JP2002190309A

JP2002190309A - コジェネレーション装置の運転制御システム

Info

Publication number: JP2002190309A
Application number: JP2000390198A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kato; 真加藤; Hiroaki Izuma; 弘昭出馬; Yasuhiro Ide; 康弘井出
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2002-07-05

Abstract

(57)【要約】【課題】消費者の行動パターンに基づいてコジェネレ
ーション装置の運転を制御するシステムを提供する。【解決手段】コジェネレーション装置の運転制御シス
テムが、消費者が使用可能な状態で電力と熱とを出力す
るコジェネレーション装置１と、上記コジェネレーショ
ン装置１の運転状態を制御可能な制御装置６とを備え、
上記制御装置６が、消費者情報に基づいて上記消費者に
使用される予測消費電力量または予測消費熱量、或いは
それらの両方の時間変動の予測を行い、上記予測消費電
力量および上記予測消費熱量の時間変動に見合った電力
量および熱量を出力するような運転制御を上記コジェネ
レーション装置１に対して行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池で発生さ
れた電気と熱とを利用するコジェネレーション装置の運
転制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の発電設備である火力発電所、原子
力発電所は、大型になるほど発電効率（エネルギー変換
効率）が高くなるため、規模の大きな発電所が建設され
ていた。しかし、広い敷地と大量の水が必要であるなど
の制約から電力需要地である都市部から離れた場所に建
設されることが多い。また大型になるほど、騒音、排
気、排熱の問題が大きくなることも、電力需要地から離
れて建設される理由の１つである。このため、発電の際
に発生した排熱をエネルギーとして輸送して、一般家庭
で利用することは困難であり、熱量のほとんどが廃棄さ
れていた。

【０００３】近年、低公害であり、小規模でも発電効率
の高い発電設備が登場し、電力需要地に近接したオンサ
イト型の発電装置の建設が進んでいる。この種の発電装
置として燃料電池があり、この燃料電池は天然ガスや都
市ガス等の原燃料から水素を生成する改質器と、この改
質器で生成された水素と空気中の酸素から水の電気分解
の逆反応により高温の熱を排熱するとともに直流電力を
発電する、いわゆるコジェネレーション装置である。

【０００４】このようなコジェネレーション装置は、硫
黄酸化物ＳＯ_xの排出がなく、また、窒素酸化物ＮＯ_xの
排出が極めて少なく、二酸化炭素ＣＯ₂の排出量が少な
く、また騒音や振動も少ないような地球環境に優しい発
電装置である。更に、発電効率が約４０％と高く、ま
た、発電効率と回収熱効率を合わせた総合エネルギー効
率が約８５％と高く、エネルギーを有効利用ができると
いう素晴らしい特徴を有している。

【０００５】燃料電池は発電時の化学反応で高温の排熱
が発生するため、これを有効利用する目的で、上記した
ように排熱回収装置を設けて、温水や蒸気の形態で熱エ
ネルギーを回収している。因みに、固体高分子型燃料電
池の作動温度は６０〜１２０℃であり、リン酸型燃料電
池では１７０〜２２０℃であり、溶融炭素塩型燃料電池
では６５０℃、固体電解質型燃料電池では１０００℃
と、更に作動温度が高温となっており、高温の排熱を発
生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】コジェネレーション装
置は一般家庭にも設置されるが、電気エネルギーや熱エ
ネルギーを２４時間必要とする工場などと異なり、一般
家庭では住人が外出すると、冷房装置、暖房装置、給湯
装置などが使用されることはなく、コジェネレーション
装置に要求される電力および熱量の出力量も小さいもの
となっていた。しかし、コジェネレーション装置の出力
レベルを下げて運転した場合は上述した総合エネルギー
効率が低下するという問題があり、住人が外出または就
寝した場合にはコジェネレーション装置の運転を停止す
ることが適当である。

【０００７】しかしながら、住人が帰宅または起床した
場合には、電気を点灯し、冷房装置または暖房装置を起
動し、給湯装置を使用するなど、要求される電力量また
は熱量が急激に上昇するが、急にコジェネレーション装
置を始動したのでは、改質器による水素の生成が追いつ
かず、結果的に住人が必要とする電力量または熱量を十
分に供給することはできず、不足する電力を電力会社か
ら買うことや、補助的な給湯器を別途用意することなど
を行わねばならないという問題があった。

【０００８】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、消費者の行動パターンに基づい
てコジェネレーション装置の運転を制御するシステムを
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係るコジェネレーション装置の運転制御シス
テムの第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項
１に記載の如く、消費者が使用可能な状態で電力と熱と
を出力するコジェネレーション装置と、前記コジェネレ
ーション装置の運転状態を制御可能な制御装置とを備
え、前記制御装置が、消費者情報に基づいて前記消費者
に使用される予測消費電力量または予測消費熱量、或い
はそれらの両方の時間変動の予測を行い、前記予測消費
電力量または前記予測消費熱量、或いはそれらの両方の
時間変動に見合った電力量および熱量を出力するような
運転制御を前記コジェネレーション装置に対して行う点
にある。

【００１０】上記課題を解決するための本発明に係るコ
ジェネレーション装置の運転制御システムの第二の特徴
構成は、特許請求の範囲の欄の請求項２に記載の如く、
上記第一の特徴構成に加えて、前記消費者情報が電力ま
たは熱量の消費場所での消費者の行動スケジュールであ
り、前記行動スケジュールに基づいて前記予測消費電力
量または前記予測消費熱量、或いはそれらの両方の時間
変動を予測する点にある。

【００１１】上記課題を解決するための本発明に係るコ
ジェネレーション装置の運転制御システムの第三の特徴
構成は、特許請求の範囲の欄の請求項３に記載の如く、
上記第二の特徴構成に加えて、前記行動スケジュールが
更新された場合、新しい行動スケジュールに基づいて前
記予測消費電力量または前記予測消費熱量、或いはそれ
らの両方の時間変動を予測する点にある。

【００１２】上記課題を解決するための本発明に係るコ
ジェネレーション装置の運転制御システムの第四の特徴
構成は、特許請求の範囲の欄の請求項４に記載の如く、
上記第二または第三の特徴構成に加えて、前記行動スケ
ジュールが前記消費者の現在位置に基づいて予測される
点にある。

【００１３】上記課題を解決するための本発明に係るコ
ジェネレーション装置の運転制御システムの第五の特徴
構成は、特許請求の範囲の欄の請求項５に記載の如く、
上記第二または第三の特徴構成に加えて、前記消費者に
対して前記行動スケジュールの変更の有無を問い合わせ
る点にある。

【００１４】上記課題を解決するための本発明に係るコ
ジェネレーション装置の運転制御システムの第六の特徴
構成は、特許請求の範囲の欄の請求項６に記載の如く、
上記第三から第五の何れかの特徴構成に加えて、更新す
る前の行動スケジュールに従った運転制御を行った場合
の前記コジェネレーション装置によるユーティリティ消
費量と、更新した後の行動スケジュールに従った運転制
御を行った場合の前記コジェネレーション装置によるユ
ーティリティ消費量とを比較し、ユーティリティ消費変
化量を算出可能なユーティリティ消費量算出手段と、前
記ユーティリティ消費変化量に基づいて、前記消費者に
対する手数料を算出する手数料算出手段とを備えてなる
点にある。ここで、ユーティリティとは、エネルギー源
として消費者に供給される電気、ガス、水道、灯油など
のことである。

【００１５】以下に作用並びに効果を説明する。本発明
に係るコジェネレーション装置の運転制御システムの第
一の特徴構成によれば、消費者情報に基づいて消費者に
使用される予測消費電力量または予測消費熱量、或いは
それらの両方の時間変動パターンの予測を行うことがで
き、その予測量に見合った電力量および熱量を出力する
ように、上記時間変動パターンを先取りしてコジェネレ
ーション装置の運転制御を行うことができる。その結
果、コジェネレーション装置による電力または熱の出力
量が消費者による電力または熱の消費量に追いつかない
場合に生じる電力不足や湯切れといった問題が発生する
可能性を排除することができる。また、そのような問題
が発生することがないために、電力会社から多くの電力
を買うことの必要はなく、給湯器に関しても補助的な装
置を備えていればよい。

【００１６】同第二の特徴構成によれば、消費者の行動
スケジュールを知ることで、消費者の起床時刻や、電力
または熱量の消費場所への到着時刻、即ち消費者の帰宅
時刻等の予測をすることができ、その結果、消費電力お
よび消費熱量が変動する時刻やその消費量で表される時
間変動パターンの予測を行うことができる。その消費予
測を先取りしてコジェネレーション装置を作動させるこ
とで、上述の第一の特徴構成による効果と同様の効果を
得ることができる。

【００１７】同第三の特徴構成によれば、消費者自身の
行動スケジュールに変更があった場合には、その更新を
行い、新しい行動スケジュールに基づくことで、コジェ
ネレーション装置により出力される電力量および熱量の
時間変動パターンと、消費者による予測消費電力量また
は予測消費熱量、或いはそれらの両方の時間変動パター
ンとの整合をとることができるようなコジェネレーショ
ン装置の運転制御を行うことができる。

【００１８】同第四の特徴構成によれば、消費者の現在
位置を知ることで、電力または熱量の消費場所への消費
者の到着時刻、即ち消費者の帰宅時刻などに代表される
行動スケジュールの予測を行い、自動的に行動スケジュ
ールの更新を行うことができ、その結果、消費電力およ
び消費熱量が変動する時刻やその消費量で表される時間
変動パターンの予測を行うことができる。その時間変動
パターンを先取りしてコジェネレーション装置を作動さ
せることで、上述の効果と同様の効果を得ることができ
る。

【００１９】同第五の特徴構成によれば、消費者自身が
行動スケジュールの更新を怠っていた場合であっても、
一定時間毎（例えば、１時間に１回）や運転開始予定時
刻の一定時間前（例えば、コジェネレーション装置の運
転開始予定時刻の３０分前）に運転制御システムの方か
ら問い合わせを行うことで、消費者自身による行動スケ
ジュールの再確認を実施することができる。行動スケジ
ュールに変更点があればその時点で更新を行わせること
ができるので、コジェネレーション装置の運転時間帯を
無駄のないものとすることができる。

【００２０】同第六の特徴構成によれば、ユーティリテ
ィ消費量算出手段が、更新する前の行動スケジュールに
従った運転制御を行った場合の前記コジェネレーション
装置によるユーティリティ消費量と、更新した後の行動
スケジュールに従った運転制御を行った場合の前記コジ
ェネレーション装置によるユーティリティ消費量とを比
較し、ユーティリティ消費変化量を算出可能であり、手
数料算出手段が、前記ユーティリティ消費変化量に基づ
いて、前記消費者からの手数料を算出することができ
る。

【００２１】行動スケジュールの更新を行うということ
は、コジェネレーション装置の運転時間帯を無駄の無い
最適な時間帯に変更するということであるので、消費者
が帰宅して様々な機器を使用することによるコジェネレ
ーション装置の負荷パターンと、コジェネレーション装
置の運転パターンとの整合を取ることができ、負荷が無
いにも拘わらずコジェネレーション装置を無駄に運転し
たり、負荷があるにも拘わらずコジェネレーション装置
が始動されていないために電力会社から電力を買ったり
するような問題の発生をなくすことができる。従って、
コジェネレーション装置の運転コスト（ユーティリティ
料金）を、行動スケジュールの更新を行わなかった場合
に比べて下げることができ、その得をした運転コストの
一部に対して行動スケジュールの管理・更新を援助した
見返り（手数料）を受けるようなシステムを構成するこ
とができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明に係るコジェネレーション
装置の運転制御システムについて以下に図面を参照して
説明する。図１に例示する家屋には、コジェネレーショ
ン装置１と、コジェネレーション装置から電力の供給を
受ける電気機器２と、余った電力を蓄える蓄電池３と、
熱の供給を受けて暖められたお湯をためる貯湯槽４と、
貯湯槽４からお湯の供給を受ける風呂や給湯器などの熱
消費機器５と、コジェネレーション装置１、電気機器
２、および熱消費機器５の運転状態を制御可能な制御装
置６とが設置されている。消費者の行動スケジュール
は、ネットワーク７に接続されたスケジュール管理装置
１１内の行動スケジュール管理手段９に格納されてい
る。このスケジュール管理装置にはコンピュータなどの
ネットワークサーバが利用される。

【００２３】また、制御装置６は、上記行動スケジュー
ルに基づいてコジェネレーション装置１の運転スケジュ
ールを作成し、それに基づいてコジェネレーション装置
１の運転を制御する運転スケジュール管理手段１０を備
えている。行動スケジュール管理手段９にある行動スケ
ジュールの制御装置６への伝達は、ネットワーク７を介
して一定時間間隔で、或いは後述するように行動スケジ
ュールが更新された時点で行われる。また、スケジュー
ル管理装置１１は、インターネットや公衆電話回線など
のネットワーク７を介して、携帯電話や、持ち運び可能
な小型コンピュータや、会社に設置されたパーソナルコ
ンピュータ：ＰＣなどの外部入力機器８に接続されてお
り、外部入力機器８を用いて行動スケジュールの入力や
更新を行うことができる。同様に、外部入力機器８はネ
ットワーク７を介して制御装置６に接続されており、コ
ジェネレーション装置１、電気機器２、および熱消費機
器５の運転状態を制御することもできる。例えば、出先
から、コジェネレーション装置１を始動させた上で、自
分の部屋の暖房装置を起動しておいたり、浴槽に湯水を
満たしたりしておくこともできる。或いは、各家庭内に
設置されたＰＣから制御装置６にアクセスして、各機器
の制御を行うことや、各機器のタイマーを設定してオン
オフ制御や温度制御等を行ってもよい。

【００２４】コジェネレーション装置１では、改質器を
用いて天然ガスや都市ガス等から生成された水素と、空
気中に存在する酸素とを利用して発電が行われると共
に、上述のような排熱も、お湯のような形態で熱エネル
ギーとして使用する。また、運転スケジュール管理手段
１０は、上記行動スケジュールにおける消費者の起床予
定時刻、帰宅予定時刻などの消費者情報に基づいて、消
費者による予測消費電力量または予測消費熱量、或いは
それらの両方の時間変動パターンを予測してコジェネレ
ーション装置１の運転スケジュールを作成し、上記予測
消費電力量または予測消費熱量、或いはそれらの両方の
時間変動パターンに見合った電力および熱量をコジェネ
レーション装置１から出力可能なように、コジェネレー
ション装置１の制御を行う。

【００２５】またコジェネレーション装置１の運転スケ
ジュールを作成するだけでなく、気象情報（季節、気象
予測情報、日照情報、気温、水温）やカレンダー情報
（季節、曜日、時刻、特異日（休日、祝日、お盆、高校
野球期間など））を併用し、それに対応した各機器の使
用確率に機器の定格消費電力を掛け合わせたものを足し
合わせることにより、コジェネレーション装置１の総負
荷を予測することも行われ得る。特に、熱需要（給湯温
度、給湯量）および電力需要（空調装置）は、水道水の
水温や気温により変動することが予測される。

【００２６】例えば、時刻は午後８時、在宅者あり、季
節は夏、気温が３１℃の場合、空調装置（冷房）、照
明、冷蔵庫はすべて使用されと予測される。上記の事例
において季節が秋、気温が１７℃の場合、空調装置は使
用されないと予測される。更に、上記の事例において在
宅者がなしの場合、空調装置、照明は使用されないと予
測される。また、在宅者が１名の場合は、空調装置、照
明は１ヶ所のみで使用されるが、在宅者が２名の場合
は、時間帯によって空調装置、照明が複数の場所で使用
される可能性があると予測される。このように、使用さ
れると思われる機器とそれらの機器の定格消費電力とを
掛け合わせたものを足し合わせることにより、コジェネ
レーション装置１の総負荷を予測することができる。こ
の総負荷の予測を考慮して、コジェネレーション装置１
は総出力の５０％、７５％、１００％等の適当な出力で
運転される。或いは、過去の行動スケジュールとその際
に発生した総負荷とから、それに類似した現在の行動ス
ケジュールに対する総負荷を予測し、コジェネレーショ
ン装置１の出力を決定して運転を行ってもよい。

【００２７】次に、消費者の行動スケジュールに基づい
てコジェネレーション装置の運転制御を行うシステムに
ついて具体的に説明する。図２には、一つの世帯に消費
者Ａ、消費者Ｂ、消費者Ｃの３人が生活している場合に
おけるそれぞれの行動スケジュールと、電力消費予測
と、その消費予測に対応したコジェネレーション装置１
の運転状態とを示す。熱消費予測については図示しない
が、以下に説明する電力消費予測と同様である。

【００２８】行動スケジュール管理手段９が所持してい
る図２の行動スケジュールを見ると、最も朝早く起きる
のは消費者Ｂであり、その時刻はｔ₁である。ここで
は、各自の行動スケジュールを起床や帰宅などの具体的
な項目を挙げて入力した場合について説明しているが、
単に各自の在宅時間帯を入力しただけでもよい。以下
に、消費者Ｂの行動スケジュールのみに注目して、消費
者Ｂが消費すると予想される電力消費量の時間変動パタ
ーンと、コジェネレーション装置１の運転状態（運転ス
ケジュール）とを比較する。

【００２９】まず、予測消費電力が上昇する前にコジェ
ネレーション装置１を始動させることで、改質器におけ
る水素の発生を十分な時間的余裕をもって行い、予測消
費電力が上昇する時刻には十分な電力を供給できるよう
な体制を整えておくように制御を行うことが必要であ
る。従って、制御装置６は消費者Ｂが起床する時刻ｔ₁
の前にコジェネレーション装置１を始動させ、コジェネ
レーション装置１を、消費者Ｂの起床した時点で電気機
器２および熱消費機器５を使用するのに十分な電力と熱
量とを出力可能な状態にしておく。例えば、コジェネレ
ーション装置１が始動後１５分してから、消費者の要求
に応えることが出来るだけの電力と熱量とを出力可能で
あるならば、制御装置６は消費者Ｂの予定起床時刻ｔ₁
の１５分前にコジェネレーション装置１を始動させる。
また、最後に家を出るのも消費者Ｂであり、その時刻は
ｔ₂である。従って、制御装置６は時刻ｔ₂を経過後、電
気機器２および熱消費機器５に対する負荷が減少した場
合は全員が外出したと判定し、コジェネレーション装置
１を停止させる。

【００３０】次に、夕方に最も早く帰宅するのは消費者
Ｂであり、その時刻はｔ₃である。従って、制御装置６
は時刻ｔ₃に先立ってコジェネレーション装置１を始動
させ、予測される電力消費量および熱消費量を出力可能
な状態で消費者Ｂの帰宅を待つ。さらに、時刻ｔ₄は日
没時刻であり、この時刻を境にして電灯が点灯されるた
めに予測される電力消費量も増大する。このように、制
御装置６は電力消費および熱消費に結びつくと思われる
様々な情報を所持することで、コジェネレーション装置
１の運転制御を行っている。

【００３１】また、制御装置６を用いてコジェネレーシ
ョン装置１だけでなく電気機器２および熱消費機器５の
運転制御を同時に行うことも可能であり、帰宅した時に
は既に冷房や暖房が効いていたり、浴槽にお湯が満たさ
れていたり、といった生活を快適にするための制御も実
施され得る。その際、例えば空調装置を帰宅予定時刻の
３０分前に自動的に作動させることにより、帰宅予定時
刻の３０分前からコジェネレーション装置１の負荷が増
大することは明白であるため、例えば帰宅予定時刻の４
５分前にコジェネレーション装置１を始動させ、３０分
前に空調装置が始動した時点で、その負荷に対応する出
力をコジェネレーション装置１が行うことができるよう
に制御することもできる。

【００３２】行動スケジュール管理手段９が所持してい
る消費者の行動スケジュールを外部入力機器８を用いて
更新するようなシステムを構築することもでき、図２に
おける消費者Ｂの行動スケジュールが変更になった場合
を例として図３を参照して説明する。

【００３３】当初の行動スケジュールでは、消費者Ｂは
時刻ｔ₃に帰宅する予定であったため、コジェネレーシ
ョン装置１は時刻ｔ₃の少し前に始動させられる予定で
あったが、会社を早退することになったために帰宅時間
がｔ’だけ早まることになった。この場合、消費者Ｂは
会社のパーソナルコンピュータや携帯電話などの外部入
力機器８を用いてスケジュール管理装置１１にアクセス
し、消費者Ｂ自身の行動スケジュールを更新する。制御
装置６は更新された行動スケジュールに基づいて予測さ
れる電力および熱量の消費変動に見合った運転制御をコ
ジェネレーション装置１に対して実施する。行動スケジ
ュールの更新に伴う消費変動予測の再演算は、更新され
ていない行動スケジュールを含めた全ての行動スケジュ
ールに対して行われる場合と、行動スケジュールの更新
された部分に対してだけ消費変動予測の再演算が行われ
る場合とがある。行動スケジュールの更新された部分に
対してだけ消費変動予測の再演算が行われるならば、更
新されていない部分に対しての余分な再演算を行う負担
を軽減することができる。

【００３４】図４に示すのは、消費者Ｂが残業を行うこ
とになったため帰宅時間が時刻ｔ₃からｔ’’時間だけ
遅れることになった場合を説明する。さらに、図３を参
照して説明した場合と異なり、消費者Ｂからは行動スケ
ジュールの更新が無かったものとする。

【００３５】上述の実施形態では、行動スケジュールを
参照して消費者の起床時間や帰宅時間を求め、それに基
づいてコジェネレーション装置の運転スケジュールを作
成し、所定のタイミングでコジェネレーション装置１を
始動させていたが、以下で説明する実施形態では消費者
が帰宅途中にあること（消費者の現在位置）を知ること
でコジェネレーション装置１の始動タイミングを決定す
ることを特徴としている。

【００３６】消費者の現在位置が家屋の周囲の一定範囲
内にあることを制御装置６が認識すると、コジェネレー
ション装置１が始動させられる。ここで、一定範囲とは
その場所から家屋までの所用時間と、コジェネレーショ
ン装置１が始動させられて、消費者が帰宅した場合に予
測される電力および熱量の消費量と同等の出力を行える
までに必要な時間とが等しいような距離にある場所であ
る。このようにして消費者の帰宅時刻を予想して行動ス
ケジュールを自動的に更新することで、コジェネレーシ
ョン装置１の適切な運転制御を行うことができる。従っ
て、消費者の位置検出を行う場所は、消費者の帰宅時刻
を適切に予想することができるような位置であれば家と
の距離の遠近には関係ない。また、消費者の位置を検出
することは、例えば、消費者が所持する携帯電話、ポケ
ットベル（登録商標）、ＧＰＳ端末等の電子機器から発
信された信号を検知して、制御装置６に伝達することで
達成される。あるいは位置を検出してもらうのではな
く、消費者が家屋の近くにまで来た場合に消費者自身が
制御装置６に携帯電話を使用して電話をかけることで、
自身が家屋の近くにいることを知らせるような形態であ
ってもよい。この場合、その電話によって制御装置６の
備える電話番号識別機能が消費者を識別し、その結果、
コジェネレーション装置１が始動させられると共に、そ
の消費者の部屋の暖房装置などが運転され得る。

【００３７】カーナビゲーションシステム等に使用され
るＧＰＳ衛星を用いた位置情報、或いはＰＨＳ端末で、
ＰＨＳ基地局からの位置情報を用いることで消費者の現
在位置を確認して時刻情報と位置情報とが行動スケジュ
ール管理手段に伝達されるシステムを構成することがで
きる。或いは、最寄り駅で定期券を改札に通すことで、
時刻情報と位置情報とが行動スケジュール管理手段に伝
達されるシステムや、高速道路の自動料金所を通過する
ことで、時刻情報と位置情報とが行動スケジュール管理
手段に伝達されるシステムや、退社時などにＩＤカード
を読み取り機器に通すことで、時刻情報と位置情報とが
行動スケジュール管理手段９に伝達されるシステムを構
成することもできる。

【００３８】同様にして、単に行動スケジュールを参照
するのではなく、目覚し時計の目覚まし設定時刻を監視
することで消費者の起床時刻を知り、それに基づいてコ
ジェネレーション装置１の運転スケジュールを作成する
こともできる。その結果、消費者が起床した場合に予想
される電力および熱量の消費量と同等の出力を行えるよ
うにコジェネレーション装置１の運転状態が制御され
る。このように、目覚し時計の設定だけでなく、冷暖房
装置のスイッチタイマー、テレビのスイッチタイマー、
自動風呂のお湯張りタイマーなどを監視することで、消
費される電力および熱量の時間変動パターンの予測も行
うことができ、コジェネレーション装置１の運転制御に
利用することができる。

【００３９】別の実施形態として、消費者に対して行動
スケジュールの変更の有無を問い合わせるような構成に
することもできる。ここでは、定期的に（例えば、１時
間に１回の頻度で）消費者に対して行動スケジュールの
変更の有無を問い合わせ、変更がある場合には、行動ス
ケジュールの更新を行ってもらう。変更が無い場合には
消費者は何も返答しなくてよく、コジェネレーション装
置１はそのままの予定で運転される。或いは、行動スケ
ジュールに基づいて算出されるコジェネレーション装置
１の運転開始時刻の一定時間前（例えば、３０分前）
に、消費者に対して行動スケジュールの変更の有無を問
い合わせ、変更がある場合には、行動スケジュールの更
新を行ってもらう。変更が無い場合には消費者は何も返
答しなくてよく、コジェネレーション装置はそのままの
予定で運転される。コジェネレーション装置１の運転開
始時刻の一定時間前に更新の有無の問い合わせを行う場
合は、スケジュール管理装置１１が行動スケジュール管
理手段９に格納された行動スケジュールに基づいてコジ
ェネレーション装置１の運転スケジュールを算出するこ
とができる構成としておけば、コジェネレーション装置
１の運転開始時刻を知ることができる。

【００４０】上述したのとは逆に、消費者から返答が無
かった場合には変更があるものと判定して、行動スケジ
ュールの更新が行われるのを待つためにコジェネレーシ
ョン装置の運転予定を中断し、運転開始時刻がきても運
転を開始せず、消費者が「変更なし」を返信してきた場
合にコジェネレーション装置をそのままの予定で運転す
るような構成とすることもできる。頻繁に行動スケジュ
ールの変更を行う消費者の場合には後者の方が手間がか
からずに好ましく、行動スケジュールを頻繁に変更しな
い消費者の場合には前者の方が手間がかからずに好まし
い。尚、消費者への問い合わせおよび消費者からの返答
は、電子メールなどを利用して行われる。或いは、行動
スケジュールの更新が専用の行動スケジュール更新プロ
グラムを使用して実施される場合などには、行動スケジ
ュールの更新の有無を問い合わせると同時に、各消費者
の外部入力機器８に格納された上記更新プログラムを起
動して行動スケジュールの更新を促すこともできる。

【００４１】行動スケジュールを更新することについて
いくつか説明してきたが、行動スケジュールの更新を行
うということは、コジェネレーション装置の運転時間帯
をエネルギー的に無駄の無い最適な時間帯に変更すると
いうことである。つまり、消費者が帰宅して様々な機器
を使用することによるコジェネレーション装置１の負荷
パターンと、コジェネレーション装置１の運転パターン
との整合を取ることができることから、負荷が無いにも
拘わらずコジェネレーション装置１を無駄に運転した
り、負荷があるにも拘わらずコジェネレーション装置１
が始動されていないために電力会社から電力を買ったり
するような問題の発生をなくすことができる。従って、
消費者は、行動スケジュールの更新を行わなかった場合
に比べてコジェネレーション装置で消費されるガスや電
気などのユーティリティ消費量（運転コスト）を下げる
ことができる。

【００４２】従って、行動スケジュールの管理・更新を
援助しているスケジュール管理装置１１は、その得をし
た運転コストの一部に対して行動スケジュールの管理・
更新を援助した見返り（手数料）を受けるようなシステ
ムを構成することもできる。

【００４３】図５に示すコジェネレーション装置の運転
制御システムは、更新する前の行動スケジュールに従っ
た運転制御を行った場合の上記コジェネレーション装置
によるユーティリティ消費量と、更新した後の行動スケ
ジュールに従った運転制御を行った場合の上記コジェネ
レーション装置によるユーティリティ消費量とを比較
し、ユーティリティ消費変化量を算出可能なユーティリ
ティ消費量算出手段１２と、上記ユーティリティ消費変
化量に基づいて、上記消費者からの手数料を算出する手
数料算出手段１３とを更に備えてなる点で図１に示した
システムと異なる。尚、図中では運転スケジュール管理
手段１０をスケジュール管理装置１１の外部に設けてい
るが、これらの装置はネットワーク７経由で適宜通信を
行うことで情報を共有するような構成とされる。或い
は、スケジュール管理装置１１が運転スケジュール管理
手段１０を更に備え、それを制御装置６の運転スケジュ
ール管理手段１０と連動させてもよい。

【００４４】この場合、行動スケジュールの更新に起因
するユーティリティ消費量の減少量が大きい場合は、行
動スケジュールを更新したことによる効果が大きかった
ことであり、その減少量に対して一定割合の手数料が要
求される。例えば、ユーティリティ消費量の減少量が
１．９（ｋＷｈ）であり、手数料割合が５（円／ｋＷ
ｈ）である場合、１．９（ｋＷｈ）×５（円／ｋＷｈ）
＝９．５円の手数料が要求される。この手数料は、消費
者のユーティリティ料金に加算するなどして徴収するこ
とができる。或いは、ユーティリティ消費量の減少量か
らユーティリティ料金の減少量を算出し、その減少した
料金の何割かを手数料として徴収するような構成とする
ことも可能である。

【００４５】行動スケジュールを更新した消費者に対し
てだけ手数料の要求を行うのではなく、電気やガスなど
のユーティリティ供給者に対しても手数料の要求を行う
ようなシステムを構成することもできる。例えば、上述
したように消費者の帰宅により発生する各消費機器の負
荷量が小さい場合、コジェネレーション装置１を始動さ
せるよりも、電力会社から電力を購入した方が各機器の
運転コストを低くできる場合がある。この場合、コジェ
ネレーション装置１が発電を行うことで本来は購入され
ないはずの電力が電力会社から購入されるため、電力会
社としては臨時の収益が発生することになる。従って、
コジェネレーション装置１の運転制御を行っているシス
テム、例えば、行動スケジュールを格納している行動ス
ケジュール管理手段９を備えたスケジュール管理装置１
１等が電力会社に対して、上記の臨時の収益の一部につ
いて手数料の要求を行うようなシステムを構成すること
もできる。

【００４６】図１に示したシステム構成図では行動スケ
ジュール管理手段９をネットワーク７上にあるスケジュ
ール管理手段１１に置いているが、消費者の各世帯が備
えている制御装置６に置くこともできる。この場合、制
御装置６には行動スケジュール管理手段９と運転スケジ
ュール管理手段１０とが備えられており、上述したよう
なスケジュール管理装置１１から制御装置６への行動ス
ケジュールの伝達をネットワーク７を介して大掛かりに
行う必要はなく、制御装置６内部で簡単に行うことがで
きる。尚、外部入力機器８を用いた行動スケジュールの
更新や、その更新に対する手数料の要求についても、上
述したのと同様に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コジェネレーション装置の運転制御システムの
構成図である。

【図２】行動スケジュールと、それに基づいて予測され
る電力消費パターンと、コジェネレーション装置の運転
パターンとを示す図である。

【図３】更新された行動スケジュールと、それによるコ
ジェネレーション装置の運転パターンの変化とを示す図
である。

【図４】更新された行動スケジュールと、それによるコ
ジェネレーション装置の運転パターンの変化とを示す図
である。

【図５】コジェネレーション装置の運転制御システムの
構成図である。

【符号の説明】

１コジェネレーション装置２電気機器３蓄電池４貯湯槽５熱消費機器６制御装置７ネットワーク８外部入力機器９行動スケジュール管理手段１０運転スケジュール管理手段１１スケジュール管理装置１２ユーティリティ消費量算出手段１３手数料算出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｍ 8/00 Ｈ０１Ｍ 8/00 ＺＨ０２Ｊ 3/00 Ｈ０２Ｊ 3/00 ＧＡ // Ｈ０２Ｐ 9/00 Ｈ０２Ｐ 9/00 Ａ (72)発明者井出康弘大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内Ｆターム(参考） 3L060 AA08 CC19 DD08 EE01 EE21 EE44 3L061 BA03 BA07 5G066 AA02 KA06 KB01 5H027 AA02 DD03 DD06 KK28 KK41 KK48 KK52 MM26 5H590 AA02 CA26 CC40 CE02 JA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】消費者が使用可能な状態で電力と熱とを
出力するコジェネレーション装置と、前記コジェネレー
ション装置の運転状態を制御可能な制御装置とを備え、前記制御装置が、消費者情報に基づいて前記消費者に使
用される予測消費電力量または予測消費熱量、或いはそ
れらの両方の時間変動の予測を行い、前記予測消費電力
量または前記予測消費熱量、或いはそれらの両方の時間
変動に見合った電力量および熱量を出力するような運転
制御を前記コジェネレーション装置に対して行うことを
特徴とするコジェネレーション装置の運転制御システ
ム。
【請求項２】前記消費者情報が電力または熱量の消費
場所での消費者の行動スケジュールであり、前記行動ス
ケジュールに基づいて前記予測消費電力量または前記予
測消費熱量、或いはそれらの両方の時間変動を予測する
ことを特徴とする請求項１に記載のコジェネレーション
装置の運転制御システム。
【請求項３】前記行動スケジュールが更新された場
合、新しい行動スケジュールに基づいて前記予測消費電
力量または前記予測消費熱量、或いはそれらの両方の時
間変動を予測することを特徴とする請求項２に記載のコ
ジェネレーション装置の運転制御システム。
【請求項４】前記行動スケジュールが前記消費者の現
在位置に基づいて予測されることを特徴とする請求項２
または請求項３に記載のコジェネレーション装置の運転
制御システム。
【請求項５】前記消費者に対して前記行動スケジュー
ルの変更の有無を問い合わせることを特徴とする請求項
２または請求項３に記載のコジェネレーション装置の運
転制御システム。
【請求項６】更新する前の行動スケジュールに従った
運転制御を行った場合の前記コジェネレーション装置に
よるユーティリティ消費量と、更新した後の行動スケジ
ュールに従った運転制御を行った場合の前記コジェネレ
ーション装置によるユーティリティ消費量とを比較し、
ユーティリティ消費変化量を算出可能なユーティリティ
消費量算出手段と、前記ユーティリティ消費変化量に基づいて、前記消費者
に対する手数料を算出する手数料算出手段とを備えてな
ることを特徴とする請求項３から請求項５の何れかに記
載のコジェネレーション装置の運転制御システム。