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公開番号2025132408
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024029947
出願日2024-02-29
発明の名称電解装置の運転方法、電解装置の制御装置、および電解システム
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C25B 15/021 20210101AFI20250903BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】速やかに定格負荷に到達可能な電解装置の運転方法、電解装置の制御装置および電解システムを提供する。
【解決手段】電解槽40に供給される電解液の温度を調節する温度調節器30と、温度調節器30を介して供給された電解液の電気分解を行う電解槽40と、電解槽40で生成された気体と液体の分離を行う気液分離器20と、を備える電解装置100の運転方法であって、電解装置100が停止している停止状態の場合は、温水を温度調節器30に供給する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電解槽に供給される電解液の温度を調節する温度調節器と、
前記温度調節器を介して供給された電解液の電気分解を行う前記電解槽と、
前記電解槽で生成された気体と液体の分離を行う気液分離器と、を備える電解装置の運転方法であって、
前記電解装置が停止している停止状態の場合は、温水を前記温度調節器に供給する、
電解装置の運転方法。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記電解装置を運転している運転状態の場合は、前記温水を前記気液分離器に供給する、請求項１に記載の電解装置の運転方法。
【請求項３】
前記電解装置が前記運転状態の場合は、冷却水を前記温度調節器に供給するよう制御し、
前記電解装置が前記停止状態から前記運転状態に切り替わると、前記温度調節器への前記温水を供給する開閉弁を閉じて前記温水の供給を停止し、前記温度調節器への前記冷却水を供給する開閉弁を開けて前記冷却水の供給を開始するとともに、前記気液分離器への前記温水を供給する開閉弁を開けて前記温水の供給を開始するように制御を切り替える、請求項２に記載の電解装置の運転方法。
【請求項４】
前記電解装置は、水電解装置であり、
前記水電解装置の前記電解槽は、水素を発生させ、
前記水電解装置が前記運転状態の場合は、前記水素を水素貯蔵設備に貯蔵し、
前記水電解装置が前記停止状態の場合は、前記水素貯蔵設備に貯蔵された前記水素を用いて発電設備による発電を行い、
前記発電設備の排ガスを用いて生成された前記温水を、前記温度調節器または前記気液分離器に供給するよう制御する、請求項２に記載の電解装置の運転方法。
【請求項５】
前記水電解装置が前記停止状態の場合は、前記発電設備の排ガスを用いて生成された前記温水を温水タンクに貯蔵し、
前記水電解装置が前記運転状態の場合は、前記温水タンクに貯蔵された前記温水を前記気液分離器に供給するよう制御する、請求項４に記載の電解装置の運転方法。
【請求項６】
前記発電設備は、再生可能エネルギーを使用し発電を行い、前記再生可能エネルギーが不足する場合に前記水素貯蔵設備に貯蔵された前記水素を用いて発電を行う、請求項４に記載の電解装置の運転方法。
【請求項７】
電解槽に供給される電解液の温度を調節する温度調節器と、
前記温度調節器を介して供給された電解液の電気分解を行う前記電解槽と、
前記電解槽で生成された気体と液体の分離を行う気液分離器と、を備える電解装置の制御装置において、
前記電解装置が停止している停止状態の場合は、温水を前記温度調節器に供給するように制御する、電解装置の制御装置。
【請求項８】
前記電解装置を運転している運転状態の場合は、前記温水を前記気液分離器に供給するように制御する、請求項７に記載の電解装置の制御装置。
【請求項９】
前記電解装置が前記運転状態の場合は、冷却水を前記温度調節器に供給するよう制御し、
前記電解装置が前記停止状態から前記運転状態に切り替わると、前記温度調節器への前記温水を供給する開閉弁を閉じて前記温水の供給を停止し、前記温度調節器への前記冷却水を供給する開閉弁を開けて前記冷却水の供給を開始するとともに、前記気液分離器への前記温水を供給する開閉弁を開けて前記温水の供給を開始するように制御を切り替える、請求項８に記載の電解装置の制御装置。
【請求項１０】
電解槽に供給される電解液の温度を調節する温度調節器と、
前記温度調節器を介して供給された電解液の電気分解を行う前記電解槽と、
前記電解槽で生成された気体と液体の分離を行う気液分離器を備える電解装置と、
前記電解装置が製造した水素を貯蔵する水素貯蔵設備と、
前記水素貯蔵設備に貯蔵された前記水素を用いて発電を行う発電設備と、を備え、
前記発電設備の排ガスを用いて生成された温水を前記電解装置の前記温度調節器または前記気液分離器に供給する、電解システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電解装置の運転方法、電解装置の制御装置、および電解システムに関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電解装置、特に水電解装置において、エネルギー効率を上げることが検討されている。例えば特許文献１には、水電解装置の起動時のエネルギー効率を上げるために、発電装置から回収した熱を用いて加熱した温水を貯湯し、温水の熱を水電解装置の補給水に供給することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－２９９３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の発明では、起動時の補給水の温度を上昇させることが検討されているのみで、水電解装置の停止時においての検討がなされていない。水電解装置の電解液（水）は起動時には定格負荷での運転時の運転温度（定格温度）まで上昇させる必要があるところ、停止時に温度が低下するため、温度上昇には時間を要するという問題があった。
【０００５】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、速やかに定格負荷に到達可能な電解装置の運転方法、電解装置の制御装置、および電解システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示の電解装置の運転方法、電解装置の制御装置、および電解システムは以下の手段を採用する。
本開示の電解装置の運転方法は、電解槽に供給される電解液の温度を調節する温度調節器と、前記温度調節器を介して供給された電解液の電気分解を行う前記電解槽と、前記電解槽で生成された気体と液体の分離を行う気液分離器と、を備える電解装置の運転方法であって、前記電解装置が停止している停止状態の場合は、温水を前記温度調節器に供給する。
【０００７】
本開示の電解装置の制御装置は、電解槽に供給される電解液の温度を調節する温度調節器と、前記温度調節器を介して供給された電解液の電気分解を行う電解槽と、前記電解槽で生成された気体と液体の分離を行う気液分離器と、を備える電解装置の制御装置において、前記電解装置が停止している停止状態の場合は、温水を前記温度調節器に供給するように制御する。
【０００８】
本開示の電解システムは、電解槽に供給される電解液の温度を調節する温度調節器と、前記温度調節器を介して供給された電解液の電気分解を行う前記電解槽と、前記電解槽で生成された気体と液体の分離を行う気液分離器を備える電解装置と、前記電解装置が製造した水素を貯蔵する水素貯蔵設備と、前記水素貯蔵設備に貯蔵された前記水素を用いて発電を行う発電設備と、を備え、前記発電設備の排ガスを用いて生成された温水を前記電解装置の温度調節器または気液分離器に供給する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、温度調節器に温水が供給されることで、電解装置停止時の電解液の温度低下を防ぐことができる。温度低下の抑制により、次回起動時の昇温が速やかに行われ、起動時間を短縮することができる。さらに電解装置全体の温度が保たれることで起動時の効率向上ができるとともに、電解装置が速やかに定格負荷に到達可能であり、より多くの水素を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
従来例としての電解システムの概要を示す図である。
本開示の幾つかの実施形態における電解システムの概要を示す図である。
本開示の幾つかの実施形態における制御装置のハードウェア構成の一例を示した図である。
本開示の幾つかの実施形態における電解システムの概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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