特開 2024-165749 発電システム及び発電方法

(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】P2024165749

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】発電システム及び発電方法

(51)【国際特許分類】

   F02D 19/00 20060101AFI20241121BHJP

   F02D 19/02 20060101ALI20241121BHJP

   F02D 21/08 20060101ALI20241121BHJP

   F02M 21/02 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

F02D19/00

F02D19/02 D

F02D21/08

F02M21/02 N

F02M21/02 301A

F02M21/02 U

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023082229

(22)【出願日】2023-05-18

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100180644

【弁理士】

【氏名又は名称】▲崎▼山 博教

(72)【発明者】

【氏名】武本 高明

【テーマコード（参考）】

3G092

【Ｆターム（参考）】

3G092AA17

3G092AB07

3G092AC08

3G092DC08

3G092DE04S

3G092DE15S

3G092FA15

3G092HB01X

3G092HB04X

3G092HF01Z

(57)【要約】

【課題】別途にボイラー等を設ける必要がなく、バイオガスを効率良く利用して発電できる発電システムを提供することを目的とする。
【解決手段】発電システム１は、ガスエンジン２により発電するものであり、バイオガス供給源からガスエンジン２へのバイオガスの供給を調整するための燃料バルブ５と、ガスエンジン２におけるＥＧＲ排出部６からインテークマニホールド３に亘って設けられた第一配管２０と、第一配管２０に配されたＥＧＲ装置１０とを備える。ＥＧＲ装置１０は、第一配管２０に配され、バイオガスとは異なる第二ガスを供給するためのＥＧＲバルブ１１と、第一配管２０において、ＥＧＲ排出部６及びＥＧＲバルブ１１の間に配された第一制御バルブＶ１とを備え、第一制御バルブＶ１は、バイオガスの供給量や濃度に基づいて、ＥＧＲ排出部６から排出されたＥＧＲガスの流量を制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスエンジンの出力によって発電機を駆動する発電システムであって、
バイオガスの供給源から前記ガスエンジンへのバイオガスの供給を調整するための燃料バルブと、
前記ガスエンジンにおけるＥＧＲ排出部から前記ガスエンジンにおけるインテークマニホールドに亘って設けられた第一配管と、
前記第一配管に配されたＥＧＲ装置と、
を備え、
前記ＥＧＲ装置は、
前記第一配管に配され、前記バイオガスとは異なる第二ガスを供給するためのＥＧＲバルブと、
前記第一配管において、前記ＥＧＲ排出部及び前記ＥＧＲバルブの間に配された第一制御バルブと、
を備え、
前記第一制御バルブは、
前記バイオガスの供給量及び濃度のいずれか一方又は双方に基づいて、前記ＥＧＲ排出部から排出され、前記第一配管を介して前記インテークマニホールドに向けて流通するＥＧＲガスの流量を制御すること、を特徴とする発電システム。

【請求項2】

前記燃料バルブから供給する前記バイオガスの供給量が、所定の閾値に満たないことを条件として前記第一制御バルブを全閉状態又は一部閉塞状態にすると共に、前記第一配管における前記第一制御バルブ及び前記ＥＧＲバルブの間に分岐接続された第二配管を通じて前記第二ガスが供給されること、を特徴とする請求項１に記載の発電システム。

【請求項3】

前記ＥＧＲ装置が、前記第一配管及び前記第二配管の接続部に配された温度調節装置を備えており、
前記温度調節装置が、前記ＥＧＲバルブを流通する前記第二ガスを加温するものであること、を特徴とする請求項２に記載の発電システム。

【請求項4】

前記温度調節装置は、前記ガスエンジンから排出される前記ＥＧＲガスを冷却するものであること、を特徴とする請求項３に記載の発電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガスエンジンを用いた発電システム及び発電方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、環境問題（例えば、カーボンニュートラルに対する取り組み）から、バイオマス、太陽光、風力等の再生可能エネルギーを利用した発電が行われている。なかでも、バイオマスは、比較的太陽光や風力に比べて安定した供給が望めることから、安定な発電を行える再生可能エネルギーとして注目されている。

【0003】

そこで、バイオマスを由来とするバイオガスを用いた発電が行われている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の発明は、バイオガスを燃料としてガスエンジン（ガスエンジン発電機に相当）を駆動することにより発電するものとされている。一般的に、バイオガスの生成は、動物の糞尿等を発酵槽で発酵させることにより行われている。発生した バイオガスは、上述したガスエンジンに供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１４７７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、バイオガスのみを燃料としてガスエンジン発電機を駆動する場合は、バイオガスの発酵槽に不具合が生じるとバイオガス（例えば、メタン６０％）が不足し、発電機を安定して稼働できない。また、ガスエンジン発電機の駆動により生じた熱を、例えば発酵槽の加温に再利用する場合は、当該熱の回収もできなくなる懸念がある。かかる懸念に備えて、発酵槽の加温のために、灯油ボイラー等を設置する必要があり、ボイラー設置費用やボイラーのメンテナンス費用等のコスト増大の懸念があった。また、かかる場合の応急運転代替燃料として、都市ガス（メタン略１００％）やプロパンガスを、バイオガスに適合させたガスバルブからガスエンジンにそのまま投入（供給）した場合は、ガスバルブ開度に対して燃焼感度が高くなり、安定した燃焼が困難となる懸念がある。また、プロパンガスを用いた場合は、空気量が不足する懸念があり、安定に燃焼させることが困難となる懸念がある。

【0006】

そこで、本発明は、別途にボイラー等を設ける必要がなく、バイオガスを効率良く利用して発電できる発電システム及び発電方法を提供することを目的とする。また、本発明は、バイオガスの供給が途絶えた場合であっても、バイオガス以外の都市ガスやプロパンガス等のガスを利用して発電できる発電システム及び発電方法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】

【0007】

（１）上述した課題を解決すべく提供される本発明の発電システムは、ガスエンジンの出力によって発電機を駆動する発電システムであって、バイオガスの供給源から前記ガスエンジンへのバイオガスの供給を調整するための燃料バルブと、前記ガスエンジンにおけるＥＧＲ排出部から前記ガスエンジンにおけるインテークマニホールドに亘って設けられた第一配管と、前記第一配管に配されたＥＧＲ装置と、を備え、前記ＥＧＲ装置は、前記第一配管に配され、前記バイオガスとは異なる第二ガスを供給するためのＥＧＲバルブと、前記第一配管において、前記ＥＧＲ排出部及び前記ＥＧＲバルブの間に配された第一制御バルブと、を備え、前記第一制御バルブは、前記バイオガスの供給量及び濃度のいずれか一方又は双方に基づいて、前記ＥＧＲ排出部から排出され、前記第一配管を介して前記インテークマニホールドに向けて流通するＥＧＲガスの流量を制御すること、を特徴とするものである。

【0008】

上述した発電システムは、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置を有するガスエンジンを、バイオガスの燃焼によって駆動することにより、発電を行うものとされている。また、上述した発電システムは、上述の構成とすることにより、バイオガスの供給量及び濃度のいずれか一方又は双方に基づいて、ガスエンジン２から排出されたＥＧＲガス（排気ガス）の流量を第一制御バルブによって制御することができる。ここで、第一配管は、ガスエンジンにおけるＥＧＲ排出部からインテークマニホールドに亘って設けられたＥＧＲ配管に相当するものとされている。したがって、上述した発電システムは、ＥＧＲ配管を流通するＥＧＲガスの流量を制御することにより、ガスエンジンにおける燃焼効率を高めることができる。これにより、上述した発電システムは、バイオガスを効率良く燃焼させて、安定な発電を行うことができる。また、上述した発電システムは、バイオガスとは異なる第二ガスを、ＥＧＲバルブを通じてガスエンジンに供給できるので、バイオガスの供給が不十分であってもガスエンジンを駆動することができる。これにより、上述した発電システムは、安定に発電を行うことができる。

【0009】

（２）上述した本発明の発電システムは、前記燃料バルブから供給する前記バイオガスの供給量が、所定の閾値に満たないことを条件として前記第一制御バルブを全閉状態又は一部閉塞状態にすると共に、前記第一配管における前記第一制御バルブ及び前記ＥＧＲバルブの間に分岐接続された第二配管を通じて前記第二ガスが供給されること、を特徴とするとよい。

【0010】

上述した発電システムは、かかる構成とすることにより、バイオガスの供給量が低下した場合に、第一配管（ＥＧＲ配管）に接続された第二配管を通じてガスエンジンに第二ガスを供給することができる。すなわち、上述した発電システムは、ガスエンジンが、バイオマスによって駆動できない場合に、バイオガスとは異なる第二ガスを併用することで安定に発電を行うことができる。ここで、第二ガスは、例えば、都市ガス（メタン略１００％）及びプロパンガスのいずれか一方又は双方で構成するとよい。また、上述した発電システムは、ガスエンジンを安定に駆動できるので、ガスエンジンで発生した熱の安定な回収（利用）が期待できる。

【0011】

（３）上述した本発明の発電システムは、前記ＥＧＲ装置が、前記第一配管及び前記第二配管の接続部に配された温度調節装置を備えており、前記温度調節装置が、前記ＥＧＲバルブを流通する前記第二ガスを加温するものであること、を特徴とするとよい。

【0012】

上述した発電システムは、かかる構成とすることにより、ＥＧＲガスの熱を利用して第二ガスを加温できる。これにより、上述した発電システムは、ガスエンジンに加温された第二ガスを供給できるので、ガスエンジンの燃焼効率を高めることができ、リーン耐性を向上させることができる。そのため、上述した発電システムによれば、熱効率が向上するので、燃費を低減でき、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の不純物の排出量も低減できる。ここで、温度調節装置は、例えば、ＥＧＲクーラーで構成することができる。ＥＧＲクーラーの水温は、例えば、８０～１００度とするとよい。これにより、上述した発電システムは、温度調節装置内に乾燥した第二ガスを通気できるので、ススや油水分の持ち去りによる不純物除去効果が期待できる。そのため、上述した発電システムは、清掃が困難なＥＧＲクーラー（温度調節装置）の内部に付着したススや油水分などの不純物を除去することができる。これにより、ＥＧＲクーラーの性能維持が期待できる。

【0013】

ここで、都市ガスやプロパンガスを、バイオガスに適合させたガスバルブからガスエンジンにそのまま投入（供給）した場合は、ガスバルブ開度に対して燃焼感度が高くなり、安定した燃焼が困難となる懸念がある。また、プロパンガスを用いた場合は、空気量が不足する懸念があり、安定に燃焼させることが困難となる懸念がある。これに対して、上述した発電システムは、上述した構成とすることにより、ＥＧＲガスの熱を利用して、これらの都市ガスやプロパンガスを加温することができるので、これらのガスを安定に燃焼させることができる。なお、都市ガスやプロパンガスを燃焼させる場合は、必要に応じてＥＧＲガスの一部と併せて供給するようにしてもよい。

【0014】

（４）上述した本発明の発電システムは、前記温度調節装置が、前記ガスエンジンから排出される前記ＥＧＲガスを冷却するものであること、を特徴とするとよい。

【0015】

上述した発電システムは、かかる構成とすることにより、ＥＧＲガスを冷却できる。したがって、冷却された適度な温度のＥＧＲガスをガスエンジンに供給することができるので、ガスエンジンの燃焼効率を高めることができる。これにより、上述した発電システムは、安定で効率の良い発電を行うことができる。また、上述した発電システムは、第二ガスを適切な温度に加温することができる。

【0016】

（５）上述した本発明の発電システムは、前記第二配管に第二制御バルブが設けられており、前記第二制御バルブは、前記第二配管を流通する前記第二ガスの供給量を制御すること、を特徴とするとよい。

【0017】

上述した発電システムは、かかる構成とすることにより、適切な供給量で第二ガスを供給することができる。例えば、バイオガスの供給が十分なときは、第二制御バルブを全閉状態にすることで、バイオガスのみによる発電を行うことができ、バイオガスの供給が不安定なときやバイオガスが供給できないときは、必要量の第二ガスをガスエンジンに供給できる。

【0018】

（６）上述した本発明の発電システムは、前記バイオガスの前記供給源に設けられ、前記バイオガスを発生させる発酵槽と、前記発酵槽を加温するための熱交換媒体を流通可能であると共に、前記発酵槽から前記ガスエンジンに亘って配された循環流路と、を備え、前記循環流路は、前記熱交換媒体を流通させることにより、前記ガスエンジンを冷却すると共に、前記ガスエンジンから取得した熱により、前記発酵槽を加温するものであること、を特徴とするとよい。

【0019】

上述した発電システムは、かかる構成とすることにより、循環流路を通じてガスエンジンで発生した熱を熱交換媒体で回収することができる。また、熱交換媒体で回収された熱は、循環流路を通じてバイオガスの供給源としての発酵槽に供給されるので、発酵槽を加温することができる。これにより、バイオガスの生成効率を高めることができる。また、上述した発電システムによれば、別途に灯油ボイラー等を設ける必要がないので、ボイラーの設置費用等のコスト低減が期待できる。ここで、熱交換媒体は、例えば、水やグリコール類等、あるいは、熱交換性の良い気体等が利用できる。

【0020】

（７）上述した課題を解決すべく提供される本発明の発電方法は、上述した発電システムを用いた発電方法において、前記第二配管に第二制御バルブを設け、当該第二制御バルブにより、前記第二配管を流通する前記第二ガスの供給量を制御するように構成しておき、前記バイオガスの残量が所定の閾値以上であるか否かを判定するバイオガス残量判定ステップと、前記バイオガス残量判定ステップにおいて、前記バイオガスの残量が所定の閾値以上であることを条件として前記燃料バルブを開放状態とする燃料バルブ開放ステップと、前記バイオガスの濃度が所定の閾値以上であるか否かを判定するバイオガス濃度判定ステップと、前記バイオガスの濃度が、所定の閾値以上であることを条件として、前記第一制御バルブを開放状態とする第一制御バルブ開放ステップと、前記第二制御バルブを閉塞状態とする第二制御バルブ閉塞ステップと、前記バイオガス及び前記ＥＧＲガスにより前記ガスエンジンを駆動して発電を行う第一発電ステップと、を順次実行することを特徴とするものである。

【0021】

上述した発電方法は、かかる構成とすることにより、バイオガスの残量が所定の閾値以上であり、かつ、バイオガスの濃度（メタン濃度）が所定の濃度以上であることを条件として、バイオガス及びＥＧＲガスによりガスエンジンが駆動され、発電が行われる（第一発電パターンとも称する）。すなわち、上述した発電方法は、バイオガスが十分に供給され、メタン濃度が十分である場合に、バイオガスの燃焼が促進されるよう、ＥＧＲガスの再循環が行われるものである。これにより、上述した発電方法は、ＥＧＲガスの再循環を利用してバイオガスを効率良く燃焼させることができる。そのため、上述した発電方法は、安定に発電を行うことができ、熱回収も安定に行うことができる。ここで、バイオガスの残量の閾値は、ガスエンジンの容量やガスエンジンの駆動に必要とされる燃料供給量に応じて、各種の残量に設定することができる。また、バイオガスの濃度の閾値は、一般的なバイオガス中のメタン濃度（例えば、５５％以上）に設定することができる。

【0022】

（８）上述した課題を解決すべく提供される本発明の発電方法は、上述した発電システムを用いた発電方法において、前記第二配管に第二制御バルブを設け、当該第二制御バルブにより、前記第二配管を流通する前記第二ガスの供給量を制御するように構成しておき、前記バイオガスの残量が所定の閾値以上であるか否かを判定するバイオガス残量判定ステップと、前記バイオガス残量判定ステップにおいて、前記バイオガスの残量が所定の閾値に満たないことを条件として前記燃料バルブを閉塞状態とする燃料バルブ閉塞ステップと、前記第一制御バルブを全閉状態又は一部閉塞状態とする第一制御バルブ閉塞ステップと、前記第二制御バルブを開放状態とする第二制御バルブ開放ステップと、前記バイオガス及び前記第二ガスのうち少なくとも前記第二ガスにより前記ガスエンジンを駆動して発電を行う第二発電ステップと、を順次実行することを特徴とするものである。

【0023】

上述した発電方法は、かかる構成とすることにより、バイオガスの残量が所定の閾値に満たないことを条件として、バイオガス及び第二ガスのうち少なくとも第二ガスによりガスエンジンが駆動され、発電が行われる（第二発電パターンとも称する）。すなわち、第二ガスが、ガスエンジンに供給される。これにより、上述した発電方法は、バイオガスが十分に供給されない場合であっても、第二ガスを利用してガスエンジンを駆動できるので、安定に発電を行うことができる。そのため、上述した発電方法は、安定に発電を行うことができ、熱回収も安定に行うことができる。ここで、バイオガスの残量の閾値は、ガスエンジンの容量やガスエンジンの駆動に必要とされる燃料供給量に応じて、各種の残量に設定することができる。また、上述した発電方法は、上述した温度調節装置を設けて第二ガスを加温するように構成することにより、第二ガスの燃焼の効率化が期待できる。

【0024】

（９）上述した課題を解決すべく提供される本発明の発電方法は、上述した発電システムを用いた発電方法において、前記第二配管に第二制御バルブを設け、当該第二制御バルブにより、前記第二配管を流通する前記第二ガスの供給量を制御するように構成しておき、前記バイオガスの残量が所定の閾値以上であるか否かを判定するバイオガス残量判定ステップと、前記バイオガス残量判定ステップにおいて、前記バイオガスの残量が所定の閾値以上であることを条件として前記燃料バルブを開放状態とする燃料バルブ開放ステップと、前記バイオガスの濃度が所定の閾値以上であるか否かを判定するバイオガス濃度判定ステップと、前記バイオガスの濃度が、所定の閾値に満たないことを条件として、前記第一制御バルブを全閉状態又は一部閉塞状態とする第一制御バルブ閉塞ステップと、前記第二制御バルブを開放状態とする第二制御バルブ開放ステップと、前記バイオガス及び前記第二ガスにより前記ガスエンジンを駆動して発電を行う第三発電ステップと、を順次実行することを特徴とするものである。

【0025】

上述した発電方法は、かかる構成とすることにより、バイオガスの残量が所定の閾値以上であり、かつ、バイオガスの濃度（メタン濃度）が所定の濃度に満たないことを条件として、バイオガス及び第二ガスによりガスエンジンが駆動され、発電が行われる（第三発電パターンとも称する）。すなわち、上述した発電方法は、バイオガスが十分に供給され、メタン濃度が低い場合に、第二ガスの供給量を抑制しつつ、バイオガス及び第二ガスの双方を利用して発電が行われるものである。これにより、上述した発電方法は、第二ガスの利用を最小限にしつつ、安定にバイオガス及び第二ガスを燃焼させることができる。そのため、上述した発電方法は、安定に発電を行うことができ、熱回収も安定に行うことができる。また、上述した発電方法は、第二ガスの供給量が抑制されているので、第二ガスの利用によるコストを最小限に抑えることができる。ここで、バイオガスの残量の閾値は、ガスエンジンの容量やガスエンジンの駆動に必要とされる燃料供給量に応じて、各種の残量に設定することができる。また、バイオガスの濃度の閾値は、一般的なバイオガス中のメタン濃度（例えば、５５％以上）に設定することができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、別途にボイラー等を設ける必要がなく、バイオガスを効率良く利用して発電できる発電システム及び発電方法を提供することができる。また、本発明によれば、バイオガスの供給が途絶えた場合であっても、バイオガス以外の都市ガスやプロパンガス等のガスを利用して発電できる発電システム及び発電方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の一実施形態に係る発電システムの概念図である。

【図2】本発明の発電システムにおける第一制御バルブ及び第二制御バルブの開閉状態を表す表である。

【図3】本発明の発電方法のフロー図である

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、添付の図１を参照して、本発明の一実施形態に係る発電システム１の詳細を説明する。また、図１は模式図であって、必ずしも大きさを正確な比率で記したものではない。

【0029】

まず、本発明の発電システム１を構成するガスエンジン２、及び発電機７について説明する。

【0030】

ガスエンジン２は、インテークマニホールド３、電子制御スロットル４、燃料バルブ５、及びＥＧＲ排出部６（排ガス排出部６とも称する）を備えている。ガスエンジン２は、前記の他、ＡＣ／ＤＣコンバータ８ａ、パワーコンディショナー８ｂ、ＥＧＲ装置１０、熱交換媒体の循環流路３０、及び循環流路３０の一部をなすエンジン本体を冷却する冷却水の冷却水路等を備えている。ガスエンジン２は、バイオガスや後述する第二ガス（例えば、都市ガス、プロパンガス等）を燃料として、当該燃料を燃焼させることにより駆動される。ガスエンジン２は、例えば、車両に用いられるガソリンエンジン等の燃料バルブ５をバイオガスや第二ガスに対応できるようにしたものなどを用いることができる。

【0031】

インテークマニホールド３は、燃料（バイオガス、第二ガス）及び空気を混合して燃焼室（図示せず）内に供給するものとされている。インテークマニホールド３は、各種の形状や形態のものが利用できる。

【0032】

電子制御スロットル４は、空気の供給管４Ａの途中に配置されている。供給管４Ａは、一端側がインテークマニホールド３に接続され、他端側が外部開放されている。したがって、供給管４Ａは、外部の空気を取り入れることができる。電子制御スロットル４は、供給管４Ａを介して取り入れた空気の吸気量を調節するものとされている。具体的には、電子制御スロットル４は、バイオガスや第二ガス等の供給量や濃度に応じて、スロットル開度を調節することで、インテークマニホールド３に導入する空気量を調節することができる。

【0033】

燃料バルブ５は、バイオガスの供給管５Ａの途中に配置されている。供給管５Ａは、一端側が、インテークマニホールド３に接続され、他端側が、後述するバイオマスの供給源としての発酵槽３５に接続されている。したがって、供給管５Ａは、発酵槽３５で発生するバイオガスを流通させることができる。なお、供給管５Ａの他端側は、発酵槽３５に直接接続するものだけではなく、例えば脱湿機、脱硫機、ガスバッグ等を介して接続されていてもよい。また、供給管５Ａにおける発酵槽３５及び燃料バルブ５の間には、バイオガスの濃度を検出するガス濃度センサ５Ｂが設けられている。燃料バルブ５は、供給管５Ａを流通するバイオガスの供給量を調整（調節）するものとされている。具体的には、燃料バルブ５は、ガス濃度センサ５Ｂで検出したバイオガスの濃度に応じて、バルブ開閉量を調節することができる。

【0034】

ＥＧＲ排出部６は、ガスエンジン２においてバイオガスや第二ガスを燃焼させることによって発生したＥＧＲガス（排ガスの一部）を排出するものとされている。ＥＧＲ排出部６には、後述する第一配管２０の一端が接続されている。したがって、ＥＧＲ排出部６から排出されたＥＧＲガスは、第一配管２０に流入するものとされている。

【0035】

発電機７は、ガスエンジン２の駆動軸（図示せず）と接続されている。したがって、発電機７は、ガスエンジン２の出力によって駆動され、発電することができる。本実施形態では、発電機７が、交流発電機として構成されており、交流電力を発電するものとされている。なお、発電機７は、ガスエンジン２の出力等に応じて、各種の容量のものが利用でき、取得する電力に応じて各種の形態のものが利用できる。また、発電機７には、ＡＣ／ＤＣコンバータ８ａ、及びパワーコンディショナー８ｂが接続されている。

【0036】

ＡＣ／ＤＣコンバータ８ａは、発電機７で発電された交流電力を直流電力に変換するものとされている。ＡＣ／ＤＣコンバータ８で、変換された直流電力は、パワーコンディショナー８ｂで、所定の交流電力に変換され、各種の電気機器（図示せず）に供される。なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ８ａで変換された直流電力は、必要に応じて蓄電池（図示せず）に蓄電するようにしてもよい。

【0037】

以上が、本発明の発電システム１を構成するガスエンジン２、及び発電機７の構成であり、次に、本発明の発電システム１についての詳細を以下に説明する。

【0038】

発電システム１は、第一配管２０に配されたＥＧＲ装置１０、発酵槽３５、及び制御部４０等を備えている。ここで、第一配管２０は、ガスエンジン２におけるＥＧＲ排出部６からガスエンジン２におけるインテークマニホールド３に亘って設けられている。すなわち、第一配管２０は、ＥＧＲガスを再循環させる循環路を形成している。

【0039】

ＥＧＲ装置１０は、ＥＧＲガスを再循環させ、燃焼効率を向上させると共に、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の不純物を低減するものとされている。ＥＧＲ装置１０は、ＥＧＲバルブ１１、第一制御バルブＶ１、温度調節装置１２、及び第二制御バルブＶ２等を備えている。

【0040】

ＥＧＲバルブ１１は、第一配管２０の途中に配置されている。ＥＧＲバルブ１１は、第一配管２０を流通するＥＧＲガスを供給することができる。また、ＥＧＲバルブ１１は、バイオガスとは異なる第二ガスを供給することができる。ＥＧＲバルブ１１は、ＥＧＲガス及び第二ガスのガスエンジン２への供給量を調節することができる。

【0041】

第一制御バルブＶ１は、第一配管２０において、ＥＧＲ排出部６及びＥＧＲバルブ１１の間に配されている。本実施形態では、第一配管２０におけるＥＧＲ排出部６及びＥＧＲバルブ１１の間に後述する温度調節装置１２が配されており、第一制御バルブＶ１は、ＥＧＲ排出部６及び温度調節装置１２の間に配されている。詳細は後述するが、第一制御バルブＶ１は、バイオガスの供給量及び濃度のいずれか一方又は双方に基づいて、ＥＧＲ排出部６から排出され、第一配管２０を介してインテークマニホールド３に向けて流通するＥＧＲガスの流量を制御することができる。詳細は後述するが、第一制御バルブＶ１は、開放状態、全閉状態、又は、一部閉塞状態（一部開放状態）とすることができる。これにより、第一制御バルブＶ１は、ＥＧＲガスの流量を制御するものとされている。

【0042】

温度調節装置１２は、例えば、ＥＧＲクーラーとして構成されている。温度調節装置１２は、ＥＧＲバルブ１１及び第一制御バルブＶ１の間に配されている。温度調節装置１２による温度調節の詳細は後述する。

【0043】

温度調節装置１２には、第二ガスの供給路をなす第二配管２１が接続されている。言い換えると、温度調節装置１２は、第一配管２０及び第二配管２１の接続部（分岐部）に配されている。すなわち、第二配管２１は、第一配管２０における第一制御バルブＶ１及びＥＧＲバルブ１１の間に分岐接続されている。したがって、温度調節装置１２には、第一配管２０を流通するＥＧＲガス、及び第二配管２１を通じて供給される第二ガスのいずれか一方又は双方を流通させることができる。

【0044】

ここで、第二配管２１は、第一配管２０と接続された他端側が、第二ガス（都市ガス、プロパンガス）の供給部（図示せず）に接続されている。したがって、第二配管２１は、前記供給部から供給された第二ガスを流通させ、温度調節装置１２を通じて第一配管２０に送り込むことができる。また、第二配管２１の途中には、第二制御バルブＶ２が配されている。

【0045】

第二制御バルブＶ２は、開閉を制御することにより、第二配管２１を流通する第二ガスの供給量を制御（調整）することができる。詳細は後述するが、第二制御バルブＶ２は、第一制御バルブＶ１や燃料バルブ５の開閉状態に応じて、開閉に係る制御が行われる。

【0046】

温度調節装置１２は、ＥＧＲバルブ１１を流通する第二ガスを加温することができる。具体的に説明すると、温度調節装置１２には、ガスエンジン２のエンジン本体を冷却する冷却水循環路（図示せず）が接続されている。前記冷却水循環路は、途中に、例えば、熱交換器及び送液ポンプ（共に図示せず）が設けられており、熱交換器で冷却された水をガスエンジン２に向けて送り込むことができる。ガスエンジン２の熱を回収した温水は、冷却水循環路を通って、温度調節装置１２を通過する。したがって、温度調節装置１２を流通するＥＧＲガス（例えば、５００～６００度）は、冷却水循環路を流通する冷却水（例えば、８０～１００度）によって冷却される。一方、温度調節装置１２を流通する第二ガスは、冷却水循環路を流通する冷却水（例えば、８０～１００度）で加温される。温度調節装置１２を流通した冷却水は、熱交換器で冷却された後、再びガスエンジン２に送り込まれる。なお、熱交換器には、各種の形態や方式のものが利用できる。

【0047】

発酵槽３５は、動物の糞尿等で生成されたバイオマスを貯留することができる。発酵槽３５は、バイオマスを加温して発酵させることで、バイオガスを発生させることができる。また、上述したように、発酵槽３５は、供給管５Ａを通じて燃料バルブ５に接続されており、発生したバイオガスを、燃料バルブ５を通じてインテークマニホールド３に供給することができる。また、発酵槽３５には、バイオガスの残量を検出するための残量検知センサ３６が設けられている。また、発酵槽３５の外周には、加温のための熱交換媒体を流通させる循環流路３０が配されている。本実施形態においては、発酵槽３５に残量検知センサ３６を設ける構成としたが、例えば、発酵槽３５にガスバッグを接続し、ガスバッグを介してバイオガスを燃料バルブ５に供給する構成とすることもできる。かかる場合は、ガスバッグの膨らみ具合に基づいて、バイオガスの残量を検知するとよい。

【0048】

循環流路３０は、発酵槽３５からガスエンジン２に亘って配されている。循環流路３０は、内部に熱交換媒体（例えば、冷却水、グリコール類）を流通させることができる。循環流路３０は、途中に送液ポンプ３１が設けられており、送液ポンプ３１を駆動することにより、熱交換媒体を循環させることができる。循環流路３０は、熱交換媒体を流通させることにより、ガスエンジン２を冷却すると共に、ガスエンジン２から取得（回収）した熱により、発酵槽３５を加温することができる。なお、本実施形態では、循環流路３０と、ガスエンジン２を冷却するための冷却水循環路（図示せず）と、が、同一経路として構成されている場合を例示したが、循環流路３０及び冷却水循環路が別々に構成されていてもよい。

【0049】

制御部４０は、各種の演算を実行可能なコンピュータ等で構成されている。制御部４０は、各種の機器に直接的又は間接的に接続されている。制御部４０は、ガスエンジン２の駆動制御を行うことができる。また、制御部４０は、発電機７やＡＣ／ＤＣコンバータ８ａ、パワーコンディショナー８ｂによる発電制御を行うことができる。また、制御部４０は、前記の他、電子制御スロットル４、燃料バルブ５、ＥＧＲバルブ１１、第一制御バルブＶ１、及び第二制御バルブＶ２の開閉制御、並びに、ガスエンジン２や発酵槽３５等の温度制御など発電システム１における全体的な制御を行うことができる。なお、制御部４０は、各種の機能毎に複数に分割して設けられていてもよい。

【0050】

以上が、本発明の一実施形態に係る発電システム１の構成であり、次に、本発明の発電システム１の作用効果について以下に説明する。

【0051】

（１）上述した発電システム１は、ガスエンジン２の出力によって発電機７を駆動するものであって、バイオガスの供給源（発酵槽３５）からガスエンジン２へのバイオガスの供給を調整するための燃料バルブ５と、ガスエンジン２におけるＥＧＲ排出部６からガスエンジン２におけるインテークマニホールド３に亘って設けられた第一配管２０と、第一配管２０に配されたＥＧＲ装置１０と、を備え、ＥＧＲ装置１０は、第一配管２０に配され、バイオガスとは異なる第二ガスを供給するためのＥＧＲバルブ１１と、第一配管２０において、ＥＧＲ排出部６及びＥＧＲバルブ１１の間に配された第一制御バルブＶ１と、を備え、第一制御バルブＶ１は、バイオガスの供給量及び濃度のいずれか一方又は双方に基づいて、ＥＧＲ排出部６から排出され、第一配管２０を介してインテークマニホールド３に向けて流通するＥＧＲガスの流量を制御すること、を特徴としている。

【0052】

したがって、上述した発電システム１は、上記（１）の構成とすることにより、バイオガスの供給量及び濃度のいずれか一方又は双方に基づいて、ＥＧＲガス（排気ガスの一部）の流量を第一制御バルブＶ１によって制御することができる。ここで、第一配管２０は、ガスエンジン２におけるＥＧＲ排出部６からインテークマニホールド３に亘って設けられたＥＧＲ配管に相当するものとされている。したがって、上述した発電システム１は、ＥＧＲ配管を流通するＥＧＲガスの流量を制御することにより、ガスエンジン２における燃焼効率を高めることができる。これにより、上述した発電システム１は、バイオガスを効率良く燃焼させて、安定な発電を行うことができる。また、上述した発電システム１は、バイオガスとは異なる第二ガスを、ＥＧＲバルブ１１を通じてガスエンジン２に供給できるので、バイオガスの供給が不十分であってもガスエンジン２を駆動することができる。これにより、上述した発電システム１は、安定に発電を行うことができる。

【0053】

（２）上述した発電システム１は、燃料バルブ５から供給するバイオガスの供給量が、所定の閾値に満たないことを条件として第一制御バルブＶ１を全閉状態又は一部閉塞状態にすると共に、第一配管２０における第一制御バルブＶ１及びＥＧＲバルブ１１の間に分岐接続された第二配管２１を通じて第二ガスが供給されること、を特徴とするとよい。

【0054】

上述した発電システム１は、上記（２）の構成とすることにより、バイオガスの供給量が低下した場合に、第一配管２０（ＥＧＲ配管）に接続された第二配管２１を通じてガスエンジン２に第二ガスを供給することができる。すなわち、上述した発電システム１は、ガスエンジン２が、バイオマスによって駆動できない場合に、バイオガスとは異なる第二ガスを併用することで安定に発電を行うことができる。また、上述した発電システム１は、ガスエンジン２を安定に駆動できるので、ガスエンジン２で発生した熱の安定な回収（利用）が期待できる。

【0055】

（３）上述した発電システム１は、ＥＧＲ装置１０が、第一配管２０及び第二配管２１の接続部に配された温度調節装置１２を備えており、温度調節装置１２が、ＥＧＲバルブ１１を流通する前記第二ガスを加温するものであること、を特徴とするとよい。

【0056】

上述した発電システム１は、上記（３）の構成とすることにより、ＥＧＲガスの熱を利用して第二ガスを加温できる。これにより、上述した発電システム１は、ガスエンジン２に加温された第二ガスを供給できるので、ガスエンジン２の燃焼効率を高めることができ、リーン耐性を向上させることができる。そのため、上述した発電システム１によれば、熱効率が向上するので、燃費を低減でき、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の不純物の排出量も低減できる。ここで、温度調節装置１２は、例えば、ＥＧＲクーラーで構成することができる。ＥＧＲクーラーの水温は、例えば、８０～１００度とするとよい。これにより、上述した発電システム１は、温度調節装置１２内に乾燥した第二ガスを通気できるので、ススや油水分の持ち去りによる不純物除去効果が期待できる。そのため、上述した発電システム１は、清掃が困難なＥＧＲクーラー（温度調節装置１２）の内部に付着したススや油水分などの不純物を除去することができる。これにより、ＥＧＲクーラーの性能維持が期待できる。また、上述した発電システム１は、上述した構成とすることにより、ＥＧＲガスの熱を利用して、第二ガス（都市ガス。プロパンガス等）を加温することができるので、これらのガスを安定に燃焼させることができる。なお、第二ガスを燃焼させる場合は、必要に応じてＥＧＲガスの一部と併せて供給するようにしてもよい。

【0057】

（４）上述した発電システム１は、温度調節装置１２が、ガスエンジン２から排出されるＥＧＲガスを冷却するものであること、を特徴とするとよい。

【0058】

上述した発電システム１は、上記（４）の構成とすることにより、ＥＧＲガスを冷却できる。したがって、冷却された適度な温度のＥＧＲガスをガスエンジン２に供給することができるので、ガスエンジン２の燃焼効率を高めることができる。これにより、上述した発電システム１は、安定で効率の良い発電を行うことができる。また、上述した発電システム１は、第二ガスを適切な温度に加温することができる。

【0059】

（５）上述した発電システム１は、第二配管２１に第二制御バルブＶ２が設けられており、第二制御バルブＶ２は、第二配管２１を流通する第二ガスの供給量を制御すること、を特徴とするとよい。

【0060】

上述した発電システム１は、上記（５）の構成とすることにより、適切な供給量で第二ガスを供給することができる。例えば、バイオガスの供給が十分なときは、第二制御バルブＶ２を全閉状態にすることで、バイオガスのみによる発電を行うことができ、バイオガスの供給が不安定なときやバイオガスが供給できないときは、必要量の第二ガスをガスエンジン２に供給できる。

【0061】

（６）上述した発電システム１は、バイオガスの供給源に設けられ、前記バイオガスを発生させる発酵槽３５と、発酵槽３５を加温するための熱交換媒体を流通可能であると共に、発酵槽３５からガスエンジン２に亘って配された循環流路３０と、を備え、循環流路３０は、前記熱交換媒体を流通させることにより、ガスエンジン２を冷却すると共に、ガスエンジン２から取得した熱により、発酵槽３５を加温するものであること、を特徴とするとよい。

【0062】

上述した発電システム１は、上記（６）の構成とすることにより、循環流路３０を通じてガスエンジン２で発生した熱を熱交換媒体で回収することができる。また、熱交換媒体で回収された熱は、循環流路３０を通じてバイオガスの供給源としての発酵槽３５に供給されるので、発酵槽３５を加温することができる。これにより、バイオガスの生成効率を高めることができる。また、上述した発電システム１によれば、別途に灯油ボイラー等を設ける必要がないので、ボイラーの設置費用等のコスト低減が期待できる。

【0063】

以上が、本発明の一実施形態に係る発電システム１の構成及び作用効果であり、次に、本発明の発電システム１を用いた本発明の一実施形態に係る発電方法について、図３のフロー図を参照しつつ、適宜、図２も参照しながら以下に説明する。

【0064】

図２及び図３に示すように、本発明の発電方法は、第一発電パターン、第二発電パターン、及び第三発電パターンに大別される。以下、それぞれの発電パターンの詳細について説明する。

【0065】

図３に示すように、発電システム１の電源がＯＮされると、第一発電パターン、第二発電パターン、及び第三発電パターンにおいて共通であるバイオガスの残量が所定の閾値以上であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１０：バイオガス残量判定ステップ）。

【0066】

≪第一発電パターン≫
ステップＳ１０において、バイオガスの残量が所定の閾値以上であることを条件として、バイオガスの燃料バルブ５が開放状態とされる（ステップＳ１１：燃料バルブ開放ステップ）。続いて、バイオガスの濃度が所定の閾値以上であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１２：バイオガス濃度判定ステップ）。

【0067】

ステップＳ１２において、バイオガスの濃度が、所定の閾値以上であることを条件として、第一制御バルブＶ１が開放状態とされる（ステップＳ１３：第一制御バルブ開放ステップ）。続いて、第二制御バルブＶ２が、閉塞状態とされる（ステップＳ１４：第二制御バルブ閉塞ステップ）。ステップＳ１４の処理が実行されると、バイオガス及びＥＧＲガスによりガスエンジン２が駆動され、第一発電パターンによる発電が行われる（ステップＳ１５：第一発電ステップ）。ステップＳ１５の処理が完了すると、ステップＳ１０に処理が戻される。

【0068】

すなわち、第一発電パターンは、図２に示すように、残量検知センサ３６（図１参照）で検出したバイオガスの残量が所定の閾値以上であることを条件として（バイオガスが十分に供給できることを条件として）、バイオガスを燃料に、発電（自家用発電）を行うものである（通常運転とも称する）。第一発電パターンでは、第一制御バルブＶ１が開放され、第二制御バルブＶ２が閉塞される。すなわち、第一制御バルブＶ１が開放されることにより、ＥＧＲガスがガスエンジン２に再循環されながら、バイオガスが燃焼される。これに伴い、ガスエンジン２で発生した熱が回収されると共に、発酵槽３５の加温に供される。そのため、バイオガスが、効率良く燃焼されて燃費が向上すると共に、安定にバイオガスを発生させることができるので、安定に発電することができる。

【0069】

上述したように、本発明の発電方法は、第一発電パターンによる発電を実行することにより、次のような作用効果を奏するものとされている。

【0070】

上述した第一発電パターンによる発電方法は、バイオガスの残量が所定の閾値以上であり、かつ、バイオガスの濃度（メタン濃度）が所定の濃度以上であることを条件として、バイオガス及びＥＧＲガスによりガスエンジン２が駆動され、発電が行われる。すなわち、上述した発電方法は、バイオガスが十分に供給され、メタン濃度が十分である場合に、バイオガスの燃焼が促進されるよう、ＥＧＲガスの再循環が行われるものである。これにより、上述した発電方法は、ＥＧＲガスの再循環を利用してバイオガスを効率良く燃焼させることができる。そのため、上述した発電方法は、安定に発電を行うことができ、熱回収も安定に行うことができる。ここで、バイオガスの残量の閾値は、ガスエンジン２の容量やガスエンジン２の駆動に必要とされる燃料供給量に応じて、各種の残量に設定することができる。また、バイオガスの濃度の閾値は、一般的なバイオガス中のメタン濃度（例えば、５５％以上、本実施形態では６０％）に設定することができる。

【0071】

≪第二発電パターン≫
図３に示すように、ステップＳ１０（バイオガス残量判定ステップ）において、バイオガスの残量が所定の閾値に満たないことを条件として、燃料バルブ５が閉塞状態とされる（ステップＳ２０：燃料バルブ閉塞ステップ）。続いて、第一制御バルブＶ１が全閉状態又は一部閉塞状態とされる（ステップＳ２１：第一制御バルブ閉塞ステップ）。また、第二制御バルブＶ２が開放状態とされる（ステップＳ２２：第二制御バルブ開放ステップ）。ステップＳ２２の処理が実行されると、バイオガス及び第二ガスのうち少なくとも第二ガスによりガスエンジン２が駆動され、第二発電パターンによる発電が行われる（ステップＳ２３：第二発電ステップ）。ステップＳ２３の処理が完了すると、ステップＳ１０に処理が戻される。

【0072】

すなわち、第二発電パターンは、図２に示すように、残量検知センサ３６で検出したバイオガスの残量が所定の閾値を満たさないことを条件として、第二ガスを燃料に、発電（自家用発電）を行うものである（量的応急運転とも称する）。第二発電パターンでは、第一制御バルブＶ１が全閉状態又は一部閉塞状態とされ、第二制御バルブＶ２が開放される。すなわち、ＥＧＲガスの供給が遮断又は一部供給とされ、第二ガスが燃焼される。これに伴い、ガスエンジン２で発生した熱が回収されると共に、発酵槽３５の加温に供され、バイオガスの生成が促進される。

【0073】

上述したように、本発明の発電方法は、第二発電パターンによる発電を実行することにより、次のような作用効果を奏するものとされている。

【0074】

上述した第二パターンによる発電方法は、バイオガスの残量が所定の閾値に満たないことを条件として、バイオガス及び第二ガスのうち少なくとも第二ガスによりガスエンジン２が駆動され、発電が行われる。すなわち、第二ガスが、ガスエンジン２に供給される。これにより、上述した発電方法は、バイオガスが十分に供給されない場合であっても、第二ガスを利用してガスエンジン２を駆動できるので、安定に発電を行うことができる。そのため、上述した発電方法は、安定に発電を行うことができ、熱回収も安定に行うことができる。こで、バイオガスの残量の閾値は、ガスエンジン２の容量やガスエンジン２の駆動に必要とされる燃料供給量に応じて、各種の残量に設定することができる。また、上述した発電方法は、上述した温度調節装置１２を設けて第二ガスを加温するように構成することにより、第二ガスの燃焼の効率化が期待できる。

【0075】

≪第三発電パターン≫
図３に示すように、ステップＳ１０（バイオガス残量判定ステップ）において、バイオガスの残量が所定の閾値以上であることを条件として、バイオガスの燃料バルブ５が開放状態とされる（ステップＳ１１：燃料バルブ開放ステップ）。続いて、バイオガスの濃度が所定の閾値以上であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１２：バイオガス濃度判定ステップ）。

【0076】

ステップＳ１２において、バイオガスの濃度が、所定の閾値に満たないことを条件として、第一制御バルブＶ１が全閉状態又は一部閉塞状態とされる（ステップＳ３０：第一制御バルブ閉塞ステップ）。続いて、第二制御バルブＶ２が、開放状態とされる（ステップＳ３１：第二制御バルブ開放ステップ）。ステップＳ３１の処理が実行されると、バイオガス及び第二ガスによりガスエンジン２が駆動され、第三発電パターンによる発電が行われる（ステップＳ３２：第三発電ステップ）。ステップＳ３２の処理が完了すると、ステップＳ１０に処理が戻される。

【0077】

すなわち、第三発電パターンは、図２示すように、残量検知センサ３６で検出したバイオガスの残量が所定の閾値を満たさないことを条件として、第二ガスを燃料に、発電（自家用発電）を行うものである（量的応急運転とも称する）。第二発電パターンでは、第一制御バルブＶ１が全閉状態又は一部閉塞状態とされ、第二制御バルブＶ２が開放される。すなわち、ＥＧＲガスの供給が遮断又は一部供給とされ、第二ガスが燃焼される。これに伴い、ガスエンジン２で発生した熱が回収されると共に、発酵槽３５の加温に供され、バイオガスの生成が促進される。

【0078】

上述したように、本発明の発電方法は、第三発電パターンによる発電を実行することにより、次のような作用効果を奏するものとされている。

【0079】

上述した第三発電パターンによる発電方法は、バイオガスの残量が所定の閾値以上であり、かつ、バイオガスの濃度（メタン濃度）が所定の濃度に満たないことを条件として、バイオガス及び第二ガスによりガスエンジン２が駆動され、発電が行われる。すなわち、上述した発電方法は、バイオガスが十分に供給され、メタン濃度が低い場合に、第二ガスの供給量を抑制しつつ、バイオガス及び第二ガスの双方を利用して発電が行われるものである。これにより、上述した発電方法は、第二ガスの利用を最小限にしつつ、安定にバイオガス及び第二ガスを燃焼させることができる。そのため、上述した発電方法は、安定に発電を行うことができ、熱回収も安定に行うことができる。また、上述した発電方法は、第二ガスの供給量が抑制されているので、第二ガスの利用によるコストを最小限に抑えることができる。ここで、バイオガスの残量の閾値は、ガスエンジン２の容量やガスエンジン２の駆動に必要とされる燃料供給量に応じて、各種の残量に設定することができる。また、バイオガスの濃度の閾値は、一般的なバイオガス中のメタン濃度（例えば、５５％以上、本実施形態では６０％）に設定することができる。

【0080】

以上が、本発明の発電システム１及び発電方法の一実施形態であるが、本発明の発電システム１及び発電方法は、上述した実施形態に係るものに限定されるものではなく、様々な変形を行うことができる。

【0081】

本実施形態におけるガスエンジン２や発電機７には、各種の形態や方式のものが利用できる。また、バイオガスの残量や濃度の閾値は、上述した実施形態のものに限定されず、バイオガスの発生態様等に応じて、各種の数値に設定できる。また、第一制御バルブＶ１によって制御されるＥＧＲガスの流量は、バイオガスの供給量及び濃度のいずれか一方又は双方に基づいて各種の流量に制御することができる。また、第二制御バルブＶ２及び燃料バルブ５の開閉状態は、全閉状態又は開放状態によるものだけではなく、第二ガスの形態等に応じて、一部閉塞状態（一部開放状態）とすることもできる。また、第一制御バルブＶ１及び第二制御バルブＶ２の開閉状態の組み合わせは、図２及び図３に示す実施形態に限定されるものではなく、ガスエンジン２の燃焼効率に応じて、適宜、組み合わせを変更できる。

【0082】

また、本実施形態では、ＥＧＲ装置１０が、第一配管２０及び第二配管２１の接続部に配された温度調節装置１２を備えるものしたが、温度調節装置１２は、必要に応じて設ければよい。また温度調節装置１２は、ＥＧＲバルブ１１を流通する第二ガスを加温するものとすることが望ましいが、第二ガスを加温するものだけではなく、第二ガスを加温しないものとすることも可能である。また、温度調節装置１２は、ＥＧＲガスを冷却することが望ましいが、ＥＧＲガスを冷却するものだけではなく、ＥＧＲガスを冷却しないものとすることもできる。

【0083】

また、本実施形態では、発酵槽３５を用いてバイオガスを発生させているが、バイオガスの供給源は、発酵槽３５によるものだけではなく、各種のバイオガス発生手段を利用できる。かかる場合において、バイオガス発生手段は、ガスエンジン２の排熱を利用できるものが望ましい。また、本実施形態では、ガスエンジン２及び温度調節装置１２（ＥＧＲクーラー）の冷却手段としての冷却水循環路と、発酵槽３５を加温する循環流路３０とが、それぞれ共通のものとして配されているが、ガスエンジン２及び温度調節装置１２を適切に冷却できるものであれば、冷却水循環路及び循環流路３０が別々のものとして構成されていてもよい。また、冷却水循環路を流通する冷却水や循環流路３０を流通する熱交換媒体は、水やグリコール等の液体だけではなく、熱交換性の良い気体等で形成されていてもよい。

【0084】

以上が、本発明に係る発電システム及び発電方法の各種の実施形態や変形例であるが、本発明は上述した実施形態や変形例において例示したものに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲でその教示及び精神から他の実施形態があり得ることは当業者に容易に理解できよう。

【産業上の利用可能性】

【0085】

本発明の発電システム及び発電方法は、バイオガスを利用したガスエンジンによる発電に利用することができる。

【符号の説明】

【0086】

１：発電システム
２：ガスエンジン
３：インテークマニホールド
５：燃料バルブ
７：発電機
１０：ＥＧＲ装置
１１：ＥＧＲバルブ
１２：温度調節装置（ＥＧＲクーラー）
２０：第一配管
２１：第二配管
３０：循環流路
３５：発酵槽
Ｖ１：第一制御バルブ
Ｖ２：第二制御バルブ

【図1】

【図2】

【図3】