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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023086536
(43)【公開日】2023-06-22
(54)【発明の名称】エネルギー供給システム
(51)【国際特許分類】
H01M 8/04 20160101AFI20230615BHJP
H01M 8/04014 20160101ALI20230615BHJP
H01M 8/0432 20160101ALI20230615BHJP
H01M 8/04746 20160101ALI20230615BHJP
H01M 8/04313 20160101ALI20230615BHJP
H01M 8/0606 20160101ALI20230615BHJP
H01M 8/12 20160101ALN20230615BHJP
【ＦＩ】
H01M8/04 J
H01M8/04014
H01M8/0432
H01M8/04746
H01M8/04313
H01M8/0606
H01M8/12 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021201117
(22)【出願日】2021-12-10
(71)【出願人】
【識別番号】000005108
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110002572
【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】白川 雄三
(72)【発明者】
【氏名】西出 聡悟
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 浩章
(72)【発明者】
【氏名】石川 敬郎
【テーマコード（参考）】
5H126
5H127
【Ｆターム（参考）】
5H126BB06
5H127AA07
5H127AB26
5H127BA02
5H127BA12
5H127BA34
5H127BA43
5H127BA47
5H127BB02
5H127BB19
5H127BB23
5H127BB27
5H127DB12
5H127DB18
5H127DB79
5H127DB91
5H127DC12
5H127DC15
5H127EE16
(57)【要約】
【課題】外部に水素を供給することができるエネルギー供給システムを提供する。
【解決手段】酸化物イオン伝導型の燃料電池と、内燃機関とを備える、エネルギー供給システムは、前記内燃機関の排気または前記燃料電池の排気の少なくとも一方と、前記燃料電池への供給燃料または空気とを熱交換する、熱交換器と、前記エネルギー供給システムの外部に水素を供給するために、前記燃料電池から排出されたアノードオフガスを前記熱交換器に分配する、第一分配装置と、を備え、前記熱交換器は前記アノードオフガスを冷却し、前記エネルギー供給システムは、さらに、前記熱交換器によって冷却された前記アノードオフガスを、前記外部への水素供給と、前記内燃機関への燃料利用とに分配する、第二分配装置を備える。
【選択図】図１
【解決手段】酸化物イオン伝導型の燃料電池と、内燃機関とを備える、エネルギー供給システムは、前記内燃機関の排気または前記燃料電池の排気の少なくとも一方と、前記燃料電池への供給燃料または空気とを熱交換する、熱交換器と、前記エネルギー供給システムの外部に水素を供給するために、前記燃料電池から排出されたアノードオフガスを前記熱交換器に分配する、第一分配装置と、を備え、前記熱交換器は前記アノードオフガスを冷却し、前記エネルギー供給システムは、さらに、前記熱交換器によって冷却された前記アノードオフガスを、前記外部への水素供給と、前記内燃機関への燃料利用とに分配する、第二分配装置を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
酸化物イオン伝導型の燃料電池と、内燃機関とを備える、エネルギー供給システムにおいて、
前記内燃機関の排気または前記燃料電池の排気の少なくとも一方と、前記燃料電池への供給燃料または空気とを熱交換する、熱交換器と、
前記エネルギー供給システムの外部に水素を供給するために、前記燃料電池から排出されたアノードオフガスを前記熱交換器に分配する、第一分配装置と、
を備え、
前記熱交換器は前記アノードオフガスを冷却し、
前記エネルギー供給システムは、さらに、前記熱交換器によって冷却された前記アノードオフガスを、前記外部への水素供給と、前記内燃機関への燃料利用とに分配する、第二分配装置を備える、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
前記内燃機関の排気または前記燃料電池の排気の少なくとも一方と、前記燃料電池への供給燃料または空気とを熱交換する、熱交換器と、
前記エネルギー供給システムの外部に水素を供給するために、前記燃料電池から排出されたアノードオフガスを前記熱交換器に分配する、第一分配装置と、
を備え、
前記熱交換器は前記アノードオフガスを冷却し、
前記エネルギー供給システムは、さらに、前記熱交換器によって冷却された前記アノードオフガスを、前記外部への水素供給と、前記内燃機関への燃料利用とに分配する、第二分配装置を備える、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
【請求項2】
請求項１に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記第一分配装置は、前記燃料電池の入口におけるガス温度が所定の基準温度以上である場合に、バーナーに供給するアノードオフガスの量を減らし、入口におけるガス温度が前記基準温度未満である場合に、前記バーナーに供給するアノードオフガスの量を増やす、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
前記第一分配装置は、前記燃料電池の入口におけるガス温度が所定の基準温度以上である場合に、バーナーに供給するアノードオフガスの量を減らし、入口におけるガス温度が前記基準温度未満である場合に、前記バーナーに供給するアノードオフガスの量を増やす、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
【請求項3】
請求項１に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記エネルギー供給システムは、前記外部における水素の需要を表す情報を取得し、
前記第二分配装置は、前記需要に応じて、前記外部に供給する水素の量を制御する、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
前記エネルギー供給システムは、前記外部における水素の需要を表す情報を取得し、
前記第二分配装置は、前記需要に応じて、前記外部に供給する水素の量を制御する、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
【請求項4】
請求項３に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記エネルギー供給システムは、水素の販売価格を表す情報を取得し、
前記第二分配装置は、前記需要と、前記販売価格とに応じて、前記外部に供給する水素の量を制御する、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
前記エネルギー供給システムは、水素の販売価格を表す情報を取得し、
前記第二分配装置は、前記需要と、前記販売価格とに応じて、前記外部に供給する水素の量を制御する、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
【請求項5】
請求項１に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記熱交換器は、前記アノードオフガスと、前記燃料電池への供給燃料とを熱交換する、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
前記熱交換器は、前記アノードオフガスと、前記燃料電池への供給燃料とを熱交換する、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
【請求項6】
請求項１に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記エネルギー供給システムは、前記燃料電池への供給燃料を改質する改質器を備える、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
前記エネルギー供給システムは、前記燃料電池への供給燃料を改質する改質器を備える、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
【請求項7】
請求項１または６に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記エネルギー供給システムは、
‐改質器の温度、
‐前記第二分配装置が前記外部に水素を供給しているか否か、
‐前記外部における水素の需要量と、前記第二分配装置から前記外部への水素の供給量との関係、および
‐前記内燃機関に燃料が供給されているか否か、
のうち少なくとも１つに基づいて、前記燃料電池への燃料の供給量を制御する、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
前記エネルギー供給システムは、
‐改質器の温度、
‐前記第二分配装置が前記外部に水素を供給しているか否か、
‐前記外部における水素の需要量と、前記第二分配装置から前記外部への水素の供給量との関係、および
‐前記内燃機関に燃料が供給されているか否か、
のうち少なくとも１つに基づいて、前記燃料電池への燃料の供給量を制御する、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
【請求項8】
請求項６に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記熱交換器は、前記内燃機関の排気と、前記改質器への供給燃料とを熱交換する、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
前記熱交換器は、前記内燃機関の排気と、前記改質器への供給燃料とを熱交換する、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
【請求項9】
請求項６に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記熱交換器は、前記燃料電池の排気と、前記改質器から前記燃料電池への供給燃料とを熱交換する、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
前記熱交換器は、前記燃料電池の排気と、前記改質器から前記燃料電池への供給燃料とを熱交換する、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
【請求項10】
請求項１に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記エネルギー供給システムは、前記アノードオフガスから水素を分離する分離器を備える、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
前記エネルギー供給システムは、前記アノードオフガスから水素を分離する分離器を備える、
ことを特徴とする、エネルギー供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はエネルギー供給システムに関し、たとえば、エンジンと燃料電池とを組み合わせたハイブリッドシステムにおいて、熱と電力と水素を外部供給可能にする技術に関する。
【背景技術】
【0002】
脱炭素にむけて、分散電源の利用が増大する傾向にある。分散電源は、たとえばＳＯＦＣ（固体酸化物形燃料電池）およびエンジン（内燃機関）を備える。
【0003】
ＳＯＦＣ（固体酸化物形燃料電池）は、高い発電効率がメリットである。さらに、高温で駆動することから、その排熱を燃料改質に用いることができる。一方で、設備コストが高価であることや、未利用燃料を含むオフガスが排出されることがデメリットである。
【0004】
エンジン発電機は、安価な設備コストがメリットであるが、発電効率がＳＯＦＣに比べて低いことがデメリットである。
【0005】
これらの背景から、ＳＯＦＣとエンジンのハイブリッドシステムが提案されている。たとえば特許文献１の排気利用システムは、ＳＯＦＣのオフガスをエンジンの燃料として再利用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１３－１８９８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、従来のエネルギー供給システムでは、システムの外部に水素を供給することができないという課題があった。
【0008】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、外部に水素を供給することができるエネルギー供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係るエネルギー供給システムの一例は、
酸化物イオン伝導型の燃料電池と、内燃機関とを備える、エネルギー供給システムにおいて、
前記内燃機関の排気または前記燃料電池の排気の少なくとも一方と、前記燃料電池への供給燃料または空気とを熱交換する、熱交換器と、
前記エネルギー供給システムの外部に水素を供給するために、前記燃料電池から排出されたアノードオフガスを前記熱交換器に分配する、第一分配装置と、
を備え、
前記熱交換器は前記アノードオフガスを冷却し、
前記エネルギー供給システムは、さらに、前記熱交換器によって冷却された前記アノードオフガスを、前記外部への水素供給と、前記内燃機関への燃料利用とに分配する、第二分配装置を備える、
ことを特徴とする。
酸化物イオン伝導型の燃料電池と、内燃機関とを備える、エネルギー供給システムにおいて、
前記内燃機関の排気または前記燃料電池の排気の少なくとも一方と、前記燃料電池への供給燃料または空気とを熱交換する、熱交換器と、
前記エネルギー供給システムの外部に水素を供給するために、前記燃料電池から排出されたアノードオフガスを前記熱交換器に分配する、第一分配装置と、
を備え、
前記熱交換器は前記アノードオフガスを冷却し、
前記エネルギー供給システムは、さらに、前記熱交換器によって冷却された前記アノードオフガスを、前記外部への水素供給と、前記内燃機関への燃料利用とに分配する、第二分配装置を備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係るエネルギー供給システムは、外部に水素を供給することができる。
【0011】
たとえば、ＳＯＦＣとエンジンを組み合わせたハイブリッド方式により、熱、電気、水素の３形態で外部にエネルギーを供給でき、需要に合わせて高い効率と高い稼働率での運用が可能となる。
【0012】
また、たとえば、熱電比を調整可能なコージェネレーションシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】第一実施形態に関わるエネルギー供給システムの基本構成例を示す概略図。
【図7】第二実施形態に関わるエネルギー供給システムの基本構成例を示す概略図。
【図8】第三実施形態に関わるエネルギー供給システムの基本構成例を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態に関わるエネルギー供給システムの構成及び運転方法について説明する。第一実施形態に関わるエネルギー供給システムは、ＳＯＦＣ－エンジンハイブリッドシステムである。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態に関わるエネルギー供給システムの構成及び運転方法について説明する。第一実施形態に関わるエネルギー供給システムは、ＳＯＦＣ－エンジンハイブリッドシステムである。
【0015】
＜エネルギー供給システムの構成＞
図１は、第一実施形態に関わるエネルギー供給システム１０の基本構成例を示す概略図である。エネルギー供給システム１０は、エンジン１１（内燃機関）と、ＳＯＦＣ１２（固体酸化物形燃料電池）と、バーナー１３と、改質器１４と、分離器１５と、制御器１６と、熱交換器２１～２８を含む熱交換器群と、第一分配装置３１と、第二分配装置３２とを備える。なお図中「ＨＥＸ」は「熱交換器」を表す。
図１は、第一実施形態に関わるエネルギー供給システム１０の基本構成例を示す概略図である。エネルギー供給システム１０は、エンジン１１（内燃機関）と、ＳＯＦＣ１２（固体酸化物形燃料電池）と、バーナー１３と、改質器１４と、分離器１５と、制御器１６と、熱交換器２１～２８を含む熱交換器群と、第一分配装置３１と、第二分配装置３２とを備える。なお図中「ＨＥＸ」は「熱交換器」を表す。
【0016】
エンジン１１は、いわゆるエンジン発電機であり、ベース燃料を燃焼させて発電を行う。ＳＯＦＣ１２は酸化物イオン伝導型の燃料電池であり、燃料を空気中の酸素と反応させて発電を行う。ＳＯＦＣ１２のアノードオフガスは、たとえば水素、二酸化炭素、水、一酸化炭素、を含む。ＳＯＦＣ１２はたとえば７００℃において最適に動作する。
【0017】
図１において、太実線矢印は高温の空気（たとえばエンジン１１の排気およびＳＯＦＣ１２のカソードからの未利用空気を含む排気）の流れを表し、細実線矢印は燃料（未利用の燃料を含むアノードオフガスを含む）の流れを表し、一点鎖線矢印は常温または高温の空気（たとえば吸気）の流れを表し、ハッチング付き太線矢印は排水の流れを表し、ハッチング付き細線矢印は熱媒体（本実施形態では水）の流れを表し、破線矢印はエンジン１１の冷媒の流れを表し、二重線矢印は制御信号の流れを表す。
【0018】
バーナー１３は、ＳＯＦＣ１２のアノードオフガスと、カソードの未利用空気とを混合し燃焼させる。改質器１４は、ＳＯＦＣ１２への供給燃料を、水素を含むガス（改質ガス）に変換することにより改質する。改質器１４の動作温度は適宜設計可能であるが、たとえばＳＯＦＣ１２の最適な稼働温度に応じて決定することができ、本実施形態では７００℃である。
【0019】
熱交換器２１～２８は、エンジン１１の排気およびＳＯＦＣ１２の排気と、ＳＯＦＣ１２への供給燃料、空気および水とを熱交換する。本実施形態では、それぞれ具体的に下記の熱交換を行う。
‐熱交換器２１は、エンジン１１の排気とＳＯＦＣ１２への供給燃料とを熱交換する。これによって燃料が適切な温度に加熱される。
‐熱交換器２２は、エンジン１１の排気とＳＯＦＣ１２への空気とを熱交換する。これによって空気が適切な温度に加熱される。
‐熱交換器２３は、ＳＯＦＣ１２のアノードオフガスとＳＯＦＣ１２への供給燃料とを熱交換する。これによってアノードオフガスが冷却されるとともに、燃料が適切な温度に加熱される。
‐熱交換器２４は、ＳＯＦＣ１２の排気とＳＯＦＣ１２への空気とを熱交換する。これによって空気が適切な温度に加熱される。
‐熱交換器２５は、ＳＯＦＣ１２のアノードオフガスと水とを熱交換し、これによってアノードオフガスを冷却する。冷却によって凝縮しアノードオフガスから分離された液体の水は、外部に排出される。
‐熱交換器２６は、ＳＯＦＣ１２の排気と水を熱交換する。
‐熱交換器２７は、エンジン１１の排気と水とを熱交換する。
‐熱交換器２８は、エンジン１１の冷媒と水とを熱交換する。
熱交換器２５～２８によって加熱された水は、熱交換器２８から外部へと供給され、これによって外部に熱が供給される。
‐熱交換器２１は、エンジン１１の排気とＳＯＦＣ１２への供給燃料とを熱交換する。これによって燃料が適切な温度に加熱される。
‐熱交換器２２は、エンジン１１の排気とＳＯＦＣ１２への空気とを熱交換する。これによって空気が適切な温度に加熱される。
‐熱交換器２３は、ＳＯＦＣ１２のアノードオフガスとＳＯＦＣ１２への供給燃料とを熱交換する。これによってアノードオフガスが冷却されるとともに、燃料が適切な温度に加熱される。
‐熱交換器２４は、ＳＯＦＣ１２の排気とＳＯＦＣ１２への空気とを熱交換する。これによって空気が適切な温度に加熱される。
‐熱交換器２５は、ＳＯＦＣ１２のアノードオフガスと水とを熱交換し、これによってアノードオフガスを冷却する。冷却によって凝縮しアノードオフガスから分離された液体の水は、外部に排出される。
‐熱交換器２６は、ＳＯＦＣ１２の排気と水を熱交換する。
‐熱交換器２７は、エンジン１１の排気と水とを熱交換する。
‐熱交換器２８は、エンジン１１の冷媒と水とを熱交換する。
熱交換器２５～２８によって加熱された水は、熱交換器２８から外部へと供給され、これによって外部に熱が供給される。
【0020】
熱交換器２１～２８の配置は、次のようになっている。
‐エンジン１１の排気は、上流から順に、熱交換器２１、２２、２７を通過する。
‐ＳＯＦＣ１２の排気は、上流から順に、バーナー１３、改質器１４、熱交換器２４、２６を通過する。
‐ＳＯＦＣ１２への供給燃料は、上流から順に、熱交換器２１、２３、改質器１４を通過する。
‐ＳＯＦＣ１２への供給空気は、上流から順に、熱交換器２２、２４を通過する。
‐ＳＯＦＣ１２のアノードオフガスは、まず第一分配装置３１によって分配される。第一分配装置３１によって分配された一方はバーナー１３に供給される。他方は、上流から順に熱交換器２３、２５、第二分配装置３２を通過する。
‐水は、上流から順に、熱交換器２５、２６、２７、２８を通過する。
‐エンジン１１の排気は、上流から順に、熱交換器２１、２２、２７を通過する。
‐ＳＯＦＣ１２の排気は、上流から順に、バーナー１３、改質器１４、熱交換器２４、２６を通過する。
‐ＳＯＦＣ１２への供給燃料は、上流から順に、熱交換器２１、２３、改質器１４を通過する。
‐ＳＯＦＣ１２への供給空気は、上流から順に、熱交換器２２、２４を通過する。
‐ＳＯＦＣ１２のアノードオフガスは、まず第一分配装置３１によって分配される。第一分配装置３１によって分配された一方はバーナー１３に供給される。他方は、上流から順に熱交換器２３、２５、第二分配装置３２を通過する。
‐水は、上流から順に、熱交換器２５、２６、２７、２８を通過する。
【0021】
本実施形態に係る熱交換器群は８個の熱交換器を含むが、熱交換器群は少なくとも１個の熱交換器を含んでいればよく（すなわち単一の熱交換器であってもよく）、とくに、エンジン１１の排気またはＳＯＦＣ１２の排気の少なくとも一方と、ＳＯＦＣ１２への供給燃料または空気とを熱交換する熱交換器が少なくとも１個あればよい。また、熱交換器２１～２８のうち２個以上の機能を、１個の熱交換器に備えてもよい。
【0022】
なお、熱交換器の具体的な構成はこれに限らず任意に変更可能であり、たとえば後述の第二実施形態および第三実施形態のような構成とすることも可能である。
【0023】
第一分配装置３１は、ＳＯＦＣ１２から排出されたアノードオフガスの一部を熱交換器２３に分配し、別の一部をバーナー１３に分配する。動作の具体例は、図３を参照して後述する。熱交換器２３に分配されたアノードオフガスの一部は、エネルギー供給システム１０の外部に水素を供給するために用いられる。
【0024】
第二分配装置３２は、熱交換器２３および２５によって冷却されたアノードオフガスを、外部への水素供給と、エンジン１１への燃料利用とに分配する。
【0025】
分離器１５は、アノードオフガスから水素を分離し、分離された水素をエネルギー供給システム１０の外部に供給する。これによって、外部に供給される水素の純度を向上させることができる。なお分離器１５の具体的な構成は、公知技術等に基づいて当業者が適宜設計することができる。
【0026】
本実施形態では、分離器１５は第二分配装置３２の下流に配置されるが、変形例として、分離器１５を第二分配装置３２の上流に配置することも可能であり、たとえば熱交換器２５と第二分配装置３２との間に配置することができる。
【0027】
制御器１６は、エネルギー供給システム１０の全体の動作を制御する。たとえば、上述の第一分配装置３１の動作、第二分配装置３２の動作、ＳＯＦＣ１２への供給燃料の供給量、等を制御する。制御器１６は公知のコンピュータとしてのハードウェア構成を有し、たとえば演算手段および記憶手段を備える。演算手段はたとえばプロセッサを含み、記憶手段はたとえば半導体メモリ装置および磁気ディスク装置等の記憶媒体を含む。記憶手段はプログラムを記憶してもよい。プロセッサがこのプログラムを実行することにより、コンピュータは制御器１６としての機能を実現してもよい。
【0028】
＜水素の外部供給制御＞
以下、エネルギー供給システム１０が水素を外部に供給する際の動作について説明する。水素の外部供給有無は様々な判断材料がある。例えば、水素の外部需要量がある場合は、余剰水素を外部に供給してよい。その際に、水素の外部供給があった場合でも、水素の外部販売価格が所定の基準価格以下である場合は、外部供給をやめてもよい。さらに、外部需要量に合わせてエンジン１１への供給と外部への供給との流量調整を実施するために、第二分配装置３２を制御することが望ましい。
以下、エネルギー供給システム１０が水素を外部に供給する際の動作について説明する。水素の外部供給有無は様々な判断材料がある。例えば、水素の外部需要量がある場合は、余剰水素を外部に供給してよい。その際に、水素の外部供給があった場合でも、水素の外部販売価格が所定の基準価格以下である場合は、外部供給をやめてもよい。さらに、外部需要量に合わせてエンジン１１への供給と外部への供給との流量調整を実施するために、第二分配装置３２を制御することが望ましい。
【0029】
図２は、エネルギー供給システム１０が水素を外部に供給する際の動作例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理の実行は、たとえば制御器１６によって制御される。
【0030】
水素の外部供給に先立って、エネルギー供給システム１０は、システムの運転を開始し（ステップＳ００１）、システムの暖機運転を行う（ステップＳ００２）。暖機運転は所定時間行われる。あるいは、暖機運転は、エネルギー供給システム１０の所定箇所の温度が任意の基準温度以上になるまで、または、経過時間に応じて事前に決定されたパターンで行われる。暖機運転の方法は、システムのサイズ、構成、等に応じて設計することができる。
【0031】
次に、エネルギー供給システム１０は、外部における水素の需要を表す情報を取得する（ステップＳ１０１）。この情報は、たとえば外部における水素の需要があるか否かを表す情報と、需要量を表す情報とを含む。需要量は、たとえば流量（時間あたりの量、以下同じ）で表される。また、この情報は、たとえば外部のコンピュータ等から受信することによって取得することができる。
【0032】
ステップＳ１０１において水素の需要がある場合には、エネルギー供給システム１０は、水素の販売価格を表す情報を取得し、販売価格が基準価格以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。販売価格を表す情報は、たとえば外部のコンピュータ等から受信することによって取得することができる。
【0033】
基準価格は、エネルギー供給システム１０へ供給する燃料の価格、設備費、季節、時刻によるエネルギーの価値、等を考慮し、設計者が任意の値を事前に決定することができる。このような制御とすることで、経済的に成立する範囲で、需要量に合わせて、水素を外部に供給できる。
【0034】
ステップＳ１０１において水素の需要がない場合、または、ステップＳ１０２において販売価格が所定価格未満である場合には、エネルギー供給システム１０は、水素（余剰水素）をエンジン１１に供給する（ステップＳ１０３）。たとえば、第二分配装置３２が水素の全量をエンジン１１に分配する。ステップＳ１０３の後、処理はステップＳ１０１に戻る。
【0035】
ステップＳ１０２において販売価格が所定価格以上である場合には、エネルギー供給システム１０は、現在の水素の供給量（エネルギー供給システム１０から外部に供給されている水素の量）を取得し、需要量が供給量より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０４）。需要量および供給量は、たとえば流量で表される。
【0036】
ステップＳ１０４において需要量が供給量より大きい場合には、エネルギー供給システム１０は、供給量（すなわち外部に供給する水素の量）を増やす（ステップＳ１０５）。ここで増やす量（増分）は、任意に指定または変更可能である。ステップＳ１０５の後、処理はステップＳ１０２に戻る。なお、変形例としてステップＳ１０１に戻してもよい。
【0037】
ステップＳ１０４において需要量が供給量以下である場合には、エネルギー供給システム１０は、供給量を減らす（ステップＳ１０６）。ここで減らす量も、任意に指定または変更可能である。ステップＳ１０６の後、処理はステップＳ１０２に戻る。なお、変形例としてステップＳ１０１に戻してもよい。
【0038】
ステップＳ１０２～Ｓ１０６のループは、停止指示が与えられるまで連続して実行することができる。このループにより、常に最適な水素量を外部へ供給することができる。
【0039】
このようにして、本実施形態に係るエネルギー供給システム１０は、外部に水素を供給することができる。
【0040】
また、エネルギー供給システム１０では、第二分配装置３２が、外部に供給する水素の量を、水素の需要に応じて制御するので、需要に応じた適切な水素供給を行うことができる。また、とくに本実施形態では、第二分配装置３２が、外部に供給する水素の量を、さらに水素の販売価格に応じて制御するので、エネルギー供給システム１０の外部および内部における水素の価値を比較して、適切な水素供給を行うことができる。
【0041】
なお、エネルギー供給システム１０は、熱交換器２８から高温の水を排出するので、熱を外部に供給することができる。また、エンジン１１およびＳＯＦＣ１２の発電動作により、電力を外部に供給することができる。このように、熱、電力、水素の３形態でエネルギーを供給することができる。とくに、エネルギー供給システム１０は、熱電比を調整可能なコージェネレーションシステムとして機能する。
【0042】
＜アノードオフガスの分配制御＞
図３は、第一分配装置３１に係る動作例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理の実行は、たとえば制御器１６によって制御される。ステップＳ００１およびＳ００２は、図２の処理と同様である。ステップＳ００２の後、エネルギー供給システム１０は、ＳＯＦＣ１２の入口の供給燃料および空気の温度が、所定の基準温度以上になるように分配装置を制御する。
図３は、第一分配装置３１に係る動作例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理の実行は、たとえば制御器１６によって制御される。ステップＳ００１およびＳ００２は、図２の処理と同様である。ステップＳ００２の後、エネルギー供給システム１０は、ＳＯＦＣ１２の入口の供給燃料および空気の温度が、所定の基準温度以上になるように分配装置を制御する。
【0043】
まず、エネルギー供給システム１０は、ＳＯＦＣ１２の入口におけるガス温度が、所定の基準温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、「ガス温度」とは、供給燃料（燃料ガス）の温度であってもよく、空気の温度であってもよく、双方に基づいて算出される温度であってもよい。また、基準温度はＳＯＦＣ１２の最適な稼働温度に基づいて適宜決定することができ、たとえば７００℃である。
【0044】
ステップＳ２０１において、温度が基準温度以上である場合には、エネルギー供給システム１０は、バーナー１３に供給するアノードオフガスの量を減らす（ステップＳ２０２）。この量は、たとえば流量である。一方、温度が基準温度未満である場合には、エネルギー供給システム１０は、バーナー１３に供給するアノードオフガスの量を増やす（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０２またはＳ２０３の後、処理はステップＳ２０１に戻る。
【0045】
このような制御により、ＳＯＦＣ１２の温度を稼働に適した温度に維持しながら、外部に供給可能な水素の量を自由に変化させることができる。
【0046】
＜ＳＯＦＣへの燃料供給制御＞
図４は、ＳＯＦＣ１２への供給燃料の制御例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理の実行は、たとえば制御器１６によって制御される。とくに、この処理の実行は、図示しない燃料供給装置（たとえば熱交換器２１に燃料を供給する）を介して実現することができる。
図４は、ＳＯＦＣ１２への供給燃料の制御例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理の実行は、たとえば制御器１６によって制御される。とくに、この処理の実行は、図示しない燃料供給装置（たとえば熱交換器２１に燃料を供給する）を介して実現することができる。
【0047】
ステップＳ００１およびＳ００２は、図２の処理と同様である。ステップＳ００２の後、エネルギー供給システム１０は、改質器１４の温度が所定の基準温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。基準温度は、たとえば上述のように７００℃である。
【0048】
ステップＳ３０１において改質器１４の温度が基準温度以上である場合には、エネルギー供給システム１０は、第二分配装置３２が外部に水素を供給しているか否かを判定する（ステップＳ３０２）。
【0049】
ステップＳ３０２において外部に水素が供給されている場合には、エネルギー供給システム１０は、外部における水素の需要量を表す情報を取得し、需要量が供給量より大きいか否かを判定する（ステップＳ３０３）。
【0050】
ステップＳ３０２において外部に水素が供給されていない場合、および、ステップＳ３０３において需要量が供給量以下である場合には、エネルギー供給システム１０は、エンジン１１にベース燃料が供給されているか否かを判定する（ステップＳ３０４）。
【0051】
ステップＳ３０３において需要量が供給量より大きい場合、および、ステップＳ３０４においてエンジン１１にベース燃料が供給されている場合には、エネルギー供給システム１０は、ＳＯＦＣ１２への燃料の供給量を増やす（ステップＳ３０５）。ここで増やす量（増分）は、任意に指定または変更可能である。ステップＳ３０５の後、処理はステップＳ３０１に戻る。
【0052】
ステップＳ３０１において改質器１４の温度が基準温度未満である場合、および、ステップＳ３０４においてエンジン１１にベース燃料が供給されていない場合には、エネルギー供給システム１０は、ＳＯＦＣ１２への燃料の供給量を減らす（ステップＳ３０６）。ここで減らす量（増分）も、任意に指定または変更可能である。ステップＳ３０６の後、処理はステップＳ３０１に戻る。
【0053】
以上のように、ステップＳ３０１の判定結果に応じてステップＳ３０５またはＳ３０６が実行されるので、改質器１４が適切な稼働温度でない場合にはＳＯＦＣ１２に供給される燃料が減少し、非効率な動作を抑制することができる。
【0054】
また、ステップＳ３０２の判定結果に応じてステップＳ３０５またはＳ３０６が実行されるので、水素を外部に供給している場合にはＳＯＦＣ１２に供給される燃料が増加し、より多くの水素を生成することができる。
【0055】
また、ステップＳ３０３の判定結果に応じてステップＳ３０５またはＳ３０６が実行されるので、水素の需要量が大きい場合にはＳＯＦＣ１２に供給される燃料が増加し、より多くの水素を生成することができる。
【0056】
また、ステップＳ３０４の判定結果に応じてステップＳ３０５またはＳ３０６が実行されるので、エンジン１１にベース燃料が供給されておらず、すなわちエンジン１１が第二分配装置３２からの水素のみで動作している場合には、不要な水素の生成を抑制することができる。
【0057】
このように、図４の処理によれば、エネルギー供給システム１０は、
‐改質器１４の温度、
‐第二分配装置３２が外部に水素を供給しているか否か、
‐外部における水素の需要量と、第二分配装置３２から外部への水素の供給量との関係、および
‐エンジン１１に燃料が供給されているか否か、
に基づいて、ＳＯＦＣ１２への燃料の供給量を制御するので、ＳＯＦＣ１２が生成する水素の量を最適に制御することができ、動作効率が向上する。
‐改質器１４の温度、
‐第二分配装置３２が外部に水素を供給しているか否か、
‐外部における水素の需要量と、第二分配装置３２から外部への水素の供給量との関係、および
‐エンジン１１に燃料が供給されているか否か、
に基づいて、ＳＯＦＣ１２への燃料の供給量を制御するので、ＳＯＦＣ１２が生成する水素の量を最適に制御することができ、動作効率が向上する。
【0058】
なお、ステップＳ３０１～Ｓ３０４の判定処理は、いずれかを省略することも可能であり、ステップＳ３０１～Ｓ３０４のうち少なくとも１つが実行されればよい。たとえば、ステップＳ３０１～Ｓ３０４のうち１つのみを実行し、結果がＹＥＳであればステップＳ３０５を、ＮＯであればステップＳ３０６を、それぞれ実行するよう構成することも可能である。
【0059】
ステップＳ３０１～Ｓ３０６のループは、停止指示が与えられるまで連続して実行することができる。このループにより、常に最適な量の燃料をＳＯＦＣ１２に供給することができる。
【0060】
＜全体制御＞
エネルギー供給システム１０は、上記の制御以外に、エンジン１１およびＳＯＦＣ１２の発電電力を電力需要に合わせるために、燃料の供給量を制御する。具体例として、システム全体での発電電力が、外部から要求される電力量の指示値（需要電力値等）に適合するように、各燃料の流量が増減する。
エネルギー供給システム１０は、上記の制御以外に、エンジン１１およびＳＯＦＣ１２の発電電力を電力需要に合わせるために、燃料の供給量を制御する。具体例として、システム全体での発電電力が、外部から要求される電力量の指示値（需要電力値等）に適合するように、各燃料の流量が増減する。
【0061】
＜燃料供給装置＞
ＳＯＦＣ１２およびエンジン１１へ供給する燃料の量に関する制御は、当業者が公知技術等に基づいて適宜設計することができ、特に制限はない。たとえば、燃料噴射弁の開閉周期および／または開閉時間の制御により流量を調整するものを用いてもよいし、マスフローコントローラのようなバルブ制御やポンプ制御による流量制御が可能なものを用いてもよい。また、必要に応じて加圧ポンプを用いて所定圧力まで加圧してもよい。
ＳＯＦＣ１２およびエンジン１１へ供給する燃料の量に関する制御は、当業者が公知技術等に基づいて適宜設計することができ、特に制限はない。たとえば、燃料噴射弁の開閉周期および／または開閉時間の制御により流量を調整するものを用いてもよいし、マスフローコントローラのようなバルブ制御やポンプ制御による流量制御が可能なものを用いてもよい。また、必要に応じて加圧ポンプを用いて所定圧力まで加圧してもよい。
【0062】
＜燃料の組成＞
エンジン１１へ供給するベース燃料の組成について、特に制限はない。一般的なエンジン燃料を用いることができ、たとえば、ガソリン、軽油、天然ガス、メタン、エタノール、水素などが考えられる。また、バイオエタノールまたはバイオガスを用いることも可能である。
エンジン１１へ供給するベース燃料の組成について、特に制限はない。一般的なエンジン燃料を用いることができ、たとえば、ガソリン、軽油、天然ガス、メタン、エタノール、水素などが考えられる。また、バイオエタノールまたはバイオガスを用いることも可能である。
【0063】
ＳＯＦＣ１２へ供給する燃料の組成についても制限はなく、メタン、エタノール、メタノール、天然ガス、ガソリン、などの炭化水素燃料を用いることができる。また、改質器１４内で水蒸気改質を行うために水も供給するが、水と燃料との比率はそれぞれの燃料に対して事前に適切な値を決定することにより制御することができる。特に、改質ガス中の水素量を多くする場合は、燃料中の水蒸気と炭素数のモル数の比率であるＳ／Ｃが高いことが望ましく５以上にすることが好ましい。
【0064】
燃料と水とは、それぞれを別々に供給してもよいし、エタノールのような水と混合が可能なものであれば、事前に混合したものを一つの供給装置で供給してもよい。水と燃料とを別々に供給する場合は、水の全量または一部として熱交換器２５，２６，２７，２８により昇温されたものを用いることも考えられる。これにより、改質器やＳＯＦＣを任意の温度に維持したまま、供給燃料量を増量させることができ、水素発生量を増やすことができる。これは、外部へ供給する熱量を減らし、水素生産量を増大することなる。すなわち、外部へ供給する熱と水素の供給量のバランスを制御することが可能となる。このように水を外部の熱利用装置と燃料供給装置へと分配する場合は図示しない水分配装置を設けてもよい。
【0065】
＜エンジンの構成＞
エンジン１１は、公知の構成を備えたものとすることができ、ディーゼルエンジン、火花点火エンジン、等を用いることができる。
エンジン１１は、公知の構成を備えたものとすることができ、ディーゼルエンジン、火花点火エンジン、等を用いることができる。
【0066】
図５に、エンジン１１の概略構成例を示す。この例は予混合火花エンジンのものである。エンジン１１において、ベース燃料を供給する燃料供給装置１１１が吸気管１１２または燃焼室１１３に備えられている。ベース燃料としてはガソリンや軽油等の石油系燃料だけでなく、エタノール混合ガソリン、バイオエタノールおよびメタンなど公知のものを用いることができる。さらに、エンジン１１は、第二分配装置３２からの改質ガスを供給する改質ガス供給装置１１４を吸気管１１２に備えており、これによって改質ガスが吸気管１１２に供給される。燃焼室１１３には点火プラグ１１６が配置され、エンジン１１は燃料と改質ガスの双方もしくは少なくとも片方を用いて発電する構成となっている。
【0067】
エンジン１１の台数に特に制限はなく、エネルギー供給システム１０はエンジン１１を複数台搭載しても良い。エンジン１１の排気の全量または一部は、排気管１１５に結合された熱交換器２１へ供給される。排気管１１５に結合される熱交換器２１の台数に制限はなく、熱交換器２１を複数台搭載する場合には、配置（並列や直列など）に制限はない。
【0068】
改質ガス中に含まれる水素は、燃焼速度がエンジン燃料として一般的に使われている炭化水素系燃料に比べ大きいこと、燃焼範囲が炭化水素系燃料に比べて大きいことから、急速燃焼および希薄燃焼が可能となる。更に、水素は炭化水素燃料に比べて燃焼性が高いことから、燃焼効率の向上が可能となる。これにより、エンジン１１の熱効率が向上し、同一出力を出すための燃料の消費量削減が可能となる。
【0069】
また、図には示されていないが、吸気管１１２には吸入する空気量の調整バルブ（たとえばスロットル）を備えてもよく、燃料および改質ガスの量に対して量論空気量以上の空気が吸入されるよう制御されてもよい。さらに、水素を含む改質ガスの割合が高いときは、吸入空気量を増大し希薄燃焼を行うように制御されてもよい。
【0070】
＜ＳＯＦＣの構成＞
ＳＯＦＣ１２は酸化物イオン伝導型の燃料電池であり、一般的なＳＯＦＣを用いることができる。アノードには水素および一酸化炭素を含む燃料ガスが供給され、カソードには空気または酸素が供給される。ＳＯＦＣの材料、稼働温度、サイズ、等については、特に制限はない。
ＳＯＦＣ１２は酸化物イオン伝導型の燃料電池であり、一般的なＳＯＦＣを用いることができる。アノードには水素および一酸化炭素を含む燃料ガスが供給され、カソードには空気または酸素が供給される。ＳＯＦＣの材料、稼働温度、サイズ、等については、特に制限はない。
【0071】
＜熱交換器＞
熱交換器２１～２８は、公知の構成を有する熱交換器を用いることができる。発電装置（エンジン１１およびＳＯＦＣ１２）のサイズおよび仕様に合わせて適切な熱交換器を用いる。一般的なシェルアンドチューブ型、プレート型、フィンチューブ型、等の公知の熱交換器であってもよい。たとえば排熱ボイラーなどにより発電装置の排熱を用いて蒸気を生成するものであってもよい。
熱交換器２１～２８は、公知の構成を有する熱交換器を用いることができる。発電装置（エンジン１１およびＳＯＦＣ１２）のサイズおよび仕様に合わせて適切な熱交換器を用いる。一般的なシェルアンドチューブ型、プレート型、フィンチューブ型、等の公知の熱交換器であってもよい。たとえば排熱ボイラーなどにより発電装置の排熱を用いて蒸気を生成するものであってもよい。
【0072】
熱交換器の構造および個数に制限はなく、複数台搭載した場合でも、配置（並列、直列など）に関して制限はない。熱交換器は放熱による大気への熱損失を低減するために、断熱材を取り付けるなど断熱を行うことが好ましい。熱交換器の出口には図に記載していない圧力調整弁を搭載してもよい。これにより、熱交換内の流路の圧力を上昇させることから、密度を増加させるため、熱交換能力が増大する。そのため、熱交換器の小型化が可能となる。また、熱利用装置の熱源として０．７８ＭＰａ以上の高圧蒸気が必要な場合にも対応できる。
【0073】
＜分配装置＞
第一分配装置３１および第二分配装置３２には、公知の分配装置を用いることができる。単一の配管から二つの配管へ、それぞれ任意の流量を供給できる分配装置であってもよく、分配した配管それぞれにバルブを設置し、それぞれの流量を制御する分配装置であってもよい。例えば高温のガス制御装置においては、自動車用部品であるウエストゲートバルブやそれと同等なものを用いることができる。
第一分配装置３１および第二分配装置３２には、公知の分配装置を用いることができる。単一の配管から二つの配管へ、それぞれ任意の流量を供給できる分配装置であってもよく、分配した配管それぞれにバルブを設置し、それぞれの流量を制御する分配装置であってもよい。例えば高温のガス制御装置においては、自動車用部品であるウエストゲートバルブやそれと同等なものを用いることができる。
【0074】
【0075】
改質器１４は燃料を改質ガスに変換する。改質器１４は、燃料改質を行うための触媒１４１を内部に搭載している。改質器１４は、高温水蒸気と燃料が供給可能な供給口１４２と、改質ガスの排出が可能な排出口１４３とを備える。
【0076】
改質器１４のサイズおよび外形に制限は無い。サイズは、エンジン１１またはＳＯＦＣ１２の出力に対応して、適宜調整することができる。
【0077】
改質器１４の内部に搭載する触媒１４１の組成に制限はなく、たとえば公知のものが用いられる。たとえば金属またはセラミックを材料とした母材に、触媒材料を担持したものを用いる。母材の形状に制限はなく、ペレット状、ハニカム構造、シート状、等とすることができる。担持される触媒材料は、たとえばニッケル、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、モリブデン、レニウム、タングステン、バナジウム、オスミウム、クロム、コバルト、鉄、ニオブ、銅、亜鉛等から選択された少なくとも１種で構成される。
【0078】
＜熱利用装置＞
エネルギー供給システム１０から供給される熱を利用する装置は、たとえば施設ごとに必要な装置とすることができ、制限はない。乾燥機、暖房装置、吸収式冷凍機、給湯器、等の熱源として用いることができる。他の公知の熱利用装置を用いてもよい。
エネルギー供給システム１０から供給される熱を利用する装置は、たとえば施設ごとに必要な装置とすることができ、制限はない。乾燥機、暖房装置、吸収式冷凍機、給湯器、等の熱源として用いることができる。他の公知の熱利用装置を用いてもよい。
【0079】
＜分離器＞
分離器１５の構成について制限はない。設置場所に関しては、上述のように第二分配装置３２の前後どちらに配置してもよい。
分離器１５の構成について制限はない。設置場所に関しては、上述のように第二分配装置３２の前後どちらに配置してもよい。
【0080】
＜ＣＯ変成器＞
アノードオフガス中には水素、二酸化炭素、一酸化炭素、水蒸気などが含まれる。外部へ水素を供給する場合は、改質ガス中の水素量を増やすことが好ましい。改質ガス中の一酸化炭素と水蒸気との以下のような反応を進めることで水素量を増量することができる。
ＣＯ＋Ｈ２Ｏ⇒ＣＯ２＋Ｈ２
このために、図示していないＣＯ変成器を設けてもよい。設置する場所に制限はないが、第一分配装置３１と熱交換器２３との間、熱交換器２３と熱交換器２５との間、熱交換器２５の出口などが考えられる。ＣＯ変成器の具体的な構成は、公知技術等に基づいて当業者が適宜設計することができる。
アノードオフガス中には水素、二酸化炭素、一酸化炭素、水蒸気などが含まれる。外部へ水素を供給する場合は、改質ガス中の水素量を増やすことが好ましい。改質ガス中の一酸化炭素と水蒸気との以下のような反応を進めることで水素量を増量することができる。
ＣＯ＋Ｈ２Ｏ⇒ＣＯ２＋Ｈ２
このために、図示していないＣＯ変成器を設けてもよい。設置する場所に制限はないが、第一分配装置３１と熱交換器２３との間、熱交換器２３と熱交換器２５との間、熱交換器２５の出口などが考えられる。ＣＯ変成器の具体的な構成は、公知技術等に基づいて当業者が適宜設計することができる。
【0081】
［第二実施形態］
以下、本発明の第二実施形態に関わるエネルギー供給システムの構成及び運転方法について説明する。第一実施形態と共通する部分については、説明を省略する場合がある。
以下、本発明の第二実施形態に関わるエネルギー供給システムの構成及び運転方法について説明する。第一実施形態と共通する部分については、説明を省略する場合がある。
【0082】
図７は、第二実施形態に関わるエネルギー供給システム１０の基本構成例を示す概略図である。なおこの図では制御器１６の図示を省略している。
【0083】
本実施形態では、第一実施形態（図１）の熱交換器群において、熱交換器２３が省略されている。すなわち、ＳＯＦＣ１２への供給燃料は、熱交換器２１から直接改質器１４へと流れ、ＳＯＦＣ１２のアノードオフガスは、第一分配装置３１から直接熱交換器２５へと流れる。このように、熱交換器の一部を省略することも可能である。
【0084】
［第三実施形態］
以下、本発明の第三実施形態に関わるエネルギー供給システムの構成及び運転方法について説明する。第一または第二実施形態と共通する部分については、説明を省略する場合がある。
以下、本発明の第三実施形態に関わるエネルギー供給システムの構成及び運転方法について説明する。第一または第二実施形態と共通する部分については、説明を省略する場合がある。
【0085】
図８は、第三実施形態に関わるエネルギー供給システム１０の基本構成例を示す概略図である。なおこの図でも制御器１６の図示を省略している。
【0086】
本実施形態では、第二実施形態（図７）において、ＳＯＦＣ１２への供給燃料に含まれるメタンがエタノールに置き換えられ、改質器１４の位置が変更されている（すなわち、熱交換器２１があった位置に改質器１４が配置されている）。また、改質器１４があった位置には新たな熱交換器２９が配置されている。このように、第三実施形態の熱交換器群は熱交換器２１を含まず、熱交換器２９を含む。
【0087】
熱交換器２９は、ＳＯＦＣ１２の排気（バーナー１３を経由して供給される）と、改質器１４からＳＯＦＣ１２への供給燃料とを熱交換する。これによってＳＯＦＣ１２への供給燃料がさらに加熱され、ＳＯＦＣ１２の最適な稼働温度（たとえば７００℃）に達する。
【0088】
エタノールやメタノール、ジエチルエーテル、ジメチルエーテルなどは比較的低温（たとえば４００℃以上）で改質が可能なので、熱交換器による加熱を省略して改質器１４に導入することができる。また、本実施形態ではＳＯＦＣ１２の最適な稼働温度が７５０℃であるため、ＳＯＦＣ１２への供給燃料をさらに熱交換器２９によって加熱する必要があるが、ＳＯＦＣ１２の最適な稼働温度がより低い場合には、熱交換器２９を省略することも可能である。
【0089】
［その他の実施形態］
第一、第二および第三実施形態において、当業者は公知技術等に基づいて適宜変形を施すことが可能である。具体例を以下に示す。
第一、第二および第三実施形態において、当業者は公知技術等に基づいて適宜変形を施すことが可能である。具体例を以下に示す。
【0090】
図９に、エンジン１１の変形例を示す。この例は直噴火花エンジンのものである。この変形例に係るエンジン１１では、改質ガス供給装置１１４が吸気管１１２でなく燃焼室１１３に設けられており、これによって改質ガスは燃焼室１１３に供給される。このようなエンジン１１で発電を行うことも可能である。
【0091】
図１０に、エンジン１１の別の変形例を示す。この例はディーゼルエンジンのものである。この変形例に係るエンジン１１でも、改質ガス供給装置１１４が燃焼室１１３に設けられている。また、ディーゼルエンジンであるため燃料の発火点が低く、点火プラグ１１６は不要である。
【符号の説明】
【0092】
１０…エネルギー供給システム
１１…エンジン（内燃機関）
１２…ＳＯＦＣ（燃料電池）
１３…バーナー
１４…改質器
１５…分離器
１６…制御器
２１～２９…熱交換器
３１…第一分配装置
３２…第二分配装置
１１１…燃料供給装置
１１２…吸気管
１１３…燃焼室
１１４…改質ガス供給装置
１１５…排気管
１１６…点火プラグ
１４１…触媒
１４２…供給口
１４３…排出口
１１…エンジン（内燃機関）
１２…ＳＯＦＣ（燃料電池）
１３…バーナー
１４…改質器
１５…分離器
１６…制御器
２１～２９…熱交換器
３１…第一分配装置
３２…第二分配装置
１１１…燃料供給装置
１１２…吸気管
１１３…燃焼室
１１４…改質ガス供給装置
１１５…排気管
１１６…点火プラグ
１４１…触媒
１４２…供給口
１４３…排出口
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】