JP2005302684A - 燃料電池発電システム及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】天然ガス1の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器3と、前記改質ガスを燃料として発電し、その際の排熱を改質器3に供給する固体酸化物形燃料電池セルスタック38と、COシフトコンバータ4、CO選択酸化器5を経由した改質ガスで発電する固体高分子形燃料電池セルスタック9、95、108と持つ燃料電池発電システムを構成し、その燃料電池発電システムの制御方法において、燃料電池セルスタック38の出力が増加または減少したとき、燃料電池セルスタック38への固体酸化物形燃料電池セルスタック発電用の空気39の供給量をそれぞれ減少または増加させる燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
【選択図】 図1
Description
固体高分子電解質7及び空気極8からなる単セルによって構成されているように示されており、固体高分子形燃料電池セルスタック95は、1組の燃料極92、固体高分子電解質93及び空気極94からなる単セルによって構成されているように示されており、固体高分子形燃料電池セルスタック108は、1組の燃料極105、固体高分子電解質106及び空気極107からなる単セルによって構成されているように示されている。しかし、実際には、固体高分子形燃料電池セルスタック9、95及び108は、前記単セルを複数組み合わせることによって構成されている。
CH4+H2O → CO+3H2 (1)
この(1)式に示したメタンの水蒸気改質反応等の炭化水素の水蒸気改質反応は吸熱反応であり、効率的に水素を生成させるためには、改質器3の外部から必要な反応熱を供給し、改質器3の温度を700〜750℃に維持しなければならない。このため、天然ガス1を改質器バーナ用の天然ガス163として改質器バーナ156に供給するとともに、改質器バーナ用の空気165を改質器バーナ156に供給し、両者を燃焼反応させることによって、改質器3に水蒸気改質反応に必要な反応熱を供給する。改質器バーナ156に供給する改質器バーナ用の天然ガス163の供給量は、予め設定された流量制御弁27の開度(すなわち、発電用の天然ガス169の供給量)と流量制御弁162の開度(すなわち、改質器バーナ用の天然ガス163の供給量)の関係に基づいて、流量制御弁162の開度を制御することによって、発電用の天然ガス169の供給量に見合った値に設定する。また、改質器バーナ156に供給する改質器バーナ用の空気165の供給量は、予め設定された流量制御弁162の開度(すなわち、改質器バーナ用の天然ガス163の供給量)と流量制御弁164の開度(すなわち、改質器バーナ用の空気165の供給量)の関係に基づいて、流量制御弁164の開度を制御することによって、予め設定された所定の空燃比となるように設定する。
CO+H2O → CO2+H2 (2)
水性シフト反応は発熱反応であり、発生した熱は脱硫器2に供給し、前述した吸熱反応である脱硫器2の硫化水素の生成反応と硫化亜鉛の生成反応の反応熱として利用する。
H2 → 2H++2e− (3)
燃料極6で生成した水素イオンは、商品名「ナフィオン」と呼ばれる高分子を例とする、スルフォン酸基を有するフッ素系高分子から構成される固体高分子電解質7の内部を移動し、空気極8に到達する。一方、燃料極6で生成した電子は、外部回路を移動し、空気極8に到達する。この電子が外部回路を移動する過程で、電気エネルギーを燃料電池直流出力18として取り出すことができる。
2H++1/2O2+2e− → H2O (4)
(3)式と(4)式をまとめると、固体高分子形燃料電池セルスタック9の電池反応は、(5)式に示す水素と酸素から水ができる水の電気分解の逆反応として表すことができる。
H2+1/2O2 → H2O (5)
固体高分子形燃料電池セルスタック9の発電によって得られた燃料電池直流出力18は、負荷17に合わせて出力調整装置16で電圧の変換と直流から交流への変換を行った後に、送電端交流出力19として負荷17に供給する。なお、図12では、出力調整装置16で直流から交流への変換を行っているが、出力調整装置16で電圧変換のみを行い、送電端直流出力を負荷17に供給しても良い。また、図12には示されていないが、固体高分予形燃料電池セルスタック9の発電によって得られた燃料電池直流出力18を、負荷17、97、110の少なくとも一つ以上に合わせて出力調整装置16で電圧の変換と直流から交流への変換を行った後に、送電端交流出力19として負荷17、97、110の少なくとも一つ以上に供給しても良い。さらに、出力調整装置16で電圧変換のみを行い、送電端直流出力を負荷17、97、110の少なくとも一つ以上に供給しても良い。
燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システムを構成する。
燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システムを構成する。
燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システムを構成する。
燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システムを構成する。
燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システムを構成する。
燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システムを構成する。
燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システムを構成する。
燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システムを構成する。
燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システムを構成する。
燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が滅少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法を構成する。
本発明に係る燃料電池発電システムを以下の実施形態1〜9に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る燃料電池発電システムの一実施形態(これを実施形態1とする)を表す構成図を示している。本実施形態では、第一の燃料電池セルスタックとして固体酸化物形燃料電池セルスタック38を用い、第二の燃料電池セルスタックとして3組の固体高分子形燃料電池セルスタック9、95、108を用いている。なお、本実施形態では3組の固体高分子形燃料電池セルスタック9、95、108を用いているが、固体高分子形燃料電池セルスタックの数は必ずしも3組に限定されるわけではなく、2組以上であればいくつでもかまわない。
1/2O2+2e− → O2− (6)
空気極37で生成した酸素イオンは、安定化ジルコニア(YSZ)等の固体酸化物電解質36の内部を移動し、燃料極35に到達する。燃料極35では、ニッケル−YSZサーメット、ルテニウム−YSZサーメット等の金属系電極触媒の働きで、空気極37から固体酸化物電解質36の内部を燃料極35に移動してきた酸素イオンが、(7)式及び(8)式に示す反応により燃料極35に供給された水素リッチな改質ガス22中の水素及び一酸化炭素と反応し、水蒸気または二酸化炭素と電子が生成する。
H2+O2− → H2O+2e− (7)
CO+O2− → CO2+2e− (8)
燃料極35で生成した電子は、外部回路を移動し、空気極37に到達する。空気極37に到達した電子は、前述した(6)式に示した空気極反応により酸素と反応する。この電子が外部回路を移動する過程で、電気エネルギーを燃料電池直流出力50として取り出すことができる。
H2+1/2O2 → H2O (9)
CO+1/2O2 → CO2 (10)
固体酸化物形燃料電池セルスタック38の発電によって得られた燃料電池直流出力50は、負荷49、17、97、110の少なくとも1つ以上に合わせて出力調整装置48で電圧の変換と直流から交流への変換を行った後に、送電端交流出力51として負荷49、17、97、110の少なくとも1つ以上に供給する。なお、図1では、出力調整装置48で直流から交流への変換を行っているが、出力調整装置48で電圧変換のみを行い、送電端直流出力を負荷49、17、97、110の1つ以上に供給してもよい。なお、負荷49は、一般的な負荷ではなく、電力系統でもよい。
CO選択酸化器用の空気26の供給量は、予め設定された流量制御弁46の開度(すなわち、COシフトコンバータ4への水素リッチな改質ガス22の供給量)と流量制御弁11の開度(すなわち、CO選択酸化器用の空気26の供給量)の関係に基づいて、流量制御弁11の開度を制御することによって、COシフトコンバータ4への水素リッチな改質ガス22の供給量に見合った値に設定する。
図2は、本発明に係る燃料電池発電システムの他の一実施形態(これを実施形態2とする)を表す構成図を示している。本実施形態では、第一の燃料電池セルスタックとして固体酸化物形燃料電池セルスタック38を用い、第二の燃料電池セルスタックとして3組の固体高分子形燃料電池セルスタック9、95、108を用いている。なお、本実施形態では3組の固体高分子形燃料電池セルスタック9、95、108を用いているが、固体高分子形燃料電池セルスタックの数は必ずしも3組に限定されるわけではなく、2組以上であればいくつでもかまわない。
図3は、本発明による燃料電池発電システムのさらに他の一実施形態(これを実施形態3とする)を表す構成図を示している。本実施形態では、第一の燃料電池セルスタックとして固体酸化物形燃料電池セルスタック38を用い、第二の燃料電池セルスタックとして3組の固体高分子形燃料電池セルスタック9、95、108を用いている。なお、本実施形態では3組の固体高分子形燃料電池セルスタックを用いているが、固体高分子形燃料電池セルスタックの数は必ずしも3組に限定されるわけではなく、2組以上であればいくつでもかまわない。
図4は、本発明による燃料電池発電システムのさらに他の一実施形態(これを実施形態4とする)を表す構成図を示している。本実施形態では、第一の燃料電池セルスタックとして固体酸化物形燃料電池セルスタック38を用い、第二の燃料電池セルスタックとして3組の固体高分子形燃料電池セルスタック9、95、108を用いている。なお、本実施形態では3組の固体高分子形燃料電池セルスタックを用いているが、固体高分子形燃料電池セルスタックの数は必ずしも3組に限定されるわけではなく、2組以上であればいくつでもかまわない。
図5は、本発明による燃料電池発電システムのさらに他の一実施形態(実施形態5とする)を表す構成図を示している。本実施形態では、第一の燃料電池セルスタックとして固体酸化物形燃料電池セルスタック38を用い、第二の燃料電池セルスタックとして3組の固体高分子形燃料電池セルスタック9、95、108を用いている。なお、本実施形態では3組の固体高分子形燃料電池セルスタックを用いているが、固体高分子形燃料電池セルスタックの数は必ずしも3組に限定されるわけではなく、2組以上であればいくつでもかまわない。
図6は、本発明による燃料電池発電システムのさらに他の一実施形態(これを実施形態6とする)を表す構成図を示している。本実施形態では、第一の燃料電池セルスタックとして固体酸化物形燃料電池セルスタック38を用い、第二の燃料電池セルスタックとして3組の固体高分子形燃料電池セルスタック9、95、108を用いている。なお、本実施形態では3組の固体高分子形燃料電池セルスタックを用いているが、固体高分子形燃料電池セルスタックの数は必ずしも3組に限定されるわけではなく、2組以上であればいくつでもかまわない。
図7は、本発明による燃料電池発電システムのさらに他の一実施形態(これを実施形態7とする)を表す構成図を示している。本実施形態では、第一の燃料電池セルスタックとして固体酸化物形燃料電池セルスタック38を用い、第二の燃料電池セルスタックとして3組のりん酸形燃料電池セルスタック74、134、147を用いている。なお、本実施形態では3組のりん酸形燃料電池セルスタックを用いているが、りん酸形燃料電池セルスタックの数は必ずしも3組に限定されるわけではなく、2組以上であればいくつでもかまわない。
図8は、本発明による燃料電池発電システムのさらに他の実施形態(これを実施形態8とする)を表す構成図を示している。本実施形態では、第一の燃料電池セルスタックとして固体酸化物形燃料電池セルスタック38を用い、第二の燃料電池セルスタックとして3組のりん酸形燃料電池セルスタック74、134、147を用いている。なお、本実施形態では3組のりん酸形燃料電池セルスタックを用いているが、りん酸形燃料電池セルスタックの数は必ずしも3組に限定されるわけではなく、2組以上であればいくつでもかまわない。
図9は、本発明による燃料電池発電システムのさらに他の実施形態(これを実施形態9とする)を表す構成図を示している。本実施形態では、第一の燃料電池セルスタックとして固体酸化物形燃料電池セルスタック38を用い、第二の燃料電池セルスタックとして3組のりん酸形燃料電池セルスタック74、134、147を用いている。なお、本実施形態では3組のりん酸形燃料電池セルスタックを用いているが、りん酸形燃料電池セルスタックの数は必ずしも3組に限定されるわけではなく、2組以上であればいくつでもかまわない。
まず、2種類の燃料電池セルスタックを組み合わせ発電を行う燃料電池発電システムを制御する従来の制御方法を説明する。
本発明に係る燃料電池発電システムの制御方法を、以下の実施形態10〜18によって説明する。
図10と図11は、本発明に係る燃料電池発電システムの制御方法の一実施形態を表すシステムフロー図である。
図2に示した本発明に係る燃料電池発電システム(実施形態2)を制御対象とした場合の、図10または図11に示した本発明の燃料電池発電システムの制御方法の作用について説明する。
図3に示した本発明に係る燃料電池発電システム(実施形態3)を制御対象とした場合の、図10または図11に示した本発明の燃料電池発電システムの制御方法の作用について説明する。
図4に示した本発明に係る燃料電池発電システム(実施形態4)を制御対象とした場合の、図10または図11に示した本発明の燃料電池発電システムの制御方法の作用について説明する。
図5に示した本発明に係る燃料電池発電システム(実施形態5)を制御対象とした場合の、図10または図11に示した本発明の燃料電池発電システムの制御方法の作用について説明する。
図6に示した本発明に係る燃料電池発電システム(実施形態6)を制御対象とした場合の、図10または図11に示した本発明の燃料電池発電システムの制御方法の作用について説明する。
図7に示した本発明に係る燃料電池発電システム(実施形態7)を制御対象とした場合の、図10または図11に示した本発明の燃料電池発電システムの制御方法の作用について説明する。
図8に示した本発明に係る燃料電池発電システム(実施形態8)を制御対象とした場合の、図10または図11に示した本発明の燃料電池発電システムの制御方法の作用について説明する。
図9に示した本発明に係る燃料電池発電システム(実施形態9)を制御対象とした場合の、図10または図11に示した本発明の燃料電池発電システムの制御方法の作用について説明する。
Claims (27)
- 燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システム。 - 燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システム。 - 燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システム。 - 燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システム。 - 燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システム。 - 燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システム。 - 燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システム。 - 燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システム。 - 燃料の水蒸気改質反応により生成する水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う燃料電池発電システムにおいて、
燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有することを特徴とする燃料電池発電システム。 - 燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の一酸化炭素を酸素で酸化し二酸化炭素に変換するCO選択酸化器と、前記CO選択酸化器の排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を選択的に分離する水素分離器と、前記水素分離器で分離した前記水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が滅少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料の水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスをつくる改質器と、前記改質ガス中の水素、もしくは水素及び一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した排熱を前記改質器に供給するとともに、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記改質器に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第一の燃料電池セルスタックの出力が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第一の燃料電池セルスタックの出力が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。 - 燃料極で燃料の水蒸気改質反応を行わせ水素と一酸化炭素を生成させるとともに、前記燃料極で生成した前記水素、もしくは前記水素及び前記一酸化炭素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行い、前記発電に伴って発生した熱を前記燃料極での前記水蒸気改質反応に必要な反応熱として消費し、また、前記電気化学反応によって生成した水蒸気を含む燃料極排出ガスを前記水蒸気改質反応に必要な水蒸気源として前記燃料極に供給する第一の燃料電池セルスタックと、前記燃料極排出ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と水素とを得るCOシフトコンバータと、前記COシフトコンバータの排出ガス中の水素を酸素と電気化学反応させることによって発電を行う2組以上の第二の燃料電池セルスタックとを有する燃料電池発電システムの制御方法において、
前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が増加した場合に前記燃料の供給量を増加させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を減少させ、前記第二の燃料電池セルスタックの出力の合計が減少した場合に前記燃料の供給量を減少させるとともに前記第一の燃料電池セルスタックへの発電用酸素源の供給量を増加させることを特徴とする燃料電池発電システムの制御方法。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007194005A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Hitachi Ltd | 固体酸化物形燃料電池発電システムとその運転制御方法 |
WO2010041471A1 (ja) | 2008-10-09 | 2010-04-15 | パナソニック株式会社 | 水素生成装置、燃料電池システム、及び水素生成装置の運転方法 |
CN102762493A (zh) * | 2009-12-22 | 2012-10-31 | Zeg动力股份公司 | 同时生产电能、热能形式的能量和氢气的方法和设备 |
JP2016115495A (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | 東京瓦斯株式会社 | 多段式燃料電池システム |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0644992A (ja) * | 1990-07-25 | 1994-02-18 | Westinghouse Electric Corp <We> | 改質可能燃料ガスの組成を制御する弁を備えた電気化学的セル装置 |
JPH09237635A (ja) * | 1996-02-28 | 1997-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
JPH09306525A (ja) * | 1996-05-16 | 1997-11-28 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 固体電解質型燃料電池発電モジュールの構造 |
JP2001266924A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-09-28 | Tokyo Gas Co Ltd | 固体電解質型燃料電池システム |
JP2002334714A (ja) * | 2001-05-09 | 2002-11-22 | Tokyo Gas Co Ltd | 燃料電池を組み込んだ水素製造システム |
JP2003031249A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-01-31 | Nkk Corp | 燃料電池発電システム |
JP2004051437A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Toyota Motor Corp | 改質器の運転方法 |
JP2004259647A (ja) * | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムの制御方法 |
-
2004
- 2004-07-15 JP JP2004208520A patent/JP4620399B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0644992A (ja) * | 1990-07-25 | 1994-02-18 | Westinghouse Electric Corp <We> | 改質可能燃料ガスの組成を制御する弁を備えた電気化学的セル装置 |
JPH09237635A (ja) * | 1996-02-28 | 1997-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
JPH09306525A (ja) * | 1996-05-16 | 1997-11-28 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 固体電解質型燃料電池発電モジュールの構造 |
JP2001266924A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-09-28 | Tokyo Gas Co Ltd | 固体電解質型燃料電池システム |
JP2002334714A (ja) * | 2001-05-09 | 2002-11-22 | Tokyo Gas Co Ltd | 燃料電池を組み込んだ水素製造システム |
JP2003031249A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-01-31 | Nkk Corp | 燃料電池発電システム |
JP2004051437A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Toyota Motor Corp | 改質器の運転方法 |
JP2004259647A (ja) * | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムの制御方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007194005A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Hitachi Ltd | 固体酸化物形燃料電池発電システムとその運転制御方法 |
WO2010041471A1 (ja) | 2008-10-09 | 2010-04-15 | パナソニック株式会社 | 水素生成装置、燃料電池システム、及び水素生成装置の運転方法 |
CN102762493A (zh) * | 2009-12-22 | 2012-10-31 | Zeg动力股份公司 | 同时生产电能、热能形式的能量和氢气的方法和设备 |
JP2013515344A (ja) * | 2009-12-22 | 2013-05-02 | ゼグ パワー アーエス | 電気、熱、及び水素ガスの形態でのエネルギーの同時生成のための方法及び装置 |
CN102762493B (zh) * | 2009-12-22 | 2017-02-08 | Zeg动力股份公司 | 同时生产电能、热能形式的能量和氢气的方法和设备 |
JP2016115495A (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | 東京瓦斯株式会社 | 多段式燃料電池システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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