JP2003079055A - 熱電併給システムおよび電力供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、商用電力の平準化が可能で、
かつ小型化、低価格化の可能な熱電併給システムを提供
することである。 【解決手段】昼間の熱電併給システム運転時間帯におい
て、熱電併給システムを有する電力供給地点の時間−消
費電力線図の消費電力をＸ（ｔ）とし、消費電力Ｘ
（ｔ）を、線Ｘ１と線Ｘ２（Ｘ１＞Ｘ２）で三分割した
場合、線Ｘ１と消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量
を第１消費電力量、線Ｘ１と線Ｘ２と消費電力Ｘ（ｔ）
で囲まれた消費電力量を第２消費電力量、線Ｘ２と消費
電力Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量を第３消費電力量と
して、第１消費電力量を蓄電装置に貯えられた電力によ
り賄い、第２消費電力量を商用電力により賄い、第３消
費電力量を発電装置の発電電力により賄うことを特徴と
する熱電併給システムとすることにより、小型化、低価
格の熱電併給システムを実現でき、熱電併給システムの
普及に貢献することが期待されることとなった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、消費電力量を、蓄電装
置に貯えられた電力と商用電力と発電装置の発電電力に
より賄う熱電併給システム、電力供給方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】（１）第１の従来技術としては、消費電
力が熱電併給システムの設計値以上の時間帯には、熱電
併給システムに商用電力を供給し、消費電力が極端に低
い深夜などは、発電装置を停止し商用電力に切替える商
用電力バックアップ型熱電併給システムが有る。かかる
商用電力バックアップ型熱電併給システムは、基本的に
は、熱電併給システムの消費電力に追従して発電装置を
稼動しているため、最大消費電力に対応した発電装置を
設けている。そして消費電力が少ない時間帯には、発電
装置は少ない負荷で、かつ低いエネルギー効率で運転さ
れるが、極端な低負荷では運転はできないため、発電装
置を停止し商用電力に切替える。 （２）第２の従来技術としては、故障等の特別な場合を
除いて商用電源からの電力を受けなくて運転される形態
の自己完結型熱電併給システム、即ち、電力需要が少な
い時間帯でも、発電装置を運転し、その電力を蓄電装置
に蓄え、消費電力が多い時間帯には、発電装置の電力と
蓄電装置からの電力により電力を供給する自己完結型熱
電併給システムも提案されている（特開平１１−１５５
２４４）。消費電力は、例えば、春夏秋冬の季節によっ
て変動（季節変動）し、また一日のうち昼と夜によって
も変動（昼夜変動）する。

【０００３】バックアップ型熱電併給システムの場合、
消費電力のピーク時間帯に商用電力と発電装置の電力で
賄う必要が有る。従って、発電装置の発電能力（設計能
力）は、（最大消費電力−商用電力）となり、熱電併給
システムの広範囲な普及のために、更に小型化、低価格
化を図る必要が有った。又、自己完結型熱電併給システ
ムの場合も、消費電力のピーク時間帯に蓄電装置に貯え
られた電力と発電装置の電力で賄う必要が有る。従っ
て、発電装置の発電能力（設計能力）は、（最大消費電
力−蓄電装置に貯えられた電力）となり、熱電併給シス
テムの広範囲な普及のために、更に小型化、低価格化を
図る必要が有った。国全体として、総合エネルギー効率
の高いエネルギー供給方法とするためには、蓄電装置を
具備した発電効率が高く、かつ低コストの熱電併給シス
テムを広く普及させる必要が有る。

【０００４】第１の従来技術、第２の従来技術は共に、
発電効率を高く維持した上で、更に小型化、低価格化を
図っていく問題点を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の第１
課題は、商用電力の平準化が可能で、かつ小型化、低価
格化の可能な熱電併給システムを提供することである。
そして、本発明の第２課題は、小型の蓄電装置（貯蔵電
力量が少ない）であっても、ピークセービングの効果が
大きい小型、低価格の熱電併給システムを提供すること
である。そして、本発明の第３課題は、できるだけ商用
電力のバックアップ量を少なくすることによって、エネ
ルギー効率の高い、かつ小型で低価格の熱電併給システ
ムを提供することである。そして、本発明の第４課題
は、夜間時間帯において、熱電併給システムの発電装置
の発電運転をできるだけ停止しないで、発電運転を継続
することが可能なエネルギー効率の高い、かつ小型で低
価格の熱電併給システムを提供することである。さら
に、本発明の課題は、後述の効果を奏する熱電併給シス
テムをを提供することでもある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、時間−消費
電力曲線Ｘが、富士山の姿に似ていることに着目し、富
士山の白嶺に相当する第１消費電力量を蓄電装置に貯え
られた電力（あるいは、商用電力）で賄い、真ん中の第
２消費電力量を商用電力（あるいは、蓄電装置に貯えら
れた電力）で賄い、裾野のベースロードを熱電併給シス
テムの発電装置の発電で賄うシステムを着想すれば、本
発明の課題を達成し得ることに思い至って、本発明を完
成した。課題を解決するための手段は、前述の各請求項
に記載された発明である。以下、主として、請求項に記
載の用語について説明をし、権利範囲の明確化を図るこ
とに努める。 （用語の説明）・自己完結型熱電併給システムとは、故
障等の特別な場合を除いて商用電源からの電力を受けな
くて運転される形態の熱電併給システム、即ち、電力需
要が少ない時間帯でも、発電装置を運転し、その電力を
蓄電装置に蓄え、消費電力が多い時間帯には、発電装置
の電力と蓄電装置からの電力により電力を供給する熱電
併給システムをいう。 ・準自己完結型熱電併給システムとは、自己完結型熱電
併給システムにおいて、ピーク時間帯において、発電装
置の発電電力、蓄電装置からの電力の他、商用電力によ
っても電力を供給することを許容する熱電併給システム
をいう。 ・消費電力、消費電力量とは、電力供給地点において、
顧客が消費する電力、あるいは電力量をいう。ここに、
消費電力とは、一般に単位時間当りに消費するエネルギ
ー量をいうが、ある時間帯に消費するエネルギー量をい
う場合も有る。消費電力量とは、ある時間帯に消費する
エネルギー量をいう。時間−消費電力線図とは、横軸に
時間ｔをとり、縦軸に消費電力Ｘ（ｔ）をとる線図をい
う（例えば、図４、図５を参照のこと。）。線Ｘ１、線
Ｘ２（線Ｘ１＞線Ｘ２）は、時間−消費電力曲線の消費
電力量を三分割した場合の線をいうが、必ずしも直線、
水平線とは限らない。時間ｔの変数と考えて、Ｘ１
（ｔ）、Ｘ２（ｔ）とも表現する。Ｘ１値とは、時間ｔ
におけるＸ１の値Ｘ１（ｔ）をいう。Ｘ２値とは、時間
ｔにおけるＸ２の値Ｘ２（ｔ）をいう。線Ｘ１、線Ｘ２
の具体的な線の設定方法は、発明の実施の形態（その１
〜その３）に例示する。別の実施の形態として、第１消
費電力量を賄う１又は２以上の電気器具（例えば、ｙ
１、ｙ２）を設定して、かかる電気器具の消費電力量Ｙ
１（ｔ）とすれば、数式２から、Ｘ１（ｔ）を設定する
ことができる。 Ｘ１（ｔ）＝Ｘ（ｔ）−Ｙ１（ｔ）……数式２ 第２消費電力量を賄う１又は２以上の電気器具（例え
ば、ｙ３、ｙ４）を設定して、かかる電気器具の消費電
力量Ｙ２（ｔ）とすれば、数式３から、Ｘ２（ｔ）を設
定することができる。 Ｘ２（ｔ）＝Ｘ１（ｔ）−Ｙ２（ｔ）……数式３ 電力供給地点の複数の電気器具ｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４
について、第１消費電力量を賄う電気器具ｙ１、ｙ２を
蓄電装置に貯えられた電力に賄い、電気器具ｙ３、ｙ４
を商用電力によって賄うことに設計することも可能であ
る。この場合、電気器具ｙ１、ｙ２の前にスイッチ装置
を制御するようにすれば、数式２、数式３から線Ｘ１、
線Ｘ２を設定することができる。また、上記において、
電気器具をｙ１、ｙ２を商用電力で賄い、電気器具ｙ
３、ｙ４を蓄電装置に貯えられた電力により賄うように
することも可能である。この場合、電気器具ｙ３、ｙ４
の前にスイッチ装置を制御するようにすれば、数式２、
数式３から線Ｘ１、線Ｘ２を設定することができる。上
記において、電気器具ｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４の前にス
イッチ装置を設けて（図示せず）、どの電気器具を三種
類のうちどの電力によって賄うかを予め設定しておき、
それをスイッチ制御する。このようにして、数式２、数
式３から非線型の線Ｘ１、線Ｘ２を設定することがで
き、三種類の電力を合併して電力負荷に供給することが
できる。 線Ｘ１＞線Ｘ２……数式１ 数式１は、昼間の熱電併給システム運転時間帯におい
て、消費電力量Ｘ（ｔ）と時間軸ｔと線ｔ＝ｔ２１と線
ｔ＝ｔ２２によって囲まれた領域内で、任意のｔについ
て数式１を満足することをいう。すなわち、数式１は、
上記領域内で、線Ｘ１は線Ｘ２よりも上に位置し、線Ｘ
２は時間軸ｔよりも上に位置することをいう。逆に、数
式１を満足するように、線Ｘ１、線Ｘ２を設定すること
も可能である。第１消費電力量とは、線Ｘ１と消費電力
Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量をいう。第２消費電力量
とは、線Ｘ１と線Ｘ２と消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた消
費電力量をいう。ただし、請求項３記載発明において
は、線Ｘ２と消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量を
いう。第３消費電力量とは、線Ｘ２と時間軸ｔと消費電
力Ｘ（ｔ）と線ｔ＝ｔｄと線ｔ＝ｔｎとで囲まれた消費
電力量をいう。第４消費電力量とは、夜間時間帯におけ
る消費電力量をいう。昼間の熱電併給システム運転時間
帯とは、昼間時間帯のうち、熱電併給システムの運転を
行う時間帯（ｔ２１〜ｔ２２の時間帯）をいう。本願明
細書においては、昼間の熱電併給システム運転時間帯に
おいては、必ず、熱電併給システムを運転するものと
し、逆に熱電併給システムを運転しない時間帯が含まれ
ている場合、昼間の熱電併給システム運転時間帯とは言
えない。昼間時間帯たがらといって、昼間時間帯に必ず
熱電併給システムをするというものではない．昼間時間
帯とは、電力需要の多い昼間の時間帯（ｔｄ〜ｔｎの時
間帯）をいい、例えば、午前８時〜午後１０時の時間帯
をいうが、これのみに限定されるものではない。夜間時
間帯とは、電力需要の少ない夜間の時間帯（ｔｎ〜ｔｄ
の時間帯）をいい、例えば、午後１０時〜翌朝８時の時
間帯をいうが、これのみに限定されるものではない。商
用電力とは、電気事業者が、発電所の発電設備によって
発電し、電力供給網（電力線）によって供給する電力を
いう。電力負荷とは、電力を消費する電気器具等をい
う。電力負荷は、通常は交流であるが、直流の場合も考
えられる。電力供給地点とは、電力を供給する地点をい
う。電力供給地点が有する熱電併給システムは１又は２
以上である。熱電併給システムとは、発電装置の電力を
供給するとともに、発電装置の運転により生じる排熱を
回収して熱を供給するシステムである。熱電併給システ
ムは、消費電力地に設置することを必要とするエネルギ
ー効率の高い分散型システムであることを特徴としてい
る。本発明に係る熱電併給システムは、本システムとも
いう。蓄電装置とは、リチウム二次電池、ニッケル水素
電池、キャパシタのうちから選択される少なくとも１種
又は２種以上を備える装置を含む。キャパシタは、電気
器具の使用開始時等の電気負荷の急激増加に対応するの
に便利である。リチウム二次電池等と併用することが望
ましい。コンバータは、交流電力を直流電力に変換する
ものである。インバータは、直流電力を交流電力に変換
するものである。エネルギー効率とは、従来のように発
電所内の発電設備で発電し、電力線で電力供給する場合
には、送電損失も含める。従って、エネルギー効率＝
（電力エネルギー−送電損失）／（ＬＮＧ一次エネルギ
ー）で算出することができる。一方、本発明の熱電併給
システムの場合は、エネルギー効率＝（電力エネルギー
＋熱エネルギー）／（ＬＮＧ一次エネルギー）で算出す
ることができる。一般には、前者は、３５〜４０％であ
るのに対して、後者は、７０〜８５％と非常にエネルギ
ー効率が高い。第１消費電力量が発生する時間帯とは、
一般には、熱電併給システムの消費電力がピークの時間
帯をいい、消費電力がＸ１値以上の時間帯ｔ１１〜ｔ１
２をいう。消費電力がＸ１値以上を厳格に一定時間毎に
判断するシステムとする場合の他、過去のデータから、
熱電併給システムの電力負荷の消費電力がＸ１値以上の
時間帯を予め設定したｔ１１〜ｔ１２をメモリーに記憶
させて置き、時間ｔがｔ１１になれば、スイッチを開に
し、時間ｔがｔ１２になれば、スイッチを閉にするよう
制御を行なうこともできる。消費電力がＸ１値以上の時
間帯とは、ピーク時間帯（例えば、朝晩の消費電力のピ
ーク時間帯）を含み、単にピーク時間帯ともいう。ピー
クオフ時間帯とは、電力負荷（消費電力）が少ない時間
帯、電力負荷（消費電力）が落ち込む時間帯で、熱電併
給システムの電力負荷の消費電力がＸ２値以下の時間帯
ｔ２２〜ｔ２１（例えば、夜間時間帯、深夜料金時間
帯）をいう。吸収式冷暖房システムとは、作動媒体とし
て、冷媒とこれを吸収する吸収剤を用いて動作させるヒ
ートポンプ式の冷暖房システムをいう。吸収式冷暖房シ
ステムは、熱電併給システムと同様、商用消費電力の夏
季の電力ピークセービングの効果が期待されるシステム
である。スイッチ・変換器とは、スイッチにより電力線
の開閉を行なうと共に直流と交流の相互変換を行なう機
器である。直流と交流の変換器としては、コンバータ、
インバータが有る。

【０００７】

【発明の実施の形態（その１）】先ず、発明の実施の形
態（その１）として、交流の電力負荷２１、直流の発電
装置３の場合（図１参照）について説明する。

【０００８】図１は、本発明の実施の形態（その１）の
ブロック図である。図１の本熱電併給システム１００
は、発電装置３と蓄電装置４と排熱回収装置５とを有し
ている。発電装置３で発電された電力は、スイッチ・変
換器１３を介して電力負荷２１に供給される。都市ガス
２は発電装置３に供給される。発電装置３からの排熱
は、排熱回収装置５で排熱が回収され、回収された熱
は、熱負荷２２（冷房や暖房や給湯等の熱源として）に
供給される。都市ガス２を発電装置３に供給して、電力
を発生させて、発生した電力をスイッチ・変換器１３の
スイッチを開にして、電力負荷２１に供給する。一方、
発電装置３において発生する排熱は熱回収装置５により
回収されて、熱負荷２２に熱供給される。商用電力１
は、スイッチ・変換器１５を介して、交流の電力負荷２
１に直接供給される一方、電力負荷（電力消費）が少な
い夜間時間帯（例えば、午後１０時〜翌朝８時）には、
スイッチ・変換器１１のスイッチを開にして、コンバー
タを通じて直流に変換されて、蓄電装置４に貯えられ
る。蓄電装置４に貯えられた電力は、第１消費電力量が
発生する時間帯には、スイッチ・変換器１４のスイッチ
を開にし、かつインバータを通じて交流に変換した上
で、商用電力１及び発電装置３で発電した電力を併合す
ることによって、電力負荷２１に供給される。制御手段
（図示せず）により、スイッチ・変換器１３、１４、１
５のスイッチを開閉して、商用電力１、発電装置３によ
る電力、蓄電装置４に貯えられた電力の三種類の電力配
分量（電力供給地点に供給する電力の配分量）を調整す
ることによって、第１〜３消費電力量を賄う。この場
合、制御手段、同期投入装置（図示せず）、スイッチ・
変換器１３、１４のスイッチにより、電力負荷に供給さ
れる電力は位相が一致するように制御される。 又、制
御手段（図示せず）により、スイッチ・変換器１１のス
イッチを開閉して、蓄電装置４への蓄電の開始、停止を
行う。制御手段による調整方法の１例は、図６のフロー
チャートに示す。昼間の熱電併給システム運転時間帯
（ｔ２１〜ｔ２２）において、消費電力がＸ１以上の場
合、蓄電装置に貯えた電力で賄い、消費電力がＸ１未満
の、蓄電装置に貯えた電力で賄うのを停止する。需要電
力がＸ２以上の場合、商用電力で賄い、需要電力がＸ２
未満の場合、商用電力で賄うのを停止する。消費電力量
が発電装置の稼動可能量以上の場合、発電装置の運転を
継続するとともに発電装置の発電電力を蓄電装置に貯
え、消費電力量が発電装置の稼動可能量未満の場合、発
電装置の運転を停止すると共に、消費電力を他の種類の
電力で賄う。夜間時間帯において、商用電力により消費
電力を賄うと共に、商用電力を蓄電装置に貯える。

【０００９】

【発明の実施の形態（その２）】先ず、発明の実施の形
態（その２）として、交流の電力負荷２１、直流の発電
装置３の場合（図２参照）について説明する。

【００１０】図２は、本発明の実施の形態（その２）の
ブロック図である。図２の本熱電併給システム１００
は、発電装置３と蓄電装置４と排熱回収装置５とを有し
ている。発電装置３で発電された電力は、スイッチ・変
換器１３を介して電力負荷２１に供給される。都市ガス
２は発電装置３に供給される。発電装置３からの排熱
は、排熱回収装置５で排熱が回収され、回収された熱
は、熱負荷２２（冷房や暖房や給湯等の熱源として）に
供給される。商用電力１は、スイッチ・変換器１５を介
して、交流の電力負荷２１に直接供給される。 電力
負荷（電力消費）が少ない夜間時間帯（例えば、午後１
０時〜翌朝８時）には、発電装置３で発電する一方、発
電した電力を電力負荷２１に供給すると共に、発電装置
３で発電した余剰電力を、スイッチ・変換器１６を開に
して、蓄電装置４に貯える。蓄電装置４に貯えられた電
力は、第１消費電力量が発生する時間帯には、スイッチ
・変換器１４のスイッチを開にし、かつインバータを通
じて交流に変換した上で、商用電力１及び発電装置３で
発電した電力を併合することによって、電力負荷２１に
供給される。制御手段（図示せず）により、スイッチ・
変換器１３、１４、１５のスイッチを開閉して、商用電
力１、発電装置３による電力、蓄電装置４に貯えられた
電力の三種類の電力配分量（電力供給地点に供給する電
力の配分量）を調整することによって、第１〜３消費電
力量を賄う。この場合、制御手段、同期投入装置（図示
せず）、スイッチ・変換器１３、１４のスイッチによ
り、電力負荷に供給される電力は位相が一致するように
制御される。又、制御手段（図示せず）により、スイッ
チ・変換器１６のスイッチを開閉して、蓄電装置４への
蓄電の開始、停止を行う。制御手段による調整方法の１
例は、図７のフローチャートに示す。昼間の熱電併給シ
ステム運転時間帯（ｔ２１〜ｔ２２）において、消費電
力がＸ１以上の場合、商用電力で賄い、消費電力がＸ１
未満の、商用電力で賄うのを停止する。需要電力がＸ２
以上の場合、蓄電装置に貯えられた電力で賄い、需要電
力がＸ２未満の場合、蓄電装置に貯えられた電力で賄う
のを停止する。消費電力量が発電装置の稼動可能量以上
の、発電装置の運転を停止し、消費電力を他の種類の電
力で賄い、消費電力量が発電装置の稼動可能量未満の、
発電装置の運転を継続するとともに発電装置の発電電力
を蓄電装置に貯える。夜間時間帯において、発電装置の
発電運転を継続して発電電力を電力負荷に供給するとと
もに発電装置の発電電力を蓄電装置に貯える。

【００１１】

【発明の実施の形態（その３）】先ず、発明の実施の形
態（その３）として、交流の電力負荷２１、直流の発電
装置３の場合（図３参照）について説明する。

【００１２】図３は、本発明の実施の形態（その３）の
ブロック図である。図３の本熱電併給システム１００
は、発電装置３と蓄電装置４と排熱回収装置５とを有し
ている。発電装置３で発電された電力は、スイッチ・変
換器１３を介して電力負荷２１に供給される。都市ガス
２は発電装置３に供給される。発電装置３からの排熱
は、排熱回収装置５で排熱が回収され、回収された熱
は、熱負荷２２（冷房や暖房や給湯等の熱源として）に
供給される。電力負荷（電力消費）が少ない夜間時間帯
（例えば、午後１０時〜翌朝８時）には、発電装置３で
発電する一方、発電した電力を電力負荷２１に供給する
と共に、発電装置３で発電した余剰電力を、スイッチ・
変換器１６を開にして、蓄電装置４に貯える。蓄電装置
４に貯えられた電力は、第１消費電力量が発生する時間
帯には、スイッチ・変換器１４のスイッチを開にし、か
つインバータを通じて交流に変換した上で、発電装置３
で発電した電力を併合することによって、電力負荷２１
に供給される。制御手段（図示せず）により、スイッチ
・変換器１３、１４のスイッチを開閉して、発電装置３
による電力と蓄電装置４に貯えられた電力の電力配分量
（電力供給地点に供給する電力の配分量）を調整するこ
とによって、第２消費電力量と３消費電力量を賄う。こ
の場合、制御手段、同期投入装置（図示せず）、スイッ
チ・変換器１３、１４のスイッチにより、電力負荷に供
給される電力は位相が一致するように制御される。又、
制御手段（図示せず）により、スイッチ・変換器１６の
スイッチを開閉して、蓄電装置４への蓄電の開始、停止
を行う。制御手段による調整方法の１例は、図８のフロ
ーチャートに示す。昼間の熱電併給システム運転時間帯
（ｔ２１〜ｔ２２）において、需要電力がＸ２以上の場
合、蓄電装置に貯えられた電力で賄い、需要電力がＸ２
未満の場合、蓄電装置に貯えられた電力で賄うのを停止
する。消費電力量が発電装置の稼動可能量以上の場合、
発電装置の運転を継続するとともに発電装置の発電電力
を蓄電装置に貯え、消費電力量が発電装置の稼動可能量
未満の場合、発電装置の運転を停止すると共に、消費電
力を他の種類の電力で賄う。夜間時間帯において、発電
装置の発電運転を継続して発電電力を電力負荷に供給す
るとともに発電装置の発電電力を蓄電装置に貯える。 （１）請求項１記載発明は、昼間の熱電併給システム運
転時間帯（ｔ２１〜ｔ２２）において、熱電併給システ
ムを有する電力供給地点の時間−消費電力線図の消費電
力をＸ（ｔ）とし、消費電力Ｘ（ｔ）を、線Ｘ１と線Ｘ
２（Ｘ１＞Ｘ２）で三分割した場合、線Ｘ１と消費電力
Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量を第１消費電力量、線Ｘ
１と線Ｘ２と消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量を
第２消費電力量、線Ｘ２と時間軸ｔと消費電力Ｘ（ｔ）
で囲まれた消費電力量を第３消費電力量として、第１消
費電力量を蓄電装置に貯えられた電力により賄い、第２
消費電力量を商用電力により賄い、第３消費電力量を発
電装置の発電電力により賄うことを特徴とする熱電併給
システムである。本発明の特徴的構成は、一日当りの消
費電力量を、熱電併給システムを有する電力供給地点の
電力負荷に３種類の電力をベストミックスして供給する
具体的手段に有る。先ず、熱電併給システムを有する電
力供給地点の時間−消費電力線図を図４に例示する。
消費電力Ｘ（ｔ）を、線Ｘ１と線Ｘ２（Ｘ１＞Ｘ２）で
三分割する。線Ｘ１と線Ｘ２は直線とは限らないが、線
Ｘ１は線Ｘ２より上に位置するように設定し、線Ｘ２は
時間軸ｔよりも上に位置するように設定する（図４参
照）。より具体的には、線Ｘ２が、熱電併給システムの
発電装置の一日の発電電力計画値となるように、線Ｘ２
を設定する。次に、線Ｘ１については、例えば、線Ｘ２
に商用電力の契約電力値だけ上になるように、線Ｘ１を
設定する。このようにして、線Ｘ１、線Ｘ２を設定した
上で、線Ｘ１、線Ｘ２をメモリーに記憶させて、記憶内
容を利用してコンピュータにより演算制御を行なう。昼
間の熱電併給システム運転時間帯（ｔ２１〜ｔ２２）に
おける電力のベストミックス方法は、線Ｘ１と消費電力
Ｘ（ｔ）で囲まれた第１消費電力量を蓄電装置に貯えら
れた電力により賄い、線Ｘ１と線Ｘ２と消費電力Ｘ
（ｔ）で囲まれた第２消費電力量を商用電力により賄
い、線Ｘ２と時間軸ｔと消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた第
３消費電力量を発電装置の発電電力により賄うようにす
るものである。すなわち、消費電力Ｘ（ｔ）が、線Ｘ１
以上の時間帯（ｔ１１〜ｔ１２）では、スイッチ・変換
器１４のスイッチを入れ、線Ｘ１未満の時間帯（ｔ１１
〜ｔ１２以外）では、スイッチ・変換器１４のスイッチ
を切るように制御することによって、第１消費電力量を
蓄電装置に貯えられた電力により賄うことが可能とな
る。消費電力Ｘ（ｔ）が線Ｘ２以上の場合（時間帯（ｔ
２１〜ｔ２２）では、スイッチ・変換器１５のスイッチ
を入れ、線Ｘ２未満の時間帯（ｔ２１〜ｔ２２以外）で
は、スイッチ・変換器１５のスイッチを切るように制御
することによって、第２消費電力量を商用電力により賄
うことが可能となる。線Ｘ２未満の時間帯（ｔ２１〜ｔ
２２以外）では、スイッチ・変換器１５のスイッチを切
る。そして、熱電供給システムの発電装置３の発電運転
を継続すると共に、余剰発電電力を蓄電装置４に貯える
ように制御することによって、第３消費電力量を発電装
置３の発電電力により賄うこととする。一方、夜間時間
帯では、電力供給地点の消費電力は、基本的には、商用
電力のみで賄われ、かつ商用電力のみで蓄電装置に電力
を貯える。従って、上記のような比較的簡単な制御方法
により、３種類の電力のベストミックスの方法を実現で
きることになる（図６のフローチャートを参照）。第１
〜第３の消費電力量の大小は、昼間の熱電併給システム
運転時間帯（ｔ２１〜ｔ２２）の消費電力が図４のよう
に山形となることから、一般には、第１消費電力量＜第
２消費電力量＜第３消費電力量となる（あるいは、線Ｘ
１、線Ｘ２を、前述の数式１を満足するように設定する
ことも可能である。）。従って、一番少ない第１消費電
力量を蓄電装置に貯えられた電力により賄うようにすれ
ば、蓄電装置が小型になり低価格な熱電併給システムが
実現でき、熱電併給システムの広範囲な普及が可能とな
る。次に、少ない第２消費電力量を商用電力で賄い、最
も多い第３消費電力量を発電装置３の発電電力で賄うよ
うにしたのは、以下の理由からである。電力供給地点の
ベースロード（第３消費電力量）を、基本的には熱電供
給システムの発電装置３で供給することとし、足りない
部分（第２消費電力量）を商用電力で賄うこととするの
が本発明の考え方である。熱電併給システムのエネルギ
ー効率は商用電力のエネルギー効率よりも遥かに高いの
で、（熱電併給システムによる電力消費量／商用電力に
よる電力消費量）の比を大きくなるようにすれば、本発
明の熱電併給システムのエネルギー効率をアップするこ
とができる。本発明者は、このことに着目して、第２消
費電力量を商用電力により賄い、第３消費電力量を発電
装置３の発電電力により賄うこととし、本発明の第３課
題を達成したものである。（熱電併給システムによる電
力消費量／商用電力による電力消費量）の比を大きくな
るようにすれば、本発明の熱電併給システムのエネルギ
ー効率を高くすることができるということを着想するこ
とにより、本発明課題の解決が可能となった。また、第
１消費電力量が発生する時間帯を、予めデータからｔ１
１〜ｔ１２に設定して置き、その時間帯ｔ１１〜ｔ１２
の時間帯は、第１消費電力量を蓄電装置に貯えられた電
力により賄うように制御することも可能である。また、
第２消費電力量が発生する時間帯を、予めデータからｔ
２１〜ｔ２２に設定して置き、その時間帯ｔ２１〜ｔ２
２の時間帯は、第２消費電力量を商用電力により賄うよ
うに制御することも可能である。上記のような、比較的
単純な供給電力の制御方法により、小型で低コスト化が
可能な熱電併給システムを提供することができる。な
お、線Ｘ１（ｔ）、線Ｘ２（ｔ）は、一般には、非線型
となる。 （２）請求項２記載発明は、昼間の熱電併給システム運
転時間帯（ｔ２１〜ｔ２２）において、熱電併給システ
ムを有する電力供給地点の時間−消費電力線図の消費電
力をＸ（ｔ）とし、消費電力Ｘ（ｔ）を、線Ｘ１と線Ｘ
２（Ｘ１＞Ｘ２）で三分割した場合、線Ｘ１と消費電力
Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量を第１消費電力量、線Ｘ
１と線Ｘ２と消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量を
第２消費電力量、線Ｘ２と時間軸ｔと消費電力Ｘ（ｔ）
で囲まれた消費電力量を第３消費電力量として、第１消
費電力量を商用電力により賄い、第２消費電力量を蓄電
装置に貯えられた電力により賄い、第３消費電力量を発
電装置の発電電力により賄うことを特徴とする熱電併給
システムである。本発明の特徴的構成は、一日当りの消
費電力量を、熱電併給システムを有する電力供給地点の
電力負荷に３種類の電力をベストミックスして供給する
具体的手段に有る。先ず、熱電併給システムを有する電
力供給地点の時間−消費電力線図を図４に例示する。
消費電力Ｘ（ｔ）を、線Ｘ１と線Ｘ２（Ｘ１＞Ｘ２）で
三分割する。線Ｘ１と線Ｘ２は直線とは限らないが、線
Ｘ１は線Ｘ２より上に位置するように設定し、線Ｘ２は
時間軸ｔよりも上に位置するように設定する（図４参
照）。より具体的には、線Ｘ２が、熱電併給システムの
発電装置の一日の発電電力計画値となるように、線Ｘ２
を設定する。次に、線Ｘ１については、例えば、契約電
力値を下廻る商用電力により第1消費電力を賄えるよう
に、線Ｘ１を設定する。このようにして、線Ｘ１、線Ｘ
２を設定した上で、線Ｘ１、線Ｘ２をメモリーに記憶さ
せて、記憶内容を利用してコンピュータにより演算制御
を行なう。昼間の熱電併給システム運転時間帯（ｔ２１
〜ｔ２２）における電力のベストミックス方法は、線Ｘ
１と消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた第１消費電力量を商用
電力により賄い、線Ｘ１と線Ｘ２と消費電力Ｘ（ｔ）で
囲まれた第２消費電力量を蓄電装置に貯えられた電力に
より賄い、線Ｘ２と時間軸ｔと消費電力Ｘ（ｔ）で囲ま
れた第３消費電力量を発電装置の発電電力により賄うよ
うにするものである。すなわち、消費電力Ｘ（ｔ）が、
線Ｘ１以上の時間帯（ｔ１１〜ｔ１２）では、スイッチ
・変換器１５のスイッチを入れ、線Ｘ１未満の時間帯
（ｔ１１〜ｔ１２以外）では、スイッチ・変換器１５の
スイッチを切るように制御することによって、第１消費
電力量を商用電力により賄うことが可能となる。消費電
力Ｘ（ｔ）が線Ｘ２以上の場合（時間帯（ｔ２１〜ｔ２
２）では、スイッチ・変換器１４のスイッチを入れ、線
Ｘ２未満の時間帯（ｔ２１〜ｔ２２以外）では、スイッ
チ・変換器１４のスイッチを切るように制御することに
よって、第２消費電力量を蓄電装置に貯えられた電力に
より賄うことが可能となる。線Ｘ２未満の時間帯（ｔ２
１〜ｔ２２以外）では、スイッチ・変換器１４のスイッ
チを切る。そして、熱電供給システムの発電装置３の発
電運転を継続すると共に、余剰発電電力を蓄電装置４に
貯えるように制御することによって、第３消費電力量を
発電装置３の発電電力により賄うこととする。一方、夜
間時間帯では、電力供給地点の消費電力は、基本的に
は、発電装置３の発電電力のみで賄われ、かつ消費でき
ない余剰の発電装置３の発電電力を蓄電装置に貯える。
従って、上記のような比較的簡単な制御方法により、３
種類の電力のベストミックスの方法を実現できることに
なる（図５を参照）。第１〜第３の消費電力量の大小
は、昼間の熱電併給システム運転時間帯（ｔ２１〜ｔ２
２）の消費電力が図４のように山形となることから、一
般には、第１消費電力量＜第２消費電力量＜第３消費電
力量となる（あるいは、線Ｘ１、線Ｘ２を、前述の数式
１を満足するように設定することも可能である。）。従
って、一番少ない第１消費電力量を商用電力により賄う
ようにすれば、準自己完結型の低価格な熱電併給システ
ムが実現でき、小型かつ低価格の熱電併給システムの広
範囲な普及が可能となる。次に、少ない第２消費電力量
を蓄電装置に貯えられた電力で賄い、最も多い第３消費
電力量を熱電併給システムの発電電力で賄うようにした
のは、以下の理由からである。電力供給地点のベースロ
ード（第３消費電力量）を、基本的には熱電併給システ
ムで供給することとし、足りない部分（第２消費電力
量）を蓄電装置に貯えられた電力で賄うこととするのが
本発明の考え方である。熱電併給システムのエネルギー
効率は蓄電装置に貯えられた電力のエネルギー効率より
も、スイッチ・変換器の電力損失が少ない分だけ高いの
で、熱電併給システムによる（電力消費量／蓄電装置に
貯えられた電力による電力消費量）の比を大きくなるよ
うにすれば、本発明の熱電併給システムのエネルギー効
率をアップさせることができる。本発明者は、このこと
に着目して、第２消費電力量を蓄電装置に貯えられた電
力により賄い、第３消費電力量を発電装置の発電電力に
より賄うこととし、本発明の第？課題を達成したもので
ある。熱電併給システムによる（電力消費量／蓄電装置
に貯えられた電力による電力消費量）の比を大きくなる
ようにすれば、本発明の熱電併給システムのエネルギー
効率を高くすることができるということを着想すること
により、本発明課題の解決が可能となった。また、第１
消費電力量が発生する時間帯を、予めデータからｔ１１
〜ｔ１２に設定して置き、その時間帯ｔ１１〜ｔ１２の
時間帯は、第１消費電力量を商用電力により賄うように
制御することも可能である。また、第２消費電力量が発
生する時間帯を、予めデータからｔ２１〜ｔ２２に設定
して置き、その時間帯ｔ２１〜ｔ２２の時間帯は、第２
消費電力量を蓄電装置に貯えられた電力により賄うよう
に制御することも可能である。上記のような、比較的単
純な供給電力の制御方法により、小型かつ低コスト化が
可能な熱電併給システムを提供することができる。な
お、線Ｘ１（ｔ）、線Ｘ２（ｔ）は、一般には、非線型
となる。 （３）昼間の熱電併給システム運転時間帯（ｔ２１〜ｔ
２２）において、熱電併給システムを有する電力供給地
点の時間−消費電力線図の消費電力をＸ（ｔ）とし、消
費電力Ｘ（ｔ）を、線Ｘ２で二分割した場合、線Ｘ２と
消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量を第２消費電力
量、線Ｘ２と時間軸ｔと消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた消
費電力量を第３消費電力量として、第２消費電力量を蓄
電装置に貯えられた電力により賄うことを特徴とする熱
電併給システムである。本発明の特徴的構成は、一日当
りの消費電力量を、熱電併給システムを有する電力供給
地点の電力負荷に２種類の電力をベストミックスして供
給する具体的手段に有る。先ず、熱電併給システムを有
する電力供給地点の時間−消費電力線図を図５に例示す
る。 消費電力Ｘ（ｔ）を、線Ｘ２で二分割する。線Ｘ
２は直線とは限らないが、 線Ｘ２は時間軸ｔよりも上
に位置するように設定する（図５を参照）。より具体的
には、線Ｘ２が、熱電併給システムの発電装置の一日の
発電電力計画値となるように、線Ｘ２を設定する。この
ようにして、線Ｘ２を設定した上で、線Ｘ２をメモリー
に記憶させて、記憶内容を利用してコンピュータにより
演算制御を行なう。昼間の熱電併給システム運転時間帯
（ｔ２１〜ｔ２２）における電力のベストミックス方法
は、線Ｘ２と消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた第２消費電力
量を蓄電装置に貯えられた電力により賄い、線Ｘ２と時
間軸ｔと消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた第３消費電力量を
発電装置の発電電力により賄うようにするものである。
すなわち、消費電力Ｘ（ｔ）が線Ｘ２以上の場合（時間
帯（ｔ２１〜ｔ２２）では、スイッチ・変換器１４のス
イッチを入れ、線Ｘ２未満の時間帯（ｔ２１〜ｔ２２以
外）では、スイッチ・変換器１４のスイッチを切るよう
に制御することによって、第２消費電力量を蓄電装置に
貯えられた電力により賄うことが可能となる。線Ｘ２未
満の時間帯（ｔ２１〜ｔ２２以外）では、スイッチ・変
換器１５のスイッチを切る。そして、発電装置３の発電
運転を継続すると共に、余剰発電電力を蓄電装置４に貯
えるように制御することによって、第３消費電力量を発
電装置３の発電電力により賄うこととする。一方、夜間
時間帯では、電力供給地点の消費電力は、基本的には、
発電装置３の発電電力のみで賄われ、発電装置３の余剰
電力を蓄電装置に貯える。従って、上記のような比較的
簡単な制御方法により、２種類の電力のベストミックス
の方法を実現できることになる（図５を参照）。第２、
第３の消費電力量の大小は、昼間の熱電併給システム運
転時間帯（ｔ２１〜ｔ２２）の消費電力が図５のように
山形となることから、一般には、第２消費電力量＜第３
消費電力量となる（あるいは、線Ｘ２を、数式１を満足
するように設定することも可能である。）。従って、よ
り少ない第２消費電力量を蓄電池に貯えられた電力によ
り賄うようにすれば、自己完結型の低価格な熱電併給シ
ステムが実現でき、熱電併給システムの広範囲な普及が
可能となる。次に、より多い第３消費電力量を熱電併給
システムの発電電力で賄うようにしたのは、以下の理由
からである。電力供給地点のベースロード（第３消費電
力量）を、基本的には発電装置３で供給することとし、
足りない部分（第２消費電力量）を蓄電装置４に貯えら
れた電力で賄うこととするのが本発明の考え方である。
熱電併給システムのエネルギー効率は蓄電装置に貯えら
れた電力のエネルギー効率よりも、スイッチ・変換器の
電力損失が少ない分だけ高いので、熱電併給システムに
よる（電力消費量／蓄電装置に貯えられた電力による電
力消費量）の比を大きくなるようにすれば、本発明の熱
電併給システムのエネルギー効率をアップすることがで
きる。本発明者は、このことに着目して、第２消費電力
量を蓄電装置に貯えられた電力により賄い、第３消費電
力量を発電装置の発電電力により賄うこととし、本発明
の第４課題を達成したものである。熱電併給システムに
よる（電力消費量／蓄電装置に貯えられた電力による電
力消費量）の比を大きくなるようにすれば、本発明の熱
電併給システムのエネルギー効率を高くすることができ
るということを着想することにより、本発明課題の解決
が可能となった。また、第２消費電力量が発生する時間
帯を、予めデータからｔ２１〜ｔ２２に設定して置き、
その時間帯ｔ２１〜ｔ２２の時間帯は、第２消費電力量
を蓄電装置に貯えられた電力により賄うように制御する
ことも可能である。上記のような、比較的単純な供給電
力の制御方法により、小型で低コスト化が可能な熱電併
給システムを提供することができる。なお、線Ｘ２
（ｔ）は、一般には、非線型となる。 （４）請求項４記載発明は、線Ｘ１及び線Ｘ２のうち、
１又は２以上が水平線であることを特徴とする請求項１
〜３記載の熱電併給システムである。例えば、線Ｘ２
を、熱電併給システムの発電装置の運転計画値に設定す
ることができる。さらに、線Ｘ２より商用契約電力値だ
け上に、線Ｘ１（水平線）を設定すること等も可能であ
る。線Ｘ１及び線Ｘ２が、全て水平線とするのは、極自
然な線Ｘ１及び線Ｘ２の設定手法でもある。 （５）請求項５記載発明は、第３消費電力量を発電装置
の発電電力により賄うことができない時間帯において、
第３消費電力を商用電力及び／又は発電装置の発電電力
により賄うことを特徴とする請求項１〜４記載の熱電併
給システムである。消費電力Ｘ（ｔ）が線Ｘ２よりかな
り下側の場合には、効率良く発電装置を運転することが
できない。そこで、熱電併給システムのエネルギー効率
を落としても、例えば熱電併給システムの運転電力を定
格電力値より落として、第４消費電力量を発電装置の発
電電力で賄うこととする発明が前者の発明である。第４
消費電力量が発生する場合の熱電併給システムのエネル
ギー効率は落ちるが、発電装置を停止しなくて良いとい
う効果が有る。そして、熱電併給システムの発電装置を
停止し、第４消費電力を商用電力で賄うこととするのが
後者の発明である。 （６）請求項６記載発明は、第３消費電力を発電装置の
発電電力により賄うと共に、同時に発電装置の発電電力
を蓄電装置に貯えることを特徴とする請求項１〜５記載
の熱電併給システムである。本発明は、熱電併給システ
ムの発電装置を停止したり、定格電力値以下の低エネル
ギー効率状態で運転することをできるだけ回避するよう
にしたものである。一旦停止すると再起動は煩雑とな
り、あるいはエネルギー効率の低下を招来するからであ
る。そこで、第４消費電力を発電装置の発電電力により
賄うと共に、同時に発電装置の発電電力を蓄電装置に貯
えることとすれば、発電装置の運転継続が可能となり、
エネルギー効率が高い熱電併給システムの運転の実現が
達成できるという顕著な効果を奏する。停止・再運転を
繰り返すことによる煩雑さと運転効率低下を回避するこ
とができる。 （７）請求項７記載発明は、夜間時間帯においては、夜
間時間帯における消費電力量を第４消費電力量として、
第４消費電力量を商用電力により賄うと共に、商用電力
を蓄電装置に貯えることを特徴とする請求項１〜６記載
の熱電併給システムである。蓄電装置を備えた熱電併給
システムにおいて、夜間時間帯には、夜間時間帯の第４
消費電力量を商用電力により賄うと共に、蓄電装置に商
用電力（安価な深夜電力が望ましい。）を貯えることを
特徴とする請求項１〜４記載の熱電併給システムであ
る。本発明に拠れば、夜間時間帯の電力需要を全て商用
電力で賄うと共に、さらに、夜間時間帯の商用電力を蓄
電装置に蓄電するので、商用電力の平準化に貢献すると
共に、熱電併給システムを電力需要が少ない時間帯に運
転する必要がなくなるので、効率的な熱電併給システム
の運転が可能となるので、熱電併給システムのエネルギ
ー効率をアップさせることが可能となる。何故ならば、
電力需要が少ない時間帯に、熱電併給システムを無理矢
理低負荷運転すれば、エネルギー効率がより低い状態で
運転せざるを得ないからである。 （８）請求項８記載発明は、夜間時間帯においては、夜
間時間帯における消費電力量を第４消費電力量として、
第４消費電力量を発電装置の発電電力により賄うと共
に、発電装置の発電電力を蓄電装置に貯えることを特徴
とする請求項１〜７記載の熱電併給システムである。本
発明に拠れば、夜間時間帯の電力需要を発電装置の発電
電力で賄うと共に、さらに、発電装置の発電電力を蓄電
装置に貯えるので、熱電併給システムを電力需要が少な
い時間帯にも、できるだけ停止することなく連続運転す
ることができるので、熱電併給システムのエネルギー効
率をアップさせることが可能となる。何故ならば、エネ
ルギー効率の高い熱電併給システムの発電電力の方を蓄
電して使用した方が、エネルギー効率の低い商用電力を
蓄電して使用するよりも、エネルギー効率がより高くな
る場合も有るからである。 （９）請求項９記載発明は、蓄電装置に貯えられた電力
が第１消費電力量を賄って尚余裕がある場合、第１消費
電力量が発生する時間帯に、蓄電装置に貯えられた電力
を、他の電力供給地点へ供給することを特徴とする請求
項１〜８記載の熱電併給システムである。蓄電装置に貯
えられた電力が第１消費電力量を賄って尚余裕がある場
合、熱電併給システムを有する本電力供給地点の電力需
要に余裕が有るので、蓄電装置に貯えられた電力を他の
電力供給地点に商用電力として供給することとすれば、
広域的な電力ピークセービングの観点から好ましい。 （１０）請求項１０記載発明は、蓄電装置に貯えられた
電力が第１消費電力量を賄って尚余裕がある場合、第２
消費電力量を、蓄電装置に貯えられた電力により賄うこ
とを特徴とする請求項１〜９記載の熱電併給システムで
ある。蓄電装置に貯えられた電力が第１消費電力量を賄
って尚余裕がある場合、熱電併給システムを有する本電
力供給地点の電力需要に余裕が有るので、第２消費電力
量を蓄電装置に貯えられた電力で賄えば、商用電力の消
費量が少なくなり、ピーク時間帯に商用電力の消費を抑
えることが可能となり、電力ピークセービングの観点か
ら本発明は好ましい。また、熱電併給システム全体のエ
ネルギー効率は、商用電力の使用量を抑えることができ
るので、アップさせることが可能となる。 （１１）請求項１１記載発明は、熱電併給システムが発
電装置及び蓄電装置を具備することを特徴とする請求項
１〜１０記載の熱電併給システムである。本発明は、熱
電併給システムが発電装置及び蓄電装置を具備する発明
である。発電装置が交流発電装置又は直流発電装置の場
合がある。 （１２）請求項１２記載発明は、熱電併給システムが、
蓄電装置と発電装置を具備した熱電併給システム、発電
装置から排出される熱と熱源装置が生成した熱とで負荷
に供給する熱量を賄うシステムであることを特徴とする
請求項１〜１１記載の熱電併給システムである。電力供
給地点の電力需要と熱需要について設計する場合、一般
には、熱の需要が少なく、消費電力に合わせて設計する
必要が有り、その場合、熱需要に応じられない場合も生
じ、その場合、ボイラー等の熱源装置が生成した熱によ
って、熱需要に応えようというものである。 （１３）請求項１３記載発明は、熱電併給システムが、
高分子電解質型燃料電池からなることを特徴とする請求
項１〜１２記載の熱電併給システムである。高分子電解
質型燃料電池は、家庭用の熱電併給システムに実用化が
期待されているものであり、実用化されれば、音も静か
でエネルギー効率も高い分散型発電システムの導入が理
想的エネルギー供給形態となる。 （１４）請求項１４記載発明は、蓄電装置が、リチウム
二次電池、ニッケル水素電池、キャパシタのうちの少な
くとも１つが含まれることを特徴とする請求項１〜１３
記載の熱電併給システムである。キャパシタは、電気負
荷の急激増加に対応するのに好適である。リチウム二次
電池等と併用することが望ましい。例えば、家庭用電気
器具を使い始める瞬間には、大きな過渡電力量が必要と
なるので、キャパシタでかかる過渡電力量を賄うことが
可能となる。 （１５）請求項１５記載発明は、熱電併給システムの燃
料が都市ガスであることを特徴とする請求項１〜１４記
載の熱電併給システムである。熱電併給システムの燃料
の燃料は、都市ガスに限定するものでないが、電力供給
地点が都市部の場合、都市ガスがクリーンなエネルギー
であり、環境に対する負荷を少なくすることができる。 （１６）請求項１６記載発明は、請求項１〜１５記載の
熱電併給システムに対して、都市ガスを供給すると共
に、熱電併給システムを有する電力供給地点に商用電力
を供給することを特徴とする電力供給方法である。エネ
ルギーの規制緩和によって、都市ガス事業者が、熱電併
給システムに都市ガスを供給するのは当然としても、都
市ガス事業者であっても、熱電併給システムを有する電
力供給地点に商用電力を供給することも可能となり得
る。エネルギーの規制緩和によって、逆に、電気事業者
が、熱電併給システムを有する電力供給地点に商用電力
を供給するのは当然としても、電気事業者であっても、
熱電併給システムに都市ガスを供給することも可能とな
り得る。本発明は、上記に鑑みてなされたものである。 （１７）請求項１７記載発明は、都市ガスの供給が、都
市ガス事業者の導管を通じて都市ガスを託送することに
よって行われることを特徴とする請求項１６記載の電力
供給方法である。本発明は、請求項１６記載の発明を、
電気事業者が実施する場合、都市ガスの供給を都市ガス
事業者の導管を通じて託送することを具体的に記載した
ものである。 （１８）請求項１８記載発明は、商用電力の供給が、電
気事業者の電力線を通じて商用電力を託送することによ
って行われることを特徴とする請求項１６記載の電力供
給方法である。請求項１８記載発明は、商用電力の供給
を電気事業者の電力線を通じて託送することを特徴とす
る請求項１６記載の電力供給方法である。本発明は、請
求項１６記載の発明を、都市ガス事業者が実施する場
合、電気事業者が実施する場合、商用電力の供給を電気
事業者の電力線を通じて託送することを具体的に記載し
たものである。 （１９）請求項１９記載発明は、熱電併給システムが発
電装置である請求項１〜１５記載の熱電併給システムで
ある。熱電併給システムは、電力と熱を供給するシステ
ムであるが、電力のみを供給する場合には、熱電併給シ
ステムは、発電システムでも有る。発電システムと熱電
併給システムは、上位概念と下位概念のの関係が有る。
本発明は、請求項１〜請求項１５の上位概念の発明であ
るが、請求項１〜請求項１４において、熱電併給システ
ムとあるのは発電システムと読み替えるものとする。

【００１３】

【発明の効果】本発明の構成とすることで、既に述べた
本発明の課題を充分に達成することができた。すなわ
ち、電力負荷の第１消費電力量がＸ１値以上の時間帯
に、発電装置による電力及び商用電力及び蓄電装置に貯
えられた電力（三種類の電力）を併用して電力を供給す
ることにより、全体の熱電併給システムを小型化でき、
システムの低価格化が可能となった。これにより、家庭
用小型システムの大幅な普及を図ることが可能となっ
た。また、夜間時間帯に、商用電力により電力需要を賄
うとともに蓄電装置に商用電力を貯えることにより、商
用電力の一日全体の負荷を平準化することになるので、
本システムは、電気事業者にとってもメリットが有る。
また、本発明により、より小型で低価格で商用電力平準
化の可能な熱電併給システムを提供することができ、本
システムの広範囲な普及が期待されることとなった。特
に、夜間時間帯に商用電力を蓄電装置に貯えることによ
り、所謂ピーク時間帯に蓄電装置に貯えた商用電力を利
用することができるので、ピーク時間帯のバックアップ
電力量が減少することに繋がり、商用電力の一日全体の
負荷をさらに大幅に平準化することになるので、電気事
業者にとってもメリットの有るより小型の熱電併給シス
テムの実現を可能にした。以上により、小型で、設置性
がよく設備コストの安価な熱電併給システムとすること
により、特に小型用（例えば、家庭用）の熱電併給シス
テムを普及する可能性が高まった。又、夜間料金時間帯
の商用電力を積極的に利用することにより、自己完結型
熱電併給システムあるいは商用電力バックアップ型熱電
併給システムよりも商用電力負荷がより平準化されるこ
とにより電気事業者にも受け入れ易いシステムとするこ
とができた。さらに、本発明の蓄電装置を備えた小型熱
電併給システムとすることにより、大幅な普及が期待で
きることにより、夜間の商用余剰電力を分散設置された
熱電併給システムの備える蓄電装置に蓄電された商用電
力をピーク時間帯に供給することにより、国全体の商用
電力負荷を平準化することに繋がり、大型発電所の設置
時期を遅らせることができるというメリットを発揮する
ことが可能となった。言わば、普及して分散設置された
熱電併給システムの蓄電装置に、商用電力を貯えること
ができるので、揚水発電のための貯水池を建設するに等
しい効果が発揮される。なお、蓄電装置に、熱電併給シ
ステムの発電装置の電力を貯えることによっても、国全
体の商用電力のピーク時間帯の消費電力カットに貢献す
ることができるという効果を発揮し得ることになった。
又、エネルギー効率の高い本熱電併給システムが広範
囲に普及することにより、国の省エネルギー政策の遂行
の可能性が高まった。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明の実施の形態（その１）のブロック
図である。

【図２】は、本発明の実施の形態（その２）のブロック
図である。

【図３】は、本発明の実施の形態（その３）のブロック
図である。

【図４】は、請求項１、２、あるいは請求項１、２の従
属請求項に記載の発明における電力供給地点の時間−消
費電力線図である。

【図５】は、請求項３、あるいは請求項３の従属請求項
に記載の発明における電力供給地点の時間−消費電力線
図である。

【図６】は、本発明の実施の形態（その１）のフローチ
ャートである。

【図７】は、本発明の実施の形態（その２）のフローチ
ャートである。

【図８】は、本発明の実施の形態（その３）のフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１００……熱電併給システム １……商用電力 ２……都市ガス ３……発電装置 ４……蓄電装置 ５……排熱回収装置 １１、１３、１４、１５、１６……スイッチ・変換器 ２１……電力負荷 ２２……熱負荷

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】昼間の熱電併給システム運転時間帯におい
   て、熱電併給システムを有する電力供給地点の時間−消
   費電力線図の消費電力をＸ（ｔ）とし、消費電力Ｘ
   （ｔ）を、線Ｘ１と線Ｘ２（Ｘ１＞Ｘ２）で三分割した
   場合、線Ｘ１と消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量
   を第１消費電力量、線Ｘ１と線Ｘ２と消費電力Ｘ（ｔ）
   で囲まれた消費電力量を第２消費電力量、線Ｘ２と時間
   軸ｔと消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量を第３消
   費電力量として、第１消費電力量を蓄電装置に貯えられ
   た電力により賄い、第２消費電力量を商用電力により賄
   い、第３消費電力量を発電装置の発電電力により賄うこ
   とを特徴とする熱電併給システム。
2. 【請求項２】昼間の熱電併給システム運転時間帯におい
   て、熱電併給システムを有する電力供給地点の時間−消
   費電力線図の消費電力をＸ（ｔ）とし、消費電力Ｘ
   （ｔ）を、線Ｘ１と線Ｘ２（Ｘ１＞Ｘ２）で三分割した
   場合、線Ｘ１と消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量
   を第１消費電力量、線Ｘ１と線Ｘ２と消費電力Ｘ（ｔ）
   で囲まれた消費電力量を第２消費電力量、線Ｘ２と時間
   軸ｔと消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量を第３消
   費電力量として、第１消費電力量を商用電力により賄
   い、第２消費電力量を蓄電装置に貯えられた電力により
   賄い、第３消費電力量を発電装置の発電電力により賄う
   ことを特徴とする熱電併給システム。
3. 【請求項３】昼間の熱電併給システム運転時間帯におい
   て、熱電併給システムを有する電力供給地点の時間−消
   費電力線図の消費電力をＸ（ｔ）とし、消費電力Ｘ
   （ｔ）を、線Ｘ１で二分割した場合、線Ｘ２と消費電力
   Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量を第１消費電力量、線Ｘ
   ２と時間軸ｔと消費電力Ｘ（ｔ）で囲まれた消費電力量
   を第２消費電力量として、第１消費電力量を蓄電装置に
   貯えられた電力により賄うことを特徴とする熱電併給シ
   ステム。
4. 【請求項４】線Ｘ１及び線Ｘ２のうち、１又は２以上が
   水平線であることを特徴とする請求項１〜３記載の熱電
   併給システム。
5. 【請求項５】第３消費電力量を発電装置の発電電力によ
   り賄うことができない時間帯において、第３消費電力を
   商用電力及び／又は発電装置の発電電力により賄うこと
   を特徴とする請求項１〜４記載の熱電併給システム。
6. 【請求項６】第３消費電力を発電装置の発電電力により
   賄うと共に、同時に発電装置の発電電力を蓄電装置に貯
   えることを特徴とする請求項１〜５記載の熱電併給シス
   テム。
7. 【請求項７】夜間時間帯においては、夜間時間帯におけ
   る消費電力量を第４消費電力量として、第４消費電力量
   を商用電力により賄うと共に、商用電力を蓄電装置に貯
   えることを特徴とする請求項１〜６記載の熱電併給シス
   テム。
8. 【請求項８】夜間時間帯においては、夜間時間帯におけ
   る消費電力量を第４消費電力量として、第４消費電力量
   を発電装置の発電電力により賄うと共に、発電装置の発
   電電力を蓄電装置に貯えることを特徴とする請求項１〜
   ７記載の熱電併給システム。
9. 【請求項９】蓄電装置に貯えられた電力が第１消費電力
   量を賄って尚余裕がある場合、第１消費電力量が発生す
   る時間帯に、蓄電装置に貯えられた電力を、他の電力供
   給地点へ供給することを特徴とする請求項１〜８記載の
   熱電併給システム。
10. 【請求項１０】蓄電装置に貯えられた電力が第１消費電
    力量を賄って尚余裕がある場合、第２消費電力量を、蓄
    電装置に貯えられた電力により賄うことを特徴とする請
    求項１〜９記載の熱電併給システム。
11. 【請求項１１】熱電併給システムが発電装置及び蓄電装
    置を具備することを特徴とする請求項１〜１０記載の熱
    電併給システム。
12. 【請求項１２】熱電併給システムが、蓄電装置と発電装
    置を具備した熱電併給システム、発電装置から排出され
    る熱と熱源装置が生成した熱とで負荷に供給する熱量を
    賄うシステムであることを特徴とする請求項１〜１１記
    載の熱電併給システム。
13. 【請求項１３】熱電併給システムが、高分子電解質型燃
    料電池からなることを特徴とする請求項１〜１２記載の
    熱電併給システム。
14. 【請求項１４】蓄電装置が、リチウム二次電池、ニッケ
    ル水素電池、キャパシタのうちの少なくとも１つが含ま
    れることを特徴とする請求項１〜１３記載の熱電併給シ
    ステム。
15. 【請求項１５】熱電併給システムの燃料が都市ガスであ
    ることを特徴とする請求項１〜１４記載の熱電併給シス
    テム。
16. 【請求項１６】請求項１〜１５記載の熱電併給システム
    に対して、都市ガスを供給すると共に、熱電併給システ
    ムを有する電力供給地点に商用電力を供給することを特
    徴とする電力供給方法。
17. 【請求項１７】都市ガスの供給が、都市ガス事業者の導
    管を通じて都市ガスを託送することによって行われるこ
    とを特徴とする請求項１６記載の電力供給方法。
18. 【請求項１８】商用電力の供給が、電気事業者の電力線
    を通じて商用電力を託送することによって行われること
    を特徴とする請求項１６記載の電力供給方法。
19. 【請求項１９】熱電併給システムが発電装置である請求
    項１〜１５記載の熱電併給システム。