KR20230081984A - 연료전지시스템의 제어방법 - Google Patents

연료전지시스템의 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230081984A
KR20230081984A KR1020220164885A KR20220164885A KR20230081984A KR 20230081984 A KR20230081984 A KR 20230081984A KR 1020220164885 A KR1020220164885 A KR 1020220164885A KR 20220164885 A KR20220164885 A KR 20220164885A KR 20230081984 A KR20230081984 A KR 20230081984A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stack
air
heater
fuel cell
cell system
Prior art date
Application number
KR1020220164885A
Other languages
English (en)
Inventor
박달영
정재훈
이성근
이하늘
정성문
강아현
Original Assignee
동아퓨얼셀주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동아퓨얼셀주식회사 filed Critical 동아퓨얼셀주식회사
Publication of KR20230081984A publication Critical patent/KR20230081984A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/043—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods
    • H01M8/04302—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods applied during start-up
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Abstract

본 개시의 연료전지시스템의 제어방법은, 스택의 시동 시에 히터를 가열하는 것; 및 상기 스텍의 발전 전에 상기 히터에 의해서 가열된 공기를 상기 스텍으로 공급하는 것을 포함하여, 상기 스텍의 시동시간을 단축하는 것을 포함할 수 있다.

Description

연료전지시스템의 제어방법{Controlling method for fuel cell system}
본 발명은 연료전지시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료전지시스템의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 연료 전지는 고효율, 친환경, 높은 출력밀도 등과 같은 장점을 가지고 있어 유망한 미래 청정 에너지기술로 많은 관심을 받고 있다. 기존의 저온 고분자 전해질막 연료 전지(Low-Temperature Polymer electrolyte membrane fuel cell, LT-PEMFC)가 상용화 어려움을 겪고 있는 원인은 여러 가지가 있다. 저온 고분자 전해질막 연료 전지를 운전하기 위해서는 가습기, 수분 트랩 등과 같은 물 관리 시스템이 필요하다. 또한, 연료 공급의 어려움 및 특정 불순물의 농도가 낮은 수소를 사용해야 하는 단점이 있으며, 저온 고분자 전해질막 연료 전지의 운전을 통해 얻을 수 있는 열은 배열온도가 낮아 사용 목적이 제한적이다.
저온 고분자 전해질막 연료 전지의 대안으로 고온 고분자 전해질막 연료 전지(HT-PEMFC)의 연구가 활발히 진행되고 있다. 연료전지 스택는 크게 분리판, 막-전극 접합체(MEA), 및 가스켓 등으로 구성되어 있다. 스택은 시동, 정지 방법에 따라 성능 변화가 크게 발생한다. 고온 고분자 전해질막 연료 전지는 인산이 도핑된 폴리벤즈이미다졸(polybenzimidazole, PBI)계 전해질막을 사용하여 별도의 가습 없이 운전이 가능하며, 연료 전지 운전을 통해 발생하는 물이 증기 형태로 발생하기 때문에 별도의 수분트랩이 필요하지 않다. 또한, 고온 고분자 전해질막 연료 전지를 150℃ ~ 180℃의 운전 온도에서 CO의 피독으로 인한 막 전극 접합체(membrane electrode assembly, MEA)의 성능저하 현상이 현저히 감소하여 CO 농도 3%까지 내성을 가지게 된다. 이러한 현상으로 인해 수소개질과정에서 CO 제거공정을 최소화할 수 있다. 또한, 100℃에 가까운 높은 배열온도를 얻을 수 있어 열에너지의 활용도가 높다.
상기 고온 고분자 전해질 막 연료전지는 작동 온도가 130 ~ 180℃로 고온이다. 이에 시동시에 냉각오일을 이용하여 스택의 온도을 높여준다. 히터를 통해 냉각오일의 온도를 높여 스택을 예열하기 때문에 시동시간이 오래 걸리는 문제점이 있다. 또한 연료전지 정지 시에 스택내 응축수가 발생하여 장기적으로 스택의 내구성을 저하시키는 문제점이 있다.
한국등록특허공보 제10-1768128호 '독립형 냉각판을 구비하는 고온 고분자 전해질 막 연료 전지 스택 및 그 제조 방법'(등록일자 : 20160216)
본 개시는 고온고분자전해질막 연료전지의 시동과 정지를 불안정성을 제거하는 방법을 제안한다.
본 개시의 연료전지시스템의 제어방법은, 스택의 시동 시에 히터를 가열하는 것; 및 상기 스텍의 발전 전에 상기 히터에 의해서 가열된 공기를 상기 스텍으로 공급하는 것을 포함하여, 상기 스텍의 시동시간을 단축하는 것을 포함할 수 있다.
본 개시의 연료전지시스템의 제어방법은, 상기 스택의 정지 시에 상기 히터를 가열하는 것; 상기 스텍의 정지 전에 상기 히터에 의해서 가열된 공기를 상기 스텍으로 공급하는 것; 및 상기 스텍 내부의 응축수를 제거한 후에 상기 공기공급제어기를 이용하여 상기 공기의 공급을 차단하여, 스텍의 내구성을 향상시키는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전해질막의 인산유출을 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면, 연료전지시스템의 성능 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예의 연료전지시스템을 보이는 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 연료전지시스템의 제어방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 실시예에 따른 연료전지시스템의 제어방법을 설명하는 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 사상의 이하의 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함될 수 있다.
도면이 설명에 있어서, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략할 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 실시예의 연료전지시스템을 보이는 도면이다.
도 1을 참조하면, 연료전지시스템은 스택(1000), 인버터(2000), 및 개질기(3000)를 포함할 수 있다. 상기 개질기(reformer or fule processor)(3000)는 연료로서 탄화수소를 수소로 변환시키는 장치이다.
상기 탄화수소는 천연가스(LNG)를 사용할 수 있다. 상기 개질기는 상기 스택과 인접하여 설치할 수 있다. 상기 개질기와 상기 스택은 단일의 시스템으로 묶여서 제공될 수 있다. 상기 개질기에서 발생한 수소는 바로 스택으로 공급할 수 있다. 이 경우에 상기 개질기와 상기 스택은 연계해서 운전할 수 있다. 상기 개질기와 상기 스택이 연계해서 동작해야만, 최고의 발전효율을 얻어낼 수 있다.
상기 스택(1000)은 수소와 산소를 결합하여 물과 전기를 생성시키는 장치이다. 상기 스택은 막-전극 접합체를 포함할 수 있다. 상기 막-전극 접합체는 애노드, 전해질 막, 캐소드의 단위셀을 다수개 포함할 수 있다. 상기 스택은 상기 애노드에 수소를 포함하는 연료를 공급하는 연료 공급부를 포함할 수 있다. 상기 스택은, 상기 캐소드에 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기 공급부를 포함할 수 있다.
상기 인버터(2000)는 스택에서 생성된 전기를 상용 발전전압에 맞춰 변환하는 장치이다. 상기 장치들이 최적화 운전해야 시스템의 최대 효율을 얻을 수 있다.
상기 스택(1000)의 냉각을 위해서는 냉매를 공급하는 것은 이미 설명한 바가 있다. 상기 냉매는 순환계통을 통하여 유동할 수 있다. 상기 냉매의 순환계통은 냉매를 저장하는 냉매통(1001)을 포함할 수 있다. 상기 냉매의 순환계통은 고온의 냉매를 냉각하는 열교환기(1002)를 포함할 수 있다. 상기 냉매의 순환계통은 펌프를 제공하여 냉매가 강제 순환하도록 할 수 있다. 상기 펌프에 의해서 유동하는 냉매는, 스택(1000), 열교환기(1002), 및 냉매통(1001)을 순차로 유동할 수 있다. 상기 냉매는 스택에서 열을 흡수할 수 있다. 상기 스택에서 흡수한 열은 열교환기에서 방출할 수 있다. 열교환기에서 식은 냉매는 상기 냉매통에 저장할 수 있다. 상기 냉매통의 냉매는 다시 스택으로 유동할 수 있다.
상기 열교환기(1002)의 고온측 매체는 상기 스택을 통과할 수 있다. 여기서 고온측 매체는 상기 냉매일 수 있다. 상기 열교환기(1002)의 저온측 매체는 외부에서공급할 수 있다. 상기 저온측 매체의 공급을 위하여 별도의 저수탱크(1003)를 가질 수 있다. 상기 저수탱크는 고온의 물을 저장할 수 있다. 상기 물은 상기 냉매로부터 열을 받아 가열할 수 있다. 상기 저수탱크의 물은 필요시에 외부로 인출하여 사용할 수 있다. 상기 저수탱크와 상기 열교환기에는 펌프를 설치하여 물이 순환하도록 할 수 있다. 이 경우에 상기 저수탱크는 소정의 냉각장치를 더 가질 수 있다. 상기 저수탱크는 외부로 인출하는 물만큼 저온의 물을 더 받을 수 있다.
상기 개질기(3000)는 열을 제공하는 버너(3001)를 가질 수 있다. 상기 버너는 연료의 공급량을 제어하는 연료공급기(3003)를 가질 수 있다. 상기 버너는 연료의 공급량에 맞추어 공기공급을 제어하는 공기제어기(3004)를 가질 수 있다. 상기 버너의 발열량은 상기 연료와 상기 공기의 공급량에 의해서 제어할 수 있다. 상기 개질기(3000)는 개질되는 연료를 탄화수소의 공급량을 제어하는 연료공급제어기(3005)를 포함할 수 있다. 상기 개질기(3000)는 상기 탄화수소에서 제거하는 탄소를 산화탄소로 변화시키는 산소의 공급원인 물의 공급을 제어하는 물공급기(3002)를 포함할 수 있다. 상기 개질기는 탄화수소를 개질하여수소(H2)를 공급할 수 있다. 상기 수소와 함께 산화탄소가 발생할 수 있다. 상기 개질기에서 출력하는 출력물에는 물이 포함될 수도 있다.
상기 연료전지시스템의 온도제어는 상기되는 냉각장치 외에, 기동 정지시에도 필요하다. 이하에서는 기동 및 정지시에 온도를 제어하는 것과 관련하는 장치를 설명한다.
상기 스택의 공기공급부에는 히터(1004)를 제공할 수 있다. 상기 히터는 상기 공급공급유로를 가열할 수 있다. 상기 히터는 상기 공기공급유로를 유동하는 공기를 가열할 수 있다. 상기 히터(1004)에 의해서 가열된 공기는 스택의 공기유로를 통과할 수 있다. 상기 공기공급부에는 공기공급을 제어하는 공기공급제어기(1005)를 마련할 수 있다. 상기 공기공급제어기는 공기의 공급량을 제어할 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 연료전지시스템의 제어방법을 설명하는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 스택을 기동할 수 있다(S1). 스택(1000)의 기동 전에 상기 개질기(3000)는 먼저 동작할 수 있다. 상기 스택이 기동하면, 상기 공기공급부의 히터(1005)를 가열하여 소정의 온도만큼 상승시킬 수 있다(S2). 상기 히터가 소정의 온도에 이르면, 상기 공기공급부를 통하여 공기를 공급할 수 있다(S3). 이에 따라서, 고온의 공기를 스택의 내부로 공급할 수 있다. 이후에는 개질가스의 공급과 함께 스텍을 이용하여 발전할 수 있다. 이에 따라서, 발전을 위하여 필요한 온도에 이르는 스택의 시동시간을 줄일 수 있다.
상기 스텍의 시동과 함께 스텍의 정지시에도 공기공급부를 이용할 수 있다. 이하에서는 스텍 정지시에 공기공급부의 사용방법을 설명한다. 도 3은 실시예에 따른 연료전지시스템의 제어방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 스택을 정지할 수 있다(S11). 스택(1000)의 정지 전에 상기 개질기(3000)는 먼저 정지할 수 있다. 상기 스택이 정지하면, 상기 공기공급부의 히터(1005)를 가열하여 소정의 온도만큼 상승시킬 수 있다(S12). 상기 스텍을 정지하기 전에 상기 히터는 미리 가열할 수 있다. 상기 히터가 소정의 온도에 이르면, 상기 공기공급부를 통하여 공기를 공급할 수 있다(S13). 이에 따라서, 고온의 공기를 스택의 내부로 공급할 수 있다. 고온의 공기에 의해서 상기 스텍 내부의 응축수를 제거할 수 있다. 상기 응축수가 잔류하면, 스텍의 내구성을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 응축수가 충분히 제거한 하우에는 공기유입을 차단할 수 있다(S14). 이에 따라서, 안정적으로 스텍을 정지시킬 수 있다.
실시예에 따르면, 시동 시 투입되는 공기의 온도를 높여 투입함으로써 시동시간을 단축할 수 있다. 시스템의 정지 시 스택의 온도를 적절히 유지하면서 공기의 퍼지를 통해 스택에 생성되는 응축수를 제거함으로써 전해질막의 인산 유츌을 줄여 시스템의 성능 내구성을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 공기공급부를 통과하는 고온의 공기를 이용하여. 스텍의 시동시간을 단축하고, 스텍의 정지를 안정적으로 할 수 있다.
1004 : 히터
1005: 공기공급제어기

Claims (1)

  1. 탄화수소를 개질하여 고농도 수소의 개질가스를 제공하는 개질기; 상기 개질가스와 공기를 이용하여 전기를 생성하는 스택; 및 상기 스택에서 생성된 전기를 상용 발전전압에 맞춰 변환하는 인터버를 포함하는 연료전지시스템이고,
    상기 스택은, 애노드, 전해질 막, 캐소드의 단위셀을 다수개 가지는 막-전극 접합체; 상기 애노드에 수소를 포함하는 연료를 공급하는 연료 공급부; 상기 스택은, 상기 캐소드에 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기 공급부; 상기 공급부에 제공되어 상기 공기를 가열하는 히터; 및 상기 공기의 유입을 제어하는 공기공급제어기를 포함하고,
    상기 스택의 시동 시에 상기 히터를 가열하는 것; 및 상기 스텍의 발전 전에 상기 히터에 의해서 가열된 공기를 상기 스텍으로 공급하는 것을 포함하여, 상기 스텍의 시동시간을 단축하는 것, 및
    상기 스택의 정지 시에 상기 히터를 가열하는 것; 상기 스텍의 정지 전에 상기 히터에 의해서 가열된 공기를 상기 스텍으로 공급하는 것; 및 상기 스텍 내부의 응축수를 제거한 후에 상기 공기공급제어기를 이용하여 상기 공기의 공급을 차단하여, 스텍의 내구성을 향상시키는 것,
    중의 적어도 하나를 포함하는 연료전지시스템의 제어방법.

KR1020220164885A 2021-11-30 2022-11-30 연료전지시스템의 제어방법 KR20230081984A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210169198 2021-11-30
KR1020210169198 2021-11-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230081984A true KR20230081984A (ko) 2023-06-08

Family

ID=86765824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220164885A KR20230081984A (ko) 2021-11-30 2022-11-30 연료전지시스템의 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230081984A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101768128B1 (ko) 2016-02-16 2017-08-16 한국에너지기술연구원 독립형 냉각판을 구비하는 고온 고분자 전해질 막 연료 전지 스택 및 그 제조 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101768128B1 (ko) 2016-02-16 2017-08-16 한국에너지기술연구원 독립형 냉각판을 구비하는 고온 고분자 전해질 막 연료 전지 스택 및 그 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7846599B2 (en) Method for high temperature fuel cell system start up and shutdown
US8304123B2 (en) Ambient pressure fuel cell system employing partial air humidification
CN113039153B (zh) 氢系统
KR20010071907A (ko) 연료 셀 동력 장치 및 그 작동 방법
WO2010113548A1 (ja) 燃料電池システム
KR101009453B1 (ko) 열적 자립운전이 가능한 고체 산화물 연료전지 시스템
WO2014136553A1 (en) Fuel cell system
JP2006507639A (ja) 電気化学燃料電池における熱エネルギー制御
US7560181B2 (en) Fuel cell system and method of operating the same
US7037610B2 (en) Humidification of reactant streams in fuel cells
JP3950562B2 (ja) 固体高分子型燃料電池システム
US8343678B2 (en) Fuel cell system to preheat fuel cell stack
CN114586207A (zh) 燃料电池系统以及运转方法
KR20030073679A (ko) 연료전지 시스템의 냉각수 재활용 장치
US20140248547A1 (en) Method and arrangement for avoiding anode oxidation
JP2014182923A (ja) 燃料電池システム及びその運転方法
US20130029235A1 (en) Fuel cell system and method of controlling the fuel cell system
JP2002134145A (ja) 燃料電池発電ユニット
KR20230081984A (ko) 연료전지시스템의 제어방법
JP6307536B2 (ja) 燃料電池システムの低温起動方法
JP2718239B2 (ja) 固体高分子電解質型燃料電池発電装置
US8202660B2 (en) Fuel cell system including fuel processor and managing method thereof
KR20140001204A (ko) 고온 연료 전지 시스템에서의 애노드 산화를 회피하는 방법 및 장치
US20090017343A1 (en) Fuel cell system having phosphoric acid polymer electrolyte membrane and method of starting the same
JP4746511B2 (ja) 固体高分子型燃料電池システム