JP7002375B2

JP7002375B2 - Fuel cell system

Info

Publication number: JP7002375B2
Application number: JP2018047022A
Authority: JP
Inventors: 潤岩見; 理生山木; 沙奈細川; 哲朗大西
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2038-03-14
Also published as: JP2019160639A

Description

本発明は、運転により発生した電力を電力負荷部に供給し及び発生した熱を熱負荷部に供給する固体酸化物形燃料電池と、固体酸化物形燃料電池の運転を制御する運転制御装置とを備える燃料電池システムに関する。 The present invention comprises a solid oxide fuel cell that supplies power generated by operation to a power load unit and supplies the generated heat to a heat load unit, and an operation control device that controls the operation of the solid oxide fuel cell. With respect to a fuel cell system.

発電効率が高く、電力負荷に応じてその発電電力を変化させる電主発電方式で運転されることが多い固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）を備える燃料電池システムでは、電力負荷が小さい場合、即ち、固体酸化物形燃料電池の発電電力が定格出力よりも小さい場合、コスト性や省エネルギー性などの点でのメリットが低くなることがある。そのため、メリットが大きくなる時期に固体酸化物形燃料電池が運転されるように、所定のタイミングで固体酸化物形燃料電池を運転することのメリットが大きくなるか否かを判定し、その判定結果に応じて固体酸化物形燃料電池を運転するのか或いは停止するのかを決定することが行われている。 In a fuel cell system equipped with a solid oxide fuel cell (SOFC), which has high power generation efficiency and is often operated by a power generation method that changes the generated power according to the power load, that is, when the power load is small, that is, If the generated power of the solid oxide fuel cell is smaller than the rated output, the advantages in terms of cost and energy saving may be low. Therefore, it is determined whether or not the merit of operating the solid oxide fuel cell is increased at a predetermined timing so that the solid oxide fuel cell is operated at the time when the merit becomes large, and the determination result is obtained. Depending on the situation, it is determined whether to operate or stop the solid oxide fuel cell.

例えば、特許文献１（特開２０１６－７６３６７号公報）には、運転により発生した電力を電力負荷部に供給し及び発生した熱を熱負荷部に供給する固体酸化物形燃料電池と、固体酸化物形燃料電池の運転を制御する運転制御装置とを備える燃料電池システムが記載されている。この燃料電池システムでは、固体酸化物形燃料電池が頻繁に起動及び停止を繰り返すことを避けながら、適切なタイミングで運転と停止が行われることを目的として、固体酸化物形燃料電池が運転中であるとき、運転中での過去の所定期間での電力負荷の移動平均値を所定のタイミング毎に導出して、その移動平均値が第１閾値以上であれば固体酸化物形燃料電池を運転中のままにすべきと判定され、その移動平均値が第１設定期間以上連続して第１閾値未満であれば固体酸化物形燃料電池を停止させるべきと判定される。加えて、この燃料電池システムでは、固体酸化物形燃料電池が停止中であるとき、停止中での過去の所定期間での電力負荷の移動平均値を所定のタイミング毎に導出して、その移動平均値が第２設定期間以上連続して第２閾値以上であれば固体酸化物形燃料電池を運転するべきと判定され、その移動平均値が第２閾値未満であれば固体酸化物形燃料電池を停止中のままにすべきと判定される。 For example, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-76367) describes a solid oxide fuel cell that supplies power generated by operation to a power load section and supplies the generated heat to a heat load section, and solid oxide fuel cell. A fuel cell system including an operation control device for controlling the operation of a physical fuel cell is described. In this fuel cell system, the solid oxide fuel cell is in operation for the purpose of starting and stopping at an appropriate timing while avoiding the solid oxide fuel cell from repeatedly starting and stopping. At a certain time, the moving average value of the power load in the past predetermined period during operation is derived at predetermined timings, and if the moving average value is equal to or higher than the first threshold value, the solid oxide fuel cell is being operated. It is determined that the solid oxide fuel cell should be stopped if the moving average value is continuously less than the first threshold value for the first set period or more. In addition, in this fuel cell system, when the solid oxide fuel cell is stopped, the moving average value of the power load in the past predetermined period during the stopping is derived at a predetermined timing, and the movement thereof is performed. If the average value is continuously equal to or higher than the second threshold for the second set period or more, it is determined that the solid oxide fuel cell should be operated, and if the moving average value is less than the second threshold, the solid oxide fuel cell is determined to be operated. Is determined to remain stopped.

特開２０１６－７６３６７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-76367

固体酸化物形燃料電池の運転を行う場合、電力負荷だけでなく、外気温や上水温度なども、固体酸化物形燃料電池を運転することのメリットが大きくなるか否かに関係してくると考えられる。例えば、外気温が高いと、その分だけ上水温度も高くなるため、固体酸化物形燃料電池から回収した熱で上水を温めるときの必要熱量が少なくなる。また、外気温が高いと、そもそも使用者による熱負荷装置での熱負荷が少なくなる。このような理由から、外気温が高い或いは上水温度が高いと、固体酸化物形燃料電池を運転したことで発生した熱が余るように、即ち、固体酸化物形燃料電池を運転することのメリットが小さくなる。
従って、外気温や上水温度なども、固体酸化物形燃料電池を運転することのメリットが大きくなるか否かの判定時に考慮することが好ましい。 When operating a solid oxide fuel cell, not only the power load but also the outside temperature and tap water temperature are related to whether or not the merit of operating the solid oxide fuel cell is increased. it is conceivable that. For example, when the outside air temperature is high, the tap water temperature is also raised accordingly, so that the amount of heat required for heating the clean water with the heat recovered from the solid oxide fuel cell is reduced. Further, when the outside air temperature is high, the heat load on the heat load device by the user is reduced in the first place. For this reason, when the outside temperature is high or the clean water temperature is high, the heat generated by operating the solid oxide fuel cell is left over, that is, the solid oxide fuel cell is operated. The benefits are diminished.
Therefore, it is preferable to consider the outside air temperature, the clean water temperature, and the like when determining whether or not the merit of operating the solid oxide fuel cell is increased.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、固体酸化物形燃料電池を運転すべきか否かを適切に判定できる燃料電池システムを提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fuel cell system capable of appropriately determining whether or not a solid oxide fuel cell should be operated.

上記目的を達成するための本発明に係る燃料電池システムの特徴構成は、運転により発生した電力を電力負荷部に供給し及び発生した熱を熱負荷部に供給する固体酸化物形燃料電池と、当該固体酸化物形燃料電池の運転を制御する運転制御装置とを備え、前記運転制御装置は、前記固体酸化物形燃料電池が運転中であるとき、前記運転中である期間を所定の下限運転期間以上は連続させることを制約条件としつつ、当該運転中での過去の前記電力負荷部での電力負荷から導出される運転時指標値が所定の第１閾値以上であれば前記固体酸化物形燃料電池を運転中のままにすべきと判定し、前記運転時指標値が前記第１閾値未満であれば前記固体酸化物形燃料電池を停止させるべきと判定する運転時判定処理を行い、前記固体酸化物形燃料電池が停止中であるとき、前記停止中である期間を所定の下限停止期間以上は連続させることを制約条件としつつ、当該停止中での過去の前記電力負荷部での電力負荷から導出される停止時指標値が所定の第２閾値以上であれば前記固体酸化物形燃料電池を運転するべきと判定し、前記停止時指標値が前記第２閾値未満であれば前記固体酸化物形燃料電池を停止中のままにすべきと判定する停止時判定処理を行う燃料電池システムであって、
前記運転制御装置は、外気温及び上水温度の少なくとも何れか一方に基づいて前記第１閾値及び前記第２閾値を決定する点にある。 The characteristic configuration of the fuel cell system according to the present invention for achieving the above object is a solid oxide fuel cell that supplies the power generated by the operation to the power load section and the generated heat to the heat load section. The operation control device includes an operation control device for controlling the operation of the solid oxide fuel cell, and the operation control device operates a predetermined lower limit for the period during which the solid oxide fuel cell is in operation when the solid oxide fuel cell is in operation. If the operating index value derived from the past power load in the power load unit during the operation is equal to or higher than a predetermined first threshold value, the solid oxide type is used as a constraint condition that the fuel cell is continuous for a period of time or longer. An operation determination process is performed to determine that the fuel cell should be left in operation, and if the operation index value is less than the first threshold value, the solid oxide fuel cell should be stopped. When the solid oxide fuel cell is stopped, the power in the past power load unit during the stop is set as a constraint condition that the stopped period is continued for a predetermined lower limit stop period or more. If the stopped index value derived from the load is equal to or higher than a predetermined second threshold value, it is determined that the solid oxide fuel cell should be operated, and if the stopped index value is less than the second threshold value, the solid oxide fuel cell should be operated. A fuel cell system that performs a stop determination process to determine that an oxide fuel cell should remain stopped.
The operation control device is at a point of determining the first threshold value and the second threshold value based on at least one of an outside air temperature and a clean water temperature.

上記特徴構成によれば、運転制御装置は、固体酸化物形燃料電池が運転中である期間を所定の下限運転期間以上は連続させる制約条件、及び、固体酸化物形燃料電池が停止中である期間を所定の下限停止期間以上は連続させる制約条件を設けている。つまり、固体酸化物形燃料電池の運転が連続する期間及び停止が連続する期間が短くなることが避けられる。その結果、固体酸化物形燃料電池の運転と停止とが頻繁に繰り返されないことが確保される。 According to the above-mentioned characteristic configuration, the operation control device has a constraint condition that the period during which the solid oxide fuel cell is in operation is continued for a predetermined lower limit operation period or more, and the solid oxide fuel cell is stopped. A constraint condition is set to make the period continuous for a predetermined lower limit suspension period or longer. That is, it is possible to avoid shortening the period during which the solid oxide fuel cell is continuously operated and the period during which the solid oxide fuel cell is continuously stopped. As a result, it is ensured that the operation and shutdown of the solid oxide fuel cell are not repeated frequently.

電力負荷が小さい状態が継続する場合に、その電力負荷の大きさに追従して固体酸化物形燃料電池の発電電力を小さくし続けると、コスト性や省エネルギー性などの点でのメリットが低くなることがある。
ところが本特徴構成では、運転制御装置は、固体酸化物形燃料電池が運転中であるとき、運転中での過去の前記電力負荷部での電力負荷から導出される運転時指標値が所定の第１閾値以上であるか否かに基づいて、固体酸化物形燃料電池を停止するべきか或いは運転中のままにすべきかを判定する。また、運転制御装置は、固体酸化物形燃料電池が停止中であるとき、停止中での過去の前記電力負荷部での電力負荷から導出される停止時指標値が所定の第２閾値以上であるか否かに基づいて、固体酸化物形燃料電池を運転するべきか或いは停止中のままにするべきかを判定する。つまり、電力負荷部での電力負荷が大きい傾向にあれば、コスト性や省エネルギー性などの点でのメリットが大きくなると見なして固体酸化物形燃料電池の運転を行い、電力負荷部での電力負荷が小さい傾向にあれば、コスト性や省エネルギー性などの点でのメリットが小さくなると見なして固体酸化物形燃料電池の運転を停止する。 If the power generation of the solid oxide fuel cell continues to be reduced according to the magnitude of the power load when the power load continues to be small, the advantages in terms of cost and energy saving will be reduced. Sometimes.
However, in this feature configuration, when the solid oxide fuel cell is in operation, the operation control device has a predetermined operating index value derived from the power load in the past power load unit during operation. Based on whether or not the fuel cell is at least one threshold, it is determined whether the solid oxide fuel cell should be stopped or left in operation. Further, in the operation control device, when the solid oxide fuel cell is stopped, the stop index value derived from the power load in the past power load unit during the stop is equal to or higher than a predetermined second threshold value. Based on the presence or absence, it is determined whether the solid oxide fuel cell should be operated or left stopped. In other words, if the power load in the power load section tends to be large, the solid oxide fuel cell is operated assuming that the advantages in terms of cost and energy saving are large, and the power load in the power load section is performed. If there is a tendency for the fuel cell to be small, the operation of the solid oxide fuel cell will be stopped, considering that the advantages in terms of cost and energy saving will be small.

更に、運転制御装置は、外気温及び上水温度の少なくとも何れか一方に基づいて前記第１閾値及び前記第２閾値を決定する。つまり、外気温及び上水温度の少なくとも何れか一方に応じて、固体酸化物形燃料電池を運転すべきか或いは停止すべきかの判定結果が変わり得る燃料電池システムになる。
従って、固体酸化物形燃料電池を運転すべきか否かを適切に判定できる燃料電池システムを提供できる。 Further, the operation control device determines the first threshold value and the second threshold value based on at least one of the outside air temperature and the clean water temperature. That is, the fuel cell system can change the determination result of whether the solid oxide fuel cell should be operated or stopped depending on at least one of the outside air temperature and the clean water temperature.
Therefore, it is possible to provide a fuel cell system capable of appropriately determining whether or not a solid oxide fuel cell should be operated.

本発明に係る燃料電池システムの別の特徴構成は、前記運転制御装置は、外気温が高いほど前記第１閾値及び前記第２閾値を大きい値に決定する点にある。 Another characteristic configuration of the fuel cell system according to the present invention is that the operation control device determines the first threshold value and the second threshold value to larger values as the outside temperature is higher.

外気温が高いほど固体酸化物形燃料電池を運転したことで発生した熱が余るようになる、即ち、固体酸化物形燃料電池を運転することのメリットが小さくなる。但し、電力負荷が大きくなるのであれば、固体酸化物形燃料電池の発電電力を大きくして高効率な運転を行うこともできる。
そこで本特徴構成によれば、運転制御装置は、外気温が高いほど第１閾値及び第２閾値を大きい値に決定する。つまり、固体酸化物形燃料電池をより大きな発電電力で運転できるのであれば、固体酸化物形燃料電池を運転することを許容し、固体酸化物形燃料電池を小さな発電電力でしか運転できないのであれば、固体酸化物形燃料電池を運転することを許容しないようにできる。その結果、固体酸化物形燃料電池を運転することのメリットが小さくならない状態で固体酸化物形燃料電池の運転及び停止を切り替えることができる。 The higher the outside temperature, the more heat generated by operating the solid oxide fuel cell becomes, that is, the merit of operating the solid oxide fuel cell becomes smaller. However, if the power load becomes large, the generated power of the solid oxide fuel cell can be increased to perform highly efficient operation.
Therefore, according to this feature configuration, the operation control device determines the first threshold value and the second threshold value to be larger as the outside air temperature is higher. In other words, if a solid oxide fuel cell can be operated with a larger power generation power, it is allowed to operate the solid oxide fuel cell, and the solid oxide fuel cell can be operated only with a small power generation power. For example, it is possible not to allow the operation of solid oxide fuel cells. As a result, the operation and stop of the solid oxide fuel cell can be switched without reducing the merit of operating the solid oxide fuel cell.

本発明に係る燃料電池システムの更に別の特徴構成は、前記運転制御装置は、上水温度が高いほど前記第１閾値及び前記第２閾値を大きい値に決定する点にある。 Yet another characteristic configuration of the fuel cell system according to the present invention is that the operation control device determines the first threshold value and the second threshold value to larger values as the clean water temperature is higher.

上水温度が高いほど固体酸化物形燃料電池を運転したことで発生した熱が余るようになる、即ち、固体酸化物形燃料電池を運転することのメリットが小さくなる。但し、電力負荷が大きくなるのであれば、固体酸化物形燃料電池の発電電力を大きくして高効率な運転を行うこともできる。
そこで本特徴構成によれば、運転制御装置は、上水温度が高いほど第１閾値及び第２閾値を大きい値に決定する。つまり、固体酸化物形燃料電池をより大きな発電電力で運転できるのであれば、固体酸化物形燃料電池を運転することを許容し、固体酸化物形燃料電池を小さな発電電力でしか運転できないのであれば、固体酸化物形燃料電池を運転することを許容しないようにできる。その結果、固体酸化物形燃料電池を運転することのメリットが小さくならない状態で固体酸化物形燃料電池の運転及び停止を切り替えることができる。 The higher the tap water temperature, the more heat generated by operating the solid oxide fuel cell, that is, the merit of operating the solid oxide fuel cell becomes smaller. However, if the power load becomes large, the generated power of the solid oxide fuel cell can be increased to perform highly efficient operation.
Therefore, according to this feature configuration, the operation control device determines the first threshold value and the second threshold value to be larger as the clean water temperature is higher. In other words, if a solid oxide fuel cell can be operated with a larger power generation power, it is allowed to operate the solid oxide fuel cell, and the solid oxide fuel cell can be operated only with a small power generation power. For example, it is possible not to allow the operation of solid oxide fuel cells. As a result, the operation and stop of the solid oxide fuel cell can be switched without reducing the merit of operating the solid oxide fuel cell.

本発明に係る燃料電池システムの更に別の特徴構成は、前記運転制御装置は、外気温及び上水温度の少なくとも何れか一方に基づいて決定した仮の第１閾値及び仮の第２閾値のそれぞれを、前記固体酸化物形燃料電池の使用開始からの経過時間に応じて定まる所定の係数で除算して、前記第１閾値及び前記第２閾値を決定する点にある。 Yet another characteristic configuration of the fuel cell system according to the present invention is that the operation control device has a provisional first threshold value and a provisional second threshold value determined based on at least one of the outside temperature and the clean water temperature, respectively. Is divided by a predetermined coefficient determined according to the elapsed time from the start of use of the solid oxide fuel cell to determine the first threshold value and the second threshold value.

固体酸化物形燃料電池は経年劣化などにより効率が低下する。そのため、効率が高い場合には固体酸化物形燃料電池の発電電力が小さくても運転することのメリットが充分に得られていたとしても、効率が低くなると固体酸化物形燃料電池の発電電力がより高くなければ運転することのメリットが充分に得ることができないという問題が生じる。
そこで本特徴構成では、運転制御装置は、外気温及び上水温度の少なくとも何れか一方に基づいて決定した仮の第１閾値及び仮の第２閾値のそれぞれを、前記固体酸化物形燃料電池の使用開始からの経過時間に応じて定まる所定の係数で除算して、前記第１閾値及び前記第２閾値を決定する。つまり、経年劣化により固体酸化物形燃料電池の発電性能が低下したとしても、その経年劣化を考慮して第１閾値及び第２閾値を定めることができる。 The efficiency of solid oxide fuel cells decreases due to deterioration over time. Therefore, even if the merit of operating the solid oxide fuel cell is sufficiently obtained even if the power generation of the solid oxide fuel cell is small when the efficiency is high, the power generation of the solid oxide fuel cell becomes low when the efficiency is low. If it is not higher, there is a problem that the merit of driving cannot be fully obtained.
Therefore, in this feature configuration, the operation control device sets each of the provisional first threshold value and the provisional second threshold value determined based on at least one of the outside air temperature and the clean water temperature of the solid oxide fuel cell. The first threshold value and the second threshold value are determined by dividing by a predetermined coefficient determined according to the elapsed time from the start of use. That is, even if the power generation performance of the solid oxide fuel cell deteriorates due to aged deterioration, the first threshold value and the second threshold value can be set in consideration of the aged deterioration.

燃料電池システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a fuel cell system. 燃料電池システムの運転態様を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation mode of a fuel cell system. 燃料電池システムの運転態様を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation mode of a fuel cell system. 外気温と第１閾値及び第２閾値との関係例を示すグラフである。It is a graph which shows the relation example of the outside air temperature, the 1st threshold value and the 2nd threshold value. 上水温度と第１閾値及び第２閾値との関係例を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship example of a clean water temperature, a 1st threshold value and a 2nd threshold value. 外気温及び上水温度と第１閾値及び第２閾値との関係例を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship example of the outside air temperature and the clean water temperature, and the 1st threshold value and the 2nd threshold value. 固体酸化物形燃料電池の使用開始からの経過時間に応じて定まる所定の係数の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the predetermined coefficient determined according to the elapsed time from the start of use of a solid oxide fuel cell.

以下に図面を参照して本発明の実施形態に係る燃料電池システムを含む設備の構成について説明する。図１は、燃料電池システムを含む設備の構成を示す図である。図示するように、燃料電池システムは、運転により発生した電力を電力負荷部３に供給し及び発生した熱を熱負荷部４に供給する固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）１と、固体酸化物形燃料電池１の運転を制御する運転制御装置Ｃとを備える。尚、後述するように、電力負荷部３は商用電源１５から供給される電力を消費することもでき、熱負荷部４は、例えば燃料を燃焼して熱を発生する補助熱源装置１１から供給される熱を消費することもできる。運転制御装置Ｃは、情報処理機能及び情報記憶機能及び情報通信機能などを有する装置を用いて実現できる。 The configuration of the equipment including the fuel cell system according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of equipment including a fuel cell system. As shown in the figure, the fuel cell system includes a solid oxide fuel cell (SOFC) 1 and a solid oxide fuel cell (SOFC) 1 that supplies the power generated by the operation to the power load unit 3 and the generated heat to the heat load unit 4. A fuel cell 1 is provided with an operation control device C for controlling the operation of the fuel cell 1. As will be described later, the power load unit 3 can also consume the electric power supplied from the commercial power source 15, and the heat load unit 4 is supplied from, for example, an auxiliary heat source device 11 that burns fuel to generate heat. It can also consume heat. The operation control device C can be realized by using a device having an information processing function, an information storage function, an information communication function, and the like.

〔電力負荷部３への電力の供給〕
固体酸化物形燃料電池１の発電電力はインバータ１２に供給される。インバータ１２は、固体酸化物形燃料電池１の発電電力を商用電源１５から受電する受電電力と同じ電圧及び同じ周波数にする。インバータ１２の動作は運転制御装置Ｃが制御する。インバータ１２は、発電電力供給ライン１３を介して受電電力供給ライン１４に電気的に接続される。そして、固体酸化物形燃料電池１からの発電電力がインバータ１２及び発電電力供給ライン１３及び受電電力供給ライン１４を介して電力負荷部３に供給される。また、受電電力供給ライン１４は商用電源１５に接続されている。その結果、電力負荷部３には、固体酸化物形燃料電池１及び商用電源１５の少なくとも何れか一方から電力が供給されることになる。 [Power supply to the power load unit 3]
The generated power of the solid oxide fuel cell 1 is supplied to the inverter 12. The inverter 12 sets the generated power of the solid oxide fuel cell 1 to the same voltage and frequency as the received power received from the commercial power source 15. The operation of the inverter 12 is controlled by the operation control device C. The inverter 12 is electrically connected to the received power supply line 14 via the generated power supply line 13. Then, the generated power from the solid oxide fuel cell 1 is supplied to the power load unit 3 via the inverter 12, the generated power supply line 13, and the received power supply line 14. Further, the received power supply line 14 is connected to the commercial power supply 15. As a result, power is supplied to the power load unit 3 from at least one of the solid oxide fuel cell 1 and the commercial power source 15.

受電電力供給ライン１４には、電力負荷部３の電力負荷を計測する電力負荷計測手段１６が設けられ、その計測結果は運転制御装置Ｃに伝達される。そして、運転制御装置Ｃは、インバータ１２により固体酸化物形燃料電池１から受電電力供給ライン１４に供給される発電電力が、電力負荷計測手段１６で検出される電力負荷と等しくなるような制御を行うことができる。但し、電力負荷計測手段１６で計測される電力負荷が、固体酸化物形燃料電池１の最低発電電力（即ち、インバータ１２により受電電力供給ライン１４に供給される最低発電電力）よりも小さい場合、余剰電力が発生する。或いは、固体酸化物形燃料電池１を定格出力などで動作させ、その場合にインバータ１２からの出力電力が電力負荷よりも大きい場合にも、余剰電力が発生する。商用電源１５への電力の逆潮流が可能な場合には、その余剰電力を商用電源１５へ供給してもよい。商用電源１５への電力の逆潮流が認められていない場合には、その余剰電力を熱に代えて回収する余剰電力消費用の電気ヒータ９で消費してもよい。 The received power supply line 14 is provided with a power load measuring means 16 for measuring the power load of the power load unit 3, and the measurement result is transmitted to the operation control device C. Then, the operation control device C controls so that the generated power supplied from the solid oxide fuel cell 1 to the received power supply line 14 by the inverter 12 becomes equal to the power load detected by the power load measuring means 16. It can be carried out. However, when the power load measured by the power load measuring means 16 is smaller than the minimum generated power of the solid oxide fuel cell 1 (that is, the minimum generated power supplied to the received power supply line 14 by the inverter 12). Surplus power is generated. Alternatively, when the solid oxide fuel cell 1 is operated at a rated output or the like and the output power from the inverter 12 is larger than the power load in that case, surplus power is generated. If reverse power flow to the commercial power source 15 is possible, the surplus power may be supplied to the commercial power source 15. When the reverse power flow of the electric power to the commercial power source 15 is not recognized, the surplus electric power may be consumed by the electric heater 9 for consuming the surplus electric power which is recovered instead of the heat.

電気ヒータ９は、複数の抵抗加熱器から構成され、排熱回収用ポンプ７の作動により排熱回収路６を通流する湯水を加熱する。電気ヒータ９のＯＮ／ＯＦＦは、インバータ１２の出力側に接続された作動スイッチ１０により切り換えられる。また、作動スイッチ１０は、固体酸化物形燃料電池１の余剰電力の大きさが大きくなるほど、電気ヒータ９の消費電力が大きくなるように切り換えられる。作動スイッチ１０の動作は運転制御装置Ｃが制御する。 The electric heater 9 is composed of a plurality of resistance heaters, and heats hot water flowing through the exhaust heat recovery path 6 by operating the exhaust heat recovery pump 7. ON / OFF of the electric heater 9 is switched by the operation switch 10 connected to the output side of the inverter 12. Further, the operation switch 10 is switched so that the power consumption of the electric heater 9 increases as the size of the surplus power of the solid oxide fuel cell 1 increases. The operation of the operation switch 10 is controlled by the operation control device C.

尚、電力負荷部３にどのような装置を含めるのかは適宜設定可能である。例えば、固体酸化物形燃料電池１を運転するために用いられる補機や、熱負荷部４へ供給する湯水の凍結を防止する凍結防止用ヒータなどを、本実施形態の電力負荷部３から除外するような設定も可能である。また、電力負荷部３の待機電力を、本実施形態で計測する電力負荷から減算してもよい。 It should be noted that what kind of device is included in the power load unit 3 can be appropriately set. For example, auxiliary equipment used to operate the solid oxide fuel cell 1 and an antifreeze heater for preventing freezing of hot water supplied to the heat load unit 4 are excluded from the power load unit 3 of the present embodiment. It is also possible to make settings such as. Further, the standby power of the power load unit 3 may be subtracted from the power load measured in this embodiment.

〔熱負荷部４への熱の供給〕
貯湯タンク２には、固体酸化物形燃料電池１で発生した熱が湯水の形態で蓄えられる。貯湯タンク２の下部には、給水路１７を介して上水が供給される。本実施形態では、貯湯タンク２には、温度成層を形成する状態で湯水が貯えられる。つまり、貯湯タンク２の内部では、相対的に低温の湯水がその下部に貯えられ、相対的に高温の湯水がその上部に貯えられるように構成されている。貯湯タンク２に貯えられている湯水は、排熱回収路６を通って固体酸化物形燃料電池１と貯湯タンク２との間で循環する。排熱回収路６における湯水の流動は、排熱回収用ポンプ７によって行われる。排熱回収用ポンプ７の動作は運転制御装置Ｃが制御する。例えば、運転制御装置Ｃは、固体酸化物形燃料電池１の運転を開始して、固体酸化物形燃料電池１から排出される熱の回収を行う必要が生じると、排熱回収用ポンプ７を動作させて、貯湯タンク２の下部に貯えられている相対的に低温の湯水を排熱回収路６に流す。そして、排熱回収路６を流れる相対的に低温の湯水は、固体酸化物形燃料電池１から排出される熱を回収し（即ち、固体酸化物形燃料電池１の排熱によって湯水は昇温され）、相対的に高温の湯水となって貯湯タンク２の上部へと流入する。 [Supplying heat to the heat load unit 4]
The heat generated by the solid oxide fuel cell 1 is stored in the hot water storage tank 2 in the form of hot water. Water is supplied to the lower part of the hot water storage tank 2 via the water supply channel 17. In the present embodiment, hot water is stored in the hot water storage tank 2 in a state of forming a temperature stratification. That is, inside the hot water storage tank 2, relatively low temperature hot water is stored in the lower part thereof, and relatively high temperature hot water is stored in the upper part thereof. The hot water stored in the hot water storage tank 2 circulates between the solid oxide fuel cell 1 and the hot water storage tank 2 through the exhaust heat recovery path 6. The flow of hot water in the waste heat recovery path 6 is performed by the waste heat recovery pump 7. The operation of the exhaust heat recovery pump 7 is controlled by the operation control device C. For example, when the operation control device C needs to start the operation of the solid oxide fuel cell 1 and recover the heat discharged from the solid oxide fuel cell 1, the exhaust heat recovery pump 7 is used. By operating the hot water, the relatively low temperature hot water stored in the lower part of the hot water storage tank 2 is flowed to the exhaust heat recovery path 6. Then, the relatively low temperature hot water flowing through the exhaust heat recovery path 6 recovers the heat discharged from the solid oxide fuel cell 1 (that is, the hot water is heated by the exhaust heat of the solid oxide fuel cell 1). ), It becomes relatively hot water and flows into the upper part of the hot water storage tank 2.

加えて、排熱回収路６の途中には、排熱回収路６を通って貯湯タンク２から固体酸化物形燃料電池１へと流れる湯水からの放熱を行うための放熱器８が設置されている。運転制御装置Ｃは、貯湯タンク２から固体酸化物形燃料電池１へと流れる湯水の温度が設定上限温度未満の場合にはこの放熱器８の動作を停止させている。但し、運転制御装置Ｃは、貯湯タンク２から固体酸化物形燃料電池１へと流れる湯水の温度が上記設定上限温度以上である場合には、この放熱器８を放熱作動させて湯水の温度を低下させる。
また、上述した電気ヒータ９に通電することで発生したジュール熱は、排熱回収路６の途中の、固体酸化物形燃料電池１から貯湯タンク２へと流れる湯水によって回収されるように構成されている。 In addition, a radiator 8 for dissipating heat from hot water flowing from the hot water storage tank 2 to the solid oxide fuel cell 1 through the exhaust heat recovery path 6 is installed in the middle of the exhaust heat recovery path 6. There is. The operation control device C stops the operation of the radiator 8 when the temperature of the hot water flowing from the hot water storage tank 2 to the solid oxide fuel cell 1 is less than the set upper limit temperature. However, when the temperature of the hot water flowing from the hot water storage tank 2 to the solid oxide fuel cell 1 is equal to or higher than the set upper limit temperature, the operation control device C operates the radiator 8 to dissipate the temperature of the hot water. Decrease.
Further, the Joule heat generated by energizing the electric heater 9 described above is configured to be recovered by hot water flowing from the solid oxide fuel cell 1 to the hot water storage tank 2 in the middle of the exhaust heat recovery path 6. ing.

貯湯タンク２の上部に貯留されている相対的に高温の湯水は、貯湯タンク２の上部に接続されている湯水供給路５を通して熱負荷部４に供給される。熱負荷部４は、給湯用途や暖房用途などである。熱負荷部４が給湯用途の場合、湯水は貯湯タンク２へ帰還しない。熱負荷部４が暖房用途の場合、湯水が保有している熱のみが消費されて、湯水は貯湯タンク２へと帰還することもある。湯水供給路５には、その湯水供給路５を流れる湯水を加熱するための補助熱源装置１１が設けられている。運転制御装置Ｃは、貯湯タンク２の上部から流出した湯水の温度が、熱負荷部４で要求される湯水の温度よりも低いとき、補助熱源装置１１を運転して、熱負荷部４へ供給される湯水の温度が所望の温度となるような制御を行う。 The relatively high temperature hot water stored in the upper part of the hot water storage tank 2 is supplied to the heat load unit 4 through the hot water supply passage 5 connected to the upper part of the hot water storage tank 2. The heat load unit 4 is used for hot water supply, heating, and the like. When the heat load unit 4 is used for hot water supply, the hot water does not return to the hot water storage tank 2. When the heat load unit 4 is used for heating, only the heat possessed by the hot water is consumed, and the hot water may return to the hot water storage tank 2. The hot water supply path 5 is provided with an auxiliary heat source device 11 for heating the hot water flowing through the hot water supply path 5. When the temperature of the hot water flowing out from the upper part of the hot water storage tank 2 is lower than the temperature of the hot water required by the heat load unit 4, the operation control device C operates the auxiliary heat source device 11 to supply the heat load unit 4. Control is performed so that the temperature of the hot water to be produced becomes a desired temperature.

次に、燃料電池システムの運転態様について説明する。
図２及び図３は、燃料電池システムの運転態様を説明するフローチャートである。
運転制御装置Ｃは、固体酸化物形燃料電池１が運転中であるとき、運転中である期間を所定の下限運転期間以上は連続させることを制約条件としつつ、当該運転中での過去の電力負荷部３での電力負荷から導出される運転時指標値が所定の第１閾値以上であれば固体酸化物形燃料電池１を運転中のままにすべきと判定し、運転時指標値が第１閾値未満であれば固体酸化物形燃料電池１を停止させるべきと判定する運転時判定処理を行い、固体酸化物形燃料電池１が停止中であるとき、停止中である期間を所定の下限停止期間以上は連続させることを制約条件としつつ、当該停止中での過去の電力負荷部３での電力負荷から導出される停止時指標値が所定の第２閾値以上であれば固体酸化物形燃料電池１を運転するべきと判定し、停止時指標値が第２閾値未満であれば固体酸化物形燃料電池１を停止中のままにすべきと判定する停止時判定処理を行う。 Next, the operation mode of the fuel cell system will be described.
2 and 3 are flowcharts illustrating an operating mode of the fuel cell system.
When the solid oxide fuel cell 1 is in operation, the operation control device C has a constraint that the period during operation is continuous for a predetermined lower limit operation period or more, and the past electric power during the operation is used. If the operating index value derived from the power load in the load unit 3 is equal to or higher than a predetermined first threshold value, it is determined that the solid oxide fuel cell 1 should be left in operation, and the operating index value is the first. If it is less than one threshold value, an operation determination process for determining that the solid oxide fuel cell 1 should be stopped is performed, and when the solid oxide fuel cell 1 is stopped, the period during which the solid oxide fuel cell 1 is stopped is a predetermined lower limit. If the stop index value derived from the power load in the past power load unit 3 during the stop is equal to or higher than the predetermined second threshold value, the solid oxide type is required to be continuous for the stop period or longer. A stop determination process is performed in which it is determined that the fuel cell 1 should be operated, and if the stop index value is less than the second threshold value, the solid oxide fuel cell 1 should be left in the stopped state.

〔運転時判定処理〕
図２は、固体酸化物形燃料電池１の運転時に行われる運転時判定処理を説明するフローチャートである。
運転制御装置Ｃは、電力負荷計測手段１６で計測された電力負荷部３での１時間毎の電力負荷のデータを継続的に取得して記憶している。そして、運転制御装置Ｃは、１日の所定のタイミング（例えば、午前０時になって日付が変わったタイミングなど）で図２のフローチャートで示す処理を１度行って、固体酸化物形燃料電池１の運転を継続するべきなのか或いは運転を停止するべきなのかを判定する。以下の例では具体的な数値を挙げて本実施形態の燃料電池システムの運転態様を説明しているが、それらの数値は適宜変更可能である。 [Driving judgment processing]
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation time determination process performed during the operation of the solid oxide fuel cell 1.
The operation control device C continuously acquires and stores hourly power load data in the power load unit 3 measured by the power load measuring means 16. Then, the operation control device C performs the process shown in the flowchart of FIG. 2 once at a predetermined timing of the day (for example, the timing when the date changes at midnight), and the solid oxide fuel cell 1 Determine whether the operation should be continued or stopped. In the following example, the operation mode of the fuel cell system of the present embodiment is described by giving specific numerical values, but those numerical values can be changed as appropriate.

工程＃１０において運転制御装置Ｃは、現在が月の最後の日であるか否かを判定し、そうであるならば工程＃１１に移行し、そうでないならばこのフローチャートを終了する。つまり、運転中である期間を所定の下限運転期間（１カ月）以上は連続させることが制約条件になっている。工程＃１１において運転制御装置Ｃは、外気温及び上水温度の少なくとも何れか一方に基づいて第１閾値を導出する。外気温は外気温度センサＴ１で測定され、上水温度は給水路１７に設けられた上水温度センサＴ２によって測定される。 In step # 10, the operation control device C determines whether or not the present is the last day of the month, and if so, proceeds to step # 11, and if not, ends this flowchart. That is, it is a constraint condition that the period during operation is continued for a predetermined lower limit operation period (1 month) or more. In step # 11, the operation control device C derives the first threshold value based on at least one of the outside air temperature and the clean water temperature. The outside air temperature is measured by the outside air temperature sensor T1, and the clean water temperature is measured by the clean water temperature sensor T2 provided in the water supply channel 17.

図４は、外気温と第１閾値及び第２閾値との関係例を示すグラフである。図示するように、外気温が高いほど第１閾値及び第２閾値が大きい値に決定される。例えば、外気温が２０℃以下であれば第１閾値及び第２閾値は１７０Ｗで一定であり、外気温が２０℃より大きければ外気温の上昇に伴って第１閾値及び第２閾値は比例して増加する関係になっている。 FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the outside air temperature and the first threshold value and the second threshold value. As shown in the figure, the higher the outside air temperature, the larger the first threshold value and the second threshold value are determined. For example, if the outside air temperature is 20 ° C. or lower, the first threshold value and the second threshold value are constant at 170 W, and if the outside air temperature is higher than 20 ° C., the first threshold value and the second threshold value are proportional to each other as the outside air temperature rises. The relationship is increasing.

図５は、上水温度と第１閾値及び第２閾値との関係例を示すグラフである。図示するように、上水温度が高いほど第１閾値及び第２閾値が大きい値に決定される。例えば、上水温度が２０℃以下であれば第１閾値及び第２閾値は１７０Ｗで一定であり、外気温が２０℃より大きければ外気温の上昇に伴って第１閾値及び第２閾値は比例して増加する関係になっている。 FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between the clean water temperature and the first threshold value and the second threshold value. As shown in the figure, the higher the tap water temperature, the larger the first threshold value and the second threshold value are determined. For example, if the clean water temperature is 20 ° C. or lower, the first threshold value and the second threshold value are constant at 170 W, and if the outside air temperature is higher than 20 ° C., the first threshold value and the second threshold value are proportional to each other as the outside air temperature rises. The relationship is increasing.

次に、工程＃１２において運転制御装置Ｃは、運転中での過去の電力負荷部３での電力負荷から導出される運転時指標値が所定の第１閾値以上であるか否かを判定する。本実施形態では、運転中での過去の電力負荷部３での電力負荷から導出される運転時指標値は、当月の１ヶ月間での１時間毎の電力負荷のデータの平均値である。よって、運転制御装置Ｃは、例えば、当月の１ヶ月間での１時間毎の電力負荷のデータの平均値（運転時指標値）が「２００Ｗ」であり、第１閾値が「１７０Ｗ」であれば、運転時指標値が第１閾値以上であるため運転継続するべきと判定する（工程＃１３）。
尚、運転制御装置Ｃは、上記運転時指標値が第１閾値未満であれば、工程＃１４に移行して固体酸化物形燃料電池１を運転停止するべきと判定する。 Next, in step # 12, the operation control device C determines whether or not the operation index value derived from the past power load in the power load unit 3 during operation is equal to or higher than a predetermined first threshold value. .. In the present embodiment, the operating index value derived from the past power load in the power load unit 3 during operation is the average value of the hourly power load data in one month of the current month. Therefore, in the operation control device C, for example, the average value (operation index value) of the hourly power load data for one month of the current month is "200 W", and the first threshold value is "170 W". For example, it is determined that the operation should be continued because the index value during operation is equal to or higher than the first threshold value (step # 13).
If the operating index value is less than the first threshold value, the operation control device C determines that the solid oxide fuel cell 1 should be stopped by shifting to the step # 14.

〔停止時判定処理〕
図３は、固体酸化物形燃料電池１の停止時に行われる停止時判定処理を説明するフローチャートである。 [Stop judgment process]
FIG. 3 is a flowchart illustrating a stop time determination process performed when the solid oxide fuel cell 1 is stopped.

工程＃２０において運転制御装置Ｃは、現在が月の最後の日であるか否かを判定し、そうであるならば工程＃２１に移行し、そうでないならばこのフローチャートを終了する。つまり、停止中である期間を所定の下限運転期間（１カ月）以上は連続させることが制約条件になっている。工程＃２１において運転制御装置Ｃは、外気温及び上水温度の少なくとも何れか一方に基づいて第２閾値を導出する。第２閾値の導出手法は上述した第１閾値の導出手法と同様である。 In step # 20, the operation control device C determines whether or not the present is the last day of the month, and if so, proceeds to step # 21, and if not, ends this flowchart. That is, it is a constraint condition that the stopped period is continued for a predetermined lower limit operation period (1 month) or more. In step # 21, the operation control device C derives the second threshold value based on at least one of the outside air temperature and the clean water temperature. The method for deriving the second threshold value is the same as the method for deriving the first threshold value described above.

次に、工程＃２２において運転制御装置Ｃは、停止中での過去の電力負荷部３での電力負荷から導出される停止時指標値が所定の第２閾値以上であるか否かを判定する。本実施形態では、停止中での過去の電力負荷部３での電力負荷から導出される運転時指標値は、当月の１ヶ月間での１時間毎の電力負荷のデータの平均値である。よって、運転制御装置Ｃは、例えば、当月の１ヶ月間での１時間毎の電力負荷のデータの平均値（停止時指標値）が「２５０Ｗ」であり、第２閾値が「２００Ｗ」であれば、停止時指標値が第２閾値以上であるため運転開始するべきと判定する（工程＃２３）。
尚、運転制御装置Ｃは、上記停止時指標値が第２閾値未満であれば、工程＃２４に移行して固体酸化物形燃料電池１の運転停止を継続するべきと判定する。 Next, in step # 22, the operation control device C determines whether or not the stop index value derived from the power load in the past power load unit 3 during stoppage is equal to or higher than a predetermined second threshold value. .. In the present embodiment, the operating index value derived from the past power load in the power load unit 3 during the stoppage is the average value of the hourly power load data in one month of the current month. Therefore, in the operation control device C, for example, the average value (stop index value) of the hourly power load data for one month of the current month is "250 W", and the second threshold value is "200 W". For example, it is determined that the operation should be started because the stop index value is equal to or higher than the second threshold value (step # 23).
If the stop index value is less than the second threshold value, the operation control device C determines that the operation of the solid oxide fuel cell 1 should be continued by shifting to the step # 24.

以上のように、運転制御装置Ｃは、外気温又は上水温度に基づいて前記第１閾値及び前記第２閾値を決定する。つまり、外気温又は上水温度に応じて、固体酸化物形燃料電池１を運転すべきか或いは停止すべきかの判定結果が変わり得る燃料電池システムになる。その結果、固体酸化物形燃料電池１を運転した場合でのコスト性や省エネルギー性などの点でのメリットを確保できる。 As described above, the operation control device C determines the first threshold value and the second threshold value based on the outside air temperature or the clean water temperature. That is, it becomes a fuel cell system in which the determination result of whether to operate or stop the solid oxide fuel cell 1 can change depending on the outside air temperature or the clean water temperature. As a result, it is possible to secure merits in terms of cost and energy saving when the solid oxide fuel cell 1 is operated.

＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、本発明の燃料電池システムについて具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。 <Another Embodiment>
<1>
In the above embodiment, the fuel cell system of the present invention has been described with reference to specific examples, but the configuration thereof can be changed as appropriate.

＜２＞
上記実施形態では、第１閾値及び第２閾値が、外気温に基づいて決定される例（図４）及び上水温度に基づいて決定される例（図５）を説明したが、第１閾値及び第２閾値が外気温及び上水温度の両方に基づいて決定されてもよい。図６は、外気温及び上水温度と第１閾値及び第２閾値との関係例を示すグラフである。図示するように、外気温が高いほど第１閾値及び第２閾値が大きい値になり、且つ、上水温度が高いほど第１閾値及び第２閾値が大きい値になるように、第１閾値及び第２閾値が決定される。 <2>
In the above embodiment, an example in which the first threshold value and the second threshold value are determined based on the outside air temperature (FIG. 4) and an example in which the first threshold value and the second threshold value are determined based on the clean water temperature (FIG. 5) have been described, but the first threshold value has been described. And the second threshold may be determined based on both the outside air temperature and the clean water temperature. FIG. 6 is a graph showing an example of the relationship between the outside air temperature and the clean water temperature and the first threshold value and the second threshold value. As shown in the figure, the first threshold value and the second threshold value become larger as the outside air temperature becomes higher, and the first threshold value and the second threshold value become larger as the clean water temperature becomes higher. The second threshold is determined.

＜３＞
固体酸化物形燃料電池１は経年劣化などにより効率が低下する。そのため、効率が高い場合には固体酸化物形燃料電池１の発電電力が小さくても運転することのメリットが充分に得られていたとしても、効率が低くなると固体酸化物形燃料電池１の発電電力がより高くなければ運転することのメリットが充分に得ることができないという問題が生じる。
そこで、第１閾値及び第２閾値を決定するとき、固体酸化物形燃料電池１の経年劣化を考慮してもよい。具体的には、運転制御装置Ｃは、外気温及び上水温度の少なくとも何れか一方に基づいて決定した仮の第１閾値及び仮の第２閾値のそれぞれを、固体酸化物形燃料電池１の使用開始からの経過時間に応じて定まる所定の係数で除算して、第１閾値及び第２閾値を決定してもよい。 <3>
The efficiency of the solid oxide fuel cell 1 decreases due to deterioration over time. Therefore, when the efficiency is high, even if the power generation of the solid oxide fuel cell 1 is small and the merit of operating is sufficiently obtained, when the efficiency is low, the power generation of the solid oxide fuel cell 1 is generated. There is a problem that the merit of driving cannot be fully obtained unless the electric power is higher.
Therefore, when determining the first threshold value and the second threshold value, the aged deterioration of the solid oxide fuel cell 1 may be taken into consideration. Specifically, the operation control device C sets each of the provisional first threshold value and the provisional second threshold value determined based on at least one of the outside air temperature and the clean water temperature of the solid oxide fuel cell 1. The first threshold value and the second threshold value may be determined by dividing by a predetermined coefficient determined according to the elapsed time from the start of use.

図７は、固体酸化物形燃料電池１の使用開始からの経過時間に応じて定まる所定の係数の例を示すグラフである。この場合、運転制御装置Ｃは、上述した図４及び図５及び図６を用いて説明した手法で仮の第１閾値及び仮の第２閾値を決定し、図７に示した経過時間に応じて決まる所定の係数でそれら仮の第１閾値及び仮の閾値を除算する。例えば、使用開始からの経過時間が１０年である場合、運転制御装置Ｃは、仮の第１閾値及び仮の第２閾値を、０．８という係数で除算すればよい。このように、経年劣化により固体酸化物形燃料電池１の発電性能が低下したとしても、その経年劣化を考慮して第１閾値及び第２閾値を定めることができる。 FIG. 7 is a graph showing an example of a predetermined coefficient determined according to the elapsed time from the start of use of the solid oxide fuel cell 1. In this case, the operation control device C determines the provisional first threshold value and the provisional second threshold value by the method described with reference to FIGS. 4, 5 and 6 described above, and corresponds to the elapsed time shown in FIG. The tentative first threshold value and the tentative threshold value are divided by a predetermined coefficient determined by the above. For example, when the elapsed time from the start of use is 10 years, the operation control device C may divide the provisional first threshold value and the provisional second threshold value by a coefficient of 0.8. As described above, even if the power generation performance of the solid oxide fuel cell 1 deteriorates due to aged deterioration, the first threshold value and the second threshold value can be set in consideration of the aged deterioration.

＜４＞
上記実施形態では、具体的な数値を挙げて燃料電池システムで行われる運転時判定処理及び停止時判定処理の内容などについて説明したが、それらの数値は例示目的で記載したものであり適宜変更可能である。例えば、図４～図７に示したグラフ等は例示目的で記載したものであり適宜変更可能である。また、運転中及び停止中である期間を所定の下限運転期間（１カ月）以上は連続させることを制約条件とする例について説明したが、その下限運転期間を別の数値に変更してもよい。 <4>
In the above embodiment, the contents of the operation time determination process and the stop time determination process performed in the fuel cell system have been described with specific numerical values, but these numerical values are described for the purpose of illustration and can be changed as appropriate. Is. For example, the graphs and the like shown in FIGS. 4 to 7 are described for illustrative purposes and can be changed as appropriate. Further, although an example has been described in which the constraint condition is that the period during operation and suspension is continuous for a predetermined lower limit operation period (1 month) or more, the lower limit operation period may be changed to another numerical value. ..

＜５＞
上記実施形態（別実施形態を含む）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 <5>
The configurations disclosed in the above embodiments (including other embodiments) can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction, and are disclosed in the present specification. The embodiment described is an example, and the embodiment of the present invention is not limited to this, and can be appropriately modified without departing from the object of the present invention.

本発明は、固体酸化物形燃料電池を運転すべきか否かを適切に判定できる燃料電池システムに利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a fuel cell system capable of appropriately determining whether or not a solid oxide fuel cell should be operated.

１固体酸化物形燃料電池
３電力負荷部
４熱負荷部
Ｃ運転制御装置
Ｔ１外気温度センサ
Ｔ２上水温度センサ 1 Solid oxide fuel cell 3 Power load unit 4 Heat load unit C Operation control device T1 Outside air temperature sensor T2 Water temperature sensor

Claims

It is equipped with a solid oxide fuel cell that supplies power generated by operation to the power load unit and supplies the generated heat to the heat load unit, and an operation control device that controls the operation of the solid oxide fuel cell.
The operation control device is
When the solid oxide fuel cell is in operation, the power load unit in the past during the operation is set as a constraint that the period during the operation is continued for a predetermined lower limit operation period or more. If the operating index value derived from the power load is equal to or higher than a predetermined first threshold value, it is determined that the solid oxide fuel cell should be left in operation, and the operating index value is less than the first threshold value. If this is the case, an operation determination process for determining that the solid oxide fuel cell should be stopped is performed.
When the solid oxide fuel cell is stopped, it is a constraint condition that the stopped period is continued for a predetermined lower limit stop period or more, and the past power load unit during the stop is used. If the stopped index value derived from the power load is equal to or higher than a predetermined second threshold value, it is determined that the solid oxide fuel cell should be operated, and if the stopped index value is less than the second threshold value, the solid oxide fuel cell should be operated. A fuel cell system that performs a stop determination process to determine that a solid oxide fuel cell should remain stopped.
The operation control device is a fuel cell system that determines the first threshold value and the second threshold value based on at least one of an outside air temperature and a clean water temperature.

The fuel cell system according to claim 1, wherein the operation control device determines the first threshold value and the second threshold value to be larger as the outside air temperature is higher.

The fuel cell system according to claim 1 or 2, wherein the operation control device determines the first threshold value and the second threshold value to be larger as the clean water temperature is higher.

The operation control device sets each of the provisional first threshold value and the provisional second threshold value determined based on at least one of the outside temperature and the clean water temperature from the start of use of the solid oxide fuel cell. The fuel cell system according to any one of claims 1 to 3, wherein the first threshold value and the second threshold value are determined by dividing by a predetermined coefficient determined according to time.