JP6655451B2 - 発電システム - Google Patents

Description

本発明は、燃料ガスを消費して電力を発生する発電部と、前記発電部へ燃料ガスを供給する燃料ガス供給部と、運転を制御する運転制御部とを備えた発電システムに関する。

かかる発電システムは、主に家庭や地域等における電力需要の少なくとも一部を賄う形態で発電を行う分散型電源として利用され、天然ガスを主成分とする都市ガスやブタンやプロパンを主成分とする液化石油ガス（以下「ＬＰガス」と呼ぶ。）などの炭化水素系の燃料ガスが供給され、当該燃料ガスを消費して電力を発生する発電部を備える。この種の発電システムに備えられる発電部としては、エンジンにより発電機を駆動するエンジン駆動式発電機を利用したもの（例えば特許文献１を参照）以外に、改質部で生成されたアノードガスと空気であるカソードガスとの電気化学反応により電力を発生する燃料電池を利用したもの（例えば特許文献２を参照）が知られている。

更に、このような分散型電源として利用される発電システムは、商用電力系統の停電と同時にガス導管からの都市ガスの供給が停止した場合に、ＬＰガスなどの別種の燃料ガスを確保して、当該商用電力系統から独立した単独運転を行う非常用電源として利用する場合がある。
例えば、特許文献１の発電システムでは、都市ガスに代えてＬＰガスを供給可能に構成されており、具体的に、ＬＰガスを供給する場合には、そのＬＰガスを予め空気と混合した混合気の状態で都市ガスの代わりに供給する。このことで、エンジン等には、常に所望のウォッべ指数（熱量インプットを示す指標）の燃料が供給されるようになる。

特開２０１３−１２７２４２号公報 特開２０１２−２３４６９０号公報

従来の発電システムでは、安定した運転状態を維持するために、燃料ガスの種別に合わせて燃料ガスの流量などの各種運転条件を設定する必要があるため、基本的に供給可能な燃料ガスは特定されており、その特定されたものとは異なる別種の燃料ガスを供給した場合には、安定した運転状態を継続できず、更には故障の原因となる場合もある。
例えば、特許文献１に記載の発電システムにおいても、供給される燃料が都市ガスかＬＰガスかが予め特定されており、それに応じてその燃料に空気を混合してウォッべ指数を調整するように構成されている。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、燃料ガスの供給元を切替えて、通常時とは異なる別種の燃料ガスを発電部へ供給した場合であっても、安定した運転状態を維持することができ、例えば災害等により商用電力系統の停電と同時にガス導管から発電システムへの都市ガスの供給が停止した際であっても非常用電源として利用可能な発電システムを提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、燃料ガスを消費して電力を発生する発電部と、
前記発電部へ燃料ガスを供給する燃料ガス供給部と、
運転を制御する運転制御部とを備えた発電システムであって、
前記燃料ガス供給部が、前記発電部への前記燃料ガスの供給元を切替え可能に構成され、
前記発電部に供給される燃料ガスの種別を識別可能な燃料ガス種識別部を備え、
前記運転制御部が、起動運転時に、前記燃料ガス種識別部で識別した燃料ガスの種別に基づいて運転条件を設定し、
前記発電部が、前記起動運転時に前記燃料ガス供給部から供給された燃料ガスを燃焼させる燃焼部を有し、
前記燃料ガス種識別部が、前記燃焼部において空気比を変更して着火成否を確認する着火試験を行って当該着火成否の境界となる空気比を前記燃料ガスの燃焼特性として判定し、当該判定結果に基づいて前記燃料ガスの種別を識別する着火識別処理を行う点にある。

本構成によれば、発電部への燃料ガスの供給が開始される起動運転時において、燃料ガス種識別部が作動されて当該発電部へ供給される燃料ガスの種別が識別され、運転制御部により、その識別された燃料ガスの種別に基づいて燃料ガスの熱量や流量などの運転条件が設定される。よって、例えば商用電力系統の停電と同時にガス導管から発電システムへの都市ガスの供給が停止した際に、燃料ガス供給部への燃料ガスの供給元を切替えた場合であっても、運転条件は常にその燃料ガスの種別にあった適切なものに自動的に設定されるので、安定した運転状態を維持することできる。
従って、本発明により、災害等により商用電力系統の停電と同時にガス導管から発電システムへの都市ガスの供給が停止した際であっても非常用電源として利用可能な発電システムを実現することができる。
更に、本構成によれば、燃料ガス種識別部は、発電部が有する既存の燃焼部を利用した着火識別処理を行って、発電部へ供給される燃料ガスの種別を簡単に識別することができる。即ち、この着火識別処理では、燃焼部への空気供給量及び燃料ガス供給量の少なくとも一方を変更することで、燃焼部において空気比を変更しながら着火装置による着火の成否を確認する着火試験を行う。そして、この着火試験では、着火の成否の境界となる空気比を燃料ガスの燃焼特性として判定することができ、この燃料ガスの燃焼特性は燃料ガスの種別により異なることから、この判定結果に基づいて燃料ガスの種別を簡単に識別することができる。
更に、発電部を燃料電池モジュールで構成する場合には、当該燃料電池モジュールに設けられた改質部加熱用の燃焼部を利用して合理的に着火識別処理を行うことができる。

本発明の第２特徴構成は、前記発電部が、
前記燃料ガス供給部から供給された燃料ガスを水蒸気改質してアノードガスを生成する改質部と、
前記改質部で生成されたアノードガスとカソードガスとの電気化学反応により電力を発生する燃料電池部と、
前記燃料電池部から排出されたアノードオフガスを燃焼させて前記改質部を加熱する燃焼部とを有する燃料電池モジュールで構成されている点にある。

本構成によれば、発電部を燃料電池モジュールで構成して、本発明に係る発電システムを燃料電池システムとして構成することができる。

本発明の第３特徴構成は、前記発電部を収容する筐体内に設けられてガス種に応じた出力を発生し当該筐体内でのガス漏れを検知するガスセンサと、当該ガスセンサに前記発電部へ供給される燃料ガスを吹付け可能なガス吹付け部とを備え、
前記燃料ガス種識別部が、前記ガス吹付け部により前記燃料ガスを前記ガスセンサに一時的に吹付け、当該吹付け時の前記ガスセンサの出力に基づいて前記燃料ガスの種別を識別する吹付け識別処理を行う点にある。

本構成によれば、燃料ガス種識別部は、発電部が収容された筐体内でのガス漏れを検知する既存のガスセンサを利用した吹付け識別処理を行って、発電部へ供給される燃料ガスの種別を簡単に識別することができる。即ち、この吹付け識別処理では、ガス吹付け部を作動させて、筐体内に配置されたガスセンサに発電部へ供給される燃料ガスを一時的に吹き付ける。すると、そのガスセンサは、ガス種に応じた出力を発生することから、その吹付け時のガスセンサの出力に基づいて吹付け部により吹付けた燃料ガスの種別を簡単に識別することができる。

本発明の第４特徴構成は、前記燃料ガス種識別部が、前記着火識別処理において、前記起動運転時に、前記燃料ガス供給部から供給された燃料ガスを水蒸気改質してアノードガスを生成する改質部による水蒸気改質が行われてない状態で前記燃料ガス供給部に供給された燃料ガスをそのまま前記燃焼部に供給して前記着火試験を行う点にある。

本発明の第５特徴構成は、前記燃料ガスの種別の入力を受け付ける燃料ガス種入力部を備え、
前記燃料ガス種識別部が、前記燃料ガス種入力部の入力情報に基づいて前記燃料ガスの種別を識別する入力識別処理を行う点にある。

本構成によれば、燃料ガス種識別部は、既存のリモコンを利用した入力識別処理を行って、発電部へ供給される燃料ガスの種別を簡単に識別することができる。即ち、この入力識別処理では、利用者の入力操作により起動運転を行うにあたり、リモコン等に設けた燃料ガス種入力部に燃料ガスの種別が入力された場合には、その入力情報に基づいて燃料ガスの種別を簡単に識別することができる。

本発明の第６特徴構成は、ガス導管に接続されて当該ガス導管から前記燃料ガスが供給されるガス導管接続部と、ガスボンベに接続されて当該ガスボンベから前記燃料ガスが供給されるガスボンベ接続部とが、前記燃料ガス供給部に接続され、前記燃料ガス供給部への前記燃料ガスの供給元を前記ガス導管接続部と前記ガスボンベ接続部との間で択一的に切替え可能な燃料ガス切替え部を備えた点にある。

本構成によれば、通常時にはガス導管接続部を介してガス導管から都市ガス等の燃料ガスを発電部に供給するのに対し、商用電力系統の停電と同時にガス導管から発電システムへの都市ガスの供給が停止する災害時には、燃料ガス切替え部を作動させて、ガスボンベ接続部を介してガスボンベからＬＰガス等の燃料ガスを発電部に供給することができるので、災害に強い発電システムを実現することができる。

発電システムの概略構成図 発電システムにおける軌道運転時の処理フローを示す図

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１に示す発電システム１００は、燃料ガスＧｍを消費して電力を発生する燃料電池モジュール１０（発電部の一例）と、当該燃料電池モジュール１０に燃料ガスＧｍを供給する燃料ガス供給路５（燃料ガス供給部の一例）と、運転を制御する運転制御部２２とを備える。そして、この発電システム１００は、電力と熱とを供給する所謂熱電併給システムとして構成されており、詳細な図示は省略するが、燃料電池モジュール１０で発生した電力を、適宜インバータ等を通じて商用電力系統と連係する形態で需要家の電力負荷等に供給すると共に、燃料電池モジュール１０から排出される排熱で湯水を加熱して温水を生成して、その温水を需要家に供給することができる。

この種の発電システム１００は、通常、燃料ガス供給路５や燃料電池モジュール１０等を内蔵する筐体５０が屋外に設けられ、その筐体５０の運転を操作するためのリモコン３０が屋内に設けられる形態で、利用者の施設や住居に設置される。また、運転制御部２２は、筐体５０内に内蔵されたコンピュータからなる制御装置２０が所定のコンピュータプログラムを実行することにより機能するものとして構成されている。
一方、リモコン３０は、発電システム１００の発電出力や各種運転状態等を表示するための表示部３１と、発電システム１００の起動・停止や各種運転条件を入力するための操作部３２とが設けられている。

発電システム１００が備える燃料電池モジュール１０は、燃料ガス供給路５から供給された燃料ガスＧｍを水蒸気改質して水素リッチなアノードガスＧｒを生成する改質部１１と、改質部１１で生成されたアノードガスＧｒと空気Ａに含まれる酸素（カソードガスの一例）との電気化学反応により電力を発生する燃料電池部１３と、燃料電池部１３から排出されたアノードオフガスＧｏを燃焼させてその火炎Ｇｆ（高温の燃焼ガス）により改質部１１や燃料電池部１３を加熱する燃焼部１２とを有する。

改質部１１は、燃焼部１２の火炎Ｇｆにより加熱され、供給された改質用水Ｗで水蒸気を生成すると共に、供給された燃料ガスＧｍに当該水蒸気を混合して当該燃料ガスＧｍの水蒸気改質を行って、水素リッチなアノードガスＧｒを生成する。

燃料電池部１３は、詳細な図示は省略するが、アノードガスＧｒが通過するアノードと、カソードガスとしての空気Ａが供給されるカソードと、これらアノードとカソードとの間に介装される電解質とからなる燃料電池セルを、複数枚電気的に直列接続した状態で積層してなるセルスタックの形態で構成されている。そして、アノードを通過するアノードガスＧｒ中の水素と、カソードを通過する空気Ａ中の酸素とが、電解質を介して電気化学反応を行うことで、これらアノードとカソードとの間に起電力が生じ、各セルの起電力を直列的に取り出すことで電力を発生する。

燃焼部１２は、燃料電池部１３のアノードを通過したアノードオフガスＧｏが供給されると共に、燃焼用の空気Ａが供給されて、当該アノードオフガスＧｏを燃焼させる。そして、この燃焼で形成される火炎Ｇｆにより、上述した改質部１１や燃料電池部１３を加熱する。

燃料ガス供給路５から燃料電池モジュール１０へ供給される燃料ガスＧｍが通流する燃料ガス供給路５には、燃料電池モジュール１０への燃料ガスＧの供給流量を調整可能な流量調整弁４が設けられている。そして、この流量調整弁４の開度は、運転制御部２２による運転制御において、燃料電池モジュール１０の発電負荷等に基づいて制御される。即ち、運転制御部２２は、燃料ガスＧｍの熱量や組成などを勘案して、要求される発電負荷に応じた発電出力を得るための燃料ガス供給量の目標値を決定し、実際の燃料ガス供給量がその目標値となるように、流量調整弁の開度を制御する。

発電システム１００の筐体５０内には、筐体５０内でのガス漏れを検知するガスセンサ９が設けられている。このガスセンサ９は、可燃性ガスに感応する一般的なセンサ素子を利用したものであり、燃料ガスＧｍや当該燃料ガスＧｍから生成されたアノードオフガスＧｏ等の可燃性ガスが漏洩し、その可燃性ガスがガスセンサ９に接触した場合に、所定の信号を制御装置２０に出力する。よって、制御装置２０は、ガスセンサ９の出力によりガス漏れの発生を検知することができ、このようなガス漏れを検知した場合には、燃料ガス供給路５に設けられた遮断弁６を閉弁させて燃料ガスＧｍの供給を遮断するなどして運転を緊急停止すると共に、その旨をリモコン３０の表示部３１に表示するなどのようなガス漏れ警報処理を実行する。

燃料ガス供給路５には、所定の燃料ガス供給元１ａ，１ｂに接続されて当該燃料ガス供給元１ａ，１ｂから燃料ガスＧａ，Ｇｂが供給される接続管２ａ，２ｂとして、ガス導管１ａに接続されて当該ガス導管１ａから都市ガスＧａが供給されるガス導管接続管２ａ（ガス導管接続部の一例）と、ガスボンベ１ｂに接続されて当該ガスボンベ１ｂからＬＰガスＧｂが供給されるガスボンベ接続管２ｂ（ガスボンベ接続部の一例）とが接続されている。

更に、ガス導管接続管２ａから燃料ガス供給路５への都市ガスＧａの供給を断続可能な手動式の開閉弁３ａと、ガスボンベ接続管２ｂから燃料ガス供給路５へのＬＰガスＧｂの供給を断続可能な手動式の開閉弁３ｂとが設けられている。そして、これら開閉弁３ａ，３ｂは、当該開閉弁３ａ，３ｂを択一的に開弁する形態で、燃料ガス供給路５への燃料ガスＧｍの供給元を、ガス導管接続管２ａとガスボンベ接続管２ｂとの間で択一的に切替え可能な燃料ガス切替え部として機能することになる。

即ち、本実施形態の発電システム１００は、通常時は、開閉弁３ａを開弁すると共に開閉弁３ｂを閉弁することで、ガス導管１ａから都市ガスＧａを燃料電池モジュール１０に供給して、商用電力系統と連係する形態で発電を行う系統連係用発電機として運転することができる。一方、商用電力系統の停電と同時にガス導管１ａから発電システム１００への都市ガスＧａの供給が停止する災害時は、開閉弁３ａを閉弁すると共に開閉弁３ｂを開弁することで、ガスボンベ１ｂからＬＰガスＧｂを燃料電池モジュール１０に供給して、商用電力系統とは独立した形態で発電を行う非常用発電機として運転することができる。

以上が発電システム１００の基本構成であるが、この発電システム１００は、燃料ガス供給路５への燃料ガスＧｍの供給元を切替えて、通常時とは異なる別種の燃料ガスＧｍを燃料電池モジュール１０へ供給した場合であっても安定した運転状態を維持するための構成を有しており、その詳細について以下に説明を加える。

制御装置２０は、所定のコンピュータプログラムを実行することにより、燃料電池モジュール１０に供給される燃料ガスＧｍの種別を識別可能な燃料ガス種識別部２１として機能し、運転制御部２２は、起動運転時に、燃料ガス種識別部２１で識別した燃料ガスＧｍの種別に基づいて、燃料ガス供給量の目標値などの運転条件を設定するように構成されている。よって、燃料電池モジュール１０への燃料ガス供給量の目標値などの運転条件は常にその燃料ガスＧｍの種別に合った適切なものに設定されるので、安定した運転状態が維持されることになる。

具体的に、燃料ガス種識別部２１による燃料ガスＧｍの種別の識別は、所定の吹付け識別処理、着火識別処理、入力識別処理により行うことができる。以下に、これら識別処理及びそれを実行するための構成について説明を加える。

〔吹付け識別処理〕
筐体５０内でのガス漏れを検知するガスセンサ９は、ガス種に応じた出力を発生するように構成されており、更に、燃料ガス供給路５から分岐する分岐路７の先端には、ガスセンサ９に対向する姿勢で制御装置２０により作動制御される開閉式の噴射ノズル８（ガス吹付け部の一例）が設けられている。そして、燃料ガス種識別部２１が起動運転時に実行する吹付け識別処理では、噴射ノズル８を一時的に開弁させることで、当該噴射ノズル８により燃料ガスＧｍをガスセンサ９に燃料ガスＧｍを一時的に吹付ける。すると、このガスセンサ９は、ガス種に応じた出力を発生することから、その吹付け時のガスセンサ９の出力に基づいて燃料ガスＧｍの種別を簡単に識別することができる。

〔着火識別処理〕
燃焼部１２には、ヒータなどの着火装置（図示省略）に加えて、火炎Ｇｆを検知するためのフレームロッド１４が設けられている。そして、燃料ガス種識別部２１が起動運転時に実行する着火識別処理では、燃焼部１２において空気比（燃料に対する燃焼用空気の比率）を変更して着火成否を確認する着火試験を行う。即ち、起動運転時では、改質部１１による水蒸気改質が行われないことから、燃料電池モジュール１０に供給された燃料ガスＧｍはそのまま燃焼部１２に供給される。そして、燃焼部１２への燃焼用の空気Ａの供給量を一定に維持しながら、流量調整弁４の開度を調整することで、燃焼部１２における空気比を適宜変更し、夫々の空気比において燃焼部１２の着火装置を作動させて燃料ガスＧｍの着火を試して、その着火の成否（成功したか否か）をフレームロッド１４の出力により確認する形態で、着火試験を行うことができる。

具体的に、本実施形態の着火識別処理では、都市ガスＧａを着火可能な空気比での都市ガス着火試験と、ＬＰガスＧｂを着火可能な空気比でのＬＰガス着火試験との２種の着火試験を行う。その際、都市ガスを着火可能な空気比がＬＰガスを着火可能な空気比よりも小さい、言い換えれば、燃焼用の空気Ａの供給量を一定にした場合に、都市ガスＧａを着火可能な燃料ガス供給量がＬＰガスＧｂを着火可能な燃料ガス供給量よりも大きいことから、最初に燃料ガス供給量が比較的小さい都市ガス着火試験を行い、この都市ガス着火試験において着火の失敗を確認したときには、続いて燃料ガス供給量を増加させてＬＰガス着火試験を行う。

このような着火試験を行うことで、燃料電池モジュール１０に供給された燃料ガスＧｍの燃焼特性、言い換えれば当該燃料ガスＧｍを着火可能な空気比を判定することができる。そして、この燃料ガスＧｍの燃焼特性は燃料ガスＧｍの種別により異なることから、この判定結果に基づいて燃料ガスＧｍの種別を簡単に識別することができる。

〔入力識別処理〕
リモコン３０の操作部３２は、燃料ガスＧｍの種別の入力を受け付ける燃料ガス種入力部として機能するように構成されている。例えば、利用者は、開閉弁３ａ，３ｂを開閉させて燃料ガスＧｍの供給元を切替えた場合に、リモコン３０の操作部３２を操作して、切替え後の燃料ガスＧｍの種別を入力することができる。
そして、燃料ガス種識別部２１が起動運転時に実行する入力識別処理では、このような操作部３２への燃料ガスＧｍの種別の入力があった場合に、その操作部３２の入力情報に基づいて燃料ガスＧｍの種別を簡単に識別することができる。

以上のような各種識別処理では、燃料ガスＧｍの種別を正確に識別できない可能性があり、燃料ガスＧｍの種別を誤って識別した場合、運転制御部２２により、不適切な運転条件の設定が行われることになって、安定した運転状態を維持できない場合がある。
例えば、上記吹付け識別処理でが、故障や経年劣化等によりガスセンサ９の出力が燃料ガスＧｍの種別に応じたものではなかった場合に、燃料ガスＧｍの種別を誤って識別する可能性がある。また、上記着火識別処理では、燃焼部１２の着火装置による燃料ガスＧｍの着火やフレームロッド１４による火炎Ｇｆの検知が故障や経年劣化等のような燃料ガスＧｍの種別とは無関係な原因で失敗した場合に、燃料ガスＧｍの種別を誤って識別する可能性がある。また、上記入力識別処理では、利用者が誤って燃料ガスＧｍの種別を入力した場合に、燃料ガスＧｍの種別を誤って識別する可能性がある。

そこで、本実施形態では、燃料ガス種識別部２１による燃料ガスＧｍの種別に対する識別精度を向上するために、複数の識別処理を実行するように構成されている。
以下、燃料ガス種識別部２１により複数の識別処理を実行する場合の起動運転時の処理フローを、図２に基づいて説明する。

先ず、起動運転に先立って、利用者は、開閉弁３ａ，３ｂを開閉させて燃料ガス供給路５への燃料ガスＧｍの供給元を切替えると共に、リモコン３０の操作部３２への燃料ガスＧｍの種別を入力して、発電システム１００を起動させる（ステップ＃０１）。すると、制御装置２０は、起動運転を行い、その起動運転において、先ずは、燃料ガス種識別部２１による上記入力識別処理を実行して、操作部３２の入力情報に基づいて燃料ガスＧｍの種別を識別する（ステップ＃０２）。そして、運転制御部２２により、その識別された燃料ガスＧｍの種別に基づいて運転条件を設定した上で、遮断弁６を開弁して、燃料ガスＧｍの供給を開始する（ステップ＃０３）。

このように燃料ガスＧｍの供給が開始されると、制御装置２０は、燃料ガス種識別部２１により上記吹付け識別処理を実行して、燃料ガスＧｍをガスセンサ９に燃料ガスＧｍを一時的に吹付けて、当該吹付け時のガスセンサ９の出力に基づいて燃料ガスＧｍの種別を識別する（ステップ＃０４）。

そして、この吹付け識別処理（ステップ＃０４）で識別された燃料ガスＧｍの種別が、前に実行した入力識別処理（ステップ＃０２）で識別されたものと一致しているか否かの適合性を判定し（ステップ＃０５）、一致と判定した場合は、問題なしとして次の工程に進み、不一致と判定した場合は、適宜利用者にその旨を通知して燃料ガスＧｍの種別の確認を促した上で（ステップ＃０９）、上述した入力識別処理（ステップ＃０２）から起動運転をやり直す。

この適合性判定処理（ステップ＃０５）にて一致と判定した場合には、制御装置２０は、燃料ガス種識別部２１により上記着火識別処理を実行して、燃焼部１２において着火試験により燃料ガスＧｍの燃焼特性を判定し、当該判定結果に基づいて燃料ガスＧｍの種別を識別する（ステップ＃０６）。

そして、この着火識別処理（ステップ＃０７）で識別された燃料ガスＧｍの種別が、前に実行した入力識別処理（ステップ＃０２）及び吹付け識別処理（ステップ＃０４）で識別されたものと一致しているか否かの適合性を判定し（ステップ＃０７）、一致と判定した場合は、問題なしとして識別された燃料ガスＧｍに合った定常運転を開始し（ステップ＃０８）、不一致と判定した場合は、適宜利用者にその旨を通知して燃料ガスＧｍの種別の確認を促した上で（ステップ＃０９）、上述した入力識別処理（ステップ＃０２）から起動運転をやり直す。

このような流れで起動運転を実行することで、燃料ガスＧｍの種別を識別する燃料ガス種識別部２１が実行する複数の識別処理において一つでも異なる識別結果があった場合には、定常運転が禁止されて燃料ガスＧｍの種別の識別が再度実行され、全ての識別結果が一致した場合にのみ定常運転に以降されることになるので、定常運転時において運転制御部２２により設定される燃料ガスＧｍの供給流量などの運転条件は、確実にその燃料ガスＧｍの種別に合った適切なものとなる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、発電部を燃料電池モジュール１０で構成したが、発電部をエンジン駆動式発電機で構成しても構わない。この場合、着火試験は、エンジンの燃焼室への燃料ガスの供給流量を変更することで、燃焼室における空燃比を適宜変更して、点火プラグを作動させて燃料ガスの着火を試して、その着火の成否をエンジントルクの上昇等により確認する形態で行うことができる。

（２）上記実施形態では、燃料ガス種識別部２１による燃料ガスの種別の識別を、複数の識別処理、即ち吹付け識別処理、着火識別処理、及び入力識別処理の３つの識別処理を実行することにより、高精度に行うように構成したが、別に、これら複数の識別処理の全てを実行するのではなく、一部の識別処理を実行するように構成しても構わない。また、燃料ガスの種別の識別を、上記とは別の識別処理で行っても構わない。

（３）上記実施形態では、ガス導管接続管２ａとガスボンベ接続管２ｂとの間での燃料ガスＧｍの供給元の切替えを、利用者が開閉弁３ａ，３ｂを手動で開閉させることで行ったが、リモコン３０の操作部３２の操作や燃料ガスＧｍの供給停止の検知を起点にして自動的に行っても構わない。

（４）上記実施形態では、ガス導管１ａ接続用のガス導管接続管２ａとガスボンベ１ｂ接続用のガスボンベ接続管２ｂとの２つの接続管１ａ，２ｂを設けたが、接続管の数は適宜変更しても構わず、例えば、ガス導管１ａ及びガスボンベ１ｂに対し、一つの接続管で付け替えて接続可能としても構わない。
即ち、一つの接続管で付け替えて接続可能とする場合には、商用電力系統の停電と同時にガス導管から発電システムへの都市ガスの供給が停止する災害時において、臨時的にガスボンベを確保し、それまでガス導管に接続されていた接続管を、当該ガス導管から取り外してガスボンベに接続することで、発電システムに対して都市ガスに代えてＬＰガスを供給することができる。そして、この場合では、開閉弁３ａ，３ｂのような燃料ガス切換え部が存在しないことから、その動作状態により燃料ガスの種別を把握することができないが、本発明に係る発電システムでは、燃料ガス種識別部により燃料ガスの種別を把握することができるため、燃料ガスの種別に合った適切な運転条件による運転を維持することができる。

１ａ ガス導管（燃料ガスの供給元）
１ｂ ガスボンベ（燃料ガスの供給元）
２ａ ガス導管接続管（ガス導管接続部）
２ｂ ガスボンベ接続管（ガスボンベ接続部）
３ａ，３ｂ 開閉弁（燃料ガス切替え部）
５ 燃料ガス供給路（燃料ガス供給部）
８ ガス吹付けノズル（ガス吹付け部）
９ ガスセンサ
１０ 燃料電池モジュール（発電部）
１１ 改質部
１２ 燃料電池部
１３ 燃焼部
２１ 燃料ガス種識別部
２２ 運転制御部
３２ 操作部（燃料ガス種入力部）
５０ 筐体
１００ 発電システム

Claims (6)

1. 燃料ガスを消費して電力を発生する発電部と、
   前記発電部へ燃料ガスを供給する燃料ガス供給部と、
   運転を制御する運転制御部とを備えた発電システムであって、
   前記燃料ガス供給部が、前記発電部への前記燃料ガスの供給元を切替え可能に構成され、
   前記発電部に供給される燃料ガスの種別を識別可能な燃料ガス種識別部を備え、
   前記運転制御部が、起動運転時に、前記燃料ガス種識別部で識別した燃料ガスの種別に基づいて運転条件を設定し、
   前記発電部が、前記起動運転時に前記燃料ガス供給部から供給された燃料ガスを燃焼させる燃焼部を有し、
   前記燃料ガス種識別部が、前記燃焼部において空気比を変更して着火成否を確認する着火試験を行って当該着火成否の境界となる空気比を前記燃料ガスの燃焼特性として判定し、当該判定結果に基づいて前記燃料ガスの種別を識別する着火識別処理を行う発電システム。
2. 前記発電部が、
   前記燃料ガス供給部から供給された燃料ガスを水蒸気改質してアノードガスを生成する改質部と、
   前記改質部で生成されたアノードガスとカソードガスとの電気化学反応により電力を発生する燃料電池部と、
   前記燃料電池部から排出されたアノードオフガスを燃焼させて前記改質部を加熱する燃焼部とを有する燃料電池モジュールで構成されている請求項１に記載の発電システム。
3. 前記発電部を収容する筐体内に設けられてガス種に応じた出力を発生し当該筐体内でのガス漏れを検知するガスセンサと、当該ガスセンサに前記発電部へ供給される燃料ガスを吹付け可能なガス吹付け部とを備え、
   前記燃料ガス種識別部が、前記ガス吹付け部により前記燃料ガスを前記ガスセンサに一時的に吹付け、当該吹付け時の前記ガスセンサの出力に基づいて前記燃料ガスの種別を識別する吹付け識別処理を行う請求項１又は２に記載の発電システム。
4. 前記燃料ガス種識別部が、前記着火識別処理において、前記起動運転時に、前記燃料ガス供給部から供給された燃料ガスを水蒸気改質してアノードガスを生成する改質部による水蒸気改質が行われてない状態で前記燃料ガス供給部に供給された燃料ガスをそのまま前記燃焼部に供給して前記着火試験を行う請求項１〜３の何れか１項に記載の発電システム。
5. 前記燃料ガスの種別の入力を受け付ける燃料ガス種入力部を備え、
   前記燃料ガス種識別部が、前記燃料ガス種入力部の入力情報に基づいて前記燃料ガスの種別を識別する入力識別処理を行う請求項１〜４の何れか１項に記載の発電システム。
6. ガス導管に接続されて当該ガス導管から前記燃料ガスが供給されるガス導管接続部と、ガスボンベに接続されて当該ガスボンベから前記燃料ガスが供給されるガスボンベ接続部とが、前記燃料ガス供給部に接続され、前記燃料ガス供給部への前記燃料ガスの供給元を前記ガス導管接続部と前記ガスボンベ接続部との間で択一的に切替え可能な燃料ガス切替え部を備えた請求項１〜５の何れか１項に記載の発電システム。

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