JP2019077924A - Hydrogen production, storage, and consumption system - Google Patents

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Masakazu Aoki
正和 青木
宏之 三井
Hiroyuki Mitsui
宏之 三井
山内　崇史
Takashi Yamauchi
崇史 山内
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Abstract

To provide a new hydrogen production, storage, and consumption system that can reduce a waste heat loss produced due to the hydrogen production, storage, and consumption.SOLUTION: A hydrogen production, storage, and consumption system 10a comprises: a water electrolysis apparatus 12; a hydrogen tank (A)14 for enclosing a hydrogen storage material; a hydrogen consumption apparatus 16 for consuming hydrogen gas released from the hydrogen tank (A)14; a gas-liquid separator (A)18 for supplying water to the anode chamber 12b of the water electrolysis apparatus 12; a circulation water line (A)30 for circulating circulation water at least between the anode chamber 12b and the hydrogen tank (A)14; a cooling water line (A)40 for circulating cooling water at least between the hydrogen tank (A)14 and the hydrogen consumption apparatus 16; a hydrogen gas line (A)50 for supplying hydrogen gas to the hydrogen tank (A)14 or the hydrogen consumption apparatus 16; and a control apparatus for executing a hydrogen storage mode and a hydrogen consumption mode.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水素製造・貯蔵・消費システムに関し、さらに詳しくは、水素製造装置、水素貯蔵装置、及び水素消費装置が一体となったシステムであって、各装置からの排熱を相互に有効利用することによって、水素の製造、貯蔵、及び消費に伴って発生する排熱ロスを低減することが可能な水素製造・貯蔵・消費システムに関する。   The present invention relates to a hydrogen production / storage / consumption system, and more particularly, to a system in which a hydrogen production device, a hydrogen storage device, and a hydrogen consumption device are integrated, and effective utilization of exhaust heat from each device mutually The present invention relates to a hydrogen production / storage / consumption system capable of reducing waste heat loss generated by hydrogen production, storage and consumption.

水電解装置は、水を電気分解することにより、水素と酸素を製造する装置である。水電解装置としては、固体高分子電解質膜を隔膜に用いた水電解装置（固体高分子形（ＰＥＭ）水電解装置）、アルカリ電解液を隔壁で仕切った水電解装置、固体酸化物を電解質に用いた高温水電解装置などが知られている。これらの内、ＰＥＭ水電解装置は、水のみを用いて水素を発生させることができる、水素ガス中に水以外の不純物は含まれない、作動温度が低い、などの利点がある。そのため、ＰＥＭ水電解装置、及び、これを用いたシステムに関し、従来から種々の提案がなされている。   A water electrolysis apparatus is an apparatus which produces hydrogen and oxygen by electrolyzing water. As a water electrolysis apparatus, a water electrolysis apparatus (solid polymer type (PEM) water electrolysis apparatus) using a solid polymer electrolyte membrane for a diaphragm, a water electrolysis apparatus having an alkaline electrolyte partitioned by partitions, and a solid oxide as an electrolyte The high temperature water electrolysis apparatus etc. which were used are known. Among these, the PEM water electrolysis apparatus has advantages such as being able to generate hydrogen using only water, hydrogen gas containing no impurities other than water, and having a low operating temperature. Therefore, various proposals have been conventionally made regarding the PEM water electrolysis apparatus and a system using the same.

例えば、特許文献１には、陰極側に循環水を供給するための水供給タンクを電解槽の上方側に設置し、水供給タンクから循環水を自然落下させ、電解質膜の下端側から上端側に向かって循環水を流す固体高分子膜型水電解装置が開示されている。
同文献には、
（ａ）陰極側に循環水を流さない場合、陰極表面に水素ガスの気泡がたまり、水電解効率が低下する点、及び、
（ｂ）電解槽の上に水供給タンクを設置すると、自然落下により陰極側に循環水を流すことができるので、気泡の抜けが良好となり、電解効率が向上する点
が記載されている。 For example, in Patent Document 1, a water supply tank for supplying circulating water to the cathode side is disposed on the upper side of the electrolytic cell, and the circulating water is naturally dropped from the water supply tank, and the electrolyte membrane from the lower end side to the upper end side Discloses a solid polymer membrane type water electrolysis apparatus in which circulating water is allowed to flow.
In the same document,
(A) When circulating water is not flowed to the cathode side, bubbles of hydrogen gas are accumulated on the surface of the cathode, and the water electrolysis efficiency decreases;
(B) If a water supply tank is installed on the electrolytic cell, circulating water can be allowed to flow to the cathode side by natural fall, so that it is described that bubbles are well removed and the electrolytic efficiency is improved.

また、特許文献２には、
（ａ）余剰電力を用いてＰＥＭ水電解装置により水素を製造し、
（ｂ）製造された水素を水素貯蔵合金に吸蔵させ、
（ｃ）非常時には貯蔵した水素を燃料電池に供給し、発電を行う
水素貯蔵発電システムが提案されている。 Patent Document 2 also includes
(A) Produce hydrogen with a PEM water electrolysis system using surplus power,
(B) occluding the produced hydrogen into a hydrogen storage alloy;
(C) In an emergency, a hydrogen storage power generation system is proposed which supplies stored hydrogen to a fuel cell to generate power.

水電解装置は、温度が高くなるほど、水の電解効率が向上する。そのため、始動後に電解効率を向上させるためには、水電解装置を速やかに加熱する必要がある。
しかしながら、ヒータ等の加熱装置を用いて水電解装置を昇温させる方法を用いた場合、消費電力量が増加し、システム全体のエネルギー効率が低下する。また、水電解装置のオーム損失により生じるジュール熱を用いて水電解装置を昇温させる方法もあるが、この方法もまたオーム損失分の電力が消費され、システム全体のエネルギー効率が低下する。 In the water electrolysis apparatus, the higher the temperature, the more the electrolysis efficiency of water. Therefore, in order to improve the electrolysis efficiency after startup, it is necessary to heat the water electrolysis device promptly.
However, when the method of heating the water electrolysis device using a heating device such as a heater is used, the amount of power consumption increases, and the energy efficiency of the entire system decreases. There is also a method of raising the temperature of the water electrolysis apparatus using Joule heat generated by the ohmic loss of the water electrolysis apparatus, but this method also consumes electric power for the ohmic loss, and the energy efficiency of the entire system is lowered.

さらに、水電解装置で製造された水素ガスを高圧ガスタンクで貯蔵する場合において、貯蔵密度を向上させるためには、電解水素圧力の上昇が必須となる。しかし、電解水素圧力が上昇すると、背反として電解効率が低下する。さらに、電解水素圧力以上の水素圧力で水素ガスを水素消費装置に供給する場合には昇圧器が必要となり、システム全体のエネルギー効率が低下する。   Furthermore, in the case where hydrogen gas produced by a water electrolysis apparatus is stored in a high pressure gas tank, in order to improve storage density, it is essential to increase the pressure of the electrolytic hydrogen. However, as the electrolytic hydrogen pressure increases, the electrolytic efficiency decreases as a tradeoff. Furthermore, in the case where hydrogen gas is supplied to the hydrogen consuming apparatus at a hydrogen pressure equal to or higher than the electrolytic hydrogen pressure, a booster is required, and the energy efficiency of the entire system is reduced.

特開２００２−２８５３６８Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-285368 特開平０８−０６４２２０号公報Japanese Patent Application Publication No. 08-064220

本発明が解決しようとする課題は、水素製造装置、水素貯蔵装置、及び水素消費装置が一体となったシステムであって、各装置からの排熱を相互に有効利用することによって、水素の製造、貯蔵、及び消費に伴って発生する排熱ロスを低減することが可能な新規な水素製造・貯蔵・消費システムを提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is a system in which a hydrogen production apparatus, a hydrogen storage apparatus, and a hydrogen consumption apparatus are integrated, and the production of hydrogen is achieved by mutually effectively utilizing the exhaust heat from each apparatus. It is an object of the present invention to provide a novel hydrogen production / storage / consumption system capable of reducing waste heat loss generated with storage and consumption.

上記課題を解決するために本発明に係る水素製造・貯蔵・消費システムは、以下の構成を備えていることを要旨とする。
（１）前記水素製造・貯蔵・消費システムは、
水素ガスを発生させるための水電解装置と、
前記水素ガスを一時的に貯蔵するための水素貯蔵材料を内封した水素タンク（Ａ）と、
前記水素タンク（Ａ）から放出される前記水素ガスを消費する水素消費装置と、
前記水電解装置の陽極室に水を供給し、かつ、前記陽極室から排出される水から酸素を分離する気液分離器（Ａ）と、
少なくとも前記陽極室と、前記水素タンク（Ａ）と、前記気液分離器（Ａ）との間で循環水を循環させる循環水ライン（Ａ）と、
少なくとも前記水素タンク（Ａ）と、前記水素消費装置との間で冷却水を循環させる冷却水ライン（Ａ）と、
前記水電解装置で発生させた前記水素ガスを前記水素タンク（Ａ）に供給し、又は、前記水素タンク（Ａ）から放出される前記水素ガスを前記水素消費装置に供給する水素ガスライン（Ａ）と、
前記水素製造・貯蔵・消費システムの動作を制御する制御装置と
を備えている。
（２）前記制御装置は、
前記水素ガスを製造・貯蔵する時には、前記水電解装置から前記水素タンク（Ａ）に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ａ）を制御し、かつ、少なくとも前記陽極室と、前記水素タンク（Ａ）と、前記気液分離器（Ａ）との間で前記循環水が循環するように前記循環水ライン（Ａ）を制御する水素貯蔵モード実行手段と、
前記水素ガスを消費する時には、前記水素タンク（Ａ）から前記水素消費装置に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ａ）を制御し、かつ、少なくとも前記水素タンク（Ａ）と、前記水素消費装置との間で前記冷却水が循環するように前記冷却水ライン（Ａ）を制御する水素消費モード実行手段と
を備えている。 In order to solve the above problems, the system for producing / storing / consuming hydrogen according to the present invention has the following configuration.
(1) The hydrogen production / storage / consumption system
A water electrolyzer for generating hydrogen gas;
A hydrogen tank (A) containing a hydrogen storage material for temporarily storing the hydrogen gas;
A hydrogen consumption device that consumes the hydrogen gas released from the hydrogen tank (A);
A gas-liquid separator (A) for supplying water to an anode chamber of the water electrolysis apparatus and separating oxygen from water discharged from the anode chamber;
A circulating water line (A) for circulating circulating water between at least the anode chamber, the hydrogen tank (A), and the gas-liquid separator (A);
A cooling water line (A) for circulating cooling water between at least the hydrogen tank (A) and the hydrogen consumption device;
A hydrogen gas line (A) which supplies the hydrogen gas generated by the water electrolysis apparatus to the hydrogen tank (A) or supplies the hydrogen gas released from the hydrogen tank (A) to the hydrogen consumption apparatus )When,
And a controller for controlling the operation of the hydrogen production / storage / consumption system.
(2) The control device
When producing and storing the hydrogen gas, the hydrogen gas line (A) is controlled so that the hydrogen gas is supplied from the water electrolysis apparatus to the hydrogen tank (A), and at least the anode chamber; Hydrogen storage mode execution means for controlling the circulating water line (A) such that the circulating water circulates between the hydrogen tank (A) and the gas-liquid separator (A);
When the hydrogen gas is consumed, the hydrogen gas line (A) is controlled so that the hydrogen gas is supplied from the hydrogen tank (A) to the hydrogen consumption device, and at least the hydrogen tank (A) and And hydrogen consumption mode execution means for controlling the cooling water line (A) such that the cooling water circulates with the hydrogen consuming device.

本発明に係る水素製造・貯蔵・消費システムは、以下の構成をさらに備えていても良い。
（１）前記水素製造・貯蔵・消費システムは、
前記水素ガスを一時的に貯蔵するための水素貯蔵材料を内封した水素タンク（Ｂ）と、
前記水電解装置の陰極室に水を供給し、かつ、前記陰極室から排出される水から水素を分離する気液分離器（Ｂ）と、
少なくとも前記陰極室と、前記水素タンク（Ｂ）と、前記気液分離器（Ｂ）との間で循環水を循環させる循環水ライン（Ｂ）と、
少なくとも前記水素タンク（Ｂ）と、前記水素消費装置との間で冷却水を循環させる冷却水ライン（Ｂ）と、
前記水電解装置で発生させた前記水素ガスを前記水素タンク（Ｂ）に供給し、又は、前記水素タンク（Ｂ）から放出される前記水素ガスを前記水素消費装置に供給する水素ガスライン（Ｂ）と、
をさらに備えている。
（２）前記水素貯蔵モード実行手段は、前記水素ガスを製造・貯蔵する時には、
前記水電解装置から前記水素タンク（Ａ）に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ａ）を制御し、かつ、少なくとも前記陽極室と、前記水素タンク（Ａ）と、前記気液分離器（Ａ）との間で前記循環水が循環するように前記循環水ライン（Ａ）を制御し、又は、これと同時に、
前記水電解装置から前記水素タンク（Ｂ）に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ｂ）を制御し、かつ、少なくとも前記陰極室と、前記水素タンク（Ｂ）と、前記気液分離器（Ｂ）との間で前記循環水が循環するように前記循環水ライン（Ｂ）を制御するものからなる。
（３）前記水素消費モード実行手段は、前記水素ガスを消費する時には、
前記水素タンク（Ａ）から前記水素消費装置に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ａ）を制御し、かつ、少なくとも前記水素タンク（Ａ）と、前記水素消費装置との間で前記冷却水が循環するように前記冷却水ライン（Ａ）を制御し、これと同時に又はこれとは別に、
前記水素タンク（Ｂ）から前記水素消費装置に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ｂ）を制御し、かつ、少なくとも前記水素タンク（Ｂ）と、前記水素消費装置との間で前記冷却水が循環するように前記冷却水ライン（Ｂ）を制御するものからなる。 The hydrogen production / storage / consumption system according to the present invention may further include the following configuration.
(1) The hydrogen production / storage / consumption system
A hydrogen tank (B) containing a hydrogen storage material for temporarily storing the hydrogen gas;
A gas-liquid separator (B) for supplying water to a cathode chamber of the water electrolysis apparatus and separating hydrogen from water discharged from the cathode chamber;
A circulating water line (B) for circulating circulating water between at least the cathode chamber, the hydrogen tank (B), and the gas-liquid separator (B);
A cooling water line (B) for circulating cooling water between at least the hydrogen tank (B) and the hydrogen consumption device;
The hydrogen gas line (B) supplies the hydrogen gas generated by the water electrolysis apparatus to the hydrogen tank (B) or supplies the hydrogen gas released from the hydrogen tank (B) to the hydrogen consumption apparatus )When,
Are further equipped.
(2) When the hydrogen storage mode execution means manufactures and stores the hydrogen gas,
The hydrogen gas line (A) is controlled so that the hydrogen gas is supplied from the water electrolysis apparatus to the hydrogen tank (A), and at least the anode chamber, the hydrogen tank (A), and the air Control the circulating water line (A) so that the circulating water circulates with the liquid separator (A), or at the same time,
The hydrogen gas line (B) is controlled so that the hydrogen gas is supplied from the water electrolysis apparatus to the hydrogen tank (B), and at least the cathode chamber, the hydrogen tank (B), and the air It comprises controlling the circulating water line (B) such that the circulating water circulates with the liquid separator (B).
(3) When the hydrogen consumption mode execution means consumes the hydrogen gas,
The hydrogen gas line (A) is controlled so that the hydrogen gas is supplied from the hydrogen tank (A) to the hydrogen consumption device, and at least between the hydrogen tank (A) and the hydrogen consumption device Controlling the cooling water line (A) so that the cooling water circulates at the same time or separately from this
The hydrogen gas line (B) is controlled so that the hydrogen gas is supplied from the hydrogen tank (B) to the hydrogen consumption device, and at least between the hydrogen tank (B) and the hydrogen consumption device The cooling water line (B) is controlled to circulate the cooling water.

水電解装置の始動直後において、水電解装置で発生した水素ガスを水素タンクに供給すると、水素貯蔵材料が水素ガスを吸蔵する。その結果、吸蔵熱により水素タンクの温度が上昇する。これと同時に、水素タンク−水電解装置間で循環水を循環させると、吸蔵熱が水電解装置に伝達され、水電解装置の温度が上昇する。そのため、外部熱源を用いることなく、水電解装置の温度を速やかに適正温度まで昇温させることができる。   Immediately after startup of the water electrolysis apparatus, when hydrogen gas generated by the water electrolysis apparatus is supplied to the hydrogen tank, the hydrogen storage material occludes hydrogen gas. As a result, the temperature of the hydrogen tank rises due to the storage heat. At the same time, when circulating water is circulated between the hydrogen tank and the water electrolyzer, occluded heat is transferred to the water electrolyzer and the temperature of the water electrolyzer rises. Therefore, the temperature of the water electrolysis apparatus can be rapidly raised to an appropriate temperature without using an external heat source.

また、水素タンクから水素消費装置への水素ガスの供給を開始すると、水素消費装置において水素ガスが消費され、熱が発生する。これと同時に、水素タンク−水素消費装置間で冷却水を循環させると、水素消費装置の排熱が水素タンクに伝達され、水素タンクの温度が上昇する。そのため、外部熱源を用いることなく、水素貯蔵材料に水素ガスの放出熱を供給すること（すなわち、水素ガスの放出を促進させること）ができる。   In addition, when the supply of hydrogen gas from the hydrogen tank to the hydrogen consuming apparatus is started, the hydrogen consuming apparatus consumes the hydrogen gas and generates heat. At the same time, when cooling water is circulated between the hydrogen tank and the hydrogen consumption device, the exhaust heat of the hydrogen consumption device is transferred to the hydrogen tank, and the temperature of the hydrogen tank rises. Therefore, without using an external heat source, the hydrogen storage material can be supplied with the heat of release of hydrogen gas (ie, the release of hydrogen gas can be promoted).

本発明の第１の実施の形態に係る水素製造・貯蔵・消費システムの模式図である。FIG. 1 is a schematic view of a hydrogen production / storage / consumption system according to a first embodiment of the present invention. 図１に示す水素製造・貯蔵・消費システムの初期水素貯蔵モード時における水素ガス及び循環水の流れの模式図である。It is a schematic diagram of the flow of hydrogen gas and circulating water at the time of the initial stage hydrogen storage mode of the hydrogen production / storage / consumption system shown in FIG. 図１に示す水素製造・貯蔵・消費システムの第１定常水素貯蔵モード時における水素ガス及び循環水の流れの模式図である。It is a schematic diagram of the flow of hydrogen gas and circulating water at the time of the 1st steady state hydrogen storage mode of the hydrogen production / storage / consumption system shown in FIG. 図１に示す水素製造・貯蔵・消費システムの第２定常水素貯蔵モード時における水素ガス及び循環水の流れの模式図である。It is a schematic diagram of the flow of hydrogen gas and circulating water at the time of the 2nd steady state hydrogen storage mode of hydrogen production / storage / consumption system shown in FIG.

図１に示す水素製造・貯蔵・消費システムの初期水素消費モード時における水素ガス及び冷却水の流れの模式図である。It is a schematic diagram of the flow of hydrogen gas and cooling water at the time of the initial stage hydrogen consumption mode of the hydrogen production, storage, and consumption system shown in FIG. 図１に示す水素製造・貯蔵・消費システムの第１定常水素消費モード時における水素ガス及び冷却水の流れの模式図である。It is a schematic diagram of the flow of hydrogen gas and cooling water at the time of the 1st steady state hydrogen consumption mode of the hydrogen production / storage / consumption system shown in FIG. 図１に示す水素製造・貯蔵・消費システムの第２定常水素消費モード時における水素ガス及び冷却水の流れの模式図である。It is a schematic diagram of the flow of hydrogen gas and cooling water at the time of the 2nd steady hydrogen consumption mode of the hydrogen production / storage / consumption system shown in FIG. 本発明の第２の実施の形態に係る水素製造・貯蔵・消費システムの模式図である。It is a schematic diagram of the hydrogen production / storage / consumption system concerning a 2nd embodiment of the present invention.

以下、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
［１． 水素製造・貯蔵・消費システム（１）］
図１に、本発明の第１の実施の形態に係る水素製造・貯蔵・消費システムの模式図を示す。なお、図１では、水素ガスライン（Ａ）、循環水ライン（Ａ）、及び冷却水ライン（Ａ）のみが図示されており、電気回路は省略されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
[1. Hydrogen production / storage / consumption system (1)]
FIG. 1 is a schematic view of a hydrogen production / storage / consumption system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, only the hydrogen gas line (A), the circulating water line (A), and the cooling water line (A) are illustrated, and the electric circuit is omitted.

図１において、水素製造・貯蔵・消費システム１０ａは、
水素ガスを発生させるための水電解装置１２と、
水素ガスを一時的に貯蔵するための水素貯蔵材料を内封した水素タンク（Ａ）１４（第１水素タンク（Ａ）１４ａ、第２水素タンク（Ａ）１４ｂ）と、
水素タンク（Ａ）１４から放出される水素ガスを消費する水素消費装置１６と、
水電解装置１２の陽極室１２ｂに水を供給し、かつ、陽極室１２ｂから排出される水から酸素を分離する気液分離器（Ａ）１８と、
少なくとも陽極室１２ｂと、水素タンク（Ａ）１４と、気液分離器（Ａ）１８との間で循環水を循環させる循環水ライン（Ａ）３０と、
少なくとも水素タンク（Ａ）１４と、水素消費装置１６との間で冷却水を循環させる冷却水ライン（Ａ）４０と、
水電解装置１２で発生させた水素ガスを水素タンク（Ａ）１４に供給し、又は、水素タンク（Ａ）１４から放出される水素ガスを水素消費装置１６に供給する水素ガスライン（Ａ）５０と、
水素製造・貯蔵・消費システムの１０ａ動作を制御する制御装置（図示せず）と
を備えている。
水素製造・貯蔵・消費システム１０ａは、循環水又は冷却水を冷却するための冷却装置２０をさらに備えていても良い。 In FIG. 1, the hydrogen production / storage / consumption system 10a is
A water electrolyzer 12 for generating hydrogen gas;
A hydrogen tank (A) 14 (a first hydrogen tank (A) 14a, a second hydrogen tank (A) 14b) containing a hydrogen storage material for temporarily storing hydrogen gas;
A hydrogen consumption device 16 that consumes hydrogen gas released from the hydrogen tank (A) 14;
A gas-liquid separator (A) 18 which supplies water to the anode chamber 12b of the water electrolysis apparatus 12 and separates oxygen from water discharged from the anode chamber 12b;
A circulating water line (A) 30 for circulating circulating water between at least the anode chamber 12 b, the hydrogen tank (A) 14 and the gas-liquid separator (A) 18;
A cooling water line (A) 40 for circulating cooling water between at least the hydrogen tank (A) 14 and the hydrogen consumption device 16;
A hydrogen gas line (A) 50 that supplies the hydrogen gas generated by the water electrolysis device 12 to the hydrogen tank (A) 14 or supplies the hydrogen gas released from the hydrogen tank (A) 14 to the hydrogen consumption device 16 When,
A controller (not shown) for controlling the operation of the hydrogen production / storage / consumption system 10a.
The hydrogen production / storage / consumption system 10a may further include a cooling device 20 for cooling circulating water or cooling water.

［１．１． 水電解装置］
水電解装置１２は、水を電解分解し、水素と酸素を製造するための装置である。本発明において、水電解装置１２の構造は、特に限定されない。図１に示す例において、水電解装置１２は、ＰＥＭ水電解装置であって、固体高分子電解質膜１２ａと、固体高分子電解質膜の一方の面に形成された陽極室１２ｂと、他方の面に形成された陰極室１２ｃと、陽極−陰極間に電力を供給するための直流電源（図示せず）とを備えている。 [1.1. Water electrolysis device]
The water electrolysis device 12 is a device for electrolytically decomposing water to produce hydrogen and oxygen. In the present invention, the structure of the water electrolysis apparatus 12 is not particularly limited. In the example shown in FIG. 1, the water electrolysis apparatus 12 is a PEM water electrolysis apparatus, and includes a solid polymer electrolyte membrane 12a, an anode chamber 12b formed on one side of the solid polymer electrolyte membrane, and the other side. And a DC power supply (not shown) for supplying power between the anode and the cathode.

水電解装置１２で用いられる直流電源の種類は、特に限定されない。直流電源は、商用電源であっても良く、あるいは、太陽電池、風力発電機などの再生可能エネルギー由来の電源であっても良い。
さらに、水電解装置１２は、水電解装置１２内の温度を検出するための第１温度検出装置（図示せず）を備えている。第１温度検出装置で検出された温度は、水素ガスを製造・貯蔵する時に、循環水ライン（Ａ）３０及び水素ガスライン（Ａ）５０を切り替える際に用いられる。この点は、後述する。 The type of direct current power source used in the water electrolysis apparatus 12 is not particularly limited. The direct current power source may be a commercial power source, or may be a power source derived from renewable energy such as a solar cell or a wind power generator.
Furthermore, the water electrolysis device 12 is provided with a first temperature detection device (not shown) for detecting the temperature in the water electrolysis device 12. The temperature detected by the first temperature detection device is used when switching between the circulating water line (A) 30 and the hydrogen gas line (A) 50 when producing and storing hydrogen gas. This point will be described later.

陽極室１２ｂには、循環水が供給される。陽極室１２ｂに循環水を供給しながら、陽極−陰極間に電力を供給すると、陽極室１２ｂでは酸素が発生し、陰極室１２ｃでは水素が発生する。すなわち、陽極室１２ｂに供給される循環水は、電気分解の原料となる。さらに、本発明において、循環水は、水電解装置１２と水素タンク（Ａ）１４との間で熱交換を行うための熱交換媒体でもある。   Circulating water is supplied to the anode chamber 12b. When power is supplied between the anode and the cathode while circulating water is supplied to the anode chamber 12b, oxygen is generated in the anode chamber 12b and hydrogen is generated in the cathode chamber 12c. That is, the circulating water supplied to the anode chamber 12b becomes a raw material of electrolysis. Furthermore, in the present invention, the circulating water is also a heat exchange medium for heat exchange between the water electrolysis device 12 and the hydrogen tank (A) 14.

なお、図１に示す水電解装置１２は、陰極室１２ｃ側に循環水を循環させない片側水循環方式の水電解装置であるが、陰極室１２ｃにも循環水を循環させる両極水循環方式の水電解装置であっても良い。
陰極室１２ｃにも循環水を循環させる方法としては、
（ａ）水素タンク（Ａ）１４と熱交換を行うことなく、単に水素ガスを分離するための気液分離器（Ｂ）と陰極室１２ｃとの間で循環水を循環させる方法、
（ｂ）水素タンク（Ａ）１４又はこれとは異なる水素タンク（Ｂ）と熱交換を行いながら、気液分離器（Ｂ）と陰極室１２ｃとの間で循環水を循環させる方法、
などがある。後者の方法については、後述する。 In addition, although the water electrolysis apparatus 12 shown in FIG. 1 is a water electrolysis apparatus of the one-side water circulation system which does not circulate circulating water to the cathode chamber 12c side, a water electrolysis apparatus of the bipolar water circulation system which circulates circulating water also to the cathode chamber 12c. It may be
As a method of circulating circulating water also in the cathode chamber 12c,
(A) A method of circulating circulating water between the cathode chamber 12c and the gas-liquid separator (B) for simply separating hydrogen gas without heat exchange with the hydrogen tank (A) 14;
(B) A method of circulating circulating water between the gas-liquid separator (B) and the cathode chamber 12c while performing heat exchange with the hydrogen tank (A) 14 or a hydrogen tank (B) different therefrom.
and so on. The latter method will be described later.

［１．２． 水素タンク（Ａ）］
［１．２．１． 概要］
水素タンク（Ａ）１４は、水電解装置１２で製造された水素ガスを一時的に貯蔵し、貯蔵された水素ガスを水素消費装置１６に供給するためのものである。本発明において、水素タンク（Ａ）１４は、水素ガスを一時的に貯蔵するための水素貯蔵材料を内封したタンク（ＭＨタンク）からなる。水素貯蔵材料は、水素ガスの吸蔵時には発熱し、水素ガスの放出時には吸熱する。
本発明において、水素タンク（Ａ）１４は、循環水が循環する循環水ライン（Ａ）３０を介して水電解装置１２に熱的に接続され、冷却水が循環する冷却水ライン（Ａ）４０を介して水素消費装置１６と熱的に接続されている。そのため、水素ガスの吸蔵時に放出される吸蔵熱は、水電解装置１２の昇温に再利用される。また、水素ガスの放出時に必要な放出熱は、水素消費装置１６からの排熱で賄われる。 [1.2. Hydrogen tank (A)]
[1.2.1. Overview]
The hydrogen tank (A) 14 is for temporarily storing the hydrogen gas produced by the water electrolysis device 12 and supplying the stored hydrogen gas to the hydrogen consumption device 16. In the present invention, the hydrogen tank (A) 14 comprises a tank (MH tank) in which a hydrogen storage material for temporarily storing hydrogen gas is enclosed. The hydrogen storage material generates heat when storing hydrogen gas, and absorbs heat when releasing hydrogen gas.
In the present invention, the hydrogen tank (A) 14 is thermally connected to the water electrolysis apparatus 12 via a circulating water line (A) 30 through which circulating water circulates, and a cooling water line (A) 40 through which cooling water circulates. , And is thermally connected to the hydrogen consumption device 16. Therefore, the occluded heat released at the time of occluding hydrogen gas is reused to raise the temperature of the water electrolysis device 12. Further, the heat release required for releasing hydrogen gas is covered by the exhaust heat from the hydrogen consumption device 16.

［１．２．２． 水素タンク（Ａ）の個数］
水素タンク（Ａ）１４は、１個であっても良く、あるいは、２個以上であっても良い。水素タンク（Ａ）１４が１個であっても、水素の吸蔵・放出、並びに、水電解装置１２及び水素消費装置１６との熱交換は可能である。しかし、水素貯蔵材料には、それぞれ、適切な水素吸蔵・放出温度があるため、水素タンク（Ａ）１４が１個であると、システムの制御に制約を伴う場合がある。 [1.2.2. Number of hydrogen tanks (A)]
The number of hydrogen tanks (A) 14 may be one, or two or more. Even if the number of hydrogen tanks (A) 14 is one, it is possible to store and release hydrogen and exchange heat with the water electrolysis unit 12 and the hydrogen consumption unit 16. However, since each hydrogen storage material has an appropriate hydrogen storage and release temperature, there may be restrictions on control of the system if one hydrogen tank (A) 14 is provided.

例えば、水素タンク（Ａ）１４が１個であり、かつ、水素タンク（Ａ）１４に低温で水素を吸蔵・放出可能な低温型水素貯蔵材料が内封されている場合、始動性は良好である。しかし、水電解装置１２及び／又は水素消費装置１６の温度が過度に上昇すると、水素タンク（Ａ）１４の内圧が過度に上昇するおそれがある。
一方、水素タンク（Ａ）１４が１個であり、かつ、水素タンク（Ａ）１４に高温で水素を吸蔵・放出可能な高温型水素貯蔵材料が内封されている場合、水電解装置１２及び／又は水素消費装置１６の温度が過度に上昇しても、水素タンク（Ａ）１４の内圧が過度に上昇するおそれがない。しかしながら、高温型水素貯蔵材料は、始動性に劣る。 For example, when one hydrogen tank (A) 14 is used and a low temperature hydrogen storage material capable of storing and releasing hydrogen at low temperature is enclosed in the hydrogen tank (A) 14, the startability is good. is there. However, if the temperature of the water electrolysis device 12 and / or the hydrogen consumption device 16 rises excessively, the internal pressure of the hydrogen tank (A) 14 may rise excessively.
On the other hand, when the hydrogen tank (A) 14 is one and the high temperature hydrogen storage material capable of absorbing and desorbing hydrogen at high temperature is enclosed in the hydrogen tank (A) 14, the water electrolyzer 12 and Even if the temperature of the hydrogen consumption device 16 rises excessively, there is no risk that the internal pressure of the hydrogen tank (A) 14 will rise excessively. However, high temperature hydrogen storage materials are poor in startability.

そのため、水素タンク（Ａ）１４を２個以上に分割し、各タンクに水素吸蔵・放出特性の異なる水素貯蔵材料を内封するのが好ましい。熱交換媒体の温度に応じて、熱交換を行うタンクを切り替えると、始動性が良好となり、かつ、タンクの内圧が過度に上昇することもない。
図１に示す例において、水素タンク（Ａ）１４は、第１水素タンク（Ａ）１４ａと、第２水素タンク（Ａ）１４ｂの２つに分割されている。第１水素タンク（Ａ）１４ａと第２水素タンク（Ａ）１４ｂは、循環水ライン（Ａ）３０及び冷却水ライン（Ａ）４０に並列に接続されている。 Therefore, it is preferable to divide the hydrogen tank (A) 14 into two or more pieces, and enclose each tank with a hydrogen storage material having different hydrogen absorption and release characteristics. When the tank that performs heat exchange is switched according to the temperature of the heat exchange medium, the startability becomes good, and the internal pressure of the tank does not increase excessively.
In the example shown in FIG. 1, the hydrogen tank (A) 14 is divided into a first hydrogen tank (A) 14a and a second hydrogen tank (A) 14b. The first hydrogen tank (A) 14 a and the second hydrogen tank (A) 14 b are connected in parallel to the circulating water line (A) 30 and the cooling water line (A) 40.

［１．２．３． 水素貯蔵材料］
水素タンク（Ａ）１４には、水素貯蔵材料が内封されている。本発明において、水素貯蔵材料の組成は、特に限定されない。但し、上述したように、水素タンク（Ａ）１４が複数個に分割されている場合、各タンクには、それぞれ水素吸蔵・放出特性の異なる水素貯蔵材料を内封するのが好ましい。
水素貯蔵材料としては、例えば、粒子表面に不純物ガス（水蒸気、酸素）に対する耐性がある被膜（例えば、ニッケル、銅、有機−無機複合体）が形成された水素吸蔵合金が好ましい。 [1.2.3. Hydrogen storage material]
The hydrogen storage material is enclosed in the hydrogen tank (A) 14. In the present invention, the composition of the hydrogen storage material is not particularly limited. However, as described above, when the hydrogen tank (A) 14 is divided into a plurality of pieces, it is preferable to enclose in each tank a hydrogen storage material having different hydrogen absorption / desorption characteristics.
As the hydrogen storage material, for example, a hydrogen storage alloy in which a coating (for example, nickel, copper, an organic-inorganic complex) having resistance to impurity gas (water vapor, oxygen) is formed on the particle surface is preferable.

図１に示す例において、第１水素タンク（Ａ）１４ａは、水素消費装置１６の作動圧力Ｐにおける平衡温度がＴ1(Ｐ)である第１水素吸蔵合金（Ａ）が内封されており、
第２水素タンク（Ａ）１４ｂは、水素消費装置１６の作動圧力Ｐにおける平衡温度がＴ2(Ｐ)（≠Ｔ1(Ｐ)）である第２水素吸蔵合金（Ａ）が内封されている。
この場合、Ｔ1(Ｐ)及びＴ2(Ｐ)は、それぞれ、水素消費装置１６の最大排熱温度未満であるのが好ましい。これは、水素消費装置１６からの排熱のみによって、水素を放出させるためである。 In the example shown in FIG. 1, in the first hydrogen tank (A) 14a, the first hydrogen storage alloy (A) whose equilibrium temperature at the operating pressure P of the hydrogen consuming device 16 is T 1 (P) is enclosed. ,
The second hydrogen storage alloy (A) having an equilibrium temperature T 2 (P) (≠ T 1 (P)) at the operating pressure P of the hydrogen consuming device 16 is enclosed in the second hydrogen tank (A) 14 b There is.
In this case, T 1 (P) and T 2 (P) are each preferably less than the maximum heat removal temperature of the hydrogen consuming device 16. This is because hydrogen is released only by the exhaust heat from the hydrogen consumption device 16.

さらに、水素圧力Ｐ＝０．１ＭＰａにおいて、Ｔ2(Ｐ)＜Ｔ1(Ｐ)であるのが好ましい。すなわち、第１水素タンク（Ａ）１４ａに高温型水素貯蔵材料を内封し、第２水素タンク（Ａ）１４ｂに低温型水素貯蔵材料を内封するのが好ましい。始動時には第２水素タンク（Ａ）１４ｂを使用し、定常運転時には第１水素タンク（Ａ）１４ａを使用すると、始動性が良好となり、かつ、タンクの内圧が過度に上昇することもない。 Furthermore, it is preferable that T 2 (P) <T 1 (P) at a hydrogen pressure P = 0.1 MPa. That is, it is preferable to enclose the high temperature hydrogen storage material in the first hydrogen tank (A) 14a and the low temperature hydrogen storage material in the second hydrogen tank (A) 14b. If the second hydrogen tank (A) 14b is used at the time of start-up and the first hydrogen tank (A) 14a is used at the time of steady operation, the startability becomes good and the internal pressure of the tank does not rise excessively.

［１．３． 水素消費装置］
水素消費装置１６は、水素タンク（Ａ）１４から放出される水素ガスを消費する装置である。本発明において、水素消費装置１６の種類は、特に限定されない。水素消費装置１６としては、例えば、燃料電池、水素燃料エンジンなどがある。
水素消費装置１６は、水素消費装置１６の温度を検出する第２温度検出装置（図示せず）を備えている。第２温度検出装置で検出された温度は、水素ガスを消費する時に、冷却水ライン（Ａ）４０及び水素ガスライン（Ａ）５０を切り替える際に用いられる。この点は、後述する。 [1.3. Hydrogen consumption device]
The hydrogen consumption device 16 is a device that consumes the hydrogen gas released from the hydrogen tank (A) 14. In the present invention, the type of the hydrogen consumption device 16 is not particularly limited. The hydrogen consumption device 16 is, for example, a fuel cell, a hydrogen fuel engine, or the like.
The hydrogen consumption device 16 includes a second temperature detection device (not shown) that detects the temperature of the hydrogen consumption device 16. The temperature detected by the second temperature detection device is used when switching the cooling water line (A) 40 and the hydrogen gas line (A) 50 when consuming hydrogen gas. This point will be described later.

［１．４． 気液分離器（Ａ）］
気液分離器（Ａ）１８は、水電解装置１２の陽極室１２ｂに水を供給し、かつ、陽極室１２ｂから排出される水から酸素を分離するためのものである。気液分離器（Ａ）１８の構造は、酸素を分離可能なものである限りにおいて、特に限定されない。気液分離器（Ａ）１８は、循環水ライン（Ａ）３０に設置されている。 [1.4. Gas-liquid separator (A)]
The gas-liquid separator (A) 18 is for supplying water to the anode chamber 12b of the water electrolysis apparatus 12 and for separating oxygen from the water discharged from the anode chamber 12b. The structure of the gas-liquid separator (A) 18 is not particularly limited as long as it can separate oxygen. The gas-liquid separator (A) 18 is installed in the circulating water line (A) 30.

［１．５． 冷却装置］
冷却装置２０は、循環水ライン（Ａ）を流れる循環水、又は、冷却水ライン（Ａ）４０を流れる冷却水の温度が過度に上昇した時に、循環水又は冷却水の温度を下げるためのものである。システム内の熱収支のバランスが取れている場合、冷却装置２０は必ずしも必要ではない。しかし、不可抗力により循環水又は冷却水の温度が過度に上昇することがある。このような場合、冷却装置２０に循環水又は冷却水を供給すると、過度の温度上昇を抑制することができる。 [1.5. Cooling system]
The cooling device 20 is for lowering the temperature of the circulating water or the cooling water when the temperature of the circulating water flowing through the circulating water line (A) or the temperature of the cooling water flowing through the cooling water line (A) 40 rises excessively. It is. If the heat balance in the system is balanced, the cooling device 20 is not necessarily required. However, due to force majeure, the temperature of circulating water or cooling water may rise excessively. In such a case, if circulating water or cooling water is supplied to the cooling device 20, an excessive temperature rise can be suppressed.

［１．６． 循環水ライン（Ａ）］
［１．６．１． 概要］
循環水ライン（Ａ）３０は、少なくとも陽極室１２ｂと、水素タンク（Ａ）１４と、気液分離器（Ａ）１８との間で循環水を循環させるためのものである。また、循環水ライン（Ａ）３０が冷却装置２０を備えている場合において、循環水の温度が過度に上昇した時には、循環水は、さらに冷却装置２０にも供給される。循環水ライン（Ａ）３０は、冷却水ライン（Ａ）４０とは独立していても良く、あるいは、水路の一部が共用されていても良い。図１に示す例では、循環水ライン（Ａ）３０と冷却水ライン（Ａ）４０とは、水路の一部が共用されている。 [1.6. Circulating water line (A)]
[1.6.1. Overview]
The circulating water line (A) 30 is for circulating circulating water at least between the anode chamber 12 b, the hydrogen tank (A) 14 and the gas-liquid separator (A) 18. Further, in the case where the circulating water line (A) 30 includes the cooling device 20, the circulating water is further supplied to the cooling device 20 when the temperature of the circulating water rises excessively. The circulating water line (A) 30 may be independent of the cooling water line (A) 40, or a part of the water channel may be shared. In the example shown in FIG. 1, part of the water channel is shared by the circulating water line (A) 30 and the cooling water line (A) 40.

図１において、陽極室１２ｂの循環水の出口は、第１循環水管３２ａを介して気液分離器（Ａ）１８の循環水の入口に接続されている。気液分離器（Ａ）１８の循環水の出口は、第２循環水管３２ｂを介して第１水素タンク（Ａ）１４ａの循環水の入口に接続されている。第２循環水管３２ｂには、循環水を循環させるための第１循環ポンプ３４が設けられている。さらに、第１水素タンク（Ａ）１４ａの循環水の出口は、第３循環水管３２ｃを介して陽極室１２ｂの循環水の入口に接続されている。
第３循環水管３２ｃには、第１三方弁ＣＶ１及び第２三方弁ＣＶ２が設けられている。また、第２循環水管３２ｂには、第３〜第６三方弁ＣＶ３〜ＣＶ６が設けられている。
なお、図示はしないが、循環水ライン（Ａ）３０は、循環水から不純物イオンを取り除くためのイオン交換器をさらに備えていても良い。 In FIG. 1, the outlet of circulating water of the anode chamber 12b is connected to the inlet of circulating water of the gas-liquid separator (A) 18 through a first circulating water pipe 32a. The outlet of the circulating water of the gas-liquid separator (A) 18 is connected to the inlet of the circulating water of the first hydrogen tank (A) 14a via the second circulating water pipe 32b. The second circulating water pipe 32b is provided with a first circulating pump 34 for circulating circulating water. Further, the outlet of the circulating water of the first hydrogen tank (A) 14a is connected to the inlet of the circulating water of the anode chamber 12b via a third circulating water pipe 32c.
A first three-way valve CV1 and a second three-way valve CV2 are provided in the third circulating water pipe 32c. Further, third to sixth three-way valves CV3 to CV6 are provided in the second circulating water pipe 32b.
Although not shown, the circulating water line (A) 30 may further include an ion exchanger for removing impurity ions from circulating water.

［１．６．２． 共用ライン］
第１三方弁ＣＶ１と第６三方弁ＣＶ６の間にある第２循環水管３２ｂ及び第３循環水管３２ｃの部分、並びに、後述する第１バイパスライン及び第２バイパスライン（Ａ）は、循環水ライン（Ａ）３０と冷却水ライン（Ａ）４０とが共用された共用ライン（Ａ）に該当する。水素タンク（Ａ）１４（すなわち、第１水素タンク（Ａ）１４ａ、及び第２水素タンク（Ａ）１４ｂ）は、共用ライン（Ａ）に設けられている。
また、第１三方弁ＣＶ１及び第６三方弁ＣＶ６は、共用ライン（Ａ）の両端に設けられた第１切替装置（Ａ）に該当する。第１切替装置（Ａ）（すなわち、第１三方弁ＣＶ１及び第６三方弁ＣＶ６）は、循環水又は冷却水を、循環水ライン（Ａ）３０又は冷却水ライン（Ａ）４０のいずれか一方に切り替えて流すためのものからなる。 [1.6.2. Shared line]
The portions of the second circulating water pipe 32b and the third circulating water pipe 32c between the first three-way valve CV1 and the sixth three-way valve CV6, and the first bypass line and the second bypass line (A) described later (A) It corresponds to the common line (A) in which 30 and the cooling water line (A) 40 were shared. The hydrogen tank (A) 14 (i.e., the first hydrogen tank (A) 14a and the second hydrogen tank (A) 14b) is provided in the common line (A).
The first three-way valve CV1 and the sixth three-way valve CV6 correspond to the first switching device (A) provided at both ends of the common line (A). The first switching device (A) (ie, the first three-way valve CV1 and the sixth three-way valve CV6) is configured to use either circulating water or cooling water as either the circulating water line (A) 30 or the cooling water line (A) 40. It is made to switch to

［１．６．３． 冷却装置の位置］
循環水ライン（Ａ）３０及び冷却水ライン（Ａ）４０が完全に独立している場合、循環水ライン（Ａ）３０及び冷却水ライン（Ａ）４０のいずれか一方、又は、双方に冷却装置２０を設けても良い。一方、図１に示すように、循環水ライン（Ａ）３０及び冷却水ライン（Ａ）４０が共用ライン（Ａ）を備えている場合において、共用ライン（Ａ）に冷却装置２０を設置すると、１個の冷却装置２０で循環水及び冷却水の双方を冷却することができる。 [1.6.3. Cooling device position]
When the circulating water line (A) 30 and the cooling water line (A) 40 are completely independent, either one or both of the circulating water line (A) 30 and the cooling water line (A) 40 is a cooling device 20 may be provided. On the other hand, as shown in FIG. 1, when the circulating water line (A) 30 and the cooling water line (A) 40 have the common line (A), when the cooling device 20 is installed in the common line (A), Both the circulating water and the cooling water can be cooled by one cooling device 20.

図１において、第２循環水管３２ｂには、第４三方弁ＣＶ４及び第５三方弁ＣＶ５が設けられている。第５三方弁ＣＶ５の一方の出口は、第４循環水管３２ｄを介して冷却装置２０の入口に接続されている。冷却装置２０の出口は、第５循環水管３２ｅを介して第４三方弁ＣＶ４の一方の入口に接続されている。   In FIG. 1, a fourth three-way valve CV4 and a fifth three-way valve CV5 are provided in the second circulating water pipe 32b. One outlet of the fifth three-way valve CV5 is connected to the inlet of the cooling device 20 via a fourth circulating water pipe 32d. The outlet of the cooling device 20 is connected to one inlet of the fourth three-way valve CV4 via the fifth circulating water pipe 32e.

図１において、第４循環水管３２ｄ及び第５循環水管３２ｅが、循環水ライン（Ａ）３０及び／又は冷却水ライン（Ａ）４０（又は、共用ライン（Ａ））に対して並列に接続された第１バイパスラインに該当する。冷却装置２０は、第１バイパスラインに設けられている。
また、第４三方弁ＣＶ４及び第５三方弁ＣＶ５が、第１バイパスラインの両端に設けられた第２切替装置に該当する。第２切替装置は、循環水又は前記冷却水を、
（ａ）循環水ライン（Ａ）３０若しくは冷却水ライン（Ａ）４０、又は
（ｂ）第１バイパスライン、
のいずれか一方に切り替えて流すためのものからなる。
循環水ライン（Ａ）３０及び冷却水ライン（Ａ）４０が完全に独立しており、かつ、双方に冷却装置を設ける場合も、図１と同様にして接続するのが好ましい。 In FIG. 1, the fourth circulating water pipe 32d and the fifth circulating water pipe 32e are connected in parallel to the circulating water line (A) 30 and / or the cooling water line (A) 40 (or the common line (A)). Corresponds to the first bypass line. The cooling device 20 is provided in the first bypass line.
The fourth three-way valve CV4 and the fifth three-way valve CV5 correspond to a second switching device provided at both ends of the first bypass line. The second switching device is a circulating water or the cooling water,
(A) Circulating water line (A) 30 or cooling water line (A) 40, or (b) first bypass line,
It consists of one for switching to one of the two.
When the circulating water line (A) 30 and the cooling water line (A) 40 are completely independent and both are provided with a cooling device, it is preferable to connect in the same manner as in FIG.

［１．６．４． 複数の水素タンク（Ａ）の並列接続］
水素タンク（Ａ）１４が複数のタンクに分割されている場合、複数のタンクを循環水ライン（Ａ）３０及び冷却水ライン（Ａ）４０に対して並列に接続するのが好ましい。複数のタンクを並列接続する場合において、循環水又は冷却水の温度に応じて、循環水又は冷却水の循環経路を切り替えると、循環水又は冷却水の温度に最も適した水素貯蔵材料を作動させることができる。 [1.6.4. Parallel connection of multiple hydrogen tanks (A)]
When the hydrogen tank (A) 14 is divided into a plurality of tanks, it is preferable to connect the plurality of tanks in parallel to the circulating water line (A) 30 and the cooling water line (A) 40. When multiple tanks are connected in parallel, switching the circulation path of the circulating water or the cooling water depending on the temperature of the circulating water or the cooling water operates the hydrogen storage material most suitable for the temperature of the circulating water or the cooling water be able to.

図１において、第１水素タンク（Ａ）１４ａの循環水の入口には、第２循環水管３２ｂが接続され、第１水素タンク（Ａ）１４ａと第４三方弁ＣＶ４の間には、第３三方弁ＣＶ３が設けられている。また、第１水素タンク（Ａ）１４ａの循環水の出口には、第３循環水管３２ｃが接続され、第１水素タンク（Ａ）１４ａと第１三方弁ＣＶ１の間には、第２三方弁ＣＶ２が接続されている。
第２水素タンク（Ａ）１４ｂの循環水の入口は、第６循環水管３２ｆを介して第３三方弁ＣＶ３の一方の出口に接続されている。第２水素タンク（Ａ）１４ｂの循環水の出口は、第７循環水管３２ｇを介して第２三方弁ＣＶ２の一方の入口に接続されている。 In FIG. 1, a second circulating water pipe 32b is connected to an inlet of circulating water of the first hydrogen tank (A) 14a, and a third one is disposed between the first hydrogen tank (A) 14a and the fourth three-way valve CV4. A three-way valve CV3 is provided. Further, a third circulating water pipe 32c is connected to the outlet of the circulating water of the first hydrogen tank (A) 14a, and a second three-way valve is provided between the first hydrogen tank (A) 14a and the first three-way valve CV1. CV2 is connected.
The inlet of the circulating water of the second hydrogen tank (A) 14b is connected to one outlet of the third three-way valve CV3 via a sixth circulating water pipe 32f. The outlet of the circulating water of the second hydrogen tank (A) 14b is connected to one inlet of the second three-way valve CV2 via a seventh circulating water pipe 32g.

図１において、第１水素タンク（Ａ）１４ａは、循環水ライン（Ａ）３０及び冷却水ライン（Ａ）４０（又は、共用ライン（Ａ））に対して直列に接続されている。
第６循環水管３２ｆ及び第７循環水管３２ｇは、第１水素タンク（Ａ）１４ａを迂回するように、循環水ライン（Ａ）３０及び冷却水ライン（Ａ）４０に接続された第２バイパスライン（Ａ）に該当する。第２水素タンク（Ａ）１４ｂは、第２バイパスライン（Ａ）に設けられている。
第２三方弁ＣＶ２及び第３三方弁ＣＶ３は、第２バイパスライン（Ａ）の両端に設けられた第３切替装置（Ａ）に該当する。第３切替装置（Ａ）は、循環水又は冷却水を、第１水素タンク（Ａ）１４ａ又は第２水素タンク（Ａ）１４ｂのいずれか一方に切り替えて流すためのものからなる。 In FIG. 1, the first hydrogen tank (A) 14 a is connected in series to the circulating water line (A) 30 and the cooling water line (A) 40 (or the common line (A)).
The sixth circulating water pipe 32f and the seventh circulating water pipe 32g are connected to the circulating water line (A) 30 and the cooling water line (A) 40 so as to bypass the first hydrogen tank (A) 14a. It corresponds to (A). The second hydrogen tank (A) 14 b is provided in the second bypass line (A).
The second three-way valve CV2 and the third three-way valve CV3 correspond to the third switching device (A) provided at both ends of the second bypass line (A). The third switching device (A) is configured to switch and flow the circulating water or the cooling water to any one of the first hydrogen tank (A) 14a and the second hydrogen tank (A) 14b.

［１．６．５． 気液分離器（Ａ）の位置］
気液分離器（Ａ）１８は、例えば、第３循環水管３２ｃ上に設置することもできる。しかしながら、気液分離前の循環水を水素タンク（Ａ）１４に供給すると、熱交換効率が低下する場合がある。従って、気液分離器（Ａ）１８は、図１に示すように、気液分離後の循環水が水素タンク（Ａ）１４に供給されるように、循環水ライン（Ａ）３０に設けるのが好ましい。 [1.6.5. Position of gas-liquid separator (A)]
The gas-liquid separator (A) 18 can also be installed, for example, on the third circulating water pipe 32c. However, if the circulating water before gas-liquid separation is supplied to the hydrogen tank (A) 14, the heat exchange efficiency may decrease. Therefore, as shown in FIG. 1, the gas-liquid separator (A) 18 is provided in the circulating water line (A) 30 so that the circulating water after gas-liquid separation is supplied to the hydrogen tank (A) 14. Is preferred.

［１．７． 冷却水ライン（Ａ）］
冷却水ライン（Ａ）４０は、少なくとも水素タンク（Ａ）１４と、水素消費装置１６との間で冷却水を循環させるためのものである。また、冷却水ライン（Ａ）が冷却装置２０を備えている場合において、冷却水の温度が過度に上昇した時には、冷却水は、さらに冷却装置２０にも供給される。上述したように、冷却水ライン（Ａ）４０は、循環水ライン（Ａ）３０とは独立していても良く、あるいは、水路の一部が共用されていても良い。図１に示す例では、冷却水ライン（Ａ）４０と循環水ライン（Ａ）３０とは、水路の一部が共用されている。 [1.7. Cooling water line (A)]
The cooling water line (A) 40 is for circulating cooling water between at least the hydrogen tank (A) 14 and the hydrogen consuming device 16. When the cooling water line (A) includes the cooling device 20, the cooling water is also supplied to the cooling device 20 when the temperature of the cooling water rises excessively. As described above, the cooling water line (A) 40 may be independent of the circulating water line (A) 30, or a part of the water channel may be shared. In the example shown in FIG. 1, part of the water channel is shared by the cooling water line (A) 40 and the circulating water line (A) 30.

図１において、水素消費装置１６の冷却水の入口は、第１冷却水管４２ａを介して第１三方弁ＣＶ１の一方の出口に接続されている。水素消費装置１６の冷却水の出口は、第２冷却水管４２ｂを介して第６三方弁ＣＶ６の一方の入口に接続されている。さらに、第２冷却水管４２ｂには、冷却水を循環させるための第２循環ポンプ４４が設けられている。
なお、図示はしないが、冷却水ライン（Ａ）４０は、冷却水から不純物イオンを取り除くためのイオン交換器をさらに備えていても良い。 In FIG. 1, the inlet of the cooling water of the hydrogen consumption device 16 is connected to one outlet of the first three-way valve CV1 via a first cooling water pipe 42a. The outlet of the cooling water of the hydrogen consumption device 16 is connected to one inlet of the sixth three-way valve CV6 via the second cooling water pipe 42b. Further, a second circulation pump 44 for circulating the cooling water is provided in the second cooling water pipe 42b.
Although not shown, the cooling water line (A) 40 may further include an ion exchanger for removing impurity ions from the cooling water.

［１．８． 水素ガスライン（Ａ）］
水素ガスライン（Ａ）５０は、水電解装置１２で発生させた水素ガスを水素タンク（Ａ）１４に供給し、又は、水素タンク（Ａ）１４から放出される水素ガスを水素消費装置１６に供給するためのものである。 [1.8. Hydrogen gas line (A)]
The hydrogen gas line (A) 50 supplies the hydrogen gas generated by the water electrolysis device 12 to the hydrogen tank (A) 14 or the hydrogen gas released from the hydrogen tank (A) 14 to the hydrogen consumption device 16 It is for supply.

図１において、陰極室１２ｃの出口は、第１ガス管５２ａを介して第１水素タンク（Ａ）１４ａの水素ガスの吸入・排出口に接続されている。第１ガス管５２ａには、第１開閉バルブＶ１及び第３開閉バルブＶ３が設けられている。
第１開閉バルブＶ１と第３開閉バルブＶ３の間にある第１ガス管５２ａには、第２ガス管５２ｂの一端が接続されている。第２ガス管５２ｂの他端は、第２水素タンク（Ａ）１４ｂの水素ガスの吸入・排出口に接続されている。さらに、第２ガス管５２ｂには、第２開閉バルブＶ２が設けられている。 In FIG. 1, the outlet of the cathode chamber 12c is connected to the hydrogen gas inlet / outlet port of the first hydrogen tank (A) 14a via the first gas pipe 52a. The first gas pipe 52a is provided with a first on-off valve V1 and a third on-off valve V3.
One end of a second gas pipe 52b is connected to a first gas pipe 52a between the first on-off valve V1 and the third on-off valve V3. The other end of the second gas pipe 52b is connected to the hydrogen gas inlet / outlet port of the second hydrogen tank (A) 14b. Furthermore, a second on-off valve V2 is provided in the second gas pipe 52b.

さらに、第１開閉バルブＶ１と第３開閉バルブＶ３の間にある第１ガス管５２ａには、第３ガス管５２ｃの一端が接続されている。第３ガス管５２ｃの他端は、水素消費装置１６の水素ガスの吸入口に接続されている。さらに、第３ガス管５２ｃには、第４開閉バルブＶ４が設けられている。
なお、第１〜第４開閉バルブＶ１〜Ｖ４は、流量調節弁でも良い。また、水電解装置１２の陰極室１２ｃの出口に、除湿装置を設けても良い。 Further, one end of a third gas pipe 52c is connected to a first gas pipe 52a between the first on-off valve V1 and the third on-off valve V3. The other end of the third gas pipe 52 c is connected to the hydrogen gas inlet of the hydrogen consumption device 16. Further, a fourth on-off valve V4 is provided in the third gas pipe 52c.
The first to fourth on-off valves V1 to V4 may be flow rate control valves. In addition, a dehumidifier may be provided at the outlet of the cathode chamber 12 c of the water electrolysis device 12.

［１．９． 制御装置］
制御装置（図示せず）は、水素製造・貯蔵・消費システム１０ａの動作を制御するためのものである。制御装置は、具体的には、水素貯蔵モード実行手段と、水素消費モード実行手段とを備えている。
ここで、「水素貯蔵モード実行手段」とは、水素ガスを製造・貯蔵する時に実行される手段であって、水電解装置１２から水素タンク（Ａ）１４に水素ガスが供給されるように水素ガスライン（Ａ）５０を制御し、かつ、少なくとも陽極室１２ｂと、水素タンク（Ａ）１４と、気液分離器（Ａ）１８との間で循環水が循環するように循環水ライン（Ａ）３０を制御するものをいう。
「水素消費モード実行手段」とは、水素ガスを消費する時に実行される手段であって、水素タンク（Ａ）１４から水素消費装置１６に水素ガスが供給されるように水素ガスライン（Ａ）５０を制御し、かつ、少なくとも水素タンク（Ａ）１４と、水素消費装置１６との間で冷却水が循環するように冷却水ライン（Ａ）４０を制御するものをいう。 [1.9. Control device]
The controller (not shown) is for controlling the operation of the hydrogen production / storage / consumption system 10a. Specifically, the control device comprises hydrogen storage mode execution means and hydrogen consumption mode execution means.
Here, the “hydrogen storage mode execution means” is a means to be executed when producing and storing hydrogen gas, and hydrogen is supplied so that the hydrogen electrolysis system 12 supplies hydrogen gas to the hydrogen tank (A) 14. A circulating water line (A) is controlled to control the gas line (A) 50 and to circulate circulating water between at least the anode chamber 12 b, the hydrogen tank (A) 14 and the gas-liquid separator (A) 18. ) Say what controls 30.
"Hydrogen consumption mode execution means" is a means executed when consuming hydrogen gas, and a hydrogen gas line (A) so that hydrogen gas is supplied from the hydrogen tank (A) 14 to the hydrogen consumption device 16 The controller 50 controls the cooling water line (A) 40 so that the cooling water is circulated between at least the hydrogen tank (A) 14 and the hydrogen consuming device 16 by controlling 50.

［１．９．１． 水素貯蔵モード実行手段］
水素タンク（Ａ）１４が第１水素タンク（Ａ）１４ａ及び第２水素タンク（Ａ）１４ｂに分割されている場合において、水素を貯蔵する時には、制御装置は、以下の手段をさらに備えているのが好ましい。 [1.9. Hydrogen storage mode execution means]
When the hydrogen tank (A) 14 is divided into the first hydrogen tank (A) 14a and the second hydrogen tank (A) 14b, the controller further includes the following means when storing hydrogen: Is preferred.

［Ａ． 初期水素貯蔵モード実行手段］
「初期水素貯蔵モード」とは、ＴE＜ＴE1（ＴEは水電解装置１２の温度、ＴE1は第１閾値）である時に実行される手段であって、水電解装置１２から第２水素タンク（Ａ）１４ｂに水素ガスが供給されるように水素ガスライン（Ａ）５０を切り替え、かつ、陽極室１２ｂと、第２水素タンク（Ａ）１４ｂと、気液分離器（Ａ）１８との間で循環水が循環するように循環水ライン（Ａ）３０を切り替えるものをいう。ＴE1の値は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な値を選択することができる。 [A. Initial hydrogen storage mode execution means]
The “initial hydrogen storage mode” is a means to be executed when T E <T E1 (T E is the temperature of the water electrolysis device 12 and T E1 is the first threshold). The hydrogen gas line (A) 50 is switched so that hydrogen gas is supplied to the hydrogen tank (A) 14b, and the anode chamber 12b, the second hydrogen tank (A) 14b, and the gas-liquid separator (A) 18 Switching the circulating water line (A) 30 so that the circulating water circulates between them. The value of TE1 is not particularly limited, and an optimum value can be selected according to the purpose.

水電解装置１２の始動時には、水電解装置１２の温度が低いために、電解効率が低い。また、高温型水素貯蔵材料は、低温では水素ガスの吸蔵速度が遅い。これに対し、第２水素タンク（Ａ）１４ｂに低温型水素貯蔵材料が内封されている場合において、始動時に第２水素タンク（Ａ）１４ｂに水素ガスを供給すると、水素ガスの吸蔵反応が進行し、循環水の温度が速やかに上昇する。その結果、水電解装置１２の始動性が向上する。   At the start of the water electrolysis device 12, the electrolysis efficiency is low because the temperature of the water electrolysis device 12 is low. In addition, the high temperature hydrogen storage material has a low hydrogen gas storage rate at a low temperature. On the other hand, when the low-temperature hydrogen storage material is enclosed in the second hydrogen tank (A) 14b, if hydrogen gas is supplied to the second hydrogen tank (A) 14b at startup, the hydrogen gas storage reaction Proceed and the temperature of the circulating water rises quickly. As a result, the startability of the water electrolysis device 12 is improved.

［Ｂ． 第１定常水素貯蔵モード実行手段］
「第１定常水素貯蔵モード実行手段」とは、ＴE1≦ＴE≦ＴE2（ＴE2は第２閾値）である時に実行される手段であって、水電解装置１２から第１水素タンク（Ａ）１４ａに水素ガスが供給されるように水素ガスライン（Ａ）５０を切り替え、かつ、陽極室１２ｂと、第１水素タンク（Ａ）１４ａと、気液分離器（Ａ）１８との間で循環水が循環するように循環水ライン（Ａ）３０を切り替えるものをいう。ＴE2の値は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な値を選択することができる。 [B. First steady hydrogen storage mode execution means]
The “first steady hydrogen storage mode execution means” is a means to be executed when T E1 ≦ T E ≦ T E2 (T E2 is a second threshold), and the first hydrogen tank (from the water electrolysis device 12 A) The hydrogen gas line (A) 50 is switched so that hydrogen gas is supplied to 14a, and between the anode chamber 12b, the first hydrogen tank (A) 14a, and the gas-liquid separator (A) 18 Switching the circulating water line (A) 30 so that the circulating water circulates. The value of TE2 is not particularly limited, and an optimum value can be selected according to the purpose.

第２水素タンク（Ａ）１４ｂで水素の吸蔵を開始すると、循環水の温度が徐々に増加する。そのため、低温型水素貯蔵材料が内封された第２水素タンク（Ａ）１４ｂで水素の吸蔵を継続すると、やがて冷却水の温度が低温型水素貯蔵材料の最適吸蔵温度を超える。これに対し、循環水の温度がＴE1以上になったところで、高温型水素貯蔵材料が内封された第１水素タンク（Ａ）１４ａに切り替えると、水素吸蔵を継続することができる。 When storage of hydrogen is started in the second hydrogen tank (A) 14b, the temperature of the circulating water gradually increases. Therefore, when the storage of hydrogen is continued in the second hydrogen tank (A) 14b in which the low temperature hydrogen storage material is enclosed, the temperature of the cooling water eventually exceeds the optimum storage temperature of the low temperature hydrogen storage material. On the other hand, when the temperature of the circulating water becomes equal to or higher than TE1, switching to the first hydrogen tank (A) 14a in which the high-temperature hydrogen storage material is enclosed can continue hydrogen storage.

［Ｃ． 第２定常水素貯蔵モード実行手段］
「第２定常水素貯蔵モード実行手段」とは、循環水ライン（Ａ）３０が冷却装置２０を備えている場合において、ＴE＞ＴE2である時に実行される手段であって、水電解装置１２から第１水素タンク（Ａ）１４に水素ガスが供給されるように水素ガスライン（Ａ）５０を切り替え、かつ、陽極室１２ｂと、第１水素タンク（Ａ）１４ａと、気液分離器（Ａ）１８と、冷却装置２０との間で循環水が循環するように循環水ライン（Ａ）３０を切り替えるものをいう。 [C. Second stationary hydrogen storage mode execution means]
The “second steady hydrogen storage mode execution means” is a means to be executed when T E > T E2 when the circulating water line (A) 30 includes the cooling device 20, and the water electrolysis device The hydrogen gas line (A) 50 is switched to supply hydrogen gas from 12 to the first hydrogen tank (A) 14, and the anode chamber 12b, the first hydrogen tank (A) 14a, and the gas-liquid separator This refers to switching of the circulating water line (A) 30 so that circulating water circulates between (A) 18 and the cooling device 20.

第１水素タンク（Ａ）１４ａに高温型水素貯蔵材料が内封されている場合であっても、循環水の温度が過度に上昇する場合がある。このような場合、冷却装置２０にも循環水を循環させると、タンク内温度の過度の上昇を抑制することができる。   Even when the high-temperature hydrogen storage material is enclosed in the first hydrogen tank (A) 14a, the temperature of the circulating water may increase excessively. In such a case, if circulating water is also circulated through the cooling device 20, it is possible to suppress an excessive rise in the temperature in the tank.

［１．９．２． 水素消費モード実行手段］
水素タンク（Ａ）１４が第１水素タンク（Ａ）１４ａ及び第２水素タンク（Ａ）１４ｂに分割されている場合において、水素を消費する時には、制御装置は、以下の手段をさらに備えているのが好ましい。 [1.9. Hydrogen consumption mode execution means]
When the hydrogen tank (A) 14 is divided into the first hydrogen tank (A) 14a and the second hydrogen tank (A) 14b, the controller further comprises the following means when consuming hydrogen: Is preferred.

［Ａ． 初期水素消費モード実行手段］
「初期水素消費モード実行手段」とは、ＴF＜ＴF1（ＴFは水素消費装置１６の温度、ＴF1は第１閾値）である時に実行される手段であって、第２水素タンク（Ａ）１４ｂから水素消費装置１６に水素ガスが供給されるように水素ガスライン（Ａ）５０を切り替え、かつ、第２水素タンク（Ａ）１４ｂと、水素消費装置１６との間で冷却水が循環するように冷却水ライン（Ａ）４０を切り替えるものをいう。ＴF1の値は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な値を選択することができる。 [A. Initial hydrogen consumption mode execution means]
The “initial hydrogen consumption mode executing means” is a means to be executed when T F <T F1 (T F is the temperature of the hydrogen consuming device 16 and T F1 is the first threshold), and the second hydrogen tank ( A) The hydrogen gas line (A) 50 is switched so that hydrogen gas is supplied from 14b to the hydrogen consuming device 16, and cooling water is supplied between the second hydrogen tank (A) 14b and the hydrogen consuming device 16 This refers to switching of the cooling water line (A) 40 so as to circulate. The value of T F1 is not particularly limited, and an optimum value can be selected according to the purpose.

水素消費装置１６の始動時には、水素消費装置１６の温度が低いために、エネルギー変換効率が低い。また、水素貯蔵材料の温度も低いために、水素ガスの放出速度も遅い。これに対し、低温型水素貯蔵材料が内封されている第２水素タンク（Ａ）１４ｂと水素消費装置１６とを接続すると、低温時であっても水素ガスを放出することができる。また、水素消費装置１６に水素ガスが供給されると、冷却水の温度が上昇し、第２水素タンク（Ａ）１４ｂからの水素の放出が促進される。その結果、始動性が向上する。   Since the temperature of the hydrogen consumption device 16 is low when the hydrogen consumption device 16 is started, the energy conversion efficiency is low. In addition, since the temperature of the hydrogen storage material is low, the rate of hydrogen gas release is also slow. On the other hand, when the second hydrogen tank (A) 14 b in which the low temperature hydrogen storage material is enclosed and the hydrogen consuming device 16 are connected, hydrogen gas can be released even at low temperature. In addition, when hydrogen gas is supplied to the hydrogen consuming device 16, the temperature of the cooling water rises, and the release of hydrogen from the second hydrogen tank (A) 14b is promoted. As a result, startability is improved.

［Ｂ． 第１定常水素消費モード実行手段］
「第１定常水素消費モード実行手段」とは、ＴF1≦ＴF≦ＴF2（TF2は第２閾値）である時に実行される手段であって、第１水素タンク（Ａ）１４ａから水素消費装置１６に水素ガスが供給されるように水素ガスライン（Ａ）５０を切り替え、かつ、第１水素タンク（Ａ）１４ａと、水素消費装置１６との間で冷却水が循環するように冷却水ライン（Ａ）を４０切り替えるものをいう。ＴF2の値は、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な値を選択することができる。 [B. First steady hydrogen consumption mode execution means]
The “first steady hydrogen consumption mode execution means” is a means to be executed when T F1 ≦ T F ≦ T F2 (T F2 is a second threshold), and hydrogen is generated from the first hydrogen tank (A) 14 a The hydrogen gas line (A) 50 is switched so that hydrogen gas is supplied to the consumption device 16, and cooling is performed so that cooling water is circulated between the first hydrogen tank (A) 14a and the hydrogen consumption device 16. We say thing which switches water line (A) 40. The value of T F2 is not particularly limited, and an optimal value can be selected according to the purpose.

第２水素タンク（Ａ）１４ｂから水素の放出を開始すると、冷却水の温度が徐々に増加する。そのため、第２水素タンク（Ａ）１４ｂに高温の冷却水を供給し続けると、やがてタンク内圧が上昇する。これに対し、冷却水の温度がＴF1以上になったところで、水素ガスライン（Ａ）５０を第１水素タンク（Ａ）１４ａに切り替えると、タンク内圧の過度の上昇を抑制することができる。 When the release of hydrogen from the second hydrogen tank (A) 14b is started, the temperature of the cooling water gradually increases. Therefore, if the high temperature cooling water is continuously supplied to the second hydrogen tank (A) 14b, the tank internal pressure will eventually rise. On the other hand, when the temperature of the cooling water reaches T F1 or more and the hydrogen gas line (A) 50 is switched to the first hydrogen tank (A) 14a, it is possible to suppress an excessive rise in the tank internal pressure.

［Ｃ． 第２定常水素消費モード実行手段］
「第２定常水素消費モード実行手段」とは、冷却水ライン（Ａ）４０が冷却装置２０を備えている場合において、ＴF＞ＴF2である時に実行される手段であって、第１水素タンク（Ａ）１４ａから水素消費装置１６に水素ガスが供給されるように水素ガスライン（Ａ）を５０切り替え、かつ、水素消費装置１６と、第１水素タンク（Ａ）１４ａと、冷却装置２０との間で冷却水が循環するように冷却水ライン（Ａ）４０を制御するものをいう。 [C. Second steady hydrogen consumption mode execution means]
The “second steady hydrogen consumption mode execution means” is a means to be executed when T F > T F2 when the cooling water line (A) 40 includes the cooling device 20, and the first hydrogen The hydrogen gas line (A) is switched 50 so that hydrogen gas is supplied from the tank (A) 14 a to the hydrogen consuming device 16, and the hydrogen consuming device 16, the first hydrogen tank (A) 14 a, and the cooling device 20 And control the cooling water line (A) 40 so that the cooling water circulates between them.

第１水素タンク（Ａ）１４ａに高温型水素貯蔵材料が内封されている場合であっても、冷却水の温度が過度に上昇する場合がある。このような場合、冷却装置２０にも冷却水を循環させると、タンク内圧の過度の上昇を抑制することができる。   Even when the high-temperature hydrogen storage material is enclosed in the first hydrogen tank (A) 14a, the temperature of the cooling water may increase excessively. In such a case, if cooling water is also circulated through the cooling device 20, it is possible to suppress an excessive rise in the internal pressure of the tank.

［２． 水素製造・貯蔵・消費システム（１）の運転方法］
次に、水素製造・貯蔵・消費システム１０ａの運転方法について説明する。なお、以下では、水素消費装置１６として燃料電池を用いた例について説明する。燃料電池の常用排熱温度は６０℃、最大排熱温度は８０℃とした。循環水及び冷却水は、純水とした。 [2. Operation method of hydrogen production / storage / consumption system (1)]
Next, an operation method of the hydrogen production / storage / consumption system 10a will be described. In the following, an example using a fuel cell as the hydrogen consumption device 16 will be described. The normal exhaust heat temperature of the fuel cell was 60.degree. C., and the maximum exhaust heat temperature was 80.degree. Circulating water and cooling water were pure water.

第１水素タンク（Ａ）１４ａに内封される水素貯蔵材料には、以下の特性を持つ材料を用いた。
ΔＨ＝３５ｋＪ／ｍｏｌＨ2、
Ｔ1(１．００ＭＰａ)＝１２０℃、Ｔ1(０．３０ＭＰａ)＝８０℃、
Ｔ1(０．１５ＭＰａ)＝６０℃、Ｔ1(０．１０ＭＰａ)＝５０℃。 For the hydrogen storage material enclosed in the first hydrogen tank (A) 14a, a material having the following characteristics was used.
ΔH = 35 kJ / mol H 2 ,
T 1 (1.00 MPa) = 120 ° C., T 1 (0.30 MPa) = 80 ° C.,
T 1 (0.15 MPa) = 60 ° C., T 1 (0.10 MPa) = 50 ° C.

また、第２水素タンク（Ａ）１４ｂに内封される水素貯蔵材料には、以下の特性を持つ材料を用いた。
ΔＨ＝３０ｋＪ／ｍｏｌＨ2、Ｔ2(０．１０ＭＰａ)＝０℃
Ｔ2(０．１５ＭＰａ)＝１０℃、Ｔ2(０．３０ＭＰａ)＝２５℃
Ｔ2(０．５０ＭＰａ)＝４０℃、Ｔ2(１．００ＭＰａ)＝６０℃。
さらに、電解により製造される水素の圧力は、０．３ＭＰａとした。 In addition, a material having the following characteristics was used as the hydrogen storage material sealed in the second hydrogen tank (A) 14b.
ΔH = 30 kJ / mol H 2 , T 2 (0.10 MPa) = 0 ° C.
T 2 (0.15 MPa) = 10 ° C., T 2 (0.30 MPa) = 25 ° C.
T 2 (0.50 MPa) = 40 ° C., T 2 (1.00 MPa) = 60 ° C.
Furthermore, the pressure of hydrogen produced by electrolysis was 0.3 MPa.

［２．１． 初期水素貯蔵モード］
図２に、水素製造・貯蔵・消費システム１０ａの初期水素貯蔵モード時における水素ガス及び循環水の流れの模式図を示す。図２中、ＣＶ１〜ＣＶ６、及びＶ１〜Ｖ４の内、黒く塗りつぶされている部分は、閉じられていることを表す。この点は、以下の図３〜図７も同様である。 [2.1. Initial hydrogen storage mode]
The schematic diagram of the flow of hydrogen gas and circulating water at the time of the initial stage hydrogen storage mode of hydrogen production / storage / consumption system 10a is shown in FIG. Of CV1 to CV6 and V1 to V4 in FIG. 2, black portions indicate that they are closed. The same applies to FIGS. 3 to 7 below.

まず、ＣＶ１〜ＣＶ６を図２のように切り替えることにより、循環水ライン（Ａ）３０を第２水素タンク（Ａ）１４ｂ側に切り替える。この状態で、水電解装置１２及び第１循環ポンプ３４を起動すると、循環水がＣＶ６→ＣＶ５→ＣＶ４→ＣＶ３→第２水素タンク（Ａ）１４ｂ→ＣＶ２→ＣＶ１→水電解装置１２→気液分離器（Ａ）１８の順に循環する。   First, by switching CV1 to CV6 as shown in FIG. 2, the circulating water line (A) 30 is switched to the second hydrogen tank (A) 14b side. In this state, when the water electrolysis device 12 and the first circulation pump 34 are activated, the circulating water is CV6 → CV 5 → CV 4 → CV 3 → second hydrogen tank (A) 14b → CV 2 → CV 1 → water electrolysis device 12 → gas-liquid separation (A) 18 circulate in the order.

次に、Ｖ３、Ｖ４を閉にしたまま、Ｖ１、Ｖ２を開とすると、陰極室１２ｃで発生した水素が水素ガスライン（Ａ）５０を介して第２水素タンク（Ａ）１４ｂに供給される。水素ガスが水素貯蔵材料に吸蔵されると、反応熱（発熱）により第２水素タンク（Ａ）１４ｂ及びその内部を循環する循環水の温度が上昇する。このような方法により、水電解装置１２の温度を２５℃まで昇温させる。   Next, when V1 and V2 are opened while V3 and V4 are closed, hydrogen generated in the cathode chamber 12c is supplied to the second hydrogen tank (A) 14b via the hydrogen gas line (A) 50. . When the hydrogen gas is stored in the hydrogen storage material, the heat of reaction (exothermic) raises the temperature of the second hydrogen tank (A) 14 b and the circulating water circulating therein. The temperature of the water electrolysis apparatus 12 is raised to 25 ° C. by such a method.

［２．２． 第１定常水素貯蔵モード］
図３に、水素製造・貯蔵・消費システム１０ａの第１定常水素貯蔵モード時における水素ガス及び循環水の流れの模式図を示す。
水電解装置１２の温度が２５℃になったことを検知すると、Ｖ２が閉となり、Ｖ３が開となる。同時に、ＣＶ２及びＣＶ３が第２水素タンク（Ａ）１４ｂから第１水素タンク（Ａ）１４ａ側に切り替わる。この操作により、第１水素タンク（Ａ）１４ａに水素を貯蔵すると共に、水電解装置１２の温度が８０℃まで昇温する。 [2.2. First stationary hydrogen storage mode]
FIG. 3 shows a schematic view of the flow of hydrogen gas and circulating water during the first steady state hydrogen storage mode of the hydrogen production / storage / consumption system 10a.
When it is detected that the temperature of the water electrolysis device 12 has reached 25 ° C., V2 is closed and V3 is opened. At the same time, CV2 and CV3 are switched from the second hydrogen tank (A) 14b to the first hydrogen tank (A) 14a side. By this operation, the hydrogen is stored in the first hydrogen tank (A) 14a, and the temperature of the water electrolysis device 12 is raised to 80.degree.

［２．３． 第２定常水素貯蔵モード］
図４に、水素製造・貯蔵・消費システム１０ａの第２定常水素貯蔵モード時における水素ガス及び循環水の流れの模式図を示す。
水電解装置１２の温度が８０℃を超えた場合、ＣＶ４、ＣＶ５を冷却装置２０側に切り替えて循環水を冷却する。水電解装置１２の温度が７５℃以下となった場合、再度ＣＶ４、ＣＶ５を冷却装置２０側から第１水素タンク（Ａ）１４ａ側に切り替える。
以下、水電解装置１２の温度を７５℃〜８０℃に維持しながら、水電解の停止指令を受けるか、あるいは、第１水素タンク（Ａ）１４ａの水素貯蔵量が最大量の９５％を超えるまでこの操作を繰り返す。本モード終了後、Ｖ１〜Ｖ４をすべて閉じ、水電解装置１２と第１循環ポンプ３４を停止させる。 [2.3. Second stationary hydrogen storage mode]
FIG. 4 shows a schematic view of the flow of hydrogen gas and circulating water during the second steady state hydrogen storage mode of the hydrogen production / storage / consumption system 10a.
When the temperature of the water electrolysis device 12 exceeds 80 ° C., CV4 and CV5 are switched to the cooling device 20 side to cool the circulating water. When the temperature of the water electrolysis device 12 becomes 75 ° C. or less, CV4 and CV5 are switched again from the cooling device 20 side to the first hydrogen tank (A) 14 a side.
Thereafter, while maintaining the temperature of the water electrolysis apparatus 12 at 75 ° C. to 80 ° C., a command to stop the water electrolysis is received, or the hydrogen storage amount of the first hydrogen tank (A) 14 a exceeds 95% of the maximum amount. Repeat this operation. After the end of this mode, all V1 to V4 are closed, and the water electrolysis device 12 and the first circulation pump 34 are stopped.

［２．４． 初期水素消費モード］
図５に、水素製造・貯蔵・消費システム１０ａの初期水素消費モード時における水素ガス及び冷却水の流れの模式図を示す。
まず、ＣＶ１〜ＣＶ６を図５のように切り替えることにより、冷却水ライン（Ａ）４０を第２水素タンク（Ａ）１４ｂ側に切り替える。この状態で、燃料電池（水素消費装置）１６及び第２循環ポンプ４４を起動すると、冷却水がＣＶ６→ＣＶ５→ＣＶ４→ＣＶ３→第２水素タンク（Ａ）１４ｂ→ＣＶ２→ＣＶ１→燃料電池１６の順に循環する。 [2.4. Initial hydrogen consumption mode]
FIG. 5 shows a schematic view of the flow of hydrogen gas and cooling water in the initial hydrogen consumption mode of the hydrogen production / storage / consumption system 10a.
First, the cooling water line (A) 40 is switched to the second hydrogen tank (A) 14 b side by switching CV1 to CV 6 as shown in FIG. 5. In this state, when the fuel cell (hydrogen consumption device) 16 and the second circulation pump 44 are activated, the cooling water is CV6 → CV5 → CV4 → CV3 → second hydrogen tank (A) 14b → CV2 → CV1 → fuel cell 16 It circulates in order.

次に、Ｖ１、Ｖ３を閉にしたまま、Ｖ２、Ｖ４を開にすると、第２水素タンク（Ａ）１４ｂから燃料電池１６に水素が供給され、発電が行われる。発電が開始されると、燃料電池１６及びその内部を循環する冷却水の温度が上昇する。このような方法により、燃料電池１６の排熱を用いて、冷却水の温度を６０℃まで上昇させる。   Next, when V2 and V4 are opened while V1 and V3 are closed, hydrogen is supplied from the second hydrogen tank (A) 14b to the fuel cell 16 to generate power. When the power generation is started, the temperature of the cooling water circulating through the fuel cell 16 and the inside thereof rises. In such a method, the exhaust heat of the fuel cell 16 is used to raise the temperature of the cooling water to 60.degree.

［２．５． 第１定常水素消費モード］
図６に、水素製造・貯蔵・消費システム１０ａの第１定常水素消費モード時における水素ガス及び冷却水の流れの模式図を示す。
冷却水の温度が６０℃になったことを検知すると、Ｖ２が閉となり、Ｖ３が開となる。同時に、ＣＶ２、ＣＶ３が第２水素タンク（Ａ）１４ｂから第１水素タンク（Ａ）１４ａに切り替わる。この操作により、燃料電池１６の排熱を用いて第１水素タンク（Ａ）１４ａを加熱しながら、第１水素タンク（Ａ）１４ａから燃料電池１６に水素を供給して発電する。
以下、燃料電池１６の停止指令を受けるか、あるいは、第１水素タンク（Ａ）１４ａの水素貯蔵量が全貯蔵量の５％以下になったところで、本モードを終了させる。本モード終了後、Ｖ１〜Ｖ４をすべて閉じ、燃料電池１６と第２循環ポンプ４４を停止させる。 [2.5. First steady state hydrogen consumption mode]
FIG. 6 is a schematic view of the flow of hydrogen gas and cooling water in the first steady state hydrogen consumption mode of the hydrogen production / storage / consumption system 10a.
When it is detected that the temperature of the cooling water has reached 60 ° C., V2 is closed and V3 is opened. At the same time, CV2 and CV3 are switched from the second hydrogen tank (A) 14b to the first hydrogen tank (A) 14a. By this operation, while the first hydrogen tank (A) 14a is heated using exhaust heat of the fuel cell 16, hydrogen is supplied from the first hydrogen tank (A) 14a to the fuel cell 16 to generate electric power.
Thereafter, the mode is terminated when the stop command of the fuel cell 16 is received or the hydrogen storage amount of the first hydrogen tank (A) 14a becomes 5% or less of the total storage amount. After the end of this mode, all V1 to V4 are closed, and the fuel cell 16 and the second circulation pump 44 are stopped.

［２．６． 第２定常水素消費モード］
図７に、水素製造・貯蔵・消費システム１０ａの第２定常水素消費モード時における水素ガス及び冷却水の流れの模式図を示す。
燃料電池１６の温度が８５℃を超えた場合、ＣＶ４、ＣＶ５を冷却装置２０側に切り替えて冷却水を冷却する。燃料電池１６の温度が８０℃以下となった場合、再度ＣＶ４、ＣＶ５を冷却装置２０側から第１水素タンク（Ａ）１４ａ側に切り替える。以下、燃料電池１６の稼働中に燃料電池１６の温度が過度に上昇した時は、この操作を繰り返す。 [2.6. Second steady hydrogen consumption mode]
FIG. 7 shows a schematic view of the flow of hydrogen gas and cooling water during the second steady state hydrogen consumption mode of the hydrogen production / storage / consumption system 10a.
When the temperature of the fuel cell 16 exceeds 85 ° C., CV4 and CV5 are switched to the cooling device 20 side to cool the cooling water. When the temperature of the fuel cell 16 becomes 80 ° C. or less, CV4 and CV5 are switched again from the cooling device 20 side to the first hydrogen tank (A) 14a side. Hereinafter, when the temperature of the fuel cell 16 rises excessively while the fuel cell 16 is in operation, this operation is repeated.

［３． 水素製造・貯蔵・消費システム（２）］
図８に、本発明の第２の実施の形態に係る水素製造・貯蔵・消費システムの模式図を示す。なお、図８中、図１と同一の構成要素に対して図１と同一の参照符号を付している。図８において、水素製造・貯蔵・消費システム１０ｂは、第１の実施の形態と同一の構成要素、すなわち、水電解装置１２と、水素タンク（Ａ）１４（第１水素タンク（Ａ）１４ａ、第２水素タンク（Ａ）１４ｂ）と、水素消費装置１６と、気液分離器（Ａ）１８と、循環水ライン（Ａ）３０と、冷却水ライン（Ａ）４０と、水素ガスライン（Ａ）５０と、制御装置（図示せず）とを備えている。 [3. Hydrogen production / storage / consumption system (2)]
FIG. 8 shows a schematic view of a hydrogen production / storage / consumption system according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same components as in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In FIG. 8, the hydrogen production / storage / consumption system 10b has the same components as the first embodiment, ie, the water electrolysis apparatus 12 and the hydrogen tank (A) 14 (first hydrogen tank (A) 14a, Second hydrogen tank (A) 14 b), hydrogen consumption device 16, gas-liquid separator (A) 18, circulating water line (A) 30, cooling water line (A) 40, hydrogen gas line (A) And a controller (not shown).

水素製造・貯蔵・消費システム１０ｂは、上記構成要素に加えて、
水素ガスを一時的に貯蔵するための水素貯蔵材料を内封した水素タンク（Ｂ）２２（すなわち、第１水素タンク（Ｂ）２２ａ、及び第２水素タンク（Ｂ）２２ｂ）と、
水電解装置１２の陰極室１２ｃに水を供給し、かつ、陰極室１２ｃから排出される水から水素を分離する気液分離器（Ｂ）２４と、
少なくとも陰極室１２ｃと、水素タンク（Ｂ）２２と、気液分離器（Ｂ）２４との間で循環水を循環させる循環水ライン（Ｂ）６０と、
少なくとも水素タンク（Ｂ）２２と、水素消費装置１６との間で冷却水を循環させる冷却水ライン（Ｂ）７０と、
水電解装置１２で発生させた水素ガスを水素タンク（Ｂ）２２に供給し、又は、水素タンク（Ｂ）２２から放出される水素ガスを水素消費装置１６に供給する水素ガスライン（Ｂ）８０と、
をさらに備えている。 In addition to the above components, the hydrogen production / storage / consumption system 10 b
A hydrogen tank (B) 22 (that is, a first hydrogen tank (B) 22a and a second hydrogen tank (B) 22b) in which a hydrogen storage material for temporarily storing hydrogen gas is enclosed;
A gas-liquid separator (B) 24 which supplies water to the cathode chamber 12c of the water electrolysis apparatus 12 and separates hydrogen from water discharged from the cathode chamber 12c;
A circulating water line (B) 60 for circulating circulating water between at least the cathode chamber 12c, the hydrogen tank (B) 22 and the gas-liquid separator (B) 24;
A cooling water line (B) 70 for circulating cooling water between at least the hydrogen tank (B) 22 and the hydrogen consumption device 16;
Hydrogen gas line (B) 80 which supplies hydrogen gas generated by the water electrolysis apparatus 12 to the hydrogen tank (B) 22 or supplies hydrogen gas released from the hydrogen tank (B) 22 to the hydrogen consuming apparatus 16 When,
Are further equipped.

［３．１． 共通の構成要素］
水電解装置１２、水素タンク（Ａ）１４（第１水素タンク（Ａ）１４ａ、第２水素タンク（Ａ）１４ｂ）、水素消費装置１６、気液分離器（Ａ）１８、循環水ライン（Ａ）３０、冷却水ライン（Ａ）４０、及び、水素ガスライン（Ａ）５０の詳細については、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。 [3.1. Common components]
Water electrolyzer 12, hydrogen tank (A) 14 (first hydrogen tank (A) 14a, second hydrogen tank (A) 14b), hydrogen consumption device 16, gas-liquid separator (A) 18, circulating water line (A) The details of the cooling water line (A) 40 and the hydrogen gas line (A) 50 are the same as in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

［３．２． 水素タンク（Ｂ）、気液分離器（Ｂ）、循環水ライン（Ｂ）、冷却水ライン（Ｂ）、及び、水素ガスライン（Ｂ）］
水素製造・貯蔵・消費システム１０ｂは、両極循環方式の水電解装置を備えたシステムであって、陰極室１２ｃ側にも陽極室１２ｂ側と同様の機能を持つ構成要素を付加したものからなる。
陰極室１２ｃ側の循環水ライン（Ｂ）６０は、陰極室１２ｃと、水素タンク（Ｂ）２２と、気液分離器（Ｂ）２４との間で循環水を循環させるためのものである。循環水ライン（Ｂ）６０には、循環水を循環させるための第３循環ポンプ６４が設けられている。
また、陰極室１２ｃ側の冷却水ライン（Ｂ）７０は、水素タンク（Ｂ）２２と、水素消費装置１６との間で冷却水を循環させるためのものである。 [3.2. Hydrogen tank (B), gas-liquid separator (B), circulating water line (B), cooling water line (B), and hydrogen gas line (B)]
The hydrogen production / storage / consumption system 10b is a system provided with a water electrolysis apparatus of a bipolar circulation system, and comprises a cathode chamber 12c side with a component having the same function as that of the anode chamber 12b side added.
The circulating water line (B) 60 on the cathode chamber 12 c side is for circulating circulating water between the cathode chamber 12 c, the hydrogen tank (B) 22 and the gas-liquid separator (B) 24. The circulating water line (B) 60 is provided with a third circulating pump 64 for circulating circulating water.
The cooling water line (B) 70 on the cathode chamber 12 c side is for circulating the cooling water between the hydrogen tank (B) 22 and the hydrogen consuming device 16.

循環水ライン（Ｂ）６０は、循環水ライン（Ａ）３０とほぼ同一の構造を備えている。同様に、冷却水ライン（Ｂ）７０は、冷却水ライン（Ａ）４０とほぼ同一の構造を備えている。但し、循環水ライン（Ｂ）６０及び冷却水ライン（Ｂ）７０は、独立した冷却装置を備えておらず、循環水ライン（Ａ）３０及び冷却水ライン（Ａ）４０との間で冷却装置２０を共有している。冷却装置２０の循環水の入口及び出口は、それぞれ、循環水ライン（Ｂ）６０及び冷却水ライン（Ｂ）７０の第１５三方弁ＣＶ１５及び第１４三方弁ＣＶ１４に接続されている。   The circulating water line (B) 60 has substantially the same structure as the circulating water line (A) 30. Similarly, the cooling water line (B) 70 has substantially the same structure as the cooling water line (A) 40. However, circulating water line (B) 60 and cooling water line (B) 70 do not have independent cooling devices, and cooling devices between circulating water line (A) 30 and cooling water line (A) 40 20 share. The inlet and the outlet of the circulating water of the cooling device 20 are connected to the fifteenth three-way valve CV15 and the fourteenth three-way valve CV14 of the circulating water line (B) 60 and the cooling water line (B) 70, respectively.

水素ガスライン（Ｂ）８０は、水電解装置１２で発生させた水素ガスを水素タンク（Ｂ）２２に供給し、又は、水素タンク（Ｂ）２２から放出される水素ガスを水素消費装置１６に供給するためのものである。水素ガスライン（Ｂ）８０は、水素ガスを水素タンク（Ｂ）２２に分配するための第５開閉バルブＶ５及び第６開閉バルブＶ６を備えている点を除き、水素ガスライン（Ａ）５０と同一の構成を備えている。
追加された構成要素に関するその他の点については、第１の実施の形態の対応する構成要素と同一であるので、説明を省略する。 The hydrogen gas line (B) 80 supplies the hydrogen gas generated by the water electrolysis apparatus 12 to the hydrogen tank (B) 22 or the hydrogen gas released from the hydrogen tank (B) 22 to the hydrogen consuming apparatus 16 It is for supply. The hydrogen gas line (A) 50 is different from the hydrogen gas line (A) 50 except that the hydrogen gas line (B) 80 includes the fifth on-off valve V5 and the sixth on-off valve V6 for distributing hydrogen gas to the hydrogen tank (B) 22. It has the same configuration.
The other points regarding the added components are the same as the corresponding components of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

［３．３． 制御装置］
制御装置（図示せず）は、水素製造・貯蔵・消費システム１０ｂの動作を制御するためのものである。制御装置は、具体的には、水素貯蔵モード実行手段と、水素消費モード実行手段とを備えている。 [3.3. Control device]
The controller (not shown) is for controlling the operation of the hydrogen production / storage / consumption system 10b. Specifically, the control device comprises hydrogen storage mode execution means and hydrogen consumption mode execution means.

本実施の形態において、「水素貯蔵モード実行手段」とは、水素ガスを製造・貯蔵する時に実行される手段であって、
水電解装置１２から水素タンク（Ａ）１４に水素ガスが供給されるように水素ガスライン（Ａ）５０を制御し、かつ、少なくとも陽極室１２ｂと、水素タンク（Ａ）１４と、気液分離器（Ａ）１８との間で循環水が循環するように循環水ライン（Ａ）３０を制御し、又は、これと同時に、
水電解装置１２から水素タンク（Ｂ）２２に水素ガスが供給されるように水素ガスライン（Ｂ）８０を制御し、かつ、少なくとも陰極室１２ｃと、水素タンク（Ｂ）２２と、気液分離器（Ｂ）２４との間で循環水が循環するように循環水ライン（Ｂ）６０を制御するものをいう。 In the present embodiment, the "hydrogen storage mode execution means" is a means to be executed when producing and storing hydrogen gas, and
The hydrogen gas line (A) 50 is controlled so that hydrogen gas is supplied from the water electrolysis apparatus 12 to the hydrogen tank (A) 14, and at least the anode chamber 12b, the hydrogen tank (A) 14, and gas-liquid separation Control the circulating water line (A) 30 so that circulating water circulates with the vessel (A) 18, or at the same time,
The hydrogen gas line (B) 80 is controlled so that hydrogen gas is supplied from the water electrolysis apparatus 12 to the hydrogen tank (B) 22, and at least the cathode chamber 12c, the hydrogen tank (B) 22, gas-liquid separation It controls the circulating water line (B) 60 so that the circulating water circulates between the vessel (B) 24.

「水素消費モード実行手段」とは、水素ガスを消費する時に実行される手段であって、
水素タンク（Ａ）１４から水素消費装置１２に水素ガスが供給されるように水素ガスライン（Ａ）５０を制御し、かつ、少なくとも水素タンク（Ａ）１４と、水素消費装置１６との間で冷却水が循環するように冷却水ライン（Ａ）４０を制御し、これと同時に又はこれとは別に、
水素タンク（Ｂ）２２から水素消費装置１６に水素ガスが供給されるように水素ガスライン（Ｂ）８０を制御し、かつ、少なくとも水素タンク（Ｂ）２２と、水素消費装置１６との間で冷却水が循環するように冷却水ライン（Ｂ）７０を制御するものをいう。 "Hydrogen consumption mode execution means" is a means to be executed when consuming hydrogen gas, and
The hydrogen gas line (A) 50 is controlled so that hydrogen gas is supplied from the hydrogen tank (A) 14 to the hydrogen consuming device 12, and at least between the hydrogen tank (A) 14 and the hydrogen consuming device 16 Control the cooling water line (A) 40 so that the cooling water circulates, simultaneously with or separately from this,
The hydrogen gas line (B) 80 is controlled so that hydrogen gas is supplied from the hydrogen tank (B) 22 to the hydrogen consuming device 16, and at least between the hydrogen tank (B) 22 and the hydrogen consuming device 16 It controls the cooling water line (B) 70 such that the cooling water circulates.

本実施の形態において、陽極室１２ｂ側には水素タンク（Ａ）１４が設けられ、陰極室１２ｃ側には水素タンク（Ｂ）２２が設けられている。また、循環水及び冷却水の循環経路、並びに、水素ガスの供給経路が左右対称になっている。そのため、水素ガスを製造・貯蔵する時には、
（ａ）陽極室１２ｂ側にのみ循環水を循環させること、又は、
（ｂ）陽極室１２ｂ側及び陰極室１２ｃ側の双方に循環水を循環させること、
のいずれも可能である。 In the present embodiment, a hydrogen tank (A) 14 is provided on the anode chamber 12 b side, and a hydrogen tank (B) 22 is provided on the cathode chamber 12 c side. Further, the circulation paths of the circulating water and the cooling water and the supply path of the hydrogen gas are symmetrical. Therefore, when producing and storing hydrogen gas,
(A) Circulating water is circulated only to the anode chamber 12b side, or
(B) circulating circulating water in both the anode chamber 12b side and the cathode chamber 12c side;
Both are possible.

また、水素ガスを消費する時には、
（ａ）水素タンク（Ａ）１４又は水素タンク（Ｂ）２２のいずれか一方を使用すること、
（ｂ）水素タンク（Ａ）１４と水素タンク（Ｂ）２２とを交互に使用すること（すなわち、第２水素タンク（Ａ）１４ｂ→第２水素タンク（Ｂ）２２ｂ→第１水素タンク（Ａ）１４ａ→第１水素タンク（Ｂ）２２ａの順に使用すること）、あるいは、
（ｃ）水素タンク（Ａ）１４と水素タンク（Ｂ）２２とを同時に使用すること（すなわち、第２水素タンク（Ａ）１４ｂ、第２水素タンク（Ｂ）２２ｂ→第１水素タンク（Ａ）１４ａ、第１水素タンク（Ｂ）２２ａの順に使用すること）、
のいずれも可能である。 Also, when consuming hydrogen gas,
(A) using either hydrogen tank (A) 14 or hydrogen tank (B) 22;
(B) Using the hydrogen tank (A) 14 and the hydrogen tank (B) 22 alternately (that is, the second hydrogen tank (A) 14 b → the second hydrogen tank (B) 22 b → the first hydrogen tank (A) ) 14a → first hydrogen tank (B) 22a in order) or
(C) Using the hydrogen tank (A) 14 and the hydrogen tank (B) 22 simultaneously (ie, the second hydrogen tank (A) 14 b, the second hydrogen tank (B) 22 b → the first hydrogen tank (A) 14a, using the first hydrogen tank (B) 22a in that order),
Both are possible.

さらに、第１の実施の形態と同様にして、第１〜第６三方弁ＣＶ１〜ＣＶ６、第１１〜第１６三方弁ＣＶ１１〜ＣＶ１６、及び第１〜第６開閉バルブＶ１〜Ｖ６を制御することにより、初期水素貯蔵モード、第１定常水素貯蔵モード、第２定常水素貯蔵モード、初期水素消費モード、第１定常水素消費モード、及び第２定常水素消費モードのいずれも実行することができる。   Furthermore, similarly to the first embodiment, the first to sixth three-way valves CV1 to CV6, the first to sixteenth three-way valves CV11 to CV16, and the first to sixth on-off valves V1 to V6 are controlled. Thus, any of the initial hydrogen storage mode, the first steady hydrogen storage mode, the second steady hydrogen storage mode, the initial hydrogen consumption mode, the first steady hydrogen consumption mode, and the second steady hydrogen consumption mode can be performed.

［４． 作用］
水電解装置の始動直後において、水電解装置で発生した水素ガスを水素タンクに供給すると、水素貯蔵材料が水素ガスを吸蔵する。その結果、吸蔵熱により水素タンクの温度が上昇する。これと同時に、水素タンク−水電解装置間で循環水を循環させると、吸蔵熱が水電解装置に伝達され、水電解装置の温度が上昇する。そのため、外部熱源を用いることなく、水電解装置の温度を速やかに適正温度まで昇温させることができる。 [4. Action]
Immediately after startup of the water electrolysis apparatus, when hydrogen gas generated by the water electrolysis apparatus is supplied to the hydrogen tank, the hydrogen storage material occludes hydrogen gas. As a result, the temperature of the hydrogen tank rises due to the storage heat. At the same time, when circulating water is circulated between the hydrogen tank and the water electrolyzer, occluded heat is transferred to the water electrolyzer and the temperature of the water electrolyzer rises. Therefore, the temperature of the water electrolysis apparatus can be rapidly raised to an appropriate temperature without using an external heat source.

また、水素タンクから水素消費装置への水素ガスの供給を開始すると、水素消費装置において水素ガスが消費され、熱が発生する。これと同時に、水素タンク−水素消費装置間で冷却水を循環させると、水素消費装置の排熱が水素タンクに伝達され、水素タンクの温度が上昇する。そのため、外部熱源を用いることなく、水素貯蔵材料に水素ガスの放出熱を供給すること（すなわち、水素ガスの放出を促進させること）ができる。   In addition, when the supply of hydrogen gas from the hydrogen tank to the hydrogen consuming apparatus is started, the hydrogen consuming apparatus consumes the hydrogen gas and generates heat. At the same time, when cooling water is circulated between the hydrogen tank and the hydrogen consumption device, the exhaust heat of the hydrogen consumption device is transferred to the hydrogen tank, and the temperature of the hydrogen tank rises. Therefore, without using an external heat source, the hydrogen storage material can be supplied with the heat of release of hydrogen gas (ie, the release of hydrogen gas can be promoted).

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited at all to the said embodiment, A various change is possible within the range which does not deviate from the summary of this invention.

本発明に係る水素製造・貯蔵・消費システムは、定置型の発電システム等に使用することができる。   The hydrogen production / storage / consumption system according to the present invention can be used for a stationary power generation system or the like.

１０ａ、１０ｂ 水素製造・貯蔵・消費システム
１２ 水電解装置
１４ 水素タンク（Ａ）
１６ 水素消費装置（燃料電池）
１８ 気液分離器（Ａ）
２０ 冷却装置
２２ 水素タンク（Ｂ）
２４ 気液分離器（Ｂ）
３０ 循環水ライン（Ａ）
４０ 冷却水ライン（Ａ）
５０ 水素ガスライン（Ａ）
６０ 循環水ライン（Ｂ）
７０ 冷却水ライン（Ｂ）
８０ 水素ガスライン（Ｂ） 10a, 10b hydrogen production / storage / consumption system 12 water electrolysis device 14 hydrogen tank (A)
16 Hydrogen consumption device (fuel cell)
18 Gas-Liquid Separator (A)
20 chiller 22 hydrogen tank (B)
24 Gas-Liquid Separator (B)
30 Circulating water line (A)
40 Cooling water line (A)
50 hydrogen gas line (A)
60 Circulating water line (B)
70 Cooling water line (B)
80 hydrogen gas line (B)

Claims (13)

以下の構成を備えた水素製造・貯蔵・消費システム。
（１）前記水素製造・貯蔵・消費システムは、
水素ガスを発生させるための水電解装置と、
前記水素ガスを一時的に貯蔵するための水素貯蔵材料を内封した水素タンク（Ａ）と、
前記水素タンク（Ａ）から放出される前記水素ガスを消費する水素消費装置と、
前記水電解装置の陽極室に水を供給し、かつ、前記陽極室から排出される水から酸素を分離する気液分離器（Ａ）と、
少なくとも前記陽極室と、前記水素タンク（Ａ）と、前記気液分離器（Ａ）との間で循環水を循環させる循環水ライン（Ａ）と、
少なくとも前記水素タンク（Ａ）と、前記水素消費装置との間で冷却水を循環させる冷却水ライン（Ａ）と、
前記水電解装置で発生させた前記水素ガスを前記水素タンク（Ａ）に供給し、又は、前記水素タンク（Ａ）から放出される前記水素ガスを前記水素消費装置に供給する水素ガスライン（Ａ）と、
前記水素製造・貯蔵・消費システムの動作を制御する制御装置と
を備えている。
（２）前記制御装置は、
前記水素ガスを製造・貯蔵する時には、前記水電解装置から前記水素タンク（Ａ）に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ａ）を制御し、かつ、少なくとも前記陽極室と、前記水素タンク（Ａ）と、前記気液分離器（Ａ）との間で前記循環水が循環するように前記循環水ライン（Ａ）を制御する水素貯蔵モード実行手段と、
前記水素ガスを消費する時には、前記水素タンク（Ａ）から前記水素消費装置に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ａ）を制御し、かつ、少なくとも前記水素タンク（Ａ）と、前記水素消費装置との間で前記冷却水が循環するように前記冷却水ライン（Ａ）を制御する水素消費モード実行手段と
を備えている。 Hydrogen production, storage and consumption system with the following configuration.
(1) The hydrogen production / storage / consumption system
A water electrolyzer for generating hydrogen gas;
A hydrogen tank (A) containing a hydrogen storage material for temporarily storing the hydrogen gas;
A hydrogen consumption device that consumes the hydrogen gas released from the hydrogen tank (A);
A gas-liquid separator (A) for supplying water to an anode chamber of the water electrolysis apparatus and separating oxygen from water discharged from the anode chamber;
A circulating water line (A) for circulating circulating water between at least the anode chamber, the hydrogen tank (A), and the gas-liquid separator (A);
A cooling water line (A) for circulating cooling water between at least the hydrogen tank (A) and the hydrogen consumption device;
A hydrogen gas line (A) which supplies the hydrogen gas generated by the water electrolysis apparatus to the hydrogen tank (A) or supplies the hydrogen gas released from the hydrogen tank (A) to the hydrogen consumption apparatus )When,
And a controller for controlling the operation of the hydrogen production / storage / consumption system.
(2) The control device
When producing and storing the hydrogen gas, the hydrogen gas line (A) is controlled so that the hydrogen gas is supplied from the water electrolysis apparatus to the hydrogen tank (A), and at least the anode chamber; Hydrogen storage mode execution means for controlling the circulating water line (A) such that the circulating water circulates between the hydrogen tank (A) and the gas-liquid separator (A);
When the hydrogen gas is consumed, the hydrogen gas line (A) is controlled so that the hydrogen gas is supplied from the hydrogen tank (A) to the hydrogen consumption device, and at least the hydrogen tank (A) and And hydrogen consumption mode execution means for controlling the cooling water line (A) such that the cooling water circulates with the hydrogen consuming device. 前記循環水ライン（Ａ）と前記冷却水ライン（Ａ）とが共用された共用ライン（Ａ）と、
前記共用ライン（Ａ）の両端に設けられた第１切替装置（Ａ）と
をさらに備え、
前記水素タンク（Ａ）は、前記共用ライン（Ａ）に設けられており、
前記第１切替装置（Ａ）は、前記循環水又は前記冷却水を、前記循環水ライン（Ａ）又は前記冷却水ライン（Ａ）のいずれか一方に切り替えて流すためのものからなる
請求項１に記載の水素製造・貯蔵・消費システム。 A common line (A) in which the circulating water line (A) and the cooling water line (A) are shared;
And a first switching device (A) provided at both ends of the common line (A),
The hydrogen tank (A) is provided in the common line (A),
The first switching device (A) is configured to switch and flow the circulating water or the cooling water to any one of the circulating water line (A) and the cooling water line (A). Hydrogen production, storage and consumption system as described in. 前記循環水ライン（Ａ）及び／又は前記冷却水ライン（Ａ）に対して並列に接続された第１バイパスラインと、
前記第１バイパスラインに設けられた冷却装置と、
前記第１バイパスラインの両端に設けられた第２切替装置と
をさらに備え、
前記第２切替装置は、前記循環水又は前記冷却水を、
（ａ）前記循環水ライン（Ａ）若しくは前記冷却水ライン（Ａ）、又は
（ｂ）前記第１バイパスライン、
のいずれか一方に切り替えて流すためのものからなる
請求項１又は２に記載の水素製造・貯蔵・消費システム。 A first bypass line connected in parallel to the circulating water line (A) and / or the cooling water line (A);
A cooling device provided in the first bypass line;
And a second switching device provided at both ends of the first bypass line,
The second switching device comprises the circulating water or the cooling water.
(A) the circulating water line (A) or the cooling water line (A), or (b) the first bypass line,
The hydrogen production / storage / consumption system according to claim 1 or 2, which is for switching and flowing to any one of the above. 前記気液分離器（Ａ）は、気液分離後の前記循環水が前記水素タンク（Ａ）に供給されるように、前記循環水ライン（Ａ）に設けられている
請求項１から３までのいずれか１項に記載の水素製造・貯蔵・消費システム。 The gas-liquid separator (A) is provided in the circulating water line (A) such that the circulating water after gas-liquid separation is supplied to the hydrogen tank (A) The hydrogen production / storage / consumption system according to any one of the above. 前記循環水ライン（Ａ）及び前記冷却水ライン（Ａ）に接続された第１水素タンク（Ａ）と、
前記第１水素タンク（Ａ）を迂回するように、前記循環水ライン（Ａ）及び前記冷却水ライン（Ａ）に接続された第２バイパスライン（Ａ）と、
前記第２バイパスライン（Ａ）に設けられた第２水素タンク（Ａ）と、
前記第２バイパスライン（Ａ）の両端に設けられた第３切替装置（Ａ）と、
をさらに備え、
前記第３切替装置（Ａ）は、前記循環水又は前記冷却水を、前記第１水素タンク（Ａ）又は前記第２水素タンク（Ａ）のいずれか一方に切り替えて流すためのものからなる
請求項１から４までのいずれか１項に記載の水素製造・貯蔵・消費システム。 A first hydrogen tank (A) connected to the circulating water line (A) and the cooling water line (A);
A second bypass line (A) connected to the circulating water line (A) and the cooling water line (A) so as to bypass the first hydrogen tank (A);
A second hydrogen tank (A) provided in the second bypass line (A);
A third switching device (A) provided at both ends of the second bypass line (A);
And further
The third switching device (A) is configured to switch and flow the circulating water or the cooling water to any one of the first hydrogen tank (A) and the second hydrogen tank (A). The hydrogen production / storage / consumption system according to any one of Items 1 to 4. 前記第１水素タンク（Ａ）は、前記水素消費装置の作動圧力Ｐにおける平衡温度がＴ1(Ｐ)である第１水素吸蔵合金（Ａ）が内封されており、
前記第２水素タンク（Ａ）は、前記水素消費装置の作動圧力Ｐにおける平衡温度がＴ2(Ｐ)（≠Ｔ1(Ｐ)）である第２水素吸蔵合金（Ａ）が内封されている
請求項５に記載の水素製造・貯蔵・消費システム。 In the first hydrogen tank (A), a first hydrogen storage alloy (A) whose equilibrium temperature at the operating pressure P of the hydrogen consuming device is T 1 (P) is enclosed,
The second hydrogen storage alloy (A) having the equilibrium temperature T 2 (P) (平衡 T 1 (P)) at the operating pressure P of the hydrogen consuming device is enclosed in the second hydrogen tank (A). The hydrogen production / storage / consumption system according to claim 5. 前記Ｔ1(Ｐ)及び前記Ｔ2(Ｐ)は、前記水素消費装置の最大排熱温度未満である請求項６に記載の水素製造・貯蔵・消費システム。 The hydrogen production / storage / consumption system according to claim 6, wherein the T 1 (P) and the T 2 (P) are less than the maximum exhaust heat temperature of the hydrogen consumer. 水素圧力Ｐ＝０．１ＭＰａにおいて、Ｔ2(Ｐ)＜Ｔ1(Ｐ)である請求項６又は７に記載の水素貯蔵・供給・消費システム。 The hydrogen storage / supply / consumption system according to claim 6 or 7, wherein T 2 (P) <T 1 (P) at a hydrogen pressure P = 0.1 MPa. 前記制御装置は、以下の手段をさらに備えている請求項８に記載の水素製造・貯蔵・消費システム。
（Ａ）ＴE＜ＴE1（ＴEは前記水電解装置の温度、ＴE1は第１閾値）である時には、前記水電解装置から前記第２水素タンク（Ａ）に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ａ）を切り替え、かつ、前記陽極室と、前記第２水素タンク（Ａ）と、前記気液分離器（Ａ）との間で前記循環水が循環するように前記循環水ライン（Ａ）を切り替える初期水素貯蔵モード実行手段。
（Ｂ）ＴE1≦ＴE≦ＴE2（ＴE2は第２閾値）である時には、前記水電解装置から前記第１水素タンク（Ａ）に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ａ）を切り替え、かつ、前記陽極室と、前記第１水素タンク（Ａ）と、前記気液分離器（Ａ）との間で前記循環水が循環するように前記循環水ライン（Ａ）を切り替える第１定常水素貯蔵モード実行手段。 The hydrogen production / storage / consumption system according to claim 8, wherein the control device further comprises the following means.
(A) When T E <T E1 (T E is the temperature of the water electrolysis device, and T E1 is the first threshold), the hydrogen gas is supplied from the water electrolysis device to the second hydrogen tank (A) Switching the hydrogen gas line (A) so that the circulating water circulates between the anode chamber, the second hydrogen tank (A), and the gas-liquid separator (A). Initial hydrogen storage mode execution means for switching the circulating water line (A).
(B) When the relationship T E1 ≦ T E ≦ T E2 (T E2 is a second threshold value), the hydrogen gas line is supplied so that the hydrogen gas is supplied from the water electrolysis apparatus to the first hydrogen tank (A) The circulating water line (A) is switched so that the circulating water is circulated between the anode chamber, the first hydrogen tank (A), and the gas-liquid separator (A). Means for switching the first stationary hydrogen storage mode execution means. 前記制御装置は、以下の手段をさらに備えている請求項９に記載の水素製造・貯蔵・消費システム。
（Ｃ）前記循環水ライン（Ａ）が前記冷却装置を備えている場合において、ＴE＞ＴE2である時には、前記水電解装置から前記第１水素タンク（Ａ）に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ａ）を切り替え、かつ、前記陽極室と、前記第１水素タンク（Ａ）と、前記気液分離器（Ａ）と、前記冷却装置との間で前記循環水が循環するように前記循環水ライン（Ａ）を切り替える第２定常水素貯蔵モード実行手段。 The hydrogen production / storage / consumption system according to claim 9, wherein the control device further comprises the following means.
(C) In the case where the circulating water line (A) includes the cooling device, when T E > T E 2 , the hydrogen gas is supplied from the water electrolysis device to the first hydrogen tank (A). Switching the hydrogen gas line (A) so that the circulating water is between the anode chamber, the first hydrogen tank (A), the gas-liquid separator (A), and the cooling device. A second steady state hydrogen storage mode execution means for switching the circulating water line (A) so as to circulate. 前記制御装置は、以下の手段をさらに備えている請求項８から１０までのいずれか１項に記載の水素製造・貯蔵・消費システム。
（Ｄ）ＴF＜ＴF1（ＴFは前記水素消費装置の温度、ＴF1は第１閾値）である時には、前記第２水素タンク（Ａ）から前記水素消費装置に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ａ）を切り替え、かつ、前記第２水素タンク（Ａ）と、前記水素消費装置との間で前記冷却水が循環するように前記冷却水ライン（Ａ）を切り替える初期水素消費モード実行手段。
（Ｅ）ＴF1≦ＴF≦ＴF2（TF2は第２閾値）である時には、前記第１水素タンク（Ａ）から前記水素消費装置に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ａ）を切り替え、かつ、前記第１水素タンク（Ａ）と、前記水素消費装置との間で前記冷却水が循環するように前記冷却水ライン（Ａ）を切り替える第１定常水素消費モード実行手段。 The hydrogen production / storage / consumption system according to any one of claims 8 to 10, wherein the control device further comprises the following means.
When (D) T F <T F1 (T F is the temperature of the hydrogen consuming device and T F1 is the first threshold), the hydrogen gas is supplied from the second hydrogen tank (A) to the hydrogen consuming device Switch the hydrogen gas line (A) to switch the cooling water line (A) so that the cooling water circulates between the second hydrogen tank (A) and the hydrogen consuming device. Initial hydrogen consumption mode execution means.
(E) When the hydrogen gas is supplied from the first hydrogen tank (A) to the hydrogen consuming device when T F1 ≦ T F ≦ T F2 (T F2 is a second threshold) First steady hydrogen consumption mode execution switching the cooling water line (A) so that (A) is switched and the cooling water is circulated between the first hydrogen tank (A) and the hydrogen consuming device means. 前記制御装置は、以下の手段をさらに備えている請求項１１に記載の水素製造・貯蔵・消費システム。
（Ｆ）前記冷却水ライン（Ａ）が前記冷却装置を備えている場合において、ＴF＞ＴF2である時には、前記第１水素タンク（Ａ）から前記水素消費装置に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ａ）を切り替え、かつ、前記水素消費装置と、前記第１水素タンク（Ａ）と、前記冷却装置との間で前記冷却水が循環するように前記冷却水ライン（Ａ）を制御する第２定常水素消費モード実行手段。 The hydrogen production / storage / consumption system according to claim 11, wherein the control device further comprises the following means.
(F) In the case where the cooling water line (A) includes the cooling device, the hydrogen gas is supplied from the first hydrogen tank (A) to the hydrogen consuming device when T F > T F 2 Switching the hydrogen gas line (A) so that the cooling water circulates between the hydrogen consumption device, the first hydrogen tank (A), and the cooling device. Second steady hydrogen consumption mode execution means for controlling (A). 以下の構成をさらに備えた請求項１から１２までのいずれか１項に記載の水素製造・貯蔵・消費システム。
（１）前記水素製造・貯蔵・消費システムは、
前記水素ガスを一時的に貯蔵するための水素貯蔵材料を内封した水素タンク（Ｂ）と、
前記水電解装置の陰極室に水を供給し、かつ、前記陰極室から排出される水から水素を分離する気液分離器（Ｂ）と、
少なくとも前記陰極室と、前記水素タンク（Ｂ）と、前記気液分離器（Ｂ）との間で循環水を循環させる循環水ライン（Ｂ）と、
少なくとも前記水素タンク（Ｂ）と、前記水素消費装置との間で冷却水を循環させる冷却水ライン（Ｂ）と、
前記水電解装置で発生させた前記水素ガスを前記水素タンク（Ｂ）に供給し、又は、前記水素タンク（Ｂ）から放出される前記水素ガスを前記水素消費装置に供給する水素ガスライン（Ｂ）と、
をさらに備えている。
（２）前記水素貯蔵モード実行手段は、前記水素ガスを製造・貯蔵する時には、
前記水電解装置から前記水素タンク（Ａ）に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ａ）を制御し、かつ、少なくとも前記陽極室と、前記水素タンク（Ａ）と、前記気液分離器（Ａ）との間で前記循環水が循環するように前記循環水ライン（Ａ）を制御し、又は、これと同時に、
前記水電解装置から前記水素タンク（Ｂ）に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ｂ）を制御し、かつ、少なくとも前記陰極室と、前記水素タンク（Ｂ）と、前記気液分離器（Ｂ）との間で前記循環水が循環するように前記循環水ライン（Ｂ）を制御するものからなる。
（３）前記水素消費モード実行手段は、前記水素ガスを消費する時には、
前記水素タンク（Ａ）から前記水素消費装置に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ａ）を制御し、かつ、少なくとも前記水素タンク（Ａ）と、前記水素消費装置との間で前記冷却水が循環するように前記冷却水ライン（Ａ）を制御し、これと同時に又はこれとは別に、
前記水素タンク（Ｂ）から前記水素消費装置に前記水素ガスが供給されるように前記水素ガスライン（Ｂ）を制御し、かつ、少なくとも前記水素タンク（Ｂ）と、前記水素消費装置との間で前記冷却水が循環するように前記冷却水ライン（Ｂ）を制御するものからなる。 The hydrogen production / storage / consumption system according to any one of claims 1 to 12, further comprising the following configuration.
(1) The hydrogen production / storage / consumption system
A hydrogen tank (B) containing a hydrogen storage material for temporarily storing the hydrogen gas;
A gas-liquid separator (B) for supplying water to a cathode chamber of the water electrolysis apparatus and separating hydrogen from water discharged from the cathode chamber;
A circulating water line (B) for circulating circulating water between at least the cathode chamber, the hydrogen tank (B), and the gas-liquid separator (B);
A cooling water line (B) for circulating cooling water between at least the hydrogen tank (B) and the hydrogen consumption device;
The hydrogen gas line (B) supplies the hydrogen gas generated by the water electrolysis apparatus to the hydrogen tank (B) or supplies the hydrogen gas released from the hydrogen tank (B) to the hydrogen consumption apparatus )When,
Are further equipped.
(2) When the hydrogen storage mode execution means manufactures and stores the hydrogen gas,
The hydrogen gas line (A) is controlled so that the hydrogen gas is supplied from the water electrolysis apparatus to the hydrogen tank (A), and at least the anode chamber, the hydrogen tank (A), and the air Control the circulating water line (A) so that the circulating water circulates with the liquid separator (A), or at the same time,
The hydrogen gas line (B) is controlled so that the hydrogen gas is supplied from the water electrolysis apparatus to the hydrogen tank (B), and at least the cathode chamber, the hydrogen tank (B), and the air It comprises controlling the circulating water line (B) such that the circulating water circulates with the liquid separator (B).
(3) When the hydrogen consumption mode execution means consumes the hydrogen gas,
The hydrogen gas line (A) is controlled so that the hydrogen gas is supplied from the hydrogen tank (A) to the hydrogen consumption device, and at least between the hydrogen tank (A) and the hydrogen consumption device Controlling the cooling water line (A) so that the cooling water circulates at the same time or separately from this
The hydrogen gas line (B) is controlled so that the hydrogen gas is supplied from the hydrogen tank (B) to the hydrogen consumption device, and at least between the hydrogen tank (B) and the hydrogen consumption device The cooling water line (B) is controlled to circulate the cooling water.
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