JP7312661B2 - Power interchange system - Google Patents
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Description
本発明は、複数の建物の間で電力を融通させる電力融通システムの技術に関する。 The present invention relates to technology of a power interchange system that interchanges power between a plurality of buildings.
従来、複数の建物の間で電力を融通させる電力融通システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
Conventionally, technology of a power interchange system that interchanges power between a plurality of buildings is known. For example, it is as described in
特許文献１に記載の技術では、複数の住宅それぞれに蓄電池を備えて、電気料金の安い時間帯（深夜等）に系統電源から充電した蓄電池の電力を当該住宅で利用することができる。また、蓄電池の充電量に余裕がある住宅から、電力が不足する住宅に電力を融通する。電力を融通する際には、各住宅の日々の電力使用量を予測して、当該電力使用量と蓄電池の充電量に基づいて電力の融通量を決定する。制御装置は、決定された融通量に応じて電力を融通する。こうして、特許文献１に記載の技術では、蓄電池の電力を複数の住宅の間で融通することができる。
In the technique described in
昨今、住宅等の建物の電力負荷に供給する電力の供給源として、水素等のガス燃料を用いて発電を行う燃料電池の普及が進んでいる。そこで、特許文献１に記載の技術のように蓄電池だけでなく、燃料電池の発電電力を複数の建物の間で好適に融通させることができる技術が望まれている。
2. Description of the Related Art Recently, fuel cells that generate power using gaseous fuel such as hydrogen are becoming more and more popular as a source of power supplied to power loads of buildings such as houses. Therefore, there is a demand for a technology that can appropriately exchange power generated not only by a storage battery but also by a fuel cell among a plurality of buildings, such as the technology described in
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、燃料電池の発電電力を複数の建物の間で好適に融通させることができる電力融通システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the circumstances described above, and the problem to be solved is to provide a power interchange system that can suitably interchange the power generated by a fuel cell between a plurality of buildings.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above, and the means for solving these problems will now be described.
即ち、請求項１においては、電力負荷を有する複数の建物の間で電力を融通させる電力融通システムであって、前記複数の建物の電力負荷と第一の配電線を介して接続されるパワーコンディショナと、前記複数の建物にそれぞれ設けられ、通常時に、対応する電力負荷と第二の配電線を介して接続された発電可能な燃料電池と、電力の融通に関する電力融通処理を実行可能な制御部と、を具備し、前記燃料電池は、停電が発生した場合に、自立運転可能であって、かつ、前記第二の配電線を介した接続が解除されると共に前記パワーコンディショナと第三の配電線を介して接続され、前記制御部は、前記燃料電池を疑似的な停電状態とすることにより、前記自立運転による発電電力を前記第三の配電線から前記パワーコンディショナを介して前記第一の配電線に出力させるものである。
That is, in
請求項２においては、前記制御部は、通常時において前記発電電力が第一の閾値よりも大きい前記燃料電池を疑似的な停電状態とせず、前記発電電力が前記第一の閾値以下の前記燃料電池を疑似的な停電状態とするものである。
In
請求項３においては、前記制御部は、系統電源から前記複数の建物の電力負荷に供給される電力と、前記発電電力が第一の閾値以下の燃料電池の総発電量と、に基づいて、複数の燃料電池のうち、疑似的な停電状態とする燃料電池の台数を決定するものである。
In
請求項４においては、前記制御部は、過去の疑似的な停電状態とした回数に応じて、複数の燃料電池のうち優先して疑似的な停電状態とする燃料電池を選択するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the control unit selects a fuel cell to be placed in a pseudo power failure state preferentially from among the plurality of fuel cells according to the number of past pseudo power failure conditions.
請求項５においては、前記制御部は、前記自立運転による前記燃料電池の発電電力が前記第一の配電線を系統電源側へ流れるのを規制するものである。 In claim 5, the control section regulates the power generated by the fuel cell in the self-sustained operation from flowing through the first distribution line to the system power supply side.
請求項６においては、前記制御部は、前記燃料電池の発電電力を抑制させる抑制運転を前記パワーコンディショナに実行させることより、前記自立運転による前記燃料電池の発電電力が前記第一の配電線を系統電源側へ流れるのを規制するものである。 In claim 6, the control unit causes the power conditioner to perform a restrained operation for suppressing the power generated by the fuel cell, thereby regulating the power generated by the fuel cell in the self-sustained operation from flowing to the system power supply side through the first distribution line.
請求項７においては、前記パワーコンディショナは電力を充放電可能な蓄電池に接続され、前記制御部は、前記蓄電池が充電を実行した場合、前記蓄電池に対応する前記燃料電池の疑似的な停電状態を解除するものである。 In claim 7, the power conditioner is connected to a storage battery capable of charging and discharging electric power, and the control unit cancels the pseudo power failure state of the fuel cell corresponding to the storage battery when the storage battery is charged.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects are obtained.
請求項１においては、燃料電池の発電電力を複数の建物の間で好適に融通させることができる。
In
請求項２においては、燃料電池の発電電力を複数の建物の間でより好適に融通させることができる。
In
請求項３においては、燃料電池の発電電力を複数の建物の間でより好適に融通させることができる。
In
請求項４においては、複数の燃料電池間の公平性を図ることができる。
In
請求項５においては、燃料電池の発電電力が系統電源へ流れるのを抑制することができる。 In claim 5, it is possible to suppress the power generated by the fuel cell from flowing to the system power supply.
請求項６においては、燃料電池の発電電力が系統電源へ流れるのを抑制することができる。 In claim 6, it is possible to suppress the power generated by the fuel cell from flowing to the system power supply.
請求項７においては、燃料電池の発電電力を複数の建物の間でより好適に融通させることができる。 In claim 7, the power generated by the fuel cell can be more favorably accommodated among a plurality of buildings.
以下では、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る電力融通システム１について説明する。
A
図１に示す電力融通システム１は、例えば住宅街区Ｔに設けられる。
A
まず、住宅街区Ｔについて説明する。住宅街区Ｔは、戸建住宅や集合住宅等の複数の住宅により構成される。住宅街区Ｔでは、複数の住宅間で互いにエネルギー（主に電力）を融通し合うことができる。住宅街区Ｔでは、使用される電力が電力小売事業者（アグリゲータ）から複数の住宅へと販売される。電力小売事業者は、複数の住宅へ販売する電力を電力会社（系統電源Ｓ）から一括で購入している。 First, the residential block T will be explained. A residential block T is composed of a plurality of houses such as detached houses and collective housing. In the residential block T, energy (mainly electric power) can be mutually exchanged among a plurality of houses. In the residential block T, the electricity used is sold from an electricity retailer (aggregator) to a plurality of houses. An electric power retailer collectively purchases electric power to be sold to a plurality of houses from an electric power company (system power source S).
本実施形態においては、住宅街区Ｔに３つの住宅Ｈが設けられている。また、住宅Ｈには、電力を消費する電気機器（負荷Ｆ）が設けられる。なお以下では、３つの住宅Ｈをそれぞれ「第一住宅Ｈａ」、「第二住宅Ｈｂ」、「第三住宅Ｈｃ」と称する場合がある。 In this embodiment, three houses H are provided in a residential block T. As shown in FIG. In addition, the house H is provided with electrical equipment (load F) that consumes power. In addition, below, the three houses H may be called respectively "the 1st house Ha", the "2nd house Hb", and the "3rd house Hc."
第一住宅Ｈａ、第二住宅Ｈｂ及び第三住宅Ｈｃは、後述する第一配電線Ｌ１の下流側（反系統電源Ｓ側）に互いに直列となるように接続される。具体的には、図１に示すように、第一配電線Ｌ１の最も下流側に第三住宅Ｈｃが接続される。また、第三住宅Ｈｃよりも上流側に第二住宅Ｈｂが接続される。また、第二住宅Ｈｂよりも上流側に第一住宅Ｈａが接続される。 The first house Ha, the second house Hb, and the third house Hc are connected in series with each other on the downstream side (anti-system power source S side) of the first distribution line L1, which will be described later. Specifically, as shown in FIG. 1, the third house Hc is connected to the most downstream side of the first distribution line L1. Also, the second house Hb is connected upstream of the third house Hc. Also, the first house Ha is connected to the upstream side of the second house Hb.
次に、図１から図３を用いて、電力融通システム１の構成について説明する。
Next, the configuration of the
電力融通システム１は、所定の電力を３つの住宅Ｈ間で融通するためのものである。電力融通システム１は、第一配電線Ｌ１、電力センサ２０、蓄電システム３０、燃料電池４０、売電メータ５０、買電メータ６０及び制御部７０を具備する。
The
第一配電線Ｌ１は、系統電源Ｓと３つの住宅Ｈ（より詳細には、住宅Ｈの負荷Ｆ）とを接続するものである。第一配電線Ｌ１の一端部は、系統電源Ｓと接続される。また、第一配電線Ｌ１の他端部近傍は、３つの住宅Ｈがそれぞれ直列となるように接続される。なお以下では、上述の如く第一配電線Ｌ１における前記一端部側（系統電源Ｓ側）を「上流側」と、前記他端部側（住宅Ｈ側）を「下流側」と称する場合がある。 The first distribution line L1 connects the system power supply S and the three houses H (more specifically, the load F of the houses H). One end of the first distribution line L1 is connected to the system power supply S. As shown in FIG. Also, the vicinity of the other end of the first distribution line L1 is connected so that three houses H are connected in series. In the following, as described above, the one end side (system power source S side) of the first distribution line L1 may be referred to as the "upstream side", and the other end side (house H side) may be referred to as the "downstream side".
電力センサ２０は、電力を検出可能なものである。電力センサ２０の検出結果により、系統電源Ｓと住宅街区Ｔとで取引された電力（買電電力及び売電電力）に関する情報を取得することができる。電力センサ２０は、第一配電線Ｌ１の中途部（後述する第一蓄電システム３０ａよりも上流側）に設置される。電力センサ２０は、後述する制御部７０と接続され、制御部７０へ計測結果を送信することができる。
The
蓄電システム３０は、太陽光を利用して発電可能であると共に、電力を充放電可能なものである。蓄電システム３０は、太陽光発電部３１、蓄電池３２及びパワコン３３を具備する。
The
太陽光発電部３１は、太陽光を利用して発電する装置である。太陽光発電部３１は、太陽電池パネル等により構成される。太陽光発電部３１は、住宅の屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。
The solar
蓄電池３２は、電力を充放電可能なものである。蓄電池３２は、例えばリチウムイオン電池等により構成される。蓄電池３２は、運転モードとして、後述するように複数のモードを有している。蓄電池３２の運転モードは、後述するパワコン３３を介した制御部７０からの指示により実行される。複数のモードには、待機モード、充電モード、放電モード、充放電モード等が含まれる。
The
待機モードは、蓄電池３２が充放電を行わないモードである。充電モードは、蓄電池３２が充電を行うモードである。また、放電モードは、蓄電池３２が放電を行うモードである。また、充放電モードは、蓄電池３２が充放電を適宜行うモードである。なお、蓄電池３２は、充放電モードを実行する場合、負荷追従機能により、後述する追従用センサ３４により検出された電力に応じて動作する。なお、充放電モード及び充電モードについての詳細な説明は後述する。
The standby mode is a mode in which the
パワコン３３は、電力を適宜変換可能なハイブリッドパワーコンディショナである。パワコン３３は、所定の電線を介して第一配電線Ｌ１の中途部に接続される。こうして、パワコン３３により蓄電システム３０は第一配電線Ｌ１と接続される。また、パワコン３３は、太陽光発電部３１と蓄電池３２とに所定の電線を介して接続される。このように、パワコン３３は、太陽光発電部３１と蓄電池３２と第一配電線Ｌ１との間に設けられる。
The
こうして、太陽光発電部３１の発電電力は、パワコン３３を介して第一配電線Ｌ１に出力することができる。また、太陽光発電部３１の発電電力は、蓄電池３２に充電することができる。また、蓄電池３２の放電電力は、パワコン３３を介して第一配電線Ｌ１に出力することができる。また、第一配電線Ｌ１を流れる電力は、パワコン３３を介して蓄電池３２に充電することができる。
In this way, the power generated by the photovoltaic
また、パワコン３３には、追従用センサ３４が設けられる。追従用センサ３４は、設置箇所における電力（大きさや向き）を検出するものである。追従用センサ３４は、蓄電システム３０の第一配電線Ｌ１との接続部のすぐ上流側に設置される。図２に示すように、追従用センサ３４は、パワコン３３と電気的に接続される。これにより、パワコン３３は、追従用センサ３４の設置箇所における電力の情報を取得することができる。
Further, the
また、図２に示すように、パワコン３３は、蓄電池３２と電気的に接続される。これにより、パワコン３３は、蓄電池３２の動作及び充電残量等に関する情報を取得することができる。また、パワコン３３は、太陽光発電部３１と電気的に接続される。これにより、パワコン３３は、太陽光発電部３１の動作及び発電電力等に関する情報を取得することできる。
In addition, as shown in FIG. 2 , the
また、本実施形態において、蓄電システム３０は３つ設けられる。各蓄電システム３０は、３つの住宅Ｈのうち何れかの住宅Ｈに所有されている。なお以下では、第一住宅Ｈａ、第二住宅Ｈｂ及び第三住宅Ｈｃに所有されている蓄電システム３０を、それぞれ「第一蓄電システム３０ａ」、「第二蓄電システム３０ｂ」及び「第三蓄電システム３０ｃ」と称する場合がある。
Moreover, in this embodiment, three
３つの蓄電システム３０（より詳細には、蓄電システム３０のパワコン３３）は、第一配電線Ｌ１の中途部（住宅Ｈよりも上流側）において、互いに直列となるように接続される。具体的には、図１に示すように、第一配電線Ｌ１の最も上流側に第三蓄電システム３０ｃが接続される。また、第三蓄電システム３０ｃよりも下流側に第二蓄電システム３０ｂが接続される。また、第二蓄電システム３０ｂよりも下流側に第一蓄電システム３０ａが接続される。
The three power storage systems 30 (more specifically, the
燃料電池４０は、住宅Ｈに設けられ、水素等のガス燃料を用いて発電する装置である。燃料電池４０は、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）や制御部等により構成される。燃料電池４０は、所定の電線（以下では「第二配電線Ｌ２」と称する）を介して住宅Ｈ（住宅Ｈの負荷Ｆ）と接続される。また、燃料電池４０には、貯湯タンク４１が設けられる。
The
本実施形態において、燃料電池４０は、系統電源Ｓと連系した通常時の連系運転、及び、系統電源Ｓと連系しない停電時の自立運転を行うことができる。なお以下では、特に断りがない場合は連系運転時（すなわち通常時）の燃料電池４０の構成について説明するものとし、自立運転時（すなわち停電時）の燃料電池４０の構成についての説明は後述する。
In the present embodiment, the
燃料電池４０は、定格出力（最大発電電力）までの（交流）電力を発電可能である。また、燃料電池４０は、最低出力（最低発電電力）以上の（交流）電力を発電可能である。本実施形態においては、燃料電池４０の定格出力を７００Ｗとし、最低出力を５０Ｗとする。すなわち、燃料電池４０は、最低発電電力（５０Ｗ）から最大発電電力（７００Ｗ）までの間で、任意の大きさの電力の発電を行うことができる。
The
また、燃料電池４０は、発電時に発生する熱（排熱）用いて湯を製造すると共に、当該製造した湯を貯湯タンク４１に貯めることができる。燃料電池４０は、貯湯タンク４１の貯湯量が最大容量に達した場合（貯湯タンク４１がこれ以上蓄熱ができない状態となった場合）、発電を停止させる（発電を行うことができない）。貯湯タンク４１に貯められた湯は、浴室等の給湯需要に応じて供給することができる。
In addition, the
また、燃料電池４０は、運転モードとして、例えば熱主運転を実行することができる。熱主運転は、燃料電池４０が住宅Ｈの給湯需要に応じて運転を行うモードである。具体的には、燃料電池４０は、例えば住宅Ｈの給湯需要に関する情報を学習する機能（学習機能）を有し、当該学習機能により学習した情報に基づいて発電計画を作成する。そして、燃料電池４０は、発電計画に沿った発電を行うことで、必要な時間に給湯需要に応じた湯量を貯湯タンク４１に貯めることができる。
In addition, the
また、燃料電池４０は、発電計画に沿わずとも、例えば貯湯量が不足している場合に給湯需要があれば、発電を行って湯を製造することができる。ただし、本実施形態において、燃料電池４０は、その仕様のため、発電電力がない場合、排熱を用いて湯を製造することができない。したがって、燃料電池４０の発電電力がない場合、給湯需要にかかわらず排熱を用いて湯を製造することができない。この場合、燃料電池４０は、補助熱源を用いて湯を製造する。
In addition, the
また、各住宅Ｈおいては、燃料電池４０の発電時に、所定の電力の購入が義務付けられる。本実施形態においては、燃料電池４０の発電時に、５０Ｗの電力が購入される。
Moreover, each house H is obligated to purchase a predetermined amount of electric power when the
次に、図３を用いて、自立運転時の燃料電池４０の構成について説明する。
Next, the configuration of the
なお以下では、自立運転時の燃料電池４０の構成について、通常時の連系運転の燃料電池４０と同様の構成については説明を省略し、異なる構成について説明するものとする。また、図３は、第三住宅Ｈｃの燃料電池４０が自立運転を開始した場合の構成及び電力の流れの一例を示している。
In the following description, with regard to the configuration of the
燃料電池４０は、例えば図示せぬ分電盤を介して得られた情報に基づいて停電の発生を検知した場合、系統電源Ｓと連系した連系運転から、系統電源Ｓと連系しない自立運転に切り替わる。なお、本実施形態において、自立運転時の燃料電池４０の最大出力は、６５０Ｗとされる。
For example, when the
また、自立運転において、燃料電池４０は、発電電力を連系運転時の配電線（第二配電線Ｌ２）とは異なる配電線（以下では「第三配電線Ｌ３」と称する）に出力させる。ここで、第三配電線Ｌ３とは、燃料電池４０と蓄電システム３０のパワコン３３とを接続するためのものである。第三配電線Ｌ３とパワコン３３との間には図示せぬ切替盤が設けられ、当該切替盤により第三配電線Ｌ３とパワコン３３との接続状態が切り替わる。前記切替盤は、後述する制御部７０により制御される。
Further, in self-sustained operation, the
図１に示すように、通常時には、前記切替盤により第三配電線Ｌ３とパワコン３３との接続が解除される。この場合、燃料電池４０は、パワコン３３と第三配電線Ｌ３を介して接続されていない。一方、図３に示すように、停電時には、前記切替盤により第三配電線Ｌ３とパワコン３３とが接続される。この場合、燃料電池４０は、第三配電線Ｌ３を介してパワコン３３と接続される。すなわち、自立運転において、燃料電池４０は、発電電力を第三配電線Ｌ３に出力することにより、当該第三配電線Ｌ３を介してパワコン３３に供給することができる。
As shown in FIG. 1, normally, the connection between the third distribution line L3 and the
こうして、図３に示すように、例えば第三住宅Ｈｃにおいては、燃料電池４０の発電電力を自身（第三住宅Ｈｃ）が所有する第三蓄電システム３０ｃの蓄電池３２に充電することができる。
Thus, as shown in FIG. 3, for example, in the third house Hc, the power generated by the
また、本実施形態においては、実際に停電が発生していない場合に、燃料電池４０に対して疑似的に停電を発生させることにより、当該燃料電池４０に自立運転を行わせることができる。具体的には、例えば前記分電盤との間に設けられた図示せぬブレーカを切断すると、実際には停電が発生していないにもかかわらず、燃料電池４０は停電が発生したと判断する。すなわち、電力融通システム１内において、燃料電池４０のみを疑似的な停電状態とすることができる。この場合（疑似停電が発生した場合）、燃料電池４０は、実際に停電が発生した場合と同様に、系統電源Ｓと連系した連系運転から、系統電源Ｓと連系しない自立運転に切り替わる。すなわち、通常時であるにもかかわらず、燃料電池４０は、発電電力を、第三配電線Ｌ３を介してパワコン３３に供給することができる。
In addition, in the present embodiment, when a power failure does not actually occur, the
なお以下では、便宜上、疑似停電が発生した場合の自立運転を「第二自立運転」と称する。 In addition, below, the self-sustained operation when a pseudo power failure occurs is called "second self-sustained operation" for convenience.
売電メータ５０は、蓄電システム３０から出力される電力を検出するものである。売電メータ５０は、蓄電システム３０と第一配電線Ｌ１とを接続する配電線の中途部に設けられる。売電メータ５０は、各蓄電システム３０に対応するように設けられる。
The
買電メータ６０は、第一配電線Ｌ１を介して住宅Ｈ（負荷Ｆ）に供給される電力を検出するものである。買電メータ６０は、住宅Ｈのすぐ上流側に設けられる。買電メータ６０は、各住宅Ｈ（各負荷Ｆ）に対応するように設けられる。
The
制御部７０は、電力融通システム１の動作を管理するエネルギーマネジメントシステム（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。制御部７０は、ＣＰＵ等の演算処理部、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部や、タッチパネル等の入出力部等を具備する。制御部７０の記憶部には、電力融通システム１の動作を制御する際に用いられる種々の情報やプログラム等が予め記憶される。制御部７０の演算処理部は、前記プログラムを実行して前記種々の情報を用いた所定の演算処理等を行うことで、電力融通システム１を動作させることができる。
The
図２に示すように、制御部７０は、蓄電システム３０（より詳細には、パワコン３３）と電気的に接続される。これにより、制御部７０は、蓄電システム３０に関する情報を取得することできる。例えば、制御部７０は、追従用センサ３４の検出結果に関する情報を取得することができる。また、制御部７０は、太陽光発電部３１及び蓄電池３２の動作の状態に関する情報を取得することができる。
As shown in FIG. 2,
また、制御部７０は、蓄電システム３０の動作を制御することができる。すなわち、制御部７０は、太陽光発電部３１及び蓄電池３２の動作を制御することができる。例えば、制御部７０は、パワコン３３に後述する逆潮流不可運転の指示を行うことができる。
Also, the
また、制御部７０は、電力センサ２０と電気的に接続される。これにより、制御部７０は、住宅街区Ｔ全体の買電電力（購入電力）及び売電電力に関する情報を取得することができる。また、制御部７０は、電力センサ２０の検出結果に基づき、停電の発生に関する情報を取得することができる。
また、制御部７０は、売電メータ５０及び買電メータ６０と電気的に接続される。これにより、制御部７０は、売電メータ５０及び買電メータ６０の検出結果（すわち、住宅Ｈの売電電力及び買電電力）を取得することができる。こうして、制御部７０は、各住宅Ｈにおける売電電力及び買電電力の収支計算を行うことができる。
Also, the
また、制御部７０は、燃料電池４０及び当該燃料電池４０に関連する種々の機器と電気的に接続される。これにより、制御部７０は、燃料電池４０に関する情報を取得することができる。例えば、制御部７０は、燃料電池４０の動作の状態（例えば発電電力や、運転モード、発電計画、貯湯タンク４１の貯湯量等、種々の情報）を取得することができる。
Also, the
また、制御部７０は、燃料電池４０及び当該燃料電池４０に関連する種々の機器を制御することができる。また、制御部７０は、停電の発生の有無に応じて、第三配電線Ｌ３とパワコン３３との間に設けられた前記切替盤を制御することができる。また、制御部７０は、後述する電力融通処理において、燃料電池４０と分電盤との間に設けられた前記ブレーカを切断することにより、燃料電池４０を疑似的な停電状態（疑似停電）とし、当該燃料電池４０に第二自立運転を行わせることができる。また、制御部７０は、各住宅Ｈの疑似停電の回数に関する情報を取得することができる。
Also, the
以下では、蓄電システム３０の蓄電池３２が実行する充放電モード及び充電モードについて説明する。
The charging/discharging mode and the charging mode executed by the
充放電モードは、上述の如く、負荷追従機能により蓄電池３２を充放電させるモードである。充放電モードを実行した場合、蓄電池３２は、追従用センサ３４の検出結果に応じて充放電可能な状態となる。具体的には、蓄電池３２は、追従用センサ３４が下流側へ流れる電力を検出した場合に、当該検出した電力に対応する電力を放電する。蓄電池３２の放電電力は、パワコン３３を介して第一配電線Ｌ１に出力される。また、蓄電池３２は、追従用センサ３４が検知した上流側へ流れる電力と太陽光発電部３１の発電電力等に基づいて、当該検出した電力に対応する電力を充電する。
The charge/discharge mode is a mode in which the
こうして、蓄電システム３０においては、追従用センサ３４が下流側へ流れる電力を検出した場合、まず太陽光発電部３１の発電電力が第一配電線Ｌ１に出力され、それでも不足する場合（それでも追従用センサ３４が下流側へ流れる電力を検出した場合）に次に蓄電池３２の放電電力が第一配電線Ｌ１に出力される。また、追従用センサ３４が上流側へ流れる電力を検出した場合、まず太陽光発電部３１の発電電力が蓄電池３２に充電される。そして、蓄電池３２の充電に対して太陽光発電部３１の発電電力が余剰する場合、当該余剰した電力が第一配電線Ｌ１に出力される。
Thus, in the
充電モードは、上述の如く、充電を行うモードである。充放電モードを実行した場合、蓄電池３２は、制御部７０からの指示に応じた電力を充電する。例えば、制御部７０からの指示が５００Ｗであれば、蓄電池３２は、５００Ｗの充電を行う。
The charging mode is a mode in which charging is performed as described above. When the charge/discharge mode is executed, the
なお、上述の如く充放電モードが実行された場合であっても、蓄電池３２は最低蓄電残量を有していない場合、放電を行うことができない。また、充放電モード及び充電モードが実行された場合であっても、蓄電池３２は満充電である場合、充電を行うことができない。
Note that even if the charge/discharge mode is executed as described above, the
以下では、電力融通システム１の電力の供給態様について簡単に説明する。
The power supply mode of the
なお以下では、３つの蓄電システム３０の蓄電池３２は、全て充放電モードを実行しているものとする。
In addition, below, the
電力融通システム１においては、３種類の電力供給元（すなわち、系統電源Ｓ、燃料電池４０及び蓄電システム３０）から負荷Ｆへ電力が供給可能に構成される。負荷Ｆには、まず燃料電池４０の発電電力が、他の電力供給元に優先して供給される。具体的には、３つの負荷Ｆには、それぞれ対応する燃料電池４０からの発電電力が供給される。なお、燃料電池４０の発電は発電計画に沿って行われる。
The
そして、負荷Ｆに対して燃料電池４０の発電電力で不足する場合、次に蓄電システム３０から出力された電力が、他の電力供給元（系統電源Ｓ）に優先して負荷Ｆに供給される。また、３つの蓄電システム３０のうち、最も下流側に配置された第一蓄電システム３０ａから出力された電力（太陽光発電部３１の発電電力及び蓄電池３２の放電電力）が、他の蓄電システム３０に優先して負荷Ｆに供給される。
When the power generated by the
そして、負荷Ｆに対して第一蓄電システム３０ａから出力された電力で不足する場合、次に第二蓄電システム３０ｂから出力された電力（太陽光発電部３１の発電電力及び蓄電池３２の放電電力）が、他の蓄電システム３０（第三蓄電システム３０ｃ）に優先して負荷Ｆに供給される。
Then, if the power output from the first
そして、負荷Ｆに対して第二蓄電システム３０ｂから出力された電力で不足する場合、次に第三蓄電システム３０ｃから出力された電力（太陽光発電部３１の発電電力及び蓄電池３２の放電電力）が負荷Ｆに供給される。
Then, if the power output from the second
そして、負荷Ｆに対して第三蓄電システム３０ｃから出力された電力で不足する場合、次に系統電源Ｓから購入された電力が負荷Ｆに供給される。なお、蓄電システム３０から出力された電力において太陽光発電部３１の発電電力が負荷Ｆに対して余剰した場合には、当該余剰した分の電力が系統電源Ｓに売却可能とされる。
Then, when the power output from the third
なお、各蓄電システム３０から出力された電力は、各負荷Ｆの電力需要に応じて３つのうち何れかの負荷Ｆに供給される。こうして、一の住宅Ｈの蓄電システム３０から出力された電力を、他の住宅Ｈの負荷Ｆに供給することができる。すなわち、一の蓄電システム３０から出力された電力を、当該一の蓄電システム３０を所有する住宅Ｈではなく、他の蓄電システム３０を所有する住宅Ｈに融通することができる。
The power output from each
ここで、上述の如き電力の供給態様においては、例えば蓄電システム３０から出力された電力は各負荷Ｆに融通されるが、燃料電池４０の発電電力は当該燃料電池４０を所有する住宅Ｈの負荷Ｆにのみ供給され、他の住宅Ｈの負荷Ｆに融通されない。
Here, in the power supply mode as described above, for example, the power output from the
そこで、本実施形態に係る電力融通システム１では、燃料電池４０の発電電力を、当該燃料電池４０を所有する住宅Ｈだけでなく、他の燃料電池４０を所有する住宅Ｈに融通するための特定の処理（以下では「電力融通処理」と称する）を実行することができる。電力融通処理においては、電力を融通するため、燃料電池４０の第二自立運転（疑似的な停電状態）が活用される。
Therefore, in the
以下では、図４から図９のフローチャートを用いて、制御部７０により実行される電力融通処理について説明する。
The power interchange processing executed by the
電力融通処理は、制御部７０により所定のタイミング（例えば、１分間隔）で繰り返し実行される。こうして、制御部７０は、繰り返し種々の判断を行うと共に、得られた判断結果に基づいてリアルタイムで所定の制御を実行する。
The power interchange process is repeatedly executed by the
ステップＳ１０１において、制御部７０は、（住宅街区Ｔ全体で）購入電力が発生しているか否かを判断する。制御部７０は、購入電力が発生していると判断した場合（ステップＳ１０１で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１０２へ移行する。一方、制御部７０は、購入電力が発生していないと判断した場合（ステップＳ１０１で「ＮＯ」）、電力融通処理を一旦終了する。なお、購入電力が発生していない場合には、住宅街区Ｔ内で電力の不足がないと想定される。そこで、この場合、電力融通処理を終了させる。
In step S101, the
ステップＳ１０２において、制御部７０は、購入電力が第一の閾値以上であるか否かを判断する。なお、第一の閾値とは、購入電力がある程度大きいか否かを判断する基準となる値である。すなわち、ある程度大きな購入電力が発生している場合とは、住宅街区Ｔ内で多くの電力が不足していると想定される。このような場合、燃料電池４０の発電電力の融通を行う必要性が高いと想定される。一方、不足する電力が僅かであれば、燃料電池４０の発電電力の融通を行う必要性が低いと想定される。そこで、第一の閾値を用いて、住宅街区Ｔ内での電力の不足度合いを判断することにより、以降の処理を異ならせている。本実施形態においては、第一の閾値として、５００Ｗが用いられる。
In step S102, the
こうして、制御部７０は、購入電力が５００Ｗ（第一の閾値）以上であると判断した場合（ステップＳ１０２で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１０３へ移行する。一方、制御部７０は、購入電力が５００Ｗ（第一の閾値）未満であると判断した場合（ステップＳ１０２で「ＮＯ」）、ステップＳ１０４へ移行する。
Thus, when the
ステップＳ１０３において、制御部７０は第一の処理を実行する。第一の処理は、上述の如く購入電力が５００Ｗ（第一の閾値）以上の場合に実行される処理である。なお、第一の処理についての詳細な説明は後述する。制御部７０は、第一の処理を実行した後、電力融通処理を終了させる。
In step S103, the
ステップＳ１０４において、制御部７０は第二の処理を実行する。第二の処理は、上述の如く購入電力が５００Ｗ（第一の閾値）未満の場合に実行される処理である。なお、第二の処理についての詳細な説明は後述する。制御部７０は、第二の処理を実行した後、電力融通処理を終了させる。
In step S104, the
以下では、図５及び図６のフローチャートを用いて、第一の処理について説明する。 The first process will be described below with reference to the flowcharts of FIGS. 5 and 6. FIG.
なお、第一の処理とは、住宅街区Ｔ内での電力の不足度合いが大きい場合に実行される処理である。 Note that the first process is a process that is executed when the degree of power shortage in the residential block T is large.
ステップＳ２０１において、制御部７０は、（少なくとも１以上の）太陽光発電部３１が発電しているか否かを判断する。制御部７０は、太陽光発電部３１が発電していると判断した場合（ステップＳ２０１で「ＹＥＳ」）、第一の処理（電力融通処理）を終了する。制御部７０は、太陽光発電部３１が発電していないと判断した場合（ステップＳ２０１で「ＮＯ」）、ステップＳ２０２へ移行する。
In step S201, the
ここで、上述の如く、（原則として）太陽光発電部３１の発電電力は、系統電源Ｓに売電することが可能である。しかし、本実施形態においては、例外として、燃料電池４０の発電時には、太陽光発電部３１の発電電力が売電できないように設定されている。そこで、太陽光発電部３１が発電している場合には、燃料電池４０の第二自立運転を活用する電力融通処理を終了させる。
Here, as described above, the power generated by the photovoltaic
ステップＳ２０２において、制御部７０は、全ての蓄電池３２が最大出力で放電しているか否かを判断する。制御部７０は、全ての蓄電池３２が最大出力で放電していると判断した場合（ステップＳ２０２で「ＹＥＳ」）、第一の処理（電力融通処理）を終了する。一方、制御部７０は、最大出力で放電していない蓄電池３２があると判断した場合（ステップＳ２０２で「ＮＯ」）、ステップＳ２０３へ移行する。
In step S202, the
ステップＳ２０３において、制御部７０は、発電電力が第二の閾値以下の燃料電池４０があるか否かを判断する。なお、第二の閾値とは、燃料電池４０の発電電力がある程度小さいか否かを判断する基準となる値である。すなわち、発電電力が小さい燃料電池４０があれば、例えば当該燃料電池４０の発電電力を増加した場合に、増加した分の電力を他の住宅Ｈに融通できる可能性がある。そこで、第二の閾値を用いて、電力を融通できる可能性を有する燃料電池４０があるか否かを判断している。本実施形態においては、第二の閾値として、３００Ｗが用いられる。
In step S203, the
こうして、制御部７０は、発電電力が３００Ｗ（第二の閾値）以下の燃料電池４０があると判断した場合（ステップＳ２０３で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２０４へ移行する。一方、制御部７０は、発電電力が３００Ｗ（第二の閾値）以下の燃料電池４０がないと判断した場合（ステップＳ２０３で「ＮＯ」）、第一の処理（電力融通処理）を終了する。
Thus, when the
ステップＳ２０４において、制御部７０は、ステップＳ２０３で判断した燃料電池４０（すなわち、発電電力が３００Ｗ（第二の閾値）以下の燃料電池４０）の貯湯タンク４１が満タンであるか否かを判断する。制御部７０は、ステップＳ２０３で判断した燃料電池４０の貯湯タンク４１が満タンであると判断した場合（ステップＳ２０４で「ＹＥＳ」）、第一の処理（電力融通処理）を終了する。一方、制御部７０は、ステップＳ２０３で判断した燃料電池４０の貯湯タンク４１が満タンではないと判断した場合（ステップＳ２０４で「ＮＯ」）、ステップＳ２０５へ移行する。
In step S204, the
なお、燃料電池４０の貯湯タンク４１が満タンである場合には、当該燃料電池４０はそれ以上発電を行うことができない。そこで、燃料電池４０の貯湯タンク４１が満タンである場合には、燃料電池４０の第二自立運転を活用する電力融通処理を終了させる。
Note that when the hot
ステップＳ２０５において、制御部７０は、ステップＳ２０３で判断した発電電力が３００Ｗ（第二の閾値）以下、かつ、ステップＳ２０４で判断した貯湯タンク４１が満タンではないという２つの条件を満たした燃料電池４０の台数をカウントする。なお以下では、当該燃料電池４０の台数をＡとする。制御部７０は、ステップＳ２０５の処理の後、ステップＳ２０６へ移行する。
In step S205, the
ステップＳ２０６において、制御部７０は、現在の購入電力と、ステップＳ２０５でカウントされたＡの燃料電池４０の総発電量と、の合計を算出する。なお以下では、算出した結果をＢとする。制御部７０は、ステップＳ２０６の処理の後、ステップＳ２０７へ移行する。
In step S206, the
ステップＳ２０７において、制御部７０は、第二自立運転を開始させる（疑似的な停電状態とする）燃料電池４０の台数を決定する。具体的には、制御部７０は、ステップＳ２０６で算出したＢを６５０Ｗ（燃料電池４０の第二自立運転時の最大出力）で除算する。また、制御部７０は、除算した結果に小数点以下の数値が含まれていた場合、当該数値を切り捨てる。ここで、６５０Ｗとは、第二自立運転時において、燃料電池４０が出力可能な最大値を意味する。なお以下では、決定した燃料電池４０の台数をＣとする。なお、Ｃは、Ａ（ステップＳ２０５参照）と同一の場合も有りうる。制御部７０は、ステップＳ２０７の処理の後、ステップＳ２０８へ移行する。
In step S207, the
ステップＳ２０８において、制御部７０は、ステップＳ２０５でカウントされたＡの燃料電池４０の疑似停電回数をカウントする。なお、疑似停電回数としては、電力融通システム１が導入されてからの積算値や、現時点から過去に遡った所定の期間内の積算値を採用することができる。制御部７０は、ステップＳ２０８の処理の後、ステップＳ２０９へ移行する。
In step S208, the
ステップＳ２０９において、制御部７０は、ステップＳ２０５でカウントされたＡの燃料電池４０に対して、第二自立運転を開始させる（疑似的な停電状態とする）優先順位を設定する。すなわち、第二自立運転を開始させることが可能な燃料電池４０が複数ある場合、どの燃料電池４０を他の燃料電池４０に優先して第二自立運転を開始させるかを設定する。本実施形態においては、疑似的な停電状態となった回数の少ない燃料電池４０ほど優先順位が高いように（他の燃料電池４０に優先して第二自立運転を開始するように）設定される。制御部７０は、ステップＳ２０９の処理の後、ステップＳ２１０へ移行する。
In step S209, the
なお、第二自立運転を開始した場合、上述の如く、燃料電池４０の発電電力は他の住宅Ｈに融通される。すなわち、燃料電池４０は発電電力の融通を行った場合、融通を行わなかった場合と比べて燃料電池４０のガス燃料の費用が高くなる傾向にある。そこで、光熱費の公平の観点から、疑似的な停電状態となった回数の少ない燃料電池４０ほど、優先順位が高いように設定される。
Note that when the second self-sustaining operation is started, the power generated by the
ステップＳ２１０において、制御部７０は、設定された優先順位に従って、所定の台数の燃料電池４０に対して疑似的な停電状態とするための指示を行う。なお、前記所定の台数とは、Ａ（ステップＳ２０５参照）又はＣ（ステップＳ２０７参照）のうち、少ない方の台数を意味する。
In step S210, the
具体的には、制御部７０は、第二自立運転を開始する燃料電池４０と前記分電盤との間に設けられた前記ブレーカを切断することにより、当該燃料電池４０を疑似的な停電状態とする。こうして、燃料電池４０は、疑似的な停電状態となると第二自立運転を開始し、発電電力を第三配電線Ｌ３を介してパワコン３３に供給する。また、制御部７０は、第二自立運転を開始する際、前記第三配電線Ｌ３とパワコン３３との間の前記切替盤を制御することにより、燃料電池４０とパワコン３３とを第三配電線Ｌ３を介して接続する。
Specifically, the
こうして、燃料電池４０の第二自立運転により、第三配電線Ｌ３を介してパワコン３３に供給された当該燃料電池４０の発電電力は、負荷Ｆに対して余剰する場合、余剰する分の電力が蓄電池３２に充電される。こうして、パワコン３３に供給された当該燃料電池４０の発電電力は、負荷Ｆに必要な分だけが第一配電線Ｌ１に出力され、当該第一配電線Ｌ１を下流側へと流れて当該負荷Ｆ（すなわち、自身の住宅Ｈの負荷Ｆ及び他の住宅Ｈの負荷Ｆ）に供給される。すなわち、燃料電池４０の発電電力が、他の住宅Ｈに融通される。
In this way, when the power generated by the
制御部７０は、ステップＳ２１０の処理の後、ステップＳ２１１へ移行する。
After the process of step S210, the
ステップＳ２１１において、制御部７０は、対応する（すなわち、燃料電池４０と同一の住宅Ｈに所有される）パワコン３３に対して、逆潮流不可運転を指示する。ここで、パワコン３３の逆潮流不可運転とは、第二自立運転によりパワコン３３に供給された燃料電池４０の発電電力が系統電源Ｓ側へ流れないように、当該燃料電池４０の発電電力を抑制していく運転を意味する。具体的には、逆潮流不可運転には、蓄電池３２の余剰電力の充電と、燃料電池４０の発電電力の抑制と、が含まれる。すなわち、逆潮流不可運転を行っているパワコン３３は、燃料電池４０からの発電電力が前記負荷Ｆに余剰する場合、当該余剰する分の電力をまず蓄電池３２に充電させる。そして、パワコン３３は、満充電により蓄電池３２が充電できない場合、燃料電池４０からの発電電力が前記負荷Ｆに余剰しないように、当該燃料電池４０の発電電力を抑制していく（絞っていく）。こうして、パワコン３３は、例えば満充電により蓄電池３２が充電できない場合であって、燃料電池４０の発電電力のうち３００Ｗが負荷Ｆに余剰して系統電源Ｓ側へ流れそうな場合、燃料電池４０の発電電力が３００Ｗ減少するような運転を行う。このように、対応するパワコン３３が逆潮流不可運転を行うことにより、燃料電池４０の発電電力が系統電源Ｓへと逆潮流されるのを抑制することができる。制御部７０は、ステップＳ２１１の処理の後、ステップＳ２１２へ移行する。
In step S211, the
ステップＳ２１２において、制御部７０は、対応する蓄電池３２が充電しているか、又は、燃料電池４０の発電が抑制されているか否かを判断する。制御部７０は、対応する蓄電池３２が充電している、又は、燃料電池４０の発電が抑制されていると判断した場合（ステップＳ２１２で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２１３へ移行する。一方、制御部７０は、対応する蓄電池３２が充電しておらず、また燃料電池４０の発電が抑制されていないと判断した場合（ステップＳ２１２で「ＮＯ」）、ステップＳ２１５へ移行する。
In step S212, the
ステップＳ２１３において、制御部７０は、対応する燃料電池４０の第二自立運転を停止させる（疑似的な停電状態を解除する）と共に、パワコン３３の逆潮流不可運転の指示を解除する。具体的には、制御部７０は、第二自立運転を停止する燃料電池４０と前記分電盤との間に設けられた前記ブレーカを接続することにより、当該燃料電池４０の疑似的な停電状態を解消する。こうして、燃料電池４０は、疑似的な停電状態が解消されると、第二自立運転を停止し、連系運転を開始する。また、制御部７０は、第二自立運転を停止する際、前記第三配電線Ｌ３とパワコン３３との間の前記切替盤を制御することにより、燃料電池４０とパワコン３３との接続を切断する。
In step S<b>213 , the
なお、対応する蓄電池３２が充電している場合や、燃料電池４０の発電が抑制されている場合（ステップＳ２１３参照）とは、第二自立運転により燃料電池４０の発電電力を融通する必要性が低くなった場合が想定される。そこで、この場合、対応する燃料電池４０の第二自立運転を停止させる（疑似的な停電状態を解除する）と共に、パワコン３３の逆潮流不可荷運転の指示を解除する（ステップＳ２１３参照）。制御部７０は、ステップＳ２１３の処理の後、ステップＳ２１４の処理を移行する。
It should be noted that when the corresponding
ステップＳ２１４において、制御部７０は、第二自立運転を行っている燃料電池４０があるか否かを判断する。制御部７０は、第二自立運転を行っている燃料電池４０があると判断した場合（ステップＳ２１４で「ＹＥＳ」）、再びステップＳ２１２へ移行する。一方、制御部７０は、第二自立運転を行っている燃料電池４０はないと判断した場合（ステップＳ２１４で「ＮＯ」）、第一の処理（電力融通処理）を終了する。
At step S214, the
また、ステップＳ２１２から移行したステップＳ２１５において、制御部７０は、５００Ｗ（第一の閾値）以上の購入電力が発生しているか否かを判断する。制御部７０は、５００Ｗ（第一の閾値）以上の購入電力が発生していると判断した場合（ステップＳ２１５で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２１６へ移行する。一方、制御部７０は。５００Ｗ（第一の閾値）以上の購入電力が発生していないと判断した場合（ステップＳ２１５で「ＮＯ」）、再びステップＳ２１２へ移行する。
Further, in step S215 after shifting from step S212, the
ステップＳ２１６において、制御部７０は、全ての対応する燃料電池４０の第二自立運転を停止させる（疑似的な停電状態を解除する）と共に、パワコン３３の逆潮流不可運転の指示を解除する。制御部７０は、ステップＳ２１６の処理の後、第一の処理（電力融通処理）を終了する。
In step S<b>216 , the
なお、第二自立運転を行っている燃料電池４０があるにもかかわらず、５００Ｗ（第一の閾値）以上の購入電力が発生している場合には、最初から設定をやり直す必要がある。そこで、このような場合には、全ての対応する燃料電池４０の第二自立運転を停止させる（疑似的な停電状態を解除する）と共に、パワコン３３の逆潮流不可運転の指示を解除し、第一の処理（電力融通処理）を終了する。
Note that if the purchased power of 500 W (first threshold value) or more is generated even though there is a
このように、第一の処理においては、住宅街区Ｔ内での電力の不足度合いが大きい場合に、所定の燃料電池４０に第二自立運転を行わせる（疑似的な停電状態とする）ことにより、当該燃料電池４０の発電電力を他の住宅Ｈに融通することができる。これにより、購入電力が過剰となるのを効果的に抑制することができる。
As described above, in the first process, when the degree of power shortage in the residential block T is large, the
以下では、図１０から図１３を用いて、第一の処理に関する具体的な動作パターンの一例について説明する。 An example of a specific operation pattern relating to the first process will be described below with reference to FIGS. 10 to 13. FIG.
まず、図１０及び図１１を用いて、動作パターン１について説明する。
First,
図１０に示すように、動作パターン１においては、疑似停電前の状態で、いずれの蓄電システム３０の蓄電池３２及び太陽光発電部３１も動作していないものとする。また、いずれの燃料電池４０の貯湯タンク４１も満タンではないものとする。
As shown in FIG. 10, in
また、購入電力は７００Ｗであるとする。また、第一住宅Ｈａにおいて、負荷Ｌの消費電力が３００Ｗであり、燃料電池４０が１００Ｗ発電し、２００Ｗ買電されている。また、第二住宅Ｈｂにおいて、負荷Ｌの消費電力が８００Ｗであり、燃料電池４０が７００Ｗ発電し、１００Ｗ買電されている。また、第三住宅Ｈｃにおいて、負荷Ｌの消費電力が７００Ｗであり、燃料電池４０が３００Ｗ発電し、４００Ｗ買電されている。
It is also assumed that the purchased power is 700W. Also, in the first house Ha, the power consumption of the load L is 300 W, the
このような場合、電力融通処理においては、発電電力が３００Ｗ以下の燃料電池４０として、第一住宅Ｈａ及び第三住宅Ｈｃの燃料電池４０の２台（Ａ）がカウントされる（ステップＳ２０３で「ＹＥＳ」、ステップＳ２０５参照）。そして、購入電力の７００Ｗと、第一住宅Ｈａの燃料電池４０の発電電力の１００Ｗと、第三住宅Ｈｃの燃料電池４０の発電電力の３００Ｗの合計として、１１００Ｗ（Ｂ）が算出される（ステップＳ２０６参照）。
In such a case, in the power interchange process, two (A)
そして、１１００Ｗ（Ｂ）が６５０Ｗ（燃料電池４０の第二自立運転時の最大出力）で除算されることにより１．６９、すなわち小数点以下を切り捨てることにより、疑似停電とする燃料電池４０の台数として１台（Ｃ）が算出される（ステップＳ２０７参照）。
Then, 1100 W (B) is divided by 650 W (the maximum output of the
ここで、動作パターン１において、疑似停電回数は、第一蓄電システム３０ａが３回、第三蓄電システム３０ｃが５回であるものとする。
Here, in
この場合、第二自立運転を開始させる優先順位として、第一蓄電システム３０ａが第三蓄電システム３０ｃよりも高くなる（ステップＳ２０９参照）。したがって、図１１に示すように、第一住宅Ｈａの燃料電池４０が、疑似的な停電状態となって、第二自立運転を開始する（ステップＳ２１１参照）。
In this case, the first
また、疑似停電前において購入電力は燃料電池４０の最大出力よりも大きいため（すなわち、燃料電池４０が最大出力した発電電力が系統電源Ｓ側へ流れないため）、第一住宅Ｈａの燃料電池４０は、最大となる６５０Ｗの電力をパワコン３３に出力する。パワコン３３に出力された発電電力は、第一配電線Ｌ１を介して下流側へと流れ、電力重要に応じて負荷Ｆ（すなわち、自身の住宅Ｈの負荷Ｆ及び他の住宅Ｈの負荷Ｆ）に融通することができる。なお、負荷Ｌに対して不足する分（１５０Ｗ）は、系統電源Ｓから購入される。
In addition, since the purchased power is larger than the maximum output of the
このように、動作パターン１においては、第一住宅Ｈａの燃料電池４０が第二自立運転を行うことにより、当該燃料電池４０から６５０Ｗ分の発電電力を融通し、住宅街区Ｔ全体として５５０Ｗの購入電力を削減することができる。
As described above, in the
次に、図１２及び図１３を用いて、動作パターン２について説明する。
Next,
図１２に示すように、動作パターン２においては、疑似停電前の状態で、いずれの蓄電システム３０の蓄電池３２及び太陽光発電部３１の動作していないものとする。また、いずれの燃料電池４０の貯湯タンク４１も満タンではないものとする。
As shown in FIG. 12, in the
また、購入電力は１２００Ｗであるとする。また、第一住宅Ｈａにおいて、負荷Ｌの消費電力が３００Ｗであり、燃料電池４０が１００Ｗ発電し、２００Ｗ買電されている。また、第二住宅Ｈｂにおいて、負荷Ｌの消費電力が１５００Ｗであり、燃料電池４０が７００Ｗ発電し、８００Ｗ買電されている。また、第三住宅Ｈｃにおいて、負荷Ｌの消費電力が５００Ｗであり、燃料電池４０が３００Ｗ発電し、２００Ｗ買電されている。
It is also assumed that the purchased power is 1200W. Also, in the first house Ha, the power consumption of the load L is 300 W, the
このような場合、電力融通処理においては、発電電力が３００Ｗ以下の燃料電池４０として、第一住宅Ｈａ及び第三住宅Ｈｃの燃料電池４０の２台（Ａ）がカウントされる（ステップＳ２０３で「ＹＥＳ」、ステップＳ２０５参照）。そして、購入電力の１２００Ｗと、第一住宅Ｈａの燃料電池４０の発電電力の１００Ｗと、第三住宅Ｈｃの燃料電池４０の発電電力の３００Ｗの合計として、１６００Ｗ（Ｂ）が算出される（ステップＳ２０６参照）。
In such a case, in the power interchange process, two (A)
そして、１６００Ｗ（Ｂ）が６５０Ｗ（燃料電池４０の第二自立運転時の最大出力）で除算されることにより２．４６、すなわち小数点以下を切り捨てることにより、疑似停電とする燃料電池４０の台数として２台（Ｃ）が算出される（ステップＳ２０７参照）。
Then, by dividing 1600 W (B) by 650 W (the maximum output of the
このようにＡ＝Ｃであるため、図１３に示すように、第一住宅Ｈａ及び第三住宅Ｈｃの２台の燃料電池４０が、疑似的な停電状態となって、第二自立運転を開始する（ステップＳ２１１参照）。
Since A=C, as shown in FIG. 13, the two
また、疑似停電前において購入電力は２台分の燃料電池４０の最大出力よりも大きいため（すなわち、燃料電池４０が最大出力した発電電力が系統電源Ｓ側へ流れないため）、２台の燃料電池４０は、それぞれ最大となる６５０Ｗの電力をパワコン３３に出力する。パワコン３３に出力された発電電力は、第一配電線Ｌ１を介して下流側へと流れ、電力重要に応じて負荷Ｆ（すなわち、自身の住宅Ｈの負荷Ｆ及び他の住宅Ｈの負荷Ｆ）に融通することができる。なお、負荷Ｌに対して不足する分（３００Ｗ）は、系統電源Ｓから購入される。
In addition, since the purchased power is larger than the maximum output of the two
このように、動作パターン２においては、第一住宅Ｈａ及び第三住宅Ｈｃの２台の燃料電池４０が第二自立運転を行うことにより、当該２台の燃料電池４０から１３００Ｗ分の発電電力を融通し、住宅街区Ｔ全体として９００Ｗの購入電力を削減することができる。
As described above, in the
以下では、図７及び図８のフローチャートを用いて、第二の処理（第二の処理の第一実施形態）について説明する。 The second process (first embodiment of the second process) will be described below with reference to the flowcharts of FIGS. 7 and 8. FIG.
なお、第二の処理とは、住宅街区Ｔ内での電力の不足度合いが小さい場合に実行される処理である。 The second process is a process that is executed when the degree of power shortage in the residential block T is small.
ここで、燃料電池４０は、上述の如く、例えば貯湯タンク４１の湯量が不足している場合に給湯需要があったとしても、負荷Ｆに供給する電力が僅かである場合には、給湯需要にかかわらず、排熱を用いて湯を製造することができない。この場合、燃料電池４０は、給湯需要に対して補助熱源を用いて湯を製造することとなるため、ガス燃料の使用量が増加するおそれがある。そこで、第二の処理においては、（住宅街区Ｔ内での電力の不足度合いが小さい場合であっても）所定の条件を満たした場合に、燃料電池４０の第二自立運転を活用して当該燃料電池４０の発電電力を増加させることにより、電力の融通を図るだけでなく、（補助熱源ではなく）排熱を用いて湯を製造することを目的としている。
Here, as described above, even if there is a demand for hot water supply when the amount of hot water in the hot
ステップＳ３０１において、制御部７０は、上述の如きステップＳ２０１と同様の処理を行う。すなわち、制御部７０は、（少なくとも１以上の）太陽光発電部３１が発電しているか否かを判断する。制御部７０は、太陽光発電部３１が発電していると判断した場合（ステップＳ３０１で「ＹＥＳ」）、第二の処理（電力融通処理）を終了する。制御部７０は、太陽光発電部３１が発電していないと判断した場合（ステップＳ３０１で「ＮＯ」）、ステップＳ３０２へ移行する。
In step S301, the
ステップＳ３０２において、発電電力が第三の閾値以下の燃料電池４０があるか否かを判断する。なお、第三の閾値とは、燃料電池４０の発電電力がある程度小さいか否かを判断する基準となる値である。すなわち、発電電力が小さい燃料電池４０があれば、例えば当該燃料電池４０の発電電力を増加した場合に、増加した分の電力を他の住宅Ｈに融通できる可能性がある。そこで、第三の閾値を用いて、電力を融通できる可能性を有する燃料電池４０があるか否かを判断している。本実施形態においては、第三の閾値として、３００Ｗが用いられる。
In step S302, it is determined whether or not there is a
制御部７０は、発電電力が３００Ｗ以下の燃料電池４０があると判断した場合（ステップＳ３０２で「ＹＥＳ」）、ステップＳ３０３へ移行する。一方、制御部７０は、発電電力が３００Ｗ以下の燃料電池４０がないと判断した場合（ステップＳ３０２で「ＮＯ」）、第二の処理（電力融通処理）を終了する。
When the
ステップＳ３０３において、制御部７０は、ステップＳ３０２で判断した発電電力が２００Ｗ以下の燃料電池４０の中に、貯湯量が第四の閾値以下、又は、補助熱源が動作している燃料電池４０があるか否かを判断する。なお、第四の閾値とは、貯湯タンク４１の貯湯量が不足しているか否かを判断する基準となる値である。本実施形態において、第四の閾値として、満タン時を基準として１／５の値が用いられる。
In step S303, the
そして、制御部７０は、ステップＳ３０２で判断した発電電力が２００Ｗ以下の燃料電池４０の中に、貯湯量が第四の閾値以下、又は、補助熱源が動作している燃料電池４０があると判断した場合（ステップＳ３０３で「ＹＥＳ」）、ステップＳ３０４へ移行する。一方、制御部７０は、ステップＳ３０２で判断した発電電力が２００Ｗ以下の燃料電池４０の中に、貯湯量が第四の閾値以下、及び、補助熱源が動作している燃料電池４０がないと判断した場合（ステップＳ３０３で「ＮＯ」）、第二の処理（電力融通処理）を終了する。
Then, if the
ステップＳ３０４において、制御部７０は、ステップＳ３０３で（貯湯量が満タン時の１／５（第四の閾値）以下、又は、補助熱源が動作していると）判断された燃料電池４０に対して、疑似的な停電状態とするための指示を行う。こうして、燃料電池４０は、疑似的な停電状態となると第二自立運転を開始する。また、制御部７０は、対応するパワコン３３に対して、逆潮流不可運転を指示する。
In step S304, the
こうして、燃料電池４０は、第二自立運転を開始すると、発電電力を第三配電線Ｌ３を介してパワコン３３に供給する。パワコン３３に供給された発電電力は、例えば負荷Ｆに対して余剰する場合、蓄電池３２に充電される。このように、パワコン３３に供給された発電電力は負荷Ｆに供給されるか、又は、蓄電池３２に充電されるため、燃料電池４０の発電電力は第二自立運転を開始する前と比較して増加する傾向にある。こうして、燃料電池４０は、発電電力を増加させることができたならば、補助熱源を停止させ、発電時に発生する排熱を用いて湯を製造することができる。
Thus, when the
ステップＳ３０５において、制御部７０は、対応するパワコン３３により発電電力が抑制されている燃料電池４０があるか否かを判断する。制御部７０は、対応するパワコン３３により発電電力が抑制されている燃料電池４０があると判断した場合（ステップＳ３０５で「ＹＥＳ」）、ステップＳ３０６へ移行する。一方、制御部７０は、対応するパワコン３３により発電電力が抑制されている燃料電池４０がないと判断した場合（ステップＳ３０５で「ＮＯ」）、再びステップＳ３０５へ移行する。
In step S<b>305 , the
ステップＳ３０６において、制御部７０は、ステップＳ３０５で（対応するパワコン３３により発電電力が抑制されていると）判断された燃料電池４０の第二自立運転を停止させる（疑似的な停電状態を解除する）と共に、対応するパワコン３３の逆潮流不可運転の指示を解除する。
In step S306, the
すなわち、上述の如く、燃料電池４０が第二自立運転を行う目的は、第二自立運転を開始する前と比較して発電電力を増加させることにより、補助熱源を停止させ、発電時に発生する排熱を用いて湯を製造することにある（ステップＳ３０４参照）。しかし、燃料電池４０の発電電力が、対応するパワコン３３により抑制された場合（ステップＳ３０５参照）には、発電時に発生する排熱を用いて湯を製造できなくなるおそれがある。しがたって、このような場合には、燃料電池４０の第二自立運転を停止させる（ステップＳ３０６参照）。
That is, as described above, the purpose of the
ステップＳ３０７において、制御部７０は、第二自立運転を行っている（疑似的な停電状態である）燃料電池４０があるか否かを判断する。制御部７０は、第二自立運転を行っている（疑似的な停電状態である）燃料電池４０があると判断した場合（ステップＳ３０７で「ＹＥＳ」）、再びステップＳ３０５へ移行する。一方、制御部７０は、第二自立運転を行っている（疑似的な停電状態である）燃料電池４０がないと判断した場合（ステップＳ３０７で「ＮＯ」）、第二の処理（電力融通処理）を終了する。
In step S307, the
このように、第一実施形態に係る第二の処理においては、例えば補助熱源を用いて湯を製造している燃料電池４０があった場合等は、燃料電池４０の第二自立運転を活用して当該燃料電池４０の発電電力を増加させることにより、補助熱源ではなく、排熱を用いて湯を製造することができる。
As described above, in the second process according to the first embodiment, for example, when there is a
以下では、図９のフローチャートを用いて、第二の処理（第二の処理の第二実施形態）について説明する。 The second process (second embodiment of the second process) will be described below with reference to the flowchart of FIG.
第二の処理の第二実施形態において第一実施形態と異なる点は、ステップＳ４０１からステップＳ４０５の処理が追加された点である。以下では、第二の処理の第二実施形態において第一実施形態と異なる点（ステップＳ４０１からステップＳ４０５の処理）について説明を行い、第一実施形態と同一の点については説明を省略する。 The second embodiment of the second processing differs from the first embodiment in that the processing from step S401 to step S405 is added. Below, in the second embodiment of the second processing, differences from the first embodiment (processing from step S401 to step S405) will be described, and description of the same points as the first embodiment will be omitted.
ステップＳ３０５において、制御部７０は、対応するパワコン３３により発電電力が抑制されている燃料電池４０があると判断した場合（ステップＳ３０５で「ＹＥＳ」）、ステップＳ４０１へ移行する。
In step S305, when the
ステップＳ４０１において、制御部７０は、他の蓄電池３２（対応するパワコン３３以外の他のパワコン３３と接続された蓄電池３２）に満充電ではなく停止しているものがあるか否かを判断する。制御部７０は、他の蓄電池３２に満充電ではなく停止しているものがあると判断した場合（ステップＳ４０１で「ＹＥＳ」）、ステップＳ４０２へ移行する。一方、制御部７０は、他の蓄電池３２に満充電ではなく停止しているものがないと判断した場合（ステップＳ４０１で「ＮＯ」）、ステップＳ３０６へ移行する。
In step S401, the
ステップＳ４０２において、制御部７０は、ステップＳ３０５で（対応するパワコン３３により発電電力が抑制されていると）判断された燃料電池４０における、抑制されている発電量を算出する。なお以下では、算出した発電量をＤとする。制御部７０は、ステップＳ４０２の処理の後、ステップＳ４０３へ移行する。
In step S402, the
ステップＳ４０３において、制御部７０は、ステップＳ４０１で（満充電ではなく停止しているものがあると）判断された他の蓄電池３２のうち、充電残量の最も少ない蓄電池３２に対してＤだけ充電指示を行う。
In step S403, the
これにより、例えば対応するパワコン３３に対して、充電指示を行った他の蓄電池３２が下流側に配置されていた場合には、前記対応するパワコン３３よりも下流側において電力需要が増加することとなる。すなわち、前記対応するパワコン３３が、燃料電池４０の発電電力を抑制しなくとも、当該燃料電池４０の発電電力は系統電源Ｓ側（上流側）へ流れるのではなく、下流側へ流れることとなる。
As a result, for example, when another
こうして、充電指示を行った蓄電池３２は、充電指示を行わなかった場合には抑制されていた他の住宅Ｈの燃料電池４０の発電電力を充電することができる。また、第一実施形態とは異なり、燃料電池４０の発電電力が、対応するパワコン３３により抑制された結果、当該燃料電池４０の第二自立運転を停止されること（ステップＳ３０５で「ＹＥＳ」、ステップＳ３０６）を、抑制することができる。
In this way, the
制御部７０は、ステップＳ４０３の処理の後、ステップＳ４０４へ移行する。
After the process of step S403, the
ステップＳ４０４において、制御部７０は、５００Ｗ（第一の閾値）以上の購入電力が発生しているか否かを判断する。制御部７０は。５００Ｗ（第一の閾値）以上の購入電力が発生していると判断した場合（ステップＳ４０４で「ＹＥＳ」）、ステップＳ４０５へ移行する。一方、制御部７０は、５００Ｗ（第一の閾値）以上の購入電力が発生していないと判断した場合（ステップＳ４０４で「ＮＯ」）、再びステップＳ３０５へ移行する。
In step S404, the
ステップＳ４０５において、制御部７０は、全ての対応する燃料電池４０の第二自立運転を停止させる（疑似的な停電状態を解除する）と共に、パワコン３３の逆潮流不可運転の指示を解除する。制御部７０は、ステップＳ４０５の処理の後、第二の処理（電力融通処理）を終了する。
In step S405, the
このように、第二実施形態に係る第二の処理においては、第一実施形態と同様の効果を得られる他、ある住宅Ｈの（充電指示を行った）蓄電池３２は、充電指示を行わなかった場合には抑制されていた他の住宅Ｈの燃料電池４０の発電電力を充電することができる。また、第一実施形態とは異なり、燃料電池４０の発電電力が、対応するパワコン３３により抑制された結果、当該燃料電池４０の第二自立運転を停止されることを、抑制することができる。
As described above, in the second process according to the second embodiment, in addition to obtaining the same effect as in the first embodiment, the
以下では、図１４から図１８を用いて、第二の処理に関する具体的な動作パターンの一例について説明する。 An example of a specific operation pattern related to the second process will be described below with reference to FIGS. 14 to 18. FIG.
まず、図１４及び図１５を用いて、動作パターン３について説明する。
First,
なお、動作パターン３は、第一実施形態に係る第二の処理に関する具体的な動作パターンの一例を示すものである。
Note that the
図１４に示すように、動作パターン３においては、疑似停電前の状態で、いずれの蓄電システム３０の蓄電池３２及び太陽光発電部３１も動作していないものとする。また、いずれの燃料電池４０の貯湯タンク４１も満タンではないものとする。
As shown in FIG. 14, in
また、購入電力は２００Ｗであるとする。また、第一住宅Ｈａにおいて、負荷Ｌの消費電力が４００Ｗであり、燃料電池４０が３５０Ｗ発電し、５０Ｗ買電されている。また、第二住宅Ｈｂにおいて、負荷Ｌの消費電力が７５０Ｗであり、燃料電池４０が７００Ｗ発電し、５０Ｗ買電されている。また、第三住宅Ｈｃにおいて、負荷Ｌの消費電力が１００Ｗであり、燃料電池４０が０Ｗ発電し、１００Ｗ買電されている。
It is also assumed that the purchased power is 200W. Also, in the first house Ha, the power consumption of the load L is 400 W, the
また、第二住宅Ｈｂにおいては、燃料電池４０の排熱が利用されて湯が製造されているものとする。また、第三住宅Ｈｃにおいては、燃料電池４０の発電電力がないため排熱が利用されず、補助熱源を用いて湯が製造されているものとする。
Also, in the second house Hb, the exhaust heat of the
このような場合、電力融通処理においては、発電電力が３００Ｗ以下である、第三住宅Ｈｃの燃料電池４０において補助熱源が動作されているため、図１５に示すように、当該燃料電池４０が、疑似的な停電状態となって、第二自立運転を開始する（ステップＳ３０２で「ＹＥＳ」、ステップＳ３０３で「ＹＥＳ」、ステップＳ３０４参照）。
In such a case, in the power interchange process, since the auxiliary heat source is being operated in the
なお、疑似停電前において購入電力は燃料電池４０の最大出力よりも小さい（すなわち、燃料電池４０が最大出力した発電電力が系統電源Ｓ側へ流れる可能性があるため）、第三蓄電システム３０ｃの蓄電池３２が燃料電池４０の発電電力を充電する。具体的には、第一配電線Ｌ１を介して下流側へと流れる分（２００Ｗ）に対して余剰する分、すなわち蓄電池３２は４５０Ｗの電力を充電する。こうして、第三住宅Ｈｃの燃料電池４０は、最大となる６５０Ｗの電力をパワコン３３に出力することができる。
Note that the purchased power is smaller than the maximum output of the
このように、動作パターン３においては、第三住宅Ｈｃの燃料電池４０は発電電力を増加させることができる。すなわち、第三住宅Ｈｃの燃料電池４０の発電電力を融通させることができると共に、当該第三住宅Ｈｃの燃料電池４０において、補助熱源を停止し、排熱を用いて湯を製造することができる。
Thus, in
次に、図１６から図１８を用いて、動作パターン４について説明する。
Next,
なお、動作パターン４は、第二実施形態に係る第二の処理に関する具体的な動作パターンの一例を示すものである。
図１６に示すように、動作パターン４においては、疑似停電前の状態で、いずれの蓄電システム３０の蓄電池３２及び太陽光発電部３１の動作していないものとする。また、いずれの燃料電池４０の貯湯タンク４１も満タンではないものとする。ただし、第三蓄電システム３０ｃの蓄電池３２は満充電であるとする。また、第一蓄電システム３０ａの蓄電池３２は、満充電ではなく停止しているものとする。
As shown in FIG. 16 , in
また、購入電力は２００Ｗであるとする。また、第一住宅Ｈａにおいて、負荷Ｌの消費電力が４００Ｗであり、燃料電池４０が３５０Ｗ発電し、５０Ｗ買電されている。また、第二住宅Ｈｂにおいて、負荷Ｌの消費電力が７５０Ｗであり、燃料電池４０が７００Ｗ発電し、５０Ｗ買電されている。また、第三住宅Ｈｃにおいて、負荷Ｌの消費電力が１００Ｗであり、燃料電池４０が０Ｗ発電し、１００Ｗ買電されている。
It is also assumed that the purchased power is 200W. Also, in the first house Ha, the power consumption of the load L is 400 W, the
また、第二住宅Ｈｂにおいては、燃料電池４０の排熱が利用されて湯が製造されているものとする。また、第三住宅Ｈｃにおいては、燃料電池４０の発電電力がないため排熱が利用されず、補助熱源を用いて湯が製造されているものとする。
Also, in the second house Hb, the exhaust heat of the
このような場合、電力融通処理においては、発電電力が３００Ｗ以下である、第三住宅Ｈｃの燃料電池４０において補助熱源が動作されているため、図１７に示すように、当該燃料電池４０が、疑似的な停電状態となって、第二自立運転を開始する（ステップＳ３０２で「ＹＥＳ」、ステップＳ３０３で「ＹＥＳ」、ステップＳ３０４参照）。
In such a case, in the power interchange process, since the auxiliary heat source is operated in the
なお、疑似停電前において購入電力は燃料電池４０の最大出力よりも小さい（すなわち、燃料電池４０が最大出力した発電電力が系統電源Ｓ側へ流れる可能性がある）が、動作パターン３とは異なり、第三蓄電システム３０ｃの蓄電池３２は満充電であるため、燃料電池４０の発電電力を充電することができない。そこで、パワコン３３には逆潮流不可運転の指示が行われているため（ステップＳ３０４参照）、当該パワコン３３は燃料電池４０の発電電力が系統電源Ｓ側へ流れないように、当該燃料電池４０の発電電力を抑制していく。具体的には、第三住宅Ｈｃの燃料電池４０は、発電電力を２００Ｗまで抑制される。
Note that the purchased power is smaller than the maximum output of the
こうして、第三住宅Ｈｃの燃料電池４０は、発電電力を２００Ｗまで抑制されたものの、疑似停電前と比較して発電電力を増加させることができる。すなわち、第三住宅Ｈｃの燃料電池４０の発電電力を融通させることができると共に、当該第三住宅Ｈｃの燃料電池４０において、補助熱源を停止し、排熱を用いて湯を製造することができる。
Thus, although the generated power of the
ここで、第一蓄電システム３０ａの蓄電池３２は、満充電ではなく停止している。すなわち、電力融通処理においては、発電抑制する第三蓄電システム３０ｃのパワコン３３があり（ステップＳ３０５で「ＹＥＳ」参照）、満充電ではなく停止している第一蓄電システム３０ａの蓄電池３２があるため（ステップＳ４０１で「ＹＥＳ」参照）、抑制されている発電量として４５０Ｗ（Ｄ）が算出される（ステップＳ４０２参照）。
Here, the
この場合、充電残量の最も少ない蓄電池３２（ここでは、第一蓄電システム３０ａの蓄電池３２であるとする）に、４５０Ｗの充電指示が行われる（ステップＳ４０３）。その結果、図１８に示すように、負荷Ｌに供給される分（２００Ｗ）と、第一蓄電システム３０ａの蓄電池３２に充電される分（４５０Ｗ）とを合わせた電力を、第三住宅Ｈｃの燃料電池４０はパワコン３３に出力する。すなわち、第三住宅Ｈｃの燃料電池４０は、最大出力である６５０Ｗの電力をパワコン３３に出力することができる。
In this case, a 450 W charging instruction is issued to the
このように、動作パターン４においては、発電抑制するのではなく他の蓄電池３２に充電指示を行うことにより、第二自立運転を行う燃料電池４０を最大出力とすることができる。すなわち、燃料電池４０の発電電力を効率よく活用することができる。
As described above, in
以上のように、本実施形態（具体的には、電力融通処理の第一の処理）に係る電力融通システム１は、
負荷Ｆ（電力負荷）を有する複数の住宅Ｈの間で電力を融通させる電力融通システムであって、
前記複数の住宅Ｈの負荷Ｆと第一配電線Ｌ１（第一の配電線）を介して接続されるパワコン３３と、
前記複数の住宅Ｈにそれぞれ設けられ、通常時に、対応する負荷Ｆと第二配電線Ｌ２（第二の配電線）を介して接続された発電可能な燃料電池４０と、
電力の融通に関する電力融通処理を実行可能な制御部７０と、
を具備し、
前記燃料電池４０は、
停電が発生した場合に、自立運転可能であって、かつ、前記第二配電線Ｌ２を介した接続が解除されると共に前記パワコン３３と第三配電線Ｌ３（第三の配電線）を介して接続され、
前記制御部７０は、
前記燃料電池４０を疑似的な停電状態とすることにより、前記自立運転（第二自立運転）による発電電力を前記第三配電線Ｌ３から前記パワコン３３を介して前記第一配電線Ｌ１に出力させるものである（ステップＳ２１０等参照）。
As described above, the
A power interchange system that interchanges power between a plurality of houses H having a load F (power load),
a
A
a
and
The
When a power failure occurs, it is possible to operate independently, and the connection via the second distribution line L2 is canceled, and the
The
By putting the
このような構成により、燃料電池４０の発電電力を複数の住宅Ｈの間で好適に融通させることができる。
すなわち、燃料電池４０は、疑似的な停電状態となると第二自立運転を開始し、第一配電線Ｌ１へと出力される。そして、第一配電線Ｌ１へと出力された燃料電池４０の発電電力は、当該第一配電線Ｌ１を介して下流側へと流れ、電力重要に応じて負荷Ｆ（すなわち、自身の住宅Ｈの負荷Ｆ及び他の住宅Ｈの負荷Ｆ）に供給される。すなわち、燃料電池４０の発電電力を、他の住宅Ｈに融通することができる。
With such a configuration, the power generated by the
That is, the
また、電力融通システム１において、
前記制御部７０は、
通常時において前記発電電力が第一の閾値よりも大きい前記燃料電池４０を疑似的な停電状態とせず、前記発電電力が前記第一の閾値以下の前記燃料電池４０を疑似的な停電状態とするものである（ステップＳ２０３等参照）。
Also, in the
The
In a normal state, the
このような構成により、燃料電池４０の発電電力を複数の住宅Ｈの間でより好適に融通させることができる。
すなわち、例えば住宅街区Ｔ内で多くの電力が不足しており、燃料電池４０の発電電力の融通を行う必要性が高いと想定される場合に、燃料電池４０の発電電力を、他の住宅Ｈに融通することができる。
With such a configuration, the power generated by the
That is, for example, when there is a shortage of a lot of power in the residential block T and it is assumed that there is a high need for interchanging the power generated by the
また、電力融通システム１において、
前記制御部７０は、
系統電源Ｓから前記複数の住宅Ｈの負荷Ｆに供給される電力と、前記発電電力が第一の閾値以下の燃料電池４０の総発電量と、に基づいて、
複数の燃料電池４０のうち、疑似的な停電状態とする燃料電池４０の台数を決定するものである（ステップＳ２０６、ステップＳ２０７等参照）。
Also, in the
The
Based on the power supplied from the system power supply S to the loads F of the plurality of houses H and the total power generation of the
Among the plurality of
このような構成により、燃料電池４０の発電電力を複数の住宅Ｈの間でより好適に融通させることができる。
すなわち、適切な数の燃料電池４０の発電電力を融通することができる。
With such a configuration, the power generated by the
That is, the power generated by an appropriate number of
また、電力融通システム１において、
前記制御部７０は、
過去の疑似的な停電状態とした回数に応じて、複数の燃料電池４０のうち優先して疑似的な停電状態とする燃料電池４０を選択する（ステップＳ２０９等参照）。
Also, in the
The
A
このような構成により、他の燃料電池４０と比較して過剰に疑似的な停電状態となる燃料電池４０がないため、複数の燃料電池４０間の公平性を図ることができる。
With such a configuration, since there is no
また、電力融通システム１において、
前記制御部７０は、
前記自立運転による前記燃料電池４０の発電電力が前記第一配電線Ｌ１を系統電源Ｓ側へ流れるのを規制するものである（ステップＳ２１１等参照）。
Also, in the
The
It regulates the flow of the electric power generated by the
このような構成により、燃料電池４０の発電電力が系統電源Ｓへ流れるのを抑制することができる。
With such a configuration, the power generated by the
また、電力融通システム１において、
前記制御部７０は、
前記自立運転による前記燃料電池４０の発電電力を抑制させる逆潮流不可運転（抑制運転）を前記パワコン３３に実行させることにより、前記発電電力が前記第一配電線Ｌ１を系統電源Ｓ側へ流れるのを規制するものである（ステップＳ２１１等参照）。
Also, in the
The
By causing the
このような構成により、燃料電池４０の発電電力が系統電源Ｓへ流れるのを抑制することができる。
With such a configuration, the power generated by the
また、電力融通システム１において、
前記パワコン３３は電力を充放電可能な蓄電池３２に接続され、
前記制御部７０は、
前記蓄電池３２が充電を実行した場合、前記蓄電池３２に対応する前記燃料電池４０の疑似的な停電状態を解除するものである（ステップＳ２１２、ステップＳ２１３等参照）。
Also, in the
The
The
When the
このような構成により、燃料電池４０の発電電力を複数の住宅Ｈの間でより好適に融通させることができる。
すなわち、第二自立運転により燃料電池４０の発電電力を融通する必要性が低くなったと想定される場合に、燃料電池４０の第二自立運転を停止させることができる。
With such a configuration, the power generated by the
That is, the second self-sustaining operation of the
また、以上のように、本実施形態（具体的には、電力融通処理の第二の処理）に係る電力融通システム１は、
負荷Ｆを有する複数の住宅Ｈの間で電力を融通させる電力融通システムであって、
前記複数の住宅Ｈの負荷Ｆと第一配電線Ｌ１を介して接続されるパワコン３３と、
前記複数の住宅Ｈにそれぞれ設けられ、通常時に、対応する負荷Ｆと第二配電線Ｌ２を介して接続された発電可能な燃料電池４０と、
電力の融通に関する電力融通処理を実行可能な制御部７０と、
を具備し、
前記燃料電池４０は、
発電電力の大きさに応じて、発電時に発生する排熱又は補助熱源を用いて湯を製造することが可能であり、
停電が発生した場合に、自立運転可能であって、かつ、前記第一配電線Ｌ１を介した接続が解除されると共に前記パワコン３３と第三配電線Ｌ３を介して接続され、
前記制御部７０は、
通常時において前記燃料電池４０が前記補助熱源を用いて湯を製造している場合、
前記燃料電池４０を疑似的な停電状態とすることにより、前記自立運転（第二自立運転）による発電電力を前記第三配電線Ｌ３に出力させることにより、
前記燃料電池４０の発電電力を増加させ、前記補助熱源ではなく前記排熱を用いて湯を製造させるものである。
Further, as described above, the
A power interchange system that interchanges power between a plurality of houses H having a load F,
a
A
a
and
The
Depending on the amount of power generated, it is possible to produce hot water using exhaust heat generated during power generation or an auxiliary heat source,
When a power failure occurs, it is possible to operate in a self-supporting manner, and the connection via the first distribution line L1 is canceled and the
The
When the
By putting the
The power generated by the
このような構成により、燃料電池４０の発電電力を、湯の製造を考慮しつつ複数の住宅Ｈの間で好適に融通させることができる。
すなわち、例えば補助熱源を用いて湯を製造している燃料電池４０があった場合は、燃料電池４０の第二自立運転を活用して当該燃料電池４０の発電電力を増加させることにより、補助熱源ではなく、排熱を用いて湯を製造することができる。また、第二自立運転により発電された電力は、他の住宅Ｈに融通することができる。
With such a configuration, the electric power generated by the
That is, for example, if there is a
また、電力融通システム１において、
前記制御部７０は、
通常時において、製造された湯の貯湯量が所定量（１／５）以下である場合、
前記湯を製造せずに発電している燃料電池４０を疑似的な停電状態とするものである（ステップＳ３０３等参照）。
Also, in the
The
Under normal conditions, when the amount of hot water produced is less than or equal to a predetermined amount (1/5),
The
このような構成により、今後給湯需要が発生した場合に、貯湯タンク４１の貯湯量がすぐにカラとなり、給湯ができなくなるのを抑制することができる。
With such a configuration, it is possible to prevent the hot
また、電力融通システム１において、
前記制御部７０は、
前記自立運転による前記燃料電池４０の発電電力が前記第一配電線Ｌ１を系統電源Ｓ側へ流れるのを規制するものである（ステップＳ３０４等参照）。
Also, in the
The
It regulates the power generated by the
このような構成により、燃料電池４０の発電電力が系統電源Ｓへ流れるのを抑制することができる。
With such a configuration, the power generated by the
また、電力融通システム１において、
前記パワコン３３（パワーコンディショナ）には、電力を充放電可能な蓄電池３２が接続され、
前記制御部７０は、
前記パワコン３３（パワーコンディショナ）を介して前記燃料電池４０の発電電力を前記蓄電池３２に充電させることにより、前記自立運転による前記燃料電池４０の発電電力が前記第一配電線Ｌ１を系統電源Ｓ側へ流れるのを規制するものである（ステップＳ３０４等参照）。
Also, in the
A
The
By charging the
このような構成により、燃料電池４０の発電電力が系統電源Ｓへ流れるのを抑制することができる。
With such a configuration, the power generated by the
また、電力融通システム１において、
前記蓄電池３２及び前記蓄電池３２が接続された前記パワコン３３は複数組設けられ、
前記制御部７０は、
一の前記パワコン３３（パワーコンディショナ）に接続された蓄電池３２が前記燃料電池４０の発電電力を充電できない場合、充電できない分の電力を他の前記パワコン３３（パワーコンディショナ）に接続された蓄電池３２に充電させるものである（ステップＳ４０３等参照）、
Also, in the
A plurality of sets of the
The
When the
このような構成により、第二自立運転による燃料電池４０の発電電力を、無駄に抑制するのではなく充電することにより、必要に応じたタイミングで使用することができる。
With such a configuration, the power generated by the
また、電力融通システム１において、
前記制御部７０は、
通常時において前記発電電力が第一の閾値よりも大きい前記燃料電池４０を疑似的な停電状態とせず、前記発電電力が前記第一の閾値以下の前記燃料電池４０を疑似的な停電状態とするものである（ステップＳ３０２等参照）。
Also, in the
The
In a normal state, the
このような構成により、燃料電池４０の発電電力を複数の住宅Ｈの間でより好適に融通させることができる。
すなわち、例えば住宅街区Ｔ内で多くの電力が不足しており、燃料電池４０の発電電力の融通を行う必要性が高いと想定される場合に、燃料電池４０の発電電力を、他の住宅Ｈに融通することができる。
With such a configuration, the power generated by the
That is, for example, when there is a shortage of a lot of power in the residential block T and it is assumed that there is a high need for interchanging the power generated by the
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above configurations, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims.
例えば、本実施形態において、住宅街区Ｔに設けられる建物は住宅に限定するものではなく、工場やマンション、病院等の任意の場所であってもよい。また、住宅街区Ｔが有する住宅は３つに限るものではなく、任意の戸数の住宅を設けることが可能である。 For example, in the present embodiment, the buildings provided in the residential block T are not limited to residences, and may be arbitrary locations such as factories, condominiums, and hospitals. Also, the number of houses in the residential block T is not limited to three, and any number of houses can be provided.
また、燃料電池４０は、ＰＥＦＣにより構成されるものとしたが、これに限定するものではない。燃料電池４０は、例えば固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ ： Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）により構成されるものであってもよい。
Moreover, although the
また、燃料電池４０は、その仕様のため、発電電力がない場合に排熱を用いて湯を製造することができないとしたが、燃料電池４０の仕様はこれに限定するものではない。
Also, due to its specifications, the
なお、パワコン３３が逆潮流不可運転を行うことにより、第二自立運転時の燃料電池４０の発電電力を減少させるものとしたが、第二自立運転時の燃料電池４０の発電電力を減（抑制）少させる手段はこれに限定されない。例えば、制御部７０が、燃料電池４０に直接的に指示することにより、燃料電池４０の発電電力を減少させてもよい。
Although the
また、電力融通処理における、第一の閾値、第二の閾値、第三の閾値及び第四の閾値は本実施形態に係る値に限定するものではなく、その意図に沿う値であれば、任意の値を採用することができる。 Also, the first threshold, the second threshold, the third threshold, and the fourth threshold in the power interchange process are not limited to the values according to the present embodiment, and any value can be adopted as long as it meets the intention.
１ 電力融通システム
３３ パワコン
４０ 燃料電池
７０ 制御部
Ｌ１ 第一配電線
Ｌ２ 第二配電線
Ｌ３ 第三配電線
Ｓ 系統電源
1
Claims (7)
前記複数の建物の電力負荷と第一の配電線を介して接続されるパワーコンディショナと、
前記複数の建物にそれぞれ設けられ、通常時に、対応する電力負荷と第二の配電線を介して接続された発電可能な燃料電池と、
電力の融通に関する電力融通処理を実行可能な制御部と、
を具備し、
前記燃料電池は、
停電が発生した場合に、自立運転可能であって、かつ、前記第二の配電線を介した接続が解除されると共に前記パワーコンディショナと第三の配電線を介して接続され、
前記制御部は、
前記燃料電池を疑似的な停電状態とすることにより、前記自立運転による発電電力を前記第三の配電線から前記パワーコンディショナを介して前記第一の配電線に出力させる、
電力融通システム。 A power interchange system for power interchange between multiple buildings having power loads,
a power conditioner connected to the power loads of the plurality of buildings via a first distribution line;
a fuel cell capable of generating electricity, which is provided in each of the plurality of buildings and is normally connected to the corresponding power load via a second distribution line;
a control unit capable of executing power interchange processing relating to power interchange;
and
The fuel cell is
In the event of a power outage, it is capable of self-sustaining operation, is disconnected via the second distribution line, and is connected to the power conditioner via a third distribution line,
The control unit
By placing the fuel cell in a pseudo power outage state, the power generated by the self-sustained operation is output from the third distribution line to the first distribution line via the power conditioner;
Power interchange system.
通常時において前記発電電力が第一の閾値よりも大きい前記燃料電池を疑似的な停電状態とせず、前記発電電力が前記第一の閾値以下の前記燃料電池を疑似的な停電状態とする、
請求項１に記載の電力融通システム。 The control unit
In a normal state, the fuel cell whose generated power is greater than the first threshold is not placed in a pseudo power outage state, and the fuel cell whose generated power is equal to or lower than the first threshold is placed in a pseudo power outage state.
The power interchange system according to claim 1.
系統電源から前記複数の建物の電力負荷に供給される電力と、前記発電電力が第一の閾値以下の燃料電池の総発電量と、に基づいて、
複数の燃料電池のうち、疑似的な停電状態とする燃料電池の台数を決定する、
請求項１又は請求項２に記載の電力融通システム。 The control unit
Based on the power supplied from the grid power supply to the power loads of the plurality of buildings and the total power generation of the fuel cells whose power is equal to or less than a first threshold,
Determining the number of fuel cells to be in a pseudo blackout state among the plurality of fuel cells,
The power interchange system according to claim 1 or 2.
過去の疑似的な停電状態とした回数に応じて、複数の燃料電池のうち優先して疑似的な停電状態とする燃料電池を選択する、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電力融通システム。 The control unit
Selecting a fuel cell that is preferentially put into a pseudo power outage state from among a plurality of fuel cells according to the number of past pseudo power outage states,
The power interchange system according to any one of claims 1 to 3.
前記自立運転による前記燃料電池の発電電力が前記第一の配電線を系統電源側へ流れるのを規制する、
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の電力融通システム。 The control unit
restricting the power generated by the fuel cell in the self-sustained operation from flowing through the first distribution line to the system power supply side;
The power interchange system according to any one of claims 1 to 4.
前記燃料電池の発電電力を抑制させる抑制運転を前記パワーコンディショナに実行させることより、前記自立運転による前記燃料電池の発電電力が前記第一の配電線を系統電源側へ流れるのを規制する、
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の電力融通システム。 The control unit
By causing the power conditioner to perform a restrained operation that suppresses the power generated by the fuel cell, the power generated by the fuel cell due to the self-sustaining operation is restricted from flowing through the first distribution line to the system power supply side.
The power interchange system according to any one of claims 1 to 4.
前記制御部は、
前記蓄電池が充電を実行した場合、前記蓄電池に対応する前記燃料電池の疑似的な停電状態を解除する、
請求項５または請求項６に記載の電力融通システム。 The power conditioner is connected to a storage battery capable of charging and discharging power,
The control unit
When the storage battery executes charging, canceling the pseudo power failure state of the fuel cell corresponding to the storage battery;
The power interchange system according to claim 5 or 6.
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