(57)【要約】【課題】燃料が供給されて発電を行う発電システムにおいて、発電効率を向上させること。【解決手段】発電システム１は、燃料が供給されて発電をし、熱を排出する第一発電部２０と、第一発電部２０から排出された熱である排熱を蓄える蓄熱部１４と、蓄熱部１４の温度と冷媒の温度との温度差から発電を行う第二発電部１５と、を備えている。【選択図】  図１
2018113159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が供給されて発電をし、熱を排出する第一発電部と、
前記第一発電部から排出された熱である排熱を蓄える蓄熱部と、
前記蓄熱部の温度と冷媒の温度との温度差から発電を行う第二発電部と、を備えた発電システム。
【請求項２】
前記排熱を回収する熱媒体が循環する循環系をさらに備え、
前記蓄熱部は、前記熱媒体から受熱して前記排熱を蓄える請求項１に記載の発電システム。
【請求項３】
前記循環系は、
前記熱媒体が循環する循環路と、
前記循環路に設けられ、前記熱媒体を循環させる循環ポンプと、
前記循環路に設けられ、前記排熱と前記熱媒体とが熱交換する熱交換部と、を備え、
前記蓄熱部は、
前記循環路に設けられ、前記熱媒体を貯留する貯留タンクである請求項２に記載の発電システム。
【請求項４】
前記熱媒体は、水である請求項２または請求項３に記載の発電システム。
【請求項５】
前記第一発電部は、
燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池と、
改質水から水蒸気を生成する蒸発部と、
供給源からの改質用原料と前記蒸発部からの前記水蒸気とから前記燃料を生成し、前記燃料を前記燃料電池に供給する改質部と、を備えた燃料電池モジュールである請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
発電システムの一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の発電システム（燃料電池システム）は、燃料ガスと酸化剤ガスとにより発電する燃料電池スタック、酸化剤ガスを燃料電池スタックに供給する酸化剤ガス通路、燃料電池スタックから外部に燃焼排ガスを排出する燃焼ガス通路、および、燃焼ガス通路に配置されて燃焼排ガスの温度と酸化剤ガスの温度との温度差により熱電変換を行う熱電変換部を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許５６９７５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１の発電システムにおいて、燃焼排ガスは、燃料電池スタックから外部に直接排出されている。また、現在の技術水準における熱電変換素子の単位時間当たりの熱電変換効率は、比較的低い。よって、燃焼排ガスに含まれている熱が、熱電変換されずに比較的多く外部に排出される。一方、発電システムにおいては、発電効率を向上させたいとの要請がある。
本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、燃料が供給されて発電を行う発電システムにおいて、発電効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発電システムは、燃料が供給されて発電をし、熱を排出する第一発電部と、第一発電部から排出された熱である排熱を蓄える蓄熱部と、蓄熱部の温度と冷媒の温度との温度差から発電を行う第二発電部と、を備えている。
【発明の効果】
【０００６】
これによれば、第一発電部から排出された排熱が、蓄熱部に蓄えられる。第二発電部は、蓄熱部の温度と冷媒の温度との温度差から発電を行う。すなわち、第二発電部は、蓄熱部に蓄えられた排熱を利用して発電を行う。よって、第二発電部は、従来技術のように熱が外部に直接排出される場合に比べて、多くの排熱を発電に利用することができる。したがって、燃料が供給されて発電を行う発電システムにおいて、発電効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第一実施形態に係る発電システムの概要を示す概略図である。
【図２】図１に示す循環系、蓄熱部および第二発電部を示す拡大図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る発電システムの概要を示す概略図である。
【図４】本発明の第三実施形態に係る発電システムの概要を示す概略図である。
【図５】本発明の第四実施形態に係る発電システムの概要を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜第一実施形態＞
以下、本発明による発電システムの第一実施形態について説明する。本第一実施形態の発電システム１は、燃料電池システムである。発電システム１は、図１に示すように、筐体１ａ、第一発電部１１（２０）、循環系１２、水タンク１３、蓄熱部１４、第二発電部１５、電力変換装置１６および制御装置１７を備えている。
【０００９】
第一発電部２０は、燃料が供給されて発電をし、熱を排出するものである。第一発電部２０は、本第一実施形態において、燃料電池モジュールである。第一発電部２０は、ケーシング２１、蒸発部２２、改質部２３および燃料電池２４を備えている。ケーシング２１は、断熱性材料で箱状に形成されている。
【００１０】
第一発電部２０は、蒸発部２２に、一端が供給源Ｇｓに接続されて改質用原料を供給する改質用原料供給管１１ａの他端が接続されている。供給源Ｇｓは、例えば都市ガスのガス供給管、ＬＰガスのガスボンベである。改質用原料供給管１１ａは、原料ポンプ１１ａ１が設けられている。原料ポンプ１１ａ１は、改質用原料を送るポンプである。
【００１１】
また、蒸発部２２には、一端（下端）が水タンク１３に接続されて改質水が供給される水供給管１１ｂの他端が接続されている。水供給管１１ｂは、改質水を送る改質水ポンプ１１ｂ１が設けられている。
【００１２】
また、第一発電部２０は、一端がカソードエアブロワ１１ｃ１に接続されてケーシング２１内に酸化剤ガスであるカソードエアが供給されるカソードエア供給管１１ｃの他端が接続されている。カソードエアブロワ１１ｃ１は、カソードエアを送るポンプである。
【００１３】
蒸発部２２は、改質水から水蒸気を生成するものである。蒸発部２２は、具体的には、後述する燃焼ガスにより加熱されて、水タンク１３から供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成する。また、蒸発部２２は、供給源Ｇｓから供給された改質用原料を予熱する。
【００１４】
蒸発部２２は、このように生成された水蒸気と予熱された改質用原料とを混合して改質部２３に供給する。改質用原料としては天然ガス、ＬＰガスなどの改質用気体燃料、灯油、ガソリン、メタノールなどの改質用液体燃料があり、本第一実施形態においては天然ガスにて説明する。
【００１５】
改質部２３は、供給源Ｇｓからの改質用原料と蒸発部２２からの水蒸気とから改質ガス（本発明の燃料に相当）を生成し、改質ガスを燃料電池２４に供給するものである。改質部２３は、具体的には、後述する燃焼ガスにより加熱されて水蒸気改質反応に必要な熱が供給されることで、蒸発部２２から供給された混合ガス（改質用原料、水蒸気）から改質ガスを生成する。
【００１６】
改質部２３内には、触媒（例えば、ＲｕまたはＮｉ系の触媒）が充填されており、混合ガスが触媒によって反応し改質されて水素ガスと一酸化炭素などを含んだ改質ガスが生成されている（いわゆる水蒸気改質反応）。改質ガスは、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、未改質の天然ガス（メタンガス）、改質に使用されなかった改質水（水蒸気）を含んでいる。なお、水蒸気改質反応は吸熱反応である。
【００１７】
燃料電池２４は、燃料（改質ガス）と酸化剤ガスにより発電するものである。燃料電池２４は、燃料極、空気極（酸化剤極）、および両極の間に介装された電解質からなる複数のセル２４ａが積層されて構成されている。本第一実施形態の燃料電池２４は、固体酸化物形燃料電池であり、電解質として固体酸化物の一種である酸化ジルコニウムを使用している。
【００１８】
燃料電池２４の燃料極には、燃料として改質ガス（水素、一酸化炭素、メタンガスなど）が供給される。セル２４ａの燃料極側には、燃料（改質ガス）が流通する燃料流路２４ｂが形成されている。セル２４ａの空気極側には、酸化剤ガスである空気（カソードエア）が流通する空気流路２４ｃが形成されている。燃料電池２４は、比較的高温の動作温度（およそ７５０℃〜１０００℃）にて発電が行われる。
【００１９】
燃料電池２４は、マニホールド２５上に設けられている。マニホールド２５には、改質部２３からの改質ガスが改質ガス供給管２８を介して供給される。燃料流路２４ｂは、その下端（一端）がマニホールド２５の燃料導出口（図示なし）に接続されており、その燃料導出口から導出される改質ガスが下端から導入され上端から導出されるようになっている。
【００２０】
カソードエアブロワ１１ｃ１によって送出されたカソードエアはカソードエア供給管１１ｃを介して供給され、空気流路２４ｃの下端から導入され上端から導出されるようになっている。
【００２１】
また、燃料電池２４と蒸発部２２および改質部２３との間には、燃焼部２６が設けられている。燃焼部２６は、燃料電池２４からのアノードオフガス（燃料オフガス）と燃料電池２４からのカソードオフガス（酸化剤オフガス）とが燃焼されて燃焼ガス（火炎２７）が発生している。その燃焼ガスが蒸発部２２および改質部２３を加熱する。
【００２２】
また、燃焼部２６は、第一発電部２０内の温度を燃料電池２４の動作温度にする。燃焼部２６には、アノードオフガスを着火させるための一対の着火ヒータ２６ａ１，２６ａ２が設けられている。
【００２３】
また、燃焼部２６では、アノードオフガスが燃焼されて、比較的高温の燃焼排ガスが発生している。さらに、第一発電部２０は、発電によって生じた熱および燃焼部２６にて生じた熱を、燃焼排ガスによって排熱として排出する。燃焼排ガスは、排気管１１ｄを介して、循環系１２に導出される。
【００２４】
循環系１２は、第一発電部２０からの排熱を回収する熱媒体が循環するものである。熱媒体は、本第一実施形態において水である。循環系１２は、循環路１２ａ、循環ポンプ１２ｂおよび熱交換部１２ｃを備えている。
循環路１２ａは、熱媒体が循環する（図にて矢印の方向に循環する）ものである。
循環ポンプ１２ｂは、循環路１２ａに設けられ、熱媒体を循環させるものである。
【００２５】
熱交換部１２ｃは、循環路１２ａに設けられ、第一発電部２０からの排熱と熱媒体とが熱交換する熱交換器である。熱交換部１２ｃは、第一発電部２０からの排気管１１ｄが接続（貫設）されている。熱交換部１２ｃには、凝縮水供給管１２ｃ１の一端が接続されている。
【００２６】
熱交換部１２ｃは、排気管１１ｄを通って、第一発電部２０からの排熱を含む燃焼排ガスが導入される。熱交換部１２ｃにおいて、燃焼排ガスと熱媒体とが熱交換する。これにより、排熱が熱媒体に回収され、かつ、燃焼排ガスが冷却される。燃焼排ガスが冷却されるときに、燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮されることにより、凝縮水が生成される。冷却後の燃焼排ガスは排気管１１ｄを通って外部に排出される。
【００２７】
一方、熱交換部１２ｃにて生成された凝縮水は、凝縮水供給管１２ｃ１を通って水タンク１３に供給される。水タンク１３は、凝縮水を、イオン交換樹脂によって純水化し、かつ、改質水として貯留する。
【００２８】
蓄熱部１４は、第一発電部２０からの排熱を蓄えるものである。蓄熱部１４は、熱媒体から受熱して排熱を蓄える。蓄熱部１４は、本第一実施形態において、循環路１２ａに設けられ、熱媒体を貯留する貯留タンクである。蓄熱部１４は、熱媒体を貯留することにより熱媒体から受熱し、第一発電部２０からの排熱を蓄える。
【００２９】
第二発電部１５は、蓄熱部１４の外側面に配置されている。第二発電部１５は、具体的には、蓄熱部１４の上側面に配置されている。第二発電部１５は、蓄熱部１４の温度と冷媒の温度との温度差から発電を行うものである。冷媒は、筐体１ａ内の空気である。
【００３０】
第二発電部１５は、具体的には、図２に示すように、複数の熱電変換素子１５ａを電気的に直列に接続するように設けられた熱電変換モジュールである。熱電変換素子１５ａは、例えばビスマスーテルル系（Ｂｉ−Ｔｅ系）の熱電変換素子である。第二発電部１５は、複数の熱電変換素子１５ａを収容するハウジング１５ｂを備えている。
【００３１】
熱電変換素子１５ａは、第一端面（下端面）の温度と第一端面と異なる第二端面（上端面）の温度との温度差から第一端面と第二端面との間に電位差が生じるように発電するものである。各熱電変換素子１５ａの第一端面は、蓄熱部１４の上側面と熱的に接続するように配置されている。各熱電変換素子１５ａの第一端面は、具体的には、蓄熱部１４の上側面と直接接触するように配置され、蓄熱部１４から受熱する。
【００３２】
また、各熱電変換素子１５ａの第二端面は、筐体１ａ内の空気と熱的に接続するように配置されている。各熱電変換素子１５ａの第二端面は、具体的には、ハウジング１５ｂの孔部１５ｂ１を介して筐体１ａ内の空気と直接接触するように配置され、筐体１ａ内の空気によって冷却される。第二発電部１５によって発電される電力は、第一発電部２０によって発電される電力より小さい。
【００３３】
図１に戻って説明を続ける。
電力変換装置１６は、第一発電部２０および第二発電部１５から出力される直流電圧を入力する。第二発電部１５から出力される直流電圧は、昇圧器１６ａによって昇圧されて電力変換装置１６に入力される。第二発電部１５から出力される直流電圧は、第一発電部２０から出力される直流電圧の大きさと同じ大きさまで昇圧器１６ａによって昇圧される。
【００３４】
電力変換装置１６は、第一発電部２０および第二発電部１５から出力された直流電圧を所定の交流電圧に変換し、その交流電圧を交流の系統電源１８ａおよび負荷装置１８ｃ（例えば電化製品）に接続されている電源ライン１８ｂに出力する。また、電力変換装置１６は、系統電源１８ａからの交流電圧を電源ライン１８ｂを介して入力し、所定の直流電圧に変換して各補機（各ポンプやブロワなど）および制御装置１７（内部負荷）に出力する。
制御装置１７は、補機を駆動して発電システム１の運転を制御するものである。
【００３５】
次に、上述した発電システム１の動作について説明する。発電システム１が電源オンされている場合、制御装置１７は、起動スイッチ（図示なし）が押されて運転が開始されるとき、または計画運転にしたがって運転が開始されるときに第一発電部２０の起動運転を開始する。
【００３６】
第一発電部２０の起動運転が開始されるときは、制御装置１７は、補機を作動させる。具体的には、制御装置１７は、ポンプ１１ａ１，１１ｂ１を作動させ、蒸発部２２に改質用原料および改質水（凝縮水）の供給を開始する。
【００３７】
そして、燃焼部２６において、燃料電池２４から導出された改質用原料および改質ガスが着火ヒータ２６ａ１，２６ａ２によって着火される。燃料電池２４がおよそ動作温度となれば、第一発電部２０の起動運転が終了し、発電運転が開始される。
【００３８】
発電運転中では、制御装置１７は、第一発電部２０の発電電力を負荷装置１８ｃの消費電力となるように、補機を制御して改質ガスおよびカソードエアを燃料電池２４に供給する（負荷追従運転）。
【００３９】
循環系１２においては、循環ポンプ１２ｂが駆動され、第一発電部２０から排出される燃焼排ガスと熱媒体とが熱交換することにより、第一発電部２０からの排熱が熱媒体に回収される。そして、蓄熱部１４に貯留された熱媒体の温度が下端から上端に向かうにしたがって高くなるように、熱媒体が蓄熱部１４に貯留される。よって、蓄熱部１４の外側面の温度のうち、蓄熱部１４の上側面の温度が最も高い。すなわち、第二発電部１５は、蓄熱部１４の温度と筐体１ａ内の温度との温度差が最も大きくなる部位に配置されている。
【００４０】
熱媒体が蓄熱部１４に貯留されることにより、第一発電部２０からの排熱が蓄熱部１４に蓄えられる。第二発電部１５は、蓄熱部１４に貯留された熱媒体を介して、第一発電部２０からの排熱を受熱する。これにより、第二発電部１５は、発電運転中に、蓄熱部１４の温度と筐体１ａ内の空気の温度との温度差から発電を行う。そして、第一発電部２０および第二発電部１５によって発電された電力は、電力変換装置１６ひいては負荷装置１８ｃに出力される。
【００４１】
本第一実施形態によれば、発電システム１は、燃料が供給されて発電をし、熱を排出する第一発電部２０と、第一発電部２０から排出された熱である排熱を蓄える蓄熱部１４と、蓄熱部１４の温度と冷媒の温度との温度差から発電を行う第二発電部１５と、を備えている。
【００４２】
これによれば、第一発電部２０から排出された排熱が、蓄熱部１４に蓄えられる。第二発電部１５は、蓄熱部１４の温度と冷媒の温度との温度差から発電を行う。すなわち、第二発電部１５は、蓄熱部１４に蓄えられた排熱を利用して発電を行う。よって、第二発電部１５は、従来技術のように熱が外部に直接排出される場合に比べて、多くの排熱を発電に利用することができる。したがって、燃料が供給されて発電を行う発電システム１において、発電効率を向上させることができる。
【００４３】
また、第二発電部１５は、蓄熱部１４に蓄えられた熱を利用して発電を行うため、第一発電部２０にて発電が行われていない場合においても、蓄熱部１４に排熱が蓄えられているときに発電を行うことができる。
【００４４】
また、発電システム１は、排熱を回収する熱媒体が循環する循環系１２をさらに備えている。蓄熱部１４は、熱媒体から受熱して排熱を蓄える。
【００４５】
これによれば、熱媒体が第一発電部２０からの排熱を回収して循環系１２を循環する。また、蓄熱部１４は、熱媒体から受熱することにより、排熱を蓄える。よって、第一発電部２０の排熱の外部への排出を抑制することができるため、第一発電部２０の排熱を蓄熱部１４に効率良く蓄えることができる。したがって、発電システム１の発電効率を確実に向上させることができる。
【００４６】
循環系１２は、熱媒体が循環する循環路１２ａと、循環路１２ａに設けられ、熱媒体を循環させる循環ポンプ１２ｂと、循環路１２ａに設けられ、排熱と熱媒体とが熱交換する熱交換部１２ｃと、を備えている。蓄熱部１４は、循環路１２ａに設けられ、熱媒体を貯留する貯留タンクである。
【００４７】
これによれば、第一発電部２０からの排熱を蓄熱部１４である貯留タンクに確実に蓄えることができる。よって、第二発電部１５によって利用される排熱を確実に多くすることができるため、発電システム１の発電効率をさらに確実に向上させることができる。
【００４８】
また、熱媒体は、水である。
これによれば、水が比較的低コストであるため、発電システム１の低コスト化を図ることができる。
【００４９】
また、第一発電部２０は、燃料（改質ガス）と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池２４と、改質水から水蒸気を生成する蒸発部２２と、供給源Ｇｓからの改質用原料と蒸発部２２からの水蒸気とから燃料を生成し、燃料を燃料電池２４に供給する改質部２３と、を備えた燃料電池モジュールである。
【００５０】
これによれば、第一発電部２０が燃料電池モジュールである場合においても、発電システム１の発電効率を向上させることができる。
【００５１】
＜第二実施形態＞
次に、本発明による発電システムの第二実施形態について、主として上述した第一実施形態と異なる部分について図３を用いて説明する。本第二実施形態の発電システム１は、上述した第一実施形態の発電システム１に加えて、給湯部１１９、給水管１２０および冷却部１２１をさらに備えている。
【００５２】
給湯部１１９は、蓄熱部１１４に溜められた熱媒体を、湯利用機器１４０に給湯するものである。湯利用機器１４０は、湯水を利用する機器である。湯利用機器１４０は、例えば、浴槽、シャワ、キッチン（キッチンの蛇口）である。給湯部１１９は、給湯管１１９ａおよび給湯暖房機１１９ｂを備えている。
【００５３】
給湯管１１９ａは、蓄熱部１１４に貯留された熱媒体を湯水として湯利用機器１４０に導出するものである。給湯管１１９ａは、蓄熱部１１４の上部から熱媒体を導出するように設けられている。給湯暖房機１１９ｂは、給湯管１１９ａに配置され、熱媒体を加熱するものである。
【００５４】
給水管１２０は、蓄熱部１１４に給水するものである。給水管１２０は、水源Ｗ（例えば上水道）からの水（上水）を蓄熱部１１４の下部に供給する。蓄熱部１１４から給湯管１１９ａを介して熱媒体が導出された場合、蓄熱部１１４には、下部から水源Ｗからの水が給水管１２０を介して補給される。
【００５５】
冷却部１２１は、各熱電変換素子１１５ａの第二端面を冷却するものである。冷却部１２１は、給水管１２０における各熱電変換素子１１５ａの第二端面と熱的に接続する部位である。給水管１２０は、冷却部１２１にて蛇行するように設けられている。
【００５６】
また、給水管１２０は、冷却部１２１にて各熱電変換素子１１５ａの第二端面に直接接触するように設けられている。これにより、給水管１２０を流れる水によって各熱電変換素子１１５ａの第二端面が冷却される。すなわち、本第二実施形態において、冷媒は、水源Ｗからの水である。
【００５７】
次に、本第二実施形態の発電システム１における発電運転中の動作について説明する。蓄熱部１１４に貯留された水（湯水）が導出された場合、水源Ｗからの水が蓄熱部１１４に補給される。このとき、冷却部１２１に水源Ｗからの水が通ることにより、水源Ｗからの水によって各熱電変換素子１１５ａの第二端面が冷却される。水源Ｗからの水の温度が筐体１ａ内の空気の温度より低いため、蓄熱部１１４の温度と冷媒の温度との温度差、ひいては第二発電部１１５の発電電力の大きさが、上述した第一実施形態と比べて大きくなる。
【００５８】
水源Ｗからの水が蓄熱部１１４に補給されずに比較的長時間経過した場合、冷却部１２１の水の温度と筐体１ａ内の空気の温度とがおよそ同じ温度となる。この場合、本第二実施形態の第二発電部１１５の発電電力の大きさは、上述した第一実施形態の第二発電部１１５の発電電力の大きさとおよそ同じとなる。
【００５９】
＜第三実施形態＞
次に、本発明による発電システム１の第三実施形態について、主として上述した第一実施形態と異なる部分について図４を用いて説明する。本第三実施形態においては、上述した第一実施形態の循環系１２に代えて熱交換部２２２を備えている。
【００６０】
熱交換部２２２は、排気管１１ｄが接続（貫設）され、かつ、筐体１ａ内の空気を内部に導入する送風ファン２２２ａが設けられている。熱交換部２２２は、第一発電部２０からの燃焼排ガスと筐体１ａ内の空気とが熱交換を行う。
【００６１】
本第三実施形態の蓄熱部２１４は、熱交換部２２２の外側面と熱的に接続するように配置されている。蓄熱部２１４は、具体的には、熱交換部２２２の外側面と直接接触するように配置されている。蓄熱部２１４は、蓄熱材によって設けられている。蓄熱材は、例えばエスリルトールや酢酸ナトリウムを主成分としたものである。蓄熱部２１４は、燃焼排ガスを介して第一発電部２０からの排熱を、熱交換部２２２から受熱して蓄える。
【００６２】
本第三実施形態の第二発電部２１５は、蓄熱部２１４の外側面に、各熱電変換素子２１５ａの第一端面が蓄熱部２１４の外側面と熱的に接続するように配置されている。各熱電変換素子２１５ａの第一端面と蓄熱部２１４の外側面とが直接接触するように、各熱電変換素子２１５ａが配置されている。
【００６３】
＜第四実施形態＞
次に、本発明による発電システム１の第四実施形態について、主として上述した第一実施形態と異なる部分について図５を用いて説明する。
【００６４】
上述した第一実施形態の第一発電部２０は燃料電池モジュールであるが、本第四実施形態の第一発電部３２０は、内燃機関を用いて発電を行うものである。第一発電部３２０は、ガスエンジン３２９および発電機３３０を備えている。
【００６５】
ガスエンジン３２９は、燃料を用いて駆動する内燃機関である。本第四実施形態の燃料は、例えば天然ガスである。燃料は、燃料供給管３１１ｅを通ってガスエンジン３２９に供給される。また、ガスエンジン３２９から排出される排ガスは、排気管３１１ｄを通って筐体３１ａの外部に排出される。発電機３３０は、ガスエンジン３２９によって駆動されることにより発電する発電機である。
【００６６】
また、本第四実施形態の循環系３１２は、循環路３１２ａ、循環ポンプ３１２ｂおよび熱交換部３１２ｃを備えている。循環路３１２ａを循環する熱媒体は、本第四実施形態において、不凍液等の冷却水である。熱交換部３１２ｃは、ガスエンジン３２９と熱的に接触するように配置されている。熱交換部３１２ｃは、ガスエンジン３２９の排熱を冷却水に回収させる。
【００６７】
蓄熱部３１４は、循環路３１２ａと熱的に接続するように、循環路３１２ａに直接接触して配置されている。蓄熱部３１４は、上述した第三実施形態と同様に蓄熱材によって設けられている。第二発電部３１５は、蓄熱部３１４の外側面に配置されている。第二発電部３１５は、蓄熱部３１４の温度と筐体３１ａ内の空気の温度との温度差から発電を行う。
【００６８】
＜変形例＞
なお、上述した実施形態において、発電システムの一例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の構成を採用することもできる。例えば、上述した第一実施形態の熱媒体は水であるが、これに代えて、沸点が１００℃より高い液体とするようにしても良い。この場合、第一発電部２０の排熱を、第一実施形態に比べて多く回収することができる。
【００６９】
また、上述した各実施形態において、第二発電部１５，１１５，２１５，３１５の各熱電変換素子１５ａ，１１５ａ，２１５ａ，３１５ａの第一端面が蓄熱部１４，１１４，２１４，３１４の外側面と直接接触しているが、これに代えて、各熱電変換素子１５ａ，１１５ａ，２１５ａ，３１５ａの第一端面と蓄熱部１４，１１４，２１４，３１４の外側面とがハウジング１５ｂの側壁を挟んで間接的に接触するようにしても良い。
【００７０】
また、上述した第三実施形態において、蓄熱部２１４は、熱交換部２２２に配置されているが、これに代えて、第一発電部２０のケーシング２１の外側面に配置するようにしても良い。
【００７１】
また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、蓄熱部１４，１１４，２１４，３１４の位置、第二発電部１５，１１５，２１５，３１５の位置、各熱電変換素子１５ａ，１１５ａ，２１５ａ，３１５ａの種類や配置、熱媒体の種類、および、蓄熱材の種類を変更するようにしても良い。
【符号の説明】
【００７２】
１…発電システム、１ａ…筐体、１１（２０）…第一発電部、１２…循環系、１２ａ…循環路、１２ｂ…循環ポンプ、１２ｃ…熱交換部、１４…蓄熱部、１５…第二発電部、１５ａ…熱電変換素子、１６…電力変換装置、１７…制御装置、２０…第一発電部、２２…蒸発部、２３…改質部、２４…燃料電池。
【図１】
2018113159.tif 000003
【図２】
2018113159.tif 000004
【図３】
2018113159.tif 000005
【図４】
2018113159.tif 000006
【図５】
2018113159.tif 000007