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。