JP7500395B2 - Fuel Cell Power Generation System - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池発電システム、特に固体酸化物型の燃料電池発電装置を用いる燃料電池発電システムにおいて、発電寄与率の向上に関するものである。 The present invention relates to improving the power generation contribution rate in fuel cell power generation systems, particularly in fuel cell power generation systems that use solid oxide fuel cell power generation devices.
従来の固体酸化物型燃料電池発電システムでは、電力負荷が低下した際には、瞬時に発電出力を追従して低下させる制御を行っている。一方、電力負荷が上昇した際には、負荷に追従するように発電出力を上昇させる。しかし、特に固体酸化物型の燃料電池発電装置を用いた燃料電池発電システムにおいては、発電出力を上昇させる速度（すなわち、単位時間当たりの発電出力の上昇幅）には、燃料電池発電装置の構造に起因する上限がある。 In conventional solid oxide fuel cell power generation systems, when the power load drops, the power output is controlled to instantly follow and decrease. On the other hand, when the power load increases, the power output is increased to follow the load. However, particularly in fuel cell power generation systems that use solid oxide fuel cell power generation devices, there is an upper limit to the speed at which the power output can be increased (i.e., the increase in power output per unit time) due to the structure of the fuel cell power generation device.
特許文献１では、運転開始から発電までにかかる起動時間を考慮して、前もって起動をかけることで、電力負荷が増大したタイミングには、燃料電池システムから電力供給できるようにすることで電力負荷パターンに対する燃料電池システムの電力寄与率を向上させることを図っている。 In Patent Document 1, the startup time required from the start of operation to power generation is taken into consideration, and startup is performed in advance, so that when the power load increases, the fuel cell system can supply power, thereby improving the power contribution rate of the fuel cell system to the power load pattern.
特許文献２では、負荷電力が急激に低下してから設定時間の間、発電電力が一定に保持されるように固体酸化物型燃料電池を制御している。 In Patent Document 2, a solid oxide fuel cell is controlled so that the generated power is kept constant for a set time after the load power suddenly drops.
電力負荷の変動量が大きい場合、あるいは、電力負荷の変動頻度が多い場合は、システムの発電出力が低下した状態から急激に電力負荷が上昇すると、システムの発電出力が実際の電力負荷に追いつけないため、発電寄与率が低下することがあった。 When the power load fluctuates greatly or frequently, if the power load suddenly increases from a state in which the system's power generation output has decreased, the system's power generation output cannot keep up with the actual power load, and the power generation contribution rate may decrease.
特許文献１では前もってシステムを起動しておくことで、電力供給をより早期に行うこととしているが、電力負荷の変動に対応することについての言及はない。 Patent document 1 describes how the system can be started up in advance to allow for earlier power supply, but makes no mention of responding to fluctuations in the power load.
特許文献２では負荷電力が急激に低下してもしばらくの間発電電力を一定に保持して、負荷電力の再度の上昇に備えることとしているが、その再度の上昇が起こらない場合には発電電力が無駄になる。 In Patent Document 2, even if the load power suddenly drops, the generated power is kept constant for a while in preparation for the load power to increase again, but if that increase does not occur, the generated power is wasted.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、既存の燃料電池発電装置を用いつつ、電力供給先での負荷電力に対する燃料電池発電装置の発電寄与率の向上を目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to improve the power generation contribution rate of a fuel cell power generation device to the load power at the power supply destination while using an existing fuel cell power generation device.
第１態様に係る燃料電池発電システムは、出力調整が可能な燃料電池発電装置と、電力供給先における電力負荷を検知する負荷検知装置と、前記燃料電池発電装置の発電出力を制御する出力制御装置とを備え、前記出力制御装置は、前記燃料電池発電装置の発電出力が、前記負荷検知装置が検知した電力負荷未満のときに、予め定めた出力増加速度で前記燃料電池発電装置の発電出力を上昇させるとともに、前記出力制御装置は、前記燃料電池発電装置の発電出力が、前記負荷検知装置が検知した電力負荷以上のときに、予め定めた出力低下速度であって、実際の電力負荷の低下速度以下の出力低下速度である調整低下速度にて、前記燃料電池発電装置の発電出力を低下させる。 The fuel cell power generation system according to the first aspect includes a fuel cell power generation device capable of adjusting output, a load detection device that detects the power load at the power supply destination, and an output control device that controls the power generation output of the fuel cell power generation device, and when the power generation output of the fuel cell power generation device is less than the power load detected by the load detection device, the output control device increases the power generation output of the fuel cell power generation device at a predetermined output increase rate, and when the power generation output of the fuel cell power generation device is equal to or greater than the power load detected by the load detection device, the output control device reduces the power generation output of the fuel cell power generation device at a predetermined output reduction rate, which is an adjusted reduction rate that is equal to or less than the reduction rate of the actual power load.
すなわち、第１態様に係る燃料電池発電システムは、燃料電池発電装置と、負荷検知装置と、出力制御装置とを備える。燃料電池発電装置は、少なくとも後述の出力増加速度で発電出力を上昇させるとともに、後述の調整低下速度で発電出力を低下させる、出力調整が可能な構造を有する。具体的には、既存の燃料電池発電装置、例えば、固体酸化物燃料電池を備えた発電装置を第１態様の燃料電池発電装置とすることができる。 That is, the fuel cell power generation system according to the first aspect includes a fuel cell power generation device, a load detection device, and an output control device. The fuel cell power generation device has a structure capable of adjusting the output, at least increasing the power generation output at an output increase speed described below, and decreasing the power generation output at an adjustment decrease speed described below. Specifically, an existing fuel cell power generation device, for example, a power generation device equipped with a solid oxide fuel cell, can be used as the fuel cell power generation device of the first aspect.
電力供給先とは、燃料電池発電装置で発電した電力が供給されてその電力が消費されるところであり、例えば、家庭、事業所、又は工場等を挙げることができる。電力供給先では、燃料電池発電装置が発電した電力とともに、実際の電力負荷に対する不足分はその他の電力供給元、例えば電力供給会社又は、電力供給先が備えるその他の発電施設（例えば、太陽光発電若しくは燃料電池発電装置以外の自家発電装置、バッテリー等）から得られた電力により賄われる。 The power supply destination is a place where the power generated by the fuel cell power generation device is supplied and consumed, such as a home, a business, or a factory. At the power supply destination, in addition to the power generated by the fuel cell power generation device, any shortfall in the actual power load is covered by power obtained from other power sources, such as a power supply company, or other power generation facilities equipped by the power supply destination (for example, solar power generation or private power generation devices other than a fuel cell power generation device, batteries, etc.).
負荷検知装置とは、電力供給先における電力負荷を検知する装置である。たとえば、電力供給先の分電盤に取り付けられる無線変流器若しくは無線変流器又は電力スマートメーターをこの負荷検知装置とすることができる。 A load detection device is a device that detects the power load at the power supply destination. For example, this load detection device can be a wireless current transformer or wireless current transformer attached to the power supply destination distribution board, or a power smart meter.
出力制御装置は、燃料電池発電装置の発電出力の上昇及び低下を制御する装置である。例えば、燃料電池発電装置に装着された、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等を備えたコンピュータをこの出力制御装置とすることができる。この出力制御装置は、負荷検知装置と有線又は無線で接続され、負荷検知装置が検知した電力供給先の電力負荷変動がリアルタイムで入力される。 The output control device is a device that controls the increase and decrease of the power generation output of the fuel cell power generation device. For example, this output control device can be a computer equipped with a CPU, RAM, ROM, etc., that is attached to the fuel cell power generation device. This output control device is connected to the load detection device by wire or wirelessly, and the power load fluctuations of the power supply destination detected by the load detection device are input in real time.
出力制御装置は、燃料電池発電装置の発電出力が、負荷検知装置が検知した電力負荷未満のとき、換言すると、電力供給先における電力負荷に燃料電池発電装置の発電出力が足りていないときに、予め定めた出力増加速度で燃料電池発電装置の発電出力を上昇させる。ここで、「予め定めた出力増加速度」とは、燃料電池発電装置の構造的な制約から定まる限度の出力増加速度であっても良いし、その限度に満たない任意の出力増加速度であっても良い。 The output control device increases the power output of the fuel cell power generation device at a predetermined output increase rate when the power output of the fuel cell power generation device is less than the power load detected by the load detection device, in other words, when the power output of the fuel cell power generation device is insufficient to meet the power load at the power supply destination. Here, the "predetermined output increase rate" may be the limit of the output increase rate determined by the structural constraints of the fuel cell power generation device, or it may be any output increase rate that does not meet that limit.
また、出力制御装置は、燃料電池発電装置の発電出力が、負荷検知装置が検知した電力負荷以上のとき、換言すると、電力供給先における電力負荷に燃料電池発電装置の発電出力が達したときに、予め定めた出力低下速度である調整低下速度で燃料電池発電装置の発電出力を低下させる。ここで、「調整低下速度」とは、電力供給先で実際に電力負荷が低下する速度（以下、「実低下速度」とする。）以下の出力低下速度であり、好ましくは、電力供給先で実際に電力負荷が低下する速度より緩やかな出力低下速度である。なお、実低下速度は、たとえば、燃料電池発電装置へのメタンガス及び改質水の供給を停止することで発電出力を瞬時に低下させるときの出力低下速度である。 The output control device also reduces the power output of the fuel cell power generation device at an adjusted reduction rate, which is a predetermined output reduction rate, when the power output of the fuel cell power generation device is equal to or greater than the power load detected by the load detection device, in other words, when the power output of the fuel cell power generation device reaches the power load at the power supply destination. Here, the "adjusted reduction rate" is an output reduction rate that is equal to or less than the rate at which the power load at the power supply destination actually decreases (hereinafter referred to as the "actual reduction rate"), and is preferably an output reduction rate that is slower than the rate at which the power load at the power supply destination actually decreases. The actual reduction rate is, for example, the output reduction rate when the power output is instantly reduced by stopping the supply of methane gas and reforming water to the fuel cell power generation device.
この構成によると、電力供給先において電力負荷が低下した際に、燃料電池発電装置の発電出力を瞬時に追従するように低下させるのではなく、低下速度を実低下速度以下とすることで、その後電力負荷が再上昇した際に、電力負荷と発電出力との差を小さくすることができる。 With this configuration, when the power load at the power supply destination drops, the power output of the fuel cell power generation device is not instantly lowered to follow suit, but the rate of decrease is set to be equal to or lower than the actual rate of decrease, so that when the power load subsequently rises again, the difference between the power load and the power output can be reduced.
第２態様に係る燃料電池発電システムは、第１態様に係る燃料電池発電システムにおいて、前記調整低下速度は、次のような出力低下速度であって、すなわち、電力供給先の電力負荷変動を表すグラフに対して、前記出力増加速度及び当該出力低下速度に従った前記燃料電池発電装置の発電出力のグラフを当てはめたとき、所定期間において、前記電力負荷変動を表すグラフが前記出力増加速度に従った前記発電出力のグラフを上回っている領域の面積と、前記電力負荷変動を表すグラフが当該出力低下速度に従った前記発電出力のグラフを下回っている領域の面積との合計が最小値となるような出力低下速度である。 In the fuel cell power generation system according to the second aspect, in the fuel cell power generation system according to the first aspect, the adjusted reduction rate is an output reduction rate such that, when a graph of the power generation output of the fuel cell power generation device according to the output increase rate and the output reduction rate is applied to a graph showing the power load fluctuation of the power supply destination, the sum of the area of the region where the graph showing the power load fluctuation exceeds the graph of the power generation output according to the output increase rate and the area of the region where the graph showing the power load fluctuation is below the graph of the power generation output according to the output reduction rate during a specified period of time is a minimum value.
すなわち、第２態様に係る燃料電池発電システムは、まず、電力供給先の電力負荷変動を示すグラフに、第１態様に規定する出力増加速度と、ある出力低下速度とに従った発電出力のグラフを当てはめる。ここで、電力供給先の電力負荷変動を示すグラフとは、好ましくは、電力供給先においてモデルとなる所定期間における電力負荷変動である。このようにグラフを当てはめると、所定期間において、電力負荷変動を表すグラフが出力増加速度に従った発電出力を上回っている領域の面積（以下、「第１面積」とする。）が求められる。同時に、所定期間において、電力負荷変動を表すグラフがその出力低下速度に従った発電出力のグラフを下回っている領域の面積（以下、「第２面積」とする。）も求められる。なお、ここでいう「グラフ」は実際に二次元平面上に描かれる必要はなく、計算上の数値としてのみ存在するものであってもよい。 That is, the fuel cell power generation system according to the second embodiment first applies a graph of the power output according to the output increase rate and a certain output decrease rate to a graph showing the power load fluctuation of the power supply destination. Here, the graph showing the power load fluctuation of the power supply destination is preferably the power load fluctuation in a predetermined period that serves as a model at the power supply destination. By applying the graph in this way, the area (hereinafter referred to as the "first area") of the region in which the graph showing the power load fluctuation exceeds the power output according to the output increase rate in the predetermined period is obtained. At the same time, the area (hereinafter referred to as the "second area") of the region in which the graph showing the power load fluctuation falls below the graph of the power output according to the output decrease rate in the predetermined period is also obtained. Note that the "graph" referred to here does not need to be actually drawn on a two-dimensional plane, and may exist only as a calculated value.
このようなグラフの当てはめを、複数の出力低下速度についてそれぞれ行い、それぞれについて求められた第１面積と第２面積との和が最小値となるような出力低下速度を、出力制御装置は調整低下速度とする。 This graph fitting is performed for each of a number of output reduction rates, and the output reduction rate at which the sum of the first area and the second area found for each rate is the smallest value is determined by the output control device as the adjusted reduction rate.
ここで、第１面積とは、燃料電池発電装置の発電出力が電力供給先の負荷変動に足りていない電力量を表す。また、第２面積とは、燃料電池発電装置の発電出力が電力供給先の負荷変動に対し過剰な電力量を表す。このような第１面積と第２面積との和を最小にする様な出力低下速度を調整低下速度とすることで、電力供給先の負荷変動に対する発電寄与率をできるだけ大きくしつつ、過剰な電力量をなるべく小さくするような、燃料電池発電装置の発電出力制御が可能となる。 Here, the first area represents the amount of power that the power generation output of the fuel cell power generation device is insufficient to meet the load fluctuations of the power supply destination. The second area represents the amount of power that the power generation output of the fuel cell power generation device is excessive for the load fluctuations of the power supply destination. By setting the output reduction rate that minimizes the sum of the first area and the second area as the adjustment reduction rate, it becomes possible to control the power generation output of the fuel cell power generation device so as to minimize the amount of excess power while maximizing the power generation contribution rate to the load fluctuations of the power supply destination.
第３態様に係る燃料電池発電システムは、第２態様に係る燃料電池発電システムにおいて、前記調整低下速度は、候補となる出力低下速度及び前記電力負荷の低下速度のうちから選ばれる。 The fuel cell power generation system according to the third aspect is the fuel cell power generation system according to the second aspect, in which the adjustment reduction speed is selected from among candidate output reduction speeds and the reduction speed of the power load.
この構成によって、第２態様において、電力供給先の負荷変動に対する発電寄与率をできるだけ大きくしつつ、過剰な電力量をなるべく小さくするような、燃料電池発電装置の発電出力制御において、モデルとなる電力供給先の負荷変動によって、実低下速度も含めて適切な出力低下速度を調整低下速度とすることができる。また、候補となる出力低下速度は１つであっても、また複数であっても良い。 With this configuration, in the second mode, in the power generation output control of the fuel cell power generation device, which maximizes the power generation contribution rate to the load fluctuation of the power supply destination while minimizing the amount of excess power, an appropriate output reduction rate, including the actual reduction rate, can be set as the adjusted reduction rate depending on the load fluctuation of the model power supply destination. In addition, there may be one or more candidate output reduction rates.
第４態様に係る燃料電池発電システムは、第１態様に係る燃料電池発電システムにおいて、前記電力供給先の電力負荷変動を表すグラフに対して、前記出力増加速度及び前記電力負荷の低下速度を下回る所定の前記調整低下速度に従った前記燃料電池発電装置の発電出力のグラフを当てはめたとき、所定期間において、前記電力負荷変動を表すグラフが前記出力増加速度に従った前記発電出力のグラフを上回っている領域の面積と、前記電力負荷変動を表すグラフが前記調整低下速度に従った前記発電出力のグラフを下回っている領域の面積との合計が所定の閾値以下である場合は、前記出力制御装置は、前記調整低下速度で前記燃料電池発電装置を制御し、前記合計が前記所定の閾値を超える場合は、前記出力制御装置は、前記電力負荷の低下速度で前記燃料電池発電装置を制御する。 In the fuel cell power generation system according to the fourth aspect, in the fuel cell power generation system according to the first aspect, when a graph of the power generation output of the fuel cell power generation device according to a predetermined adjusted decrease rate that is lower than the output increase rate and the power load decrease rate is applied to a graph showing the power load fluctuation of the power supply destination, if the sum of the area of the region where the graph showing the power load fluctuation exceeds the graph of the power generation output according to the output increase rate and the area of the region where the graph showing the power load fluctuation is lower than the graph of the power generation output according to the adjusted decrease rate during a predetermined period is equal to or less than a predetermined threshold value, the output control device controls the fuel cell power generation device at the adjusted decrease rate, and if the sum exceeds the predetermined threshold value, the output control device controls the fuel cell power generation device at the power load decrease rate.
すなわち、第４態様に係る燃料電池発電システムは、まず、電力供給先の電力負荷変動を示すグラフに、第１態様に規定する出力増加速度と、前記した実低下速度を下回る調整低下速度とに従った発電出力のグラフを当てはめる。ここで、電力供給先の電力負荷変動を示すグラフとは、好ましくは、電力供給先においてモデルとなる所定期間における電力負荷変動である。このようにグラフを当てはめると、所定期間において、電力負荷変動を表すグラフが出力増加速度に従った発電出力を上回っている領域の面積（以下、「第１面積」とする。）が求められる。同時に、所定期間において、電力負荷変動を表すグラフがその調整低下速度に従った発電出力のグラフを下回っている領域の面積（以下、「第２面積」とする。）も求められる。なお、ここでいう「グラフ」は実際に二次元平面上に描かれる必要はなく、計算上の数値としてのみ存在するものであってもよい。 That is, in the fuel cell power generation system according to the fourth aspect, first, a graph of the power output according to the output increase rate defined in the first aspect and the adjusted decrease rate lower than the actual decrease rate is applied to a graph showing the power load fluctuation of the power supply destination. Here, the graph showing the power load fluctuation of the power supply destination is preferably the power load fluctuation in a predetermined period that serves as a model at the power supply destination. By applying the graph in this way, the area (hereinafter referred to as the "first area") of the region in which the graph showing the power load fluctuation exceeds the power output according to the output increase rate in the predetermined period is obtained. At the same time, the area (hereinafter referred to as the "second area") of the region in which the graph showing the power load fluctuation falls below the graph of the power output according to the adjusted decrease rate in the predetermined period is also obtained. Note that the "graph" referred to here does not need to be actually drawn on a two-dimensional plane, and may exist only as a calculated value.
ここで、第１面積とは、燃料電池発電装置の発電出力が電力供給先の負荷変動に足りていない電力量を表す。また、第２面積とは、燃料電池発電装置の発電出力が電力供給先の負荷変動に対し過剰な電力量を表す。 Here, the first area represents the amount of power that the fuel cell power generation device's power output is insufficient to meet the load fluctuations of the power supply destination. The second area represents the amount of power that the fuel cell power generation device's power output is excessive to meet the load fluctuations of the power supply destination.
このようにして求められた第１面積と第２面積との和が、所定の閾値以下である場合は、過剰な電力量の上昇を加味しても、電力供給先の負荷変動に対する燃料電池発電装置の発電寄与率の上昇は意義があるものとして、出力制御装置はこの調整低下速度に従って燃料電池発電装置を制御する。 If the sum of the first area and the second area calculated in this way is equal to or less than a predetermined threshold value, the increase in the power generation contribution rate of the fuel cell power generation device in response to the load fluctuation of the power supply destination is deemed significant, even when taking into account the excessive increase in the amount of power, and the output control device controls the fuel cell power generation device according to this adjustment decrease rate.
一方、このようにして求められた第１面積と第２面積との和が、所定の閾値を超える場合は、過剰な電力量の上昇を加味すると、電力供給先の負荷変動に対する燃料電池発電装置の発電寄与率の上昇には意義はないものとして、出力制御装置は前記した実低下速度に従って燃料電池発電装置を制御する。 On the other hand, if the sum of the first area and the second area calculated in this manner exceeds a predetermined threshold, taking into account the excessive increase in the amount of power, the increase in the power generation contribution rate of the fuel cell power generation device in response to the load fluctuation of the power supply destination is deemed to be meaningless, and the output control device controls the fuel cell power generation device according to the actual decrease rate described above.
この構成によって、電力供給先の負荷変動に対する燃料電池発電装置の発電寄与率と、過剰な電力量との比較衡量によって、出力制御装置は、調整低下速度と実低下速度とのいずれを採用するかを適切に判断することができる。 With this configuration, the output control device can appropriately determine whether to use the adjusted reduction rate or the actual reduction rate by comparing and balancing the power generation contribution rate of the fuel cell power generation device to the load fluctuation of the power supply destination and the excess amount of power.
第５態様に係る燃料電池発電システムは、第１態様に係る燃料電池発電システムにおいて、所定期間における前記電力供給先の電力負荷変動を表すグラフに対して、電力負荷のピークの数が所定の閾値以上である場合は、前記出力制御装置は、前記電力負荷の低下速度を下回る所定の前記調整低下速度で前記燃料電池発電装置を制御し、前記ピークの数が前記所定の閾値未満である場合は、前記出力制御装置は、前記電力負荷の低下速度で前記燃料電池発電装置を制御する。 In the fuel cell power generation system according to the fifth aspect, in the fuel cell power generation system according to the first aspect, when the number of peaks of the power load is equal to or greater than a predetermined threshold value in a graph showing the power load fluctuation of the power supply destination over a predetermined period of time, the output control device controls the fuel cell power generation device at a predetermined adjusted decrease rate that is lower than the decrease rate of the power load, and when the number of peaks is less than the predetermined threshold value, the output control device controls the fuel cell power generation device at the decrease rate of the power load.
すなわち、第５態様に係る燃料電池発電システムは、まず、電力供給先の電力負荷変動を示すグラフの所定期間において、電力負荷のピークの数を判定する。そして、そのピークの数が所定の閾値以上である場合、電力供給先の負荷変動が頻繁であると判断して、出力制御装置は、調整低下速度で燃料電池発電装置を制御する。一方、そのピークの数が所定の閾値未満である場合、電力供給先の負荷変動は頻繁でないと判断して、出力制御装置は、実低下速度で燃料電池発電装置を制御する。なお、「グラフ」の意義については第２態様と同様である。 That is, the fuel cell power generation system according to the fifth aspect first determines the number of power load peaks in a specified period of time on a graph showing the power load fluctuations of the power supply destination. If the number of peaks is equal to or greater than a specified threshold, it is determined that the load fluctuations of the power supply destination are frequent, and the output control device controls the fuel cell power generation device at an adjusted reduction rate. On the other hand, if the number of peaks is less than the specified threshold, it is determined that the load fluctuations of the power supply destination are not frequent, and the output control device controls the fuel cell power generation device at an actual reduction rate. Note that the meaning of "graph" is the same as in the second aspect.
第６態様に係る燃料電池発電システムは、第２態様から第５態様までのいずれかに係る燃料電池発電システムにおいて、前記所定期間は、前記燃料電池発電装置の起動工程の間の期間である。 The fuel cell power generation system according to the sixth aspect is a fuel cell power generation system according to any one of the second to fifth aspects, in which the predetermined period is a period during the start-up process of the fuel cell power generation device.
すなわち、燃料電池発電装置は、起動行程に所定時間を要するが、その所定時間を第２態様から第５態様までのいずれかにおける「所定期間」として、その間に負荷検知装置が検知した電力供給先の負荷変動を表すグラフを用いて、調整低下速度が決定される。 In other words, the fuel cell power generation device requires a certain amount of time for the startup process, and this certain amount of time is set as the "specified period" in any of the second to fifth modes, and the adjustment reduction speed is determined using a graph showing the load fluctuation of the power supply destination detected by the load detection device during that period.
第７態様に係る燃料電池発電システムは、第２態様から第５態様までのいずれかに係る燃料電池発電システムにおいて、前記所定期間は、前記燃料電池発電装置の発電開始直後からの期間である。 The seventh aspect of the fuel cell power generation system is a fuel cell power generation system according to any one of the second to fifth aspects, in which the predetermined period is a period starting immediately after the fuel cell power generation device starts generating electricity.
すなわち、燃料電池発電装置が、起動工程を終えた後、実際に発電が可能となってからの所定の期間を第２態様から第５態様までのいずれかにおける「所定期間」として、その間に負荷検知装置が検知した電力供給先の負荷変動を表すグラフを用いて、調整低下速度が決定される。なお、この「所定期間」における燃料電池発電装置の発電出力制御は、前記出力増加速度と実低下速度とに従って行うこととしても良い。 That is, the "predetermined period" in any of the second to fifth modes is the predetermined period from when the fuel cell power generation device has completed the startup process and is actually able to generate power, and the adjustment reduction rate is determined using a graph showing the load fluctuation of the power supply destination detected by the load detection device during that period. Note that the power generation output control of the fuel cell power generation device during this "predetermined period" may be performed according to the output increase rate and actual reduction rate.
本発明は上記のように構成されているので、既存の燃料電池発電装置を用いつつ、電力供給先での負荷電力に対する燃料電池発電装置の発電寄与率の向上を図ることができる。 As the present invention is configured as described above, it is possible to improve the power generation contribution rate of the fuel cell power generation device to the load power at the power supply destination while using an existing fuel cell power generation device.
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。以下で言及する各図面における各部位の大きさ及び各部位間の比率は、模式的に表現されており、実際の各部位の大きさ及び各部位間の比率を必ずしも反映していない。 Each embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The size of each part and the ratio between each part in each drawing mentioned below are shown diagrammatically and do not necessarily reflect the actual size of each part and the ratio between each part.
＜燃料電池発電システム１０＞
図１は、本実施形態の燃料電池発電システム１０を模式的に示すものである。本実施形態の燃料電池発電システム１０は、出力調整が可能な、固体酸化物型の燃料電池発電装置２０と、電力供給先９０における電力負荷を検知する負荷検知装置３０と、燃料電池発電装置２０の発電出力を制御する出力制御装置４０とを備える。燃料電池発電システム１０はその他、貯湯タンク５０及びバックアップ熱源機５５も備える。
<Fuel cell power generation system 10>
1 is a schematic diagram of a fuel cell power generation system 10 according to the present embodiment. The fuel cell power generation system 10 according to the present embodiment comprises a solid oxide fuel cell power generation device 20 with adjustable output, a load detection device 30 that detects the power load at a power supply destination 90, and an output control device 40 that controls the power generation output of the fuel cell power generation device 20. The fuel cell power generation system 10 also comprises a hot water storage tank 50 and a backup heat source unit 55.
［燃料電池発電装置２０］
燃料電池発電装置２０内の図示しない気化器には、都市ガス供給路６０から脱硫器６１を経たメタンガスが供給され、また、改質水ポンプ７７により改質水貯留槽７６から改質水供給路７５を経た改質水も供給される。気化器では、改質水は気化され水蒸気となる。メタンガス及び水蒸気は燃料電池発電装置２０内の図示しない改質器に搬送され、ここでメタンガスは水蒸気改質を受け水素ガスが生成される。この水素ガスが燃料電池発電装置２０内の図示しない燃料電池スタックで酸素と反応することで、発電が行われる。発電により生じた電力はインバータ８１を経て電力供給路８０により、家庭、事業所又は工場等の電力供給先９０に配電盤８２を介して供給される。また、発電により生じた電力の一部は、後述する自立ヒータ５３へも供給される。
[Fuel cell power generation device 20]
Methane gas that has passed through a desulfurizer 61 is supplied to a vaporizer (not shown) in the fuel cell power generation device 20 from a city gas supply line 60, and reforming water that has passed through a reforming water supply line 75 from a reforming water storage tank 76 is also supplied by a reforming water pump 77. In the vaporizer, the reforming water is vaporized into steam. The methane gas and steam are transported to a reformer (not shown) in the fuel cell power generation device 20, where the methane gas is steam reformed to generate hydrogen gas. This hydrogen gas reacts with oxygen in a fuel cell stack (not shown) in the fuel cell power generation device 20 to generate electricity. Electricity generated by the power generation is supplied to a power supply destination 90, such as a home, business, or factory, via a power distribution board 82 through a power supply line 80 via an inverter 81. A part of the electricity generated by the power generation is also supplied to an independent heater 53, which will be described later.
配電盤８２には、電力供給先９０における電力負荷を検知する負荷検知装置３０が装着される。負荷検知装置３０は、検知した電力負荷に関する情報を有線又は無線にて出力制御装置４０へ送信する。出力制御装置４０は、受信した電力負荷に関する情報に基づき、後述するように燃料電池発電装置２０の発電出力を制御する。 The switchboard 82 is equipped with a load detection device 30 that detects the power load at the power supply destination 90. The load detection device 30 transmits information about the detected power load to the output control device 40 via wire or wirelessly. The output control device 40 controls the power generation output of the fuel cell power generation device 20 based on the received information about the power load, as described below.
発電により生じた水蒸気を含む排ガスは、排気路７０から排気熱交換器７１へ送られここで冷却され、水蒸気は凝結して再び改質水となり改質水貯留槽７６へ貯留される。水蒸気が除かれた排ガスは排気路７０から外部へ放出される。 Exhaust gas containing water vapor generated by power generation is sent from the exhaust path 70 to the exhaust heat exchanger 71 where it is cooled, and the water vapor condenses and becomes reforming water again, which is stored in the reforming water storage tank 76. The exhaust gas from which the water vapor has been removed is released to the outside through the exhaust path 70.
［貯湯タンク５０］
開放式の貯湯タンク５０には、発電により生じた排ガスによって加熱された湯が貯留される。貯湯タンク５０の湯は、貯湯循環路５１を通って上水熱交換器６６へ送られ、ここで上水供給路６５から供給された上水を加熱する。換言すると、貯湯タンク５０の湯は、上水熱交換器６６で上水により冷却される。冷却後の湯は予熱ポンプ５２により貯湯循環路５１からラジエータ７２に送られ、必要に応じここで冷却され、熱回収ポンプ７３により前記した排気熱交換器７１へ送られ、ここで排ガスの熱により再び加熱される。加熱された湯は、必要に応じ自立ヒータ５３で追加加熱された上で、再び貯湯タンク５０へ貯留される。
[Hot water tank 50]
The open hot water storage tank 50 stores hot water heated by exhaust gas generated by power generation. The hot water in the hot water storage tank 50 is sent through the hot water storage circulation path 51 to the clean water heat exchanger 66, where it heats the clean water supplied from the clean water supply path 65. In other words, the hot water in the hot water storage tank 50 is cooled by the clean water in the clean water heat exchanger 66. The cooled hot water is sent from the hot water storage circulation path 51 to the radiator 72 by the preheating pump 52, where it is cooled as necessary, and sent by the heat recovery pump 73 to the exhaust heat exchanger 71 described above, where it is heated again by the heat of the exhaust gas. The heated hot water is heated additionally by the independent heater 53 as necessary, and then stored again in the hot water storage tank 50.
［バックアップ熱源機５５］
上水熱交換器６６で加熱された上水は、上水混合弁６８を介してバックアップ熱源機５５へ送られ、図示しない貯湯タンクに貯留される。そして、必要に応じ、都市ガス供給路６０から供給された都市ガスを熱源とする図示しない加熱器で適温に加熱され、給湯路５６を通じて電力供給先９０へ給湯される。また、上水供給路６５からの加熱されていない上水が、上水混合弁６８を介して、バックアップ熱源機５５を通って常温水として電力供給先９０へ給湯路５６を通じて供給される場合もある。なお、加熱された上水の一部は補水弁６７を介して貯湯タンク５０へ補充される。
[Backup heat source unit 55]
The clean water heated by the clean water heat exchanger 66 is sent to the backup heat source unit 55 via the clean water mixing valve 68 and stored in a hot water storage tank (not shown). Then, as necessary, it is heated to an appropriate temperature by a heater (not shown) that uses city gas supplied from the city gas supply line 60 as a heat source, and is supplied to the power supply destination 90 via the hot water supply line 56. There are also cases where unheated clean water from the clean water supply line 65 passes through the backup heat source unit 55 via the clean water mixing valve 68 and is supplied as room temperature water to the power supply destination 90 via the hot water supply line 56. A portion of the heated clean water is replenished to the hot water storage tank 50 via the water replenishment valve 67.
＜出力制御＞
出力制御装置４０は、燃料電池発電装置２０の発電出力が、負荷検知装置３０が検知した電力負荷未満のときに、予め定めた出力増加速度で燃料電池発電装置２０の発電出力を上昇させる。ただし、燃料電池発電装置２０の発電出力には構造的な制約から定まる上限があるため、この上限に達するまでは、負荷検知装置３０が検知した電力負荷に達するまで、出力制御装置４０は燃料電池発電装置２０の発電出力を上昇させる。
<Output control>
The output control device 40 increases the power output of the fuel cell power generation device 20 at a predetermined output increase rate when the power output of the fuel cell power generation device 20 is less than the power load detected by the load detection device 30. However, since the power output of the fuel cell power generation device 20 has an upper limit determined by structural constraints, the output control device 40 increases the power output of the fuel cell power generation device 20 until this upper limit is reached, that is, until the power load detected by the load detection device 30 is reached.
前記出力制御装置４０は、燃料電池発電装置２０の発電出力が、負荷検知装置３０が検知した電力負荷以上のときに、予め定めた出力低下速度であって、実際の電力負荷の低下速度である実低下速度以下の出力低下速度である調整低下速度にて、燃料電池発電装置２０の発電出力を低下させる。 When the power output of the fuel cell power generation device 20 is equal to or greater than the power load detected by the load detection device 30, the output control device 40 reduces the power output of the fuel cell power generation device 20 at an adjusted reduction rate, which is a predetermined output reduction rate that is equal to or less than the actual reduction rate, which is the reduction rate of the actual power load.
ここで、電力供給先の電力負荷変動を表すグラフに対して、上記の出力増加速度及びある出力低下速度に従った前記燃料電池発電装置の発電出力のグラフを当てはめたとき、所定期間において、電力負荷変動を表すグラフが出力増加速度に従った発電出力のグラフを上回っている領域の面積と、電力負荷変動を表すグラフがその出力低下速度に従った前記発電出力のグラフを下回っている領域の面積との合計が最小値となるとき、その出力低下速度を調整低下速度とする。なお、この調整低下速度の基礎となる電力負荷変動は、燃料電池発電システム１０が設置され現に電力供給がなされている電力供給先９０から負荷検知装置３０を介して得たものであってもよいし、他の電力供給先における過去の電力負荷変動であってもよい。 Here, when a graph of the power output of the fuel cell power generation device according to the above-mentioned output increase rate and a certain output decrease rate is applied to a graph showing the power load fluctuation of the power supply destination, when the sum of the area of the region where the graph showing the power load fluctuation exceeds the graph of the power output according to the output increase rate and the area of the region where the graph showing the power load fluctuation is below the graph of the power output according to the output decrease rate becomes a minimum value during a specified period, the output decrease rate is determined to be the adjusted decrease rate. Note that the power load fluctuation that is the basis of this adjusted decrease rate may be obtained via the load detection device 30 from the power supply destination 90 to which the fuel cell power generation system 10 is installed and to which power is currently being supplied, or it may be the past power load fluctuation of another power supply destination.
たとえば、図２に示すような、電力供給先９０における電力負荷変動を示すグラフをサンプルとして、調整低下速度を決定する工程を説明する。図２において、横軸の時刻ｔ０からｔｎまでの間の時間が、上述の「所定時間」である。なお、図２に示すグラフは、実際には、所定時間をｎ等分した時間間隔（ｔΔ＝（ｔｎ－ｔ０）／ｎ）ごとの一連の電力値データとして存在するものであり、図２に示すような二次元平面上にプロットしたグラフを得ることは必ずしも必要ではない。還元すると、このグラフは、（ｔｉ，ｓｉ）（ただし、０≦ｉ≦ｎ、ｉは整数）という、ｎ＋１個の時刻データ（ｔｉ）とこれに対応する電力値データ（ｓｉ）との組み合わせとして理解することができる。 For example, the process of determining the adjustment reduction speed will be described using a sample graph showing the power load fluctuation at the power supply destination 90 as shown in FIG. 2. In FIG. 2, the time between time t 0 and t n on the horizontal axis is the above-mentioned "predetermined time". Note that the graph shown in FIG. 2 actually exists as a series of power value data for each time interval (t Δ = (t n - t 0 )/n) in which the predetermined time is equally divided into n, and it is not necessarily necessary to obtain a graph plotted on a two-dimensional plane as shown in FIG. 2. In other words, this graph can be understood as a combination of n+1 time data (t i ) and corresponding power value data (s i ), that is, (t i , s i ) (where 0≦i≦n, i is an integer).
図３は、図２のグラフに、出力増加速度（ｖｕ）及び実低下速度を用いた出力制御（以下、「対照制御」とする。）で燃料電池発電装置２０を稼働させたと仮定した破線で示すグラフを当てはめたものである。この出力増加速度（ｖｕ）は、単位時間当たりの電力増加量として定義される。なお、この対照制御のグラフは、実際には、（ｔｉ，ｙｉ）（ただし、０≦ｉ≦ｎ、ｉは整数）という、ｎ＋１個の時刻データ（ｔｉ）とこれに対応する電力値データ（ｙｉ）との組み合わせとして理解することができる。この対照制御では、電力負荷が低下するときはその低下に追随した実低下速度で発電出力を低下させるとともに、発電出力が電力負荷に満たないときは一定の上昇速度である出力増加速度で発電出力を上昇させることを示している。 3 is a graph in which a dashed line is applied to the graph in FIG. 2, assuming that the fuel cell power generation device 20 is operated under output control using the output increase rate (v u ) and the actual decrease rate (hereinafter referred to as "control control"). This output increase rate (v u ) is defined as the amount of power increase per unit time. Note that this control control graph can actually be understood as a combination of n+1 time data (t i ) and corresponding power value data (y i ), that is, (t i , y i ) (where 0≦i≦n, i is an integer). This control control shows that when the power load decreases, the power generation output is decreased at an actual decrease rate that follows the decrease, and when the power generation output does not meet the power load, the power generation output is increased at an output increase rate that is a constant increase rate.
図３において、サンプルとなる電力負荷変動を示すグラフ（以下、「サンプルグラフ」とする。）が、対照制御のグラフを上回っている領域（すなわち、図中で左下がりハッチングにて示す領域）の面積の合計が、第１面積（Ａｙ）である。なお、図３においては、電力負荷変動を示すグラフが、対照制御のグラフを下回っている領域の面積の合計である第２面積（Ｂｙ）はゼロである。 In Fig. 3, the first area (A y ) is the sum of the areas of the regions where the graph showing the sample power load fluctuation (hereinafter referred to as the "sample graph") exceeds the graph of the control (i.e., the areas shown by the left-downward hatching in the figure). Note that in Fig. 3, the second area (B y ), which is the sum of the areas of the regions where the graph showing the power load fluctuation falls below the graph of the control, is zero.
図４は、図２のグラフに、上述の出力増加速度及び実低下速度より緩やかな出力低下速度（ｖｄ）を用いた出力制御（以下、「低速制御」とする。）で燃料電池発電装置２０を稼働させたと仮定した破線で示すグラフを当てはめたものである。この出力低下速度（ｖｄ）は、単位時間当たりの電力減少量として定義される。なお、この低速制御のグラフは、実際には、（ｔｉ，ｘｉ）（ただし、０≦ｉ≦ｎ、ｉは整数）という、ｎ＋１個の時刻データ（ｔｉ）とこれに対応する電力値データ（ｘｉ）との組み合わせとして理解することができる。この低速制御は、電力負荷が低下するときは実低下速度より緩やかな出力低下速度で発電出力を低下させるとともに、発電出力が電力負荷に満たないときは一定の上昇速度である出力増加速度で発電出力を上昇させることを示している。 4 is a graph in which a dashed line is applied to the graph in FIG. 2, assuming that the fuel cell power generation device 20 is operated under output control (hereinafter referred to as "slow-speed control") using an output reduction rate ( vd ) slower than the above-mentioned output increase rate and actual decrease rate. This output reduction rate ( vd ) is defined as the amount of power reduction per unit time. Note that this graph of the slow-speed control can actually be understood as a combination of n+1 time data (tj) and corresponding power value data ( xj ), i.e. ( tj , xj ) (where 0≦i≦n, i is an integer). This slow-speed control indicates that when the power load decreases, the power generation output is reduced at an output reduction rate slower than the actual decrease rate, and when the power generation output does not meet the power load, the power generation output is increased at an output increase rate that is a constant increase rate.
図４において、サンプルグラフが、低速制御のグラフを上回っている領域（すなわち、図中で左下がりハッチングにて示す領域）の面積の合計が、第１面積（Ａｘ）である。また、図４においては、電力負荷変動を示すグラフが、低速制御のグラフを下回っている領域（すなわち、図中で右下がりハッチングにて示す領域）の面積の合計が、第２面積（Ｂｘ）である。 In Fig. 4, the sum of the areas of the regions where the sample graphs are higher than the graphs of the low-speed control (i.e., the regions shown with hatching slanting downward to the left in the figure) is the first area ( Ax ). Also, in Fig. 4, the sum of the areas of the regions where the graphs showing the power load fluctuations are lower than the graphs of the low-speed control (i.e., the regions shown with hatching slanting downward to the right in the figure) is the second area ( Bx ).
そして、図３に示される第１面積（Ａｙ）と第２面積（Ｂｙ、ただしゼロのため図中には示されず）との合計（Ｃｙ）と、図４に示される第１面積（Ａｘ）と第２面積（Ｂｘ）との合計（Ｃｘ）とを比較すると、一見してＣｘの方が小さい。したがって、このサンプルとなる電力負荷変動に基づけば、図４に示すような、低速制御における出力低下速度が調整低下速度として採用され、出力制御装置４０は、この調整低下速度に基づいて燃料電池発電装置２０を駆動させる。なお、サンプルとなる電力負荷変動によっては、Ｃｙの方がＣｘより小さい場合もあり得る。その場合は、対照制御における実低下速度が調整低下速度として採用されることになる。 When comparing the sum (C y ) of the first area (A y ) and the second area (B y , not shown in the figure because it is zero) shown in FIG. 3 with the sum (C x ) of the first area (A x ) and the second area (B x ) shown in FIG. 4 , it is apparent that C x is smaller. Therefore, based on this sample power load fluctuation, the output reduction speed in the low-speed control as shown in FIG. 4 is adopted as the adjusted reduction speed, and the output control device 40 drives the fuel cell power generation device 20 based on this adjusted reduction speed. Note that, depending on the sample power load fluctuation, C y may be smaller than C x . In that case, the actual reduction speed in the control control is adopted as the adjusted reduction speed.
ここで、第１面積がＡｙからＡｘに減少することは、電力負荷変動のピークにおける発電寄与率が、低速制御により向上したことを意味する。一方、第２面積がＢｙからＢｘに増加したことは、電力負荷変動に対し過剰な電力量が生じていることを意味する。そこで、第１面積と第２面積の和、すなわちＣｙとＣｘとを比較することで、過剰な電力量を補って余りあるほどの発電寄与率の向上が見られるかどうかで、低速制御が有効であるかどうかが判断される。なお、第２面積の増加分に相当する電力は、例えば、自立ヒータ５３の駆動に利用して、過剰な電力量を貯湯タンク５０の湯として蓄積しておくことができる。 Here, a decrease in the first area from Ay to Ax means that the power generation contribution rate at the peak of the power load fluctuation has improved due to the low-speed control. On the other hand, an increase in the second area from By to Bx means that an excess amount of power is being generated in response to the power load fluctuation. Thus, by comparing the sum of the first area and the second area, i.e., Cy and Cx, it is possible to determine whether the low-speed control is effective based on whether an improvement in the power generation contribution rate is observed that more than compensates for the excess amount of power. The power equivalent to the increase in the second area can be used, for example, to drive the independent heater 53, and the excess amount of power can be stored as hot water in the hot water storage tank 50.
＜調整低下速度の決定工程（第１例）＞
図３及び図４で示した、調整低下速度を決定する工程においては、グラフ上の第１面積と第２面積との和（すなわち、Ｃｙ及びＣｘ）を算出することになるが、この面積の算出は、たとえば、面積測定ソフトウェアを使用して行っても良い。なお、その代替手段として、離散量である（ｔｉ，ｙｉ）（ただし、０≦ｉ≦ｎ、ｉは整数）及び（ｔｉ，ｘｉ）（ただし、０≦ｉ≦ｎ、ｉは整数）という各々ｎ＋１組の数値を用いて、下記式１及び式２を用いてＣｙ及びＣｘをそれぞれ算出することとしても良い。
<Determination process of adjustment decrease speed (first example)>
3 and 4, the sum of the first area and the second area on the graph (i.e., C y and C x ) is calculated, and this area calculation may be performed using area measurement software, for example. Alternatively, C y and C x may be calculated using the following formulas 1 and 2, respectively, using n+1 pairs of discrete values (t i , y i ) (0≦i≦n, i is an integer) and (t i , x i ) (0≦ i ≦ n , i is an integer).
上記式１及び式２を用いたＣｙ及びＣｘの算出並びにこれらを用いた調整低下速度の出力制御装置４０による決定について、図５～図７のフローチャートを用いて説明する。 The calculation of C y and C x using the above formulas 1 and 2 and the determination of the regulated decrease rate by the output control device 40 using these will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
まず、図５のフローチャートにて、式１に基づくＣｙの算出を説明する。 First, the calculation of Cy based on Equation 1 will be described with reference to the flow chart of FIG.
最初に、Ｓ１００に示す段階で、時刻ｔ０における電力値ｙ０の初期値としてｓ０を、及び、Ｃｙの初期値として０を、それぞれ設定する。ここで、ｙ０の初期値としてｓ０を設定するのは、図３に示すように、ｔ０の時点ではサンプルグラフと対照制御のグラフとは一致しているからである。 First, in step S100, the initial value of the power value y0 at time t0 is set to s0 , and the initial value of Cy is set to 0. Here, the reason why the initial value of y0 is set to s0 is that, as shown in FIG. 3, the sample graph and the control graph match at time t0 .
次に、Ｓ１１０に示す段階で、（ｔｉ，ｙｉ）及び（ｔｉ，ｓｉ）の「ｉ」の初期値として０を設定する。 Next, in the step S110, the initial value of "i" in (t i , y i ) and (t i , s i ) is set to 0.
次に、Ｓ１２０に示す段階で、「ｉ」の値がｎを超えたかが判断される。最初にこの段階の処理が実行されるときは「ｉ」はゼロなので、Ｓ１３０に示す段階へ進む。 Next, at step S120, it is determined whether the value of "i" exceeds n. When this step is first executed, "i" is zero, so the process proceeds to step S130.
Ｓ１３０に示す段階で、ｙｉがｓｉ以上であるかどうか、すなわち、時刻ｔｉにおいて対照制御のグラフの値ｙｉがサンプルグラフの値ｓｉ以上であるかどうか（具体的には、ｙｉがｓｉと一致しているかどうか）、が判断される。 At the step shown in S130, it is determined whether y i is greater than or equal to s i , that is, whether the value y i of the graph of the control at time t i is greater than or equal to the value s i of the sample graph (specifically, whether y i is equal to s i ).
ｙｉがｓｉと一致していると判断された場合は、Ｓ１４０に示す段階へ進み、次の時刻ｔｉ＋１における対照制御のグラフの値ｙｉ＋１としてｓｉ＋１が設定される。一方、ｙｉがｓｉより小さいと判断された場合、すなわち、対照制御のグラフの値ｙｉがサンプルグラフの値ｓｉに達していない場合は、Ｓ１５０に示す段階へ進み、次の時刻ｔｉ＋１における対照制御のグラフの値ｙｉ＋１として、出力増加速度（ｖｕ）と前記時間間隔（ｔΔ）との積をｙｉに加えた値が設定される。そして、いずれの場合もＳ１６０に示す段階へ進む。 If it is determined that y i is equal to s i , the process proceeds to the step shown in S140, where s i+1 is set as the value y i+1 of the graph of the control control at the next time t i+1 . On the other hand, if it is determined that y i is smaller than s i , that is, if the value y i of the graph of the control control has not reached the value s i of the sample graph, the process proceeds to the step shown in S150, where the value obtained by adding the product of the output increase rate (v u ) and the time interval (t Δ ) to y i is set as the value y i+ 1 of the graph of the control control at the next time t i+1 . In either case, the process proceeds to the step shown in S160.
Ｓ１６０に示す段階で、Ｃｙの値に、ｙｉとｓｉとの差の絶対値が加算される。換言すると、Ｃｙの値に、ｙｉとｓｉとのうち大きい方から小さい方を減じた値が加算される。 At step S160, the absolute value of the difference between yi and si is added to the value of C y . In other words, the value obtained by subtracting the smaller of yi and si from the larger one is added to the value of C y .
次に、Ｓ１７０に示す段階で、「ｉ」に１が加算され、再びＳ１２０に示す段階へ進む。 Next, at the step shown in S170, 1 is added to "i" and the process proceeds again to the step shown in S120.
Ｓ１２０に示す段階では、再び、「ｉ」の値がｎを超えたかが判断される。ここで、ｎを超えたと判断されない限り、Ｓ１２０からＳ１７０までの段階が繰り返される。一方、ｎを超えたと判断されると、時刻ｔ０からｔｎまでの、第１面積（Ａｙ）と第２面積（Ｂｙ）との和（Ｃｙ）の算出が完了したことになり、図６のＳ２００に示す段階へ進む。 At step S120, it is determined again whether the value of "i" has exceeded n. Steps S120 to S170 are repeated unless it is determined that the value of "i" has exceeded n. On the other hand, if it is determined that the value of "i" has exceeded n, calculation of the sum (C y ) of the first area (A y ) and the second area (B y ) from time t 0 to time t n is completed, and the process proceeds to step S200 in FIG. 6.
次に、図６のフローチャートにて、式２に基づくＣxの算出を説明する。 Next, the calculation of Cx based on Equation 2 will be described with reference to the flowchart of FIG.
最初に、Ｓ２００に示す段階で、時刻ｔ０における電力値ｘ０の初期値としてｓ０を、及び、Ｃｘの初期値として０を、それぞれ設定する。ここで、ｘ０の初期値としてｓ０を設定するのは、図４に示すように、ｔ０の時点ではサンプルグラフと低速制御のグラフとは一致しているからである。 First, in step S200, s0 is set as the initial value of the power value x0 at time t0 , and 0 is set as the initial value of Cx . Here, the reason why s0 is set as the initial value of x0 is that, as shown in FIG. 4, the sample graph and the low-speed control graph match at the time t0 .
次に、Ｓ２１０に示す段階で、（ｔｉ，ｘｉ）及び（ｔｉ，ｓｉ）の「ｉ」の初期値として０を設定する。 Next, in the step shown in S210, the initial value of "i" in (t i , x i ) and (t i , s i ) is set to 0.
次に、Ｓ２２０に示す段階で、「ｉ」の値がｎを超えたかが判断される。最初にこの段階の処理が実行されるときは「ｉ」はゼロなので、Ｓ２３０に示す段階へ進む。 Next, at step S220, it is determined whether the value of "i" exceeds n. When this step is first executed, "i" is zero, so the process proceeds to step S230.
Ｓ２３０に示す段階で、ｘｉがｓｉ以上であるかどうか、すなわち、時刻ｔｉにおいて低速制御のグラフの値ｘｉがサンプルグラフの値ｓｉ以上であるかどうか（具体的には、ｘｉがｓｉと一致しているかどうか）、が判断される。 At the stage shown in S230, it is determined whether x i is greater than or equal to s i , that is, whether the value x i of the low-speed control graph at time t i is greater than or equal to the value s i of the sample graph (specifically, whether x i matches s i ).
ｘｉがｓｉと一致していると判断された場合は、Ｓ２４０に示す段階へ進み、次の時刻ｔｉ＋１における低速制御のグラフの値ｘｉ＋１として、出力低下速度（ｖｄ）と前記時間間隔（ｔΔ）との積をｘｉに加えた値が設定される。一方、ｘｉがｓｉより小さいと判断された場合、すなわち、低速制御のグラフの値ｘｉがサンプルグラフの値ｓｉに達していない場合は、Ｓ２５０に示す段階へ進み、次の時刻ｔｉ＋１における低速制御のグラフの値ｘｉ＋１として、出力増加速度（ｖｕ）と前記時間間隔（ｔΔ）との積をｘｉに加えた値が設定される。そして、いずれの場合もＳ２６０に示す段階へ進む。 If it is determined that x i is equal to s i , the process proceeds to a step shown in S240, where the value x i+1 of the graph of the low-speed control at the next time t i+1 is set to a value obtained by adding the product of the output decrease rate (v d ) and the time interval (t Δ ) to x i . On the other hand, if it is determined that x i is smaller than s i , that is, if the value x i of the graph of the low-speed control has not reached the value s i of the sample graph, the process proceeds to a step shown in S250, where the value x i +1 of the graph of the low-speed control at the next time t i+1 is set to a value obtained by adding the product of the output increase rate (v u ) and the time interval (t Δ ) to x i . In either case, the process proceeds to a step shown in S260.
Ｓ２６０に示す段階で、Ｃｘの値に、ｘｉとｓｉとの差の絶対値が加算される。換言すると、Ｃｘの値に、ｘｉとｓｉとのうち大きい方から小さい方を減じた値が加算される。 At step S260, the absolute value of the difference between x i and s i is added to the value of C x . In other words, the value obtained by subtracting the smaller of x i and s i from the larger one is added to the value of C x .
次に、Ｓ２７０に示す段階で、「ｉ」に１が加算され、再びＳ２２０に示す段階へ進む。 Next, at the step shown in S270, 1 is added to "i" and the process proceeds again to the step shown in S220.
Ｓ２２０に示す段階では、再び、「ｉ」の値がｎを超えたかが判断される。ここで、ｎを超えたと判断されない限り、Ｓ２２０からＳ２７０までの段階が繰り返される。一方、ｎを超えたと判断されると、時刻ｔ０からｔｎまでの、第１面積（Ａｘ）と第２面積（Ｂｘ）との和（Ｃｘ）の算出が完了したことになり、図７のＳ３００に示す段階へ進む。 At step S220, it is determined again whether the value of "i" has exceeded n. Here, steps S220 to S270 are repeated unless it is determined that the value of "i" has exceeded n. On the other hand, if it is determined that the value of "i" has exceeded n, calculation of the sum ( Cx ) of the first area ( Ax ) and the second area ( Bx ) from time t0 to tn is completed, and the process proceeds to step S300 in FIG. 7.
Ｓ３００に示す段階では、ＣｘがＣｙ以下であるかどうかが判断される。ＣｘがＣｙ以下であると判断されたときは、低速制御が発電寄与率の向上に貢献すると判断されたことを意味する。そして、Ｓ３１０に示す段階に進み、出力低下速度（Ｖｄ）を調整低下速度として、処理を完了する。以後、この調整低下速度に従って出力制御装置４０は燃料電池発電装置２０の発電出力を制御することとなる。 At the stage shown in S300, it is determined whether Cx is equal to or less than Cy . If it is determined that Cx is equal to or less than Cy , it means that it is determined that the low-speed control contributes to improving the power generation contribution rate. Then, the process proceeds to the stage shown in S310, where the output reduction rate ( Vd ) is set as the adjusted reduction rate, and the process is completed. Thereafter, the output control device 40 controls the power generation output of the fuel cell power generation device 20 according to this adjusted reduction rate.
一方、Ｓ３００に示す段階で、ＣｘがＣｙを超えると判断されたときは、低速制御が発電寄与率の向上に貢献しないと判断されたことを意味する。そして、Ｓ３２０に示す段階に進み、実低下速度を調整低下速度として、処理を完了する。以後、この調整低下速度に従って出力制御装置４０は燃料電池発電装置２０の発電出力を制御することとなる。 On the other hand, when it is determined in step S300 that Cx exceeds Cy , it means that it is determined that the low-speed control does not contribute to improving the power generation contribution rate. Then, the process proceeds to step S320, where the actual reduction speed is set as the adjusted reduction speed, and the process is completed. Thereafter, the output control device 40 controls the power generation output of the fuel cell power generation device 20 according to this adjusted reduction speed.
＜調整低下速度の決定工程（第２例）＞
次に、上記第１例の出力低下速度（ｖｄ）の候補が複数種類ある場合について、図８～図１０に太い実線で示すサンプルグラフについて検証する。なお、図８～図１０においては、実低下速度に従う制御を細い実線で示し、最も大きい出力低下速度（「最大低下速度」とする。）に従う制御を破線で示し、最も小さい出力低下速度（「最小低下速度」とする。）に従う制御を点線で示し、最大低下速度と最小低下速度との中間の出力低下速度（「中間低下速度」とする。）を一点鎖線で示している。
<Determination process of adjustment decrease speed (second example)>
Next, in the case where there are multiple candidates for the output reduction rate (v d ) in the first example, sample graphs shown by thick solid lines in Figures 8 to 10 will be examined. In Figures 8 to 10, control according to the actual reduction rate is shown by thin solid lines, control according to the largest output reduction rate (referred to as the "maximum reduction rate") is shown by dashed lines, control according to the smallest output reduction rate (referred to as the "minimum reduction rate") is shown by dotted lines, and an output reduction rate intermediate between the maximum reduction rate and the minimum reduction rate (referred to as the "intermediate reduction rate") is shown by dashed and dotted lines.
まず、図８に示すサンプルグラフは、時刻ｔ０からｔｎまでの所定期間（以下、単に「所定期間」とする。）において高出力の状態と低出力の状態とがパルス的に繰り返され、かつ、高出力の期間が低出力の期間を大きく上回っている。このサンプルグラフに対しては、実低下速度に基づく制御では発電寄与率が著しく低いのに対し、出力低下速度が小さくなるにつれて、発電寄与率の向上が認められる。そして、このサンプルグラフでは、最小低下速度を調整低下速度とする制御が、発電寄与率の向上の観点から最良であると認められる。 First, in the sample graph shown in Fig. 8, high output and low output states are repeated in a pulsed manner during a predetermined period from time t0 to tn (hereinafter simply referred to as "predetermined period"), and the period of high output is much longer than the period of low output. In this sample graph, the power generation contribution rate is significantly low in control based on the actual reduction rate, whereas the power generation contribution rate is improved as the output reduction rate decreases. In this sample graph, it is recognized that control in which the minimum reduction rate is set as the adjusted reduction rate is optimal from the viewpoint of improving the power generation contribution rate.
次に、図９に示すサンプルグラフは、所定期間において高出力の状態から低出力の状態に低下したあと、一定の電力量を保っている。このサンプルグラフに対しては、実低下速度に基づく制御では過剰な電力量が皆無であるのに対し、出力低下速度が小さくなるにつれて、過剰な電力量の増加が認められる。そして、このサンプルグラフでは、実低下速度を調整低下速度とする制御が、発電寄与率の向上の観点から最良であると認められる。 Next, the sample graph shown in Figure 9 maintains a constant amount of power after dropping from a high output state to a low output state over a specified period of time. In this sample graph, there is no excess amount of power when control is based on the actual drop rate, whereas an increase in the excess amount of power is observed as the output drop rate decreases. In this sample graph, control that sets the actual drop rate as the adjusted drop rate is recognized to be optimal from the perspective of improving the power generation contribution rate.
最後に、図１０に示すサンプルグラフは、所定期間において低出力の状態が占める割合が図８に示すサンプルグラフと図９に示すサンプルグラフとの間である。このサンプルグラフに対しては、最大低下速度に基づく制御で第１面積と第２面積との和が最大で最も評価が低く、実低下速度に基づく制御の評価がそれよりもやや高く、中間低下速度に基づく制御と最小低下速度に基づく制御がほぼ同等で最も高い評価となった。従って、サンプルグラフの態様によっては、最小低下速度と実低下速度との間の出力低下速度を調整低下速度とする制御が最良となるような場合もあると推認される。 Finally, in the sample graph shown in FIG. 10, the proportion of low output states in a given period is between that of the sample graph shown in FIG. 8 and that of the sample graph shown in FIG. 9. For this sample graph, the sum of the first and second areas was the largest for control based on the maximum decline rate, and was rated the lowest, while control based on the actual decline rate was rated slightly higher, and control based on the intermediate decline rate and control based on the minimum decline rate were rated almost equally and the highest. Therefore, depending on the aspect of the sample graph, it is inferred that there may be cases where control with an output decline rate between the minimum decline rate and the actual decline rate as the adjusted decline rate is optimal.
＜調整低下速度の決定工程（第３例）＞
次に、所定期間におけるピークの数によって、低速制御を行うか対照制御を行うかを判断する場合を図１１～図１５のサンプルグラフによって検証する。図１１～図１５のサンプルグラフにおいては、ピークの形状はいずれも同一であるが、所定期間におけるピークの数が相違している。図１１～図１５においては、サンプルグラフを太い実線で示し、対照制御に基づくグラフは細い実線で、低速制御に基づくグラフは破線で示している。
<Determination process of adjustment decrease speed (third example)>
Next, the case where the number of peaks in a predetermined period determines whether to perform low-speed control or control-based control will be verified using the sample graphs of Figures 11 to 15. In the sample graphs of Figures 11 to 15, the shapes of the peaks are all the same, but the number of peaks in a predetermined period differs. In Figures 11 to 15, the sample graphs are shown with thick solid lines, graphs based on control-based control are shown with thin solid lines, and graphs based on low-speed control are shown with dashed lines.
図１１は、所定期間におけるピーク数が９であるサンプルグラフに対して、対照制御及び低速制御に基づくグラフを重ね合わせて示すものである。この例では、低速制御に基づくグラフの第１面積と第２面積との和は、対照制御に基づくグラフの第１面積と第２面積との和よりも明らかに小さい。よって、この例では、低速制御が対照制御に大きく優っている。 Figure 11 shows graphs based on the control and slow control superimposed on a sample graph with nine peaks in a given period. In this example, the sum of the first and second areas of the graph based on the slow control is clearly smaller than the sum of the first and second areas of the graph based on the control control. Thus, in this example, the slow control is significantly superior to the control control.
図１２は、所定期間におけるピーク数が８であるサンプルグラフに対して、対照制御及び低速制御に基づくグラフを重ね合わせて示すものである。この例では、低速制御に基づくグラフの第２面積が増大するものの、この例でもまた、低速制御が対照制御に優っている。 Figure 12 shows a sample graph with eight peaks in a given period, with the control and slow control graphs overlaid on each other. In this example, the second area of the slow control graph increases, but again the slow control is superior to the control.
図１３は、所定期間におけるピーク数が７であるサンプルグラフに対して、対照制御及び低速制御に基づくグラフを重ね合わせて示すものである。この例では、低速制御に基づくグラフの第２面積がさらに増大するものの、この例でもまだ、低速制御が対照制御に僅かに優っている。 Figure 13 shows a sample graph with seven peaks in a given period, with the control and slow control graphs overlaid on each other. In this example, the second area of the slow control graph increases even more, but the slow control still slightly outperforms the control in this example.
図１４は、所定期間におけるピーク数が６であるサンプルグラフに対して、対照制御及び低速制御に基づくグラフを重ね合わせて示すものである。この例では、低速制御に基づくグラフの第２面積がさらに増大することで、低速制御に基づくグラフの第１面積と第２面積との和が、対照制御に基づくグラフの第１面積と第２面積との和よりも僅かに上回っている。よって、この例では、対照制御が低速制御に優っている。 Figure 14 shows graphs based on control and slow control superimposed on a sample graph with six peaks in a given period. In this example, the second area of the graph based on slow control is further increased, so that the sum of the first and second areas of the graph based on slow control is slightly greater than the sum of the first and second areas of the graph based on control. Thus, in this example, control is superior to slow control.
図１５は、所定期間におけるピーク数が４であるサンプルグラフに対して、対照制御及び低速制御に基づくグラフを重ね合わせて示すものである。この例では、対照制御に基づくグラフの第１面積と第２面積との和は、低速制御に基づくグラフの第１面積と第２面積との和よりも明らかに小さい。よって、この例では、対照制御が低速制御に大きく優っている。 Figure 15 shows graphs based on the control and slow control superimposed on a sample graph with four peaks in a given period. In this example, the sum of the first and second areas of the graph based on the control is clearly smaller than the sum of the first and second areas of the graph based on the slow control. Thus, in this example, the control is significantly superior to the slow control.
以上、図１１～１５の結果から、所定期間におけるサンプルグラフのピーク数７を閾値として、この閾値以上のときには低速制御を行い、逆にこの閾値未満のときには対照制御を行うようにしても良い。 Based on the results of Figures 11 to 15, the number of peaks in the sample graph in a specified period can be set as a threshold of 7, and low-speed control can be performed when the number is above this threshold, and conversely, control can be performed when the number is below this threshold.
＜所定期間＞
なお、上述の各例に示す時刻ｔ０からｔｎまでの所定期間は、燃料電池発電システム１０の接地環境、季節及び時間帯に応じ、適宜定めることとして良い。例えば、燃料電池発電装置２０の起動工程の間の期間を所定期間として、その間に負荷検知装置３０が検知した電力負荷をサンプルグラフとしてもよい。また、燃料電池発電装置２０が起動行程を終えて、発電を開始した直後から所定期間を定め、その間に負荷検知装置３０が検知した電力負荷をサンプルグラフとしてもよい。
<Specified period>
The predetermined period from time t0 to tn shown in each of the above examples may be appropriately determined depending on the ground environment, season, and time of day of the fuel cell power generation system 10. For example, the period during the start-up process of the fuel cell power generation system 20 may be set as the predetermined period, and the power load detected by the load detection device 30 during that period may be used as a sample graph. Also, a predetermined period may be set from immediately after the fuel cell power generation system 20 finishes the start-up process and starts generating power, and the power load detected by the load detection device 30 during that period may be used as a sample graph.
本発明は、特に固体酸化物型の燃料電池発電装置を用いる燃料電池発電システムに利用可能である。 The present invention is particularly applicable to fuel cell power generation systems that use solid oxide fuel cell power generation devices.
１０ 燃料電池発電システム
２０ 燃料電池発電装置
３０ 負荷検知装置
４０ 出力制御装置
５０ 貯湯タンク ５１ 貯湯循環路 ５２ 予熱ポンプ
５３ 自立ヒータ
５５ バックアップ熱源機 ５６ 給湯路
６０ 都市ガス供給路 ６１ 脱硫器
６５ 上水供給路 ６６ 上水熱交換器 ６７ 補水弁
６８ 上水混合弁
７０ 排気路 ７１ 排気熱交換器 ７２ ラジエータ
７３ 熱回収ポンプ
７５ 改質水供給路 ７６ 改質水貯留槽 ７７ 改質水ポンプ
８０ 電力供給路 ８１ インバータ ８２ 配電盤
９０ 電力供給先
REFERENCE SIGNS LIST 10 Fuel cell power generation system 20 Fuel cell power generation device 30 Load detection device 40 Output control device 50 Hot water tank 51 Hot water circulation path 52 Preheating pump 53 Self-supporting heater 55 Backup heat source unit 56 Hot water supply path 60 City gas supply path 61 Desulfurizer 65 Clean water supply path 66 Clean water heat exchanger 67 Make-up water valve 68 Clean water mixing valve 70 Exhaust path 71 Exhaust heat exchanger 72 Radiator 73 Heat recovery pump 75 Reforming water supply path 76 Reforming water storage tank 77 Reforming water pump 80 Power supply path 81 Inverter 82 Switchboard 90 Power supply destination
Claims (6)
前記出力制御装置は、前記燃料電池発電装置の発電出力が、前記負荷検知装置が検知した電力負荷未満のときに、予め定めた出力増加速度で前記燃料電池発電装置の発電出力を上昇させるとともに、
前記出力制御装置は、前記燃料電池発電装置の発電出力が、前記負荷検知装置が検知した電力負荷以上のときに、予め定めた出力低下速度であって、実際の電力負荷の低下速度以下の出力低下速度である調整低下速度にて、前記燃料電池発電装置の発電出力を低下させ、
前記調整低下速度は、次のような出力低下速度であって、すなわち、前記電力供給先の電力負荷変動を表すグラフに対して、前記出力増加速度及び当該出力低下速度に従った前記燃料電池発電装置の発電出力のグラフを当てはめたとき、所定期間において、前記電力負荷変動を表すグラフが前記出力増加速度に従った前記発電出力のグラフを上回っている領域の面積と、前記電力負荷変動を表すグラフが当該出力低下速度に従った前記発電出力のグラフを下回っている領域の面積との合計が最小値となるような出力低下速度である、燃料電池発電システム。 The present invention relates to a fuel cell power generation system, and a power generation control system for controlling the power generation output of the fuel cell power generation system.
the output control device increases the power generation output of the fuel cell power generation device at a predetermined output increase rate when the power generation output of the fuel cell power generation device is less than the electric power load detected by the load detection device;
when the power output of the fuel cell power generation device is equal to or greater than the power load detected by the load detection device, the output control device reduces the power output of the fuel cell power generation device at an adjusted reduction rate that is a predetermined output reduction rate and is equal to or less than a reduction rate of an actual power load ,
The adjusted reduction rate is an output reduction rate such that, when a graph of the power generation output of the fuel cell power generation device according to the output increase rate and the output reduction rate is applied to a graph showing the power load fluctuation of the power supply destination, the sum of the area of the region where the graph showing the power load fluctuation exceeds the graph of the power generation output according to the output increase rate and the area of the region where the graph showing the power load fluctuation is below the graph of the power generation output according to the output reduction rate, during a specified period of time, is a minimum value.
前記出力制御装置は、前記燃料電池発電装置の発電出力が、前記負荷検知装置が検知した電力負荷未満のときに、予め定めた出力増加速度で前記燃料電池発電装置の発電出力を上昇させるとともに、
前記出力制御装置は、前記燃料電池発電装置の発電出力が、前記負荷検知装置が検知した電力負荷以上のときに、予め定めた出力低下速度であって、実際の電力負荷の低下速度以下の出力低下速度である調整低下速度にて、前記燃料電池発電装置の発電出力を低下させ、
前記電力供給先の電力負荷変動を表すグラフに対して、前記出力増加速度及び前記電力負荷の低下速度を下回る所定の前記調整低下速度に従った前記燃料電池発電装置の発電出力のグラフを当てはめたとき、所定期間において、前記電力負荷変動を表すグラフが前記出力増加速度に従った前記発電出力のグラフを上回っている領域の面積と、前記電力負荷変動を表すグラフが前記調整低下速度に従った前記発電出力のグラフを下回っている領域の面積との合計が所定の閾値以下である場合は、前記出力制御装置は、前記調整低下速度で前記燃料電池発電装置を制御し、
前記合計が前記所定の閾値を超える場合は、前記出力制御装置は、前記電力負荷の低下速度で前記燃料電池発電装置を制御する、燃料電池発電システム。 The present invention relates to a fuel cell power generation system, and a power generation control system for controlling the power generation output of the fuel cell power generation system.
the output control device increases the power generation output of the fuel cell power generation device at a predetermined output increase rate when the power generation output of the fuel cell power generation device is less than the electric power load detected by the load detection device;
when the power output of the fuel cell power generation device is equal to or greater than the power load detected by the load detection device, the output control device reduces the power output of the fuel cell power generation device at an adjusted reduction rate that is a predetermined output reduction rate and is equal to or less than a reduction rate of an actual power load;
when a graph of the power output of the fuel cell power generator according to a predetermined regulated decrease rate which is lower than the output increase rate and the power load decrease rate is applied to a graph showing the power load fluctuation of the power supply destination, if the sum of an area of a region where the graph showing the power load fluctuation exceeds the graph of the power output according to the output increase rate and an area of a region where the graph showing the power load fluctuation is lower than the graph of the power output according to the regulated decrease rate during a predetermined period is equal to or less than a predetermined threshold value, the output control device controls the fuel cell power generator at the regulated decrease rate,
If the sum exceeds the predetermined threshold, the output control device controls the fuel cell power plant at a rate at which the power load is reduced.
前記出力制御装置は、前記燃料電池発電装置の発電出力が、前記負荷検知装置が検知した電力負荷未満のときに、予め定めた出力増加速度で前記燃料電池発電装置の発電出力を上昇させるとともに、
前記出力制御装置は、前記燃料電池発電装置の発電出力が、前記負荷検知装置が検知した電力負荷以上のときに、予め定めた出力低下速度であって、実際の電力負荷の低下速度以下の出力低下速度である調整低下速度にて、前記燃料電池発電装置の発電出力を低下させ、
所定期間における前記電力供給先の電力負荷変動を表すグラフに対して、電力負荷のピークの数が所定の閾値以上である場合は、前記出力制御装置は、前記電力負荷の低下速度を下回る所定の前記調整低下速度で前記燃料電池発電装置を制御し、
前記ピークの数が前記所定の閾値未満である場合は、前記出力制御装置は、前記電力負荷の低下速度で前記燃料電池発電装置を制御する、燃料電池発電システム。 The present invention relates to a fuel cell power generation system, and a power generation control system for controlling the power generation output of the fuel cell power generation system.
the output control device increases the power generation output of the fuel cell power generation device at a predetermined output increase rate when the power generation output of the fuel cell power generation device is less than the electric power load detected by the load detection device;
when the power output of the fuel cell power generation device is equal to or greater than the power load detected by the load detection device, the output control device reduces the power output of the fuel cell power generation device at an adjusted reduction rate that is a predetermined output reduction rate and is equal to or less than a reduction rate of an actual power load;
when the number of peaks of the power load is equal to or greater than a predetermined threshold value in a graph showing the power load fluctuation of the power supply destination over a predetermined period of time, the output control device controls the fuel cell power generation device at a predetermined adjusted reduction rate that is lower than the reduction rate of the power load;
If the number of peaks is less than the predetermined threshold, the output control device controls the fuel cell power plant at a rate at which the power load is reduced.
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