JP2018204601A - 燃料・原料が製造される発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】高効率を維持して発電設備の運転を行うと共に、負荷調整機能を確保した状態で発電設備の運転を行い、発電設備の運転を止めることなく、燃料・原料を製造して発電を行う。【解決手段】火力発電設備２（水素製造手段３）、再生可能エネルギー発電設備（風力発電設備７、太陽光発電設備８）が多数の設備として並列して運用され、電力の一部によりＨ２が製造され、風力発電設備７、太陽光発電設備８の出力が変動した場合、水素製造手段３でのＨ２の製造を抑制して水素製造に用いた電力を電力系５に供給し、風力発電設備７、太陽光発電設備８の出力の変動を吸収する。【選択図】図１

Description

本発明は、燃料・原料が製造される発電システムに関する。

特に、再生可能エネルギーを用いた発電設備を組み合わせ、発電の調整機能を持たせた状態で、燃料・原料を製造して発電を行うことができる燃料・原料が製造される発電システムに関する。

化石燃料を使用しない再生可能エネルギーを用いた発電設備（以下、再生可能エネルギー発電設備）が導入されつつある。再生可能エネルギー発電設備は、自然環境により出力が大きく変動するため、電力需給を調整するためには、火力発電設備を同時に用い、火力発電設備での出力を追従させる必要がある。自然環境の変化により再生可能エネルギー発電設備の出力が変動した場合、電力需要を賄うために、火力発電設備の出力を常時調整させる必要がある。

このような状況から、負荷変動に対して対応できる蒸気発電設備（火力発電設備）が提案されている（特許文献１）。特許文献１に開示された技術は、ボイラで発生した蒸気をアキュムレータに貯蔵し、通常時にはアキュムレータからの蒸気により非常用蒸気タービンを無負荷もしくは低負荷で運転を行い、緊急に発電が必要になった時にはアキュムレータからの蒸気により全負荷の運転に移行するようにした技術である。

特許文献１の技術を適用することにより、系統の出力を短時間で上昇させることができ、再生可能エネルギー発電設備の出力が変動した場合でも、電力需要に追従させることができる。しかしながら、アキュムレータは比較的小さなものであり、発電用蒸気タービンで使用する程の多量の高圧高温の水蒸気を貯蔵することは不可能であり、系統の負荷変動に対して継続した対応には限界があるのが実情であった。

火力発電設備としては、蒸気発電設備の他に、ガスタービン（圧縮機、燃焼器、膨張タービン）で発電を行う発電設備が存在しているが、電力系の負荷変動に対して、燃焼器への燃料の供給を細かく制御する必要があり、大幅な負荷変動に対しては、迅速に対応することができない状況であった。また、発電設備では、蒸気供給や燃料供給を制御して電力系の負荷変動にある程度の対応を行う場合には、発電効率が高い状態を維持しての運転ができなくなる虞があるのも実情であった。

特開平８−２３２６０８号公報

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、高効率を維持して発電設備の運転を行うと共に、負荷調整機能を確保した状態で、燃料・原料を製造して発電を行うことができる燃料・原料が製造される発電システムを提供することを目的とする。

特に、再生可能エネルギー発電設備、及び、他のエネルギーを用いた発電設備を組み合わせ、高効率を維持して発電設備の運転を行うと共に、負荷調整機能を確保した状態で燃料・原料を製造して発電を行うことができる燃料・原料が製造される発電システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、タービンの駆動により発電を行って電力を得る発電設備と、前記タービンの駆動により得られた電力を用いてＨ_２を得る水素製造手段とを備えたことを特徴とする。

請求項１に係る本発明では、水素製造手段でのＨ_２（燃料・原料）の製造を調整することにより、発電設備で所定の電力の発電を維持した状態で、電力系の需要に応じて電力を電力系に供給することができる。即ち、水素製造手段でのＨ_２の製造を調整することにより、発電設備の電力の供給に幅を持たせることができる（発電の調整機能を持たせることができる）。

このため、高効率を維持して発電設備の運転を行うと共に、負荷調整機能を確保した状態で発電設備の運転を行い、発電設備の運転を止めることなく、燃料・原料（Ｈ_２）を製造して発電を行うことが可能になる。

そして、請求項２に係る本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、請求項１に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、前記発電設備は、燃料の燃焼により蒸気が生成されるボイラを有し、前記タービンは、前記ボイラで得られた蒸気により動力を得る蒸気タービンであることを特徴とする。

請求項２に係る本発明では、燃料を燃焼させて蒸気を生成するボイラで得られた蒸気により蒸気タービンが駆動されて電力を得る発電設備に適用することができる。

また、請求項３に係る本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、請求項１に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、前記発電設備は、燃焼ガスを得る燃焼手段を有し、前記タービンは、前記燃焼手段で得られた燃焼ガスを膨張することで発電の動力を得る膨張タービンであることを特徴とする。

請求項３に係る本発明では、燃焼手段で得られた燃焼ガスにより膨張タービンが駆動されて電力を得る発電設備に適用することができる。

また、請求項４に係る本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、請求項３に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、前記発電設備は、前記膨張タービンの排気ガスが熱回収されて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気により動力を得る蒸気タービンとを有することを特徴とする。

請求項４に係る本発明では、排熱回収ボイラで得られた蒸気により蒸気タービンが駆動され、膨張タービンと蒸気タービンとによる複合発電により電力が得られる。

また、請求項５に係る本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、請求項１に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、前記発電設備は、燃料をガス化してガス化ガスとするガス化手段と、前記ガス化手段で得られた前記ガス化ガスを精製してガス化燃料とするガス精製手段と、前記ガス精製手段で得られた前記ガス化燃料が供給されて燃焼ガスを得る燃焼器と、前記燃焼器で得られた燃焼ガスを膨張することで駆動されて電力を得る前記タービンとしての膨張タービンと、前記膨張タービンの排気ガスが熱回収されて蒸気が生成される排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラで得られた蒸気により駆動されて電力を得る蒸気タービンとを有することを特徴とする。

請求項５に係る本発明では、ガス化手段で得られたガス化ガスをガス精製手段で精製してガス化燃料とし、ガス化燃料を燃焼器で燃焼させて燃焼ガスを得る。燃焼ガスは膨張タービンで膨張され、膨張タービンが駆動されて電力が得られる。膨張タービンの排気ガスが排熱回収ボイラで熱回収されて蒸気が生成される。そして、排熱回収ボイラで生成された蒸気により蒸気タービンが駆動されて電力が得られる。水素製造手段では、膨張タービン、蒸気タービンの駆動により得られた電力によりＨ_２が得られる。ガス化手段は、例えば、石炭をガス化する石炭ガス化設備が適用される。

また、請求項６に係る本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、前記水素製造手段で得られたＨ_２をＣＯ_２と反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨ（燃料・原料）を製造する炭素系燃料・原料製造手段を有することを特徴とする。

請求項６に係る本発明では、炭素系燃料・原料製造手段により、水素製造手段で得られたＨ_２からＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨが製造され、Ｈ_２に比べ、輸送時や貯蔵時等の取り扱いが容易な燃料・原料を得ることができる。

また、請求項７に係る本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、請求項６に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、系内でＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収手段を備え、前記炭素系燃料・原料製造手段は、前記水素製造手段で得られたＨ_２と前記ＣＯ_２回収手段で回収されたＣＯ_２を反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨを製造することを特徴とする。

請求項７に係る本発明では、ＣＯ_２回収手段により系内でＣＯ_２を回収し、系内で回収されたＣＯ_２と、水素製造手段で得られたＨ_２とを反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨを製造することができる。

また、請求項８に係る本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、系内でＨ_２Ｏを得る凝縮手段を備え、前記水素製造手段は、前記凝縮手段で得られたＨ_２Ｏを前記発電設備からの電力で分解することでＨ_２を得ることを特徴とする。

請求項８に係る本発明では、凝縮手段により系内でＨ_２Ｏを得て、系内で得たＨ_２Ｏを発電設備で得られた電力で電気分解することでＨ_２を得ることができる。

また、請求項９に係る本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、請求項８に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、前記水素製造手段で得られたＨ_２をＣＯ_２と反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨを製造する炭素系燃料・原料製造手段を有することを特徴とする。

請求項９に係る本発明では、炭素系燃料・原料製造手段により、水素製造手段で得られたＨ_２をＣＯ_２と反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨが製造され、Ｈ_２に比べ取り扱いが容易な燃料・原料を得ることができる。

また、請求項１０に係る本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、請求項９に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、系内でＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収手段を備え、前記炭素系燃料・原料製造手段は、前記水素製造手段で得られたＨ_２と前記ＣＯ_２回収手段で回収されたＣＯ_２を反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨを製造することを特徴とする。

請求項１０に係る本発明では、ＣＯ_２回収手段により系内でＣＯ_２を回収し、系内で回収されたＣＯ_２と、水素製造手段で得られたＨ_２とを反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨを製造することができる。

また、請求項１１に係る本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、前記水素製造手段で得られたＨ_２をＮ_２と反応させることでＮＨ_３を製造するＮＨ_３製造手段を有することを特徴とする。

請求項１１に係る本発明では、水素製造手段で得られたＨ_２をＮ_２と反応させることで、ＮＨ_３が製造され、Ｈ_２に比べ、輸送時や貯蔵時等の取り扱いが容易な燃料・原料を得ることができる。製造されるＮＨ_３は、例えば、燃料、肥料の合成、排煙脱硝用、Ｈ_２のキャリア等として用いることができる。

ＮＨ_３の製造に用いるＮ_２としては、空気をＯ_２とＮ_２に分離する空気分離手段により分離されたＮ_２を用いることができる。空気分離手段（Ｎ_２製造手段）が系内に備えられている場合、Ｎ_２を系内で賄うことができる。

また、請求項１２に係る本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、系内の熱を前記水素製造手段に供給する熱供給手段を有することを特徴とする。

請求項１２に係る本発明では、系内の熱を水素製造手段に供給することで、吸熱反応である水素製造における熱として使用され、水素製造量あたりの電力消費量（水素原単位）を低減させることができる。熱の供給は、水素製造手段である水電解装置を加熱することや、水素を製造する水電解反応に使用する水を加熱することで（温水、もしくは、蒸気を供給することで）、実施することができる。

また、請求項１３に係る本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、前記発電設備で発電された電力が送られる電力系と、前記電力系に接続される再生可能エネルギー発電設備とを更に備えたことを特徴とする。

請求項１３に係る本発明では、再生可能エネルギー発電設備の出力が変動した時に、水素製造手段への電力の供給を調整し、タービンの駆動による発電出力を維持した状態で、再生可能エネルギー発電設備の出力の変動を吸収し、再生可能エネルギー発電設備を含めた電力系を安定化させることができる。

これにより、再生可能エネルギー発電設備、及び、他のエネルギーを用いた発電設備を組み合わせ、高効率を維持して発電設備の運転を行うと共に、負荷調整機能を確保した状態で、燃料・原料を製造して発電を行うことが可能になる。

本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、高効率を維持して発電設備の運転を行うと共に、負荷調整機能を確保した状態で、燃料・原料を製造して発電を行うことが可能になる。

特に、本発明の燃料・原料が製造される発電システムは、再生可能エネルギー発電設備、及び、他のエネルギーを用いた発電設備を組み合わせ、高効率を維持して発電設備の運転を行うと共に、負荷調整機能を確保した状態で、燃料・原料を製造して発電を行うことが可能になる。

本発明の燃料・原料が製造される発電システムを適用した電力供給系統の概略系統図である。 第１実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第２実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第３実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第４実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第５実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第６実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第７実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第８実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第９実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第１０実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第１１実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第１２実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第１３実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第１４実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第１５実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第１６実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第１７実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第１８実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第１９実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第２０実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第２１実施例に係る発電設備の概略系統図である。 第２２実施例に係る発電設備の概略系統図である。

図１には本発明の燃料・原料が製造される発電システムを適用した電力供給系統の全体の構成を説明するための概略系統を示してある。

図１に示すように、発電設備としての火力発電設備２、及び、水素製造手段３が電力系５に接続されることで電力供給系統が構築されている。火力発電設備２は、タービンの駆動により電力が得られるようになっている（後述する）。火力発電設備２で発電された電力は電力系５に送られ、電力系５から電力が供給される。

水素製造手段３では、火力発電設備２で得られた電力を用いてＨ_２が製造される。詳細は後述するが、水素製造手段３は、火力発電設備２で得られた電力でＨ_２Ｏを電気分解することでＨ_２を得る設備となっている。製造されたＨ_２は、そのまま利用されたり、例えば、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨが製造されて搬送、利用されたりする。

電力系５には、再生可能エネルギー発電設備としての風力発電設備７、太陽光発電設備８が接続され、燃料・原料が製造される発電システム（発電システム）４が構築され、電力系５には、風力発電設備７、太陽光発電設備８からの電力が供給される。

尚、発電設備としては、原子力等、化石燃料を使用しない発電設備を適用することができる。また、再生可能エネルギー発電設備の発電手段としては、水力、地熱、潮流、バイオマス燃料等、風や太陽光を使用しない発電設備を適用することができる。

発電システム４では、火力発電設備２（水素製造手段３）、再生可能エネルギー発電設備（風力発電設備７、太陽光発電設備８）が多数の設備として並列して運用される。例えば、電力の需要に応じて、再生可能エネルギー発電設備（風力発電設備７、太陽光発電設備８）による電力、及び、火力発電設備２の電力が電力系５に供給されて電力需要が賄われる。また、火力発電設備２で発電された電力の一部によりＨ_２が製造されている。

再生可能エネルギー発電設備は、自然環境により出力が大きく変動するため、安定した電力の供給を確保する必要がある。また、火力発電設備２は、高い効率が達成される状態で運転することが好ましく、高効率を維持して運転を継続することが理想的である。

このため、発電システム４では、火力発電設備２（水素製造手段３）が高効率の運転状態が維持されて、電力の一部によりＨ_２が製造され、再生可能エネルギー発電設備（風力発電設備７、太陽光発電設備８）の出力が変動した場合に、水素製造手段３でのＨ_２の製造を調整して水素製造に用いる電力を変化させることで、再生可能エネルギー発電設備（風力発電設備７、太陽光発電設備８）の出力の変動を吸収している。これにより、電力系５の電力需要を調整している。

これにより、高効率を維持して火力発電設備２の運転を行っている状態で、水素製造手段３でのＨ_２の製造を調整することにより、再生可能エネルギー発電設備（風力発電設備７、太陽光発電設備８）の出力変動を吸収することができ、電力需要に応じた出力を維持することができる。

つまり、火力発電設備２で所定の電力の発電を維持した状態で、電力需要に応じて電力を供給することができる。即ち、水素製造手段３でのＨ_２の製造を調整することにより、火力発電設備２の電力系５への電力の供給に幅を持たせることができる（発電の調整機能を持たせることができる）。

このため、高効率を維持して発電設備の運転を行うと共に、発電の負荷調整機能を持たせた状態で発電設備の運転を行い、発電設備の運転を止めることなく、燃料・原料を製造して（燃料・原料を併産して）発電を行うことが可能になる。

図２から図６に基づいて発電システム４の第１実施例から第５実施例を具体的に説明する。即ち、火力発電設備２（水素製造手段３）の第１実施例から第５実施例の具体例を説明する。

図２から図６には第１実施例から第５実施例に係る発電システム４の火力発電設備２（水素製造手段３）の概略系統を示してある。第１実施例から第５実施例は、ボイラで得られた蒸気により動力を得る蒸気タービンを備えた設備の例である。

図２に基づいて第１実施例を説明する。

図に示すように、火力発電設備２として、燃料（石炭）が供給されて燃焼されることで蒸気が生成されるボイラ１１が備えられ、ボイラ１１で生成された高温・高圧の蒸気は蒸気タービン１２に送られる。高温・高圧の蒸気により蒸気タービン１２が駆動されることで、発電機１３により電力が得られる。蒸気タービン１２の排気蒸気は復水器１４で復水され、給水ポンプ１５によりボイラ１１に給水される。

発電システム４として水素製造手段３が備えられている。水素製造手段３には、火力発電設備２で発電された電力の一部が送られ、Ｈ_２Ｏの電気分解によりＨ_２が製造される。即ち、水素製造手段３には、Ｈ_２Ｏ、及び、発電機１３で発電された電力の一部が供給され、発電機１３で発電された電力の一部によりＨ_２Ｏが電気分解されてＨ_２が製造される。

第１実施例の火力発電設備２では、ボイラ１１で生成された高温・高圧の蒸気により蒸気タービン１２を駆動して電力が得られる。そして、水素製造手段３では、Ｈ_２Ｏを蒸気タービン１２の駆動で得られた電力により電気分解することでＨ_２を得ることができる。

第１実施例の火力発電設備２では、水素製造手段３でのＨ_２の製造を調整することにより、火力発電設備２の運転状態を維持した状態で（例えば、蒸気タービン１２の駆動状態を維持した状態で）、電力系５の電力需要に応じた電力を電力系５に供給することができる。即ち、水素製造手段３でのＨ_２の製造を調整することにより、蒸気タービン１２の駆動による電力の供給に幅を持たせることができる（発電の調整機能を持たせることができる）。

このため、再生可能エネルギー発電設備、及び、蒸気を用いた蒸気タービン１２を組み合わせ、高効率を維持して火力発電設備２の運転を行うと共に、発電の調整機能を持たせた状態で火力発電設備２の運転を行い、発電設備を停止させることなく、Ｈ_２（燃料・原料）を製造して発電を行うことが可能になる。

図３に基づいて第２実施例を説明する。図２に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第２実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図２に示した第１実施例に対し、水素製造手段３で製造されたＨ_２が送られる炭素系燃料・原料製造手段としてのメタン製造手段１６が備えられている。メタン製造手段１６にはＣＯ_２が供給され、ＣＨ_４が製造される。このため、水素製造手段３で製造されたＨ_２からＣＨ_４を製造することが可能になる。

炭素系燃料・原料製造手段としては、水素製造手段３で得られたＨ_２をＣＯ_２と反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨ（燃料・原料）を製造する製造手段（製造設備）を適用することが可能である。

図４に基づいて第３実施例を説明する。図２、図３に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第３実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図３に示した第２実施例に対し、ＣＯ_２回収手段１７を備えた構成になっている。即ち、ボイラ１１の排気ガスの経路にはＣＯ_２回収手段１７が備えられ、ボイラ１１の排気ガスの経路からＣＯ_２が分離、回収される。そして、メタン製造手段１６には、ＣＯ_２回収手段１７で回収されたＣＯ_２が供給され、Ｈ_２と反応させることでＣＨ_４が製造される。

このため、ＣＯ_２回収手段１７で回収されたＣＯ_２を、メタン製造手段１６に供給することで、系内のＣＯ_２と水素製造手段３で製造されたＨ_２を反応させてＣＨ_４を製造することが可能になる。

これにより、系内のＣＯ_２を用いて（外部のＣＯ_２を用いることなく）ＣＨ_４を製造することができる。

図５に基づいて第４実施例を説明する。図２に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第４実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図２に示した第１実施例に対し、凝縮手段１８を備えた構成となっている。即ち、ボイラ１１の排気ガスは排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮手段１８により凝縮されてＨ_２Ｏが得られる。凝縮手段１８で得られたＨ_２Ｏは水素製造手段３に供給される。このため、系内のＨ_２Ｏを用いて（外部のＨ_２Ｏを用いることなく）Ｈ_２を製造することができる。

図６に基づいて第５実施例を説明する。図４に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第５実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図４に示した第３実施例に対し、凝縮手段１８を備えた構成になっている。即ち、ボイラ１１の排気ガスは排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮手段１８により凝縮されてＨ_２Ｏが得られる。凝縮手段１８で得られたＨ_２Ｏは水素製造手段３に供給される。このため、系内のＨ_２Ｏを用いて（外部のＨ_２Ｏを用いることなく）Ｈ_２を得ることができる。

これにより、系内のＨ_２Ｏ、ＣＯ_２を用いて（外部のＨ_２Ｏ、ＣＯ_２を用いることなく）ＣＨ_４を製造することができる。

図７から図１１に基づいて発電システム４の第６実施例から第１０実施例を具体的に説明する。即ち、火力発電設備２（水素製造手段３）の第６実施例から第１０実施例の具体例を説明する。

図７から図１１には第６実施例から第１０実施例に係る発電システム４の火力発電設備２（水素製造手段３）の概略系統を示してある。第６実施例から第１０実施例は、燃焼手段（燃焼器）で得られた燃焼ガスを膨張して動力を得る膨張タービンを備えた設備の例である。

図７に基づいて第６実施例を説明する。

図に示すように、火力発電設備２として、空気を圧縮する圧縮機２１が備えられ、圧縮機２１からの圧縮空気と燃料が燃焼器２２に供給される。燃焼器２２からの燃焼ガスが膨張タービン２３に送られ、燃焼ガスを膨張することで膨張タービン２３が駆動されて発電機２４により電力が得られる。

発電システム４として水素製造手段３が備えられている。水素製造手段３には、火力発電設備２で発電された電力の一部が送られ、水の電気分解によりＨ_２が製造される。即ち、水素製造手段３には、Ｈ_２Ｏ、及び、発電機２４で発電された電力の一部が供給され、発電機２４で発電された電力の一部によりＨ_２Ｏが電気分解されてＨ_２が製造される。

第６実施例の火力発電設備２では、燃焼器２２からの燃焼ガスが膨張タービン２３で膨張され、膨張タービン２３の駆動により電力が得られる。そして、水素製造手段３では、Ｈ_２Ｏを膨張タービン２３の駆動で得られた電力により電気分解することでＨ_２を得ることができる。

第６実施例の火力発電設備２では、水素製造手段３でのＨ_２の製造を調整することにより、火力発電設備２の運転状態を維持した状態で（例えば、膨張タービン２３の駆動状態を維持した状態で）、電力系５の電力需要に応じて電力を電力系５に供給することができる。即ち、水素製造手段３でのＨ_２の製造を調整することにより、膨張タービン２３の駆動による電力の供給に幅を持たせることができる（発電の調整機能を持たせることができる）。

このため、再生可能エネルギー発電設備、及び、燃焼ガスを膨張して駆動力を得る膨張タービン２３を組み合わせ、高効率を維持して火力発電設備２の運転を行うと共に、発電の調整機能を確保した状態で火力発電設備２の運転を行い、発電設備を停止させることなく、Ｈ_２（燃料・原料）を製造して発電を行うことが可能になる。

図８に基づいて第７実施例を説明する。図７に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第７実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図７に示した第６実施例に対し、水素製造手段３で製造されたＨ_２が送られる炭素系燃料・原料製造手段としてのメタン製造手段２６が備えられている。メタン製造手段２６にはＣＯ_２が供給され、ＣＨ_４が製造される。このため、水素製造手段３で製造されたＨ_２からＣＨ_４を製造することが可能になる。

炭素系燃料・原料製造手段としては、水素製造手段３で得られたＨ_２をＣＯ_２と反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨを製造する製造手段（製造設備）を適用することが可能である。

図９に基づいて第８実施例を説明する。図７、図８に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第８実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図８に示した第７実施例に対し、ＣＯ_２回収手段２７を備えた構成になっている。即ち、膨張タービン２３の排気ガスの経路にはＣＯ_２回収手段２７が備えられ、膨張タービン２３の排気ガスの経路からＣＯ_２が分離、回収される。そして、メタン製造手段２６には、ＣＯ_２回収手段２７で回収されたＣＯ_２が供給され、ＣＨ_４が製造される。

このため、ＣＯ_２回収手段２７で回収されたＣＯ_２を、メタン製造手段２６に供給することで、系内のＣＯ_２と水素製造手段３で製造されたＨ_２を反応させてＣＨ_４を製造することが可能になる。

これにより、系内のＣＯ_２を用いて（外部のＣＯ_２を用いることなく）ＣＨ_４を製造することができる。

図１０に基づいて第９実施例を説明する。図７に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第９実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図７に示した第６実施例に対し、凝縮手段２８を備えた構成となっている。即ち、膨張タービン２３の排気ガスは排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮手段２８により凝縮されてＨ_２Ｏが得られる。凝縮手段２８で得られたＨ_２Ｏは水素製造手段３に供給される。このため、系内のＨ_２Ｏを用いて（外部のＨ_２Ｏを用いることなく）Ｈ_２を得ることができる。

図１１に基づいて第１０実施例を説明する。図９に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第１０実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図９に示した第８実施例に対し、凝縮手段２８を備えた構成になっている。即ち、膨張タービン２３の排気ガスは排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮手段２８により凝縮されてＨ_２Ｏが得られる。凝縮手段２８で得られたＨ_２Ｏは水素製造手段３に供給される。このため、系内のＨ_２Ｏを用いて（外部のＨ_２Ｏを用いることなく）Ｈ_２を得ることができる。

これにより、系内のＨ_２Ｏ、ＣＯ_２を用いて（外部のＨ_２Ｏ、ＣＯ_２を用いることなく）ＣＨ_４を製造することができる。

図１２から図１６に基づいて発電システム４の第１１実施例から第１５実施例を具体的に説明する。即ち、火力発電設備２（水素製造手段３）の第１１実施例から第１５実施例の具体例を説明する。

図１２から図１６には第１１実施例から第１５実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）の概略系統を示してある。第１１実施例から第１５実施例は、燃焼手段（燃焼器）で得られた燃焼ガスを膨張して動力を得る膨張タービンと、膨張タービンの排気ガスを排熱回収ボイラで熱回収し、排熱回収ボイラで得られた蒸気により動力を得る蒸気タービンを備えた設備の例である。

図１２に基づいて第１１実施例を説明する。

図に示すように、火力発電設備２として、空気を圧縮する圧縮機３１が備えられ、圧縮機３１からの圧縮空気と燃料が燃焼器３２に供給される。燃焼器３２からの燃焼ガスが膨張タービン３３に送られ、燃焼ガスを膨張することで膨張タービン３３が駆動されて発電機３４により電力が得られる。膨張タービン３３の排気ガスは排熱回収ボイラ３５に送られ、排熱回収ボイラ３５で熱回収された排気ガスは放出される。

排熱回収ボイラ３５では膨張タービン３３の排気ガスが熱回収されて蒸気が生成され、排熱回収ボイラ３５で生成された蒸気は蒸気タービン３６に送られて蒸気タービン３６が駆動され、発電機４０により電力が得られる。蒸気タービン３６の排気蒸気は復水器５０で復水され、給水ポンプ６０により排熱回収ボイラ３５に給水される。

発電システム４として水素製造手段３が備えられている。水素製造手段３には、火力発電設備２で発電された電力の一部が送られる。即ち、水素製造手段３には、発電機３４、４０で発電された電力の一部が供給される。水素製造手段３では、Ｈ_２Ｏを発電機３４、４０で得られた電力により電気分解することでＨ_２を得ることができる。

第１１実施例の火力発電設備２では、膨張タービン３３の駆動により電力を得ると共に、膨張タービン３３の排気が熱回収されて排熱回収ボイラ３５で蒸気が得られ、排熱回収ボイラ３５で得られた蒸気により蒸気タービン３６が駆動されて電力が得られる。そして、水素製造手段３では、発電機３４、４０で発電された電力の一部によりＨ_２Ｏが電気分解されてＨ_２が製造される。

第１１実施例の火力発電設備２では、水素製造手段３でのＨ_２の製造を調整することにより、火力発電設備２の運転状態を維持した状態で（例えば、膨張タービン３３、蒸気タービン３６の駆動状態を維持した状態で）、電力需要に応じて電力を電力系５に供給することができる。即ち、水素製造手段３でのＨ_２の製造を調整することにより、膨張タービン３３、蒸気タービン３６の駆動による電力の供給に幅を持たせることができる（発電の調整機能を持たせることができる）。

このため、再生可能エネルギー発電設備、及び、燃料を用いた膨張タービン３３、及び、蒸気を用いた蒸気タービン３６を組み合わせ、高効率を維持して火力発電設備２の運転を行うと共に、負荷調整機能を確保した状態で火力発電設備２の運転を行い、発電設備を停止させることなく、Ｈ_２（燃料・原料）を製造して発電を行うことが可能になる。

図１３に基づいて第１２実施例を説明する。図１２に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第１２実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図１２に示した第１１実施例に対し、水素製造手段３で製造されたＨ_２が送られる炭素系燃料・原料製造手段としてのメタン製造手段３７が備えられている。メタン製造手段３７にはＣＯ_２が供給され、ＣＨ_４が製造される。このため、水素製造手段３で製造されたＨ_２からＣＨ_４を製造することが可能になる。

炭素系燃料・原料製造手段としては、水素製造手段３で得られたＨ_２をＣＯ_２と反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨを製造する製造手段（製造設備）を適用することが可能である。

図１４に基づいて第１３実施例を説明する。図１２、図１３に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第１３実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図１３に示した第１２実施例に対し、ＣＯ_２回収手段３８を備えた構成になっている。即ち、膨張タービン３３の排気ガスの経路である排熱回収ボイラ３５の後流側にはＣＯ_２回収手段３８が備えられ、膨張タービン３３の排気ガスの経路からＣＯ_２が分離、回収される。そして、メタン製造手段３７には、ＣＯ_２回収手段３８で回収されたＣＯ_２が供給され、ＣＨ_４が製造される。

このため、ＣＯ_２回収手段３８で回収されたＣＯ_２を、メタン製造手段３７に供給することで、系内のＣＯ_２と水素製造手段３で製造されたＨ_２を反応させてＣＨ_４を製造することが可能になる。

これにより、系内のＣＯ_２を用いて（外部のＣＯ_２を用いることなく）ＣＨ_４を製造することができる。

図１５に基づいて第１４実施例を説明する。図１２に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第１４実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図１２に示した第１１実施例に対し、凝縮手段３９を備えた構成となっている。即ち、膨張タービン３３の排気ガスの経路である排熱回収ボイラ３５の後流側の経路の排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮手段３９により凝縮されてＨ_２Ｏが得られる。凝縮手段３９で得られたＨ_２Ｏは水素製造手段３に供給される。このため、系内のＨ_２Ｏを用いて（外部のＨ_２Ｏを用いることなく）Ｈ_２を得ることができる。

図１６に基づいて第１５実施例を説明する。図１４、図１５に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第１５実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図１４に示した第１３実施例に対し、凝縮手段３９を備えた構成になっている。即ち、膨張タービン３３の排気ガスの経路である排熱回収ボイラ３５の後流側の経路の排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮手段３９により凝縮されてＨ_２Ｏが得られる。凝縮手段３９で得られたＨ_２Ｏは水素製造手段３に供給される。このため、系内のＨ_２Ｏを用いて（外部のＨ_２Ｏを用いることなく）Ｈ_２を得ることができる。

これにより、系内のＨ_２Ｏ、ＣＯ_２を用いて（外部のＨ_２Ｏ、ＣＯ_２を用いることなく）ＣＨ_４を製造することができる。

図１７から図２１に基づいて発電システム４の第１６実施例から第２０実施例を具体的に説明する。即ち、火力発電設備２（水素製造手段３）の第１６実施例から第２０実施例の具体例を説明する。

図１７から図２１には第１６実施例から第２０実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）の概略系統を示してある。第１６実施例から第２０実施例は、燃料である石炭をガス化してガス化ガスとするガス化手段としての石炭ガス化炉と、ガス化手段で得られたガス化ガスを精製するガス精製手段と、ガス精製手段で精製されたガス化燃料を燃焼する燃焼器と、燃焼器で得られた燃焼ガスを膨張して動力を得る膨張タービンと、膨張タービンの排気ガスを排熱回収ボイラで熱回収し、排熱回収ボイラで得られた蒸気により動力を得る蒸気タービンを備えた設備の例である。

図１７に基づいて第１６実施例を説明する。

図に示すように、火力発電設備２として、石炭ガス化炉４１（ガス化手段）を備え、石炭ガス化炉４１では燃料としての石炭と酸化剤（例えば、Ｏ_２）の反応により石炭ガス化ガスｇが生成される。石炭ガス化ガスｇはガス精製手段４２で不純物が除去されて精製され、ガス化燃料ｆとされる。

火力発電設備２として、空気を圧縮する圧縮機４３が備えられ、圧縮機４３からの圧縮空気とガス化燃料ｆが燃焼器４４に供給される。燃焼器４４からの燃焼ガスが膨張タービン４５に送られ、燃焼ガスを膨張することで膨張タービン４５が駆動されて発電機４６により電力が得られる。膨張タービン４５の排気ガスは排熱回収ボイラ４７に送られ、排熱回収ボイラ４７で熱回収された排気ガスは放出される。

排熱回収ボイラ４７では膨張タービン４５の排気ガスが熱回収されて蒸気が生成され、排熱回収ボイラ４７で生成された蒸気は蒸気タービン４８に送られて蒸気タービン４８が駆動され、発電機４６により電力が得られる。蒸気タービン４８の排気蒸気は復水器で復水され、給水ポンプ４９により排熱回収ボイラ４７に給水される。

発電システム４として水素製造手段３が備えられている。水素製造手段３には、火力発電設備２で発電された電力の一部、及び、Ｈ_２Ｏが送られる。水素製造手段３では、水の電気分解によりＨ_２が製造される。水素製造手段３でＨ_２が製造された際に分解されたＯ_２は酸化剤として石炭ガス化炉４１に供給される。

第１６実施例の火力発電設備２では、石炭ガス化炉４１で得られた石炭ガス化ガスｇがガス精製手段４２で精製されてガス化燃料ｆとされ、ガス化燃料ｆが燃焼器４４で燃焼されて燃焼ガスが得られる。燃焼ガスは膨張タービン４５で膨張され、膨張タービン４５が駆動されて発電機４６により電力が得られ、膨張タービン４５の排気ガスが排熱回収ボイラ４７で熱回収されて蒸気が生成される。

そして、排熱回収ボイラ４７で生成された蒸気により蒸気タービン４８が駆動されて発電機４６により電力が得られ、蒸気タービン４８の排気蒸気は復水供給手段により復水されて排熱回収ボイラ４７に供給される。水素製造手段３では、膨張タービン４５、蒸気タービン４８の駆動により得られた電力によりＨ_２が得られる。

第１６実施例の火力発電設備２では、水素製造手段３でのＨ_２の製造を調整することにより、火力発電設備２の運転状態を維持した状態で（例えば、石炭ガス化炉４１の運転状態、膨張タービン４５、蒸気タービン４８の駆動状態を維持した状態で）、電力需要に応じて電力を電力系５に供給することができる。即ち、水素製造手段３でのＨ_２の製造を調整することにより、膨張タービン４５、蒸気タービン４８の駆動による電力の供給に幅を持たせることができる（発電の調整機能を持たせることができる）。

このため、再生可能エネルギー発電設備、及び、ガス化燃料を用いた膨張タービン４５、及び、蒸気を用いた蒸気タービン４８を組み合わせ、高効率を維持して火力発電設備２の運転を行うと共に、負荷調整機能を持たせた状態で火力発電設備２の運転を行い、発電設備を停止させることなく、Ｈ_２（燃料・原料）を製造して発電を行うことが可能になる。

図１８に基づいて第１７実施例を説明する。図１７に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第１７実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図１７に示した第１６実施例に対し、水素製造手段３で製造されたＨ_２が送られる炭素系燃料・原料製造手段としてのメタン製造手段５１が備えられている。メタン製造手段５１にはＣＯ_２が供給され、ＣＨ_４が製造される。このため、水素製造手段３で製造されたＨ_２からＣＨ_４を製造することが可能になる。

炭素系燃料・原料製造手段としては、水素製造手段３で得られたＨ_２をＣＯ_２と反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨを製造する製造手段（製造設備）を適用することが可能である。

図１９に基づいて第１８実施例を説明する。図１７、図１８に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第１８実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図１８に示した第１７実施例に対し、ＣＯ_２を系内で分離回収する構成（ＣＯ_２回収手段）となっている。即ち、メタン製造手段５１には、ガス精製手段４２で分離して得られたＣＯ_２が供給されるＣＯ_２供給経路５２が接続されている。ＣＯ_２供給経路５２からメタン製造手段５１にＣＯ_２が供給され、ＣＨ_４が製造される。

このため、ガス精製手段４２で得られたＣＯ_２を、メタン製造手段５１に供給することで、系内のＣＯ_２と水素製造手段３で製造されたＨ_２を反応させてＣＨ_４を製造することが可能になる。

これにより、系内のＣＯ_２を用いて（外部のＣＯ_２を用いることなく）ＣＨ_４を製造することができる。

図２０に基づいて第１９実施例を説明する。図１７に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第１９実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図１７に示した第１６実施例に対し、凝縮手段５３を備えた構成となっている。即ち、膨張タービン４５の排気ガスの経路である排熱回収ボイラ４７の後流側の経路の排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮手段５３により凝縮されてＨ_２Ｏが得られる。凝縮手段５３で得られたＨ_２Ｏは水素製造手段３に供給される。このため、系内のＨ_２Ｏを用いて（外部のＨ_２Ｏを用いることなく）Ｈ_２を得ることができる。

図２１に基づいて第２０実施例を説明する。図１９、図２０に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第２０実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図１９に示した第１８実施例に対し、凝縮手段５３を備えた構成になっている。即ち、膨張タービン４５の排気ガスの経路である排熱回収ボイラ４７の後流側の経路の排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮手段５３により凝縮されてＨ_２Ｏが得られる。凝縮手段５３で得られたＨ_２Ｏは水素製造手段３に供給される。このため、系内のＨ_２Ｏを用いて（外部のＨ_２Ｏを用いることなく）Ｈ_２を得ることができる。

これにより、系内のＨ_２Ｏ、ＣＯ_２を用いて（外部のＨ_２Ｏ、ＣＯ_２を用いることなく）ＣＨ_４を製造することができる。

図２２に基づいて第２１実施例を説明する。図１７に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第２１実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図１７に示した第１６実施例に対し、水素製造手段３で製造されたＨ_２が送られるＮＨ_３製造手段６１が備えられている。また、火力発電設備２には空気からＯ_２を分離するＯ_２製造手段６２（空気分離手段）が備えられ、Ｏ_２製造手段６２で製造されたＯ_２は石炭ガス化炉４１に供給される。ＮＨ_３製造手段６１には水素製造手段３で製造されたＨ_２、及び、Ｏ_２製造手段６２でＯ_２が分離された後のＮ_２が送られ、ＮＨ_３が製造される。

このため、水素製造手段３で得られたＨ_２と系内で得られたＮ_２を反応させることで、Ｎ_２供給手段（Ｎ_２製造手段）を新たに備えることなく、ＮＨ_３が製造され、Ｈ_２に比べ、輸送時や貯蔵時等の取り扱いが容易な燃料・原料を得ることができる。得られたＮＨ_３は、例えば、燃料、肥料の合成、排煙脱硝用、Ｈ_２のキャリア等として用いることができる。

尚、Ｏ_２製造手段６２を備えていない発電設備の場合、ＮＨ_３の製造に用いるＮ_２としては、系外のＮ_２を適用することができる。また、空気からＮ_２を製造する空気分離手段（Ｎ_２製造手段）を備えている場合、Ｎ_２製造手段で製造されたＮ_２を用いることで、Ｎ_２を系内で賄うことができる。また、図１から図２１に示した発電設備にＮＨ_３製造手段６１を備えることが可能である。

図２３に基づいて第２２実施例を説明する。第２２実施例は、図２に示した第１実施例に熱供給手段を備えた構成であり、図２に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

第２２実施例に係る火力発電設備２（水素製造手段３）は、図２に示した第１実施例に対し、系内の熱を水素製造手段３に供給する熱供給手段としての熱供給経路６５が備えられている。熱供給経路６５からは系内の熱として蒸気（例えば、蒸気タービン１２の入口側の蒸気）が水素製造手段３に供給されて加熱される。これにより、水素製造手段３での吸熱反応である水素製造における熱として使用することで、電力を有効にＨ_２に変換することができる。

また、水素製造手段３に供給されるＨ_２Ｏに系内の蒸気（加熱した水蒸気）を直接供給することができる。これにより、気化熱（潜熱）の分のエネルギーを熱として供給することができ、電力を有効にＨ_２に変換することができる。

尚、系内の熱である蒸気は、蒸気タービン１２の出口側の蒸気や、ボイラ１１で適宜部位の蒸気等を用いることができる。また、熱としては、ボイラ１１の排気ガスの熱、蒸気タービン１２で仕事を終えた蒸気の熱等、その他の機器の熱源からの熱を用いることができる。

このため、系内の熱を水素製造手段３に供給することで、吸熱反応である水素製造における熱として使用し、水素製造量あたりの電力消費量（水素原単位）を低減させることができる。即ち、電力を増やすことなくＨ_２の製造量を増加させることができる。

上述した熱供給経路６５は、図２から図２２に示した発電設備に備えることができる。この場合、熱としては、排熱回収ボイラで熱回収が終わった排気熱や、膨張タービンの適宜箇所のガスの熱等、系内の機器や設備の様々な熱を用いることができる。例えば、水素製造手段３である水電解装置を加熱することや、水電解反応に使用する水を加熱することで（温水、もしくは、蒸気を供給することで）、熱の供給を実施することができる。また、図２３に示した第２２実施例の発電設備に対し、図２２に示した第２１実施例のＮＨ_３製造手段６１を備えることも可能である。

上述した燃料・原料が製造される発電システムは、火力発電設備２で所定の電力の発電を維持した状態で、需要に応じて電力を電力系に供給することができ、水素製造手段３でのＨ_２の製造を調整することにより、火力発電設備２の電力の供給に幅を持たせることができる（発電の調整機能を持たせることができる）。

このため、再生可能エネルギー発電設備、及び、蒸気、燃焼ガス、ガス化ガスを用いた発電設備（蒸気タービン、ガスタービン等）を組み合わせ、高効率を維持して発電設備の運転を行うと共に、負荷調整機能を確保した状態で発電設備の運転を行い、発電設備の運転を止めることなく、燃料・原料を製造して発電を行うことが可能になる。

再生可能エネルギー発電設備を電力系に複数接続すると共に、蒸気タービンやガスタービン等を有する発電設備を複数接続して電力供給系統を構築した場合、水素製造手段３により、負荷調整機能が確保された状態になっているので、発電設備に応じた状況の任意の出力で運転することが可能になる。

例えば、複数の発電設備のうちのいくつかを出力調整して運転を継続しつつ、残りの発電設備では高効率での運転を維持したまま、Ｈ_２の製造を併用して電力需要の変動に対応する等、種々の運用を行うことが可能になる。

尚、上述した実施例は、再生可能エネルギー発電設備が電力系に接続された燃料・原料が製造される発電システムを例に挙げて説明したが、再生可能エネルギー発電設備の有無によらず、電力系の需要に応じた電力を電力系に供給できる、燃料・原料が製造される発電システムとすることも可能である。

本発明は、燃料・原料が製造される発電システムの産業分野で利用することができる。

２ 火力発電設備
３ 水素製造手段
４ 燃料・原料が製造される発電システム（発電システム）
５ 電力系
７ 風力発電設備
８ 太陽光発電設備
１１ ボイラ
１２、３６、４８ 蒸気タービン
１３、２４、３４、４０、４６ 発電機
１４、５０ 復水器
１６、２６、３７、５１ メタン製造手段
１７、２７、３８ ＣＯ_２回収手段
１８、２８、３９、５３ 凝縮手段
２１、３１、４３ 圧縮機
２２、３２、４４ 燃焼器
２３、３３、４５ 膨張タービン
３５、４７ 排熱回収ボイラ
４１ 石炭ガス化炉
４２ ガス精製手段
４９、６０ 給水ポンプ
５２ ＣＯ_２供給経路
６１ ＮＨ_３製造手段
６２ Ｏ_２製造手段
６５ 熱供給経路

Claims (13)

1. タービンの駆動により発電を行って電力を得る発電設備と、
   前記発電設備の前記タービンの駆動により得られた電力を用いてＨ_２を得る水素製造手段とを備えた
   ことを特徴とする燃料・原料が製造される発電システム。
2. 請求項１に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、
   前記発電設備は、
   燃料の燃焼により蒸気が生成されるボイラを有し、
   前記タービンは、
   前記ボイラで得られた蒸気により動力を得る蒸気タービンである、
   ことを特徴とする燃料・原料が製造される発電システム。
3. 請求項１に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、
   前記発電設備は、
   燃焼ガスを得る燃焼手段を有し、
   前記タービンは、
   前記燃焼手段で得られた燃焼ガスを膨張することで発電の動力を得る膨張タービンである
   ことを特徴とする燃料・原料が製造される発電システム。
4. 請求項３に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、
   前記発電設備は、
   前記膨張タービンの排気ガスが熱回収されて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
   前記排熱回収ボイラで生成された蒸気により動力を得る蒸気タービンとを有する
   ことを特徴とする燃料・原料が製造される発電システム。
5. 請求項１に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、
   前記発電設備は、
   燃料をガス化してガス化ガスとするガス化手段と、
   前記ガス化手段で得られた前記ガス化ガスを精製してガス化燃料とするガス精製手段と、
   前記ガス精製手段で得られた前記ガス化燃料が供給されて燃焼ガスを得る燃焼器と、
   前記燃焼器で得られた燃焼ガスを膨張することで駆動されて電力を得る前記タービンとしての膨張タービンと、
   前記膨張タービンの排気ガスが熱回収されて蒸気が生成される排熱回収ボイラと、
   前記排熱回収ボイラで得られた蒸気により駆動されて電力を得る蒸気タービンとを有する
   ことを特徴とする燃料・原料が製造される発電システム。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、
   前記水素製造手段で得られたＨ_２をＣＯ_２と反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨを製造する炭素系燃料・原料製造手段を有する
   ことを特徴とする燃料・原料が製造される発電システム。
7. 請求項６に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、
   系内でＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収手段を備え、
   前記炭素系燃料・原料製造手段は、
   前記水素製造手段で得られたＨ_２と前記ＣＯ_２回収手段で回収されたＣＯ_２を反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨを製造する
   ことを特徴とする燃料・原料が製造される発電システム。
8. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、
   系内でＨ_２Ｏを得る凝縮手段を備え、
   前記水素製造手段は、
   前記凝縮手段で得られたＨ_２Ｏを前記発電設備からの電力で分解することでＨ_２を得る
   ことを特徴とする燃料・原料が製造される発電システム。
9. 請求項８に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、
   前記水素製造手段で得られたＨ_２をＣＯ_２と反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨを製造する炭素系燃料・原料製造手段を有する
   ことを特徴とする燃料・原料が製造される発電システム。
10. 請求項９に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、
    系内でＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収手段を備え、
    前記炭素系燃料・原料製造手段は、
    前記水素製造手段で得られたＨ_２と前記ＣＯ_２回収手段で回収されたＣＯ_２を反応させることで、ＣＨ_４もしくはＣＨ_３ＯＨを製造する
    ことを特徴とする燃料・原料が製造される発電システム。
11. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、
    前記水素製造手段で得られたＨ_２をＮ_２と反応させることでＮＨ_３を製造するＮＨ_３製造手段を有する
    ことを特徴とする燃料・原料が製造される発電システム。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、
    系内の熱を前記水素製造手段に供給する熱供給手段を有する
    ことを特徴とする燃料・原料が製造される発電システム。
13. 請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の燃料・原料が製造される発電システムにおいて、
    前記発電設備で発電された電力が送られる電力系と、
    前記電力系に接続される再生可能エネルギー発電設備とを更に備えた
    ことを特徴とする燃料・原料が製造される発電システム。
    
    

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