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特表2024-544913電気化学システム、及びスキッドを使用したその設置方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-05
(54)【発明の名称】電気化学システム、及びスキッドを使用したその設置方法
(51)【国際特許分類】
H01M 8/04 20160101AFI20241128BHJP
H01M 8/0606 20160101ALI20241128BHJP
H01M 8/0662 20160101ALI20241128BHJP
H01M 8/00 20160101ALI20241128BHJP
H01M 8/2475 20160101ALI20241128BHJP
C25B 9/00 20210101ALI20241128BHJP
C25B 1/04 20210101ALI20241128BHJP
H01M 8/12 20160101ALN20241128BHJP
【ＦＩ】
H01M8/04 Z
H01M8/0606
H01M8/0662
H01M8/00 Z
H01M8/2475
C25B9/00 A
C25B1/04
H01M8/12 101
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024527497
(86)(22)【出願日】2022-11-14
(85)【翻訳文提出日】2024-07-04
(86)【国際出願番号】 US2022049811
(87)【国際公開番号】W WO2023086626
(87)【国際公開日】2023-05-19
(31)【優先権主張番号】63/278,778
(32)【優先日】2021-11-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/363,201
(32)【優先日】2022-04-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】514116578
【氏名又は名称】ブルーム エネルギー コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110002354
【氏名又は名称】弁理士法人平和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ピアソン，チャド
(72)【発明者】
【氏名】タヴィ，ジョセフ
(72)【発明者】
【氏名】ケンプトン，ルーベン
(72)【発明者】
【氏名】ウォルトン，チャールス
(72)【発明者】
【氏名】マホーニー，マシュー
(72)【発明者】
【氏名】ヴィンセント，ニコラス
(72)【発明者】
【氏名】ラルー，ジョーダン
(72)【発明者】
【氏名】ケニー，ウィリアム
(72)【発明者】
【氏名】フェルト，ケイティ
【テーマコード（参考）】
4K021
5H126
5H127
【Ｆターム（参考）】
4K021AA01
4K021BA02
4K021DB04
4K021DB36
4K021DB53
4K021DC03
5H126AA28
5H126BB06
5H126EE11
5H126EE13
5H127AA07
5H127AB03
5H127AB11
5H127AB29
5H127AC07
5H127BA02
5H127BA03
5H127BA04
5H127BA05
5H127BA06
5H127BA12
5H127BA13
5H127BA14
5H127BA17
5H127BA18
5H127BA58
5H127BB02
5H127EE01
5H127EE25
5H127EE29
5H127EE30
(57)【要約】
電気化学システムが、燃料電池モジュール又は電解槽モジュールと、これらのモジュールを支持するスキッドとを含む。
【選択図】図２６Ａ
【選択図】図２６Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
デッキ及び前記デッキに接続されて前記デッキを支持する少なくとも１つの台座を含むスキッドと、前記スキッドの前記デッキ上に配置された少なくとも１つの電気化学モジュールを含む複数のモジュールと、
を備える、電気化学システム。
【請求項2】
前記電気化学システムは、燃料電池発電システムを含み、前記少なくとも１つの電気化学モジュールは、少なくとも１つの燃料電池パワーモジュールを含む、請求項１に記載の電気化学システム。
【請求項3】
前記複数のモジュールは、それぞれがホットボックスを収容する複数の前記燃料電池パワーモジュールと、
前記複数の燃料電池パワーモジュールに流体結合された燃料処理モジュールと、
前記複数の燃料電池モジュールに電気的に結合された電力調整モジュールと、
を備える、請求項２に記載の電気化学システム。
【請求項4】
前記複数の燃料電池パワーモジュールは、前記スキッドの長さに沿って延在する燃料電池パワーモジュールの複数の列を含み、前記燃料処理モジュール及び前記電力調整モジュールは、前記燃料電池パワーモジュールの複数の列に隣接して配置される、請求項２に記載の電気化学システム。
【請求項5】
前記スキッドに配置された補助機器を更に備え、前記補助機器は、
水分配モジュール、
ステップ負荷モジュール、
テレメトリーキャビネット、
配電システム、
切断システム、
バックアップ電源装置、
ＥＤＳユニット、又は
マイクログリッドインバーターユニット、
のうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載の電気化学システム。
【請求項6】
前記燃料電池パワーモジュールは、前記スキッドの第１の側部に配置され、前記補助機器は、前記スキッドの第２の側部に配置され、
前記燃料処理モジュール及び前記電力調整モジュールは、前記燃料電池パワーモジュールと前記補助機器との間に配置される、請求項５に記載の電気化学システム。
【請求項7】
前記補助機器は、前記スキッドの側面に取り付けられた切断システムを含む、請求項６に記載の電気化学システム。
【請求項8】
前記スキッドに取り付けられた燃料インジェクター／レギュレーター装置を更に備える、請求項３に記載の電気化学システム。
【請求項9】
前記スキッドと前記燃料インジェクター／レギュレーター装置との間に延在し、前記燃料インジェクター／レギュレーター装置を、地表面よりも上において、前記スキッドに配置された前記モジュールから側方に間隔を空けて支持する１つ以上のブラケット部材を更に備える、請求項８に記載の電気化学システム。
【請求項10】
前記システムは、複数のスキッドを備え、各スキッドは、それぞれの前記スキッドの前記デッキ上に配置された複数の燃料電池パワーモジュールと、燃料処理モジュールと、電力調整モジュールとを含み、
前記システムは、それぞれの前記スキッド間で水、燃料及び／又は電力のうちの少なくとも１つを共有するように構成されるスキッド間接続部を更に備える、請求項３に記載の電気化学システム。
【請求項11】
第１のスキッドに取り付けられた燃料インジェクター／レギュレーター装置と、前記燃料インジェクター／レギュレーター装置に結合され、前記燃料インジェクター／レギュレーター装置の流出口からの燃料フローの第１の部分を前記第１のスキッドに誘導するとともに、前記燃料インジェクター／レギュレーター装置の前記流出口からの前記燃料フローの第２の部分を第２のスキッドに誘導するように構成されるスプリッターと、
を更に備える、請求項１０に記載の電気化学システム。
【請求項12】
前記スキッドは、前記システムの輸送、設置又は除去のうちの少なくとも１つを行うフォークリフトプロングを受けるように構成される少なくとも１つのフォークポケットを備える、請求項１に記載の電気化学システム。
【請求項13】
前記スキッドは、前記システムの上昇、降下又は移動のうちの少なくとも１つを行うクレーンへの係合を容易にするように構成されるリフトポイントを備える、請求項１に記載の電気化学システム。
【請求項14】
前記スキッドに取り付けられた少なくとも１つのＬ型ブラケットと、前記Ｌ型ブラケットを通って延在し、前記システムを地面に係留するコンクリートアンカー又はアースアンカーと、
を更に備える、請求項１に記載の電気化学システム。
【請求項15】
前記スキッドの表面に接触するように構成される第１の表面を有する第１の部分と、地面に接触する第２の表面を有する第２の部分とを含むＺ型ブラケットを更に備える、請求項１に記載の電気化学システム。
【請求項16】
前記Ｚ型ブラケットの前記第１の部分の前記第１の表面が前記スキッドの前記表面に対してクランプ留めされるように、前記Ｚ型ブラケットの前記第２の部分を通って地中に延びるアンカーを更に備える、請求項１５に記載の電気化学システム。
【請求項17】
ハウジングであって、前記ハウジングの内部における少なくとも１つのユーティリティスタブと、前記ハウジングの表面における少なくとも１つの開口部とを含む、ハウジングを備えるドッキングステーションと、前記ハウジングの内部に収容される前記少なくとも１つのユーティリティスタブに結合され、前記ハウジングの前記表面の前記開口部から前記スキッドに延在する少なくとも１つのケーブル又は流体導管と、
を更に備える、請求項１に記載の電気化学システム。
【請求項18】
前記複数のモジュールは、それぞれがホットボックスを収容する、複数の前記燃料電池パワーモジュールと、
前記複数の燃料電池モジュールに電気的に結合された電力調整モジュールと、
を備える、請求項２に記載の電気化学システム。
【請求項19】
前記スキッドは、複数のスキッドのうちの１つから構成され、前記複数のスキッドは、前記複数のスキッドのそれぞれの前記デッキ上の、燃料電池パワーモジュールの列及び電力調整モジュールをそれぞれ含む、請求項１８に記載の電気化学システム。
【請求項20】
前記複数のスキッドのそれぞれは、燃料処理モジュールを更に備える、請求項１９に記載の電気化学システム。
【請求項21】
前記電気化学システムは、集中型の脱硫ユニットと、前記集中型の脱硫ユニットに流体結合された少なくとも１つのガス／水分配モジュール（ＧＤＭ）とを更に備え、前記少なくとも１つのＧＤＭは、前記複数のスキッドに流体結合される、請求項１９に記載の電気化学システム。
【請求項22】
前記電気化学システムは、前記複数のスキッドに電気的に結合されたシステム配電ユニットを更に備える、請求項１９に記載の電気化学システム。
【請求項23】
前記システム配電ユニットは、少なくとも１つの変圧器を備える、請求項２２に記載の電気化学システム。
【請求項24】
前記システム配電ユニットと前記複数のスキッドとの間に延在する地上ケーブルトレーを更に備え、前記ケーブルトレーは、前記複数のスキッドと前記システム配電ユニットとの間の電気接続部を収容するハウジングを備える、請求項２２に記載の電気化学システム。
【請求項25】
前記複数のスキッドへの少なくとも１つの地上配管接続部が前記ケーブルトレーに取り付けられる、請求項２４に記載の電気化学システム。
【請求項26】
前記少なくとも１つの地上配管接続部は、水導管、燃料導管、又は前記燃料電池パワーモジュールからの炭素含有排気の除去用の導管のうちの少なくとも１つを含む、請求項２５に記載の電気化学システム。
【請求項27】
前記電気化学システムは、前記地上ケーブルトレーによって前記システム配電ユニット及び前記複数のスキッドに結合されたマイクログリッドシステムを更に備える、請求項２４に記載の電気化学システム。
【請求項28】
前記ケーブルトレーの第１のハウジングは、前記複数のスキッドの間のＡＣ電力接続部を含み、前記ケーブルトレーの前記第１のハウジングの上方又は下方に垂直にスタックされた前記ケーブルトレーの第２のハウジングは、前記パワーモジュールの列と前記マイクログリッドシステムとの間のＤＣ電力接続部を含む、請求項２７に記載の電気化学システム。
【請求項29】
前記ケーブルトレーは、前記複数のスキッドと前記システム配電ユニットの集中型のインバーターとの間の第１のＤＣ電力接続部と、
前記システム配電ユニットと前記マイクログリッドシステムとの間の第２のＤＣ電力接続部と、
を更に備える、請求項２７に記載の電気化学システム。
【請求項30】
前記複数のスキッドは、アスファルト、締固めた骨材又は透水性舗装のうちの少なくとも１つから成る連続した表面上に直接取り付けられる、請求項１９に記載の電気化学システム。
【請求項31】
前記電気化学システムは、水素生成システムを含み、前記少なくとも１つの電気化学モジュールは、少なくとも１つの電解槽モジュールを含む、請求項１に記載の電気化学システム。
【請求項32】
前記スキッドは、複数のスキッドのうちの１つから構成され、前記複数のスキッドは、それぞれの前記スキッドの前記デッキ上の、複数の電解槽モジュールをそれぞれ含む、請求項３１に記載の電気化学システム。
【請求項33】
前記複数のスキッドは、隣接するスキッドの対を含み、配管相互接続部が、前記隣接するスキッドの対上の前記電解槽モジュールの間に延在する、請求項３２に記載の電気化学システム。
【請求項34】
前記配管相互接続部は、前記複数の電解槽モジュールを含む前記隣接するスキッドの対の間に配置された個別の配管スキッド上に配置される、請求項３３に記載の電気化学システム。
【請求項35】
前記隣接するスキッドの対は互いに当接し、前記配管相互接続部の第１の部分は、前記隣接するスキッドの対の第１のスキッド上に配置され、
前記配管相互接続部の第２の部分は、前記隣接するスキッドの対の第２のスキッド上に配置される、請求項３３に記載の電気化学システム。
【請求項36】
システム配電ユニットと前記複数のスキッドとの間に延在する地上ケーブルトレーを更に備え、前記ケーブルトレーは、前記システム配電ユニットと前記複数のスキッドとの間の電気接続部を収容するハウジングを備える、請求項３１に記載の電気化学システム。
【請求項37】
電気化学システムを設置する方法であって、スキッド上に少なくとも１つの電気化学モジュールを含む複数のモジュールを設けることと、
前記スキッド上に配設された前記複数のモジュールを有する前記スキッドを設置現場に輸送することと、
前記設置現場において前記電気化学システムへの少なくとも１つのユーティリティフック留めを設けることと、
を含む、方法。
【請求項38】
前記スキッドを前記設置現場に輸送する前に、前記複数のモジュールの全てのモジュール間配管接続部及びモジュール間配線接続部を前記スキッド上に設けることを更に含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項39】
シム、Ｌ型ブラケット、Ｚ型ブラケット、コンクリートアンカー又はアースアンカーのうちの少なくとも１つを使用して、前記設置現場に前記スキッドを固定することを更に含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項40】
前記設置現場においてアスファルト、締固めた骨材又は透水性舗装のうちの少なくとも１つを含む表面を準備することと、配設された複数のモジュールをそれぞれ含む複数のスキッドを前記表面上に配置することと、
を更に含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項41】
前記少なくとも１つのユーティリティフック留めを設けることは、可撓性導管を介して少なくとも１つのスキッドを地下のガスユーティリティライン及び水ユーティリティラインに結合することを含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項42】
前記複数のスキッドの間に延在する地上ケーブルトレーを前記表面上に設置することを更に含み、各スキッドへの電気接続が前記ケーブルトレーを介して行われる、請求項４０に記載の方法。
【請求項43】
少なくとも１つの配管導管が、前記ケーブルトレーに取り付けられ、前記スキッドのうちの少なくとも１つへの配管接続が、前記ケーブルトレーに取り付けられた前記少なくとも１つの配管導管を介して行われる、請求項４０に記載の方法。
【請求項44】
ハウジングであって、前記ハウジングの内部における少なくとも１つのユーティリティスタブと、前記ハウジングの表面における少なくとも１つの開口部であって、前記少なくとも１つのユーティリティスタブとスキッドマウント型電気化学システムとの間の少なくとも１つのユーティリティ接続を行うことができる、少なくとも１つの開口部とを含む、ハウジングを備える、スキッドマウント型電気化学システムのドッキングステーション。
【請求項45】
前記少なくとも１つの開口部は、前記ハウジングの側面に配置され、前記ハウジングは、少なくとも１つの第２の開口部を前記ハウジングの底面に含み、
前記ユーティリティスタブは、地下から前記少なくとも１つの第２の開口部を通って前記ハウジングの前記内部に入る、請求項４４に記載のドッキングステーション。
【請求項46】
前記ユーティリティスタブは、燃料、水及び電気のためのユーティリティスタブを含み、前記ハウジングは、燃料及び水のための前記ユーティリティスタブと電気のための少なくとも１つのユーティリティスタブとの間に内部仕切りを備える、請求項４５に記載のドッキングステーション。
【請求項47】
前記ハウジングの前記側面に結合され、前記ハウジングの前記側面における前記少なくとも１つの開口部とスキッドマウント型電気化学システムとの間に延在する少なくとも１つの導管又はケーブルを密閉するチェースを更に備える、請求項４５に記載のドッキングステーション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、包括的には、燃料電池システム及び電解槽システム等の電気化学システムと、スキッドを使用したその設置方法とを対象とする。
【背景技術】
【0002】
迅速で安価な設置は、燃料電池システム及び電解槽システム等の電気化学システムの普及を増大させる一助となり得る。概して配管及び電線用のトレンチ掘りを必要とする現場打ち式カスタム設計のコンクリートパッドの設置コストは、法外なものになり得る。コンクリート打ち及びトレンチには、概して１つ以上の建築許可及び建築検査官の審査が必要となることから、設置時間も大抵の現場において問題となる。
【0003】
さらに、固定の燃料電池システム及び／又は電解槽システムは、不動産のコストが結構高い又は利用可能な空間が限られている場所（例えば、ローディングドック、隘路、又は建物の間の空間等）に設置されることがある。燃料電池システムの設置は、利用可能な空間の利用率が高くあるべきである。ドア等を介してシステムにアクセスするために相当な量の離れた空間が必要となる場合、不動産の設置コストは大幅に増大する。
【0004】
現場に設置される燃料電池システム及び／又は電解槽システムの数が増える場合、概して生じる問題の１つは、（１つのユニット又は他のユニットの保守を可能にするために、）これらのシステム間に離れた空間が必要となることである。燃料電池システムの顧客が使用する可能性の観点から、システム間の空間は失われる。
【0005】
幾つかの燃料電池システム及び／又は電解槽システムの設計の場合、これらの問題は、単体システム設計の全体のキャパシティを増大させることによって解決される。しかしながら、これにより、必要となるコンクリートパッドのサイズ及び重量が増大することから、新たな課題が生まれる。したがって、この戦略はシステムの設置時間を増大させる傾向がある。さらに、システムの最小サイズが増大するにつれて、設計の耐障害性が低減する。
【0006】
これらのシステムの燃料電池スタック又はカラム及び／又は電解槽スタック又はカラムは、通常、ホットボックス（すなわち、断熱コンテナ）内に配置される。既設の大規模燃料電池システムのホットボックスは、キャビネット、ハウジング又はエンクロージャー内に収容される。キャビネット、エンクロージャー、及びハウジングという用語は、本明細書において区別なく使用される。通常、キャビネットは金属製である。金属には、引っかき傷、凹み及び腐食が生じやすい自動車用又は産業用粉末塗料が塗られる。これらのキャビネットの大半は、現在の産業ＨＶＡＣ機器キャビネットと同様である。
【発明の概要】
【0007】
１つの実施形態において、燃料電池電力システム又は電解槽水素生成システム等の電気化学システムが、デッキ及び前記デッキに接続されて前記デッキを支持する少なくとも１つの台座を含むスキッドと、前記スキッドの前記デッキ上に配置された少なくとも１つの電気化学モジュールを含む複数のモジュールとを備える。
【0008】
別の実施形態において、電気化学システムを設置する方法が、スキッド上に少なくとも１つの電気化学モジュールを含む複数のモジュールを設けることと、前記スキッド上に配設された前記複数のモジュールを有する前記スキッドを設置現場に輸送することと、前記設置現場において前記電気化学システムへの少なくとも１つのユーティリティフック留めを設けることとを含む。
【0009】
別の実施形態において、スキッドマウント型電気化学システムのドッキングステーションが、ハウジングであって、前記ハウジングの内部における少なくとも１つのユーティリティスタブと、前記ハウジングの表面における少なくとも１つの開口部であって、前記少なくとも１つのユーティリティスタブとスキッドマウント型電気化学システムとの間の少なくとも１つのユーティリティ接続を行うことができる、少なくとも１つの開口部とを含む、ハウジングを備える。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図29】図２９は、本開示の一実施形態に係るスキッド上に配設された６つのパワーモジュールと、燃料処理モジュールと、電力調整モジュールと、ステップ負荷（ｓｔｅｐ ｌｏａｄ）モジュールとを有するスキッドを示す図である。
【図30】図３０は、本開示の一実施形態に係るスキッド上に配設された６つのパワーモジュールと、燃料処理モジュールと、電力調整モジュールと、ステップ負荷モジュールと、マイクログリッドインバーターモジュールとを有するスキッドを示す図である。
【図37A】図３７Ａは、本開示の一実施形態に係る、システム配電ユニットに結合された燃料電池パワーモジュールの列の主要ブロック（ｐｒｉｍａｒｙ ｂｌｏｃｋ）と、統合マイクログリッドシステムとを含む燃料電池電力システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以上の一般的な記載及び以下の詳細な記載はいずれも、例示的かつ説明的なものに過ぎず、特許請求の範囲に係る本発明を限定するものではないことが理解される。
【0012】
図１を参照すると、一例示的な実施形態に係る燃料電池システム１０が示されている。燃料電池システム１０は、モジュール式システムレイアウトを有することができる。燃料電池システム１０は、２００７年１月２２日に出願された米国特許出願第１１／６５６，００６号及び２０１４年３月１３日に出願された米国特許出願第１４／２０８，１９０号に記載のモジュール及び構成要素を含むことができ、これらの特許出願は、全体を参照により本明細書に援用する。燃料電池システム１０のモジュール式設計は、柔軟なシステム設置及び動作を提供することができる。モジュールは、単一の設計セットで、発電設備容量の拡縮、確実な発電、柔軟な燃料処理、並びに電力出力電圧及び周波数の柔軟性を可能にする。モジュール式設計により、非常に高い可用性及び信頼性を有する「常時稼働」のユニットがもたらされる。また、この設計により、規模拡大の簡単な手段が提供され、顧客の設備の具体的な要件が満たされる。モジュール式設計により、異なり得る入手可能な燃料、並びに必要な電圧及び周波数の利用が可能にもなる。他の実施形態において、燃料電池システム１０は、モジュール式システムレイアウトではないユニット式システムレイアウト（「クラシック」システムレイアウトとも呼ばれる）を含むことができる。
【0013】
図１に示されるモジュール式燃料電池システム１０は、少なくとも１つの（好ましくは２つ以上又は複数の）パワーモジュール１２と、１つ以上の燃料処理モジュール１６と、１つ以上の電力調整（すなわち、電気出力）モジュール１８とが配設されるハウジング１４を備える。実施形態において、電力調整モジュール１８は、直流電流（ＤＣ）を送達するように構成される。代替の実施形態において、電力調整モジュール１８は、交流電流（ＡＣ）を送達するように構成される。これらの実施形態において、電力調整モジュール１８は、インバーター等、ＤＣをＡＣに変換する機構を含む。例えば、システム１０は、任意の所望の数のモジュール、例えば、２個～３０個のパワーモジュール、例えば３個～１２個のパワーモジュール、例えば６個～１２個のモジュールを備えることができる。
【0014】
図１のシステム１０は、パッド２０上に６つのパワーモジュール１２（横並びにスタックされる６つのモジュールの１つの列）と、１つの燃料処理モジュール１６と、１つの電力調整モジュール１８とを備える。幾つかの実施形態において、パッド２０は、土台２１２（図３Ａに図示）を含むことができ、この土台は、コンクリート、又は燃料電池システム１０を或る場所に恒久的に設置するために構成することができる同様の構造材料から形成される。以下で更に詳細に説明される他の実施形態において、パワーモジュール１２、燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８は、デッキに接続された台座（例えば、金属レール）に載置された上面（すなわち、デッキ）を有するスキッド上に配設することができる。スキッドは、燃料電池システム１０の迅速な配備及び／又は一時的な配備を可能にするように構成することができ、設置コスト及びサイクル時間を削減することができる。
【0015】
ハウジング１４は、各モジュール１２、１６、１８を収容するキャビネットを含むことができる。代替的には、より詳細に後述するように、モジュール１６及びモジュール１８は単一のキャビネット内に配設してもよい。パワーモジュール１２の１つの列が示されているが、システムは２つ以上の列のモジュール１２を備えてもよい。例えば、システム１０は、背中合わせに／端から端まで配置される２つの列のパワーモジュール１８を備えてもよい。
【0016】
各パワーモジュール１２は、１つ以上のホットボックス１３を収容するように構成される。各ホットボックスは、燃料電池の１つ以上のスタック又はカラム（明確にするために図示せず）、例えば、導電性相互接続プレートによって分離されるセラミック酸化物電解質を有する固体酸化物燃料電池の１つ以上のスタック又はカラムを含む。ＰＥＭ、溶融炭酸塩、リン酸等の他の燃料電池タイプを使用してもよい。
【0017】
燃料電池スタックは、外部的に及び／又は内部的にマニホールドされた（ｍａｎｉｆｏｌｄｅｄ）スタックを含むことができる。例えば、スタックは、燃料電池層及び／又は燃料電池の間の相互接続プレートにおける開口を貫通する燃料及び空気上昇管を有し、燃料及び空気用に内部的にマニホールドされていてもよい。
【0018】
代替的には、燃料電池スタックは、燃料用に内部的にマニホールドされ、空気用に外部的にマニホールドされていてもよく、燃料入口及び排気上昇管のみが、米国特許第７，７１３，６４９号に記載のように、燃料電池層及び／又は燃料電池の間の相互接続プレートにおける開口を貫通する。この米国特許は、全体を参照により本明細書に援用する。燃料電池は、交差流（ｃｒｏｓｓ ｆｌｏｗ、空気及び燃料が、各燃料電池内の電解質の対向する側において互いに対して略垂直に流れる）の構成を有することもできるし、向流並列（ｃｏｕｎｔｅｒ ｆｌｏｗ ｐａｒａｌｌｅｌ、空気及び燃料が、各燃料電池内の電解質の対向する側において、互いに対して略平行だが対向する方向に流れる）の構成を有することもできるし、並行流並列（ｃｏ－ｆｌｏｗ ｐａｒａｌｌｅｌ、空気及び燃料が、各燃料電池内の電解質の対向する側において、同じ方向に互いに対して略平行に流れる）の構成を有することもできる。
【0019】
モジュール式燃料電池システム１０は、少なくとも１つの燃料処理モジュール１６も含む。燃料処理モジュール１６は、吸着床（例えば、脱硫器及び／又は他の不純物吸着床）等の燃料の事前処理を行う構成要素を含む。燃料処理モジュール１６は、特定のタイプの燃料を処理するように設計することができる。例えば、システムは、ディーゼル燃料処理モジュール、天然ガス燃料処理モジュール、及びエタノール燃料処理モジュールを含むことができ、これらのモジュールは、同じキャビネット内又は異なるキャビネット内に設けることができる。特定の燃料用に誂えられる異なる床組成を各モジュール内に設けることができる。処理モジュール（複数の場合もある）１６は、管路から供給される天然ガス、圧縮天然ガス、メタン、プロパン、液体石油ガス、ガソリン、ディーゼル、家庭暖房用石油、灯油、ＪＰ－５、ＪＰ－８、航空燃料、水素、アンモニア、エタノール、メタノール、合成ガス、バイオガス、バイオディーゼル及び他の適切な炭化水素又は水素含有燃料から選択される燃料のうちの少なくとも１つを処理することができる。望ましい場合、燃料処理モジュール１６は改質器１７を含むことができる。代替的には、改質器１７を燃料電池スタック（複数の場合もある）に熱的に統合することが望ましい場合、個別の改質器１７がそれぞれのパワーモジュール１２内の各ホットボックス１３内に配置されていてもよい。さらに、内部改質燃料電池が使用される場合、外部改質器１７を完全に省くことができる。
【0020】
電力調整モジュール１８は、燃料電池スタックが生成したＤＣ電力をＡＣ電力に変換する構成要素（例えば、全体を参照により本明細書に援用する米国特許第７，７０５，４９０号に記載のＤＣ／ＤＣコンバーター及びＤＣ／ＡＣコンバーター）、グリッドに対するＡＣ電力出力用の電気コネクタ、電気的過渡現象を管理する回路、システムコントローラー（例えば、コンピューター又は専用制御論理装置若しくは回路）を含む。電力調整モジュール１８は、燃料電池モジュールからのＤＣ電力を異なるＡＣ電圧及び周波数に変換するように設計することができる。２０８Ｖ、６０Ｈｚ；４８０Ｖ、６０Ｈｚ；４１５Ｖ、５０Ｈｚ並びに他の一般的な電圧及び周波数用の設計を提供することができる。
【0021】
燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８は、ハウジング１４の１つのキャビネット内に収容してもよい。単一の入力／出力キャビネットが設けられる場合、モジュール１６及び１８は、キャビネット内で鉛直に（例えば、電力調整モジュール１８の構成要素を燃料処理モジュール１６の脱硫器キャニスター／床の上方に）又は横並びに配置してもよい。
【0022】
図１の１つの例示的な実施形態に示すように、１つのキャビネットが６つのパワーモジュール１２の１つの列のために設けられ、パワーモジュール１２は、入力／出力モジュール１６／１８の１つの側部上に横並びで直線状に配置される。モジュールの列は、例えば、システムが電力を供給する建物に隣接して（例えば、モジュールのキャビネットの背面が建物の壁に面している状態で）位置決めすることができる。パワーモジュール１２の１つの列が示されているが、システムは２つ以上の列のモジュール１２を備えてもよい。例えば、上記で述べたように、システムは、背中合わせにスタックされる２つの列のパワーモジュールを備えてもよい。
【0023】
パワーモジュール１２の直線状の配列（ｌｉｎｅａｒ ａｒｒａｙ）は容易に拡縮される。例えば、より多数の又は少数のパワーモジュール１２を、燃料電池システム１０によってサービス提供される建物又は他の施設の電力需要に応じて設けてもよい。パワーモジュール１２及び入力／出力モジュール１６／１８は、他の比率で設けてもよい。例えば、他の例示的な実施形態において、より多数の又は少数のパワーモジュール１２を入力／出力モジュール１６／１８に隣接して設けてもよい。さらに、２つ以上の入力／出力モジュール１６／１８によって（例えば、個別の燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８キャビネットを用いて）サポート機能をサービス提供することができる。加えて、好ましい実施形態において、入力／出力モジュール１６／１８が、パワーモジュール１２の列の端部にあるが、パワーモジュール１２の列の中央に位置してもよい。
【0024】
モジュール式燃料電池システム１０は、システム１０の構成要素の点検を容易にするように構成することができる。定期的に又は頻繁に保守点検される構成要素（消耗部品等）は全て、単一のモジュール内に置いて、サービスマンが必要とする時間が削減されるようにしてもよい。例えば、天然ガスを燃料とするシステム用のパージガス（任意選択）及び脱硫器材料を、単一のモジュール（例えば、燃料処理モジュール１６又は併合した入力／出力モジュール１６／１８キャビネット）内に置くことができる。これは、定期的なメンテナンスに際してアクセスされる唯一のモジュールキャビネットとなる。そのため、各モジュール１２、１６、及び１８は、他のモジュールキャビネットを開くことなく、また、他のモジュールを点検、修理、又は取り外しを行うことなく、点検、修理又はシステムからの取り外しを行うことができる。
【0025】
例えば、上述したように、システム１０は複数のパワーモジュール１２を備えることができる。少なくとも１つのパワーモジュール１２がオフラインになる（すなわち、オフラインのモジュール１２内のホットボックス１３内のスタックによって電力が生成されない）とき、残りのパワーモジュール１２、燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８（又は併合した入力／出力モジュール１６／１８）はオフラインにならない。さらに、燃料電池システム１０は、各タイプのモジュール１２、１６、又は１８を２つ以上含むことができる。特定のタイプの少なくとも１つのモジュールがオフラインになるとき、同じタイプの残りのモジュールはオフラインにならない。
【0026】
そのため、複数のモジュールを備えるシステムにおいて、モジュール１２、１６、又は１８のそれぞれは、システムにおける他のモジュールの動作を停止することなく、電気的に切断し、燃料電池システム１０から取り外し、及び／又は点検若しくは修理することができ、燃料電池システムは発電を継続することが可能になる。１つのホットボックス１３内の燃料電池の１つのスタックが故障した又は点検のためにオフラインになった場合、燃料電池システム１０全体を止める必要はない。
【0027】
図２は、本開示の様々な実施形態に係るモジュール式燃料電池システム２００の平面図を示している。燃料電池システム２００は、図１の燃料電池システム１０と同様である。したがって、同様の要素には同様の参照符号を使用し、両者の間の差異のみを詳細に説明する。
【0028】
図２を参照すると、システム２００は、パッド２１０上に配設される、パワーモジュール１２と、電力調整モジュール１８と、燃料処理モジュール１６とを備える。システム２００は、モジュール１２、１６、１８にアクセスするためのドア３０を備えることができる。システム２００は装飾ドア３０Ａを更に備えることができる。
【0029】
パワーモジュール１２は、背中合わせの構成で配設することができる。特に、パワーモジュール１２は並列に配設してもよく、燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュールは列の端部に配設してもよい。したがって、システム２００は、全体的に矩形の構成を有し、他のシステム、例えば図１のシステム１０よりも長さが短いものであり得る。したがって、システム２００は、空間長さが問題となる場所に配設することができる。例えば、システム２００は、電力が提供される建物に隣接した駐車場に収まることができる。
【0030】
システム２００が３つのパワーモジュール１２の２つの列を備えるものと図示されているが、本開示はいかなる特定の数のパワーモジュール１２にも限定されない。例えば、システム２００は、幾つかの実施形態において、２個～３０個のパワーモジュール１２、４個～１２個のパワーモジュール１２、又は６個～１２個のパワーモジュール１２を備えることができる。換言すれば、システム２００は、任意の所望の数のパワーモジュール１２を備えることができ、パワーモジュール１２は背中合わせの構成で配設される。加えて、燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８の位置は逆転してもよく、及び／又はモジュール１６、１８をシステム２００の片方の端部に配設してもよい。
【0031】
【0032】
図３Ａ～図３Ｃを参照すると、パッド２１０は土台２１２を備える。土台２１２は、コンクリート又は同様の材料から形成することができる。代替的には、土台２１２は、他の任意の適切な構造材料、例えば、鋼又は別の金属から作製することができ、単体としてプレキャストすることもできるし、部分的に注型することもできる。土台２１２は、土台材料をパターン型に注型し、注型された土台２１２を型から取り外し、その後、土台２１２を型の場所（例えば、土台製造施設内）から燃料電池システムの動作現場（すなわち、燃料電池システムが発電するように配置される場所）に輸送することによって作製してもよい。土台２１２は、単一部品として構成することもできるし、複数の接続セクションを含むこともできる。
【0033】
土台２１２は、第１の貫通孔２１４及び第２の貫通孔２１６と、排水凹部２１８と、配線凹部２２０と、配管凹部２２２とを有することができる。土台２１２は、タイダウンポケット２２４と、タイダウンインサート２２６と、配管ブラケット２２８とを備えることもできる。
【0034】
排水凹部２１８は、土台２１２の中央に沿ってモジュールの列の間に延在することができ、例えば、土台２１２上に収集された雨水又はデブリを収集するように構成することができる。タイダウンポケット２２４及びタイダウンインサート２２６は、対応するモジュールを土台２１２に固定するように構成することができる。配管凹部２２２は、土台２１２の周縁の周りに延在することができる。特に、配管凹部２２２は、土台２１２の３つ以上の縁部に沿って形成することができる。配線凹部２２０は、第１の貫通孔２１４から第２の貫通孔２１６に延在することができ、概ねＵ字形状とすることができる。
【0035】
パッド２１０は、配管２３０と、配線２３２と、ブスバー２３４等のシステム電気接続部とを備えることもできる。特に、配線２３２は、配線凹部２２０内に配設することができ、モジュールのうちの１つ以上に接続することができる。例えば、配線２３２は、ブスバー２３４及びパワーモジュール１２のそれぞれに接続することができる。ブスバー２３４は、電力調整モジュール１８に接続することができる。電力調整モジュール１８は、第２の貫通孔２１６を通して外部負荷に接続することができる。ブスバー２３４は、配線２３２が貫通孔２１６にわたって延在しないように、貫通孔２１６の縁部上に配設することができる。しかしながら、そのような場所がシステム要件を満たすのに必要である場合、ブスバー２３４は、配線２３２が貫通孔２１６にわたって延在しないように、貫通孔２１６の対向する側に配設してもよい。
【0036】
配管２３０は、配管凹部２２２内に配設することができる。配管２３０は、第１の貫通孔２１４を介して外部の水源及び／又は燃料源に接続してもよく、配管ブラケット２２８に取り付けてもよい。特に、配管２３０は、燃料処理モジュール１６をパワーモジュール１２に接続する燃料管２３０Ａを含むことができる。配管２３０は、水をパワーモジュール１２に供給するように構成される水管２３０Ｂも含むことができる。配管２３０は、配管ブラケット２２８からパワーモジュール１２の間に延在するようにしてもよい。
【0037】
図３Ｃに示すように、配管２３０は、縁部カバー２３６によって覆うことができる。特に、縁部カバー２３６は、配管凹部２２２を覆うように構成することができる。幾つかの実施形態において、縁部カバー２３６は、縁部カバー２３６を部品単位で取り外す及び／又は設置することができるように、複数のセグメントを含むことができる。
【0038】
図３Ｄは、本開示の様々な実施形態に係るパッド２１１の斜視図を示している。パッド２１１は、パッド２１０の代わりの、図２の燃料電池システムのパッド２１０の代替版である。したがって、パッド２１０、２１１の間の差異のみを詳細に説明する。
【0039】
図３Ｄを参照すると、パッド２１１は配線２３３を含むが、ブスバーを含まない。特に、配線２３３は、各パワーモジュール１２を電力調整モジュール１８に取り付けるように構成されるケーブルの形態とすることができ、システム電気接続部は、ケーブルアセンブリ入力部又は出力部２３７を含むことができる。
【0040】
図４Ａは、本開示の様々な実施形態に係るモジュール式燃料電池システムの斜視図を示している。図４Ｂは、システム４００の平面図を示している。図４Ｃは、図４Ａのパッド４１０の概略図を示している。燃料電池システム４００は、図１の燃料電池システム１０と同様の構成要素を備える。したがって、同様の要素には同様の参照符号を使用し、その間の差異のみを詳細に説明する。
【0041】
図４Ａ～図４Ｃを参照すると、システム４００は、パッド４１０上に配設される、パワーモジュール１２と、電力調整モジュール１８と、燃料処理モジュール１６とを備える。システム４００は、モジュール１２、１６、１８にアクセスするためのドア３０を備えることができる。システム４００は装飾ドア３０Ａを更に備えることができる。
【0042】
パワーモジュール１２は、直線状の構成で配設することができる。特に、パワーモジュール１２は一列に配設してもよく、燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８は列の端部に配設してもよい。幾つかの実施形態によれば、燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８は、列の中央に配設することができる。したがって、システム４００は、全体的に直線状の構成を有し、直線状の空間を有するが幅が限られている場所に収められるかもしれない。そのような場所の一例は、大規模小売店の裏であり得る。
【0043】
システム４００が６つのパワーモジュール１２の列を備えるものと図示されているが、本開示はいかなる特定の数のパワーモジュール１２にも限定されない。例えば、システム４００は、幾つかの実施形態において、２個～３０個のパワーモジュール１２、４個～１２個のパワーモジュール１２、又は６個～１２個のパワーモジュール１２を備えることができる。換言すれば、システム５００は、任意の所望の数のパワーモジュール１２を備えることができ、モジュール１２、１６、１８は直線状の構成で配設される。
【0044】
パッド４１０は土台４１２を備える。土台４１２は、第１の貫通孔２１４及び第２の貫通孔２１６を有することができる。土台４１２は、図１０に関して後述するように、配線凹部及び配管凹部も有することができる。土台４１２は、コンクリート又は同様の材料から形成することができる。代替的には、土台４１２は、他の任意の適切な構造材料、例えば、鋼又は別の金属から作製することができ、単体としてプレキャストすることもできるし、部分的に注型することもできる。土台４１２は、土台材料をパターン型に注型し、注型された土台４１２を型から取り外し、その後、土台４１２を型の場所（例えば、土台製造施設内）から燃料電池システムの場所（すなわち、燃料電池システムが発電するように配置される場所）に輸送することによって作製してもよい。
【0045】
パッド４１０は、配管２３０（例えば、水管２３０Ａ及び燃料管２３０Ｂ）と、配線２３２と、システムブスバー２３４とを備えることもできる。特に、配線２３２は、実質的に直線状の配線凹部内に配設することができ、モジュールのうちの１つ以上に接続することができる。例えば、配線２３２は、ブスバー２３４及びパワーモジュール１２のそれぞれに接続することができる。ブスバー２３４は、電力調整モジュール１８に接続することができる。電力調整モジュール１８は、第２の貫通孔２１６を通して外部負荷に接続することができる。ブスバー２３４は、配線２３２が第２の貫通孔２１６にわたって延在しないように、第２の貫通孔２１６の縁部上に配設することができる。しかしながら、そのような場所がシステム要件を満たすのに必要である場合、ブスバー２３４は、配線２３２が第２の貫通孔２１６にわたって延在しないように、第２の貫通孔２１６の対向する側に配設してもよい。
【0046】
幾つかの実施形態によれば、配管２３０及び配線２３２は、モジュール１２、１６、１８に接続することを容易にするために、ドア３０に隣接して配設することができる。換言すれば、配管２３０及び配線２３２は、土台４１２の縁部に隣接して配設することができる。幾つかの実施形態によれば、配線２３２は、図３Ｄに示すものと同様にケーブルの形態とすることができ、ブスバー２３４を省くことができる。
【0047】
図５Ａは、本開示の様々な実施形態に係るモジュール式燃料電池システム５００の平面図を示している。図５Ｂは、図５Ａのパッド５１０の概略図を示している。燃料電池システム５００は、燃料電池システム２００と同様の構成要素を備える。したがって、同様の要素には同様の参照符号を使用し、その間の差異のみを詳細に説明する。
【0048】
図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、システム５００は、パッド５１０上に配設される、パワーモジュール１２と、電力調整モジュール１８と、燃料処理モジュール１６とを備える。システム５００は、モジュール１２、１６、１８にアクセスするためのドア３０を備えることができる。システム５００は装飾ドア３０Ａを更に備えることができる。
【0049】
パワーモジュール１２は、Ｌ字形状の構成で配設することができる。特に、パワーモジュール１２は、第１の列に配設してもよく、燃料処理モジュール１６、電力調整モジュール１８、及び追加のパワーモジュール１２を、第１の列に実質的に直交する第２の列に配設してもよい。特に、モジュール１６、１８は、第２の列の遠位端部に配設することができる。したがって、システム５００は、直線状の空間を有するが幅が限られている場所において動作するように構成してもよい。そのような場所の一例は、大型店舗の裏であり得る。
【0050】
システム５００が６つのパワーモジュール１２の列を備えるものと図示されているが、本開示はいかなる特定の数のパワーモジュール１２にも限定されない。例えば、システム５００は、幾つかの実施形態において、２個～３０個のパワーモジュール１２、４個～１２個のパワーモジュール１２、又は６個～１２個のパワーモジュール１２を備えることができる。換言すれば、システム５００は、任意の所望の数のパワーモジュール１２を備えることができ、モジュール１２、１６、１８は直交した構成で配設される。
【0051】
パッド５１０は土台５１２を備える。土台５１２は、第１の貫通孔２１４及び第２の貫通孔２１６と、配線凹部と、配管凹部とを有することができる。土台５１２は、コンクリート又は同様の材料から形成することができる。土台５１２は、単体としてプレキャストすることもできるし、部分的に注型することもできる。例えば、土台５１２は、第１のセクション５１２Ａ及び第２のセクション５１２Ｂを有することができ、両セクションは、プレキャストした後に動作場所で互いに隣接して配設することができる。セクション５１２Ａとセクション５１２Ｂとの間の区切りは、点線Ｌによって示されている。第１の列のモジュールは、第１のセクション５１２Ａ上に配設することができ、第２の列のモジュールは、第２のセクション５１２Ｂ上に配設することができる。
【0052】
パッド５１０は、配管２３０（例えば、水配管２３０Ａ及び燃料配管２３０Ｂ）と、配線２３２と、システムブスバー２３４とを備えることもできる。特に、配線２３２は、配線凹部内に配設することができ、モジュールのうちの１つ以上に接続することができる。例えば、配線２３２は、ブスバー２３４及びパワーモジュール１２のそれぞれに接続することができる。ブスバー２３４は、電力調整モジュール１８に接続することができる。電力調整モジュール１８は、第２の貫通孔２１６を通して外部負荷に接続することができる。
【0053】
幾つかの実施形態によれば、配管２３０及び配線２３２は、モジュール１２、１６、１８に接続することを容易にするために、ドア３０に隣接して配設することができる。換言すれば、配管２３０及び配線２３２は、土台５１２の縁部に隣接して配設することができる。幾つかの実施形態によれば、配線２３２は、図３Ｄに示すものと同様にケーブルの形態とすることができ、ブスバー２３４を省くことができる。
【0054】
図５Ｃは、本開示の様々な実施形態に係るモジュール式燃料電池システム５５０の平面図を示している。図５Ｄは、図５Ｃのパッド５６０の概略図を示している。燃料電池システム５５０は、燃料電池システム５００と同様の構成要素を備える。したがって、同様の要素には同様の参照符号を使用し、その間の差異のみを詳細に説明する。
【0055】
図５Ｃ及び図５Ｄを参照すると、システム５５０は、パッド５６０上に配設される、パワーモジュール１２と、電力調整モジュール１８と、燃料処理モジュール１６とを備える。パワーモジュール１２は、第１の列に配設してもよく、燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８は、第１の列に概ね直交する第２の列に配設してもよい。したがって、システム５５０は、概ねＬ字形状であり得る。パッド５６０は、点線Ｌによって分離される第１のセクション５６０Ａ及び第２のセクション５６０Ｂを有することができる。しかしながら、パッド５６０は、単一の材料片から形成することができる。第１の列のモジュールは、第１のセクション５６０Ａ上に配設してもよく、第２の列のモジュールは、第２のセクション５６０Ｂ上に配設してもよい。
【0056】
パッド５６０は、配管２３０（例えば、水配管２３０Ａ及び燃料配管２３０Ｂ）と、配線２３２と、第１の貫通孔２１４と、第２の貫通孔２１６と、システムブスバー２３４とを備えることもできる。特に、配線２３２は、配線凹部内に配設することができ、モジュールのうちの１つ以上に接続することができる。例えば、配線２３２は、ブスバー２３４及びパワーモジュール１２のそれぞれに接続することができる。ブスバー２３４は、電力調整モジュール１８に接続することができる。電力調整モジュール１８は、第２の貫通孔２１６を通して外部負荷に接続することができる。
【0057】
幾つかの実施形態によれば、配管２３０及び配線２３２は、モジュール１２、１６、１８に接続することを容易にするために、ドア３０に隣接して配設することができる。換言すれば、配管２３０及び配線２３２は、パッド５６０の縁部に隣接して配設することができる。幾つかの実施形態によれば、配線２３２は、図３Ｄに示すものと同様にケーブルの形態とすることができ、ブスバー２３４を省くことができる。
【0058】
図６Ａは、本開示の様々な実施形態に係るモジュール式燃料電池システム６００の平面図を示している。図６Ｂは、図６Ａのパッド６１０の概略図を示している。燃料電池システム６００は、燃料電池システム５００と同様の構成要素を備える。したがって、同様の要素には同様の参照符号を使用し、その間の差異のみを詳細に説明する。
【0059】
図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、システム６００は、パッド６１０上に配設される、パワーモジュール１２と、電力調整モジュール１８と、燃料処理モジュール１６とを備える。システム６００は、モジュール１２、１６、１８にアクセスするためのドア３０を備えることができる。システム６００は装飾ドア３０Ａを更に備えることができる。
【0060】
パワーモジュール１２は、Ｌ字形状の構成で配設することができる。特に、パワーモジュール１２は、第１の列に配設してもよく、燃料処理モジュール１６、電力調整モジュール１８、及び追加のパワーモジュール１２を、第１の列に実質的に直交する第２の列に配設してもよい。特に、モジュール１６、１８は、第２の列の遠位端部に配設することができる。
【0061】
システム５００とは対照的に、システム６００は、第１の列と第２の列との間に配設されるダミーセクション６３０を有する。ダミーセクション６３０は、パッド６１０のモジュールを含まない部分であり得る。配管２３０及び配線２３２は、ダミーセクション６３０に通すことができ、パッド６１０の縁部に沿って延在していてもよい。
【0062】
パッド６１０は、ダミーセクション６３０によって分離される第１のセクション６１２Ａ及び第２のセクション６１２Ｂを有することができる。幾つかの実施形態において、ダミーセクション６３０は、パッド６１０の個別のセクションとすることもできるし、第１のセクション６１２Ａ及び第２のセクション６１２Ｂのうちの一方の一部とすることもできる。幾つかの実施形態において、ダミーセクション６３０上に空のキャビネットを配設することができる。第１の列のモジュールは、第１のセクション６１２Ａ上に配設することができ、第２の列のモジュールは、第２のセクション６１２Ｂ上に配設することができる。
【0063】
図７Ａは、本開示の様々な実施形態に係るモジュール式燃料電池システム７００の平面図を示している。図７Ｂは、図７Ａのパッド７１０の概略図を示している。燃料電池システム７００は、燃料電池システム５００と同様の構成要素を備える。したがって、同様の要素には同様の参照符号を使用し、その間の差異のみを詳細に説明する。
【0064】
図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、システム７００は、パッド７１０上に配設される、パワーモジュール１２と、電力調整モジュール１８と、燃料処理モジュール１６とを備える。システム７００は、モジュール１２、１６、１８にアクセスするためのドア３０を備えることができる。システム７００は装飾ドア３０Ａを更に備えることができる。
【0065】
パワーモジュール１２は、段状の構成で配設することができる。特に、パワーモジュール１２は、第１の列、第１の列に実質的に直交する第２の列、及び第２の列に実質的に直交する第３の列に配設することができる。燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８は、第３の列の遠位端部に配設することができる。しかしながら、燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８は、幾つかの実施形態によれば、第１の列又は第２の列に配設することができる。
【0066】
システム７００は、第１の列と第２の列との間にダミーセクション７３０を有する。ダミーセクション７３０は、パッド７１０のモジュールを含まない部分であり得る。幾つかの実施形態において、ダミーセクション７３０上に空のキャビネットを配設することができる。配管２３０及び配線２３２は、ダミーセクション７３０に通すことができ、パッド７１０の縁部に沿って延在していてもよい。
【0067】
パッド７１０は、第１のセクション７１２Ａと、第２のセクション７１２Ｂと、第３のセクション７１２Ｃとを有することができる。第１のセクション７１２Ａ及び第２のセクション７１２Ｂは、線Ｌによって分離してもよい。第２のセクション７１２Ｂ及び第３のセクション７１２Ｃは、ダミーセクション７３０によって分離してもよい。幾つかの実施形態において、ダミーセクション７３０は、パッド７１０の個別のセグメントとすることもできるし、第２のセクション７１２Ｂ及び第３のセクション７１２Ｃのうちの一方の一部とすることもできる。第１の列のモジュールは、第１のセクション７１２Ａ上に配設してもよく、第２の列のモジュールは、第２のセクション７１２Ｂ上に配設してもよく、第３の列のモジュールは、第３のセクション７１２Ｂ上に配設してもよい。パッド７１０は、第１のセクション７１２Ａ及び第２のセクション７１２Ｂの配線２３２を接続するように構成される第２のシステムブスバー２３５も備えることができる。
【0068】
図８は、本開示の様々な実施形態に係るモジュール式パッドセクション８００の斜視図を示している。図８を参照すると、パッドセクション８００は、上述のパッドのセクションのうちのいずれかとして使用することができる。パッドセクション８００は矩形とすることができ、例えば、パッドセクション８００は、実質的に平行な２つの長辺と、その間に延在する実質的に平行な２つの短辺とを有することができる。
【0069】
パッドセクション８００は、パッドセクション８００の上面に形成されていてもよい、第１のボス８０２と、第２のボス８０４と、第３のボス８０６と、配管ブラケット８２８と、配線凹部８２０と、接続凹部８２２と、配管凹部８２４とを有することができる。第１のボス８０２は、第２のボス８０４と第３のボス８０６との間に配設することができる。第２のボス８０４は、第３のボス８０６よりも大きい表面積を有することができる。例えば、第２のボス８０４及び第３のボス８０６は、実質的に同じ幅を有することができるが、第２のボス８０４は第３のボス８０６よりも長いものとすることができる。第１のボス８０２は、第２のボス８０４又は第３のボス８０６よりも大きい表面積を有することができる。配線凹部８２０の第３のボス８０６と隣接する配管ブラケット８２８との間に配設される部分８２０Ａを拡大してもよく、例えば、拡大部分８２０Ａは、配線凹部８２０の残りの部分よりも幅が広いものとすることができる。幾つかの実施形態によれば、拡大部分８２０Ａ内に貫通孔２１６を形成することができる。
【0070】
配線凹部８２０は、ボス８０２、８０４、８０６と配管ブラケット８２８との間に配設することができる。ボス８０２、８０４、８０６は、上に配設されるモジュールを固定するように構成されるタイダウンポケット８２６を有することができる。配管ブラケット８２８は第１の列に配設することができ、ボス８０２、８０４、８０６は、第１の列に実質的に平行な第２の列に配設することができる。
【0071】
配管凹部８２４は、パッドセクションを使用して構築されるパッドの形状に応じて、パッドセクション８００の２つのみ又は３つの辺／縁部上に形成してもよい。例えば、配管凹部８２４は、パッドセクション８００がＬ字形状又は直線状の構成を有する燃料電池システムにおいて使用される場合、パッドセクション８００の長辺及び１つの短辺に沿って延在していてもよい。代替として、配管凹部８２４は、パッドセクション８００が矩形の構成を有する燃料電池システムにおいて使用される場合、パッドセクション８００の長辺及び２つの短辺に沿って延在していてもよい。
【0072】
縁部カバー８３２を配管凹部８２２に配設してもよい。パッドセクション８００は、プレキャストし、送達し、現場で１つ以上の他のパッドセクション８００と組み付けてもよい。
【0073】
図９Ａ及び図９Ｂは、本開示の様々な実施形態に係るモジュール式パッド２１５の斜視図を示している。パッド２１５は、燃料電池システム２００のパッド２１０として使用することができる。図９Ａ及び図９Ｂを参照すると、パッド２１５は、互いに隣接して配設されるパッドセクション８００のうちの２つを有する。特に、パッドセクション８００は、互いに同一平面上に配設することができ、及び／又は互いに物理的に接続することができる。
【0074】
特に、各パッドセクション８００は、図９Ａ及び図９Ｃに示すように、セクション８００が組み付けられる場合、接続凹部８２２及び配管凹部８２４が、それぞれ互いに位置合わせされるように構成してもよい。換言すれば、パッドセクション８００が互いに位置合わせされる場合、隣接するパッドセクション８００の接続凹部８２２は連続した凹部を形成してもよく、２つの隣接するパッドセクション８００の配管凹部８２４は連続した配管凹部を形成してもよい。加えて、パッドセクション８００は、第２のボス８０４が第３のボス８０６と位置合わせされ（接触し）、第１のボス８０２が互いに位置合わせされる（接触する）ように、位置合わせされてもよい。換言すれば、第１のパッドセクション８００の長辺は、第２のパッドセクション８００の長辺と接触して（同一の第１のパッドセクションに対して１８０度回転）配設してもよい。配管及び／又は配線を通すことができるように、１つ以上の貫通孔２１６をパッドセクション８００に形成してもよい。特に、貫通孔２１６は、配線凹部８２０の拡大部分８２０Ａ内に形成してもよい。
【0075】
図１０は、本開示の様々な実施形態に係るモジュール式パッド４１５の斜視図を示している。パッド４１５は、図４Ａ及び図４Ｂの直線状パッド４１０の代わりとすることができる直線状パッドであり得る。図１０を参照すると、パッド４１５は、共に長さ方向に位置合わせされた２つのパッドセクション８００を有する。特に、一方のパッドセクション８００の第３のボス８０６は、他方のパッドセクション８００の第２のボス８０４に隣接して配設される。換言すれば、パッドセクション８００のうちの一方の短辺は、他方のパッドセクション８００の短辺と接触して配設してもよい。したがって、パッドセクション８００の配線凹部８２０及び配管凹部８２４は、それぞれ互いに位置合わせして（連続して）整列されてもよい。特に、配線凹部８２０は、実質的に連続した直線状の配線凹部を形成するように位置合わせされてもよい。
【0076】
【0077】
図１１を参照すると、パッド６１５は、共に直交した状態で位置合わせされる２つのパッドセクション８００を有する。特に、一方のパッドセクション８００の第３のボス８０６は、他方のパッドセクション８００の第１のボス８０２に隣接して配設される。したがって、配線凹部８２０は、接続凹部８２２のうちの１つによって接続してもよく、パッドセクション８００の配管凹部８２４は、それぞれ互いに位置合わせして（連続して）整列してもよい。換言すれば、一方のパッドセクション８００の短辺は、他方のパッドセクション８００の長辺と接触して配設してもよい。
【0078】
図７Ｂのパッド７１０等の段状パッドを形成することができるように、追加のパッドセクション８００を上記のパッドセクション８００のうちの一方と位置合わせしてもよい。換言すれば、各セクション７１２Ａ、７１２Ｂ、７１２Ｃは、パッドセクション８００のうちの１つを使用して形成することができる。
【0079】
【0080】
図１２を参照すると、パッド４１５Ａは、２つのモジュール式パッドセクション９００を有する。パッドセクション９００はパッドセクション８００と同様であるため、その間の差異のみを詳細に説明する。
【0081】
特に、パッドセクション９００はそれぞれ、パッドセクション９００の上面において、第１のボス８０２と、第１のボス８０４の対向する両側に配設される第２のボス８０８とを有する。第２のボス８０８は、同じサイズ及び形状を有していてもよい。したがって、パッドセクション８００が、異なるサイズを有する第２のボス８０４及び第３のボス８０６を有することから、パッドセクション８００には当てはまらないが、パッドセクション９００は、幅方向に対称であり得る。パッドセクション９００は、上述したように、パッドセクション４１５内でパッドセクション８００と同様の様式で共に位置合わせしてもよい。
【0082】
【0083】
図１３Ａ及び図１３Ｂを参照すると、パッド１０００は、上記の燃料電池システムのいずれかに組み込むことができる。パッド１０００は、土台１０１０と、セパレーター１０１２と、フレーム１０１４とを備える。土台１０１０は、上述したように、コンクリート又は同様の材料から形成することができる。特に、土台１０１０は、現場で打設することもできるし、１つ以上のセクションをプレキャストした後に現場で組み付けることもできる。
【0084】
セパレーター１０１２は、土台１０１０の上面に配設することができ、板金又は他の同様の材料から形成することができる。セパレーター１０１２は、土台１０１０の対向する両側に配設されるレール１０１７と、レール１０１７上に配設されるスペーサー１０１６とを備えることができる。レール１０１７は、単一部品とすることもできるし、接続されるレールセクションを有することもできる。
【0085】
フレーム１０１４は、任意の適切な方法を使用して、例えば、ボルト１０１８、クランプ等を使用することによって、スペーサー１０１６に取り付けることができる。フレーム１０１４は、パワーモジュール、燃料処理モジュール等のモジュールを収納するように構成される。スペーサー１０１２は、土台１０１０とフレーム１０１４とを分離して、間に空間を形成するように構成してもよい。
【0086】
パッド１０００は、土台１０１０上に配設される配管１０２０を備えることができる。配管１０２０は、土台１０１０内に形成される貫通孔１０２２から延在することができ、フレーム１０１４上に配設されるモジュールに水及び／又は燃料を供給するように構成することができる。パッド１０００は、電力調整モジュールを収納するように構成されるフレーム１０１４Ａを備えることができる。パッド１０００は、パワーモジュールをフレーム１０１４Ａ上に配設される電力調整モジュールに接続するように構成される配線（図示せず）も備えることができる。代替として、配線をフレーム１０１４内に形成される開口１０１５に通してもよい。
【0087】
セパレーター１０１２は、フレーム１０１４を土台１０１０の上面から離隔するように構成される。したがって、配管１０２０は、土台１０１０の上面に直接配設してもよい。換言すれば、土台１０１０の上面は、実質的に平坦であり得る、例えば、配管１０２０及び／又は配線用の凹部を有する必要はない。
【0088】
パッド１０００の構成により、燃料電池システムモジュールの設置のための平坦な表面を有するために、土台１０１０に注型成形される特徴部に配管及び／又は配線を組み入れる必要がないという、従来のパッドを上回る利点が提供される。したがって、パッド１０００は、土台１０１０が注型成形される特徴部を必要としないことから、より低コストで製造され得る。
【0089】
図１４は、本開示の様々な実施形態に係る燃料電池システムのパッド１４００の斜視図である。図１４を参照すると、パッド１４００は、土台１４１０と、土台１４１０上に配設されるレプリケーター（ｒｅｐｌｉｃａｔｏｒ）１４２０とを備える。土台１４１０は、現場で打設することもできるし、プレキャストして現場に送達することもできる。土台１４１０は、コンクリート又は同様の材料から形成することができる。
【0090】
レプリケーター１４２０は、土台１４１０に取り付けることができ、プラスチック又は他の非腐食性材料から形成することができる。レプリケーター１４２０は、上述した先行する実施形態の土台に成形される特徴部を再現することができる。例えば、レプリケーター１４２０は、配線及び／又は配管チャネル又は凹部が、レプリケーター１４２０の間の土台１４１０の平坦な上面に形成されるように、ボスを形成することができる。したがって、レプリケーター１４２０は、燃料電池システムのモジュール１２、１６、１８を支持する隆起構造を作ることができ、一方で、配線及び配管は、レプリケーターの間のチャネル又は凹部内のコンクリートの土台１４１０の平坦な上面に形成される。レプリケーター１４２０は、土台１４１０に特徴部を穿孔するためのテンプレートとしても使用することができる。レプリケーター１４２０は、共に取り付け（例えば、スナップ留め）、及び／又は土台上面に成形する等、任意の適切な取り付け方法を使用して、土台１４１０に取り付けることができる。
【0091】
幾つかの実施形態によれば、複数のパッド１４００をパッドセクションとして互いに取り付けて、より大きいパッド１４００を作ってもよい。例えば、パッド１４００は、所定の位置にスナップ係止することができるパッド配管カバー上の「リビングヒンジ」を使用して接続することができる。換言すれば、パッド１４００は、幾つかの実施形態によれば、パッドセクションとみなすことができる。
【0092】
図１５は、本開示の様々な実施形態に係る燃料電池システムのパッド１５００の斜視図である。図１５を参照すると、パッド１５００は、パッドセクション１５１０と、テンションケーブル１５２０とを備える。１つのテンションケーブル１５２０が示されているが、複数のテンションケーブル１５２０を含めてもよい。テンションケーブル１５２０は、パッドセクション１５１０を接続するように構成される。特に、パッドセクション１５２０を共に付勢するために、くさび１５３０をテンションケーブル１５２０に配設してもよい。１つのくさび１５３０が示されているが、くさびを各テンションケーブル１５２０の対向する両側に配設してもよい。
【0093】
パッドセクション１５１０は、位置合わせピン１５１２と位置合わせ穴１５１４とを更に有することができる。特に、位置合わせピン１５１２は、パッドセクション１５２０を互いに位置合わせするために、位置合わせ穴１５１４に挿入することができる。幾つかの実施形態によれば、パッドセクション１５１０の位置合わせを容易にするために、位置合わせピン１５１２は、ピラミッド形状とすることができ、位置合わせ穴１５１４は対応する形状を有することができる。
【0094】
図１６は、本開示の様々な実施形態に係る燃料電池システムのパッド１６００の斜視図である。図１６を参照すると、パッド１６００は、共に接続されるパッドセクション１６１０を有する。特に、パッドセクション１６１０は、互いに噛み合い、間にピン１６１６が挿入されて共に係止される、第１のブラケット１６１２及び第２のブラケット１６１４を備える。パッドセクション１６１０は、配管及び／又は配線用の空間を提供することができる凹部又は切り欠き部１６１８を有していてもよい。配管及び／又は配線は、パッドセクション１６１０を通して、内部に形成された穴１６２０に入れられ得る。パッド１６００の構成により、パッド１６００は様々な形状及び／又はサイズを有することが可能になり得る。幾つかの実施形態において、パッドセクション１６００は、比較的薄いコンクリートパッドに配設されてもよい。
【0095】
図１７は、様々な実施形態に係る燃料電池システムのパッドセクション１７００を示している。図１７を参照すると、パッドセクション１７００は、その上面から延在するタイダウン１７１０を備える。タイダウン１７１０は、鍛造又は強化された金属から形成することができ、製造中又は製造後にパッドに挿入してもよい。タイダウン１７１０は、マッシュルーム形状とすることができ、見なくてもモジュールをパッドセクション１７００に設置することを可能にし得る。したがって、タイダウン１７１０が自己誘導式であることから、タイダウン１７１０により、モジュールをパッドセクション１７００により容易に取り付けることが可能になる。
【0096】
図１８Ａは、様々な実施形態に係る燃料電池システムの支持フレーム１８００を示している。支持フレームは、支持フレーム１８００内の穴１８１６とクイックコネクト１８１８との間に延在していてもよい、水配管１８１０と、燃料配管１８１２と、電気配線１８１４とを含むことができる。
【0097】
支持フレーム１８００は、製造現場において、図１８Ｂに示すように燃料電池システムのモジュール１８２０に取り付け、事前に配線を通し、その後、燃料電池システムが発電する現場に組み付けのために出荷してもよい。事前に取り付けられたフレーム１８００は、図１３Ａに示すフレーム１０１４と同様であり得る。したがって、燃料電池システムの組み付けを簡素化することができる。
【0098】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、それぞれ、プレキャストコンクリートトレンチに配管及び配線が埋設される前及び埋設された後の、別の実施形態の大規模燃料電池システムの上面図を示している。図１９Ｃ及び図１９Ｄは、図１９Ａ及び図１９Ｂの大規模燃料電池システムの斜視図である。図１９Ｅは、図１９Ｃのガス／水分配モジュールの構成要素の概略側面図である。図１９Ｆは、図１９Ｄの大規模燃料電池システムのモジュールのパッドの側面断面図である。図１９Ｇ及び図１９Ｈは、集中式の脱硫システムを概略的に示している。図１９Ｉは、ガス／水分配モジュール（ＧＤＭ：ｇａｓ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ）の部分透視斜視図である。図１９Ｊは、集中式の脱硫システムのフロー図を示している。後述する全てのモジュールは、他のモジュールとは個別のハウジング内に配置してもよい。本システムは、構成要素の数を削減し、構成要素の設置を簡素化し、したがって、システム全体のコストを削減する。
【0099】
大規模燃料電池システムは、上述したパワーモジュール１２（ＰＭ５と標示されている）の複数の列を含む。単一のガス／水分配モジュール（ＧＤＭ）が、パワーモジュールの複数の列に流体接続される。例えば、単一のガス／水分配モジュールが、少なくとも６つのパワーモジュールの少なくとも２つの列のそれぞれ、例えば、７つのパワーモジュールの４つの列のそれぞれに流体接続される。図１９Ｅに示すように、単一のガス／水分配モジュールＧＤＭは、上述した水及び燃料配管２３０とパワーモジュールとの間の接続部を含むことができる。接続部は、それぞれの燃料及び水を中央配管２３０から各パワーモジュールに送る導管（例えば、管）並びに弁２３１Ｆ及び２３１Ｗを含むことができる。燃料及び水配管２３０は、「ＵＧ」と標示されている上述した燃料管２３０Ａと、「ＵＷ」と標示されている上述した水管２３０Ｂとを含むことができる。ガス及び水配管２３０は、それぞれユーティリティガス管及びユーティリティ水管に接続することができる。吸着床（例えば、脱硫器及び／又は他の不純物吸着床）等、燃料の事前処理を行う構成要素を備える単一のシステムレベルの燃料処理モジュール１６は、全てのガス管２３０Ａに接続することができる。したがって、単一の脱硫器を使用して、燃料電池システム内の全てのＧＤＭに供給される天然ガス燃料を脱硫してもよい。
【0100】
任意選択で、１つ以上の水分配モジュール（ＷＤＭ）をシステムに設けることができる。ＷＤＭは、水処理構成要素（例えば、水脱イオン化器）と、地方自治体の給水管及びシステム内の個々のモジュールに接続される配水管及び弁とを備えることができる。
【0101】
パワーモジュール１２の各列は、ＤＣ／ＡＣインバーター及び他の電気構成要素を含み得る上述した単一の電力調整モジュール１８（ＡＣ５と標示されている）に電気接続される。単一の小型配電モジュール（ＭＰＤＳ）が、「ＵＥ」と標示されている上述したワイヤ２３２を使用して、電力調整モジュール１８のそれぞれに電気接続される。単一のＭＰＤＳが、例えば、少なくとも６つのパワーモジュール１２の少なくとも２つの列のそれぞれに、例えば、７つのパワーモジュールの４つの列のそれぞれに、それぞれの電力調整モジュール１８、例えば４つの電力調整モジュール１８を通じて電気接続される。ＭＰＤＳは、複数の電力調整モジュール１８とシステム配電モジュールＰＤＳ－１又はＰＤＳ－２のうちの一方との間に、回路遮断器及び電気接続部を含むことができる。
【0102】
１つ以上のテレメトリーモジュール（ＴＣ）もシステムに含めることができる。テレメトリーモジュールは、システムコントローラーと、システムが中央コントローラー及びシステムオペレーターと通信することを可能にする通信機器とを備えることができる。したがって、電力調整モジュール１８内の４つのインバーター及びテレメトリーケーブルを単一のＭＰＤＳに接続してもよい。本システムは、ＧＤＭ内の安全システムに給電し、テレメトリーイーサネットスイッチにも給電（４：１）するシステム配電ユニット（すなわち、中央給電ユニット）も備える。これにより、現場の土建業者が設置する電力導管及びテレメトリー導管の数が４つから１つに削減される。代替的には、単一の接続部をテレメトリーデータ転送に使用してもよい。単一のＣＡＴ５ケーブルを、電力調整モジュール１８とテレメトリーモジュールＴＣとの間のデータ通信用のワイヤレス送受信機ユニットに置き換えてもよい。これによりデータケーブルの設置がなくなる。
【0103】
それぞれ同じＧＤＭ及び同じＭＰＤＳに流体及び電気接続される、パワーモジュールの複数の列とそれらの電力調整モジュールとのセットは、サブシステムと称される場合がある。燃料電池システムは、複数のサブシステム、例えば、２個～１０個のサブシステムを含むことができる。図１９Ａ及び図１９Ｂには４つのサブシステムを示す。
【0104】
燃料電池システムは、ワイヤ２３２（すなわち「ＵＥ」）を使用して燃料電池システムの全てのサブシステムに電気接続されるシステム配電ユニットも備えることができる。システム配電ユニットは、少なくとも１つの配電モジュール、例えば２つのモジュールＰＤＳ－１及びＰＤＳ－２と、少なくとも１つの変圧器、例えば２つの変圧器（ＸＦＭＲ－１及びＸＦＭＲ－２）と、切断スイッチギア（ＳＷＧＲ）とを備えることができる。変圧器ＸＦＭＲ－１及びＸＦＭＲ－２は、ワイヤ２３２を使用して、ＰＤＳ－１モジュール及びＰＤＳ－２モジュールにそれぞれ電気接続することができる。スイッチギアは、ワイヤ２３２を介して変圧器に電気接続される入力部と、電気負荷及び／又はグリッドに電気接続される出力部とを有する１５ｋＶスイッチギアを含むことができる。任意選択の無停電電力サブシステム（ＵＰＳ）も含めてもよい。したがって、電力は、パワーモジュールからそれぞれのＭＰＤＳ、ＰＤＳ－１又はＰＤＳ－１、ＸＦＲＭ－１又はＸＦＲＭ－２及びＳＷＧＲを通してグリッド及び／又は負荷に供給される。
【0105】
図１９Ｂ～図１９Ｄに示すように、配管２３０（例えば、燃料及び水管）は、それぞれのユーティリティ（例えば、ガス管及び水管）から、プレキャストコンクリートトレンチ１９０２を通じて各サブシステム内のそれぞれのＧＤＭに設けることができる。同様に、ワイヤ２３２は、同じプレキャストコンクリートトレンチ１９０２を通じて各ＭＰＤＳとシステム配電ユニットとの間に設けることができる。プレキャストコンクリートトレンチ１９０２は、２つの鉛直側壁が水平底壁又は水平接続バーによって接続された「Ｕ字」形状を有していてもよい。水平底壁に開口を設けることができる。プレキャストコンクリートトレンチ１９０２は、グレードの下方に配置され、カバープレート、塵、砂利及び／又はアスファルトコンクリート舗装で覆われる。
【0106】
図１９Ｄ及び図１９Ｆに示すように、システムの各モジュール、例えば、パワーモジュール１２及び／又は電力調整モジュール１８は、多層支持体に設置することができる。多層支持体は締坪１９１０上に形成される。支持体は、気泡コンクリート（コンクリートフォームとしても知られる）の土台１９１２、例えばＣｏｎｆｏａｍ（商標）気泡コンクリートの土台を備える。従来の（非気泡）コンクリートパッド１９１４が土台１９１２上に配置される。コンクリートパッド１９１４は、土台１９１２よりも小さい面積を有する。金属鉄筋の骨組みを囲むＵ字形状で鋼製のメッシュ状の型枠１９１６、例えばＮｏｖｏｆｏｒｍ（商標）が、コンクリートパッド１９１４の側方に設けられる。土台１９１２は枠組み１９１６の底部を支持する。コンクリートパッド１９１４の頂部は、完成したグレードの上方１．５インチ～２インチに位置し、基部１９１２の上に配置される砂利又はアスファルトコンクリート舗装１９１８を備えることができる。
【0107】
図１９Ｇに示すように、集中式の脱硫システム（例えば、モジュール）１６００は、パワーモジュールの各列内の個別の脱硫器と置き換えられる。集中式の脱硫モジュール１６００はＧＤＭに流体接続され、ＧＤＭは、パワーモジュール１２に流体接続され、パワーモジュール１２に燃料を提供する。パワーモジュール１２はＭＰＤＳに電気接続され、ＭＰＤＳは、電気負荷（例えば、電力グリッド又はスタンドアローン負荷）１９０１に電気接続される。集中式の脱硫システム（例えば、モジュール）１６００は、図１９Ｈに示されている。集中式の脱硫システム（例えば、モジュール）１６００は、硫黄吸着性材料（例えば、硫黄吸着性床）で充填される１つ以上の容器１６０２（例えば、カラム）を含む。ＧＤＭは図１９Ｉに示されている。ＧＤＭは、燃料を４つの列のパワーモジュール（「スタンプ」と称される）に分配する。
【0108】
図１９Ｊは、集中式の脱硫システム１６００のフロー図を示している。システム１６００は、燃料入口におけるフィルターと、パワーモジュールの各列（すなわち、「スタンプ」）に対する２つの並列の燃料流路（例えば、燃料ライン、すなわち燃料導管）とを備えることができる。さらに、各「スタンプ」に対する並列の燃料流路には、質量流量制御弁等の２つの制御弁１６０３の２つの組が位置することができる。圧力トランスデューサー（ＰＲＴ）を、様々なラインに配置することができ、システム動作時にライン圧力を監視し、必要なアクションを行うために使用することができる。ガスサンプリングポート１６０４も主入口ラインに配置されてもよい。１つの実施形態において、本システムは、硫黄の破過を検出するために使用される個別の硫黄破過検出ライン（ｓｕｌｆｕｒ ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｌｉｎｅ）１６０６（点線のボックスで示す）も備える。検出ライン１６０６の出力は、安全通気口１６０８に流体接続されてもよい。硫黄検出センサー１６０９が、脱硫システム１６００から出力される燃料内の硫黄の存在を検出するために、検出ライン１６０６に配置されてもよい。
【0109】
【0110】
図２０Ａに示すように、トレンチを地面に形成し、次いで、掘削機等の重機を使用して締固める。図２０Ｂに示すように、気泡コンクリートの土台１９１２をトレンチに充填する。気泡コンクリートは、管又はホースから土台１９１２に充填された後に固化される流動性充填材（例えば、発泡コンクリート）を含む。
【0111】
図２０Ｃに示すように、Ｕ字形状で鋼製のメッシュ状の型枠１９１６及び鉄筋バーを土台１９１２の上に載置する。枠組み１９１６は、金属メッシュを覆うポリマーシートを含むことができる。次いで、コンクリートパッド１９１４を枠組み１９１６の境界の内側に形成する。次いで、モジュールをコンクリートパッド１９１４上に載置する。
【0112】
図２０Ｄに示すように、追加のトレンチを土台１９１２の外側に形成する。次いで、プレキャストコンクリートトレンチ１９０２を追加のトレンチ内に載置する。
【0113】
次いで、図２０Ｅに示すように、ガス管２３０Ａ、水管２３０Ｂ及びワイヤ２３２をプレキャストコンクリートトレンチ１９０２内に載置し、それぞれのＧＤＭ並びにＭＰＤＳ、ＰＤＳ－１及びＰＤＳ－２等の電力構成要素に接続する。管及びワイヤは、異なる鉛直高さでプレキャストコンクリートトレンチ１９０２の内側に取り付け又はクランプを行うことができる。次いで、プレキャストコンクリートトレンチ１９０２をカバープレート、塵、砂利及び／又はアスファルトコンクリート舗装で覆う。
【0114】
図２１は、図１９Ａ～図１９Ｃに示すシステムの１つのサブシステムの概略図である。パワーモジュール１２の各列は、「ＥＳ」と標示されている、Ｂｌｏｏｍ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからの３００ｋＷのＥｎｅｒｇｙ Ｓｅｒｖｅｒ（商標）燃料電池発電機を含むことができる。したがって、サブシステムは、合計１２００ｋＷの電力となる３００ｋＷのＥＳの４つの列を含む。４つのサブシステムを含むシステム全体は、４８００ｋＷの電力を送達することができる。１２００ｋＷのＥＳ構成は、設置プロセス中に共通結び付き（ｃｏｍｍｏｎ ｔｉｅ－ｉｎ）のために標準的な電力、通信、水及びガス相互接続部を全て中央セクションに収束する４×３００ｋＷのＥＳから構成される。
【0115】
図２２におけるＭＰＤＳは、２通りの設置近接性（ｉｎｓｔａｌｌ ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ）を利用する。第１に、このモジュールへの単一の電気的結び付きは、相互接続ケーブルを現場設置キットの一部として供給することによって、電力調整モジュール１８に分配することができる。これにより、設置が導管及びトレンチの４つの組から１つに低減される。また、この構成により、１２００ｋＷシステムから削除される合計４つの遮断器及び４つのサージデバイスについて、各電力調整モジュール１８内の出力回路遮断器及びサージデバイスの省略が可能になる。追加の有利な特徴として、ＭＰＤＳモジュール内にＷＩＦＩ送信器を載置すること及びその通信が個別のＥＳに相互接続することが挙げられる。ＷＩＦＩシステムは、設備全体にサービス提供してもよく、導管及びワイヤの４つの組の省略に繋げてもよく、これにより、設置コスト及び複雑度が削減される。したがって、システムを低減し、個別のユニットをシステム内に集めることにより、システム及び設置を低減することができる。
【0116】
図２３は、別の実施形態に係る代替の電子部品モジュールを示している。図２３における構成は、４つの個別のキャビネット（すなわち、ハウジング）を示しており、各キャビネットは専用の目的で完全に格納された状態である。第１のキャビネットは、４つのＥＳを共通ＤＣバスに並列化しながら、４つのＥＳから個々のパワーモジュールを着地させるための場所である。このモジュールは、ブッシング（ｂｕｓｓｉｎｇ）、ヒューズ保護及び内部ケーブル着地場所を含む。このモジュールは、５０ｋＷ定格パワーモジュール及び７５ｋＷ定格パワーモジュールの両方をサポートすることができ、ＤＣバスを隣接する１２００ｋＷシステムに拡張するための任意選択の手段として、収集した出力ＤＣの完全に定格の相互接続部を含むことができる。集中式のモジュール２及び３には、大きい許容電流ＤＣ入力及びＡＣ出力を有するインバーターユニットのみが格納される。この実施形態は、より小型のインバーターユニットをなくし、集中式のシステム配電ユニット内での実施のために単一の単体インバーターを作製することによって、コストを更に削減することができる。最終モジュール４は更なるコスト節減をもたらす。このモジュールは、燃料電池パワーモジュールの起動及び安全機器を収容する。これにより、これらの品目の量を４つから１つに削減する。これは、システム用の収集した出力端末、及び外部導管進入用に設けられる唯一の場所として更に機能する。
【0117】
１つの実施形態において、各サブシステムは、１２００ｋＷ／１２００ｋＶＡ又は１４２０ｋＶＡインバーターを備える。サブシステムは、依然として、グリッドに接続されるインバーター内に個々の起動及び安全システムを保持する。これにより、単一の３００ｋＷのＥＳ（すなわち、パワーモジュール１２の列）内の個々の安全停止が可能になる。ＧＤＭから到来する安全停止要求は、サブシステム内の４つ全てのＥＳを停止する。これは結果として、回路遮断器が４つのグリッド並列インバーター内で除去される場合、生産コストが削減される。これらの遮断器が提供する保護は、統合システムＰＤＳ－１又はＰＤＳ－２に移動させてもよい。したがって、各サブシステムからの４つの冗長サージ保護デバイス及び安全システムは、集中式のシステム配電ユニット内に合併してもよい。
【0118】
図２４及び図２５は、本開示の実施形態のシステムの設置中に使用することができるコンクリート縁石及びレースウェイの写真である。図２４は、プレキャストコンクリートパッドの代わりに使用することができるコンクリート縁石を示している。これにより、サブシステムは、単一の電気的結び付き場所とともに１つのエリアに共同配置することが可能になる。縁石は、ワイヤ２３２及び配管２３０をグレードの下方ではなくグレード上に設置することができるように、モジュールの下に通路を提供する。これによりトレンチ掘削がなくなる。
【0119】
さらに、図２５に示す事前に製造されたコンクリートケーブルレースウェイを使用することにより、掘削及び個別の導管の使用量を削減する又はなくすことができる。レースウェイは、図２０Ｄ及び図２０Ｅに関して上述したプレキャストコンクリートトレンチを含むことができる。これらのレースウェイは、グレード上に設置することができ、又は導管埋設に必要な土木工事を伴わずに簡単に掘削されたトレンチ内に設置することができる。最後に、固定ケーブルレースウェイ及び改善された現場設計により、実際の伝導体長さを事前決定することができ、ケーブルの伝線ごとの事前製造された伝導体組を１２００ｋＷサブシステムから中央の電気ギアに（すなわち、システム配電ユニットに）通すことが可能になる。これにより、品質が改善し、現場での廃棄及び労働時間が削減される。概して、構成要素の全高を低下するとともに索張りを簡素化しつつも保守性を依然として維持しながら、品質の改善、現場建設時間の削減、労働コスト（例えば、電気的及び配管）の削減によって設置が改善する。
【0120】
燃料電池電力システム及び電解槽水素生成システム等の従来の電気化学システムにおいて、コンクリートパッドは、全ての品目が個別に装備及び設置されることを必要とする。様々な実施形態は、スキッドによって支持される燃料電池システム又は電解槽システムの特徴及び用途を対象とする。様々な実施形態は、ユニット式（「クラシック」と呼ばれる）システムレイアウト又はモジュール式システムレイアウトを有するシステムを含めて、設置コスト及びサイクル時間の削減のためにスキッドを利用する燃料電池電力システム又は電解槽水素生成システムを含む。そのようなシステムは、「パッケージ化エネルギーサーバー（ＰＥＳ：Ｐａｃｋａｇｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｅｒｖｅｒ）」と呼ばれる場合がある。様々な実施形態は、ＰＥＳシステムと、ＰＥＳシステムを設置する方法とを含む。
【0121】
パッケージ化エネルギーサーバー（ＰＥＳ）は、現場に配備することができる完成した燃料電池電力システム又は電解槽システムを備えることができる。スキッドによって支持されるＰＥＳの様々な実施形態は、設置コスト及びサイクル時間を削減することができ、燃料電池システムの迅速な配備及び／又は一時的な配備を可能にすることができる。１つの実施形態において、スキッドは、単一のデッキ（例えば、金属デッキ）を含み、このデッキは、当該デッキに接続された台座（例えば、金属レール）に載置されている。スキッドのデッキは、燃料電池キャビネット又は電解槽キャビネットを支持する。
【0122】
図２６Ａは、スキッド２６０１上に配置された複数のモジュールを含む燃料電池電力システム２６００を示す斜視図である。システム２６００は、１つ以上のパワーモジュール１２（図２６ＡにおいてＰＭ５と標示されている）と、１つ以上の燃料処理モジュール１６（図２６ＡにおいてＦＰ５と標示されている）と、１つ以上の電力調整モジュール１８（図２６ＡにおいてＡＣ５と標示されている）とを含むことができ、これらは、同じスキッド２６０１上に配設することができる。システム２６００は、モジュール１２、１６、１８にアクセスするドア３０を更に含むことができる。代替的に、システム２６００は、同じスキッド上に配置された電解槽モジュールと、水分配モジュールと、パワーモジュールとを含む電解槽システムを備えることもできる。
【0123】
パワーモジュール１２は、背中合わせの構成で配設することができる。特に、パワーモジュール１２は、平行な列に配設することができる。燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８は、パワーモジュール１２のそれぞれの列の端部に背中合わせの構成で配設することができる。
【0124】
システム２６００は、追加の補助機器も含むことができる。補助機器は、水分配モジュール（ＷＤＭ：ｗａｔｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ）２６０４等の１つ以上の追加のモジュールを含むことができる。ＷＤＭ２６０４は、水処理構成要素（例えば、水脱イオン化器）と、給水設備（例えば、地方自治体の給水管）及びシステム２６００内の個々のモジュールに接続することができる配水管及び弁とを含むことができる。システム２６００の補助機器は、ステップ負荷モジュール２６０６（図２６ＡにおいてＳＬ５と標示されている）も含むことができる。ステップ負荷モジュール２６０６は、ステップ負荷の変化に遭遇した際に電力システムをサポートすることができる蓄電池及び／又はウルトラキャパシタ等の蓄積構成要素を含むことができる。ＷＤＭ２６０４及びステップ負荷モジュール２６０６は、それぞれ電力調整モジュール１８及び燃料処理モジュール１６に隣接して背中合わせの構成で配設することができる。
【0125】
幾つかの実施形態において、システム２６００の補助機器は、テレメトリーキャビネット２６０８（図２６ＡにおいてＴＣと標示されている）を更に含むことができ、このテレメトリーキャビネットは、システムコントローラーと、システム２６００が中央コントローラー及び／又はシステムオペレーターと通信することを可能にする通信機器とを含むことができる。幾つかの実施形態において、システム２６００の補助機器は、配電システム２６１０（図２６ＡにおいてＰＤＳと標示されている）も含むことができ、この配電システムは、スキッド２６０１上に及び／又はスキッド２６０１から離れて配置された様々な構成要素への配電を制御することができる。幾つかの実施形態において、システム２６００の補助機器は、切断スイッチギア等の切断システム２６１２（図２６ＡにおいてＤＩＳＣと標示されている）も含むことができ、この切断システムは、障害状態の場合に及び／又は保守目的でシステム２６００の構成要素の保護、隔離、及び電源遮断を行うように構成することができる。幾つかの実施形態において、切断システム２６１２は、バックアップ電源装置（ＢＰＳ：ｂａｃｋｕｐ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）と組み合わせることもできるし、バックアップ電源装置と置き換えることもできる。スキッド２６０１に搭載された切断／ＢＰＳシステムは、構築中に切断／ＢＰＳを設定する必要がないので、迅速且つより容易な設置を可能にすることができる。
【0126】
幾つかの実施形態において、配電機能、テレメトリー機能及び切断／ＢＰＳ機能は、スキッド２６０１上に配置することもできるし、スキッド２６０１に取り付けることもできる単一のユニット（例えば、電気分配システム（「ＥＤＳ」：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）ユニット）に組み合わせることができる。幾つかの実施形態において、ＥＤＳユニットは、スキッド２６０１上に配設された単一のキャビネット又はハウジングを含むことができる。これは、更なるスキッド設置面積の削減を可能にすることができ、配電機能、テレメトリー機能及び切断／ＢＰＳ機能の機器を構築中に個別に設定する必要がないのでより迅速且つより安価な設置を提供することができる。
【0127】
スキッド２６０１は、一般に方形の形状を有することができる。ただし、他の水平形状も使用することができる。幾つかの実施形態において、スキッド２６０１は、少なくとも約８フィート、例えば、２０フィートと２５フィートとの間を含む１０フィートと４０フィートとの間にある長さ寸法を有することができる。スキッド２６０１は、少なくとも約４フィート、例えば、７フィートと１０とフィートの間を含む５フィートと１５フィートとの間にある幅寸法を有することができる。スキッド２６０１は、デッキ２６０３とも呼ばれる場合がある上面を含むことができ、この上面上に、パワーモジュール１２、燃料処理モジュール１６、電力調整モジュール１８、及び任意選択の補助機器を支持することができる。幾つかの実施形態において、パワーモジュール１２は、スキッド２６０１の第１の側部２６０５に隣接して配置することができ、システム２６００の補助機器（例えば、ステップ負荷モジュール２６０６、ＷＤＭ２６０４、テレメトリーキャビネット２６０８、配電システム２６１０、切断システム／ＢＰＳ２６１２等）は、第１の側部２６０５の反対側にあるスキッド２６０１の第２の側部２６０７に隣接して配置することができる。便宜上、スキッド２６０１の第１の側部２６０５は、スキッド２６０１の「後」側２６０５と呼ばれる場合があり、スキッド２６０１の第２の側部２６０７は、スキッド２６０１の「前」側２６０７と呼ばれる場合がある。上述したように、パワーモジュール１２は、デッキ２６０３上に平行な列に配設することができ、スキッド２６０１の後側２６０５から前側２６０７に向けてスキッド２６０１の長さに沿って延在することができる。燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８は、デッキ２６０３上においてパワーモジュール１２と補助機器の間に背中合わせの構成で配設することができる。ステップ負荷モジュール２６０６及びＷＤＭ２６０４は、デッキ２６０３上にそれぞれ燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８に隣接して背中合わせの構成で配設することができる。テレメトリーキャビネット２６０８、配電システム２６１０、及び切断システム／ＢＰＳ２６１２は、スキッド２６０１の前側２６０７に近接して配置することができる。幾つかの実施形態において、テレメトリーキャビネット２６０８及び配電システム２６１０は、デッキ２６０３上に配設することができ、切断システム／ＢＰＳ２６１２は、スキッド２６０１の前側２６０７に取り付けることができる。
【0128】
システム２６００は、スキッド２６０１上に３つのパワーモジュール１２の列を２列含むものが示されているが、本開示は、スキッド２６０１上のいかなる特定の数のパワーモジュール１２にも限定されない。例えば、システム２００は、幾つかの実施形態において、スキッド２６０１上に２個～３０個のパワーモジュール１２を含むこともできるし、４個～１２個のパワーモジュール１２を含むこともできるし、６個～１２個のパワーモジュール１２を含むこともできる。換言すれば、システム２６００は、任意の所望の数のパワーモジュール１２をスキッド２６０１上に含むことができる。幾つかの実施形態において、パワーモジュール１２は、背中合わせ構成のパワーモジュール１２の一対の列としてスキッド２６０１上に配設することができる。代替的に、パワーモジュール１２の単一の列、又はパワーモジュール１２の３つ以上の列をスキッド２６０１上に配置してもよい。加えて、燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８のスキッド２６０１上の位置は逆転してもよく、及び／又は、モジュール１６、１８は、スキッド２６０１の片方の端部に配設してもよい。さらに、様々な実施形態において、補助機器２６０４、２６０６、２６０８、２６１０及び２６１２のうちの幾つか又は全てをシステム２６００から省いてもよく、スキッド２６０１から離れて配置してもよい。
【0129】
さらに、燃料電池電力システム２６００は、モジュール式システムレイアウトを含むものとして上記で説明されているが、様々な実施形態は、スキッド２６０１上に配設されたユニット式システムレイアウト（「クラシック」システムレイアウトとも呼ばれる）を有する燃料電池電力システム２６０を含むことができることが理解されるであろう。そのようなユニット式システムレイアウトにおいては、モジュール１２、１６及び１８のうちの１つ以上が、システム２６００全体のシャットダウン及び／又は取り外しを必要とすることなくシステム２６００から切断及び取り外しすることができない場合がある。
【0130】
更なる実施形態は、スキッド２６０１上に配設された電解槽システムを含む。電解槽システムは、水素生成に使用することができる。図２６Ａに示すパワーモジュール１２と同様のものとすることができる１つ以上の電解槽モジュールをスキッド２６０１のデッキ２６０３上に配設することができる。各電解槽モジュールは、１つ以上のホットボックス１３（図１参照）を収容するように構成されるハウジング又はキャビネットを含むことができる。電解槽モジュールの各ホットボックス１３は、複数の固体酸化物形電解セル（ＳＯＥＣ：ｓｏｌｉｄ ｏｘｉｄｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｚｅｒ ｃｅｌｌ）を含む少なくとも１つの電解セルスタックを含むことができる。各電解槽モジュールは、ホットボックス１３の内側又は外側に配置することができるスチームレキュペレーター、スチームヒーター、エアレキュペレーター及び／又はエアヒーター等の追加の構成要素を含むことができる。動作中、少なくとも１つの電解セルスタックに、スチームと、外部電力源からの電流又は電圧とを提供することができる。特に、水分子を電気化学的に分解し、水素（例えば、Ｈ２）及び酸素（例えば、Ｏ２）を生成するために、スチームをスタックの電解セルの燃料電極に提供することができ、電力源は、電解セルの燃料電極と空気電極との間に電圧を印加することができる。空気電極から酸素を一掃するために、空気電極に空気も提供することができる。したがって、スタックは、水素流と、酸素を豊富に含む排気流とを出力することができる。水素流は、水素燃料源として使用することができ及び／又は後の使用に備えて水素貯蔵システムに提供することができる。電解槽モジュール（複数の場合もある）の追加のサポート機器をスキッド２６０１上に配置することができる。幾つかの実施形態において、燃料電池電力システム及び電解槽水素生成システムを組み合わせたシステム（すなわち、ＰＥＳシステム）は、電力及び水素のコジェネレーション用にスキッド２６０１上に配設された少なくとも１つのパワーモジュール及び少なくとも１つの電解槽モジュールを含むことができる。
【0131】
図２６Ａを再び参照すると、スキッド２６０１のデッキ２６０３は、デッキ２６０３に接続された複数の支持台座２６０９によって地面の上方に支持することができる。支持台座２６０９は、適切な強度の支持土台を提供するために（例えば、ボルト等の機械的な締結具を介して、及び／又は互いに溶接されて）互いに接続することができる、Ｉビーム等の金属（例えば、鋼鉄）レール等のレール構造物のネットワークを含むことができる。図２６Ａに示すように、支持台座２６０９は、スキッド２６０１の周囲を巡って延在することができる。追加の支持台座２６０９（図２６Ａには見えていない）は、デッキ２６０３の下方においてスキッドにわたって延在することができる。支持台座２６０９のうちの少なくとも幾つかは、システム２６００の輸送、設置及び／又は除去を行うフォークリフトのプロング挿入用のフォークポケット２６１１を含むことができる。スキッド２６０１は、リフトフック等のクレーン用のリフトポイントを更に含むことができる。図２６Ｂは、スキッド２６０１の支持台座２６０９に取り付けられたリフトフック２６１３を示し、図２６Ｃは、燃料電池電力システム２６００がクレーンによってリフトフック２６１３を介して持ち上げられている様子を示している。幾つかの実施形態において、システム２６００は、標準的な道路上でフラットベッドトラックによって、標準軌鉄道車両によって、及び／又は輸送コンテナを介して、設置現場へ又は設置現場から輸送することができる。スキッド２６０１を含むシステム２６００は、設置現場への配備前に全て工場で組み立てて試験することができ、これによって、大幅により高速且つより安価な設置が可能になり得る。
【0132】
スキッド２６０１は、外部給水施設及び／又は外部燃料供給装置への接続部を更に含むことができ、外部負荷及び／又は電気グリッドへの１つ以上の電気接続部を更に含むことができる。図２６Ｄは、スキッド２６０１への燃料（すなわち、天然ガス、バイオガス、プロパン、水素等のガス燃料）接続部２６１４を示し、図２６Ｅは、スキッド２６０１への水接続部２６１５を示し、図２６Ｆは、スキッド２６０１から出ていく電気ケーブル２６１６を示している。スキッド２６０１は、水及び燃料の配管と、システム２６００の様々なモジュールと他の構成要素との間の配線（例えば、電気ケーブル、ブスバー（複数の場合もある）等）とを更に含むことができる。配管及び配線は、スキッド２６０１内の凹部及び／又は開口部内に配置することができる。様々な実施形態において、配管及び配線の凹部及び／又は開口部は、スキッド２６０１のデッキ２６０３、スキッド２６０１の支持台座２６０９、及び／又はデッキ２６０３と支持台座２６０９との間の間隙内に配置することができる。幾つかの実施形態において、スキッド２６０１のデッキ２６０３は、図２～図１７を参照して上述したパッド２１０、２１１、２１５、４１０、４１５、４１５Ａ、５１０、５６０、６１５、１０００、１４００、１５００、及び１６００、及び／又は、パッドセクション８００、９００、１５１０、１６１０及び１７００のうちの任意のものと同様又は同一である特徴部及び／又は構成要素を用いて構成することができる。幾つかの実施形態において、デッキ２６０３の上面は、実質的に平面とすることができ、例えば、配管及び／又は配線、及び／又は、デッキ２６０３上に支持されるモジュール１２、１６、１８、２６０４、２６０６、２６０８及び／又は２６１０の設置のための凹部又は他の特徴部を含まない。幾つかの実施形態において、デッキ２６０３の上面とデッキ２６０３上に支持されるモジュール１２、１６、１８、２６０４、２６０６、２６０８及び／又は２６１０の下面との間に空間又は隔たりを設けることができる１つ以上のオーバーレイ構造物をデッキ２６０３の上面にわたって配置することができる。配管及び電気接続部は、デッキ２６０３の上面とモジュール１２、１６、１８、２６０４、２６０６、２６０８及び／又は２６１０の下面との間の空間内に延在することができる。オーバーレイ構造物は、例えば、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照して上述したように、モジュールを受けるように構成される上述したフレーム１０１４と、フレーム１０１４をデッキ２６０３の上面から隔てるように構成される上述したセパレーター１０１２とを含むことができる。代替的に又は付加的に、オーバーレイ構造物は、図１４を参照して上述したように、モジュールを支持する隆起構造を形成することができる上述したレプリケーター１４２０を含むことができる。他の適したオーバーレイ構造物も、予期される開示範囲内にある。オーバーレイ構造物は、適した機械的な締結具を使用してデッキ２６０３の上面に取り付けることができる。
【0133】
幾つかの実施形態において、全てのスキッド間接続部は、工場において作製することができ、任意選択で工場において試験することができる。これによって、より高速なシステム設置が可能になり得る。外部燃料システム、水道システム及び／又は電力システムへの現場接続は、設置現場において容易に且つ素早く行うことができ、地上の接続部又は地下の接続部のいずれからも行うことができる。
【0134】
図２７Ａ、図２７Ｂ及び図２７Ｃは、本開示の一実施形態に係るスキッドマウント型燃料電池電力システム２６００のそれぞれ側面図、背面図、及び上面図である。図２７Ａ～図２７Ｃに示す燃料電池電力システム２６００は、図２６Ａを参照して前述したシステム２６００と実質的に同様の構成を有し、したがって、簡潔にするために、共通の要素の繰り返しの説明は省略される。図２７Ａ～図２７Ｃに示す実施形態において、システム２６００は、スキッド２６０１に取り付けられたＲＳＡ（商標）燃料インジェクターシステム等の燃料インジェクター／レギュレーター装置２６２０を更に含む。燃料インジェクター／レギュレーター装置２６２０は、燃料インジェクター／レギュレーター装置２６２０を地表面よりも上に持ち上げることができるとともに隣接するパワーモジュール１２から側方に間隔を空けて配置することができるように、１つ以上のブラケット部材２６２１を介してスキッド２６０１の後側２６０５に取り付けることができる。外部燃料源（例えば、天然ガス管、燃料タンク、燃料シリンダー等）に結合された燃料流入導管（図２７Ａ～図２７Ｃに図示せず）を燃料インジェクター／レギュレーター装置２６２０の流入口に接続することができ、燃料流出導管（図２７Ａ～図２７Ｃに図示せず）を、システム２６００のモジュール１２及び１６に燃料を提供する燃料インジェクター／レギュレーター装置２６２０の流出導管に結合することができる。様々な実施形態において、工場において（例えば、ブラケット部材２６２１を使用して）スキッドに事前に取り付けられたオンボード燃料インジェクター／レギュレーター装置２６２０を提供することによって、燃料インジェクター／レギュレーター装置２６２０を構築中に設定する必要がないので、迅速且つより容易な設置が可能になり得る。
【0135】
燃料電池電力システム及び／又は電解槽水素生成システムは、複数のスキッド２６０１を含むことができる。図２８は、互いに隣接して配置された一対のスキッド２６０１ａ及び２６０１ｂ上に燃料電池発電構成要素を含む燃料電池電力システム２８００の一実施形態の上面図を示している。図２８に示す実施形態は、２つのスキッド２６０１ａ及び２６０１ｂを含むが、電力システム２８００は、任意の数のスキッドを含むことができることが理解されるであろう。スキッド２６０１ａ、２６０１ｂは、任意の便利なレイアウトを有することができる。図２８におけるスキッド２６０１ａ及び２６０１ｂは、第１のスキッド２６０１ａの後側２５０５が第２のスキッド２６０１ｂの前側２５０７と向き合うインラインレイアウトを有する。代替的に、システム２８００のスキッド２６０１ａ、２６０１ｂは、正面合わせ、背中合わせ及び／又は横並びの構成で横に配列することもできる。システム２８００のスキッド２６０１ａ、２６０１ｂは、互いに平行に、互いに垂直に、及び／又は互いに対して斜角に向けることもできる。幾つかの実施形態において、複数のスキッド２６０１ａ、２６０１ｂを、タワー構成又はスタック構成で互いに重なり合って垂直にスタックすることができる。これによって、単位面積当たりの電力密度を増加させることが可能になり得る。幾つかの実施形態において、１つ以上のスキッド２６０１ａ、２６０１ｂを既存の建物又は構造物の屋根に配置することができる。システム２８００の各スキッド２６０１ａ、２６０１ｂは、外部（例えば、ユーティリティ）の給水施設及び／又は燃料供給施設への個々の接続部を有することができ、外部負荷及び／又は電気グリッドへの個別の電気接続部を有することができる。代替的に、スキッド間接続部が、複数のスキッド２６０１ａ、２６０１ｂの間での水、燃料及び／又は電力の共有を可能にすることができる。システム２８００のスキッド２６０１ａ、２６０１ｂは、同じサイズを有することもできるし、異なるサイズを有することもできる。システム２８００の異なるスキッド２６０１ａ、２６０１ｂは、各スキッド２６０１ａ、２６０１ｂに同一の構成要素を取り付けることもできるし、それぞれのスキッド２６０１ａ、２６０１ｂに異なる構成要素を取り付けることもできる。
【0136】
図２８に示す実施形態において、単一の燃料供給装置ライン２８０１を、第１のスキッド２６０１ａに取り付けられた燃料インジェクター／レギュレーター装置２６２０の流入口に接続することができる。燃料インジェクター／レギュレーター装置２６２０の流出口に結合されたスプリッター２８０３が、矢印２８０４及び２８０５によって示すように、燃料フローのそれぞれの部分をそれぞれのスキッド２６０１ａ及び２６０１ｂに誘導することができる。したがって、第２のスキッド２６０１ｂには、個別の燃料インジェクター／レギュレーター装置２６２０がなく、これによって、システムコストが削減される。
【0137】
加えて、システム２８００の補助機器のうちの幾つか又は全ては、１つ以上のスキッド２８０１ａに配置することができるが、システム２８００の他のスキッド（複数の場合もある）２８０１ｂには配置せず、システムのコスト及び複雑度を更に削減することもできる。図２８に示す実施形態において、例えば、第１のスキッド２８０１ａは、ステップ負荷モジュール２６０６と、テレメトリーキャビネット２６０８と、配電システム２６１０と、切断システム／ＢＰＳ２６１２とに加えて、４つのパワーモジュール１２と、燃料処理モジュール１６と、電力調整モジュール１８と、ＷＤＭ２６０４とを含む。第２のスキッド２６０１ｂも、４つのパワーモジュール１２と、燃料処理モジュール１６と、電力調整モジュール１８と、ＷＤＭ２６０４とを含むが、ステップ負荷モジュール２６０６も、テレメトリーキャビネット２６０８も、配電システム２６１０も、切断システム／ＢＰＳ２６１２も含まない。代わりに、第１のスキッド２６０１ａ上の補助機器は、第２のスキッド２６０１ｂに配置されたモジュールに（有線接続及び／又は無線接続を使用して）電気的に接続される。マルチスキッド燃料電池システム２８００の種々の構成要素の様々な構成及び分散配置は、予期される開示範囲内にある。
【0138】
図２９及び図３０は、本開示の実施形態に係る、スキッド２６０１上に配設された燃料電池電力システム構成要素の様々な配置を示している。図２９は、スキッド２６０１上に配設された６つのパワーモジュール１２と、燃料処理モジュール１６と、電力調整モジュール１８と、ステップ負荷モジュール２６０６とを有するスキッド２６０１を示している。
【0139】
図３０は、スキッド２６０１に配設された６つのパワーモジュール１２と、燃料処理モジュール１６と、電力調整モジュール１８と、ステップ負荷モジュール２６０６と、マイクログリッドインバーターモジュール２６３０（図３０においてＭＩ５－Ｂと標示されている）とを有するスキッド２６０１を示している。マイクログリッドインバーターモジュール２６３０は、電力グリッド停電及びフリッカー事象の間等にマイクログリッド負荷への一定の安定したグリッド独立電力の供給を可能にすることができる。
【0140】
１つ以上のスキッド２６０１を有する燃料電池電力システム及び／又は電解槽水素生成システムは、ハードスケープ（例えば、コンクリート、アスファルト等）環境及びソフトスケープ（例えば、植物、土壌等）環境の双方に設置することができる。様々な実施形態において、設置前に必要とされる現場準備を最小限にすることができる。約２°よりも大きな傾斜を有する場所等の非水平環境において、１つ以上のシムをスキッド２６０１の下に設けて、燃料電池電力システム及び／又は電解槽水素生成システムの様々な構成要素を支持する実質的に水平なデッキ２６０３を提供することができる。幾つかの実施形態において、アウトリガー又は同様のスタビライザーを設けて、強風又は地震活動がある現場等においてスキッド２６０１の安定性を高めることができる。１つ以上のアースアンカー及び／又はコンクリートアンカー等のアンカリングシステムを使用して、システムを地面に係留することができる。
【0141】
幾つかの実施形態において、Ｌ型ブラケットを使用して、システムを設置場所に固定することができる。Ｌ型ブラケットの使用は、空間が制限されている（例えば、現場の場所が建物、歩道又は他の構造物の隣にある）状況において及び／又はシステムへのアクセス及びシステムの保守容易性を改善するために有利であり得る。Ｌ型ブラケットスタビライザーは、互いに隣接する複数のスキッドを設置するのに使用することもできる。図３１Ａ及び図３１Ｂは、Ｌ型ブラケット２６３１を使用して地表面に取り付けられたスキッド２６０１の例示的な実施形態を示している。図３１Ａに示す実施形態では、地表面は、コンクリート表面２６４０とすることができ、図３１Ｂに示す実施形態では、地表面は、締固め土を覆うアスファルト表面２６４２とすることができる。Ｌ型ブラケット２６３１は、スキッド２６０１の支持台座２６０９の取り付け面２６３５に対向して配置することができる。任意選択の補強部材２６３６、２６３７（例えば、鋼板）を、Ｌ型ブラケット２６３１が取り付けられる場所における取り付け面２６３５の内部及び外部に配置することができる。機械的な締結部材２６４５（例えば、ボルト及びナットの対）を、取り付け面２６３５、任意選択の補強部材２６３６、２６３７及びＬ型ブラケット２６３１の垂直部分を通して配置し、Ｌ型ブラケット２６３１を支持台座２６０９に固定することができる。図３１Ａに示す実施形態において、コンクリート拡張アンカー２６４２をＬ型ブラケット２６３１の下部を通して地表面２６４０内に配置することができる。図３１Ｂに示す実施形態において、アースアンカー２６４３をＬ型ブラケット２６３１を通して地表面２６４２内に配置することができる。複数のＬ型ブラケット２６３１をスキッド２６０１の側部に沿って取り付けて、スキッド２６０１を地表面に固定することができる。図３１Ｃは、Ｌ型ブラケット２６３１をスキッド２６０１の側部の取り付け面２６３５にどのようにして取り付けることができるのかを示すスキッド２６０１及びＬ型ブラケット２６３１の斜視図である。
【0142】
代替的に又は付加的に、１つ以上のＺ型ブラケットを使用して、システムを設置場所に固定することもできる。Ｚ型ブラケットは、地面に係留することができ、スキッド２６０１の全ての自由度を制約することができるようにスキッド２６０１の表面に押し当てることができる。図３２は、スキッド２６０１のフランジ表面２６５２に対してクランプ留めされたＺ型ブラケット２６５１を示す側面図である。Ｚ型ブラケット２６５１は、地面２６４０／２６４１上に配置することができる平坦な下面２６５４を有する第１の部分２６５３と、第１の部分２６５３の下面２６５４に対して上昇した下面２６５６を含む第２の部分２６５５とを含むことができる。Ｚ型ブラケットの第１の部分２６５３は、図３１Ａ及び図３１Ｂを参照して上述したように、アースアンカー２６４３又はコンクリート拡張アンカー２６４２を使用して地面２６４０／２６４１に係留することができる。アンカー２６４２／２６４３には、Ｚ型ブラケット２６５１の第１の部分２６５３の上面に対してトルクを与えることができ、これによって、第２の部分２６５５の下面２６５６をスキッド２６０１のフランジ表面２６５２に対してクランプ留めすることができる。様々な実施形態において、１つ以上のＺ型ブラケット２６５１は、スキッド２６０１にボルト締めされることもなく、別の方法で締結されることもなく、スキッド２６０１を地面に固定することができる。図３３は、スキッド２６０１の外周部を巡る複数のＺ型ブラケット２６５１を示すスキッド２６０１の上面図である。図３３における破線は、Ｚ型ブラケット２６５１がスキッド２６０１のフランジ表面上に配置される場所を示している。
【0143】
更なる実施形態は、スキッドマウント型燃料電池電力システム及び／又は電解槽水素生成システムのドッキングステーションに関する。幾つかの実施形態において、ドッキングステーションは、スキッドマウント型システムへの様々な外部接続部（例えば、ユーティリティスタブ）の保護を提供する設置現場におけるハウジング又はエンクロージャーを含むことができる。ドッキングステーションは、現場における固定設備とすることができる。スキッドマウント型電力システム及び／又は電解槽システムは、現場に輸送され、ドッキングステーションに近接して配置されて、任意の必要な外部接続部へのシステムの容易で確実なフック留めを可能にすることができる。ドッキングステーションは、燃料（例えば、天然ガス）供給施設、給水施設、及び現場の電気システム等の現場の固定インフラストラクチャと、スキッドマウント型電力システム及び／又は電解槽システムとの間の単一の接続点を提供することができる。ドッキングステーションは、現場所有者がスキッドマウント型システムのドッキングの接続部を準備することを可能にすることができるとともに、ユーティリティの審美的に受け入れることができるスタブアップを提供することができる。ドッキングシステムを使用することによって、必要に応じたシステム全体又はシステムの構成要素の交換、及びスキッド（複数の場合もある）の追加又は除去による容量の拡張又は削減を含む、スキッドマウント型電力システム及び／又は電解槽システムの必要に応じた容易な配備を円滑にすることができる。
【0144】
図３４Ａ及び図３４Ｂは、本開示の一実施形態に係るスキッドマウント型燃料電池電力システム及び／又は電解槽システム２６００のドッキングステーション３０００の斜視図である。ドッキングステーション３０００は、ハウジング３００１の内部へのアクセスを提供するために開くことができる蓋又はドア３００３を有するハウジング３００１を含むことができる。実施形態において、蓋又はドア３００３は、閉じた位置にあるときにロックされて、ハウジング３００１の内部への許可されていないアクセスを防止することができる。ハウジング３００１は、鋼鉄等の適した構造材料から構築することができ、図３４Ａ及び図３４Ｂに示すような直角プリズム形状を有することができる。ハウジング３００１の他の材料及び形状も、予期される開示範囲内にある。ハウジング３００１は、スキッド２６０１と向き合うハウジング３００１の側面に開口部３００４（例えば、切り抜き部分）を含むことができる。ドッキングステーション３０００とスキッドマウント型システム２６００との間のユーティリティ接続部３００２（例えば、水接続部、燃料接続部及び／又は電気接続部）を、開口部３００４を通って作製することができる。図３４Ａ及び図３４Ｂに示す実施形態において、複数のケーブル及び／又は流体導管３００２が、ハウジング３００１の内部から開口部３００４を通ってスキッドマウント型システム２６００に延在することができる。図３４Ｂに示すように、ケーブル及び／又は流体導管３００２は、ドッキングシステム３０００とシステム２６００との間に延在する保護外部導管又はチェース３００７内に配置することができる。幾つかの実施形態において、保護バリア３００６をドッキングシステム３０００の周囲に配置することができる。ドッキングシステム３０００には、ドッキングシステム３０００の周囲に最小の横間隙ｄ１及び縦間隙ｄ２を設けることができる。
【0145】
図３４Ｃは、別の実施形態に係るドッキングシステム３０００の斜視図である。図３４Ｃに示す実施形態において、ドッキングシステム３０００のハウジング３００１は、複数の開口部３００４を有することができる。１つの非限定的な例において、第１の開口部３００４は、システム２６００への水接続部を設けるのに使用することができ、第２の開口部３００４は、システム２６００への燃料（例えば、天然ガス）接続部を設けるのに使用することができ、一対の開口部３００４は、システム２６００への電気接続部及びシステム２６００からの電気接続部を設けるのに使用することができる。幾つかの実施形態において、流体導管及び／又は電気ケーブルが、開口部２００４を通ってハウジング３００１の内部に延在することができる。代替的に、開口部２００４は、システム２６００からの流体導管及び／又は電気ケーブルをプラグ接続することができるレセプタクル又はソケットを含んでもよい。
【0146】
図３４Ｄは、本開示の一実施形態に係るドッキングステーション３０００のハウジング３００１の内部の平面図である。ハウジング３００１の底面は、地下のユーティリティ接続部（スタブ）がハウジング３００１の内部に入ることができる開口部を含むことができる。例えば、ハウジング３００１は、燃料ユーティリティ接続部３０１０、水ユーティリティ接続部３０１１、及び（例えば、負荷及び／又はグリッドへの）少なくとも１つの電気接続部３０１２を含むことができる。幾つかの実施形態において、ハウジング３０１１は、機械接続部（例えば、燃料及び水）と電気接続部との間に内部仕切り３００９を含むことができる。
【0147】
更なる実施形態は、スキッド２６０１に取り付けられた電気化学モジュールを含む燃料電池電力システム及び／又は電解槽水素生成システム等の大規模電気化学システムに間する。幾つかの実施形態において、システムのスキッドへの及びシステムのスキッド間の配管及び／又は電気接続部は、地上ケーブルトレー内等の地上に配置することができる。図３５は、本開示の一実施形態に係る大規模燃料電池システム３５００の概略上面図である。図３５に示す燃料電池システム３５００は、図１９Ａ～図１９Ｊを参照して上述したようなシステムと同様のものとすることができる。特に、このシステムは、パワーモジュール１２の複数の列を含むことができる。パワーモジュール１２の各列は、ＤＣ／ＡＣインバーター及び他の電気構成要素を含むことができる単一の上記の電力調整モジュール１８に電気的に接続することができる。パワーモジュール１２の各列は、吸着床（例えば、脱硫器及び／又は他の不純物吸着床）等の燃料前処理用構成要素を含む単一の上記の燃料処理モジュール１６に流体接続することもできる。代替的に、単一の燃料処理モジュールを、上述したようにパワーモジュール１２の複数の列に使用してもよい。パワーモジュール１２の列のそれぞれ並びに関連付けられた電力調整モジュール１８及び関連付けられた燃料処理モジュール１６は、スキッド２６０１上に配置することができる。図３５に示す実施形態において、パワーモジュール１２の各列、電力調整モジュール１８及び任意選択の燃料処理モジュール１６は、個別のスキッド２６０１に配置することができる。パワーモジュール１２のそれぞれの列、電力調整モジュール１８及び燃料処理モジュール１６を含む隣接するスキッド２６０１の対は、互いに平行に隣接して延在することができる。幾つかの実施形態において、各スキッド２６０１は、スキッド２６０１上に配置されたパワーモジュール１２の２つ以上の列、電力調整モジュール１８及び任意選択の燃料処理モジュール１６を含むことができる。
【0148】
システム３５００は、複数のブロック３５０１に構成することができ、各ブロック３５０１は、パワーモジュール１２の複数の列（並びに関連付けられた燃料処理モジュール１６及び電力調整モジュール１８）を含むことができる。システム３５００の単一のブロック３５０１は、図３５において破線によって囲まれている。各ブロック３５０１は、上述したシステム配電ユニット２６０４を含むことができる。システム配電ユニット２６０４のそれぞれは、少なくとも１つの変圧器ＸＦＭＲを含むことができる。システム配電ユニット２６０４のそれぞれは、図１９Ａ～図１９Ｊを参照して上述したような少なくとも１つのシステム配電モジュール（ＰＤＳ：ｐｏｗｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ）を含むことができる。配電モジュールＰＤＳのそれぞれは、ブロック３５０１の複数の列の電力調整モジュール１８に電気的に接続することができ、ブロック３５０１の変圧器ＸＦＭＲに電力を提供することができる。変圧器ＸＦＭＲは、ブロック３５０１の単一の電力出力を提供することができる。各ブロック３５０１からの電力出力は、電気接続部（例えば、銅線）を介して共通のサブステーション３５０２に提供することができる。このサブステーションは、システムをグリッド及び／又は負荷に結合することができるスイッチギア及び／又は他の構成要素を含むことができる。
【0149】
幾つかの実施形態において、少なくとも１つの変圧器ＸＦＭＲ及び少なくとも１つのシステム配電モジュールＰＤＳ等のシステム配電ユニット２６０４の構成要素は、１つ以上のスキッド２６０１上に配置することができる。代替的に、システム配電ユニット２６０４の構成要素のうちの少なくとも幾つかは、コンクリートパッド等のパッド上に配置してもよい。システム３５００の各ブロック３５０１は、任意選択で、１つ以上の上記の水分配モジュール（ＷＤＭ）、及び１つ以上の上記のテレメトリーモジュール（ＴＣ）も含んでもよい。各ブロック３５０１の水分配モジュール（ＷＤＭ）及びテレメトリーモジュール（ＴＣ）は、図３５に示すように、個別のスキッド２６０１上に配置することができる。
【0150】
図３５に示すシステム３５００は、７つのブロック３５０１を含み、各ブロックは、パワーモジュール１２の複数の列と、システム配電ユニット２６０４とを含む。各列は、７つのパワーモジュール１２を含み、図２１を参照して上述したような３００ｋＷのＥｎｅｒｇｙ Ｓｅｒｖｅｒ（商標）燃料電池発電機（ＥＳ）を形成することができる。７つのブロック３５０１のうちの６つは、パワーモジュール１２の１０個の列を含み、３ＭＷの電力を提供することができる。第７のブロック３５０１（図３５の左下隅に配置されている）は、パワーモジュール１２の７つの列を含む。したがって、システム３５００は全体として２０．１ＭＷの電力を提供することができる。システムのブロック３５０１の数の変更、ブロック３５０１ごとのパワーモジュール１２の列の数の変更、列ごとのパワーモジュール１２の数の変更、並びにブロック３５０１及び各ブロック３５０１内のパワーモジュール１２の列のレイアウト（複数の場合もある）の変更を含むシステムの様々な他の構成も、本開示の範囲内にあることが理解されるであろう。幾つかの実施形態において、パワーモジュール１２の列を含む複数のスキッド２６０１は、事前準備（例えば、舗装）された設置表面又は置き場の上部にモジュール式「電力タワー」構成で垂直にスタックすることができる。
【0151】
図３６は、スキッド２６０１上に配置されたパワーモジュール１２（図３６においてＰＭ５と標示されている）の単一の３ＭＷブロック３５０１を含む燃料電池電力システム３５００の別の実施形態を示している。図３５及び図３６を参照すると、様々な実施形態において、システム３５００は、パワーモジュール１２の列と集中型のシステム配電ユニット２６０４との間の地上電気接続部を含むことができる。特に、地上ケーブルトレー３５０５が、パワーモジュール１２の列を含むスキッド２６０１のそれぞれの端部とブロック３５０１の集中型のシステム配電ユニット２６０４との間に延在することができる。地上ケーブルトレー３５０５は、水分配モジュール（ＷＤＭ）及び／又はテレメトリーモジュール（ＴＣ）等の補助機器を含むスキッド（複数の場合もある）２６０１にも延在することができる。パワーモジュール１２の各列における電力調整モジュール１８（図３６においてＡＣ５と標示されている）と集中型のシステム配電ユニット２６０４との間の電気接続部（例えば、銅線）を、スキッド２６０１のそれぞれの端部に当接することができるケーブルトレー３５０５内に配置することができる。幾つかの実施形態において、スキッド２６０１間の地上配管接続部（例えば、ガス導管及び／又は水導管）をケーブルトレー３５０５の下方に取り付けることができる。スキッドマウント型モジュールへの地上電気接続部及び／又は配管接続部を設けることによって、システムの設置中に必要とされる地中貫通（例えば、トレンチ）の量を最小にすることができ、それによって、システムの設置時間及び設置コストを大幅に削減することができる。
【0152】
幾つかの実施形態において、図３５及び図３６に示すような燃料電池システム３５００の設置は、アスファルトを用いてシステム設置エリア全体を舗装してシステム構成要素の設置用の「駐車場」のような表面を作製すること等によって、現場表面（例えば、「置き場」）を準備することを含むことができる。代替的に、設置表面は、適切な場合には締固めた骨材（ｃｏｍｐａｃｔｅｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅ）又は透水性舗装（ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｐａｖｅｒ）を使用して準備してもよい。その後、地下のユーティリティラインへの接続等の相互接続用に必要に応じて、事前準備された設置表面を通るソーカット及びトレンチを形成することができる。その後、取り付けられたシステム構成要素（例えば、電気化学モジュール）を含むスキッド２６０１を事前準備された設置表面にわたって適切な場所に配置することができる。上述したように、スキッド２６０１及びスキッド２６０１上のシステム構成要素は、設置現場への配備前に全て工場で組み立てて試験することができ、これによって、大幅により高速且つより安価な設置が可能になり得る。
【0153】
幾つかの実施形態において、燃料電池システム３５００は、図１９Ａ～図１９Ｊを参照して上述したような集中式の脱硫システム１６００を含むことができる。幾つかの実施形態において、集中式の脱硫システム１６００は、スキッド１６０１上に配置してもよい。代替的に、集中式の脱硫システムは、コンクリートパッド等のパッド上に配置してもよい。システム３５００の各ブロック３５０１は、適した流体導管を介して集中式の脱硫システム１６００に流体結合することができる少なくとも１つの上記ガス／水分配モジュール（ＧＤＭ）を含むことができる。幾つかの実施形態において、流体導管は、上述したようなケーブルトレー３５０５に取り付ける等して地面の上方に配置することができる。代替的に、流体導管は、図２０Ｄ及び図２０Ｅに示すようなプレキャストコンクリートトレンチ等のトレンチ内に配置することもできる。ブロック３５０１内の各ＧＤＭは、燃料電池パワーモジュール１２の複数の列に流体結合することができる。集中式の脱硫システム１６００及び１つ以上のＧＤＭを使用することによって、システム３５００内で燃料処理モジュール１６及び／又は水分配モジュールＷＤＭを不要にすることができる。様々な実施形態において、システム３５００の１つ以上のＧＤＭは、燃料電池パワーモジュール１２の１つ以上の列及び関連付けられた電力調整モジュール１８を含むスキッド２６０１とすることができるスキッド２６０１上、又はパワーモジュール１２の列及び関連付けられた電力調整モジュール１８を含まない個別のスキッド２６０１上に配置することができる。
【0154】
図３７Ａは、上述したシステム配電ユニット２６０４に結合されたパワーモジュールの列の主要ブロック３５０１と、統合マイクログリッドシステム３７０１とを含む燃料電池電力システム３５００の別の実施形態を示している。統合マイクログリッドシステム３７０１は、局所的に使用されるＤＣ電力供給等の安定したグリッド独立電力供給を提供するように構成することができる。パワーモジュールの列の主要ブロック３５０１及び統合マイクログリッドシステム３７０１の構成要素はそれぞれ、上述したようなスキッド２６０１上に配置することができる。ケーブルトレー３５０５は、主要ブロック３５０１のパワーモジュールの列の間に延在することができるとともに、システム配電ユニット２６０４及び統合マイクログリッドシステム３７０１の双方へ延在することができる。ケーブルトレーの第１の部分（例えば、ハウジング）に配置された第１の電気接続部（例えば、銅線）セットを、パワーモジュールの列とシステム配電ユニット２６０４との間でＡＣ電力を搬送するように構成することができるとともに、ケーブルトレーの第１の部分の上方又は下方に垂直にスタックされるケーブルトレーの第２の部分（例えば、ハウジング）に配置された第２の電気接続部（例えば、銅線）セットを、パワーモジュールの列と統合マイクログリッドシステム３７０１との間でＤＣ電力を搬送するように構成することができるように、ケーブルトレー３５０５はスタック構成を有することができる。パワーモジュールの列からの電力は、現在の電力要件に応じてシステム配電ユニット２６０４及び／又は統合マイクログリッドシステム３７０１に選択的に供給することができる。
【0155】
図３７Ｂは、パワーモジュールの列の主要ブロック３５０１と、システム配電ユニット２６０４における電子部品モジュール３７０２の代替の構成を含む統合マイクログリッドシステム３７０１とを含む燃料電池電力システム３５００の別の実施形態を示している。電子部品モジュール３７０２の代替の構成は、図２３を参照して上述した構成と同様のものとすることができる。特に、電子部品モジュール３７０２の代替の構成は、個別のキャビネット（すなわち、ハウジング）を含むことができ、各キャビネットは、専用の目的で完全実装されている。１つのモジュールは、主要ブロック３５０１のパワーモジュールからＤＣ電力を受信することができ、パワーモジュールの複数の列からの電力を共通のＤＣバスに結合するように構成することができる。このモジュールは、図３７Ｂに示す統合マイクログリッドシステム３７０１等の隣接するシステムにＤＣバスを延ばす任意選択の手段として、収集された出力ＤＣの完全定格相互接続部を含むことができる。１つ以上の追加のモジュールが、大電流容量のＤＣ入力及びＡＣ出力を有する単一のモノリシックインバーターユニット（すなわち「大型インバーター」）を形成することができる。これは、より小さなインバーターユニットをなくし、集中式のシステム配電ユニット２６０４に実装される単一のモノリシックインバーターを作製することによって、コスト削減に役立つことができる。大型インバーターは、パワーモジュールからのＤＣ電力をＡＣ電力に変換し、ＡＣ電力出力を集中式の配電ユニット２６０４の変圧器に提供することができる。追加のモジュールが、燃料電池パワーモジュールの始動安全機器を含むことができ、システムの収集された出力の端子及び外部導管の入口用に設けられる場所として機能することもできる。
【0156】
図３７Ｂに示す実施形態において、ケーブルトレー３５０５は、ＤＣ電力を主要ブロック３５０１のパワーモジュールの列からシステム配電ユニット２６０４内の電子部品モジュール３７０２に供給するとともに、システム配電ユニット２６０４内の電子部品モジュール３７０２から統合マイクログリッドシステム３７０１に供給するのに使用することができる。
【0157】
追加の実施形態は、炭素回収技術を組み込んだ燃料電池電力システム３５００等の電気化学システムに関するものとすることができる。特に、パワーモジュール１２のホットボックスに配置された燃料電池スタックからのアノード排気を含むことができる炭素含有排気流を受け取る追加の配管を、スキッド２６０１に配置されたパワーモジュールの列に流体結合することができる。例えば、炭素含有排気流は、アノードテールガス酸化剤排気流を含むことができる。排気の炭素含有成分（例えば、ＣＯ２、ＣＯ等）をシステムによる使用のためにリサイクルすることもできるし、飲料炭素化等の他の化学プロセス若しくは産業プロセスにおける貯蔵、隔離、及び／又は使用のために排気流から分離することもできるように、追加の配管は、排気流を処理するように構成することができる追加のモジュール及び／又は処理デバイスに結合することができる。追加のモジュール及び／又は処理デバイスは、システム３５００と同じ場所（例えば、スキッド２６０１上及び／又は１つ以上のコンクリートパッド上）に配置することもできるし、システム３５００から遠隔に配置することもできる。幾つかの実施形態において、炭素含有排気流（複数の場合もある）を回収する追加の配管は、パワーモジュールの列のそれぞれ内のパワーモジュールに流体結合された地上流体導管を含むことができる。幾つかの実施形態において、地上流体導管は、ケーブルトレー３５０５に取り付けることができる。
【0158】
図３８Ａは、燃料電池パワーモジュール１２が配置された複数のスキッド２６０１と、スキッド２６０１の間に延在するケーブルトレー３５０５とを含む燃料電池電力システム３５００の一部分を示す写真である。図３８Ｂは、スキッド２６０１の端部に当接するケーブルトレー３５０５の側面立面図である。図３８Ｃは、スキッド２６０１の端部に当接するケーブルトレー３５０５の上面図である。図３８Ｄは、燃料電池電力システム３５００のシステム配電ユニット２６０４に当接するケーブルトレー３５０５の側面立面図である。
【0159】
図３８Ａ～図３８Ｄを参照すると、ケーブルトレー３５０５は、底面３８０２と、一対の側壁３８０３と、カバー３８０４とによって形成されるハウジング３８０１を含むことができる。ハウジング３８０１は、複数の垂直支持体３８０５によって地面よりも高くすることができる。ハウジング３８０１は、スキッド２６０１の端部において開口部３８０６に当接することができる開口端を有することができる。スキッド２６０１との間で電力及び通信（例えば、データ）を搬送する複数の電気接続部３８０７（すなわち、ケーブル）をケーブルトレー３５０５のハウジング３８０１内に配置することができる。電気接続部３８０７は、ケーブルトレー３５０５のハウジング３８０１から開口部３８０６を通ってスキッド２６０１内に延在することができ、スキッド内において、電気接続部３８０７は、スキッド２６０１上に配置された適切なモジュールに配線することができる。
【0160】
図３８Ａ～図３８Ｄを再び参照すると、水及びガスの配管導管３８０８ａ、３８０８ｂを、図３８Ｂに示すようなストラットクランプ３８０９等の適した取り付け機構を介してケーブルトレー３５０５のハウジング３８０１の下方に取り付けることができる。配管導管３８０８ａ及び３８０８ｂは、地表面の上方に支持することができる。ボール弁等の弁３８１０を配管導管３８０８ａ、３８０８ｂのそれぞれの端部においてケーブルトレー３５０５に配置することができる。可撓性ケーブル３８１１ａ、３８１１ｂが、弁３８１０とスキッド２６０１上のそれぞれの流体接続部３８１２ａ、３８１２ｂとの間に延在することができる。スキッド２６０１上の追加の配管導管３８１３ａ、３８１３ｂが、スキッド２６０１上に配置された適切なモジュールに水及びガスを送ることができる。
【0161】
図３８Ｄは、ケーブルトレー３５０５と上述したシステム配電モジュール（ＰＤＳ）等のシステム配電ユニット２６０４の構成要素との間のインターフェースを示している。ケーブルトレー３５０５のハウジング３８０１からの電気接続部３８０７は、開口部３８１４を通ってケーブルトレー３５０５から出て、図３８Ｄに示すようにジャンクションボックスとすることができるエンクロージャー３８１５内に入ることができる。ケーブルトレー３５０５からの電気接続部３８０７は、ＰＤＳにおける適切な場所又はシステム配電ユニット２６０４における他の電気機器内に送ることができる第２の電気接続部セット３８１６に接続することができる。代替的に、エンクロージャー３８１５は、ケーブルトレー３５０５からの電気接続部３８０７をエンクロージャー３８１５を通ってシステム配電ユニット２６０４における適切な機器に配線することができるような電気プルボックスとしてもよい。
【0162】
図３９Ａ及び図３９Ｂは、本開示の様々な実施形態に係る地下のガスユーティリティライン及び水ユーティリティラインと燃料電池電力システム３５００のスキッド２６０１との間の接続部を示している。幾つかの実施形態において、燃料電池電力システム３５００は、システム３５００ごとのガス接続部及び水接続部の１つのセット、又は図３５に示すようなマルチブロックシステムの場合にはブロック３５０１ごとのガス接続部及び水接続部の１つのセット等のガスユーティリティライン及び水ユーティリティラインへの限られた数の接続部を含むことができる。それぞれのシステム３５００及び／又はブロック３５０１のスキッド２６０１の間のガス配管接続及び水配管接続は、図３８Ａ～図３８Ｄを参照して上述したようにケーブルトレー３５０５を介して行うことができる。これによって、システム設置に必要とされる地面貫通及び／又はトレンチ堀りの量を最小にすることができ、このことは、設置時間及び設置コストの削減に役立つことができる。図３９Ａを参照すると、ガス導管３９０１ａは、地下のガスユーティリティライン（図３９Ａに図示せず）から地表面の上方の場所に垂直に延在していてもよい。導管３９０１ａは、任意選択で、セメント等の適した材料３９０２のケースに収容してもよく、金属スリーブ等の外部チューブ状部材３９０３ａによって取り囲んでもよい。ボール弁等の弁３９０４ａをガス導管３９０１ａの端部に配置することができる。可撓性導管３９０５ａが、弁３９０４ａと、開口部３９０７を通ってスキッド２６０１内に延在する第２のガス導管３９０６ａとの間に延在することができる。図３９Ｂを参照すると、水導管３９０１ｂが、同様に地下の水ユーティリティライン（図３９Ｂに図示せず）から垂直に延在することができ、ボール弁等の弁３９０４ｂにおいて終端することができる。可撓性導管３９０５ｂが、弁３９０４ｂと、開口部３９０７を通ってスキッド２６０１内に延在する第２の水導管３９０６ｂとの間に延在していてもよい。導管３９０１ｂは、任意選択で、セメント等の適した材料３９０２のケースに収容してもよく、金属スリーブ等の外部チューブ状部材３９０３ｂによって取り囲んでもよい。
【0163】
代替の実施形態において、ガス及び水をケーブルトレー３５０５を介してシステム３５００及び／又はブロック３５０１のスキッド２６０１のそれぞれに分配することができるように、ガス導管３９０１ａ及び水導管３９０１ｂは、スキッド２６０１の代わりにケーブルトレー３５０５に配置されたそれぞれの第２のガス導管３９０６ａ及び第２の水導管３９０６ｂに結合してもよい。
【0164】
図４０Ａは、スキッド２６０１上に配置された複数の上記電解槽モジュール４０１２を含む大規模水素生成システム４０００を示している。システム４０００は、スキッド２６０１上に配設された電解槽モジュール４０１２（例えば、ＳＯＥＣモジュール）の複数の列を含む１つ以上のブロック４００１を含むことができる。上述したような地上ケーブルトレー３５０５が、各ブロック４００１における電解槽モジュール４０１２の列の間に延在することができる。電解槽モジュール４０１２の列への電気接続部を上述したようなケーブルトレー３５０５のハウジング内に配置することができる。電解槽モジュール４０１２の列との間の配管接続部（例えば、水配管接続部及び水素配管接続部）をケーブルトレー３５０５のハウジングの下方に任意選択で取り付けてもよい。図４０Ａに示す実施形態において、各ブロック４００１は、電解槽モジュール４０１２の列からなる２つのカラムに配列された電解槽モジュール４０１２の列を含むことができ、ケーブルトレー３５０５が、これらのカラムの間に延在し、電解槽モジュール４０１２の各列の端部に当接している。電解槽モジュール４０１２の各カラム内では、電解槽モジュール４０１２の列の隣接する対を配管相互接続部４００３によって接続することができる。以下で更に詳細に論述するように、電解槽モジュール４０１２の列の隣接する対は、共通のスキッド２６０１上に取り付けることもできるし、別々のスキッド２６０１上に取り付けることもできる。
【0165】
各ブロック４００１は、電解槽モジュール４０１２の列に電力を提供して水（すなわち、スチーム）の電気分解を介して水素生成をサポートするように構成することができるシステム配電ユニット４００４等の補助機器も含むことができる。システム配電ユニット４００４は、ケーブルトレー３５０５のハウジング内に配置された電気接続部によって各列内の個別の配電モジュール４００５に電気的に結合することができる。システム配電ユニット４００４は、個別のスキッドに配置することもできるし、個別のパッド（例えば、コンクリートパッド）に配置することもできる。各ブロック４００１は、水分配モジュール（ＷＤＭ）、テレメトリーモジュール（ＴＣ）、１つ以上の熱交換器（ＨＸ：ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）及び／又は水ノックアウトタンク（ＫＯ：ｋｎｏｃｋｏｕｔ ｔａｎｋ）等の水素生成プロセスをサポートする追加の補助機器を含むことができる。追加の補助機器は、ケーブルトレー３５０５によって電解槽モジュール４０１２の列に結合することができる個々のスキッド２６０１に配置することができる。バランスオブプラント（ＢＯＰ：Ｂａｌａｎｃｅ ｏｆ ｐｌａｎｔ）機器をブロック４００１の間に配置することができる。
【0166】
図４０Ｂは、本開示の一実施形態に係る電解槽モジュール４０１２の一対の隣接する列の概略上面図である。この実施形態において、電解槽モジュール４０１２の列のそれぞれは、個別のスキッド２６０１ａ、２６０１ｂに配置される。電解槽モジュール４０１２のそれぞれの列の間の配管相互接続部４００３を含む中央のスキッド２６０１ｃが、スキッド２６０１ａとスキッド２６０１ｂとの間に配置される。図４０Ｃは、代替の実施形態に係る電解槽モジュール４０１２の一対の隣接する列の概略上面図である。この実施形態において、電解槽モジュール４０１２の列及び配管相互接続部４００３ａ、４００３ｂの一部分は、背中合わせの構成で互いに隣接して配設されたそれぞれのスキッド２６０１ａ、２６０１ｂ上に配置される。配管相互接続部４００３ａ、４００４３の２つの部分は、スキッド２６０１ａ及び２６０１ｂの設置中に接続することができる。図４０Ｂ及び図４０Ｃの実施形態の双方において、電解槽モジュール４０１２の列と、これらの列の間の配管相互接続部４００３とを含むスキッド２６０１ａ、２６０１ｂは、工場において作製及び試験することができ、その後、現場で容易に組み立てることができるモジュール式ユニットとして出荷することができる。
【0167】
追加の実施形態は、スキッドの審美性を高めることができるクローズアウトパネルの使用を含む。これらのパネルは、支持台座２６０９の側部に配置されて、デッキ２６０３の下の領域を見えないようにすることができる。
【0168】
追加の実施形態は、スキッドマウント型燃料電池電力システム及び／又は電解槽システム２６００を海洋用途に使用することを含む。スキッドマウント型システムは、船舶への及び／又は海洋用途向けの迅速な配備及び簡単な統合を可能にすることができる。追加のサポート機器をスキッド上に統合することができる。したがって、スキッドマウント型システムを、単一のユニットとして船舶（例えば、船）に輸送して、その後、船舶に取り付けることができる。
【0169】
追加の実施形態は、スキッドマウント型燃料電池電力システム及び／又は電解槽システム２６００を輸送用途に使用することを含む。スキッドマウント型システムは、陸上輸送車両への及び／又は輸送用途向けの迅速な配備及び簡単な統合を可能にすることができる。追加のサポート機器をスキッド上に統合することができる。したがって、スキッドマウント型システムを、単一のユニットとして輸送車両（例えば、列車）に輸送して、その後、輸送車両にマウントすることができる。
【0170】
追加の実施形態は、バイオガス燃料源を利用するスキッドマウント型燃料電池電力システム２６００を含む。追加のサポート機器をスキッド上に統合することができる。
【0171】
追加の実施形態は、スキッドマウント型電解槽水素生成システム２６００を含む。追加のサポート機器をスキッド上に統合することができる。
【0172】
追加の実施形態は、水素（Ｈ２）燃料源を利用するスキッドマウント型燃料電池電力システム２６００を含む。幾つかの実施形態において、水素を燃料とする燃料電池電力システム２６００は、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）を利用することができる。追加のサポート機器をスキッド上に統合することができる。
【0173】
追加の実施形態は、ユーティリティ規模の用途のスキッドマウント型燃料電池電力システム及び／又は電解槽システム２６００を含む。スキッドマウント型燃料電池電力システム２６００を、コストの削減及び配備／設置の速度の向上のためにユーティリティ規模の用途に利用することができる。
【0174】
追加の実施形態は、異なるスキッド２６０１構成を有するスキッドマウント型燃料電池電力システム及び／又は電解槽システム２６００を含む。スキッド２６０１は、クラシック構成又はモジュール式構成を有することができる。モジュール式構成を用いた場合に、パワーモジュール、燃料処理モジュール、電力調整モジュール、電解槽モジュール等の様々なモジュールは、背中合わせ、直線状構成、内部構成（例えば、パワーモジュール及び／又は電解槽モジュールは、２つの側部がサポート機器によって取り囲まれる）、外部構成（例えば、パワーモジュール及び／又は電解槽モジュールはスキッドの端部に配置される）、又は他の任意の適した構成に配列することができる。
【0175】
追加の実施形態は、スキッドマウント型燃料電池電力システム及び／又は電解槽システム２６００のリギングを含む。様々な実施形態において、スキッドマウント型システム２６００全体を、フォークポケット２６１１を用いてフォークリフトすることができ及び／又はクレーンリフトポイント２６１３を介してリフトすることができる。
【0176】
追加の実施形態は、オンボード燃料インジェクター／レギュレーター装置２６２０を有するスキッドマウント型燃料電池電力システム２６００を含む。オンボード燃料インジェクター／レギュレーター装置２６２０は、構築中に設定する必要がないので、この燃料インジェクター／レギュレーター装置２６２０は、高速且つより容易な設置を可能にすることができる。
【0177】
追加の実施形態は、オンボード切断システム及び／又はバックアップ電源装置（ＢＰＳ）システム２６１２を有するスキッドマウント型燃料電池電力システム及び／又は電解槽システム２６００を含む。オンボード切断／ＢＰＳシステム２６１２は、構築中に設定する必要がないので、この切断／ＢＰＳシステム２６１２は、高速且つより容易な設置を可能にすることができる。
【0178】
追加の実施形態は、配電機能、テレメトリー機能及び切断／ＢＰＳ機能を組み合わせることができるＥＤＳシステムを有するスキッドマウント型燃料電池電力システム及び／又は電解槽システム２６００を含む。これは、スキッド２６０１の設置面積の更なる削減を可能にすることができ、より迅速且つより安価な設置を可能にすることができる。
【0179】
追加の実施形態は、迅速な配備用途を含む。スキッドマウント型燃料電池電力システム及び／又は電解槽システム２６００は、一時的な又は非常用の電力ソリューションの迅速な配備に使用することができる。追加の実施形態は、一時的な用途を含む。スキッドマウント型燃料電池電力システム及び／又は電解槽システム２６００は、システムを単一のスキッドアセンブリに完全に含めることができるので、一時的な発電ソリューション及び／又は水素生成ソリューションとして配備することができ、現場から現場へ又は施設から施設へ容易に移動させることができる。追加の実施形態は、恒久的な用途を含む。スキッドマウント型燃料電池電力システム及び／又は電解槽システム２６００は、恒久的な設置物とすることができ、長期間、例えば、少なくとも６カ月、１年、若しくは５年、１０年、１５年、若しくは２０年、例えば０．５年と２０年との間を含む、それよりも長い期間、又は更に長い期間にわたって所定の位置に配置しておくことができる。
【0180】
本開示の実施形態の燃料電池システムは、温室効果ガス排出を削減し、気候に対してポジティブな影響を及ぼすように設計される。
【0181】
様々な例示的な実施形態に示すような燃料電池システム及び／又は電解槽システムの配置は例示でしかない。本開示において幾つかの実施形態のみを詳細に記載したが、本明細書に記載の主題の新規の教示及び利点から実質的に逸脱することなく、多くの修正が可能である（例えば、様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状及び比率における変動、パラメーターの値、取り付け配置、材料の使用、色、向き等）。
【0182】
一体形成されるものとして示す幾つかの要素は、複数の部品又は要素から構築することができ、要素の位置は、反転させることも別様に変更することもでき、個別の要素の性質若しくは数又は位置を変える又は変更することができる。本開示の範囲から逸脱することなく、他の置換、修正、変更及び省略を、様々な例示的な実施形態の設計、動作条件及び配置に行うこともできる。任意の実施形態の任意の１つ以上の特徴は、１つ以上の他の実施形態の任意の１つ以上の他の特徴と任意の組み合わせで使用することができる。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図19D】
【図19E】
【図19F】
【図19G】
【図19H】
【図19I】
【図19J】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図20D】
【図20E】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26A】
【図26B】
【図26C】
【図26D】
【図26E】
【図26F】
【図27A】
【図27B】
【図27C】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31A】
【図31B】
【図31C】
【図32】
【図33】
【図34A】
【図34B】
【図34C】
【図34D】
【図35】
【図36】
【図37A】
【図37B】
【図38A】
【図38B】
【図38C】
【図38D】
【図39A】
【図39B】
【図40A】
【図40B】
【図40C】
【国際調査報告】