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C 8801

:2009

(1)

目  次

ページ

序文 

1

1

  適用範囲

1

2

  引用規格

1

3

  用語及び定義 

1

4

  構成要素

2

5

  使用状態

3

5.1

  標準使用状態 

3

5.2

  特殊使用状態 

3

6

  分類

4

7

  標準機器構成 

4

8

  構造

5

8.1

  構造一般 

5

8.2

  据付精度 

5

8.3

  耐震

5

9

  外部取合い 

5

9.1

  端子

5

9.2

  配管

6

9.3

  ダクト

6

10

  定格

6

10.1

  定格出力 

6

10.2

  定格電圧及び周波数 

6

10.3

  熱出力

6

10.4

  燃料使用量 

6

11

  性能 

7

11.1

  運転範囲

7

11.2

  定常特性

7

11.3

  起動停止特性 

7

11.4

  環境特性

7

11.5

  ユーティリティ使用特性 

7

12

  信頼性及び安全性

8

13

  試験

8

13.1

  構造試験 

8

13.2

  機能試験 

9

13.3

  性能試験 

9

13.4

  環境及び保安試験

10


C 8801

:2009  目次

(2)

ページ

14

  検査

10

14.1

  検査の種類 

10

14.2

  検査項目 

10

15

  保守・点検 

11

15.1

  保守基準 

11

15.2

  定期点検 

11

15.3

  取扱説明書 

12


C 8801

:2009

(3)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 14 条によって準用する第 12 条第 1 項の規定に基づき,社団法人日本電機

工業会(JEMA)から,工業標準原案を具して日本工業規格を改正すべきとの申出があり,日本工業標準調査

会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業規格である。これによって,JIS C 8801:2002 は改正さ

れ,この規格に置き換えられた。

この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に

抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許

権,出願公開後の特許出願,実用新案権及び出願公開後の実用新案登録出願にかかわる確認について,責

任はもたない。


C 8801

:2009  目次

(4)

白      紙


日本工業規格

JIS

 C

8801

:2009

りん酸形燃料電池発電システム通則

General rules for phosphoric acid fuel cell power generating system

序文 

この規格は,

2002

年に制定されたが,

その後発行された IEC 国際規格及び固体高分子形燃料電池 (PEFC)

の JIS に対応するために改正した。

なお,対応国際規格は現時点で制定されていない。

適用範囲 

この規格は,次の項目に該当する燃料電池発電システムについて規定する。

なお,システムを構成する各要素機器については,それぞれの個別規格で規定する。

a)

燃料電池の種類  常圧形のりん酸形燃料電池発電設備

b)

システムの出力  50 kW 以上,500 kW 未満

c)

構造形式  パッケージ一体形構造

引用規格 

次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの

引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS B 2220

  鋼製管フランジ

JIS B 2239

  鋳鉄製管フランジ

JIS C 1302

  絶縁抵抗計

JIS C 8800

  燃料電池発電用語

用語及び定義 

この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS C 8800 によるほか,次による。

3.1 

有効電力出力範囲 

燃料電池が安定して連続運転ができる有効電力の範囲(送電端電力で表す。

3.2 

無効電力出力範囲 

燃料電池が安定して連続運転ができる無効電力の範囲(送電端電力で表す。

3.3 

停止時間 

発電停止後,所定停止工程が完了するまでの所要時間。


2

C 8801

:2009

3.4 

補給水量 

定常運転時に燃料電池発電設備が必要とする水量で,1 時間当たりの平均流量。

3.5 

起動電力 

起動時間中に必要なパッケージ内の最大電力。パッケージについては,

図 参照。

3.6 

熱出力 

燃料電池発電設備から回収できる排熱回収熱量。

構成要素 

燃料電池発電システムの基本構成を,

図 に示す。


3

C 8801

:2009

図 1−燃料電池発電システムの基本構成 

使用状態 

5.1 

標準使用状態 

標準使用状態は,周囲温度が 0  ℃∼40  ℃の範囲とする。

5.2 

特殊使用状態 

特殊使用状態は,次のいずれかに該当するものとし,これらの場合には,その使用状態を指定しなけれ

ばならない。

a)

周囲温度が 5.1 に規定する状態以外の場所で用いる場合。

b)

その他特殊な条件で用いる場合。


4

C 8801

:2009

分類 

燃料電池発電システムは,適用形態によって,

表 のように分類する。

表 1−分類 

番号

適用形態

分類

1

原燃料

都市ガス

LPG

メタノール

ナフサ

その他の燃料

2

運転形態

系統連系運転

自立運転

独立運転

3

熱出力

温水

温水,蒸気

4

出力の形態

交流

直流

直流・交流両用

5

設置場所

屋内

屋外

標準機器構成 

燃料電池発電システムの機器構成の例を,

図 に示す。

注記  図中 2 か所の*1 は,接続していることを示す。

図 2−燃料電池発電システムの機器構成(例) 


5

C 8801

:2009

パッケージ内の機器は,原燃料の種類及び出力形態によって異なる。

脱硫器は,いおう(硫黄)分を含まない原燃料の場合には,設置しないことがある。

メタノール改質の場合には,改質器に一酸化炭素変成器の機能をもたせ,一酸化炭素変成器を設置しな

いことがある。

制御装置は,

図 に示すパッケージ内の各機器に対し,起動から停止までのシーケンス制御,原燃料流

量,改質器温度などのプロセス制御を行う。

構造 

8.1 

構造一般 

燃料電池発電設備の構造は,次の各項に適合しなければならない。

a)

電気主回路は,容易に手に触れない構造とする。

b)

パッケージは,輸送又は施設中に生じる一般的な衝撃に十分耐える機械的強度をもつ構造とする。

c)

パッケージは,長期間にわたる耐候性をもつ構造とする。

d)

パッケージは,使用状態において,内部に機能上支障となるような浸水及び結露が生じない構造とす

る。

e)

パッケージは,パッケージ内の機器が,最高許容温度を超えない構造とする。

f)

パッケージには,接地端子を設ける。

g)

パッケージは,火災予防上支障がない構造とする。

8.2 

据付精度 

次の各項において,仕様書に記載された公差を満足しなければならない。

a)

パッケージ寸法

b)

アンカボルト

c)

配管取合い

8.3 

耐震 

耐震設計は,地震力を考慮して適切に行う。

外部取合い 

9.1 

端子 

外部との接続に用いる各端子は,次による。

a)

電気主回路  出力端子は,ねじ止めなどによって,定格出力に応じた規定の絶縁電線又はケーブルを

確実に接続できるものでなければならない。

なお,端子の配置は,パッケージ開閉面に向かって,次による。

1)

交流三相回路

左右の場合:左から,

上下の場合:上から,

遠近の場合:近い方から,それぞれ第一相(U),第二相(V),第三相(W)の順とする。この場合,三

相交流の相の回転は,第一相,第二相,第三相の順とする。

2)

直流回路

左右の場合:左から,

上下の場合:上から,


6

C 8801

:2009

遠近の場合:近い方から,それぞれ正極(P),負極(N)の順とする。

b)

接地回路  接地端子は,電圧に応じた規定の接地線が接続できるものでなければならない。また,電

線端部,端子近傍,端子台などには,図記号,文字記号“E”若しくは“G”

,又は文字“アース”若

しくは“接地”で表示する。

c)

通信信号線回路  通信信号を外部と取り合うための回路を設置する。

なお,通信信号は,はん(汎)用的なデータ通信プロトコルを用いることが望ましい。

9.2 

配管 

原燃料,冷却水,温水,蒸気,補給水,窒素などの外部配管取合いは,次による。ただし,購入者の指

定がある場合には,この限りではない。

a)

配管取合いは,パッケージ境界面での取合いとし,配管サイズ及び構造は,JIS B 2220 及び JIS B 2239

によることが望ましい。

b)

取合位置は,接続工事がしやすい箇所に配置することが望ましい。

c)

配管間隔を十分に設ける。

9.3 

ダクト 

屋内設置の場合,排気ダクト及び換気ダクトの取合いは,次による。ただし,購入者の指定がある場合

には,この限りではない。

a)

ダクト取合いは,パッケージ境界面での取合いとする。

b)

ダクトの継手は,接続工事がしやすいように一般的なサイズ及び形状とし,十分なでしろ(出代)を

設ける。

c)

燃料電池パッケージの排気は,1 か所に合流することが望ましい。

d)

排気中に腐食性ドレンが出ないよう,排気ダクト取合い前に必要な処置を講じる。

10 

定格 

10.1 

定格出力 

燃料電池発電設備の定格出力は,仕様書に記載された値を満足しなければならない。

10.2 

定格電圧及び周波数 

燃料電池発電設備の交流出力の定格電圧及び周波数,並びに直流出力の定格電圧は,仕様書に記載され

た値を満足しなければならない。

10.3 

熱出力 

燃料電池発電設備が定格運転している状態で,燃料電池発電設備から回収可能な排熱である 2 種類の熱

出力は,次による。

a)

蒸気  燃料電池発電設備から排熱として回収できる蒸気の熱出力及び温度は,それぞれ仕様書に記載

された値を満足しなければならない。

b)

温水  燃料電池発電設備から排熱として回収できる温水の熱出力及び温度は,それぞれ仕様書に記載

された値を満足しなければならない。

10.4 

燃料使用量 

燃料電池発電設備が運転している状態で,燃料使用量は,仕様書に記載された値を満足しなければなら

ない。


7

C 8801

:2009

11 

性能 

11.1 

運転範囲 

次の各特性値は,仕様書に記載された値を満足しなければならない。

a)

有効電力出力範囲

b)

無効電力出力範囲

上記に加え,系統連系運転時には,仕様書に記載された次の値を満足しなければならない。

c)

電圧変動範囲

d)

周波数変動範囲

11.2 

定常特性 

次の各特性値は,初期特性において,定格運転状態で測定したとき,仕様書に記載された値を満足しな

ければならない。

なお,定常特性値の試験方法は,受渡当事者間の取決めによる。

また,発電熱効率,総合熱効率,排熱回収熱量及び排熱回収熱効率は,用いた発熱量基準(高位発熱量

又は低位発熱量)を明記しなければならない。

a)

発電熱効率

b)

総合熱効率

c)

排熱の種類(温水及び蒸気)並びに温度,排熱回収熱量及び排熱回収熱効率

11.3 

起動停止特性 

次の各特性値は,仕様書に記載された値を満足しなければならない。

a)

起動時間(冷機起動)

b)

停止時間

1)

通常停止

2)

緊急停止

11.4 

環境特性 

次の各特性値は,定格運転状態で測定したとき,仕様書に記載された値を満足しなければならない。

なお,環境特性の試験方法は,受渡当事者間の取り決めによる。

a)

騒音

b)

ばい煙

1)

全いおう(硫黄)酸化物濃度

2)

全窒素酸化物濃度

3)

ダスト濃度

c)

排水水質

1) pH

11.5 

ユーティリティ使用特性 

次の各特性値は,仕様書に記載された値を満足しなければならない。

なお,ユーティリティ使用特性の試験方法は,受渡当事者間の取決めによる。

a)

補給水量

b)

窒素使用量

c)

起動電力


8

C 8801

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12 

信頼性及び安全性 

運転中に生じた異常による危害の発生を防止するために,次の保護機能を設けなければならない。

a)

安全弁  耐圧部分には,過圧を防止するために,適切な安全弁を設けなければならない。ただし,最

高使用圧力が 0.1 MPa 未満のものは,その圧力を逃がすために適切な過圧防止装置に代えることがで

きる。

b)

緊急停止装置  次に示す保護項目によって異常を検知した場合及び手動で停止させる場合には,1),

2)

及び 3)によって緊急停止をしなければならない。 

−  燃料電池に過電流が生じた場合。

−  燃料電池の発電電圧又は電力変換装置の出力電圧に異常が生じた場合。

−  燃料電池の温度が著しく上昇した場合。

−  燃料・改質系設備内の圧力又は温度が著しく上昇した場合。

−  改質器のバーナの火が消えた場合。

−  蒸気系設備内の蒸気の圧力又は温度が著しく上昇した場合。

−  可燃性ガスが漏えいした場合。

−  燃料電池発電設備の運転制御装置に異常が生じた場合。

−  設備内の可燃性ガスを排除するための不活性ガスなどの供給圧力が著しく低下した場合。

−  漏えいした可燃性ガスが滞留しないように設けた換気装置の故障。

−  パッケージ内の温度が著しく上昇した場合。

−  パッケージ外から緊急停止信号を受けた場合。

1)

燃料電池発電システムの電気出力を自動的に遮断する。

2)

燃料電池系設備及び燃料・改質系設備への燃料の供給を自動的に遮断する。

3)

燃料電池系設備及び燃料・改質系設備内部の可燃性ガスを自動的に排除する。

13 

試験 

13.1 

構造試験 

構造試験は,次による。

a)

構造及び外観検査  箇条 8,箇条 及び箇条 12 に規定する事項について検査し,構造が適切であるこ

とを確認する。

b)

耐圧試験  燃料電池発電設備の耐圧部分のうち,最高使用圧力が 0.1 MPa 以上の部分は,最高使用圧

力の 1.5 倍の水圧(水圧で試験を行うことが困難である場合には,最高使用圧力の 1.25 倍の気圧)を

連続して 10 分間加えて試験を行ったとき,これに耐え,かつ,漏えいがないことを確認する。

なお,引渡検査においては,現地施工部分について実施する。

c)

気密試験  燃料電池発電設備の耐圧部分のうち,最高使用圧力が 0.1 MPa 以上の部分(液体燃料又は

燃料ガス,若しくはこれを含むガスを通じる部分に限る。

)は,最高使用圧力の 1.1 倍の気圧で試験を

行ったとき,漏えいがないことを確認する。

d)

接地抵抗導通検査  接地接続先として指示された接続箇所の接地抵抗検査記録を確認するとともに,

燃料電池発電装置の接地回路が適切に接続され,導通をもっていることを確認する。

e)

安全弁設置状態及び書類確認検査  耐圧部に設置されている安全弁の仕様を,銘板によって確認する

と同時に,取付位置,個数及び取付状況を確認する。


9

C 8801

:2009

13.2 

機能試験 

機能試験は,次による。 

a)

絶縁抵抗  JIS C 1302 に規定する絶縁抵抗計によって,低圧の電路の電線相互間及び電路と大地との

間の絶縁抵抗が,開閉器又は過電流遮断器で区切ることができる電路ごとに,

表 の電路の使用電圧

の区分に応じ,それぞれの絶縁抵抗値以上であることを確認する。

表 2−電路の絶縁抵抗値 

電路の使用電圧の区分

絶縁抵抗値

300 V

以下

対地電圧(接地式電路では,電線と大地との間の電圧,非接
地式電路では,電線間の電圧をいう。

)が 150 V 以下の場合。

0.1 M

Ω

その他の場合 0.2

M

Ω

300 V

を超えるもの 0.4

M

Ω

b)

耐電圧試験  セルスタック及び電力変換装置について,次に規定する電圧を充電部分と大地との間に

連続して 10 分間加え,これに耐えることを確認する。

1) 

セルスタック  最大使用電圧の 1.5 倍の直流電圧又は 1 倍の交流電圧。ただし,500 V 未満となる場

合は 500 V。

2)

電力変換装置  最大使用電圧の 1.5 倍の電圧。ただし,500 V 未満となる場合は 500 V。

c)

保護装置試験  各保護装置ごとに,関連する継電器又は検出器を手動で接点を閉じるなどの模擬動作

によるか,又は実際に動作させ,関係する故障表示器,警報装置などが正常に動作することを確認す

る。

d)

総合インタロック試験  燃料電池発電システムの運転時に,電気的要素及び機械的要素のそれぞれに

ついて事故を模擬し,これにかかわる保護装置を実動作させ,遮断器,電磁弁などの開閉が正常に行

われることを確認する。

なお,引渡検査として実施する場合,出荷検査時で組合せ試験実施済みの附帯設備は,試験対象か

ら除いてもよい。

e)

制御電源喪失試験  燃料電池発電システムの運転中に制御電源を喪失させた場合,遮断器,開閉器な

どの動作,警報及び表示が正常に行われ,燃料電池発電システムが安全に所定の状態に移行すること

を確認する。

f)

燃料ガス置換試験  燃料電池発電システムの停止時などに,パッケージ内の燃料ガスを所定の不活性

ガスなどによって置換させ,置換が確実に行われることを確認する。

g)

負荷遮断試験  燃料電池発電システムを定格運転状態から負荷遮断し,燃料電池発電システムが安全

に所定の状態に移行することを確認する。

h)

負荷試験  燃料電池発電システムを所定の出力及び電圧に保持して連続運転し,電力変換装置,変圧

器などの温度上昇,異常振動の有無,漏油,漏水,異音,補機系統の異常の有無及び高調波,並びに

機械関係の各部の圧力,温度,流量などを確認し,異常がないことを確認する。

13.3 

性能試験 

燃料電池発電システムの性能は,次の項目の試験によって確認する。

なお,燃料電池発電システムの性能の試験方法は,受渡当事者間の取決めによる。

a)

原燃料使用量測定

b)

排熱温度及び排熱回収熱量測定

c)

発電熱効率試験


10

C 8801

:2009

d)

総合熱効率試験

e)

負荷追従性及び出力変化試験

f)

起動及び停止時間測定

g)

セルスタック電圧電流試験

h)

無効電力測定

13.4 

環境及び保安試験 

燃料電池発電システムの環境及び保安特性は,次の項目の試験によって確認する。

なお,環境及び保安特性の試験方法は,受渡当事者間の取決めによる。

a)

ばい煙量などの測定

b)

騒音測定

c)

振動レベル測定

d)

水質測定

e)

窒素使用量測定

14 

検査 

14.1 

検査の種類 

燃料電池発電システムに関する検査項目は,次の 3 種類とする。

a)

形式検査  製造した燃料電池発電システムが定められた設計仕様及び安全基準を満足することを確認

するための検査であり,量産機種の代表機において製造業者などで行う。

b)

出荷検査  製造した燃料電池発電システムの製品品質を保証するための検査であり,工場出荷前に行

う。

c)

引渡検査  燃料電池発電システムの据付工事・設置工事がすべて終了した後に,発注者,使用者など

への引渡しに当たり行う検査であり,燃料電池発電システムが正常な機能を維持するか,また,設置

状態での安全性が確保されているかを確認する。

14.2 

検査項目 

14.2.1 

形式検査 

形式検査は,次の項目の検査を行う。

a)

構造及び外観検査

b)

耐圧試験

c)

気密試験

d)

耐電圧試験

e)

絶縁抵抗測定

f)

保護装置試験

g)

負荷遮断試験

h)

性能試験

i)

負荷試験

j)

制御電源喪失試験

k)

総合インタロック試験

l)

燃料ガス置換試験

m)

窒素使用量測定


11

C 8801

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n)

ばい煙測定

o)

騒音レベル測定

p)

振動測定

q)

水質測定

14.2.2 

出荷検査 

出荷検査は,次の項目の検査を行う。

a)

構造及び外観検査

b)

気密試験

c)

絶縁抵抗測定

d)

保護装置試験

e)

負荷試験

f)

負荷遮断試験

g)

制御電源喪失試験

h)

総合インタロック試験

i)

燃料ガス置換試験

14.2.3 

引渡検査 

引渡検査は,次の項目の検査を行う。

なお,法令などの定めによって,ばい煙測定及び騒音測定が引渡し時に必要な場合は,これを実施する。

a)

外観検査

b)

安全弁設置状態及び書類確認検査

c)

気密試験

d)

耐圧試験

e) 

絶縁抵抗測定

f)

接地抵抗導通検査

g)

総合インタロック試験

15 

保守・点検 

15.1 

保守基準 

燃料電池の運転中の保守は,次の 2 種類とする。

a)

日常点検  外観,漏水,異音,異臭など。

b)

消耗品交換  イオン交換樹脂,冷却水系フィルタ,換気系フィルタ,空気系フィルタなど。

15.2 

定期点検 

燃料電池の定期点検は,次の項目について行うことが望ましい。

a)

フィルタ類:洗浄又は交換

b)

バルブ類:動作

c)

エゼクタ:動作又は点検

d)

安全弁:分解点検,動作及び気密

e)

可燃性ガス検知器:動作

f)

計器類:校正

g)

ヒータ類:絶縁抵抗及び導通抵抗値


12

C 8801

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h)

熱電対:絶縁抵抗及び導通抵抗値

i)

ポンプ:分解点検及び絶縁抵抗

j)

ブロア:絶縁抵抗

k) 

熱交換器:洗浄

l)

水タンク:洗浄

m)

無停電電源装置:バッテリ性能

n)

改質器:点火プラグ交換及び火炎センサ動作

o)

セルスタック:絶縁抵抗

p)

電気系(電気主回路,電力変換装置ほか)

:絶縁抵抗

q)

ガス・冷却水(配管類)

:気密

15.3 

取扱説明書 

15.1

及び 15.2 の方法などを記載した取扱説明書を作成する。

 

参考文献  JIS C 8905  独立形太陽光発電システム通則 

JIS B 0130

  火力発電用語−一般

TR C 0003:2000

  りん酸形燃料電池発電設備の性能試験方法

TR C 0004:2000

  りん酸形燃料電池発電設備の環境・保安試験方法

IEC 62282-3-2

,Fuel cell technologies−Part 3-2: Stationary fuel cell power systems−Performance test

methods

JEAC 5002:1992

  燃料電池発電規程(社団法人日本電気協会)