METHOD FOR LOAD FOLLOW-UP OPERATION OF FUEL CELL SYSTEMProvided is a method for 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 fuel flow rate F required to output P are beforehand obtained. Reforming catalyst layer temperatures Tj and reformable fuel flow rates Gj at Tj are predetermined. Gj corresponding to the maximum Tj that is equal to or less than the measured temperature T of the catalyst layer is set as FR. When FR < Fmin (minimum F), electric power generation is stopped. When FR ≥ Fmin, 1 is performed if an output demand value PD ≤ a maximum output PM, and 2 is performed if PD > PM. 1) In the case of f(PD) ≤ FR, the output is set to PD and the fuel flow rate is set to f(PD). In the case of f(PD) > FR, the output is set to a value that is less than PD and the maximum among P calculated by P = f -1(FR), and the fuel flow rate is set to FR. 2) In the case of f(PM) ≤ FR, the output is set to PM and the fuel flow rate is set to f(PM). In the case of f(PM) > FR, the output is set to the maximum value of P calculated from P = f -1(FR), and the fuel flow rate is set to FR.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, a minimum value of a flow rate of the hydrocarbon-based fuel determined by the function F = f(P), when P is within a range of 0 or more and PM or less, is represented as Fmin, and a plurality of temperatures Tj of the reforming catalyst layer (j is an integer of 1 or more and N or less, where N is an integer of 2 or more) and a flow rate Gj of the hydrocarbon-based fuel that corresponds to each Tj are predetermined, where each Gj is a flow rate of the hydrocarbon-based fuel capable of being reformed in the reforming catalyst layer at a corresponding reforming catalyst layer temperature Tj, each Gj is larger than 0, and Gj is the same value or increases with an increase of j, the method comprising: A) measuring a temperature T of the reforming catalyst layer; B) adopting Gj corresponding to a largest Tj that is equal to or less than the temperature T as a reformable flow rate FR that is a flow rate of the hydrocarbon-based fuel capable of being reformed in the reforming catalyst layer at the temperature T; C) when the reformable flow rate FR is smaller than the minimum value Fmin, stopping electric power generation in the fuel cell; and D) when the 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), and if f(PD) is equal to or less than the reformable flow rate FR, then 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 reformable flow rate FR, then setting the electrical output of the fuel cell to a value that is less than PD and the maximum among 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, 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), andif f(PM) is equal to or less than the reformable flow rate FR, then 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 reformable flow rate FR, then setting the electrical output of the fuel cell to a value that is the maximum among 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 시스템의 부하 추종 운전 방법확실한 개질, 유로 폐색ㆍ애노드 열화 방지가 가능한 연료 전지 시스템 부하 추종 운전 방법을 제공한다. 미리 전기 출력 (P) 과 P 를 출력하는 데에 필요한 연료 유량 (F) 의 함수 F = f(P) 및 P = f-1(F) 를 구하고, 개질 촉매층 온도 (Tj) 와 Tj 에 의해 개질 가능한 연료 유량 (Gj) 을 설정하고, 촉매층 측정 온도 (T) 이하에서 최대의 Tj 에 대응하는 Gj 를 FR 로 하고, FR ＜ Fmin(F 의 최소값) 이면 발전 정지시키고, FR ≥ Fmin 의 경우, 출력 요구값 (PD) ≤ 최대 출력 (PM) 이면 1 을, PD ＞ PM이면 2 를 실시한다. 1) f(PD) ≤ FR 이면 출력 (PD), 연료 유량 (f(PD)) 으로 하고, f(PD) ＞ FR 이면 출력을 P = f-1(FR) 에 의해 계산되는 P 의 PD 미만에서 최대의 값으로 하고, 연료 유량을 FR 로 하고, 2) f(PM) ≤ FR이면 출력 (PM), 연료 유량 (f(PM)) 으로 하고, f(PM) ＞ FR 이면 출력을 P = f-1(FR) 로부터 계산되는 P 의 최대값으로 하고, 연료 유량을 FR 로 한다.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 전지에 의해 출력하기 위해 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 역함수이고,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 나타내고, 또한, 미리 개질 촉매층의 복수의 온도 (Tj) (j 는 1 이상 N 이하의 정수, 단 N 은 2 이상의 정수) 와, 각 Tj 에 대응하는 탄화수소계 연료의 유량 (Gj) 을 설정해 두고, 단, 각 Gj 는 대응하는 개질 촉매층 온도 (Tj) 에서 개질 촉매층에 있어서 개질 가능한 탄화수소계 연료의 유량이고, 각 Gj 는 0 보다 크고, j 의 증가에 수반하여 Gj 는 동일한 값이거나 증가하고, A) 개질 촉매층의 온도 (T) 를 측정하는 공정,B) 온도 (T) 의 개질 촉매층에 있어서 개질 가능한 탄화수소계 연료의 유량인 개질 가능 유량 (FR) 으로서, 상기 온도 (T) 이하에서 가장 큰 Tj 에 대응하는 Gj 를 채용하는 공정, C) 상기 개질 가능 유량 (FR) 이, 상기 최소값 (Fmin) 보다 작은 경우, 연료 전지에 있어서의 발전을 정지시키는 공정, D) 상기 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 초과하고 있으면 공정 d2 를 실시하는 공정, d1) 상기 함수 F = f(P) 를 사용하여, 연료 전지 출력 요구값 (PD) 을 연료 전지에 의해 출력하기 위해 개질 촉매층에 공급할 필요가 있는 탄화수소계 연료의 유량 (f(PD)) 을 산출하고,f(PD) 가 상기 개질 가능 유량 (FR) 이하이면, 연료 전지의 전기 출력을 PD 로 하고, 개질 촉매층에 공급하는 탄화수소계 연료의 유량을 f(PD) 로 하고, f(PD) 가 상기 개질 가능 유량 (FR) 을 초과하고 있으면, 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 전지에 의해 출력하기 위해 개질 촉매층에 공급할 필요가 있는 개질 촉매층에 공급하는 탄화수소계 연료의 유량 (f(PM)) 을 산출하고, f(PM) 이 상기 개질 가능 유량 (FR) 이하이면, 연료 전지의 전기 출력을 PM 으로 하고, 개질 촉매층에 공급하는 탄화수소계 연료의 유량을 f(PM) 으로 하고,f(PM) 이 상기 개질 가능 유량 (FR) 을 초과하고 있으면, 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.