内部改質型SOFC/GT複合発電システムの負荷追従制御系の設計

平田 雅也 (0851094)


近年の電力需要の増加,新エネルギーの導入,電力自由化の進展から,分散型電源の普及など, 電力システムを取り巻く環境は急速に変化している. 中でも,内部改質型固体酸化物型燃料電池(SOFC)とガスタービン(GT)を 組み合わせた複合発電システムは,発電効率が高い分散型電源システムとして 注目されている.

複合発電システムが電力需要に柔軟に対応できるためには,負荷変動があった場合でも, SOFC特有の制約条件を満足しながら運用可能なシステムであることが求められる. 本研究ではSOFC/GT複合発電システムの運転条件の静的最適化法を提案し, 内部改質型SOFCを対象とした負荷追従制御系を設計した.

本発表では, 構築したSOFC/GT複合発電システムのモデルを用いて, SOFCの制約条件を満たす燃料流量最小化問題を解くことより, 各負荷運転モードでの運転条件の静的最適化を行った結果を示す. さらに,内部改質型SOFC発電システムに対して,定格負荷運転条件から負荷変動時の運転条件への 負荷追従制御系を設計し,シミュレーションを通して設計した制御系の有効性を検証した結果を報告する.