FUEL CELL SYSTEM AND METHOD OF LOAD FOLLOWING OPERATION OF THE SAMEProvided is a method of load following operation of a fuel cell system in which reliable reforming and the prevention of flow blockage and anode degradation are possible. Functions F = f(P) and P = f-1(F) of an electrical output P and a hydrocarbon-based fuel flow rate F required to output P are beforehand obtained, and a reformable fuel flow rate FR is calculated from the measured temperature of the reforming catalyst layer. When FR < Fmin (the minimum value of the fuel flow rate), electric power generation is stopped. When FR ≥ Fmin, the following 1 is performed if an output demand value PD is equal to or less than a cell maximum output PM, and the following 2 is performed if PD > PM. 1) When f(PD) ≤ FR, the cell output is set to PD, and the feed fuel flow rate is set to f(PD). When f(PD) > FR, the cell output is set to the maximum value within a range of less than PD amongst P calculated from P = f-1(FR), and the feed fuel flow rate is set to FR. 2) When f(PM) ≤ FR, the cell output is set to PM, and the feed fuel flow rate is set to f(PM). When f(PM) > FR, the cell output is set to the maximum value amongst P calculated from P = f-1(FR), and the feed fuel flow rate is set to FR. Also provided is a fuel cell system appropriate for this method.A method of load following operation of a fuel cell system comprising a reformer having a reforming catalyst layer, for reforming a hydrocarbon-based fuel to produce a reformed gas containing hydrogen, and a high temperature fuel cell for generating electric power using the reformed gas, wherein functions F = f(P) and P = f-1(F) of an electrical output P of the fuel cell and a flow rate F of the hydrocarbon-based fuel required to be supplied to the reforming catalyst layer in order to output the electrical output P from the fuel cell are obtained beforehand, where P = f-1(F) is an inverse function of F = f(P), a maximum electrical output of the fuel cell is represented as PM, and a minimum value of a flow rate of the hydrocarbon-based fuel determined by the function F = f(P), when P is in the range of 0 or more and PM or less, is represented as Fmin, the method comprising: A) measuring a temperature of the reforming catalyst layer; B) calculating a reformable flow rate FR that is a flow rate of the hydrocarbon-based fuel capable of being reformed in the reforming catalyst layer, based on the measured temperature of the reforming catalyst layer; C) when the calculated reformable flow rate FR is smaller than the minimum value Fmin, stopping electric power generation in the fuel cell; and D) when the calculated reformable flow rate FR is equal to or more than the minimum value Fmin, performing step d1 if a fuel cell output demand value PD is equal to or less than the maximum electrical output PM, and performing step d2 if the fuel cell output demand value PD exceeds the maximum electrical output PM, d1) calculating a flow rate f(PD) of the hydrocarbon-based fuel required to be supplied to the reforming catalyst layer in order to output the fuel cell output demand value PD from the fuel cell, using the function F = f(P), if f(PD) is equal to or less than the calculated reformable flow rate FR, setting an electrical output of the fuel cell to PD, and setting a flow rate of the hydrocarbon-based fuel supplied to the reforming catalyst layer to f(PD), and if f(PD) exceeds the calculated reformable flow rate FR, setting the electrical output of the fuel cell to a P value that is the highest from amongst one or more P values calculated from P = f-1(FR), but which is lower than the PD value, and setting the flow rate of the hydrocarbon-based fuel supplied to the reforming catalyst layer to FR, d2) calculating a flow rate f(PM) of the hydrocarbon-based fuel supplied to the reforming catalyst layer required to be supplied to the reforming catalyst layer in order to output the maximum electrical output PM from the fuel cell, using the function F = f(P), if f(PM) is equal to or less than the calculated reformable flow rate FR, setting the electrical output of the fuel cell to PM, and setting the flow rate of the hydrocarbon-based fuel supplied to the reforming catalyst layer to f(PM), and if f(PM) exceeds the calculated reformable flow rate FR, setting the electrical output of the fuel cell to a P value that is the highest from amongst one or more P values calculated from P = f-1(FR), and setting the flow rate of the hydrocarbon-based fuel supplied to the reforming catalyst layer to FR.
연료 전지 시스템과 그 부하 추종 운전 방법확실한 개질, 유로 폐색이나 애노드 열화의 방지가 가능한 연료 전지 시스템 부하 추종 운전 방법을 제공한다. 전지 출력 (P) 과 P 를 출력하기 위해서 필요한 탄화수소계 연료 유량 (F) 의 함수 F = f(P) 및 P = f-1(F) 를 미리 구하고, 개질 촉매층의 측정 온도로부터 개질 가능 연료 유량 (FR) 을 산출하고, FR ＜ Fmin (연료 유량의 최소값) 이면 발전 정지시키고, FR  Fmin 의 경우 출력 요구값 (PD) 이 전지 최대 출력 (PM) 이하이면 다음의 1, PD ＞ PM 이면 다음의 2 를 실시한다. 1) f(PD)  FR 이면 전지 출력을 PD 공급 연료 유량을 f(PD) 로 하고, f(PD) ＞ FR 이면 전지 출력을 P = f-1(FR) 로부터 계산되는 P 중 PD 미만에서 최대값, 공급 연료 유량을 FR 로 하고, 2) f(PM)  FR 이면 전지 출력을 PM 공급 연료 유량을 f(PM) 으로 하고, f(PM) ＞ FR 이면 전지 출력을 P = f-1(FR) 로부터 계산되는 P 중 최대값, 공급 연료 유량을 FR 로 한다. 이 방법에 바람직한 연료 전지 시스템.탄화수소계 연료를 개질하여 수소를 함유하는 개질 가스를 제조하는, 개질 촉매층을 갖는 개질기와, 그 개질 가스를 사용하여 발전을 실시하는 고온형 연료 전지를 갖는 연료 전지 시스템의 부하 추종 운전 방법으로서, 미리, 그 연료 전지의 전기 출력 (P) 과, 그 전기 출력 (P) 을 연료 전지에서 출력하기 위해서 개질 촉매층에 공급할 필요가 있는 탄화수소계 연료의 유량 (F) 의 함수 F = f(P) 및 P = f-1(F) 를 구해 두고, 단, P = f-1(F) 는 F = f(P) 의 역함수이며, 그 연료 전지의 최대 전기 출력을 PM 으로 나타내고, P 가 0 이상 PM 이하의 범위에 있을 때의, 함수 F = f(P) 에 의해 정해지는 탄화수소계 연료 유량의 최소값을 Fmin 으로 나타냈을 때,A) 개질 촉매층의 온도를 측정하는 공정,B) 측정된 개질 촉매층의 온도에 기초하여, 개질 촉매층에 있어서 개질 가능한 탄화수소계 연료의 유량인 개질 가능 유량 (FR) 을 산출하는 공정,C) 산출한 개질 가능 유량 (FR) 이 상기 최소값 (Fmin) 보다 작은 경우, 연료 전지에 있어서의 발전을 정지시키는 공정, 및,D) 산출한 개질 가능 유량 (FR) 이 상기 최소값 (Fmin) 이상인 경우에,연료 전지 출력 요구값 (PD) 이 상기 최대 전기 출력 (PM) 이하이면 공정 d1 을 실시하고, 연료 전지 출력 요구값 (PD) 이 상기 최대 전기 출력 (PM) 을 초과하였으면 공정 d2 를 실시하는 공정, d1) 상기 함수 F = f(P) 를 사용하여, 연료 전지 출력 요구값 (PD) 을 연료 전지에서 출력하기 위해서 개질 촉매층에 공급할 필요가 있는 탄화수소계 연료의 유량 f(PD) 를 산출하고, f(PD) 가 상기 산출한 개질 가능 유량 (FR) 이하이면, 연료 전지의 전기 출력을 PD 로 하고, 개질 촉매층에 공급하는 탄화수소계 연료의 유량을 f(PD) 로 하며, f(PD) 가 상기 산출한 개질 가능 유량 (FR) 을 초과하였으면, 연료 전지의 전기 출력을, P = f-1(FR) 로부터 계산되는 P 의 값 중 PD 미만에서 최대의 값으로 하고, 개질 촉매층에 공급하는 탄화수소계 연료의 유량을 FR 로 하는 공정, d2) 상기 함수 F = f(P) 를 사용하여, 상기 최대 전기 출력 (PM) 을 연료 전지에서 출력하기 위해서 개질 촉매층에 공급할 필요가 있는 개질 촉매층에 공급하는 탄화수소계 연료의 유량 f(PM) 을 산출하고, f(PM) 이 상기 산출한 개질 가능 유량 (FR) 이하이면, 연료 전지의 전기 출력을 PM 으로 하고, 개질 촉매층에 공급하는 탄화수소계 연료의 유량을 f(PM) 으로 하며, f(PM) 이 상기 산출한 개질 가능 유량 (FR) 을 초과하였으면, 연료 전지의 전기 출력을, P = f-1(FR) 로부터 계산되는 P 의 값 중 최대의 값으로 하고, 개질 촉매층에 공급하는 탄화수소계 연료의 유량을 FR 로 하는 공정을 갖는 연료 전지 시스템의 부하 추종 운전 방법.