JP2003217627A - 燃料供給量制御装置、燃料供給量制御方法及び電力供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電力供給システムにおいて、燃料電池の性能が
変化した場合においても、交流負荷電力と、実際の燃料
電池の出力電圧とが等しくなるように制御する。 【解決手段】制御部５と、補償部４とを具備する燃料供
給量制御装置を用いる。ここで、制御部５は、燃料電池
１＋２と系統電源９とが負荷８に供給する電力としての
負荷電力に基づいて、燃料電池１＋２に供給する燃料の
供給量としての燃料供給量を算出し、その燃料供給量に
基づいて、燃料電池１＋２の燃料供給装置７を制御す
る。そして、補償部４は、その負荷電力と、燃料電池１
＋２が発生する電力としての燃料電池電力とに基づい
て、その燃料供給量を補償する補償値を算出し、その補
償値を制御部５へ出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池用の燃料
供給量制御装置及びそれを用いた電力供給システムに関
し、特に、燃料電池の性能の変化を考慮した燃料供給量
制御装置及び電力供給システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池は、有害物質の排出が少ないな
どの環境負荷の低減効果、コジェネレーションによる高
いエネルギー効率等の点で注目されている。燃料電池の
利用形態としては、インバータを介して燃料電池を系統
電源と並列に交流負荷に接続した電力供給システムが知
られている。その際、燃料電池用の燃料として、炭化水
素系の材料（例示：天然ガス、プロパンガス、メタノー
ル）を改質した、水素リッチな改質ガスが知られてい
る。その電力供給システムは、各種施設や一般家庭など
への導入が考えられる。

【０００３】図５に、電力供給システムにおいて消費さ
れる電力（交流負荷電力）の時間変化のグラフについて
示す。縦軸は電力、横軸は、時間を示す。グラフにおい
て、曲線は、時間により消費電力（交流負荷電力）が変
化する様子を概念的に示している。燃料電池の出力電力
をＰ_ＦＣ一定とすると、交流負荷が少ない場合、燃料電
池の発電する出力電力Ｐ_ＦＣにより電力を十分賄える。
しかしその場合、電力の余剰分（図中、Ｓ_２で表示）が
発生する場合が予想される。したがって、そうならない
ように、燃料電池に供給する改質ガスを少なくする等に
よりＰ_ＦＣを下げることで対応する。一方、交流負荷が
大きくなり、出力電力Ｐ_ＦＣを越える場合、燃料電池に
供給する改質ガスを増やすことにより出力電力Ｐ_ＦＣを
上げることで対応するが、不足する分（図中、Ｓ_１で表
示）は、系統電源からの買電で賄われる。

【０００４】このように、各種施設や一般家庭などで
は、消費電力（交流負荷電力）が、時間により刻々と変
化するため、燃料電池の出力電力Ｐ_ＦＣを交流負荷に迅
速に対応させ、必要に応じて買電を行うことが必要であ
る。その場合、各種施設や一般家庭などに属する燃料電
池を出来るだけ使用し、買電は出来るだけ少なくするこ
とにより、電力コストを抑制することが求められる。

【０００５】従来技術の燃料電池を用いた電力供給シス
テムについて詳細に説明する。図３は、従来の燃料電池
を用いた電力供給システムの構成を示す図である。電力
供給システムは、改質器１０１、燃料電池（ＦＣ）１０
２、電力変換器１０３、改質器ロード量制御部１０５、
流量制御弁１０７及びＦＣ出力電流指令演算部１０６を
具備する。電力変換器１０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ
１１１、ＤＣ／ＡＣインバータ１１２、インバータ出力
電力計算部１１３、受電電力計算部１１４、ＦＣ出力電
流制御部１１５、加算点１１６、電流計１１７、電流計
１１８及び電圧計１１９を備える。また、改質器ロード
量制御部１０５は、負荷計算部１３１と、リミッタＡ１
３２とを備える。

【０００６】電力供給システムは、系統電源１０９と共
に、構内負荷１０８に並列に接続されている。そして、
構内負荷１０８に電力を供給する。系統電源１０９のラ
インには、電圧計１４１及び電流計１４２が設置されて
いる。

【０００７】以下、各構成について説明する。流量制御
弁１０７は、改質器ロード量制御部１０５（後述）から
の改質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄ基づいて、弁の開度によ
り改質器１０１（後述）に供給する燃料Ｆ_１の供給量を
制御する。ここで、燃料Ｆ_１は、炭化水素系の燃料ガス
と水蒸気とを混合したガスである。

【０００８】改質器１０１は、流量制御弁１０７から供
給される燃料Ｆ_１を用いて、水蒸気改質反応を行ない、
所望の改質ガスＦ_２（水蒸気、水素を主成分とするガ
ス）を生成する。生成した改質ガスＦ_２は、燃料電池１
０２（後述）へ供給される。

【０００９】燃料電池（ＦＣ）１０２は、供給された改
質ガスＦ_２と、酸素を含むガス（空気など）とを用い
て、電気化学反応（電池反応）により発電を行う。発電
された電力Ｐ_ＦＣ（以下「ＦＣ出力電力」、その電圧を
「ＦＣ出力電圧Ｖ_ＦＣ」、その電流を「ＦＣ出力電流Ｉ
_ＦＣ」とする）は、直流電力である。ＦＣ出力電力Ｐ_Ｆ
Ｃは、電力変換器１０３へ出力される。

【００１０】電力変換器１０３について説明する。ＤＣ
／ＤＣコンバータ１１１は、燃料電池１０２からのＦＣ
出力電力Ｐ_ＦＣ（直流電力）に基づいて、その電圧を昇
圧した直流電力Ｐ_ＣＯＮ（以下「コンバータ出力電力Ｐ
_ＣＯＮ」、その電圧を「コンバータ出力電圧
Ｖ_ＣＯＮ」、その電流を「コンバータ出力電流
Ｉ_ＣＯＮ」とする）を、ＤＣ／ＡＣインバータ１１２へ
出力する。また、電流計１１７で計測されたＦＣ出力電
流Ｉ_ＦＣ（燃料電池１０２より）と、ＦＣ出力電流指令
Ｉ_ＦＣ ^＊（ＦＣ出力電流指令演算部１０６（後述）よ
り）との差（ＦＣ出力電流制御部１１５より）の入力に
基づいて、その差を無くすようにＦＣ出力電流Ｉ_ＦＣを
制御する。

【００１１】ＤＣ／ＡＣインバータ１１２は、コンバー
タ出力電力Ｐ_ＣＯＮ（直流電力）の入力に基づいて、コ
ンバータ出力電力Ｐ_ＣＯＮを所望の周波数及び電圧の交
流電力（以下「インバータ出力電力Ｐ_ＩＮＶ」、その電
圧を「インバータ出力電圧Ｖ _ＩＮＶ」、その電流を「イ
ンバータ出力電流Ｉ_ＩＮＶ」とする）へ変換し、構内負
荷１０８へ出力する。

【００１２】インバータ出力電力計算部１１３は、電流
計１１８で計測されたインバータ出力電流Ｉ_ＩＮＶと、
電圧計１１９で計測されたインバータ出力電圧Ｖ_ＩＮＶ
とに基づいて、インバータ出力電力Ｐ_ＩＮＶを算出す
る。

【００１３】受電電力計算部１１４は、系統電源から構
内負荷８へ供給される電力Ｐ_ＧＮＤ（以下「受電電力Ｐ
_ＧＮＤ」、その電圧を「受電電圧Ｖ_ＧＮＤ」、その電流
を「受電電流Ｉ_ＧＮＤ」とする）を、電流計１４２で計
測される受電電流Ｉ_ＧＮＤと、電圧計１４１で計測され
る受電電圧Ｖ_ＧＮＤとに基づいて算出する。

【００１４】加算点１１６は、インバータ出力電力Ｐ
_ＩＮＶと、受電電力Ｐ_ＧＮＤとを合計し、構内負荷１０
８が必要とする交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤとして、改質器ロ
ード量制御部１０５へ出力する。

【００１５】改質器ロード量制御部１０５について説明
する。負荷計算部１３１は、交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤに基
づいて、改質器１０１の運転条件（改質器ロード量）を
算出する。すなわち、その交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤを出力
するために必要な、改質ガスＦ_２の流量Ｆ_２１を算出す
る。次に、その流量Ｆ _２１に基づいて、その改質ガスＦ
_２の流量Ｆ_２１を得るのに必要な改質器１０１に供給す
る燃料Ｆ_１の流量Ｆ_１２を求める。負荷計算部１３１
は、その流量Ｆ_{１ ２}に基づいて、流量制御弁１０７が流
量Ｆ_１２を流せるような改質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄを
生成する。そして、改質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄを、流
量制御弁１０７及びＦＣ出力電流指令演算部１０６へ出
力する。改質器ロード信号Ｒ_{ｌｏａ ｄ}は、定格時の燃料
流量を１００％として正規化した値とする。ただし、リ
ミッタＡ１３２は、もし、改質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄ
が、予め設定した値の範囲（例示：０−１００％）に入
らないならば、その直前の改質器ロード信号
Ｒ_ｌｏａｄ’を改質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄとして出力
する。

【００１６】ＦＣ出力電流指令演算部１０６は、改質器
ロード信号Ｒ_ｌｏａｄの入力に基づいて、ＦＣ出力電流
Ｉ_ＦＣの目標値としてのＦＣ電流目標値を計算し、ＦＣ
出力電流指令Ｉ_ＦＣ ^＊として電力変換器１０３へ出力す
る。出力のタイミングは、改質器１０１の応答性（燃料
Ｆ_１供給量変化に対する改質器１０１出口での改質ガス
Ｆ_２の水素量の変化）を予め予測し、それに合わせる。

【００１７】図４を用いて、ＦＣ出力電流指令Ｉ_ＦＣ ^＊
の出力のタイミングについて更に説明する。図４は、交
流負荷電力Ｐ_ＤＭＤの時間変化及びそれに対応した改質
器１０１出口での改質ガスＦ_２の水素量の時間変化の一
例を示すグラフである。縦軸は交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤ及
び改質器１０１出口での改質ガスＦ_２の水素量である。
図中の曲線（交流負荷電力）に示すように、交流負荷電
力Ｐ_ＤＭＤは、電気設備のＯＮ／ＯＦＦにより、急激に
変化する。それに対応して、燃料電池１０２の出力電力
Ｐ_ＦＣを追従させるために、改質器１０１での改質ガス
Ｆ_２の水素量を増減する必要がある。しかし、交流負荷
電力Ｐ_ＤＭＤの変化と同時に改質器１０１へ供給する燃
料Ｆ_１を変化させても、図中の曲線（改質ガスの水素
量）に示すように、改質器１０１の応答性は必ずしも良
くない。これは、改質器１０１内の熱容量等により、定
常状態に至るまでに時間を要するからである。図中の例
では、時間の遅れ（ΔＴ）及び過渡的応答（図中Ｑ）が
見られる。従って、燃料電池１０２の出力電力Ｐ_ＦＣを
交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤの変化に直接対応させると、改質
器１０１の改質ガスＦ_２の水素量が対応できなくなる。
それにより、燃料電池１０２が水素欠乏を起こして、破
損（焼損）してしまう。

【００１８】上記のような事態が発生しないように、Ｆ
Ｃ出力電流指令演算部１０６は、ＦＣ出力電流指令Ｉ
_ＦＣ ^＊を、改質器１０１が応答可能なように変更（遅ら
せて）して出力する。例えば、伝達関数として、無駄時
間応答と一時遅れ応答を組み合わせた関数を用いる。そ
の場合、改質器１０１の応答の遅れに伴う燃料電池１０
２による電力供給の遅れは、系統電源１０９からの電力
で賄う。

【００１９】次に、従来技術の燃料電池を用いた電力供
給システムの動作について説明する。改質器１０１に用
いられる燃料Ｆ_１は、改質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄによ
り流量制御弁１０７で流量Ｆ_１１を制御され、改質器１
０１に供給される。そして、燃料Ｆ_１は、水蒸気改質反
応により改質ガスＦ_２となる。その流量は、Ｆ_２１であ
る。燃料電池１０２は、供給された改質ガスＦ_２と空気
を用い、電気化学反応（電池反応）により発電を行な
う。発電されたＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣは、電力変換器１０
３へ出力される。

【００２０】電力変換器１０３は、ＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣ
を、所望の電圧、周波数を有するインバータ出力電力Ｐ
_ＩＮＶに変換し、構内負荷１０８へ出力する。その際、
ＦＣ出力電流指令演算部１０６からのＦＣ出力電流指令
Ｉ_ＦＣ ^＊に基づいて、ＦＣ出力電流Ｉ_ＦＣを制御する。
また、インバータ出力電力Ｐ_ＩＮＶと受電電力Ｐ_ＧＮＤ
との合計である交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤを計算し、改質器
ロード量制御部１０５へ出力する。

【００２１】改質器ロード量制御部１０５の負荷計算部
１３１は、交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤに基づいて、その交流
負荷電力Ｐ_ＤＭＤを出力するために必要な、改質器１０
１に必要な燃料Ｆ_１の流量Ｆ_１１を求める。そして、Ｆ
_１１を改質器ロード信号Ｒ_{ｌ ｏａｄ}として、流量制御弁
１０７及びＦＣ出力電流指令演算部１０６へ出力する。

【００２２】ＦＣ出力電流指令演算部１０６は、改質器
ロード信号Ｒ_ｌｏａｄの入力に基づいて、ＦＣ出力電流
Ｉ_ＦＣの目標値としてＦＣ出力電流指令Ｉ_ＦＣ ^＊を電力
変換器１０３へ出力する。流量制御弁１０７は、改質器
ロード量制御部１０５からの改質器ロード信号Ｒ
_ｌｏａｄに基づいて、改質器１０１に供給する燃料Ｆ_１
の供給量Ｆ_１１を制御する。

【００２３】上記動作において、交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤ
を出力するために必要な、燃料Ｆ_１の流量Ｆ_１１を求め
る方法について、更に説明する。図６は、交流負荷電力
Ｐ_ＤＭＤを出力するために必要な燃料Ｆ_１の流量Ｆ_１１
を求める方法を説明する図である。図６（ａ）は、交流
負荷電力Ｐ_ＤＭＤ（横軸）と、改質器１０１で生成され
る改質ガスＦ_２の供給量（縦軸）との関係を示すグラフ
である。このグラフ（曲線（Ａ））は、交流負荷電力Ｐ
_ＤＭＤ＝Ｐ_１を燃料電池１０２から得るのに、燃料電池
１０２へ供給すべき改質ガスＦ_２が、Ｆ_２＝Ｆ_２１であ
ることを示している。次に、図６（ｂ）は、改質器１０
１で生成される改質ガス供給量Ｆ_２の供給量（横軸）
と、改質器１０１に供給する燃料Ｆ_１の供給量（縦軸）
との関係を示すグラフである。このグラフ（曲線
（Ｃ））は、改質ガスＦ_２＝Ｆ_２１を改質器１０１から
得るのに、改質器１０１へ供給すべき燃料Ｆ_１が、Ｆ_１
＝Ｆ_１１であることを示している。

【００２４】すなわち、上記図６（ａ）及び図６（ｂ）
から、交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤを出力するために必要な燃
料Ｆ_１の流量Ｆ_１１を求めることが出来る。負荷計算部
１３１は、図６（ａ）及び図６（ｂ）のグラフを示すデ
ータを有しており、それに基づいて、燃料Ｆ_１の流量Ｆ
_１１を求める。ただし、図６（ａ）と図６（ｂ）を一つ
にまとめたデータを有していてもよい。図６（ａ）及び
図６（ｂ）のデータは、予め実験などにより計測するこ
とにより把握し、負荷計算部１３１に格納し、上記制御
において使用される。

【００２５】上記のように、予め計測することにより把
握した関係を用いて、交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤから改質器
１０１へ供給する燃料Ｆ_１の流量を求めている。

【００２６】しかし、燃料電池１０２の劣化が生じる
と、予め計測した燃料電池特性と、実際の燃料電池特性
が合わなくなる。その場合、実際の燃料電池１０２のＦ
Ｃ出力電力（燃料電池出力電力×電力変換器効率）を、
目標とする交流負荷電力（交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤ）に制
御しているつもりが、燃料電池１０２の劣化により目標
とする交流負荷電力＞ＦＣ出力電力となってしまう。

【００２７】すなわち、図６（ａ）において、通常、曲
線（Ａ）に基づいて、制御を行なっている。しかし、燃
料電池１０２の劣化が起こった場合、曲線（Ｂ）のよう
になっている。従って、実際には改質ガスＦ_２の供給量
をＦ_２１’にすべきであるところ、Ｆ_２１のままで制御
する為に、ＦＣ出力電力が不足する。この不足分は、系
統から賄われる（＝買電する）ことになり、燃料電池１
０２にさらに発電できる余裕があるにもかかわらず、余
計な支出が発生することになる。

【００２８】目標出力の交流負荷電力（交流負荷電力）
と、実際の燃料電池の出力電力（ＦＣ出力電力）とが等
しくなるように制御可能な技術が求められている。燃料
電池の性能が変化した場合においても、交流負荷電力
と、実際の燃料電池の出力電力とが等しくなるように制
御可能な技術が望まれている。燃料電池や改質器の性能
が変化した場合においても、電力コストの増加が起こら
ない技術が求められている。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、目標出力の交流負荷電力と、実際の燃料電池の出力
電力とが等しくなるように制御可能な燃料供給量制御装
置、燃料供給量制御方法及び電力供給システムを提供す
ることである。

【００３０】また、本発明の他の目的は、燃料電池の性
能が変化した場合においても、目標出力の交流負荷電力
と、実際の燃料電池の出力電力とが等しくなるように制
御可能な燃料供給量制御装置、燃料供給量制御方法及び
電力供給システムを提供することである。

【００３１】本発明の別の目的は、電力コストを低減す
ることが可能な燃料供給量制御装置、燃料供給量制御方
法及び電力供給システムを提供することである。

【００３２】

【課題を解決するための手段】以下に、［発明の実施の
形態]で使用される番号・符号を用いて、課題を解決す
るための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特
許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］との対応
関係を明らかにするために付加されたものである。ただ
し、それらの番号・符号を、［特許請求の範囲］に記載
されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならな
い。

【００３３】従って、上記課題を解決するために、本発
明の燃料供給量制御装置は、制御部（５）と、補償部
（４）とを具備する。制御部（５）は、燃料電池（１＋
２）と系統電源（９）とが負荷（８）に供給する電力と
しての負荷電力に基づいて、燃料電池（１＋２）に供給
する燃料の供給量としての燃料供給量を算出し、その燃
料供給量に基づいて、燃料電池（１＋２）の燃料供給装
置（７）を制御する。そして、補償部（４）は、その負
荷電力と、燃料電池（１＋２）が発生する電力としての
燃料電池電力とに基づいて、その燃料供給量を補償する
補償値を算出し、その補償値を制御部（５）へ出力す
る。ここで、燃料電池（１＋２）は、改質器を含んでい
る。系統電源は、商用電源に例示される。燃料供給装置
（７）は流量制御弁に例示される。

【００３４】また、本発明の燃料供給量制御装置は、そ
の補償値の算出にはその負荷電力を、その燃料電池電力
に対して時間的に遅延させた信号を用いる。負荷電力の
信号は、燃料電池（１＋２）の応答性を考慮して、燃料
電池（１＋２）が追従可能な程度に遅延している。

【００３５】更に、本発明の燃料供給量制御装置は、そ
の遅延が、燃料電池（１＋２）の有する改質器（１）の
応答性に基づく。

【００３６】上記課題を解決するために、本発明の電力
供給システムは、燃料供給量制御装置（４＋５）と、燃
料供給装置（７）と、燃料電池（１＋２）と、電力変換
器（３）と、電力指令部（６）とを具備する。燃料供給
量制御装置（４＋５）は、上記各項のいずれか一項に記
載されている。燃料供給装置（７）は、その補償された
その燃料供給量に基づいて、その燃料の燃料電池（１＋
２）への供給を制御する。燃料電池（１＋２）は、その
燃料と酸素を含むガスとを用いてその燃料電池電力を発
生する。電力変換器（３）は、その燃料電池電力を負荷
（８）に供給可能なように変換し、負荷（８）へ出力す
る。電力指令部（６）は、その補償されたその燃料供給
量に基づいて、その燃料電池電力の電流の目標値を電力
変換器（３）へ出力する。

【００３７】また、本発明の電力供給システムは、その
負荷電力の内、予め設定された割合の電力を系統電源
（９）から供給し、その負荷電力の残りを電力変換器
（３）から供給可能である。

【００３８】更に、本発明の電力供給システムは、燃料
電池（１＋２）が、予め設定された燃料利用率で運転さ
れる。

【００３９】上記課題を解決するための、本発明の燃料
供給量制御方法は、燃料電池（１＋２）と系統電源
（９）とが電力を供給可能な負荷（８）に要求される電
力としての負荷電力に基づいて、燃料電池（１＋２）に
供給する燃料の供給量としての燃料供給量を算出するス
テップと、その負荷電力と、燃料電池（１＋２）が発生
する電力としての燃料電池電力とに基づいて、その燃料
供給量を補償する補償値を算出するステップと、その燃
料供給量とその補償量とに基づいて、その燃料の供給を
制御するステップとを具備する。

【００４０】また、本発明の燃料供給量制御方法は、燃
料電池（１＋２）と系統電源（９）とが電力を供給可能
な負荷（８）に要求される電力としての負荷電力と、燃
料電池（１＋２）の発電能力とに基づいて、燃料電池
（１＋２）に供給する燃料の供給量としての燃料供給量
を決定するステップと、その燃料供給量のその燃料を燃
料電池（１＋２）に供給するステップとを具備する。

【００４１】上記課題を解決するための、本発明に関わ
るプログラムは、燃料電池（１＋２）と系統電源（９）
とが電力を供給可能な負荷（８）に要求される電力とし
ての負荷電力に基づいて、燃料電池（１＋２）に供給す
る燃料の供給量としての燃料供給量を算出するステップ
と、その負荷電力と、燃料電池（１＋２）が発生する電
力としての燃料電池電力とに基づいて、その燃料供給量
を補償する補償値を算出するステップと、その燃料供給
量とその補償量とに基づいて、燃料電池（１＋２）への
その燃料の供給を制御するステップとを具備する方法を
コンピュータに実行させる。

【００４２】また、本発明に関わるプログラムは、燃料
電池（１＋２）と系統電源（９）とが電力を供給可能な
負荷（８）に要求される電力としての負荷電力に基づい
て、燃料電池（１＋２）に供給する燃料の供給量として
の燃料供給量を算出するステップと、その負荷電力と、
燃料電池（１＋２）が発生する電力としての燃料電池電
力とに基づいて、その燃料供給量を補償する補償値を算
出するステップと、その燃料供給量とその補償量とに基
づいて、燃料電池（１＋２）へのその燃料の供給を制御
するステップと、燃料電池（１＋２）により発電された
燃料電池電力を負荷（８）に供給可能なように変換し、
負荷（８）へ出力するステップとを具備する方法をコン
ピュータに実行させる。

【００４３】上記燃料供給量制御方法及びコンピュータ
のプログラムは、矛盾の発生しない範囲でステップ間の
順序を変更することが可能である。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明である燃料供給量制
御装置、燃料供給量制御方法及び電力供給システムの実
施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。図１
は、本発明である燃料供給量制御装置、燃料供給量制御
方法及び電力供給システムの実施の形態における構成を
示す図である。

【００４５】電力供給システムは、改質器１、燃料電池
（ＦＣ）２、電力変換器３、改質器ロード量補償部４、
改質器ロード量制御部５、ＦＣ出力電流指令演算部６及
び流量制御弁７を具備する。電力変換器３は、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ１１、ＤＣ／ＡＣインバータ１２、インバ
ータ出力電力計算部１３、受電電力計算部１４、ＦＣ出
力電流制御部１５、加算点１６、電流計１７、電流計１
８、電圧計１９及び電圧計４３を備える。改質器ロード
量補償部４は、ＦＣ電力計算部２１、調節部Ａ２２、補
償演算部２３、時間調整部２５、調節部Ｂ２６及び加算
点２７を備える。また、改質器ロード量制御部５は、負
荷計算部３１、リミッタＡ３２及び加算点３３を備え
る。

【００４６】電力供給システムは、系統電源９と共に、
電力供給システムが設置される建造物の構内の負荷とし
ての構内負荷８に並列に接続されている。そして、構内
負荷８に電力を供給する。系統電源９のラインには、系
統電源９から供給される電力の大きさを算出する為に、
電圧計４１及び電流計４２が設置されている（もしくは
両者の代わりに電力計を設置しても良い）。

【００４７】本発明における燃料供給量制御装置及び電
力供給システムでは、改質器ロード量補償部４を有して
いる。改質器ロード量補償部４は、目標出力の交流負荷
電力と、実際に出力された電力との相違に基づいて、そ
の相違がなくなるように補償用の信号を算出し、その値
を制御系に出力する。それにより、燃料電池の劣化が発
生した場合でも、実際に出力される電力を目標出力の交
流負荷電力になるように制御することが可能となる。

【００４８】以下、各構成について説明する。燃料供給
装置としての流量制御弁７は、改質器ロード量制御部５
（後述）からの改質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄに基づい
て、弁の開度により改質器１（後述）に供給する燃料Ｆ
_１の供給量を制御する。ここで、燃料Ｆ_１は、炭化水素
系の燃料ガスと水蒸気とを混合したガスである。予め設
定された水蒸気／炭素比を有する。有機炭化水素計の燃
料ガスは、天然ガス（メタン）、プロパンガス、メタノ
ールに例示される。なお、燃料電池２に供給される酸化
剤ガス（酸素を含むガス）の流量制御弁（図示せず）
は、適量となるように制御される。

【００４９】ただし、燃料ガスと水蒸気とを別々に制御
しても良い。その場合には、燃料ガス用流量制御弁７’
と水蒸気用流量制御弁７’’とをそれぞれ用意する。そ
して、改質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄに基づいて、弁の開
度により改質器１に供給する燃料ガス及び水蒸気の供給
量を制御する。予め設定された水蒸気／炭素比になるよ
うに、予め各弁を調整し連動させる。

【００５０】改質器１は、流量制御弁７から供給される
燃料Ｆ_１を用いて、水蒸気改質反応を行ない、所望の改
質ガスＦ_２（水蒸気、水素を主成分とするガス）を生成
する。改質ガスＦ_２中の水素量の制御は、運転圧力及び
温度、燃料Ｆ_１の供給量、燃料Ｆ_１の組成などを制御す
ることにより行なうことが可能である。本実施例では、
燃料Ｆ_１の供給量で制御する。

【００５１】また、改質器１に若干の酸素を導入して、
部分酸化反応により、水蒸気、水素を主成分とするガス
を得ることも可能である。生成した改質ガスＦ_２は、燃
料電池２（後述）へ供給される。

【００５２】燃料電池（ＦＣ）２は、供給された改質ガ
スＦ_２をアノード側（図示せず）に供給し、酸素を含む
ガス（空気など）をカソード側（図示せず）に供給し、
電解質での電気化学反応（電池反応）により発電を行な
う。ＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣは、直流電力である。燃料電池
は、固体高分子型、リン酸型、溶融炭酸塩型、固体電解
質型で例示される。ＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣは、電力変換器
３へ出力される。燃料電池２は、改質器１を含んでいて
も良い。例えば内部改質型の燃料電池である。

【００５３】電力変換器３は、ＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣに基
づいて、インバータ出力電力Ｐ_{ＩＮ Ｖ}を出力する。以下
に、その各部について説明する。ＤＣ／ＤＣコンバータ
１１は、ＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣ（直流電力）の入力に基づ
いて、コンバータ出力電力Ｐ_ＣＯＮ（直流電力）を、Ｄ
Ｃ／ＡＣインバータ１２へ出力する。ただし、コンバー
タ出力電圧Ｖ_ＣＯＮ（直流電圧）は、ＦＣ出力電圧Ｖ
_ＦＣ（直流電圧）を昇圧している。また、電流計１７で
計測されたＦＣ出力電流Ｉ_ＦＣ（燃料電池２より）と、
ＦＣ出力電流指令Ｉ_ＦＣ ^＊（ＦＣ出力電流指令演算部６
より）との差（ＦＣ出力電流制御部１５より）に基づい
て、その差を無くすようにＦＣ出力電流Ｉ_ＦＣを制御す
る。

【００５４】ＤＣ／ＡＣインバータ１２は、コンバータ
出力電力Ｐ_ＣＯＮ（直流電力）に基づいて、コンバータ
出力電力Ｐ_ＣＯＮを所望の周波数及び電圧のインバータ
出力電力Ｐ_ＩＮＶへ変換し、構内負荷８へ出力する。

【００５５】インバータ出力電力計算部１３は、電流計
１８で計測されたインバータ出力電流Ｉ_ＩＮＶと、電圧
計１９で計測されたインバータ出力電圧Ｖ_ＩＮＶとに基
づいて、インバータ出力電力Ｐ_ＩＮＶを算出する。

【００５６】受電電力計算部１４は、系統電源から供給
される受電電力Ｐ_ＧＮＤを、電流計４２で計測される受
電電流Ｉ_ＧＮＤと、電圧計４１で計測される受電電圧Ｖ
_{ＧＮ Ｄ}とに基づいて算出する。

【００５７】加算点１６は、インバータ出力電力Ｐ
_ＩＮＶと、受電電力Ｐ_ＧＮＤとを合計し、構内負荷８が
必要とする交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤとして、改質器ロード
量制御部５及び改質器ロード量補償部４へ出力する。

【００５８】また、電圧計４３で計測されたＦＣ出力電
圧Ｖ_ＦＣ（直流電圧）と電流計１７で計測されたＦＣ出
力電流Ｉ_ＦＣとは、改質器ロード量補償部４に出力され
る。

【００５９】補償部としての改質器ロード量補償部４
は、燃料供給量制御装置に属し、交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤ
とＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣとに基づいて、流量制御弁７等を
制御する改質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄ（後述）を補償す
る補償値ΔＲを改質器ロード量制御部へ出力する。以下
に、その各部について説明する。ＦＣ電力計算部２１
は、ＦＣ出力電圧Ｖ_ＦＣ（電圧計４３で計測）とＦＣ出
力電流Ｉ_ＦＣ（電流計１７で計測）とに基づいて、ＦＣ
出力電力Ｐ_ＦＣを算出する（もしくは両者の代わりに電
力計を設置し、それによる計測値を用いてもよい）。算
出されたＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣは、調節部Ａ２２へ出力さ
れる。

【００６０】調節部Ａ２２は、ＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣに電
力変換器３の変換効率（η_ＰＣ）を掛けて、インバータ
出力電力Ｐ_ＩＮＶに等しいＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣ’にす
る。これは、比較対象である交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤが、
電力変換器３（ＤＣ／ＡＣインバータ１２）での出力電
力であるからである。逆に、比較対象である交流負荷電
力Ｐ_ＤＭＤを、変換効率（η_ＰＣ）で割って、ＦＣ出力
電力Ｐ_ＦＣと比較しても良い。ＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣ’
は、加算点２７へ出力される。

【００６１】調節部Ｂ２６は、電力変換器３（加算点１
６）から出力された交流負荷電力Ｐ _ＤＭＤに、交流負荷
電力Ｐ_ＤＭＤ中のインバータ出力電力Ｐ_ＩＮＶの割合Ｋ
（＝インバータ出力電力Ｐ_ＩＮＶ／交流負荷電力Ｐ
_ＤＭＤ）を掛けて、ＤＣ／ＡＣインバータ出力１２が出
力すべき目標電力としての交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤ’’を
算出する。そして、時間調整部２５へ出力する。本実施
例では、Ｋは、予め設定された値（例示：９５％）とす
る。このとき、交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤ’’が、ＤＣ／Ａ
Ｃインバータ１２の定格出力値を超える場合には、リミ
ッタ信号Ｓ_Ｌを（時間調整（遅延）して）補償演算部２
３へ出力する。

【００６２】時間調整部２５は、図４で示した理由によ
り、改質器１の反応の遅れ分を、伝達関数（本実施例で
は、無駄時間応答と一時遅れ応答を組み合わせた関数）
に基づいて調整（遅延）し、交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤ’と
して加算点２７へ出力する。

【００６３】加算点２７は、ＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣ’と交
流負荷電力Ｐ_ＤＭＤ’とに基づいて、その差ΔＰを算出
し、補償演算部２３へ出力する。

【００６４】補償演算部２３は、差ΔＰがゼロになるよ
うに、改質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄ（後述：０−１００
％）を補償する補償信号ΔＲを、例えばＰＩＤ制御法に
例示されるフィードバック制御方法により算出する。そ
して、改質器ロード量制御部５へ出力する。ただし、調
節部Ｂ２６からのリミッタ信号Ｓ_Ｌ（インバータ出力電
力Ｐ_ＩＮＶがＤＣ／ＡＣインバータ１２の定格出力値を
超えていることを示す信号）が入力された場合には、ゼ
ロを出力する。

【００６５】制御部としての改質器ロード量制御部５
は、燃料供給量制御装置に属し、電力変換器３からの交
流負荷電力Ｐ_ＤＭＤと改質器ロード量補償部４との入力
に基づいて、流量制御弁７へ改質器ロード信号Ｒ
_ｌｏａｄを出力する。以下、その各部について説明す
る。負荷計算部３１は、電力変換器３からの交流負荷電
力Ｐ_ＤＭＤに基づいて、改質器１の運転条件（ロード
量：改質器１に供給する（改質させる）燃料Ｆ_１の流
量）を算出する。すなわち、その交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤ
を出力するために必要な、改質ガスＦ_２の流量Ｆ_２１を
算出する。次に、その流量Ｆ_２１に基づいて、その改質
ガスＦ_２の流量Ｆ_２１を得るのに必要な改質器１へ供給
する燃料Ｆ_１の流量Ｆ_１１を求める。そして、その流量
Ｆ_１１に基づいて、改質器ロード信号Ｒ_{ｌ ｏａｄ}’を算
出する。改質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄ’は、加算点３３
へ出力される。流量算出に必要な図６（ａ）及び図６
（ｂ）のデータは、予め実験などにより計測することに
より把握し、負荷計算部３１に格納し、上記制御におい
て使用される。

【００６６】加算点３３では、改質器ロード信号Ｒ
_ｌｏａｄ’が改質器ロード量補償部４から出力された補
償信号ΔＲにより補償される。すなわち、改質器ロード
信号Ｒ_{ｌ ｏａｄ}’では、燃料電池２の劣化に対する補償
が含まれていないため、正しい制御が出来ない。そこ
で、補償信号ΔＲを加え、改質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄ
（＝Ｒ_ｌｏａｄ’＋ΔＲ）としてリミッタＡ３２へ出力
される。リミッタＡ３２は、もし、改質器ロード信号Ｒ
_ｌｏａｄが、予め設定した上下限値（例示：０−１００
％）を超えた場合は、その上限又は下限値を改質器ロー
ド信号Ｒ_ｌｏａｄとして出力する。

【００６７】電力指令部としてのＦＣ出力電流指令演算
部６は、改質器ロード信号Ｒ_{ｌｏａ ｄ}の入力に基づい
て、ＦＣ出力電流Ｉ_ＦＣの目標値としてのＦＣ電流目標
値を計算し、ＦＣ出力電流指令Ｉ_ＦＣ ^＊として電力変換
器３へ出力する。出力のタイミングは、改質器１の応答
性（燃料Ｆ_１供給量変化に対する改質器１出口での改質
ガスＦ_２の水素量の変化）を予め予測し、それに合わせ
る。出力のタイミングに付いては、図４の説明において
記した通りなので、その説明を省略する。本実施例で
は、応答性として、無駄時間応答及び一時遅れ応答を仮
定し、それぞれの伝達関数を用いて制御する。

【００６８】次に、本発明の燃料供給量制御装置、燃料
供給量制御方法及び電力供給システムの実施の形態にお
ける動作について説明する。

【００６９】図１を参照して、燃料Ｆ_１は、改質器ロー
ド信号Ｒ_ｌｏａｄに基づいて流量制御弁７により流量Ｆ
_１１を制御され、改質器１へ供給される。改質器１は、
流量制御弁７から供給される燃料Ｆ_１を用いて、水蒸気
改質反応を行ない、所望の改質ガスＦ_２（水蒸気、水素
を主成分とするガス）を生成する。その流量は、Ｆ_２１
である。燃料電池２は、供給された改質ガスＦ_２と空気
を用い、電気化学反応（電池反応）により発電を行な
う。発電されたＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣは、電力変換器３へ
出力される。

【００７０】電力変換器３は、ＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣを、
所望の電圧、周波数を有するインバータ出力電力Ｐ
_ＩＮＶに変換し、構内負荷８へ出力する。その際、ＦＣ
出力電流Ｉ_ＦＣと、ＦＣ出力電流指令Ｉ_ＦＣ ^＊との差を
無くすようにＦＣ出力電流Ｉ_ＦＣを制御する。また、イ
ンバータ出力電圧Ｐ_ＩＮＶと受電電力Ｐ_ＧＮＤとに基づ
いて、交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤを算出し、改質器ロード量
制御部５及び改質器ロード量補償部４へ出力する。ま
た、ＦＣ出力電圧Ｖ_ＦＣとＦＣ出力電流Ｉ_ＦＣとを、改
質器ロード量補償部４に出力する。

【００７１】改質器ロード量補償部４は、ＦＣ出力電圧
Ｖ_ＦＣとＦＣ出力電流Ｉ_ＦＣとに基づいて、ＦＣ出力電
力Ｐ_ＦＣを算出する。そして、交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤと
ＦＣ出力電力Ｐ_ＦＣとに基づいて、流量制御弁７等を制
御する改質器ロード信号Ｒ_{ｌ ｏａｄ}を補償する補償値Δ
Ｒを改質器ロード量制御部５へ出力する。

【００７２】改質器ロード量制御部５は、電力変換器３
からの交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤに基づいて、その交流負荷
電力Ｐ_ＤＭＤを出力するために必要な、改質ガスＦ_２の
流量Ｆ_２１を算出する。次に、その流量Ｆ_２１に基づい
て、その改質ガスＦ_２の流量Ｆ_２１を得るのに必要な燃
料Ｆ_１の流量Ｆ_１１を求める。そして、その流量Ｆ_{１ １}
に基づいて、流量制御弁７が、その流量Ｆ_１１を流せる
ように、改質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄ’を算出する。こ
こで、改質ガスＦ_２の流量Ｆ_２１及び燃料Ｆ_１の流量Ｆ
_１１を求める方法に付いては、図６の説明に記した通り
なので、その説明を省略する。

【００７３】改質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄ’は、改質器
ロード量補償部４からの補償値ΔＲにより補償され、流
量制御弁７及びＦＣ出力電流指令演算部６へ改質器ロー
ド信号Ｒ_ｌｏａｄを出力する。この信号は、図６（ａ）
の曲線Ｂにおいて、改質ガスＦ_２の流量がＦ_２１’に対
応し、図６（ｂ）の曲線Ｃにおいて、燃料Ｆ_１の流量が
Ｆ_１１’に対応する。すなわち、ΔＲは、ΔＦ_２＝Ｆ
_２１’−Ｆ_２１及びΔＦ _１＝Ｆ_１１’−Ｆ_１１ に対応
する補償である。

【００７４】ＦＣ出力電流指令演算部６は、改質器ロー
ド信号Ｒ_ｌｏａｄの入力に基づいて、ＦＣ出力電流Ｉ
_ＦＣの目標値としてのＦＣ電流目標値を計算し、ＦＣ出
力電流指令Ｉ_ＦＣ ^＊として電力変換器３へ出力する。Ｆ
Ｃ出力電流指令Ｉ_ＦＣ ^＊は、例えば、燃料電池２でのＨ
_２使用量（流量に関する信号（改質器ロード信号Ｒ_{ｌｏ
ａｄ}）と予め設定された運転条件（燃料利用率）とに基
いて求まる）から算出可能な電流値に基いて決定でき
る。流量制御弁７は、改質器ロード量制御部５からの改
質器ロード信号Ｒ_ｌｏａｄに基づいて、改質器１に供給
する燃料Ｆ_１の供給量Ｆ_１１を制御する。

【００７５】上記各構成（改質器１、燃料電池２、電力
変換器３、改質器ロード量補償部４、改質器ロード量制
御部５、ＦＣ電力指令演算部６、流量制御弁７）の動作
は、全体を制御する制御部（図示せず）あるいは１つ又
はいくつかの構成毎に設けた制御部（図示せず）により
行われる。

【００７６】以上の動作により、電力供給に際して、燃
料電池が劣化し、改質器ロード量制御部５の有するデー
タ（図６）からずれた場合でも、そのずれを補償するこ
とが可能となる。そして、その補償により、燃料電池の
劣化が発生した場合でも、目標出力の交流負荷電力と、
実際に出力された電力との相違がなくなるように制御す
ることが可能となる。

【００７７】次に、本発明である燃料供給量制御装置、
燃料供給量制御方法及び電力供給システムについて、シ
ミュレーションを行なった結果を図２（ａ）及び図２
（ｂ）に示す。各図の縦軸は、電力であり、インバータ
出力電力の定格値で正規化したものである。横軸は、時
間（ｔｉｍｅ）である。また、Ｐ１は構内負荷８での交
流負荷電力、Ｐ２はＤＣ／ＡＣインバータ１２の出力電
力、Ｐ３は系統電源９からの受電電力である。そして、
図２（ａ）は、従来の制御方法（図３の構成）によるシ
ミュレーションであり、図２（ｂ）は、本発明（図１）
によるシミュレーションである。ここでは燃料電池１０
２／２が劣化等により、改質器ロード量制御部で決定し
た交流負荷電力Ｐ_ＤＭＤと燃料流量Ｆ_１の関係と、実際
の燃料電池１０２／２の出力特性が異なっている場合を
想定した。

【００７８】図２（ａ）より、従来の制御方法の場合に
は、ｔｉｍｅ ｔ２〜ｔ３間で、系統電源９からの受電
電力Ｐ３（Ｐ_ＧＮＤ）は、設定値に制御できていない。
これは、燃料電池１０２の劣化によるＦＣ出力電力（Ｐ
_ＦＣ）の低下が考慮されていない為、インバータ出力電
力Ｐ２（Ｐ_ＩＮＶ）が十分に上がらないことによる。し
かし、図２（ｂ）より、本発明の場合には、系統電源９
からの受電電力Ｐ３は、設定値どおりの値となる。これ
は、燃料電池２の劣化に対して、改質器ロード量補償部
４及び改質器ロード量制御部５が、燃料電池２の発電量
の低下を補償する制御を行なう為、インバータ出力電力
Ｐ２が十分に高い値を出力できるからである。

【００７９】すなわち、上記のように、燃料電池の劣化
が発生していても、劣化分の電力を補うように燃料ガス
の供給を増加させることにより、燃料電池の発電量を所
望の値にすることが可能となる。そして、不要な買電を
行なわずに済み、電力コストを低減することが可能とな
る。

【００８０】

【発明の効果】本発明により、電力供給システムにおい
て、燃料電池の性能が変化した場合においても、交流負
荷電力と、実際の燃料電池の出力電圧とが等しくなるよ
うに制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明である燃料供給量制御装置、燃料供給量
制御方法及び電力供給システムの実施の形態の実施の形
態における構成を示す図である。

【図２】（ａ）従来の方法により行なったシミュレーシ
ョンの結果を示すグラフである。 （ｂ）本発明により行なったシミュレーションの結果を
示すグラフである。

【図３】従来の燃料電池を用いた電力供給システムの構
成を示す図である。

【図４】交流負荷の時間変化及びそれに対応した改質器
出口での改質ガスの水素量の時間変化の一例を示すグラ
フである。

【図５】電力供給システムにおいて消費される電力の時
間変化のグラフについて示す。

【図６】（ａ）交流負荷電力と、改質器で生成される改
質ガスの供給量との関係を示すグラフである。 （ｂ）改質器で生成される改質ガス供給量の供給量と、
改質器に供給する燃料の供給量との関係を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１ 改質器 ２ 燃料電池 ３ 電力変換器 ４ 改質器ロード量補償部 ５ 改質器ロード量制御部 ６ ＦＣ出力電流指令演算部 ７ 流量制御弁 ８ 構内負荷 ９ 系統電源 １１ ＤＣ／ＤＣコンバータ １２ ＤＣ／ＡＣインバータ １３ インバータ出力電力計算部 １４ 受電電力計算部 １５ ＦＣ出力電流制御部 １６ 加算点 １７ 電流計 １８ 電流計 １９ 電圧計 ２１ ＦＣ電力計算部 ２２ 調節部Ａ ２３ 補償演算部 ２４ リミッタＢ ２５ 時間調整部 ２６ 調節部Ｂ ２７ 加算点 ３１ 負荷計算部 ３２ リミッタＡ ３３ 加算点 ４１ 電圧計 ４２ 電流計 ４３ 電圧計 １０１ 改質器 １０２ 燃料電池 １０３ 電力変換器 １０５ 改質器ロード量制御部 １０６ ＦＣ出力電流指令演算部 １０７ 流量制御弁 １０８ 構内負荷 １０９ 系統電源 １１１ ＤＣ／ＤＣコンバータ １１２ ＤＣ／ＡＣインバータ １１３ インバータ出力電力計算部 １１４ 受電電力計算部 １１５ ＦＣ出力電流制御部 １１６ 加算点 １１７ 電流計 １１８ 電流計 １１９ 電圧計 １３１ 負荷計算部 １３２ リミッタＡ １４１ 電圧計 １４２ 電流計

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料電池と系統電源とが負荷に供給する電
   力としての負荷電力に基づいて、前記燃料電池に供給す
   る燃料の供給量としての燃料供給量を算出し、前記燃料
   供給量に基づいて、前記燃料電池の燃料供給装置を制御
   する制御部と、 前記負荷電力と、前記燃料電池が発生する電力としての
   燃料電池電力とに基づいて、前記燃料供給量を補償する
   補償値を算出し、前記補償値を前記制御部へ出力する補
   償部と、 を具備する、 燃料供給量制御装置。
2. 【請求項２】前記補償値の算出には、前記負荷電力を、
   前記燃料電池電力に対して時間的に遅延させた信号を用
   いる、 請求項１に記載の燃料供給量制御装置。
3. 【請求項３】前記遅延は、前記燃料電池の有する改質器
   の応答性に基づく、 請求項２に記載の燃料供給量制御装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか一項に記載の前
   記燃料供給量制御装置と、 前記補償された前記燃料供給量に基づいて、前記燃料の
   前記燃料電池への供給を制御する前記燃料供給装置と、 前記燃料と酸素を含むガスとを用いて前記燃料電池電力
   を発生する前記燃料電池と、 前記燃料電池電力を前記負荷に供給可能なように変換
   し、前記負荷へ出力する電力変換器と、 前記補償された前記燃料供給量に基づいて、前記燃料電
   池電力の電流の目標値を前記電力変換器へ出力する電力
   指令部と、 を具備する、 電力供給システム。
5. 【請求項５】前記負荷電力の内、予め設定された割合の
   電力を前記系統電源から供給し、前記負荷電力の残りを
   前記電力変換器から供給可能な、 請求項４に記載の電力供給システム。
6. 【請求項６】前記燃料電池は、予め設定された燃料利用
   率で運転される、 請求項４又は５に記載の電力供給システム。
7. 【請求項７】燃料電池と系統電源とが電力を供給可能な
   負荷に要求される電力としての負荷電力に基づいて、前
   記燃料電池に供給する燃料の供給量としての燃料供給量
   を算出するステップと、 前記負荷電力と、前記燃料電池が発生する電力としての
   燃料電池電力とに基づいて、前記燃料供給量を補償する
   補償値を算出するステップと、 前記燃料供給量と前記補償量とに基づいて、前記燃料の
   供給を制御するステップと、 を具備する、 燃料供給量制御方法。
8. 【請求項８】燃料電池と系統電源とが電力を供給可能な
   負荷に要求される電力としての負荷電力と、前記燃料電
   池の発電能力とに基づいて、前記燃料電池に供給する燃
   料の供給量としての燃料供給量を決定するステップと、 前記燃料供給量の前記燃料を前記燃料電池に供給するス
   テップと、 を具備する、 燃料供給量制御方法。
9. 【請求項９】燃料電池と系統電源とが電力を供給可能な
   負荷に要求される電力としての負荷電力に基づいて、前
   記燃料電池に供給する燃料の供給量としての燃料供給量
   を算出するステップと、 前記負荷電力と、前記燃料電池が発生する電力としての
   燃料電池電力とに基づいて、前記燃料供給量を補償する
   補償値を算出するステップと、 前記燃料供給量と前記補償量とに基づいて、前記燃料電
   池への前記燃料の供給を制御するステップと、 を具備する方法をコンピュータに実行させる為のプログ
   ラム。
10. 【請求項１０】燃料電池と系統電源とが電力を供給可能
    な負荷に要求される電力としての負荷電力に基づいて、
    前記燃料電池に供給する燃料の供給量としての燃料供給
    量を算出するステップと、 前記負荷電力と、前記燃料電池が発生する電力としての
    燃料電池電力とに基づいて、前記燃料供給量を補償する
    補償値を算出するステップと、 前記燃料供給量と前記補償量とに基づいて、前記燃料電
    池への前記燃料の供給を制御するステップと、 前記燃料電池により発電された燃料電池電力を前記負荷
    に供給可能なように変換し、前記負荷へ出力するステッ
    プと、 を具備する方法をコンピュータに実行させる為のプログ
    ラム。