JPH05258765A

JPH05258765A - 燃料電池システム

Info

Publication number: JPH05258765A
Application number: JP4055587A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kamimura; 上村　　博; Hisato Tagawa; 田川久人; Hidetoshi Karasawa; 唐澤英年; Tsutomu Baba; 務馬場; Junko Kono; 河野純子
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1993-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】燃料電池システムにおいて、電気および熱出
力で見た総合効率を低下させずに、改質不良を防止し、
負荷応答特性を改善し、システムの高信頼化を図る。【構成】電気エネルギーを用いた改質手段３と、りん
酸型燃料電池からの燃料排ガス中の水素を活用する手段
１０を設けたものである。前記の改質手段３は、負荷に
対応して増減する原料ガス量の改質に必要なエネルギー
を容易に供給でき、改質器２は負荷変動に対し遅れなく
りん酸電池１に改質した燃料を供給することができ、前
記水素活用手段１０は、りん酸型燃料電池１の燃料排ガ
ス中の水素を燃焼し、燃焼熱を取り出すことにより、前
記燃料排ガス中の未燃焼水素を熱源として再利用でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料電池たとえばりん酸
型燃料電池を用いたオンサイト用発電システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】低公害でかつ高効率な新エネルギーシス
テムとして、燃料電池発電システムが注目されている
が、中でも、りん酸型燃料電池発電システム（以下、Ｐ
ＡＦＣシステムと略す）は早くから開発が進められ実用
化が近い。とくにＰＡＦＣシステムはビル内に設置し、
コージェネレーションシステム（電気・熱併給システ
ム）、即ち、電気だけでなく熱も同時に提供するシステ
ムとして利用することが期待されている。

【０００３】ＰＡＦＣシステムの開発状況は、堤勝著
「りん酸型燃料電池発電システムの開発と実用化」、
“機能材料”、Ｖｏｌ．１１、Ｎｏ．６（１９９１）等
に述べられている。以下、現状の技術について概要を述
べる。

【０００４】りん酸型燃料電池は、負極に水素を供給
し、正極に酸素を連続的に供給することによって電気エ
ネルギーを発生させる。すなわち、電池内部で水素分子
が電子を放出し、正極に移動した水素分子と外部回路を
通って正極に到達する電子が酸素と反応し水を生成する
反応により、外部回路を流れる電子の形で電気エネルギ
ーが出力される。

【０００５】実際のＰＡＦＣシステムでは、水素ガスを
直接供給することは困難なため、原料ガスとして天然ガ
ス（主成分はメタン）やメタンガスを用い、それらを改
質器で水素ガスに改質して、りん酸型燃料電池に供給す
る。また、酸素の代りに、空気を直接供給するのが普通
である。

【０００６】従来のＰＡＦＣシステムの構成を図６に示
す。主要な機器は、りん酸型燃料電池１、改質器１０
２、改質器燃焼部１０３、インバータ４、制御装置１０
７である。制御装置１０７は、インバータ４から制御線
６２を介して得られる外部の要求電力に基づき、弁８、
弁１０４、弁１０５、ブロワ１０６、ブロワ９を、それ
ぞれ制御線６０、６５、６６、６７、６１を介して制御
する。

【０００７】以下に、本システムの動作を説明する。原
料ガス（天然ガス）は弁８、配管３０を通して改質器１
０２に入る。同時に水蒸気も配管３１を通って改質器１
０２に入る。改質器１０２で８００℃前後に加熱される
と原料ガスは改質され、水素、水蒸気、二酸化炭素およ
び一酸化炭素になる。一酸化炭素は燃料電池に悪影響が
あるので変成器で二酸化炭素に変えるが、本図では描い
ていない。発生した水素、水蒸気、二酸化炭素は配管３
２を通って、りん酸型燃料電池１に入る。また、空気は
ブロワ９、配管３３を通ってりん酸型燃料電池１に入
る。該電池１で発生した電気（直流）はケーブル５０を
通り、インバータ４によって交流に変換され、ケーブル
５１から出力される。

【０００８】通常、りん酸型燃料電池１では、水素は１
００％使用されることはなく、その水素使用率は平均で
８０％程度に制御される。残った水素は、電池１で使用
されない二酸化炭素、水蒸気とともに燃料排ガスとして
配管３４、弁１０５、配管３６を通って、改質器燃焼部
１０３に入る。一方、空気はブロワ１０６を通り、改質
器燃焼部１０３に入る。燃料排ガスと空気は改質器燃焼
部１０３で混合され、燃焼し、配管３８から放出され
る。これにより、原料ガスの改質に必要な８００℃の温
度を得ている。なお、燃料電池のスタート時には燃料排
ガスが無いため、弁１０５を閉じ、弁１０４を開けて配
管３７から原料ガスを改質器燃焼部１０３に入れ、燃焼
ガスとして使用する。

【０００９】りん酸型燃料電池は電気を発生すると同時
に熱も出力する。りん酸型燃料電池は電解液にりん酸を
使用していることから、温度は２００℃程度に維持する
必要があり、水または空気で冷却されている。したがっ
て、該燃料電池を熱源として例えば温水を提供でき、冷
暖房や給湯をまかなうコージェネレーションシステムを
提供できる。このために熱交換器等を備えているが、本
図では省略してある。

【００１０】ＰＡＦＣシステムは効率のよいことが特徴
である。通常、発電効率４０％、熱効率４０％、即ち、
全効率で８０％が容易に達成できる。これは、１００ｋ
Ｗ電気出力のシステムを例にとると、１００ｋＷの電気
出力と１００ｋＷの熱出力を得るのに２５０ｋＷ分の原
料ガスを必要とすることを意味する。従って、燃料の改
質に必要な熱量は、放熱等の熱損失を無視すれば、５０
ｋＷとなる。この５０ｋＷは燃料排ガス（図２の配管３
４からのガス）中の水素ガスの燃焼により得られてい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたＰＡＦＣシ
ステムはオンサイト用の発電システムとして魅力的なも
のであるが、実用化に当たっては次のような問題点があ
る。

【００１２】改質器は、システムスタート時には原料ガ
ス、定常時には燃料排ガス（水素）を燃焼させて原料ガ
スの改質をする。燃焼量は、りん酸燃料電池の電気出力
に応じて原料ガス量を制御することによって制御され
る。しかしながら、バーナーによる燃焼であるため、高
速かつ緻密な制御は困難である。

【００１３】システムスタート時の原料ガス使用から、
燃料排ガスの使用に切替える場合には、弁１０４を閉じ
弁１０５を開けるように制御装置１０７は制御するが、
燃焼ガスの種類が異なるため、失火する恐れがある。

【００１４】また、電気の消費量が増加し、りん酸型燃
料電池の負荷が増加した場合には、電池での水素使用量
が増加し、燃料排ガス中の水素含有量が減少する。した
がって、改質器燃焼部の燃焼エネルギーは減少し、原料
ガスの改質量が減少する。すなわち、水素ガスが必要な
ときに不足するわけである。

【００１５】また、負荷増加に見合った水素ガスの必要
量に応じて原料ガスを増加させると、上記の理由により
改質器燃焼部の燃焼エネルギーが少ないため、改質が充
分に行われずに未改質ガスがりん酸燃料電池に入力され
ることになり、電池の寿命低下の原因となる恐れがあ
る。

【００１６】したがって、負荷が急激に大きく変動する
場合、ＰＡＦＣシステムの出力を高速でそれに追従させ
ることはシステムの信頼性の面から問題があり、従来、
出来るだけゆるやかにシステムの状態を変えるように制
御している。

【００１７】しかしながら、現在、需要の高まってきて
いるビル等でのオンサイト発電では電気と熱のコージェ
ネレーションシステムが望まれており、コージェネレー
ションシステムでは時間帯によって使用するエネルギー
量が大幅に異なるため、負荷変動にはできるだけ高速に
応答することが望まれる。また、コージェネレーション
システムにおいては、発電効率よりも発電量と発生熱量
の双方を考慮した総合効率が良いことが重要である。

【００１８】よって、本発明は燃料電池システムの負荷
応答特性を改善しシステムの高信頼化を図ることを第１
の目的とする。さらに、上記第１の目的をシステムの総
合効率を低下させずに実現することを第２の目的とす
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記第１の目
的を達成するために、改質器用の熱源として電気エネル
ギーのみを、又は改質器原料ガスを用いる。また、上記
第２の目的を達成するために、更に、燃料電池からの燃
料排ガス中の水素ガスを活用する水素活用手段を設け
る。該水素活用手段は、燃料電池からの燃料排ガス中の
水素ガスを燃焼させてその燃焼熱を回収し、または、該
燃料排ガス中の水素ガスを分離してその分離した水素ガ
スを燃料電池の燃料ガスの一部として用いるものであ
る。

【００２０】

【作用】前記改質器の唯一の熱源となる電気エネルギー
は、負荷に対応して増減せしめられる原料ガス量を改質
するのに必要なエネルギーを賄うように制御される。こ
れにより、負荷変動に対し遅れなく燃料電池に燃料を供
給することができ、負荷応答特性を改善できる。前記水
素活用手段たる水素燃焼手段は、燃料酸電池からの燃料
排ガス中の水素ガスを燃焼し、その燃焼熱を取り出すこ
とにより、前記燃料排ガス中の未燃焼水素を熱源として
再利用でき、総合効率を高く保持することが出来る。ま
た、前記水素活用手段たる水素ガス分離手段は燃料電池
からの燃料排ガス中から水素を分離し、この分離した水
素ガスが燃料電池の燃料ガスの一部として再利用され、
総合効率を高く保持することが出来る。

【００２１】

【実施例】

実施例１まず、電気エネルギーを用いた改質手段と、電池からの
燃料排ガス中の水素を活用する水素活手段を設けた一実
施例を図１と図２を用いて説明する。

【００２２】図１は本実施例のシステムの構成を示した
図である。主要な機器は、りん酸型燃料電池１、改質器
２、改質器加熱部３、インバータ４、制御装置５であ
る。制御装置５はインバータ４から制御線６２を介して
得られる外部の要求電力に基づき、弁８、改質用電力制
御器６、ブロワ９をそれぞれ制御線６０、６４、６１を
介して制御する。

【００２３】原料ガス（例えば天然ガス）は弁８、配管
３０を通して改質器２に入る。同時に水蒸気も配管３１
を通って改質器２に入る。改質器で８００℃前後に加熱
されると原料ガスは改質され、水素、水蒸気、二酸化炭
素及び一酸化炭素になる。一酸化炭素は燃料電池に悪影
響があるので変成器で二酸化炭素に変えるが、本図では
描いていない。発生した水素、水蒸気、二酸化炭素は配
管３２を通ってりん酸型燃料電池１に入る。また、空気
はブロワ９、配管３３を通ってりん酸型燃料電池１に入
る。電池１で発生した電気（直流）はケーブル５０を通
り、インバータ４によって交流に変換され、出力され
る。

【００２４】りん酸型燃料電池１では水素は１００％使
用されることは無く、その水素使用率は平均で８０％程
度に制御される。残った水素は、電池１で使用されない
二酸化炭素、水蒸気とともに燃料排ガスとして配管３４
を通り、水素燃焼器１０に入る。水素燃焼器１０では電
池１で使用されずに残った水素が燃焼され、熱エネルギ
ーとして取り出される。原料ガスの改質に必要な８００
℃の温度は、インバータ４の出力（交流電力）をケーブ
ル５２、改質用電力制御器６、ケーブル５３を介して改
質器加熱部３に供給することにより得ている。なお、燃
料電池の発電スタート時にはインバータ４の出力電力が
無いため、ケーブル５１が接続された外部電力系統から
電気をとり、改質器加熱部３にケーブル５２、改質用電
力制御器６、ケーブル５３を通して供給する。

【００２５】ここで、改質用電力制御器６はサイリスタ
による電力制御をしており、改質器２に入る原料ガス量
に応じて必要な電力量を改質器加熱部３に供給する。す
なわち、制御装置５がインバータ４の出力電流、出力電
圧を制御線６２に用いてモニタしており、必要な発電量
を計算する。制御装置５はその結果に基づき、弁８によ
り原料ガスの量を、また、ブロワ９により空気の量を、
また、本図では機器を省略してあるが配管３１より入る
水蒸気の量を制御するとともに、改質に必要な電力量の
指示値を改質用電力制御器６に出力する。

【００２６】図２に本実施例における改質手段の構成図
を示す。ケーブル５２を通して供給される電力は改質用
電力制御器６、ケーブル５３を介して、改質器加熱部３
に供給される。改質器加熱部３は改質用電力制御器６に
より、常時、原料ガスの改質に必要な８００℃前後に保
持される。改質加熱部３としては電気ヒータを用いる。
配管３０を通ってエゼクタ２０に入った原料ガスは、配
管３１からエゼクタ２０に入った水蒸気と混合され、改
質器２に送り込まれる。水蒸気は改質に必要な水蒸気を
改質器に与える役目と共に、原料ガスを改質器に入力す
るエゼクタ２０の動力源としての役目も兼ねている。改
質器２の中で原料ガスの改質が行われる。改質に必要な
温度は約８００℃と高温なため、配管３０と配管３１は
改質器２の側を通るように配置し、それらを保温材２１
で覆うようにして、予め原料ガスと水蒸気を昇温するよ
うにしている。

【００２７】本改質手段は、加熱源に電気のみを用いて
いることから、失火する恐れは無く、改質手段を高信頼
化することが出来、ひいてはシステム全体の高信頼化を
達成できる。さらに、要求される電気量や熱量が急激に
増加したとしても、従来技術に述べたような改質用水素
の不足や、改質エネルギーの不足が起きるようなことは
無く、改質器加熱部に供給する電力を外部電力系統から
入力し、即時に増加させることが出来る。従って、ＰＡ
ＦＣシステムの負荷応答特性を大きく改善することが出
来る。

【００２８】りん酸型燃料電池１は電気を発生すると同
時に熱も出力する。りん酸型燃料電池１は電解液にりん
酸を使用していることから、温度は２００℃程度に維持
する必要があり、水で冷却している。したがって、その
冷却水がりん酸型燃料電池１から奪った熱と水素燃焼器
１０から発生する熱とを熱源として温水を提供でき、冷
暖房及び給湯をまかなうコージェネレーションシステム
を提供できる。このために熱交換器を備えているが、本
図では省略してある。

【００２９】次に本実施例の効率について述べる。前述
の従来例で述べたと同様に、使用する原料ガスの量は２
５０ｋＷ分であり、燃料電池１での発電効率は４０％で
あり、電池１の発電量は１００ｋＷであり、電池１での
水素使用率は８０％である。この場合、燃料電池１にお
ける発電量は１００ｋＷ、水素燃焼器１０における発熱
量は５０ｋＷであり、電池１による熱出力は前記従来例
と同じく１００ｋＷである。ただし、発電量１００ｋＷ
のうち５０ｋＷは改質器加熱部３で消費されるので、出
力電力は５０ｋＷとなる。従って、本実施例において
は、発電効率は（１００ｋＷ−５０ｋＷ）／２５０ｋ
Ｗ、すなわち２０％となる。熱効率は（５０ｋＷ＋１０
０ｋＷ）／２５０ｋＷ、すなわち６０％となる。従っ
て、総合効率は８０％であって、前記従来例と等しい。

【００３０】すなわち、本実施例はＰＡＦＣシステムの
負荷応答特性の改善およびシステムの高信頼化を、総合
効率の低下なしに実現できる。

【００３１】実施例２上記実施例１において、りん酸型燃料電池１の水素使用
率が１００％になるように原料ガス量を制御装置５で制
御することもできる。この場合には水素燃焼器１０は不
要であり、さらにシステム構成が簡単になる。

【００３２】実施例３本発明の他の１実施例のシステムの構成を図３に示す。
主要な機器は、りん酸型燃料電池１、改質器２、改質器
加熱部３、インバータ４、制御装置５である。制御装置
５はインバータ４から制御線６２を介して得られる外部
の要求電力に基づき、弁８、改質用電力制御部６、ブロ
ワ９をそれぞれ制御線６０、６４、６１を介して制御す
る。

【００３３】原料ガスは弁８、配管３０を通して改質器
２に入る。同時に水蒸気も配管３１を通って改質器２に
入る。改質器２で８００℃前後に加熱されると原料ガス
は改質され、水素、水蒸気、二酸化炭素及び一酸化炭素
になる。一酸化炭素は燃料電池に悪影響があるので変成
器で二酸化炭素に変えるが、本図では描いていない。発
生した水素、水蒸気、二酸化炭素は配管３２を通ってり
ん酸型燃料電池１に入る。また、空気はブロワ９、配管
３３を通ってりん酸型燃料電池１に入る。電池１で発生
した電気（直流）はケーブル５０を通り、インバータ４
によって交流に変換され、出力される。

【００３４】りん酸型燃料電池１では水素は１００％使
用されることはなく、その水素使用率は平均で８０％程
度に制御される。残った水素は、電池１で使用されない
二酸化炭素、水蒸気とともに燃料排ガスとして配管３４
を通り、水蒸気・二酸化炭素分離装置７に入る。ここ
で、水蒸気および二酸化炭素は分離され、水素ガスのみ
が再び燃料電池１に戻され、再利用される。

【００３５】水蒸気・二酸化炭素分離装置７は燃料排ガ
スを冷却し、水素分離膜を用いて水素を分離するもので
ある。膜材料としては、加硫シリコンコーティングポリ
スルホン中空糸やポリエステル中空糸を用いる。

【００３６】原料ガスの改質に必要な８００℃の温度
は、図１の実施例と同様に、インバータ４の出力（交流
電力）をケーブル５２、改質用電力制御器６、ケーブル
５３を介して改質器加熱部３に供給することにより得て
いる。なお、燃料電池の発電スタート時にはインバータ
４の出力電力が無いため、ケーブル５１が接続された外
部電力系統から電気をとり、改質器加熱部３にケーブル
５２、改質用電力制御器６、ケーブル５３を通して供給
する。

【００３７】改質手段としては、前述の図２に示したの
と同じものが用いられる。本改質手段を用いることによ
り、改質器加熱源に電気を用いていることから、失火す
る恐れは無く改質手段を高信頼化することが出来、ひい
てはシステム全体の高信頼化を達成できる。さらに、要
求される電気量や熱量が急激に増加し、燃料排ガス中の
水素量が減少したとしても、改質用エネルギーは外部電
力系統から補給することにより改質器加熱部には十分な
電力が供給され、即時に改質ガス量を増加させることが
出来る。従って、ＰＡＦＣシステムの負荷応答特性を大
きく改善することが出来る。

【００３８】りん酸型燃料電池１は電気を発生すると同
時に熱も出力する。りん酸型燃料電池１は電解液にりん
酸を使用していることから、温度は２００℃程度に維持
する必要があり、水または空気で冷却している。したが
って、この水または空気が電池１から奪った熱を熱源と
して例えば温水を提供でき、冷暖房及び給湯をまかなう
コージェネレーションシステムを提供できる。このため
に熱交換器等を備えているが、本図では省略してある。

【００３９】次に本実施例の効率について述べる。前記
の従来例で述べたのと同様に、使用する原料ガスの量は
２５０ｋＷ分であり、燃料電池１での発電効率は４０％
であり、電池１での水素使用率は８０％である。この場
合、本実施例では燃料排ガス中の水素をフィードバック
して発電に有効活用するので、エネルギーバランスを計
算すると、電池１の入力水素ガス量は３１２．５ｋＷ分
となる。したがって、りん酸型燃料電池１における発電
量は１２５ｋＷ、電池１による熱出力は１２５ｋＷとな
る。ただし、発電量１２５ｋＷのうち５０ｋＷは改質器
加熱部３で消費されるので、出力電力は７５ｋＷとな
る。従って、本実施例においては、発電効率は（１２５
ｋＷ−５０ｋＷ）／２５０ｋＷ、すなわち３０％とな
る。熱効率は１２５ｋＷ／２５０ｋＷ、すなわち５０％
となる。従って、総合効率は８０％であり、前記従来例
と等しい。

【００４０】すなわち、本実施例もＰＡＦＣシステムの
負荷応答特性の改善およびシステムの高信頼化を、総合
効率の低下なしに実現できる。

【００４１】なお、本実施例において、水蒸気・二酸化
炭素分離装置７で分離された水素ガスを直接に燃料電池
１に戻さないで、その間に水素ガス貯蔵器を介在させ、
該水素ガスを該水素ガス貯蔵器に蓄えて、負荷増加のと
き、より多くの水素ガスを該水素ガス貯蔵器から燃料電
池１に供給する様にすることもできる。

【００４２】実施例４上記実施例３においてりん酸型燃料電池１の水素使用率
が１００％になるように原料ガス量を制御装置５で制御
することもできる。この場合の構成図を図４に示す。た
だし、この場合には電池１の発電効率は５０％、電気出
力１２５ｋＷ、熱出力１２５ｋＷとなる。この場合には
燃料排ガスは水蒸気と二酸化炭素のみであり、燃料排ガ
ス中には燃料である水素は含まれていない。それ故、水
蒸気・二酸化炭素分離装置７と配管３５は不要であり、
さらにシステム構成は簡単になる。このとき、システム
の電気出力は１２５ｋＷ−５０ｋＷ、すなわち７５ｋＷ
となり、システムの発電効率は７５ｋＷ／２５０ｋＷす
なわち３０％、総合効率は（７５ｋＷ＋１２５ｋＷ）／
２５０ｋＷすなわち８０％となる。すなわち、この場合
にも前述と同様の効果が得られる。

【００４３】実施例５次に、改質器の熱源として原料ガスを用いた実施例を説
明する。図５はその構成を示す。本図は図６と似ている
が、配管３４を配管３６と結ぶ経路は無い。本実施例で
は、原料ガス２５０ｋＷ分のうち５０ｋＷ分を改質器燃
焼部１０３で用い、残りの２００ｋＷ分が改質され、り
ん酸型燃料電池１に入力される。りん酸型燃料電池１の
水素使用率は１００％とする。そうすると、発電出力は
１００ｋＷ、熱出力も１００ｋＷとなり、総合効率は８
０％を維持できる。本実施例では改質器の熱源として原
料ガスの燃焼エネルギーを用いている。改質器燃焼部１
０３に用いる原料ガス量は、従来例で通常運転時に改質
器燃焼部に使用している水素ガスの場合と異なり、りん
酸型燃料電池１の動作に影響されずに制御できるため、
失火の恐れは無く、また負荷増加の場合にも容易に該ガ
ス量を増加でき、応答が早い。

【００４４】実施例６図５において、りん酸型燃料電池１の水素使用率が１０
０％未満である様な実施例も可能である。この場合に
は、図５の実施例に図１の水素燃焼器１０、または図３
の水蒸気・二酸化炭素分離装置７を付加したシステム構
成とすることによって、同様の効果が得られる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、燃料電池システムの負
荷応答特性の改善とシステムの高信頼化を実現でき、さ
らに、それをシステムの総合効率の低下なしに実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す構成図である。

【図２】本発明の実施例１における改質手段の構成図で
ある。

【図３】本発明の実施例３を示す構成図である。

【図４】本発明の実施例４を示す構成図である。

【図５】本発明の実施例５を示す構成図である。

【図６】従来例を示す構成図である。

【符号の説明】

１…りん酸型燃料電池２、１０２…改質器３…改質器加熱部４…インバータ５、１０７…制御装置６…改質用電力制御
器７…水蒸気・二酸化炭素分離装置８、１０４、１０５
…弁９、１０６…ブロワ１０…水素燃焼器２０…エゼクタ２１…保温材３０〜３８…配管５０〜５３…ケーブ
ル６０〜６２、６４〜６７…制御線１０３…改質器燃焼
部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者馬場務茨城県日立市森山町1168番地株式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者河野純子茨城県日立市森山町1168番地株式会社日立製作所エネルギー研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原料ガスから水素ガスを製造する改質器
と、該改質器で製造された水素ガスを燃料とする燃料電
池とを備えた燃料電池システムにおいて、電気エネルギ
ーを前記改質器用の唯一の熱源として用いることを特徴
とする燃料電池システム。
【請求項２】前記改質器用の唯一の熱源としての電気
エネルギーとして、前記燃料電池で発電した電気エネル
ギーを用い、且つ、該燃料電池の起動時または負荷急増
時には外部電力系統からの電気エネルギーで補うことを
特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】前記燃料電池からの燃料排ガス中の水素
ガスを燃焼させて、その燃焼熱を回収する手段を備えた
請求項１又は２記載の燃料電池システム。
【請求項４】前記燃料電池からの燃料排ガス中の水素
ガスを分離する手段を備え、該分離された水素ガスを前
記燃料電池の燃料ガスの一部として再使用する請求項１
又は２記載の燃料電池システム。
【請求項５】前記改質器から前記燃料電池に供給され
た水素ガスの全部を該燃料電池において消費する請求項
１又は２記載の燃料電池システム。
【請求項６】原料ガスから水素ガスを製造する改質器
と、該改質器で製造された水素ガスを燃料とする燃料電
池とを備えた燃料電池システムにおいて、前記改質器用
の熱源として前記原料ガスを用いることを特徴とする燃
料電池システム。
【請求項７】前記燃料電池がリン酸型燃料電池である
請求項１ないし６のいずれかに記載の燃料電池システ
ム。