JP2000299116A - コージェネレーション設備の運転方法 - Google Patents
コージェネレーション設備の運転方法Info
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- JP2000299116A JP2000299116A JP11107707A JP10770799A JP2000299116A JP 2000299116 A JP2000299116 A JP 2000299116A JP 11107707 A JP11107707 A JP 11107707A JP 10770799 A JP10770799 A JP 10770799A JP 2000299116 A JP2000299116 A JP 2000299116A
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- heat
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電気エネルギーを効率よく利用して、無駄な熱
エネルギーの発生を抑制できるコージョネレーション設
備の運転方法を提供する。 【解決手段】電力負荷が高い時間帯には、自家用発電装
置による電力と商用電力を併用して電力を供給し、電力
負荷の低い時間帯には、商用電力のみを利用して電力を
供給することを特徴とする、コージェネレーション設備
の運転方法。
エネルギーの発生を抑制できるコージョネレーション設
備の運転方法を提供する。 【解決手段】電力負荷が高い時間帯には、自家用発電装
置による電力と商用電力を併用して電力を供給し、電力
負荷の低い時間帯には、商用電力のみを利用して電力を
供給することを特徴とする、コージェネレーション設備
の運転方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コージェネレーシ
ョン設備の運転方法に関する。
ョン設備の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】エネルギーの有効利用を図るという観点
から、自家用発電装置から排出される熱を回収し、この
回収した熱と熱源装置（ボイラー等）により生成した熱
とで、熱負荷に供給する熱量を賄う排熱利用タイプのコ
ージェネレーション設備が用いられている。コージェネ
レーション設備の発電機としては、数百〜５００ｋＷ級
のガスエンジンやガスタービンを使用したものが多く、
主として、オフィス、公共施設、ホテル、スポーツ施設
等に設置されている。
から、自家用発電装置から排出される熱を回収し、この
回収した熱と熱源装置（ボイラー等）により生成した熱
とで、熱負荷に供給する熱量を賄う排熱利用タイプのコ
ージェネレーション設備が用いられている。コージェネ
レーション設備の発電機としては、数百〜５００ｋＷ級
のガスエンジンやガスタービンを使用したものが多く、
主として、オフィス、公共施設、ホテル、スポーツ施設
等に設置されている。
【０００３】近年、新たに、大きな市場として、家庭用
コージェネレーション設備が注目されいるが、現状のコ
ージェネレーション設備では規模が大き過ぎるために実
用的ではなく、又、上記した施設と比べると、家庭では
熱の消費量が比較的少ないために、従来の設備で必要と
する全ての電力及び熱（給湯、暖房）を賄おうとする
と、熱の発生量が過剰となり、そのまま使用することは
できない。そこで、１０ｋＷ程度の小型のガスエンジン
を備えたコージェネレーション設備が開発されてきた。
この設備は、規模の点では、家庭用コージェネレーショ
ン設備として使用できるが、家庭用コージェネレーショ
ン設備だけで必要な電力と熱を全て賄おうとすると、特
に、夏場に過剰な熱が発生するという問題が残る。
コージェネレーション設備が注目されいるが、現状のコ
ージェネレーション設備では規模が大き過ぎるために実
用的ではなく、又、上記した施設と比べると、家庭では
熱の消費量が比較的少ないために、従来の設備で必要と
する全ての電力及び熱（給湯、暖房）を賄おうとする
と、熱の発生量が過剰となり、そのまま使用することは
できない。そこで、１０ｋＷ程度の小型のガスエンジン
を備えたコージェネレーション設備が開発されてきた。
この設備は、規模の点では、家庭用コージェネレーショ
ン設備として使用できるが、家庭用コージェネレーショ
ン設備だけで必要な電力と熱を全て賄おうとすると、特
に、夏場に過剰な熱が発生するという問題が残る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
電気エネルギーを効率よく利用して、無駄な熱エネルギ
ーの発生を抑制できるコージョネレーション設備の運転
方法を提供することである。
電気エネルギーを効率よく利用して、無駄な熱エネルギ
ーの発生を抑制できるコージョネレーション設備の運転
方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した如
き課題に鑑みて、鋭意研究を重ねた結果、コージェネレ
ーション設備の自家用発電装置を常時運転すること無
く、電力負荷が多量に発生する時間帯にのみ自家用発電
装置を運転して商用電力と併用して電力を供給し、比較
的電力消費量の少ない時間帯には、商用電力のみを利用
して電力を供給することによって、無駄な熱エネルギー
の発生を抑制して、効率の良い電気エネルギーの利用が
可能となり、更に、設備コストも低減できることを見出
し、ここに本発明を完成するに至った。
き課題に鑑みて、鋭意研究を重ねた結果、コージェネレ
ーション設備の自家用発電装置を常時運転すること無
く、電力負荷が多量に発生する時間帯にのみ自家用発電
装置を運転して商用電力と併用して電力を供給し、比較
的電力消費量の少ない時間帯には、商用電力のみを利用
して電力を供給することによって、無駄な熱エネルギー
の発生を抑制して、効率の良い電気エネルギーの利用が
可能となり、更に、設備コストも低減できることを見出
し、ここに本発明を完成するに至った。
【０００６】即ち、本発明は、下記のコージェネレーシ
ョン設備の運転方法、及びコージェネレーション設備を
提供するものである。
ョン設備の運転方法、及びコージェネレーション設備を
提供するものである。
【０００７】１．電力負荷が高い時間帯には、自家用発
電装置による電力と商用電力を併用して電力を供給し、
電力負荷の低い時間帯には、商用電力のみを利用して電
力を供給することを特徴とする、コージェネレーション
設備の運転方法。
電装置による電力と商用電力を併用して電力を供給し、
電力負荷の低い時間帯には、商用電力のみを利用して電
力を供給することを特徴とする、コージェネレーション
設備の運転方法。
【０００８】２．商用電力のみを利用する時間帯が、電
力料金の深夜電力時間帯である上記項１に記載の方法。
力料金の深夜電力時間帯である上記項１に記載の方法。
【０００９】３．コージェネレーション設備が、容量１
５ｋＷ以下の蓄電部を備えた出力２ｋＷ以下の高分子電
解質型燃料電池からなる自家用発電装置による電力供給
系統と商用電力による電力供給系統を含む電力供給部
と、自家用発電装置から排出される熱と熱源装置から発
生する熱を供給する熱供給部を有するものである上記項
１又は２に記載のコージェネレーション設備の運転方
法。
５ｋＷ以下の蓄電部を備えた出力２ｋＷ以下の高分子電
解質型燃料電池からなる自家用発電装置による電力供給
系統と商用電力による電力供給系統を含む電力供給部
と、自家用発電装置から排出される熱と熱源装置から発
生する熱を供給する熱供給部を有するものである上記項
１又は２に記載のコージェネレーション設備の運転方
法。
【００１０】４．蓄電部の容量が５ｋＷ以下である上記
項１〜３のいずれかに記載の方法。
項１〜３のいずれかに記載の方法。
【００１１】５．蓄電部が、リチウム二次電池若しくは
ニッケル水素電池、又はこれらの電池とキャパシタを併
用したものである上記項１〜４のいずれかに記載の方
法。
ニッケル水素電池、又はこれらの電池とキャパシタを併
用したものである上記項１〜４のいずれかに記載の方
法。
【００１２】６．容量１５ｋＷ以下の蓄電部を備えた出
力２ｋＷ以下の高分子電解質型燃料電池からなる自家用
発電装置による電力供給系統と商用電力による電力供給
系統を含む電力供給部と、自家用発電装置から排出され
る熱と熱源装置から発生する熱を供給する熱供給部を有
するコージェネレーション設備。
力２ｋＷ以下の高分子電解質型燃料電池からなる自家用
発電装置による電力供給系統と商用電力による電力供給
系統を含む電力供給部と、自家用発電装置から排出され
る熱と熱源装置から発生する熱を供給する熱供給部を有
するコージェネレーション設備。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の方法で用いるコージェネ
レーション設備では、自家用発電装置として、通常のコ
ージェネレーション設備で用いる各種発電装置、例え
ば、ガスエンジン、ガスタービン、燃料電池などを用い
ることができる。特に、燃料電池は、発電効率が他の発
電装置と比べて高く、発生する電力と熱量の比率が家庭
で消費する比率に近い点で好ましい。更に、燃料電池の
中でも、高分子電解質型燃料電池が好ましい。発電装置
の出力は、家庭用として用いる場合には、２ｋＷ程度以
下で十分である。
レーション設備では、自家用発電装置として、通常のコ
ージェネレーション設備で用いる各種発電装置、例え
ば、ガスエンジン、ガスタービン、燃料電池などを用い
ることができる。特に、燃料電池は、発電効率が他の発
電装置と比べて高く、発生する電力と熱量の比率が家庭
で消費する比率に近い点で好ましい。更に、燃料電池の
中でも、高分子電解質型燃料電池が好ましい。発電装置
の出力は、家庭用として用いる場合には、２ｋＷ程度以
下で十分である。
【００１４】自家用発電装置の運転形態としては、定格
運転と負荷追従運転がある。負荷追従運転は、電力負荷
に対応して出力を変動させるので、蓄電部を必要としな
い点で有利であるが、電力負荷が小さくなり、出力を小
さくしていくと、効率（発電効率、熱効率）が急激に低
下するという短所がある。従って、効率を最大にするた
めには、定格で運転することが好ましい。但し、定格運
転では電力負荷に対して発生する電力が過不足が生じる
ので、この問題を解消するために、コージェネレーショ
ン設備の内部に蓄電部を設けることが好ましい。
運転と負荷追従運転がある。負荷追従運転は、電力負荷
に対応して出力を変動させるので、蓄電部を必要としな
い点で有利であるが、電力負荷が小さくなり、出力を小
さくしていくと、効率（発電効率、熱効率）が急激に低
下するという短所がある。従って、効率を最大にするた
めには、定格で運転することが好ましい。但し、定格運
転では電力負荷に対して発生する電力が過不足が生じる
ので、この問題を解消するために、コージェネレーショ
ン設備の内部に蓄電部を設けることが好ましい。
【００１５】蓄電部としては、設置場所のスペースを小
さくする意味で、リチウム二次電池やニッケル水素電池
などの高性能な二次電池を用いることが好ましい。ま
た、二次電池だけでは急激な電池負荷の増加に対して出
力が不足する場合には、キャパシタを二次電池と併用し
た蓄電部とすればよい。蓄電池の容量については、設置
スペースを小さくするためと、コスト増大を抑えるため
に、必要以上に大きくないことが好ましく、家庭用のコ
ージェネレーション設備については、１５ｋＷ以下、好
ましくは５ｋＷ以下の容量がよい。
さくする意味で、リチウム二次電池やニッケル水素電池
などの高性能な二次電池を用いることが好ましい。ま
た、二次電池だけでは急激な電池負荷の増加に対して出
力が不足する場合には、キャパシタを二次電池と併用し
た蓄電部とすればよい。蓄電池の容量については、設置
スペースを小さくするためと、コスト増大を抑えるため
に、必要以上に大きくないことが好ましく、家庭用のコ
ージェネレーション設備については、１５ｋＷ以下、好
ましくは５ｋＷ以下の容量がよい。
【００１６】更に、本発明で用いるコージェネレーショ
ン設備では、上記した自家用発電装置による電力供給系
統の他に、電力供給源として、通常の商用電力による電
力供給系統を設置する。
ン設備では、上記した自家用発電装置による電力供給系
統の他に、電力供給源として、通常の商用電力による電
力供給系統を設置する。
【００１７】又、該コージェネレーション設備には、自
家用発電装置から排出される熱を回収して利用するため
に、貯湯槽等の蓄熱部を設ける。貯湯槽の大きさについ
ては、特に限定的ではないが、家庭用の設備としては、
コストを低減し、設置スペースを小さくするために、１
００リットル以下の容量で十分である。更に、ボイラー
などの熱源装置を併用することによって、冬季等の熱負
荷が増大する期間については、必要量の熱量の供給が可
能である。
家用発電装置から排出される熱を回収して利用するため
に、貯湯槽等の蓄熱部を設ける。貯湯槽の大きさについ
ては、特に限定的ではないが、家庭用の設備としては、
コストを低減し、設置スペースを小さくするために、１
００リットル以下の容量で十分である。更に、ボイラー
などの熱源装置を併用することによって、冬季等の熱負
荷が増大する期間については、必要量の熱量の供給が可
能である。
【００１８】本発明の運転方法では、電力負荷が高い時
間帯には自家用発電装置を運転して、自家用発電装置に
よる電力と商用電力を併用して電力を供給する。そし
て、電力消費量が低い時間帯には、商用電力のみを利用
して電力を供給する。この様に、電力の供給方法を電力
消費量と関連させて制御することによって、自家用発電
装置によって常時電力を供給する方法と比べて、過剰な
熱エネルギーの発生を抑制して、効率の良い電気エネル
ギーの利用が可能となる。又、通常、電力負荷が高い時
間帯と熱負荷が高い時間帯は一致するので、実際に負荷
が発生する時間帯に発電を行うことによって、蓄電ロス
及び蓄熱ロスを最小限に抑制して、エネルギーの総合効
率を向上させることができる。
間帯には自家用発電装置を運転して、自家用発電装置に
よる電力と商用電力を併用して電力を供給する。そし
て、電力消費量が低い時間帯には、商用電力のみを利用
して電力を供給する。この様に、電力の供給方法を電力
消費量と関連させて制御することによって、自家用発電
装置によって常時電力を供給する方法と比べて、過剰な
熱エネルギーの発生を抑制して、効率の良い電気エネル
ギーの利用が可能となる。又、通常、電力負荷が高い時
間帯と熱負荷が高い時間帯は一致するので、実際に負荷
が発生する時間帯に発電を行うことによって、蓄電ロス
及び蓄熱ロスを最小限に抑制して、エネルギーの総合効
率を向上させることができる。
【００１９】通常は、電力負荷が高い時間帯と昼間の電
力料金低い時間帯とが一致するために、電力料金の昼間
電力時間帯には、自家用発電装置による電力と商用電力
を併用して電力を供給し、夜間電力時間帯には、商用電
力のみを利用して電力を供給すればよい。この様な方法
によれば、深夜電力という価格的にメリットの大きいエ
ネルギーを最大限に活用できることに加えて、電気機器
の立ち上げや非常時など大きな電気負荷が生じ易い昼間
電力時間帯に、自家用発電装置の電力と商用電力を併用
することによって、自家用発電装置のみを用いて大きな
電気負荷に対応する場合と比べて、コージェネレーショ
ン設備の発電・蓄電能力を低く設計することができ、設
備コストを低減することができる。
力料金低い時間帯とが一致するために、電力料金の昼間
電力時間帯には、自家用発電装置による電力と商用電力
を併用して電力を供給し、夜間電力時間帯には、商用電
力のみを利用して電力を供給すればよい。この様な方法
によれば、深夜電力という価格的にメリットの大きいエ
ネルギーを最大限に活用できることに加えて、電気機器
の立ち上げや非常時など大きな電気負荷が生じ易い昼間
電力時間帯に、自家用発電装置の電力と商用電力を併用
することによって、自家用発電装置のみを用いて大きな
電気負荷に対応する場合と比べて、コージェネレーショ
ン設備の発電・蓄電能力を低く設計することができ、設
備コストを低減することができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明のコージェネレーション設備の運
転方法によれば、自家用発電装置によって発生する電力
と商用電力を併用することによって、無駄な熱エネルギ
ーの発生を抑制でき、エネルギーの総合効率を向上させ
ることができ、更に、コージェネレーション設備の設備
コストを低減することができる。
転方法によれば、自家用発電装置によって発生する電力
と商用電力を併用することによって、無駄な熱エネルギ
ーの発生を抑制でき、エネルギーの総合効率を向上させ
ることができ、更に、コージェネレーション設備の設備
コストを低減することができる。
Claims (6)
- 【請求項１】電力負荷が高い時間帯には、自家用発電装
置による電力と商用電力を併用して電力を供給し、電力
負荷の低い時間帯には、商用電力のみを利用して電力を
供給することを特徴とする、コージェネレーション設備
の運転方法。 - 【請求項２】商用電力のみを利用する時間帯が、電力料
金の深夜電力時間帯である請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】コージェネレーション設備が、容量１５ｋ
Ｗ以下の蓄電部を備えた出力２ｋＷ以下の高分子電解質
型燃料電池からなる自家用発電装置による電力供給系統
と商用電力による電力供給系統を含む電力供給部と、自
家用発電装置から排出される熱と熱源装置から発生する
熱を供給する熱供給部を有するものである請求項１又は
２に記載のコージェネレーション設備の運転方法。 - 【請求項４】蓄電部の容量が５ｋＷ以下である請求項１
〜３のいずれかに記載の方法。 - 【請求項５】蓄電部が、リチウム二次電池若しくはニッ
ケル水素電池、又はこれらの電池とキャパシタを併用し
たものである請求項１〜４のいずれかに記載の方法。 - 【請求項６】容量１５ｋＷ以下の蓄電部を備えた出力２
ｋＷ以下の高分子電解質型燃料電池からなる自家用発電
装置による電力供給系統と商用電力による電力供給系統
を含む電力供給部と、自家用発電装置から排出される熱
と熱源装置から発生する熱を供給する熱供給部を有する
コージェネレーション設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11107707A JP2000299116A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | コージェネレーション設備の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11107707A JP2000299116A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | コージェネレーション設備の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000299116A true JP2000299116A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14465916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11107707A Pending JP2000299116A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | コージェネレーション設備の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000299116A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7418315B2 (en) | 2003-07-25 | 2008-08-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Power generation system |
-
1999
- 1999-04-15 JP JP11107707A patent/JP2000299116A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7418315B2 (en) | 2003-07-25 | 2008-08-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Power generation system |
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