水50に伝達させる構成が示されているが、本構成に限定されるものでは無く、第1加熱部12を流動する原料水50または水蒸気に伝達出来れば良い。
FIG. 3 shows a configuration in which the heat energy generated during the hydrogenation reaction is transmitted to the
第1実施形態で示したプロセスシュミレーションと同様の条件下で、COP5のヒートポンプ23を使用して熱収支を評価した場合、原料水50の蒸発潜熱分(第1実施形態の条件では11.3kW)を1/6に削減することが評価された。ヒートポンプ23を用いることにより、水素吸蔵材料の反応熱を効率よく利用でき原単位の低減が可能となる。
When the heat balance is evaluated using the
(第3実施形態)
図4は、本実施形態に係る電力貯蔵システム40の構成図である。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a configuration diagram of the
電力貯蔵システム40は、高温水蒸気電解により生成した水素を不飽和炭化水素に吸蔵させて有機ハイドライドとして貯留する。そして、貯留している水素を用いて燃料電池反応により発電を行うシステムである。なお、高温水蒸気電解により生成した水素を不飽和炭化水素に吸蔵させて有機ハイドライドとして貯留するまでの構成は、第1実施形態(図1)と同様となるため説明を省略する。
The
第2加熱部24は、熱交換器25、26、27、及び補助加熱器28を有しており、有機ハイドライド貯留槽22に貯留された有機ハイドライド60を入力する。そして、有機ハイドライド60の脱水素化に必要な温度まで昇温させる。なお、補助加熱器28は、熱交換器25〜27からの入熱だけでは不足する場合に、有機ハイドライド60を昇温させるための補助的な加熱器である。
The
脱水素化反応器29は、有機ハイドライド60の脱水素化に適した触媒(例えば、白金、ニッケルなど)が充填されており、第2加熱部24において昇温された有機ハイドライド60を脱水素化させて、有機ハイライドから水素を脱離させる。
The
水素の脱離により生成された水素と不飽和炭化水素の混合ガス61は、熱交換器(第2の熱交換器)26で有機ハイドライド60と熱交換した後に、分離器30に出力される。
The
分離器30は、脱水素化反応器29により脱離された水素と不飽和炭化水素を入力して、水素と不飽和炭化水素とに分離する。分離器30は、100℃〜150℃程度の温度で性能を発揮するポリイミド膜を適用する。
The
分離された不飽和炭化水素63は、熱交換器(第3の熱交換器)25で有機ハイドライド60と熱交換した後に、不飽和炭化水素貯留槽19に回収される。一方、水素62は、熱交換器31を介して燃料電池セル33に出力される。
The separated
燃料電池セル33は、電解セル17と同様、固体酸化物電解質を中心に配置して、その両側に水素極と酸素極とが形成されている。燃料電池セル33の水素極側には水素62が導入され、酸素極側には窒素及と酸素の混合ガス64が導入される。そして、燃料電池セル33は、水素極及び酸素極に導入された供給ガスを用いて燃料電池反応を行い、出力電力101を生成する。
Similar to the
燃料電池反応の際に水素極側から出力される水蒸気66は、熱交換器27で有機ハイドライド60と熱交換を行い、さらに熱交換器31で分離器30から出力された水素62と熱交換を行った後に、外部に排出される。
一方、酸素極側から出力される窒素65は、熱交換器32で燃料電池セル33に供給される窒素及と酸素の混合ガス64と熱交換を行った後に、外部に排出される。
The
On the other hand, the
なお、第2加熱部24は、燃料電池セル33において発電時に生じるジュール熱を用いて、有機ハイドライド60を加熱しても良い。
Note that the
このように、電力貯蔵システム40は、第1実施形態(図1)で示した水素製造・貯蔵方法と、貯蔵された水素を燃料として発電する際に各要素において発生する熱エネルギーを有効に利用するエネルギー自立型の発電方法と、を組み合わせて構成することにより、高い充放電効率を実現することができる。
In this way, the
ここで、電力貯蔵システム40の熱収支及び物質収支を具体的に計算、評価する。なお、高温水蒸気電解により水素を有機ハイドライドとして貯蔵するまでの構成については第1実施形態で示した条件と同様なものとして、貯蔵した水素を燃料にして発電して電力を得るプロセスについて計算、評価する。
Here, the heat balance and material balance of the
まず、計算条件として、水素吸蔵済みの有機ハイドライド60を温度20℃、メチルシクロヘキサン0.28kmol/h、トルエン0.05kmol/hで供給する。
一方、燃料電池セル33には、酸素と窒素の混合ガス64を温度20℃、酸素0.4kmol/h、窒素1.6kmol/hで供給する。また、燃料電池セル33の運転温度850℃、水素利用率(水蒸気生成量/水素供給量)100%とする。
First, as calculation conditions, the hydrogenated
On the other hand, the
この条件下で計算した結果、熱交換器25出口の不飽和炭化水素63が、温度22℃、メチルシクロヘキサン0.01kmol/h、トルエンが0.32kmol/hとなった。
また、熱交換器31出口の水蒸気66が、温度114℃、0.8kmol/hとなり、熱交換器32出口の窒素65が温度68℃、1.6kmol/hとなった。
As a result of calculation under these conditions, the
Further, the
また、脱水素反応に必要な吸熱分に対する不足分として11.2kWの補助加熱を要する。この不足分は、燃料電池セル33で発電する際に生じるジュール熱で賄うことにより、外部からの加熱は不要となる。
In addition, 11.2 kW of auxiliary heating is required as a shortage of the endothermic component necessary for the dehydrogenation reaction. This shortage is covered by Joule heat generated when power is generated by the
前述の式(1)を燃料電池反応に当てはめると、ΔGが得られる理論電力となる。実際には、ΔGからセルのジュール熱として失われる分を差し引いたものが得られる出力電力101となる。本条件では出力電力101は入力電力100の約65%となった
When the above equation (1) is applied to the fuel cell reaction, ΔG is obtained as the theoretical power. Actually, the
以上述べた各実施形態の水素製造装置によれば、高温水蒸気電解により生成された水素と電解未反応分の水蒸気とを分離する際に、水素吸蔵材料の水素化反応に必要な温度より高い温度で分離することで、水素製造時の入熱を低減して、高い水素製造効率を実現することができる。 According to the hydrogen production apparatus of each embodiment described above, a temperature higher than the temperature required for the hydrogenation reaction of the hydrogen storage material when separating the hydrogen generated by high-temperature steam electrolysis and the unreacted water vapor from the electrolysis. By separating at, it is possible to reduce heat input during hydrogen production and achieve high hydrogen production efficiency.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
例えば、本実施形態に係る電力貯蔵システム(図4)では、水素を燃料とする発電プロセスに固体酸化物型の燃料電池セル33を適用したが、水素を単独で燃料にして燃焼し燃焼ガスでガスタービンを駆動する発電あるいは天然ガス等、他の燃料に混合して燃焼し燃焼ガスでガスタービンを駆動する発電プロセスを適用することも可能である。
さらには、水素を単独またはほかの燃料に混合して燃焼し燃焼ガスを二酸化炭素等の媒体と混合してガスタービンを駆動する発電プロセスを適用することも可能である。
For example, in the power storage system (FIG. 4) according to the present embodiment, the solid
Furthermore, it is also possible to apply a power generation process in which hydrogen is mixed alone or mixed with another fuel and burned, and the combustion gas is mixed with a medium such as carbon dioxide to drive the gas turbine.
10…水素製造装置、11…水供給部、12…第1加熱部、13、14、15、16…熱交換器、17…電解セル、18…水分分離器、19…不飽和炭化水素貯留槽、20…熱交換器、21…水素化反応器、22…有機ハイドライド貯蔵槽、23…ヒートポンプ、24…第2加熱部、25、26,27…熱交換器、28…補助加熱器、29…脱水素化反応器、30…分離器、31…熱交換器、32…熱交換器、33…燃料電池セル、40…電力貯蔵システム、50…原料水、51…水蒸気、52…水素と水蒸気の混合ガス、53…酸素、54…水素、55…水蒸気、56…不飽和炭化水素、57…不飽和炭化水素と水素の混合ガス、58…有機ハイドライド、59…水素と不飽和炭化水素と水蒸気の混合ガス、60…有機ハイドライド、61…不飽和炭化水素と水素の混合ガス、62…水素、63…不飽和炭化水素、64…酸素と窒素の混合ガス、65…窒素、66…水蒸気、100…入力電力、101…出力電力。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記水蒸気を入力して、高温水蒸気電解により水素と酸素とを生成する電解セルと、
生成された前記水素と電解未反応分の前記水蒸気とを入力して、水素吸蔵材料の水素化反応に必要な温度よりも高い温度で、前記水素と前記水蒸気とを分離する水分分離器と、
分離された前記水素と前記水素吸蔵材料との混合物を水素化反応させて、前記水素を前記水素吸蔵材料に吸蔵させる水素化反応器と、を備えることを特徴とする水素製造装置。 A first heating unit for heating the supplied raw water to generate water vapor and raising the temperature to a predetermined temperature;
An electrolytic cell that inputs the water vapor and generates hydrogen and oxygen by high-temperature steam electrolysis;
A water separator that separates the hydrogen and the water vapor at a temperature higher than the temperature required for the hydrogenation reaction of the hydrogen storage material by inputting the generated hydrogen and the water vapor of the electrolytically unreacted part;
A hydrogen production apparatus comprising: a hydrogenation reactor that causes a hydrogenation reaction of the separated mixture of the hydrogen and the hydrogen storage material, and stores the hydrogen in the hydrogen storage material.
前記ヒートポンプは、前記冷媒を介して前記水素化反応の際に生じる熱エネルギーを前記原料水に伝達させることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の水素製造装置。 It further includes a heat pump that compresses and expands the circulating refrigerant to move the heat energy,
The hydrogen production apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat pump transmits thermal energy generated during the hydrogenation reaction to the raw water through the refrigerant.
前記水蒸気を入力して、高温水蒸気電解により水素と酸素とを生成するステップと、
生成された前記水素と電解未反応分の前記水蒸気とを入力して、水素吸蔵材料の水素化反応に必要な温度よりも高い温度で、前記水素と前記水蒸気とを分離するステップと、
分離された前記水素と前記水素吸蔵材料との混合物を水素化反応させて、前記水素を前記水素吸蔵材料に吸蔵させるステップと、を含むことを特徴とする水素製造方法。 Heating the supplied raw water to generate water vapor and raising the temperature to a predetermined temperature;
Inputting the steam and generating hydrogen and oxygen by high-temperature steam electrolysis;
Separating the hydrogen and the water vapor at a temperature higher than the temperature required for the hydrogenation reaction of the hydrogen storage material by inputting the generated hydrogen and the water vapor of the electrolytically unreacted part;
A hydrogenation reaction of the separated mixture of the hydrogen and the hydrogen storage material to store the hydrogen in the hydrogen storage material.
前記水蒸気を入力して、高温水蒸気電解により水素と酸素とを生成する電解セルと、
生成された前記水素と電解未反応分の前記水蒸気とを入力して、水素吸蔵材料の水素化反応に必要な温度よりも高い温度で、前記水素と前記水蒸気とを分離する水分分離器と、
分離された前記水素と前記水素吸蔵材料との混合物を水素化反応させて、前記水素を前記水素吸蔵材料に吸蔵させる水素化反応器と、
水素吸蔵後の前記水素吸蔵材料を入力して、所定の温度まで加熱する第2加熱部と、
前記第2加熱部において加熱された水素吸蔵後の前記水素吸蔵材料を脱水素化反応させて、前記水素を脱離させる脱水素化反応器と、
前記脱水素化反応器により脱離された前記水素と前記水素吸蔵材料とを入力して、前記水素と前記水素吸蔵材料とに分離する分離器と、
前記分離器において分離された前記水素を入力して、燃料電池反応により発電する燃料電池セルと、を備えることを特徴とする電力貯蔵システム。 A first heating unit for heating the supplied raw water to generate water vapor and raising the temperature to a predetermined temperature;
An electrolytic cell that inputs the water vapor and generates hydrogen and oxygen by high-temperature steam electrolysis;
A water separator that separates the hydrogen and the water vapor at a temperature higher than the temperature required for the hydrogenation reaction of the hydrogen storage material by inputting the generated hydrogen and the water vapor of the electrolytically unreacted part;
A hydrogenation reactor that causes a hydrogenation reaction of the separated mixture of the hydrogen and the hydrogen storage material, and stores the hydrogen in the hydrogen storage material;
A second heating unit for inputting the hydrogen storage material after hydrogen storage and heating it to a predetermined temperature;
A dehydrogenation reactor for desorbing the hydrogen by dehydrogenating the hydrogen storage material after the hydrogen storage heated in the second heating unit;
A separator that inputs the hydrogen desorbed by the dehydrogenation reactor and the hydrogen storage material and separates the hydrogen and the hydrogen storage material;
And a fuel cell that receives the hydrogen separated in the separator and generates power by a fuel cell reaction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014234433A JP6415941B2 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Hydrogen production apparatus, hydrogen production method, and power storage system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014234433A JP6415941B2 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Hydrogen production apparatus, hydrogen production method, and power storage system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016098387A true JP2016098387A (en) | 2016-05-30 |
JP6415941B2 JP6415941B2 (en) | 2018-10-31 |
Family
ID=56077142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014234433A Active JP6415941B2 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Hydrogen production apparatus, hydrogen production method, and power storage system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6415941B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019534940A (en) * | 2016-09-19 | 2019-12-05 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | System for high temperature reversible electrolysis of water including a hydride tank combined with an electrolyzer |
KR20210007793A (en) * | 2019-07-11 | 2021-01-20 | 한국조선해양 주식회사 | Fuel cell system and marine structure having the same |
KR20220095058A (en) * | 2020-12-29 | 2022-07-06 | (주)엘켐텍 | Hydrogen purification apparatus in hydrogen generating system using water electrolysis |
CN115449819A (en) * | 2022-10-26 | 2022-12-09 | 江苏金卫星能源科技有限公司 | Wide input power's alkaline electrolysis water hydrogen plant |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3126128A1 (en) * | 2021-08-10 | 2023-02-17 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | High temperature electrolyser system optimized by coupling to a heat pump and intermediate circuit |
FR3126129A1 (en) * | 2021-08-10 | 2023-02-17 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | High temperature electrolyser system optimized by an intermediate circuit recovery module |
Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04349356A (en) * | 1991-01-11 | 1992-12-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Electric power storage system by hydrogen energy |
JP2002134141A (en) * | 2000-10-23 | 2002-05-10 | Masaru Ichikawa | Hydrogen storage and supply system, and liquid organic hydrogen storage and supply body |
JP2002184436A (en) * | 2000-12-11 | 2002-06-28 | Densei:Kk | Hydrogen storage/feed system, device, and catalyst for hydrogen storage/feed |
JP2004316662A (en) * | 2003-04-10 | 2004-11-11 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Hydrogen supply/storage device |
JP2005203266A (en) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Hydrogen production method and hydrogen production system |
JP2005232527A (en) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | Ebara Corp | Hydrogen production method and power generating method using the produced hydrogen |
JP2006307290A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Hitachi Ltd | Method for producing hydrogen |
JP2010176939A (en) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Toshiba Corp | Power storage system, and operation method thereof |
JP2011256413A (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Ibc Technology Kk | Hydrogen-oxygen gas generation and combustion device and method of using the same |
WO2012147157A1 (en) * | 2011-04-26 | 2012-11-01 | 株式会社日立製作所 | Energy storage/supply apparatus |
WO2013031502A1 (en) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | 株式会社日立製作所 | Regenerable energy storage system |
WO2013046958A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 株式会社日立製作所 | Hydrogen production system |
US20130252121A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-09-26 | General Electric Company | Systems and methods for generating oxygen and hydrogen for plant equipment |
JP2014074207A (en) * | 2012-10-05 | 2014-04-24 | Hitachi Ltd | Renewable energy storage system |
JP2014084792A (en) * | 2012-10-24 | 2014-05-12 | Hitachi Ltd | Cogeneration system |
JP2014095118A (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Toshiba Corp | Hydrogen electric power storage system and method |
JP2014529852A (en) * | 2011-08-23 | 2014-11-13 | ヒドローゲニオス・テヒノロギース・ゲーエムベーハーHydrogenious Technologies Gmbh | Facilities and methods for supplying energy to buildings |
-
2014
- 2014-11-19 JP JP2014234433A patent/JP6415941B2/en active Active
Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04349356A (en) * | 1991-01-11 | 1992-12-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Electric power storage system by hydrogen energy |
JP2002134141A (en) * | 2000-10-23 | 2002-05-10 | Masaru Ichikawa | Hydrogen storage and supply system, and liquid organic hydrogen storage and supply body |
JP2002184436A (en) * | 2000-12-11 | 2002-06-28 | Densei:Kk | Hydrogen storage/feed system, device, and catalyst for hydrogen storage/feed |
JP2004316662A (en) * | 2003-04-10 | 2004-11-11 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Hydrogen supply/storage device |
JP2005203266A (en) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Hydrogen production method and hydrogen production system |
JP2005232527A (en) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | Ebara Corp | Hydrogen production method and power generating method using the produced hydrogen |
JP2006307290A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Hitachi Ltd | Method for producing hydrogen |
JP2010176939A (en) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Toshiba Corp | Power storage system, and operation method thereof |
JP2011256413A (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Ibc Technology Kk | Hydrogen-oxygen gas generation and combustion device and method of using the same |
WO2012147157A1 (en) * | 2011-04-26 | 2012-11-01 | 株式会社日立製作所 | Energy storage/supply apparatus |
JP2014529852A (en) * | 2011-08-23 | 2014-11-13 | ヒドローゲニオス・テヒノロギース・ゲーエムベーハーHydrogenious Technologies Gmbh | Facilities and methods for supplying energy to buildings |
WO2013031502A1 (en) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | 株式会社日立製作所 | Regenerable energy storage system |
WO2013046958A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 株式会社日立製作所 | Hydrogen production system |
US20130252121A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-09-26 | General Electric Company | Systems and methods for generating oxygen and hydrogen for plant equipment |
JP2014074207A (en) * | 2012-10-05 | 2014-04-24 | Hitachi Ltd | Renewable energy storage system |
JP2014084792A (en) * | 2012-10-24 | 2014-05-12 | Hitachi Ltd | Cogeneration system |
JP2014095118A (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Toshiba Corp | Hydrogen electric power storage system and method |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019534940A (en) * | 2016-09-19 | 2019-12-05 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | System for high temperature reversible electrolysis of water including a hydride tank combined with an electrolyzer |
JP7446372B2 (en) | 2016-09-19 | 2024-03-08 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | System for high temperature reversible electrolysis of water including a hydride tank combined with an electrolyzer |
JP7170630B2 (en) | 2016-09-19 | 2022-11-14 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | System for high temperature reversible electrolysis of water comprising a hydride tank combined with an electrolyser |
JP2022167936A (en) * | 2016-09-19 | 2022-11-04 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | High-temperature reverse electrolysis system of water comprising hydride tank coupled to electrolysis cell |
KR102283358B1 (en) * | 2019-07-11 | 2021-07-29 | 한국조선해양 주식회사 | Fuel cell system and marine structure having the same |
KR102219136B1 (en) | 2019-07-11 | 2021-02-23 | 한국조선해양 주식회사 | Fuel cell system and marine structure having the same |
KR102283350B1 (en) * | 2019-07-11 | 2021-07-29 | 한국조선해양 주식회사 | Fuel cell system and marine structure having the same |
KR102283365B1 (en) * | 2019-07-11 | 2021-07-29 | 한국조선해양 주식회사 | Fuel cell system and marine structure having the same |
KR20210007789A (en) * | 2019-07-11 | 2021-01-20 | 한국조선해양 주식회사 | Fuel cell system and marine structure having the same |
KR20210007792A (en) * | 2019-07-11 | 2021-01-20 | 한국조선해양 주식회사 | Fuel cell system and marine structure having the same |
KR20210007790A (en) * | 2019-07-11 | 2021-01-20 | 한국조선해양 주식회사 | Fuel cell system and marine structure having the same |
KR20210007793A (en) * | 2019-07-11 | 2021-01-20 | 한국조선해양 주식회사 | Fuel cell system and marine structure having the same |
KR20220095058A (en) * | 2020-12-29 | 2022-07-06 | (주)엘켐텍 | Hydrogen purification apparatus in hydrogen generating system using water electrolysis |
KR102470199B1 (en) | 2020-12-29 | 2022-11-23 | (주)엘켐텍 | Hydrogen purification apparatus in hydrogen generating system using water electrolysis |
CN115449819A (en) * | 2022-10-26 | 2022-12-09 | 江苏金卫星能源科技有限公司 | Wide input power's alkaline electrolysis water hydrogen plant |
CN115449819B (en) * | 2022-10-26 | 2023-07-25 | 江苏金卫星能源科技有限公司 | Alkaline water electrolysis hydrogen production device with wide input power |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6415941B2 (en) | 2018-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6415941B2 (en) | Hydrogen production apparatus, hydrogen production method, and power storage system | |
JP6346013B2 (en) | Hydrogen production apparatus and method using high temperature steam electrolysis | |
JP5106461B2 (en) | Carbon dioxide recovery device | |
JP6063922B2 (en) | Recirculation facility for increasing yield from fuel cells using CO2 capture | |
JP6453480B2 (en) | Thermoelectrochemical converter with integrated energy storage | |
JP2019534940A (en) | System for high temperature reversible electrolysis of water including a hydride tank combined with an electrolyzer | |
JP6363471B2 (en) | Hydrogen production apparatus and hydrogen production method | |
JP6072491B2 (en) | Renewable energy storage system | |
KR101568067B1 (en) | Fuel cell hybrid system | |
KR101339672B1 (en) | Heating and cooling system using heat from fuel cell | |
JP2014506375A5 (en) | ||
JP6813505B2 (en) | Systems for producing dihydrogen and related methods | |
JP2023540467A (en) | Heat recovery during electrolysis process | |
Bhogilla et al. | Cogeneration system combining reversible PEM fuel cell, and metal hydride hydrogen storage enabling renewable energy storage: Thermodynamic performance assessment | |
JP2022105292A (en) | System and method of recovering waste heat from electrolyte for generating power, by using organic rankine cycle | |
JP2019077924A (en) | Hydrogen production, storage, and consumption system | |
Al-Hallaj et al. | Conceptual design of a novel hybrid fuel cell/desalination system | |
WO2021002184A1 (en) | Energy management system | |
JP2015227257A (en) | Hydrogen supply system | |
US9599373B2 (en) | Hydrogen storage heat pump and hydrogen storage heat pump system | |
JP2007287357A (en) | Heat regenerating type fuel cell system, and fuel circulation method of fuel cell | |
JP2010174686A (en) | Composite power generation device | |
JP2009176659A (en) | Fuel cell generation system and its control method | |
JP2000340242A (en) | Heat pump type hydrogen purification device using waste heat of fuel cell | |
JP3546234B2 (en) | Solid oxide fuel cell / internal combustion type Stirling engine combined system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170710 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180607 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180703 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180816 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180904 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181003 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6415941 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |