[发明专利]燃料制备系统

说明书

本发明提供一种燃料制备系统，具备合成气生成装置(4)，利用含碳原料生成包括氢气和一氧化碳的合成气；燃料制备装置(5)，利用由合成气生成装置生成的合成气制备燃料；水电解装置(2)，其通过对水进行电解来生成氢；氢供给部(3)，将由水电解装置生成的氢向合成气生成装置(4)供给；计算部(13)，基于含碳原料所具有的第一能量、由水电解装置生成氢时消耗的第二能量、由合成气生成装置生成合成气时消耗的第三能量、由燃料制备装置制备燃料时消耗的第四能量计算所投入的投入能量，并且基于由燃料制备装置制备的燃料所具有的第五能量计算所回收的回收能量；以及控制部(14)，基于由计算部计算出的投入能量和回收能量控制水电解装置。

技术领域

本发明涉及一种通过对水的电解制备燃料的燃料制备系统。

背景技术

作为这种装置，以往已知有以生物质为原料制备甲醇的装置(例如参见专利文献1)。专利文献1记载的装置使用太阳能发电和风力发电的电力对水进行电解而生成氢气，通过将该氢气补充到包括对生物质进行气化而得到的一氧化碳和氢气的气体中，将一氧化碳和氢气的比例调整为适合甲醇合成的比例。

然而，像专利文献1那样，在利用太阳能发电、风力发电等可再生电力制备燃料的情况下，虽然能够减少碳排放量，但是能量损耗、燃料制备成本有可能增加。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-193858号公报(JP2002-193858A)。

发明内容

本发明的一技术方案的燃料制备系统，具备：合成气生成装置，其利用含碳原料生成包括氢气和一氧化碳的合成气；燃料制备装置，其利用由合成气生成装置生成的合成气制备燃料；水电解装置，其通过对水进行电解来生成氢；氢供给部，其向合成气生成装置供给由水电解装置生成的氢；计算部，其基于含碳原料所具有的第一能量、由水电解装置生成氢时消耗的第二能量、由合成气生成装置生成合成气时消耗的第三能量、由燃料制备装置制备燃料时消耗的第四能量计算所投入的投入能量，并且基于由燃料制备装置制备的燃料所具有的第五能量计算所回收的回收能量；以及控制部，其基于由计算部计算出的投入能量和回收能量，对水电解装置进行控制。

附图说明

本发明的目的、特征以及优点，通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。

图1是概略地示出本发明的实施方式的燃料制备系统的整体结构的一例的框图。

图2是概略地示出本发明的实施方式的燃料制备系统的主要部分结构的一例的框图。

图3是用于说明图1的燃料制备系统的能量收支的图。

图4是用于说明图1的水电解装置的电解效率与燃料制备系统的能量转换效率之间的关系的图。

图5是用于说明图1的氢供给部的氢供给量与燃料制备系统的能量收支的评价值之间的关系的图。

图6A是示出从图1的气化装置回收的各气体成分的回收量的一例的图。

图6B是示出从图1的气化装置回收的各气体成分的回收量的另一例的图。

图7是示出由图2的控制器执行的处理的一例的流程图。

具体实施方式

以下参照图1～图7说明本发明的实施方式。本发明的实施方式的燃料制备系统使用太阳能发电、风力发电等可再生电力对水进行电解而生成氢(水电解氢气)，使用该水电解氢气利用生物质等含碳原料制备所谓的电合成燃料(e-fuel)。以下特别说明将生物质气化生成包括氢气和一氧化碳的合成气，利用所生成的合成气制备甲醇燃料的例子。