(57)【要約】【課題】  燃料電池装置の破損を抑制し、使用寿命を長くすることができる発電システムを提供する。【解決手段】  パワーコンディショナ２０において、燃料電池本体１０が出力すべき電力量を決定すると、この決定した電力量を表す電力量情報を燃料電池本体１０に送信し、燃料電池本体１０では、受信した電力量情報に基づいて、空気供給部１２と燃料供給部１３とによる空気および燃料ガスの供給量の変更を開始する。変更開始後に燃料電池本体１０から、空気および燃料ガスの供給量の変更状況を表す変更状況情報を、パワーコンディショナ２０に送信し、パワーコンディショナ２０では、変更状況情報を受信すると、受信した変更状況情報に基づいて、燃料電池本体１０からの電力量と系統電源からの電力量とを合わせた供給電力量の電力を外部負荷３０に供給する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池本体と、該燃料電池本体に接続されたパワーコンディショナと、を含み、系統電源と連系して外部負荷に電力を供給する発電システムであって、
前記燃料電池本体は、
燃料ガスおよび酸素含有ガスを用いて発電を行い、発生した直流電力を出力する燃料電池と、
前記燃料ガスおよび前記酸素含有ガスを、前記燃料電池に供給する供給部と、
前記供給部による前記燃料ガスおよび前記酸素含有ガスの供給量を制御する制御部と、
第１通信部と、
を有し、
前記パワーコンディショナは、
前記外部負荷に供給する供給電力量を決定する供給量決定部と、
前記供給量決定部が決定した供給電力量に基づいて、前記燃料電池本体が出力すべき電力量を決定する電力決定部と、
前記供給量決定部が決定した供給電力量に従い、前記系統電源と系統連系して前記外部負荷に電力を供給する電力供給制御部と、
第２通信部と、
を有し、
前記発電システムは、前記外部負荷に電力を供給するにあたり、
前記第２通信部は、前記電力決定部が決定した電力量を表す電力量情報を、前記第１通信部に送信し、
前記第１通信部は、前記電力量情報を受信すると、受信した電力量情報に基づいて、前記制御部が、前記供給部による前記燃料ガスおよび前記酸素含有ガスの供給量の変更を開始し、
前記第１通信部は、前記燃料ガスおよび前記酸素含有ガスの供給量の変更状況を表す変更状況情報を、前記第２通信部に送信し、
前記第２通信部が、前記変更状況情報を受信すると、前記電力供給制御部が、前記変更状況情報に基づいて、前記燃料電池本体からの電力量と前記系統電源からの電力量とを合わせた前記供給電力量の電力を前記外部負荷に供給する、動作を１つの供給サイクルとして、
当該供給サイクルを繰り返し実行する、ことを特徴とする発電システム。
【請求項２】
前記第１通信部から前記第２通信部に送信される前記変更状況情報は、
前記燃料ガスおよび前記酸素含有ガスの供給量の変更が完了したことを表す第１状況情報、
前記燃料ガスおよび前記酸素含有ガスの供給量の変更が完了していないことを表す第２状況情報、および
前記燃料ガスおよび前記酸素含有ガスの供給量を変更することができないことを表す第３状況情報のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の発電システム。
【請求項３】
前記第２通信部に送信された前記変更状況情報が、前記第１状況情報であるときは、
前記電力供給制御部は、決定された電力量と前記系統電源からの電力量とを合わせた前記供給電力量の電力を前記外部負荷に供給することを特徴とする請求項２記載の発電システム。
【請求項４】
前記第２通信部に送信された前記変更状況情報が、前記第２状況情報であるときは、
前記電力供給制御部は、現在の供給サイクルよりも前に実行された供給サイクルにおいて前記第２通信部から最後に送信された前記第１状況情報に基づく電力量と前記系統電源からの電力量とを合わせた前記供給電力量の電力を前記外部負荷に供給することを特徴とする請求項２記載の発電システム。
【請求項５】
前記第２通信部に送信された前記変更状況情報が、前記第３状況情報であるときは、
前記燃料電池本体を前記系統電源から解列するとともに、前記電力供給制御部は、前記系統電源からの電力を前記外部負荷に供給することを特徴とする請求項２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、発電装置として燃料電池装置を備える発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代エネルギーとして、燃料ガス（水素含有ガス）と酸素含有ガス（空気）とを用いて電力を得ることができる燃料電池セルを備える燃料電池装置が提唱されている。
【０００３】
分散型電源である燃料電池装置が、系統電源と連系して負荷に電力供給するために、発電システムには、パワーコンディショナが用いられる。パワーコンディショナは、燃料電池装置から出力される直流電流を交流電流に変換するインバータ機能、系統電源との連系制御を行う制御機能などの各種機能を有する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７０６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パワーコンディショナは燃料電池装置で発生した電力を、系統電源と連系して外部負荷に対して供給する。このとき系統への逆潮流を発生させないよう出力電力を増減させることにより、外部負荷からの電力要求に応じた電力分を出力する。パワーコンディショナから外部負荷への出力電力が増加すると、燃料電池装置からパワーコンディショナへの出力電流が低下する。燃料電池装置では、この出力電流の低下を検出すると、発電量を増加させるために補機の動作を制御して燃料電池セルに供給する酸素ガスおよび燃料ガスの量を増加させようとする。しかしながら、酸素ガスおよび燃料ガスの量を瞬時に増加させることは難しく、燃料電池装置では、発電のための酸素ガスおよび燃料ガスが不足した状態が生じてしまう。酸素ガスおよび燃料ガスが不足した状態での発電は、燃料電池セルにダメージを与えてしまい、燃料電池装置の破損、使用寿命が短くなるなどの問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施態様に係る発電システムは、燃料電池本体と、該燃料電池本体に接続されたパワーコンディショナと、を含み、系統電源と連系して外部負荷に電力を供給する発電システムであって、
前記燃料電池本体は、
燃料ガスおよび酸素含有ガスを用いて発電を行い、発生した直流電力を出力する燃料電池と、
前記燃料ガスおよび前記酸素含有ガスを、前記燃料電池に供給する供給部と、
前記供給部による前記燃料ガスおよび前記酸素含有ガスの供給量を制御する制御部と、
第１通信部と、
を有し、
前記パワーコンディショナは、
前記外部負荷に供給する供給電力量を決定する供給量決定部と、
前記供給量決定部が決定した供給電力量に基づいて、前記燃料電池本体が出力すべき電力量を決定する電力決定部と、
前記供給量決定部が決定した供給電力量に従い、前記系統電源と系統連系して前記外部負荷に電力を供給する電力供給制御部と、
第２通信部と、
を有し、
前記発電システムは、前記外部負荷に電力を供給するにあたり、
前記第２通信部は、前記電力決定部が決定した電力量を表す電力量情報を、前記第１通信部に送信し、
前記第１通信部は、前記電力量情報を受信すると、受信した電力量情報に基づいて、前記制御部が、前記供給部による前記燃料ガスおよび前記酸素含有ガスの供給量の変更を開始し、
前記第１通信部は、前記燃料ガスおよび前記酸素含有ガスの供給量の変更状況を表す変更状況情報を、前記第２通信部に送信し、
前記第２通信部が、前記変更状況情報を受信すると、前記電力供給制御部が、前記変更状況情報に基づいて、前記燃料電池本体からの電力量と前記系統電源からの電力量とを合わせた前記供給電力量の電力を前記外部負荷に供給する、動作を１つの供給サイクルとして、
当該供給サイクルを繰り返し実行する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施態様に係る発電システムによれば、パワーコンディショナから燃料電池本体に対して、燃料電池本体が出力すべき電力量を予め送信し、燃料電池本体からパワーコンディショナに対して、燃料ガスおよび酸素含有ガスの供給量の変更状況を送信するので、発電のための酸素ガスおよび燃料ガスが不足した状態が生じ難く、燃料電池セルへのダメージを低減でき、長期信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の燃料電池システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の発電システムにおけるパワーコンディショナの電力供給動作を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態の発電システムにおける燃料電池本体の電力供給動作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】
【０００９】
図１は、本実施形態である発電システムの構成を示すブロック図である。なお、図１において、細線の矢印は、電気信号の経路を示すものであって、太線の矢印は、電力、空気、燃料ガスなどの流れを示すものである。
【００１０】
発電システム１００は、燃料電池本体１０およびパワーコンディショナ２０含んで構成され、商用電源などの系統電源と連系して外部負荷３０に電力を供給する。外部負荷は、例えば、一般家庭で使用される電化製品、商業施設または工業施設で使用される商業用設備、産業用設備などであり、特に限定されない。
【００１１】
発電システム１００は、燃料電池本体１０の発電で生じた電力および系統電源から供給される電力を合わせて、外部負荷３０による消費電力量に応じた電力量の供給を行うものである。発電システム１００は、外部負荷３０による消費電力量が増加すると、供給電力量を増加させ、外部負荷３０による消費電力量が減少すると、供給電力量を減少させる。
【００１２】
燃料電池本体１０は、燃料電池１１、供給部である空気供給部１２と燃料供給部１３、制御部であるＦＣ制御部１４、ＦＣ記憶部１５、表示部１６、操作部１７、ＦＣ通信部１８および温度センサなどの各種センサ類１９を含む。なお、図１のブロック図には、燃料電池本体１０の主な構成を記載しており、本実施形態の燃料電池本体１０が、これらの構成以外の他の構成を含んでいてもよい。
【００１３】
燃料電池１１は、例えば、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）、りん酸形燃料電池（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ）、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）などの各方式の燃料電池を用いることができる。これらの燃料電池は、運転温度がこの順に高くなっており、ＰＥＦＣが最も低く、ＳＯＦＣが最も高い。以下では、ＳＯＦＣを燃料電池１１の一例として説明する。燃料電池１１は、複数の燃料電池セルが配列された、いわゆるセルスタックを有し、各燃料電池セルで発電された電力が外部に供給される。
【００１４】
空気供給部１２は、燃料電池１１に対して酸素を供給するために、酸素含有ガスである空気を燃料電池１１に供給する。空気供給部１２は、燃料電池１１に対して空気を供給できる構成であればどのような構成であってもよく、例えば、送風機（ブロワ）などを用いることができる。燃料供給部１３は、燃料電池１１に対して燃料ガスである水素含有ガスを供給する。燃料供給部１３では、一般的に、炭化水素ガスの改質によって水素含有ガスを生成し、これを燃料電池１１に対して供給するので、たとえば、改質反応を行うための改質器、改質器に水を供給するポンプ、改質器に天然ガスまたは都市ガスなどの炭化水素を含む原燃料ガスを供給するブロワを含んで構成されている。
【００１５】
ＦＣ制御部１４は、たとえばＣＰＵ（中央演算処理装置）によって構成され、ＦＣ記憶部１５に記憶される各種の制御用プログラムを実行することによって、燃料電池本体１０の運転を制御する制御部である。詳細は後述するが、たとえば、燃料電池１１の発電量を増加させる場合は、空気供給部１２および燃料供給部１３を制御し、空気および燃料ガスの供給量を増加させ、発電量を減少させる場合は、空気および燃料ガスの供給量を減少させる。燃料電池１１による発電量の増加または減少は、たとえば、操作部１７から入力された指示内容、外部負荷３０による消費電力量の変化などに応じて制御される。
【００１６】
ＦＣ記憶部１５は、不揮発性の記憶装置、たとえばＳＳＤ（solid state drive）あるいはフラッシュメモリカードなどの半導体メモリ、またはＨＤＤ（hard disk drive）などによって構成される。ＦＣ記憶部１５は、ＦＣ制御部１４によって実行されるプログラム、およびＦＣ制御部１４がプログラムを実行するために必要な情報、燃料電池本体１０の動作に必要な情報を記憶する。ＦＣ記憶部１５に記憶される情報は、ＦＣ制御部１４によって書き込みおよび読み出しが行われる。
【００１７】
また、ＦＣ記憶部１５は、揮発性の半導体メモリを有し、燃料電池本体１０の動作に必要な各種情報を一時的に記憶してもよい。
【００１８】
表示部１６は、例えば液晶ディスプレイなどの表示装置によって構成される。表示部１６は、ＦＣ制御部１４が生成する画像データに基づいて画像を表示する。画像データの生成は、燃料電池本体１０に特化された専用の制御ソフトウェアによるもの、ＯＳ（Operating System）を利用する場合はＯＳによるもの、ＯＳ上で動作する各種アプリケーションによるものなどがあり、ＦＣ記憶部１５に記憶された画像データに基づき、表示部１６の仕様に応じて、表示部１６で表示可能な画像データが生成される。
【００１９】
具体的には、表示部１６は、燃料電池本体１０の運転時間や現在の発電量などの各種情報をユーザに提示したり、燃料電池本体１０の運転状態を変更するための指示を入力する操作メニュー、燃料電池本体１０の運転の設定を入力、変更するための設定メニューなどユーザインターフェイスの一部として機能する。
【００２０】
操作部１７は、ユーザによる燃料電池本体１０の運転に関する操作を受け付ける。操作部１７は、ＦＣ制御部１４に対して運転制御のための指示を出力するための、例えば、文字、数字および記号などを入力する複数のキーによって構成される。操作部１７は、複数のキーがメカニカルキーで構成されるキーボードであってもよく、表示部１６と協働して複数のキーがソフトキーで構成されるタッチパネルであってもよい。
【００２１】
ＦＣ通信部１８は、パワーコンディショナ２０とデータ通信を行う第１通信部である。パワーコンディショナ２０との通信は、有線通信であっても無線通信であってもよい。有線通信であれば、燃料電池本体１０とパワーコンディショナ２０とを通信ケーブルによって直接接続する。無線接続であれば、アンテナ素子などを含む無線通信ユニットによって、たとえばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）あるいはＺｉｇｂｅｅ（登録商標）など予め定める通信規格に従って無線通信を行う。
【００２２】
センサ類１９は、燃料電池本体１０に設けられた温度センサ、電流計、電圧計、空気供給部１２に設けられた流量計、燃料供給部１３に設けられた流量計、温度センサなどを含み、燃料電池本体１０の運転に必要な情報を検出する。
【００２３】
パワーコンディショナ２０は、インバータ２１、ＰＣ制御部２２、ＰＣ記憶部２３、ＰＣ通信部２４を含む。なお、図１のブロック図には、パワーコンディショナ２０の主な構成を記載しており、本実施形態のパワーコンディショナ２０が、これらの構成以外の他の構成を含んでいてもよい。
【００２４】
インバータ２１は、発電によって燃料電池本体１０から供給される直流電力を、外部負荷３０で利用可能なように交流電力に変換する。
【００２５】
ＰＣ制御部２２は、ＦＣ制御部１４と同様にＣＰＵ（中央演算処理装置）によって構成され、ＰＣ記憶部２３に記憶される各種の制御用プログラムを実行することによって、パワーコンディショナ２０の動作を制御する電力供給制御部である。パワーコンディショナ２０の主な動作は、燃料電池本体１０と系統電源との連系制御であり、燃料電池本体１０の発電状態、外部負荷３０の消費電力量、系統電源の電力供給状態などを監視し、燃料電池本体１０の系統電源への並列、燃料電池本体１０の系統電源からの解列などを制御することである。
【００２６】
ＰＣ制御部２２は、供給量決定部、電力決定部および電力供給制御部として機能するものであり、外部負荷３０に供給する供給電力量を決定し、決定した供給電力量に基づいて、燃料電池本体１０が出力すべき電力量を決定する。この決定した供給電力量に従い、系統電源と系統連系して外部負荷３０に電力を供給する。
【００２７】
ＰＣ記憶部２３は、ＦＣ記憶部１５と同様に、不揮発性の記憶装置、たとえばＳＳＤあるいはフラッシュメモリカードなどの半導体メモリ、またはＨＤＤなどによって構成される。ＰＣ記憶部２３は、ＰＣ制御部２２によって実行されるプログラム、およびＰＣ制御部２２がプログラムを実行するために必要な情報、パワーコンディショナ２０の動作に必要な情報を記憶する。ＰＣ記憶部２３に記憶される情報は、ＰＣ制御部２２によって書き込みおよび読み出しが行われる。また、ＰＣ記憶部２３は、揮発性の半導体メモリを有し、パワーコンディショナ２０の動作に必要な各種情報を一時的に記憶してもよい。
【００２８】
ＰＣ通信部２４は、燃料電池本体１０とデータ通信を行う第２通信部であり、ＦＣ通信部１８と通信可能に構成されていればよい。
【００２９】
発電システムにおいて、外部負荷による消費電力が増加すると、パワーコンディショナが供給電力量を増加させるが、このとき燃料電池本体に対して何ら通知などがされない場合には、供給電力量が増加したことを、燃料電池本体は自ら検出し、既に増加した増加分に追随するため、発電量を増加させるように動作することになる。このような発電システムでは、燃料電池本体は、外部負荷への供給電力量が増加したのちに、発電量を増加させるので、空気と燃料ガスの供給が追い付かず不足し、消費電力量の増加に対する発電量の増加の応答速度が遅い。空気と燃料ガスの供給が不足した状態で発電を続けると燃料電池１１の燃料電池セルにダメージを与えてしまうおそれがある。
【００３０】
本実施形態の発電システム１００では、外部負荷３０に電力を供給するにあたり、以下の（１）〜（４）の動作を１つの供給サイクルとし、この供給サイクルを一定の時間間隔で繰り返し実行する。供給サイクルを繰り返す時間間隔は、たとえば、０．１秒〜５秒である。
【００３１】
（１）パワーコンディショナ２０において、ＰＣ制御部２２が、燃料電池本体１０が出力すべき電力量を決定すると、この決定した電力量を表す電力量情報を、ＰＣ通信部２４が燃料電池本体１０のＦＣ通信部１８に送信する。
【００３２】
（２）燃料電池本体１０では、ＦＣ通信部１８が、ＰＣ通信部２４から電力量情報を受信すると、受信した電力量情報に基づいて、ＦＣ制御部１４が、空気供給部１２と燃料供給部１３とによる空気および燃料ガスの供給量の変更を開始する。
【００３３】
（３）変更開始後にＦＣ通信部１８からは、空気および燃料ガスの供給量の変更状況を表す変更状況情報を、パワーコンディショナ２０のＰＣ通信部２４に送信する。
【００３４】
（４）パワーコンディショナ２０では、ＰＣ通信部２４が、ＦＣ通信部１８から変更状況情報を受信すると、ＰＣ制御部２２は、受信した変更状況情報に基づいて、燃料電池本体１０からの電力量と系統電源からの電力量とを合わせた供給電力量の電力を外部負荷３０に供給する。
【００３５】
（３）の動作において、燃料電池本体１０からパワーコンディショナ２０に送信される変更状況情報は、空気および燃料ガスの供給量の変更が完了したことを表す第１状況情報、空気および燃料ガスの供給量の変更が完了していないことを表す第２状況情報、および空気および燃料ガスの供給量を変更することができないことを表す第３状況情報のうちのいずれかである。
【００３６】
（２）の動作における空気および燃料ガスの供給量の変更は、従来公知の発電システムと同様に、ＦＣ制御部１４が、空気供給部１２と燃料供給部１３に対して供給量の変更を指示し、空気供給部１２と燃料供給部１３がこの指示に従って、例えばブロワのファンの回転数などを変更する。
【００３７】
（３）の動作において、ＦＣ制御部１４は、センサ類１９からの検出結果に基づいて、空気供給部１２と燃料供給部１３とによる空気と燃料ガスの供給量の変更状況を確認し、確認した変更状況に従って、上記の第１状況情報、第２状況情報、第３状況情報のいずれかの状況情報を生成する。変更状況の確認は、たとえば、センサ類１９に含まれるセンサであって、空気供給部１２と燃料供給部１３から燃料電池１１に供給する空気の流量および燃料ガスの流量を示す流量計からの検出結果をＦＣ制御部１４が取得し、変更を指示した供給量と検出結果とを比較する。ＦＣ制御部１４は、検出結果が指示した供給量通りとなっていれば、供給量の変更が完了したものとして第１状況情報を生成し、検出結果が指示した供給量と異なっていれば、供給量の変更が未だ完了していないものとして第２状況情報を生成する。
【００３８】
また、たとえば、変更を指示したのちに供給量が変化しない場合、変更の指示の内容とは異なる変更がされていた場合など空気供給部１２および燃料供給部１３の故障やセンサ類１９の故障が疑われるような場合、ＦＣ制御部１４は、供給量を変更することができないものとして第３状況情報を生成する。さらに流量計の故障や流量計からの出力結果をＦＣ制御部１４が取得するための信号線の故障などによって検出結果が得られないような場合にも、ＦＣ制御部１４は、供給量を変更することができないものとして第３状況情報を生成する。
【００３９】
（４）の動作においては、パワーコンディショナ２０が、受信した変更状況情報の内容に応じた外部負荷３０への電力供給を行う。
【００４０】
（４−１）ＦＣ通信部１８から送信され、ＰＣ通信部２４が受信した変更状況情報が、第１状況情報であるときは、空気および燃料ガスの供給量の変更が完了しているので、パワーコンディショナ２０のＰＣ制御部２２は、燃料電池本体１０からの電力量を、決定していた通りの電力量とし、これと系統電源からの電力量とを合わせて、決定していた通りの供給電力量を外部負荷３０に供給する。
【００４１】
（４−２）ＦＣ通信部１８から送信され、ＰＣ通信部２４が受信した変更状況情報が、第２状況情報であるときは、空気および燃料ガスの供給量の変更が完了していないので、パワーコンディショナ２０が、燃料電池本体１０からの電力量を決定していた通りの電力量としてしまうと、供給量が不足し、燃料電池１１に不具合が発生してしまうおそれがある。このような不具合の発生を防ぐために、パワーコンディショナ２０のＰＣ制御部２２は、燃料電池本体１０からの電力量を、現在の供給サイクルよりも前に実行された供給サイクルにおいてＦＣ通信部１８から最後に送信された第１状況情報に基づく電力量とし、これと系統電源からの電力量とを合わせた供給電力量を外部負荷３０に供給する。
【００４２】
すなわち、空気および燃料ガスの供給量の変更が追い付いていない状態では、現時点で供給している電力量と同じ電力量を維持して外部負荷３０への電力供給を継続することで、燃料電池１１に生じる不具合を防止している。
【００４３】
（４−３）ＦＣ通信部１８から送信され、ＰＣ通信部２４が受信した変更状況情報が、第３状況情報であるときは、上記のように、空気供給部１２または燃料供給部１３の故障、センサ類１９の故障、センサ類１９とＦＣ制御部１４との間の通信経路の故障などいずれも燃料電池本体１０が発電を継続して所定の電力を供給することが困難な場合であるので、パワーコンディショナ２０のＰＣ制御部２２は、燃料電池本体１０を系統電源から解列するとともに、系統電源からの電力のみを外部負荷３０に供給する。
【００４４】
本実施態様に係る発電システム１００によれば、パワーコンディショナ２０から燃料電池本体１０に対して、燃料電池本体１０が出力すべき電力量を予め送信し、燃料電池本体１０からパワーコンディショナ２０に対しては、空気および燃料ガスの供給量の変更状況を送信するので、燃料電池本体１０では、発電のための空気および燃料ガスが不足した状態が生じ難く、燃料電池セルへのダメージを低減できる。
【００４５】
次に、本実施形態の発電システム１００の電力供給動作について、フローチャートを用いて説明する。図２は、パワーコンディショナ２０の電力供給動作を示すフローチャートであり、図３は、燃料電池本体１０の電力供給動作を示すフローチャートである。本フローは、燃料電池本体１０が系統電源に並列した状態で、外部負荷３０に対して電力を供給する系統連系の電力供給動作である。
【００４６】
パワーコンディショナ２０では、外部負荷３０における消費電力量などを監視しており、ステップＡ１において、ＰＣ制御部２２が、外部負荷３０に対して供給する供給電力量を決定する。ステップＡ２では、ＰＣ制御部２２が、決定した供給電力量に基づいて、燃料電池本体１０が出力すべき電力量を決定する。ステップＡ３では、決定した電力量を表す電力量情報を、ＰＣ通信部２４が燃料電池本体１０のＦＣ通信部１８に送信する。
【００４７】
燃料電池本体１０では、ステップＢ１にて、ＦＣ通信部１８が、ＰＣ通信部２４から電力量情報を受信したかどうかを判断し、受信していれば、ステップＢ２に進み、受信していなければ現在の発電動作をそのまま維持して発電電力の出力を継続する。ステップＢ２では、受信した電力量情報に基づいて、ＦＣ制御部１４が、空気供給部１２と燃料供給部１３とに対して、空気および燃料ガスの供給量の変更を指示することで、空気および燃料ガスの供給量の変更を開始する。ステップＢ３では、ＦＣ制御部１４が、センサ類１９の検出結果から変更状況を確認し、確認結果に応じた変更状況情報を生成し、ＦＣ通信部１８が、変更状況情報を、パワーコンディショナ２０に送信する。ステップＢ４では、ステップＢ３で送信した変更状況情報が、変更の完了を示す第１状況情報であるかどうかを判断し、第１状況情報であれば、供給量の変更が完了したものとして、ステップＢ１に戻る。第１状況情報以外の第２状況情報であれば、変更が完了していないので、ステップＢ３に戻り、再度変更状況情報を生成して送信する。第３状況情報であれば、何らかの不具合が想定されるが、その不具合が一時的なものであって、復旧する可能性があるので、再度変更状況情報を生成して送信する。
【００４８】
パワーコンディショナ２０では、ステップＡ４において、燃料電池本体１０から変更状況情報を受信したかどうかを判断し、受信していればステップＡ５に進み、受信していなければ待機する。ステップＡ５では、受信した変更状況情報が、供給量の変更が不可能であることを示す第３状況情報であるかどうかを判断し、第３状況情報でなければ、ステップＡ６に進み、第３状況情報であれば、ステップＡ９に進む。ステップＡ６では、受信した変更状況情報が、未だ供給量の変更中であって、変更が完了していないことを示す第２状況情報であるかどうかを判断し、第２状況情報でなければ、ステップＡ８に進み、第２状況情報であれば、ステップＡ７に進む。ステップＡ７では、現在の燃料電池本体１０について出力電力量を維持し、燃料電池本体１０からの電力量と系統電源からの電力量とを合わせた供給電力量の電力を外部負荷３０に供給する。受信した変更状況情報が、第２状況情報でもなく、第３状況情報でもなく、第１状況情報であれば、ステップＡ８において、決定した出力電力量通りの電力量と、系統電源からの電力量とを合わせた供給電力量の電力を外部負荷３０に供給する。
【００４９】
ステップＡ９では、燃料電池本体１０に不具合が生じている可能性が高いので、安全のために、燃料電池本体１０を系統電源から解列する。なお、解列したのちは、燃料電池本体１０から変更状況情報を受信するまで待機しておき、第１状況情報を受信した場合は、燃料電池本体１０が復旧したものとして、系統電源に並列させ、系統連系による外部負荷３０への電力供給を再開してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０    燃料電池本体
１１    燃料電池
１２    空気供給部
１３    燃料供給部
１４    ＦＣ制御部
１５    ＦＣ記憶部
１６    表示部
１７    操作部
１８    ＦＣ通信部
１９    センサ類
２０    パワーコンディショナ
２１    インバータ
２２    ＰＣ制御部
２３    ＰＣ記憶部
２４    ＰＣ通信部
３０    外部負荷
１００  発電システム
【図１】
2017208243.tif 000003
【図２】
2017208243.tif 000004
【図３】
2017208243.tif 000005