JPH1146460A - 電力貯蔵システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境に対する負荷を抑えながら需要に見合っ
た電力を供給し、余剰の電力を燃料の形で貯蔵すること
ができなかった。 【解決手段】 発電所１と、水分解装置３、または水分
解装置３から生成する水素から燃料を製造する装置１１
と、水素または燃料を利用して発電を行う補助発電装置
６とを有する電力貯蔵システムであって、電力需要の少
ないときには発電所１のエネルギにより水分解装置３を
作動させて生成される水素または燃料を貯蔵し、電力需
要の多いときには発電所１と共にその水素または燃料を
燃料として補助発電装置６を作動させて発電を行うこと
を特徴とする電力貯蔵システムである、ならびに水分解
装置と、燃料生成装置と、発電装置と二酸化炭素分離装
置からなる、物質収支を実質的に閉鎖系とする電力貯蔵
システム、ならびにそのシステムに用いることのでき
る、環境に対して有害な副生成物を生成しない海水分解
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、環境に対する負荷
の小さい電力貯蔵システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、市場に供給される電力のほとんど
は発電所から供給されている。従来の発電所は、その時
間当たりの発電量が一定であるのが普通である。しか
し、市場での電力需要は一定ではなく、例えば昼間と夜
間では電力需要量が大きく変化している。また、電力は
直接貯蔵することが困難であるため、発電量を需要に応
じて変化させる必要が生じている。しかし、発電所にお
ける、単位時間当たりの発電量を変化させる場合には、
それ相応の効率損失が発生する。最近まで発電の主力で
あった火力発電や、昨今その割合が増加している原子力
発電ではその傾向が顕著である。そしてその効率損失に
伴い、環境に対する負荷も発生することが多い。この環
境に対する負荷は、各種有害ガスの発生などの形であら
われる。

【０００３】一方、有害ガスのひとつである二酸化炭素
を回収し、メタノールに還元し、これを燃料として発電
に利用しようとする試みもなされている。このとき、回
収された二酸化炭素をメタノールに還元する水素は、例
えば、海水を逆浸透法などで淡水化した後にイオン交換
樹脂などを用いて脱塩して純水としてから、水素と酸素
に電気分解することにより得ていた。このような方法で
は、塩化第２鉄、次亜塩素酸ソーダ、硫酸、重亜硫酸ソ
ーダ、塩酸、苛性ソーダ、およびその他の環境に影響を
及ぼす物質が必要であった。また、メタノールを燃料と
してエネルギ生産を行おうとする場合には不完全燃焼の
ために、炭素生成および低温燃焼による有害副生成物、
例えばホルムアルデヒド、の生成などの問題が発生しや
すかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような背景から、
環境に対する負荷を抑えながら需要に見合った電力を供
給するシステムが望まれていた。さらには、環境に対す
る負荷の小さい、言い換えると環境に対して有害物質を
放出しない発電システムが望まれていた。そこで本発明
は上記の問題点に鑑みてなされたもので、環境に対する
負荷を抑制しながら需要に見合った電力を供給する電力
貯蔵システムの提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

［発明の概要］ ＜要旨＞本発明の第一の態様である電力貯蔵システム
は、エネルギを生成する手段から得られるエネルギによ
り水を分解して、水素と酸素とを生成する水分解装置
と、生成された水素を燃料として発電を行う補助発電装
置とを有する電力貯蔵システムであって、電力需要の少
ないときには前記エネルギを生成する手段のエネルギに
より水分解装置を作動させて生成される水素を貯蔵し、
電力需要の多いときには前記エネルギを生成する手段と
共に、その水素を燃料として前記補助発電装置を作動さ
せて発電を行うこと、を特徴とするものである。

【０００６】本発明の第二の態様である電力貯蔵システ
ムは、エネルギを生成する手段から得られるエネルギに
より水を分解して、水素と酸素とを生成する水分解装置
と、生成された水素から含水素燃料を製造する燃料製造
装置と、製造された含水素燃料を燃料として発電を行う
補助発電装置とを有する電力貯蔵システムであって、電
力需要の少ないときには前記エネルギを生成する手段の
エネルギにより前記水分解装置および前記燃料製造装置
を作動させて、生成される含水素燃料を貯蔵し、電力需
要の多いときには前記エネルギを生成する手段と共に、
その含水素燃料を燃料として前記補助発電装置を作動さ
せて発電を行うこと、を特徴とするものである。

【０００７】本発明の第三の態様である電力貯蔵システ
ムは、ガス化炉と、前記ガス化炉から生成される生成ガ
スから含水素燃料を製造する燃料製造装置と、製造され
た含水素燃料を燃料として発電を行う発電装置とを有す
る電力貯蔵システムであって、電力需要の少ないときに
は前記ガス化炉によって生成される生成ガスから製造さ
れる含水素燃料を貯蔵し、電力需要の多いときにはその
含水素燃料を燃料として前記発電装置を作動させて発電
を行うこと、を特徴とするものである。

【０００８】本発明の第四の態様である電力貯蔵システ
ムは、海水を分解する海水分解装置と、前記海水分解装
置によって生成された水素と、二酸化炭素とから第一の
含水素燃料を生成する燃料生成装置と、この第一の含水
素燃料を改質または分解し、生成される第二の含水素燃
料を燃料として発電を行う発電装置と、前記発電装置に
よって生成された二酸化炭素と水とを分離し、この二酸
化炭素を前記燃料装置に供給する二酸化炭素分離装置と
を有すること、を特徴とするものである。

【０００９】本発明の水素発生装置は、下記の部材を具
備してなること、を特徴とするものである。 （１）海水を電気分解したときに実質的に塩素を発生せ
ずに酸素を選択的に発生する陽極、（２）陽極室と陰極
室を隔離し、かつ実質的に水素イオンのみを選択的に透
過させる透過部、および（３）水素を発生する陰極。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面を参照しな
がら説明する。 ＜電力貯蔵システム＞まず、本発明の第一の態様のシス
テムを説明すれば、下記の通りである。図１は、本発明
の第一の態様による、電力貯蔵システムの例を示すブロ
ック図である。図１（ａ）は、電力消費地における電力
需要の少ない場合の電力貯蔵システムを示すものであ
る。発電所１（エネルギを生成する手段）は、通常に発
電所として機能するものであれば、いかなる発電方法に
よるものでもよいが、原子力発電所、水力発電所、石炭
火力発電所、石油火力発電所、天然ガス火力発電所、風
力発電所、地熱発電所、石炭ガス化ガス発電所、ゴミガ
ス化ガス発電所、および残渣油ガス化ガス発電所からな
る群から選ばれるものが選択される。また、後述する本
発明の第四の態様による発電システムも選択することが
できる。これらのうちで、特に、発電量を変化させるこ
とが困難である原子力発電所、あるいはガス化ガス発電
所を選択した場合に本発明の効果が顕著に現れる。

【００１１】発電所１において生成された電力は、電力
消費地２に向けて送電されるが、電力需要が少ない場合
には生成エネルギの余剰が生じる。この余剰の生成エネ
ルギは、電力エネルギの他に、熱エネルギの形態である
こともある。

【００１２】本発明の第一の態様において、余剰エネル
ギは水分解装置３に供給される。水の分解は、利用され
る余剰エネルギの形態に応じて、電気分解または熱分解
によって行われる。この分解のために供給される水は、
システムの外部から供給されるものであってもよいが、
分解処理するのに十分な精製が施されていることが好ま
しい。最も好ましいのは、後述する補助発電装置６から
発電の際に生じる水を貯蔵しておき、必要時に用いるこ
とである。これは補助発電装置６が燃料として水素を用
いるために、その燃焼の際に発生する水は不純物が少な
いためである。

【００１３】水は水素ガスと酸素ガスに分解される。こ
のうち水素は燃料として利用するために水素貯蔵庫４に
貯蔵するが、必要に応じて酸素も酸素貯蔵庫５に貯蔵さ
れる。貯蔵する場合には、気体状態のままで貯蔵しても
よいが、貯蔵容積の点から液化して貯蔵することが好ま
しい。

【００１４】図１（ｂ）は、電力消費地における電力需
要の多い場合の電力貯蔵システムを示すものである。発
電所１（エネルギを生成する手段）において生成された
電力は、電力消費地２に向けて送電されるが、電力需要
が多い場合には生成エネルギの不足が生じる。

【００１５】発電所１による発電量の不足は補助発電装
置６により補う。この補助発電装置６は、電力需要が少
ない場合に製造し、貯蔵しておいた水素を用いる。ま
た、必要に応じて、水素と同時に製造された酸素を用い
ることもできる。

【００１６】補助発電装置６の種類は、水素を利用して
発電できるものであれば、いかなるものも用いることが
できるが、燃料電池発電、ガスタービン発電、または蒸
気タービン発電のうちの単機発電、２機の複合発電、ま
たは３機の複合発電を行うものが発電効率の点で好まし
い。これらの補助発電装置６は、水素、および必要に応
じて酸素、を利用して発電し、水を放出する。放出され
た水は、必要に応じて回収され、また必要に応じて液化
されて、水貯蔵庫７に貯蔵される。水は常温で容易に液
化できるが、電力需要が少ないときに液化された酸素の
冷熱を用いることもできる。ここで、補助発電装置６
は、発電に際して多量の熱を排出することが多い。この
排熱を排熱回収手段（図示せず）により回収して、利用
することもできる。このような排熱の利用方法として
は、例えば発電所１に設けられる蒸気タービンに供給さ
れる蒸気を加熱することがあげられる。また、発電所の
発電量を一定に保つために、電力の需要に応じて補助発
電装置６の発電量を制御する制御手段（図示せず）を設
けることもできる。

【００１７】図２は、本発明の第一の態様による電力貯
蔵システムの好ましい態様の一例を示すものである。図
２（ａ）は、電力消費地２における電力需要の少ない場
合の電力貯蔵システムを示すものである。発電所１（エ
ネルギを生成する手段）において生成された電力は、電
力消費地２に向けて送電されるが、電力消費地において
電力需要が少ない場合には電気エネルギの余剰が生じ
る。

【００１８】図２（ａ）において、余剰の電気エネルギ
は水を電気分解する水分解装置３に供給される。図２
（ａ）の例において、この分解のために供給される水
は、水貯蔵庫７から供給される。この水貯蔵庫７には、
後述の水素を燃料とする発電を行ったときに生成された
水が貯蔵されている。また、この際、貯蔵されている水
に不足が生じた場合には、外部から水を供給してもよ
い。水は電気分解により、水素と酸素とに分解される。
図２（ａ）において、分解された水素と酸素は冷却され
て液化される。このように水素および酸素を液化するこ
とにより貯蔵容積を少なく抑えることが可能である。液
化された水素と酸素とは、それぞれ水素貯蔵庫４、酸素
貯蔵庫５へ貯蔵される。このとき、水貯蔵庫７から供給
される水および外部から供給される水は不純物が少ない
ことが好ましい。

【００１９】図２（ｂ）は、電力消費地における電力需
要の多い場合の電力貯蔵システムを示すものである。発
電所１（エネルギを生成する手段）において生成された
電力は、電力消費地２に向けて送電されるが、電力消費
地２において電力需要が多い場合には生成エネルギの不
足が生じる。発電所１による発電量の不足は補助発電装
置６により補う。この補助発電装置６は、電力需要が少
ない場合（図２（ａ））に製造し、貯蔵しておいた水素
を燃料として用いる。また、必要に応じて、水素と同時
に製造された酸素を用いることもできる。発電は、燃料
電池発電、ガスタービン発電、または蒸気タービン発
電、あるいはこれらの複合発電によることが好ましい。
この発電により生成する水は、酸素貯蔵庫４内の液化酸
素の冷熱によって液化されて水貯蔵庫７に蓄えられ、電
力需要の少ない場合（図２（ａ））において、水分解装
置３で用いられる。さらに、この電力貯蔵システムは、
制御装置４１をさらに具備している。制御装置４１は、
発電所１の発電量を一定に保つために、電力消費地２に
おける電力の需要に応じて補助発電装置６の発電量を制
御している。

【００２０】図２（ｃ）も、電力消費地における電力需
要の多い場合の電力貯蔵システムを示すものである。こ
の例では、図２（ｂ）の例に加えて、排熱回収装置４０
をさらに具備している。この排熱回収装置４０により、
補助発電装置６から回収された排熱により、発電所１に
設けられる蒸気タービンに供給される蒸気を加熱するこ
とで、発電所１の発電効率をさらに向上させることがで
きる。

【００２１】このように、発電量に余剰が生じるときに
は水を電気分解して、水素および酸素に分解した状態で
電気エネルギを貯蔵し、発電量に不足が生じたときには
水素と酸素とを再び結合させることで電気エネルギを発
生させて発電量を補うことができる。このようなシステ
ムにより、発電所１（エネルギを生成する手段）の発電
量を一定に保ったまま、電力需要の増減に応じて補助発
電装置６と水分解装置３の出力を制御装置４１によって
調整することにより、発電所１の発電量変化に伴う環境
への負荷を抑えながら、需要に見合った電力を供給する
ことができる。

【００２２】次に、本発明の第二の態様のシステムを説
明する。図３は、本発明の第二の態様による、電力貯蔵
システムを示すブロック図である。図３（ａ）は、電力
消費地における電力需要の少ない場合の電力貯蔵システ
ムを示すものである。発電所１（エネルギを生成する手
段）は、通常に発電所として機能するものであれば、い
かなる発電方法によるものでもよいが、例えば、原子力
発電所、水力発電所、石炭火力発電所、石油火力発電
所、天然ガス火力発電所、風力発電所、地熱発電所、石
炭ガス化ガス発電所、ゴミガス化ガス発電所、および残
渣油ガス化ガス発電所からなる群から選ばれるものが選
択される。また、後述する本発明の第四の態様による発
電システムも選択することができる。これらのうちで、
特に、発電量を変化させることが困難であり、それによ
る環境への負荷が大きい原子力発電所、およびガス化ガ
ス発電所を選択した場合に本発明の効果が顕著に現れ
る。

【００２３】発電所１において生成された電力は、電力
消費地２に向けて送電されるが、電力消費地２における
電力需要が少ない場合には生成エネルギの余剰が生じ
る。この余剰の生成エネルギは、電力エネルギの他に、
熱エネルギの形態であることもある。本発明の第二の態
様において、余剰エネルギは水分解装置３に供給され
る。水の分解は、利用される余剰エネルギの形態に応じ
て、電気分解または熱分解によって行われる。水分解装
置３に供給される水は、システムの外部から供給される
ものであってもよいが、分解処理するための十分な精製
が施されていることが好ましい。

【００２４】水は水分解装置３によって水素ガスと酸素
ガスとに分解される。このうち水素は燃料（含水素燃
料）製造のため燃料製造装置１１へ送られる。製造され
た燃料は燃料貯蔵庫１２に貯蔵される。また、必要に応
じて酸素も貯蔵される。貯蔵する場合には、気体状態の
ままで貯蔵してもよいが、貯蔵容積の点から液化して貯
蔵することが好ましい。このとき、液化のために他の液
化ガス、例えば、後述する補助発電装置６から生成され
る二酸化炭素を液化したもの、の冷熱を用いることもで
きる。また、燃料製造時に発生する熱は、発電所１中の
作動流体の加熱に用いることもできる。

【００２５】本発明の第二の態様のシステムは、製造お
よび貯蔵する燃料として、言い換えれば、電気エネルギ
を貯蔵する媒体として、含水素燃料を用いること、およ
びそのために水素から含水素燃料を製造する燃料製造装
置１１を有することが本発明の第一の態様のシステムと
異なっている。本発明でいう含水素燃料とは、水素を含
んでなる化合物のことであり、水素と炭素と酸素、また
は窒素からなるものが好ましい。また、分解などの容易
さから分子量が１００までの化合物が好ましい。具体的
には、メタン、エタン、プロパン、メタノール、エタノ
ール、アンモニア、ギ酸、ギ酸メチル、酢酸、シクロペ
ンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、およびジメチルエ
ーテル、が挙げられる。これらの中で、メタノール、メ
タン、アンモニア、ギ酸、ギ酸メチル、シクロヘキサ
ン、ベンゼン、およびジメチルエーテルが好ましい。こ
れらの含水素燃料は、常温常圧で液体であるか、気体で
あっても水素よりも液化が容易であり、貯蔵に有利であ
る。さらに予め製造された含水素燃料をシステム外部か
ら供給することもできる。燃料製造装置１１において
は、水分解装置３から供給される水素と二酸化炭素貯蔵
庫８より供給される二酸化炭素を用いて含水素燃料を製
造する。本発明において、この燃料製造装置１１で製造
される燃料は、前記の含水素燃料の中で特に限定されな
いが、例えばメタノールを例とした場合について説明す
る。燃料は、燃料製造装置１１において下記の式に従い
製造される。 （ａ−１） ＣＯ₂ ＋４Ｈ₂ →ＣＨ₄ ＋２Ｈ₂ Ｏ （ａ−２） ＣＨ₄ ＋１／２Ｏ₂ →ＣＯ＋２Ｈ₂ （ａ−３） ＣＯ＋２Ｈ₂ →２ＣＨ₃ ＯＨ ここで、（ａ−２）式の酸素は、水分解装置３から供給
されるものである。また、メタノールをメタンを経由せ
ずに、下記の式に従って製造することもできる。 （ｂ−１） ＣＯ₂ ＋Ｈ₂ →ＣＯ＋Ｈ₂ Ｏ （ｂ−３） ＣＯ＋２Ｈ₂ →２ＣＨ₃ ＯＨ また、二酸化炭素と水素から触媒を用いて直接メタノー
ルを製造することも可能である。 （ｃ−１） ３Ｈ₂ ＋ＣＯ₂ →ＣＨ₃ ＯＨ＋Ｈ₂ Ｏ 得られたメタノールは、必要に応じて、下記の式に従
い、ジメチルエーテルに変換することも可能である。 ２ＣＨ₃ ＯＨ→（ＣＨ₃ ）₂ Ｏ＋Ｈ₂ Ｏ なお、含水素燃料の製造にあたっては、後述する含水素
燃料製造方法を用いることが好ましい。このようにし
て、燃料製造装置で製造された含水素燃料は燃料貯蔵庫
１２に貯蔵される。

【００２６】また、これらの含水素燃料を燃料として用
いることにより、補助発電装置６から二酸化炭素が排出
されることがある。本発明の第二の態様の電力貯蔵シス
テムは、この排出される二酸化炭素を回収する二酸化炭
素分離回収装置をさらに具備してなってもよい。二酸化
炭素を回収する場合には、回収二酸化炭素を燃料の原料
として燃料製造装置１１に供給することができる。ま
た、回収二酸化炭素は、液化して貯蔵することができ
る。この二酸化炭素の液化には、前記の液化酸素の冷熱
を用いることができる。液化二酸化炭素を貯蔵する場合
には、その冷熱を、水分解により生成される酸素または
水素、および燃料製造装置１１により製造される燃料の
液化および貯蔵に利用することができる。

【００２７】図３（ｂ）は、電力消費地における電力需
要の多い場合の電力貯蔵システムを示すものである。発
電所１において生成された電力は、電力消費地２に向け
て送電されるが、電力需要が多い場合には生成エネルギ
の不足が生じる。発電所１による発電量の不足は補助発
電装置６により補う。この補助発電装置６は、電力需要
が少ない場合に製造し、貯蔵しておいた燃料を用いる。
また、必要に応じて、水素と同時に製造された酸素を用
いることもできる。

【００２８】補助発電装置６の種類は、燃料を利用して
発電するものであれば、いかなるものも用いることがで
きるが、燃料電池発電、ガスタービン発電または蒸気タ
ービン発電、あるいはこれらの複合発電によることが好
ましい。これらの補助発電装置６は、燃料、および必要
に応じて酸素、を利用して発電し、多くの場合、水と二
酸化炭素とを放出する。放出された水および二酸化炭素
は、それぞれ必要に応じて回収され、また必要に応じて
液化されて、貯蔵される。水は常温で容易に液化できる
が、二酸化炭素の液化および貯蔵には、前記の液化され
た酸素の冷熱を用いることもできる。ここで、補助発電
装置６は、発電に際して熱を排出することが多い。この
排熱により、例えば発電所１に設けられる蒸気タービン
に供給される蒸気を加熱することもできる。また、発電
所１の発電量を一定に保つために、電力消費地２におけ
る電力の需要に応じて補助発電装置６の発電量を制御す
る制御手段を設けることもできる。

【００２９】図４は、本発明の第二の態様による電力貯
蔵システムの好ましい態様の一例を示すものである。図
４（ａ）は、電力消費地における電力需要の少ない場合
の電力貯蔵システムを示すものである。発電所１におい
て生成された電力は、電力消費地２に向けて送電される
が、電力需要が少ない場合には電気エネルギの余剰が生
じる。余剰の電気エネルギは水の水分解装置３に供給さ
れる。この分解のために供給される水は、水の貯蔵庫７
から供給される。この水の貯蔵庫７には、後述の含水素
燃料による発電を行ったときに生じた水が貯蔵されてい
る。また、この際、貯蔵されている水に不足が生じた場
合には、外部から水を供給してもよい。このとき、水貯
蔵庫７から供給される水および外部から供給される水
は、発電効率の向上と長寿命とするために不純物が少な
いことが好ましい。

【００３０】水は水分解装置３により、まず水素と酸素
とに分解される。図４（ａ）において、分解された酸素
は冷却され液化されて酸素貯蔵庫１０に貯蔵するされ
る。一方、水素は二酸化炭素貯蔵庫８に貯蔵されている
二酸化炭素とともに燃料製造装置１１に供給され、燃料
が製造される。製造された燃料は燃料貯蔵庫１２に貯蔵
されるが、このとき、製造される燃料が常温常圧で気体
である場合、液化される。これらの酸素および燃料の液
化には、貯蔵されている液化二酸化炭素の冷熱が利用さ
れる。このように燃料および酸素を液化することにより
貯蔵容積を少なく抑えることが可能である。

【００３１】図４（ｂ）は、電力消費地における電力需
要の多い場合の電力貯蔵システムを示すものである。発
電所１において生成された電力は、電力消費地２に向け
て送電されるが、電力需要が多い場合には生成エネルギ
の不足が生じる。発電所１による発電量の不足は補助発
電装置６により補う。この補助発電装置６は、電力需要
が少ない場合（図４（ａ））に製造し、貯蔵しておいた
燃料を用いる。また、必要に応じて、水を分解すること
により製造した酸素を用いることもできる。発電は、燃
料電池発電、ガスタービン発電、または蒸気タービン発
電、あるいはこれらの複合発電によることが好ましい。
この補助発電装置６により生成される水は水貯蔵庫７に
蓄えられ、電力需要の少ない場合（図４（ａ））におい
て、水の電気分解に用いられる。このように、発電所１
の発電量に余剰が生じるときには水を電気分解して、水
素および酸素を得て、それを原料として製造された燃料
の状態で電気エネルギを貯蔵し、発電量に不足が生じた
ときには貯蔵された燃料を利用して補助発電装置６によ
って電気エネルギを発生させて発電量を補うことができ
る。また、発電所１の発電量を一定に保つために、電力
の需要に応じて補助発電装置６の発電量を制御する制御
手段４１を設けることもできる。図４（ｃ）も、電力消
費地２における電力需要の多い場合の電力貯蔵システム
を示すものである。この例では、図４（ｂ）の例に加え
て、排熱回収装置４０をさらに具備している。この排熱
回収装置４０により、補助発電装置６から回収された排
熱により、発電所１にもうけられる蒸気タービンの蒸気
を加熱して、発電所１の発電効率をさらに向上させるこ
とができる。

【００３２】図５および図６は、本発明の第二の態様に
よる電力貯蔵システムの好ましい、より具体的な態様の
一例を示すものである。図５は、電力消費地における電
力需要の少ない場合の電力貯蔵システムを示すものであ
る。電力需要の少ないときには、原子力発電やガス化ガ
ス発電などの定負荷で運転される発電所１（図中、発電
所は原子炉２２、発電機２３、蒸気タービン２４、復水
器２５を有する）から生産された電気エネルギで水の電
気分解を行い、得られた水素からメタノールを合成して
貯蔵する。

【００３３】図６は、電力消費地における電力需要の多
い場合の電力貯蔵システムを示すものである。補助発電
装置６は、発電機１７、排熱回収ボイラ１８、ガスター
ビン１９、圧縮機２０、燃焼器２１とを有する。電力需
要の多いときには、電力需要の少ないときに貯蔵された
メタノールを排熱回収ボイラ１８で改質して得られる水
素と、電力需要の少ないときに電気分解により生成した
酸素とを燃焼器２１にて燃焼させ、ガスタービン１９に
設けられた発電機１７によって発電を行う。ガスタービ
ン１９の排ガスは排熱回収ボイラ１８に送られる。この
排熱を利用して発電所１の蒸気タービン２４の作動流体
である蒸気を加熱する。また、ガスタービン１９の排ガ
スはその下流のガス分離装置２６において二酸化炭素と
水とに分離される。二酸化炭素は液化して一部を貯蔵
し、残りを圧縮機２０に送り、加圧後燃焼器２１に送
る。このように発電所１と補助発電装置６とを複合発電
として運転する。この複合発電化によって、発電所単体
のときよりも、高温の蒸気を蒸気タービン２４に送るこ
とによって、高い出力が得られる。

【００３４】図７および図８も、本発明の第二の態様に
よる電力貯蔵システムの好ましい、より具体的な態様の
一例を示すものである。この態様においては、図５およ
び図６に示した例に対して、燃料であるメタノールを排
熱回収ボイラ１８によって改質することなく燃焼器２１
に直接供給する点が異なる。この様な構成によりガスタ
ービン１９への作動流体を増やすことができ、また排熱
回収ボイラ１８での熱交換する熱量も増加するため、ガ
スタービン１９および蒸気タービン２４による発電効率
が向上する。

【００３５】図９および図１０も、本発明の第二の態様
による電力貯蔵システムの好ましい、より具体的な態様
の一例を示すものである。この態様においては、水の貯
槽から供給される水を排熱回収ボイラ１８で水蒸気と
し、この水蒸気の一部を直接燃焼器２１に、残部を改質
されたメタノールに混合して燃焼器２１に供給する。こ
の結果、ガスタービン１９に供給される作動媒体として
水蒸気を増加させ、二酸化炭素を減少させることによっ
て、ガスタービン１９の出力を向上させることができ
る。また、圧縮機がなくても作動が可能である。

【００３６】図１１および図１２は、図９および図１０
の態様に対して、圧縮機を、設けた態様を示すものであ
る。このような構成により、圧縮機２０から二酸化炭素
を、水の貯槽から水蒸気を、それぞれ燃焼器２１に供給
することで、燃焼器２１の燃焼による過度な熱を吸収
し、ガスタービン１９を安定して運転することができ
る。また、ガスタービン１９に供給される作動流体の量
を増加させることで、ガスタービン１９の出力を向上さ
せることができる。また、ガスタービン１９から排出さ
れるガスの流量が多いために多量の熱を回収することが
できる。そのため、ガスタービン１９の発電効率を向上
させることができる。

【００３７】図１３および図１４も、本発明の第二の態
様による電力貯蔵システムの好ましい、より具体的な態
様の一例を示すものである。この態様においては、ガス
分離装置２６によって分離された水を、排熱回収ボイラ
１８において水蒸気とし、燃焼器２１に供給することを
特徴とする。ガス分離装置２６によって分離された二酸
化炭素を燃焼器２１に供給せず貯蔵している。このよう
な構成により、ガス分離装置２６によって分離された水
を、排熱回収ボイラ１８において水蒸気とし、燃焼器２
１に供給することで、ガスタービン１９に流入するガス
流量を増加させることができる。そのため、ガスタービ
ン１９の発電効率を向上させることができる。また、水
蒸気によって燃焼器２１を、発電効率が低下しない適度
な温度に冷却することができる。

【００３８】図１５および図１６は、図１３および図１
４に対して圧縮機２０が設けられた態様を示すものであ
る。このような構成により、ガスタービン１９に流入す
るガス流量を増加させることができる。また、水蒸気に
よって燃焼器２１を、発電効率が低下しない適度な温度
に冷却することができる。また、ガスタービン１９から
排出されるガスの排熱を利用することによって水蒸気を
生成させることで発電効率を向上させることができる。

【００３９】図１７も、本発明の第２の態様による電力
貯蔵システムの好ましい、より具体的な例を示すもので
ある。この態様においては、作動媒体として空気を用い
ることが特徴である。この態様においては、燃焼器２１
中での燃焼ガスの一部に空気中の酸素を用いることによ
ってコストを低減することができる。

【００４０】次に、本発明の第三の態様の電力貯蔵シス
テムを説明する。図１８は、本発明の第三の態様によ
る、電力貯蔵システムを示すブロック図である。図１８
（ａ）は電力需要が少ない場合の電力貯蔵システムを示
すものである。ガス化炉１３から生成されるガスは、そ
のまま燃料として用いることができる。従って、そのま
ま燃料として発電装置１４に供給されて電気エネルギを
得て、電力消費地２に送電することができる。このよう
な用途に利用できるガス化炉は、例えば石炭ガス化炉、
ごみガス化炉、および残渣油ガス化炉などがあるが、こ
れらの中で燃料供給量が安定しているという理由から石
炭ガス化炉が特に好ましい。

【００４１】一方、これらのガス化炉からのガスの生成
量は通常、ほぼ一定であり、生成量を変化させることは
運転変更による発電効率低下などの問題によって困難で
あり、また生成量を変化させることができるとしても、
生成ガスの成分に変化が起こり、有害成分発生の原因と
もなり得るため、通常は一定の生成量となるように運転
されている。従って、電力需要が低い場合には、発電装
置１４が必要とする生成ガスが少なく、生成ガスの余剰
が生じる。

【００４２】ここで生成ガスは、水素、一酸化炭素、二
酸化炭素、およびその他の成分を含んでおり、これらの
成分から貯蔵可能、もしくは貯蔵容易な燃料を製造する
ことができる。このため、電力需要の少ない場合には、
燃料製造装置１１において、余剰の生成ガスから燃料
（含水素燃料）を製造して燃料貯蔵庫１２に貯蔵する。
製造される燃料は、含水素燃料、例えば、メタノール、
メタン、アンモニア、ギ酸、ギ酸メチル、シクロヘキサ
ン、ベンゼン、およびジメチルエーテル、が好ましい。
また、製造される燃料が常温常圧で気体の場合、この燃
料気体を液化することが好ましい。これにより、貯蔵容
積を減少させることができる。燃料製造装置１１におけ
る燃料製造方法は、前記した含水素燃料のいずれを選択
するかにより異なるが、メタノールを選択した場合を例
にとれば、下記のような式に従い製造される。 （１） ＣＯ＋Ｈ₂ Ｏ→ＣＯ₂ + Ｈ₂ （２） ＣＯ₂ ＋Ｌｉ₂ ＺｒＯ₃ →Ｌｉ₂ ＣＯ₃ ＋ＺｒＯ₂ （３） ＣＯ＋２Ｈ₂ →ＣＨ₃ ＯＨ まず、水性シフト反応（１）により水素を発生させる。
この水素生成の反応を進行させるために、（２）の反応
により反応系中の二酸化炭素を減少させる。一方、
（１）による水素と生成ガス中の一酸化炭素とを（３）
式に従い反応させて、メタノールを製造することができ
る。このメタノールから、下記の式に従い、さらにジメ
チルエーテルを製造することもできる。 （４） ＣＨ₃ ＯＨ→１／２（ＣＨ₃ ）₂ Ｏ＋Ｈ₂ Ｏ また、前記（１）および（２）の式にあわせ、下記
（５）式によりメタンを製造することもできる。 （５） ＣＯ＋３Ｈ₂ →ＣＨ₄ ＋Ｈ₂ Ｏ なお、この含水素燃料の製造にあたり、後述の含水素燃
料製造方法を用いることが好ましい。

【００４３】図１８（ｂ）は電力需要が多い場合の電力
貯蔵システムを示すものである。電力需要の多い場合に
は、発電装置１４に供給する燃料として、ガス化炉１３
からの生成ガスの他に、電力需要が少ない場合に製造し
て貯蔵しておいた燃料（含水素燃料）を用いて、発電装
置１４による電力供給量を上昇させる。

【００４４】図１９は、本発明の第三の態様において、
電力需要が少ない場合の、好ましい電力貯蔵システムの
一例を示すものである。ガス化炉１３で生成されたガス
は、水素分離装置１５と燃料製造装置１１とに分配され
る。水素分離装置１５は、生成ガスから水素を高濃度
で、例えば５０〜１００モル％で、含有する水素リッチ
ガス、好ましくは水素、を分離する。分離された水素リ
ッチガスは燃料製造装置１１に供給され、一方、残りの
部分は、発電装置１４に供給され、発電に利用される。
電力需要の少ない場合には、この水素リッチガスの一部
を使用した発電装置１４での発電による電気エネルギで
需要がまかなわれる。水素分離装置１５において分離さ
れた水素リッチガスは、燃料製造装置１１に供給され
る。燃料製造装置１１では、ガス化炉からの生成ガス
と、ガス分離装置１５からの水素リッチガスとを原料と
して燃料（含水素燃料）を製造する。ここで製造される
燃料は図１８（ａ）において説明したのと同様のもので
ある。また、燃料が常温常圧で気体の場合には、図１８
（ａ）で説明したのと同様に、燃料を液化してもよい。
製造された燃料は、図１８（ａ）と同様に燃料貯蔵庫１
２に貯蔵される。

【００４５】また、電力需要が多い場合は、図１８
（ｂ）で説明したのと同様に、発電装置１４に供給する
燃料として、ガス化炉１３からの生成ガスの他に、電力
需要が少ない場合に製造して貯蔵しておいた燃料を使用
して、発電装置１４による電力供給量を上昇させる。

【００４６】図２０も、本発明の第三の態様において、
電力需要が少ない場合の、好ましい電力貯蔵システムの
一例を示すものである。ガス化炉１３で生成されたガス
は、発電装置１４と燃料製造装置１１とに分配される。
発電装置１４で得られた電気エネルギは電力消費地２に
送電されるが、ここで余剰の電気エネルギは水分解装置
３に送電される。

【００４７】水分解装置３は、発電装置１４からの電気
エネルギを利用して、システム外部から供給される水
か、または発電装置１４から排出される水を電気分解
し、水素（含水素燃料）を生成する。生成された水素は
燃料製造装置１１に供給される。燃料製造装置１１で
は、ガス化炉１３から供給される生成ガスの一部と水分
解装置３から供給される水素とから燃料を製造し、この
燃料は液化されて燃料貯蔵庫１２に貯蔵される。また、
発電装置１４からの水と生成ガスとから、ガス化炉の排
熱を利用して水素を生成し、燃料製造装置１１へ供給す
ることもできる。水素は、水分解装置３による熱化学的
分解によって生成されなくとも、ガス化炉１３からの排
熱を利用した水性シフト反応により生成することもでき
る。

【００４８】電力需要が多い場合は、図１８（ｂ）で説
明したのと同様に、発電装置１４に供給する燃料とし
て、生成ガスの他に、電力需要が少ない場合に製造し、
液化して、貯蔵しておいた燃料を供給してもよい。生成
ガスと貯蔵された燃料とにより発電装置１４による発電
によって電力供給量を上昇させることができる。

【００４９】この本発明の第三の態様における電力貯蔵
システムは、別の発電所との連携が不要である。言い換
えれば、このシステムそのものを発電所として適用する
ことで、環境への負荷を抑えたまま、電力の需要に応じ
た電力を供給することが可能となる。

【００５０】＜発電システム＞図２１（ａ）、図２１
（ｂ）、図２２（ｃ）および図２２（ｄ）は、本発明の
第四の態様の電力貯蔵システムを示すブロック図であ
る。海水分解装置５１は、海水中の水を、電気エネルギ
によって、水素と酸素とに分解する。ここで必要となる
電気エネルギの供給方法は任意であるが、具体的には、
太陽発電、水力発電、火力発電、地熱発電、原子力発
電、風力発電および燃料電池発電などが挙げられる。こ
れらの中で、太陽発電が環境に対する負荷が小さく、特
に好ましい。なお、ここで分解する海水に、後述する燃
料生成装置５２、または二酸化炭素分離装置５３で生成
される水を混合してもよい。また、分離された水素また
は酸素、特に酸素、は取り扱いと貯蔵が容易であり、そ
の冷熱が利用できるので液化することが好ましい。この
酸素の液化の際には、後述する液化した二酸化炭素の冷
熱を利用することができる。

【００５１】海水分解装置５１で生成された水素、およ
び、後述の二酸化炭素分離装置５３で回収された二酸化
炭素は燃料生成装置５２に供給される。燃料生成装置５
２はこれらの水素と二酸化炭素から第一の含水素燃料を
生成する。本発明でいう第一の含水素燃料とは、水素を
含んでなる化合物のことである。第１の含水素燃料は、
水素と炭素と酸素、または窒素からなるものが好まし
い。また、分解などの容易さから分子量が１００までの
化合物が好ましい。具体的には、メタン、エタン、プロ
パン、メタノール、エタノール、アンモニア、ギ酸、ギ
酸メチル、酢酸、シクロペンタン、シクロヘキサン、ベ
ンゼン、ジメチルエーテル、およびその他が挙げられ
る。これらの中で、メタノール、メタン、アンモニア、
ギ酸、ギ酸メチル、シクロヘキサン、ベンゼン、および
ジメチルエーテルが好ましい。これらの中で、取り扱い
性の点からメタノールが特に好ましい。

【００５２】このようにして燃料生成装置５２で生成さ
れた燃料は、水を含んでいる。図２１（ｂ）に示すよう
に本発明のシステムは、必要に応じて、この燃料と水と
を分離する燃料分離装置５５をさらに具備してもよい。
また、ここで分離された水は、水素および酸素の供給源
として、直接電気分解してもよく、また海水分解装置５
１に供給される海水に混合して、海水分解装置５１に供
給することもできる。

【００５３】燃料生成装置５２で生成された燃料は、必
要に応じて水を分離したあと、発電装置５４に供給され
る。発電装置５４では、供給された燃料が改質または分
解されて第二の含水素燃料に変換される。変換された第
二の含水素燃料に含まれる水素は、海水分解装置５１に
よって生成された酸素が供給され、反応して水となり、
その反応エネルギが電気エネルギとして取り出される。
また、水素は、海水分解装置５１から直接供給されても
よい。

【００５４】発電装置５４において生成された水と二酸
化炭素とは、二酸化炭素分離装置５３で分離され、分離
された二酸化炭素は燃料生成装置５２に供給される。こ
のとき、図２２（ａ）に示すように、発電装置５４にお
いて生成された水を、さらなる水分解装置５８に供給
し、水分解により得られた水素を燃料生成装置５２へ、
酸素を発電装置５４へ、それぞれ供給することもでき
る。また、図２２（ｂ）に示すように、海水分解装置５
１で得られた酸素、または二酸化炭素分離装置５３で分
離された二酸化炭素は、取り扱いおよび貯蔵を容易とす
るために液化されて、酸素貯蔵庫５９、または二酸化炭
素貯蔵庫５７にそれぞれ貯蔵することもできる。またそ
の冷熱が利用できるので液化されることが好ましい。こ
のとき、液化した酸素または二酸化炭素の冷熱を利用す
ることができる。

【００５５】図２３は、第一の含水素燃料としてメタノ
ールを用いた場合の本発明の電力貯蔵システムの一例を
示す、より具体的なブロック図である。まず、海水分解
装置５１において、水が水素と酸素とに分解される。分
解された酸素は発電装置５４へ、水素は燃料生成装置５
２、および必要に応じて発電装置５４へ、それぞれ供給
される。燃料生成装置５２においては、海水分解装置５
１から供給された水素と、二酸化炭素分離装置５３から
供給された二酸化炭素により、含水素燃料（図中にはメ
タノールの合成例が示してある）が製造される。製造さ
れた含水素燃料は発電装置５４へと供給される。発電装
置５４は、海水分解装置５１から供給された酸素、およ
び必要に応じて水素、と、燃料生成装置５２から供給さ
れた含水素燃料により発電を行う。その結果、水および
二酸化炭素が発生するが、これらは二酸化炭素分離装置
５３に供給されて分離され、水は排水として系外に排出
され、二酸化炭素は燃料生成装置５２に供給される。な
お、このシステムの運転にあたり、二酸化炭素（または
燃料）が最初に必要となるが、天然ガス田でメタンと同
時に産出する二酸化炭素を燃料生成装置に用いることが
好ましい。このような二酸化炭素は、従来、わずかな量
が回収されて化成品合成に用いられる程度しか活用され
ておらず、より有効に利用することができる。または従
来の火力発電所から回収された二酸化炭素を用いてもよ
い。

【００５６】図２４は、本発明の第四の態様の一例であ
る、天然ガスを利用した電力貯蔵システムを示すブロッ
ク図である。このシステムにおいては、最初に天然ガス
がシステムに導入される。導入された天然ガスは天然ガ
ス分離装置６１でメタンと二酸化炭素に分離され、メタ
ンはメタン液化装置６２に、二酸化炭素はメタン合成装
置６３に供給される。メタン液化装置６２で液化された
メタンは発電装置６４に供給され、発電によって電気エ
ネルギが取り出される。発電装置６４では、水と二酸化
炭素が生成され、これらは二酸化炭素分離装置６５に供
給される。二酸化炭素分離装置６５で、水と二酸化炭素
は分離され、二酸化炭素はメタン合成装置６３（すなわ
ち燃料生成装置）に供給される。合成されたメタンはメ
タン液化装置６２に供給され、サイクルが形成される。
一方、メタン合成装置６３で生成された水素は水分解装
置６６へ供給される。水分解装置６４で水の分解により
得られた水素はメタン合成装置６３へ供給され、メタン
の合成に使用される。

【００５７】このように、本発明の第四の態様による電
力貯蔵システムにおいて、二酸化炭素（これは即ち燃料
の炭素源である）は実質閉鎖系の中にあり、二酸化炭素
を排出することはない。これにより環境に対する負荷を
低減することができる。

【００５８】＜海水分解装置＞なお、本発明の第四の態
様による電力貯蔵システムにおいて、水または海水を分
解する際、電気分解装置を用いることができる。

【００５９】海水を電気分解して水素を生成する装置の
例を図２５〜２７に示す。図２５に示された装置は、海
水を淡水化してから電気分解する装置である。この装置
は、海水を淡水化するための装置として、淡水化装置２
５１、純水装置２５２、ならびに陽極２５４を具備した
陽極室２５３と、陰極２５６を具備した陰極室２５７と
が陽イオン交換膜２５５（透過部）で隔てられており、
陽極２５４と陰極２５６とが外部回路２５８により接続
されている。

【００６０】海水は、まず淡水化装置２５１中で、例え
ば逆浸透法で、淡水化され、次いで純水装置２５２中
で、例えばイオン交換樹脂処理により、純水化される。
純粋化された水は陽極室２５３に導入され、ここで水は
陽極では酸素が発生し、一方、水素イオンは陽イオン交
換膜２５５を通過して、陰極で水素が発生する。図２６
および２７に示された装置は、海水（塩水）を直接電気
分解する装置である。これらの装置は陽極室２５３と陰
極室２５７とがイオン交換膜２６１または隔膜２７１で
隔てられており、図２６の装置は海水が陽極室から排水
として放出されるのに対して、図２７の装置は海水が隔
膜２７１を通過して陰極室２５７から放出される点で異
なっている。これらはいずれも陽極で塩素が発生するも
のであり、工業的に塩素および水酸化ナトリウムを生成
させる装置として用いられているものである。

【００６１】これらの装置は、いずれも本発明の電力貯
蔵システムに用いることのできるものであるが、本発明
のシステムにおいては塩素または水酸化ナトリウムが生
成しない方が都合がよい。本発明においては、環境に対
する負荷を低減することがひとつの目的であるため、こ
れらの装置を本発明の電力貯蔵システムに適用するため
には、塩素または水酸化ナトリウムが生成する場合には
これらを除去することが必要となり、または海水を淡水
化することが必要となるためである。

【００６２】そこで、本発明の電力貯蔵システムに適用
するには、次の水素発生装置を用いることが好ましい。

【００６３】このような海水（または水）を分解して水
素を発生させる装置２８１の模式図を図２８（ａ）およ
び図２８（ｂ）に示す。

【００６４】図２８（ａ）の装置は、海水導入層（すな
わち陽極室）２５３、陽極２５４、電解質膜２８２、陰
極２５６、および生成水素層（すなわち陰極室）２５７
からなる。この陽極２５４および陰極２５６は多孔質の
ものであり、また電解質膜２８２は水素イオン選択透過
性の固体高分子電解質膜である。電極の素材としては、
例えば二酸化マンガンを用いることができる。

【００６５】海水導入層２５３に導入された海水中の水
は、陽極２５４で水酸イオンと水素イオンとに分解され
る。生成した水酸イオンは陽極２５４中で電子を外部回
路２５８に放出し、酸素と水とに分解して、海水導入層
２５３を経て装置外に排出される。陽極２５４中で発生
した水素イオンは、水素イオン選択透過性の固体電解質
膜２８２を透過して陰極２５６に到達し、陰極２５７で
外部回路２５８から供給される電子と反応して水素を生
成する。この水素は生成水素層２５７を経て装置外の燃
料生成装置に供給される。

【００６６】図２８（ｂ）の装置は、海水導入層２５
３、陽極（図示せず）、陽イオン交換膜２５５、陰極
（図示せず）、生成水素層２５７からなる。陽極および
陰極は図２８（ａ）に示したものと同様のものが用いる
ことができる。この装置においては、生成水素層に水溶
性の金属水酸化物、例えば水酸化ナトリウム、が溶解し
た水が導入される。

【００６７】海水導入層２５３に導入された海水中の水
は陽極で水酸イオンと水素イオンとに分解される。この
海水導入層２５３中には、海水に起因するナトリウムイ
オンと塩化物イオンも存在する。一方、生成水素層２５
７中には、金属イオンが存在する。

【００６８】この装置を外部回路２５８と接続すること
により、生成水素層２５７中の金属イオン（図中ではナ
トリウムイオン）は、陽イオン交換膜を通過して海水導
入層２５３に移動し、そこで塩化物イオン、および水酸
イオンと反応して、次亜塩素酸ナトリウムを生成する。
一方、生成水素層２５７では、水素イオンが外部回路２
５８から供給される電子と反応して水素を生成する。

【００６９】図２８（ｂ）の装置では、塩化物イオンが
有害な塩素ガスの形態でなく、有害性の低い次亜塩素酸
ナトリウムとして排出される点で好ましい。これらよう
な海水分解装置２８１を用いれば、海水から水素を直接
取り出すことができ、本発明の発電システムに有利であ
る。

【００７０】本発明の電力貯蔵システムに用いる電気分
解装置（水素発生装置）は上記のようなものを用いるこ
とができるが、特に好ましいのは、本発明の水素発生装
置である、次のものを具備してなるものである。 （１）海水を電気分解したときに実質的に塩素を発生せ
ずに酸素を選択的に発生する陽極、（２）陽極室と陰極
室を隔離し、かつ実質的に水素イオンのみを選択的に透
過させる透過部、および（３）水素を発生する陰極。

【００７１】まず、本発明の水素発生装置に用いること
のできる陽極は、海水を電気分解したときに実質的に塩
素を発生せずに酸素を選択的に発生するものである。こ
のような電極は、酸素発生電極とも呼ばれ、二酸化マン
ガン系触媒を含んでなる電極が代表的なものである。そ
して、海水を電気分解したときに実質的に塩素を発生し
ない電極とは、海水相当の食塩水を電気分解したとき
に、発生する酸素と塩素のモル比が酸素９０％以上、好
ましくは酸素９９％以上、のものをいう。

【００７２】陽極基体には、水素発生装置の運転条件下
で電解質中へ溶出しないものが好ましく、具体的にはチ
タン、白金メッキチタン、およびその他が用いられる。
しかし、これらの基体単体では、塩素の発生を防ぐこと
が困難なので、通常、触媒を組み合わせたものが用いら
れる。触媒には二酸化マンガンを含んでなるものが用い
られることが多く、具体的には基体、例えばチタン、に
酸化マンガンを主に酸化タングステンまたは酸化モリブ
デンを混入した導電性被覆を施したもの（特開平９−２
５６１８１号公報）、基体の表面に酸化ルテニウムまた
は酸化イリジウムの被覆を施し、その上に酸化マンガン
の被覆を施したもの（特公平７−５３５１６号公報）、
およびその他に記載されているものから選択することが
できる。特に、チタン多孔体に二酸化イリジウム層を熱
分解により形成させ、さらに二酸化マンガンを含有する
酸化物を電着したものを用いることが好ましい。このよ
うな陽極に酸化物粉末、例えば電解二酸化マンガン、と
イオン交換膜溶液の混合物を塗布して陽極触媒層とし
て、後述する膜の支持体とすることも、陽極と膜との接
触抵抗を低減させることができるので好ましい。

【００７３】陽極室と陰極室を隔離し、かつ実質的に水
素イオンのみを透過させる膜（透過部）は、水素イオン
選択透過膜とも呼ばれる。このような膜は、例えば陽イ
オン交換膜と陰イオン交換膜をラミネートする、陽イオ
ン交換膜の片面に陰イオン交換体の膜を形成させる、陰
イオン交換膜の片面に陽イオン交換体の膜を形成させ
る、およびその他の方法で製造することができる。

【００７４】陰極には水素を発生させることのできるも
のであれば任意のものを用いることができるが、水素発
生装置の運転条件下で電解質中へ溶出しないものが好ま
しい。具体的にはチタン、白金黒、白金メッキチタン、
パラジウム、パラジウム合金、およびその他が用いられ
る。これらのうち、パラジウムまたはパラジウム合金の
薄膜は、陰極として用いると陰極室への水の滲み出しを
防ぐことができるので好ましい。

【００７５】これらの電極および膜を具備してなる海水
分解装置を図２９および３０に示す。図２９には、陽極
室２５３、塩素を実質的に発生しない陽極２９１、水素
イオン選択透過膜２９２、水素発生電極２９３、および
陰極室２５７を具備してなる水素発生装置が示されてい
る。基本的な水素発生のメカニズムは前記した図２８の
装置と同様であるが、陽極室に生じる水素イオン以外の
イオンは水素イオン選択透過膜２９２により陽極室に閉
じこめられ、陽極からは酸素のみが生成する。一方、陽
極室２５３で発生した水素イオンは水素イオン選択透過
膜２９２を通過して陰極室２５７で水素となる。

【００７６】図２９に示した水海水分解装置は、水素イ
オン選択透過膜を具備したものであるが、この装置で実
際に海水を電気分解すると、塩化ナトリウム以外の成分
に起因する成分、例えばマグネシウムイオン、カルシウ
ムイオン、硫酸イオン、およびその他が存在するために
水素イオン選択透過膜の劣化が進行しやすい。これを防
ぐために、水素イオン選択透過膜２９２の陽極側に一価
陽イオン選択透過膜を設けることが好ましい。この一価
陽イオン選択透過膜を具備してなる水素発生装置を図３
０に示す。図３０の装置では、海水中に含まれる一価陽
イオン以外のイオンは一価陽イオン選択透過膜３０１に
より水素イオン選択透過膜２９２に到達することができ
ないため、水素イオン選択透過膜２９２の機能を長期間
保持することができる。

【００７７】これらの装置を用いれば、環境に対して負
荷の大きい塩素や水酸化ナトリウムなどの塩基性物質が
発生させずに海水を電気分解して水素を得ることができ
る。

【００７８】＜含水素燃料製造装置＞本発明の電力貯蔵
システムにおいては、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、
または酸素を原料として、含水素燃料が製造される。そ
の合成反応の反応式は前記したとおりであるが、一般的
には、１００〜３００℃、３０〜１００気圧の条件下
で、気体状態の原料を触媒を含んだ懸濁液と接触させる
ことにより反応させるものである。その反応を行う装置
として、図３１および図３２に示すものを用いることが
できる。

【００７９】図３１において、反応器７１の上部に設け
られた噴霧部７２から、触媒を含んだ懸濁液７５を噴霧
する。一方、反応器７１の下部７６から原料ガス、具体
的には、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、および酸素か
らなる群から選ばれる少なくとも２種類の混合ガス、を
供給する。噴霧された触媒液７５は、原料ガスと接触
し、化学反応によって含水素燃料ガスを生成する。生成
した含水素燃料ガスは反応器７１の上部から抜き出され
る。

【００８０】一方、反応器７１の下部に堆積した触媒液
は循環ポンプ７３により噴霧部７２に再び送られる。こ
の触媒液７５は反応熱により温度が高くなっているが、
ポンプにより循環させられる途中、熱交換機７４により
冷却される。冷却剤としては、安価で取り扱いが容易な
水を用いる。また、図３２の装置は、触媒液７５の噴霧
部７２が反応器７１の下部に設けられており、触媒液７
５が吹き上げるように噴霧される。このように噴霧を行
うことで、噴霧された液滴の反応器７１中での滞留時間
があげることができ、触媒量を減少させることができ
る。

【００８１】このような装置を用いることで、触媒を含
んだ懸濁液７５と原料ガスとの接触面積を増大させるこ
とができる。また、効率よい熱交換により、反応熱によ
る温度上昇をおさえることが可能である。図２６に記載
した反応器７１を用いて、実際に試験を行ったところ、
２５０℃／１００気圧の条件で、水素３、二酸化炭素１
の割合で混合した原料ガスを空間速度５０００／ｈで供
給したとき、２０％の二酸化炭素が転換された。このと
き、反応器７１内の温度分布は１０℃以内であった。ま
た、図３１に記載した反応器７１を用いた場合には、触
媒量を３０％減少させても図３２に記載された反応器と
同様の転換率が達成された。

【００８２】なお、原料ガスは反応器７１中の触媒液と
接触して化学反応すればよく、原料ガスを反応器７１中
に供給する供給部は、反応器７１の下部に貯まった触媒
液７５中に設けられもよい。

【００８３】本発明の第五の態様である電力貯蔵システ
ムの実施態様は図３３〜３５に示すとおりである。

【００８４】図３３の実施態様では、石炭を太陽熱ガス
化炉３３１内に太陽エネルギを、例えば太陽光を集光す
ることで取り込み、発生する熱によって吸熱反応である
下記の反応（６）および（７）によりガス化させる。 （６）Ｃ＋Ｈ₂Ｏ→ＣＯ＋Ｈ₂ （７）ＣＯ＋ＣＯ₂→２ＣＯ

【００８５】また、太陽熱改質器３３２でメタンを太陽
エネルギにより発生する熱を利用して吸熱反応である下
記反応（８）〜（１０）により改質させる。 （８）ＣＨ₄＋Ｈ₂Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ₂ （９）ＣＨ₄＋２Ｈ₂Ｏ→ＣＯ₂＋４Ｈ₂ （１０）ＣＨ₄＋ＣＯ₂→２ＣＯ＋２Ｈ₂

【００８６】太陽熱ガス化炉３３１から得られたガス化
ガス（生成ガス）および太陽熱改質器３３２から得られ
た改質ガス（生成ガス）を燃料製造装置３３３の供給す
る。燃料製造装置３３３に供給された生成ガスは下記の
反応（１１）〜（１５）により含水素燃料に変換され
る。 （１１）ＣＯ＋２Ｈ₂→ ＣＨ₃ＯＨ （１２）ＣＯ₂＋３Ｈ₂→ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ （１３）３ＣＯ＋３Ｈ₂→（ＣＨ₃）₂Ｏ＋ＣＯ₂ （１４）２ＣＯ＋４Ｈ₂→（ＣＨ₃）₂Ｏ＋Ｈ₂Ｏ （１５）２ＣＯ₂＋６Ｈ₂→（ＣＨ₃）₂Ｏ＋３Ｈ₂Ｏ

【００８７】このとき太陽熱が合成された含水素燃料の
化学エネルギの一部として固定（変換）される。燃料製
造装置３３３で合成された含水素燃料は発電装置３３４
で燃料として使用されてエネルギが取り出される。

【００８８】なお、太陽熱ガス化炉３３１および／また
は太陽熱改質器３３２と燃料製造装置３３３との間に生
成ガスの貯蔵設備を設けてもよい。また発電装置３３４
で含水素燃料を改質または分解してから発電に用いても
よい。また、発電装置３３４から二酸化炭素または水を
回収して再利用してもよい。

【００８９】本実施態様により太陽エネルギを化学エネ
ルギとして固定した合成燃料が得られる。この結果、直
接メタンまたは石炭を発電に用いるよりも発電時の二酸
化炭素の排出量を低減させることができる。

【００９０】図３４の実施態様では、石炭が太陽熱ガス
化炉３３１で太陽熱により吸熱反応である下記の反応
（１６）〜（１８）によりガス化される。 （１６）Ｃ＋Ｈ₂Ｏ→ＣＯ＋Ｈ₂ （１７）ＣＯ＋ＣＯ₂→２ＣＯ （１８）ＣＯ₂＋Ｈ₂→ＣＯ＋Ｈ₂Ｏ また太陽熱水素製造装置３３５で水素を製造する。

【００９１】太陽熱ガス化炉３３１から得られたガス化
ガス（生成ガス）および太陽熱水素製造装置３３５から
得られた水素を燃料製造装置３３３に供給する。燃料製
造装置３３３に供給されたガスは下記の反応（１９）〜
（２３）により含水素燃料に変換される。 （１９）ＣＯ＋２Ｈ₂→ ＣＨ₃ＯＨ （２０）ＣＯ₂＋３Ｈ₂→ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ （２１）３ＣＯ＋３Ｈ₂→（ＣＨ₃）₂Ｏ＋ＣＯ₂ （２２）２ＣＯ＋４Ｈ₂→（ＣＨ₃）₂Ｏ＋Ｈ₂Ｏ （２３）２ＣＯ₂＋６Ｈ₂→（ＣＨ₃）₂Ｏ＋３Ｈ₂Ｏ

【００９２】このとき太陽エネルギが合成された含水素
燃料の化学エネルギの一部として固定（変換）される。
燃料製造装置３３３で合成された含水素燃料は発電装置
３３４で燃料として使用され、エネルギが取り出され
る。

【００９３】なお、太陽熱ガス化炉３３１および／また
は太陽熱水素製造装置３３５と燃料製造装置３３３との
間に生成ガスの貯蔵設備を設けてもよい。さらに、燃料
製造装置３３３と発電装置３３４との間に燃料貯蔵設備
を設けてもよい。また発電装置３３４で含水素燃料を改
質または分解してから発電に用いてもよい。太陽熱改質
器３３２を併用してもよい。また、発電装置３３４から
二酸化炭素または水を回収して再利用してもよい。

【００９４】本実施態様により太陽エネルギを化学エネ
ルギとして固定した合成燃料が得られる。この結果、直
接石炭を発電に用いるよりも発電時の二酸化炭素の排出
量を低減させることができる。さらに太陽エネルギで得
られた水素を用いることにより燃料合成時の二酸化炭素
の放出も無くすことができる。

【００９５】図３５の実施態様では、太陽熱水素製造装
置３３５から太陽エネルギにより発生する熱による分解
反応で得られた水素と、二酸化炭素分離装置３３６から
回収された二酸化炭素とを燃料製造装置３３３に供給す
る。燃料製造装置３３３に供給されたガスは、下記の反
応（２４）〜（２８）により含水素燃料に変換される。 （２４）ＣＯ＋２Ｈ₂→ ＣＨ₃ＯＨ （２５）ＣＯ₂＋３Ｈ₂→ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ （２６）３ＣＯ＋３Ｈ₂→（ＣＨ₃）₂Ｏ＋ＣＯ₂ （２７）２ＣＯ＋４Ｈ₂→（ＣＨ₃）₂Ｏ＋Ｈ₂Ｏ （２８）２ＣＯ₂＋６Ｈ₂→（ＣＨ₃）₂Ｏ＋３Ｈ₂Ｏ

【００９６】このとき太陽エネルギが合成された含水素
燃料の化学エネルギの一部として固定される。燃料製造
装置３３３で合成された含水素燃料は発電装置３３４で
燃料として使用されエネルギが取り出される。発電装置
３３４からの排出ガスは二酸化炭素分離装置３３６に供
給され、二酸化炭素が分離される。ここで二酸化炭素分
離は、少なくとも二酸化炭素が分離できればよく、例え
ば膜分離、化学吸着、物理吸着、酸素燃焼、気水分離、
または二酸化炭素冷凍液化のいずれか、またはそれらの
組合せであっても構わない。

【００９７】なお、太陽熱水素製造装置３３５と燃料製
造装置３３３との間に生成水素の貯蔵設備を設けてもよ
い。さらに、燃料製造装置３３３と発電装置３３４との
間に燃料貯蔵設備を設けてもよい。また発電装置３３４
で含水素燃料を改質または分解してから発電に用いても
よい。また、二酸化炭素分離装置３３６で水を回収して
太陽熱水素製造装置に供給してもよい。

【００９８】本実施態様により太陽エネルギを化学エネ
ルギとして固定した合成燃料が得られる。かつ、二酸化
炭素は循環して再使用されるので環境への二酸化炭素の
放出も無くすことができる。

【００９９】なお、電力消費地における電力需要が少な
いときであっても、発電所の発電量が多くて余剰電力が
あるときは、余剰電力を用いて、例えば水分解装置を作
動させて水素または含水素燃料を生成し、貯蔵すること
はもちろんのこと、電力消費地における電力需要が多い
ときであっても、発電所の発電量が多くて余剰電力があ
るときには、その余剰電力を用いて、例えば水分解装置
を作動させて水素または含水素燃料を生成し、貯蔵する
ことができる。

【０１００】また、電力消費地における電力需要が多い
ときであって、発電所の発電量が少なくて余剰電力がな
い、あるいはすくないときには、例えば補助発電装置を
作動させて電力を生成し、電力消費地に供給することは
もちろんのこと、電力消費地における電力需要が少ない
ときであっても、発電所の発電量が少なくて余剰電力が
ない、あるいはすくないときは、例えば補助発電装置を
作動させて電力を生成し、電力消費地に供給することが
できる。

【０１０１】なお、エネルギを生成する手段によって生
成されるエネルギは、水分解装置や補助発電装置などを
動作させることができれば、鉄工所などの各種工場内で
使用されるエネルギであっても、各種工場内で生成され
るエネルギであっても構わない。その際には、工場内の
エネルギは、工場内において余剰エネルギであっても、
なくてもよい。

【０１０２】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、環境に対する負荷、例えば二酸化炭素の放出、を抑
えながら需要に見合った電力を供給することができ、ま
た、余剰の電力を燃料の形で貯蔵することができる。ま
た、本発明の海水分解装置装置によれば、環境に有害な
副生成物を生成しないで水素を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の態様による電力貯蔵システムの
ブロック図。

【図２】本発明の第一の態様による電力貯蔵システムの
ブロック図。

【図３】本発明の第二の態様による電力貯蔵システムの
ブロック図。

【図４】本発明の第二の態様による電力貯蔵システムの
ブロック図。

【図５】本発明の第二の態様による電力貯蔵システム
（電力需要の少ない場合）のブロック図。

【図６】本発明の第二の態様による電力貯蔵システム
（電力需要の多い場合）のブロック図。

【図７】本発明の第二の態様による電力貯蔵システム
（電力需要の少ない場合）のブロック図。

【図８】本発明の第二の態様による電力貯蔵システム
（電力需要の多い場合）のブロック図。

【図９】本発明の第二の態様による電力貯蔵システム
（電力需要の少ない場合）のブロック図。

【図１０】本発明の第二の態様による電力貯蔵システム
（電力需要の多い場合）のブロック図。

【図１１】本発明の第二の態様による電力貯蔵システム
（電力需要の少ない場合）のブロック図。

【図１２】本発明の第二の態様による電力貯蔵システム
（電力需要の多い場合）のブロック図。

【図１３】本発明の第二の態様による電力貯蔵システム
（電力需要の少ない場合）のブロック図。

【図１４】本発明の第二の態様による電力貯蔵システム
（電力需要の多い場合）のブロック図。

【図１５】本発明の第二の態様による電力貯蔵システム
（電力需要の少ない場合）のブロック図。

【図１６】本発明の第二の態様による電力貯蔵システム
（電力需要の多い場合）のブロック図。

【図１７】本発明の第二の態様による電力貯蔵システム
のブロック図。

【図１８】本発明の第三の態様による電力貯蔵システム
のブロック図。

【図１９】本発明の第三の態様による電力貯蔵システム
のブロック図。

【図２０】本発明の第三の態様による電力貯蔵システム
のブロック図。

【図２１】本発明の第四の態様による二酸化炭素循環型
発電システムのブロック図。

【図２２】本発明の第四の態様による二酸化炭素循環型
発電システムのブロック図。

【図２３】本発明の第四の態様による二酸化炭素循環型
発電システムのブロック図。

【図２４】本発明の第四の態様による二酸化炭素循環型
発電システムのブロック図。

【図２５】本発明の第四の態様による二酸化炭素循環型
発電システムに用いることのできる海水分解装置の模式
図。

【図２６】本発明の第四の態様による二酸化炭素循環型
発電システムに用いることのできる海水分解装置の模式
図。

【図２７】本発明の第四の態様による二酸化炭素循環型
発電システムに用いることのできる海水分解装置の模式
図。

【図２８】本発明の海水分解装置の模式図。

【図２９】本発明の海水分解装置の模式図。

【図３０】本発明の第四の態様による二酸化炭素循環型
発電システムに用いることのできる海水分解装置の模式
図。

【図３１】本発明の第二、第三または第四の態様に用い
ることのできる、含水素燃料製造装置の模式図。

【図３２】本発明の第二、第三または第四の態様に用い
ることのできる、含水素燃料製造装置の模式図。

【図３３】本発明の第五の態様による電力貯蔵システム
システムのブロック図。

【図３４】本発明の第五の態様による電力貯蔵システム
システムのブロック図。

【図３５】本発明の第五の態様による電力貯蔵システム
システムのブロック図。

【符号の説明】

１ 発電所（エネルギを生成する手段） ３ 水分解装置 ６ 補助発電装置 １１ 燃料製造装置 １３ ガス化炉 １４ 発電装置 ２５３ 陽極室 ２５４ 陽極 ２５５ イオン交換膜 ２５６ 陰極 ２５７ 陰極室 ２８２ 電解質膜 ２９１ 酸素発生電極 ２９２ 水素イオン選択透過膜 ２９３ 水素発生電極 ３０１ 一価陽イオン選択透過膜 ３３１ 太陽熱ガス化炉 ３３２ 太陽熱改質器 ３３３ 燃料製造装置 ３３４ 発電装置 ３３５ 太陽熱水素製造装置 ３３６ 二酸化炭素分離装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村 田 圭 治 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝研究開発センター内 (72)発明者 中 垣 隆 雄 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝研究開発センター内 (72)発明者 佐々木 雅 國 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 福 田 雅 文 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エネルギを生成する手段から得られるエネ
   ルギにより水を分解して、水素と酸素とを生成する水分
   解装置と、 生成された水素を燃料として発電を行う補助発電装置と
   を有する電力貯蔵システムであって、電力需要の少ない
   ときには前記エネルギを生成する手段のエネルギにより
   水分解装置を作動させて生成される水素を貯蔵し、電力
   需要の多いときには前記エネルギを生成する手段と共
   に、その水素を燃料として前記補助発電装置を作動させ
   て発電を行うことを特徴とする電力貯蔵システム。
2. 【請求項２】エネルギを生成する手段から得られるエネ
   ルギにより水を分解して、水素と酸素とを生成する水分
   解装置と、 生成された水素から含水素燃料を製造する燃料製造装置
   と、 製造された含水素燃料を燃料として発電を行う補助発電
   装置とを有する電力貯蔵システムであって、電力需要の
   少ないときには前記エネルギを生成する手段のエネルギ
   により前記水分解装置および前記燃料製造装置を作動さ
   せて、生成される含水素燃料を貯蔵し、電力需要の多い
   ときには前記エネルギを生成する手段と共に、その含水
   素燃料を燃料として前記補助発電装置を作動させて発電
   を行うことを特徴とする電力貯蔵システム。
3. 【請求項３】ガス化炉と、 前記ガス化炉から生成される生成ガスから含水素燃料を
   製造する燃料製造装置と、 製造された含水素燃料を燃料として発電を行う発電装置
   とを有する電力貯蔵システムであって、電力需要の少な
   いときには前記ガス化炉によって生成される生成ガスか
   ら製造される含水素燃料を貯蔵し、電力需要の多いとき
   にはその含水素燃料を燃料として前記発電装置を作動さ
   せて発電を行うことを特徴とする電力貯蔵システム。
4. 【請求項４】水分解により生成された水素または酸素の
   うち少なくともどちらか一方を液化する装置と、液化さ
   れた酸素または水素を貯蔵する貯蔵庫とを具備すること
   を特徴とする、請求項１に記載の電力貯蔵システム。
5. 【請求項５】水分解により生成された酸素、または前記
   燃料製造装置により製造された含水素燃料のうち少なく
   ともどちらか一方を液化する装置と、液化された酸素ま
   たは含水素燃料を貯蔵する貯蔵庫とを具備することを特
   徴とする、請求項２に記載の電力貯蔵システム。
6. 【請求項６】前記補助発電装置から排出される水を前記
   水分解装置に供給することを特徴とする、請求項１に記
   載の電力貯蔵システム。
7. 【請求項７】前記補助発電装置から排出される水を前記
   水分解装置に供給することを特徴とする、請求項２に記
   載の電力貯蔵システム。
8. 【請求項８】前記エネルギを生成する手段からの発電量
   を一定に保ち、電力の需要に応じて前記補助発電装置の
   発電出力を制御する制御装置を有することを特徴とす
   る、請求項１に記載の電力貯蔵システム。
9. 【請求項９】前記エネルギを生成する手段からの発電量
   を一定に保ち、電力の需要に応じて前記補助発電装置の
   発電出力を制御する制御装置を有することを特徴とす
   る、請求項２に記載の電力貯蔵システム。
10. 【請求項１０】前記補助発電装置から排出される二酸化
    炭素および水から、二酸化炭素を分離し回収する装置を
    具備することを特徴とする、請求項２に記載の電力貯蔵
    システム。
11. 【請求項１１】分離回収された二酸化炭素を液化する装
    置と、液化された二酸化炭素を貯蔵する貯蔵庫とを具備
    することを特徴とする請求項１０に記載の電力貯蔵シス
    テム。
12. 【請求項１２】分離回収された二酸化炭素を前記燃料製
    造装置に供給することを特徴とする請求項１０に記載の
    電力貯蔵システム。
13. 【請求項１３】前記補助発電装置から排出される排熱を
    もって、前記エネルギを生成する手段の作動流体の加熱
    を行う排熱回収装置を具備することを特徴とする請求項
    １に記載の電力貯蔵システム。
14. 【請求項１４】前記補助発電装置から排出される排熱を
    もって、前記エネルギを生成する手段の作動流体の加熱
    を行う排熱回収装置を具備することを特徴とする請求項
    ２に記載の電力貯蔵システム。
15. 【請求項１５】製造された含水素燃料を液化する装置
    と、液化された含水素燃料を貯蔵する貯蔵庫とを具備す
    ることを特徴とする請求項３に記載の電力貯蔵システ
    ム。
16. 【請求項１６】前記ガス化炉で生成された生成ガスから
    水素を分離する水素分離装置を具備し、分離された水素
    を前記燃料製造装置に供給することを特徴とする請求項
    ３に記載の電力貯蔵システム。
17. 【請求項１７】前記発電装置から排出される水を電気分
    解し、分解して生成される水素を前記燃料製造装置に供
    給する水分解装置を具備することを特徴とする、請求項
    ３に記載の電力貯蔵システム。
18. 【請求項１８】海水を分解する海水分解装置と、 前記海水分解装置によって生成された水素と、二酸化炭
    素とから第一の含水素燃料を生成する燃料生成装置と、 この第一の含水素燃料を改質または分解して生成される
    第二の含水素燃料を燃料として発電を行う発電装置と、 前記発電装置によって生成された二酸化炭素と水とを分
    離し、この二酸化炭素を前記燃料生成装置に供給する二
    酸化炭素分離装置とを有することを特徴とする電力貯蔵
    システム。
19. 【請求項１９】前記二酸化炭素分離装置で分離された水
    を水素および酸素に分解し、この水素を前記燃料生成装
    置に、この酸素を前記発電装置に、供給することを特徴
    とする請求項１８に記載の電力貯蔵システム。
20. 【請求項２０】前記燃料生成装置から生成された第一の
    含水素燃料と水とを分離する燃料分離装置を具備するこ
    とを特徴とする請求項１８に記載の電力貯蔵システム。
21. 【請求項２１】前記燃料生成装置により生成された第一
    の含水素燃料が貯蔵される貯蔵庫を具備することを特徴
    とする、請求項１８に記載の電力貯蔵システム。
22. 【請求項２２】前記海水分解装置で得られた酸素を液化
    する装置と、液化された酸素を貯蔵する貯蔵庫とを具備
    することを特徴とする請求項１８に記載の電力貯蔵シス
    テム。
23. 【請求項２３】前記二酸化炭素分離装置で分離された二
    酸化炭素を液化する装置と、液化された二酸化炭素を貯
    蔵する貯蔵庫とを具備することを特徴とする、請求項１
    ８に記載の電力貯蔵システム。
24. 【請求項２４】下記の部材を具備してなることを特徴と
    する海水分解装置。 （１）海水を電気分解したときに実質的に塩素を発生せ
    ずに酸素を選択的に発生する陽極、（２）陽極室と陰極
    室を隔離し、かつ実質的に水素イオンのみを選択的に透
    過させる透過部、および（３）水素を発生する陰極。
25. 【請求項２５】水素イオンのみを選択的に透過させる透
    過部の陽極側に、実質的に一価陽イオンのみを透過させ
    る膜をさらに具備してなる、請求項２４に記載の海水分
    解装置。
26. 【請求項２６】太陽熱で含炭素化合物をガス化させる太
    陽熱ガス化炉と、 前記太陽熱ガス化炉で生成させたガス化ガスから含水素
    燃料を生成させる燃料製造装置と、 前記含水素燃料を燃料として発電を行う発電装置と、を
    有することを特徴とする電力貯蔵システム。
27. 【請求項２７】太陽熱で含水素化合物を改質させる太陽
    熱改質器と、 前記太陽熱改質器で生成させた改質ガスから含水素燃料
    を生成させる燃料製造装置と、 前記含水素燃料を燃料として発電を行う発電装置と、を
    有することを特徴とする電力貯蔵システム。
28. 【請求項２８】太陽熱で含炭素化合物をガス化させる太
    陽熱ガス化炉と、 太陽熱で含水素化合物を改質させる太陽熱改質器と、 前記太陽熱ガス化炉で生成させたガス化ガスおよび前記
    太陽熱改質器で生成させた改質ガスから含水素燃料を生
    成させる燃料製造装置と、 前記含水素燃料を燃料として発電を行う発電装置と、を
    有することを特徴とする電力貯蔵システム。
29. 【請求項２９】太陽熱で水から水素を製造する太陽熱水
    素製造装置を具備し、前記太陽熱水素製造装置で生成さ
    せた水素を前記燃料製造装置に供給する、請求項２６〜
    ２８のいずれか１項に記載の電力貯蔵システム。
30. 【請求項３０】前記発電装置によって生成された二酸化
    炭素を分離する二酸化炭素分離装置をさらに有する、請
    求項２６〜２９のいずれか１項に記載の電力貯蔵システ
    ム。
31. 【請求項３１】前記二酸化炭素分離装置で分離された二
    酸化炭素を前記太陽熱ガス化炉または前記太陽熱改質器
    または前記燃料製造装置に供給する、請求項３０に記載
    の電力貯蔵システム。
32. 【請求項３２】太陽熱で水から水素を製造する太陽熱水
    素製造装置と、 前記太陽熱水素製造装置によって生成された水素と、二
    酸化炭素とから含水素燃料を生成させる燃料製造装置
    と、 前記含水素燃料を燃料として発電を行う発電装置と、 前記発電装置によって生成された二酸化炭素を分離し、
    この二酸化炭素を前記燃料製造装置に供給する二酸化炭
    素分離装置と、を有することを特徴とする電力貯蔵シス
    テム。
33. 【請求項３３】前記二酸化炭素分離装置で分離された水
    を前記太陽熱水素製造装置に供給する、請求項３２に記
    載の電力貯蔵システム。
34. 【請求項３４】前記発電装置で前記含水素燃料を改質ま
    たは分解してから発電を行う、請求項２９から３３のい
    ずれか１項に記載の電力貯蔵システム。
35. 【請求項３５】前記太陽熱水素製造装置で生成された酸
    素を前記発電装置に供給する、請求項２９〜３４のいず
    れか１項に記載の電力貯蔵システム。