WO2017135180A1 - 燃料電池集合システム、および、その運転方法 - Google Patents

燃料電池集合システム、および、その運転方法 Download PDF

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fuel cell
power
cell system
power generation
assembly system
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篤敬 井上
佳央 田村
尾関　正高
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present disclosure relates to a fuel cell assembly system in which a plurality of fuel cell systems are connected, and an operation method thereof.
  • a fuel cell is a device that generates electricity and generates heat simultaneously by an electrochemical reaction between a fuel gas containing hydrogen and an oxidant gas containing oxygen.
  • Fuel cells are attracting attention because of their high power generation efficiency because they can directly extract electrical energy without converting the chemical energy of fuel into mechanical energy.
  • the load to which the fuel cell can be applied ranges from 1 kW equivalent for home use to several hundred kW for industrial use. For this reason, for example, a fuel cell assembly system in which three 1 kW fuel cells are connected in parallel is considered as a 3 kW class fuel cell system.
  • a fuel cell that includes a plurality of fuel cells and a power storage device, activates a part of the plurality of fuel cells, and activates another fuel cell by using the power of the fuel cell that has been activated first.
  • Aggregation systems are known.
  • a fuel cell assembly system in which a part of the plurality of fuel cells is activated using the power of the power storage device and the other fuel cells are activated using the power of the previously activated fuel cell.
  • the power generation outputs of the plurality of fuel cell systems are all the same. For this reason, when starting another fuel cell system with the generated power of the previously activated fuel cell system, the generated power of the previously activated fuel cell system becomes unnecessarily large, and is proportional to the generated output. The start-up power cannot be reduced.
  • startup processing is possible even when there is no power supply from the system power supply, but a large-capacity power storage device for the startup power of the fuel cell with the same power generation output is secured. There is a need to.
  • the present disclosure provides a fuel cell assembly system and a method for operating the fuel cell assembly system that minimizes startup power and startup time of the fuel cell assembly system, and enables cost reduction and miniaturization.
  • the present disclosure is a fuel cell assembly system that includes a plurality of fuel cell systems connected in parallel and that generates power using fuel, and a controller that controls the plurality of fuel cell systems, and is connected to a system power supply.
  • the plurality of fuel cell systems include a fuel cell system having a relatively small power generation output.
  • the controller is configured to start only one fuel cell system having a relatively small power generation output among the plurality of fuel cell systems.
  • the controller uses at least the remaining fuel cell system other than the fuel cell system having a relatively small power generation output among the plurality of fuel cell systems, using the power generated by the fuel cell system that has been activated first and has a relatively small power generation output.
  • One fuel cell system is configured to be activated.
  • the present disclosure is a method of operating a fuel cell assembly system that includes a plurality of fuel cell systems connected in parallel and that generates power using fuel and is linked to a system power supply.
  • the plurality of fuel cell systems include a fuel cell system having a relatively small power generation output.
  • it has the 1st step which starts only the fuel cell system with relatively small electric power generation output among several fuel cell systems first.
  • a second step of starting the battery system is provided.
  • This configuration and method can minimize the start-up power and start-up time of the fuel cell assembly system, and reduce the cost and size of the fuel cell assembly system.
  • the fuel cell assembly system and the operation method thereof of the present disclosure in a fuel cell assembly system in which a plurality of fuel cell systems are connected, first, only one fuel cell system having a small power generation output is activated. This makes it possible to minimize the starting power of the fuel cell system. Further, by providing a fuel cell system with a small power generation output, the fuel cell assembly system can be started in a short time, and the power supply time from the system power supply can be shortened.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a schematic configuration of the fuel cell assembly system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing a schematic configuration of a fuel cell assembly system according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically showing a schematic configuration of a fuel cell assembly system according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a block diagram schematically showing a schematic configuration of a fuel cell assembly system according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • a first aspect of the present disclosure includes a plurality of fuel cell systems connected in parallel that generate power using fuel, and a controller that controls the plurality of fuel cell systems, and a fuel interconnected to a system power source It is a battery assembly system.
  • the plurality of fuel cell systems include a fuel cell system having a relatively small power generation output.
  • the controller is configured to start only a fuel cell system having a relatively small power generation output among the plurality of fuel cell systems when starting the plurality of fuel cell systems. Further, the controller uses at least the power of the fuel cell system that has been activated first and has a relatively small power generation output, and at least a fuel cell system other than the fuel cell system having a relatively small power generation output among the plurality of fuel cell systems.
  • One fuel cell system is configured to be activated.
  • the fuel cell assembly system having a plurality of fuel cell systems connected in this way, first, by starting up only one fuel cell system having a small power generation output, the starting power of the fuel cell assembly system is reduced. It can be made smaller. In addition, by providing a fuel cell system with a small power generation output, the fuel cell assembly system can be started in a short time. Thereby, it becomes possible to shorten the time for receiving power from the system power supply.
  • the second aspect is the first aspect, wherein the plurality of fuel cell systems includes at least three fuel cell systems.
  • the controller may be configured to first activate the fuel cell system having the smallest power generation output among the plurality of fuel cell systems when the plurality of fuel cell systems are activated.
  • the controller prioritizes the fuel cell system having a relatively small power generation output when starting the plurality of fuel cell systems, and controls the power generation output. You may be comprised so that it may start one by one in order.
  • controller may be configured to activate the fuel cell system that is activated second or later by using the electric power of the fuel cell system that has been activated first.
  • the fuel cell system can be started in the order of the power generation output and the startup time is short, and the startup time as the fuel cell assembly system can be shortened. Therefore, it is possible to provide a fuel cell assembly system with a shorter startup time.
  • the fourth aspect may further include a power storage device in any one of the first aspect to the third aspect. Then, the controller uses the power of the power storage device to start the fuel cell system having a relatively small power generation output, which is first started when the plurality of fuel cell systems are started in the event of a power failure of the system power supply. It may be configured as follows.
  • the fuel cell system can be further started using the power of the power storage device, so that the fuel cell assembly system can be started even during a power failure. Furthermore, since the fuel cell system to be activated first has a relatively small power generation output, the amount of electric power required to complete the activation is reduced. For this reason, it is possible to minimize the amount of power required for the power storage device. Therefore, the cost and size of the fuel cell assembly system can be reduced.
  • the plurality of fuel cell systems includes a reformer that reforms the raw material to generate fuel, and the raw material and the fuel. And a combustor that heats the reformer by burning at least one of the above.
  • the hydrogen generator of a fuel cell system with a relatively small power generation output of the fuel cell has a shorter start-up time than the hydrogen generator of the fuel cell system with a relatively large power generation output of the fuel cell. Therefore, if the fuel cell system is started in order from a short start time and a small power generation output, the start time as the fuel cell assembly system can be further shortened. Therefore, even in a fuel cell assembly system equipped with a hydrogen generator, it is possible to provide a fuel cell assembly system with a smaller startup power and a shorter startup time.
  • the sixth aspect is a method of operating a fuel cell assembly system that includes a plurality of fuel cell systems connected in parallel and that generates power using fuel and is linked to a system power source.
  • the plurality of fuel cell systems include a fuel cell system having a relatively small power generation output. And when starting a several fuel cell system, it has the 1st step which starts only the fuel cell system with relatively small electric power generation output among several fuel cell systems first. Then, at least one fuel other than the fuel cell system having a relatively small power generation output among the plurality of fuel cell systems using the power generated by the fuel cell system having a relatively small power generation output that has been started first. A second step of starting the battery system is provided.
  • a method in a fuel cell assembly system in which a plurality of fuel cell systems are connected, first, only one fuel cell system having a small power generation output is started. This makes it possible to reduce the starting power of the fuel cell assembly system. In addition, by providing a fuel cell system with a small power generation output, the fuel cell assembly system can be started in a short time. Thereby, it becomes possible to shorten the time for receiving power from the system power supply.
  • the plurality of fuel cell systems includes at least three fuel cell systems, and when the plurality of fuel cell systems are activated in the first step, the plurality of fuel cell systems are included.
  • the fuel cell system having the smallest power generation output in the system may be activated first.
  • the fuel cell system having a relatively small power generation output when starting the plurality of fuel cell systems, priority is given to the fuel cell system having a relatively small power generation output.
  • One device may be activated in the order of output.
  • a fuel cell system with a smaller power generation output tends to have a shorter start-up time of the fuel cell system. Therefore, when starting up a plurality of fuel cell systems, priority is given to the fuel cell system having a small power generation output, and the units are started one by one in the order of the power generation output. It becomes possible, and it becomes possible to shorten the starting time as a fuel cell assembly system.
  • the fuel cell assembly system may include a power storage device. Further, in the first step, when a plurality of fuel cell systems are activated at the time of a power failure of the system power supply, a fuel cell system having a relatively small power generation output to be activated first is It may be activated.
  • the fuel cell assembly system can be activated even during a power failure. Furthermore, since the fuel cell system to be activated first has a relatively small power generation output, the amount of electric power required to complete the activation is reduced, so that the electric energy of the power storage device necessary for activation may be minimized. It becomes possible. Therefore, the cost and size of the fuel cell assembly system can be reduced.
  • the plurality of fuel cell systems includes a reformer that reforms the raw material to generate fuel, and the raw material and the fuel. And a combustor that heats the reformer by burning at least one of the hydrogen generator.
  • the hydrogen generator of a fuel cell system with a relatively small power generation output of the fuel cell has a shorter start-up time than the hydrogen generator of the fuel cell system with a relatively large power generation output of the fuel cell. Therefore, if the fuel cell system is started in order from a short start time and a small power generation output, the start time as the fuel cell assembly system can be further shortened.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a schematic configuration of the fuel cell assembly system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the fuel cell assembly system 100 includes a fuel cell system 1a, a fuel cell system 1b, and a controller 101.
  • a polymer electrolyte fuel cell is used for each fuel cell (not shown) of the fuel cell system 1a and the fuel cell system 1b. Further, since the configurations of the fuel cell system 1a and the fuel cell system 1b are the same as those of a general fuel cell system, detailed description thereof is omitted. Fuel (hydrogen in the present embodiment) is supplied to the fuel cell system 1a and the fuel cell system 1b via the fuel supply unit 6.
  • the fuel cell assembly system 100 is connected to the system power supply 11, and a fuel cell system 1 a and a fuel cell system 1 b that generate power with fuel and oxygen-containing gas are connected in parallel in the fuel cell assembly system 100.
  • the fuel cell assembly system 100 receives power from the system power supply 11 by a power regulator (not shown) when the fuel cell assembly system 100 is started, and supplies power to the system power supply 11 during power generation.
  • the rated power output of the fuel cell assembly system 100 is 3 kW
  • the rated power output of the fuel cell system 1a is 0.5 kW
  • the rated power output of the fuel cell system 1b is 2.
  • Each is set to 5 kW.
  • the maximum power required for starting the fuel cell system 1a is 0.1 kW
  • the maximum power required for starting the fuel cell system 1b is 0.5 kW.
  • the rated power output of the fuel cell system 1a is set to be equal to or higher than the maximum power required for starting the fuel cell system 1b. By setting the rated power output of the fuel cell system 1a to the same power as the maximum power required for starting the fuel cell system 1b, the power of the fuel cell system 1a can be used when starting the fuel cell system 1b. It becomes.
  • the controller 101 includes an arithmetic processing unit exemplified by a microprocessor or a CPU, and a storage unit including a memory for storing a program for executing each control operation.
  • the arithmetic processing unit reads a predetermined control program stored in the storage unit and executes it. Thereby, the controller 101 processes these pieces of information and performs various controls relating to the fuel cell assembly system 100 including these controls.
  • the controller 101 activates the fuel cell system 1a having a relatively small power generation output among the fuel cell systems 1a and 1b by the power of the system power supply 11. Let The maximum power required for starting up the fuel cell system 1a is 0.1 kW.
  • the controller 101 When the rated power generation of the fuel cell system 1a is started, the controller 101 causes the fuel cell system 1b to start the startup operation.
  • the maximum power required for starting up the fuel cell system 1b is 0.5 kW.
  • the fuel cell system 1b is activated using the rated power of 0.5 kW of the fuel cell system 1a that has started power generation substantially first.
  • the fuel cell assembly system 100 in the fuel cell assembly system 100 to which a plurality of fuel cell systems 1a and 1b are connected, first, Only the fuel cell system 1 a is activated by the power of the system power supply 11. Thereafter, the remaining fuel cell system 1b is activated by the power of the previously activated fuel cell system 1a. As a result, the power required for starting up the fuel cell assembly system 100 can be limited to the starting power of the fuel cell system 1a, and the starting power can be reduced.
  • the fuel cell system 1a having a smaller power generation output than the fuel cell system 1b, the fuel cell system 1a can be started up in a short time. As a result, the time for receiving power from the system power supply 11 can be shortened.
  • the remaining fuel cell system 1b is activated using the power of the fuel cell system 1a activated earlier, the amount of power received from the system power supply 11 can be suppressed. For this reason, it becomes possible to provide the fuel cell assembly system 100 with a small start-up power and a short start-up time.
  • the rated power generation outputs of the fuel cell system 1a and the fuel cell system 1b are exemplified in modes of 0.5 kW and 2.5 kW, respectively.
  • the present disclosure is not limited to this example. If the rated power generation output of the fuel cell system 1a is configured to be a minimum rated power output that can start the fuel cell system 1b, the rated power generation is possible. It is not limited to output, and any mode may be used.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing a schematic configuration of the fuel cell assembly system 100 according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the fuel cell assembly system 100 includes a fuel cell system 1a, a fuel cell system 1b, a fuel cell system 1c, and a controller 101. .
  • the fuel cells (not shown) of the fuel cell system 1a, the fuel cell system 1b, and the fuel cell system 1c polymer electrolyte fuel cells are used.
  • the configurations of the fuel cell system 1a, the fuel cell system 1b, and the fuel cell system 1c are the same as those of a general fuel cell system, and thus detailed description thereof is omitted.
  • Fuel (hydrogen in the present embodiment) is supplied to each of the fuel cell system 1a, the fuel cell system 1b, and the fuel cell system 1c via the fuel supply unit 6.
  • the fuel cell assembly system 100 is connected to the system power supply 11 and generates power using fuel and oxygen-containing gas.
  • the fuel cell system 1a, the fuel cell system 1b, and the fuel cell system 1c are parallel in the fuel cell assembly system 100. It is connected to the.
  • the fuel cell assembly system 100 receives power from the system power supply 11 by a power regulator (not shown) when the fuel cell assembly system 100 is started, and supplies power to the system power supply 11 during power generation.
  • the rated power output of the fuel cell assembly system 100 is 16 kW
  • the rated power output of the fuel cell system 1a is 1 kW
  • the rated power output of the fuel cell system 1b is 5 kW
  • the rated power generation output of the battery system 1c is set to 10 kW, respectively.
  • the maximum power required for starting the fuel cell system 1a is 0.2 kW
  • the maximum power required for starting the fuel cell system 1b is 1 kW
  • the maximum power required for starting the fuel cell system 1c is 2 kW. is there.
  • the rated power output of the fuel cell system 1a is set to the same power as the maximum power required for starting the fuel cell system 1b.
  • the sum of the rated power output of each of the fuel cell system 1a and the fuel cell system 1b is set to a power larger than the maximum power required for starting the fuel cell system 1c.
  • the rated power output of the fuel cell system 1a is set to the same power as the maximum power required for starting the fuel cell system 1b.
  • the sum of the rated power generation outputs of the fuel cell system 1a and the fuel cell system 1b is set to be larger than the maximum power required for starting the fuel cell system 1c. Accordingly, the power of the fuel cell system 1a can be used for starting the fuel cell system 1b, and the power of the fuel cell system 1a and the fuel cell system 1b can be used for starting the fuel cell system 1c. It is.
  • the controller 101 starts the fuel cell system 1a having the smallest power generation output among the fuel cell systems 1a, 1b, and 1c by the power of the system power supply 11. Let The maximum power required for starting the fuel cell system 1a is 0.2 kW.
  • the controller 101 starts the start-up operation of the fuel cell system 1b having the second smallest generated power among the fuel cell systems 1a, 1b, and 1c.
  • the maximum power required for starting up the fuel cell system 1b is 1 kW, and the fuel cell system 1b is started up using the 1 kW rated power of the fuel cell system 1a that has substantially started power generation first.
  • the controller 101 starts the start-up operation of the fuel cell system 1c having the third smallest generated power among the fuel cell systems 1a, 1b, and 1c.
  • the maximum power required for starting up the fuel cell system 1c is 2 kW, and the fuel cell system 1c is started up using the rated power of 6 kW in total, which is the fuel cell system 1a and the fuel cell system 1b that have started power generation substantially first. Is done.
  • the fuel cell assembly system 100 in the fuel cell assembly system 100 to which a plurality of fuel cell systems 1a, 1b, and 1c are connected, first, one fuel having the smallest power generation output is provided. Only the battery system 1 a is activated by the power of the system power supply 11. Thereafter, the fuel cell system 1b having the second smallest generated power is activated by the power of the fuel cell system 1a activated first. Then, the fuel cell system 1c having the third smallest generated power is activated by the power of the fuel cell system 1a activated first and the fuel cell system 1b activated second.
  • the power required for starting the fuel cell collective system 100 from the system power supply 11 is only the starting power of the fuel cell system 1a, and the starting power can be minimized.
  • the fuel cell systems 1a, 1b, and 1c can be activated in the order of decreasing power generation output and activation time, and the activation time as the fuel cell assembly system 100 can be shortened. Therefore, it is possible to realize the fuel cell assembly system 100 that has a smaller startup power and a shorter startup time.
  • the rated power generation output of each of the fuel cell system 1a, the fuel cell system 1b, and the fuel cell system 1c is exemplified using the 1 kW, 5 kW, and 10 kW modes. It is not limited. As long as the total rated power output of the fuel cell systems that are started up in sequence is configured to be the minimum rated power output that can start the next fuel cell system, it is not limited to this rated power output. Any mode may be used.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically showing a schematic configuration of the fuel cell assembly system 100 according to the third embodiment of the present disclosure.
  • the fuel cell assembly system 100 according to the third embodiment of the present disclosure has the same basic configuration as the fuel cell assembly system 100 according to the first embodiment, but the power storage device 9 is included in the fuel cell system 1a. Different locations are provided.
  • the fuel cell assembly system 100 is connected to the system power supply 11 and generates power with fuel and oxygen-containing gas.
  • a fuel cell system 1a and a fuel cell system 1b are connected in parallel in the fuel cell assembly system 100. .
  • the fuel cell assembly system 100 receives power from the power storage device 9 and the system power supply 11 by a power regulator (not shown) when the fuel cell assembly system 100 is started, and to the power storage device 9 and the system power supply 11 during power generation. Supply power.
  • the rated power output of the fuel cell assembly system 100 is 3 kW
  • the rated power output of the fuel cell system 1a is 0.5 kW
  • the rated power output of the fuel cell system 1b is 2.5 kW
  • the power storage device 9 Is set to be 0.1 kWh.
  • the maximum power required for starting the fuel cell system 1a is 0.1 kW
  • the maximum power required for starting the fuel cell system 1b is 0.5 kW until the start of the fuel cell systems 1a and 1b is completed.
  • the maximum amount of power required for each is 0.05 kWh and 0.25 kWh at maximum.
  • the rated power output of the fuel cell system 1a is set to be equal to or higher than the maximum power required for starting the fuel cell system 1b. By setting the rated power output of the fuel cell system 1a to the same power as the maximum power required for starting the fuel cell system 1b, the power of the fuel cell system 1a can be used when starting the fuel cell system 1b. It has become.
  • the fuel cell assembly system 100 includes a fuel cell system 1a, a fuel cell system 1b, a fuel supply unit 6, a power storage device 9, and a controller 101. It has.
  • the power storage device 9 is provided with the amount of power required to start the fuel cell system 1a, and the power storage device 9 according to the third embodiment of the present disclosure is configured by a secondary battery.
  • the controller 101 uses the electric power from the power storage device 9 to select the fuel cell system 1a having a relatively small power generation output among the fuel cell systems 1a and 1b. Start. Since the amount of electric power required to complete the start-up of the fuel cell system 1a is 0.05 kWh, the start-up process of the fuel cell system 1a can be completed using the stored power amount 0.1 kWh of the power storage device 9.
  • the controller 101 When rated power generation by the fuel cell system 1a is started, the controller 101 causes the fuel cell system 1b to start a startup operation.
  • the maximum power required to start the fuel cell system 1b is 0.5 kW, and the fuel cell system 1b is started up using the rated power of 0.5 kW of the fuel cell system 1a that has substantially started power generation first.
  • the fuel cell assembly system 100 in the fuel cell assembly system 100 to which a plurality of fuel cell systems 1a and 1b are connected, first, Only the fuel cell system 1 a is activated by the electric power from the power storage device 9. Thereafter, the remaining fuel cell system 1b is activated by the power of the previously activated fuel cell system 1a, so that the fuel cell assembly system 100 can be activated even during a power failure.
  • the fuel cell system 1a having a relatively small power generation output requires a small amount of electric power to complete the start-up. For this reason, it becomes possible to make small the electrical storage capacity of the electrical storage apparatus 9 required for starting. Therefore, it is possible to provide the fuel cell assembly system 100 with a small starting power, and to reduce the cost and size of the fuel cell assembly system 100.
  • the configuration including the power storage device 9 enables the fuel cell system 1a to be started with a minimum power storage capacity, and thus the cost and size of the fuel cell assembly system 100 can be reduced.
  • the rated power generation outputs of the fuel cell system 1a and the fuel cell system 1b are 0.5 kW and 2.5 kW, respectively, and the stored power amount of the power storage device 9 is 0.1 kWh.
  • the present disclosure is not limited to this embodiment. If the fuel cell system 1a can be started by the stored power of the power storage device 9, and the power generation output of the fuel cell system 1a is configured to be a minimum power generation output capable of starting the fuel cell system 1b.
  • the present invention is not limited to the power generation output described above, and any mode may be used.
  • the power storage device 9 has been exemplified as being connected to the outside of the fuel cell system 1a, the present disclosure is not limited to this example.
  • the configuration of the power storage device 9 is not limited to this as long as it can be used as the starting power of the fuel cell system 1a, and may be provided inside the fuel cell system 1a.
  • FIG. 4 is a block diagram schematically showing a schematic configuration of the fuel cell assembly system 100 according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • the basic configuration of the fuel cell assembly system 100 according to the fourth embodiment of the present disclosure is the same as that of the fuel cell assembly system 100 according to the first embodiment.
  • the fuel cell systems 1 a and 1 b are different from each other in that hydrogen generators 3 a and 3 b are provided, and the fuel cell assembly system 100 includes the power supply source switching device 10.
  • the fuel cell assembly system 100 is connected to the system power supply 11 and generates power using fuel and oxygen-containing gas.
  • the fuel cell system 1a and the fuel cell system 1b are connected to the power supply source switching device in the fuel cell assembly system 100. 10 are connected in parallel.
  • the fuel cell assembly system 100 receives power from the system power supply 11 by a power regulator (not shown) when the fuel cell assembly system 100 is started, and supplies power to the system power supply 11 during power generation.
  • the rated power output of the fuel cell assembly system 100 is set to 5 kW
  • the rated power output of the fuel cell system 1a is set to 2 kW
  • the rated power output of the fuel cell system 1b is set to 3 kW.
  • the maximum power required for starting the fuel cell system 1a is 1.4 kW
  • the maximum power required for starting the fuel cell system 1b is 2 kW.
  • the rated power output of the fuel cell system 1a is set to the same power as the maximum power required for starting the fuel cell system 1b. By setting the rated power output of the fuel cell system 1a to the same power as the maximum power required for starting the fuel cell system 1b, the power of the fuel cell system 1a can be used when starting the fuel cell system 1b. It has become.
  • a fuel cell assembly system 100 includes a fuel cell system 1a, a fuel cell system 1b, a fuel cell 2a, a fuel cell 2b, a hydrogen generator 3a, hydrogen A generator 3b, a power supply source switching device 10, and a controller 101 are provided.
  • the fuel cell system 1a and the fuel cell system 1b include a hydrogen generator 3a and a hydrogen generator 3b, respectively, as shown in FIG.
  • the hydrogen generator 3a and the hydrogen generator 3b are each provided with a fuel supply capability necessary for the fuel cell 2a and the fuel cell 2b to generate electric power.
  • a raw material (city gas in the present embodiment) is supplied to the hydrogen generator 3 a and the hydrogen generator 3 b via the raw material supply unit 7.
  • the hydrogen generators 3a and 3b have reformers 4a and 4b and combustors 5a and 5b for heating the reformers 4a and 4b, respectively.
  • the reformers 4a and 4b are configured to generate a hydrogen-containing gas that is a fuel containing hydrogen by causing a reforming reaction between the raw material gas and water.
  • the hydrogen-containing gas produced by the reformers 4a and 4b is supplied to the anodes of the fuel cells 2a and 2b, respectively.
  • a raw material supply unit 7 and a water supply unit 8 are connected to the reformers 4a and 4b of the hydrogen generators 3a and 3b.
  • the raw material supply unit 7 is configured to supply a raw material gas which is a raw material in a gaseous state to the reformers 4a and 4b while adjusting the flow rate thereof.
  • the raw material supply part 7 can be comprised with a flow regulating valve and a pump, for example (not shown).
  • the off-hydrogen containing gas path which connects the fuel cells 2a, 2b and the combustors 5a, 5b is connected to the combustors 5a, 5b.
  • the combustors 5a and 5b burn off-hydrogen containing gas, which is fuel gas discharged from the fuel cells 2a and 2b, via the off-hydrogen containing gas path to generate off-burning gas.
  • the combustors 5a and 5b may be configured to heat the reformers 4a and 4b by burning at least one of the raw material gas and the fuel gas.
  • the off-combustion gas generated by the combustors 5a and 5b of the hydrogen generators 3a and 3b is heated to the reformers 4a and 4b, and then discharged to the off-combustion gas path to be out of the fuel cell assembly system 100. (Not shown).
  • the water supplier 8 supplies water necessary for the steam reforming reaction to the reformers 4a and 4b.
  • the water supplier 8 is configured to supply water to the reformers 4a and 4b while adjusting the flow rate thereof.
  • the controller 101 controls the power supply source switching unit 10 so that power is supplied from the system power supply 11 to the fuel cell system 1a, and the fuel cell system 1a. , 1b, the fuel cell system 1a having a relatively small power generation output is activated by the power of the system power supply 11.
  • the maximum power required for starting up the fuel cell system 1a is 1.4 kW.
  • the power from the system power supply 11 is disconnected by the signal from the controller 101, and the power is supplied from the fuel cell system 1a to the fuel cell system 1b.
  • the supply source switch 10 is controlled. Then, the start-up operation of the fuel cell system 1b is started by the 2 kW rated power of the fuel cell system 1a.
  • the maximum power required for starting the fuel cell system 1b is 2 kW, and the fuel cell system 1b is started up using the 2 kW rated power of the fuel cell system 1a that has substantially started power generation first.
  • the power supply source switch 10 is set so that the 3kW rated power generation by the fuel cell system 1b is started and power is supplied from the fuel cell collective system 100 to the system power supply 11. Be controlled. Then, the controller 101 controls the operation of the fuel cell assembly system 100 according to the load.
  • the same operational effects as the fuel cell assembly system 100 according to the first embodiment are exhibited. Furthermore, in the fuel cell system including the hydrogen generators 3a and 3b whose start-up time varies greatly depending on the power generation output of the fuel cell, it is possible to start the fuel cell system 1a with a short start-up time and a small power generation output in order. Thus, the startup time of the fuel cell assembly system 100 can be shortened.
  • the fuel cells of the fuel cell system 1a, the fuel cell system 1b, and the fuel cell system 1c are exemplified as polymer electrolyte fuel cells, but the present disclosure is limited to this. Not. Various fuel cells such as a direct internal reforming solid oxide fuel cell and an indirect internal reforming solid oxide fuel cell can be used.
  • the aspect of the fuel cell assembly system 100 in which a plurality of fuel cell systems are connected is illustrated, but the present disclosure is not limited to this.
  • an aspect of the fuel cell assembly system 100 configured by connecting a plurality of fuel cells may be used.
  • the power may be supplied to the system power supply 11 when at least one of the plurality of fuel cell systems is started.
  • the controller 101 may be in any form as long as it is a device that controls each device constituting the fuel cell assembly system 100.
  • the controller 101 is not limited to an aspect configured by a single controller, but may be an aspect configured by a controller group in which a plurality of controllers cooperate to execute control of the fuel cell assembly system 100. Absent.
  • the controller 101 may be configured by a microcomputer, and may be configured by an MPU, a PLC (Programmable Logic Controller), a logic circuit, or the like.
  • the power storage device 9 according to the third embodiment of the present disclosure has been illustrated as a secondary battery, the present disclosure is not limited thereto.
  • the aspect comprised from at least 1 among the battery for vehicles, a dry cell, etc. may be sufficient.
  • the fuel cell assembly system of the present disclosure in the fuel cell assembly system in which a plurality of fuel cell systems are connected, first, by starting only the fuel cell system having a relatively small power generation output, It is possible to minimize the startup power and startup time of the fuel cell assembly system.

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Abstract

並列に接続された複数の燃料電池システム（１ａ，１ｂ）と、複数の燃料電池システム（１ａ，１ｂ）を制御する制御器（１０１）と、を備え、系統電源（１１）に連系する燃料電池集合システム（１００）である。複数の燃料電池システム（１ａ，１ｂ）には、相対的に発電出力の小さい燃料電池システム（１ａ）が含まれている。制御器（１０１）は、複数の燃料電池システム（１ａ，１ｂ）を起動させるときに、まず、複数の燃料電池システム（１ａ，１ｂ）の内、相対的に発電出力の小さい燃料電池システム（１ａ）のみを起動させる。制御器（１０１）は、先に起動させた、相対的に発電出力の小さい燃料電池システム（１ａ）による電力を用いて、複数の燃料電池システム（１ａ，１ｂ）の内、相対的に発電出力の小さい燃料電池システム（１ａ）以外の、残りの少なくとも１台の燃料電池システム（１ｂ）を起動させるよう構成されている。

Description

燃料電池集合システム、および、その運転方法
　本開示は、複数台の燃料電池システムが接続された燃料電池集合システム、および、その運転方法に関する。
　燃料電池は、水素を含む燃料ガスと、酸素を含む酸化剤ガスとの電気化学的反応により発電し、電気および熱を同時に発生させる装置である。燃料電池は、燃料の持つ化学エネルギーを力学的エネルギーに変換することなく、直接、電気エネルギーを取り出せるので、発電効率が高く、注目されている。
　燃料電池を適用できる負荷は、家庭用の１ｋＷ相当から産業用の数百ｋＷまで多岐にわたる。このため、例えば、３ｋＷ級の燃料電池システムとして、１ｋＷの燃料電池が３台並列接続された燃料電池集合システムが考えられている。
　例えば、複数台の燃料電池と蓄電装置とを備え、複数台の燃料電池のうちの一部を起動させ、先に起動した燃料電池の電力を利用して、他の燃料電池を起動させる燃料電池集合システムが知られている。また、複数台の燃料電池のうちの一部を、蓄電装置の電力を利用して起動させ、先に起動した燃料電池の電力を利用して、他の燃料電池を起動させる燃料電池集合システムが知られている（例えば、特許文献１）。
　しかしながら、上述した従来の構成では、複数台の燃料電池システムそれぞれの発電出力は、全て同程度である。このため、先に起動した燃料電池システムの発電電力で、他の燃料電池システムを起動させる場合、先に起動した燃料電池システムの発電電力が不必要に大きくなり、発電出力に比例する燃料電池システムの起動電力を小さくすることはできない。
　また、蓄電装置を備えた構成では、系統電源からの電力供給がない場合でも、起動処理が可能となるが、発電出力が同程度である燃料電池の起動電力分の大容量の蓄電装置を確保する必要がある。
　このため、複数台の燃料電池システムが接続された燃料電池集合システムの起動電力の観点、および、燃料電池集合システムのコストおよび小型化の観点で課題がある。
特開２０１５－１４６２５８号公報
　本開示は、燃料電池集合システムの起動電力および起動時間を最小化し、コストダウンおよび小型化を可能とする燃料電池集合システムおよびその運転方法を提供するものである。
　本開示は、燃料を用いて発電を行う、並列に接続された複数の燃料電池システムと、複数の燃料電池システムを制御する制御器とを備え、系統電源に連系する燃料電池集合システムである。複数の燃料電池システムには、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムが含まれている。制御器は、複数の燃料電池システムを起動させるときに、まず、複数の燃料電池システムの内、相対的に発電出力の小さい１台の燃料電池システムのみを起動させるように構成されている。制御器は、先に起動させた、相対的に発電出力が小さい燃料電池システムによる電力を用いて、複数の燃料電池システムの内、相対的に発電出力の小さい燃料電池システム以外の、残りの少なくとも１台の燃料電池システムを起動させるように構成されている。
　また、本開示は、燃料を用いて発電を行う、並列に接続された複数の燃料電池システムを備え、系統電源に連系する燃料電池集合システムの運転方法である。複数の燃料電池システムには、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムが含まれている。そして、複数の燃料電池システムを起動させるときに、まず、複数の燃料電池システムの内、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムのみを起動させる第１のステップを有している。そして、先に起動させた、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムによる電力を用いて、複数の燃料電池システムの内、相対的に発電出力の小さい燃料電池システム以外の、少なくとも１台の燃料電池システムを起動させる第２のステップを備えている。
　この構成および方法により、燃料電池集合システムの起動電力および起動時間を最小化でき、燃料電池集合システムのコストダウンおよび小型化が可能となる。
　本開示の燃料電池集合システムおよびその運転方法によれば、複数台の燃料電池システムが接続された燃料電池集合システムにおいて、まず、発電出力の小さい、１台の燃料電池システムのみを起動させることで、燃料電池システムの起動電力を最小化することが可能となる。また、発電出力の小さい燃料電池システムを備えることで、短時間で燃料電池集合システムを起動させることが可能となり、系統電源からの電力供給時間を短縮することが可能となる。
　さらに、先に起動させた燃料電池システムによる電力を用いて、複数の燃料電池システムの内、相対的に発電出力の小さい燃料電池システム以外の、少なくとも１台の燃料電池システムを起動させることにより、１台目の燃料電池システムの起動電力以外の、系統電源からの電力供給は不要となる。これにより、系統電源からの電力供給量を最小限に抑えることが可能となる。
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る燃料電池集合システムの概略構成を模式的に示すブロック図である。 図２は、本開示の第２の実施の形態に係る燃料電池集合システムの概略構成を模式的に示すブロック図である。 図３は、本開示の第３の実施の形態に係る燃料電池集合システムの概略構成を模式的に示すブロック図である。 図４は、本開示の第４の実施の形態に係る燃料電池集合システムの概略構成を模式的に示すブロック図である。
　本開示の第１の態様は、燃料を用いて発電を行う、並列に接続された複数の燃料電池システムと、複数の燃料電池システムを制御する制御器とを備え、系統電源に連系する燃料電池集合システムである。複数の燃料電池システムには、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムが含まれている。制御器は、複数の燃料電池システムを起動させるときに、まず、複数の燃料電池システムの内、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムのみを起動させるように構成されている。また、制御器は、先に起動させた、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムによる電力を用いて、複数の燃料電池システムの内、相対的に発電出力の小さい燃料電池システム以外の、少なくとも１台の燃料電池システムを起動させるように構成されている。
　このような構成の、複数台の燃料電池システムが接続された燃料電池集合システムにおいて、まず、発電出力の小さい、１台の燃料電池システムのみを起動させることにより、燃料電池集合システムの起動電力を小さくすることが可能となる。また、発電出力の小さい燃料電池システムを備えることで、短時間で燃料電池集合システムを起動させることが可能となる。これにより、系統電源からの電力受給時間を短縮することが可能となる。
　さらに、先に起動させた燃料電池システムの電力を用いて、残りの燃料電池システムを起動させることにより、系統電源からの電力受給量を抑制することが可能となる。そのため、起動電力が小さく、起動時間の短い燃料電池集合システムを実現することが可能となる。
　第２の態様は、第１の態様において、複数の燃料電池システムは、少なくとも３台の燃料電池システムを含む。そして、制御器は、複数の燃料電池システムを起動させるときに、複数の燃料電池システムの内で、最も発電出力の小さい燃料電池システムを最初に起動させるように構成されていてもよい。
　このような構成によれば、さらに、複数台の燃料電池システムが接続された燃料電池集合システムにおいて、まず、発電出力の最も小さい、１台の燃料電池システムのみを起動させることにより、燃料電池集合システムの起動電力および起動時間を最小化することが可能となる。このため、より起動電力の小さく、起動時間の短い燃料電池集合システムを提供することが可能となる。
　第３の態様は、第１の態様または第２の態様において、制御器は、複数の燃料電池システムを起動させるときに、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムを優先して、発電出力の順に、１台ずつ起動させるように構成されていてもよい。
　また、制御器は、２番目以降に起動させる燃料電池システムを、先に起動させた燃料電池システムによる電力を用いて、起動させるように構成されていてもよい。
　このような構成によれば、さらに、発電出力の小さく、起動時間の短い燃料電池システムの順に起動させることが可能となり、燃料電池集合システムとしての起動時間を短縮することが可能となる。そのため、より起動時間の短い燃料電池集合システムを提供することが可能となる。
　第４の態様は、第１の態様から第３の態様までのいずれかの態様において、蓄電装置をさらに備えていてもよい。そして、制御器は、系統電源の停電時に、複数の燃料電池システムを起動させるときに、最初に起動させる、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムを、蓄電装置の電力を用いて、起動させるように構成されていてもよい。
　このような構成によれば、さらに、蓄電装置の電力を用いて燃料電池システムを起動させることが可能となるので、停電時でも、燃料電池集合システムを起動させることが可能となる。さらに、最初に起動させる燃料電池システムは、相対的に発電出力が小さいので、起動完了までに必要な電力量が少なくなる。このため、必要な蓄電装置の電力量を最小限とすることが可能となる。そのため、燃料電池集合システムのコストダウンおよび小型化が可能となる。
　第５の態様は、第１の態様から第４の態様までのいずれかの態様において、複数の燃料電池システムは、それぞれ、原料を改質して燃料を生成する改質器と、原料および燃料の少なくともいずれかを燃焼させて、改質器を加熱する燃焼器と、を有する水素生成器を備えた構成であってもよい。
　一般に、燃料電池の発電出力が相対的に小さい燃料電池システムの水素生成装置は、燃料電池の発電出力が相対的に大きい燃料電池システムの水素生成装置よりも、起動時間が短い。よって、起動時間の短い、発電出力の小さい燃料電池システムから順に起動させるようにすれば、燃料電池集合システムとしての起動時間をさらに短縮することが可能となる。そのため、水素生成器を備えた燃料電池集合システムにおいても、より起動電力が小さく、起動時間の短い燃料電池集合システムを提供することが可能となる。
　第６の態様は、燃料を用いて発電を行う、並列に接続された複数の燃料電池システムを備え、系統電源に連系する燃料電池集合システムの運転方法である。複数の燃料電池システムには、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムが含まれている。そして、複数の燃料電池システムを起動させるときに、まず、複数の燃料電池システムの内、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムのみを起動させる第１のステップを有している。そして、先に起動させた、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムによる電力を用いて、複数の燃料電池システムの内、相対的に発電出力の小さい燃料電池システム以外の、少なくとも１台の燃料電池システムを起動させる第２のステップを備えている。
　このような方法によれば、複数台の燃料電池システムが接続された燃料電池集合システムにおいて、まず、発電出力の小さい、１台の燃料電池システムのみを起動させる。これにより、燃料電池集合システムの起動電力を小さくすることが可能となる。また、発電出力の小さい燃料電池システムを備えることにより、短時間で燃料電池集合システムを起動させることが可能となる。これにより、系統電源からの電力受給時間を短縮することが可能となる。
　さらに、先に起動させた燃料電池システムの電力を用いて、残りの燃料電池システムを起動させることにより、系統電源からの電力受給量を抑制することが可能となる。そのため、燃料電池集合システムの起動電力を小さく、起動時間を短くすることができる。
　第７の態様は、第６の態様において、複数の燃料電池システムは、少なくとも３台の燃料電池システムを含み、第１のステップにおいて、複数の燃料電池システムを起動させるときに、複数の燃料電池システムの内で、最も発電出力が小さい燃料電池システムを最初に起動させてもよい。
　複数台の燃料電池システムが接続された燃料電池集合システムにおいて、まず、発電出力の最も小さい、１台の燃料電池システムのみを起動させる。これにより、燃料電池集合システムの起動電力および起動時間を最小化することが可能となる。このため、燃料電池集合システムの起動電力を小さく、起動時間を短くすることができる。
　第８の態様は、第６の態様または第７の態様の、第１のステップにおいて、複数の燃料電池システムを起動させるときに、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムを優先して、発電出力の順に１台ずつ起動させてもよい。
　一般に、発電出力の小さい燃料電池システムほど、燃料電池システムの起動時間が短い傾向にある。よって、複数の燃料電池システムを起動させるときに、発電出力の小さい燃料電池システムを優先して、発電出力の順に１台ずつ起動させることにより、起動時間の短い燃料電池システムの順に起動させることが可能となり、燃料電池集合システムとしての起動時間を短縮することが可能となる。
　第９の態様は、第６の態様から第８の態様までのいずれかの態様において、燃料電池集合システムは、蓄電装置を備えていてもよい。また、第１のステップにおいて、系統電源の停電時に、複数の燃料電池システムを起動させるときに、最初に起動させる、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムを、蓄電装置の電力を用いて、起動させてもよい。
　これにより、蓄電装置の電力を用いて燃料電池システムを起動させることが可能となる。よって、停電時でも、燃料電池集合システムを起動させることが可能となる。さらに、最初に起動させる燃料電池システムは、相対的に発電出力が小さいことから、起動完了までに必要な電力量が少なくなるため、起動に必要な蓄電装置の電力量を最小限とすることが可能となる。そのため、燃料電池集合システムのコストダウンおよび小型化が可能となる。
　第１０の態様は、第６の態様から第９の態様までのいずれかの態様において、複数の燃料電池システムは、それぞれ、原料を改質して燃料を生成する改質器と、原料および燃料の少なくともいずれかを燃焼させて、改質器を加熱する燃焼器と、を有する水素生成器を備えていてもよい。
　一般に、燃料電池の発電出力が相対的に小さい燃料電池システムの水素生成装置は、燃料電池の発電出力が相対的に大きい燃料電池システムの水素生成装置よりも、起動時間が短い。よって、起動時間の短く、発電出力の小さい燃料電池システムから順に起動させるようにすれば、燃料電池集合システムとしての起動時間をさらに短縮することが可能となる。
　以下、本開示の実施の形態を具体的に例示する。なお、全ての図面において、同一、または、相当部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本開示を説明するために必要となる構成要素のみが抜粋されて図示されており、その他の構成要素については図示が省略されている。さらに、本開示は、以下の各実施の形態に限定されない。
　（第１の実施の形態）
　［燃料電池集合システムの構成］
　図１は、本開示の第１の実施の形態に係る燃料電池集合システムの概略構成を模式的に示すブロック図である。
　図１に示すように、本開示の第１の実施の形態に係る燃料電池集合システム１００は、燃料電池システム１ａ、燃料電池システム１ｂ、および、制御器１０１を備えている。
　燃料電池システム１ａおよび燃料電池システム１ｂそれぞれの燃料電池（図示せず）には、高分子電解質形燃料電池が用いられている。また、燃料電池システム１ａおよび燃料電池システム１ｂそれぞれの構成は、一般的な燃料電池システムと同様の構成であるため、その詳細な説明は省略される。燃料電池システム１ａ、および、燃料電池システム１ｂには、燃料供給部６を介して燃料（本実施の形態では水素）が供給される。
　燃料電池集合システム１００は、系統電源１１に連系し、燃料および酸素含有ガスで発電を行う、燃料電池システム１ａおよび燃料電池システム１ｂが、燃料電池集合システム１００内で並列に接続されている。燃料電池集合システム１００は、電力調整器（図示せず）により、燃料電池集合システム１００の起動時には、系統電源１１の電力を受給し、発電時には、系統電源１１へ電力を供給する。
　本実施の形態の燃料電池集合システム１００では、燃料電池集合システム１００の定格発電出力が３ｋＷに、燃料電池システム１ａの定格発電出力が０．５ｋＷに、燃料電池システム１ｂの定格発電出力が２．５ｋＷに、それぞれ設定されている。また、燃料電池システム１ａの起動に必要な最大電力は０．１ｋＷであり、燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力は０．５ｋＷである。
　燃料電池システム１ａの定格発電出力は、燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力と同じかそれ以上の電力に設定されている。燃料電池システム１ａの定格発電出力を、燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力と同じ電力に設定することにより、燃料電池システム１ｂの起動に際して、燃料電池システム１ａの電力を利用することが可能となる。
　制御器１０１は、マイクロプロセッサ、または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するメモリ等から構成される記憶部とを備えている。そして、制御器１０１においては、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。これにより、制御器１０１は、これらの情報を処理し、かつ、これらの制御を含む、燃料電池集合システム１００に関する各種の制御を行う。
　［燃料電池集合システムの動作］
　次に、本実施の形態に係る燃料電池集合システム１００の起動動作について、図１を参照しながら説明する。なお、燃料電池集合システム１００における発電動作は、一般的な燃料電池集合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される。
　最初に、燃料電池集合システム１００の運転が開始されると、制御器１０１は、燃料電池システム１ａ，１ｂのうち、相対的に発電出力の小さい燃料電池システム１ａを、系統電源１１の電力により起動させる。燃料電池システム１ａの起動に必要な最大電力は、０．１ｋＷである。
　起動完了後、燃料電池システム１ａによる、０．５ｋＷの定格発電が開始される。
　燃料電池システム１ａの定格発電が開始されると、制御器１０１は、燃料電池システム１ｂに起動運転を開始させる。燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力は、０．５ｋＷである。燃料電池システム１ｂは、実質的に先に発電を開始した燃料電池システム１ａの、０．５ｋＷの定格電力を用いて起動される。
　起動完了後、燃料電池システム１ｂによる、２．５ｋＷの定格発電が開始され、制御器１０１は、負荷に応じて、燃料電池集合システム１００の運転を制御する。
　このように、本実施の形態に係る燃料電池集合システム１００は、複数台の燃料電池システム１ａ，１ｂが接続された燃料電池集合システム１００において、まず、相対的に発電出力の小さい、１台の燃料電池システム１ａのみを系統電源１１の電力で起動させる。その後、先に起動した燃料電池システム１ａの電力により、残りの燃料電池システム１ｂを起動させる。これにより、燃料電池集合システム１００の起動に必要な電力を、燃料電池システム１ａの起動電力のみとすることができ、起動電力を小さくすることが可能となる。
　また、燃料電池システム１ｂよりも発電出力の小さい燃料電池システム１ａを備えることにより、短時間で燃料電池システム１ａを起動させることが可能となる。これにより、系統電源１１からの電力受給時間を短縮することが可能となる。
　さらに、先に起動させた燃料電池システム１ａの電力を用いて、残りの燃料電池システム１ｂを起動させることから、系統電源１１からの電力受給量を抑制することが可能となる。このため、起動電力が小さく、起動時間の短い燃料電池集合システム１００を提供することが可能となる。
　なお、本実施の形態では、燃料電池システム１ａおよび燃料電池システム１ｂの定格発電出力を、それぞれ、０．５ｋＷおよび２．５ｋＷの態様で例示した。しかしながら、本開示はこの例に限定されず、燃料電池システム１ａの定格発電出力が、燃料電池システム１ｂを起動可能な、最小限の定格発電出力となるように構成されていれば、この定格発電出力に限定されず、どのような態様であってもよい。
　（第２の実施の形態）
　［燃料電池集合システムの構成］
　図２は、本開示の第２の実施の形態に係る燃料電池集合システム１００の概略構成を模式的に示すブロック図である。
　図２に示されるように、本開示の第２の実施の形態に係る燃料電池集合システム１００は、燃料電池システム１ａ、燃料電池システム１ｂ、燃料電池システム１ｃ、および、制御器１０１を備えている。
　燃料電池システム１ａ、燃料電池システム１ｂおよび燃料電池システム１ｃそれぞれの燃料電池（図示せず）としては、高分子電解質形燃料電池が用いられる。また、燃料電池システム１ａ、燃料電池システム１ｂおよび燃料電池システム１ｃそれぞれの構成は、一般的な燃料電池システムと同様であるため、その詳細な説明は省略される。
　燃料電池システム１ａ、燃料電池システム１ｂおよび燃料電池システム１ｃそれぞれには、燃料供給部６を介して燃料（本実施の形態では水素）が供給される。
　燃料電池集合システム１００は、系統電源１１に連系し、燃料と酸素含有ガスとにより発電を行う、燃料電池システム１ａ、燃料電池システム１ｂおよび燃料電池システム１ｃが、燃料電池集合システム１００内で並列に接続されている。燃料電池集合システム１００は、電力調整器（図示せず）により、燃料電池集合システム１００の起動時には、系統電源１１の電力を受給し、発電時には、系統電源１１へ電力を供給する。
　本実施の形態の燃料電池集合システム１００では、燃料電池集合システム１００の定格発電出力が１６ｋＷに、燃料電池システム１ａの定格発電出力が１ｋＷに、燃料電池システム１ｂの定格発電出力が５ｋＷに、燃料電池システム１ｃの定格発電出力が１０ｋＷに、それぞれ設定されている。
　また、燃料電池システム１ａの起動に必要な最大電力は０．２ｋＷであり、燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力は１ｋＷであり、燃料電池システム１ｃの起動に必要な最大電力は２ｋＷである。
　燃料電池システム１ａの定格発電出力は、燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力と同じ電力に設定されている。燃料電池システム１ａおよび燃料電池システム１ｂそれぞれの定格発電出力の合計は、燃料電池システム１ｃの起動に必要な最大電力よりも大きい電力に設定されている。
　本実施の形態では、燃料電池システム１ａの定格発電出力が、燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力と同じ電力に設定されている。また、燃料電池システム１ａと燃料電池システム１ｂそれぞれの定格発電出力の合計が、燃料電池システム１ｃの起動に必要な最大電力よりも大きい電力に設定されている。これにより、燃料電池システム１ｂの起動に燃料電池システム１ａの電力を利用することができるとともに、燃料電池システム１ｃの起動には、燃料電池システム１ａおよび燃料電池システム１ｂの電力を利用することが可能である。
　［燃料電池集合システムの動作］
　次に、本実施の形態に係る燃料電池集合システム１００の起動動作について、図２を参照しながら説明する。なお、燃料電池集合システム１００における発電動作は、一般的な燃料電池集合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される。
　最初に、燃料電池集合システム１００の運転が開始されると、制御器１０１は、燃料電池システム１ａ，１ｂ，１ｃのうち、発電出力が最小の燃料電池システム１ａを、系統電源１１の電力により起動させる。燃料電池システム１ａの起動に必要な最大電力は、０．２ｋＷである。
　起動完了後、燃料電池システム１ａによる、１ｋＷの定格発電が開始される。
　燃料電池システム１ａの定格発電が開始されると、制御器１０１は、燃料電池システム１ａ，１ｂ，１ｃのうち、２番目に発電電力の小さい燃料電池システム１ｂの起動運転を開始させる。燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力は１ｋＷであり、燃料電池システム１ｂは、実質的に先に発電を開始した燃料電池システム１ａの、１ｋＷの定格電力を用いて起動される。
　そして、燃料電池システム１ｂの起動完了後に、燃料電池システム１ｂによる定格発電が開始される。
　次に、燃料電池システム１ｂの５ｋＷの定格発電が開始されると、制御器１０１は、燃料電池システム１ａ，１ｂ，１ｃのうち、３番目に発電電力の小さい燃料電池システム１ｃの起動運転を開始させる。燃料電池システム１ｃの起動に必要な最大電力は２ｋＷであり、燃料電池システム１ｃは、実質的に先に発電を開始した燃料電池システム１ａおよび燃料電池システム１ｂの合計６ｋＷの定格電力を用いて起動される。
　そして、燃料電池システム１ｃの起動完了後に、燃料電池システム１ｃによる、１０ｋＷの定格発電が開始され、制御器１０１は、負荷に応じて、燃料電池集合システム１００の運転を制御する。
　このように、本実施の形態に係る燃料電池集合システム１００は、複数台の燃料電池システム１ａ，１ｂ，１ｃが接続された燃料電池集合システム１００において、まず、発電出力が最も小さい１台の燃料電池システム１ａのみを系統電源１１の電力で起動させる。その後、先に起動させた燃料電池システム１ａの電力により、２番目に発電電力が小さい燃料電池システム１ｂを起動させる。そして、先に起動した燃料電池システム１ａと、２番目に起動した燃料電池システム１ｂの電力により、３番目に発電電力が小さい燃料電池システム１ｃを起動させる。
　このため、燃料電池集合システム１００の系統電源１１からの起動に必要な電力は、燃料電池システム１ａの起動電力のみとなり、起動電力を最小化することが可能となる。
　また、発電出力が小さく、起動時間の短い順に、燃料電池システム１ａ，１ｂ，１ｃを起動させることが可能となり、燃料電池集合システム１００としての起動時間を短縮することが可能となる。そのため、より起動電力が小さく、起動時間の短い燃料電池集合システム１００を実現することが可能となる。
　なお、本実施の形態においては、燃料電池システム１ａ、燃料電池システム１ｂおよび燃料電池システム１ｃそれぞれの定格発電出力を、１ｋＷ、５ｋＷおよび１０ｋＷの態様を用いて例示したが、本開示はこの例に限定されない。順番に起動された燃料電池システムの定格発電出力の合計が、次の燃料電池システムを起動可能な、最小限の定格発電出力となるように構成されていれば、この定格発電出力に限定されず、どのような態様であってもよい。
　（第３の実施の形態）
　［燃料電池集合システムの構成］
　図３は、本開示の第３の実施の形態に係る燃料電池集合システム１００の概略構成を模式的に示すブロック図である。
　本開示の第３の実施の形態に係る燃料電池集合システム１００は、第１の実施の形態に係る燃料電池集合システム１００と基本的構成は同じであるが、燃料電池システム１ａに蓄電装置９が設けられているところが異なる。
　燃料電池集合システム１００は、系統電源１１に連系し、燃料と酸素含有ガスとで発電を行う、燃料電池システム１ａおよび燃料電池システム１ｂが、燃料電池集合システム１００内で並列に接続されている。燃料電池集合システム１００は、電力調整器（図示せず）により、燃料電池集合システム１００の起動時には、蓄電装置９および系統電源１１の電力を受給し、発電時には、蓄電装置９および系統電源１１へ電力を供給する。
　本実施の形態では、燃料電池集合システム１００の定格発電出力が３ｋＷとなり、燃料電池システム１ａの定格発電出力が０．５ｋＷとなり、燃料電池システム１ｂの定格発電出力が２．５ｋＷとなり、蓄電装置９の蓄電電力量が０．１ｋＷｈとなるように設定されている。
　また、燃料電池システム１ａの起動に必要な最大電力は、０．１ｋＷであり、燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力は、０．５ｋＷであり、燃料電池システム１ａ，１ｂの起動完了までに必要な電力量は、それぞれ、最大０．０５ｋＷｈ、最大０．２５ｋＷｈである。
　燃料電池システム１ａの定格発電出力は、燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力と同じかそれ以上の電力に設定されている。燃料電池システム１ａの定格発電出力を、燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力と同じ電力に設定することにより、燃料電池システム１ｂの起動に際して、燃料電池システム１ａの電力を利用することが可能となっている。
　図３に示されるように、本開示の第３の実施の形態に係る燃料電池集合システム１００は、燃料電池システム１ａ、燃料電池システム１ｂ、燃料供給部６、蓄電装置９、および、制御器１０１を備えている。
　蓄電装置９は、燃料電池システム１ａを起動させるのに必要な電力量を備えており、本開示の第３の実施の形態に係る蓄電装置９は、二次電池で構成されている。
　［燃料電池集合システムの動作］
　次に、本実施の形態に係る燃料電池集合システム１００の起動動作について、図３を参照しながら説明する。なお、燃料電池集合システム１００における発電動作は、一般的な燃料電池集合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される。
　最初に、燃料電池集合システム１００の運転が開始されると、制御器１０１は、燃料電池システム１ａ，１ｂのうち、相対的に発電出力の小さい燃料電池システム１ａを、蓄電装置９からの電力により起動させる。燃料電池システム１ａの起動完了までに必要な電力量は０．０５ｋＷｈであるため、蓄電装置９の蓄電電力量０．１ｋＷｈを用いて、燃料電池システム１ａの起動工程を完了させることができる。
　そして、燃料電池システム１ａの起動完了後に、燃料電池システム１ａによる、０．５ｋＷの定格発電が開始される。
　燃料電池システム１ａによる定格発電が開始されると、制御器１０１は、燃料電池システム１ｂに起動運転を開始させる。燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力は０．５ｋＷであり、燃料電池システム１ｂは、実質的に先に発電を開始した燃料電池システム１ａの、０．５ｋＷの定格電力を用いて起動される。
　そして、燃料電池システム１ｂの起動完了後に、燃料電池システム１ｂによる、２．５ｋＷの定格発電が開始され、制御器１０１は、負荷に応じて、燃料電池集合システム１００の運転を制御する。
　このように、本実施の形態に係る燃料電池集合システム１００は、複数台の燃料電池システム１ａ，１ｂが接続された燃料電池集合システム１００において、まず、相対的に発電出力の小さい、１台の燃料電池システム１ａのみを蓄電装置９からの電力により起動させる。その後、先に起動した燃料電池システム１ａの電力により、残りの燃料電池システム１ｂを起動させることにより、燃料電池集合システム１００を、停電時でも起動させることが可能となる。
　また、相対的に発電出力の小さい燃料電池システム１ａは、起動完了までに必要な電力量も少ない。このため、起動に必要な蓄電装置９の蓄電容量を小さくすることが可能となる。よって、起動電力の小さい燃料電池集合システム１００を提供することが可能となるとともに、燃料電池集合システム１００のコストダウンおよび小型化が可能となる。
　つまり、蓄電装置９を備える構成により、最小限の蓄電容量で燃料電池システム１ａを起動させることが可能となるため、燃料電池集合システム１００のコストダウンおよび小型化が可能となる。
　なお、本実施の形態では、燃料電池システム１ａおよび燃料電池システム１ｂの定格発電出力を、それぞれ、０．５ｋＷおよび２．５ｋＷとし、蓄電装置９の蓄電電力量を、０．１ｋＷｈとした態様を示したが、本開示はこの態様に限定されない。蓄電装置９の蓄電電力により燃料電池システム１ａが起動でき、燃料電池システム１ａの発電出力が、燃料電池システム１ｂを起動させることが可能な、最小限の発電出力となるように構成されていれば、上述の発電出力に限定されず、どのような態様であってもよい。
　また、蓄電装置９は、燃料電池システム１ａの外部に接続される態様であるとして例示したが、本開示はこの例に限定されない。燃料電池システム１ａの起動電力として利用できれば、蓄電装置９の構成はこれに限定されず、燃料電池システム１ａの内部に設けられていてもよい。
　（第４の実施の形態）
　［燃料電池集合システムの構成］
　図４は、本開示の第４の実施の形態に係る燃料電池集合システム１００の概略構成を模式的に示すブロック図である。
　本開示の第４の実施の形態に係る燃料電池集合システム１００は、第１の実施の形態に係る燃料電池集合システム１００と基本的構成は同じである。しかしながら、燃料電池システム１ａ，１ｂそれぞれに水素生成器３ａ，３ｂが設けられている点、および、燃料電池集合システム１００が電力供給源切替器１０を備えている点で異なる。
　燃料電池集合システム１００は、系統電源１１に連系し、燃料と酸素含有ガスとで発電を行う、燃料電池システム１ａおよび燃料電池システム１ｂが、燃料電池集合システム１００内で、電力供給源切替器１０を介して並列に接続されている。燃料電池集合システム１００は、電力調整器（図示せず）により、燃料電池集合システム１００の起動時には、系統電源１１の電力を受給し、発電時には、系統電源１１へ電力を供給する。
　本実施の形態では、燃料電池集合システム１００の定格発電出力が５ｋＷとなり、燃料電池システム１ａの定格発電出力が２ｋＷとなり、燃料電池システム１ｂの定格発電出力が３ｋＷとなるように設定されている。
　また、燃料電池システム１ａの起動に必要な最大電力は、１．４ｋＷであり、燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力は、２ｋＷである。
　燃料電池システム１ａの定格発電出力は、燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力と同じ電力に設定されている。燃料電池システム１ａの定格発電出力を、燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力と同じ電力に設定することにより、燃料電池システム１ｂの起動に際して、燃料電池システム１ａの電力を利用することが可能となっている。
　図４に示されるように、本開示の第４の実施の形態に係る燃料電池集合システム１００は、燃料電池システム１ａ、燃料電池システム１ｂ、燃料電池２ａ、燃料電池２ｂ、水素生成器３ａ、水素生成器３ｂ、電力供給源切替器１０、および、制御器１０１を備えている。
　燃料電池システム１ａおよび燃料電池システム１ｂは、図４に示されるように、それぞれ、水素生成器３ａおよび水素生成器３ｂを備えている。水素生成器３ａおよび水素生成器３ｂは、それぞれ、燃料電池２ａおよび燃料電池２ｂが発電するのに必要な燃料供給能力を備えている。水素生成器３ａおよび水素生成器３ｂには、原料供給部７を介して、原料（本実施の形態では都市ガス）が供給される。
　水素生成器３ａ，３ｂは、それぞれ、改質器４ａ，４ｂ、および、改質器４ａ，４ｂを加熱するための燃焼器５ａ，５ｂを有している。
　改質器４ａ，４ｂは、原料ガスと水とを改質反応させて、水素を含む燃料である水素含有ガスを生成するように構成されている。改質器４ａ，４ｂで生成された水素含有ガスは、それぞれ、燃料電池２ａ，２ｂのアノードに供給される。
　水素生成器３ａ，３ｂの改質器４ａ，４ｂには、原料供給部７および水供給器８が接続されている。原料供給部７は、その流量を調整しながら、改質器４ａ，４ｂに、気体状態の原料である原料ガスを供給するように構成されている。原料供給部７は、例えば、流量調整弁とポンプとで構成することができる（図示せず）。
　燃焼器５ａ，５ｂには、燃料電池２ａ，２ｂと燃焼器５ａ，５ｂとを連通させるオフ水素含有ガス経路が接続されている。燃焼器５ａ，５ｂは、オフ水素含有ガス経路を介して、燃料電池２ａ，２ｂから排出される燃料ガスであるオフ水素含有ガスを燃焼させて、オフ燃焼ガスを生成する。
　なお、燃焼器５ａ，５ｂは、原料ガスおよび燃料ガスの少なくともいずれかを燃焼させることにより、改質器４ａ，４ｂを加熱する構成であればよい。
　ここで、水素生成器３ａ，３ｂの燃焼器５ａ，５ｂで生成されたオフ燃焼ガスは、改質器４ａ，４ｂを加熱した後に、オフ燃焼ガス経路に排出されて、燃料電池集合システム１００外に排出される（図示せず）。
　水供給器８は、水蒸気改質反応に必要な水を、改質器４ａ，４ｂに供給する。水供給器８は、改質器４ａ，４ｂに、その流量を調整しながら、水を供給するように構成されている。
　［燃料電池集合システムの動作］
　次に、本実施の形態に係る燃料電池集合システム１００の起動動作について、図４を参照しながら説明する。なお、燃料電池集合システム１００における発電動作は、一般的な燃料電池集合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される。
　まず、燃料電池集合システム１００の運転が開始されると、制御器１０１は、系統電源１１から燃料電池システム１ａに電力が供給されるように電力供給源切替器１０を制御し、燃料電池システム１ａ，１ｂのうち、相対的に発電出力の小さい燃料電池システム１ａを、系統電源１１の電力で起動させる。燃料電池システム１ａの起動に必要な最大電力は、１．４ｋＷである。
　そして、燃料電池システム１ａの起動完了後に、燃料電池システム１ａによる、２ｋＷの定格発電が開始される。
　燃料電池システム１ａによる定格発電が開始されると、制御器１０１からの信号により、系統電源１１からの電力が切り離され、燃料電池システム１ａから燃料電池システム１ｂに電力が供給されるように、電力供給源切替器１０が制御される。そして、燃料電池システム１ａの２ｋＷの定格電力により、燃料電池システム１ｂの起動運転が開始される。
　燃料電池システム１ｂの起動に必要な最大電力は２ｋＷであり、燃料電池システム１ｂは、実質的に先に発電を開始した燃料電池システム１ａの、２ｋＷの定格電力を用いて起動される。
　そして、燃料電池システム１ｂの起動完了後、燃料電池システム１ｂによる、３ｋＷの定格発電が開始され、燃料電池集合システム１００から系統電源１１に電力が供給されるように、電力供給源切替器１０が制御される。そして、制御器１０１は、負荷に応じて、燃料電池集合システム１００の運転を制御する。
　このように、本実施の形態に係る燃料電池集合システム１００によれば、第１の実施の形態に係る燃料電池集合システム１００と同様の作用効果を奏する。さらに、燃料電池の発電出力によって、起動時間が大きく変化する、水素生成器３ａ，３ｂを備えた燃料電池システムにおいて、起動時間の短く、発電出力の小さい燃料電池システム１ａから順に起動させることが可能となり、燃料電池集合システム１００としての起動時間を短縮することが可能となる。
　また、電力供給源切替器１０を備えることにより、先に発電を開始した燃料電池システム１ａで発電された電力のみを利用して、燃料電池システム１ｂを起動させることが可能となる。
　そのため、水素生成器３ａ，３ｂを備えた燃料電池集合システム１００においても、より起動電力の小さく、起動時間の短い燃料電池集合システム１００を提供することが可能となる。
　なお、上述した各実施の形態では、燃料電池システム１ａ、燃料電池システム１ｂおよび燃料電池システム１ｃの燃料電池は、それぞれ、高分子電解質形燃料電池であると例示したが、本開示はこれに限定されない。直接内部改質型固体酸化物形燃料電池、および、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、上述した各実施の形態では、複数台の燃料電池システムが接続された燃料電池集合システム１００の態様を例示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、複数台の燃料電池が接続されて構成された燃料電池集合システム１００の態様であってもよい。
　さらに、各実施の形態において説明した燃料電池集合システム１００では、複数台の燃料電池システム全ての起動完了後に、系統電源１１に電力が供給される態様を例示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、複数台の燃料電池システムの内の、少なくとも１台の起動が完了すれば、系統電源１１に電力が供給される態様であってもよい。
　また、制御器１０１は、燃料電池集合システム１００を構成する各機器を制御する機器であれば、どのような態様であってもよい。制御器１０１は、単独の制御器で構成される態様だけでなく、複数の制御器が協働して燃料電池集合システム１００の制御を実行する制御器群で構成される態様であっても構わない。また、制御器１０１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）、または論理回路等によって構成されていてもよい。
　また、本開示の第３の実施の形態に係る蓄電装置９は、二次電池であると例示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、車両用のバッテリ、および乾電池等のうち、少なくとも一つから構成されている態様であってもよい。
　上記の説明から、当業者にとっては、本開示の多くの改良、および、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、本開示を実行する最良の形態を当業者に教示する目的で提供されたものである。本開示の要旨を逸脱することなく、その構造および機能の少なくともいずれかの詳細を実質的に変更できる。また、上記各実施の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、本開示に係る種々の発明を形成できる。
　以上述べたように、本開示の燃料電池集合システムは、複数台の燃料電池システムが接続された燃料電池集合システムにおいて、まず、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムのみを起動させることにより、燃料電池集合システムの起動電力および起動時間を最小化することが可能となる。
　そのため、起動電力が小さく、起動時間の短い燃料電池集合システムを提供することが可能となるため、特に系統電源の停電時に起動させる用途等に好適に用いることができ、有用である。
　１ａ　　燃料電池システム
　１ｂ　　燃料電池システム
　１ｃ　　燃料電池システム
　２ａ　　燃料電池
　２ｂ　　燃料電池
　３ａ　　水素生成器
　３ｂ　　水素生成器
　４ａ　　改質器
　４ｂ　　改質器
　５ａ　　燃焼器
　５ｂ　　燃焼器
　６　　燃料供給部
　７　　原料供給部
　８　　水供給器
　９　　蓄電装置
　１０　　電力供給源切替器
　１１　　系統電源
　１００　　燃料電池集合システム
　１０１　　制御器

Claims (10)

  1. 燃料を用いて発電を行う、並列に接続された複数の燃料電池システムと、前記複数の燃料電池システムを制御する制御器とを備え、系統電源に連系する燃料電池集合システムであって、
    前記複数の燃料電池システムには、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムが含まれており、
    前記制御器は、前記複数の燃料電池システムを起動させるときに、まず、前記複数の燃料電池システムの内、前記相対的に発電出力の小さい前記燃料電池システムのみを起動させるように構成されているとともに、
    先に起動させた、前記相対的に発電出力の小さい前記燃料電池システムによる電力を用いて、前記複数の燃料電池システムの内、前記相対的に発電出力の小さい前記燃料電池システム以外の、少なくとも１台の前記燃料電池システムを起動させるように構成された、
    燃料電池集合システム。
  2. 前記複数の燃料電池システムは、少なくとも３台の前記燃料電池システムを含み、
    前記制御器は、前記複数の燃料電池システムを起動させるときに、前記複数の燃料電池システムの内で、最も発電出力の小さい燃料電池システムを最初に起動させるように構成された、
    請求項１に記載の燃料電池集合システム。
  3. 前記制御器は、前記複数の燃料電池システムを起動させるときに、前記相対的に発電出力の小さい前記燃料電池システムを優先して、発電出力の順に、１台ずつ起動させるように構成されるとともに、
    前記制御器は、２番目以降に起動させる前記燃料電池システムを、先に起動させた前記燃料電池システムによる電力を用いて、起動させるように構成された、
    請求項２に記載の燃料電池集合システム。
  4. 蓄電装置を、さらに備え、
    前記制御器は、前記系統電源の停電時に、前記複数の燃料電池システムを起動させるときに、最初に起動させる、前記相対的に発電出力の小さい前記燃料電池システムを、前記蓄電装置の電力を用いて起動させるように構成された、
    請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の燃料電池集合システム。
  5. 前記複数の燃料電池システムは、それぞれ、原料を改質して前記燃料を生成する改質器と、前記原料および前記燃料の少なくともいずれかを燃焼させて、前記改質器を加熱する燃焼器と、を有する水素生成器を備えた、
    請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の燃料電池集合システム。
  6. 燃料を用いて発電を行う、並列に接続された複数の燃料電池システムを備え、系統電源に連系する燃料電池集合システムの運転方法であって、
    前記複数の燃料電池システムには、相対的に発電出力の小さい燃料電池システムが含まれており、
    複数の前記燃料電池システムを起動させるときに、まず、前記複数の燃料電池システムの内、前記相対的に発電出力の小さい前記燃料電池システムのみを起動させる第１のステップと、
    先に起動させた、前記相対的に発電出力の小さい前記燃料電池システムによる電力を用いて、前記複数の燃料電池システムの内、前記相対的に発電出力の小さい前記燃料電池システム以外の、少なくとも１台の前記燃料電池システムを起動させる第２のステップとを備えた、
    燃料電池集合システムの運転方法。
  7. 前記複数の燃料電池システムは、少なくとも３台の前記燃料電池システムを含み、前記第１のステップにおいて、前記複数の燃料電池システムを起動させるときに、前記複数の燃料電池システムの内で、最も発電出力の小さい燃料電池システムを最初に起動させる、
    請求項６に記載の燃料電池集合システムの運転方法。
  8. 前記第１のステップにおいて、前記複数の燃料電池システムを起動させるときに、前記相対的に発電出力の小さい前記燃料電池システムを優先して、発電出力の順に１台ずつ起動させる、
    請求項７に記載の燃料電池集合システムの運転方法。
  9. 前記燃料電池集合システムは、蓄電装置を備え、
    前記第１のステップにおいて、前記系統電源の停電時に、前記複数の燃料電池システムを起動させるときに、最初に起動させる、前記相対的に発電出力の小さい前記燃料電池システムを、前記蓄電装置の電力を用いて起動させる、
    請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の燃料電池集合システムの運転方法。
  10. 前記複数の燃料電池システムは、それぞれ、原料を改質して前記燃料を生成する改質器と、前記原料および前記燃料の少なくともいずれかを燃焼させて、前記改質器を加熱する燃焼器と、を有する水素生成器を備えた、
    請求項６から請求項９までのいずれか１項に記載の燃料電池集合システムの運転方法。
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