[发明专利]能量管理系统

说明书

本发明提供能够使能量效率提高的能量管理系统。能量管理系统具备：燃料电池，其供给在设施中使用的能量；第1氢供给部，其通过使用了可再生能量的发电装置来进行水电解，并向燃料电池供给氢；第2氢供给部，其对经由管道供给的天然气进行改性，并向燃料电池供给氢；以及控制部，其决定对燃料电池供给的氢中的、从第1氢供给部供给的氢与从第2氢供给部供给的氢的比率。控制部根据在设施中使用的能量中的热能与热能以外的能量的比例来决定上述比率。

技术领域

本公开涉及能量管理系统。

背景技术

在机场等设施中，为了减少二氧化碳等温室效应气体，对使用燃料电池来供给能量的系统的导入进行过研究。在日本特开2009-224114号公报中，公开有将烃系燃料改性的改性器和使用改性气体来进行发电的SOFC(Solid Oxide Fuel Cell：固体氧化物燃料电池)系统的运转方法，即，公开有在通过SOFC进行的发电时，具有不经由改性器而将烃向SOFC供给的工序。

向燃料电池供给的氢通过水电解(水的电分解)或天然气所包含的甲烷的改性而制出。为了通过水电解来生成氢，则需要电能量，但研究有该电能量通过使用了太阳光发电等的可再生能量的发电装置来供给。使用了可再生能量的发电装置在发电时机上存在变动，因此不能控制通过水电解生成氢的时机。因此，在通过使用了可再生能量的发电装置进行水电解并向燃料电池供给氢的系统中，将生成的氢暂且存积于氢储藏罐，在需要时从氢储藏罐对燃料电池供给氢。

在将天然气所包含的甲烷改性来向燃料电池供给氢的系统中，在改性工序中产生大量的热。在改性工序中产生的热能够作为制热、热水供应等的热能使用。在设施中使用的能量被分为热能、以及电能量等热能以外的能量。假设在设施中仅设置有通过使用了可再生能量的发电装置进行水电解并向燃料电池供给氢的系统(第1事例)。在第1事例中，在设施中使用的热能必须全部通过转换为由燃料电池发电的电能量来供应。与此相对地，假设在设施中仅设置有将天然气所包含的甲烷改性来向燃料电池供给氢的系统(第2事例)。在第2事例中，能够将在改性工序中释放的热用于在设施中使用的热能。然而，当在设施中热能的需要较少时，在改性工序中释放的热不被利用而被排出。即，在第1事例、第2事例的任意一个中，对于设施中的能量效率都有改善的余地。

发明内容

本公开是鉴于以上的背景而完成的，其目的在于提供一种在具有使用了燃料电池的能量供给设备的设施中能够使能量效率提高的能量管理系统。

本公开的一个实施形态所涉及的能量管理系统具备：燃料电池，其供给在设施中使用的能量；第1氢供给部，其通过使用了可再生能量的发电装置来进行水电解，并向上述燃料电池供给氢；第2氢供给部，其对经由管道供给的天然气进行改性，并向上述燃料电池供给氢；以及控制部，其决定对上述燃料电池供给的氢中的、从上述第1氢供给部供给的氢与从上述第2氢供给部供给的氢的比率，上述控制部根据在上述设施中使用的能量中的热能与上述热能以外的能量的比例来决定上述比率。

在第2氢供给部中，在生成氢的过程中释放大量的热。与此相对地，在第1氢供给部中，相对于第2氢供给部，在生成氢的过程中释放的热较少。另一方面，若不考虑在生成氢的过程中释放的热，则相比从第2氢供给部向燃料电池供给氢来进行发电的情况，从第1氢供给部向燃料电池供给氢来进行发电的情况下的能量效率较好。因此，根据在设施中使用的能量中的热能与热能以外的能量的比例来决定上述比率。即，当在设施中使用的能量中的热能所占的比例相对较高的情况下，相对于热能所占的比例相对较低的情况，提高向燃料电池供给的氢中的、从第2氢供给部供给的氢所占的比例。由此，在具有使用了燃料电池的能量供给设备的设施中，能够使能量效率提高。

并且，在需要热能较多的情况下，上述控制部提高对上述燃料电池供给的氢中的、从上述第2氢供给部供给的氢的比率。由此，能够再次利用在第2氢供给部中对天然气进行改性时释放的大量的热。