抄録
固体酸化物形燃料電池（SOFC）を用いた発電システムは，作動温度が高くシステム全体の熱容量が大きいうえに，電池に関する温度，圧力などの運転上の制約を有している．そのため，実用化には起動，停止時間などの運転･制御性に関する検討が要求される．本研究では，SOFC発電システム全体の動特性モデルを構築し，実機の起動・停止時のデータを用いてモデルの妥当性を検証するとともに，動的最適化手法を用いてシステムを最短時間で起動，停止する操作方法について検討した．その結果，動特性モデルは，系外への放熱，機器間での輻射伝熱などを考慮することで，起動・停止操作時におけるシステム各部の温度がセンサーレンジの5%以内で一致し，運転・制御性の検討に適用可能なモデルを構築した．最適操作については，検証後のモデルに動的最適化手法を適用することで，機器保護のための制約を満たしながら従来操作比で起動時間を28%，停止時間を67%に短縮する操作プロファイルを得た．さらに，SOFC発電システムの特徴を活かしたWSS（Weekly Start Stop）運転について，エネルギー消費量を最小にする操作指針も得た．
