JP2021101414A - 燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置、燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】停電時に発電を継続させることが課題である。【解決手段】燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置１０は、燃料電池コージェネレーションシステム４０が運転している状態で停電が発生した場合に、燃料電池コージェネレーションシステム４０を自立運転させる制御を行う自立運転制御部２０と、燃料電池コージェネレーションシステム４０が運転している状態で燃料電池コージェネレーションシステム４０に備えられた貯湯タンク４４の蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に、燃料電池コージェネレーションシステム４０の運転を停止させる制御を行う運転停止制御部２２と、燃料電池コージェネレーションシステム４０が運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報を取得した場合に、燃料電池コージェネレーションシステム４０を予め定められた最低出力で運転させる制御を行う最低出力運転制御部２４とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置、燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法及びプログラムに関する。

燃料電池コージェネレーションシステムは、都市ガスから改質された改質ガス中の水素と空気中の酸素を反応させ、電気と熱を発生させるものである。一般的に、燃料電池コージェネレーションシステムは、発電を行う燃料電池ユニットと、燃料電池ユニットの発電時に発生する熱で加熱された湯を貯める貯湯タンクとを備える。

このような燃料電池コージェネレーションシステムについては、運転している状態で停電が発生した場合に、燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させる制御を行う自立運転制御に関する技術が種々提案されている。

例えば、第一の先行技術（特許文献１）は、少なくとも系統停止開始時刻には自立運転を実行し、かつ、自立運転の実行前には自立運転のための準備である自立運転準備制御を行うものである。この第一の先行技術において、自立運転準備制御には、出力抑制制御を解除する制御と、貯湯タンクからの排水制御が含まれる。

また、第二の先行技術（特許文献２）は、停電時の燃料電池の最大発電電力を通常時よりも大きくするものである。この第二の先行技術は、系統電源と燃料電池システムの電気を充電し、停電時に利用される蓄電池を備える。

また、第三の先行技術（特許文献３）は、停電時に定格運転により蓄電池に電力を供給し、蓄電池が満充電の場合に、アイドリング運転に切り替えるものである。

特開２０１９−７１１６９号公報 特開２０１６−１６２６０６号公報 特開２０１３−２４７８４６号公報

燃料電池コージェネレーションシステムでは、貯湯タンク内の蓄熱量が多くなると、燃料電池ユニットで発生した熱を貯湯タンクで回収しにくくなり、燃料電池ユニットの発電部の温度が上昇する。これを回避する一手法として、例えば、貯湯タンク内の蓄熱量が多くなった場合に、燃料電池コージェネレーションシステムの運転を停止させることが考えられる。

しかしながら、この手法では、停電前に貯湯タンクの蓄熱量が多いときには、燃料電池コージェネレーションシステムの運転が停止させられている場合が想定される。この場合には、燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させようとしても、自立運転に移行できない虞がある。

なお、第一の先行技術（特許文献１）は、停電時の自立運転前に自立運転準備制御を行うものであるが、自立運転準備制御として出力抑制制御を解除する制御を行うものであり、停電時の自立運転前に最低出力の運転を行うものではない。

また、第二の先行技術（特許文献２）は、停電時の最大発電電力を通常時より大きくするものであるが、停電前に最低出力の運転にするものではない。

また、第三の先行技術（特許文献３）は、停電時に蓄電池が満充電の場合、アイドリング運転に切り替えるものであるが、停電前の制御ではない。

つまり、第一乃至第三の先行技術は、停電時に発電を継続させるための制御ではない。

本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであって、停電時に発電を継続させることができる、燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置、燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法及びプログラムを得ることを目的とする。

本発明の第一態様は、燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で停電が発生した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させる制御を行う自立運転制御部と、前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で前記燃料電池コージェネレーションシステムに備えられた貯湯タンクの蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの運転を停止させる制御を行う運転停止制御部と、前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報を取得した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを予め定められた最低出力で運転させる制御を行う最低出力運転制御部と、を備える燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置である。

本発明の第二態様は、燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で停電が発生した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させる制御を行う自立運転制御ステップと、前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で前記燃料電池コージェネレーションシステムに備えられた貯湯タンクの蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの運転を停止させる制御を行う運転停止制御ステップと、前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報を取得した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを予め定められた最低出力で運転させる制御を行う最低出力運転制御ステップと、を備える燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法である。

本発明の第三態様は、燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で停電が発生した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させる制御を行う自立運転制御ステップと、前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で前記燃料電池コージェネレーションシステムに備えられた貯湯タンクの蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの運転を停止させる制御を行う運転停止制御ステップと、前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報を取得した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを予め定められた最低出力で運転させる制御を行う最低出力運転制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報が取得された場合には、燃料電池コージェネレーションシステムを予め定められた最低出力で運転させる制御が行われる。これにより、貯湯タンクの蓄熱量が上限値を超えることを抑制できるので、停電前に燃料電池コージェネレーションシステムの運転が停止することを回避できる。この結果、停電時には、燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させることができるので、停電時に発電を継続させることができる。

燃料電池コージェネレーションシステムが設置されたユーザ宅を含むネットワークシステムの一例を示す図である。 第一実施形態に係る制御装置及び燃料電池コージェネレーションシステムの構成を示すブロック図である。 図２の制御装置が通常運転モードから自立運転モード又は運転停止モードに切り替わる動作を示すフローチャートである。 図２の制御装置が通常運転モードから台風モードに切り替わる動作及び台風モードでの動作を示すフローチャートである。 比較例と第一実施形態の違いを説明する図である。 第二実施形態に係る制御装置及び燃料電池コージェネレーションシステムの構成を示すブロック図である。 図６の制御装置が通常運転モードから台風モードに切り替わる動作及び台風モードでの動作を示すフローチャートである。

［第一実施形態］
はじめに、本発明の第一実施形態について説明する。

図１は、燃料電池コージェネレーションシステム４０が設置されたユーザ宅６０を含むネットワークシステムの一例を示す図である。図１に示されるように、ユーザ宅６０には、燃料電池コージェネレーションシステム４０が設置されている。燃料電池コージェネレーションシステム４０は、例えば、エネファーム（登録商標）である。

ユーザ宅６０は、例えばインターネット等のネットワークＮを介して管理サーバ７０と通信可能に接続される。管理サーバ７０は、ユーザ宅６０へ台風接近情報を送信する機能と、ユーザ宅６０へ台風通過情報を送信する機能を有する。

台風接近情報は、例えば、台風の接近によりユーザ宅６０の地域に停電の発生が予測される場合に管理サーバ７０からユーザ宅６０に送信される。台風接近情報は、「停電予測情報」の一例である。台風通過情報は、例えば、台風の通過によりユーザ宅６０の地域に停電の発生する可能性が無くなった場合に管理サーバ７０からユーザ宅６０に送信される。

図２は、第一実施形態に係る制御装置１０及び燃料電池コージェネレーションシステム４０の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、燃料電池コージェネレーションシステム４０は、燃料電池ユニット４２と、貯湯タンク４４とを備える。

燃料電池ユニット４２は、燃料電池セルスタックを備えている。燃料電池セルスタックは、都市ガスから改質された改質ガス中の水素と空気中の酸素を反応させて電気と熱を発生させるように構成されている。この燃料電池ユニット４２は、改質ガス及び空気の供給量を調整するための弁及びポンプ等の補機類を備える。また、燃料電池ユニット４２には、熱交換器が備えられている。

この燃料電池コージェネレーションシステム４０では、貯湯タンク４４に給水されると、貯湯タンク４４から燃料電池ユニット４２の熱交換器に水が供給され、この熱交換器で水が燃料電池セルスタックの熱で加熱される。熱交換器で水が加熱されると、水が湯となる。この湯は、貯湯タンク４４に供給され、この貯湯タンク４４に貯められる。貯湯タンク４４は、燃料電池ユニット４２との間で水及び湯を行き来させるための弁及びポンプや、後述するように貯湯タンク４４に貯めた湯を排湯させるための弁及びポンプ等の補機類を備える。

この燃料電池コージェネレーションシステム４０には、制御装置１０が通信可能に接続されている。この制御装置１０には、通信器５０及び操作パネル５２が通信可能に接続されている。

通信器５０は、例えばモデムである。上述の管理サーバ７０（図１参照）から送信された台風接近情報及び台風通過情報は、通信器５０で受信される。通信器５０で受信された台風接近情報及び台風通過情報は、制御装置１０に送信される。

操作パネル５２は、表示器、ランプ、及び、スイッチ等を有している。操作パネル５２は、燃料電池ユニット４２及び貯湯タンク４４の動作及び設定等を変更できるスイッチを有する。また、操作パネル５２は、運転モードを切り替えるためのモード切替スイッチを有する。

モード切替スイッチで切り替えられる運転モードには、通常運転モード及び台風モード等が含まれる。操作パネル５２で台風モードが選択されると、台風モード切替指令が操作パネル５２から制御装置１０に送信される。台風モード切替指令は、「最低出力運転への運転切替指令」の一例である。また、操作パネル５２で台風モードの解除が選択されると、台風モード解除指令が操作パネル５２から制御装置１０に送信される。

制御装置１０は、燃料電池ユニット４２及び貯湯タンク４４に備えられた補機類を制御するコンピュータである。制御装置１０から燃料電池ユニット４２及び貯湯タンク４４には、補機類を制御するための制御信号がそれぞれ出力される。また、貯湯タンク４４から制御装置１０には、貯湯タンク４４の蓄熱量に応じた蓄熱量データが出力される。

制御装置１０は、ハードウェアとして、プロセッサ１２及びメモリ１４を備える。プロセッサ１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する。メモリ１４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びストレージ等を有する。

ＲＯＭは、各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＡＭは、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージは、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＯＭ又はストレージには、燃料電池ユニット４２及び貯湯タンク４４の補機類を制御するためのプログラム１６が格納されている。プロセッサ１２は、プログラム１６を読み出し、ＲＡＭを作業領域としてプログラム１６を実行する。

また、制御装置１０は、機能的な構成として、自立運転制御部２０、運転停止制御部２２、最低出力運転制御部２４及び排湯給水制御部２６を備える。この自立運転制御部２０、運転停止制御部２２、最低出力運転制御部２４及び排湯給水制御部２６は、プロセッサ１２がプログラム１６を実行することにより実現される。

自立運転制御部２０、運転停止制御部２２、最低出力運転制御部２４及び排湯給水制御部２６は、後述する自立運転制御ステップは、運転停止制御ステップ、最低出力運転制御ステップ及び排湯給水制御ステップをそれぞれ実行する機能を有する。この自立運転制御部２０、運転停止制御部２２、最低出力運転制御部２４及び排湯給水制御部２６の機能の詳細については、後述する制御装置１０の動作と併せて説明する。

この制御装置１０は、通常運転モード、台風モード、自立運転モード及び運転停止モードを有する。通常運転モードは、学習された電力使用量に応じて発電量を調節するモードである。制御装置１０は、通常、通常運転モードにある。制御装置１０は、通常運転モードにあるときには、学習された電力使用量に応じて発電量を調節する制御を行う。

台風モードは、操作パネル５２から送信された台風モード切替指令を制御装置１０が受信した場合又は管理サーバ７０から送信された台風接近情報を制御装置１０が受信した場合に切り替えられるモードである。制御装置１０は、台風モードになると、燃料電池コージェネレーションシステム４０を予め定められた最低出力で運転する制御を行う。

自立運転モードは、燃料電池コージェネレーションシステム４０が通常運転モード又は台風モードで運転している状態で停電が発生した場合に切り替えられるモードである。制御装置１０は、自立運転モードになると、燃料電池コージェネレーションシステム４０を自立運転させる制御を行う。

運転停止モードは、燃料電池コージェネレーションシステム４０が通常運転モード又は台風モードで運転している状態で貯湯タンク４４の蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に切り替えられるモードである。制御装置１０は、運転停止モードになると、燃料電池コージェネレーションシステム４０の運転を停止させる制御を行う。

次に、第一実施形態に係る制御装置１０の動作、すなわち燃料電池コージェネレーションシステム４０の制御方法について説明する。

はじめに、制御装置１０が通常運転モードから自立運転モード又は運転停止モードに切り替わる動作について説明する。図３は、図２の制御装置１０が通常運転モードから自立運転モード又は運転停止モードに切り替わる動作を示すフローチャートである。図３に示されるステップＳ１〜ステップＳ４は、燃料電池コージェネレーションシステム４０が通常運転モードで運転しているときに実行される。

（ステップＳ１：停電発生判断ステップ）
ステップＳ１では、制御装置１０が、例えば系統電力の電圧等を検出することにより停電が発生したか否かを判断する。停電が発生した場合、制御装置１０は、停電が発生したと判断（ステップＳ１：ＹＥＳ）し、ステップＳ２に移行する。

（ステップＳ２：自立運転ステップ）
ステップＳ２では、制御装置１０が、停電が発生したとして、自立運転モードに移行する。そして、制御装置１０（自立運転制御部２０）は、燃料電池コージェネレーションシステム４０を自立運転させる制御を行う。

一方、停電が発生していない場合、制御装置１０は、停電が発生していないと判断（ステップＳ１：ＮＯ）し、ステップＳ３に移行する。

（ステップＳ３：蓄熱量判断ステップ）
ステップＳ３では、制御装置１０が、貯湯タンク４４の蓄熱量が予め定められた上限値を超えたか否かを判断する。貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値を超えていない場合、制御装置１０は、貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値を超えていないと判断（ステップＳ３：ＮＯ）し、後述するステップＳ１１（図４参照）に移行する。

一方、貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値を超えた場合、制御装置１０は、貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値を超えたと判断（ステップＳ３：ＹＥＳ）し、ステップＳ４に移行する。

（ステップＳ４：運転停止制御ステップ）
ステップＳ４では、制御装置１０が、貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値を超えたとして、運転停止モードに移行する。そして、制御装置１０（運転停止制御部２２）は、燃料電池コージェネレーションシステム４０の運転を停止させる制御を行う。

続いて、制御装置１０が通常運転モードから台風モードに切り替わる動作及び台風モードでの動作について説明する。図４は、図２の制御装置１０が通常運転モードから台風モードに切り替わる動作及び台風モードでの動作を示すフローチャートである。図４に示されるステップＳ１１〜ステップＳ１４は、上述のステップＳ３で制御装置１０が貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値を超えていないと判断（ステップＳ３：ＮＯ）した場合に実行される。

（ステップＳ１１：台風モード切替判断ステップ）
ステップＳ１１では、制御装置１０が、台風モード切替指令又は台風接近情報を受信したか否かを判断する。台風モード切替指令又は台風接近情報が制御装置１０に送信されていない場合、制御装置１０は、台風モード切替指令又は台風接近情報を受信していないと判断（ステップＳ１１：ＮＯ）し、上述のステップＳ１（図３参照）に戻る。

一方、台風モード切替指令又は台風接近情報が制御装置１０に送信された場合、制御装置１０は、台風モード切替指令又は台風接近情報を受信したと判断（ステップＳ１１：ＹＥＳ）し、ステップＳ１２に移行する。なお、制御装置１０において台風モード切替指令又は台風接近情報が受信されると、この台風モード切替指令又は台風接近情報は、最低出力運転制御部２４で取得される。そして、最低出力運転制御部２４は、以下のステップＳ１２を実行する。

（ステップＳ１２：最低出力運転制御ステップ）
ステップＳ１２では、制御装置１０が、台風モードに移行する。そして、制御装置１０（最低出力運転制御部２４）は、燃料電池コージェネレーションシステム４０を予め定められた最低出力で運転する制御を行う。これにより、貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値を超えることが抑制される。

（ステップＳ１３：蓄熱量判断ステップ）
ステップＳ１３では、制御装置１０が、貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値に達したか否かを判断する。ステップＳ１３における上限値は、上述のステップＳ３における上限値と同じである。貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値に達していない場合、制御装置１０は、貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値に達していないと判断（ステップＳ１３：ＮＯ）し、上述のステップＳ１（図３参照）に戻る。

一方、貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値に達した場合、制御装置１０は、貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値に達したと判断（ステップＳ１３：ＹＥＳ）し、ステップＳ１４に移行する。

（ステップＳ１４：排湯給水制御ステップ）
ステップＳ１４では、制御装置１０（排湯給水制御部２６）が、貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値に達したとして、貯湯タンク４４に溜まっている湯を排湯させると共に貯湯タンク４４に給水する制御を行う。これにより、貯湯タンク４４の蓄熱量が低下する。

なお、台風モードは、制御装置１０が操作パネル５２から送信された台風モード解除指令を受信した場合又は管理サーバ７０から送信された台風通過情報を受信した場合に割り込み処理で終了される。制御装置１０は、台風モードを終了すると、通常運転モードに戻り、上述のステップＳ１（図３参照）を開始する。

また、上述のステップＳ１〜ステップＳ４（図３参照）は、制御装置１０が台風モードに移行した場合においても実行される。

つまり、制御装置１０は、燃料電池コージェネレーションシステム４０を台風モードで運転している状態で停電が発生したときには、自立運転モードに移行し、燃料電池コージェネレーションシステム４０を自立運転させる制御を行う。

また、制御装置１０は、燃料電池コージェネレーションシステム４０を台風モードで運転している状態で貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値を超えた場合には、運転停止モードに移行し、燃料電池コージェネレーションシステム４０の運転を停止させる制御を行う。

次に、第一実施形態の作用及び効果について説明する。

はじめに、第一実施形態の作用及び効果を明確にするために、比較例について説明する。図５は比較例と第一実施形態の違いを説明する図である。比較例では、制御装置１０が台風モードを有しておらず、台風が接近しても、制御装置１０は、通常運転モードで燃料電池コージェネレーションシステム４０の運転を継続させる。

しかしながら、この比較例では、貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値を超えた場合、制御装置１０は、貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値を超えたと判断し、運転停止モードに移行して燃料電池コージェネレーションシステム４０の運転を停止させる制御を行う。

したがって、この比較例では、停電前に貯湯タンク４４の蓄熱量が多いときには、燃料電池コージェネレーションシステム４０の運転が停止させられている場合が想定される。この場合には、燃料電池コージェネレーションシステム４０を自立運転させようとしても、自立運転に移行できない虞がある。すなわち、この比較例では、停電前に燃料電池コージェネレーションシステムの運転が停止している場合には、停電時に発電を継続させることができない。

これに対し、上述の第一実施形態によれば、燃料電池コージェネレーションシステム４０が運転している状態で台風モード切替指令又は停電予測情報が取得された場合には、燃料電池コージェネレーションシステム４０を予め定められた最低出力で運転させる制御（ステップＳ１２）が行われる。これにより、貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値を超えることを抑制できるので、停電前に燃料電池コージェネレーションシステム４０の運転が停止（ステップＳ４）することを回避できる。この結果、停電時には、燃料電池コージェネレーションシステム４０を自立運転（ステップＳ２）させることができるので、停電時に発電を継続させることができる。

また、燃料電池コージェネレーションシステム４０が最低出力で運転されている状態で貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値に達した場合には、貯湯タンク４４に溜まっている湯を排湯させると共に貯湯タンク４４に給水する制御（ステップＳ１４）が行われる。これにより、貯湯タンク４４の蓄熱量が低下するので、貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値を超えることをより一層効果的に抑制できる。これにより、停電前に燃料電池コージェネレーションシステム４０の運転が停止（ステップＳ４）することをより一層効果的に回避できる。

次に、第一実施形態の変形例について説明する。

上記第一実施形態において、制御装置１０は、管理サーバ７０から送信された台風接近情報を受信した場合に、燃料電池コージェネレーションシステム４０を最低出力で運転する制御を行う。しかしながら、電気工事等によりユーザ宅６０の地域に停電が予定されている場合に管理サーバ７０から送信される停電予定情報、又は、計画停電によりユーザ宅６０の地域に停電が計画されている場合に管理サーバ７０から送信される停電計画情報等の停電予測情報を制御装置１０が受信した場合に、制御装置１０が、燃料電池コージェネレーションシステム４０を最低出力で運転する制御を行ってもよい。

また、制御装置１０は、操作パネル５２から送信された台風モード切替指令を受信した場合に、燃料電池コージェネレーションシステム４０を最低出力で運転する制御を行う。しかしながら、台風モード切替指令以外に操作パネル５２から送信された最低出力運転への運転切替指令を制御装置１０が受信した場合に、制御装置１０が、燃料電池コージェネレーションシステム４０を最低出力で運転する制御を行ってもよい。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。

図６は、第二実施形態に係る制御装置１０及び燃料電池コージェネレーションシステム４０の構成を示すブロック図である。第二実施形態において、燃料電池コージェネレーションシステム４０は、蓄電池４６を備える。蓄電池４６は、燃料電池ユニット４２から供給される電力、又は、燃料電池ユニット４２及び系統電力の両方から供給される電力により充電される。

また、第二実施形態に係る制御装置１０は、上述の第一実施形態に係る制御装置１０に対し、次のように構成及び動作が変更されている。

すなわち、第二実施形態に係る制御装置１０は、第一充電制御部２８及び第二充電制御部３０を備える。第一充電制御部２８及び第二充電制御部３０は、プロセッサ１２がプログラム１６を実行することにより実現される。第一充電制御部２８及び第二充電制御部３０は、後述する第一充電制御ステップ及び第二充電制御ステップを実行する機能を有する。この第一充電制御部２８及び第二充電制御部３０の機能の詳細については、後述する制御装置１０の動作と併せて説明する。

次に、第二実施形態に係る制御装置１０の動作、すなわち燃料電池コージェネレーションシステム４０の制御方法について説明する。

図７は、図６の制御装置１０が通常運転モードから台風モードに切り替わる動作及び台風モードでの動作を示すフローチャートである。図７に示されるステップＳ２１〜ステップＳ２５は、上述のステップＳ３で制御装置１０が貯湯タンク４４の蓄熱量が上限値を超えていないと判断（ステップＳ３：ＮＯ）した場合に実行される。

第二実施形態において、ステップＳ２１〜ステップＳ２２は、上述の第一実施形態におけるステップＳ１１〜ステップＳ１２と同じである。第二実施形態では、第一実施形態に対し、台風モードでの制御装置１０の動作が異なる。第二実施形態において、制御装置１０は、台風モードになると、ステップＳ２３〜ステップＳ２５を実行する。

（ステップＳ２３：第一蓄電制御ステップ）
ステップＳ２３では、制御装置１０（第一充電制御部２８）が、燃料電池コージェネレーションシステム４０の発電電力で蓄電池４６を充電させる制御を行う。

（ステップＳ２４：充電判断ステップ）
ステップＳ２４では、制御装置１０が、燃料電池コージェネレーションシステム４０の発電電力が蓄電池４６の充電に足りるか否かを判断する。燃料電池コージェネレーションシステム４０の発電電力が蓄電池４６の充電に足りる場合、制御装置１０は、燃料電池コージェネレーションシステム４０の発電電力が蓄電池４６の充電に足りると判断（ステップＳ２４：ＹＥＳ）し、上述のステップＳ１（図３参照）に戻る。

一方、燃料電池コージェネレーションシステム４０の発電電力が蓄電池４６の充電に足りない場合、制御装置１０は、燃料電池コージェネレーションシステム４０の発電電力が蓄電池４６の充電に足りないと判断（ステップＳ２４：ＮＯ）し、ステップＳ２５に移行する。

（ステップＳ２５：第二蓄電制御ステップ）
ステップＳ２５では、制御装置１０（第二充電制御部３０）が、燃料電池コージェネレーションシステム４０の発電電力に加えて、系統電力を利用して蓄電池４６を充電させる制御を行う。

次に、第二実施形態の作用及び効果について説明する。

以上詳述したように、第一実施形態によれば、停電前に燃料電池コージェネレーションシステム４０が最低出力で運転されている状態では、燃料電池コージェネレーションシステム４０の発電電力で蓄電池４６を充電させる制御が行われる。これにより、停電時には、燃料電池コージェネレーションシステム４０が自立運転することによる発電電力に加えて、蓄電池４６の電力も得られるので、停電時における電力量を確保できる。

また、燃料電池コージェネレーションシステム４０の発電電力が蓄電池４６の充電に足りない場合には、系統電力を利用して蓄電池４６を充電させる制御が行われる。これにより、停電前に蓄電池４６の充電量を確保できる。

次に、第二実施形態の変形例について説明する。

上記第二実施形態においては、ステップＳ２１〜ステップＳ２５に加えて、上述の第一実施形態におけるステップＳ１３〜ステップＳ１４（図４参照）が実行されてもよい。

また、上記第二実施形態においては、第一実施形態と同様の変形例が採用されてもよい。

以上、本発明の第一及び第二実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ 制御装置
２０ 自立運転制御部
２２ 運転停止制御部
２４ 最低出力運転制御部
２６ 排湯給水制御部
２８ 第一充電制御部
３０ 第二充電制御部
４０ 燃料電池コージェネレーションシステム
４２ 燃料電池ユニット
４４ 貯湯タンク
４６ 蓄電池
６０ ユーザ宅
７０ 管理サーバ

Claims (12)

1. 燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で停電が発生した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させる制御を行う自立運転制御部と、
   前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で前記燃料電池コージェネレーションシステムに備えられた貯湯タンクの蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの運転を停止させる制御を行う運転停止制御部と、
   前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報を取得した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを予め定められた最低出力で運転させる制御を行う最低出力運転制御部と、
   を備える燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置。
2. 前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している状態で前記貯湯タンクの蓄熱量が前記上限値に達した場合に、前記貯湯タンクに溜まっている湯を排湯させると共に前記貯湯タンクに給水する制御を行う排湯給水制御部を備える、
   請求項１に記載の燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置。
3. 前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力で蓄電池を充電させる制御を行う第一充電制御部を備える、
   請求項１又は請求項２に記載の燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置。
4. 前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力が前記蓄電池の充電に足りない場合に、系統電力を利用して前記蓄電池を充電させる制御を行う第二充電制御部を備える、
   請求項３に記載の燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置。
5. 燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で停電が発生した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させる制御を行う自立運転制御ステップと、
   前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で前記燃料電池コージェネレーションシステムに備えられた貯湯タンクの蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの運転を停止させる制御を行う運転停止制御ステップと、
   前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報を取得した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを予め定められた最低出力で運転させる制御を行う最低出力運転制御ステップと、
   を備える燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法。
6. 前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している状態で前記貯湯タンクの蓄熱量が前記上限値に達した場合に、前記貯湯タンクに溜まっている湯を排湯させると共に前記貯湯タンクに給水する制御を行う排湯給水制御ステップを備える、
   請求項５に記載の燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法。
7. 前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力で蓄電池を充電させる制御を行う第一充電制御ステップを備える、
   請求項５又は請求項６に記載の燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法。
8. 前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力が前記蓄電池の充電に足りない場合に、系統電力を利用して前記蓄電池を充電させる制御を行う第二充電制御ステップを備える、
   請求項７に記載の燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法。
9. 燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で停電が発生した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを自立運転させる制御を行う自立運転制御ステップと、
   前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で前記燃料電池コージェネレーションシステムに備えられた貯湯タンクの蓄熱量が予め定められた上限値を超えた場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの運転を停止させる制御を行う運転停止制御ステップと、
   前記燃料電池コージェネレーションシステムが運転している状態で最低出力運転への運転切替指令又は停電予測情報を取得した場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムを予め定められた最低出力で運転させる制御を行う最低出力運転制御ステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。
10. 前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している状態で前記貯湯タンクの蓄熱量が前記上限値に達した場合に、前記貯湯タンクに溜まっている湯を排湯させると共に前記貯湯タンクに給水する制御を行う排湯給水制御ステップを備える、
    請求項９に記載のプログラム。
11. 前記燃料電池コージェネレーションシステムが前記最低出力で運転している場合に、前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力で蓄電池を充電させる制御を行う第一充電制御ステップを備える、
    請求項９又は請求項１０に記載のプログラム。
12. 前記燃料電池コージェネレーションシステムの発電電力が前記蓄電池の充電に足りない場合に、系統電力を利用して前記蓄電池を充電させる制御を行う第二充電制御ステップを備える、
    請求項１１に記載のプログラム。

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