中学校の理科の実験で学んだように、水に電流を流すと、陰極に水素、陽極に酸素が集まります。水電解装置（EC：Electrolysis Cell）には、いくつか方式がありますが、壱岐のシステムではPEM（Polymer Electrolyte Membrane：固体高分子電解質膜）型のECを使っています。PEM型のECは、太陽光という不安定な再生可能エネルギーに追従可能（高応答性）、という特徴を持っていまが、入力電力の変動が急激すぎると装置にダメージを与えてしまいます。したがってその長期的な安定動作のためには、発電量の予測をしながらECの特性に応じた制御が必要です。

燃料電池（FC：Fuel Cell）は水電解の逆で、水素を酸素と結合させます。その結合により、電気と熱が水とともに発生します。壱岐のシステムでは、PEFC（Polymer Electrolyte Fuel Cell：固体高分子形燃料電池）を使っていますが、これはフォークリフト用として開発した8kW出力の燃料電池を、定置型発電装置に改造したものです。