JP2022155267A - fuel cell system - Google Patents

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JP2022155267A JP2021058685A JP2021058685A JP2022155267A JP 2022155267 A JP2022155267 A JP 2022155267A JP 2021058685 A JP2021058685 A JP 2021058685A JP 2021058685 A JP2021058685 A JP 2021058685A JP 2022155267 A JP2022155267 A JP 2022155267A
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Toshiya Mido
崚 松崎
Shun Matsuzaki
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Abstract

To provide a fuel cell system capable of quickly and reliably responding to a power reception point power reduction command.SOLUTION: A fuel cell system comprises a fuel cell 1, an operation controller C, and a management device. The operation controller C receives an output control command from the management device, before a power reception point power reduction execution date and time when a power reception point power of a facility is to be reduced, changes a mode from a load following mode to a rating output mode where the fuel cell 1 is controlled to operate at a rating output, and supplies a surplus power, which is a difference between the rating output mode and the load following mode, to a power consumption device 9 different from a power load unit in the load following mode until the power reception point power reduction execution date and time.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、電力系統に連系された燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system connected to a power system.

従来、商用系統(電力系統)に連系された燃料電池を備えた燃料電池システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a fuel cell system including a fuel cell connected to a commercial system (electric power system) is known (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載の燃料電池システムは、燃料電池によって発電された電力の電圧をDC/DCコンバータにより昇圧した後、インバータにより交流に変換し、変換した電力を家庭内負荷に通電する。また、家庭内負荷の消費電力を上回った余剰電力は、DC/DCコンバータ内に設けられた駆動回路から、湯水を貯留する貯湯タンク内のヒータに通電する。これにより、逆潮流を防止して、停電作業の妨げとなることを防止するものである。 The fuel cell system described in Patent Document 1 boosts the voltage of electric power generated by a fuel cell with a DC/DC converter, converts it into alternating current with an inverter, and supplies the converted electric power to household loads. Moreover, the surplus electric power exceeding the electric power consumption of the household load is supplied from the driving circuit provided in the DC/DC converter to the heater in the hot water storage tank that stores hot water. As a result, reverse power flow is prevented, and work during a power outage is prevented from being hindered.

特開2007-267508号公報JP-A-2007-267508

近年、各施設に設けられた燃料電池等の需要側リソースを束ねて需要等を増減し、供給力等を提供するバーチャルパワープラント(VPP、仮想発電所)が普及しつつある。このVPPでは、例えば、アグリゲーションコーディネーターからの供出指令に基づいて、燃料電池等のリソース制御を行うリソースアグリゲータが各施設の受電点電力を上げ下げして調整力を供出する。例えば、リソースアグリゲータから各施設に受電点電力下げ指令を出すことにより、電力系統に電力を供給することができる。 In recent years, a virtual power plant (VPP, virtual power station) that provides supply capacity and the like by bundling demand-side resources such as fuel cells provided in each facility to increase or decrease demand is becoming widespread. In this VPP, for example, a resource aggregator that controls resources such as fuel cells raises or lowers power at receiving points of each facility based on a supply command from an aggregation coordinator to supply adjustment power. For example, power can be supplied to the power system by issuing a power receiving point power reduction command from the resource aggregator to each facility.

特許文献1に記載の燃料電池システムでは、ヒータに余剰電力を消費させることにより、逆潮流による意図しない需給バランスの崩れを防止することができるものの、受電点電力下げ指令があったときに燃料電池の出力を即座に上昇させる必要がある。一方、燃料電池は、燃料ガス量、空気量及び水量を調整して電力量を制御する関係上で、出力変動速度に限界があり、受電点電力下げ指令に応えることができないおそれがあった。 In the fuel cell system described in Patent Document 1, by allowing the heater to consume surplus power, it is possible to prevent unintended collapse of supply and demand balance due to reverse power flow. output must be raised immediately. On the other hand, the fuel cell has a limit on the output fluctuation speed because it controls the amount of power by adjusting the amount of fuel gas, air, and water, and there is a possibility that it may not be able to respond to the power reduction command at the power receiving point.

そこで、受電点電力下げ指令に迅速且つ確実に応答することが可能な燃料電池システムが望まれている。 Therefore, a fuel cell system is desired that can respond quickly and reliably to a power-receiving point power reduction command.

本発明に係る燃料電池システムの特徴構成は、複数の施設の夫々に設置されて電力を出力可能な燃料電池と、前記燃料電池の運転を制御する運転制御部と、複数の前記燃料電池との間で前記施設の外部から通信可能な管理装置と、を備える燃料電池システムにおいて、前記燃料電池は、運転により発生した電力を電力負荷部に供給可能で、且つ、運転により発生した電力を電力系統に供給可能に構成されており、前記運転制御部は、前記電力負荷部の負荷電力に追従させる負荷追従モードにて前記燃料電池の運転を制御しており、前記管理装置は、前記運転制御部に対して、前記燃料電池の出力電力を定める出力制御指令を送信可能に構成されており、前記運転制御部は、前記管理装置から前記出力制御指令を受けて前記施設の受電点電力を下げる受電点電力下げ実行日時より前に、前記負荷追従モードから前記燃料電池を定格出力で運転制御する定格出力モードに変更し、前記定格出力モードと前記負荷追従モードとの差となる余剰電力を、前記受電点電力下げ実行日時まで前記負荷追従モードの前記電力負荷部とは異なる電力消費装置に供給する点にある。 A characteristic configuration of the fuel cell system according to the present invention is a fuel cell installed in each of a plurality of facilities and capable of outputting electric power, an operation control unit for controlling the operation of the fuel cell, and a plurality of the fuel cells. and a management device capable of communicating from outside the facility between the fuel cell, wherein the fuel cell is capable of supplying electric power generated by operation to an electric power load unit, and supplying electric power generated by operation to the electric power system The operation control unit controls the operation of the fuel cell in a load following mode that follows the load power of the power load unit, and the management device controls the operation control unit , the operation control unit is configured to be able to transmit an output control command that determines the output power of the fuel cell, and the operation control unit receives the output control command from the management device and receives power to reduce power at the power receiving point of the facility Before the point power reduction execution date and time, the load following mode is changed to the rated output mode for controlling the operation of the fuel cell at the rated output, and the surplus power that is the difference between the rated output mode and the load following mode is reduced to the The point is that power is supplied to a power consumption device different from the power load unit in the load following mode until the power receiving point power reduction execution date and time.

本構成では、受電点電力下げ実行日時より前に、燃料電池の運転モードを、負荷追従モードから定格出力モードに変更する。つまり、予め想定される受電点電力下げ実行日時より前に、燃料電池の出力を最大出力となる定格出力まで上昇させておき、電力系統に供出すべき必要電力量を確保する。その結果、受電点電力下げ指令に迅速且つ確実に応答することができる。 In this configuration, the operation mode of the fuel cell is changed from the load following mode to the rated output mode before the power receiving point power reduction execution date and time. In other words, the output of the fuel cell is raised to the rated output, which is the maximum output, before the date and time of execution of the power reduction at the power receiving point, which is assumed in advance, to ensure the necessary amount of power to be supplied to the power system. As a result, it is possible to quickly and reliably respond to the receiving point power reduction command.

また、定格出力モードと負荷追従モードとの差となる余剰電力は、受電点電力下げ実行日時まで電力負荷部とは異なる電力消費装置に供給しているため、電力負荷部への安定的な電力供給(負荷追従運転)を担保しながら、余剰電力を無駄にせず有効活用することができる。そして、受電点電力下げ実行日時になれば、余剰電力を電力系統に振り替えるだけで良いので、受電点電力下げ指令に迅速且つ確実に応答することができる。 In addition, since the surplus power, which is the difference between the rated output mode and the load following mode, is supplied to a power consumption device other than the power load unit until the power receiving point power reduction execution date and time, stable power to the power load unit is supplied. Surplus power can be effectively utilized without wasting it while ensuring supply (load-following operation). Then, when the power receiving point power down execution date and time comes, it is only necessary to transfer the surplus power to the power system, so it is possible to quickly and reliably respond to the power receiving point power down command.

他の特徴構成は、前記運転制御部は、前記受電点電力下げ実行日時に前記定格出力モードとなるように、前記燃料電池の出力を増大させる点にある。 Another characteristic configuration is that the operation control unit increases the output of the fuel cell so that the rated output mode is set on the power receiving point power reduction execution date and time.

本構成のように、受電点電力下げ実行日時に定格出力モードとなるように燃料電池の出力を増大させれば、余剰電力量を小さくすることが可能となる。このため、例えば、電力消費装置で消費可能な電力量が小さくても、余剰電力を無駄にすることが無くなる。 As in this configuration, if the output of the fuel cell is increased so as to enter the rated output mode at the power receiving point power reduction execution date and time, it is possible to reduce the amount of surplus power. Therefore, for example, even if the amount of power that can be consumed by the power consuming device is small, the surplus power is not wasted.

本発明に係る燃料電池システムの特徴構成は、複数の施設の夫々に設置されて電力を出力可能な燃料電池と、前記燃料電池の運転を制御する運転制御部と、複数の前記燃料電池との間で前記施設の外部から通信可能な管理装置と、を備える燃料電池システムにおいて、前記燃料電池は、運転により発生した電力を電力負荷部に供給可能で、且つ、運転により発生した電力を電力系統に供給可能に構成されており、前記運転制御部は、定格出力となる定格出力モードにて前記燃料電池の運転を制御しており、前記管理装置は、前記運転制御部に対して、前記燃料電池の出力電力を定める出力制御指令を送信可能に構成されており、前記運転制御部は、前記管理装置から前記出力制御指令を受けて前記施設の受電点電力を下げる受電点電力下げ実行期間以外において、前記電力負荷部の負荷電力を超える余剰電力を前記電力負荷部とは異なる電力消費装置に供給し、前記受電点電力下げ実行期間において、前記電力系統に電力を供給する逆潮流電力及び前記電力負荷部の負荷電力を超える調整余剰電力が発生した場合、当該調整余剰電力を前記電力消費装置に供給する点にある。 A characteristic configuration of the fuel cell system according to the present invention is a fuel cell installed in each of a plurality of facilities and capable of outputting electric power, an operation control unit for controlling the operation of the fuel cell, and a plurality of the fuel cells. and a management device capable of communicating from outside the facility between the fuel cell, wherein the fuel cell is capable of supplying electric power generated by operation to an electric power load unit, and supplying electric power generated by operation to the electric power system The operation control unit controls the operation of the fuel cell in a rated output mode, and the management device provides the operation control unit with the fuel It is configured to be able to transmit an output control command that determines the output power of the battery, and the operation control unit receives the output control command from the management device and reduces the power receiving point power of the facility. wherein surplus power exceeding the load power of the power load unit is supplied to a power consumption device different from the power load unit, and in the power receiving point power reduction execution period, reverse flow power for supplying power to the power system and the When an adjusted surplus power exceeding the load power of the power load unit is generated, the adjusted surplus power is supplied to the power consuming device.

本構成では、受電点電力下げ実行日時より前に、燃料電池の運転モードを定格出力モードとしている。つまり、予め想定される受電点電力下げ実行日時より前に、燃料電池の出力を最大出力となる定格出力にしておき、電力系統に供出すべき必要電力量を確保する。その結果、受電点電力下げ指令に迅速且つ確実に応答することができる。 In this configuration, the operation mode of the fuel cell is set to the rated output mode before the power receiving point power reduction execution date and time. In other words, the output of the fuel cell is set to the rated output, which is the maximum output, before the date and time of execution of the power reduction at the power receiving point, which is assumed in advance, to ensure the necessary amount of power to be supplied to the power system. As a result, it is possible to quickly and reliably respond to the receiving point power reduction command.

また、受電点電力下げ実行期間において余剰電力を全て電力系統に振り替えない需要側リソースがあったとしても、調整余剰電力を電力負荷部とは異なる電力消費装置に供給しているため、余剰電力を無駄にせず有効活用することができる。 In addition, even if there is a demand-side resource that does not transfer all of the surplus power to the power grid during the power receiving point power reduction execution period, the surplus power is It can be used effectively without wasting it.

本発明に係る燃料電池システムの特徴構成は、複数の施設の夫々に設置されて電力を出力可能な燃料電池と、前記燃料電池の運転を制御する運転制御部と、複数の前記燃料電池との間で前記施設の外部から通信可能な管理装置と、を備える燃料電池システムにおいて、前記燃料電池は、運転により発生した電力を電力負荷部に供給可能で、且つ、運転により発生した電力を電力系統に供給可能に構成されており、前記運転制御部は、前記電力負荷部の負荷電力を超える所定出力となる所定出力モードにて前記燃料電池の運転を制御しており、前記管理装置は、前記運転制御部に対して、前記燃料電池の出力電力を定める出力制御指令を送信可能に構成されており、前記運転制御部は、前記管理装置から前記出力制御指令を受けて前記施設の受電点電力を下げる受電点電力下げ実行期間以外において、前記電力負荷部の負荷電力を超える余剰電力を前記電力負荷部とは異なる電力消費装置に供給し、前記受電点電力下げ実行期間において、前記所定出力モードから前記燃料電池を定格出力で運転制御する定格出力モードに変更する点にある。 A characteristic configuration of the fuel cell system according to the present invention is a fuel cell installed in each of a plurality of facilities and capable of outputting electric power, an operation control unit for controlling the operation of the fuel cell, and a plurality of the fuel cells. and a management device capable of communicating from outside the facility between the fuel cell, wherein the fuel cell is capable of supplying electric power generated by operation to an electric power load unit, and supplying electric power generated by operation to the electric power system The operation control unit controls the operation of the fuel cell in a predetermined output mode in which a predetermined output exceeds the load power of the power load unit, and the management device controls the operation of the fuel cell. The operation control unit is configured to be able to transmit an output control command that determines the output power of the fuel cell, and the operation control unit receives the output control command from the management device and determines the power reception point power of the facility. surplus power exceeding the load power of the power load unit is supplied to a power consumption device different from the power load unit except during the power receiving point power reduction execution period, and the predetermined output mode is performed during the power reception point power reduction execution period to the rated output mode in which the operation of the fuel cell is controlled at the rated output.

本構成では、受電点電力下げ実行日時より前に、燃料電池の運転モードを電力負荷部の負荷電力を超え定格出力よりも低い所定出力で運転制御する所定出力モードとしておき、受電点電力下げ実行期間において、所定出力モードから燃料電池を定格出力で運転制御する定格出力モードに変更している。つまり、予め想定される受電点電力下げ実行日時より前に、燃料電池の出力をある程度余分に確保しておき、電力系統に供出すべき必要電力量に備え、受電点電力下げ実行期間では、燃料電池の出力を最大出力となる定格出力にしておき、電力系統に供出すべき必要電力量を確保する。その結果、受電点電力下げ指令に迅速且つ確実に応答することができる。 In this configuration, the operation mode of the fuel cell is set to a predetermined output mode in which operation is controlled at a predetermined output that exceeds the load power of the power load section and is lower than the rated output before the receiving point power reduction execution date and time, and the receiving point power reduction is executed. During the period, the predetermined output mode is changed to the rated output mode in which the operation of the fuel cell is controlled at the rated output. In other words, a certain amount of extra fuel cell output is secured before the date and time of execution of power reduction at the power receiving point, and in preparation for the necessary amount of power to be supplied to the power system, during the power reduction execution period at the power reception point, fuel By setting the battery output to the rated output, which is the maximum output, the required amount of power to be supplied to the power system is ensured. As a result, it is possible to quickly and reliably respond to the receiving point power reduction command.

また、所定出力モードと負荷追従モードとの差となる余剰電力は、受電点電力下げ実行日時まで電力負荷部とは異なる電力消費装置に供給しているため、電力負荷部への安定的な電力供給を担保しながら、余剰電力を無駄にせず有効活用することができる。 In addition, since the surplus power, which is the difference between the predetermined output mode and the load following mode, is supplied to a power consuming device other than the power load unit until the power receiving point power reduction execution date and time, stable power is supplied to the power load unit. Surplus power can be effectively used without wasting it while ensuring supply.

他の特徴構成は、前記燃料電池の燃焼排ガスが流通する熱交換器と湯水を貯留する貯湯タンクとの間にある湯水循環路に配置された電気ヒータである点にある。 Another characteristic configuration is that the electric heater is arranged in the hot water circulation path between the heat exchanger through which the combustion exhaust gas of the fuel cell flows and the hot water storage tank that stores hot water.

本構成のように、電力消費装置を湯水循環路に配置された電気ヒータで構成すれば、電気ヒータを後付けで設置可能となるため、余剰電力量に応じて電気ヒータの規模を変更する等、自由度が高まる。 As in this configuration, if the power consuming device is configured with an electric heater arranged in the hot water circulation path, the electric heater can be installed later. More freedom.

施設、管理装置及びアグリゲーションコーディネーターの関係を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship among facilities, management devices, and aggregation coordinators; 燃料電池システムの構成例を示す図である。1 is a diagram showing a configuration example of a fuel cell system; FIG. 燃料電池装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a fuel cell device; FIG. 制御形態の第一実施例を説明する図である。It is a figure explaining the 1st Example of a control form. 制御形態の第一実施例の変形例を説明する図である。It is a figure explaining the modification of 1st Example of a control form. 制御形態の第二実施例を説明する図である。It is a figure explaining the 2nd Example of a control form. 制御形態の第三実施例を説明する図である。It is a figure explaining the 3rd Example of a control form.

以下に、本発明に係る燃料電池システムの実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、燃料電池システムの一例として、需給調整市場,卸電力市場,容量市場等に用いられる燃料電池システムについて説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。 An embodiment of a fuel cell system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, as an example of a fuel cell system, a fuel cell system used in a supply and demand adjustment market, a wholesale power market, a capacity market, etc. will be described. However, without being limited to the following embodiments, various modifications are possible without departing from the scope of the invention.

[全体概要]
図1は、燃料電池装置X及び電力負荷部3が設けられる施設100と、管理装置Gと、アグリゲーションコーディネーターZとの関係を示した図である。図2は、施設100の構成例を示す図である。燃料電池システムは、複数の施設100の夫々に設置されて電力を出力可能な燃料電池装置Xと、複数の燃料電池装置Xとの間で施設100の外部の遠隔地から通信を行うことができる管理装置Gとを備える。なお、図1に記載した管理装置Gの数及び施設100の数は適宜変更可能である。
[Overall overview]
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between a facility 100 in which a fuel cell device X and a power load section 3 are installed, a management device G, and an aggregation coordinator Z. As shown in FIG. FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the facility 100. As shown in FIG. The fuel cell system is installed in each of a plurality of facilities 100 and is capable of outputting electric power, and communication can be performed between the plurality of fuel cell devices X from a remote location outside the facility 100. and a management device G. Note that the number of management apparatuses G and the number of facilities 100 shown in FIG. 1 can be changed as appropriate.

管理装置Gは、リソースアグリゲータ等とも呼ばれ、バーチャルパワープラント(VPP、仮想発電所)サービス契約を締結した施設100に対して需要家側エネルギーリソースとしての燃料電池装置X及び電力負荷部3への制御情報を伝達することで、その需要家側エネルギーリソースの制御を行う事業者である。アグリゲーションコーディネーターZは、各管理装置Gが制御する電力量を束ね、電気の取引市場(需給調整市場、卸電力市場、容量市場等)において一般送配電事業者や小売電気事業者と電力取引を行う事業者である。 The management device G is also called a resource aggregator or the like, and provides the facility 100 with which the virtual power plant (VPP, virtual power plant) service contract has been concluded with the fuel cell device X and the power load section 3 as energy resources on the consumer side. It is a business operator that controls the energy resource on the consumer side by transmitting control information. Aggregation coordinator Z aggregates the amount of electric power controlled by each management device G, and conducts electric power transactions with general power transmission and distribution companies and retail power companies in the electricity trading market (supply and demand adjustment market, wholesale electricity market, capacity market, etc.). is a business operator.

図1~図2に示すように、管理装置Gは、複数の施設100から、燃料電池装置Xの出力電力、電力負荷部3の負荷電力、施設100での電力メーターMの受電点電力などの電力情報を逐次収集して記憶している。なお、本実施形態で「電力負荷部3の負荷電力」と記載する場合、施設100に設けられている全ての電力負荷部3の合計の負荷電力のことを意味する。そして、管理装置Gは、将来の所定の時間帯に各施設100から供出可能な電力を予測し、アグリゲーションコーディネーターZに伝達する。この供出可能電力は、施設100の受電点電力を上げる能力又は下げる能力といった調整余力である。なお、本実施形態において、「受電点電力を上げる」と言う場合、電力系統15から電力線PLへの受電電力(順潮流電力)を増加させる、又は、電力線PLから電力系統15への逆潮流電力を減少させることを意味し、「受電点電力を下げる」と言う場合、電力系統15から電力線PLへの受電電力(順潮流電力)を減少させる、又は、電力線PLから電力系統15への逆潮流電力を増加させることを意味する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the management device G receives the output power of the fuel cell device X, the load power of the power load unit 3, the receiving point power of the power meter M at the facility 100, etc. from the plurality of facilities 100. Power information is collected and stored sequentially. In this embodiment, the term “load power of the power load units 3 ” means the total load power of all the power load units 3 provided in the facility 100 . Then, the management device G predicts the power that can be supplied from each facility 100 in a predetermined time period in the future, and notifies the aggregation coordinator Z of the predicted power. This power that can be supplied is an adjustment margin such as the ability to increase or decrease the power at the receiving point of the facility 100 . In the present embodiment, when "increasing power at the receiving point" means increasing the received power (forward flow power) from the power system 15 to the power line PL, or the reverse flow power from the power line PL to the power system 15 When it is said to "reduce the power at the receiving point", the received power (forward flow power) from the power system 15 to the power line PL is reduced, or the reverse power flow from the power line PL to the power system 15 means to increase power.

例えば、施設100の受電点電力を上げるためには、燃料電池装置Xの出力電力を下げること、及び、電力負荷部3の負荷電力を上げることの少なくとも一方を行えばよいため、施設100の受電点電力を上げる場合の上げ側調整余力は、燃料電池装置Xの出力電力を下げる余力がどの程度あるかを示し、電力負荷部3の負荷電力を上げる余力がどの程度あるかを示す。また、施設100の受電点電力を下げるためには、燃料電池装置Xの出力電力を上げること、及び、電力負荷部3の負荷電力を下げることの少なくとも一方を行えばよいため、施設100の受電点電力を下げる場合の下げ側調整余力は、燃料電池装置Xの出力電力を上げる余力がどの程度あるかを示し、電力負荷部3の負荷電力を下げる余力がどの程度あるかを示す。 For example, in order to increase the receiving point power of the facility 100, at least one of decreasing the output power of the fuel cell device X and increasing the load power of the power load unit 3 is performed. The increase adjustment margin for raising the point power indicates how much margin there is for reducing the output power of the fuel cell device X, and indicates how much margin there is for increasing the load power of the power load section 3 . In addition, in order to lower the receiving point power of the facility 100, at least one of increasing the output power of the fuel cell device X and decreasing the load power of the power load unit 3 is performed. The reduction adjustment margin for decreasing the point power indicates how much margin there is for increasing the output power of the fuel cell device X, and indicates how much margin there is for decreasing the load power of the power load section 3 .

また、管理装置Gは、自身が管理する複数の施設100におけるベースライン受電点電力を決定する。このベースライン受電点電力は、各施設100から調整力等(即ち、送配電事業者に提供する調整力及び小売事業者等に提供する供給力等を含む)を供出させない場合に予測される、各施設100の受電点電力の合計に相当する。 In addition, the management device G determines baseline power reception point power in the plurality of facilities 100 managed by itself. This baseline power receiving point power is predicted when each facility 100 does not supply the adjustment capacity (that is, including the adjustment capacity provided to the power transmission and distribution business operator and the supply capacity provided to the retail business operator, etc.). It corresponds to the sum of the receiving point power of each facility 100 .

アグリゲーションコーディネーターZは、各管理装置Gから受け取った供出可能電力を集計し、需給調整市場,卸電力市場,容量市場等の取引市場への入札を行うなどして、一般送配電事業者や小売電気事業者と取引を行う。そして、アグリゲーションコーディネーターZは、取引を行った一般送配電事業者や小売電気事業者から、将来の所定の制御対象期間での調整力等の供出指令を受け取った場合、その供出指令で指定された調整力等を各管理装置Gに対して分配して伝達する。 Aggregation coordinator Z aggregates the supplyable power received from each management device G and conducts bidding in trading markets such as the supply and demand adjustment market, wholesale power market, capacity market, etc. Do business with businesses. When Aggregation Coordinator Z receives a supply command for adjustment capacity, etc. in a predetermined future control target period from a general power transmission and distribution business operator or a retail electricity business operator with whom aggregation coordinator Z has traded, The adjustment force and the like are distributed and transmitted to each management device G.

管理装置Gは、アグリゲーションコーディネーターZから供出指令を受け取った場合、その供出指令で指定された調整力等を各施設100に対して分配して伝達する。その結果、各施設100では、将来の所定の制御対象期間において需要家側エネルギーリソースとしての燃料電池装置X及び電力負荷部3の制御が行われることで、その制御が行われなかった場合と比較して、施設100の受電点電力が増減するという調整力等の供出が行われる。 When receiving a delivery command from the aggregation coordinator Z, the management device G distributes and transmits the adjustment power and the like specified in the delivery command to each facility 100 . As a result, in each facility 100, control of the fuel cell device X and the electric power load unit 3 as energy resources on the consumer side is performed during a predetermined control target period in the future. As a result, adjustment power or the like for increasing or decreasing the power at the receiving point of the facility 100 is provided.

施設100には、燃料電池装置Xと、電力負荷部3とが設けられている。燃料電池装置X及び電力負荷部3は、電力系統15に連系される電力線PLに接続される。電力線PLには、施設100の受電電力を測定する電力メーターMが設置されている。なお、図1及び図2には、燃料電池装置Xが各施設100に1台設置されている例を示しているが、燃料電池装置Xの設置台数は適宜変更可能である。 A facility 100 is provided with a fuel cell device X and a power load section 3 . The fuel cell device X and the power load section 3 are connected to a power line PL interconnected with the power system 15 . A power meter M for measuring the power received by the facility 100 is installed on the power line PL. Although FIGS. 1 and 2 show an example in which one fuel cell device X is installed in each facility 100, the number of installed fuel cell devices X can be changed as appropriate.

電力メーターMで測定された受電点電力に関する情報は、ゲートウェイGW及びルーターRTを介して管理装置Gに伝達される。例えば、受電点電力に関する情報は、10秒毎などの所定のタイミングで管理装置Gに伝達される。 Information on the power at the receiving point measured by the power meter M is transmitted to the management device G via the gateway GW and router RT. For example, information about the power at the receiving point is transmitted to the management device G at predetermined timing such as every 10 seconds.

電力負荷部3は、例えば照明装置、空調装置などの様々な装置であり、施設100に設置される燃料電池装置X及び電力系統15の少なくとも一方から電力供給を受けることができる。 The power load unit 3 is various devices such as a lighting device and an air conditioner, and can receive power supply from at least one of the fuel cell device X installed in the facility 100 and the power system 15 .

燃料電池装置Xは、電力系統15に連系される固体酸化物形燃料電池1を備える。また、固体酸化物形燃料電池1の発電電力は、電力変換部12にて所定の電圧、周波数、位相に変換して電力線PLに供給される。燃料電池装置X及び電力変換部12の動作は、運転制御部Cにより制御される。 A fuel cell device X includes a solid oxide fuel cell 1 interconnected to a power system 15 . Further, the power generated by the solid oxide fuel cell 1 is converted into a predetermined voltage, frequency, and phase by the power converter 12 and supplied to the power line PL. The operations of the fuel cell device X and the power conversion section 12 are controlled by the operation control section C. FIG.

運転制御部Cは、所定の上限出力電力と下限出力電力との間で、燃料電池装置Xから電力線PLへの出力電力を調節できる。例えば、運転制御部Cは、燃料電池装置Xの出力電力を上限出力電力に維持して連続運転(定格出力運転)させることができる。また、運転制御部Cは、燃料電池装置Xの出力電力を、電力負荷部3の負荷電力に追従させる運転(負荷追従運転)を行わせることもできる。例えば、運転制御部Cは、電力系統15から供給される電力がゼロ又はゼロに近い値になるように燃料電池装置Xの出力電力を調節することで、電力負荷部3の負荷電力に追従させる運転を行わせることができる。 The operation control unit C can adjust the output power from the fuel cell device X to the power line PL between a predetermined upper limit output power and a predetermined lower limit output power. For example, the operation control unit C can maintain the output power of the fuel cell device X at the upper limit output power and cause continuous operation (rated output operation). The operation control unit C can also perform an operation (load following operation) in which the output power of the fuel cell device X follows the load power of the power load unit 3 . For example, the operation control unit C adjusts the output power of the fuel cell device X so that the power supplied from the power system 15 becomes zero or a value close to zero, thereby following the load power of the power load unit 3. can make you drive.

運転制御部Cは、電力変換部12から電力線PLに供給する出力電力についての情報及び電力メーターMでの測定電力についての情報を有しているため、電力負荷部3の負荷電力(=出力電力+測定電力)を導出できる。なお、電力メーターMでの測定電力の符号がプラス(順潮流)の場合は負荷電力が燃料電池装置Xの出力電力よりも大きい状態であることを意味し、電力メーターMでの測定電力の符号がマイナス(逆潮流)の場合は燃料電池装置Xの出力電力が負荷電力よりも大きい状態であることを意味する。 Since the operation control unit C has information about the output power supplied from the power conversion unit 12 to the power line PL and information about the power measured by the power meter M, the load power of the power load unit 3 (=output power + measured power) can be derived. When the sign of the power measured by the power meter M is plus (forward flow), it means that the load power is greater than the output power of the fuel cell device X, and the sign of the power measured by the power meter M is is negative (reverse power flow), it means that the output power of the fuel cell device X is greater than the load power.

燃料電池装置Xは、施設100の利用者が燃料電池装置Xに対する指令を出す場合に操作するリモコンRMと接続されている。そして、燃料電池装置Xが有する出力電力についての情報及び負荷電力についての情報などは、リモコンRM及びルーターRTを介して管理装置Gに伝達される。例えば、燃料電池装置Xが有する出力電力についての情報及び負荷電力についての情報などは、1分毎などの所定のタイミングで管理装置Gに伝達される。 The fuel cell device X is connected to a remote controller RM operated by a user of the facility 100 to issue a command to the fuel cell device X. FIG. Information about the output power of the fuel cell device X, information about the load power, and the like are transmitted to the management device G via the remote control RM and the router RT. For example, the information about the output power and the information about the load power of the fuel cell device X are transmitted to the management device G at a predetermined timing such as every minute.

上述したように、管理装置Gは、複数の燃料電池装置Xに対して、燃料電池装置Xの出力電力を定める出力制御指令を送信できる。そして、燃料電池装置Xは、管理装置Gから出力制御指令を受け取った場合、出力制御指令の対象となる制御対象期間の間、出力制御指令に基づいて定まる出力電力の供給を目標とする第1運転モードで動作し、制御対象期間から外れる非制御対象期間の間、第1運転モードとは別の第2運転モードで動作する。 As described above, the management device G can transmit to a plurality of fuel cell devices X an output control command that determines the output power of the fuel cell device X. FIG. Then, when the fuel cell device X receives the output control command from the management device G, the fuel cell device X aims to supply the output power determined based on the output control command during the control target period that is the target of the output control command. It operates in the operating mode, and operates in a second operating mode different from the first operating mode during a non-controlled period outside the controlled period.

第1運転モードは、需給調整市場,卸電力市場又は容量市場において出力制御指令(需給調整市場の出力増減要請や容量市場の発動指令等)が見込まれる日(受電点電力下げ指令日又は受電点電力上げ指令日)において、複数の燃料電池装置Xの出力電力を調整する運転モードである。この第1運転モードにおいて、施設100の受電点電力を下げることが要請される日時を「受電点電力下げ指令日時」と称し、施設100の受電点電力を上げることが要請される日時を「受電点電力上げ指令日時」と称する。 The first operation mode is the day when an output control command (output increase/decrease request in the balancing market, activation command for the capacity market, etc.) is expected in the balancing market, wholesale power market, or capacity market This is an operation mode for adjusting the output power of a plurality of fuel cell devices X on the power increase command day. In this first operation mode, the date and time when the facility 100 is requested to lower the power at the receiving point is referred to as the "receiving point power lowering command date and time", and the date and time when the facility 100 is requested to increase the power at the receiving point is referred to as the "power receiving point Point power increase command date and time”.

第2運転モードは、複数の燃料電池装置Xにおいて予め設定されている運転モードである。或いは、管理装置Gは、複数の燃料電池装置Xに対して、第2運転モードを定める運転モード制御指令を送信でき、燃料電池装置Xは、管理装置Gから受け取った運転モード制御指令に従って第2運転モードを決定する。例えば、第2運転モードは、燃料電池装置Xの出力電力を上限出力電力で維持する運転(定格出力運転)、燃料電池装置Xの出力電力を電力負荷部3の負荷電力に追従させる運転(負荷追従運転)などである。 The second operation mode is an operation mode preset in the plurality of fuel cell devices X. As shown in FIG. Alternatively, the management device G can transmit an operation mode control command that defines the second operation mode to the plurality of fuel cell devices X, and the fuel cell device X receives the second operation mode control command in accordance with the operation mode control command received from the management device G. Determine driving mode. For example, the second operation mode includes an operation in which the output power of the fuel cell device X is maintained at the upper limit output power (rated output operation), and an operation in which the output power of the fuel cell device X follows the load power of the power load unit 3 (load power operation). follow-up driving) and so on.

[燃料電池システムの構成]
図3は、燃料電池装置Xの構成を示す図である。燃料電池システムは、上述した管理装置Gと、燃料電池装置Xと、電力変換部12と、燃料電池装置X及び電力変換部12の作動を制御する運転制御部Cとを備えている。運転制御部Cは、情報処理機能,情報記憶機能及び情報通信機能等を有するハードウェア及びソフトウェアで構成されており、各施設100に設けられているが、一部又は全部が管理装置Gに設けられていても良い。
[Configuration of fuel cell system]
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the fuel cell device X. As shown in FIG. The fuel cell system includes the management device G, the fuel cell device X, the power conversion section 12, and the operation control section C that controls the operations of the fuel cell device X and the power conversion section 12 described above. The operation control unit C is composed of hardware and software having an information processing function, an information storage function, an information communication function, etc., and is provided in each facility 100, but part or all of it is provided in the management device G. It's okay to be.

燃料電池装置Xは、運転により発生した電力を電力変換部12により直流から交流に変換して電力負荷部3に供給すると共に運転により発生した熱を熱負荷部4に供給する固体酸化物形燃料電池1(燃料電池の一例)を備える。電力負荷部3は、固体酸化物形燃料電池1から供給される電力に加えて、電力系統15から供給される電力も消費することが可能である。つまり、固体酸化物形燃料電池1は、運転により発生した電力を電力変換部12により直流から交流に変換して電力負荷部3に供給可能で、且つ、電力系統15から電力負荷部3に電力供給可能な状態及び運転により発生した電力を電力系統15に供給可能な状態で電力系統15と連系されている。 The fuel cell device X converts the electric power generated by the operation from direct current to alternating current by the power conversion unit 12 and supplies it to the electric power load unit 3, and supplies the heat generated by the operation to the heat load unit 4 Solid oxide fuel. A battery 1 (an example of a fuel cell) is provided. The power load unit 3 can consume power supplied from the power system 15 in addition to the power supplied from the solid oxide fuel cell 1 . That is, the solid oxide fuel cell 1 can convert the electric power generated by operation from direct current to alternating current by the power conversion unit 12 and supply it to the power load unit 3, and the electric power from the power system 15 to the power load unit 3 It is interconnected with the power system 15 in a state in which it can be supplied and in a state in which it is possible to supply the power generated by the operation to the power system 15 .

熱負荷部4は、固体酸化物形燃料電池1から発生する熱に加えて、原燃料を燃焼して熱を発生する補助熱源装置11から供給される熱を消費することもできる。 In addition to the heat generated from the solid oxide fuel cell 1, the heat load unit 4 can also consume heat supplied from the auxiliary heat source device 11 that generates heat by burning the raw fuel.

固体酸化物形燃料電池1は、供給される改質用水を蒸発させる気化器1bと、原燃料(炭化水素を含むガス、例えば都市ガス13A)を水蒸気改質して燃料ガス(水素を含むガス)を生成する改質器1aと、改質器1aで生成された燃料ガスを用いて発電する複数の燃料電池セルSを有するセルスタックと、セルスタックからのオフガスを燃焼する燃焼部1cと、を容器1Aの内部に備える。この容器1Aは、断熱性を有する材料を用いて構成されていることが好ましい。セルスタックは電力変換部12に電気的に接続される。 The solid oxide fuel cell 1 includes a vaporizer 1b that evaporates the supplied reforming water, and a raw fuel (hydrocarbon-containing gas, for example, city gas 13A) that is steam-reformed to produce a fuel gas (hydrogen-containing gas). ), a cell stack having a plurality of fuel cells S for generating power using the fuel gas generated by the reformer 1a, a combustion unit 1c for burning off-gas from the cell stack, is provided inside the container 1A. It is preferable that the container 1A is constructed using a material having heat insulating properties. The cell stack is electrically connected to power converter 12 .

セルスタックの下部には、改質器1aから燃料ガス流路L4を通して供給される燃料ガスを受け入れるガスマニホールド1eが設けられる。このガスマニホールド1eに供給された燃料ガスが複数の燃料電池セルSの下端から上方側に通流して発電反応に供される。発電反応に供されたのちの排出燃料ガスは、上端の燃料ガス排出口50aから排出される。 A gas manifold 1e for receiving the fuel gas supplied from the reformer 1a through the fuel gas flow path L4 is provided at the bottom of the cell stack. The fuel gas supplied to the gas manifold 1e flows upward from the lower ends of the plurality of fuel cells S and is used for power generation reaction. The discharged fuel gas after being subjected to the power generation reaction is discharged from the fuel gas discharge port 50a at the upper end.

固体酸化物形燃料電池1には、空気供給流路L5が接続された空気導入部70が設けられており、この空気供給流路L5の途中には、エアフィルタ21とエアブロア22とエア流量計23とが設けられる。エアブロア22の作動により、空気が空気供給流路L5を通して容器1A内に供給される。エアフィルタ21は、エアブロア22によって空気供給流路L5に吸い込まれた空気中の塵などの異物を捕らえる。エア流量計23は、容器1A内に供給される空気の単位時間当たりの流量を測定する。複数の燃料電池セルSの夫々には容器1A内の空気が下方側から上方側に通流して発電反応に供される。発電反応に供されたのちの排空気は、上端の空気排出口60aから排出される。エア流量計23の測定結果は運転制御部Cに伝達され、エアブロア22の動作は運転制御部Cが制御する。 The solid oxide fuel cell 1 is provided with an air introduction portion 70 to which an air supply channel L5 is connected. 23 are provided. By operating the air blower 22, air is supplied into the container 1A through the air supply flow path L5. The air filter 21 catches foreign matter such as dust in the air sucked into the air supply passage L5 by the air blower 22 . The air flow meter 23 measures the flow rate per unit time of the air supplied into the container 1A. The air in the container 1A flows through each of the plurality of fuel cells S from the lower side to the upper side, and is used for power generation reaction. After being subjected to the power generation reaction, the exhaust air is discharged from the upper end air discharge port 60a. The measurement result of the air flow meter 23 is transmitted to the operation control section C, and the operation control section C controls the operation of the air blower 22 .

容器1Aには、燃焼部1cにて発生した燃焼排ガスを、熱交換器Eを経由させて外部に排出するための排気部80が下部に形成されている。そして、容器1A内には、排気部80から外部に排出される燃焼排ガス中の一酸化炭素ガス等を除去する燃焼触媒部90(例えば、白金系触媒)が設けられている。 The container 1A has an exhaust section 80 formed at its lower portion for discharging the flue gas generated in the combustion section 1c to the outside through the heat exchanger E. As shown in FIG. A combustion catalyst portion 90 (for example, a platinum-based catalyst) is provided in the container 1A for removing carbon monoxide gas and the like in the combustion exhaust gas discharged from the exhaust portion 80 to the outside.

気化器1bは、供給される改質用水を、燃焼部1cから伝えられる燃焼熱を用いて加熱して蒸発させる。改質用水タンク24に貯えられている改質用水は、改質用水タンク24に連結される改質用水流路L2を介して気化器1bに供給される。具体的には、改質用水ポンプPが動作することで改質用水タンク24に貯えられている改質用水が改質用水流路L2を通流して気化器1bの内部に流入する。改質用水ポンプPの動作は運転制御部Cが制御する。このように、改質用水ポンプPは、改質器1aに供給する改質用水の単位時間当たりの流量を調節する水流量調節部として機能する。 The vaporizer 1b heats and evaporates the supplied reforming water using combustion heat transferred from the combustion section 1c. The reforming water stored in the reforming water tank 24 is supplied to the vaporizer 1 b through a reforming water flow path L2 connected to the reforming water tank 24 . Specifically, when the reforming water pump P operates, the reforming water stored in the reforming water tank 24 flows through the reforming water flow path L2 into the vaporizer 1b. An operation controller C controls the operation of the reforming water pump P. FIG. In this way, the reforming water pump P functions as a water flow rate adjusting section that adjusts the flow rate per unit time of the reforming water supplied to the reformer 1a.

気化器1bには原燃料流路L1を介して原燃料も供給される。原燃料流路L1の途中には質量流量計Faと原燃料ブロアBとが設けられている。質量流量計Faには例えば原燃料の熱拡散作用を利用して測定を行う熱式質量流量計が用いられる。更に、原燃料ブロアBの下流側の原燃料流路L1には、原燃料(例えば、都市ガス等)に含まれる硫黄化合物を取り除くための脱硫器20が設けられている。そして、原燃料ブロアBが動作することで、原燃料が原燃料流路L1を通流し且つ脱硫器20で脱硫された後で気化器1bの内部に流入する。質量流量計Faは、気化器1bに供給される原燃料の単位時間当たりの流量を測定し、その測定結果は運転制御部Cに伝達される。質量流量計Faが熱式質量流量計である場合、運転制御部Cは、記憶している供給原燃料熱量の値を参照して、原燃料の流量を決定する。運転制御部Cは、質量流量計Faを用いて測定される原燃料の流量が目標の流量になるように原燃料ブロアB及び後述する開閉バルブV1の動作を制御する。このように、原燃料ブロアB及び開閉バルブV1は、改質器1aに供給する原燃料の単位時間当たりの流量を調節する原燃料流量調節部として機能する。以上のようにして、気化器1bでは、運転制御部Cによって単位時間当たりの供給量が制御された原燃料及び水蒸気が混合された混合ガスが生成され、混合ガス流路L3を介して改質器1aに供給される。 The raw fuel is also supplied to the vaporizer 1b through the raw fuel flow path L1. A mass flow meter Fa and a raw fuel blower B are provided in the middle of the raw fuel flow path L1. For the mass flowmeter Fa, for example, a thermal mass flowmeter that performs measurement using the heat diffusion action of raw fuel is used. Furthermore, in the raw fuel flow path L1 on the downstream side of the raw fuel blower B, a desulfurizer 20 for removing sulfur compounds contained in the raw fuel (for example, city gas or the like) is provided. By operating the raw fuel blower B, the raw fuel flows through the raw fuel flow path L1, is desulfurized by the desulfurizer 20, and then flows into the vaporizer 1b. The mass flowmeter Fa measures the flow rate per unit time of the raw fuel supplied to the vaporizer 1b, and the measurement result is transmitted to the operation controller C. When the mass flowmeter Fa is a thermal mass flowmeter, the operation control unit C refers to the stored value of the heat quantity of the supplied raw fuel to determine the flow rate of the raw fuel. The operation control unit C controls the operations of the raw fuel blower B and the later-described opening/closing valve V1 so that the flow rate of the raw fuel measured using the mass flow meter Fa reaches a target flow rate. In this manner, the raw fuel blower B and the opening/closing valve V1 function as a raw fuel flow rate adjusting section that adjusts the flow rate of the raw fuel supplied to the reformer 1a per unit time. As described above, in the vaporizer 1b, a mixed gas in which the raw fuel and water vapor are mixed and whose supply amount per unit time is controlled by the operation control unit C is generated and reformed through the mixed gas flow path L3. supplied to the device 1a.

改質器1aは、気化器1bから供給される混合ガスに含まれる原燃料の水蒸気改質処理を行う。図示は省略するが、改質器1aの内部には改質触媒が充填されており、この改質触媒の触媒作用によって原燃料が改質処理される。また、気化器1bと同様に、改質器1aにも、燃焼部1cで発生した燃焼熱が伝達される。 The reformer 1a performs a steam reforming process on the raw fuel contained in the mixed gas supplied from the vaporizer 1b. Although not shown, the interior of the reformer 1a is filled with a reforming catalyst, and the raw fuel is reformed by the catalytic action of the reforming catalyst. Combustion heat generated in the combustion section 1c is also transferred to the reformer 1a in the same manner as the vaporizer 1b.

固体酸化物形燃料電池1の発電電力は電力変換部12に供給される。電力変換部12は固体酸化物形燃料電池1の発電電力を電力系統15から受電する受電電力と同じ電圧、同じ位相及び同じ周波数にする。電力変換部12の動作は運転制御部Cが制御する。電力変換部12は、発電電力供給ライン13を介して受電電力供給ライン14に電気的に接続される。そして、固体酸化物形燃料電池1からの発電電力が電力変換部12,発電電力供給ライン13及び受電電力供給ライン14(上述した電力線PLに相当)を介して電力負荷部3に供給される。この受電電力供給ライン14は電力系統15に接続されている。つまり、固体酸化物形燃料電池1は、運転により発生した電力を電力変換部12により直流から交流に変換して電力系統15に供給可能な状態で電力系統15と連系されている。 The power generated by the solid oxide fuel cell 1 is supplied to the power converter 12 . The power converter 12 converts the power generated by the solid oxide fuel cell 1 into the same voltage, same phase, and same frequency as the power received from the power system 15 . An operation control unit C controls the operation of the power conversion unit 12 . The power conversion unit 12 is electrically connected to the power receiving power supply line 14 via the generated power supply line 13 . Then, the generated power from the solid oxide fuel cell 1 is supplied to the power load section 3 via the power conversion section 12, the generated power supply line 13 and the received power supply line 14 (corresponding to the power line PL described above). This power receiving power supply line 14 is connected to a power system 15 . That is, the solid oxide fuel cell 1 is interconnected with the power system 15 in such a state that the power generated by operation can be converted from direct current to alternating current by the power converter 12 and supplied to the power system 15 .

受電電力供給ライン14には、電力負荷部3の電力負荷を計測する電力負荷計測部16が設けられ、その計測結果が運転制御部Cに伝達される。そして、運転制御部Cは、電力系統15から供給される電力がゼロ又はゼロに近い値になるように燃料電池装置Xの出力電力を調節することで、電力負荷部3の負荷電力に追従させる運転(第2運転モードの負荷追従運転)を行わせることができる。この負荷追従運転は、上述した電力メーターM付近での受電点電力の計測値に基づいて固体酸化物形燃料電池1の発電電力を制御しても良いし、電力負荷計測部16で検出される電力負荷と固体酸化物形燃料電池1から受電電力供給ライン14に供給される発電電力とが等しくなるように制御しても良い。また、運転制御部Cは、固体酸化物形燃料電池1を定格出力(固体酸化物形燃料電池1に供給されるガス流量が120~130L/h)で動作させることも可能である(第2運転モードの定格出力運転)。ただし、負荷追従運転において、電力負荷計測部16で計測される電力負荷が、固体酸化物形燃料電池1の最低発電電力(電力変換部12により受電電力供給ライン14に供給される最低発電電力)よりも小さい場合、余剰電力が発生する。また、定格出力運転モードにおいて、固体酸化物形燃料電池1を定格出力で動作させ、電力変換部12からの出力電力が電力負荷よりも大きい場合にも、余剰電力が発生する。その余剰電力を熱に代えて回収する余剰電力消費用の電気ヒータ9(電力消費装置の一例)で消費する。 A power load measuring unit 16 that measures the power load of the power load unit 3 is provided on the power receiving power supply line 14 , and the measurement result is transmitted to the operation control unit C. Then, the operation control unit C adjusts the output power of the fuel cell device X so that the power supplied from the power system 15 becomes zero or a value close to zero, thereby following the load power of the power load unit 3. Operation (load following operation in the second operation mode) can be performed. This load following operation may control the generated power of the solid oxide fuel cell 1 based on the measured value of the power at the power receiving point near the power meter M described above, or may be detected by the power load measuring unit 16. Control may be performed so that the power load and the generated power supplied from the solid oxide fuel cell 1 to the power receiving power supply line 14 are equal. In addition, the operation control unit C can also operate the solid oxide fuel cell 1 at the rated output (the gas flow rate supplied to the solid oxide fuel cell 1 is 120 to 130 L / h) (second operating mode rated output operation). However, in the load following operation, the power load measured by the power load measuring unit 16 is the minimum generated power of the solid oxide fuel cell 1 (minimum generated power supplied to the power receiving power supply line 14 by the power conversion unit 12) If less than , excess power is generated. Moreover, in the rated output operation mode, surplus power is also generated when the solid oxide fuel cell 1 is operated at the rated output and the output power from the power converter 12 is greater than the power load. The surplus power is consumed by an electric heater 9 (an example of a power consumption device) for surplus power consumption that recovers the surplus power instead of heat.

電気ヒータ9は、複数の抵抗加熱器から構成され、排熱回収用ポンプ7の作動により排熱回収路6を通流する湯水を加熱する。電気ヒータ9のON/OFFは、電力変換部12の出力側に接続された作動スイッチ10により切り換えられる。また、作動スイッチ10は、固体酸化物形燃料電池1の余剰電力の大きさが大きくなるほど、電気ヒータ9の消費電力が大きくなるように切り換えられる。この作動スイッチ10の動作は運転制御部Cが制御する。 The electric heater 9 is composed of a plurality of resistance heaters, and heats hot water flowing through the exhaust heat recovery path 6 by the operation of the exhaust heat recovery pump 7 . ON/OFF of the electric heater 9 is switched by an operation switch 10 connected to the output side of the power converter 12 . The operation switch 10 is switched so that the power consumption of the electric heater 9 increases as the amount of surplus power of the solid oxide fuel cell 1 increases. The operation control section C controls the operation of the operation switch 10 .

なお、余剰電力を消費する電力消費装置にどのような装置を含めるのかは適宜設定可能である。例えば、電力負荷部3とは異なる電力消費装置として、電気ヒータ9に代えて、又は電気ヒータ9に加えて、固体酸化物形燃料電池1を運転するために用いられる補機や、熱負荷部4へ供給する湯水の凍結を防止する凍結防止用ヒータ、又は蓄電池等を含めても良い。 It should be noted that it is possible to appropriately set what devices are included in the power consumption devices that consume surplus power. For example, as a power consumption device different from the power load unit 3, instead of the electric heater 9 or in addition to the electric heater 9, auxiliary equipment used to operate the solid oxide fuel cell 1, a heat load unit An anti-freezing heater, a storage battery, or the like may be included to prevent the hot water supplied to 4 from freezing.

貯湯タンク2には、固体酸化物形燃料電池1で発生した熱が湯水の形態で蓄えられる。つまり、貯湯タンク2は、固体酸化物形燃料電池1の運転により発生した熱を用いて加温された湯水が貯留される。貯湯タンク2の下部には、給水路17を介して上水が供給される。貯湯タンク2の内部では、相対的に低温の湯水がその下部に貯えられ、相対的に高温の湯水がその上部に貯えられるように構成されている。 The hot water tank 2 stores the heat generated by the solid oxide fuel cell 1 in the form of hot water. That is, the hot water storage tank 2 stores hot water heated by using the heat generated by the operation of the solid oxide fuel cell 1 . Tap water is supplied to the lower portion of the hot water storage tank 2 through a water supply passage 17 . Inside the hot water storage tank 2, relatively low-temperature hot water is stored in the lower part, and relatively high-temperature hot water is stored in the upper part.

貯湯タンク2に貯えられている湯水は、排熱回収用ポンプ7を作動させることにより、排熱回収路6を通って固体酸化物形燃料電池1の燃焼排ガスが流通する熱交換器Eと貯湯タンク2との間で循環する。排熱回収路6の途中には、排熱回収路6を通って貯湯タンク2から熱交換器Eへと流れる湯水からの放熱を行うための放熱器8が設置されている。貯湯タンク2の上部に貯留されている相対的に高温の湯水は、貯湯タンク2の上部に接続されている湯水供給路5及び補助熱源装置11を介して熱負荷部4に供給される。 By operating the exhaust heat recovery pump 7, the hot water stored in the hot water storage tank 2 passes through the exhaust heat recovery path 6 and passes through the heat exchanger E through which the combustion exhaust gas of the solid oxide fuel cell 1 flows and the hot water storage. It circulates between tanks 2. A heat radiator 8 is installed in the middle of the exhaust heat recovery path 6 for radiating heat from the hot water flowing from the hot water storage tank 2 to the heat exchanger E through the exhaust heat recovery path 6 . The relatively high temperature hot water stored in the upper portion of the hot water storage tank 2 is supplied to the heat load section 4 via the hot water supply path 5 and the auxiliary heat source device 11 connected to the upper portion of the hot water storage tank 2 .

熱負荷部4は、給湯用途や暖房用途等である。熱負荷部4が給湯用途の場合、湯水は貯湯タンク2へ帰還しない。熱負荷部4が暖房用途の場合、湯水が保有している熱のみが消費されて、湯水は貯湯タンク2へと帰還することもある。 The heat load unit 4 is used for hot water supply, heating, and the like. When the heat load unit 4 is used for hot water supply, hot water does not return to the hot water storage tank 2 . When the heat load unit 4 is used for heating, only the heat retained by the hot water is consumed, and the hot water may return to the hot water storage tank 2 .

燃料計Yは、固体酸化物形燃料電池1に原燃料流路L1を介して供給される原燃料(燃料)、及び、補助熱源装置11やガスコンロ等で構成される他の燃料消費機器Kに原燃料流路L6を介して供給される原燃料(燃料)の合計体積を計測する。 The fuel gauge Y indicates the raw fuel (fuel) supplied to the solid oxide fuel cell 1 through the raw fuel flow path L1, and the auxiliary heat source device 11, the gas stove, and other fuel consumption equipment K. The total volume of the raw fuel (fuel) supplied through the raw fuel flow path L6 is measured.

[運転制御部による制御形態]
続いて、燃料電池システムの運転制御部Cに係る制御形態について説明する。上述したように、管理装置Gは、複数の燃料電池装置Xに対して、燃料電池装置Xの出力電力を定める出力制御指令(出力増減要請)を送信できる。燃料電池装置Xは、この出力制御指令に基づいて定まる出力電力の供給を目標とする第1運転モードで動作する。一方、出力制御指令がないときは、第1運転モードとは別の第2運転モードで動作する。第2運転モードとして、燃料電池装置Xの出力電力を電力負荷部3の負荷電力に追従させる運転(負荷追従運転)をしている場合、受電点電力下げ指令(燃料電池装置Xの出力増要請)があったときに、固体酸化物形燃料電池1の特性上、余剰電力を即座に確保できない。
[Control Mode by Operation Control Unit]
Next, a control mode related to the operation control section C of the fuel cell system will be described. As described above, the management device G can transmit to a plurality of fuel cell devices X an output control command (output increase/decrease request) that determines the output power of the fuel cell device X. FIG. The fuel cell device X operates in the first operation mode aiming at supplying output power determined based on this output control command. On the other hand, when there is no output control command, it operates in a second operation mode different from the first operation mode. As the second operation mode, when an operation (load following operation) is performed in which the output power of the fuel cell device X follows the load power of the power load unit 3, a power receiving point power reduction command (request to increase the output of the fuel cell device X) is performed. ), due to the characteristics of the solid oxide fuel cell 1, surplus power cannot be immediately secured.

そこで、図4~図7に示すように、本実施形態における運転制御部Cは、管理装置Gから受電点電力下げ指令を受けて施設100の受電点電力を下げる受電点電力下げ実行日時より前又は受電点電力下げ実行期間以外において、受電点電力を維持した状態で、電力負荷部3の負荷電力よりも大きくなるように固体酸化物形燃料電池1に供給される燃料ガス量、空気量及び水量の少なくとも1つを調整して余剰電力を発生させる余剰電力発生運転を実行する。この余剰電力は、受電点電力下げ実行日時まで、固体酸化物形燃料電池1の燃焼排ガスが流通する熱交換器Eと湯水を貯留する貯湯タンク2との間にある排熱回収路6(湯水循環路の一例)に配置された電気ヒータ9(電力消費装置の一例)で消費する。ここで、「受電点電力下げ実行日時」とは、事前に計画されている「受電点電力下げ指令日時」から予め定められた時間(例えば45分)後に受電点電力を下げる日時のことである。同様に、「受電点電力下げ実行期間」とは、受電点電力下げるために予め定められた期間のことである。 Therefore, as shown in FIGS. 4 to 7, the operation control unit C in the present embodiment receives a power-receiving point power reduction command from the management device G and reduces the power of the facility 100 before the power-receiving point power reduction execution date and time. Alternatively, the amount of fuel gas supplied to the solid oxide fuel cell 1, the amount of air, and A surplus power generation operation is performed to generate surplus power by adjusting at least one of the amounts of water. This surplus power is stored in the exhaust heat recovery path 6 (hot water It is consumed by an electric heater 9 (an example of a power consumption device) arranged in a circulation path). Here, the "receiving point power reduction execution date and time" is the date and time when the receiving point power is reduced after a predetermined time (for example, 45 minutes) from the "receiving point power reduction command date and time" planned in advance. . Similarly, the “receiving point power reduction execution period” is a predetermined period for reducing the receiving point power.

運転制御部Cは、余剰電力発生運転において、原燃料ブロアB及び開閉バルブV1を制御して、改質器1aに供給する原燃料の単位時間当たりの燃料ガス量を調整し、エアブロア22を制御して、容器1A内に供給される空気の単位時間当たりの空気量を調整し、改質用水ポンプPを制御して、改質器1aに供給する改質用水の単位時間当たりの水量を調整する。これにより、例えば、受電点電力下げ指令が見込まれる日時が予め分かっている場合、この受電点電力下げ指令日時から受電点電力下げ実行日時を演算し、電力系統15に供出すべき必要電力量を仮想的に確保する。その結果、受電点電力下げ指令に迅速且つ確実に応答することができる。 The operation control unit C controls the raw fuel blower B and the opening/closing valve V1 in the surplus electric power generating operation, adjusts the fuel gas amount per unit time of the raw fuel supplied to the reformer 1a, and controls the air blower 22. to adjust the amount of air per unit time supplied to the container 1A, and control the reforming water pump P to adjust the amount of reforming water supplied to the reformer 1a per unit time. do. As a result, for example, when the date and time when the power receiving point power reduction command is expected is known in advance, the power receiving point power reduction execution date and time is calculated from the power receiving point power reduction command date and time, and the necessary amount of power to be supplied to the power system 15 is calculated. Secure virtually. As a result, it is possible to quickly and reliably respond to the receiving point power reduction command.

[第一実施例]
図4には、運転制御部Cによる余剰電力発生運転の第一実施例が示されている。本実施例における燃料電池装置Xは、第2運転モードとして、固体酸化物形燃料電池1の出力電力を電力負荷部3の負荷電力に追従させる運転(負荷追従運転)をしている。同図に示すように、運転制御部Cは、管理装置Gから電点電力下げ指令を受けて施設100の受電点電力を下げる受電点電力下げ実行日時より前に、固体酸化物形燃料電池1を電力負荷部3の負荷電力に追従させる負荷追従モード(第2運転モードの負荷追従運転)から固体酸化物形燃料電池1を定格出力で運転制御する定格出力モード(第2運転モードの定格出力運転)に変更し、定格出力モードと負荷追従モードとの差となる余剰電力を、受電点電力下げ実行日時まで電気ヒータ9に供給する。つまり、予め想定される受電点電力下げ実行日時より前に、固体酸化物形燃料電池1の出力を最大出力となる定格出力まで上昇させておき、電力系統15に供出すべき必要電力量を確保する。その結果、受電点電力下げ指令に迅速且つ確実に応答することができる。
[First embodiment]
FIG. 4 shows a first embodiment of the surplus power generation operation by the operation control section C. As shown in FIG. In the second operation mode, the fuel cell device X in this embodiment performs an operation (load following operation) in which the output power of the solid oxide fuel cell 1 follows the load power of the power load section 3 . As shown in the figure, the operation control unit C receives a power point power reduction command from the management device G and reduces the power reception point power of the facility 100 before the power reception point power reduction execution date and time. to follow the load power of the power load unit 3 (load following operation in the second operation mode) to the rated output mode (rated output in the second operation mode) in which the operation of the solid oxide fuel cell 1 is controlled at the rated output operation), and the surplus power, which is the difference between the rated output mode and the load following mode, is supplied to the electric heater 9 until the power receiving point power reduction execution date and time. In other words, the output of the solid oxide fuel cell 1 is increased to the rated output, which is the maximum output, before the date and time of execution of power reduction at the power receiving point assumed in advance, and the necessary amount of power to be supplied to the power system 15 is secured. do. As a result, it is possible to quickly and reliably respond to the receiving point power reduction command.

本実施例では、定格出力モードと負荷追従モードとの差となる余剰電力を、受電点電力下げ実行日時まで電力負荷部3とは異なる電気ヒータ9に供給しているため、電力負荷部3への安定的な電力供給(負荷追従モード)を担保しながら、余剰電力を無駄にせず有効活用することができる。そして、受電点電力下げ実行日時になれば、余剰電力を電力系統15に振り替えるだけで良いので、受電点電力下げ指令に迅速且つ確実に応答することができる。また、電気ヒータ9は、後付けで設置可能となるため、余剰電力量に応じて電気ヒータ9の規模を変更する等、自由度が高い。 In this embodiment, the surplus power, which is the difference between the rated output mode and the load following mode, is supplied to the electric heater 9 different from the power load unit 3 until the power receiving point power reduction execution date and time. While ensuring a stable power supply (load following mode), it is possible to effectively utilize surplus power without wasting it. Then, when the power receiving point power down execution date and time comes, it is only necessary to transfer the surplus power to the power grid 15, so it is possible to quickly and reliably respond to the power receiving point power down command. Further, since the electric heater 9 can be installed later, the degree of freedom is high, such as changing the scale of the electric heater 9 according to the amount of surplus electric power.

[第一実施例の変形例]
図5に示すように、運転制御部Cは、受電点電力下げ実行日時に定格出力モードとなるように、固体酸化物形燃料電池1の出力を増大させても良い。このように、受電点電力下げ実行日時に定格出力モードとなるように固体酸化物形燃料電池1の出力を増大させれば、余剰電力量を小さくすることが可能となる。このため、例えば、電気ヒータ9で消費可能な電力量が小さくても、余剰電力を無駄にすることが無くなる。
[Modification of first embodiment]
As shown in FIG. 5, the operation control unit C may increase the output of the solid oxide fuel cell 1 so as to enter the rated output mode on the power receiving point power reduction execution date and time. In this way, by increasing the output of the solid oxide fuel cell 1 so as to enter the rated output mode on the date and time when the power is reduced at the power receiving point, it is possible to reduce the amount of surplus power. Therefore, for example, even if the amount of power that can be consumed by the electric heater 9 is small, the surplus power is not wasted.

[第二実施例]
図6には、運転制御部Cによる余剰電力発生運転の第二実施例が示されている。本実施例における燃料電池装置Xは、第2運転モードとして、固体酸化物形燃料電池1の出力電力を定格出力(最大出力)とする運転(定格出力運転)をしている。同図に示すように、運転制御部Cは、管理装置Gから受電点電力下げ指令を受けて施設100の受電点電力を下げる受電点電力下げ実行期間以外において、電力負荷部3の負荷電力を超える余剰電力を電気ヒータ9に供給し、受電点電力下げ実行期間において、電力系統15への出力電力(逆潮流電力)及び電力負荷部3の負荷電力を超える調整余剰電力が発生した場合、当該調整余剰電力を電気ヒータ9に供給する。つまり、予め想定される受電点電力下げ実行日時より前に、固体酸化物形燃料電池1の出力を最大出力となる定格出力にしておき、電力系統15に供出すべき必要電力量を確保する。その結果、受電点電力下げ指令に迅速且つ確実に応答することができる。また、受電点電力下げ実行期間において、余剰電力を全て電力系統15に振り替えない需要側リソースがあったとしても、調整余剰電力を電力負荷部3とは異なる電気ヒータ9に供給しているため、余剰電力を無駄にせず有効活用することができる。
[Second embodiment]
FIG. 6 shows a second embodiment of the surplus power generation operation by the operation control section C. As shown in FIG. In the second operation mode, the fuel cell device X in this embodiment is operated (rated output operation) in which the output power of the solid oxide fuel cell 1 is the rated output (maximum output). As shown in the figure, the operation control unit C reduces the load power of the power load unit 3 during periods other than the receiving point power reduction execution period to reduce the receiving point power of the facility 100 in response to a receiving point power reduction command from the management device G. surplus power is supplied to the electric heater 9, and in the power receiving point power reduction execution period, when the adjusted surplus power exceeding the output power (reverse flow power) to the power system 15 and the load power of the power load unit 3 is generated, The adjusted surplus power is supplied to the electric heater 9 . In other words, the output of the solid oxide fuel cell 1 is set to the rated output, which is the maximum output, before the date and time of execution of the power reduction at the power receiving point assumed in advance, and the required amount of power to be supplied to the power system 15 is ensured. As a result, it is possible to quickly and reliably respond to the receiving point power reduction command. Further, even if there is a demand-side resource that does not transfer all the surplus power to the power system 15 during the power receiving point power reduction execution period, since the adjusted surplus power is supplied to the electric heater 9 different from the power load unit 3, Surplus power can be used effectively without wasting it.

[第三実施例]
図7には、運転制御部Cによる余剰電力発生運転の第三実施例が示されている。本実施例における燃料電池装置Xは、第2運転モードとして、固体酸化物形燃料電池1の出力電力を所定出力(定格出力よりも小さく、電力負荷部3の負荷電力よりも大きい出力)とする運転(所定出力運転)をしている。同図に示すように、運転制御部Cは、管理装置Gから受電点電力下げ指令を受けて施設100の受電点電力を下げる受電点電力下げ実行期間以外において、固体酸化物形燃料電池1を所定出力で運転制御する所定出力モードで運転すると共に、電力負荷部3の負荷電力を超える余剰電力を電気ヒータ9に供給し、受電点電力下げ実行期間において、所定出力モードから固体酸化物形燃料電池1を定格出力で運転制御する定格出力モードに変更する。
[Third embodiment]
FIG. 7 shows a third embodiment of the surplus power generation operation by the operation control section C. In FIG. The fuel cell device X in this embodiment sets the output power of the solid oxide fuel cell 1 to a predetermined output (output smaller than the rated output and larger than the load power of the power load unit 3) as the second operation mode. It is in operation (predetermined output operation). As shown in the figure, the operation control unit C receives a power-receiving point power reduction command from the management device G and reduces the power-receiving point power of the facility 100 except for the power-receiving point power reduction execution period. While operating in a predetermined output mode that controls operation at a predetermined output, surplus power exceeding the load power of the power load unit 3 is supplied to the electric heater 9, and in the power receiving point power reduction execution period, the solid oxide fuel is changed from the predetermined output mode. Change to the rated output mode in which the operation of the battery 1 is controlled at the rated output.

本実施例では、受電点電力下げ実行日時より前に、固体酸化物形燃料電池1の運転モードを電力負荷部3の負荷電力を超える所定出力で運転制御する所定出力モードとしておき、受電点電力下げ実行期間において、所定出力モードから固体酸化物形燃料電池1を定格出力で運転制御する定格出力モードに変更している。つまり、予め想定される受電点電力下げ実行日時より前に、固体酸化物形燃料電池1の出力をある程度余分に確保しておき、電力系統15に供出すべき必要電力量に備え、受電点電力下げ実行期間では、固体酸化物形燃料電池1の出力を最大出力となる定格出力にしておき、電力系統15に供出すべき必要電力量を確保する。その結果、受電点電力下げ指令に迅速且つ確実に応答することができる。所定出力モードと負荷追従モードとの差となる余剰電力は、受電点電力下げ指令日時まで電力負荷部3とは異なる電気ヒータ9に供給しているため、電力負荷部3への安定的な電力供給を担保しながら、余剰電力を無駄にせず有効活用することができる。 In this embodiment, the operation mode of the solid oxide fuel cell 1 is set to a predetermined output mode in which the operation is controlled at a predetermined output exceeding the load power of the power load section 3 before the receiving point power reduction execution date and time, and the receiving point power is reduced. During the lowering execution period, the predetermined output mode is changed to the rated output mode in which the operation of the solid oxide fuel cell 1 is controlled at the rated output. In other words, before the date and time of execution of power reduction at the power receiving point assumed in advance, a certain amount of extra output of the solid oxide fuel cell 1 is secured, and in preparation for the necessary amount of power to be supplied to the power system 15, the power at the power receiving point In the lowering execution period, the output of the solid oxide fuel cell 1 is set to the rated output, which is the maximum output, to secure the required amount of power to be supplied to the power system 15 . As a result, it is possible to quickly and reliably respond to the receiving point power reduction command. Since the surplus power, which is the difference between the predetermined output mode and the load following mode, is supplied to the electric heater 9 different from the power load unit 3 until the power receiving point power reduction command date and time, stable power to the power load unit 3 Surplus power can be effectively used without wasting it while ensuring supply.

本実施例の変形例として、受電点電力下げ実行期間において、所定出力モードから定格出力モードに変更したとき、受電点電力下げ実行日時までに要求された受電点電力下げ電力量に至らない場合は、電力系統15から電力を供給(買電)で対応しても良いし、電力負荷部3の負荷電力を下げる運転を一時的に実行しても良い。 As a modification of this embodiment, when the predetermined output mode is changed to the rated output mode during the execution period of the power reduction at the power receiving point, if the requested power amount for the power reduction at the power receiving point is not reached by the execution date and time of the power reduction at the power receiving point, , power may be supplied (purchased) from the power system 15, or an operation to reduce the load power of the power load unit 3 may be temporarily performed.

[その他の実施形態]
<1>上述した実施形態では、燃料電池装置Xが固体酸化物形燃料電池1を備えたが、燃料電池装置Xが、固体高分子形燃料電池(PEFC)、リン酸形燃料電池(PAFC)又は溶融炭酸塩形燃料電池(MCFC)を備えても良い。
[Other embodiments]
<1> In the above-described embodiment, the fuel cell device X includes the solid oxide fuel cell 1, but the fuel cell device X is a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) or a phosphoric acid fuel cell (PAFC). Alternatively, a molten carbonate fuel cell (MCFC) may be provided.

<2>上記実施形態では、具体的な数値を挙げて燃料電池システムで行われる制御例について説明したが、それらの数値は例示目的で記載したものであり適宜変更可能である。 <2> In the above embodiment, an example of control performed in the fuel cell system has been described with specific numerical values, but these numerical values are described for illustrative purposes and can be changed as appropriate.

なお、上述した実施形態(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る。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。 It should be noted that the configurations disclosed in the above-described embodiments (including other embodiments, the same shall apply hereinafter) can be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments unless there is a contradiction. Moreover, the embodiments disclosed in this specification are merely examples, and the embodiments of the present invention are not limited thereto, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.

本発明は、電力系統に連系された燃料電池システムに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a fuel cell system connected to a power system.

1 :固体酸化物形燃料電池(燃料電池)
2 :貯湯タンク
9 :電気ヒータ(電力消費装置)
15 :電力系統
C :運転制御部
E :熱交換器
G :管理装置
1: Solid oxide fuel cell (fuel cell)
2: Hot water storage tank 9: Electric heater (power consumption device)
15: Power system C: Operation control unit E: Heat exchanger G: Management device

Claims (5)

複数の施設の夫々に設置されて電力を出力可能な燃料電池と、前記燃料電池の運転を制御する運転制御部と、複数の前記燃料電池との間で前記施設の外部から通信可能な管理装置と、を備える燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池は、運転により発生した電力を電力負荷部に供給可能で、且つ、運転により発生した電力を電力系統に供給可能に構成されており、
前記運転制御部は、前記電力負荷部の負荷電力に追従させる負荷追従モードにて前記燃料電池の運転を制御しており、
前記管理装置は、前記運転制御部に対して、前記燃料電池の出力電力を定める出力制御指令を送信可能に構成されており、
前記運転制御部は、前記管理装置から前記出力制御指令を受けて前記施設の受電点電力を下げる受電点電力下げ実行日時より前に、前記負荷追従モードから前記燃料電池を定格出力で運転制御する定格出力モードに変更し、前記定格出力モードと前記負荷追従モードとの差となる余剰電力を、前記受電点電力下げ実行日時まで前記負荷追従モードの前記電力負荷部とは異なる電力消費装置に供給する燃料電池システム。
A fuel cell installed in each of a plurality of facilities and capable of outputting electric power, an operation control unit for controlling the operation of the fuel cell, and a management device capable of communicating between the plurality of fuel cells from outside the facility. and in a fuel cell system comprising
The fuel cell is configured to be able to supply the power generated by the operation to the power load unit and to supply the power generated by the operation to the power system,
The operation control unit controls the operation of the fuel cell in a load following mode that follows the load power of the power load unit,
The management device is configured to be capable of transmitting an output control command that determines the output power of the fuel cell to the operation control unit,
The operation control unit receives the output control command from the management device and controls the operation of the fuel cell at the rated output from the load following mode before the receiving point power reduction execution date and time for reducing the receiving point power of the facility. After changing to the rated output mode, surplus power, which is the difference between the rated output mode and the load following mode, is supplied to a power consumption device different from the power load unit in the load following mode until the power receiving point power reduction execution date and time. fuel cell system.
前記運転制御部は、前記受電点電力下げ実行日時に前記定格出力モードとなるように、前記燃料電池の出力を増大させる請求項1に記載の燃料電池システム。 2. The fuel cell system according to claim 1, wherein the operation control unit increases the output of the fuel cell so as to enter the rated output mode at the power receiving point power reduction execution date and time. 複数の施設の夫々に設置されて電力を出力可能な燃料電池と、前記燃料電池の運転を制御する運転制御部と、複数の前記燃料電池との間で前記施設の外部から通信可能な管理装置と、を備える燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池は、運転により発生した電力を電力負荷部に供給可能で、且つ、運転により発生した電力を電力系統に供給可能に構成されており、
前記運転制御部は、定格出力となる定格出力モードにて前記燃料電池の運転を制御しており、
前記管理装置は、前記運転制御部に対して、前記燃料電池の出力電力を定める出力制御指令を送信可能に構成されており、
前記運転制御部は、
前記管理装置から前記出力制御指令を受けて前記施設の受電点電力を下げる受電点電力下げ実行期間以外において、前記電力負荷部の負荷電力を超える余剰電力を前記電力負荷部とは異なる電力消費装置に供給し、
前記受電点電力下げ実行期間において、前記電力系統に電力を供給する逆潮流電力及び前記電力負荷部の負荷電力を超える調整余剰電力が発生した場合、当該調整余剰電力を前記電力消費装置に供給する燃料電池システム。
A fuel cell installed in each of a plurality of facilities and capable of outputting electric power, an operation control unit for controlling the operation of the fuel cell, and a management device capable of communicating between the plurality of fuel cells from outside the facility. and in a fuel cell system comprising
The fuel cell is configured to be able to supply the power generated by the operation to the power load unit and to supply the power generated by the operation to the power system,
The operation control unit controls the operation of the fuel cell in a rated output mode in which the rated output is obtained,
The management device is configured to be capable of transmitting an output control command that determines the output power of the fuel cell to the operation control unit,
The operation control unit is
Excess power exceeding the load power of the power load unit is supplied to a different power consumption device from the power load unit during a period other than a power receiving point power reduction execution period in which the power of the power receiving point of the facility is reduced in response to the output control command from the management device. supply to
When an adjusted surplus power exceeding the load power of the power load unit and the reverse flow power for supplying power to the power system is generated during the power receiving point power reduction execution period, the adjusted surplus power is supplied to the power consuming device. fuel cell system.
複数の施設の夫々に設置されて電力を出力可能な燃料電池と、前記燃料電池の運転を制御する運転制御部と、複数の前記燃料電池との間で前記施設の外部から通信可能な管理装置と、を備える燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池は、運転により発生した電力を電力負荷部に供給可能で、且つ、運転により発生した電力を電力系統に供給可能に構成されており、
前記運転制御部は、前記電力負荷部の負荷電力を超える所定出力となる所定出力モードにて前記燃料電池の運転を制御しており、
前記管理装置は、前記運転制御部に対して、前記燃料電池の出力電力を定める出力制御指令を送信可能に構成されており、
前記運転制御部は、
前記管理装置から前記出力制御指令を受けて前記施設の受電点電力を下げる受電点電力下げ実行期間以外において、前記電力負荷部の負荷電力を超える余剰電力を前記電力負荷部とは異なる電力消費装置に供給し、
前記受電点電力下げ実行期間において、前記所定出力モードから前記燃料電池を定格出力で運転制御する定格出力モードに変更する燃料電池システム。
A fuel cell installed in each of a plurality of facilities and capable of outputting electric power, an operation control unit for controlling the operation of the fuel cell, and a management device capable of communicating between the plurality of fuel cells from outside the facility. and in a fuel cell system comprising
The fuel cell is configured to be able to supply the power generated by the operation to the power load unit and to supply the power generated by the operation to the power system,
The operation control unit controls the operation of the fuel cell in a predetermined output mode in which a predetermined output exceeds the load power of the power load unit,
The management device is configured to be capable of transmitting an output control command that determines the output power of the fuel cell to the operation control unit,
The operation control unit is
Excess power exceeding the load power of the power load unit is supplied to a different power consumption device from the power load unit during a period other than a power receiving point power reduction execution period in which the power of the power receiving point of the facility is reduced in response to the output control command from the management device. supply to
A fuel cell system that changes from the predetermined output mode to a rated output mode in which the operation of the fuel cell is controlled at a rated output during the power receiving point power reduction execution period.
前記電力消費装置は、前記燃料電池の燃焼排ガスが流通する熱交換器と湯水を貯留する貯湯タンクとの間にある湯水循環路に配置された電気ヒータである請求項1から4の何れか一項に記載の燃料電池システム。 5. The power consuming device according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric heater is arranged in a hot water circulation path between a heat exchanger through which combustion exhaust gas of the fuel cell flows and a hot water storage tank that stores hot water. A fuel cell system according to any one of the preceding paragraphs.
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