JP4584546B2

JP4584546B2 - Fuel cell cogeneration system

Info

Publication number: JP4584546B2
Application number: JP2003117965A
Authority: JP
Inventors: 考二吉柳; 淳史亀井; 正博吉村; 一弘西口; 孝吉土井; 勇太中西
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp; Toho Gas Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toho Gas Co Ltd; Aisin Corp
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2023-04-23
Also published as: JP2004327144A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の住宅が集合した住宅群に導入される燃料電池コージェネレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発電とその発電に伴う排熱を同時に利用するコージェネレーションシステムにおいて、家庭用では、例えば、燃料電池で電気を取り出すとともに燃料電池の排熱を給湯に利用する形態があり、さらに、近年では、燃料電池を効率よく運転することが可能なものまで提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３４１６１号公報（第６頁、第１図）
【０００４】
ここで、個別住宅を対象とした従来の燃料電池コージェネレーションシステムの一例について説明すると、図３に示すように、燃料電池コージェネレーションシステム１０１は、燃料電池１１２や、貯湯タンク１１３、バックアップバーナー１１４、インバータ１１５などを備えている。
【０００５】
この点、燃料電池１１２は、高分子電解質（ＰＥＦＣ）形で最高出力が１ＫＷのものであり、ＰＥＦＣスタック（発電モジュール）や、都市ガス等の化石燃料から水素リッチガスを生成する改質器、ＰＥＦＣスタック及び改質器からの排熱をお湯として回収する熱交換器などから構成されている。また、貯湯タンク１１３は、その熱交換器からのお湯を貯めるものである。また、バックアップバーナー１１４は、貯湯タンク１１３からの温水（湯水）を加熱するためのものである。また、インバータ１１５は、燃料電池１１２で発電された直流電流を交流電流に変換するものであり、さらに、商用の系統電力１０４と接続するために必要な系統連系機能を有した連系装置１１８が構成要素となっている。
【０００６】
従って、燃料電池１１２の発電電力は、インバータ１１５と連系装置１１８を介して、電力負荷１１６で消費される。このとき、燃料電池１１２の発電電力が不足していると、その電力の不足分は、連系装置１１８を介して、系統電力１０４から買電される。一方、燃料電池１１２の発電電力が余剰していると、その余剰電力は、インバータ１１５と連系装置１１８を介して、系統電力１０４に逆潮流されて売電される。また、貯湯タンク１１３のお湯は、熱負荷１１７で消費される。このとき、貯湯タンク１１３のお湯が不足していると、バックアップバーナー１１４による追い焚きが行われる。
【０００７】
そして、図３の燃料電池コージェネレーションシステム１０１は、集合住宅の住戸毎に導入することも可能であるが、その場合であっても、住戸毎に買電・売電を行い、住戸毎にお湯の消費と追い焚きを行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４の実線に示すように、集合住宅の一住戸における電力負荷１１６の需要電力量の変動は大きく、時間的なずれはあるものの、どの住戸も同じ傾向にある。従って、集合住宅の各住戸においては、図３の燃料電池コージェネレーションシステム１０１が電力負荷１１６の需要電力量の大きな変動に追従することができず、系統電力１０４からの買電が頻繁に発生していた。その結果、各住戸で構成される集合住宅の単位で見ても、系統電力１０４から買電した総電力量が大きくなり、経済的な効果を得ることができなかった。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、住宅群の全住宅における総買電電力量を抑えることにより、経済的な効果を得ることができる燃料電池コージェネレーションシステムを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために構成された請求項１に係る発明の燃料電池コージェネレーションシステムは、住宅群の全住宅にそれぞれ設置された各燃料電池と、各燃料電池の排熱を前記住宅群の各住宅の給湯に利用するための一又は複数の貯湯タンクと、前記住宅群の全住宅にそれぞれ分配された電力線網と、前記電力線網を電力系統に連系する第１連系手段と、前記住宅群の全住宅にそれぞれ設置されるとともに当該住宅の電力負荷を当該住宅の燃料電池と前記電力線網とに連系する各第２連系手段と、を備え、前記各燃料電池が、発電モジュールであるスタックと、化石燃料から水素リッチガスを生成する改質器とを有すること、を特徴としている。
【００１１】
このような特徴を有する本発明の燃料電池コージェネレーションシステムでは、住宅群の各住宅において、第２連系手段を介し、燃料電池の余剰電力が電力線網に送電される一方で、電力負荷における電力不足分が電力線網から供給される。そのため、住宅群の一住宅において、当該住宅に設置された燃料電池の発電電力が不足した場合には、当該住宅の電力負荷における電力不足分は、住宅群内の住宅であって当該住宅以外の住宅に設置された燃料電池の余剰電力で賄われる。尚、住宅群の各住宅の電力負荷の需要電力量を合計した総需要電力量（以下、「住宅群の総需要電力量」という）が、住宅群の各住宅に設置された燃料電池の発電電力量を合計した総発電電力量（以下、「住宅群の総発電電力量」という）を超えた時は、第１連系手段を介し、電力系統の電力が電力線網に供給される。
【００１２】
従って、本発明の燃料電池コージェネレーションシステムでは、住宅群の一住宅に設置された燃料電池の余剰電力を、住宅群内の住宅であって当該住宅以外の住宅に融通させることができるので、住宅群の各住宅の電力負荷の需要電力量の変動に追従できないケースが減少し、電力系統の電力が電力線網に供給される頻度も減少する。
【００１３】
さらに、住宅群の各住宅の電力負荷の需要電力量の変動には時間的なずれがあり、「住宅群の総需要電力量」の変動は平準化されるので、「住宅群の総需要電力量」が「住宅群の総発電電力量」を超えるケースが減少し、電力系統の電力が電力線網に供給される頻度も減少する。
【００１４】
すなわち、本発明の燃料電池コージェネレーションシステムでは、住宅群の各住宅の電力負荷の需要電力量の変動に追従できないケースが減少し、さらに、「住宅群の総需要電力量」が「住宅群の総発電電力量」を超えるケースが減少し、もって、電力系統の電力が供給される頻度も減少するので、住宅群の全住宅における総買電電力量を抑えることにより、経済的な効果を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。図１は、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステムの一例を示した模式図である。図１に示すように、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１は、５戸の住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅで構成された集合住宅に導入されたものである。
【００１６】
また、図１に示すように、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１では、集合住宅の全住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅにおいて、各燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ及び、各貯湯タンク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅ、各バックアップバーナー１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ、各インバータ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅがそれぞれ設置されている。また、集合住宅の全住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅに対し、電力線網３がぞれぞれ分配されている。さらに、電力線網３に対し、連系装置２が接続されている。
【００１７】
この点、各燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅは、高分子電解質（ＰＥＦＣ）形で最高出力が１ＫＷのものであり、ＰＥＦＣスタック（発電モジュール）や、都市ガス等の化石燃料から水素リッチガスを生成する改質器、ＰＥＦＣスタック及び改質器からの排熱をお湯として回収する熱交換器などから構成されている。また、各貯湯タンク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅは、その熱交換器からのお湯を貯めるものである。また、各バックアップバーナー１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅは、各貯湯タンク１１３からの温水（お湯）を加熱するためのものである。
【００１８】
また、各インバータ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅは、燃料電池１１２で発電された直流電流を交流電流に変換するものであり、さらに、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅにおいて、各電力負荷１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅを各燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅと電力線網３とに接続するために必要な系統連系機能を有している。また、連系装置２は、商用の系統電力４を電力線網３に１点で接続させるものであり、系統電力４を電力線網３に接続するために必要な系統連系機能を有している。
【００１９】
そして、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１では、集合住宅の住戸１１Ａにおいて、インバータ１５Ａを介し、燃料電池１２Ａの発電電力が電力負荷１６Ａで消費されるとともに、燃料電池１２Ａの余剰電力が電力線網３に送電される一方で、電力負荷１６Ａにおける電力不足分が電力線網３から供給される。
【００２０】
同様にして、集合住宅の住戸１１Ｂにおいて、インバータ１５Ｂを介し、燃料電池１２Ｂの発電電力が電力負荷１６Ｂで消費されるとともに、燃料電池１２Ｂの余剰電力が電力線網３に送電される一方で、電力負荷１６Ｂにおける電力不足分が電力線網３から供給される。
同様にして、集合住宅の住戸１１Ｃにおいて、インバータ１５Ｃを介し、燃料電池１２Ｃの発電電力が電力負荷１６Ｃで消費されるとともに、燃料電池１２Ｃの余剰電力が電力線網３に送電される一方で、電力負荷１６Ｃにおける電力不足分が電力線網３から供給される。
【００２１】
同様にして、集合住宅の住戸１１Ｄにおいて、インバータ１５Ｄを介し、燃料電池１２Ｄの発電電力が電力負荷１６Ｄで消費されるとともに、燃料電池１２Ｄの余剰電力が電力線網３に送電される一方で、電力負荷１６Ｄにおける電力不足分が電力線網３から供給される。
同様にして、集合住宅の住戸１１Ｅにおいて、インバータ１５Ｅを介し、燃料電池１２Ｅの発電電力が電力負荷１６Ｅで消費されるとともに、燃料電池１２Ｅの余剰電力が電力線網３に送電される一方で、電力負荷１６Ｅにおける電力不足分が電力線網３から供給される。
【００２２】
そのため、集合住宅の住戸１１Ａにおいて、当該住戸１１Ａに設置された燃料電池１２Ａの発電電力が不足した場合には、当該住戸１１Ａの電力負荷１６Ａにおける電力不足分は、インバータ１５Ａを介し、電力線網３から供給されるので、集合住宅内の当該住戸１１Ａ以外の住戸１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅに設置された燃料電池１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅの余剰電力で賄うことが可能となる。
【００２３】
同様にして、集合住宅の住戸１１Ｂにおいて、当該住戸１１Ｂに設置された燃料電池１２Ｂの発電電力が不足した場合には、当該住戸１１Ｂの電力負荷１６Ｂにおける電力不足分は、インバータ１５Ｂを介し、電力線網３から供給されるので、集合住宅内の当該住戸１１Ｂ以外の住戸１１Ａ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅに設置された燃料電池１２Ａ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅの余剰電力で賄うことが可能となる。
同様にして、集合住宅の住戸１１Ｃにおいて、当該住戸１１Ｃに設置された燃料電池１２Ｃの発電電力が不足した場合には、当該住戸１１Ｃの電力負荷１６Ｃにおける電力不足分は、インバータ１５Ｃを介し、電力線網３から供給されるので、集合住宅内の当該住戸１１Ｃ以外の住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｄ，１１Ｅに設置された燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｄ，１２Ｅの余剰電力で賄うことが可能となる。
【００２４】
同様にして、集合住宅の住戸１１Ｄにおいて、当該住戸１１Ｄに設置された燃料電池１２Ｄの発電電力が不足した場合には、当該住戸１１Ｄの電力負荷１６Ｄにおける電力不足分は、インバータ１５Ｄを介し、電力線網３から供給されるので、集合住宅内の当該住戸１１Ｄ以外の住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｄ，１１Ｅに設置された燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｄ，１２Ｅの余剰電力で賄うことが可能となる。
同様にして、集合住宅の住戸１１Ｅにおいて、当該住戸１１Ｅに設置された燃料電池１２Ｅの発電電力が不足した場合には、当該住戸１１Ｅの電力負荷１６Ｅにおける電力不足分は、インバータ１５Ｅを介し、電力線網３から供給されるので、集合住宅内の当該住戸１１Ｅ以外の住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｄ，１１Ｄに設置された燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｄ，１２Ｄの余剰電力で賄うことが可能となる。
【００２５】
但し、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅの電力負荷１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅの需要電力量を合計した総需要電力量（上述した「住宅群の総需要電力量」に相当するもの）が、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅに設置された燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅの発電電力量を合計した総発電電力量（上述した「住宅群の総発電電力量」に相当するもの）を超えた時は、連系装置２を介し、電力系統４の電力が電力線網３に供給される。
【００２６】
逆に、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅに設置された燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅの発電電力量を合計した総発電電力量（上述した「住宅群の総発電電力量」に相当するもの）が、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅの電力負荷１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅの需要電力量を合計した総需要電力量（上述した「住宅群の総需要電力量」に相当するもの）を超えた時は、連系装置２を介し、逆潮流が行われ、電力線網３から電力系統４に送電される。
【００２７】
尚、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅにおいて、電力使用に対する課金は、それぞれに電力メータを設置して、電力線網３とやり取りした電力量で課金すればよい。
【００２８】
また、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１では、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅにおいて、各燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｄ，１２Ｅなどから回収された排熱は給湯して利用され、その余剰分は、各貯湯タンク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅに湯水として貯えられ、また、各貯湯タンク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅからの湯水の温度が要求温度に達していない場合には、各バックアップバーナー１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅで追い焚きするようになっている。
【００２９】
従って、集合住宅の住戸１１Ａにおいては、燃料電池１２Ａと貯湯タンク１３Ａとが設置されることにより、燃料電池１２Ａと貯湯タンク１３Ａとを結ぶ配管の長さを抑えることができるので、当該配管からの熱損失を抑えることができる。この点は、集合住宅の各住戸１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅにおいても同様である。
【００３０】
尚、各燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｄ，１２Ｅなどから回収された排熱は、各貯湯タンク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅに湯水として一旦貯えられ、その後に、各貯湯タンク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅから給湯して利用される形態であってもよい。
【００３１】
ここで、一般的な家庭での実際の生活を想定した電力量・給湯量による、集合住宅の一住戸あたりの買電電力量とＣＯ2排出量のシミュレーション結果を図２に示す。図２の上欄は、従来技術の欄で説明した図３の燃料電池コージェネレーションシステム１０１を５住戸で構成された集合住宅に導入した際の、一住戸あたりの買電電力量とＣＯ2排出量を示すものである。一方、図２の下欄は、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１を５住戸で構成された集合住宅に導入した際の、一住戸あたりの買電電力量とＣＯ2排出量を示すものである。
【００３２】
但し、このシミュレーションでは、集合住宅の各住戸において、燃料電池の発電電力量が電力負荷の需要電力量に勝らないように、燃料電池コージェネレーションシステム１，１０１が制御されることを条件とした。
【００３３】
図２の表によれば、従来技術の欄で説明した図３の燃料電池コージェネレーションシステム１０１における集合住宅の一住戸あたりの買電電力量を「１００」とすると、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１における集合住宅の一住戸あたりの買電電力量は「４８．９」になった。また、従来技術の欄で説明した図３の燃料電池コージェネレーションシステム１０１における集合住宅の一住戸あたりのＣＯ2排出量を「１００」とすると、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１における集合住宅の一住戸あたりのＣＯ2排出量は「９０．９」になった。
【００３４】
従って、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１は、従来技術の欄で説明した図３の燃料電池コージェネレーションシステム１０１と比べて、集合住宅の一住戸あたりの買電電力量とＣＯ2排出量を低く抑えることができる。
【００３５】
尚、ＣＯ2排出量を低く抑えることができる点については、電力系統４を管轄する電力会社から連系装置２による逆潮流が厳しく制限される場合には、逆潮流を避けるために、各燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｄ，１２Ｅの低出力運転を余儀なくされ、各燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｄ，１２Ｅがその特性として持つＣＯ2排出量の削減効果を発揮しにくい状況となるので、非常に有効である。
【００３６】
以上詳細に説明したように、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１では、電力線網３を介して、集合住宅の住戸１１Ａに設置された燃料電池１２Ａの余剰電力を集合住宅の住戸１１Ａ以外の住戸１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅに融通させることができ、集合住宅の住戸１１Ｂに設置された燃料電池１２Ｂの余剰電力を集合住宅の住戸１１Ｂ以外の住戸１１Ａ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅに融通させることができ、集合住宅の住戸１１Ｃに設置された燃料電池１２Ｃの余剰電力を集合住宅の住戸１１Ｃ以外の住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｄ，１１Ｅに融通させることができ、集合住宅の住戸１１Ｄに設置された燃料電池１２Ｄの余剰電力を集合住宅の住戸１１Ｄ以外の住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｅに融通させることができ、集合住宅の住戸１１Ｅに設置された燃料電池１２Ｅの余剰電力を集合住宅の住戸１１Ｅ以外の住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄに融通させることができるので、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅの電力負荷１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅの需要電力量の変動に追従できないケースが減少し、電力系統４の電力が電力線網３に供給される頻度も減少する。
【００３７】
また、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅの電力負荷１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅの需要電力量の変動には時間的なずれがある。従って、図４の実線に示すように、集合住宅の全住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅの電力負荷１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅの平均の需要電力量は、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅの電力負荷１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅの需要電力量の変動（図４の点線はその一例）と比べて平準化される。
【００３８】
よって、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅの電力負荷１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅの需要電力量を合計した総需要電力量（上述した「住宅群の総需要電力量」に相当するもの）の変動も平準化されるので、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅの電力負荷１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅの需要電力量を合計した総需要電力量（上述した「住宅群の総需要電力量」に相当するもの）が、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅに設置された燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅの発電電力量を合計した総発電電力量（上述した「住宅群の総発電電力量」に相当するもの）を超えるケースが減少し、電力系統４の電力が電力線網３に供給される頻度も減少する。
【００３９】
すなわち、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１では、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅの電力負荷１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅの需要電力量の変動に追従できないケースが減少し、さらに、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅの電力負荷１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅの需要電力量を合計した総需要電力量（上述した「住宅群の総需要電力量」に相当するもの）が、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅに設置された燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅの発電電力量を合計した総発電電力量（上述した「住宅群の総発電電力量」に相当するもの）を超えるケースが減少し、もって、電力系統４の電力が供給される頻度も減少するので、集合住宅の全住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅにおける総買電電力量を抑えることにより、経済的な効果を得ることができる（図２参照）。
【００４０】
また、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１では、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅのそれぞれから逆潮流が行われることはなく、一箇所の連系装置２を介し、逆潮流が行われ、電力線網３から電力系統４に送電される。この点、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅのそれぞれから同時に逆潮流が行われると、電圧のずれ・電力波形のずれなどから系統電力４に悪影響を及ぼすおそれがあるが、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１では、一箇所の連系装置２から逆潮流が行われるので、系統電力４に悪影響を及ぼすおそれがない。
【００４１】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１では、各燃料電池１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅは、それぞれの最高出力が１ＫＷで同じであったが、この点、異なるものであってもよい。
【００４２】
また、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１では、５戸の住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅで構成された集合住宅に導入されているが、この点、電力需要・給湯需要の間で最適の組合せをとれば、２戸、３戸、４戸、６戸以上のいずれかの複数の住戸で構成される集合住宅に導入させることもできる。
【００４３】
また、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１では、集合住宅の全住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅにおいて、各貯湯タンク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅがそれぞれ設置されているが、この点、５戸の住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅで構成された集合住宅に対して、一つの貯湯タンクを設置し、当該貯湯タンクの湯水を、集合住宅の各住戸１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅに供給してもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の燃料電池コージェネレーションシステムでは、住宅群の各住宅の電力負荷の需要電力量の変動に追従できないケースが減少し、さらに、「住宅群の総需要電力量」が「住宅群の総発電電力量」を超えるケースが減少し、もって、電力系統の電力が供給される頻度も減少するので、住宅群の全住宅における総買電電力量を抑えることにより、経済的な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による燃料電池コージェネレーションシステムを示した模式図である。
【図２】一般的な家庭での実際の生活を想定した電力量・給湯量による、集合住宅の一住戸あたりの買電電力量とＣＯ2排出量のシミュレーション結果を示した図である。
【図３】個別住宅又は集合住宅の一住戸を対象とした従来の燃料電池コージェネレーションシステムの一例の模式図である。
【図４】集合住宅の一住戸における電力負荷の需要電力量の変動と集合住宅の全住戸（５住戸）における電力負荷の平均の需要電力量の変動とを比較した一例の図である。
【符号の説明】
１燃料電池コージェネレーションシステム
２連系装置
３電力線網
４電力系統
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ集合住宅の住戸
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ燃料電池
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅ貯湯タンク
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅインバータ
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ電力負荷[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell cogeneration system introduced into a group of houses in which a plurality of houses are gathered.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a cogeneration system that simultaneously uses power generation and exhaust heat accompanying the power generation, for home use, for example, there is a form in which electricity is extracted by a fuel cell and the exhaust heat of the fuel cell is used for hot water supply. A fuel cell that can be operated efficiently has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-34161 A (6th page, FIG. 1)
[0004]
Here, an example of a conventional fuel cell cogeneration system for individual houses will be described. As shown in FIG. 3, the fuel cell cogeneration system 101 includes a fuel cell 112, a hot water storage tank 113, a backup burner 114, An inverter 115 and the like are provided.
[0005]
In this respect, the fuel cell 112 is a polymer electrolyte (PEFC) type with a maximum output of 1 KW, a PEFC stack (power generation module), a reformer that generates hydrogen rich gas from fossil fuel such as city gas, PEFC It is comprised from the heat exchanger etc. which collect | recover the waste heat from a stack and a reformer as hot water. The hot water storage tank 113 stores hot water from the heat exchanger. The backup burner 114 is for heating hot water (hot water) from the hot water storage tank 113. The inverter 115 converts a direct current generated by the fuel cell 112 into an alternating current, and further has an interconnection device 118 having a system interconnection function necessary for connection with the commercial grid power 104. Is a component.
[0006]
Therefore, the power generated by the fuel cell 112 is consumed by the power load 116 via the inverter 115 and the interconnection device 118. At this time, if the power generated by the fuel cell 112 is insufficient, the shortage of the power is purchased from the grid power 104 via the interconnection device 118. On the other hand, if the generated power of the fuel cell 112 is surplus, the surplus power is reversely flowed to the grid power 104 via the inverter 115 and the interconnection device 118 and sold. The hot water in the hot water storage tank 113 is consumed by the heat load 117. At this time, if the hot water in the hot water storage tank 113 is insufficient, the back-up burner 114 performs reheating.
[0007]
The fuel cell cogeneration system 101 shown in FIG. 3 can be installed for each dwelling unit in the apartment, but even in that case, power is purchased and sold for each dwelling unit, and hot water is supplied to each dwelling unit. Consuming and catching up.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, as shown by the solid line in FIG. 4, the fluctuation of the demand power amount of the power load 116 in one dwelling unit of the apartment is large, and there is a time lag, but all the dwelling units have the same tendency. Therefore, in each dwelling unit of the apartment house, the fuel cell cogeneration system 101 in FIG. 3 cannot follow the large fluctuation in the demand power amount of the power load 116, and power purchase from the grid power 104 frequently occurs. It was. As a result, the total amount of power purchased from the grid power 104 is large even when viewed as a unit of an apartment house composed of each dwelling unit, and an economic effect cannot be obtained.
[0009]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described points, and provides a fuel cell cogeneration system capable of obtaining an economic effect by suppressing the total amount of electric power purchased in all the houses of the housing group. This is the issue.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Fuel cell cogeneration system of the invention according to claim 1, which consists in order to solve this problem, each fuel cell installed respectively to all residential Houses, the Houses exhaust heat of each fuel cell and one or more of the hot water storage tank for use in the hot water of the housing, and the housing unit of the total housing respectively it in the Re distributed power line network, the first communication system, which interconnects the power line network to the power system and means, and a respective second communication system device for interconnection of power load of the house to the fuel cell of the housing the power line network with are respectively installed in all homes of the houses, each fuel cell Is characterized by having a stack that is a power generation module and a reformer that generates hydrogen-rich gas from fossil fuel .
[0011]
In the fuel cell cogeneration system of the present invention having such a feature, the surplus power of the fuel cell is transmitted to the power line network through the second interconnection means in each house of the housing group, while the power in the power load is The shortage is supplied from the power line network. Therefore, when the power generated by the fuel cell installed in the house is insufficient in one house in the house group, the power shortage in the power load of the house is the house in the house group and other than the house Covered by surplus power from fuel cells installed in the house. In addition, the total demand power amount (hereinafter referred to as “total demand power amount of the housing group”) obtained by summing the demand power amount of the power load of each house of the housing group is the power generation of the fuel cell installed in each house of the housing group. When the total amount of power generated by summing the amounts of power (hereinafter referred to as “total amount of power generated by the housing group”) is exceeded, the power of the power system is supplied to the power line network via the first interconnection means.
[0012]
Therefore, in the fuel cell cogeneration system of the present invention, surplus power of the fuel cell installed in one house of the house group can be accommodated in a house within the house group and other houses than the house. The number of cases where it is not possible to follow the fluctuation of the demand power amount of the power load of each house of the group decreases, and the frequency at which the power of the power system is supplied to the power line network also decreases.
[0013]
In addition, there is a time lag in fluctuations in the power demand of the power load of each house in the housing group, and fluctuations in the “total demand power in the housing group” are leveled. The number of cases where the “amount” exceeds the “total amount of power generated by the housing group” decreases, and the frequency with which power from the power grid is supplied to the power line network also decreases.
[0014]
That is, in the fuel cell cogeneration system of the present invention, the number of cases where it is not possible to follow the fluctuation of the demand power amount of the power load of each house of the housing group is reduced, and further, the “total demand power amount of the housing group” is Since the number of cases exceeding the “total power generation amount” decreases and the frequency of power supply to the power system also decreases, it is possible to obtain an economic effect by suppressing the total power purchased in all houses in the housing group. Can do.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a fuel cell cogeneration system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the fuel cell cogeneration system 1 according to the present embodiment is introduced into an apartment house composed of five dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E.
[0016]
Further, as shown in FIG. 1, in the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment, the fuel cells 12A, 12B, 12C, 12D, and 12E are provided in all the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the apartment house. And each hot water storage tank 13A, 13B, 13C, 13D, 13E, each backup burner 14A, 14B, 14C, 14D, 14E, and each inverter 15A, 15B, 15C, 15D, 15E are installed, respectively. Further, the power line network 3 is distributed to all the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the apartment house. Furthermore, the interconnection device 2 is connected to the power line network 3.
[0017]
In this respect, each of the fuel cells 12A, 12B, 12C, 12D, and 12E is a polymer electrolyte (PEFC) type with a maximum output of 1 kW, and hydrogen from a PEFC stack (power generation module) or fossil fuel such as city gas. It consists of a reformer that generates rich gas, a PEFC stack, a heat exchanger that recovers exhaust heat from the reformer as hot water, and the like. Each hot water storage tank 13A, 13B, 13C, 13D, 13E stores hot water from the heat exchanger. Each backup burner 14A, 14B, 14C, 14D, 14E is for heating hot water (hot water) from each hot water storage tank 113.
[0018]
Each inverter 15A, 15B, 15C, 15D, 15E converts the direct current generated by the fuel cell 112 into an alternating current, and further, each dwelling unit 11A, 11B, 11C, 11D, 11E of the apartment house. 1 has a grid interconnection function necessary for connecting the power loads 16A, 16B, 16C, 16D, and 16E to the fuel cells 12A, 12B, 12C, 12D, and 12E and the power line network 3. The interconnection device 2 connects the commercial grid power 4 to the power line network 3 at one point, and has a grid interconnection function necessary for connecting the grid power 4 to the power line network 3. .
[0019]
In the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment, in the dwelling unit 11A of the housing complex, the generated power of the fuel cell 12A is consumed by the power load 16A via the inverter 15A, and the surplus power of the fuel cell 12A is consumed. While being transmitted to the power line network 3, the power shortage in the power load 16 </ b> A is supplied from the power line network 3.
[0020]
Similarly, in the dwelling unit 11B of the apartment house, the generated power of the fuel cell 12B is consumed by the power load 16B via the inverter 15B, and the surplus power of the fuel cell 12B is transmitted to the power line network 3, while the power The power shortage in the load 16B is supplied from the power line network 3.
Similarly, in the dwelling unit 11C of the apartment house, the generated power of the fuel cell 12C is consumed by the power load 16C via the inverter 15C, and the surplus power of the fuel cell 12C is transmitted to the power line network 3, while the power The power shortage in the load 16C is supplied from the power line network 3.
[0021]
Similarly, in the dwelling unit 11D of the apartment house, the generated power of the fuel cell 12D is consumed by the power load 16D via the inverter 15D, and the surplus power of the fuel cell 12D is transmitted to the power line network 3, while the power The power shortage in the load 16D is supplied from the power line network 3.
Similarly, in the dwelling unit 11E of the apartment house, the generated power of the fuel cell 12E is consumed by the power load 16E via the inverter 15E, and the surplus power of the fuel cell 12E is transmitted to the power line network 3, while the power The power shortage in the load 16E is supplied from the power line network 3.
[0022]
Therefore, in the dwelling unit 11A of the housing complex, when the generated power of the fuel cell 12A installed in the dwelling unit 11A is insufficient, the shortage of power in the power load 16A of the dwelling unit 11A passes through the inverter 15A to the power line network 3 Therefore, the surplus power of the fuel cells 12B, 12C, 12D, and 12E installed in the dwelling units 11B, 11C, 11D, and 11E other than the dwelling unit 11A in the apartment can be covered.
[0023]
Similarly, in the dwelling unit 11B of the apartment house, when the generated power of the fuel cell 12B installed in the dwelling unit 11B is insufficient, the power shortage in the power load 16B of the dwelling unit 11B is passed through the inverter 15B to the power line. Since it is supplied from the network 3, it can be covered with surplus power of the fuel cells 12A, 12C, 12D, and 12E installed in the dwelling units 11A, 11C, 11D, and 11E other than the dwelling unit 11B in the apartment house.
Similarly, in the dwelling unit 11C of the housing complex, when the generated power of the fuel cell 12C installed in the dwelling unit 11C is insufficient, the power shortage in the power load 16C of the dwelling unit 11C is connected to the power line via the inverter 15C. Since it is supplied from the network 3, it can be covered by surplus power of the fuel cells 12A, 12B, 12D, and 12E installed in the dwelling units 11A, 11B, 11D, and 11E other than the dwelling unit 11C in the apartment house.
[0024]
Similarly, in the dwelling unit 11D of the apartment house, when the power generated by the fuel cell 12D installed in the dwelling unit 11D is insufficient, the power shortage in the power load 16D of the dwelling unit 11D is passed through the inverter 15D to the power line. Since it is supplied from the network 3, it can be covered with surplus power of the fuel cells 12A, 12B, 12D, and 12E installed in the dwelling units 11A, 11B, 11D, and 11E other than the dwelling unit 11D in the apartment house.
Similarly, in the dwelling unit 11E of the housing complex, when the generated power of the fuel cell 12E installed in the dwelling unit 11E is insufficient, the power shortage in the power load 16E of the dwelling unit 11E is passed through the inverter 15E to the power line. Since it is supplied from the network 3, it can be covered with surplus power of the fuel cells 12A, 12B, 12D, and 12D installed in the dwelling units 11A, 11B, 11D, and 11D other than the dwelling unit 11E in the apartment house.
[0025]
However, the total demand power amount obtained by summing the demand power amounts of the power loads 16A, 16B, 16C, 16D, and 16E of the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the apartment house (the above-mentioned “total demand power amount of the housing group” ”) Is the total amount of power generated by summing the amounts of power generated by the fuel cells 12A, 12B, 12C, 12D, and 12E installed in the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the apartment house (described above). The power of the power system 4 is supplied to the power line network 3 via the interconnection device 2 when the value exceeds the “total amount of power generated by the housing group”.
[0026]
Conversely, the total amount of power generated by summing the amounts of power generated by the fuel cells 12A, 12B, 12C, 12D, and 12E installed in each of the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the housing complex (the above-mentioned The total power demand (total power demand) is the sum of the power demands of the power loads 16A, 16B, 16C, 16D, and 16E of the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E When it exceeds the “total amount of electricity demanded by the housing group” described above, a reverse power flow is performed via the interconnection device 2, and power is transmitted from the power line network 3 to the power system 4.
[0027]
In addition, in each dwelling unit 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of an apartment house, the electric power usage may be charged by installing a power meter in each unit and charging with the amount of power exchanged with the power line network 3.
[0028]
Further, in the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment, the exhaust heat recovered from each of the fuel cells 12A, 12B, 12D, 12E, etc. in each of the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, 11E of the housing complex is supplied with hot water. The excess is stored as hot water in each hot water storage tank 13A, 13B, 13C, 13D, 13E, and the temperature of the hot water from each hot water storage tank 13A, 13B, 13C, 13D, 13E is the required temperature. If not, the backup burners 14A, 14B, 14C, 14D, and 14E are used to catch up.
[0029]
Therefore, in the dwelling unit 11A of the housing complex, the length of the pipe connecting the fuel cell 12A and the hot water storage tank 13A can be suppressed by installing the fuel cell 12A and the hot water storage tank 13A. Heat loss can be suppressed. This point is the same in each of the dwelling units 11B, 11C, 11D, and 11E of the apartment house.
[0030]
The exhaust heat recovered from each fuel cell 12A, 12B, 12D, 12E, etc. is temporarily stored as hot water in each hot water storage tank 13A, 13B, 13C, 13D, 13E, and thereafter, each hot water storage tank 13A, 13B, The form used by supplying hot water from 13C, 13D, and 13E may be used.
[0031]
Here, FIG. 2 shows a simulation result of the amount of electric power purchased and CO2 emission per dwelling unit of the apartment house, based on the amount of electric power and hot water supply assuming an actual life in a general home. The upper column of FIG. 2 shows the amount of electric power purchased and CO2 emissions per unit when the fuel cell cogeneration system 101 of FIG. 3 described in the prior art column is introduced into a multi-unit housing consisting of five units. It is shown. On the other hand, the lower column of FIG. 2 shows the amount of electric power purchased and CO2 emissions per dwelling unit when the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment is introduced into an apartment house composed of 5 dwelling units. is there.
[0032]
However, in this simulation, the fuel cell cogeneration systems 1 and 101 are controlled in each dwelling unit of the apartment house so that the amount of power generated by the fuel cell does not exceed the amount of power demanded by the power load. .
[0033]
According to the table in FIG. 2, when the electric power purchased per dwelling unit in the fuel cell cogeneration system 101 in FIG. 3 described in the section of the prior art is “100”, the fuel cell code of this embodiment is shown. The amount of electricity purchased per dwelling unit in the generation system 1 was “48.9”. Further, assuming that the CO2 emission amount per dwelling unit of the apartment house in the fuel cell cogeneration system 101 of FIG. 3 described in the section of the prior art is “100”, the apartment house in the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment. CO2 emissions per dwelling unit became “90.9”.
[0034]
Therefore, the fuel cell cogeneration system 1 according to the present embodiment has a lower electric power purchase amount and CO2 emission amount per dwelling unit than the fuel cell cogeneration system 101 of FIG. 3 described in the section of the prior art. It can be kept low.
[0035]
It should be noted that CO2 emissions can be kept low in that each fuel cell is used in order to avoid reverse power flow when the reverse power flow by the interconnection device 2 is severely restricted by the electric power company having jurisdiction over the power system 4. This is very effective because the low output operation of 12A, 12B, 12D, and 12E is forced, and it becomes difficult for each of the fuel cells 12A, 12B, 12D, and 12E to exhibit the CO2 emission reduction effect as its characteristics. .
[0036]
As described above in detail, in the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment, the surplus power of the fuel cell 12A installed in the dwelling unit 11A of the apartment house is transferred via the power line network 3 other than the dwelling unit 11A of the apartment house. The surplus power of the fuel cell 12B installed in the dwelling unit 11B of the housing complex can be accommodated in the dwelling units 11A, 11C, 11D, and 11E other than the dwelling unit 11B of the housing complex. The surplus power of the fuel cell 12C installed in the housing unit 11C of the housing complex can be accommodated in the housing units 11A, 11B, 11D, 11E other than the housing unit 11C of the housing complex, and installed in the housing unit 11D of the housing complex. The surplus power of the fuel cell 12D can be accommodated in the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11E other than the dwelling unit 11D of the housing complex. Since the surplus power of the fuel cell 12E installed in the housing unit 11E of the housing complex can be accommodated in the housing units 11A, 11B, 11C, 11D other than the housing unit 11E of the housing complex, each housing unit 11A, 11B, The number of cases where it is not possible to follow the fluctuations in the demand power amount of the power loads 16A, 16B, 16C, 16D, and 16E of 11C, 11D, and 11E is reduced, and the frequency at which the power of the power system 4 is supplied to the power line network 3 is also reduced.
[0037]
In addition, there is a time lag in fluctuations in the amount of power demand of the power loads 16A, 16B, 16C, 16D, and 16E of the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the apartment house. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 4, the average demand power amount of the power loads 16A, 16B, 16C, 16D, and 16E of all the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the dwelling unit is as follows. 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E are leveled compared to fluctuations in demand power amount of the power loads 16A, 16B, 16C, 16D, and 16E (the dotted line in FIG. 4 is an example thereof).
[0038]
Therefore, the total demand power amount obtained by summing the demand power amounts of the power loads 16A, 16B, 16C, 16D, and 16E of the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the apartment house (the above-described “total demand power amount of the housing group” ”) Is also leveled, so the total demand is the sum of the power demands of the power loads 16A, 16B, 16C, 16D, and 16E of the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the apartment house. Fuel cells 12A, 12B, 12C, 12D, and 12E installed in the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the housing complex are the amounts of power (corresponding to the above-mentioned “total demand power amount of the housing group”). As a result, the number of cases exceeding the total amount of generated power (corresponding to the above-mentioned “total amount of generated power of the housing group”) is reduced, and the power of the power system 4 is supplied to the power line network 3. That frequency is also reduced.
[0039]
That is, in the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment, it is not possible to follow fluctuations in the demand power amount of the power loads 16A, 16B, 16C, 16D, and 16E of the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the apartment house. The number of cases is further reduced, and the total demand power amount of the power loads 16A, 16B, 16C, 16D, and 16E of the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the apartment house is totaled (the above-mentioned “house group” Is the total power generation amount of the fuel cells 12A, 12B, 12C, 12D, and 12E installed in the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the housing complex. The number of cases exceeding the amount of generated power (corresponding to the above-mentioned “total amount of generated power of the housing group”) is reduced, and the power of the power grid 4 is supplied. Since the frequency is also reduced to the total dwelling units 11A collective housing, 11B, 11C, 11D, by suppressing the total purchased electric power amount at 11E, it is possible to obtain an economical effect (see FIG. 2).
[0040]
Further, in the fuel cell cogeneration system 1 according to the present embodiment, no reverse power flow is performed from each of the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the apartment house, and the interconnecting device 2 is provided at one place. A reverse power flow is performed, and power is transmitted from the power line network 3 to the power system 4. In this regard, if a reverse power flow is simultaneously performed from each of the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the apartment house, there is a possibility that the grid power 4 may be adversely affected due to a voltage shift, a power waveform shift, etc. In the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment, a reverse power flow is performed from one interconnection device 2, so there is no possibility of adversely affecting the grid power 4.
[0041]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.
For example, in the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment, each of the fuel cells 12A, 12B, 12C, 12D, and 12E has the same maximum output of 1 kW, but this is different. Also good.
[0042]
In addition, in the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment, the fuel cell cogeneration system 1 is introduced into an apartment house composed of five dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E. If the optimum combination is taken, it can be introduced into a housing complex consisting of a plurality of dwelling units of 2, 3, 4, or 6 or more.
[0043]
In the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment, the hot water storage tanks 13A, 13B, 13C, 13D, and 13E are respectively installed in all the dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E of the apartment house. In this regard, one hot water storage tank is installed in an apartment house composed of five dwelling units 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E, and the hot water in the hot water storage tank is supplied to each dwelling unit 11A, 11B of the apartment house. , 11C, 11D, and 11E.
[0044]
【The invention's effect】
In the fuel cell cogeneration system of the present invention, the number of cases where it is not possible to follow the fluctuations in the power demand of the power load of each house in the housing group is reduced, and the “total power demand in the housing group” is “total power generation in the housing group”. Since the number of cases exceeding “electricity” is reduced, and the frequency of supply of electric power from the electric power system is also reduced, it is possible to obtain an economic effect by suppressing the total amount of electric power purchased in all houses in the housing group. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a fuel cell cogeneration system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing simulation results of the amount of electric power purchased and CO2 emissions per dwelling unit of an apartment house, based on the amount of electric power and hot water supply assuming actual life in a general home.
FIG. 3 is a schematic view of an example of a conventional fuel cell cogeneration system for an individual house or a single dwelling unit.
FIG. 4 is a diagram showing an example comparing a change in power demand amount of power load in one dwelling unit of an apartment house with a change in average demand power amount of power load in all dwelling units (5 dwelling units) of the apartment house.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell cogeneration system 2 Interconnection apparatus 3 Power line network 4 Power system 11A, 11B, 11C, 11D, 11E Dwelling units 12A, 12B, 12C, 12D, 12E of apartment houses Fuel cells 13A, 13B, 13C, 13D, 13E Hot water storage Tank 15A, 15B, 15C, 15D, 15E Inverter 16A, 16B, 16C, 16D, 16E Power load

Claims

Each fuel cell installed in each house in the housing group,
One or a plurality of hot water storage tanks for using the exhaust heat of each fuel cell for hot water supply of each house of the housing group;
A power line network, respectively Re their distributed to all homes of the Houses,
First interconnection means for linking the power line network to an electric power system;
Each second interconnection means installed in all houses of the house group and linking the power load of the house to the fuel cell of the house and the power line network ,
Each fuel cell includes a stack as a power generation module and a reformer that generates hydrogen-rich gas from fossil fuel .

In the fuel cell cogeneration system according to claim 1,
The fuel cell cogeneration system, wherein the hot water storage tank is disposed in each house of the house group.