JP4953217B2

JP4953217B2 - 燃料電池装置

Info

Publication number: JP4953217B2
Application number: JP2001235845A
Authority: JP
Inventors: 海良一鳥; 洋堀ノ内
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2001-08-03
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2021-08-03
Also published as: JP2003045460A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池の発電電力、及びその排熱を利用する燃料電池装置及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃料電池装置の運転では、図１３のｄ線上におけるｄ０部（ｄ０１〜ｄ０４の４箇所）で示す様に、貯湯槽の蓄熱量（ｇ線）が貯湯槽容量（図１３では１４０ｌ）を上回った場合に、頻繁に（４回）燃料電池の運転停止が生ずる。
ここで、図１３は縦軸に電力（ｋＷ）を、横軸に経過時間（ｍｉｎ）を示し、ｃ線は消費電力（ｋＷ）を、ｄ線は燃料電池Ｂの発電量（ｋＷ）を、ｅ線は燃料電池からの給湯量（Ｌ／ｍｉｎ）を、ｆ線は消費給湯量（Ｌ／ｍｉｎ）を、ｇ線は蓄熱量（Ｌ）、を表す。
具体例としては、自家発電を主たる目的とし、電気の負荷に追従する様に燃料電池を運転し、これにより発生する排熱を利用して貯湯するような家庭用燃料電池の運転制御において、夏季の日中の強冷房の続行により燃料電池の使用（ｄ線）が増えて、それにつれて燃料電池からの給湯量（ｅ線）も増えて、貯湯槽にお湯が満杯になると燃料電池は運転を停止してしまう。
そして、燃料電池の運転停止が頻繁に発生すると、燃料電池装置の構成である改質器（水素発生手段の１種）の寿命に悪影響が及ぶこととなると共に起動エネルギーによるエネルギー消費量が増加する。
燃料電池装置への悪影響を回避するためには、燃料電池の運転停止を抑制する制御が必要となる。
そして、燃料電池の運転停止を抑制するためには、消費電力、給湯消費量の予測により運転制御ロジックの確立が必要となる。
【０００３】
しかし、従来はその様な消費電力の予測や、燃料電池の運転停止を予測するような制御は提案されてはいなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、消費電力や給湯消費量を予測して、燃料電池の運転停止を抑制する制御方法の提供を目的としている。
【０００５】
本発明によれば、燃料電池の発電電力及びその排熱を利用する燃料電池装置において、貯湯槽の蓄熱量が貯湯槽容量を上回った場合に運転を停止する燃料電池と、電力負荷を検出する手段と、熱負荷を検出する手段と、天候および気温に関する情報を入力する手段と、検出された電力負荷及び熱負荷と天候および気温に関する情報に基づいて事例ベース推論または自己回帰モデルの二つの予測方法またはニューラルネットワークを使用する方法またはスペクトルモデルを使用する方法によって電力負荷および熱負荷を予測する手段と、燃料電池の運転停止を抑制する制御手段とを備え、その制御手段は、カレンダーが設定されそして予測モデルを作成するためのデータ取得期間が設定され、そして負荷データと気候温度のデータが収集されると、データの収集期間を越えたか否かを判断しデータの収集期間を越えていれば負荷の予測を開始し，前記事例ベース推論または自己回帰モデルの二つの予測方法またはニュートラルネットワークを使用する方法またはスペクトルモデルを使用する方法でモデルを作成し、前記電力負荷および熱負荷を予測する手段によって前記作成したモデルに基づいて現在から所定時間後までの電力負荷と熱負荷を予測し、現在の貯湯量に前記作成したモデルによる負荷予測電力カーブに基づく発電量を燃料電池の発電効率で除し更に排熱効率を掛けた値を加えたものから熱負荷を減じて所定時間後の貯湯量を予測し、そして前記負荷予測電力カーブを参照して予測された所定時間後の貯湯量で貯湯槽が満杯になるか否かを判断し、満杯になると判断すれば現時点から満杯終了時刻までの時間を算出し、満杯終了予定時刻に満杯にならないように発電電力を落した燃料電池発電パターンを計算し、前記時間後に満杯になるか否かを判断し、満杯にならないと判断されれば負荷予測電力カーブに基づいて計算した発電パターンに先行して改質ガスの流量を決定し、改質ガスを燃料電池に投入し、一定分間経過した後に再び満杯になる時間の予測を開始する機能を有している。
【００１５】
ここで、各物理量の予測に関しては、基本的に、従来・公知の技術を用いれば良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、制御部を含む燃料電池装置全体の構成を示すものであり、図２および図３は制御の流れを示すフローチャートを二つの図に分割したものである。
なお、図２は、各種条件の設定及び入力と、各種物理量の予測部分であり、図３は燃料電池停止抑制制御を示す部分で、制御ユニットから、水素製造手段に伝達される以降の制御のフローを含むものである。
【００１７】
図１において、装置全体としては、例えば、起動・停止からモード選択その他に至る各種指令入力手段１と、電力負荷計測手段２と、給湯負荷等を含む熱負荷計測手段３と、気候データ入力手段４と、季節・日付データ等のカレンダー機能５と、計時手段であるタイマ機能６と、現在の温水貯湯量計測手段７と、制御装置（請求項では制御手段）Ａと、燃料電池装置Ｂと、外部負荷１３とにより構成されている。
前記制御装置Ａは、電力負荷データ、熱負荷データ、気候データ、季節・日付データとを有するデータベース（請求項では情報）８と、各種負荷・データの予測手段９と、制御モード（制御方法）の選択手段及び制御実行手段１０とにより構成されている。また、前記燃料電池装置Ｂは、改質器等の水素製造手段１１と、セルスタック１２、とにより構成されている。ここで、前記手段１０では、使用者が制御モードを選択するか、或いは、自動選択を行う。ここで自動選択では、２４時間先の予測データから後述の方法により使用ガス量、電力量を算出し、運転停止回数が最小かつその時の料金テーブルから、ガス及び電気料金を計算して、最も安くなる方法を選択する。もしくは排出ＣＯ２量など環境面で最も優位なものを選択する。
【００１８】
図２および図３に基づいて制御の流れを説明する。
スタートして、燃料電池稼動率が曜日及び曜日の時間帯によって変わる（特色を有する）ことに着目して、ステップＳ１では、曜日を含むカレンダーを設定する。
【００１９】
次のステップＳ２では、制御を行うに先立ち、予測モデル作成のためのデータ取得期間の設定をおこない（例えばデータ取得期間は向こう一週間とし）、予測時間すなわち、何時間後の物理量を予測するかを決める値であるＸ時間後（例えば２４時間後）を設定する。その２４時間の間には修正回数としてＹ分（例えば３０分）毎、即ち修正回数４８回を設定する。これは手段１０における２４時間先予測のまま制御指令の計算を行うと、気温の急変や急な外出などの影響が大きいためである。更に、部分負荷効率の閾値（Ｗ％）と、継続時間（Ｖ分）を設定する。（制御の例としては、例えば、部分負荷効率が閾値Ｗ（７０）％以下の状態がＶ（１２０）分以上継続した場合に運転を停止する等。）
【００２０】
次のステップＳ３では、出力（負荷）データ及び入力（気候・温度等）データの収集を開始する。そして次のステップＳ４に進む。
【００２１】
ステップＳ４では、制御装置Ａはデータの収集期間を越えたか否かを判断する。データの収集期間を越えていれば（ステップＳ４においてＹＥＳ）、次のステップＳ５に進み、越えていなければ（ステップＳ４においてＮＯ）、ステップＳ３からを繰り返す。
【００２２】
ステップＳ５では、負荷予測を開始する。そして、次のステップＳ６において、今後の電力及び給湯量の予測のためのモデル作成を、例えば事例ベース推論、または、自己回帰モデルの二つの予測方法によって行う。なお、予測法には、ニューラルネットワークを使用する方法、スペクトルモデルを使用する方法、など他にも存在する。
【００２３】
次のステップＳ７では、前述の予測に基づき、現在からＸ時間後の合計電力及び消費給湯量の予測を行い、ステップＳ８に進む。
【００２４】
ステップＳ８では、Ｘ時間後の貯湯量を以下の算定式から求める。即ち、現在の貯湯量に、負荷予測電力カーブに基づく発電量を燃料電池の発電効率で除し更に排熱効率を掛けた値を加えたものから、温水消費量を減じたもの、がＸ時間後の貯湯量である。ここで、経時変化に伴う効率の変化を正確に反映させるため、効率算出に必要なセンサーを取付けることが好ましい。そして、貯湯タンクの放熱量も考慮するのが好ましい。そして、手段１０で述べたように、ステップＳ９で制御を自動選択するかを手段１により判断し、ＹＥＳ（選択する）の場合、ステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では図３〜図７のＭ１〜Ｍ５により、Ｘ時間先の予測結果に基づき、計算を行う。次に、ステップＳ１０´でそのうちＸ時間先の運転停止回数の最小のもので、そのうち光熱費（もしくはＣＯ２排出量、ＮＯｘ排出量）が最低のものを選択し、そのＭ（Ｍ１〜Ｍ５のどれか）へ進む。一方、ステップＳ９でＮＯの場合は、手段１で選択した（Ｍ１〜Ｍ５のどれか）へ進む。そして、図３のブロックＭ以降のステップＳ１１に進む。尚、図３は燃料電池装置Ｂの停止抑制に関する制御である。ステップＳ１１において、制御装置Ａは温度センサーで貯湯槽が温水で満杯になるか否かを判断する。
【００２５】
貯湯槽が満杯になると判断すれば（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、次のステップＳ１２に進み、満杯にならないと判断すれば（ステップＳ１１においてＮＯ）、ステップＳ１５まで進む。
【００２６】
ステップＳ１２において、制御装置Ａは現時点から貯湯槽の満杯終了時刻までの時間Ｚを算出し、次のステップＳ１３に進む。
【００２７】
ステップＳ１３では、満杯終了予定時刻に貯湯槽が満杯になるように、発電出力を落した燃料電池発電パターンを計算する。そして、次のステップＳ１４に進む。
【００２８】
ステップＳ１４では、制御装置Ａは、Ｚ時間後に満杯になるか否かを判断する。
Ｚ時間後に満杯になるのであれば（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、ステップＳ１３に戻り、満杯にならないのであれば（ステップＳ１３においてＮＯ）、ステップＳ１５に進む。
【００２９】
ステップＳ１５では、電力負荷予測パターンから計算した発電パターンに先行して改質ガスの流量を決定して、次のステップＳ１６に進み、改質ガスを燃料電池Ｂに投入する。
【００３０】
次のステップＳ１７において、制御装置Ａは、タイマ６を介して改質ガス投入からＹ分経過したか否かを判断する。改質ガス投入からＹ分経過していれば（ステップＳ１７においてＹＥＳ）、ステップＳ７に戻り予測、制御を繰り返し、経過していなければ、ステップＳ１５以降を繰り返す。
【００３１】
ここで、前述の事例ベース推論とは、多数の事例をデータベース化してメモリに蓄えておき、類似事例があった場合に前記蓄えられた事例を引き出すものである。
具体的には、先ず曜日で分け、土曜日の朝８時に１時間後の予測（例えば、電力使用量と、曜日、時間帯、天候及び気温との相関など）を行う。
この様にして１時間後毎の予測を蓄えていけば、一週間以上の後には十分な量のデータが蓄積され、精度の高い類似例の活用が可能となる。
【００３２】
また、自己回帰モデルとしては、収集した各種のデータをモデル式に当てはめてしまえば、従来の事例から定数、その他を決定して電力消費量を示す式を完成させることが出来る。
そして、従来の事例に基づいて、ある期間の式を作成し、当該式における「時間」のファクタを変化させて消費電力を予測することが出来る。
【００３３】
係る構成及び制御方法を具備する第一実施形態である「運転停止回数を抑制する制御」によれば、各種の予測データにより貯湯量満杯までの所要時間が予測出来、また、リアルタイムで貯湯速度が監視できているために、例えば、消費給湯量が少なくても、燃料電池Ｂの運転停止には至らない。
具体例としては、従来の、「貯湯槽が満杯時に停止する通常制御」の場合の特性図、図１３のｄ線上で示された４回の燃料電池Ｂの運転停止であったものが、「運転停止回数を抑制する制御」によって、図８のｄ線上のｄ０ｍ点で示される僅か一回の燃料電池Ｂの運転停止までに改善されている。
尚、図８及び後述の図９は、前述の図１３と同じ様式のグラフである。
【００３４】
次に、第１参考形態である「部分負荷効率の低下する部分で運転しない制御」、所謂「部分負荷モード」に関して、図４のサブフローチャートに基づき説明する。
尚、第１参考形態の制御フローにおいて、図４のブロックＭ以前は、前述の第１実施形態の図２と同様であり、装置の構成も第１実施形態と同じである。
【００３５】
図２の最終ブロックＭから継続して、ステップＳ２１において制御装置Ａは、予測開始から２４時間後までの範囲の部分負荷効率（電力負荷予測値を定格発電出力で除したものを１００分率で表す）を計算する。
【００３６】
次のステップＳ２２において、部分負荷効率の閾値Ｗ％以下の時間を各区間で計算して、次のステップＳ２３に進む。
ステップＳ２３において制御装置Ａは、Ｗ％以下の最長の区間を算出する。なお、ここで、瞬時の時間α分（例えば、１分）以下の燃料電池Ｂの停止は運転継続と見なす。
ここで、閾値Ｗ％は、図１４の負荷割合に対する効率を示す特性曲線に示される如く、効率が急激に低下する部分負荷の定格負荷に対する割合である。なお、燃料電池では定格出力時が最も効率が高く、定格出力に対して各機器の配置及び仕様が定められている。
また、ステップＳ２３では、部分負荷効率がＷ％以下となる時間が最も長くなる区間を算出する。
【００３７】
次のステップＳ２４において、上記最長区間の運転を停止する運転パターン、即ち、停止回数を減らすような運転パターンを計算して次のステップＳ２５に進む。
【００３８】
ステップＳ２５において、制御装置Ａは、その他の区間で貯湯槽が温水で満杯になり、運転を停止するか否かを判断する。
運転を停止するのであれば（ステップＳ２５においてＹＥＳ）、ステップＳ２６に進み、運転を停止しないのであれば（ステップＳ２５においてＮＯ）、図３の＊印、即ち、Ｓ１５に進む。
【００３９】
ステップＳ２６では、最長区間の前後で運転時間を減らす様に制御して、再びステップＳ２４に戻る。
以上が「部分負荷モード」の制御である。
【００４０】
係る構成及び制御方法を具備する第１参考形態である「部分負荷効率の低下する部分で運転しない制御」、所謂「部分負荷モード」によれば、図９のｄ線に示す様に部分負荷効率の低下する部分（計測開始後、約４００分の間）で運転を行わない代わりに、その他の区間では運転停止は１度も発生していない。
即ち、電気消費量、給湯消費量を予測しているので、燃料電池の運転停止を抑制することが出来る。
【００４１】
次に、第２参考形態である所謂「温水廃棄制御（その１）」に関して、図５のサブフローチャートに基づき説明する。
尚、第２参考形態の制御フローにおいて、図５のブロックＭ以前は、前述の第１実施形態の図２と同様であり、装置の構成も第１実施形態と同じである。
【００４２】
図２の最終ブロックＭから継続して、ステップＳ３１において制御装置Ａは、消費電力が燃料電池の発電可能最低電力値、例えば０．３ｋＷ未満か否かを判断する。
０．３ｋＷ未満であれば（ステップＳ３１においてＹＥＳ）、ステップＳ３２に進む。
０．３ｋＷ以上であれば（ステップＳ３１においてＮＯ）、ステップＳ３１を繰り返す。
【００４３】
ステップＳ３２では、最低発電可能電力値以下（例えば０．３ｋＷ）に消費電力がなった場合、運転は０．３ｋＷで発電させた場合、制御装置Ａは、燃料電池Ｂを仮に上記発電可能最低電力値（０．３ｋＷ）未満で運転した場合の貯湯槽満杯時までの余剰温水量つまり、発電可能最低電力運転時の温水量と最低電力未満で運転した場合の温水量の差を計算する。そしてステップＳ３３に進む。
【００４４】
ステップＳ３３では、計算された廃棄すべき温水量を外部へ排出して、制御は図３の＊印、即ち第１実施形態のステップＳ１５に移る。
以上が「温水廃棄モード（その１）」の制御である。
【００４５】
係る構成及び制御方法を具備する第２参考形態である「温水廃棄制御（その１）」、所謂「温水廃棄モード（その１）」によれば、仮に発電可能最低電力値未満で運転続行した際に余剰となるであろうお湯を廃棄することが出来るので、燃料電池Ｂの運転停止は抑制される。
【００４６】
次に、第３参考形態である所謂「温水廃棄制御（その２）」に関して、図６のサブフローチャートに基づき説明する。
尚、第３参考形態の制御フローにおいて、図６のブロックＭ以前は、前述の第１実施形態の図２と同様であり、装置の構成も第１実施形態と同じである。
【００４７】
図２の最終ブロックＭから継続して、ステップＳ４１において制御装置Ａは、燃料電池Ｂが貯湯槽が満杯か否かに関わらず、常に発電した場合の発電カーブを計算する。
【００４８】
次のステップＳ４２では、制御装置Ａは、貯湯槽が満杯になるか否かを判断する。
貯湯槽が満杯になるのであれば（ステップＳ４２においてＹＥＳ）、次のステップＳ４３に進み、満杯とならないのであれば（ステップＳ４２においてＮＯ）、制御は図３の＊印、即ち第１実施形態のステップＳ１５に移る。
【００４９】
ステップＳ４３では、２４時間先の範囲で最大の温水消費量が予想される、例えば、夜間の８時から１０時付近以前には満杯にしないように、温水廃棄量を計算する。
【００５０】
次のステップＳ４４では、計算された廃棄するべき温水量を外部へ排出して、制御は図３の＊印、即ち第１実施形態のステップＳ１５に移る。
【００５１】
係る構成及び制御方法を具備する第３参考形態である「温水廃棄制御（その２）」、所謂「温水廃棄モード（その２）」によれば、常時発電を監視しており、特定の時間帯において貯湯槽を満杯にしないように温水を廃棄することが出来る。
【００５２】
次に、第４参考形態である負荷応答ステップ制御、所謂「負荷応答ステップモード」に関して、図７のサブフローチャートに基づき説明する。
尚、この第４参考形態の制御フローにおいて、図７のブロックＭ以前は、前述の第１実施形態の図２と同様であり、装置の構成も第１実施形態と同じである。
【００５３】
図２の最終ブロックＭから継続して、ステップＳ５１において制御装置Ａは、ステップ数Δｗを設定する。
ここで、ステップΔｗは単位時間あたりに燃料電池の出力（電力）を上昇・下降させる大きさのことである。
具体例として、７０Ｗ／分、１７Ｗ／分、等と表す。
【００５４】
ステップＳ５２に進み、制御装置Ａは予測値に基づき各々のステップ数Δｗで運転パターンを計算し、次のステップＳ５３に進む。
【００５５】
ステップＳ５３では、各々の計算運転パターンで消費電力予測値と燃料電池発電量の予測値との差の面積、即ち、前述のステップ数の経過時間における積分値Ｆを求める。
【００５６】
ステップＳ５４に進み、制御装置Ａは前記消費電力予測値と燃料電池発電量の予測値との差の面積Ｆを最小とするパターンを設定の時間区割り毎に選ぶ。
【００５７】
そして、次のステップＳ５５において、制御装置Ａは全体を通して面積Ｆが最小となる様に燃料電池Ｂに制御信号を送り、燃料電池は該制御信号に基づき運転を行い、その後、制御は図３の＊印、即ち第１実施形態のステップＳ１５に移る。
【００５８】
係る構成を具備する第４参考形態である「負荷応答ステップ制御」、所謂「負荷応答ステップモード」によれば、図１２に示す如く、選択或いは制御によって、消費電力に大きな変化の無い計測開始から２９分経過まではステップ数Δｗを１７Ｗ／分とし、消費電力の変化が大きい２９分経過以降はΔｗを７０Ｗ／分に切替えている。
ここで、図１２の縦軸は電力値を、横軸は時間を示し、ｃ線が電力負荷（消費電力）を、ｄ線が燃料電池発電電力（燃料電池発電量）を表す。
このように、消費電力の変化の大きさによってステップ数を変化させることにより、燃料電池Ｂの発電量をこれに追従させ、燃料電池の効率的な運転が可能となる。
尚、図１０（グラフの様式は図１２と同じ）は、計測時間帯全てにおいてステップ数Δｗを７０Ｗ／分に固定した場合の特性を表しており、負荷応答ステップ制御を行った図１２に比べ、特に計測時間帯の前半において、消費電力と燃料電池発電量の差が大きい（非効率的な）ことを表している。
また、図１１（グラフの様式は図１２と同じ）は、計測時間帯全てにおいてステップ数Δｗを１７Ｗ／分に固定した場合の特性を表しており、負荷応答ステップ制御を行った図１２に比べ、特に計測開始後２９分から３６分の間において、消費電力と燃料電池発電量の差が大きい（非効率的な）ことを表している。
【００５９】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列記する。
（ａ）「運転停止回数を抑制する制御」によれば、各種の予測データにより貯湯量満杯までの所要時間が予測出来、また、リアルタイムで貯湯速度が監視できているために、消費給湯量が少なくても、燃料電池の運転停止の回数を大幅に削減出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の全体構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１実施形態の制御の流れを示すフローチャートの前半部。
【図３】本発明の第１実施形態の制御の流れを示すフローチャートの後半部。
【図４】本発明の第１参考形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図５】本発明の第２参考形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図６】本発明の第３参考形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図７】本発明の第４参考形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図８】本発明の第１実施形態の効果を表す特性図。
【図９】本発明の第１参考形態の効果を表す特性図。
【図１０】本発明の第４参考形態において、負荷応答ステップ量を一律７０Ｗ／分とした場合の特性図。
【図１１】本発明の第４参考形態において、負荷応答ステップ量を一律１７Ｗ／分とした場合の特性図。
【図１２】本発明の第４参考形態において、負荷応答ステップ量を１７Ｗ／分から途中で７０Ｗ／分に変えた場合の特性図。
【図１３】従来技術における電力等の特性を示す図。
【図１４】本発明の実施形態における部分効率の閾値Ｗを説明する特性図。

Claims

燃料電池の発電電力及びその排熱を利用する燃料電池装置において、貯湯槽の蓄熱量が貯湯槽容量を上回った場合に運転を停止する燃料電池と、電力負荷を検出する手段と、熱負荷を検出する手段と、天候および気温に関する情報を入力する手段と、検出された電力負荷及び熱負荷と天候および気温に関する情報に基づいて事例ベース推論または自己回帰モデルの二つの予測方法またはニューラルネットワークを使用する方法またはスペクトルモデルを使用する方法によって電力負荷および熱負荷を予測する手段と、燃料電池の運転停止を抑制する制御手段とを備え、その制御手段は、カレンダーが設定されそして予測モデルを作成するためのデータ取得期間が設定され、そして負荷データと気候温度のデータが収集されると、データの収集期間を越えたか否かを判断しデータの収集期間を越えていれば負荷の予測を開始し，前記事例ベース推論または自己回帰モデルの二つの予測方法またはニュートラルネットワークを使用する方法またはスペクトルモデルを使用する方法でモデルを作成し、前記電力負荷および熱負荷を予測する手段によって前記作成したモデルに基づいて現在から所定時間後までの電力負荷と熱負荷を予測し、現在の貯湯量に前記作成したモデルによる負荷予測電力カーブに基づく発電量を燃料電池の発電効率で除し更に排熱効率を掛けた値を加えたものから熱負荷を減じて所定時間後の貯湯量を予測し、そして前記負荷予測電力カーブを参照して予測された所定時間後の貯湯量で貯湯槽が満杯になるか否かを判断し、満杯になると判断すれば現時点から満杯終了時刻までの時間を算出し、満杯終了予定時刻に満杯にならないように発電電力を落した燃料電池発電パターンを計算し、前記時間後に満杯になるか否かを判断し、満杯にならないと判断されれば負荷予測電力カーブに基づいて計算した発電パターンに先行して改質ガスの流量を決定し、改質ガスを燃料電池に投入し、一定分間経過した後に再び満杯になる時間の予測を開始する機能を有していることを特徴とする燃料電池装置。