JP2016167382A - 燃料電池システムおよびその運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自立起動用電源が無くても停電時に発電可能な燃料電池システムを提供する。
【解決手段】炭化水素成分を含む原料を改質して水素含有ガスを生成する水素生成装置１０と、水素生成ガスを用いて発電する燃料電池１１と、運転計画に基づいて水素生成装置と燃料電池の運転を制御する制御器２０とを備え、制御器は燃料電池の発電中に系統電源が遮断された停電状態になっても水素生成装置と燃料電池の運転を維持できるように構成された燃料電池システムであって、発電または起動工程中に外部から得た停電発生情報により停電開始時刻が発電停止時間帯に含まれる場合は、停電開始時刻が発電時間帯に含まれるように発電停止制御を遅らせる制御を行う構成により、自立起動用電源を備えなくても、停電時に発電可能な燃料電池システムが実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料と空気とを電気化学反応させて発電する燃料電池システムおよびその運転方法に関する。

燃料電池の発電時の燃料として用いる水素含有ガスは、一般的なインフラガスとして整備されていない。このため、燃料電池システムは、通常、改質器を有する水素生成装置を備える。改質器では、一般的なインフラである都市ガス、天然ガス、あるいはＬＰガスから、水素含有ガスが改質反応（一般的には、水蒸気改質反応）により生成され、
この水蒸気改質反応では、原料となる都市ガス等と水蒸気とをＮｉ系またはＲｕ系等の貴金属系の改質触媒を用いて、６００℃〜７００℃程度の高温で反応させることにより、水素を主成分とした水素含有ガスが生成される。また、改質器を水蒸気改質反応に必要な温度にするため、燃焼器で改質器を加熱している。

起動時は、水素生成装置を通流した原料ガスを燃焼器に戻して燃焼させ、燃料電池に水素含有ガスを供給している時は、燃料電池から排出される燃料オフガスを燃焼器で燃焼させる方法が一般的である。

また、改質器では副反応として一酸化炭素を生成するため、一酸化炭素が燃料電池を被毒して電圧を低下させる場合（固体高分子形燃料電池の場合）は、一酸化炭素除去器を改質器の下流側に備える。一酸化炭素除去器では、一酸化炭素と水蒸気を反応させ一酸化炭素を低減する一酸化炭素変成触媒と、一酸化炭素と微量に加えた酸素を反応させて一酸化炭素を酸化除去する選択酸化触媒を備える。

ところで、燃料電池システムは、一般的に、連系する系統電源から電力を受けて、制御装置や補機を駆動し、燃焼器や電気ヒータなどで各部位を昇温することにより起動している。

系統電源から電力が得られない、いわゆる停電状態のときには燃料電池システム起動することが出来ないため、停電開始時に起動が終了していない場合は、停電時に水素や電気を利用することが出来ない。

しかし、停電時に水素生成装置の起動が完了していれば、水素生成装置から供給される水素を用いて燃料電池等で発生する電気により、停電時でも水素生成装置や燃料電池システムの運転を継続させることができる。

停電時に水素生成装置や燃料電池システムを起動させるには、別途自立起動用電源（蓄電池等）を用いて、起動するために必要な補機類を動作させることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、計画停電の情報に基づいて、停電前に蓄電池を予め充電することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１２−３８５５９号公報 特開２０１４−２３２８４号公報

しかしながら、特許文献１で提案されたものでは、自立起動用電源の電力消費は抑えることが出来るが、ポンプなどの補機類の電力消費があるため、自立起動用電源を備える必要があり、大型化やコストアップの原因となっていた。

また、特許文献２で提案されたものでも、蓄電池を備える必要があり、特許文献１と同様にコストアップの原因となっていた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、自立起動用電源を備えなくても、停電時に発電可能な燃料電池システムを提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の燃料電池システムは、燃料電池の発電中に系統電源が遮断された停電状態になっても水素生成装置と燃料電池の運転を維持できるように構成され、運転計画に基づいて水素生成装置と燃料電池を運転する燃料電池システムであって、発電または起動工程中に外部から得た停電発生情報により停電開始時刻が発電停止時間帯に含まれる場合は、前記停電開始時刻が発電時間帯に含まれるように発電停止制御を遅らせる制御を行う制御器を備える。

これにより、自立起動用電源を備えなくても、停電時に発電可能な燃料電池システムが実現できる。

本発明の燃料電池システムは、自立起動用電源を備えなくても、停電時に発電可能にすることができる。

本発明の実施の形態１および実施の形態４における燃料電池システムの構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態１における燃料電池システムの動作の一例を示すフローチャート 本発明の実施の形態２における燃料電池システムの構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態２における燃料電池システムの動作の一例を示すフローチャート 本発明の実施の形態３における燃料電池システムの構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態３における燃料電池システムの動作の一例を示すフローチャート 本発明の実施の形態４における燃料電池システムの構成の一例を示すブロック図

第１の発明の燃料電池システムは、炭化水素成分を含む原料を改質して水素含有ガスを生成する水素生成装置と、前記水素生成ガスを用いて発電する燃料電池と、運転計画に基づいて前記水素生成装置と前記燃料電池の運転を制御する制御器とを備え、前記燃料電池の発電中に系統電源が遮断された停電状態になっても前記水素生成装置と前記燃料電池の運転を維持できるように構成された燃料電池システムであって、前記制御器は、発電また
は起動工程中に外部から得た停電発生情報により停電開始時刻が発電停止時間帯に含まれる場合は、前記停電開始時刻が発電時間帯に含まれるように発電停止制御を遅らせる制御を行う。

上記構成により、発電または起動工程中に外部から得た停電発生情報により停電開始時刻が発電停止時間帯に含まれる場合は、停電開始時刻が発電時間帯に含まれるように発電停止制御を遅らせる（停電発生前に運転計画を変更する）ので、停電発生情報の通りに停電が開始された場合は、停電開始時点において発電継続中の燃料電池が発電した電力を用いて停電中の水素生成装置と燃料電池の運転を継続できるので、自立起動用電源を備えなくても、停電時に発電可能で、停電時に電力供給可能な燃料電池システムを提供できる。

第２の発明の燃料電池システムは、特に、第１の発明における、前記停電発生情報を、計画停電の時刻情報とするものである。

停電発生情報が、計画停電の時刻情報であれば、正確な停電発生時刻情報を入手できるので、停電発生前に運転計画を確実に変更することができ、ほぼ計画停電の時刻情報の通りに計画停電が開始され、計画停電開始時点において発電継続中の燃料電池が発電した電力を用いて計画停電中の水素生成装置と燃料電池の運転を継続できるので、自立起動用電源を備えなくても、停電時に発電可能な燃料電池システムを提供できる。

第３の発明の燃料電池システムは、特に、第１または第２の発明における、前記制御器が、停電開始から停電終了までの停電中は発電を継続するように発電停止制御を遅らせる制御を行うものであり、停電が終了するまでの間に発電を停止することを抑制できる。また、水素生成装置の水素含有ガスの生成動作の停止後の内圧低下を補うために原料を補給する補圧動作及び水素生成装置内を原料でパージするパージ動作の少なくともいずれか一方の動作を、停電から復帰した系統電源からの電力で実行することができる。

第４の発明の燃料電池システムは、特に、第３の発明における、前記制御器が、停電終了を検知してから発電停止制御を行うものであり、停電終了を検知するまでの間に停電時発電を停止することを抑制できる。

第５の発明の燃料電池システムは、特に、第３の発明における、前記制御器が、前記停電発生情報に停電終了時刻が含まれる場合は、停電終了時刻以降に発電停止制御を行うものであり、停電発生情報の停電終了時刻になるまでの間に停電時発電を停止することを抑制できる。

また、停電発生情報が、計画停電の時刻情報であれば、正確な停電終了時刻情報を入手できるので、停電発生前に運転計画を確実に変更することができる。

第６の発明の燃料電池システムの運転方法は、炭化水素成分を含む原料を改質して水素含有ガスを生成する水素生成装置と、前記水素生成ガスを用いて発電する燃料電池とを備え、前記燃料電池の発電中に系統電源が遮断された停電状態になっても前記水素生成装置と前記燃料電池の運転を維持できるように構成され、運転計画に基づいて前記水素生成装置と前記燃料電池の運転を行う燃料電池システムの運転方法であって、発電または起動工程中に外部から得た停電発生情報により停電開始時刻が発電停止時間帯に含まれる場合は、前記停電開始時刻が発電時間帯に含まれるように発電停止制御を遅らせる。

上記運転方法により、発電または起動工程中に外部から得た停電発生情報により停電開始時刻が発電停止時間帯に含まれる場合は、停電開始時刻が発電時間帯に含まれるように発電停止制御を遅らせる（停電発生前に運転計画を変更する）ので、停電発生情報の通り
に停電が開始された場合は、停電開始時点において発電継続中の燃料電池が発電した電力を用いて停電中の水素生成装置と燃料電池の運転を継続できるので、自立起動用電源を備えなくても、停電時に発電可能で、停電時に電力供給可能な燃料電池システムを提供できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における燃料電池システムの構成の一例を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施の形態の燃料電池システム１００は、改質器１、原料供給器２、水供給器３、燃焼器４、空気供給器５を備える水素生成装置１０と、第１経路６と、第２経路７と、燃料電池１１と、制御器２０と、外部情報入力器２１と、運転計画作成部２２と、インバータ３０とを備え、系統電源２００および負荷３００と接続されている。

改質器１は、原料及び水蒸気を用いて水蒸気改質反応により水素含有ガスを生成する。原料は、本実施の形態では、原料に都市ガスを用いた。ここで、都市ガスは、ガス会社から配管を通じて各家庭等に供給されるＬＮＧガスである。

原料としては、少なくとも炭素及び水素を構成元素とする有機化合物を含むものであれば、例えば、パイプラインで供給される天然ガス、ＬＰガスでも構わない。本実施の形態では、改質反応に水蒸気改質反応を用いたが、原料及び水蒸気から水素含有ガスが生成される反応であれば、オートサーマル反応、部分酸化反応等の改質反応でも構わない。

改質器１で生成された水素含有ガスは、第１経路６を介して、燃料電池１１に供給される。また、改質器１の内部には、改質触媒（図示せず）が搭載される。原料を改質器１に供給する原料供給器２は、昇圧器であるが、昇圧器の代わりに流量調整弁を用いても構わない。水を改質器１に供給する水供給器３は、水の流量を調整するポンプであるが、ポンプの代わりに流量調整弁を用いても構わない。

改質器１を加熱する燃焼器４の燃料には、通常は、改質器１より排出される水素含有ガスが用いられる。燃焼器４に供給される水素含有ガスは、燃料電池１１から第２経路７を介して燃焼器４に供給される。燃焼器４に燃焼空気を供給する空気供給器５には、ファンを用いたが、ファンの代わりにポンプを用いても構わない。

水素を利用する機器としての燃料電池１１には、固体高分子形燃料電池を用いたが、固体高分子形燃料電池の代わりに固体酸化物形燃料電池等を用いても構わない。

制御器２０により設定された目標値に基づいて燃料電池システム１００の運転を制御する制御器２０は、信号入出力部（図示せず）と、演算処理部（図示せず）と、制御プログラムを記憶する記憶部（図示せず）とを備える。

なお、制御器２０は、制御機能を有するものであれば、燃料電池システム１００全体あるいは一部を制御可能な如何なる制御装置であってもよい。また、演算処理部としては、ＭＰＵ、ＣＰＵが例示される。記憶部としては、メモリが例示される。

また、制御器２０は、単一構成であっても複数に分かれた構成であっても構わない。つまり、制御器２０のそれぞれが、集中制御を行う単独の制御器で構成されていても、互い
に協働して分散制御を行う複数の制御器で構成されていてもよい。この点は、後述の他の実施の形態の制御器においても同様である。

外部情報入力器２１は、燃料電池システム１００の外部から停電発生が予測される停電発生情報取得し、制御器２０に入力する。停電発生情報は、ユーザーが時刻情報を入力することで取得する。運転計画作成部２２は、負荷３００で消費される電力の変化から、翌日以降の発電開始時刻Ｔｇと発電停止時刻Ｔｓを決定し、燃料電池システム１００に入力する。

インバータ３０は、燃料電池１１で発生した直流電力を、系統電源２００と同じ電圧と周波数の交流電力に変換する。系統電源２００は、商用の配電線網から一般家庭などへ供給される電源のことである。燃料電池システム１００の起動時には、原料供給器２や水供給器３などの補機類を駆動させるために、系統電源２００からの電源を用いる。負荷３００は、エアコン、冷蔵庫などの家庭内などで電力を消費する機器である。

以上のように構成された本実施の形態の燃料電池システム１００について、以下その動作、作用を説明する。なお、以下の動作は、制御器２０が燃料電池システム１００を制御することによって行われる。

水素生成装置１０が起動すると、燃焼器４における燃焼を開始する。このとき、原料供給器２の動作開始により原料が改質器１に供給されると、改質器１を通過した原料は、第１経路６と燃料電池１１と第２経路７とを通過して燃焼器４に供給される。同時に、空気供給器５の動作開始により、燃焼用の空気が燃焼器４に供給される。

燃焼器４において、点火装置（図示せず）により着火動作が行われ、燃焼用の空気を用いて、原料の燃焼が起こる。このようにして、燃焼器４から供給される燃焼熱により、改質器１が加熱される。

次いで、水供給器３の動作開始により、改質器１に水が供給されると、改質器１内部の改質触媒（図示せず）で水蒸気改質反応が進行し、水素含有ガスが生成する。改質器１の温度が燃焼器４から供給される燃焼熱により上昇するにつれて、水素含有ガスの水素濃度は増大し、燃料電池１１での発電に適した組成になった段階で、燃料電池１１から系統に向かって電量が供給される。

発電を停止する制御が実行されると、原料供給器２と水供給器３の動作が停止され、改質器１から燃料電池１１および燃焼器４への水素含有ガスの供給が停止する。燃焼器４への水素含有ガスの供給が停止すると、燃焼器４での燃焼が停止するため、改質器１の温度は低下する。続いて原料供給器２の動作により改質器１内部に残留する水蒸気を含む水素含有ガスを除去する。

図２は、実施の形態１における燃料電池システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図２に示すように、まず、外部情報入力器２１は、停電が発生する時刻である停電開始時刻Ｔａ（１３時）を取得し、制御器２０に入力する（Ｓ１０１）。次に、運転計画作成部２２で作成した運転計画から、発電停止時刻Ｔｓ（１２時）と発電開始時刻Ｔｇ（１８時）を抽出し、制御器２０に入力する（Ｓ１０２）。

次に、停電開始時刻Ｔａ（１３時）が、発電停止時刻Ｔｓ（１２時）と発電開始時刻Ｔｇ（１８時）の間である発電停止時間帯に含まれるか否かを判定する（Ｓ１０３）。

もし、停電開始時刻Ｔａが発電停止時間帯に含まれる場合には、発電停止時刻Ｔｓに停電開始時刻Ｔａ以降の新しい発電停止時刻Ｔｓｎ（１４時）を代入する（Ｓ１０４）。一方、停電開始時刻Ｔａが発電停止時間帯に含まれない場合（例えば、停電開始時刻Ｔａが１１時の場合）は、発電停止時刻Ｔｓを変更せずに終了する。

以上のように、本実施の形態の燃料電池システム１００によれば、自立起動用電源を備えなくても、停電時に発電可能な燃料電池システムが実現できる。

なお、本実施の形態では、停電開始時刻Ｔａを１３時、発電停止時刻Ｔｓを１２時、発電開始時刻Ｔｇを１８時と、それぞれ設定したが、もちろん、これに限られるものではない。停電発生情報は、電力会社から得られる計画停電（輪番停電、予告停電とも言う）の開始時刻である。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２の燃料電池システムについて説明する。図３は本発明の実施の形態２における燃料電池システムの構成の一例を示すブロック図である。

実施の形態２に係る燃料電池システムの構成は、図３に示すように、実施の形態１において、外部情報入力器２１に通信手段２３を備える。上記の点以外は、実施の形態１と同様である。

通信手段２３は、通信網に接続されており、定期的に電力会社等に接続して、停電発生情報を取得する。

図４は、実施の形態２における燃料電池システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図４に示すように、まず、通信手段２３は、通信網を介して、停電開始時刻Ｔａ（１３時）を取得し外部情報入力器を介して制御器に転送する（Ｓ２０１）。次に、運転計画作成部２２で作成した運転計画から、発電停止時刻Ｔｓ（１２時）と発電開始時刻Ｔｇ（１８時）を抽出し、制御器２０に入力する（Ｓ２０２）。

次に、停電開始時刻Ｔａ（１３時）が、発電停止時刻Ｔｓ（１２時）と発電開始時刻Ｔｇ（１８時）の間である発電停止時間帯に含まれるか否かを判定する（Ｓ２０３）。

もし、停電開始時刻Ｔａが発電停止時間帯に含まれる場合には、発電停止時刻Ｔｓに停電開始時刻Ｔａ以降の新しい発電停止時刻Ｔｓｎ（１８時）を代入し、発電停止制御に入らないようにする（Ｓ２０４）。一方、停電開始時刻Ｔａが発電停止時間帯に含まれない場合（例えば、停電開始時刻Ｔａが１１時の場合）は、発電停止時刻Ｔｓを変更せずに終了する。

以上のように、本実施の形態によれば、通信手段２３を介して停電発生情報を定期的に取得することで、ユーザーによる操作を介在せずに運転計画を変更できるので、ユーザーによる操作ミスを防ぐことができ、自立起動用電源を備えなくても、より確実に停電時に発電可能な燃料電池システムが実現できる。

なお、本実施の形態では、停電開始時刻Ｔａを１３時、発電停止時刻Ｔｓを１２時、発電開始時刻Ｔｇを１８時と、それぞれ設定したが、もちろん、これに限られるものではない。停電発生情報は、電力会社から得られる計画停電（輪番停電、予告停電とも言う）の
開始時刻である。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３の燃料電池システムについて説明する。図５は本発明の実施の形態３における燃料電池システムの構成の一例を示すブロック図である。

実施の形態３に係る燃料電池システムの構成は、図５に示すように、実施の形態２において、インバータ３０に系統電源監視部３１を備えたものであり、上記の点以外は、実施の形態２と同様である。

通信手段２３は、通信網に接続されており、定期的に気象情報サービス会社等に接続して、気象情報を取得し、その気象情報に基づいて、制御器２０で停電の発生時刻を予測する。系統電源監視部３１は、系統電源２００の状態を監視し、停電状態か否かを制御器２０に送信する。

図６は、実施の形態３における燃料電池システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図６に示すように、まず、通信手段２３は、通信網を介して気象情報を取得し外部情報入力器を介して制御器に転送する（Ｓ３０１）。次に、停電が起こる確率が高い注意報および警報が発表されているか否かを判定する（Ｓ３０２）。停電が起こる確率が高い注意報としては、雷注意報がある。また、警報としては、暴風雪警報がある。なお、注意報としては、着氷・着雪注意報、風雪注意報でもよい。

停電が起こる確率が高い注意報および警報が発表されている場合は、制御器２０は予め統計情報などを用いて決めた停電が起こる確率が最も高くなる時刻を停電開始時刻Ｔａ（１３時）として設定する（Ｓ３０３）。

一方、停電が起こる確率が高い注意報および警報が発表されていない場合は、発電停止時刻Ｔｓを変更せずに終了する。次に、運転計画作成部２２で作成した運転計画から、発電停止時刻Ｔｓ（１２時）と発電開始時刻Ｔｇ（１８時）を抽出し、制御器２０に入力する（Ｓ３０４）。

次に、停電開始時刻Ｔａ（１３時）が発電停止時刻Ｔｓ（１２時）と発電開始時刻Ｔｇ（１８時）の間である発電停止時間帯に含まれるか否かを判定する（Ｓ３０５）。

停電開始時刻Ｔａが発電停止時間帯に含まれる場合には、発電停止時刻Ｔｓに停電開始時刻Ｔａ以降の新しい発電停止時刻Ｔｓｎ（１８時）を代入し、発電停止制御に入らないようにする（Ｓ３０６）。一方、停電開始時刻Ｔａが発電停止時間帯に含まれない場合（例えば、停電開始時刻Ｔａが１１時の場合）には、発電停止時刻Ｔｓを変更せずに終了する。

次に系統電源監視部３１は、系統の状態を監視し、停電が終了したかどうかを判定する（Ｓ３０７）。停電が終了した場合は、発電停止時刻Ｔｓに現在時刻Ｔｐを代入する（Ｓ３０８）。この運転計画変更によって、燃料電池システム１００は、発電停止制御を開始する（Ｓ３０９）。一方、停電が継続している場合は、発電停止時刻Ｔｓを変更せずに終了する。

停電発生情報が、雷や暴風雪などの気象情報の場合は、停電開始時刻Ｔａが完全に特定できないため、停電開始時刻Ｔａについては、警報発生から停電が起こる確率が最も高く
なる時刻を予め統計情報などを用いて決めておいて設定している。また、停電終了時刻Ｔｂについても同様に完全に特定できないため、系統電源２００の状態を監視し、停電が終了したことを検知する。

以上のように、本実施の形態によれば、発電停止制御中の改質器１の温度低下により、改質器１内部の水分が凝縮する場合に備えて、改質器１内部の水蒸気を原料ガスで除去するために必要な電力を系統電源２００から受電できる。そのため、改質器１内部の触媒と凝縮水の接触による触媒の劣化を防止することができる燃料電池システムを構成することが可能となる。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４の燃料電池システムについて説明する。

図１は本発明の実施の形態４における燃料電池システムの構成の一例を示すブロック図である。実施の形態４に係る燃料電池システムの構成は、図１に示すように、実施の形態１における燃料電池システムと同様である。

図７は、実施の形態４における燃料電池システムの動作の一例を示すフローチャートである。

図７に示すように、まず、外部情報入力器２１は、停電が発生する時刻である停電開始時刻Ｔａ（１３時）と停電終了時刻Ｔｂ（１５時）を取得し、制御器２０に入力する（Ｓ４０１）。次に、運転計画作成部２２で作成した運転計画から、発電停止時刻Ｔｓ（１２時）と発電開始時刻Ｔｇ（１８時）を抽出し、制御器２０に入力する（Ｓ４０２）。

次に、停電開始時刻Ｔａ（１３時）が発電停止時刻Ｔｓ（１２時）と発電開始時刻Ｔｇ（１８時）の間である発電停止時間帯に含まれるか否かを判定する（Ｓ４０３）。もし、停電開始時刻Ｔａが発電停止時間帯に含まれない場合（例えば、停電開始時刻Ｔａが１１時の場合）には、発電停止時刻Ｔｓを変更せずに終了する。

次に、現在時刻Ｔｐが停電終了時刻Ｔｂ以降であるかどうかを判定する（Ｓ４０４）。現在時刻Ｔｐが停電終了時刻Ｔｂ以降である場合は、発電停止時刻Ｔｓに現在時刻Ｔｐを代入する（Ｓ４０５）。この運転計画変更によって、燃料電池システム１００は、発電停止制御を開始する（Ｓ４０６）。一方、現在時刻Ｔｐが停電終了時刻Ｔｂと同時刻か、停電終了時刻Ｔｂ以前の場合は、発電停止時刻Ｔｓを変更せずに終了する。

系統電源監視部３１が、停電しているにも関わらず停電が終了していると誤検知した場合に、発電停止制御に遷移すると、燃料電池システム１００は電源を喪失するため、改質器１内部の水蒸気を原料ガス除去することが不可能となり、触媒の劣化を引き起こすが、停電発生情報が、電力会社から得られる計画停電（輪番停電、予告停電とも言う）の開始時刻と終了情報である場合は、停電開始時刻Ｔａと停電終了時刻Ｔｂが特定できるため、系統電源２００の状態を監視する必要がなく、誤動作の懸念がない。

以上のように、本実施の形態によれば、発電停止制御中の改質器１の温度低下により、改質器１内部の水分が凝縮する場合に備えて、改質器１内部の水蒸気を原料ガスで除去するために必要な電力を系統電源２００から受電できる。そのため、改質器１内部の触媒と凝縮水の接触による触媒の劣化を防止することができる燃料電池システムを構成することが可能となる。

本実施の形態は、上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の
形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

以上のように、本発明にかかる燃料電池システムは、系統電源からの電力供給が無く、自立起動用電源が無い場合においても、発電を継続することが可能となるため、停電時に発電を行いたい用途、例えば家庭用燃料電池コージェネレーションシステムの用途にも適用できる。

１ 改質器
２ 原料供給器
３ 水供給器
４ 燃焼器
５ 空気供給器
６ 第１経路
７ 第２経路
１０ 水素生成装置
１１ 燃料電池
２０ 制御器
２１ 外部情報入力器
２２ 運転計画作成部
２３ 通信手段
３０ インバータ
３１ 系統電源監視部
１００ 燃料電池システム
２００ 系統電源
３００ 負荷

Claims (6)

1. 炭化水素成分を含む原料を改質して水素含有ガスを生成する水素生成装置と、前記水素含有ガスを用いて発電する燃料電池と、運転計画に基づいて前記水素生成装置と前記燃料電池の運転を制御する制御器とを備え、前記燃料電池の発電中に系統電源が遮断された停電状態になっても前記水素生成装置と前記燃料電池の運転を維持できるように構成された燃料電池システムであって、
   前記制御器は、発電または起動工程中に外部から得た停電発生情報により停電開始時刻が発電停止時間帯に含まれる場合は、前記停電開始時刻が発電時間帯に含まれるように発電停止制御を遅らせる制御を行う、燃料電池システム。
2. 前記停電発生情報は、計画停電の時刻情報である、請求項１に記載の燃料電池システム。
3. 前記制御器は、停電開始から停電終了までの停電中は発電を継続するように発電停止制御を遅らせる制御を行う、請求項１または２に記載の燃料電池システム。
4. 前記制御器は、停電終了を検知してから発電停止制御を行う、請求項３に記載の燃料電池システム。
5. 前記制御器は、前記停電発生情報に停電終了時刻が含まれる場合は、停電終了時刻以降に発電停止制御を行う、請求項３に記載の燃料電池システム。
6. 炭化水素成分を含む原料を改質して水素含有ガスを生成する水素生成装置と、前記水素含有ガスを用いて発電する燃料電池とを備え、前記燃料電池の発電中に系統電源が遮断された停電状態になっても前記水素生成装置と前記燃料電池の運転を維持できるように構成され、運転計画に基づいて前記水素生成装置と前記燃料電池の運転を行う燃料電池システムの運転方法であって、
   発電または起動工程中に外部から得た停電発生情報により停電開始時刻が発電停止時間帯に含まれる場合は、前記停電開始時刻が発電時間帯に含まれるように発電停止制御を遅らせる、燃料電池システムの運転方法。

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