JP7348031B2 - 燃料電池システム - Google Patents

Description

本開示は、燃料電池システムに関する。

原燃料ガスを水蒸気改質して生成される燃料ガスと空気とを用いて発電を行なう固体酸化物形の燃料電池が知られている。燃料電池は、需要家における電力消費量が少ない場合、ランニングコスト等の観点から、燃料電池を運転するよりも燃料電池の運転を停止した方が、メリットとなることがある。

例えば特許文献１は、所定期間にわたって計測された負荷計測値の平均演算値から導出される代替値と判定しきい値とに基づいて、燃料電池の運転継続または運転停止を判定することによって、メリットの低下を抑制する燃料電池システムを開示している。

特開２０１７－１７４７５０号公報

従来の燃料電池システムでは、代替値が需要家における実際の電力消費量を反映した値とならず、燃料電池の運転を継続するか停止するかを的確に判定できないことがあった。

本開示の燃料電池システムは、需要家に供給する電力を発生する燃料電池と、
前記燃料電池の動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記需要家にて要求される要求電力量を算出する算出部と、
判定対象期間において、前記要求電力量が所定の条件を満たしている第１期間における
、前記要求電力量の平均値である平均要求電力量を算出する要求電力算出部と、
前記燃料電池の運転の可否を判定する運転判定部と、を備え、
前記運転判定部は、前記平均要求電力量と、あらかじめ設定された判定値とを比較して
、前記燃料電池の運転の可否を判定する第１判定制御を備えている。

本開示の燃料電池システムによれば、第１の所定値以上の部分で、燃料電池の運転可否を判定することで、より精度の高いメリット低下抑制を判定実行できる。

実施形態に係る燃料電池システムの概略的構成を示す図である。 要求電力量を算出するためのフローチャートである。 第１判定制御のフローチャートである。 メリット判定に基づいて燃料電池の運転をおこなうためのフローチャートである。 第２判定制御のフローチャートである。 メリット判定に基づいて燃料電池の停止をおこなうためのフローチャートである。

以下、図面を用いて本開示の実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。図１は、実施形態に係る燃料電池システムの概略的構成を示す図である。

実施形態の燃料電池システム１００は、燃料ガスと酸素含有ガスとを用いて発電を行なう燃料電池１１を備える。燃料電池１１は、複数の燃料電池セルを含むセルスタック構造を有していてもよい。燃料電池セルは、固体酸化物形燃料電池セルであってもよい。なお、以下の説明においては、固体酸化物形燃料電池セルを用いて説明するが、例えば固体高分子形燃料電池セルを用いる場合には、適宜構成を変更すればよい。

燃料電池システム１００は、燃料電池１１に供給する燃料ガスを生成する改質器１２を有する。改質器１２は、天然ガス、ＬＰガス等の原燃料ガスを改質し、燃料ガスを生成する。

燃料電池システム１００は、収納容器１０内に収容された燃料電池１１および改質器１２を含むモジュール１を備える。また、燃料電池システム１００は、モジュール１の排熱と熱媒との熱交換を行う第１熱交換器２および熱媒を貯留する蓄熱タンク３とを備える。モジュール１から排出される排ガス（排熱）は、第１熱交換器２において、第１熱交換器２内を流れる熱媒と熱交換する。この際、排ガスに含まれる水分が結露して、凝縮水が生じる。生じた凝縮水は、凝縮水流路Ｃを経由して、改質器１２に供給され、改質水として改質器１２における水蒸気改質反応に用いられる。凝縮水流路Ｃには、凝縮水を貯留する改質水タンクが設けられていてもよい。水分が取り除かれた排ガスは、排ガス流路Ｅを介して、外部に排気される。

燃料電池システム１００は、第一循環経路ＨＣを備えている。第一循環経路ＨＣは、蓄熱タンク３と第１熱交換器２との間で熱媒が循環する経路である。第一循環経路ＨＣは、蓄熱タンク３と第１熱交換器２とを繋ぎ、熱媒が流過する配管を有している。第一循環経路ＨＣには、熱媒を循環させる循環ポンプや、熱媒を冷却する放熱器が設けられていてもよい。

燃料電池システム１００は、第二循環経路および第二循環経路に設けられる第二熱交換器を備えていてもよい。第二循環経路は、蓄熱タンク３に接続されており、第一循環経路ＨＣには接続されていなくてもよい。例えば、第二循環経路は、熱媒が循環する経路であり、熱媒が流過する配管を有し、外部から供給された水道水等の水を第二熱交換器で加温し、加温された水を外部に送給するように構成されていてもよい。燃料電池システム１００は、外部への温水供給を行わない、いわゆるモノジェネレーションシステムであってもよい。

燃料電池システム１００は、蓄熱タンク３に熱媒を供給するための給水流路Ｗをさらに備えている。給水流路Ｗは、外部からの熱媒を供給する給水元と蓄熱タンク３とを繋ぐ配管を含んでいる。燃料電池システム１００の起動時には、給水流路Ｗを介して、熱媒を給水元から蓄熱タンク３に供給する。給水元は、例えば、上水道であり、給水元から供給される熱媒は、水道水である。

燃料電池システム１００は、燃料電池１１に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給装置１４、改質器に原燃料ガスを供給する原燃料ガス供給装置１５等を含む、燃料電池１１の発電運転を補助するための補機を備える。

燃料電池システム１００は、燃料電池１１の発電運転を補助するための補機として、パワーコンディショナ２０、制御部３０、リモコン４０等をさらに備える。

パワーコンディショナ２０は、燃料電池１１により発電された直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ２１を有する。インバータ２１の出力は、需要家に設置されている分電盤５０が備えるブレーカ５１に接続されている。ブレーカ５１には、電流センサ（図示せず）が取り付けられている。

制御部３０は、少なくとも１つのプロセッサおよび記憶装置等を含み、以下に詳細に述べるように、種々の機能を実行するための制御および処理能力を提供する。

種々の実施形態によれば、少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路として、または、複数の通信可能に接続された集積回路および／もしくはディスクリート回路として、実行されてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、種々の既知の技術にしたがって実行されることが可能である。

１つの実施形態において、プロセッサは、たとえば、関連するメモリに記憶された指示を実行することによって１以上のデータ計算手続または処理を実行するように構成された、１以上の回路またはユニットを含む。他の実施形態において、プロセッサは、１以上のデータ計算手続きまたは処理を実行するように構成された、ファームウェア、たとえばディスクリートロジックコンポーネントであってもよい。

種々の実施形態によれば、プロセッサは、１以上のプロセッサ、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路、デジタル信号処理部、プログラマブルロジックデバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ、または、これらのデバイスもしくは構成の任意の組み合わせ、または、他の既知のデバイスおよび構成の組み合わせ、を含み、以下に説明される機能を実行してもよい。

制御部３０は、記憶装置および表示装置（ともに図示省略）と、燃料電池システム１００を構成する各種構成部品および各種センサと接続され、これらの各機能部をはじめとして、燃料電池システム１００の全体を制御および管理する。制御部３０は、それに付属する記憶装置に記憶されているプログラムを取得して、このプログラムを実行することにより、燃料電池システム１００の各部に係る、種々の機能を実現する。

制御部３０から、他の機能部または装置に制御信号または各種の情報などを送信する場合、制御部３０と他の機能部とは、有線または無線により接続されていればよい。制御部３０が行う、実施形態に特徴的な制御については、後記で説明する。なお、実施形態において、制御部３０は特に、燃料電池に繋がる外部装置の指示、指令や、先に述べた各種センサの指示や計測値に基づいて、各種補機を制御する。図では、制御部３０と、燃料電池を構成する各装置および各センサとを結ぶ接続線の図示を、省略している場合がある。

図示しない記憶装置は、プログラムおよびデータを記憶できる。記憶装置は、処理結果を一時的に記憶する作業領域としても利用してもよい。記憶装置は、記録媒体を含む。記録媒体は、半導体記憶媒体、および磁気記憶媒体等の任意の非一時的（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）な記憶媒体を含んでよい。また、記憶装置は、複数の種類の記憶媒体を含んでいてもよい。記憶装置は、メモリカード、光ディスク、または光磁気ディスク等の可搬の記憶媒体と、記憶の読み取り装置との組合せを含んでいてもよい。記憶装置は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の一時的な記憶領域として利用される記憶デバイスを含んでいてもよい。

なお、燃料電池システム１００の制御部３０および記憶装置は、燃料電池システム１００の外部に有する構成として実現することもできる。さらに、本開示に係る制御部３０における特徴的な制御工程を含む制御方法として実現したり、上記工程をコンピュータに実行させるための制御プログラムとして実現したりすることも可能である。

リモコン４０は、需要家宅に設けられており、表示装置および操作パネルを有する。需要家は、リモコン４０を操作することにより、燃料電池１１の運転に係る種々の指示を制御部３０に送信することができる。また、需要家は、リモコン４０を操作することにより、燃料電池システム１００の日時設定を変更することができる。

以下、燃料電池システム１００において、制御部３０が実行するメリット低下抑制制御について説明する。

制御部３０は、算出部３１、要求電力演算部３２および運転判定部３３を有し、需要家における消費電力量（以降、要求電力量ともいう）に基づいて、燃料電池システム１００の運転メリットを判定する。

要求電力量は、電力会社からの電力購入量Ｑと燃料電池１１の発電量Ｒとの和である。算出部３１は、例えば、分電盤５０のブレーカ５１に取り付けられている電流センサの計測値に基づいて、電力会社からの電力購入量Ｑを算出することができる。また、算出部３１は、例えば、パワーコンディショナ２０に搭載されているインバータ２１の出力に基づいて、燃料電池１１の発電量Ｒを算出することができる。なお、需要家に燃料電池１１以外の発電装置が備わっている場合は、該発電装置の発電量を考慮してもよい。

制御部３０は、予め設定された第１期間Ｔ１の要求電力量に基づいて燃料電池システム１００の運転メリットを判定する。第１期間Ｔ１は、日数で表される期間としてもよく、例えば、１ヶ月の日数としてもよい。また、制御部３０は、本制御の開始時に現在の日時情報を取得し、日時情報と第１期間Ｔ１に基づいて運転メリットを判定する判定日を設定する。なお、判定日を、例えば月末のように、期日として設定し、この場合に、本制御の開始から判定日までの期間を第１期間Ｔ１としてもよい。すなわち、本制御の開始日や判定日の設定により、第１期間Ｔ１は変動するものとなる。ただし、この場合に、第１期間Ｔ１が第４期間Ｔ４より長くなるように予め判定日を設定すればよい。

ここで、第４期間Ｔ４は、例えば、１～５日の期間である。燃料電池１１が連続運転されている期間が短い場合には、需要家の実際の電力消費量を反映した電力量を算出しにくいおそれがある。それゆえ、第１期間Ｔ１を第４期間Ｔ４よりも長くなるように予め判定日を設定することで、需要家の実際の電力消費量が反映された電力量を用いて判定することができ、ひいては、需要家の利便性を向上させることができる。

算出部３１は、予め設定された算出周期Ｕ１毎に第１要求電力量Ｐ１を算出する。算出周期Ｕ１は、適宜設定することができるが、例えば、０．１～６０秒間である。また、要求電力演算部３２は、算出周期Ｕ１毎に算出された第１要求電力量Ｐ１を、予め設定された積算周期Ｕ２にわたり積算して、第２要求電力量Ｐ２を算出する。積算周期Ｕ２は、算出周期Ｕ１よりも長く、かつ第１期間Ｔ１よりも短い期間に設定される。積算周期Ｕ２は、適宜設定することができるが、例えば、２４時間であってもよく、１２時間であってもよく、８時間であってもよい。

要求電力演算部３２は、第１期間Ｔ１において、第２要求電力量Ｐ２を算出した積算周期Ｕ２を積算して第１積算算出期間ＵＡを算出する。第１期間Ｔ１にわたって第２要求電力量Ｐ２が積算された場合、第１積算算出期間ＵＡは第１期間Ｔ１と同じ日数となる。

制御部３０は、連続運転フラグに基づいて燃料電池システム１００の連続運転を判定する。連続運転フラグは、例えば、ブレーカ５１がＯＮからＯＦＦに切り替えられた場合や、リモコン４０の日時設定が変更された場合など、経時的な燃料電池システム１００の運転が確認できない場合にＯＦＦになる。なお、本制御において、ブレーカ５１がＯＮになっているが発電を行っていない、いわゆる待機状態である場合も運転を行っていることとする。連続運転フラグがＯＦＦになった場合、要求電力演算部３２は、第１期間Ｔ１における第１要求電力量Ｐ１および第２要求電力量Ｐ２の積算値に欠落が発生する可能性を考慮し、第１要求電力量Ｐ１の積算と、第２要求電力量Ｐ２および第１積算算出期間第ＵＡをリセットする。

なお、ブレーカ５１がＯＦＦからＯＮに戻された日時や、リモコン４０で再設定された日時が、本制御を開始した日時よりも前の日時である場合、または判定日よりも後の日時である場合、正確なメリット判定が実行できないため判定日を再設定する。

要求電力演算部３２は、第１期間Ｔ１において要求電力量が所定の条件を満たしている第２要求電力量Ｐ２の算出期間である第２積算算出期間ＵＢを算出し、第２積算算出期間ＵＢの第２要求電力量Ｐ２の総和である要求電力量積算値Ｐ_Ｉを算出する。所定の条件は、要求電力量が第１の所定値以上であることを含む。また、要求電力量積算値Ｐ_Ｉを第２積算算出期間ＵＢで除算することにより平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧを算出する。運転判定部３３は、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧと予め設定された判定値Ｐ_Ｃとを比較して、燃料電池１１の運転の可否を判定する第１判定制御を実行する。これによって、需要家の電力消費量の内、一時的に電力消費量が低い場合を除いて判定することができるため、需要家の実際の電力消費量を精度良く判定することができる。

また、第１の所定値は、たとえば第１期間Ｔ１における最低要求電力量Ｐ_ＬＯＷに基づいて設定されてもよい。最低要求電力量Ｐ_ＬＯＷは、たとえば第１期間Ｔ１において、要求電力量が第２の所定値未満である第２期間Ｔ２における平均値に基づいて設定される。また、所定の条件は、第１の所定値よりも高く設定された第３の所定値未満であることを含んでいてもよい。これによって、需要家の電力消費量の内、一時的に電力消費量が高い、もしくは低い場合を除いて判定することができるため、需要家の実際の電力消費量を精度良く判定することができる。

なお、第１の所定値は、最低要求電力量Ｐ_ＬＯＷに所定値を加算または乗算して算出してもよい。また、予め設定されている第２の所定値および第３の所定値は、需要家がリモコン４０を操作することで任意の値に変更できてもよく、需要家の要求電力量の推移から演算される値であってもよい。

運転判定部３３は、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧが予め設定された判定値Ｐ_Ｃ未満である場合に、燃料電池１１の運転を停止した方がメリットになると判定し、燃料電池１１の運転を停止もしくは停止を継続する。一方、運転判定部３３は、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧが判定値Ｐ_Ｃ以上である場合に、燃料電池１１の運転を継続した方がメリットになると判定し、燃料電池１１の運転を再開もしくは継続する。これによって、需要家における燃料電池１１のメリットの低下を抑制することができる。

運転判定部３３は、第１判定制御を行なった後の期日を検知する日付検知制御と、検知された期日に基づいて、燃料電池の運転の可否を判定する第２判定制御とを備えている。運転判定部３３は、第１判定制御にて運転が不可（つまり、停止）と判断された場合でも算出された期日が第３期間Ｔ３に含まれていれば燃料電池１１の運転を再開もしくは継続する。これによって、需要家における要求電力量が多くなると想定される第３期間Ｔ３において、燃料電池１１の運転を停止させることによる需要家のメリット低下を抑制することができる。第３期間Ｔ３は、例えば夏季や冬季である。

また、運転判定部３３は、第３期間を、県、ガス会社などの設置に関する情報に基づいて設定してもよい。これによって、燃料電池システム１００が設置される場所や地域に応じて、需要家における要求電力量が多くなると想定される期間を適宜設定できるため需要家のメリット低下を抑制することができる。

燃料電池システム１００に判定値Ｐ_Ｃは予め設定されているが、需要家はリモコン４０を操作して、判定値Ｐ_Ｃを任意の値に変更することができる。判定値Ｐ_Ｃは、系統電源の電力料金、燃料電池１１の運転の原料費となるガス料金、水道料金等に基づき、燃料電池１１での単位電力当たりの料金と、系統電源の単位電力当たりの電力料金とを比較して設定される。なお、系統電源の単位電力当たりの電力料金は、各種優遇措置を受けている場合には、それを考慮して設定してもよい。

また、需要家は、リモコン４０を操作して、運転判定部３３が第１判定を実行しないように設定することができる。第１判定を実行しない設定とは、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧと判定値Ｐ_Ｃとの比較を行わないこと、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧの算出を行わないことを含む。

なお、判定日設定において、第４期間Ｔ４より短い期間にて判定日が設定される場合、言い換えれば、要求電力演算部３２にて算出される平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧの算出期間である第２積算算出期間ＵＢが、第１期間Ｔ１よりも短く設定された第４期間Ｔ４より短い場合に、運転判定部３３は、第１判定を実行しないように構成されていてもよい。

制御部３０は、第１判定を実行した後の第５期間Ｔ５が経過した後に、第１判定の結果に基づいて、燃料電池１１の運転または停止を実行してもよい。これにより、制御部３０は、第１判定を実行した後の第５期間Ｔ５内に、需要家による燃料電池１１の運転を継続するまたは停止する旨の指示を受け付けることが可能になる。ひいては、需要家の利便性を向上させることができる。なお、第１判定において燃料電池１１の運転をする判定の場合、第５期間Ｔ５の経過を待たずに、判定後に直ちに運転を開始してもよい。

制御部３０は、第１判定の結果が、燃料電池１１の運転を停止する判定結果である場合に、リモコン４０に判定結果の表示を行ってもよい。燃料電池１１の運転を第１判定の結果に基づいて停止する前に、第１判定の判定結果を需要家に報知することにより、需要家の利便性を向上させることができる。なお、燃料電池１１の運転を行う場合にも、判定結果の表示を行ってもよい。

また、制御部３０は、需要家によるリモコン４０での指示が受け付けられた場合には、第１判定の判定結果に拘わらず、需要家による指示を優先して実行してもよい。これにより、需要家の利便性を向上させることができる。

第１判定の結果により燃料電池１１の運転停止を実行している場合に、制御部３０は、リモコン４０での需要家による燃料電池１１の運転開始指示が受け付けられた場合に、需要家による指示を優先して、燃料電池１１の運転を開始してもよい。これにより、需要家の利便性を向上させることができる。

以下、フローチャートを用いて、制御部３０が実行するメリット低下抑制制御について説明する。図２は要求電力量を算出するためのフローチャートである。フローチャートでは、「ステップ」を「Ｓ」と略称するとともに、チャート内においては、判断制御における「正」（コンピュータフラグ＝１）を［Ｙｅｓ］で、「否」（コンピュータフラグ＝０ゼロ）を［Ｎｏ］で表している。フローチャートは予め設定された日時になるとスタートする。以下では月初になると制御がスタートするとして説明する。

制御部３０は、〔Ｓ２１〕において、現在日時情報を取得し、さらに〔Ｓ２２〕において、取得した日時情報と予め設定されている第１期間Ｔ１に基づいて、メリット判定を行う判定日を設定する。なお、判定日の設定については、上述したように、第１期間Ｔ１が第４期間Ｔ４よりも長くなるように設定する。

次に、〔Ｓ２３〕において、連続運転フラグがＯＮになっているか否かを判定する。連続運転フラグがＯＦＦである［Ｎｏ］場合は後述で説明する。連続運転フラグがＯＮである［Ｙｅｓ］場合は〔Ｓ２４〕の判定に進む。

〔Ｓ２４〕において、算出周期Ｕ１を経過したか否かを判定する。算出周期Ｕ１を経過していない［Ｎｏ］場合は〔Ｓ２３〕に戻る。算出周期Ｕ１を経過した［Ｙｅｓ］場合は〔Ｓ２５〕において、第１要求電力量Ｐ１を算出し、さらに〔Ｓ２６〕において、算出した第１要求電力量Ｐ１を積算する。なお、算出周期Ｕ１を経過していない［Ｎｏ］場合に〔Ｓ２４〕を繰り返すようにしてもよい。

次に、〔Ｓ２７〕において、積算周期Ｕ２を経過したか否かを判定する。積算周期Ｕ２を経過していない［Ｎｏ］場合は〔Ｓ２３〕に戻る。積算周期Ｕ２を経過した［Ｙｅｓ］場合は〔Ｓ２８〕において、第２要求電力量Ｐ２を算出し、〔Ｓ２９〕において、算出した第２要求電力量Ｐ２を積算する。さらに〔Ｓ３０〕において、第１積算算出期間ＵＡを積算する。

次に、〔Ｓ３１〕において、判定日を迎えたか否かを判定する。判定日ではない［Ｎｏ］場合は〔Ｓ２３〕に戻る。判定日である［Ｙｅｓ］場合は、メリット評価を行うため図３の〔Ｓ４１〕に進む。

ここで、〔Ｓ２３〕において、連続運転フラグがＯＦＦである［Ｎｏ］場合は、要求電力量の積算が欠落した可能性があるため、〔Ｓ３２〕に進み、第１要求電力量Ｐ１の積算をリセットする。さらに、〔Ｓ３３〕において、第２要求電力量Ｐ２の積算をリセットし、〔Ｓ３４〕において、第１積算算出期間ＵＡの積算をリセットする。

次に、〔Ｓ３５〕において、判定日の再設定が必要であるか否かを判定する。判定日の再設定が必要である［Ｙｅｓ］場合は、〔Ｓ２１〕に戻り、現在日時を改めて取得し、判定日を再設定する。判定日の再設定が必要ではない［Ｎｏ］場合は、〔Ｓ２３〕に戻り、要求電力の積算を改めて開始する。

図３は、第１判定制御のフローチャートであり、図４は、メリット判定に基づいて燃料電池の運転をおこなうためのフローチャートである。また、図５は、第２判定制御のフローチャートであり、図６は、メリット判定に基づいて燃料電池の停止をおこなうためのフローチャートである。

〔Ｓ４１〕において、要求電力演算部３２は、第１積算算出期間ＵＡの内、第２要求電力Ｐ２が第２の所定値未満である第２期間Ｔ２を算出し、〔Ｓ４２〕において、第２期間Ｔ２の第２要求電力Ｐ２の平均値を算出する。次に、〔Ｓ４３〕において、第２期間Ｔ２の第２要求電力Ｐ２の平均値に基づいて最低要求電力量Ｐ_ＬＯＷを算出し、〔Ｓ４４〕において、最低要求電力量Ｐ_ＬＯＷに基づいて第１の所定値を算出する。

〔Ｓ４５〕において、第１積算算出期間ＵＡの内、第１の所定値以上、かつ第３の所定値未満である第２積算算出期間ＵＢを算出する。次に、〔Ｓ４６〕において、第２積算算出期間ＵＢにおける第２要求電力Ｐ２の積算値である、要求電力量積算値Ｐ_Ｉを算出し、〔Ｓ４７〕において、要求電力量積算値Ｐ_Ｉを第２積算算出期間ＵＢで除算して平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧを算出する。

〔Ｓ４８〕において、平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧが判定値Ｐ_Ｃ以上であるか否かを判定する。平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧが判定値Ｐ_Ｃ以上である［Ｙｅｓ］場合、〔Ｓ４９〕において、燃料電池１１の発電優先がメリットありと判定し、図４の〔Ｓ６１〕に進む。平均要求電力量Ｐ_ＡＶＧが判定値Ｐ_Ｃ未満である［Ｎｏ］場合、〔Ｓ５０〕において、燃料電池１１の停止優先がメリットありと判定し、図５の〔Ｓ７１〕に進む。

〔Ｓ４９〕において、燃料電池１１の発電優先がメリットありと判定した場合、〔Ｓ６１〕において、第５期間Ｔ５が経過したか否かを判定する。第５期間Ｔ５が経過した［Ｙｅｓ］場合、〔Ｓ６１〕において、燃料電池１１の運転再開または運転継続を実行し、本フローチャートを終了する。第５期間Ｔ５が経過していない［Ｎｏ］場合、待機する。

一方、〔Ｓ５０〕において、燃料電池１１の停止優先がメリットありと判定した場合、〔Ｓ７１〕において、第１判定制御の実行日を確認し、〔Ｓ７２〕において、第３期間Ｔ３の設定値を確認する。次に、〔Ｓ７３〕において、第１判定制御の実行日が第３期間Ｔ３に含まれているか否かを判定する。第１判定制御の実行日が第３期間Ｔ３に含まれている［Ｙｅｓ］場合、〔Ｓ７４〕において、燃料電池１１の発電優先がメリットありと再判定して〔Ｓ７５〕に進む。〔Ｓ７５〕において、第５期間Ｔ５が経過したか否かを判定する。第５期間Ｔ５が経過した［Ｙｅｓ］場合、〔Ｓ７６〕において、燃料電池１１の運転再開または運転継続を実行し、本フローチャートを終了する。第５期間Ｔ５が経過していない［Ｎｏ］場合、待機する。〔Ｓ７３〕において、第１判定制御の実行日が第３期間Ｔ３に含まれていない［Ｎｏ］場合、図６の〔Ｓ８１〕に進む。

〔Ｓ８１〕において、リモコン４０を用いて需要家へ発電が停止する旨を報知し、〔Ｓ８２〕において、需要家から発電指示がないか否かを判定する。需要家から発電指示がない［Ｎｏ］場合、〔Ｓ８３〕において、第５期間Ｔ５が経過したか否かを判定する。第５期間Ｔ５が経過した［Ｙｅｓ］場合、〔Ｓ８４〕において、燃料電池１１の停止または停止継続を実行し、本フローチャートを終了する。第５期間Ｔ５が経過していない［Ｎｏ］場合、〔Ｓ８２〕に戻る。一方、〔Ｓ８２〕において、需要家から発電指示がある［Ｙｅｓ］場合、図４の〔Ｓ６１〕に進む。

１１ 燃料電池
３０ 制御部
３１ 算出部
３２ 要求電力演算部
３３ 運転判定部
１００ 燃料電池システム

Claims (8)

1. 需要家に供給する電力を発生する燃料電池と、
   前記燃料電池の動作を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記需要家にて要求される要求電力量を算出する算出部と、
   判定対象期間において、前記要求電力量が所定の条件を満たしている第１期間における、前記要求電力量の平均値である平均要求電力量を算出する要求電力算出部と、
   前記燃料電池の運転の可否を判定する運転判定部と、を備え、
   前記所定の条件は、前記要求電力量が第１の所定値以上であることを含み、
   前記運転判定部は、前記平均要求電力量と、あらかじめ設定された判定値とを比較して、前記燃料電池の運転の可否を判定する第１判定制御を備えている、
   ことを特徴とする燃料電池システム。
2. 前記第１の所定値が、前記判定対象期間における、最低要求電力量に基づいて設定される、請求項１に記載の燃料電池システム。
3. 前記最低要求電力量は、前記判定対象期間において、前記要求電力量が、第２の所定値未満である第２期間における平均値に基づいて設定される、請求項２記載の燃料電池システム。
4. 前記所定の条件は、前記第１の所定値よりも高く設定された第３の所定値未満であることを含む、請求項１～３のうちいずれかに記載の燃料電池システム。
5. 前記運転判定部は、前記平均要求電力量と、あらかじめ設定された判定値とを比較し、前記平均要求電力量が前記判定値以上の場合は、運転を継続もしくは再開し、前記平均要求電力量が前記判定値未満の場合は、前記運転を停止もしくは停止を継続する、請求項１～４のうちいずれかに記載の燃料電池システム。
6. 前記運転判定部は、
   前記第１判定制御を実行した日付を検知する日付検知制御と、
   検知された前記日付に基づいて、前記燃料電池の運転の可否を判定する第２判定制御を備えている請求項１～５のうちいずれかに記載の燃料電池システム。
7. 前記運転判定部は、検知された前記日付が第３期間に含まれ、かつ前記第１判定制御にて運転が不可と判定された場合に、前記燃料電池の運転を継続もしくは実行する請求項６に記載の燃料電池システム。
8. 前記運転判定部は、前記第３期間を、前記燃料電池の設置場所に関する情報に基づいて設定する請求項７に記載の燃料電池システム。