建物の再エネ余剰電力を有効活用する水素エネルギー利用システムの開発
本稿では、開発した建物付帯型の水素エネルギー利用システムについて、構築した実証システムの構成装置概要と基本性能を報告すると共に、シミュレーションに基づいたシステムの最適運用方法の検討結果及び実際の運用結果について述べる。このシステムは晴天時に太陽光発電の余剰電力を使って水素を製造、貯蔵し、曇りや雨のような太陽光発電があまり発電をしない時間帯や建物の電力需要が多い時間帯に燃料電池を使って発電を行う。システムを高効率に運用するためには、太陽光発電の発電電力を可能な限り建物で直接利用することが重要である。本稿では、既商品化技術である分散型電源や建築設備のエネルギーマネジメント技術に基づきシステムの最適な運用方法を検討し、実際にシステムを運用することで性能を評価した。更にシミュレーションを用いることで、実建物への本システムの導入可能性についても併せて検討を行った。
Hydrogen Energy System for Balancing Consumption in Renewable-Supplied Buildings
This paper outlines a hydrogen energy system that has been developed for buildings supplied by photovoltaic (PV) cells and explains its basic characteristics. Hydrogen is produced using surplus electricity available when, on sunny days, the PV cells generate more power than the building consumes. The fuel cell supplies electricity and heat during periods of high demand or when PV (or other renewable) generation is low. The ability to directly supply a building with renewable electricity promotes more efficient energy usage. The authors consider an optimal operation regime based on the characteristics of the various system components and evaluate its validity by comparing actual operations with a prior simulation. The paper also shows a design method for the rated capacity of each component based on control simulations, and verifies feasibility of this system in a building.
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