(57)【要約】【課題】本発明は、系統電力の供給停止に関する情報を利用して燃料電池システムを制御する技術を提供することを目的とする。【解決手段】燃料電池と運転制御部とを有する少なくとも一つの燃料電池システム３０と、燃料電池システム３０とネットワーク４０を介して通信可能に接続され、系統電源からの系統電力の供給停止について、系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻及び系統電力の供給が再開される系統再開時刻を含む停電情報をネットワークを介して取得する管理装置２０と、を備える燃料電池制御システム１００において、管理装置２０又は運転制御部３３は、燃料電池システム３０が系統電源と解列した状態で少なくとも系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御し、かつ、自立運転の実行前に自立運転のための準備である自立運転準備制御を燃料電池システム３０に対して実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池と、運転制御部とを有する、少なくとも一つの燃料電池システムと、
前記燃料電池システムとネットワークを介して通信可能に接続され、系統電源からの系統電力の供給停止について、前記系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻及び前記系統電力の供給が再開される系統再開時刻を含む停電情報を前記ネットワークを介して取得する管理装置と、
を備える燃料電池制御システムにおいて、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記燃料電池システムが前記系統電源と解列した状態で少なくとも前記系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御し、かつ、前記自立運転の実行前に前記自立運転のための準備である自立運転準備制御を前記燃料電池システムに対して実行する、燃料電池制御システム。
【請求項２】
前記燃料電池システムは、燃料の供給量を計測するマイコンメータをさらに有しており、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記自立運転準備制御において、前記マイコンメータにより前記燃料の漏洩を検知するために、前記燃料電池の運転を停止させて前記燃料の前記燃料電池への供給が停止される燃料供給停止期間と、前記系統停止開始時刻及び前記系統再開時刻の間の期間である系統停止期間とが重複する場合に、前記燃料供給停止期間を前記系統停止期間以外の期間に変更する、請求項１に記載の燃料電池制御システム。
【請求項３】
前記燃料電池システムは、前記燃料電池に供給する改質水を貯める改質水タンクをさらに有しており、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記自立運転準備制御において、前記改質水タンクの改質水を増加するように制御する、請求項１又は２に記載の燃料電池制御システム。
【請求項４】
前記燃料電池システムは、前記燃料電池から排出される燃焼排ガスの熱を利用して湯水を貯える貯湯タンクをさらに有しており、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記自立運転準備制御において、前記貯湯タンク内の湯水を排湯する、請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池制御システム。
【請求項５】
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記燃料電池の運転状況を学習し、前記学習に基づいて前記燃料電池が発電する発電電力を制御する学習運転に従って前記燃料電池システムを制御しており、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記学習運転において前記燃料電池の発電電力を抑制するように出力抑制制御している場合は、前記自立運転準備制御において前記出力抑制制御を解除する、請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池制御システム。
【請求項６】
燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池と、運転制御部とを有する、少なくとも一つの燃料電池システムと、
前記燃料電池システムとネットワークを介して通信可能に接続され、系統電源からの系統電力の供給停止について、前記系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻及び前記系統電力の供給が再開される系統再開時刻を含む停電情報を前記ネットワークを介して取得する管理装置と、
を備える燃料電池制御システムにおける燃料電池制御方法において、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記燃料電池システムが前記系統電源と解列した状態で少なくとも前記系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御し、かつ、前記自立運転の実行前に前記自立運転のための準備である自立運転準備制御を前記燃料電池システムに対して実行する、燃料電池制御方法。
【請求項７】
前記自立運転準備制御は、
前記自立運転準備制御において、マイコンメータにより前記燃料の漏洩を検知するために、前記燃料電池の運転を停止させて前記燃料の前記燃料電池への供給が停止される燃料供給停止期間と、前記系統停止開始時刻及び前記系統再開時刻の間の期間である系統停止期間とが重複する場合に、前記燃料供給停止期間を前記系統停止期間以外の期間に変更するステップと、
前記燃料電池に供給する改質水を貯める改質水タンクの改質水を増加するように制御するステップと、
前記燃料電池から排出される燃焼排ガスの熱を利用して湯水を貯える貯湯タンク内の湯水を排湯するステップと、
前記燃料電池の運転状況の学習に基づいて前記燃料電池が発電する発電電力を制御する学習運転において、前記燃料電池の発電電力が抑制されるように出力抑制制御されている場合は、前記出力抑制制御を解除するステップと、
の少なくとも一つのステップを備えている、請求項６に記載の燃料電池制御方法。
【請求項８】
系統電源からの系統電力の供給停止について、前記系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻及び前記系統電力の供給が再開される系統再開時刻を含む停電情報を保持する情報収集装置とネットワークを介して通信可能に接続されており、燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池と運転制御部とを有する燃料電池システムであって、
前記運転制御部は、
前記停電情報を前記ネットワークを介して前記情報収集装置から取得し、
前記燃料電池システムが前記系統電源と解列した状態で少なくとも前記系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御し、かつ、前記自立運転の実行前に前記自立運転のための準備である自立運転準備制御を実行する、燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池制御システム、燃料電池制御方法及び燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ユーザが消費する光熱費が最も安くなるように燃料電池システムの最適運転パターンを予測する管理システムが開示されている。特許文献１の管理システムは、ユーザの家族構成、家族のスケジュール、電化製品の電力容量及び貯湯槽の容量などを保存するユーザ情報データベースと、電気料金及びガス料金の単価及びその変動を保存する光熱費データベースと、気象情報を蓄積する気象情報データベースとを備えている。管理システムは、ユーザ情報データベース、光熱費データベース及び気象情報データベースに蓄積されている情報を用いて、消費される光熱費が最も安くなる最適運転パターンを予測する。
これにより、光熱費の効果的削減、ＣＯ２排出量の効果的低減が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１６０２３８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、特許文献１では、ユーザ情報データベース、光熱費データベース及び気象情報データベースに蓄積されている各種情報に基づいて、消費される光熱費が最も安くなる燃料電池システムの最適運転パターンを予測するものの、停電などの系統電力が停止される情報を利用して燃料電池システムを制御する技術は開示されていない。
【０００５】
そこで、本発明は、系統電力の供給停止に関する情報を利用して燃料電池システムを制御する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る燃料電池制御システムの特徴構成は、
燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池と、運転制御部とを有する、少なくとも一つの燃料電池システムと、
前記燃料電池システムとネットワークを介して通信可能に接続され、系統電源からの系統電力の供給停止について、前記系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻及び前記系統電力の供給が再開される系統再開時刻を含む停電情報を前記ネットワークを介して取得する管理装置と、
を備える燃料電池制御システムにおいて、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記燃料電池システムが前記系統電源と解列した状態で少なくとも前記系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御し、かつ、前記自立運転の実行前に前記自立運転のための準備である自立運転準備制御を前記燃料電池システムに対して実行する点にある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、燃料電池制御システムでは、管理装置と燃料電池システムとが、ネットワークを介して接続されている。管理装置は、系統電力の供給停止について、系統停止開始時刻及び系統再開時刻を含む停電情報を、ネットワークを介して取得する。そして、管理装置又は運転制御部は、燃料電池システムが系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御するとともに、自立運転の実行前に自立運転準備制御を行う。よって、燃料電池システム外部からネットワークを介して取得した停電情報を利用して、自立運転の実行の制御及び自立運転準備制御を実行できる。
【０００８】
また、管理装置又は運転制御部は、燃料電池システムが系統停止開始時刻に自立運転を実行する前に、自立運転準備制御を開始する。そのため、自立運転準備制御を実行することにより系統停止期間において、自立運転の期間をより長く確保する、自立運転での発電電力をより向上させるなど、当該自立運転準備制御後に実行される燃料電池システムの自立運転を促進できる。なお、系統停止期間は、系統停止開始時刻及び系統再開時刻の間の期間である。
【０００９】
本発明に係る燃料電池制御システムの更なる特徴構成は、
前記燃料電池システムは、燃料の供給量を計測するマイコンメータをさらに有しており、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記自立運転準備制御において、前記マイコンメータにより前記燃料の漏洩を検知するために、前記燃料電池の運転を停止させて前記燃料の前記燃料電池への供給が停止される燃料供給停止期間と、前記系統停止開始時刻及び前記系統再開時刻の間の期間である系統停止期間とが重複する場合に、前記燃料供給停止期間を前記系統停止期間以外の期間に変更する点にある。
【００１０】
燃料の漏洩をマイコンメータで検知するために、燃料電池の運転を停止させて燃料電池への燃料の供給が停止させると、燃料電池は発電を行うことができない。そこで、上記特徴構成によれば、燃料供給停止期間を系統停止期間以外の期間に変更し、系統停止期間では燃料の供給を継続させる。これにより、系統停止期間において、燃料供給停止期間の影響を受けることなく、燃料電池システムは自立運転により発電を行える。つまり、燃料供給停止期間の影響を受けることなく、自立運転の期間をより長く確保できる。
【００１１】
本発明に係る燃料電池制御システムの更なる特徴構成は、
前記燃料電池システムは、前記燃料電池に供給する改質水を貯める改質水タンクをさらに有しており、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記自立運転準備制御において、前記改質水タンクの改質水を増加するように制御する点にある。
【００１２】
改質水タンクの改質水は、燃料電池に供給される燃料の水蒸気改質を行うのに用いられる。上記特徴構成によれば、運転制御部は、系統停止開始時刻の前に開始される自立運転準備制御において、予め改質水タンク内の改質水を増加するように制御する。これにより、系統停止期間において、燃料電池システムは、増加した改質水を用いて自立運転により発電を行える。また、改質水を予め増加することで、増加しない場合に比べて、燃料電池システムの自立運転の期間をより長く確保できる。
【００１３】
本発明に係る燃料電池制御システムの更なる特徴構成は、
前記燃料電池システムは、前記燃料電池から排出される燃焼排ガスの熱を利用して湯水を貯える貯湯タンクをさらに有しており、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記自立運転準備制御において、前記貯湯タンク内の湯水を排湯する点にある。
【００１４】
上記特徴構成によれば、自立運転準備制御において、貯湯タンク内の湯水が排湯されることで、貯湯タンク内の流体の温度が下がる。これにより、貯湯タンクからの温度が下がった流体と燃焼排ガスからの熱との間での熱交換器による熱交換が促進され、流体の温度を上昇させて湯水として貯湯タンクに貯めやすくなる。このように熱交換器と貯湯タンクの温度が下がった流体との間での熱交換が促進されることで、燃料電池システムの運転がスムーズになり、自立運転を促進できる。また、貯湯タンク内の流体の温度が下がることで、燃料電池から出た燃焼排ガス中の水分の凝縮も促進でき、燃焼排ガスから自立運転に用いる改質水を回収できる。これによっても、燃料電池システムの自立運転を促進できる。
【００１５】
本発明に係る燃料電池制御システムの更なる特徴構成は、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記燃料電池の運転状況を学習し、前記学習に基づいて前記燃料電池が発電する発電電力を制御する学習運転に従って前記燃料電池システムを制御しており、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記学習運転において前記燃料電池の発電電力を抑制するように出力抑制制御している場合は、前記自立運転準備制御において前記出力抑制制御を解除する点にある。
【００１６】
学習運転によって燃料電池システムが制御されている場合、電力需要が少ないため燃料電池での発電電力が抑制される場合がある。燃料電池システムが系統電源から解列されている状態では、燃料電池での発電電力が抑制されていると、電力需要に対応できない可能性がある。そこで、上記特徴構成によれば、運転制御部は、自立運転準備制御において、発電電力を抑制する出力抑制制御を解除する。これにより、燃料電池は電力需要に対応した自立発電を行える。
【００１７】
本発明に係る燃料電池制御方法の特徴構成は、
燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池と、運転制御部とを有する、少なくとも一つの燃料電池システムと、
前記燃料電池システムとネットワークを介して通信可能に接続され、系統電源からの系統電力の供給停止について、前記系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻及び前記系統電力の供給が再開される系統再開時刻を含む停電情報を前記ネットワークを介して取得する管理装置と、
を備える燃料電池制御システムにおける燃料電池制御方法において、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記燃料電池システムが前記系統電源と解列した状態で少なくとも前記系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御し、かつ、前記自立運転の実行前に前記自立運転のための準備である自立運転準備制御を前記燃料電池システムに対して実行する点にある。
【００１８】
上記特徴構成によれば、自立運転準備制御を実行することにより系統停止期間において、自立運転の期間をより長く確保する、自立運転での発電電力をより向上させるなど、当該自立運転準備制御後に実行される燃料電池システムの自立運転を促進できる。
【００１９】
本発明に係る燃料電池制御方法の更なる特徴構成は、
前記自立運転準備制御は、
前記自立運転準備制御において、マイコンメータにより前記燃料の漏洩を検知するために、前記燃料電池の運転を停止させて前記燃料の前記燃料電池への供給が停止される燃料供給停止期間と、前記系統停止開始時刻及び前記系統再開時刻の間の期間である系統停止期間とが重複する場合に、前記燃料供給停止期間を前記系統停止期間以外の期間に変更するステップと、
前記燃料電池に供給する改質水を貯める改質水タンクの改質水を増加するように制御するステップと、
前記燃料電池から排出される燃焼排ガスの熱を利用して湯水を貯える貯湯タンク内の湯水を排湯するステップと、
前記燃料電池の運転状況の学習に基づいて前記燃料電池が発電する発電電力を制御する学習運転において、前記燃料電池の発電電力が抑制されるように出力抑制制御されている場合は、前記出力抑制制御を解除するステップと、
の少なくとも一つのステップを備えている点にある。
【００２０】
上記特徴構成によれば、自立運転準備制御が行われることで、系統停止期間における燃料電池システムの自立運転を促進できる。なお、燃料電池から排出される燃焼排ガス中の水を凝縮させて改質水を増加するのに時間を要するため、改質水を増加するように制御するステップは、自立運転準備制御の中でも早い段階で行うのが好ましい。また、貯湯タンク内の湯水を排湯するステップは、湯水を排湯しても燃料電池を作動させている間に貯湯タンクに湯水が貯まるため、系統停止期間の直前に行うのが好ましい。また、学習運転による出力抑制を解除するステップは、系統停止期間までは学習運転により効率よく燃料電池システムを動作させておくのが良いため、系統停止期間の直前に行うのが好ましい。
【００２１】
本発明に係る燃料電池システムの特徴構成は、
系統電源からの系統電力の供給停止について、前記系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻及び前記系統電力の供給が再開される系統再開時刻を含む停電情報を保持する情報収集装置とネットワークを介して通信可能に接続されており、燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池と運転制御部とを有する燃料電池システムであって、
前記運転制御部は、
前記停電情報を前記ネットワークを介して前記情報収集装置から取得し、
前記燃料電池システムが前記系統電源と解列した状態で少なくとも前記系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御し、かつ、前記自立運転の実行前に前記自立運転のための準備である自立運転準備制御を実行する点にある。
【００２２】
上記特徴構成によれば、自立運転準備制御を実行することにより系統停止期間において、自立運転の期間をより長く確保する、自立運転での発電電力をより向上させるなど、当該自立運転準備制御後に実行される燃料電池システムの自立運転を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】燃料電池制御システムの構成図である。
【図２】停電情報の一例である。
【図３】分散電源として燃料電池システムを各家庭に配置した場合の構成図である。
【図４】燃料電池システムの構成図である。
【図５】地域と、配備されている燃料電池システムとの対応関係を示す対応図である。
【図６】自立運転準備制御の全体の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】停止調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】改質水増加処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】排湯処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】出力抑制解除処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
〔実施形態〕
本発明に係る燃料電池制御システムの実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、燃料電池制御システムの構成図である。
【００２５】
（１）燃料電池システムの全体構成
燃料電池制御システム１００は、情報収集サイト１０と、管理装置２０と、複数の燃料電池システム３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ・・・）とが、ネットワーク４０を介して接続されて構成されている。ネットワーク４０は、装置間でデータの通信が可能な通信網であり、例えばＷＡＮ（Wide Area Network）などが挙げられるが、その形態は無線及び有線を問わない。
本発明に係る燃料電池制御システム１００では、管理装置２０が、商用電力系統３５（系統電源）からの系統電力の供給が停止される地域と、系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻と、系統電力の供給が再開される系統再開時刻とを含む停電情報を、ネットワーク４０を介して情報収集サイト１０から取得する。この停電情報に基づいて複数の燃料電池システム３０が制御される。これにより、燃料電池システム３０外部から取得した停電情報を利用して、燃料電池システム３０を制御できる。以下に各部について説明する。
【００２６】
（２）各部の構成
（２−１）情報収集サイト
情報収集サイト（情報収集装置）１０は、情報収集部１１と、記憶部１３とを備えている。
情報収集部１１は、例えば、各地の機関から系統電力の供給停止に関する停電情報を収集する。例えば、情報収集部１１は、停電を管理する電力会社などの機関からの計画停電、及び電気工事会社からの電気工事による停電情報などを取得する。停電情報には、前述の通り、例えば、系統電力の供給が停止される地域と、系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻と、系統電力の供給が再開される系統再開時刻とが含まれる。
そして、情報収集部１１は、このように取得した停電情報を記憶部１３に出力しており、記憶部１３は、停電情報を記憶している。
【００２７】
記憶部１３に記憶されている情報の一例について次に説明する。図２は、停電情報の一例である。
図２によると、記憶部１３は、例えば地域ごとに、系統停止開始時刻及び系統再開時刻などを記憶している。例えば、地域Ａでは、系統停止開始時刻が２０１７．２．１の０時であり、系統再開時刻が２０１７．２．１の６時である。
【００２８】
（２−２）燃料電池システム
以下に、燃料電池システム３０について説明するが、まずは、分散電源として燃料電池システム３０が各家庭に配置されている構成について説明する。図３は、分散電源として燃料電池システムを各家庭に配置した場合の構成図である。
【００２９】
（ａ）燃料電池システムを備える家庭の構成
図３に示すように、各家庭４５には、後述の電力を発電する燃料電池５０を含む電力発電部３００ａと貯湯タンク３００ｂとを備える燃料電池システム３０が設置されている。また、各家庭４５内で使用される設備としては、図３に示すように、例えば、給湯器４５ａ及びお風呂４５ｂなどの給湯設備と、エアコン４５ｃ、照明４５ｄ、テレビ４５ｅ及び冷蔵庫４５ｆなどの家電機器とが挙げられる。給湯器４５ａ及びお風呂４５ｂなどの給湯設備は、燃料電池システム３０の貯湯タンク３００ｂに接続されて、貯湯タンク３００ｂから湯水の供給を受ける。
また、各家庭４５は、燃料電池システム３０が発電する発電電力の供給を受けるだけでなく、商用電力系統３５に接続されており系統電力の供給を受ける。よって、各家庭４５のエアコン４５ｃ、照明４５ｄ、テレビ４５ｅ及び冷蔵庫４５ｆなどの家電機器は、燃料電池システム３０の電力発電部３００ａからの発電電力と、商用電力系統３５からの系統電力との少なくともいずれかから電力の供給を受けて駆動される。
【００３０】
（ｂ）燃料電池システム
以下に、各家庭に備えられている燃料電池システム３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ・・・）について説明する。図４は、燃料電池システムの構成図である。
燃料電池システム３０は、前述の通り電力発電部３００ａと貯湯タンク３００ｂとを備えている。電力発電部３００ａは、基本的に、燃料ガス及び酸素ガスを反応させて発電する燃料電池５０と、燃料電池５０から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱交換器６０と、熱交換器６０による熱回収後の燃焼排ガスからの凝縮水を回収して精製する水精製器７０と、水精製器７０により精製された凝縮水を回収する改質水タンク８０と、凝縮水とは独立に、改質水タンク８０へ水を供給可能な水供給部９０とを備えている。
また、各燃料電池システム３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ・・・）は、図１に示すように、それぞれの運転制御部３３（３３ａ、３３ｂ、３３ｃ・・・）により制御されて運転される。本実施形態では、運転制御部３３は、管理装置２０の管理制御部２１から自立運転準備制御の指令を受け、指令に対応した自立運転準備制御を抽出して燃料電池システム３０を制御する。
以下、燃料電池システム３０の各部の構成について説明する。
【００３１】
燃料電池５０は、原燃料流路５１を介して供給される原燃料（例えば、都市ガス１３Ａ）を水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器５２と、燃料ガス流路５３を介して改質器５２で生成された燃料ガスが供給されるアノード５５と、空気流路５４を介して空気（酸素ガスの一例）が供給されるカソード５６と、アノード５５とカソード５６との間に介在させる電解質５７と、を有しており、供給された燃料ガス及び空気を反応させて発電するようになっている。これらアノード５５、カソード５６及び電解質５７により燃料電池セルが構成されており、複数の燃料電池セルによりセルスタックが構成されている。
【００３２】
そして、燃料電池５０は、アノード５５とカソード５６とから発電反応に用いられた後にそれぞれ排出される燃料ガス及び空気が供給される燃焼部５８を備え、この燃焼部５８により燃料ガス中に残存する燃料成分が燃焼されて燃焼排ガスが生じるようになっている。なお、後述するように、改質器５２には水供給路８２を介して改質水タンク８０から水が供給されるようになっており、改質器５２は、改質水タンク８０からの水を用いて原燃料の水蒸気改質を行うようになっている。
【００３３】
また、原燃料流路５１には、マイコンメータ４６が設けられている。マイコンメータ４６は、各家庭に供給される燃料の供給量を計測するメータであり、燃料電池５０への燃料の供給量、その他のガス機器などへの燃料の供給量を計測する。よって、図４では図示を省略しているが、マイコンメータ４６が設けられている原燃料流路５１は、燃料電池５０に接続されるだけでなく、他のガス機器にも接続されている。
マイコンメータ４６は、通常、所定のガス漏洩判定期間（例えば、３０日間など）にわたって燃料の流量の計測値が所定値以下とならなかった場合には、燃料の漏洩があると検知する。この場合、燃料電池５０が長期間継続的に運転して、燃料の供給が継続すると燃料の漏洩が生じていないのにマイコンメータ４６が漏洩として誤検知する場合がある。そこで、燃料電池５０での発電を停止させ、原燃料流路５１を介した燃料電池５０への燃料の供給を停止する燃料供給停止期間を設けている。この燃料供給停止期間においてマイコンメータ４６が燃料を検出すると、ガス漏洩を正確に検知することができる。
【００３４】
熱交換器６０には、燃料電池５０から排出される燃焼排ガスが排ガス供給路６１を介して供給され、熱回収後の燃焼排ガスが排ガス排出路６２を介して排気されるようになっている。そして、熱交換器６０には、湯水を貯える貯湯タンク３００ｂと熱交換器６０との間で湯水を循環させる循環路６３を介して貯湯タンク３００ｂからの湯水が供給されるようになっており、熱交換器６０は、燃料電池５０から排出される燃焼排ガスと湯水とを熱交換させるようになっている。なお、循環路６３には、循環ポンプ６４、放熱ファン６５ａを備えるラジエータ６５、及び、図示しない温度センサなどが設けられている。また、貯湯タンク３００ｂには、貯湯タンク３００ｂ中の湯水を出湯するための出湯路３１、及び、湯水の出湯に応じて貯湯タンク３００ｂに給水するための給水路３２が設けられている。  
【００３５】
改質水タンク８０は、燃料電池５０から排出された燃焼排ガスから生じる凝縮水を回収するためのものであり、本実施形態では、熱交換器６０による熱回収後の燃焼排ガスから凝縮水を回収するようになっている。また、本実施形態では、改質水タンク８０に供給される凝縮水を水精製器７０により精製するようになっており、具体的には、排ガス排出路６２を流れる燃焼排ガスから凝縮水回収路７１を介して凝縮水を水精製器７０に回収して、水精製器７０により精製された凝縮水が凝縮水回収路８１を介して改質水タンク８０に回収されるようになっている。また、改質水タンク８０に貯留された凝縮水（及び水供給部９０から供給される水）は、ポンプ８３の運転により、水供給路８２を介して改質器５２に供給可能になっている。また、改質水タンク８０には水位検出器８４が設けられており、改質水タンク８０における水位を検出可能になっている。
【００３６】
また、改質水タンク８０には、凝縮水とは独立に、水供給部９０から水を供給可能になっている。具体的には、水供給部９０は水道水を供給するようになっており、注水運転として、注水指令に応じて運転制御部が弁９２を開動作させることで水供給部９０から補給水供給路９１を介して水が供給されるようになっている。そして、流量計９３により注水運転開始からの注水量を計測して、この注水量が予め定めた目標注水量に達するまで注水が行われるようになっている。また、水道水は凝縮水に比べ不純物が多い可能性が高いため、水供給部９０は、注水運転において、水精製器７０を経由して改質水タンク８０へ水を供給可能にして、不純物が取り除かれた後の水が改質水タンク８０に供給されるようになっている。
【００３７】
燃料電池システム３０は、このような電力発電部３００ａ及び貯湯タンク３００ｂ以外に、図示しない電力変換装置をさらに備えている。電力変換装置は、燃料電池システム３０と商用電力系統３５との間で連系運転可能なように、燃料電池システム３０で発電された直流電力の直流電圧を、商用電力系統３５の系統電力の交流電圧に変換する。
【００３８】
（２−３）管理装置
次に、管理装置２０について説明する。管理装置２０は、管理制御部２１と、記憶部２３とを備えている。管理制御部２１は、ネットワーク４０を介して、情報収集サイト１０の記憶部１３にアクセスし、系統電力の供給が停止される地域と、系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻と、系統電力の供給が再開される系統再開時刻とを含む停電情報を取得する。そして、管理制御部２１は、停電情報に基づいて運転制御部３３に燃料電池システム３０を自立運転準備制御するように指令する。
また、管理制御部２１は、取得した停電情報を記憶部２３に記憶させる。記憶部２３が記憶している停電情報の一例としては、前述の記憶部１３が記憶している図２示す停電情報が挙げられる。ここでは、記憶部２３の情報と、記憶部１３の情報とが同じであるとしている。しかし、管理制御部２１が記憶部１３内の停電情報から必要な情報を選択的に取得し、記憶部２３はこの選択された情報を記憶してもよい。
また、図５は、地域と、配備されている燃料電池システムとの対応関係を示す対応図である。記憶部２３は、図５に示すように、所定の領域で区切られた複数の地域Ａ、Ｂ、Ｃ・・・ごとに、どの燃料電池システム３０が配備されているのかを対応づけて記憶している。例えば、地域Ａには、燃料電池システムＡａ、Ａｂ、Ａｃが配備されている。
【００３９】
（３）自立運転準備制御
次に、燃料電池システム３０の自立運転準備制御について説明する。
管理制御部２１は、前述のように取得した停電情報に基づいた指令を運転制御部３３に送信し、燃料電池システム３０を自立運転準備制御するように運転制御部３３に指令する。
ここで、系統停止開始時刻及び系統再開時刻の間の期間である系統停止期間においては、燃料電池システム３０が系統電源と解列した状態で自立運転している必要がある。そのため、少なくとも系統停止開始時刻には、燃料電池システム３０は自立運転している必要がある。この自立運転のために自立運転準備制御が行われる。よって、自立運転準備制御とは、燃料電池システム３０が自立運転を実行する前に、その自立運転のための準備を燃料電池システム３０にさせるための制御である。なお、自立運転準備制御は、自立運転の開始前から実行され、自立運転が開始される系統停止開始時刻には終了しているのが好ましい。ただし、自立運転準備制御は、自立運転の開始前から実行されればよく、自立運転が開始される系統停止開始時刻の後も継続して実行されていてもよい。
【００４０】
運転制御部３３は、指令に基づいて、燃料電池システム３０を自立運転準備制御するための処理を自身の記憶部から抽出し、抽出した処理を行う。
なお、以下の自立運転準備制御の説明において、記憶部２３内に記憶されている停電情報は、図２に示すものとする。
【００４１】
（３−１）自立運転準備制御の全体の流れ
まず、自立運転準備制御の全体の流れについて説明する。図６は、自立運転準備制御の全体の流れの一例を示すフローチャートである。
ステップＳ１：管理制御部２１は、ネットワーク４０を介して、情報収集サイト１０から停電情報を取得する（図２）。例えば、管理制御部２１は、地域Ａにおいて、系統停止開始時刻が２０１７．２．１の０時であり、系統再開時刻が２０１７．２．１の６時であるとの停電情報を取得する。
次に、管理制御部２１は、停電が実施される地域に配備されている燃料電池システム３０を図５から抽出する。例えば、管理制御部２１は、図２において地域Ａの停電情報を取得した場合、図５から地域Ａに配備された燃料電池システムＡａ、Ａｂ、Ａｃ・・・を抽出する。そして、管理制御部２１は、抽出した燃料電池システム３０（Ａａ、Ａｂ、Ａｃ）の運転制御部３３に停電情報を送信する。この停電情報は、運転制御部３３に自立運転準備制御の実行を命令する指令にも相当する。
なお、管理制御部２１は、上記の処理を停電が計画されている地域について順次または並列的に行い、各地域の燃料電池システム３０に自立運転準備制御を行わせる。
【００４２】
運転制御部３３は、停電情報を自立運転準備制御を実施することの指令として受信し、指令に基づいて次のステップＳ１０〜Ｓ４０の処理を、自身の記憶部から自立運転準備制御として抽出し、自立運転準備制御を行う。
ステップＳ１０：運転制御部３３は、停電情報に基づいて、マイコンメータ４６がガス漏洩を正確に検知するための燃料供給停止期間を調整する停止調整処理を行う。
ステップＳ２０：運転制御部３３は、停電情報に基づいて、改質水を増加するための改質水増加処理を行う。
ステップＳ３０：運転制御部３３は、停電情報に基づいて、貯湯タンク３００ｂの排湯処理を行う。
ステップＳ４０：運転制御部３３は、停電情報に基づいて、学習運転による出力抑制がされている場合、出力抑制解除処理を行う。
【００４３】
以上の自立運転準備制御を実行することにより系統停止期間において、自立運転の期間をより長く確保する、自立運転での発電電力をより向上させるなど、当該自立運転準備制御後に実行される燃料電池システム３０の自立運転を促進できる。そして、系統停止期間が経過すると、運転制御部３３は、自立運転準備制御を解除し、燃料電池システム３０を通常の運転で制御する。例えば、運転制御部３３は、系統再開時刻が経過すると、燃料電池システム３０を学習運転に基づいて制御する。
【００４４】
なお、運転制御部３３は、上述の自立運転準備制御を行うとともに、少なくとも系統停止開始時刻には燃料電池システム３０が自立運転を実行するように制御する。つまり、運転制御部３３は、系統停止開始時刻に、又は系統停止開始時刻よりも前に、燃料電池システム３０が自立運転を実行するように制御する。例えば、運転制御部３３は、燃料電池システム３０の自立運転を開始するに当たり、系統停止開始時刻に、又は系統停止開始時刻よりも前に、燃料電池システム３０を商用電力系統３５から切り離す。また、例えば、運転制御部３３は、原燃料を燃料電池５０に供給するためのポンプ、空気を燃料電池５０に供給するためのエアブロア、改質水を改質器５２に供給するためのポンプ８３等の、燃料電池システム３０が自立運転するために必要な機器類の電力を系統電源以外から確保するなどの制御を行う。
【００４５】
以下に、上記のステップＳ１０（停止調整処理）、ステップＳ２０（改質水増加処理）、ステップＳ３０（排湯処理）及びステップＳ４０（出力抑制解除処理）について説明する。
【００４６】
（３−２）停止調整処理
図７は、停止調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ステップＳ１１：運転制御部３３は、マイコンメータ４６に設定された燃料供給停止期間を読み出す。燃料供給停止期間は、例えばマイコンメータ４６内の記憶部などに記憶されている。また、運転制御部３３は、停電情報から、系統電力の供給が停止される系統停止期間を割り出す。そして、運転制御部３３は、燃料供給停止期間と系統停止期間とが重複するか否かを判定する。燃料供給停止期間と系統停止期間とが重複する場合（ステップＳ１１においてＹｅｓ）は、運転制御部３３は、ステップＳ１２に処理を進める。一方、そうでない場合（ステップＳ１１においてＮｏ）は、運転制御部３３は処理を終了する。
例えば、図２において、地域Ａにおいて、系統停止開始時刻が２０１７．２．１の０時であり、系統再開時刻が２０１７．２．１の６時であるので、系統停止期間は、２０１７．２．１の０時〜６時である。ここで、燃料供給停止期間が２０１７．２．１の０時〜２０１７．２．１の２３時５９分であるとする。この場合、運転制御部３３は、系統停止期間と燃料供給停止期間とが一部において重複していると判定する。
【００４７】
ステップＳ１２：運転制御部３３は、燃料供給停止期間が系統停止期間に重複しないように、燃料供給停止期間を系統停止期間以外の期間に変更する。例えば、前述の例によると、系統停止期間は２０１７．２．１の０時〜６時であるので、燃料供給停止期間を２０１７．２．２の０時〜２０１７．２．２の２３時５９分に変更する。
燃料の漏洩をマイコンメータ４６で検知するために、燃料電池５０の運転を停止させて燃料電池５０への燃料の供給が停止させると、燃料電池５０は発電を行うことができない。そこで、燃料供給停止期間を系統停止期間以外の期間に変更し、系統停止期間では燃料の供給を継続させる。これにより、系統停止期間において、燃料供給停止期間の影響を受けることなく、燃料電池システム３０は自立運転により発電を行える。つまり、燃料供給停止期間の影響を受けることなく、自立運転の期間をより長く確保できる。
【００４８】
なお、燃料供給停止期間は、系統停止期間以外の期間のうち、系統停止期間前であっても、系統停止期間後であってもよい。また、燃料供給停止期間が系統停止期間前に変更される場合には、燃料供給停止期間の最終と系統停止開始時刻との間には、少なくとも系統停止開始時刻には燃料電池システム３０が自立運転できる状態に復帰するための復帰時間が考慮されるのが好ましい。つまり、燃料供給停止期間の最終と、系統停止開始時刻との間の期間には、少なくとも前述の復帰時間が含まれているのが好ましい。
【００４９】
（３−３）改質水増加処理
図８は、改質水増加処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ステップＳ２１：運転制御部３３は、現在時刻が系統停止開始時刻前のＸ時間以内であるか否かを判定する。
Ｘ時間は、改質水タンク８０に改質水を増加するのに要する時間であり、例えば、改質水タンク８０を満水にするのに要する時間である。Ｘ時間は、例えば改質水タンク８０を満水にするのに要する平均時間で定義され、例えば４時間と定義されている。
その他、運転制御部３３は、例えば、現在時刻において、改質水タンク８０の水位検出器８４から改質水タンク８０の水位を検出し、改質水タンク８０が満水になるのに要する時間を算出し、この算出した時間をＸ時間と定義してもよい。
【００５０】
現在時刻が系統停止開始時刻前のＸ時間以内である場合（ステップＳ２１においてＹｅｓ）は、運転制御部３３は、ステップＳ２２に処理を進める。一方、そうでない場合（ステップＳ２１においてＮｏ）は、運転制御部３３はステップＳ２１の処理を継続する。
【００５１】
例えば、現在時刻が２０１７．１．３１の１９時であり、系統停止開始時刻が２０１７．２．１の０時であり、Ｘ時間が４時間であるとする。この場合、運転制御部３３は、現在時刻（２０１７．１．３１の１９時）が、系統停止開始時刻（２０１７．２．１の０時）に対して５時間前であるので、Ｘ時間（４時間）を超えていると判定する。この場合、運転制御部３３はステップＳ２１の処理を繰り返す。
【００５２】
また、例えば、現在時刻が２０１７．１．３１の２０時であり、系統停止開始時刻が２０１７．２．１の０時であり、Ｘ時間が４時間であるとする。この場合、運転制御部３３は、現在時刻（２０１７．１．３１の２０時）が、系統停止開始時刻（２０１７．２．１の０時）に対して４時間前であるので、Ｘ時間（４時間）以内であると判定する。この場合、後述のステップＳ２２、Ｓ２３の処理が行われることで、現在時刻から４時間をかけて改質水が貯められていき、現在時刻から４時間（＝Ｘ時間）が経過した系統停止開始時刻に改質水タンク８０が改質水で満水となる。
【００５３】
また、例えば、現在時刻が２０１７．１．３１の２１時であり、系統停止開始時刻が２０１７．２．１の０時であり、Ｘ時間が４時間であるとする。この場合、運転制御部３３は、現在時刻（２０１７．１．３１の２１時）が、系統停止開始時刻（２０１７．２．１の０時）に対して３時間前であるので、Ｘ時間（４時間）以内であると判定する。そして、後述のステップＳ２２、Ｓ２３の処理が行われることで、現在時刻から３時間をかけて改質水が改質水タンク８０に貯められていき、現在時刻から３時間（＜Ｘ時間）が経過した系統停止開始時刻では、改質水タンク８０は満水にはなっていないものの、３時間で貯められた改質水が改質水タンク８０に貯められている。その後、系統停止開始時刻の経過後も改質水を貯める処理が継続されてもよい。
【００５４】
ステップＳ２２：運転制御部３３は、改質水タンク８０が改質水閾値以上であるか否かを判定する。改質水閾値は、停電により燃料電池システム３０が系統電源と解列した状態となった場合に、燃料電池システム３０が自立運転可能な程度の改質水の量を示すものである。例えば、改質水閾値は、改質水タンク８０の容量（満水）の８０％程度に設定でき、また１００％に設定することもできる。
改質水タンク８０が改質水閾値以上でない場合（ステップＳ２２においてＮｏ）は、運転制御部３３は、ステップＳ２３に処理を進める。一方、改質水閾値以上である場合（ステップＳ２２においてＹｅｓ）は、運転制御部３３は処理を終了する。
【００５５】
ステップＳ２３：運転制御部３３は、燃料電池システム３０において改質水を増加するように制御する。例えば、運転制御部３３は、改質水を貯める改質水タンク８０を満水に近い状態又は満水に制御する。このように改質水を増加するために、例えば、運転制御部３３は、燃料電池システム３０の発電電力を定格出力よりも低い低出力に固定する制御と、Ｓ／Ｃ（Steam Carbon ratio）を初期値よりも下げる制御と、燃料電池システム３０の貯湯タンク３００ｂから排湯する制御とのうち少なくとも一つの制御を行う。
【００５６】
運転制御部３３は、燃料電池システム３０の発電電力を定格出力よりも低い低出力に制御することで、燃料電池システム３０の温度を低く維持する。例えば、定格出力が７００Ｗであるのに対して、２００Ｗの低出力に固定する。例えば、運転制御部３３は、原燃料流路５１を介して燃料電池５０に供給される原燃料の量の制御、空気流路５４を介して燃料電池５０に供給される空気の量の制御などにより、出力抑制を行う。このような制御により燃料電池システム３０の温度を低くし、燃料電池５０から出た燃焼排ガスの凝縮を促進させる。
【００５７】
また、運転制御部３３は、Ｓ／Ｃを初期値よりも下げることで、燃料電池システム３０の発電電力を定格出力よりも低い低出力に制御する。例えば、運転制御部３３は、Ｓ／Ｃの初期値が２．６であるのに対して、２．２に下げる。例えば、運転制御部３３は、原燃料流路５１を介して燃料電池５０に供給される原燃料の量を調整し、また、ポンプ８３の制御により改質水タンク８０から供給される改質水の量を調整するなどする。このような制御により燃料電池システム３０の温度を低くし、燃料電池５０から出た燃焼排ガスの凝縮を促進させる。
【００５８】
また、運転制御部３３は、貯湯タンク３００ｂから排湯するように制御し、貯湯タンク３００ｂ内の湯水の温度を下げる。例えば、運転制御部３３は、出湯路３１から貯湯タンク３００ｂ中の湯水を出湯するように制御し、湯水の出湯に応じて給水路３２から貯湯タンク３００ｂに給水するように制御する。これにより、熱交換器６０に供給する湯水の温度を低くし、熱交換器６０において燃焼排ガス中の水分の凝縮を促進させる。
【００５９】
このように、系統停止開始時刻の前に開始される自立運転準備制御において、燃焼排ガス中の水分の凝縮を促進させて燃焼排ガスからの改質水の回収を促進させ、改質水タンク８０の改質水を増加するように制御する。これにより、系統停止期間において、燃料電池システム３０は、増加した改質水を用いて自立運転により発電を行える。また、改質水を予め増加することで、増加しない場合に比べて、燃料電池システム３０の自立運転をより長く行うことができる。
なお、燃料電池５０から排出される燃焼排ガスを凝縮させて改質水を増加するのに時間を要するため、改質水増加処理は、自立運転準備制御の中でも早い段階で行うのが好ましい。
【００６０】
なお、上記ステップＳ２１では、現在時刻が、系統停止開始時刻に対して、Ｘ時間（改質水タンク８０を満水にするのに要する時間）以内であるか否かを判定している。しかし、ステップＳ２１において、現在時刻が、系統停止開始時刻前のＸ＋α時間前であるかを判定し、ステップＳ２２、Ｓ２３の処理を行ってもよい。α時間は、例えばＸ時間よりも短い時間であり、１０分等の時間である。このように現在時刻が系統停止開始時刻前のＸ＋α時間以内か否かを判定することで、現在時刻が系統停止開始時刻前のＸ＋α時間となった時点で、後述のステップＳ２２、Ｓ２３の処理が行われる。これにより、現在時刻からＸ時間が経過した時点であり、系統停止開始時刻よりもα時間前に、改質水タンク８０を改質水で満水にすることができる。
【００６１】
（３−４）排湯処理
図９は、排湯処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ステップＳ３１：運転制御部３３は、現在時刻が系統停止開始時刻前のＹ時間以内であるか否かを判定する。
Ｙ時間は、貯湯タンク３００ｂの湯水を排湯するのに要する時間である。さらに、貯湯タンク３００ｂの湯水を排湯した後であっても、燃料電池システム３０の駆動により貯湯タンク３００ｂには再び湯水が蓄えられる。そこで、系統停止開始時刻においては、燃料電池システム３０の自立運転に支障を与えない程度に貯湯タンク３００ｂの湯水を排湯しておくのに要する時間がＹ時間と定義されているのがよい。そのため、ここでは、一例としてＹ時間は、Ｘ時間よりも短い時間であり、系統停止開始時刻前から短い時間に定義されている。例えば、Ｙ時間は１時間と定義されている。
【００６２】
現在時刻が系統停止開始時刻前のＹ時間以内である場合（ステップＳ３１においてＹｅｓ）は、運転制御部３３は、ステップＳ３２に処理を進める。一方、そうでない場合（ステップＳ３１においてＮｏ）は、運転制御部３３はステップＳ３１の処理を継続する。
【００６３】
例えば、現在時刻が２０１７．１．３１の２２時であり、系統停止開始時刻が２０１７．２．１の０時であり、Ｙ時間が１時間であるとする。この場合、運転制御部３３は、現在時刻（２０１７．１．３１の２２時）が、系統停止開始時刻（２０１７．２．１の０時）に対して２時間前であるので、Ｙ時間（１時間）を超えていると判定する。この場合、運転制御部３３はステップＳ３１の処理を繰り返す。
【００６４】
また、例えば、現在時刻が２０１７．１．３１の２３時であり、系統停止開始時刻が２０１７．２．１の０時であり、Ｙ時間が１時間であるとする。この場合、運転制御部３３は、現在時刻（２０１７．１．３１の２３時）が、系統停止開始時刻（２０１７．２．１の０時）に対して１時間前であるので、Ｙ時間（１時間）以内であると判定する。この場合、ステップＳ３２に処理が進み、貯湯タンク３００ｂから湯水が排湯される。
【００６５】
また、例えば、現在時刻が２０１７．１．３１の２３時１５分であり、系統停止開始時刻が２０１７．２．１の０時であり、Ｙ時間が１時間であるとする。この場合、運転制御部３３は、現在時刻（２０１７．１．３１の２３時１５分）が、系統停止開始時刻（２０１７．２．１の０時）に対して４５分前であるので、Ｙ時間（１時間）以内であると判定する。この場合、ステップＳ３２に処理が進み、系統停止開始時刻までの４５分の間、貯湯タンク３００ｂから湯水が排湯される。この場合、系統停止開始時刻では、貯湯タンク３００ｂから湯水が完全に排湯されないものの、ある程度の量の湯水を貯湯タンク３００ｂから排湯できる。その後、系統停止開始時刻の経過後も湯水の排湯が継続されてもよい。
【００６６】
ステップＳ３２：運転制御部３３は、貯湯タンク３００ｂから湯水を排湯するように制御し、貯湯タンク３００ｂ内の湯水の温度を下げる。例えば、運転制御部３３は、出湯路３１から貯湯タンク３００ｂ中の湯水を出湯するように制御し、湯水の出湯に応じて給水路３２から貯湯タンク３００ｂに給水するように制御する。
【００６７】
これにより、貯湯タンク３００ｂ内の湯水が排湯されることで、貯湯タンク３００ｂ内の流体の温度が下がる。これにより、貯湯タンク３００ｂからの温度が下がった流体と燃焼排ガスからの熱との間での熱交換器６０による熱交換が促進され、流体の温度を上昇させて湯水として貯湯タンク３００ｂに貯めやすくなる。このように熱交換器６０と貯湯タンク３００ｂの温度が下がった流体との間での熱交換が促進されることで、燃料電池システム３０の運転がスムーズになり、自立運転を促進できる。また、貯湯タンク３００ｂ内の流体の温度が下がることで、燃料電池５０から出た燃焼排ガス中の水分の凝縮も促進でき、燃焼排ガスから自立運転に用いる改質水を回収できる。これによっても、燃料電池システム３０の自立運転を促進できる。
なお、貯湯タンク３００ｂから湯水を排湯しても燃料電池５０を作動させている間に貯湯タンク３００ｂに湯水が貯まるため、排湯処理は、系統停止期間の直前に行うのが好ましい。
【００６８】
なお、上記ステップＳ３１では、現在時刻が、系統停止開始時刻に対して、Ｙ時間（貯湯タンク３００ｂの湯水を排湯しておくのに要する時間）以内であるか否かを判定している。しかし、ステップＳ３１において、現在時刻が、系統停止開始時刻前のＹ＋β時間前であるかを判定し、ステップＳ３２の処理を行ってもよい。β時間は、例えばＹ時間よりも短い時間であり、１０分等の時間である。このように現在時刻が系統停止開始時刻前のＹ＋β時間以内か否かを判定することで、現在時刻が系統停止開始時刻前のＹ＋β時間となった時点で、後述のステップＳ３２の処理が行われる。これにより、現在時刻からＹ時間が経過した時点であり、系統停止開始時刻よりもβ時間前に、貯湯タンク３００ｂから湯水を排湯できる。
【００６９】
（３−５）出力抑制解除処理
図１０は、出力抑制解除処理の流れの一例を示すフローチャートである。
なお、管理装置２０又は運転制御部３３は、燃料電池５０の運転状況を学習し、この学習に基づいて燃料電池５０が発電する発電電力を制御する学習運転に従って燃料電池システム３０を制御可能となっているものとする。そして、この学習運転においては、電力需要が少ないため燃料電池５０での発電電力が抑制される出力抑制制御が行われている場合がある。
ステップＳ４１：運転制御部３３は、現在時刻が系統停止開始時刻前のＺ時間以内であるか否かを判定する。
Ｚ時間は、例えば、燃料電池システム３０が、学習運転に基づいて燃料電池５０の発電電力が出力抑制されているのを解除するのに要する時間である。ここでは、一例としてＺ時間は、Ｙ時間よりも短い時間であり、系統停止開始時刻前から短い時間に定義されている。例えば、Ｚ時間は、０．５時間と定義されている。
【００７０】
現在時刻が系統停止開始時刻前のＺ時間以内である場合（ステップＳ４１においてＹｅｓ）は、運転制御部３３は、ステップＳ４２に処理を進める。一方、そうでない場合（ステップＳ４１においてＮｏ）は、運転制御部３３はステップＳ４１の処理を継続する。
例えば、現在時刻が２０１７．１．３１の２３時３０分であり、系統停止開始時刻が２０１７．２．１の０時であり、Ｚ時間が０．５時間であるとする。この場合、運転制御部３３は、現在時刻（２０１７．１．３１の２３時３０分）が、系統停止開始時刻（２０１７．２．１の０時）に対して０．５時間前であるので、Ｚ時間（０．５時間）以内であると判定する。この場合、運転制御部３３はステップＳ４２に処理を進める。
【００７１】
ステップＳ４２：運転制御部３３は、燃料電池システム３０が学習運転により制御されているか否かを判定する。ここで、学習運転とは、例えば１日の時間毎に家庭の負荷の状況を学習し、学習した家庭負荷に応じて燃料電池システム３０を運転させる制御をいう。よって、家庭負荷の学習の結果、燃料電池５０への負荷が少ない時間では、燃料電池システム３０は、その発電出力が抑制されるように制御される。
現在、運転制御部３３は、学習運転により燃料電池システム３０が運転されていると判定した場合（ステップＳ４２においてＹｅｓ）は、運転制御部３３は、ステップＳ４３に処理を進める。一方、そうでない場合（ステップＳ４２においてＮｏ）は、運転制御部３３は処理を終了する。
【００７２】
ステップＳ４３：運転制御部３３は、学習運転による燃料電池システム３０により、燃料電池システム３０での発電電力が抑制されているか否かを判定する。
発電電力が抑制されている場合とは、例えば発電電力が定格出力よりも低い低出力に制御されている場合である。例えば、原燃料流路５１を介して燃料電池５０に供給される原燃料の量の制御、空気流路５４を介して燃料電池５０に供給される空気の量の制御などにより、発電電力の抑制が行われる。また、Ｓ／Ｃを初期値よりも下げることで、発電電力の抑制が行われる。この場合、例えば、原燃料流路５１を介して燃料電池５０に供給される原燃料の量が調整され、また、ポンプ８３の制御により改質水タンク８０から供給される改質水の量が調整されるなどする。
運転制御部３３は、発電電力が抑制されている判定した場合（ステップＳ４３においてＹｅｓ）は、運転制御部３３は、ステップＳ４４に処理を進める。一方、そうでない場合（ステップＳ４３においてＮｏ）は、運転制御部３３は処理を終了する。
【００７３】
ステップＳ４４：運転制御部３３は、系統停止開始時刻前に発電電力を抑制する制御を解除する。これにより、燃料電池システム３０は、例えば発電電力を定格出力で運転可能である。
燃料電池システム３０が系統電源から解列されている状態では、燃料電池５０での発電電力が抑制されていると、電力需要に対応できない可能性がある。そこで、運転制御部３３は、自立運転準備制御において、発電電力を抑制する出力抑制制御を解除する。これにより、燃料電池５０は電力需要に対応した自立発電を行える。
なお、出力抑制解除処理は、系統停止期間までは学習運転により効率よく燃料電池システム３０を動作させておくのが良いため、系統停止期間の直前に行うのが好ましい。
【００７４】
なお、上記ステップＳ４１では、現在時刻が、系統停止開始時刻に対して、Ｚ時間（学習運転に基づいて燃料電池５０の発電電力が出力抑制されているのを解除するのに要する時間）以内であるか否かを判定している。しかし、ステップＳ４１において、現在時刻が、系統停止開始時刻前のＺ＋γ時間前であるかを判定し、ステップＳ４２〜Ｓ４４の処理を行ってもよい。γ時間は、例えばＺ時間よりも短い時間であり、１０分等の時間である。このように現在時刻が系統停止開始時刻前のＺ＋γ時間以内か否かを判定することで、現在時刻が系統停止開始時刻前のＺ＋γ時間となった時点で、後述のステップＳ４２〜Ｓ４４の処理が行われる。これにより、現在時刻からＺ時間が経過した時点であり、系統停止開始時刻よりもγ時間前に、発電電力を抑制する制御が解除される。
【００７５】
上記の本実施形態において、燃料電池制御システム１００では、管理装置２０と燃料電池システム３０とが、ネットワーク４０を介して接続されている。管理装置２０は、系統電力の供給停止について、系統停止開始時刻及び系統再開時刻を含む停電情報を、ネットワーク４０を介して取得する。そして、運転制御部３３は、燃料電池システム３０が系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御するとともに、自立運転の実行前に前述の自立運転準備制御を行う。よって、燃料電池システム３０外部からネットワーク４０を介して取得した停電情報を利用して、自立運転の実行の制御及び自立運転準備制御を実行できる。
【００７６】
また、運転制御部３３は、燃料電池システム３０が系統停止開始時刻に自立運転を実行する前に、自立運転準備制御を開始する。そのため、自立運転準備制御を実行することにより系統停止期間において、自立運転の期間をより長く確保する、自立運転での発電電力をより向上させるなど、当該自立運転準備制御後に実行される燃料電池システム３０の自立運転を促進できる。
【００７７】
［別実施形態］
（１）上記実施形態では、自立運転準備制御において、ステップＳ１０（停止調整処理）、ステップＳ２０（改質水増加処理）、ステップＳ３０（排湯処理）及びステップＳ４０（出力抑制解除処理）が行われている。しかし、自立運転準備制御では、前述の処理の少なくともいずれかが行われてもよい。
また、前述の処理は、ステップＳ１０（停止調整処理）、ステップＳ２０（改質水増加処理）、ステップＳ３０（排湯処理）及びステップＳ４０（出力抑制解除処理）の順に行われる必要はなく、順不同であってもよい。
【００７８】
（２）上記実施形態では、排湯処理において、図９のステップＳ３１において、現在時刻が系統停止開始時刻前のＹ時間以内である場合には、ステップＳ３２において貯湯タンク３００ｂから排湯する。この排湯処理において、貯湯タンク３００ｂの温度の高い湯水の量が貯湯閾値以上であるか否かを判定して、貯湯タンク３００ｂから排湯してもよい。
例えば、ステップＳ３１とステップＳ３２との間において、運転制御部３３は、貯湯タンク３００ｂ内の温度の高い湯水が貯湯閾値以上であるか否かを判定する。
【００７９】
貯湯タンク３００ｂに温度の高い湯水が満水状態で蓄えられていると、停電により燃料電池システム３０が系統電源と解列した状態となった場合に、燃料電池システム３０による自立運転が阻害される。これは、貯湯タンク３００ｂから循環路６３を介して熱交換器６０に温度の高い湯水が供給されることで、熱交換器６０における燃焼排ガス中の水分の凝縮を促進して改質水が回収し難いためである。そのため、燃料電池システム３０において燃料を燃焼させて、燃焼排ガスから改質水を回収するとともに熱を回収して貯湯タンク３００ｂに貯えるというサイクルが阻害され、自立運転が阻害される。
【００８０】
よって、温度の高い湯水の貯湯閾値としては、燃料電池システム３０の自立運転を阻害する程度の温度の高い湯水の貯湯量の値が設定されている。つまり、値（貯湯閾値）以上の湯水が貯湯タンク３００ｂに貯湯されていれば、燃料電池システム３０の自立運転が阻害される可能性がある。貯湯閾値としては、例えば、貯湯タンク３００ｂの容量に対して、温度の高い湯水の容量を８０％程度に設定でき、また１００％に設定することもできる。なお、例えば、貯湯タンク３００ｂの複数個所に温度センサが設けられており、運転制御部３３は、温度センサの位置と検出された温度とに基づいて、貯湯タンク３００ｂに貯えられている温度の高い湯水の貯湯量を測定できる。
貯湯タンク３００ｂの温度の高い湯水が貯湯閾値以上である場合は、運転制御部３３は、図９のステップＳ３２に処理を進める。そうでない場合は、運転制御部３３は排湯処理をせず、処理を終了する。
【００８１】
（３）上記実施形態では、出力抑制解除処理において、学習運転が実行されている場合（ステップＳ４２においてＹｅｓ）に、さらにステップＳ４３において燃料電池５０が出力抑制されるように制御されている場合（ステップＳ４３においてＹｅｓ）に、出力抑制が解除される。しかし、学習運転が実行されている場合（ステップＳ４２においてＹｅｓ）に、学習運転による燃料電池システム３０の制御を解除するようにしてもよい。この場合、ステップＳ４３、Ｓ４４の処理は省略される。
【００８２】
（４）上記実施形態では、管理制御部２１が、運転制御部３３に、燃料電池システム３０を自立運転準備制御するように指令を行う。つまり、運転制御部３３は、管理制御部２１から停電情報を取得し、この停電情報を指令として燃料電池システム３０を自立運転準備制御するための処理を自身の記憶部から抽出し、抽出した処理を行う。しかし、管理制御部２１が、具体的な自立運転準備制御を含む指令を運転制御部３３に行ってもよい。
【００８３】
例えば、上記実施形態の“停止調整処理”においては、管理制御部２１が、燃料供給停止期間と系統停止期間とが重複するかを判断し、重複する場合には、燃料供給停止期間を系統停止期間以外の期間に変更するように、運転制御部３３に指令する。
【００８４】
また、例えば、上記実施形態の“改質水増加処理”においては、管理制御部２１が、改質水を増加するように運転制御部３３に指令する。例えば、管理制御部２１が、改質水を増加する具体的な制御として、燃料電池システム３０の発電電力を定格出力よりも低い低出力に固定する制御と、Ｓ／Ｃ（Steam Carbon ratio）を初期値よりも下げる制御と、燃料電池システム３０の貯湯タンク３００ｂから排湯する制御とのうち少なくとも一つの制御を、運転制御部３３に具体的に指令する。
【００８５】
また、例えば、上記実施形態の“排湯処理”においては、管理制御部２１が、貯湯タンク３００ｂから排湯するように運転制御部３３に指令する。
また、例えば、上記実施形態の“出力抑制解除処理”においては、管理制御部２１が、学習運転における出力抑制の解除を運転制御部３３に指令する。
【００８６】
なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１０      ：情報収集サイト
１１      ：情報収集部
１３      ：記憶部
２０      ：管理装置
２１      ：管理制御部
２３      ：記憶部
３０      ：燃料電池システム
３３      ：運転制御部
３５      ：商用電力系統
８０      ：改質水タンク
１００    ：燃料電池制御システム
３００ａ  ：電力発電部
３００ｂ  ：貯湯タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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