JP2023180798A - 船舶用発電システム、船舶用発電方法、および船舶用発電システムの制御用プログラム - Google Patents
船舶用発電システム、船舶用発電方法、および船舶用発電システムの制御用プログラム Download PDFInfo
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Abstract
Description
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む複数の発電装置と、
前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させるよう構成された制御装置と、を備える、船舶用発電システムである。
前記内燃機関に供給される前記ガス燃料は、前記アンモニアの一部の分解により生成されるガスであることが好ましい。
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得するよう構成された取得部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定するよう構成された判定部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、前記増減量が前記許容範囲を超過する場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させるよう構成された起動部と、
を有することが好ましい。
船舶電力需要量の情報を取得するよう構成された取得部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否かを判定するよう構成された判定部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させるよう構成された起動部と、
を有することが好ましい。
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得するよう構成された取得部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定するよう構成された判定部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させるよう構成された起動部と、
前記増減量が前記許容範囲を超過する場合に、前記二次電池より船舶へ電力を供給させるよう構成された切替部と、
を有することが好ましい。
主機関の燃料または積荷としてアンモニアを搭載するアンモニア搭載船において用いられる電力を生成する発電方法であって、
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む複数の発電装置を用いて、前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させる制御ステップと、を備える。
前記内燃機関に供給される前記ガス燃料は、前記アンモニアの一部の分解により生成されるガスであることが好ましい。
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、前記増減量が前記許容範囲を超過する場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
を備えることが好ましい。
船舶電力需要量の情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否かを判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
を備えることが好ましい。
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
前記増減量が前記許容範囲を超過する場合に、前記二次電池より船舶へ電力を供給させる切替ステップと、
を備えることが好ましい。
当該制御用プログラムは、
主機関の燃料または積荷としてアンモニアを搭載するアンモニア搭載船において用いられる電力を生成する発電システムの動作を制御するためのプログラムであって、
コンピュータに、
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む、前記発電システムの複数の発電装置を用いて、前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させる制御ステップを実行させる。
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、前記増減量が前記許容範囲を超過する場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
を備えることが好ましい。
船舶電力需要量の情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否かを判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
を備えることが好ましい。
前記制御ステップは、
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の増減量、のそれぞれの情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
前記増減量が前記許容範囲を超過する場合に、前記二次電池より船舶へ電力を供給させる切替ステップと、
を備えることが好ましい。
図1は、船舶用発電システム1の構成の一例を示す図である。船舶用発電システム1は、アンモニアを主機関の燃料または積荷として搭載する船舶に設けられ、当該船舶の各設備へ電力を供給するものであり、主として、固体酸化物形燃料電池11と、ディーゼルエンジン発電機12、13と、制御装置14と、を有する。
エネルギー単価($/MWh)=重量単価($/ton)÷比エンタルピ(MJ/kg)×3.6(GJ/MWh)・・・(1)
また、1MWhあたりの燃料費は以下の式により算出される。
単位時間燃料費($/MWh)=エネルギー単価($/MWh)×発電効率(%)・・・(2)
Case1とCase3の比較において、Case3の装置コストはCase1に比べ約1,015,000ドル高価である一方で、Case3の年間燃料コストはCase1に比べ約101,280ドル安価となる。したがって、装置の導入コスト差は約10年で回収することが可能となる。
さらに、ディーゼルエンジン発電機のみを採用したCase1では、主機関用途や積荷等のアンモニアを有効活用できないが、アンモニアを原燃料とする固体酸化物形燃料電池11を採用するCase3では、当該アンモニアの有効活用が可能となる。
本発明に係る船舶用発電システムの第2の実施形態について、第1の実施形態とは異なる部分を中心に説明する。本実施形態の船舶用発電システム2は、ディーゼルエンジン発電機12、13の代わりにデュアルフューエルエンジン発電機22、23を有する点で異なる。なお、以後の説明において、第1の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
Case4とCase5の比較において、Case5の装置コストはCase4に比べ約1,015,000ドル高価である一方で、Case5の年間燃料コストは、Case4に比べ約166,741ドル安価となる。したがって、装置の導入コスト差は約6年で回収することが可能となる。
本発明に係る船舶用発電システムの第3の実施形態について、第1の実施形態とは異なる部分を中心に説明する。本実施形態の船舶用発電システム3は、固体酸化物形燃料電池11に直列に接続された二次電池31を有する点で異なる。なお、以後の説明において、第1の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
本発明に係る船舶用発電システムの第4の実施形態について、第3の実施形態とは異なる部分を中心に説明する。本実施形態の船舶用発電システム4は、固体酸化物形燃料電池11と並列に接続された二次電池31を有する点で異なる。なお、以後の説明において、第1の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
図5は、本発明に係る船舶用発電システムの第5の実施形態について、その構成の一例を示したものである。
本発明の別の態様は、上記一態様の船舶用発電方法である。本実施形態の発電方法は、上記制御ステップを、例えば上記船舶用発電システムの運転により行うことができ、その一部はオペレーターにより行われても良い。
本実施形態の方法では、装置コストと、船舶の運用期間中に必要となる燃料費を含む運航コストと、を含む、船舶の運用期間中に必要となるコストを低減させることができる。また、一時的に稼働させる第2発電装置または第3発電装置を、電力需要や増減量に合わせて適当なタイミングで稼働させることができるため、高コストなバイオディーゼル燃料の余分な燃料消費を防ぐことができる。
本実施形態のプログラムでは、装置コストと、船舶の運用期間中に必要となる燃料費を含む運航コストと、を含む、船舶の運用期間中に必要となるコストを低減させることができる。また、一時的に稼働させる第2発電装置または第3発電装置を、電力需要や増減量に合わせて適当なタイミングで稼働させることができるため、高コストなバイオディーゼル燃料の余分な燃料消費を防ぐことができる。
6 アンモニアタンク
7、8 アンモニア分解器
11 固体酸化物形燃料電池
12、13 ディーゼルエンジン発電機
12a、13a ディーゼルエンジン
12b、13b、22b、23b 発電機
14 制御装置
14a 取得部
14b 判定部
14c 起動部
14d 切替部
22、23 デュアルフューエルエンジン発電機
22a、23a デュアルフューエルエンジン
31 二次電池
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む複数の発電装置と、
前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させるよう構成された制御装置と、を備え、
前記制御装置は、船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過する場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合を除き、前記発電装置のうち前記第1発電装置のみを稼働させる、船舶用発電システムである。
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む複数の発電装置と、
前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させるよう構成された制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得するよう構成された取得部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定するよう構成された判定部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、前記増減量が前記許容範囲を超過する場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させるよう構成された起動部と、
を有する、船舶用発電システムである。
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む複数の発電装置と、
前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させるよう構成された制御装置と、を備え、
前記第1発電装置が二次電池をさらに有し、
前記制御装置は、
船舶電力需要量の情報を取得するよう構成された取得部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否かを判定するよう構成された判定部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させるよう構成された起動部と、
を有し、
前記電力は、前記アンモニア搭載船の設備において用いられ、
前記二次電池は、前記固体酸化物形燃料電池から前記二次電池を介して前記設備に電力が供給されるよう前記固体酸化物形燃料電池と接続されている、船舶用発電システムである。
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む複数の発電装置と、
前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させるよう構成された制御装置と、を備え、
前記第1発電装置が二次電池をさらに有し、
前記制御装置は、
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得するよう構成された取得部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定するよう構成された判定部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させるよう構成された起動部と、
前記増減量が前記許容範囲を超過する場合に、前記二次電池より船舶へ電力を供給させるよう構成された切替部と、
を有する、船舶用発電システムである。
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む複数の発電装置を用いて、前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させる制御ステップと、を備え、
前記制御ステップでは、船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過する場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合を除き、前記発電装置のうち前記第1発電装置のみを稼働させる、船舶用発電方法である。
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む複数の発電装置を用いて、前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させる制御ステップ、を備え、
前記制御ステップは、
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、前記増減量が前記許容範囲を超過する場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
を備える、船舶用発電方法である。
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む複数の発電装置を用いて、前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させる制御ステップ、を備え、
前記第1発電装置が二次電池をさらに有し、
前記制御ステップは、
船舶電力需要量の情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否かを判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
を備え、
前記電力は、前記アンモニア搭載船の設備において用いられ、
前記二次電池は、前記固体酸化物形燃料電池から前記二次電池を介して前記設備に電力が供給されるよう前記固体酸化物形燃料電池と接続されている、船舶用発電方法である。
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む複数の発電装置を用いて、前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させる制御ステップ、を備え、
前記第1発電装置が二次電池をさらに有し、
前記制御ステップは、
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
前記増減量が前記許容範囲を超過する場合に、前記二次電池より船舶へ電力を供給させる切替ステップと、
を備える、船舶用発電方法である。
コンピュータに、
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む、前記発電システムの複数の発電装置を用いて、前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させる制御ステップを実行させ、
前記制御ステップでは、船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過する場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合を除き、前記発電装置のうち前記第1発電装置のみを稼働させる、船舶用発電システムの制御用プログラムである。
コンピュータに、
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む、前記発電システムの複数の発電装置を用いて、前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させる制御ステップを実行させ、
前記制御ステップは、
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、前記増減量が前記許容範囲を超過する場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
を備える、船舶用発電システムの制御用プログラムである。
コンピュータに、
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む、前記発電システムの複数の発電装置を用いて、前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させる制御ステップを実行させ、
前記制御ステップは、
船舶電力需要量の情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否かを判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
を備える、船舶用発電システムの制御用プログラムである。
コンピュータに、
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む、前記発電システムの複数の発電装置を用いて、前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させる制御ステップを実行させ、
前記第1発電装置が二次電池をさらに有し、
前記制御ステップは、
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の増減量、のそれぞれの情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
前記増減量が前記許容範囲を超過する場合に、前記二次電池より船舶へ電力を供給させる切替ステップと、
を備える、船舶用発電システムの制御用プログラムである。
Claims (18)
- 主機関の燃料または積荷としてアンモニアを搭載するアンモニア搭載船において用いられる電力を生成する発電システムであって、
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む複数の発電装置と、
前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させるよう構成された制御装置と、を備える、船舶用発電システム。 - 前記内燃機関が、ディーゼルエンジンである、請求項1に記載の船舶用発電システム。
- 前記内燃機関が、ガス燃料と液体燃料の少なくとも一方を燃料とするデュアルフューエルエンジンであって、
前記内燃機関に供給される前記ガス燃料は、前記アンモニアの一部の分解により生成されるガスである、請求項1に記載の船舶用発電システム。 - 前記第1発電装置が二次電池をさらに有する、請求項1から3のいずれか1項に記載の船舶用発電システム。
- 前記制御装置は、
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得するよう構成された取得部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定するよう構成された判定部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、前記増減量が前記許容範囲を超過する場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させるよう構成された起動部と、
を有する、請求項1から3のいずれか1項に記載の船舶用発電システム。 - 前記制御装置は、
船舶電力需要量の情報を取得するよう構成された取得部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否かを判定するよう構成された判定部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させるよう構成された起動部と、
を有する、請求項4に記載の船舶用発電システム。 - 前記制御装置は、
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得するよう構成された取得部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定するよう構成された判定部と、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させるよう構成された起動部と、
前記増減量が前記許容範囲を超過する場合に、前記二次電池より船舶へ電力を供給させるよう構成された切替部と、
を有する、請求項4に記載の船舶用発電システム。 - 主機関の燃料または積荷としてアンモニアを搭載するアンモニア搭載船において用いられる電力を生成する発電方法であって、
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む複数の発電装置を用いて、前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させる制御ステップ、を備える、船舶用発電方法。 - 前記内燃機関が、ディーゼルエンジンである、請求項8に記載の船舶用発電方法。
- 前記内燃機関が、ガス燃料と液体燃料の少なくとも一方を燃料とするデュアルフューエルエンジンであって、
前記内燃機関に供給される前記ガス燃料は、前記アンモニアの一部の分解により生成されるガスである、請求項8に記載の船舶用発電方法。 - 前記第1発電装置が二次電池をさらに有する、請求項8から10のいずれか1項に記載の船舶用発電方法。
- 前記制御ステップは、
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、前記増減量が前記許容範囲を超過する場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
を備える、請求項8から10のいずれか1項に記載の船舶用発電方法。 - 前記制御ステップは、
船舶電力需要量の情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否かを判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
を備える、請求項11に記載の船舶用発電方法。 - 前記制御ステップは、
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合と、前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
前記増減量が前記許容範囲を超過する場合に、前記二次電池より船舶へ電力を供給させる切替ステップと、
を備える、請求項11に記載の船舶用発電方法。 - 主機関の燃料または積荷としてアンモニアを搭載するアンモニア搭載船において用いられる電力を生成する発電システムの動作を制御するためのプログラムであって、
コンピュータに、
前記アンモニアの一部の分解により生成する水素を主成分とするガスを燃料ガスとする固体酸化物形燃料電池を有する第1発電装置と、内燃機関を有し、前記内燃機関が生成する動力を用いて発電するよう構成された第2発電装置と、を少なくとも含む、前記発電システムの複数の発電装置を用いて、前記電力を生成するように前記発電装置それぞれの稼働を制御し、前記発電装置のうち前記第1発電装置を優先して稼働させる制御ステップを実行させる、船舶用発電システムの制御用プログラム。 - 前記制御ステップは、
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の単位時間当たりの増減量、のそれぞれの情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、前記増減量が前記許容範囲を超過する場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
を備える、請求項15に記載の制御用プログラム。 - 前記制御ステップは、
船舶電力需要量の情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否かを判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
を備える、請求項15に記載の制御用プログラム。 - 前記第1発電装置が二次電池をさらに有し、
前記制御ステップは、
船舶電力需要量、および前記船舶電力需要量の増減量、のそれぞれの情報を取得する取得ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過するか否か、および前記増減量が前記固体酸化物形燃料電池の単位時間当たりの出力変動値の許容範囲を超過するか否か、を判定する判定ステップと、
前記船舶電力需要量が前記固体酸化物形燃料電池の定格出力を超過した場合、および前記固体酸化物形燃料電池の稼働が不能になった場合、のいずれかの場合にのみ前記第1発電装置以外の少なくとも1つの発電装置を起動させる起動ステップと、
前記増減量が前記許容範囲を超過する場合に、前記二次電池より船舶へ電力を供給させる切替ステップと、
を備える、請求項15に記載の制御用プログラム。
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