JP2011249234A - Fuel cell system and method of operating fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料ガスと酸化剤ガスとにより発電する燃料電池システムに関するものである。 The present invention relates to a fuel cell system that generates electric power using a fuel gas and an oxidant gas.
近年、規模の大小にかかわらず高い効率が得られることから、燃料電池が注目されている。燃料電池は、酸素などの酸化剤ガスと水素などの燃料ガスとの化学反応を利用した電池であり、空気極と呼ばれる陽極と、燃料極と呼ばれる陰極とで電解質の層を挟んだ単セルを、並列または直列に複数重ね合わせたスタック構造を用いている。一組のセル(単セル)で得られる電気の電圧は、約1Vであるが、複数の単セルを重ね合わせて用いることで、所望とする電圧の供給が可能である。このような燃料電池により発電を行うシステムの一構成例を図6に示す。 In recent years, fuel cells have attracted attention because of their high efficiency regardless of the size. A fuel cell is a battery that uses a chemical reaction between an oxidant gas such as oxygen and a fuel gas such as hydrogen. A fuel cell is composed of a single cell with an electrolyte layer sandwiched between an anode called an air electrode and a cathode called a fuel electrode. A stack structure in which a plurality of layers are stacked in parallel or in series is used. The electric voltage obtained in one set of cells (single cells) is about 1 V, but a desired voltage can be supplied by using a plurality of single cells in an overlapping manner. An example of the configuration of a system that generates power using such a fuel cell is shown in FIG.
図6に示す発電システムは、2台の発電モジュール100と、この発電モジュール100により発電された電力が供給される負荷110と、各発電モジュール100に燃料ガスを供給する燃料ライン120と、各発電モジュール100に窒素を供給する窒素ボンベ130と、各発電モジュール100に水素ガスを供給する水素ボンベ140とを備えている。
The power generation system shown in FIG. 6 includes two
ここで、発電モジュール100は、内部の熱が外部に伝導するのを防ぐ断熱容器101と、この断熱容器101内部に設けられた改質器102と、断熱容器101内部に設けられたスタック103と、断熱容器101内部に設けられた加熱装置(図示せず)を備えている。改質器102は、燃料ライン120から供給される炭化水素等の燃料ガスを改質し、燃料ガスから水素を取り出す。スタック103は、複数の単セルと、各単セルを他の単セルと隔離して保持するとともに酸化剤ガスと燃料ガスを単セルに供給するセパレータとを備えており、これらを積層した構成を有する。
Here, the
このような発電システムを動作させる場合、燃料ライン120から発電モジュール100に炭化窒素等の燃料ガスが供給される。すると、発電モジュール100は、その燃料ガスを改質器102により水素に改質してスタック103に供給する。スタック103は、改質器102から供給される改質ガス(水素)とコンプレッサ等(図示せず)から供給される空気等の酸化剤ガスを各単セルに供給する。このように水素と酸化剤ガスが所定の作動温度下において単セルに供給されると、燃料極と空気極とにおいて電気化学反応が発生する。このような状態で、スタック103の上端のセパレータと下端のセパレータとを端子として負荷110に接続すると、この負荷に電力が供給されることとなる。
When operating such a power generation system, fuel gas such as nitrogen carbide is supplied from the
このような発電システムでは、スタック103を起動時に作動温度まで昇温させたり、停止時に作動温度から降温させたりする際、単セルの劣化(再酸化)を防ぐためにスタック103を還元雰囲気とする必要がある。このため、従来では、発電システムの起動および停止の際に、窒素ボンベ130および水素ボンベ140から窒素に微量の水素を混合させたガスをパージガスとしてスタック103に供給することにより、スタック103を還元雰囲気とすることが行われている(例えば、非特許文献1参照。)。
In such a power generation system, when the
しかしながら、従来の燃料電池システムでは、水素ボンベ140が空になる度に水素ボンベ140を交換する必要があった。水素は高価であるとともに取扱いに注意を要するので、水素ボンベ140の交換にコストと手間がかかるため、水素ボンベの交換を不要とする燃料電池システムが望まれていた。
However, in the conventional fuel cell system, it is necessary to replace the
そこで、本発明は、使い勝手の良い燃料電池システムおよび燃料電池システムの運転方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel cell system that is easy to use and a method for operating the fuel cell system.
上述したような課題を解決するために、本発明に係る燃料電池システムは、電解質、燃料極および空気極からなる少なくとも1つの単セルと、炭化水素ガスから水素を取り出す改質器とを有し、この改質器により取り出された水素を所定の温度下で単セルに供給することにより発電する少なくとも1つの発電モジュールと、水素を貯留し、貯留した水素を発電モジュールに供給する貯留装置とを備えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, a fuel cell system according to the present invention includes at least one single cell including an electrolyte, a fuel electrode, and an air electrode, and a reformer that extracts hydrogen from a hydrocarbon gas. And at least one power generation module that generates power by supplying hydrogen taken out by the reformer to a single cell at a predetermined temperature, and a storage device that stores hydrogen and supplies the stored hydrogen to the power generation module. It is characterized by having.
上記燃料電池システムにおいて、改質器は、水素を単セルに供給し、貯留装置は、単セルにおいて発電に用いられなかった水素を貯留するようにしてもよい。 In the fuel cell system, the reformer may supply hydrogen to the single cell, and the storage device may store hydrogen that was not used for power generation in the single cell.
また、上記燃料電池システムにおいて、改質器は、炭化水素ガスから水素を取り出して単セルに供給する第1の改質器と、炭化水素ガスから水素を取り出して貯留装置に供給する第2の改質器とから構成されるようにしてもよい。 In the fuel cell system, the reformer includes a first reformer that extracts hydrogen from the hydrocarbon gas and supplies the hydrogen to the single cell, and a second reformer that extracts hydrogen from the hydrocarbon gas and supplies the hydrogen to the storage device. You may make it comprise from a reformer.
上記燃料電池システムにおいて、複数の発電モジュールを備え、貯留装置は、各発電モジュールで生成された水素を貯留して、各発電モジュールに水素を供給するようにしてもよい。 The fuel cell system may include a plurality of power generation modules, and the storage device may store hydrogen generated by each power generation module and supply hydrogen to each power generation module.
上記燃料電池システムにおいて、窒素ガスを発電モジュールに供給する窒素供給装置をさらに備えるようにしてもよい。 The fuel cell system may further include a nitrogen supply device that supplies nitrogen gas to the power generation module.
また、本発明に係る燃料電池システムの運転方法は、炭化水素ガスから水素を取り出す取出ステップと、この取出ステップにより取り出された水素を用いて、電解質、燃料極および空気極からなる単セルを備えた発電モジュールで発電する発電ステップと、水素を貯留する貯留ステップと、この貯留ステップで貯留した水素を、発電モジュールの起動時または停止時に単セルに供給する供給ステップとを有することを特徴とするものである。 The operating method of the fuel cell system according to the present invention includes an extraction step for extracting hydrogen from a hydrocarbon gas, and a single cell composed of an electrolyte, a fuel electrode, and an air electrode using the hydrogen extracted by the extraction step. A power generation step of generating power with the power generation module; a storage step of storing hydrogen; and a supply step of supplying hydrogen stored in the storage step to the single cell when the power generation module is started or stopped Is.
上記燃料電池システムの運転方法において、貯留ステップは、発電ステップで単セルの発電に用いられなかった水素を貯留するようにしてもよい。 In the operation method of the fuel cell system, the storage step may store hydrogen that was not used for power generation of the single cell in the power generation step.
また、上記燃料電池システムの運転方法において、貯留ステップは、取出ステップで取り出された水素を貯留するようにしてもよい。 In the operation method of the fuel cell system, the storage step may store hydrogen extracted in the extraction step.
また、上記燃料電池システムの運転方法において、発電ステップは、複数の発電モジュールで発電中に何れかの発電モジュールを停止させる場合、発電中の発電モジュールに対する燃料使用率を下げ、貯留ステップで貯留した水素を発電中の発電モジュールに供給するようにしてもよい。 Further, in the operation method of the fuel cell system, when any power generation module is stopped during power generation by a plurality of power generation modules, the fuel usage rate for the power generation module during power generation is lowered and stored in the storage step. Hydrogen may be supplied to the power generation module that is generating power.
本発明によれば、改質器により取り出された水素を貯留し、この貯留した水素を発電モジュールに供給する貯留装置を設けることにより、水素ボンベの交換が不要となるので、使い勝手がよい。 According to the present invention, since the hydrogen taken out by the reformer is stored and the storage device for supplying the stored hydrogen to the power generation module is provided, it is not necessary to replace the hydrogen cylinder.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
まず、本発明に係る第1の実施の形態について説明する。
[First Embodiment]
First, a first embodiment according to the present invention will be described.
<燃料電池システムの構成>
図1に示すように、本実施の形態に係る燃料電池システムは、発電モジュール1と、この発電モジュール1により発電された電力が供給される負荷2と、発電モジュール1に燃料ガスを供給する燃料ライン3と、発電モジュール1に窒素を供給する窒素ボンベ4と、発電モジュール1で未反応の改質ガスから水分を除去する水凝縮器5と、この水凝縮器5により水分が除去された改質ガスを貯留する貯留装置6とを備えている。
<Configuration of fuel cell system>
As shown in FIG. 1, the fuel cell system according to the present embodiment includes a
発電モジュール1は、内部の熱が外部に伝導するのを防ぐ断熱容器11と、この断熱容器11内部に設けられた改質器12と、断熱容器11内部に設けられたスタック13と、断熱容器11内部に設けられた加熱装置(図示せず)を備え、熱自立機能を有している。ここで、改質器12は、スタック13が発電する際に発生する熱を利用して、燃料ライン3から供給される炭化水素等の燃料ガスを改質して、燃料ガスから水素を取り出す。この取り出された水素(改質ガス)は、スタック13に供給される。スタック13は、複数の単セルと、各単セルを他の単セルと隔離して保持するとともに酸化剤ガスと燃料ガスを単セルに供給するセパレータとを備えており、これらを積層した構成を有する。
The
水凝縮器5は、公知の凝縮器から構成され、スタック13から供給される未反応の改質ガスから水分を除去する。この水分が除去された改質ガス(水素)は、貯留装置6に送出される。
The
貯留装置6は、よく知られているガスタンクからなり、水凝縮器5から送出されてくる水素を貯留する。この貯留した水素は、水凝縮器5および改質器12を介してスタック13に供給され、燃料電池システムの起動時や停止時のプレパージガスに使用される。従来の発電システムで用いていた水素ボンベには、外部から水素が供給されないので、空になると交換しなければならない。これに対して、貯留装置6は、発電モジュール1から水凝縮器5を介して水素が供給されるので、従来の水素ボンベのような交換が不要である。
The
<燃料電池システムの動作>
次に、本実施の形態に係る燃料電池システムの動作について説明する。
<Operation of fuel cell system>
Next, the operation of the fuel cell system according to the present embodiment will be described.
発電システムを起動する場合、まず、加熱装置により発電モジュール1を昇温させるが、このときに窒素ボンベ4と貯留装置6から窒素に微量の水素を混合させたガスをパージガスとしてスタック13に供給する。これにより、スタック13が還元雰囲気となるので、単セルの劣化(再酸化)を防ぐことができる。なお、最初に発電システムを起動する場合には、予め貯留装置6に水素を貯留させておき、この水素をパージガスとして用いればよい。
When starting up the power generation system, first, the temperature of the
発電モジュール1が所定の温度となると、燃料ライン3から発電モジュール1に炭化窒素等の燃料ガスを供給する。発電モジュール1は、その燃料ガスを改質器12により水素に改質してスタック13に供給する。スタック13は、改質器12から供給される改質ガス(水素)とコンプレッサ等(図示せず)から供給される空気等の酸化剤ガスを各単セルに供給する。このように水素と酸化剤ガスが所定の作動温度下において単セルに供給されると、燃料極と空気極とにおいて電気化学反応が発生する。このような状態で、スタック13の上端のセパレータと下端のセパレータとを端子として負荷2に接続すると、この負荷に電力が供給されることとなる。
When the
このように発電している際、改質器12からスタック13に供給される改質ガスのうちスタック13で未反応の改質ガスは、このスタック13から水凝縮器5に送出される。この水凝縮器5により水分が除去された改質ガス(水素)は、貯留装置6に送出され、この貯留装置6に貯留される。この貯留装置6に貯留された水素は、上述した起動時や後述する停止時にパージガスとして利用される。これにより、従来用いていた水素タンクのようにこの水素タンクを定期的に交換する手間が省けるので、使い勝手がよい。
During power generation in this way, out of the reformed gas supplied from the
発電を停止する場合、加熱装置を停止させ、燃料ガスの供給を停止させるが、このときに窒素ボンベ4と貯留装置6から窒素に微量の水素を混合させたガスをパージガスとしてスタック13に供給する。これにより、スタック13が還元雰囲気となるので、単セルの劣化(再酸化)を防ぐことができる。
When power generation is stopped, the heating device is stopped and the supply of fuel gas is stopped. At this time, a gas obtained by mixing a small amount of hydrogen with nitrogen from the
以上説明したように、本実施の形態によれば、改質器12により生成された改質ガスを貯留し、この貯留した改質ガスを発電モジュールに供給する貯留装置6を設けることにより、水素ボンベを不要とすることができる。このように、水素ボンベの交換が不要となるので、低コスト化を実現できるとともに、使い勝手を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, hydrogen gas is stored by providing the
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態に係る燃料電池システムは、第1の実施の形態で示した発電モジュールに2台の改質器を設けたものであり、その発電モジュール以外の構成は第1の実施の形態と同等である。したがって、本実施の形態において、第1の実施の形態と同等の構成要素には同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The fuel cell system according to the present embodiment is provided with two reformers in the power generation module shown in the first embodiment, and the configuration other than the power generation module is the same as in the first embodiment. It is equivalent to the form. Therefore, in this embodiment, the same name and code | symbol are attached | subjected to the component equivalent to 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted suitably.
図2に示すように、本実施の形態に係る燃料電池システムは、熱自律機能を有する発電モジュール1’と、この発電モジュール1’により発電された電力が供給される負荷2と、発電モジュール1’に燃料ガスを供給する燃料ライン3と、発電モジュール1’に窒素を供給する窒素ボンベ4と、発電モジュール1’で未反応の改質ガスから水分を除去する水凝縮器5と、この水凝縮器5により水分が除去された改質ガスを貯留する貯留装置6とを備えている。
As shown in FIG. 2, the fuel cell system according to the present embodiment includes a
発電モジュール1’は、内部の熱が外部に伝導するのを防ぐ断熱容器11と、この断熱容器11内部に設けられた改質器12aおよび改質器12bと、断熱容器11内部に設けられたスタック13と、断熱容器11内部に設けられた加熱装置(図示せず)を備えている。
The
ここで、改質器12a,12bは、スタック13が発電する際に発生する熱を利用して、燃料ライン3から供給される炭化水素等の燃料ガスを改質して水素からなる改質ガスを生成する。改質器12aで生成された改質ガスは、スタック13に供給される。一方、改質器12bで生成された改質ガスは、水凝縮器5に供給される。この水凝縮器5により水分が除去された改質ガスは、貯留装置6に送出されて貯留される。
Here, the
このように、本実施の形態では、2台の改質器12a,12bを設けることにより、貯留装置6により確実に改質ガスを貯留することができる。また、改質ガスがスタック13を経ずに貯留装置6に送出されるので、スタック13における改質ガスの反応生成物等が貯留装置6に混入するのを防ぐことができ、水素以外の不純物が少ない改質ガスを貯留装置6に貯留することができる。
Thus, in the present embodiment, the reformer gas can be reliably stored by the
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態に係る燃料電池システムは、第1の実施の形態で示した発電モジュールを10台設けたものであり、これ以外の構成は第1の実施の形態と同等である。したがって、本実施の形態において、第1の実施の形態と同等の構成要素には同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In addition, the fuel cell system according to the present embodiment is provided with ten power generation modules shown in the first embodiment, and other configurations are the same as those in the first embodiment. Therefore, in this embodiment, the same name and code | symbol are attached | subjected to the component equivalent to 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted suitably.
図3に示すように、本実施の形態に係る燃料電池システムは、互いに電気的に並列に接続されそれぞれ同等の構成を有する10台の発電モジュール1a〜1jと、この発電モジュール1a〜1jにより発電された電力が供給される負荷2と、各発電モジュール1a〜1jに燃料ガスを供給する燃料ライン3と、各発電モジュール1a〜1nに窒素を供給する窒素ボンベ4と、発電モジュール1a〜1jで未反応の改質ガスから水分を除去する水凝縮器5と、この水凝縮器5により水分が除去された改質ガスを貯留する貯留装置6とを備えている。
As shown in FIG. 3, the fuel cell system according to the present embodiment includes ten
このように発電モジュールを複数設けた場合であっても、上述した第1の実施の形態と同等の作用効果を実現することができる。 Thus, even when a plurality of power generation modules are provided, it is possible to achieve the same effects as those of the first embodiment described above.
また、複数の発電モジュール1a〜1jを備えることにより、運転中に故障が発生したり点検が必要になったりして発電モジュールを交換しなければならない場合であっても、この発電モジュール以外の発電モジュールにより負荷2に供給する電力を維持することが可能となる。この原理について、図4を参照して説明する。
In addition, by providing a plurality of
図4は、平板型固体酸化物形燃料電池における単セルの燃料利用率の測定結果である。ここで、燃料利用率とは、供給した燃料量のうち実際の発電反応に利用された燃料量の割合を示すものである。この図4からわかるように、燃料利用率を85%から34%に引き下げると、単セルの出力を1.11倍に引き上げることができる。このように電池モジュールの燃料利用率を下げると発電出力が上がるので、貯留装置6に貯留したガスを添加して燃料供給を増して1セル当たりの燃料利用率を引き下げることにより、負荷への電力供給を保つことができる。例えば、通常は燃料利用率85%で稼働している燃料電池システムの10台中1台の発電モジュールがダウンしても、貯留装置6に貯留されたガスを用いて、残り9台の発電モジュールの燃料利用率を一時的に34%に引き下げることにより、燃料ガスの消費流量を増やすことなく負荷2に供給する電力を維持することができる。
FIG. 4 is a measurement result of the fuel utilization rate of a single cell in a flat plate type solid oxide fuel cell. Here, the fuel utilization rate indicates the ratio of the amount of fuel used for the actual power generation reaction in the supplied amount of fuel. As can be seen from FIG. 4, when the fuel utilization rate is lowered from 85% to 34%, the output of the single cell can be increased to 1.11 times. When the fuel utilization rate of the battery module is lowered in this way, the power generation output increases. Therefore, by adding the gas stored in the
このように、本実施の形態によれば、複数の発電モジュール1a〜1jを並列に接続することにより、1台の発電モジュールが動作停止しても、燃料ガスの供給を増やすことなく、すなわちシステム効率を下げることなく、システム全体の出力を一時的に保つことができる。これにより、故障に備えて余分な発電モジュールや二次電池を設けなくてもよくなる。
Thus, according to the present embodiment, by connecting a plurality of
なお、図4に示す燃料利用率34%は、実験結果により得られる実現可能な制御範囲内であり、これ以上発電モジュールを増やすと燃料利用率の制御のみでは出力を保つのが困難になる。したがって、発電モジュールの数量は10台以下であることが望ましい。 The fuel utilization rate of 34% shown in FIG. 4 is within the feasible control range obtained from the experimental results. If the number of power generation modules is increased further, it becomes difficult to maintain the output only by controlling the fuel utilization rate. Therefore, the number of power generation modules is desirably 10 or less.
また、本実施の形態において、1つの発電モジュールの出力規模は、断熱容器11の断熱性能、燃焼器の不要性などを考慮すると1.5kW以上であることが望ましい。すなわち、1.5kW級の発電モジュール(改質機能を備えない)を断熱容器で覆い発電運転試験を行ったところ、定格800℃のスタック内温度が880℃となった。このように、発電モジュールの出力規模が大きくなると、ガス改質に必要な熱を自身の発熱により補うことができ、さらに出力規模が大きくなると自身の発電能力以上のガスを改質する分の熱が発生するので、1つの発電モジュールの出力規模は1.5kW以上が望ましい。
In the present embodiment, the output scale of one power generation module is desirably 1.5 kW or more in consideration of the heat insulation performance of the
また、本実施の形態では、発電モジュール1a〜1jが第1の実施の形態で説明した発電モジュール1と同等の構成を有する場合を例に説明したが、その発電モジュール1a〜1jは第2の実施の形態で説明した発電モジュール1’と同等の構成を有するようにしてもよいことは言うまでもない。
In the present embodiment, the case where the
また、本実施の形態や上述した第1,第2の実施の形態において、改質ガスには水素のみならず一酸化炭素や水も含まれる場合があり、このような改質ガスが貯留装置6に貯留されることがある。そこで、貯留装置6に純水素のみが貯留されるよう、図5に示すように、図3で示した本実施の形態に係る燃料電池システムに一酸化炭素を削除するためのPSA(Pressure Swing Absorption)7をさらに設けるようにしてもよい。これにより、貯留装置6には純水素のみが貯留されることとなる。この純水素は、改質ガスよりも水素濃度が高いので、スタックに供給したときに貯留ガスよりも高出力を得ることができる。したがって、PSA7を設けた場合には、PSA7を設けない場合よりも貯留装置6への貯留量を少なくしても、PSA7を設けない場合と同等またはそれ以上の出力を実現することができる。
Further, in the present embodiment and the first and second embodiments described above, the reformed gas may contain not only hydrogen but also carbon monoxide and water, and such reformed gas is stored in the storage device. 6 may be stored. Therefore, as shown in FIG. 5, a PSA (Pressure Swing Absorption) for removing carbon monoxide from the fuel cell system according to the present embodiment shown in FIG. ) 7 may be further provided. As a result, only pure hydrogen is stored in the
本発明は、燃料電池システムに利用することができる。 The present invention can be used in a fuel cell system.
1,1’,1a〜1j…発電モジュール、2…負荷、3…燃料ライン、4…窒素ボンベ、5…水凝縮器、6…貯留装置、7…PSA、11…断熱容器、12,12a,12b…改質器、13…スタック。 1, 1 ', 1a-1j ... power generation module, 2 ... load, 3 ... fuel line, 4 ... nitrogen cylinder, 5 ... water condenser, 6 ... storage device, 7 ... PSA, 11 ... heat insulation container, 12, 12a, 12b ... reformer, 13 ... stack.
Claims (9)
前記水素を貯留し、貯留した前記水素を前記発電モジュールに供給する貯留装置と
を備えたことを特徴とする燃料電池システム。 And at least one single cell including an electrolyte, a fuel electrode, and an air electrode, and a reformer that extracts hydrogen from a hydrocarbon gas. The single cell that is extracted by the reformer at a predetermined temperature At least one power generation module that generates power by supplying to
A fuel cell system comprising: a storage device that stores the hydrogen and supplies the stored hydrogen to the power generation module.
前記貯留装置は、前記単セルにおいて発電に用いられなかった前記水素を貯留する
ことを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。 The reformer supplies the hydrogen to the single cell,
The fuel cell system according to claim 1, wherein the storage device stores the hydrogen that has not been used for power generation in the single cell.
前記炭化水素ガスから前記水素を取り出して前記単セルに供給する第1の改質器と、
前記炭化水素ガスから前記水素を取り出して前記貯留装置に供給する第2の改質器と から構成されることを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。 The reformer is
A first reformer that extracts the hydrogen from the hydrocarbon gas and supplies the hydrogen to the single cell;
The fuel cell system according to claim 1, further comprising: a second reformer that extracts the hydrogen from the hydrocarbon gas and supplies the hydrogen to the storage device.
前記貯留装置は、各前記発電モジュールで生成された前記水素を貯留して、各前記発電モジュールに前記水素を供給する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の燃料電池システム。 A plurality of the power generation modules;
4. The fuel cell according to claim 1, wherein the storage device stores the hydrogen generated in each power generation module and supplies the hydrogen to each power generation module. 5. system.
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の燃料電池システム。 The fuel cell system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a nitrogen supply device that supplies nitrogen gas to the power generation module.
この取出ステップにより取り出された前記水素を用いて、電解質、燃料極および空気極からなる単セルを備えた発電モジュールで発電する発電ステップと、
前記水素を貯留する貯留ステップと、
この貯留ステップで貯留した前記水素を、前記発電モジュールの起動時または停止時に前記単セルに供給する供給ステップと
を有することを特徴とする燃料電池システムの運転方法。 An extraction step for extracting hydrogen from the hydrocarbon gas;
Using the hydrogen extracted in this extraction step, a power generation step of generating power with a power generation module including a single cell comprising an electrolyte, a fuel electrode, and an air electrode;
A storage step for storing the hydrogen;
A supply step of supplying the hydrogen stored in the storage step to the single cell when the power generation module is started or stopped. A method for operating a fuel cell system, comprising:
ことを特徴とする請求項6記載の燃料電池システムの運転方法。 The operation method of the fuel cell system according to claim 6, wherein the storage step stores the hydrogen that was not used for the power generation of the single cell in the power generation step.
ことを特徴とする請求項6記載の燃料電池システムの運転方法。 The operation method of the fuel cell system according to claim 6, wherein the storage step stores the hydrogen extracted in the extraction step.
複数の前記発電モジュールで発電中に何れかの前記発電モジュールを停止させる場合、発電中の前記発電モジュールに対する燃料使用率を下げ、前記貯留ステップで貯留した前記水素を発電中の前記発電モジュールに供給する
ことを特徴とする請求項6乃至8の何れか1項に記載の燃料電池システムの運転方法。 The power generation step includes
When any of the power generation modules is stopped during power generation by a plurality of the power generation modules, the fuel usage rate for the power generation module during power generation is lowered, and the hydrogen stored in the storage step is supplied to the power generation module during power generation The method for operating a fuel cell system according to any one of claims 6 to 8, wherein:
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