WO2012081214A1 - 発電システム及びその運転方法 - Google Patents

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龍井　洋
森田　純司
繁樹 保田
章典 行正
篤敬 井上
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a power generation system that supplies heat and electricity and an operation method thereof.
  • the cogeneration system is a system that covers the hot water supply load of the consumer by supplying the generated power to the consumer to cover the power load, and recovering and storing the exhaust heat generated by the power generation.
  • a cogeneration system in which a fuel cell and a water heater operate with the same fuel is known (for example, see Patent Document 1).
  • the power generation device disclosed in Patent Document 2 is a fuel cell power generation device that is used by being installed inside a building having an air inlet, and air that guides air inside the building to the inside of the fuel cell power generation device It has an inlet, an air exhaust pipe that exhausts the air inside the fuel cell power generator to the outside of the building, and a ventilation means.
  • the ventilation means guides the air outside the building to the inside of the building through the air inlet. The air is further introduced into the fuel cell power generator through the air inlet, and is further discharged outside the building through the air discharge pipe.
  • a power generation device having a duct extending in the vertical direction for the purpose of improving the exhaust performance of exhaust gas generated by a fuel cell arranged in a building (see, for example, Patent Document 3).
  • a duct extending in the vertical direction inside the building and having an upper end located outside is a double pipe, and exhaust gas or air individually circulates inside or outside the duct.
  • the ventilation pipe and the exhaust pipe are respectively connected to the duct.
  • the water heater when the water heater is operated from the state where the fuel cell system is activated and the water heater is stopped, the total flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage increases, and the load on the discharge device increases. At this time, there is a possibility that the flow rate of the gas (air, raw material, etc.) delivered by the discharge device may decrease without the control of the discharge device catching up with the change in pressure loss.
  • An object of the present invention is to provide a power generation system that can be stably operated and a method of operating the same in the case where an exhaust passage that communicates a fuel cell system and a combustion device is provided as described above. To do.
  • a power generation system includes a fuel cell that generates power using a fuel gas and an oxidant gas, and a fuel cell unit that includes a housing that houses the fuel cell.
  • a control unit wherein the power generation system is disposed outside the casing, and supplies a heat by combusting a combustible gas; the fuel cell unit; and the combustion unit And a discharge passage arranged to discharge the first exhaust gas discharged from the fuel cell unit and the second exhaust gas discharged from the combustion unit to the atmosphere.
  • control device is configured such that when the exhaust gas is discharged from one of the fuel cell unit and the combustion unit into the discharge passage, the other unit When varying the flow rate of the exhaust gas discharged from Tsu DOO, wherein as the flow rate of the exhaust gas discharged from one of the units is constant, to control the flow rate of the exhaust gas discharged from at least the other unit.
  • the control device when the exhaust gas flow rate of the other unit is changed, the control device makes the exhaust gas flow rate of one unit constant (so that it falls within a predetermined range), and the other unit. Vary the exhaust gas flow rate of the unit.
  • the control device feedback-controls each of the fuel cell unit and the combustion unit so that the flow rate of the exhaust gas is within a predetermined range, and when changing the exhaust gas flow rate of the other unit, feedback control of one unit is performed.
  • the exhaust gas flow rate of the other unit is varied so that it can be done.
  • control device may change the flow rate of the exhaust gas discharged from the other unit while the exhaust gas is discharged from the one unit into the discharge flow path.
  • the one unit and the other unit may be controlled so that the flow rate of the exhaust gas discharged from the unit is constant.
  • control device may change the flow rate of the exhaust gas discharged from the other unit while the exhaust gas is discharged from the one unit into the discharge flow path at a constant flow rate.
  • rate of change in the flow rate of the exhaust gas discharged from the other unit may be limited so that the flow rate of the exhaust gas discharged from the one unit becomes constant.
  • control device may change the flow rate of the exhaust gas discharged from the other unit while the exhaust gas is discharged from the one unit into the discharge flow path.
  • the one unit and the other unit may be controlled such that the time for changing the operation amount of the unit is equal to or longer than the time for changing the operation amount of the one unit.
  • control device may change the flow rate of the exhaust gas discharged from the other unit while the exhaust gas is discharged from the one unit into the discharge flow path.
  • the other unit is controlled so that the rate of change of the operation amount of the other unit is smaller than when the flow rate of the exhaust gas discharged from the other unit is changed while the one unit is stopped. Also good.
  • the control device may change the flow rate of the exhaust gas discharged from the other unit while the exhaust gas is discharged from the one unit into the discharge flow path. Even if the other unit is controlled such that the time during which the operation amount of the unit fluctuates becomes longer than when the flow rate of the exhaust gas discharged from the other unit fluctuates while the one unit is stopped. Good.
  • the fuel cell unit includes a reformer that generates a fuel gas containing hydrogen from a raw material and water, and a combustor configured to heat the reformer.
  • a generation device may be further provided, and the first exhaust gas may include combustion exhaust gas discharged from the combustor.
  • one end is opened to the atmosphere, and the other end is branched so as to connect to the fuel cell unit and the combustion unit, and each of the fuel cell unit and the combustion unit
  • An air supply passage for supplying air may be further provided, and the air supply passage may be provided so as to be able to exchange heat with the discharge passage.
  • an operation method of the power generation system includes a fuel cell that generates power using fuel gas and an oxidant gas, a fuel cell unit having a housing that houses the fuel cell, a control device,
  • the power generation system is disposed outside the casing, and includes a combustion unit that supplies heat by burning a combustible gas, the fuel cell unit, and the combustion unit.
  • An exhaust passage that is provided to communicate with and is disposed to exhaust the first exhaust gas discharged from the fuel cell unit and the second exhaust gas discharged from the combustion unit to the atmosphere; While the control device is exhausting exhaust gas from one of the fuel cell unit and the combustion unit into the exhaust passage, the other unit When varying the flow rate of the exhaust gas al discharged, the so that the flow rate of the exhaust gas discharged from one of the units is constant, to control the flow rate of the exhaust gas discharged from at least the other unit.
  • the other operating unit can be stably operated. It becomes possible.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the power generation system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart schematically showing exhaust gas flow rate control of the power generation system according to the first embodiment.
  • FIG. 3A is a time chart showing operations of main elements constituting the power generation system from step S103 to step S105 in the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 3B is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from step S106 to step S108 in the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 4 is a flowchart schematically showing exhaust gas flow rate control of the power generation system according to the first embodiment.
  • FIG. 3A is a time chart showing operations of main elements constituting the power generation system from step S103 to step S105 in the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 3B is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from step S106 to step S108 in the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 5A is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from step S203 to step S205 in the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 5B is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from step S206 to step S208 in the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 6 is a flowchart schematically showing exhaust gas flow rate control of the power generation system according to the second embodiment.
  • FIG. 7A is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from step S103 to step S105A in the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 7B is a time chart showing operations of main elements constituting the power generation system from step S106 to step S108 in the flowchart shown in FIG. FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart schematically showing exhaust gas flow rate control of the power generation system according to the second embodiment.
  • FIG. 9A is a time chart showing operations of main elements constituting the power generation system from step S203 to step S205A in the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 9B is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from step S206 to step S208 in the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the power generation system according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart schematically showing exhaust gas flow rate control of the power generation system according to the third embodiment.
  • FIG. 12A is a time chart showing operations of main elements constituting the power generation system from step S303 to step S305 in the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 12B is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from step S306 to step S309 in the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the power generation system according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart schematically showing exhaust gas flow rate control of the power generation system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 15A is a time chart showing operations of main elements constituting the power generation system from step S403 to step S405 in the flowchart shown in FIG. FIG.
  • FIG. 15B is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from step S406 to step S408 in the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the power generation system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a time chart showing the operation of the fuel cell unit (or combustion unit).
  • a power generation system includes a fuel cell unit that includes a fuel cell that generates power using fuel gas and an oxidant gas, a housing that houses the fuel cell, and a control device.
  • the power generation system is disposed outside the casing, and is provided so as to communicate the combustion unit that supplies heat by burning the combustible gas, the fuel cell unit, and the combustion unit.
  • “(one of the fuel cell unit and the combustion unit) so as to make the flow rate of the exhaust gas discharged from one unit constant” means either one of the fuel cell unit and the combustion unit. This does not mean that the flow rate of exhaust gas discharged from the unit does not fluctuate at all. Means that. For this reason, the flow rate of the exhaust gas discharged from one unit is slightly different depending on the device, but generally a variation of ⁇ 10% is allowed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the power generation system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the power generation system 100 As shown in FIG. 1, the power generation system 100 according to Embodiment 1 of the present invention is disposed inside a building 200.
  • the power generation system 100 includes a fuel cell unit 101 having a fuel cell 11 and a housing 12, a control device 102, a combustion unit 103, and a discharge passage 70. Further, a fuel gas supply device 14 and an oxidant gas supply device 15 are arranged in the housing 12.
  • the exhaust passage 70 is provided so as to communicate (connect) the casing 12 of the fuel cell unit 101 and the exhaust port 103A of the combustion unit 103.
  • the control device 102 changes the flow rate of the exhaust gas discharged from the other unit.
  • the flow rate of the exhaust gas discharged from at least the other unit is controlled so that the flow rate of the exhaust gas discharged from one unit becomes constant.
  • the power generation system 100 exemplifies a configuration arranged inside the building 200.
  • the configuration is not limited to this, and the discharge flow path 70 is connected to the housing 12 of the fuel cell unit 101.
  • the exhaust port 103 ⁇ / b> A of the combustion unit 103 a configuration arranged outside the building 200 may be adopted.
  • a fuel cell 11, a fuel gas supply device 14, and an oxidant gas supply device 15 are arranged in the casing 12 of the fuel cell unit 101.
  • the control device 102 is also arranged in the housing 12. In the first embodiment, the control device 102 is arranged in the casing 12 of the fuel cell unit 101. However, the present invention is not limited to this, and the control device 102 is arranged in the combustion unit 103. Alternatively, a configuration in which the casing 12 and the combustion unit 103 are arranged separately may be employed.
  • a hole 16 penetrating in the thickness direction of the wall is provided at an appropriate position of the wall constituting the housing 12, and the pipe constituting the discharge flow path 70 has a gap in the hole 16, It is inserted.
  • the gap between the hole 16 and the discharge flow path 70 constitutes the air supply port 16. Thereby, air outside the power generation system 100 is supplied into the housing 12 through the air supply port 16.
  • the hole through which the pipe constituting the discharge flow path 70 is inserted and the hole constituting the air supply port 16 are configured by one hole 16, but the present invention is not limited to this.
  • the housing 12 may be provided with a hole through which the pipe constituting the discharge flow path 70 is inserted and a hole constituting the air supply port 16 separately.
  • the air supply port 16 may be configured by one hole in the housing 12 or may be configured by a plurality of holes.
  • the fuel gas supply unit 14 may have any configuration as long as it can supply the fuel gas (hydrogen gas) to the fuel cell 11 while adjusting the flow rate thereof, for example, a hydrogen generator, a hydrogen cylinder, You may be comprised with the apparatus comprised so that hydrogen gas, such as a hydrogen storage alloy, might be supplied.
  • a fuel cell 11 (more precisely, the inlet of the fuel gas channel 11A of the fuel cell 11) is connected to the fuel gas supplier 14 via a fuel gas supply channel 71.
  • the oxidant gas supply unit 15 may have any configuration as long as the oxidant gas (air) can be supplied to the fuel cell 11 while adjusting the flow rate thereof.
  • fans such as fans and blowers It may be comprised.
  • the oxidant gas supply unit 15 is connected to the fuel cell 11 (more precisely, the inlet of the oxidant gas channel 11B of the fuel cell 11) via the oxidant gas supply channel 72.
  • the fuel cell 11 has an anode and a cathode (both not shown).
  • the fuel gas supplied to the fuel gas channel 11A is supplied to the anode while flowing through the fuel gas channel 11A.
  • the oxidant gas supplied to the oxidant gas flow channel 11B is supplied to the cathode while flowing through the oxidant gas flow channel 11B.
  • the fuel gas supplied to the anode and the oxidant gas supplied to the cathode react to generate electricity and heat.
  • the generated electricity is supplied to an external power load (for example, home electrical equipment) by a power regulator (not shown).
  • the generated heat is recovered by a heat medium flowing through a heat medium flow path (not shown).
  • the heat recovered by the heat medium can be used, for example, to heat water. Further, the configuration may be such that only the electricity generated in the fuel cell 11 is used and the heat is discarded.
  • the fuel cell 11 includes various fuels such as a polymer electrolyte fuel cell, a direct internal reforming solid oxide fuel cell, and an indirect internal reforming solid oxide fuel cell.
  • a battery can be used.
  • the fuel cell 11 and the fuel gas supply unit 14 are separately configured. However, the present invention is not limited to this, and the fuel gas supply unit 14 is not limited to this. And the fuel cell 11 may be configured integrally. In this case, the fuel cell 11 and the fuel gas supply device 14 are configured as one unit covered with a common heat insulating material, and the combustor 14b can heat not only the reformer 14a but also the fuel cell 11. .
  • the anode of the fuel cell 11 since the anode of the fuel cell 11 has the function of the reformer 14a, the anode of the fuel cell 11 and the reformer 14a are integrally formed. May be. Furthermore, since the structure of the fuel cell 11 is the same as that of a general fuel cell, its detailed description is omitted.
  • the upstream end of the off-fuel gas channel 73 is connected to the outlet of the fuel gas channel 11A.
  • the downstream end of the off fuel gas channel 73 is connected to the discharge channel 70.
  • the upstream end of the off-oxidant gas channel 74 is connected to the outlet of the oxidant gas channel 11B.
  • the downstream end of the off-oxidant gas channel 74 is connected to the discharge channel 70.
  • off fuel gas the fuel gas that has not been used in the fuel cell 11
  • the oxidant gas hereinafter referred to as off-oxidant gas
  • off-oxidant gas the oxidant gas that has not been used in the fuel cell 11
  • the off-fuel gas discharged to the discharge channel 70 is diluted with the off-oxidant gas and discharged outside the building 200.
  • the off-fuel gas and the off-oxidant gas are exemplified as the first exhaust gas discharged from the fuel cell unit 101.
  • the exhaust gas discharged from the fuel cell unit 101 is not limited to these gases.
  • the fuel gas supply device 14 is constituted by a hydrogen generator
  • the gas discharged from the hydrogen generator (combustion) Exhaust gas, hydrogen-containing gas, or the like) or a gas (mainly air) in the housing 12 may be used.
  • the combustion unit 103 has a combustor 17 and a combustion fan 18.
  • the combustor 17 and the combustion fan 18 are connected via a combustion air supply passage 76.
  • the combustion fan 18 may have any configuration as long as it can supply combustion air to the combustor 17.
  • the combustion fan 18 may be configured by fans such as a fan and a blower.
  • Combustion fuel such as combustible gas such as natural gas or liquid fuel such as kerosene is supplied to the combustor 17 from a combustion fuel supply unit (not shown).
  • a combustion fuel supply unit not shown
  • the combustion air supplied from the combustion fan 18 and the combustion fuel supplied from the combustion fuel supplier are burned to generate heat, and combustion exhaust gas is generated.
  • the generated heat can be used to heat water. That is, the combustion unit 103 may be used as a boiler.
  • the upstream end of the exhaust gas passage 77 is connected to the combustor 17, and the downstream end of the exhaust gas passage 77 is connected to the exhaust passage 70.
  • the combustion exhaust gas generated by the combustor 17 is discharged to the discharge passage 70 via the exhaust gas passage 77. That is, the combustion exhaust gas generated by the combustor 17 is discharged to the discharge passage 70 as the second exhaust gas discharged from the combustion unit 103.
  • the combustion exhaust gas discharged to the discharge flow path 70 flows through the discharge flow path 70 and is discharged outside the building 200.
  • the second exhaust gas discharged from the combustion unit 103 is not limited to combustion exhaust gas.
  • the combustion air discharged to the discharge flow path 70 can also be exemplified as the second exhaust gas.
  • the combustion fuel discharged to the discharge flow path 70 can be exemplified as the second exhaust gas.
  • a hole 19 penetrating in the thickness direction of the wall is provided at an appropriate position of the wall constituting the combustion unit 103, and the pipe constituting the discharge flow path 70 has a gap in the hole 19, It is inserted.
  • the gap between the hole 19 and the discharge channel 70 constitutes the air supply port 19. Thereby, the air outside the power generation system 100 is supplied into the combustion unit 103 through the air supply port 19.
  • the discharge flow path 70 is branched, and the two upstream ends are connected to the holes 16 and 19 respectively. Further, the discharge channel 70 is formed so as to extend to the outside of the building 200, and its downstream end (opening) is open to the atmosphere. Thereby, the exhaust flow path 70 communicates the housing 12 and the exhaust port 103 ⁇ / b> A of the combustion unit 103.
  • the hole through which the pipe constituting the discharge flow path 70 is inserted and the hole constituting the air supply port 19 are configured by one hole 19, but the present invention is not limited to this.
  • the combustion unit 103 may be provided with a hole through which the pipe constituting the discharge flow path 70 is inserted (connected) and a hole constituting the air supply port 19 separately.
  • the air supply port 19 may be constituted by one hole in the combustion unit 103 or may be constituted by a plurality of holes.
  • the control device 102 may be in any form as long as it is a device that controls each device constituting the power generation system 100.
  • the control device 102 includes an arithmetic processing unit exemplified by a microprocessor, a CPU, and the like, and a storage unit configured by a memory or the like that stores a program for executing each control operation. Then, in the control device 102, the arithmetic processing unit reads out a predetermined control program stored in the storage unit and executes the predetermined control program, thereby processing the information, and the power generation system 100 including these controls. Perform various controls.
  • control device 102 is not limited to a configuration configured with a single control device, but may be configured with a controller group in which a plurality of control devices cooperate to execute control of the power generation system 100. Absent.
  • the control device 102 may be configured by a microcomputer, and may be configured by an MPU, a PLC (Programmable Logic Controller), a logic circuit, or the like.
  • FIG. 2 is a flowchart schematically showing exhaust gas flow rate control of the power generation system according to the first embodiment.
  • 3A is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from step S103 to step S105 of the flowchart shown in FIG. 2
  • FIG. 3B is a step of the flowchart shown in FIG. 6 is a time chart showing the operation of main elements constituting the power generation system from S106 to S108.
  • step S101 the control device 102 confirms whether or not the fuel cell unit 101 is operating. If the fuel cell unit 101 is not in operation (No in step S101), the control device 102 repeats step S101 until the fuel cell unit 101 is in operation. On the other hand, when the fuel cell unit 101 is operating (Yes in step S101), the control device 102 proceeds to step S102.
  • step S102 the control device 102 determines whether or not the combustion unit 103 is operating.
  • the control device 102 proceeds to step S106.
  • the combustion unit 103 is operating (Yes in step S102)
  • the process proceeds to step S103.
  • step S ⁇ b> 103 the control device 102 confirms whether or not a stop command is input to the combustion unit 103.
  • a stop command for the combustion unit 103 for example, when a user of the power generation system 100 operates a remote controller (not shown) to instruct the stop of the combustion unit 103, or a preset operation stop time of the combustion unit 103. And so on.
  • step S103 When the stop command for the combustion unit 103 is not input (No in step S103), the control device 102 repeats step S103 until the stop command for the combustion unit 103 is input. In this case, the control device 102 returns to step S101, and repeats steps S101 to S103 until the fuel cell unit 101 and the combustion unit 103 are operating and a stop command for the combustion unit 103 is input. Also good. In this case, the control device 102 may return to step S102 and repeat step S102 and step S103 until the combustion unit 103 is operating and a stop command for the combustion unit 103 is input.
  • Step S104 the control device 102 stops the supply of the combustion fuel from the combustion fuel supply unit (not shown) to the combustor 17 (see FIG. 3A).
  • the control device 102 stops the combustion fan 18 (step S105). At this time, the control device 102 performs at least a first exhaust gas (off-fuel gas and off-oxidant gas) discharged from the fuel cell unit 101 (at least one of the fuel gas supply unit 14 and the oxidant gas supply unit 15). Change of the flow rate of the second exhaust gas (here, combustion air) discharged from the combustion unit 103 (here, the combustion fan 18) by controlling the combustion fan 18 so that the flow rate of the 1 off gas) becomes constant. Control the rate.
  • a first exhaust gas off-fuel gas and off-oxidant gas
  • Change of the flow rate of the second exhaust gas (here, combustion air) discharged from the combustion unit 103 (here, the combustion fan 18) by controlling the combustion fan 18 so that the flow rate of the 1 off gas) becomes constant. Control the rate.
  • the control device 102 indicates that the rate of change of the flow rate of the combustion air discharged from the combustion unit 103 (more precisely, the combustion fan 18) is such that the fuel cell unit 101 is stopped while the fuel cell unit 101 is stopped.
  • the combustion unit 103 may be controlled to be smaller than when the combustion fan 18) is stopped.
  • the control device 102 determines that the time during which the operation amount of the combustion unit 103 (more precisely, the combustion fan 18) fluctuates varies while the fuel cell unit 101 is stopped.
  • the combustion unit 103 may be controlled to be longer than when 18) is stopped.
  • step S101 and step S102 in FIG. 2 it is assumed that the fuel cell unit 101 and the combustion unit 103 are operating in a steady state (Yes in step S101 and step S102 in FIG. 2). Then, when a stop command for the combustion unit 103 is input to the control device 102 (Yes in step S103 in FIG. 2), a combustion fuel supplier (not shown) is stopped (step S104 in FIG. 2).
  • the control device 102 gradually reduces the operation amount of the combustion fan 18 and stops the combustion fan 18 (step S105 in FIG. 2).
  • the pressure loss of the discharge flow path 70 gradually decreases by gradually reducing the operation amount of the combustion fan 18.
  • the change in the flow rate of the first exhaust gas (off fuel gas or off oxidant gas) discharged from the fuel gas supply unit 14 or the oxidant gas supply unit 15 to the discharge flow path 70 becomes small. Therefore, since the fluctuation of the supply amount of the fuel gas or the supply amount of the oxidant gas to the fuel cell 11 becomes small, the fluctuation of the utilization rate of the fuel gas and the oxidant gas can be suppressed. A significant decrease in rate can be suppressed. Therefore, in the power generation system 100 according to Embodiment 1, the fuel cell unit 101 can be stably and efficiently operated.
  • the control device 102 takes a longer time to vary the operation amount of the combustion fan 18 than when the combustion fan 18 is stopped while the fuel cell unit 101 is stopped (two-dot chain line in FIG. 3A).
  • the combustion fan 18 may be stopped.
  • the rate of change in the flow rate of the second exhaust gas (combustion air) discharged from the combustion fan 18 to the discharge flow path 70 can be made smaller than when the combustion fan 18 is stopped while the fuel cell unit 101 is stopped. it can.
  • step S106 the control device 102 confirms whether or not an operation command for the combustion unit 103 has been input.
  • an operation command for the combustion unit 103 for example, when a user of the power generation system 100 instructs to operate the combustion unit 103 by operating a remote controller (not shown), or a preset operation start time of the combustion unit 103. And so on.
  • Step S106 When the operation command for the combustion unit 103 is not input (No in Step S106), the control device 102 repeats Step S106 until the operation command for the combustion unit 103 is input. In this case, the control device 102 returns to step S101, and continues to steps S101 and S102 until the fuel cell unit 101 is operating, the combustion unit 103 is stopped, and an operation command for the combustion unit 103 is input. , And step S106 may be repeated.
  • Step S106 when the operation command for the combustion unit 103 is input (Yes in Step S106), the control device 102 proceeds to Step S107.
  • step S107 the control device 102 operates the combustion fan 18.
  • the control device 102 performs at least a first exhaust gas (off-fuel gas and off-oxidant gas) discharged from the fuel cell unit 101 (at least one of the fuel gas supply unit 14 and the oxidant gas supply unit 15).
  • the control device 102 indicates that the rate of change of the flow rate of the combustion air discharged from the combustion unit 103 (more precisely, the combustion fan 18) is such that the fuel cell unit 101 is stopped while the fuel cell unit 101 is stopped.
  • the combustion unit 103 may be controlled to be smaller than when the combustion fan 18) is operated.
  • the control device 102 determines that the time during which the operation amount of the combustion unit 103 (more precisely, the combustion fan 18) fluctuates varies while the fuel cell unit 101 is stopped. You may control the combustion unit 103 so that it may become longer than the case where 18) is operated.
  • control device 102 supplies combustion fuel to the combustor 17 from a combustion fuel supply device (not shown) (step S108).
  • a combustion fuel supply device not shown
  • combustion exhaust gas is produced
  • the combustion exhaust gas generated by the combustion unit 103 flows through the discharge passage 70 and is discharged outside the building 200.
  • step S101 of FIG. 2 and No in step S102 it is assumed that an operation command for the combustion unit 103 is input to the control device 102 (Yes in step S106 in FIG. 2).
  • the control device 102 operates the combustion fan 18 so as to gradually increase the operation amount of the combustion fan 18 (step S107 in FIG. 2).
  • the pressure loss of the exhaust passage 70 gradually increases by gradually increasing the operation amount of the combustion fan 18.
  • the flow rate of the first exhaust gas (off fuel gas or off oxidant gas) discharged from the fuel gas supply device 14 or the oxidant gas supply device 15 to the discharge flow path 70 only decreases gradually, so that the fuel cell 11
  • the shortage of fuel gas or oxidant gas can be suppressed. Therefore, in the power generation system 100 according to Embodiment 1, the fuel cell unit 101 can be stably and efficiently operated.
  • control device 102 sets the target operation amount of the combustion fan 18 over a longer time than when the combustion fan 18 is operated while the fuel cell unit 101 is stopped (two-dotted line in FIG. 3B).
  • the amount of operation may be varied.
  • the rate of change in the flow rate of the second exhaust gas (combustion air) discharged from the combustion fan 18 to the discharge flow path 70 can be made smaller than when the combustion fan 18 is operated while the fuel cell unit 101 is stopped. it can.
  • control device 102 supplies combustion fuel to the combustor 17 from a combustion fuel supply device (not shown) (step S108). Thereby, in the combustor 17, combustion fuel and combustion air burn, and combustion exhaust gas is produced
  • FIG. 4 is a flowchart schematically showing exhaust gas flow rate control of the power generation system according to the first embodiment.
  • 5A is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from step S203 to step S205 in the flowchart shown in FIG. 4
  • FIG. 5B is a step in the flowchart shown in FIG. 7 is a time chart showing the operation of main elements constituting the power generation system from S206 to S208.
  • the control device 102 checks whether or not the combustion unit 103 is operating (step S201). When the combustion unit 103 is not in operation (No in step S201), the control device 102 repeats step S201 until the combustion unit 103 is in operation. On the other hand, when the combustion unit 103 is operating (Yes in step S201), the control device 102 proceeds to step S202.
  • step S202 the control device 102 determines whether or not the fuel cell unit 101 is operating. If the fuel cell unit 101 is stopped (No in step S202), the control device 102 proceeds to step S206. On the other hand, when the fuel cell unit 101 is in operation (Yes in step S202), the process proceeds to step S203.
  • step S203 the control device 102 confirms whether or not a stop command is input to the fuel cell unit 101.
  • a stop command for the fuel cell unit 101 for example, when a user of the power generation system 100 operates a remote controller (not shown) to instruct to stop the fuel cell unit 101, or the fuel cell unit 101 is set in advance. For example, when the operation stop time is reached.
  • step S203 When the stop command for the fuel cell unit 101 is not input (No in step S203), the control device 102 repeats step S203 until the stop command for the fuel cell unit 101 is input. In this case, the control device 102 returns to step S201, and repeats steps S201 to S203 until the combustion unit 103 and the fuel cell unit 101 are operating and a stop command for the fuel cell unit 101 is input. May be. In this case, the control device 102 may return to step S202 and repeat step S202 and step S203 until the fuel cell unit 101 is operating and a stop command for the fuel cell unit 101 is input.
  • Step S203 when the stop command for the fuel cell unit 101 is input (Yes in Step S203), the control device 102 proceeds to Step S204.
  • step S204 the control device 102 stops the supply of fuel gas from the fuel gas supplier 14 to the fuel cell 11 (see FIG. 5A).
  • the control device 102 stops the oxidant gas supply unit 15 (step S205). At this time, the control device 102 controls the oxidant gas supply unit 15 so that the flow rate of the second exhaust gas (here, the combustion exhaust gas) discharged from the combustion unit 103 is constant, so that the fuel cell unit 101 ( Precisely, the flow rate change rate of the first exhaust gas (here, oxidant gas (air)) discharged from the oxidant gas supply unit 15) is controlled.
  • the second exhaust gas here, the combustion exhaust gas
  • the fuel cell unit 101 Precisely, the flow rate change rate of the first exhaust gas (here, oxidant gas (air)) discharged from the oxidant gas supply unit 15
  • the control device 102 oxidizes the oxidant discharged from the oxidant gas supply device 15 to the discharge flow path 70 via the oxidant gas supply flow path 72, the oxidant gas flow path 11B, and the off-oxidant gas flow path 74.
  • the oxidant is such that the rate of change in the flow rate of the gas (off-oxidant gas) is smaller than when the fuel cell unit 101 (more precisely, the oxidant gas supply unit 15) is stopped while the combustion unit 103 is stopped.
  • the gas supplier 15 may be controlled. Further, for example, the control device 102 stops the fuel cell unit 101 (more precisely, the oxidant gas supply 15) while the combustion unit 103 is stopped during the time when the operation amount of the oxidant gas supply 15 is fluctuated.
  • the oxidant gas supply unit 15 may be controlled to be longer than the case.
  • step S201 and step S202 in FIG. 4 it is assumed that both the combustion unit 103 and the fuel cell unit 101 are operating in a steady state (Yes in step S201 and step S202 in FIG. 4).
  • step S203 in FIG. 4 the fuel gas supply device 14 is stopped (step S204 in FIG. 4).
  • control device 102 gradually decreases the operation amount of the oxidant gas supply unit 15 and stops the oxidant gas supply unit 15 (step S205 in FIG. 4).
  • the pressure loss in the discharge passage 70 gradually decreases.
  • the flow rate of the second exhaust gas (combustion exhaust gas) discharged from the combustion unit 103 to the exhaust flow path 70 gradually increases, and is supplied to the combustor 17 from a combustion fuel supply device (not shown).
  • the combustion unit 103 Since the flow rate of the combustion fuel and the flow rate of the combustion air supplied from the combustion fan 18 to the combustor 17 are only gradually increased, the deviation of the air-fuel ratio in the combustion unit 103 can be suppressed slightly, and the combustion unit 103 ( The variation of the combustion state in the combustor 17) is also slight. Therefore, in the power generation system 100 according to Embodiment 1, the combustion unit 103 can be stably operated.
  • the control device 102 changes the operation amount of the oxidant gas supply unit 15 more than when the oxidant gas supply unit 15 is stopped while the combustion unit 103 is stopped (two-dotted line in FIG. 5A).
  • the oxidant gas supply unit 15 may be stopped so that the time becomes longer.
  • the change rate of the flow rate of the first exhaust gas (off-oxidant gas) discharged from the oxidant gas supply unit 15 to the discharge flow path 70 stops the oxidant gas supply unit 15 while the combustion unit 103 is stopped. It can be made smaller than the case.
  • step S206 the control device 102 confirms whether or not an operation command for the fuel cell unit 101 has been input.
  • an operation command for the fuel cell unit 101 for example, when the user of the power generation system 100 operates a remote controller (not shown) to instruct the fuel cell unit 101 to operate, For example, when the operation start time is reached.
  • Step S206 When the operation command for the fuel cell unit 101 is not input (No in Step S206), the control device 102 repeats Step S206 until the operation command for the fuel cell unit 101 is input. In this case, the control device 102 returns to step S201, and until the combustion unit 103 is operating, the fuel cell unit 101 is stopped, and an operation command for the fuel cell unit 101 is input, step S201, step S202 and step S206 may be repeated.
  • Step S206 when the operation command for the fuel cell unit 101 is input (Yes in Step S206), the control device 102 proceeds to Step S207.
  • step S ⁇ b> 207 the control device 102 operates the oxidant gas supply unit 15.
  • the control device 102 keeps the flow rate of the second exhaust gas (combustion exhaust gas (combustion fuel and combustion air)) discharged from the combustion unit 103 (combustion fuel supplier and combustion fan 18) constant.
  • the gas supply unit 15 is controlled to control the rate of change of the flow rate of the first exhaust gas (here, the off-oxidant gas) discharged from the fuel cell unit 101 (here, the oxidant gas supply unit 15).
  • the control device 102 indicates that the rate of change in the flow rate of the off-oxidant gas discharged from the oxidant gas supply unit 15 to the discharge flow path 70 is such that the fuel cell unit 101 (to be precise, the oxidation)
  • the oxidant gas supply 15 may be controlled to be smaller than when the oxidant gas supply 15) is operated. Further, for example, the control device 102 operates the fuel cell unit 101 (more precisely, the oxidant gas supply 15) while the combustion unit 103 is stopped during the time when the operation amount of the oxidant gas supply 15 varies.
  • the oxidant gas supply unit 15 may be controlled to be longer than the case.
  • control device 102 causes the fuel cell 11 to supply fuel gas from the fuel gas supply device 14 (step S208).
  • the supplied fuel gas and oxidant gas react electrically to generate electricity and heat.
  • off-fuel gas and off-oxidant gas that have not been used in the fuel cell 11 flow through the discharge channel 70 and are discharged outside the building 200.
  • the control device 102 operates the oxidant gas supply unit 15 so as to gradually increase the operation amount of the oxidant gas supply unit 15.
  • the pressure loss of the discharge flow path 70 gradually increases by gradually increasing the operation amount of the oxidant gas supplier 15.
  • the flow rate of the second exhaust gas (combustion exhaust gas) discharged from the combustor 17 to the discharge flow path 70 gradually decreases, and accordingly, is discharged from the combustion fuel supplier and the combustion fan 18 to the discharge flow path 70. Since the flow rate of the second exhaust gas (combustion fuel and combustion air) is also reduced gradually, the deviation of the air-fuel ratio in the combustion unit 103 can be suppressed slightly, and the combustion state in the combustion unit 103 (combustor 17) The fluctuations are small. Therefore, in the power generation system 100 according to Embodiment 1, the combustion unit 103 can be stably operated.
  • the control device 102 operates the oxidant gas supply 15 over a longer time than when the oxidant gas supply 15 is operated while the combustion unit 103 is stopped (two-dot chain line in FIG. 5B).
  • the amount may be varied up to the target operation amount.
  • the change rate of the flow rate of the first exhaust gas (off-oxidant gas) discharged from the oxidant gas supply unit 15 to the discharge flow path 70 operates the oxidant gas supply unit 15 while the combustion unit 103 is stopped. It can be made smaller than the case.
  • the power generation system 100 can be stably operated.
  • the exhaust passage 70, the off-fuel gas passage 73, the off-oxidant gas passage 74, and the exhaust gas passage 77 have been described as different passages.
  • the present invention is not limited to this, and these flow paths may be collectively referred to as the discharge flow path 70.
  • the combustion fuel supply device when the combustion unit 103 is stopped while the fuel cell unit 101 and the combustion unit 103 are operating, the combustion fuel supply device is suddenly stopped.
  • the combustion fuel supply device may be stopped gradually (over time).
  • the combustion fuel supply device is stopped and then the combustion fan 18 is stopped. The fuel supplier and the combustion fan 18 may be stopped simultaneously.
  • the combustion fuel supply device when the combustion unit 103 is operated while the fuel cell unit 101 is operating and the combustion unit 103 is stopped, the combustion fuel supply device is rapidly operated. Instead, like the combustion fan 18, the combustion fuel supply device may be operated gradually (over time). Further, when the combustion unit 103 is operated while the fuel cell unit 101 is operating and the combustion unit 103 is stopped, the combustion fuel supply device is operated after the combustion fan 18 is operated. Instead, the combustion fuel supplier and the combustion fan 18 may be operated simultaneously.
  • the fuel gas supply device 14 when the fuel cell unit 101 is stopped while the combustion unit 103 and the fuel cell unit 101 are in operation, the fuel gas supply device 14 is suddenly stopped.
  • the fuel gas supply device 14 may be stopped gradually (over time). Further, when the fuel cell unit 101 is stopped while the combustion unit 103 and the fuel cell unit 101 are in operation, the fuel gas supply unit 14 is stopped and then the oxidant gas supply unit 15 is stopped. Without being limited, the fuel gas supply device 14 and the oxidant gas supply device 15 may be stopped simultaneously.
  • the fuel gas supply unit 14 when the fuel cell unit 101 is operated while the combustion unit 103 is operating and the fuel cell unit 101 is stopped, the fuel gas supply unit 14 is operated rapidly.
  • the fuel gas supply device 14 may be operated gradually (over time) similarly to the oxidant gas supply device 15.
  • the oxidant gas supply unit 15 when the fuel cell unit 101 is operated while the combustion unit 103 is operating and the fuel cell unit 101 is stopped, the oxidant gas supply unit 15 is operated and then the fuel gas supply unit 14 is operated.
  • the present invention is not limited to this, and the fuel gas supply device 14 and the oxidant gas supply device 15 may be operated simultaneously.
  • Embodiment 2 In the power generation system according to Embodiment 2 of the present invention, when the control device changes the flow rate of the exhaust gas discharged from the other unit while the exhaust gas is discharged from the one unit into the discharge flow path, 1 illustrates a mode in which one unit and the other unit are controlled so that the flow rate of the exhaust gas discharged from the unit is constant.
  • FIG. 6 is a flowchart schematically showing the exhaust gas flow rate control of the power generation system according to the second embodiment.
  • 7A is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from step S103 to step S105A in the flowchart shown in FIG. 6, and
  • FIG. 7B is a step in the flowchart shown in FIG. 6 is a time chart showing the operation of main elements constituting the power generation system from S106 to S108.
  • step S105A is performed instead of S105
  • step S107A is performed instead of step S107 in FIG.
  • FIGS. 7 (A) and 7 (B) the exhaust gas flow rate control of the power generation system 100 according to the second embodiment will be specifically described with reference to FIGS. 7 (A) and 7 (B).
  • step S101 and step S102 in FIG. 6 it is assumed that both the fuel cell unit 101 and the combustion unit 103 are operating in a steady state (Yes in step S101 and step S102 in FIG. 6).
  • a stop command for the combustion unit 103 is input to the control device 102 (Yes in step S103 in FIG. 6)
  • a combustion fuel supply unit (not shown) is stopped (step S104 in FIG. 6).
  • Step S105A the control device 102 gradually reduces the operation amount of the combustion fan 18 to stop the combustion fan 18 and varies the operation amounts of the fuel gas supply device 14 and the oxidant gas supply device 15 (FIG. 6).
  • Step S105A the first exhaust gas (here, the off-fuel gas and the off-oxidant gas) discharged from the fuel cell unit 101 (here, the fuel gas supplier 14 and the oxidant gas supplier 15) to the discharge passage 70 is discharged.
  • the flow rate can maintain a predetermined flow rate (target flow rate). For this reason, the flow rate of the reaction gas supplied from the fuel gas supply device 14 and the oxidant gas supply device 15 to the fuel cell 11 can be maintained at a predetermined flow rate (target flow rate).
  • the pressure loss of the exhaust passage 70 gradually decreases by gradually reducing the operation amount of the combustion fan 18, but in the second embodiment, the control device 102 controls the pressure loss of the exhaust passage 70.
  • the operation amount of the fuel gas supply device 14 or the oxidant gas supply device 15 is gradually reduced so as to follow the decrease in the above.
  • the flow rate of the first exhaust gas (off fuel gas or off oxidant gas) discharged to the discharge flow path 70 can be kept constant, and as a result, the flow rate of the reaction gas supplied to the fuel cell 11 is kept constant. Can keep. For this reason, it is possible to prevent the generation efficiency of the fuel cell 11 from changing substantially. Therefore, in the power generation system 100 according to the second embodiment, the fuel cell unit 101 can be operated more stably.
  • control device 102 makes the time for changing the operation amount of the combustion fan 18 longer than when the combustion fan 18 is stopped while the fuel cell unit 101 is stopped (two-dotted line in FIG. 7A).
  • the combustion fan 18 may be stopped and the operation amounts of the fuel gas supply device 14 and the oxidant gas supply device 15 may be changed so as to follow the change in the operation amount of the combustion fan 18.
  • the rate of change in the flow rate of the second exhaust gas (combustion air) discharged from the combustion fan 18 to the discharge flow path 70 can be made smaller than when the combustion fan 18 is stopped while the fuel cell unit 101 is stopped. it can.
  • step S101 of FIG. 6 and No in step S102 it is assumed that an operation command for the combustion unit 103 is input to the control device 102 (Yes in step S106 in FIG. 6).
  • Step S107A the control device 102 operates the combustion fan 18 so as to gradually increase the operation amount of the combustion fan 18, and varies the operation amounts of the fuel gas supply device 14 and the oxidant gas supply device 15 (FIG. 6).
  • Step S107A the first exhaust gas (here, the off-fuel gas and the off-oxidant gas) discharged from the fuel cell unit 101 (here, the fuel gas supplier 14 and the oxidant gas supplier 15) to the discharge passage 70 is discharged.
  • the flow rate can maintain a predetermined flow rate (target flow rate). For this reason, the flow rate of the reaction gas supplied from the fuel gas supply device 14 and the oxidant gas supply device 15 to the fuel cell 11 can be maintained at a predetermined flow rate (target flow rate).
  • the pressure loss in the exhaust passage 70 gradually increases by gradually increasing the operation amount of the combustion fan 18.
  • the control device 102 causes the pressure loss in the exhaust passage 70 to be increased.
  • the operation amount of the fuel gas supply device 14 and the oxidant gas supply device 15 is gradually increased so as to follow the increase in the above.
  • the flow rate of the first exhaust gas (off fuel gas or off oxidant gas) discharged to the discharge flow path 70 can be kept constant, and the flow rate of the reaction gas supplied to the fuel cell 11 is kept constant. Can keep. For this reason, it is possible to prevent the generation efficiency of the fuel cell 11 from changing substantially. Therefore, in the power generation system 100 according to the second embodiment, the fuel cell unit 101 can be operated more stably.
  • control device 102 takes the time to operate the combustion fan 18 while the fuel cell unit 101 is stopped (the two-dotted line in FIG. 7B), and sets the operation amount of the combustion fan 18 to the target operation amount.
  • the operating amounts of the fuel gas supplier 14 and the oxidant gas supplier 15 may be changed so that the operating amount of the combustion fan 18 is followed.
  • the rate of change in the flow rate of the second exhaust gas (combustion air) discharged from the combustion fan 18 to the discharge flow path 70 can be made smaller than when the combustion fan 18 is operated while the fuel cell unit 101 is stopped. it can.
  • control device 102 causes the combustor 17 to supply combustion fuel from a combustion fuel supply device (not shown) (step S108 in FIG. 6). Thereby, in the combustor 17, combustion fuel and combustion air burn, and combustion exhaust gas is produced
  • FIG. 8 is a flowchart schematically showing exhaust gas flow rate control of the power generation system according to the second embodiment.
  • 9A is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from step S203 to step S205A of the flowchart shown in FIG. 8, and
  • FIG. 9B is a step of the flowchart shown in FIG. 7 is a time chart showing the operation of main elements constituting the power generation system from S206 to S208.
  • the exhaust gas flow rate control and the basic control of the power generation system 100 according to the first embodiment shown in FIG. 4 are the same, but instead of step S205. Step S205A is performed, and Step S207A is performed instead of Step S207.
  • Step S205A is performed, and Step S207A is performed instead of Step S207.
  • the exhaust gas flow rate control of the power generation system 100 according to the second embodiment will be specifically described with reference to FIG.
  • step S201 and step S202 in FIG. 8 it is assumed that both the combustion unit 103 and the fuel cell unit 101 are operating in a steady state (Yes in step S201 and step S202 in FIG. 8).
  • step S203 in FIG. 9 the fuel gas supply device 14 is stopped (step S204 in FIG. 9).
  • the control device 102 gradually decreases the operation amount of the oxidant gas supply unit 15 to stop the oxidant gas supply unit 15 and varies the operation amounts of the combustion fuel supply unit and the combustion fan 18. (Step S205A in FIG. 8). Further, the flow rate of the second exhaust gas (combustion exhaust gas) discharged from the combustion unit 103 can maintain a predetermined flow rate (target flow rate). For this reason, the flow rate of the combustion fuel and the combustion air supplied from the combustion fuel supply device and the combustion fan 18 to the combustion unit 103 can maintain a predetermined flow rate (target flow rate).
  • the control device 102 causes the discharge flow path 70 to be reduced.
  • the operation amount of the combustion fuel supplier and the combustion fan 18 is gradually reduced so as to follow the decrease in the pressure loss.
  • the flow rate of the second exhaust gas (combustion exhaust gas) discharged from the combustion unit 103 to the discharge flow path 70 can be kept constant, and as a result, combustion fuel and combustion air supplied to the combustor 17 of the combustion unit 103.
  • the flow rate can be kept constant. For this reason, the deviation of the air-fuel ratio of combustion in the combustion unit 103 (combustor 17) can be suppressed slightly. Therefore, in the power generation system 100 according to Embodiment 2, the combustion unit 103 can be operated more stably.
  • control device 102 varies the operation amount of the oxidant gas supply unit 15 as compared with the case where the oxidant gas supply unit 15 is stopped while the combustion unit 103 is stopped (two-dotted line in FIG. 9A).
  • the oxidant gas supply unit 15 is stopped so that the time becomes longer, and the operation amounts of the combustion fuel supply unit and the combustion fan 18 are changed so as to follow the change of the operation amount of the oxidant gas supply unit 15. Also good.
  • the change rate of the flow rate of the first exhaust gas (off-oxidant gas) discharged from the oxidant gas supply unit 15 to the discharge flow path 70 stops the oxidant gas supply unit 15 while the combustion unit 103 is stopped. It can be made smaller than the case.
  • the control device 102 operates the oxidant gas supply unit 15 and gradually changes the operation amounts of the combustion fuel supply unit and the combustion fan 18 so as to gradually increase the operation amount of the oxidant gas supply unit 15 ( Step S207A).
  • the flow rate of the second exhaust gas (combustion exhaust gas) discharged from the combustion unit 103 can maintain a predetermined flow rate (target flow rate).
  • target flow rate the flow rate of the combustion fuel and the combustion air supplied from the combustion fuel supply device and the combustion fan 18 to the combustion unit 103 can maintain a predetermined flow rate (target flow rate).
  • the control device 102 causes the discharge channel 70.
  • the amount of operation of the combustion fuel supplier and the combustion fan 18 is gradually increased so as to follow the increase in the pressure loss.
  • the flow rate of the second exhaust gas (combustion exhaust gas) discharged from the combustion unit 103 (combustor 17) to the discharge flow path 70 can be kept constant, and the exhaust flow from the combustion fuel supply device and the combustion fan 18 can be maintained.
  • the flow rate of the second exhaust gas (combustion fuel or combustion air) discharged to the passage 70 can also be made constant. For this reason, the deviation of the air-fuel ratio of combustion in the combustion unit 103 (combustor 17) can be suppressed slightly. Therefore, in the power generation system 100 according to Embodiment 2, the combustion unit 103 can be operated more stably.
  • control device 102 takes longer to operate the oxidant gas supplier 15 than when the oxidant gas supplier 15 is operated while the combustion unit 103 is stopped (two-dotted line in FIG. 9B).
  • the amount of operation of the combustion fuel supply unit and the combustion fan 18 is changed so as to follow the change of the operation amount of the oxidant gas supply unit 15 while changing the amount to the target operation amount.
  • the change rate of the flow rate of the first exhaust gas (off-oxidant gas) discharged from the oxidant gas supply unit 15 to the discharge flow path 70 operates the oxidant gas supply unit 15 while the combustion unit 103 is stopped. It can be made smaller than the case.
  • the power generation system 100 according to the second embodiment configured as described above has the same effects as the power generation system 100 according to the first embodiment.
  • the flow rate of the exhaust gas discharged from one unit is changed by changing the operation amount of one unit as the operation amount of the other unit changes. The fluctuation can be made smaller, and the power generation system 100 can be operated more stably.
  • the time for changing the operation amount of the other unit is the same as the time for changing the operation amount of one unit.
  • the operation amount of the other unit is not limited to this. May be set to be longer than the time for changing the operation amount of one unit.
  • a fuel cell system includes a reformer that generates a hydrogen-containing gas from a raw material and water vapor, and a combustor that is configured to heat the reformer.
  • generation apparatus is illustrated.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the power generation system according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the power generation system 100 according to the third embodiment of the present invention has the same basic configuration as the power generation system 100 according to the first embodiment, but the fuel gas supplier 14 is replaced with the hydrogen generator 14. And the point where the off-fuel gas flow path 73 is connected to the combustor 14b of the hydrogen generator 14 is different.
  • the hydrogen generator 14 includes a reformer 14a and a combustor 14b.
  • the downstream end of the off-fuel gas channel 73 is connected to the combustor 14b, and off-fuel gas from the fuel cell 11 flows through the off-fuel gas channel 73 and is supplied as combustion fuel.
  • a combustion fan 14 c is connected to the combustor 14 b via an air supply flow path 79.
  • the combustion fan 14c may have any configuration as long as it can supply combustion air to the combustor 14b.
  • the combustion fan 14c may be configured by fans such as a fan and a blower. In the power generation system of the third embodiment, the combustion air is supplied to the combustor by the combustion fan.
  • an oxidant gas supply unit may be used, It is good also as a structure provided with the path
  • the supplied off-fuel gas and combustion air are combusted to generate combustion exhaust gas, and heat is generated.
  • the combustion exhaust gas generated by the combustor 14 b is discharged to the combustion exhaust gas flow path 80 after heating the reformer 14 a and the like.
  • the combustion exhaust gas discharged to the combustion exhaust gas flow path 80 flows through the combustion exhaust gas flow path 80 and is discharged to the discharge flow path 70.
  • the combustion exhaust gas discharged to the discharge flow path 70 flows through the discharge flow path 70 and is discharged outside the power generation system 100 (building 200).
  • the reformer 14a is connected to a raw material supply device and a water supply device (not shown respectively), and the raw material and water are supplied to the reformer 14a, respectively.
  • a raw material natural gas mainly composed of methane, LP gas, or the like can be used.
  • the reformer 14a has a reforming catalyst.
  • the reforming catalyst any substance may be used as long as it can act as a catalyst for a steam reforming reaction that generates a hydrogen-containing gas from a raw material and water (steam), such as alumina.
  • a ruthenium catalyst in which ruthenium (Ru) is supported on a catalyst carrier, a nickel catalyst in which nickel (Ni) is supported on a similar catalyst carrier, or the like can be used.
  • a hydrogen-containing gas is generated by a reforming reaction between the supplied raw material and steam.
  • the generated hydrogen-containing gas flows as a fuel gas through the fuel gas supply channel 71 and is supplied to the fuel gas channel 11 ⁇ / b> A of the fuel cell 11.
  • the hydrogen-containing gas generated in the reformer 14a is sent to the fuel cell 11 as fuel gas.
  • a shifter having a shift catalyst for example, a copper-zinc catalyst
  • an oxidation catalyst for example, a ruthenium catalyst
  • the configuration may be such that the hydrogen-containing gas after passing through a carbon monoxide remover having a methanation catalyst (for example, a ruthenium-based catalyst) is sent to the fuel cell 11.
  • FIG. 11 is a flowchart schematically showing exhaust gas flow rate control of the power generation system according to the third embodiment.
  • 12A is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from step S303 to step S305 in the flowchart shown in FIG. 11, and
  • FIG. 12B is a step in the flowchart shown in FIG. 7 is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from S306 to S309.
  • the control device 102 checks whether or not the combustion unit 103 is operating (step S301). If the combustion unit 103 is not in operation (No in step S301), the control device 102 repeats step S301 until the combustion unit 103 is in operation. On the other hand, when the combustion unit 103 is operating (Yes in Step S301), the control device 102 proceeds to Step S302.
  • step S302 the control device 102 determines whether or not the fuel cell unit 101 is operating. If the fuel cell unit 101 is stopped (No in step S302), the control device 102 proceeds to step S306. On the other hand, if the fuel cell unit 101 is in operation (Yes in step S302), the process proceeds to step S303.
  • step S303 the control device 102 checks whether or not a stop command has been input to the fuel cell unit 101.
  • a stop command for the fuel cell unit 101 for example, when a user of the power generation system 100 operates a remote controller (not shown) to instruct to stop the fuel cell unit 101, or the fuel cell unit 101 is set in advance. For example, when the operation stop time is reached.
  • step S303 When the stop command for the fuel cell unit 101 is not input (No in step S303), the control device 102 repeats step S303 until the stop command for the fuel cell unit 101 is input. In this case, the control device 102 returns to step S301, and repeats steps S301 to S303 until the combustion unit 103 and the fuel cell unit 101 are operating and a stop command for the fuel cell unit 101 is input. May be. In this case, the control device 102 may return to step S302 and repeat step S302 and step S303 until the fuel cell unit 101 is operating and a stop command for the fuel cell unit 101 is input.
  • Step S304 the control device 102 stops the supply of the raw material from the raw material supplier (not shown in FIG. 10) to the reformer 14a of the hydrogen generator 14, and also stops the oxidant gas supplier 15 ( (See FIG. 12A).
  • the reformer 14a the generation of the hydrogen-containing gas is stopped, and the supply of the fuel gas to the fuel gas channel 11A of the fuel cell 11 is stopped. Further, the supply of the oxidant gas from the oxidant gas supply unit 15 to the oxidant gas flow path 11B of the fuel cell 11 is stopped. Then, the power generation of the fuel cell 11 is stopped.
  • the controller 102 stops the combustion fan 14c of the hydrogen generator 14 (step S305). At this time, the control device 102 controls the combustion fan 14c so that the flow rate of the second exhaust gas (here, combustion exhaust gas) discharged from the combustion unit 103 is constant, and the fuel cell unit 101 (here, The rate of change of the flow rate of the first exhaust gas (in this case, combustion air) discharged from the combustion fan 14c) is controlled.
  • the control device 102 controls the combustion fan 14c so that the flow rate of the second exhaust gas (here, combustion exhaust gas) discharged from the combustion unit 103 is constant, and the fuel cell unit 101 (here, The rate of change of the flow rate of the first exhaust gas (in this case, combustion air) discharged from the combustion fan 14c) is controlled.
  • the control device 102 indicates that the rate of change of the flow rate of combustion air discharged from the combustion fan 14c to the discharge passage 70 via the combustor 14b and the combustion exhaust gas passage 80 indicates that the fuel cell
  • the combustion fan 14c may be controlled to be smaller than when the unit 101 (more precisely, the combustion fan 14c) is stopped. Further, for example, the control device 102 makes the time for changing the operation amount of the combustion fan 14c longer than when the fuel cell unit 101 (more precisely, the combustion fan 14c) is stopped while the combustion unit 103 is stopped. In addition, the combustion fan 14c may be controlled.
  • step S301 and step S302 in FIG. 11 it is assumed that both the combustion unit 103 and the fuel cell unit 101 are operating in a steady state (Yes in step S301 and step S302 in FIG. 11).
  • step S303 in FIG. 11 the raw material supplier and the oxidant gas supplier 15 are stopped (step S304 in FIG. 11).
  • the control device 102 gradually decreases the operation amount of the combustion fan 14c and stops the combustion fan 14c (step S305 in FIG. 11).
  • the pressure loss of the exhaust passage 70 gradually decreases by gradually reducing the operation amount of the combustion fan 14c.
  • the flow rate of the second exhaust gas (combustion exhaust gas) discharged from the combustion unit 103 to the exhaust flow path 70 gradually increases, and is supplied to the combustor 17 from a combustion fuel supply device (not shown). Since the flow rate of the combustion fuel and the flow rate of the combustion air supplied from the combustion fan 18 to the combustor 17 are only gradually increased, the deviation of the combustion air-fuel ratio in the combustion unit 103 (combustor 17) is slightly suppressed. Can do. Therefore, in the power generation system 100 according to Embodiment 3, the combustion unit 103 can be stably operated.
  • control device 102 makes the time for changing the operation amount of the combustion fan 14c longer than when the combustion fan 103c is stopped while the combustion unit 103 is stopped (two-dotted line in FIG. 12A).
  • the combustion fan 14c may be stopped.
  • the rate of change of the flow rate of the first exhaust gas (combustion air) discharged from the combustion fan 14c to the discharge flow path 70 can be made smaller than when the combustion fan 103c is stopped while the combustion unit 103 is stopped. it can.
  • control device 102 abruptly stops the oxidant gas supply unit 15 in step S304 of FIG. 11, but the present invention is not limited to this.
  • the control device 102 may stop the oxidant gas supply unit 15 gradually (over time) as in the first embodiment or the second embodiment. In this case, the control device 102 preferably stops the combustion fan 14c gradually after stopping the oxidant gas supply unit 15.
  • the control device 102 stops the raw material supplier and the oxidant gas supplier 15 at the same time, but the present invention is not limited to this.
  • the control device 102 may stop the raw material supplier after the oxidant gas supplier 15 is stopped gradually (over time). Even in this case, it is preferable that the control device 102 gradually stops the combustion fan 14c after stopping the oxidant gas supply unit 15.
  • step S306 the control device 102 checks whether or not an operation command for the fuel cell unit 101 has been input.
  • an operation command for the fuel cell unit 101 for example, when the user of the power generation system 100 operates a remote controller (not shown) to instruct the fuel cell unit 101 to operate, For example, when the operation start time is reached.
  • Step S306 When the operation command for the fuel cell unit 101 is not input (No in Step S306), the control device 102 repeats Step S306 until the operation command for the fuel cell unit 101 is input. In this case, the control device 102 returns to step S301, and until the combustion unit 103 is operating, the fuel cell unit 101 is stopped, and an operation command for the fuel cell unit 101 is input, step S301, step S302 and step S306 may be repeated.
  • Step S307 the control device 102 operates the combustion fan 14c.
  • the control device 102 sets the flow rate of the second exhaust gas (combustion exhaust gas (combustion fuel and combustion air)) discharged from the combustion unit 103 (combustion fuel supplier and combustion fan 18) to be constant.
  • 14c is controlled to control the rate of change of the flow rate of the first exhaust gas (here, combustion air) discharged from the fuel cell unit 101 (here, the combustion fan 14c).
  • the control device 102 indicates that the rate of change in the flow rate of the combustion air discharged from the combustion fan 14c into the discharge flow path 70 indicates that the fuel cell unit 101 (more precisely, the combustion fan 14c) is in a state where the combustion unit 103 is stopped.
  • the combustion fan 14c may be controlled so as to be smaller than when it operates. Further, for example, the control device 102 makes the time for changing the operation amount of the combustion fan 14c longer than when the fuel cell unit 101 (more precisely, the combustion fan 14c) is operated while the combustion unit 103 is stopped. In addition, the combustion fan 14c may be controlled.
  • the controller 102 operates a raw material supplier (not shown in FIG. 10) to start supply of the raw material to the reformer 14a of the hydrogen generator 14 (step S308).
  • the raw material supplied to the reformer 14a is a fuel for combustion, a fuel gas supply channel 71, a bypass path (not shown in FIG. 10) connecting the fuel gas supply channel 71 and the off-fuel gas channel 73, and The off-fuel gas passage 73 flows and is supplied to the combustor 14b.
  • the supplied combustion fuel (raw material) and combustion air are burned, combustion exhaust gas is generated, and heat is generated.
  • the combustion exhaust gas generated by the combustor 14b heats the reformer 14a and the like, then flows through the combustion exhaust gas passage 80 and the exhaust passage 70, and is discharged outside the power generation system 100 (building 200). Further, water is supplied to the reformer 14a from a water supply device (not shown in FIG. 10). When the reformer 14a is heated to a predetermined temperature, the hydrogen-containing gas generated by the reformer 14a is supplied to the fuel gas passage 11A of the fuel cell 11 as a fuel gas.
  • the determination as to whether or not the reformer 14a has reached a predetermined temperature is made, for example, by providing a temperature detector that directly detects the temperature of the reformer 14a and based on the temperature detected by the temperature detector. Or may be performed based on parameters (for example, time, composition of gas supplied from the reformer 14a to the combustor 14b, etc.) that can indirectly detect the temperature of the reformer 14a. Also good.
  • the control device 102 operates the oxidant gas supply unit 15 (step S309), and supplies the oxidant gas from the oxidant gas supply unit 15 to the oxidant gas flow path 11B of the fuel cell 11.
  • the supplied fuel gas and oxidant gas react electrically to generate electricity and heat.
  • off-fuel gas that has not been used in the fuel cell 11 flows through the off-fuel gas passage 73 as combustion fuel and is supplied to the combustor 14b. Further, the off-oxidant gas that has not been used in the fuel cell 11 flows through the discharge channel 70 and is discharged outside the building 200.
  • step S306 in FIG. 11 it is assumed that the combustion unit 103 is operating in a steady state and the fuel cell unit 101 is stopped (Yes in step S301 of FIG. 11 and No in step S302). Then, it is assumed that an operation command for the fuel cell unit 101 is input to the control device 102 (Yes in step S306 in FIG. 11).
  • the control device 102 operates the combustion fan 14c so as to gradually increase the operation amount of the combustion fan 14c of the hydrogen generator 14.
  • the pressure loss in the exhaust passage 70 gradually increases.
  • the flow rate of the second exhaust gas (combustion exhaust gas) discharged from the combustor 17 to the discharge flow path 70 gradually decreases, and accordingly, is discharged from the combustion fuel supplier and the combustion fan 18 to the discharge flow path 70. Since the flow rate of the second exhaust gas (combustion fuel or combustion air) is also gradually reduced, the deviation of the air-fuel ratio of combustion in the combustion unit 103 (combustor 17) can be suppressed slightly. Therefore, in the power generation system 100 according to Embodiment 3, the combustion unit 103 can be stably operated.
  • control device 102 takes the operation amount of the combustion fan 14c as the target operation amount over a longer time than when the combustion fan 14c is operated while the combustion unit 103 is stopped (two-dotted line in FIG. 12B). May be varied. As a result, the rate of change of the flow rate of the first exhaust gas (here, combustion air) discharged from the combustion fan 14c to the discharge flow path 70 is smaller than when the combustion fan 14c is operated while the combustion unit 103 is stopped. can do.
  • first exhaust gas here, combustion air
  • the control device 102 operates the raw material supplier and supplies the raw material to the reformer 14a (step S308 in FIG. 11).
  • the combustor 14b burns the supplied raw material (combustion fuel) and combustion air to generate combustion exhaust gas.
  • the reformer 14a and the like are heated by heat transfer from the generated combustion exhaust gas.
  • water (steam) supplied separately and a raw material undergo a reforming reaction to generate a hydrogen-containing gas.
  • the generated hydrogen-containing gas is supplied to the fuel gas passage 11 ⁇ / b> A of the fuel cell 11.
  • the control device 102 operates the oxidant gas supply unit 15 (step S309 in FIG. 11), and the oxidant gas flow path 11B of the fuel cell 11 is operated.
  • the oxidant gas is supplied to the fuel cell 11 to start power generation.
  • the power generation system 100 can be stably operated by controlling the rate of change in the flow rate of the exhaust gas discharged from the other unit when the flow rate of the exhaust gas is varied.
  • the controller 102 suddenly operates the oxidant gas supply unit 15 in step S309 in FIG. 11, but the present invention is not limited to this.
  • the control device 102 may operate the oxidant gas supply unit 15 gradually (over time) as in the first or second embodiment.
  • the control device 102 is configured so that the combustor 17 of the combustion unit 103 is stopped when the fuel cell unit 101 is stopped while the combustion unit 103 is operating and the fuel cell unit 101 is operating.
  • the combustion fuel supply device and the combustion fan 18 are controlled so that the manipulated variables of the combustion fuel supply device and the combustion fan 18 that supply the combustion fuel to the engine are not changed, the present invention is not limited to this.
  • the control device 102 changes the operation amount of the combustion fuel supply device and the combustion fan 18 so as to follow the change in the operation amount of the oxidant gas supply device 15 and the combustion fan 14c. Also good.
  • the control device 102 controls the combustor 17 of the combustion unit 103 when operating the fuel cell unit 101 while the combustion unit 103 is operating and the fuel cell unit 101 is stopped.
  • the combustion fuel supply device and the combustion fan 18 are controlled so that the manipulated variables of the combustion fuel supply device and the combustion fan 18 that supply the combustion fuel to the engine are not changed, the present invention is not limited to this.
  • the control device 102 changes the operation amount of the combustion fuel supply device and the combustion fan 18 so as to follow the change in the operation amount of the oxidant gas supply device 15 and the combustion fan 14c. Also good.
  • the fuel cell 11 and the hydrogen generator 14 are separately configured.
  • the present invention is not limited to this, and the fuel cell 11 and the hydrogen as in a solid oxide fuel cell are used.
  • the generation device 14 may be configured integrally.
  • the fuel cell 11 and the hydrogen generator 14 are configured as one unit covered with a common heat insulating material, and the combustor 14b can heat not only the reformer 14a but also the fuel cell 11.
  • the direct internal reforming solid oxide fuel cell since the anode of the fuel cell 11 has the function of the reformer 14a, the anode of the fuel cell 11 and the reformer 14a are integrally formed. May be. Furthermore, since the structure of the fuel cell 11 is the same as that of a general fuel cell, its detailed description is omitted.
  • Embodiment 4 The power generation system according to Embodiment 4 of the present invention exemplifies an aspect in which the fuel cell unit has a ventilation fan configured to ventilate the inside of the casing.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the power generation system according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the power generation system 100 according to the fourth embodiment of the present invention has the same basic configuration as the power generation system 100 according to the first embodiment, but a ventilation fan 13 is provided in the housing 12. Is different. Specifically, the ventilation fan 13 is connected to the discharge channel 70 via the ventilation channel 75.
  • the ventilation fan 13 may have any configuration as long as the inside of the housing 12 can be ventilated.
  • a fan is used as a ventilator.
  • the present invention is not limited to this, and a blower may be used.
  • the ventilation fan 13 was comprised so that it might arrange
  • the ventilation fan 13 may be configured to be disposed in the discharge channel 70. In this case, the ventilation fan 13 is preferably provided on the upstream side of the branch portion of the discharge flow path 70.
  • FIG. 14 is a flowchart schematically showing exhaust gas flow rate control of the power generation system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 15A is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from step S403 to step S405 in the flowchart shown in FIG. 14, and
  • FIG. 15B is a step in the flowchart shown in FIG. 7 is a time chart showing the operation of the main elements constituting the power generation system from S406 to S408.
  • step S401 the control device 102 checks whether or not the combustion unit 103 is operating.
  • the control device 102 repeats step S401 until the combustion unit 103 is in operation.
  • the control device 102 proceeds to step S402.
  • step S402 the control device 102 determines whether or not the fuel cell unit 101 is operating. If the fuel cell unit 101 is stopped (No in step S402), the control device 102 proceeds to step S406. On the other hand, if the fuel cell unit 101 is in operation (Yes in step S402), the process proceeds to step S403.
  • step S403 the control device 102 checks whether or not a stop command has been input to the fuel cell unit 101.
  • a stop command for the fuel cell unit 101 for example, when a user of the power generation system 100 operates a remote controller (not shown) to instruct to stop the fuel cell unit 101, or the fuel cell unit 101 is set in advance. For example, when the operation stop time is reached.
  • step S403 When the stop command for the fuel cell unit 101 is not input (No in step S403), the control device 102 repeats step S403 until the stop command for the fuel cell unit 101 is input. In this case, the control device 102 returns to step S401, and repeats steps S401 to S403 until the combustion unit 103 and the fuel cell unit 101 are operating and a stop command for the fuel cell unit 101 is input. May be. In this case, the control device 102 may return to step S402 and repeat step S402 and step S403 until the fuel cell unit 101 is operating and a stop command for the fuel cell unit 101 is input.
  • Step S404 the control device 102 stops the fuel gas supply device 14 and the oxidant gas supply device 15 (see FIG. 15A). Thereby, the supply of the fuel gas from the fuel gas supply device 14 to the fuel gas flow path 11A of the fuel cell 11 is stopped, and the oxidant gas from the oxidant gas supply device 15 to the oxidant gas flow path 11B of the fuel cell 11 is stopped. Is stopped, and the power generation of the fuel cell 11 is stopped.
  • the control device 102 stops the ventilation fan 13 (step S405). At this time, the control device 102 controls the ventilation fan 13 so that the flow rate of the second exhaust gas (here, combustion exhaust gas) discharged from the combustion unit 103 is constant, and the fuel cell unit 101 (here, The rate of change of the flow rate of the first exhaust gas (here, gas in the housing 12 (hereinafter referred to as ventilation air)) discharged from the ventilation fan 13) is controlled.
  • the control device 102 controls the ventilation fan 13 so that the flow rate of the second exhaust gas (here, combustion exhaust gas) discharged from the combustion unit 103 is constant, and the fuel cell unit 101 (here, The rate of change of the flow rate of the first exhaust gas (here, gas in the housing 12 (hereinafter referred to as ventilation air)) discharged from the ventilation fan 13) is controlled.
  • the control device 102 indicates that the rate of change in the flow rate of the ventilation air discharged from the ventilation fan 13 via the ventilation flow path 75 to the discharge flow path 70 indicates that the fuel cell unit 101 (precisely speaking, the combustion unit 103 is stopped).
  • the ventilation fan 13 may be controlled to be smaller than when the ventilation fan 13) is stopped.
  • the control device 102 causes the time for changing the operation amount of the ventilation fan 13 to be longer than when the fuel cell unit 101 (more precisely, the ventilation fan 13) is stopped while the combustion unit 103 is stopped.
  • the ventilation fan 13 may be controlled.
  • step S401 and step S402 in FIG. 14 it is assumed that both the combustion unit 103 and the fuel cell unit 101 are operating in a steady state (Yes in step S401 and step S402 in FIG. 14).
  • a stop command for the fuel cell unit 101 is input to the control device 102 (Yes in step S403 in FIG. 14)
  • the fuel gas supplier 14 and the oxidant gas supplier 15 are stopped (step S404 in FIG. 14). .
  • the control device 102 gradually reduces the operation amount of the ventilation fan 13 and stops the ventilation fan 13 (step S405 in FIG. 14).
  • the pressure loss of the discharge passage 70 gradually decreases.
  • the flow rate of the second exhaust gas (combustion exhaust gas) discharged from the combustion unit 103 to the exhaust flow path 70 gradually increases, and is supplied to the combustor 17 from a combustion fuel supply device (not shown). Since the flow rate of the combustion fuel and the flow rate of the combustion air supplied from the combustion fan 18 to the combustor 17 are only gradually increased, the deviation of the combustion air-fuel ratio in the combustion unit 103 (combustor 17) is slightly suppressed. Can do. Therefore, in the power generation system 100 according to Embodiment 4, the combustion unit 103 can be stably operated.
  • the control device 102 makes the time for changing the operation amount of the ventilation fan 13 longer than when the ventilation fan 13 is stopped while the combustion unit 103 is stopped (two-dotted line in FIG. 15A).
  • the ventilation fan 13 may be stopped.
  • the rate of change of the flow rate of the first exhaust gas (ventilation air) discharged from the ventilation fan 13 to the discharge channel 70 can be made smaller than when the combustion fan 103 stops the ventilation fan 13 while the combustion unit 103 is stopped. .
  • control device 102 abruptly stops the oxidant gas supply unit 15 in step S404 of FIG. 14, but the present invention is not limited to this.
  • the control device 102 may stop the ventilation fan 13 gradually after the oxidant gas supply unit 15 is stopped gradually (over time), similarly to the first embodiment or the second embodiment.
  • the fuel gas supply device 14 is configured by a hydrogen cylinder or the like.
  • the fuel gas supply device 14 is configured by the hydrogen generator described in the third embodiment. Also good.
  • the control device 102 controls the combustion fan 14c and the oxidant gas supply 15 so that the operation amounts of the combustion fan 14c and the oxidant gas supply 15 are gradually reduced. It is preferable to stop the ventilation fan 13 by gradually decreasing the operation amount of the ventilation fan 13 in step S405.
  • the control device 102 when stopping the ventilation fan 13 in step S405, supplies a combustion fuel supplier or combustion fan 18 that supplies combustion fuel to the combustor 17 of the combustion unit 103.
  • the combustion fuel supply device and the combustion fan 18 are controlled so that the operation amount does not fluctuate, the present invention is not limited to this.
  • the control device 102 may change the operation amount of the combustion fuel supplier and the combustion fan 18 so as to follow the operation amount of the ventilation fan 13.
  • the control device 102 changes the operation amount of the combustion fan 14c and the oxidant gas supply device 15.
  • the operation amount of the combustion fuel supply device and the combustion fan 18 may be varied so as to follow.
  • step S406 the control device 102 confirms whether or not an operation command for the fuel cell unit 101 has been input.
  • an operation command for the fuel cell unit 101 for example, when the user of the power generation system 100 operates a remote controller (not shown) to instruct the fuel cell unit 101 to operate, For example, when the operation start time is reached.
  • step S406 When the operation command for the fuel cell unit 101 is not input (No in step S406), the control device 102 repeats step S406 until the operation command for the fuel cell unit 101 is input. In this case, the control device 102 returns to step S401, and until the combustion unit 103 is in operation, the fuel cell unit 101 is stopped, and an operation command for the fuel cell unit 101 is input, step S401, step S402 and step S406 may be repeated.
  • Step S406 when the operation command for the fuel cell unit 101 is input (Yes in Step S406), the control device 102 proceeds to Step S407. In step S407, the control device 102 operates the ventilation fan 13.
  • control device 102 controls the ventilation fan so that the flow rate of the second exhaust gas (combustion exhaust gas (combustion fuel and combustion air)) discharged from the combustion unit 103 (combustion fuel supplier and combustion fan 18) is constant. 13 is controlled to control the rate of change of the flow rate of the first exhaust gas (here, ventilation air) discharged from the fuel cell unit 101 (here, the ventilation fan 13).
  • the control device 102 operates the fuel cell unit 101 (more precisely, the ventilation fan 13) when the rate of change of the flow rate of the ventilation air discharged from the ventilation fan 13 to the discharge flow path 70 is when the combustion unit 103 is stopped. You may control the ventilation fan 13 so that it may become smaller than the case where it does. Further, for example, the control device 102 makes the time for changing the operation amount of the ventilation fan 13 longer than when the fuel cell unit 101 (more precisely, the ventilation fan 13) is operated while the combustion unit 103 is stopped. In addition, the ventilation fan 13 may be controlled.
  • the control device 102 operates the fuel gas supplier 14 and the oxidant gas supplier 15 (step S408).
  • the fuel gas is supplied from the fuel gas supply device 14 to the fuel gas flow path 11A of the fuel cell 11, and the oxidant gas is supplied from the oxidant gas supply device 15 to the oxidant gas flow path 11B of the fuel cell 11. .
  • the supplied fuel gas and oxidant gas react electrically to generate electricity and heat.
  • step S401 and No in step S402 in FIG. 14 it is assumed that an operation command for the fuel cell unit 101 is input to the control device 102 (Yes in step S406 in FIG. 14).
  • the control device 102 operates the ventilation fan 13 so as to gradually increase the operation amount of the ventilation fan 13.
  • the pressure loss of the discharge flow path 70 gradually increases.
  • the flow rate of the second exhaust gas (combustion exhaust gas) discharged from the combustor 17 to the discharge flow path 70 gradually decreases, and accordingly, is discharged from the combustion fuel supplier and the combustion fan 18 to the discharge flow path 70. Since the flow rate of the second exhaust gas (combustion fuel or combustion air) is also gradually reduced, the deviation of the air-fuel ratio of combustion in the combustion unit 103 (combustor 17) can be suppressed slightly. Therefore, in the power generation system 100 according to Embodiment 4, the combustion unit 103 can be stably operated.
  • control device 102 sets the operation amount of the ventilation fan 13 to the target operation amount over a longer time than when the ventilation fan 13 is operated while the combustion unit 103 is stopped (two-dotted line in FIG. 15B). Fluctuate until. Thereby, the rate of change of the flow rate of the first exhaust gas (here, ventilation air) discharged from the ventilation fan 13 to the discharge flow path 70 is made smaller than when the ventilation fan 13 is operated while the combustion unit 103 is stopped. be able to.
  • first exhaust gas here, ventilation air
  • the control device 102 operates the fuel gas supply device 14 and the oxidant gas supply device 15 (step S408 in FIG. 14).
  • the fuel gas is supplied from the fuel gas supply device 14 to the fuel gas flow path 11A of the fuel cell 11
  • the oxidant gas is supplied from the oxidant gas supply device 15 to the oxidant gas flow path 11B of the fuel cell 11, Power generation in the fuel cell 11 is started.
  • the controller 102 suddenly operates the oxidant gas supply unit 15 in step S408 of FIG. 14, but the present invention is not limited to this.
  • the control device 102 may operate the oxidant gas supply unit 15 gradually (over time) as in the first or second embodiment.
  • the fuel gas supply device 14 is configured by a hydrogen cylinder or the like.
  • the fuel gas supply device 14 is configured by the hydrogen generator described in the third embodiment. Also good.
  • the control device 102 controls the combustion fan 14c and the oxidant gas supplier so that the operation amounts of the combustion fan 14c and the oxidant gas supplier 15 gradually increase as in the third embodiment. 15 is preferably activated.
  • the control device 102 supplies the combustion fuel supply device and the combustion fan 18 for supplying combustion fuel to the combustor 17 of the combustion unit 103 when the ventilation fan 13 is operated in step S407.
  • the combustion fuel supply device and the combustion fan 18 are controlled so that the operation amount does not fluctuate, the present invention is not limited to this.
  • the control device 102 may change the operation amount of the combustion fuel supplier and the combustion fan 18 so as to follow the operation amount of the ventilation fan 13.
  • the control device 102 controls the combustion fan 14c and the oxidant gas supply device 15 in step S408.
  • the operation amount of the combustion fuel supply device or the combustion fan 18 may be changed so as to follow the change of the operation amount.
  • the power generation system 100 according to the fourth embodiment configured as described above has the same effects as the power generation system 100 according to the first embodiment.
  • Embodiment 5 In the power generation system according to Embodiment 5 of the present invention, one end is opened to the atmosphere and the other end is branched so as to be connected to the fuel cell unit and the combustion unit, and air is supplied to each of the fuel cell unit and the combustion unit.
  • the air supply flow path is further provided, and the air supply flow path exemplifies a mode in which heat exchange with the discharge flow path is provided.
  • the fact that the air supply flow path is provided so as to be able to exchange heat with the discharge flow path does not necessarily require that the air supply flow path and the discharge flow path be in contact with each other. And a mode in which the gas in the exhaust passage is provided so as to be heat exchangeable. For this reason, the air supply channel and the discharge channel may be provided with a space therebetween. Moreover, the other channel may be provided inside one channel. That is, the piping that configures the air supply channel and the piping that configures the exhaust channel may be provided so as to form a double piping.
  • FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the power generation system according to the fifth embodiment.
  • the air supply flow path is shown by hatching.
  • the power generation system 100 according to the fifth embodiment has the same basic configuration as the power generation system 100 according to the first embodiment, except that an air supply channel 78 is provided. .
  • the air supply passage 78 communicates the combustion unit 103 and the casing 12 of the fuel cell unit 101, and is external to the combustion unit 103 and the fuel cell unit 101 (here, outside the building 200). It is provided so as to supply air and surround the outer periphery of the discharge flow path 70. More specifically, the air supply channel 78 is branched in the middle, and the two downstream ends are connected to the hole 16 and the hole 19, respectively. The air supply channel 78 is formed to extend to the outside of the building 200, and its upstream end (opening) is open to the atmosphere. As a result, the air supply flow path 78 allows the housing 12 and the combustion unit 103 to communicate with each other and supply air to the fuel cell unit 101 and the combustion unit 103 from the outside of the power generation system 100.
  • the air supply passage 78 and the discharge passage 70 are constituted by so-called double pipes.
  • combustion exhaust gas exhaust gas
  • the gas in the air supply flow path 78 is heated by heat transfer from the combustion exhaust gas.
  • the power generation system 100 according to the fifth embodiment configured as described above has the same effects as the power generation system 100 according to the first embodiment.
  • the control device 102 controls the combustion fan 14c and the like so that the operation amount of the combustion fan 14c and the oxidant gas supply unit 15 varies linearly (for example, FIG. 3).
  • (A) etc.) is not limited to this.
  • the amount of operation of the combustion fan 14c and the like may be varied.
  • FIG. 17 is a time chart showing the operation of the fuel cell unit (or combustion unit).
  • the control device 102 controls the fuel cell unit 101 (or the combustion unit 103) so that the operation amount of the fuel cell unit 101 (or the combustion unit 103) varies stepwise.
  • the change rate of the operation amount is reduced from the start of the change of the operation amount of the fuel cell unit 101 (or the combustion unit 103) until a predetermined time. Thereafter, the fuel cell unit 101 (or the combustion unit 103) or the like may be controlled so as to increase the rate of change of the manipulated variable.
  • the other unit in operation can be stably operated. As such, it is useful in the field of fuel cells.

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Abstract

　本発明の発電システムは、燃料電池（１１）と、筐体（１２）と、を有する燃料電池ユニット（１０１）と、制御装置（１０２）と、筐体（１２）外に配置されており、可燃性ガスを燃焼することにより熱を供給する燃焼ユニット（１０３）と、燃料電池ユニット（１０１）と燃焼ユニット（１０３）とを連通するように設けられている排出流路（７０）と、をさらに備え、制御装置（１０２）は、燃料電池ユニット（１０１）及び燃焼ユニット（１０３）のうちのいずれか一方のユニットから排ガスが排出流路（７０）に排出中に、他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、一方のユニットから排出される排ガスの流量が一定になるように、少なくとも他方のユニットから排出される排ガスの流量を制御する。

Description

発電システム及びその運転方法
　本発明は、熱と電気を供給する発電システム及びその運転方法に関する。
　コージェネレーションシステムは、発電した電力を需要家へ供給し電力負荷を賄うとともに、発電に伴う排熱を回収して蓄熱することで需要家の給湯負荷を賄うシステムである。このようなコージェネレーションシステムとして、燃料電池と給湯器が同一の燃料で動作するコージェネレーションシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されているコージェネレーションシステムでは、燃料電池と、燃料電池の動作に伴って発生する熱を回収する熱交換器と、熱交換器を循環して加熱された水を貯蔵する貯湯槽と、貯湯槽から流出する水を所定の温度まで加温する機能を有する給湯器を有し、燃料電池と給湯器が同一の燃料で動作するように構成されている。
　また、建物内部に配置する燃料電池発電装置の排気性能を向上させることを目的とした燃料電池発電装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に開示されている発電装置は、吸気口を備えた建物の内部に設置して使用される燃料電池発電装置であって、建物の内部の空気を燃料電池発電装置の内部へ導く空気導入口と、燃料電池発電装置の内部の空気を建物の外部へ排出する空気排出管と、換気手段を備えていて、換気手段が、建物外部の空気を吸気口を介して建物の内部に導き、さらに空気導入口を通して燃料電池発電装置の内部に導入し、さらに空気排出管を通して建物の外部へと排出する。
　さらに、建物内部に配置した燃料電池で生じた排ガスの排気性能を向上することを目的として、上下方向に延びるダクトを具備する発電装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３に開示されている発電装置では、建物内部を上下方向に延び、上端部が外部に位置するダクトが、二重管であり、排ガス又は空気がダクトの内側又は外側を個別に流通するように、換気管及び排気管がダクトにそれぞれ連結されている。
特開２００７－２４８００９号公報 特開２００６－７３４４６号公報 特開２００８－２１０６３１号公報
　ところで、特許文献１に開示されているコージェネレーションシステムを建物内に配置する場合に、特許文献２に開示されている発電装置を参照すると、以下のような構成をとることが考えられる。すなわち、燃料電池が設けられたコージェネレーションユニットと給湯器が設けられた給湯ユニットを別々に配置し、コージェネレーションユニット内に換気ファンを設け、コージェネレーションシステムと給湯器とを連通する（接続する）排気流路を設ける構成である。
　このような構成において、例えば、給湯器と燃料電池システムとが作動している状態から、給湯器を停止させた場合、給湯器から排気流路への排ガスの排出が停止するため、排気流路を流通する排ガスの総流量が減少し、排気流路の圧力損失が低下する。これにより、燃料電池システム内で排気流路に排ガスを排出する排出機器（例えば、酸化剤ガス供給器や水素生成装置のバーナに燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給器等）の負荷が減少する。このとき、これらの排出機器の制御が、圧力損失の変化に追いつかずに、排気流路に排出する排ガスの流量が増加してしまうおそれがあった。
　また、燃料電池システムが作動し、給湯器が停止している状態から、給湯器を作動させると、排気流路を流通する排ガスの総流量が増加し、排出機器の負荷が増加する。このとき、排出機器の制御が、圧力損失の変化に追いつかずに、排出機器が送出するガス（空気や原料等）の流量が減少してしまうおそれがあった。
　このように、燃料電池システム及び給湯器の一方の機器が作動している状態で、他方の機器の運転状態を変化させる場合、排出流路の圧力損失の変化に追いつかずに、他方の機器を安定して変化させることができないという課題があった。
　本発明は、上記のように、燃料電池システムと燃焼装置を連通する排気流路を配設する場合において、安定して運転を行うことができる発電システム及びその運転方法を提供することを目的とする。
　上記従来の課題を解決するために、本発明に係る発電システムは、燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電する燃料電池と、前記燃料電池を収納する筐体と、を有する燃料電池ユニットと、制御装置と、を備える、発電システムにおいて、前記発電システムは、前記筐体外に配置されており、可燃性ガスを燃焼することにより熱を供給する燃焼ユニットと、前記燃料電池ユニットと前記燃焼ユニットとを連通するように設けられ、前記燃料電池ユニットから排出される第１排ガスと前記燃焼ユニットから排出される第２排ガスとを大気に排出するために配置されている排出流路と、をさらに備え、前記制御装置は、前記燃料電池ユニット及び前記燃焼ユニットのうちのいずれか一方のユニットから排ガスが前記排出流路に排出中に、他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、前記一方のユニットから排出される排ガスの流量が一定になるように、少なくとも前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を制御する。
　ここで、「（前記燃料電池ユニット及び前記燃焼ユニットのうちのいずれか）一方のユニットから排出される排ガスの流量を一定にするように」とは、燃料電池ユニット及び燃焼ユニットのうちのいずれか一方のユニットから排出される排ガスの流量が全く変動しないことを意味するものではなく、排ガスの流量は、燃料電池の発電等、発電システムを構成する機器の運転が不安定にならない程度の変動は許容されることを意味する。
　すなわち、本発明に係る発電装置では、制御装置は、他方のユニットの排ガス流量を変動させる場合に、一方のユニットの排ガス流量が一定になるように（所定の範囲内に収まるように）、他方のユニットの排ガス流量を変動させる。好ましくは、制御装置は、燃料電池ユニット及び燃焼ユニットをそれぞれ、排ガスの流量が所定の範囲内に収まるようにフィードバック制御し、他方のユニットの排ガス流量を変動させる場合に、一方のユニットをフィードバック制御できるように、他方のユニットの排ガス流量を変動させる。
　これにより、燃料電池ユニット及び燃焼ユニットのうちのいずれか一方のユニットの運転状態が変化しても、作動中の他方のユニットを安定して運転することができる。
　また、本発明に係る発電システムでは、前記制御装置は、前記一方のユニットから排ガスが前記排出流路に排出中に、前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、前記一方のユニットから排出される排ガスの流量を一定にするように、前記一方のユニット及び前記他方のユニットを制御してもよい。
　また、本発明に係る発電システムでは、前記制御装置は、前記一方のユニットから排ガスが一定の流量で前記排出流路に排出中に、前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、前記一方のユニットから排出される排ガスの流量が一定になるように、前記他方のユニットから排出される排ガスの流量の変化率を制限してもよい。
　また、本発明に係る発電システムでは、前記制御装置は、前記一方のユニットから排ガスが前記排出流路に排出中に、前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、前記他方のユニットの操作量を変動する時間が、前記一方のユニットの操作量を変動する時間以上となるように、前記一方のユニット及び前記他方のユニットを制御してもよい。
　また、本発明に係る発電システムでは、前記制御装置は、前記一方のユニットから排ガスが前記排出流路に排出中に、前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、前記他方のユニットの操作量を変動する変化率が、前記一方のユニットが停止中に前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動する場合よりも小さくなるように、前記他方のユニットを制御してもよい。
　また、本発明に係る発電システムでは、前記制御装置は、前記一方のユニットから排ガスが前記排出流路に排出中に、前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、前記他方のユニットの操作量を変動する時間が、前記一方のユニットが停止中に前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動する場合よりも長くなるように、前記他方のユニットを制御してもよい。
　また、本発明に係る発電システムでは、前記燃料電池ユニットは、原料と水から水素を含む燃料ガスを生成する改質器と該改質器を加熱するように構成された燃焼器とを有する水素生成装置をさらに備え、前記第１排ガスには、前記燃焼器から排出された燃焼排ガスが含まれていてもよい。
　さらに、本発明に係る発電システムでは、一端が大気に開放され、他端が前記燃料電池ユニットと前記燃焼ユニットとに接続するように分岐しており、前記燃料電池ユニット及び前記燃焼ユニットのそれぞれに空気を供給する給気流路をさらに備え、前記給気流路は、前記排出流路と熱交換可能なように設けられていてもよい。
　また、本発明に係る発電システムの運転方法は、燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電する燃料電池と、前記燃料電池を収納する筐体と、を有する燃料電池ユニットと、制御装置と、を備える、発電システムの運転方法において、前記発電システムは、前記筐体外に配置されており、可燃性ガスを燃焼することにより熱を供給する燃焼ユニットと、前記燃料電池ユニットと前記燃焼ユニットとを連通するように設けられ、前記燃料電池ユニットから排出される第１排ガスと前記燃焼ユニットから排出される第２排ガスとを大気に排出するために配置されている排出流路と、をさらに備え、前記制御装置が、前記燃料電池ユニット及び前記燃焼ユニットのうちのいずれか一方のユニットから排ガスが前記排出流路に排出中に、他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、前記一方のユニットから排出される排ガスの流量が一定になるように、少なくとも前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を制御する。
　これにより、燃料電池ユニット及び燃焼ユニットのうちのいずれか一方のユニットの運転状態が変化しても、作動中の他方のユニットを安定して運転することができる。
　本発明の発電システム及びその運転方法によれば、燃料電池ユニット及び燃焼ユニットのうちのいずれか一方のユニットの運転状態が変化しても、作動中の他方のユニットを安定して運転することが可能となる。
図１は、本発明の実施の形態１に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。 図２は、本実施の形態１に係る発電システムの排ガス流量制御を模式的に示すフローチャートである。 図３（Ａ）は、図２に示すフローチャートのステップＳ１０３～ステップＳ１０５にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。 図３（Ｂ）は、図２に示すフローチャートのステップＳ１０６～ステップＳ１０８にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。 図４は、本実施の形態１に係る発電システムの排ガス流量制御を模式的に示すフローチャートである。 図５（Ａ）は、図４に示すフローチャートのステップＳ２０３～ステップＳ２０５にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。 図５（Ｂ）は、図４に示すフローチャートのステップＳ２０６～ステップＳ２０８にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。 図６は、本実施の形態２に係る発電システムの排ガス流量制御を模式的に示すフローチャートである。 図７（Ａ）は、図６に示すフローチャートのステップＳ１０３～ステップＳ１０５Ａにかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。 図７（Ｂ）は、図６に示すフローチャートのステップＳ１０６～ステップＳ１０８にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。 図８は、本実施の形態２に係る発電システムの排ガス流量制御を模式的に示すフローチャートである。 図９（Ａ）は、図８に示すフローチャートのステップＳ２０３～ステップＳ２０５Ａにかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。 図９（Ｂ）は、図８に示すフローチャートのステップＳ２０６～ステップＳ２０８にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。 図１０は、本発明の実施の形態３に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。 図１１は、本実施の形態３に係る発電システムの排ガス流量制御を模式的に示すフローチャートである。 図１２（Ａ）は、図１１に示すフローチャートのステップＳ３０３～ステップＳ３０５にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。 図１２（Ｂ）は、図１１に示すフローチャートのステップＳ３０６～ステップＳ３０９にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。 図１３は、本発明の実施の形態４に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。 図１４は、本実施の形態４に係る発電システムの排ガス流量制御を模式的に示すフローチャートである。 図１５（Ａ）は、図１４に示すフローチャートのステップＳ４０３～ステップＳ４０５にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。 図１５（Ｂ）は、図１４に示すフローチャートのステップＳ４０６～ステップＳ４０８にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。 図１６は、本実施の形態５に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。 図１７は、燃料電池ユニット（又は燃焼ユニット）の動作を示すタイムチャートである。
　以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するために必要となる構成要素のみを抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
　（実施の形態１）
　本発明の実施の形態１に係る発電システムは、燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電する燃料電池と、燃料電池を収納する筐体と、を有する燃料電池ユニットと、制御装置と、を備える、発電システムにおいて、発電システムは、筐体外に配置されており、可燃性ガスを燃焼することにより熱を供給する燃焼ユニットと、燃料電池ユニットと燃焼ユニットとを連通するように設けられ、燃料電池ユニットから排出される第１排ガスと燃焼ユニットから排出される第２排ガスとを大気に排出するために配置されている排出流路と、をさらに備え、制御装置は、燃料電池ユニット及び燃焼ユニットのうちのいずれか一方のユニットから排ガスが排出流路に排出中に、他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、一方のユニットから排出される排ガスの流量が一定になるように、少なくとも他方のユニットから排出される排ガスの流量を制御する態様を例示するものである。
　ここで、「（燃料電池ユニット及び燃焼ユニットのうちのいずれか）一方のユニットから排出される排ガスの流量を一定にするように」とは、燃料電池ユニット及び燃焼ユニットのうちのいずれか一方のユニットから排出される排ガスの流量が全く変動しないことを意味するものではなく、排ガスの流量は、燃料電池の発電等、発電システムを構成する機器の運転が不安定にならない程度の変動は許容されることを意味する。このため、一方のユニットから排出される排ガスの流量は、機器によって少し異なるが、一般的に±１０％の変動であれば許容される。
　［発電システムの構成］
　図１は、本発明の実施の形態１に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。
　図１に示すように、本発明の実施の形態１に係る発電システム１００は、建物２００の内部に配置されている。発電システム１００は、燃料電池１１と筐体１２を有する燃料電池ユニット１０１と、制御装置１０２と、燃焼ユニット１０３と、排出流路７０と、備えている。また、筐体１２内には、燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５が配置されている。排出流路７０は、燃料電池ユニット１０１の筐体１２と燃焼ユニット１０３の排気口１０３Ａとを連通する（接続する）ように設けられている。そして、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１及び燃焼ユニット１０３のうちのいずれか一方のユニットから排ガスが排出流路７０に排出中に、他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、一方のユニットから排出される排ガスの流量が一定になるように、少なくとも他方のユニットから排出される排ガスの流量を制御する。
　なお、本実施の形態１においては、発電システム１００は、建物２００の内部に配置されている構成を例示したが、これに限定されず、排出流路７０が燃料電池ユニット１０１の筐体１２と燃焼ユニット１０３の排気口１０３Ａを連通する（接続する）ように設けられていれば、建物２００の外部に配置されている構成を採用してもよい。
　燃料電池ユニット１０１の筐体１２内には、燃料電池１１、燃料ガス供給器１４、及び酸化剤ガス供給器１５が配置されている。また、制御装置１０２も筐体１２内に配置されている。なお、本実施の形態１においては、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の筐体１２内に配置する構成を採用したが、これに限定されず、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３内に配置する構成を採用してもよく、また、筐体１２及び燃焼ユニット１０３とは別に配置する構成を採用してもよい。
　筐体１２を構成する壁の適所には、壁の厚み方向に貫通する孔１６が設けられていて、該孔１６には、排出流路７０を構成する配管が、隙間を有するようにして、挿通されている。そして、孔１６と排出流路７０との隙間が、給気口１６を構成する。これにより、給気口１６を介して、筐体１２内部に、発電システム１００外の空気が供給される。
　なお、本実施の形態１においては、排出流路７０を構成する配管が挿通する孔と、給気口１６を構成する孔と、を１つの孔１６で構成したが、これに限定されない。排出流路７０を構成する配管が挿通する孔と、給気口１６を構成する孔と、を別々に筐体１２に設けてもよい。また、給気口１６は、筐体１２に１つの孔によって構成されてもよく、また、複数の孔によって構成されていてもよい。
　燃料ガス供給器１４は、燃料電池１１に燃料ガス（水素ガス）をその流量を調整しながら供給することができれば、どのような構成であってもよく、例えば、水素生成装置、水素ボンベ、又は水素吸蔵合金等の水素ガスを供給するように構成された機器で構成されていてもよい。燃料ガス供給器１４には、燃料ガス供給流路７１を介して、燃料電池１１（正確には、燃料電池１１の燃料ガス流路１１Ａの入口）が接続されている。
　酸化剤ガス供給器１５は、燃料電池１１に酸化剤ガス（空気）をその流量を調整しながら供給することができれば、どのような構成であってもよく、例えば、ファンやブロワ等のファン類で構成されていてもよい。酸化剤ガス供給器１５には、酸化剤ガス供給流路７２を介して、燃料電池１１（正確には、燃料電池１１の酸化剤ガス流路１１Ｂの入口）が接続されている。
　燃料電池１１は、アノードとカソードを有している（いずれも図示せず）。燃料電池１１では、燃料ガス流路１１Ａに供給された燃料ガスが、燃料ガス流路１１Ａを通流する間に、アノードに供給される。また、酸化剤ガス流路１１Ｂに供給された酸化剤ガスが、酸化剤ガス流路１１Ｂを通流する間に、カソードに供給される。そして、アノードに供給された燃料ガスとカソードに供給された酸化剤ガスとが、反応して電気と熱が発生する。
　なお、発生した電気は、図示されない電力調整器により、外部電力負荷（例えば、家庭の電気機器）に供給される。また、発生した熱は、図示されない熱媒体流路を通流する熱媒体が回収する。熱媒体が回収した熱は、例えば、水を加熱するのに使用することができる。また、燃料電池１１で発生した電気のみを利用し、熱を廃棄するような構成であってもよい。
　また、本実施の形態１においては、燃料電池１１は、高分子電解質形燃料電池や直接内部改質型固体酸化物形燃料電池や間接内部改質型固体酸化物形燃料電池等の各種の燃料電池を用いることができる。また、本実施の形態１においては、燃料電池１１と燃料ガス供給器１４を別々に構成する態様を採用したが、これに限定されず、固体酸化物形燃料電池のように燃料ガス供給器１４と燃料電池１１とが一体で構成されていてもよい。この場合、燃料電池１１と燃料ガス供給器１４とが共通の断熱材で覆われた一つのユニットとして構成され、燃焼器１４ｂは、改質器１４ａだけでなく燃料電池１１も加熱することができる。また、直接内部改質型固体酸化物形燃料電池においては、燃料電池１１のアノードが改質器１４ａの機能を有することから、燃料電池１１のアノードと改質器１４ａとが一体で構成されていてもよい。さらに、燃料電池１１の構成は、一般的な燃料電池と同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。
　燃料ガス流路１１Ａの出口には、オフ燃料ガス流路７３の上流端が接続されている。オフ燃料ガス流路７３の下流端は、排出流路７０に接続されている。また、酸化剤ガス流路１１Ｂの出口には、オフ酸化剤ガス流路７４の上流端が接続されている。オフ酸化剤ガス流路７４の下流端は、排出流路７０に接続されている。
　これにより、燃料電池１１で使用されなかった燃料ガス（以下、オフ燃料ガス）は、燃料ガス流路１１Ａの出口からオフ燃料ガス流路７３を介して、排出流路７０に排出される。また、燃料電池１１で使用されなかった酸化剤ガス（以下、オフ酸化剤ガス）は、酸化剤ガス流路１１Ｂの出口からオフ酸化剤ガス流路７４を介して、排出流路７０に排出される。排出流路７０に排出されたオフ燃料ガスは、オフ酸化剤ガスにより希釈されて、建物２００外に排出される。
　このように、本実施の形態１においては、オフ燃料ガス及びオフ酸化剤ガスが、燃料電池ユニット１０１から排出される第１排ガスとして、例示される。なお、燃料電池ユニット１０１から排出される排ガスは、これらのガスに限定されず、例えば、燃料ガス供給器１４が水素生成装置で構成されている場合、該水素生成装置から排出されるガス（燃焼排ガス、水素含有ガス等）であってもよく、また、筐体１２内のガス（主として空気）であってもよい。
　燃焼ユニット１０３は、燃焼器１７と燃焼ファン１８を有している。燃焼器１７と燃焼ファン１８は、燃焼空気供給流路７６を介して接続されている。燃焼ファン１８は、燃焼器１７に燃焼空気を供給することができれば、どのような構成であってもよく、例えば、ファンやブロワ等のファン類で構成されていてもよい。
　燃焼器１７には、図示されない燃焼燃料供給器から天然ガス等の可燃性ガスや灯油等の液体燃料等の燃焼燃料が供給される。そして、燃焼器１７では、燃焼ファン１８から供給された燃焼空気と、燃焼燃料供給器から供給された燃焼燃料と、を燃焼して、熱が発生し、燃焼排ガスが生成される。なお、発生した熱は、水を加熱するのに使用することができる。すなわち、燃焼ユニット１０３は、ボイラとして使用してもよい。
　また、燃焼器１７には、排出ガス流路７７の上流端が接続されていて、排出ガス流路７７の下流端は、排出流路７０に接続されている。これにより、燃焼器１７で生成された燃焼排ガスは、排出ガス流路７７を介して、排出流路７０に排出される。すなわち、燃焼器１７で生成された燃焼排ガスが、燃焼ユニット１０３から排出される第２排ガスとして、排出流路７０に排出される。そして、排出流路７０に排出された燃焼排ガスは、排出流路７０を通流して、建物２００外に排出される。
　なお、燃焼ユニット１０３から排出される第２排ガスは、燃焼排ガスに限定されない。例えば、燃焼ファン１８のみを作動させた場合に、排出流路７０に排出される燃焼空気も第２排ガスとして例示することができる。また、例えば、図示されない燃焼燃料供給器のみを作動させた場合に、排出流路７０に排出される燃焼燃料も第２排ガスとして例示することができる。
　燃焼ユニット１０３を構成する壁の適所には、壁の厚み方向に貫通する孔１９が設けられていて、該孔１９には、排出流路７０を構成する配管が、隙間を有するようにして、挿通されている。そして、孔１９と排出流路７０との隙間が、給気口１９を構成する。これにより、給気口１９を介して、燃焼ユニット１０３内部に、発電システム１００外の空気が供給される。
　すなわち、排出流路７０は、分岐されていて、２つの上流端は、孔１６及び孔１９のそれぞれに、接続されている。また、排出流路７０は、建物２００の外側にまで延びるように形成されていて、その下流端（開口）は、大気に開放されている。これにより、排出流路７０は、筐体１２と燃焼ユニット１０３の排気口１０３Ａを連通する。
　なお、本実施の形態１においては、排出流路７０を構成する配管が挿通する孔と、給気口１９を構成する孔と、を１つの孔１９で構成したが、これに限定されない。排出流路７０を構成する配管が挿通する（接続する）孔と、給気口１９を構成する孔と、を別々に燃焼ユニット１０３に設けてもよい。また、給気口１９は、燃焼ユニット１０３に１つの孔によって構成されてもよく、また、複数の孔によって構成されていてもよい。
　制御装置１０２は、発電システム１００を構成する各機器を制御する機器であれば、どのような形態であってもよい。制御装置１０２は、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ等に例示される演算処理部と、各制御動作を実行するためのプログラムを格納した、メモリ等から構成される記憶部を備えている。そして、制御装置１０２は、演算処理部が、記憶部に格納された所定の制御プログラムを読み出し、これを実行することにより、これらの情報を処理し、かつ、これらの制御を含む発電システム１００に関する各種の制御を行う。
　なお、制御装置１０２は、単独の制御装置で構成される形態だけでなく、複数の制御装置が協働して発電システム１００の制御を実行する制御器群で構成される形態であっても構わない。また、制御装置１０２は、マイクロコンピュータで構成されていてもよく、ＭＰＵ、ＰＬＣ(Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ)、論理回路等によって構成されていてもよい。
　［発電システムの動作］
　次に、本実施の形態１に係る発電システム１００の動作について、図１乃至図５を参照しながら説明する。なお、発電システム１００の燃料電池ユニット１０１における発電動作は、一般的な燃料電池システムの発電動作と同様に行われるので、その詳細な説明は省略する。また、本実施の形態１においては、制御装置１０２が、１つの制御装置で構成されていて、該制御装置が、発電システム１００を構成する各機器を制御するものとして説明する。
　まず、燃料電池ユニット１０１が作動中に、燃焼ユニット１０３から排出される排ガスの流量を変動する場合の動作について、図１乃至図３（Ｂ）を参照しながら説明する。
　図２は、本実施の形態１に係る発電システムの排ガス流量制御を模式的に示すフローチャートである。図３（Ａ）は、図２に示すフローチャートのステップＳ１０３～ステップＳ１０５にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートであり、図３（Ｂ）は、図２に示すフローチャートのステップＳ１０６～ステップＳ１０８にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。
　図２に示すように、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１が作動中であるか否かを確認する（ステップＳ１０１）。制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１が作動中でない場合（ステップＳ１０１でＮｏ）には、燃料電池ユニット１０１が作動中になるまで、ステップＳ１０１を繰り返す。一方、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１が作動中である場合には（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、ステップＳ１０２に進む。
　ステップＳ１０２では、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が作動中であるか否かを判断する。燃焼ユニット１０３が停止中である場合（ステップＳ１０２でＮｏ）には、制御装置１０２は、ステップＳ１０６に進む。一方、燃焼ユニット１０３が作動中である場合（ステップＳ１０２でＹｅｓ）には、ステップＳ１０３に進む。
　ステップＳ１０３では、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３に停止指令が入力されたか否かを確認する。燃焼ユニット１０３の停止指令としては、例えば、発電システム１００の使用者が、図示されないリモコンを操作して、燃焼ユニット１０３を停止させるように指示した場合や予め設定された燃焼ユニット１０３の運転停止時刻になった場合等が挙げられる。
　制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３の停止指令が入力されていない場合（ステップＳ１０３でＮｏ）には、燃焼ユニット１０３の停止指令が入力されるまで、ステップＳ１０３を繰り返す。なお、この場合、制御装置１０２は、ステップＳ１０１に戻り、燃料電池ユニット１０１及び燃焼ユニット１０３が作動中で、かつ、燃焼ユニット１０３の停止指令が入力されるまで、ステップＳ１０１～ステップＳ１０３を繰り返してもよい。また、この場合、制御装置１０２は、ステップＳ１０２に戻り、燃焼ユニット１０３が作動中で、かつ、燃焼ユニット１０３の停止指令が入力されるまで、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３を繰り返してもよい。
　一方、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３の停止指令が入力された場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）には、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、制御装置１０２は、図示されない燃焼燃料供給器から燃焼器１７への燃焼燃料の供給を停止させる（図３（Ａ）参照）。
　次に、制御装置１０２は、燃焼ファン１８を停止させる（ステップＳ１０５）。このとき、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１（燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５のうち少なくとも１の機器）から排出される第１排ガス（オフ燃料ガス及びオフ酸化剤ガスの少なくとも１のオフガス）の流量を一定にするように、燃焼ファン１８を制御して、燃焼ユニット１０３（ここでは、燃焼ファン１８）から排出される第２排ガス（ここでは、燃焼空気）の流量の変化率を制御する。
　例えば、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３（より正確には、燃焼ファン１８）から排出される燃焼空気の流量の変化率が、燃料電池ユニット１０１が停止中に燃焼ユニット１０３（より正確には、燃焼ファン１８）を停止する場合よりも小さくなるように、燃焼ユニット１０３を制御してもよい。また、例えば、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３（より正確には、燃焼ファン１８）の操作量を変動する時間が、燃料電池ユニット１０１が停止中に燃焼ユニット１０３（より正確には、燃焼ファン１８）を停止する場合よりも長くなるように、燃焼ユニット１０３を制御してもよい。
　ここで、図３（Ａ）を参照しながら、燃料電池ユニット１０１及び燃焼ユニット１０３が作動中に燃焼ユニット１０３を停止する場合の排ガス流量制御について、より具体的に説明する。
　図３（Ａ）に示すように、燃料電池ユニット１０１及び燃焼ユニット１０３ともに定常状態で作動しているとする（図２のステップＳ１０１及びステップＳ１０２でＹｅｓ）。そして、制御装置１０２に燃焼ユニット１０３の停止指令が入力される（図２のステップＳ１０３でＹｅｓ）と、図示されない燃焼燃料供給器を停止させる（図２のステップＳ１０４）。
　ついで、制御装置１０２は、燃焼ファン１８の操作量を徐々に小さくして、燃焼ファン１８を停止させる（図２のステップＳ１０５）。これにより、燃焼ファン１８の操作量を徐々に小さくすることで、排出流路７０の圧力損失が徐々に低下する。このため、燃料ガス供給器１４又は酸化剤ガス供給器１５から排出流路７０へ排出される第１排ガス（オフ燃料ガス又はオフ酸化剤ガス）の流量の変化がわずかになる。そのため、燃料電池１１への燃料ガスの供給量又は酸化剤ガスの供給量の変動がわずかになるために、燃料ガス及び酸化剤ガスの利用率の変動を抑えることができ、これらのガスの利用率の大幅な減少を抑えることができる。したがって、本実施の形態１に係る発電システム１００では、燃料電池ユニット１０１を安定して効率的に運転することができる。
　また、制御装置１０２は、例えば、燃料電池ユニット１０１が停止中に燃焼ファン１８を停止する場合（図３（Ａ）の二点差線）よりも、燃焼ファン１８の操作量を変動させる時間が長くなるように、燃焼ファン１８を停止させてもよい。これにより、燃焼ファン１８から排出流路７０に排出される第２排ガス（燃焼空気）の流量の変化率が、燃料電池ユニット１０１が停止中に燃焼ファン１８を停止する場合よりも小さくすることができる。
　一方、図２において、燃焼ユニット１０３が停止中である場合（ステップＳ１０２でＮｏ）には、制御装置１０２は、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３の作動指令が入力されたか否かを確認する。燃焼ユニット１０３の作動指令としては、例えば、発電システム１００の使用者が、図示されないリモコンを操作して、燃焼ユニット１０３を作動させるように指示した場合や予め設定された燃焼ユニット１０３の運転開始時刻になった場合等が挙げられる。
　燃焼ユニット１０３の作動指令が入力されていない場合（ステップＳ１０６でＮｏ）には、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３の作動指令が入力されるまで、ステップＳ１０６を繰り返す。なお、この場合、制御装置１０２は、ステップＳ１０１に戻り、燃料電池ユニット１０１が作動中、燃焼ユニット１０３が停止中で、かつ、燃焼ユニット１０３の作動指令が入力されるまで、ステップＳ１０１、ステップＳ１０２、及びステップＳ１０６を繰り返してもよい。
　一方、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３の作動指令が入力された場合（ステップＳ１０６でＹｅｓ）には、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、制御装置１０２は、燃焼ファン１８を作動させる。
　このとき、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１（燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５のうち少なくとも１の機器）から排出される第１排ガス（オフ燃料ガス及びオフ酸化剤ガスの少なくとも１のオフガス）の流量を一定にするように、燃焼ファン１８を制御して、燃焼ユニット１０３（ここでは、燃焼ファン１８）から排出される第２排ガス（ここでは、燃焼空気）の流量の変化率を制御する。
　例えば、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３（より正確には、燃焼ファン１８）から排出される燃焼空気の流量の変化率が、燃料電池ユニット１０１が停止中に燃焼ユニット１０３（より正確には、燃焼ファン１８）を作動する場合よりも小さくなるように、燃焼ユニット１０３を制御してもよい。また、例えば、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３（より正確には、燃焼ファン１８）の操作量を変動する時間が、燃料電池ユニット１０１が停止中に燃焼ユニット１０３（より正確には、燃焼ファン１８）を作動する場合よりも長くなるように、燃焼ユニット１０３を制御してもよい。
　次に、制御装置１０２は、燃焼器１７へ燃焼燃料供給器（図示せず）から燃焼燃料を供給させる（ステップＳ１０８）。これにより、燃焼器１７では、供給された燃焼燃料と燃焼空気を燃焼して、燃焼排ガスが生成される。なお、燃焼ユニット１０３で生成された燃焼排ガスは、排出流路７０を通流して、建物２００外に排出される。
　ここで、図３（Ｂ）を参照しながら、燃料電池ユニット１０１が作動中、燃焼ユニット１０３が停止中に、燃焼ユニット１０３を作動する場合の排ガス流量制御について、より具体的に説明する。
　図３（Ｂ）に示すように、燃料電池ユニット１０１が定常状態で作動し、燃焼ユニット１０３が停止しているとする（図２のステップＳ１０１でＹｅｓ及びステップＳ１０２でＮｏ）。そして、制御装置１０２に燃焼ユニット１０３の作動指令が入力されたとする（図２のステップＳ１０６でＹｅｓ）。
　すると、制御装置１０２は、燃焼ファン１８の操作量を徐々に大きくするようにして、燃焼ファン１８を作動させる（図２のステップＳ１０７）。これにより、燃焼ファン１８の操作量を徐々に大きくすることで、排出流路７０の圧力損失が徐々に増加する。このため、燃料ガス供給器１４又は酸化剤ガス供給器１５から排出流路７０へ排出される第１排ガス（オフ燃料ガス又はオフ酸化剤ガス）の流量が徐々に減少するだけなので、燃料電池１１で燃料ガス又は酸化剤ガスが不足することを抑制することができる。したがって、本実施の形態１に係る発電システム１００では、燃料電池ユニット１０１を安定して効率的に運転することができる。
　また、制御装置１０２は、例えば、燃料電池ユニット１０１が停止中に燃焼ファン１８を作動する場合（図３（Ｂ）の二点差線）よりも時間をかけて、燃焼ファン１８の操作量を目標操作量にまで変動させてもよい。これにより、燃焼ファン１８から排出流路７０に排出される第２排ガス（燃焼空気）の流量の変化率が、燃料電池ユニット１０１が停止中に燃焼ファン１８を作動する場合よりも小さくすることができる。
　その後、制御装置１０２は、燃焼器１７へ燃焼燃料供給器（図示せず）から燃焼燃料を供給させる（ステップＳ１０８）。これにより、燃焼器１７では、燃焼燃料と燃焼空気が燃焼して、燃焼排ガスが生成される。生成された燃焼排ガスは、排出ガス流路７７から排出流路７０へ排出される。
　次に、燃焼ユニット１０３が作動中に、燃料電池ユニット１０１から排出される排ガスの流量を変動する場合の動作について、図１、図４、図５（Ａ）、及び図５（Ｂ）を参照しながら説明する。
　図４は、本実施の形態１に係る発電システムの排ガス流量制御を模式的に示すフローチャートである。図５（Ａ）は、図４に示すフローチャートのステップＳ２０３～ステップＳ２０５にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートであり、図５（Ｂ）は、図４に示すフローチャートのステップＳ２０６～ステップＳ２０８にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。
　図４に示すように、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が作動中であるか否かを確認する（ステップＳ２０１）。制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が作動中でない場合（ステップＳ２０１でＮｏ）には、燃焼ユニット１０３が作動中になるまで、ステップＳ２０１を繰り返す。一方、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が作動中である場合には（ステップＳ２０１でＹｅｓ）、ステップＳ２０２に進む。
　ステップＳ２０２では、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１が作動中であるか否かを判断する。燃料電池ユニット１０１が停止中である場合（ステップＳ２０２でＮｏ）には、制御装置１０２は、ステップＳ２０６に進む。一方、燃料電池ユニット１０１が作動中である場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ）には、ステップＳ２０３に進む。
　ステップＳ２０３では、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１に停止指令が入力されたか否かを確認する。燃料電池ユニット１０１の停止指令としては、例えば、発電システム１００の使用者が、図示されないリモコンを操作して、燃料電池ユニット１０１を停止させるように指示した場合や予め設定された燃料電池ユニット１０１の運転停止時刻になった場合等が挙げられる。
　制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力されていない場合（ステップＳ２０３でＮｏ）には、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力されるまで、ステップＳ２０３を繰り返す。なお、この場合、制御装置１０２は、ステップＳ２０１に戻り、燃焼ユニット１０３及び燃料電池ユニット１０１が作動中で、かつ、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力されるまで、ステップＳ２０１～ステップＳ２０３を繰り返してもよい。また、この場合、制御装置１０２は、ステップＳ２０２に戻り、燃料電池ユニット１０１が作動中で、かつ、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力されるまで、ステップＳ２０２及びステップＳ２０３を繰り返してもよい。
　一方、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力された場合（ステップＳ２０３でＹｅｓ）には、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、制御装置１０２は、燃料ガス供給器１４から燃料電池１１への燃料ガスの供給を停止させる（図５（Ａ）参照）。
　次に、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５を停止させる（ステップＳ２０５）。このとき、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３から排出される第２排ガス（ここでは、燃焼排ガス）の流量を一定にするように、酸化剤ガス供給器１５を制御して、燃料電池ユニット１０１（正確には、酸化剤ガス供給器１５）から排出される第１排ガス（ここでは、酸化剤ガス（空気））の流量の変化率を制御する。
　例えば、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５から酸化剤ガス供給流路７２、酸化剤ガス流路１１Ｂ、及びオフ酸化剤ガス流路７４を介して排出流路７０に排出される酸化剤ガス（オフ酸化剤ガス）の流量の変化率が、燃焼ユニット１０３が停止中に燃料電池ユニット１０１（正確には、酸化剤ガス供給器１５）を停止する場合よりも小さくなるように、酸化剤ガス供給器１５を制御してもよい。また、例えば、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５の操作量を変動する時間が、燃焼ユニット１０３が停止中に燃料電池ユニット１０１（正確には、酸化剤ガス供給器１５）を停止する場合よりも長くなるように、酸化剤ガス供給器１５を制御してもよい。
　ここで、図５（Ａ）を参照しながら、燃焼ユニット１０３及び燃料電池ユニット１０１が作動中に燃料電池ユニット１０１を停止する場合の排ガス流量制御について、より具体的に説明する。
　図５（Ａ）に示すように、燃焼ユニット１０３及び燃料電池ユニット１０１ともに定常状態で作動しているとする（図４のステップＳ２０１及びステップＳ２０２でＹｅｓ）。そして、制御装置１０２に燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力される（図４のステップＳ２０３でＹｅｓ）と、燃料ガス供給器１４を停止させる（図４のステップＳ２０４）。
　ついで、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５の操作量を徐々に小さくして、酸化剤ガス供給器１５を停止させる（図４のステップＳ２０５）。酸化剤ガス供給器１５の操作量を徐々に小さくすることで、排出流路７０の圧力損失が徐々に低下する。このため、燃焼ユニット１０３から排出流路７０へ排出される第２排ガス（燃焼排ガス）の流量が徐々に増加し、これに伴い、燃焼燃料供給器（図示せず）から燃焼器１７へ供給される燃焼燃料の流量や燃焼ファン１８から燃焼器１７へ供給される燃焼空気の流量が徐々に増加するだけなので、燃焼ユニット１０３での空燃比のずれをわずかに抑えることができ、燃焼ユニット１０３（燃焼器１７）での燃焼状態の変動もわずかとなる。したがって、本実施の形態１に係る発電システム１００では、燃焼ユニット１０３を安定して運転することができる。
　制御装置１０２は、例えば、燃焼ユニット１０３が停止中に酸化剤ガス供給器１５を停止する場合（図５（Ａ）の二点差線）よりも、酸化剤ガス供給器１５の操作量を変動させる時間が長くなるように、酸化剤ガス供給器１５を停止させてもよい。これにより、酸化剤ガス供給器１５から排出流路７０に排出される第１排ガス（オフ酸化剤ガス）の流量の変化率が、燃焼ユニット１０３が停止中に酸化剤ガス供給器１５を停止する場合よりも小さくすることができる。
　一方、図４において、燃料電池ユニット１０１が停止中である場合（ステップＳ２０２でＮｏ）には、制御装置１０２は、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６では、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されたか否かを確認する。燃料電池ユニット１０１の作動指令としては、例えば、発電システム１００の使用者が、図示されないリモコンを操作して、燃料電池ユニット１０１を作動させるように指示した場合や予め設定された燃料電池ユニット１０１の運転開始時刻になった場合等が挙げられる。
　燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されていない場合（ステップＳ２０６でＮｏ）には、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されるまで、ステップＳ２０６を繰り返す。なお、この場合、制御装置１０２は、ステップＳ２０１に戻り、燃焼ユニット１０３が作動中、燃料電池ユニット１０１が停止中で、かつ、燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されるまで、ステップＳ２０１、ステップＳ２０２、及びステップＳ２０６を繰り返してもよい。
　一方、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力された場合（ステップＳ２０６でＹｅｓ）には、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７では、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５を作動させる。
　このとき、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３（燃焼燃料供給器及び燃焼ファン１８）から排出される第２排ガス（燃焼排ガス（燃焼燃料及び燃焼空気））の流量を一定にするように、酸化剤ガス供給器１５を制御して、燃料電池ユニット１０１（ここでは、酸化剤ガス供給器１５）から排出される第１排ガス（ここでは、オフ酸化剤ガス）の流量の変化率を制御する。
　例えば、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５から排出流路７０に排出されるオフ酸化剤ガスの流量の変化率が、燃焼ユニット１０３が停止中に燃料電池ユニット１０１（正確には、酸化剤ガス供給器１５）を作動する場合よりも小さくなるように、酸化剤ガス供給器１５を制御してもよい。また、例えば、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５の操作量を変動する時間が、燃焼ユニット１０３が停止中に燃料電池ユニット１０１（正確には、酸化剤ガス供給器１５）を作動する場合よりも長くなるように、酸化剤ガス供給器１５を制御してもよい。
　次に、制御装置１０２は、燃料電池１１へ燃料ガス供給器１４から燃料ガスを供給させる（ステップＳ２０８）。これにより、燃料電池１１では、供給された燃料ガスと酸化剤ガスが電気的に反応して、電気と熱が発生する。なお、燃料電池１１で使用されなかったオフ燃料ガスとオフ酸化剤ガスは、排出流路７０を通流して、建物２００外に排出される。
　ここで、図５（Ｂ）を参照しながら、燃焼ユニット１０３が作動中、燃料電池ユニット１０１が停止中に、燃料電池ユニット１０１を作動する場合の排ガス流量制御について、より具体的に説明する。
　図５（Ｂ）に示すように、燃焼ユニット１０３が定常状態で作動し、燃料電池ユニット１０１が停止しているとする（図４のステップＳ２０１でＹｅｓ及びステップＳ２０２でＮｏ）。そして、制御装置１０２に燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されたとする（図４のステップＳ２０６でＹｅｓ）。
　すると、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５の操作量を徐々に大きくするようにして、酸化剤ガス供給器１５を作動させる。これにより、酸化剤ガス供給器１５の操作量を徐々に大きくすることで、排出流路７０の圧力損失が徐々に増加する。このため、燃焼器１７から排出流路７０へ排出される第２排ガス（燃焼排ガス）の流量が徐々に減少し、これに伴い、燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８から排出流路７０へ排出される第２排ガス（燃焼燃料や燃焼空気）の流量も徐々に減少するだけなので、燃焼ユニット１０３での空燃比のずれもわずかに抑えることができ、燃焼ユニット１０３（燃焼器１７）での燃焼状態の変動もわずかとなる。したがって、本実施の形態１に係る発電システム１００では、燃焼ユニット１０３を安定して運転することができる。
　例えば、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が停止中に酸化剤ガス供給器１５を作動する場合（図５（Ｂ）の二点差線）よりも時間をかけて、酸化剤ガス供給器１５の操作量を目標操作量にまで変動させてもよい。これにより、酸化剤ガス供給器１５から排出流路７０に排出される第１排ガス（オフ酸化剤ガス）の流量の変化率が、燃焼ユニット１０３が停止中に酸化剤ガス供給器１５を作動する場合よりも小さくすることができる。
　このように、本実施の形態１に係る発電システム１００では、燃料電池ユニット１０１及び燃焼ユニット１０３のいずれか一方のユニットから排ガスが排出流路７０に排出中に、他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動する場合に、一方のユニットから排出される排ガスの流量を一定にするように、他方のユニットを制御する（より正確には、他方のユニットから排出される排ガスの流量の変化率を制御する）ことで、発電システム１００を安定して運転することができる。
　なお、本実施の形態１においては、排出流路７０と、オフ燃料ガス流路７３、オフ酸化剤ガス流路７４、及び排出ガス流路７７と、をそれぞれ、異なる流路として説明したが、これに限定されず、これらの流路を纏めて、排出流路７０と解してもよい。
　また、本実施の形態１においては、他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動する場合として、他方のユニットが停止している状態から作動させる場合と、他方のユニットが作動している状態から停止させる場合と、を例示したが、これに限定されない。例えば、他方のユニットが作動している状態で、その操作量を変更する（増加または減少する）場合も含まれる。
　また、本実施の形態１においては、燃料電池ユニット１０１及び燃焼ユニット１０３が作動中に、燃焼ユニット１０３を停止させる場合に、燃焼燃料供給器を急激に停止させたが、これに限定されず、燃焼ファン１８と同様に、燃焼燃料供給器を徐々に（時間をかけて）停止させてもよい。さらに、燃料電池ユニット１０１及び燃焼ユニット１０３が作動中に、燃焼ユニット１０３を停止させる場合に、燃焼燃料供給器を停止させた後、燃焼ファン１８を停止させたが、これに限定されず、燃焼燃料供給器と燃焼ファン１８を同時に停止させてもよい。
　また、本実施の形態１においては、燃料電池ユニット１０１が作動中、燃焼ユニット１０３が停止中に、燃焼ユニット１０３を作動させる場合に、燃焼燃料供給器を急激に作動させたが、これに限定されず、燃焼ファン１８と同様に、燃焼燃料供給器を徐々に（時間をかけて）作動させてもよい。さらに、燃料電池ユニット１０１が作動中、燃焼ユニット１０３が停止中に、燃焼ユニット１０３を作動させる場合に、燃焼ファン１８を作動させた後、燃焼燃料供給器を作動させたが、これに限定されず、燃焼燃料供給器と燃焼ファン１８を同時に作動させてもよい。
　また、本実施の形態１においては、燃焼ユニット１０３及び燃料電池ユニット１０１が作動中に、燃料電池ユニット１０１を停止させる場合に、燃料ガス供給器１４を急激に停止させたが、これに限定されず、酸化剤ガス供給器１５と同様に、燃料ガス供給器１４を徐々に（時間をかけて）停止させてもよい。さらに、燃焼ユニット１０３及び燃料電池ユニット１０１が作動中に、燃料電池ユニット１０１を停止させる場合に、燃料ガス供給器１４を停止させた後、酸化剤ガス供給器１５を停止させたが、これに限定されず、燃料ガス供給器１４と酸化剤ガス供給器１５を同時に停止させてもよい。
　また、本実施の形態１においては、燃焼ユニット１０３が作動中、燃料電池ユニット１０１が停止中に、燃料電池ユニット１０１を作動させる場合に、燃料ガス供給器１４を急激に作動させたが、これに限定されず、酸化剤ガス供給器１５と同様に、燃料ガス供給器１４を徐々に（時間をかけて）作動させてもよい。さらに、燃焼ユニット１０３が作動中、燃料電池ユニット１０１が停止中に、燃料電池ユニット１０１を作動させる場合に、酸化剤ガス供給器１５を作動させた後、燃料ガス供給器１４を作動させたが、これに限定されず、燃料ガス供給器１４と酸化剤ガス供給器１５を同時に作動させてもよい。
　（実施の形態２）
　本発明の実施の形態２に係る発電システムは、制御装置が、一方のユニットから排ガスが排出流路に排出中に、他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、一方のユニットから排出される排ガスの流量を一定にするように、一方のユニット及び他方のユニットを制御する態様を例示するものである。
　本発明の実施の形態２に係る発電システム１００は、実施の形態１に係る発電システム１００と基本的構成は同じであるため、その構成についての詳細な説明は省略する。
　［発電システムの動作］
　まず、燃料電池ユニット１０１が作動中に、燃焼ユニット１０３から排出される排ガスの流量を変動する場合の動作について、図６、図７（Ａ）、及び図７（Ｂ）を参照しながら説明する。
　図６は、本実施の形態２に係る発電システムの排ガス流量制御を模式的に示すフローチャートである。図７（Ａ）は、図６に示すフローチャートのステップＳ１０３～ステップＳ１０５Ａにかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートであり、図７（Ｂ）は、図６に示すフローチャートのステップＳ１０６～ステップＳ１０８にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。
　図６に示すように、本実施の形態２に係る発電システム１００では、図２に示す実施の形態１に係る発電システム１００の排ガス流量制御と基本的制御は同じであるが、図２のステップＳ１０５に代えて、ステップＳ１０５Ａが行われ、図２のステップＳ１０７に代えて、ステップＳ１０７Ａが行われる点が異なる。以下、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）を参照しながら、本実施の形態２に係る発電システム１００の排ガス流量制御について、具体的に説明する。
　図７（Ａ）に示すように、燃料電池ユニット１０１及び燃焼ユニット１０３ともに定常状態で作動しているとする（図６のステップＳ１０１及びステップＳ１０２でＹｅｓ）。そして、制御装置１０２に燃焼ユニット１０３の停止指令が入力される（図６のステップＳ１０３でＹｅｓ）と、図示されない燃焼燃料供給器を停止させる（図６のステップＳ１０４）。
　ついで、制御装置１０２は、燃焼ファン１８の操作量を徐々に小さくして、燃焼ファン１８を停止させるとともに、燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５の操作量を変動させる（図６のステップＳ１０５Ａ）。これにより、燃料電池ユニット１０１（ここでは、燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５）から排出流路７０に排出される第１排ガス（ここでは、オフ燃料ガス及びオフ酸化剤ガス）の流量が所定の流量（目標流量）を維持することができる。このため、燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５から燃料電池１１に供給される反応ガスの流量が、所定の流量（目標流量）を維持することができる。
　また、燃焼ファン１８の操作量を徐々に小さくすることで、排出流路７０の圧力損失が徐々に低下するが、本実施の形態２においては、制御装置１０２が、排出流路７０の圧力損失の低下に追随するように、燃料ガス供給器１４又は酸化剤ガス供給器１５の操作量を徐々に小さくする。これにより、排出流路７０へ排出される第１排ガス（オフ燃料ガス又はオフ酸化剤ガス）の流量を一定に保つことができ、ひいては、燃料電池１１へ供給される反応ガスの流量を一定に保つことができる。このため、燃料電池１１での発電効率の変動がほとんど生じないようにすることができる。したがって、本実施の形態２に係る発電システム１００では、燃料電池ユニット１０１をより安定して運転することができる。
　また、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１が停止中に燃焼ファン１８を停止する場合（図７（Ａ）の二点差線）よりも、燃焼ファン１８の操作量を変動させる時間が長くなるように、燃焼ファン１８を停止させるとともに、燃焼ファン１８の操作量の変動に追随するように、燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５の操作量を変動させてもよい。
　これにより、燃焼ファン１８から排出流路７０に排出される第２排ガス（燃焼空気）の流量の変化率が、燃料電池ユニット１０１が停止中に燃焼ファン１８を停止する場合よりも小さくすることができる。
　一方、図７（Ｂ）に示すように、燃料電池ユニット１０１が定常状態で作動し、燃焼ユニット１０３が停止しているとする（図６のステップＳ１０１でＹｅｓ及びステップＳ１０２でＮｏ）。そして、制御装置１０２に燃焼ユニット１０３の作動指令が入力されたとする（図６のステップＳ１０６でＹｅｓ）。
　すると、制御装置１０２は、燃焼ファン１８の操作量を徐々に大きくするように、燃焼ファン１８を作動させるとともに、燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５の操作量を変動させる（図６のステップＳ１０７Ａ）。これにより、燃料電池ユニット１０１（ここでは、燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５）から排出流路７０に排出される第１排ガス（ここでは、オフ燃料ガス及びオフ酸化剤ガス）の流量が所定の流量（目標流量）を維持することができる。このため、燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５から燃料電池１１に供給される反応ガスの流量が、所定の流量（目標流量）を維持することができる。
　また、燃焼ファン１８の操作量を徐々に大きくすることで、排出流路７０の圧力損失が徐々に増加するが、本実施の形態２においては、制御装置１０２が、排出流路７０の圧力損失の増加に追随するように、燃料ガス供給器１４や酸化剤ガス供給器１５の操作量を徐々に大きくする。これにより、排出流路７０へ排出される第１排ガス（オフ燃料ガスやオフ酸化剤ガス）の流量を一定に保つことができ、ひいては、燃料電池１１へ供給される反応ガスの流量を一定に保つことができる。このため、燃料電池１１での発電効率の変動がほとんど生じないようにすることができる。したがって、本実施の形態２に係る発電システム１００では、燃料電池ユニット１０１をより安定して運転することができる。
　また、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１が停止中に燃焼ファン１８を作動する場合（図７（Ｂ）の二点差線）よりも時間をかけて、燃焼ファン１８の操作量を目標操作量にまで変動させるとともに、燃焼ファン１８の操作量の変動に追随するように、燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５の操作量を変動させてもよい。
　これにより、燃焼ファン１８から排出流路７０に排出される第２排ガス（燃焼空気）の流量の変化率が、燃料電池ユニット１０１が停止中に燃焼ファン１８を作動する場合よりも小さくすることができる。
　その後、制御装置１０２は、燃焼器１７へ燃焼燃料供給器（図示せず）から燃焼燃料を供給させる（図６のステップＳ１０８）。これにより、燃焼器１７では、燃焼燃料と燃焼空気が燃焼して、燃焼排ガスが生成される。生成された燃焼排ガスは、排出ガス流路７７から排出流路７０へ排出される。
　次に、燃焼ユニット１０３が作動中に、燃料電池ユニット１０１から排出される排ガスの流量を変動する場合の動作について、図８、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）を参照しながら説明する。
　図８は、本実施の形態２に係る発電システムの排ガス流量制御を模式的に示すフローチャートである。図９（Ａ）は、図８に示すフローチャートのステップＳ２０３～ステップＳ２０５Ａにかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートであり、図９（Ｂ）は、図８に示すフローチャートのステップＳ２０６～ステップＳ２０８にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。
　図８に示すように、本実施の形態２に係る発電システム１００では、図４に示す実施の形態１に係る発電システム１００の排ガス流量制御と基本的制御は同じであるが、ステップＳ２０５に代えて、ステップＳ２０５Ａが行われ、ステップＳ２０７に代えて、ステップＳ２０７Ａが行われる点が異なる。以下、図９を参照しながら、本実施の形態２に係る発電システム１００の排ガス流量制御について、具体的に説明する。
　図９（Ａ）に示すように、燃焼ユニット１０３及び燃料電池ユニット１０１ともに定常状態で作動しているとする（図８のステップＳ２０１及びステップＳ２０２でＹｅｓ）。そして、制御装置１０２に燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力される（図９のステップＳ２０３でＹｅｓ）と、燃料ガス供給器１４を停止させる（図９のステップＳ２０４）。
　ついで、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５の操作量を徐々に小さくして、酸化剤ガス供給器１５を停止させるとともに、燃焼燃料供給器及び燃焼ファン１８の操作量を変動させる。（図８のステップＳ２０５Ａ）。また、燃焼ユニット１０３から排出される第２排ガス（燃焼排ガス）の流量が所定の流量（目標流量）を維持することができる。このため、燃焼燃料供給器及び燃焼ファン１８から燃焼ユニット１０３に供給される燃焼燃料及び燃焼空気の流量が、所定の流量（目標流量）を維持することができる。
　また、酸化剤ガス供給器１５の操作量を徐々に小さくすることで、排出流路７０の圧力損失が徐々に低下するが、本実施の形態２においては、制御装置１０２が、排出流路７０の圧力損失の低下に追随するように、燃焼燃料供給器及び燃焼ファン１８の操作量を徐々に小さくする。これにより、燃焼ユニット１０３から排出流路７０へ排出される第２排ガス（燃焼排ガス）の流量を一定に保つことができ、ひいては、燃焼ユニット１０３の燃焼器１７へ供給される燃焼燃料や燃焼空気の流量を一定に保つことができる。このため、燃焼ユニット１０３（燃焼器１７）での燃焼の空燃比のずれをわずかに抑えることができる。したがって、本実施の形態２に係る発電システム１００では、燃焼ユニット１０３をより安定して運転することができる。
　また、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が停止中に酸化剤ガス供給器１５を停止する場合（図９（Ａ）の二点差線）よりも、酸化剤ガス供給器１５の操作量を変動させる時間が長くなるように、酸化剤ガス供給器１５を停止させるとともに、酸化剤ガス供給器１５の操作量の変動に追随するように、燃焼燃料供給器及び燃焼ファン１８の操作量を変動させてもよい。
　これにより、酸化剤ガス供給器１５から排出流路７０に排出される第１排ガス（オフ酸化剤ガス）の流量の変化率が、燃焼ユニット１０３が停止中に酸化剤ガス供給器１５を停止する場合よりも小さくすることができる。
　一方、図９（Ｂ）に示すように、燃焼ユニット１０３が定常状態で作動し、燃料電池ユニット１０１が停止しているとする（図８のステップＳ２０１でＹｅｓ及びステップＳ２０２でＮｏ）。そして、制御装置１０２に燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されたとする（図８のステップＳ２０６でＹｅｓ）。
　すると、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５の操作量を徐々に大きくするように、酸化剤ガス供給器１５を作動させるとともに、燃焼燃料供給器及び燃焼ファン１８の操作量を変動させる（ステップＳ２０７Ａ）。これにより、燃焼ユニット１０３から排出される第２排ガス（燃焼排ガス）の流量が所定の流量（目標流量）を維持することができる。このため、燃焼燃料供給器及び燃焼ファン１８から燃焼ユニット１０３に供給される燃焼燃料及び燃焼空気の流量が、所定の流量（目標流量）を維持することができる。
　また、酸化剤ガス供給器１５の操作量を徐々に大きくすることで、排出流路７０の圧力損失が徐々に増加するが、本実施の形態２においては、制御装置１０２が、排出流路７０の圧力損失の増加に追随するように、燃焼燃料供給器及び燃焼ファン１８の操作量を徐々に増加する。
　これにより、燃焼ユニット１０３（燃焼器１７）から排出流路７０へ排出される第２排ガス（燃焼排ガス）の流量を一定に保つことができ、ひいては、燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８から排出流路７０へ排出される第２排ガス（燃焼燃料や燃焼空気）の流量も一定にすることができる。このため、燃焼ユニット１０３（燃焼器１７）での燃焼の空燃比のずれをわずかに抑えることができる。したがって、本実施の形態２に係る発電システム１００では、燃焼ユニット１０３をより安定して運転することができる。
　例えば、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が停止中に酸化剤ガス供給器１５を作動する場合（図９（Ｂ）の二点差線）よりも時間をかけて、酸化剤ガス供給器１５の操作量を目標操作量にまで変動させるとともに、酸化剤ガス供給器１５の操作量の変動に追随するように、燃焼燃料供給器及び燃焼ファン１８の操作量を変動させる。
　これにより、酸化剤ガス供給器１５から排出流路７０に排出される第１排ガス（オフ酸化剤ガス）の流量の変化率が、燃焼ユニット１０３が停止中に酸化剤ガス供給器１５を作動する場合よりも小さくすることができる。
　このように構成された本実施の形態２に係る発電システム１００であっても、実施の形態１に係る発電システム１００と同様の作用効果を奏する。また、本実施の形態２に係る発電システム１００では、他方のユニットの操作量の変動に伴って、一方のユニットの操作量を変動させることにより、一方のユニットから排出される排出ガスの流量の変動をより小さくすることができ、より安定して発電システム１００を運転することができる。
　なお、本実施の形態２においては、他方のユニットの操作量を変動する時間が、一方のユニットの操作量を変動する時間と同じにしたが、これに限定されず、他方のユニットの操作量を変動する時間が、一方のユニットの操作量を変動する時間以上となるようにしてもよい。
　（実施の形態３）
　本発明の実施の形態３に係る発電システムは、燃料電池システムが、原料と水蒸気から水素含有ガスを生成する改質器と該改質器を加熱するように構成された燃焼器とを有する水素生成装置をさらに備えている態様を例示するものである。
　［発電システムの構成］
　図１０は、本発明の実施の形態３に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。
　図１０に示すように、本発明の実施の形態３に係る発電システム１００は、実施の形態１に係る発電システム１００と基本的構成は同じであるが、燃料ガス供給器１４が水素生成装置１４で構成されている点と、オフ燃料ガス流路７３が水素生成装置１４の燃焼器１４ｂに接続されている点と、が異なる。具体的には、水素生成装置１４は、改質器１４ａと燃焼器１４ｂを有している。
　燃焼器１４ｂには、オフ燃料ガス流路７３の下流端が接続されていて、燃料電池１１からオフ燃料ガスが、オフ燃料ガス流路７３を通流して、燃焼用燃料として供給される。また、燃焼器１４ｂには、空気供給流路７９を介して、燃焼ファン１４ｃが接続されている。燃焼ファン１４ｃは、燃焼器１４ｂに燃焼用空気を供給することができれば、どのような構成であってもよく、例えば、ファンやブロワ等のファン類で構成されていてもよい。また、本実施の形態３の発電システムでは、燃焼器への燃焼用空気の供給を燃焼ファンにより実現する構成としたが、酸化剤ガス供給器を用いてもよく、酸化剤ガス供給流路と燃焼器を接続する経路を備え、酸化剤ガス供給器から供給された酸化剤ガス（酸素）が燃焼器、及び燃料電池に供給される構成としてもよい。
　燃焼器１４ｂでは、供給されたオフ燃料ガスと燃焼用空気が燃焼して、燃焼排ガスが生成され、熱が発生する。燃焼器１４ｂで生成された燃焼排ガスは、改質器１４ａ等を加熱した後、燃焼排ガス流路８０に排出される。燃焼排ガス流路８０に排出された燃焼排ガスは、燃焼排ガス流路８０を通流して、排出流路７０に排出される。排出流路７０に排出された燃焼排ガスは、排出流路７０を通流して、発電システム１００（建物２００）外に排出される。
　改質器１４ａには、原料供給器及び水供給器が接続されていて（それぞれ、図示せず）、原料及び水が、それぞれ、改質器１４ａに供給される。原料としては、メタンを主成分とする天然ガスやＬＰガス等を用いることができる。
　また、改質器１４ａは、改質触媒を有している。改質触媒としては、例えば、原料と水（水蒸気）とから水素含有ガスを発生させる水蒸気改質反応について触媒として働くことができれば、どの様な物質を使用してもよく、例えば、アルミナ等の触媒担体にルテニウム（Ｒｕ）を担持させたルテニウム系触媒や同様の触媒担体にニッケル（Ｎｉ）を担持させたニッケル系触媒等を使用することができる。
　そして、改質器１４ａでは、供給された原料と水蒸気との改質反応により、水素含有ガスが生成される。生成された水素含有ガスは、燃料ガスとして、燃料ガス供給流路７１を通流して、燃料電池１１の燃料ガス流路１１Ａに供給される。
　なお、本実施の形態３においては、改質器１４ａで生成された水素含有ガスが、燃料ガスとして、燃料電池１１に送出される構成としたが、これに限定されず、水素生成装置１４内に改質器１４ａより送出された水素含有ガス中の一酸化炭素を低減するための変成触媒（例えば、銅－亜鉛系触媒）を有する変成器や、酸化触媒（例えば、ルテニウム系触媒）や、メタン化触媒（例えば、ルテニウム系触媒）を有する一酸化炭素除去器を通過した後の水素含有ガスが燃料電池１１に送出される構成であってもよい。
　［発電システムの動作］
　次に、本実施の形態３に係る発電システム１００の動作について、図１０乃至図１２（Ｂ）を参照しながら説明する。具体的には、燃焼ユニット１０３が作動中に、燃料電池ユニット１０１から排出される排ガスの流量を変動する場合の動作について説明する。なお、本実施の形態３に係る発電システム１００は、燃料電池ユニット１０１が作動中に、燃焼ユニット１０３から排出される排ガスの流量を変動する場合の動作は、実施の形態１及び２に係る発電システム１００と同様に行われるため、その詳細な説明は省略する。
　図１１は、本実施の形態３に係る発電システムの排ガス流量制御を模式的に示すフローチャートである。図１２（Ａ）は、図１１に示すフローチャートのステップＳ３０３～ステップＳ３０５にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートであり、図１２（Ｂ）は、図１１に示すフローチャートのステップＳ３０６～ステップＳ３０９にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。
　図１１に示すように、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が作動中であるか否かを確認する（ステップＳ３０１）。制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が作動中でない場合（ステップＳ３０１でＮｏ）には、燃焼ユニット１０３が作動中になるまで、ステップＳ３０１を繰り返す。一方、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が作動中である場合には（ステップＳ３０１でＹｅｓ）、ステップＳ３０２に進む。
　ステップＳ３０２では、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１が作動中であるか否かを判断する。燃料電池ユニット１０１が停止中である場合（ステップＳ３０２でＮｏ）には、制御装置１０２は、ステップＳ３０６に進む。一方、燃料電池ユニット１０１が作動中である場合（ステップＳ３０２でＹｅｓ）には、ステップＳ３０３に進む。
　ステップＳ３０３では、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１に停止指令が入力されたか否かを確認する。燃料電池ユニット１０１の停止指令としては、例えば、発電システム１００の使用者が、図示されないリモコンを操作して、燃料電池ユニット１０１を停止させるように指示した場合や予め設定された燃料電池ユニット１０１の運転停止時刻になった場合等が挙げられる。
　制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力されていない場合（ステップＳ３０３でＮｏ）には、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力されるまで、ステップＳ３０３を繰り返す。なお、この場合、制御装置１０２は、ステップＳ３０１に戻り、燃焼ユニット１０３及び燃料電池ユニット１０１が作動中で、かつ、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力されるまで、ステップＳ３０１～ステップＳ３０３を繰り返してもよい。また、この場合、制御装置１０２は、ステップＳ３０２に戻り、燃料電池ユニット１０１が作動中で、かつ、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力されるまで、ステップＳ３０２及びステップＳ３０３を繰り返してもよい。
　一方、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力された場合（ステップＳ３０３でＹｅｓ）には、ステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４では、制御装置１０２は、原料供給器（図１０で図示せず）から水素生成装置１４の改質器１４ａへの原料の供給を停止させるとともに、酸化剤ガス供給器１５を停止させる（図１２（Ａ）参照）。これにより、改質器１４ａでは、水素含有ガスの生成が停止して、燃料電池１１の燃料ガス流路１１Ａへの燃料ガスの供給が停止する。また、酸化剤ガス供給器１５から燃料電池１１の酸化剤ガス流路１１Ｂへの酸化剤ガスの供給が停止する。そして、燃料電池１１の発電が停止する。
　次に、制御装置１０２は、水素生成装置１４の燃焼ファン１４ｃを停止させる（ステップＳ３０５）。このとき、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３から排出される第２排ガス（ここでは、燃焼排ガス）の流量を一定にするように、燃焼ファン１４ｃを制御して、燃料電池ユニット１０１（ここでは、燃焼ファン１４ｃ）から排出される第１排ガス（ここでは、燃焼用空気）の流量の変化率を制御する。
　例えば、制御装置１０２は、燃焼ファン１４ｃから燃焼器１４ｂ及び燃焼排ガス流路８０を介して排出流路７０に排出される燃焼用空気の流量の変化率が、燃焼ユニット１０３が停止中に燃料電池ユニット１０１（正確には、燃焼ファン１４ｃ）を停止する場合よりも小さくなるように、燃焼ファン１４ｃを制御してもよい。また、例えば、制御装置１０２は、燃焼ファン１４ｃの操作量を変動する時間が、燃焼ユニット１０３が停止中に燃料電池ユニット１０１（正確には、燃焼ファン１４ｃ）を停止する場合よりも長くなるように、燃焼ファン１４ｃを制御してもよい。
　ここで、図１２（Ａ）を参照しながら、燃焼ユニット１０３及び燃料電池ユニット１０１が作動中に燃料電池ユニット１０１を停止する場合の排ガス流量制御について、より具体的に説明する。
　図１２（Ａ）に示すように、燃焼ユニット１０３及び燃料電池ユニット１０１ともに定常状態で作動しているとする（図１１のステップＳ３０１及びステップＳ３０２でＹｅｓ）。そして、制御装置１０２に燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力される（図１１のステップＳ３０３でＹｅｓ）と、原料供給器及び酸化剤ガス供給器１５を停止させる（図１１のステップＳ３０４）。
　ついで、制御装置１０２は、燃焼ファン１４ｃの操作量を徐々に小さくして、燃焼ファン１４ｃを停止させる（図１１のステップＳ３０５）。これにより、燃焼ファン１４ｃの操作量を徐々に小さくすることで、排出流路７０の圧力損失が徐々に低下する。このため、燃焼ユニット１０３から排出流路７０へ排出される第２排ガス（燃焼排ガス）の流量が徐々に増加し、これに伴い、燃焼燃料供給器（図示せず）から燃焼器１７へ供給される燃焼燃料の流量や燃焼ファン１８から燃焼器１７へ供給される燃焼空気の流量が徐々に増加するだけなので、燃焼ユニット１０３（燃焼器１７）での燃焼の空燃比のずれをわずかに抑えることができる。したがって、本実施の形態３に係る発電システム１００では、燃焼ユニット１０３を安定して運転することができる。
　また、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が停止中に燃焼ファン１４ｃを停止する場合（図１２（Ａ）の二点差線）よりも、燃焼ファン１４ｃの操作量を変動させる時間が長くなるように、燃焼ファン１４ｃを停止させてもよい。これにより、燃焼ファン１４ｃから排出流路７０に排出される第１排ガス（燃焼用空気）の流量の変化率が、燃焼ユニット１０３が停止中に燃焼ファン１４ｃを停止する場合よりも小さくすることができる。
　なお、本実施の形態３においては、図１１のステップＳ３０４で、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５を急激に停止させたが、これに限定されない。制御装置１０２は、実施の形態１又は実施の形態２と同様に、酸化剤ガス供給器１５を徐々に（時間をかけて）停止させてもよい。この場合、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５を停止させた後に、燃焼ファン１４ｃを徐々に停止させることが好ましい。
　また、本実施の形態３においては、制御装置１０２は、原料供給器と酸化剤ガス供給器１５を同時に停止させたが、これに限定されない。例えば、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５を徐々に（時間をかけて）停止させた後、原料供給器を停止させてもよい。この場合においても、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５を停止させた後、燃焼ファン１４ｃを徐々に停止させることが好ましい。
　一方、図１１において、燃料電池ユニット１０１が停止中である場合（ステップＳ３０２でＮｏ）には、制御装置１０２は、ステップＳ３０６に進む。ステップＳ３０６では、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されたか否かを確認する。燃料電池ユニット１０１の作動指令としては、例えば、発電システム１００の使用者が、図示されないリモコンを操作して、燃料電池ユニット１０１を作動させるように指示した場合や予め設定された燃料電池ユニット１０１の運転開始時刻になった場合等が挙げられる。
　燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されていない場合（ステップＳ３０６でＮｏ）には、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されるまで、ステップＳ３０６を繰り返す。なお、この場合、制御装置１０２は、ステップＳ３０１に戻り、燃焼ユニット１０３が作動中、燃料電池ユニット１０１が停止中で、かつ、燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されるまで、ステップＳ３０１、ステップＳ３０２、及びステップＳ３０６を繰り返してもよい。
　一方、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力された場合（ステップＳ３０６でＹｅｓ）には、ステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７では、制御装置１０２は、燃焼ファン１４ｃを作動させる。このとき、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３（燃焼燃料供給器及び燃焼ファン１８）から排出される第２排ガス（燃焼排ガス（燃焼燃料及び燃焼空気））の流量を一定にするように、燃焼ファン１４ｃを制御して、燃料電池ユニット１０１（ここでは、燃焼ファン１４ｃ）から排出される第１排ガス（ここでは、燃焼用空気）の流量の変化率を制御する。
　例えば、制御装置１０２は、燃焼ファン１４ｃから排出流路７０に排出される燃焼用空気の流量の変化率が、燃焼ユニット１０３が停止中に燃料電池ユニット１０１（正確には、燃焼ファン１４ｃ）を作動する場合よりも小さくなるように、燃焼ファン１４ｃを制御してもよい。また、例えば、制御装置１０２は、燃焼ファン１４ｃの操作量を変動する時間が、燃焼ユニット１０３が停止中に燃料電池ユニット１０１（正確には、燃焼ファン１４ｃ）を作動する場合よりも長くなるように、燃焼ファン１４ｃを制御してもよい。
　次に、制御装置１０２は、原料供給器（図１０で図示せず）を作動させて、水素生成装置１４の改質器１４ａへ原料の供給を開始させる（ステップＳ３０８）。改質器１４ａに供給された原料は燃焼用燃料として、燃料ガス供給流路７１、燃料ガス供給流路７１とオフ燃料ガス流路７３を接続するバイパス経路（図１０で図示せず）、及びオフ燃料ガス流路７３を通流して、燃焼器１４ｂに供給される。
　燃焼器１４ｂでは、供給された燃焼用燃料（原料）と燃焼用空気を燃焼して、燃焼排ガスが生成され、熱が発生する。燃焼器１４ｂで生成された燃焼排ガスは、改質器１４ａ等を加熱した後、燃焼排ガス流路８０及び排出流路７０を通流して、発電システム１００（建物２００）外に排出される。また、改質器１４ａには、水供給器（図１０で図示せず）から水が供給される。そして、改質器１４ａが所定の温度にまで加熱されると、改質器１４ａで生成された水素含有ガスが、燃料ガスとして、燃料電池１１の燃料ガス流路１１Ａに供給される。
　なお、改質器１４ａが所定の温度に達したか否かの判断は、例えば、改質器１４ａの温度を直接検出する温度検出器を設けて、該温度検出器が検出した温度に基づいて行ってもよく、また、改質器１４ａの温度を間接的に検出することができるパラメータ（例えば、時間や改質器１４ａから燃焼器１４ｂに供給されるガスの組成等）に基づいて行ってもよい。
　次に、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５を作動させ（ステップＳ３０９）、酸化剤ガス供給器１５から燃料電池１１の酸化剤ガス流路１１Ｂへ酸化剤ガスを供給させる。これにより、燃料電池１１では、供給された燃料ガスと酸化剤ガスが電気的に反応して、電気と熱が発生する。なお、燃料電池１１で使用されなかったオフ燃料ガスは、燃焼用燃料として、オフ燃料ガス流路７３を通流して、燃焼器１４ｂに供給される。また、燃料電池１１で使用されなかったオフ酸化剤ガスは、排出流路７０を通流して、建物２００外に排出される。
　ここで、図１２（Ｂ）を参照しながら、燃焼ユニット１０３が作動中、燃料電池ユニット１０１が停止中に、燃料電池ユニット１０１を作動する場合の排ガス流量制御について、より具体的に説明する。
　図１２（Ｂ）に示すように、燃焼ユニット１０３が定常状態で作動し、燃料電池ユニット１０１が停止しているとする（図１１のステップＳ３０１でＹｅｓ及びステップＳ３０２でＮｏ）。そして、制御装置１０２に燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されたとする（図１１のステップＳ３０６でＹｅｓ）。
　すると、制御装置１０２は、水素生成装置１４の燃焼ファン１４ｃの操作量を徐々に大きくするようにして、燃焼ファン１４ｃを作動させる。燃焼ファン１４ｃの操作量を徐々に大きくすることで、排出流路７０の圧力損失が徐々に増加する。このため、燃焼器１７から排出流路７０へ排出される第２排ガス（燃焼排ガス）の流量が徐々に減少し、これに伴い、燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８から排出流路７０へ排出される第２排ガス（燃焼燃料や燃焼空気）の流量も徐々に減少するだけなので、燃焼ユニット１０３（燃焼器１７）での燃焼の空燃比のずれをわずかに抑えることができる。したがって、本実施の形態３に係る発電システム１００では、燃焼ユニット１０３を安定して運転することができる。
　また、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が停止中に燃焼ファン１４ｃを作動する場合（図１２（Ｂ）の二点差線）よりも時間をかけて、燃焼ファン１４ｃの操作量を目標操作量にまで変動させてもよい。これにより、燃焼ファン１４ｃから排出流路７０に排出される第１排ガス（ここでは、燃焼用空気）の流量の変化率が、燃焼ユニット１０３が停止中に燃焼ファン１４ｃを作動する場合よりも小さくすることができる。
　次に、制御装置１０２は、燃焼ファン１４ｃの操作量が目標操作量にまで変動すると、原料供給器を作動させ、改質器１４ａに原料を供給させる（図１１のステップＳ３０８）。改質器１４ａに供給された原料が、燃焼器１４ｂに供給されると、燃焼器１４ｂでは、供給された原料（燃焼用燃料）と燃焼用空気を燃焼して、燃焼排ガスが生成される。生成された燃焼排ガスからの伝熱により、改質器１４ａ等が加熱され、改質器１４ａでは、別途供給された水（水蒸気）と原料とが改質反応して、水素含有ガスが生成される。生成された水素含有ガスは、燃料電池１１の燃料ガス流路１１Ａに供給される。
　次に、制御装置１０２は、改質器１４ａが所定の温度にまで加熱されると、酸化剤ガス供給器１５を作動させ（図１１のステップＳ３０９）、燃料電池１１の酸化剤ガス流路１１Ｂに酸化剤ガスを供給させ、燃料電池１１での発電を開始させる。
　このように、本実施の形態３に係る発電システム１００では、燃料電池ユニット１０１及び燃焼ユニット１０３のいずれか一方のユニットから排ガスが排出流路７０に排出中に、他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動する場合に、他方のユニットから排出される排ガスの流量の変化率を制御することで、発電システム１００を安定して運転することができる。
　なお、本実施の形態３においては、図１１のステップＳ３０９で、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５を急激に作動させたが、これに限定されない。制御装置１０２は、実施の形態１又は実施の形態２と同様に、酸化剤ガス供給器１５を徐々に（時間をかけて）作動させてもよい。
　また、本実施の形態３においては、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が作動中、かつ、燃料電池ユニット１０１が作動中に、燃料電池ユニット１０１を停止する場合に、燃焼ユニット１０３の燃焼器１７に燃焼用燃料を供給する燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８の操作量が変動しないように、燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８を制御したが、これに限定されない。制御装置１０２は、実施の形態２と同様に、燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８を、酸化剤ガス供給器１５や燃焼ファン１４ｃの操作量の変動に追随するようにその操作量を変動させてもよい。
　さらに、本実施の形態３においては、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が作動中、かつ、燃料電池ユニット１０１が停止中に、燃料電池ユニット１０１を作動する場合に、燃焼ユニット１０３の燃焼器１７に燃焼用燃料を供給する燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８の操作量が変動しないように、燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８を制御したが、これに限定されない。制御装置１０２は、実施の形態２と同様に、燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８を、酸化剤ガス供給器１５や燃焼ファン１４ｃの操作量の変動に追随するようにその操作量を変動させてもよい。
　また、本実施の形態３においては、燃料電池１１と水素生成装置１４とを別々に構成する態様を採用したが、これに限定されず、固体酸化物形燃料電池のように燃料電池１１と水素生成装置１４とが一体で構成されていてもよい。この場合、燃料電池１１と水素生成装置１４とが共通の断熱材で覆われた一つのユニットとして構成され、燃焼器１４ｂは、改質器１４ａだけでなく燃料電池１１も加熱することができる。また、直接内部改質型固体酸化物形燃料電池においては、燃料電池１１のアノードが改質器１４ａの機能を有することから、燃料電池１１のアノードと改質器１４ａとが一体で構成されていてもよい。さらに、燃料電池１１の構成は、一般的な燃料電池と同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。
　（実施の形態４）
　本発明の実施の形態４に係る発電システムは、燃料電池ユニットが、筐体内を換気するように構成された換気ファンを有する態様を例示するものである。
　［発電システムの構成］
　図１３は、本発明の実施の形態４に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。
　図１３に示すように、本発明の実施の形態４に係る発電システム１００は、実施の形態１に係る発電システム１００と基本的構成は同じであるが、筐体１２内に換気ファン１３が設けられている点が異なる。具体的には、換気ファン１３は、換気流路７５を介して排出流路７０と接続されている。換気ファン１３としては、筐体１２内を換気することができれば、どのような構成であってもよい。
　これにより、給気口１６から発電システム１００外の空気が筐体１２内に給気され、換気ファン１３を作動させることにより、筐体１２内のガス（主として、空気）が換気流路７５及び排出流路７０を介して、建物２００外に排出され、筐体１２内が換気される。
　なお、本実施の形態４においては、換気器としてファンを用いたが、これに限定されず、ブロワを用いてもよい。また、換気ファン１３は、筐体１２内に配置するように構成したが、これに限定されない。換気ファン１３は、排出流路７０内に配置するように構成してもよい。この場合、換気ファン１３は、排出流路７０の分岐部分よりも上流側に設けられていることが好ましい。
　［発電システムの動作］
　次に、本実施の形態４に係る発電システム１００の動作について、図１３乃至図１５（Ｂ）を参照しながら説明する。具体的には、燃焼ユニット１０３が作動中に、燃料電池ユニット１０１から排出される排ガスの流量を変動する場合の動作について説明する。なお、本実施の形態４に係る発電システム１００は、燃料電池ユニット１０１が作動中に、燃焼ユニット１０３から排出される排ガスの流量を変動する場合の動作は、実施の形態１及び２に係る発電システム１００と同様に行われるため、その詳細な説明は省略する。
　図１４は、本実施の形態４に係る発電システムの排ガス流量制御を模式的に示すフローチャートである。図１５（Ａ）は、図１４に示すフローチャートのステップＳ４０３～ステップＳ４０５にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートであり、図１５（Ｂ）は、図１４に示すフローチャートのステップＳ４０６～ステップＳ４０８にかけての発電システムを構成する主要要素の動作を示すタイムチャートである。
　図１４に示すように、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が作動中であるか否かを確認する（ステップＳ４０１）。制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が作動中でない場合（ステップＳ４０１でＮｏ）には、燃焼ユニット１０３が作動中になるまで、ステップＳ４０１を繰り返す。一方、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が作動中である場合には（ステップＳ４０１でＹｅｓ）、ステップＳ４０２に進む。
　ステップＳ４０２では、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１が作動中であるか否かを判断する。燃料電池ユニット１０１が停止中である場合（ステップＳ４０２でＮｏ）には、制御装置１０２は、ステップＳ４０６に進む。一方、燃料電池ユニット１０１が作動中である場合（ステップＳ４０２でＹｅｓ）には、ステップＳ４０３に進む。
　ステップＳ４０３では、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１に停止指令が入力されたか否かを確認する。燃料電池ユニット１０１の停止指令としては、例えば、発電システム１００の使用者が、図示されないリモコンを操作して、燃料電池ユニット１０１を停止させるように指示した場合や予め設定された燃料電池ユニット１０１の運転停止時刻になった場合等が挙げられる。
　制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力されていない場合（ステップＳ４０３でＮｏ）には、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力されるまで、ステップＳ４０３を繰り返す。なお、この場合、制御装置１０２は、ステップＳ４０１に戻り、燃焼ユニット１０３及び燃料電池ユニット１０１が作動中で、かつ、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力されるまで、ステップＳ４０１～ステップＳ４０３を繰り返してもよい。また、この場合、制御装置１０２は、ステップＳ４０２に戻り、燃料電池ユニット１０１が作動中で、かつ、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力されるまで、ステップＳ４０２及びステップＳ４０３を繰り返してもよい。
　一方、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力された場合（ステップＳ４０３でＹｅｓ）には、ステップＳ４０４に進む。ステップＳ４０４では、制御装置１０２は、燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５を停止させる（図１５（Ａ）参照）。これにより、燃料ガス供給器１４から燃料電池１１の燃料ガス流路１１Ａへの燃料ガスの供給が停止し、酸化剤ガス供給器１５から燃料電池１１の酸化剤ガス流路１１Ｂへの酸化剤ガスの供給が停止して、燃料電池１１の発電が停止する。
　次に、制御装置１０２は、換気ファン１３を停止させる（ステップＳ４０５）。このとき、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３から排出される第２排ガス（ここでは、燃焼排ガス）の流量を一定にするように、換気ファン１３を制御して、燃料電池ユニット１０１（ここでは、換気ファン１３）から排出される第１排ガス（ここでは、筐体１２内のガス（以下、換気空気という））の流量の変化率を制御する。
　例えば、制御装置１０２は、換気ファン１３から換気流路７５を介して排出流路７０に排出される換気空気の流量の変化率が、燃焼ユニット１０３が停止中に燃料電池ユニット１０１（正確には、換気ファン１３）を停止する場合よりも小さくなるように、換気ファン１３を制御してもよい。また、例えば、制御装置１０２は、換気ファン１３の操作量を変動する時間が、燃焼ユニット１０３が停止中に燃料電池ユニット１０１（正確には、換気ファン１３）を停止する場合よりも長くなるように、換気ファン１３を制御してもよい。
　ここで、図１５（Ａ）を参照しながら、燃焼ユニット１０３及び燃料電池ユニット１０１が作動中に燃料電池ユニット１０１を停止する場合の排ガス流量制御について、より具体的に説明する。
　図１５（Ａ）に示すように、燃焼ユニット１０３及び燃料電池ユニット１０１ともに定常状態で作動しているとする（図１４のステップＳ４０１及びステップＳ４０２でＹｅｓ）。そして、制御装置１０２に燃料電池ユニット１０１の停止指令が入力される（図１４のステップＳ４０３でＹｅｓ）と、燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５を停止させる（図１４のステップＳ４０４）。
　ついで、制御装置１０２は、換気ファン１３の操作量を徐々に小さくして、換気ファン１３を停止させる（図１４のステップＳ４０５）。換気ファン１３の操作量を徐々に小さくすることで、排出流路７０の圧力損失が徐々に低下する。このため、燃焼ユニット１０３から排出流路７０へ排出される第２排ガス（燃焼排ガス）の流量が徐々に増加し、これに伴い、燃焼燃料供給器（図示せず）から燃焼器１７へ供給される燃焼燃料の流量や燃焼ファン１８から燃焼器１７へ供給される燃焼空気の流量が徐々に増加するだけなので、燃焼ユニット１０３（燃焼器１７）での燃焼の空燃比のずれをわずかに抑えることができる。したがって、本実施の形態４に係る発電システム１００では、燃焼ユニット１０３を安定して運転することができる。
　制御装置１０２は、例えば、燃焼ユニット１０３が停止中に換気ファン１３を停止する場合（図１５（Ａ）の二点差線）よりも、換気ファン１３の操作量を変動させる時間が長くなるように、換気ファン１３を停止させてもよい。これにより、換気ファン１３から排出流路７０に排出される第１排ガス（換気空気）の流量の変化率が、燃焼ユニット１０３が停止中に換気ファン１３を停止する場合よりも小さくすることができる。
　なお、本実施の形態４においては、図１４のステップＳ４０４で、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５を急激に停止させたが、これに限定されない。制御装置１０２は、実施の形態１又は実施の形態２と同様に、酸化剤ガス供給器１５を徐々に（時間をかけて）停止させた後に、換気ファン１３を徐々に停止させてもよい。
　また、本実施の形態４においては、燃料ガス供給器１４を水素ボンベ等で構成されている場合について説明したが、燃料ガス供給器１４を実施の形態３で説明した水素生成装置で構成してもよい。この場合、制御装置１０２は、ステップＳ４０４で、実施の形態３と同様に、燃焼ファン１４ｃや酸化剤ガス供給器１５の操作量が徐々に小さくなるように燃焼ファン１４ｃや酸化剤ガス供給器１５を停止させた後に、ステップＳ４０５で、換気ファン１３の操作量を徐々に小さくして、換気ファン１３を停止させることが好ましい。
　さらに、本実施の形態４においては、制御装置１０２は、ステップＳ４０５で、換気ファン１３を停止させるときに、燃焼ユニット１０３の燃焼器１７に燃焼用燃料を供給する燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８の操作量が変動しないように、燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８を制御したが、これに限定されない。制御装置１０２は、実施の形態２と同様に、燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８を換気ファン１３の操作量の変動に追随するようにその操作量を変動させてもよい。また、上記のように、燃料ガス供給器１４として、実施の形態３で説明した水素生成装置を用いる場合には、制御装置１０２は、燃焼ファン１４ｃや酸化剤ガス供給器１５の操作量の変動に追随するように、燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８の操作量を変動させてもよい。
　一方、図１４において、燃料電池ユニット１０１が停止中である場合（ステップＳ４０２でＮｏ）には、制御装置１０２は、ステップＳ４０６に進む。ステップＳ４０６では、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されたか否かを確認する。燃料電池ユニット１０１の作動指令としては、例えば、発電システム１００の使用者が、図示されないリモコンを操作して、燃料電池ユニット１０１を作動させるように指示した場合や予め設定された燃料電池ユニット１０１の運転開始時刻になった場合等が挙げられる。
　燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されていない場合（ステップＳ４０６でＮｏ）には、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されるまで、ステップＳ４０６を繰り返す。なお、この場合、制御装置１０２は、ステップＳ４０１に戻り、燃焼ユニット１０３が作動中、燃料電池ユニット１０１が停止中で、かつ、燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されるまで、ステップＳ４０１、ステップＳ４０２、及びステップＳ４０６を繰り返してもよい。
　一方、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力された場合（ステップＳ４０６でＹｅｓ）には、ステップＳ４０７に進む。ステップＳ４０７では、制御装置１０２は、換気ファン１３を作動させる。
　このとき、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３（燃焼燃料供給器及び燃焼ファン１８）から排出される第２排ガス（燃焼排ガス（燃焼燃料及び燃焼空気））の流量を一定にするように、換気ファン１３を制御して、燃料電池ユニット１０１（ここでは、換気ファン１３）から排出される第１排ガス（ここでは、換気空気）の流量の変化率を制御する。
　例えば、制御装置１０２は、換気ファン１３から排出流路７０に排出される換気空気の流量の変化率が、燃焼ユニット１０３が停止中に燃料電池ユニット１０１（正確には、換気ファン１３）を作動する場合よりも小さくなるように、換気ファン１３を制御してもよい。また、例えば、制御装置１０２は、換気ファン１３の操作量を変動する時間が、燃焼ユニット１０３が停止中に燃料電池ユニット１０１（正確には、換気ファン１３）を作動する場合よりも長くなるように、換気ファン１３を制御してもよい。
　次に、制御装置１０２は、燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５を作動させる（ステップＳ４０８）。これにより、燃料ガス供給器１４から燃料電池１１の燃料ガス流路１１Ａへ燃料ガスが供給され、酸化剤ガス供給器１５から燃料電池１１の酸化剤ガス流路１１Ｂへ酸化剤ガスが供給される。そして、燃料電池１１では、供給された燃料ガスと酸化剤ガスが電気的に反応して、電気と熱が発生する。
　ここで、図１５（Ｂ）を参照しながら、燃焼ユニット１０３が作動中、燃料電池ユニット１０１が停止中に、燃料電池ユニット１０１を作動する場合の排ガス流量制御について、より具体的に説明する。
　図１５（Ｂ）に示すように、燃焼ユニット１０３が定常状態で作動し、燃料電池ユニット１０１が停止しているとする（図１４のステップＳ４０１でＹｅｓ及びステップＳ４０２でＮｏ）。そして、制御装置１０２に燃料電池ユニット１０１の作動指令が入力されたとする（図１４のステップＳ４０６でＹｅｓ）。
　すると、制御装置１０２は、換気ファン１３の操作量を徐々に大きくするようにして、換気ファン１３を作動させる。換気ファン１３の操作量を徐々に大きくすることで、排出流路７０の圧力損失が徐々に増加する。このため、燃焼器１７から排出流路７０へ排出される第２排ガス（燃焼排ガス）の流量が徐々に減少し、これに伴い、燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８から排出流路７０へ排出される第２排ガス（燃焼燃料や燃焼空気）の流量も徐々に減少するだけなので、燃焼ユニット１０３（燃焼器１７）での燃焼の空燃比のずれをわずかに抑えることができる。したがって、本実施の形態４に係る発電システム１００では、燃焼ユニット１０３を安定して運転することができる。
　また、制御装置１０２は、燃焼ユニット１０３が停止中に換気ファン１３を作動する場合（図１５（Ｂ）の二点差線）よりも時間をかけて、換気ファン１３の操作量を目標操作量にまで変動させる。これにより、換気ファン１３から排出流路７０に排出される第１排ガス（ここでは、換気空気）の流量の変化率が、燃焼ユニット１０３が停止中に換気ファン１３を作動する場合よりも小さくすることができる。
　次に、制御装置１０２は、換気ファン１３の操作量が目標操作量にまで変動すると、燃料ガス供給器１４及び酸化剤ガス供給器１５を作動させる（図１４のステップＳ４０８）。これにより、燃料ガス供給器１４から燃料電池１１の燃料ガス流路１１Ａに燃料ガスが供給され、酸化剤ガス供給器１５から燃料電池１１の酸化剤ガス流路１１Ｂに酸化剤ガスが供給され、燃料電池１１での発電を開始する。
　なお、本実施の形態４においては、図１４のステップＳ４０８で、制御装置１０２は、酸化剤ガス供給器１５を急激に作動させたが、これに限定されない。制御装置１０２は、実施の形態１又は実施の形態２と同様に、酸化剤ガス供給器１５を徐々に（時間をかけて）作動させてもよい。
　また、本実施の形態４においては、燃料ガス供給器１４を水素ボンベ等で構成されている場合について説明したが、燃料ガス供給器１４を実施の形態３で説明した水素生成装置で構成してもよい。この場合、制御装置１０２は、ステップＳ４０８で、実施の形態３と同様に、燃焼ファン１４ｃや酸化剤ガス供給器１５の操作量が徐々に大きくなるように、燃焼ファン１４ｃや酸化剤ガス供給器１５を作動させることが好ましい。
　さらに、本実施の形態４においては、制御装置１０２は、ステップＳ４０７で、換気ファン１３を作動させるときに、燃焼ユニット１０３の燃焼器１７に燃焼用燃料を供給する燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８の操作量が変動しないように、燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８を制御したが、これに限定されない。制御装置１０２は、実施の形態２と同様に、燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８を換気ファン１３の操作量の変動に追随するようにその操作量を変動させてもよい。また、上記のように、燃料ガス供給器１４として、実施の形態３で説明した水素生成装置を用いる場合には、制御装置１０２は、ステップＳ４０８で、燃焼ファン１４ｃや酸化剤ガス供給器１５の操作量の変動に追随するように、燃焼燃料供給器や燃焼ファン１８の操作量を変動させてもよい。
　このように構成された、本実施の形態４に係る発電システム１００であっても、実施の形態１に係る発電システム１００と同様の作用効果を奏する。
　（実施の形態５）
　本発明の実施の形態５に係る発電システムは、一端が大気に開放され、他端が燃料電池ユニットと燃焼ユニットとに接続するように分岐しており、燃料電池ユニット及び燃焼ユニットのそれぞれに空気を供給する給気流路をさらに備え、給気流路は、排出流路と熱交換可能なように設けられている態様を例示するものである。
　ここで、給気流路が排出流路に熱交換可能なように設けられているとは、必ずしも給気流路と排出流路が接触して設けられている必要がなく、給気流路内のガスと排気流路内のガスとが熱交換可能な程度に離間して設けられている態様をも含む。このため、給気流路と排出流路が空間を挟んで設けられていてもよい。また、一方の流路の内側に他方の流路が設けられていてもよい。すなわち、給気流路を構成する配管と排気流路を構成する配管が、二重配管となるように設けられていてもよい。
　［発電システムの構成］
　図１６は、本実施の形態５に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。なお、図１６においては、給気流路をハッチングで示している。
　図１６に示すように、本実施の形態５に係る発電システム１００は、実施の形態１に係る発電システム１００と基本的構成は同じであるが、給気流路７８が設けられている点が異なる。
　具体的には、給気流路７８は、燃焼ユニット１０３と燃料電池ユニット１０１の筐体１２を連通し、かつ、燃焼ユニット１０３及び燃料電池ユニット１０１のそれぞれに外部（ここでは、建物２００外）から空気を供給し、かつ、排出流路７０の外周を囲むように設けられている。より詳しくは、給気流路７８は、途中で分岐されていて、２つの下流端は、孔１６及び孔１９のそれぞれに、接続されている。また、給気流路７８は、建物２００の外側にまで延びるように形成されていて、その上流端（開口）は、大気に開放されている。これにより、給気流路７８は、筐体１２と燃焼ユニット１０３を連通し、発電システム１００の外部から空気を燃料電池ユニット１０１及び燃焼ユニット１０３に供給することができる。
　また、給気流路７８と排出流路７０は、いわゆる二重配管で構成されている。これにより、排出流路７０に燃焼ユニット１０３から燃焼排ガス（排ガス）が排出されると、給気流路７８内のガスは、燃焼排ガスからの伝熱により、加熱される。
　このように構成された、本実施の形態５に係る発電システム１００であっても、実施の形態１に係る発電システム１００と同様の作用効果を奏する。
　なお、上記実施の形態１～５では、制御装置１０２は、燃焼ファン１４ｃや酸化剤ガス供給器１５の操作量を直線的に変動するように、燃焼ファン１４ｃ等を制御した（例えば、図３（Ａ）等参照）が、これに限定されない。例えば、図１７に示すように、燃焼ファン１４ｃ等の操作量を変動してもよい。ここで、図１７は、燃料電池ユニット（又は燃焼ユニット）の動作を示すタイムチャートである。
　図１７（ａ）に示すように、制御装置１０２は、燃料電池ユニット１０１（又は燃焼ユニット１０３）の操作量が階段状に変動するように、燃料電池ユニット１０１（又は燃焼ユニット１０３）を制御してもよく、また、図１７（ｂ）に示すように、燃料電池ユニット１０１（又は燃焼ユニット１０３）の操作量の変動を開始してから所定の時間までは、その操作量の変化率を小さくし、その後、その操作量の変化率を大きくなるように、燃料電池ユニット１０１（又は燃焼ユニット１０３）等を制御してもよい。
　上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の要旨を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。
　本発明の発電システム及びその運転方法では、燃料電池ユニット及び燃焼ユニットのうちのいずれか一方のユニットの運転状態が変化しても、作動中の他方のユニットを安定して運転することが可能であるので、燃料電池の分野において有用である。
　１１　燃料電池
　１１Ａ　燃料ガス流路
　１１Ｂ　酸化剤ガス流路
　１２　筐体
　１３　換気ファン
　１４　燃料ガス供給器
　１４ａ　改質器
　１４ｂ　燃焼器
　１４ｃ　燃焼ファン
　１５　酸化剤ガス供給器
　１６　給気口
　１７　燃焼器
　１８　燃焼ファン
　１９　給気口
　７０　排出流路
　７１　燃料ガス供給流路
　７２　酸化剤ガス供給流路
　７３　オフ燃料ガス流路
　７４　オフ酸化剤ガス流路
　７５　換気流路
　７６　燃焼空気供給流路
　７７　排出ガス流路
　７８　給気流路
　７９　空気供給流路
　８０　燃焼排ガス流路
　１００　発電システム
　１０１　燃料電池ユニット
　１０２　制御装置
　１０３　燃焼ユニット
　１０３Ａ　排気口
　２００　建物

Claims (9)

  1. 　燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電する燃料電池と、前記燃料電池を収納する筐体と、を有する燃料電池ユニットと、制御装置と、を備える、発電システムにおいて、
    　前記発電システムは、
    　前記筐体外に配置されており、可燃性ガスを燃焼することにより熱を供給する燃焼ユニットと、
    　前記燃料電池ユニットと前記燃焼ユニットとを連通するように設けられ、前記燃料電池ユニットから排出される第１排ガスと前記燃焼ユニットから排出される第２排ガスとを大気に排出するために配置されている排出流路と、をさらに備え、
    　前記制御装置は、前記燃料電池ユニット及び前記燃焼ユニットのうちのいずれか一方のユニットから排ガスが前記排出流路に排出中に、他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、前記一方のユニットから排出される排ガスの流量が一定になるように、少なくとも前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を制御することを特徴とする、発電システム。
  2. 　前記制御装置は、
    　前記一方のユニットから排ガスが前記排出流路に排出中に、前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、
    　前記一方のユニットから排出される排ガスの流量を一定にするように、前記一方のユニット及び前記他方のユニットを制御することを特徴とする、請求項１に記載の発電システム。
  3. 　前記制御装置は、
    　前記一方のユニットから排ガスが一定の流量で前記排出流路に排出中に、前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、
    　前記一方のユニットから排出される排ガスの流量が一定になるように、前記他方のユニットから排出される排ガスの流量の変化率を制限することを特徴とする、請求項１又は２に記載の発電システム。
  4. 　前記制御装置は、
    　前記一方のユニットから排ガスが前記排出流路に排出中に、前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、
    　前記他方のユニットの操作量を変動する時間が、前記一方のユニットの操作量を変動する時間以上となるように、前記一方のユニット及び前記他方のユニットを制御することを特徴とする、請求項３に記載の発電システム。
  5. 　前記制御装置は、
    　前記一方のユニットから排ガスが前記排出流路に排出中に、前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、
    　前記他方のユニットの操作量を変動する変化率が、前記一方のユニットが停止中に前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動する場合よりも小さくなるように、前記他方のユニットを制御することを特徴とする、請求項３に記載の発電システム。
  6. 　前記制御装置は、
    　前記一方のユニットから排ガスが前記排出流路に排出中に、前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、
    　前記他方のユニットの操作量を変動する時間が、前記一方のユニットが停止中に前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動する場合よりも長くなるように、前記他方のユニットを制御することを特徴とする、請求項３に記載の発電システム。
  7. 　前記燃料電池ユニットは、原料と水から水素を含む燃料ガスを生成する改質器と該改質器を加熱するように構成された燃焼器とを有する水素生成装置をさらに備え、
    　前記第１排ガスには、前記燃焼器から排出された燃焼排ガスが含まれていることを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載の発電システム。
  8. 　一端が大気に開放され、他端が前記燃料電池ユニットと前記燃焼ユニットとに接続するように分岐しており、前記燃料電池ユニット及び前記燃焼ユニットのそれぞれに空気を供給する給気流路をさらに備え、
    　前記給気流路は、前記排出流路と熱交換可能なように設けられていることを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載の発電システム。
  9. 　燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電する燃料電池と、前記燃料電池を収納する筐体と、を有する燃料電池ユニットと、制御装置と、を備える、発電システムの運転方法において、
    　前記発電システムは、
    　前記筐体外に配置されており、可燃性ガスを燃焼することにより熱を供給する燃焼ユニットと、
    　前記燃料電池ユニットと前記燃焼ユニットとを連通するように設けられ、前記燃料電池ユニットから排出される第１排ガスと前記燃焼ユニットから排出される第２排ガスとを大気に排出するために配置されている排出流路と、をさらに備え、
    　前記制御装置が、前記燃料電池ユニット及び前記燃焼ユニットのうちのいずれか一方のユニットから排ガスが前記排出流路に排出中に、他方のユニットから排出される排ガスの流量を変動させる場合に、前記一方のユニットから排出される排ガスの流量が一定になるように、少なくとも前記他方のユニットから排出される排ガスの流量を制御することを特徴とする、発電システムの運転方法。
     
     
     
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