JP2004213970A

JP2004213970A - 発電システム

Info

Publication number: JP2004213970A
Application number: JP2002380586A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Sakamoto; 滋坂本; Masataka Kadowaki; 正天門脇; Yukinori Akiyama; 幸徳秋山
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2004-07-29

Abstract

【課題】発電システムのメリットを活かした電力供給に関するビジネスモデルの構築は、燃料電池システム等の新エネルギー普及に不可欠である。
【解決手段】発電システム１２において、入出量検出部６２は燃料電池システム３０へのガス供給量、燃料電池システム３０の発電による電力量、燃料電池システム３０からの排熱量を検出する。演算処理部５８は、これらの数値を積算して供給エネルギー、発電エネルギー、回収エネルギーを算出する。効率判定部５９は、これらエネルギーの値をもとに発電効率を算出する。利益判定部６１は、燃料電池システム３０の利用によるコストやＣＯ_２の削減量を算出する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電システムに関する。本発明は特に、燃料電池により電力と熱を供給するコージェネレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＴやバイオなどの新技術が世界規模で展開される時代となったが、そうした状況にあっても、エネルギー産業は最大級の基幹産業であることに変わりはない。最近では、地球温暖化防止をはじめとする環境意識の浸透に伴い、いわゆる新エネルギーに対する期待が高まっている。新エネルギーは、環境性に加え、電力需要家に近接して分散型で生産できるため、送電損失面と電力供給のセキュリティ面でもメリットがある。また、新エネルギーの開発が新たな周辺産業を創出する副次的効果も期待できる。
【０００３】
新エネルギーに対する取り組みは、約３０年前の石油危機を契機として本格化し、現在では、太陽光発電などの再生可能エネルギー、廃棄物発電などのリサイクルエネルギー、燃料電池などの高効率エネルギー、およびクリーンエネルギーカーを代表とする新分野エネルギーなどのエネルギーが、それぞれ実用化に向けた開発の段階にある。
【０００４】
そうした中でも、燃料電池は業界でもっとも注目されるエネルギーのひとつである。燃料電池は、天然ガスやメタノールに水蒸気を混ぜて作った水素と、大気中から採取した酸素を化学反応させて電気と熱を同時に生成するもので、発電による副産物が水だけであり、低出力域でも高効率で、しかも発電が天候に影響されず安定的である。固体高分子型燃料電池は、住居用をはじめとする定置型、および車載型の両用途において次世代のひとつの標準電源と目されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２８２８８９号公報（全文）
【特許文献２】
特開２００２−３３４７０９号公報（全文）
【特許文献３】
特開２００２−３３４１３６号公報（全文）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
現在、固体高分子型燃料電池を利用する発電システムは、試作から実用化の途上にある。燃料電池の普及はコストをいかに低減できるかに依存する。初期コストは開発側の課題ではあるが、運用上のコストまたはメリットは、燃料電池を用いるシステムと商用電力系統の関係にも依存する。
【０００７】
したがって燃料電池の普及には、単に燃料電池自体の技術的改良だけではなく、それを利用する環境をビジネスモデルとして構築する必要があり、このモデルにおいて、システムの利用者、電力会社をはじめとする関係者全体のメリットを浮き彫りにしていく必要がある。一方、燃料電池の導入は個人レベルで環境対策の一役を担うことのできる絶好の機会であり、そうしたメリットに関しても一層明らかにする必要がある。
【０００８】
本発明はこうした背景からなされたものであり、その目的は、燃料電池をはじめとする分散型の発電システムの導入および利用の促進を図るために技術の提供にある。別の目的は、燃料電池を利用することによる省エネルギー性を利用者に開示する技術の提供にある。さらに別の目的は、燃料電池の普及を通じて環境対策の推進を図る点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のある態様は、発電システムに関する。このシステムは、発電装置を有し、当該発電装置の駆動により電気を供給するとともに発電にともない発生した熱を供給する。また、当該発電システムの利用者へ供給されるガス供給量を検出する第１検出部と、当該発電システムによって発電された電力量を検出する第２検出部と、当該発電システムからの排熱量を検出する第３検出部と、ガス供給量、電力量、および排熱量を管理する情報管理部と、をさらに有する。情報管理部は、エネルギーの節約度合いを把握させるための指標となる情報をガス供給量、電力量、および排熱量に基づいて生成し、これを当該発電システムの利用者に提示する。
【００１０】
この発電システムは、電力と熱を供給するコージェネレーションシステムであってもよい。「発電装置」は任意のものでよいが、発電のために燃料ガスを利用する燃料電池はひとつの好適な例である。この発電システムは、一般には、発電装置が設置される住居やビルなどの場所で、ガス会社のガス系統やガスボンベなどの供給源から燃料ガスの供給を受ける。本態様における「ガス供給量」は、発電システムに供給される燃料ガスの供給量と、給湯システムの追い炊きなど発電システム以外の用途でその利用者に供給されるガスの供給量との双方を含んでもよい。
【００１１】
「電力量」は、発電システムの利用者によって消費される電力量を示してもよい。「第２検出部」は、当該発電システムによって発電された電力量だけでなく、電力会社などの外部との間で売買電する電力量をさらに検出してもよい。「排熱量」は、発電システムをコージェネレーションシステムとして実現する場合に排出、循環、または回収する、温水または冷水の流量および温度を含んでもよい。「エネルギーの節約度合いを把握させるための指標」は、発電システムの性能に起因する省エネルギーへの寄与度であってもよいし、発電システムの利用者による利用状況に起因する省エネルギーへの寄与度であってもよい。「利用者に提示」する方法として、例えば表示装置の画面に提示してもよいし、印刷による出力やパーソナルコンピュータへのデータ出力であってもよい。表示装置は、発電装置が一体的に有する液晶表示装置、屋内の壁に設置するリモートコントローラなどの液晶表示装置、テレビなどでもよい。
【００１２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを格納した記録媒体などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、実施の形態に係るエネルギー管理システム１０の全体構成を示す。同図は一般的な電子ネットワークを示し、配電、配ガス、および配水のためのネットワークを示すものではない。エネルギー管理システム１０では、複数の発電システム１２とそれらを統括的に管理する管理装置２４を含む管理会社２２がインターネット２０を介して接続されている。このエネルギー管理システム１０の基本的な特徴は、利用者ごとに省エネルギーに寄与する度合いを、ガス供給量、電力量、排熱量などの情報をもとに発電システム１２が算出して提示する点にある。発電システム１２は、ガス供給量、電力量、排熱量を監視し、上記の寄与度をリアルタイムに算出して利用者に提示する。
【００１４】
図２は、発電システム１２の構成を示す。発電システム１２は、燃料電池システム３０、情報管理装置５２、入出量検出部６２、表示装置４８、を主に含む。これらの装置は、例えば利用者が居住する同じ敷地内に設置され、燃料電池システム３０におけるエネルギー使用状況やエネルギー節約状況をこの発電システム１２内において即座に把握できる。また、これらの装置を一体的に構成するか別々に構成するかは任意である。
【００１５】
燃料電池システム３０は、天然ガスや都市ガスなどと上水から生成した水蒸気を反応させて水素を得る改質器３４と、その水素と酸素を反応させて水と直流電圧を得る燃料電池３６と、その電圧を交流に変換するインバータ３８と、それらを制御する制御部３２と、温水または冷水を蓄える貯湯槽３５と、給湯用の温水をさらに加熱する追い焚き部３７と、を備える。燃料電池システム３０は、ガス会社のガス系統１４から燃料ガスの供給を受け、電力会社の電力系統１６から電力の供給を受け、水道会社の上水系統１８から上水の供給を受ける。貯湯槽３５および追い焚き部３７は、燃料電池システム３０の外部に設けてもよい。制御部３２は、燃料電池システム３０による電力を利用するか、電力系統１６から買電するか、またはそれらを併用するかを判断し、第１の開閉器４０および第２の開閉器４４を制御する。
【００１６】
第１の開閉器４０は、電力系統１６と屋内電気設備を繋ぐ第１電力経路７２に間挿され、電力系統１６との間で買電または売電するときに閉じられる。第２の開閉器４４は、燃料電池システム３０と屋内電気設備を繋ぐ第２電力経路７４に間挿され、燃料電池システム３０から屋内電気設備へ電力を供給するとき、または電力系統１６に売電するときに閉じられる。ガス系統１４からは、改質器３４および追い焚き部３７に対して第２ガス経路６６を通じてガスが供給され、屋内ガス設備に対して第１ガス経路６４を通じてガスが供給される。上水系統１８からは、改質器３４に対して第３上水経路７０を通じて給水され、貯湯槽３５および屋内上水設備に対して第１上水経路６８を通じて給水される。
【００１７】
入出量検出部６２は、ガス供給量を第１ガス経路６４および第２ガス経路６６から検出し、買電および発電により供給される電力量を第１電力経路７２および第２電力経路７４から検出する。また、循環経路７６、給湯経路１００、および第２上水経路６９を流れる温水または冷水の温度を検出し、第１上水経路６８、第２上水経路６９、第３上水経路７０、循環経路７６、および給湯経路１００を流れる温水または冷水の流量を検出する。入出量検出部６２によって検出された各入出量は、情報管理装置５２の情報蓄積部６０に格納される。
【００１８】
情報管理装置５２は、エネルギーの節約度合いを把握させるための指標となる情報をガス供給量、電力量、および排熱量に基づいて生成し、これを燃料電池システム３０の利用者に提示する機能をもつ。具体的には、インターネット２０を経由した通信を処理する通信部４６と、各種データを保持する情報蓄積部６０と、情報蓄積部６０が保持するデータを表示装置４８に表示させる情報提示部５０と、を有する。さらに、供給されるエネルギーや排出されるエネルギーを算出する演算処理部５８と、エネルギー効率を算出する効率判定部５３と、燃料電池システム３０を利用することによる利益を算出する利益判定部６１と、を有する。なお、表示装置４８はインターネット２０またはＬＡＮを介して情報管理装置５２に接続されてもよい。
【００１９】
情報管理装置５２は、ハードウェア的には、マイクロコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウェア的にはデータ保持、演算処理、通信処理などのプログラムによって実現されるが、ここではそれらの連携による機能のみをブロックで示している。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアとソフトウェアのいろいろな組合せで実現できることは当業者には理解されるところである。
【００２０】
演算処理部５８は、ガス供給量に基づいて供給エネルギーとして積算熱量を算出する第１演算部５３と、電力量に基づいて発電エネルギーとして積算熱量を算出する第２演算部５４と、排熱量に基づいて回収エネルギーとして積算熱量を算出する第３演算部５５と、を含む。燃料電池システム３０からの電力供給以外に電力系統１６からも電力供給を受ける場合、第２演算部５４は燃料電池システム３０から供給される電力量と電力系統１６から供給される電力量の双方に基づいて発電エネルギーを算出する。効率判定部５９は、燃料電池システム３０の発電効率および排熱回収効率に基づいて総合効率を算出することにより指標としての情報を生成する。発電効率は、供給エネルギーおよび発電エネルギーに基づいて算出し、排熱回収効率は、供給エネルギーおよび回収エネルギーに基づいて算出する。以上の算出方法については図４および図５とともに後述する。
【００２１】
利益判定部６１は、ガス供給量、電力量、排熱量、水供給量に基づいて算出される燃料電池システム３０の利用に伴う相対的な利益を金銭的利益に換算することにより指標としての情報を生成する。情報蓄積部６０には、利用者の地域におけるガス会社、電力会社、水道事業者の基本的な料金を情報蓄積部６０にあらかじめ格納しておく。利益判定部６１は、燃料電池システム３０を利用した場合と利用しなかった場合に想定されるガス料金、電気料金、水道料金とそれらの差額を算出する。この差額が燃料電池システム３０の利用に伴う相対的な金銭的利益となる。これらの額を、時間、日、月、季節、年のいずれを単位として集計してもよく、情報蓄積部６０に蓄積された過去のデータと比較して集計してもよい。
【００２２】
利益判定部６１は、ガス供給量、電力量、排熱量、水供給量に基づいて、燃料電池システム３０の利用に伴い排出されたと想定される二酸化炭素の量と、燃料電池システム３０を利用しなかった場合に排出されると想定される二酸化炭素の量との差を二酸化炭素削減量として算出することにより指標としての情報を生成する。二酸化炭素の量は、環境省などから毎年発表されるＣＯ_２排出係数を用いて算出する。例えば電気使用によるＣＯ_２排出量［ｋｇ−ＣＯ_２］は、電気のＣＯ_２排出係数×買電電力量［ｋＷｈ］で表される。電気のＣＯ_２排出係数は、０．３６ｋｇ−ＣＯ_２／ｋｗｈである。例えば燃料使用によるＣＯ_２排出量［ｋｇ−ＣＯ_２］は、使用燃料のＣＯ_２排出係数×燃料消費量［ｍ^３］で表される。都市ガスのＣＯ_２排出係数は、２．１ｋｇ−ＣＯ_２／ｋｗｈである。
【００２３】
利益判定部６１は、ガス供給量、電力量、排熱量、水供給量とＣＯ_２排出係数をもとに、総合的な二酸化炭素排出量を求め、燃料電池システム３０を導入しなかった場合に想定される二酸化炭素排出量との差を削減量として求める。さらに、燃料電池システム３０を導入しなかった場合に想定される二酸化炭素排出量に対する二酸化炭素削減量の割合を削減割合として求める。算出対象とする期間は、時間、日、月、季節、年のいずれを単位としてもよい。これら削減量と削減割合のデータを情報蓄積部６０に格納し、過去のデータと比較して集計してもよい
【００２４】
ＣＯ_２排出係数は情報蓄積部６０が保持し、数値の変更が発表されたときは通信部４６を介して情報蓄積部６０がもつデータを更新する。例えば、電力、都市ガス、ＬＰＧ、灯油、ガソリン、水道などに対するＣＯ_２排出係数を情報蓄積部６０に格納する。
【００２５】
図３は、入出量検出部６２の構成を示す。入出量検出部６２は、第１検出部８０、第２検出部８２、第３検出部８４、および第４検出部８６を含む。第１検出部８０はマスフローメータであり、第１ガス経路６４および第２ガス経路６６におけるガス流量を測定する。第２検出部８２は電力計であり、第１電力経路７２および第２電力経路７４における電力量を測定する。第３検出部８４はマスフローメータおよび温度計であり、第２上水経路６９、循環経路７６、および給湯経路１００を流れる温水または冷水の流量および温度を測定する。第４検出部８６もまたマスフローメータであり、第１上水経路６８、第２上水経路６９、および第３上水経路７０を流れる冷水の流量を測定する。なお、第３検出部８４および第４検出部８６のマスフローメータは兼用でもよい。第３検出部８４の温度計は、循環経路７６の温度を燃料電池３６に近い位置で検出し、第２上水経路６９の温度を貯湯槽３５からの熱伝導を受けない位置で検出し、給湯経路１００の温度を貯湯槽３５に近い位置で検出するのが好ましい。
【００２６】
図４は、排熱回収効率を求めるために供給エネルギーと回収エネルギーの関係を模式化した図である。第２ガス経路６６から供給された供給エネルギーである燃料ガスの積算熱量をＱ１［ｋＪ］とし、第２上水経路６９から貯湯槽３５へ供給される冷水の積算熱量をＱ２［ｋＪ］とし、貯湯槽３５から給湯設備へ供給される温水の積算熱量をＱ３［ｋＪ］とする。また、貯湯槽３５から燃料電池３６へ供給される冷水の積算熱量をＱ４［ｋＪ］とし、燃料電池３６から貯湯槽３５へ供給される温水の積算熱量をＱ５［ｋＪ］とする。Ｑ３とＱ２の差とＱ４とＱ５の差は、それぞれ回収エネルギーである。
【００２７】
排熱回収効率を求める第１の式は、（Ｑ３−Ｑ２）／Ｑ１である。すなわち、発電燃料および追い焚き燃料の熱量に対する、給水と給湯の熱量差の割合である。これは特に燃料電池システム３０の利用者にとって有用な情報となる。排熱回収効率を求める第２の式は、（Ｑ５−Ｑ４）／Ｑ１である。すなわち、発電燃料および追い焚き燃料の熱量に対する、循環水の熱量差の割合である。これは特に燃料電池システム３０の性能を知る上で有用な情報となる。第２の式において積算熱量ではなく瞬間熱量［ｋＪ／ｈ］を用いて排熱回収効率を求め、その値に基づいて燃料電池システム３０をリアルタイムに制御してもよい。なお、貯湯槽３５の中では温水と冷水が自然対流により上下に分かれる。各積算熱量の積算単位は、時間、日、月、季節、年のいずれを単位期間としてもよい。
【００２８】
燃料ガスの積算熱量Ｑ１［ｋＪ］は、ガス供給量の積算値［ｍ^３］×燃料発熱量［ｋｃａｌ／ｍ^３］×４．１８６８で求まる。ここで、ガス供給量の積算値は、厳密にはボイルシャルルの式に基づき、実測体積流量［ｍ^３］×（（燃料ゲージ圧力＋大気圧）／標準圧力１０１．３ｋＰａ）×（２７３．２／燃料温度［Ｋ］）で求まる。ただし、実施形態においては簡易なフローメータを用いる。燃料発熱量は、例えば都市ガスが燃料の場合、１１，０００ｋｃａｌ／ｍ^３である。「４．１８６８」は、ｋｃａｌからｋＪへの換算係数である。
【００２９】
冷水の積算熱量Ｑ２［ｋＪ］は、第２上水経路６９の温度と流量をそれぞれ給水温度［Ｋ］および給水流量［ｋｇ／ｈ］とすると、（水の比熱［ｋＪ／ｋｇ・Ｋ］×給水温度×給水流量）の積分値、となる。温水の積算熱量Ｑ３［ｋＪ］は、給湯経路１００の温度と流量をそれぞれ給湯温度［Ｋ］および給湯流量［ｋｇ／ｈ］とすると、（水の比熱［ｋＪ／ｋｇ・Ｋ］×給湯温度×給湯流量）の積分値、となる。給水流量と給湯流量は同量とする。Ｑ２とＱ３を別々に算出せず、Ｑ３−Ｑ２を｛水の比熱×（給湯温度−給水温度）×給湯流量｝の値を積分して求めてもよい。
【００３０】
Ｑ４とＱ５を求める式はＱ２およびＱ３と同様である。燃料電池システム３０から貯湯槽３５への経路の温度および流量をそれぞれ出湯温度［Ｋ］および出湯流量［ｋｇ／ｈ］とし、貯湯槽３５から燃料電池システム３０への経路の温度および流量をそれぞれ帰還温度［Ｋ］および帰還流量［ｋｇ／ｈ］とする。Ｑ５−Ｑ４の値は、｛水の比熱×（出湯温度−帰還温度）×出湯流量｝の値を積分して求める。ただし、出湯流量と帰還流量は同量とする。
【００３１】
図５は、発電効率を求めるために供給エネルギーと発電エネルギーの関係を模式化した図である。第２ガス経路６６を経由して供給された燃料ガスの供給エネルギーである積算熱量をＱ１［ｋＪ］とし、燃料電池３６によって発電された電力の発電エネルギーである積算熱量をＷ１［ｋＪ］とする。電力系統１６から買電する電力の供給エネルギーである積算熱量をＷ２［ｋＪ］とし、電力系統１６へ売電する電力の積算熱量をＷ３［ｋＪ］とする。
【００３２】
燃料電池３６の発電効率であるＦＣ発電効率を求める式は、Ｗ１／Ｑ１である。これは、燃料電池３６の発電能力に直接的に依存する値である。一方、燃料電池システム３０による発電能力を超える電力使用があった場合は電力系統１６からの電力供給を併用する。その使用量を考慮した電力効率を求める式は、（発電比率×ＦＣ発電効率）＋（買電比率×商用電力発電効率）となる。ここで、発電比率はＷ１／（Ｗ１＋Ｗ２）であり、買電比率はＷ２／（Ｗ１＋Ｗ２）である。なお、商用電力発電効率は、発電所の発電効率から送電ロスを差し引いた値であり、火力発電の場合、発電効率４５％−送電ロス７％＝約３８％となる。この数値は、燃料電池システム３０による発電効率との比較対象として情報蓄積部６０があらかじめ保持し、また通信部４６を介してこの数値を随時更新してもよい。
【００３３】
なお、電力系統１６への売電電力の積算熱量Ｗ３は、発電効率とは関係がないため上記の式に関与しない。また、上記のＦＣ発電効率を求める式において積算熱量ではなく瞬間熱量［ｋＪ／ｈ］を用いてＦＣ発電効率を求め、その値に基づいて燃料電池システム３０をリアルタイムに制御してもよい。各積算熱量の積算単位は、時間、日、月、季節、年のいずれを単位としてもよい。
【００３４】
以上、図４および図５を用いて説明した方法により、排熱回収効率と発電効率が求まり、これらを足し合わした数値が燃料電池システム３０の総合効率となる。これら演算処理部５８および効率判定部５９の算出結果は情報蓄積部６０に保持される。
【００３５】
図６は、燃料電池システム３０の総合効率を表示装置４８の画面に表示した例を示す。情報提示部５０は、効率判定部５９によって算出された発電効率、排熱回収効率、および総合効率を情報蓄積部６０から読み出し、これらを表示画面１１０に表示する。例えば、「発電効率は３６％です」「排熱回収効率は３７％です」「総合効率は７３％です」のように表示する。さらに、火力発電における発電効率を情報蓄積部６０から読み出し、これと比較する形で表示してもよい。例えば「火力発電の場合発電効率は３８％ですので、３５％の省エネ効果です」のように表示する。利用者はこの表示画面１１０を通じて燃料電池システム３０の導入による効果および燃料電池システム３０の性能を具体的な数値で把握できる。
【００３６】
図７は、燃料電池システム３０の導入に伴う金銭的利益を表示装置４８の画面に表示した例を示す。情報提示部５０は、利益判定部６１によって算出された金銭的利益の額を情報蓄積部６０から読み出し、これを表示画面１１０に表示する。例えば、「今月は約２５００円のお得です」「月平均で約２３００円のお得です」「年間で約２８０００円のお得です」のように表示する。
【００３７】
図８は、燃料電池システム３０の導入に伴う二酸化炭素削減量を表示装置４８の画面に表示した例を示す。情報提示部５０は、利益判定部６１によって算出された二酸化炭素削減量を情報蓄積部６０から読み出し、これを表示画面１１０に表示する。例えば、「今月の削減量は約８．５ｋｇ−Ｃです」「今月の削減率は約１０．２％です」のように表示する。
【００３８】
（第２実施形態）
本実施形態は、情報管理装置５２による処理の一部を、発電システム１２とネットワーク経由で接続される管理装置２４に分担させることにより分散処理を実現する点で第１実施形態と異なる。この場合、情報管理装置５２に含まれる演算処理部５８、効率判定部５９、情報蓄積部６０、利益判定部６１のうち少なくともいずれかを管理装置２４にも設けることにより情報管理装置５２の処理負担を軽減する。
【００３９】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そうした例を述べる。
【００４０】
実施の形態においては、熱量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３をそれぞれ積算値としていた。変形例においては、積算熱量の代わりに平均熱量を算出し、その平均熱量を用いて発電効率を算出してもよい。平均熱量［ｋＪ／ｈ］は、例えば燃料の熱量を一定間隔で計測して単位期間で平均した数値である。別の変形例においては、瞬間熱量［ｋＪ／ｈ］を算出し、その瞬間熱量を用いて発電効率を算出してもよい。瞬間熱量［ｋＪ／ｈ］は、例えば燃料の熱量を一定間隔で計測した数値である。
【００４１】
実施の形態においては、排熱を給湯に利用する例を挙げたが、変形例においては排熱を空調などの設備で利用してもよい。
【００４２】
実施の形態においては、二酸化炭素排出量を求めるために各種ＣＯ_２排出係数を用いた。変形例においては、例えば牛乳パック、ガラス瓶、スチール缶、アルミ缶、ペットボトル、食品トレイ、ゴミなどに対するＣＯ_２排出係数を情報蓄積部６０に格納しておき、環境家計簿の機能を情報管理装置５２にもたせてもよい。その場合、利用者は表示装置４８のタッチパネルまたはテンキーを介して数値入力し、表示装置４８の画面上で環境家計簿を閲覧および管理する。また、ＣＯ_２排出基準［ｋｇ−ＣＯ_２］と炭素排出基準［ｋｇ−Ｃ］の換算係数を情報蓄積部６０に格納しておいてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、発電システムの利用を通じてその利用者に有用な情報を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るエネルギー管理システムの全体構成を示す図である。
【図２】発電システムの構成を示す図である。
【図３】入出量検出部の構成を示す図である。
【図４】排熱回収効率を求めるために供給エネルギーと回収エネルギーの関係を模式化した図である。
【図５】発電効率を求めるために供給エネルギーと発電エネルギーの関係を模式化した図である。
【図６】燃料電池システムの総合効率を表示装置の画面に表示した例を示す図である。
【図７】燃料電池システムの導入に伴う金銭的利益を表示装置の画面に表示した例を示す図である。
【図８】燃料電池システムの導入に伴う二酸化炭素削減量を表示装置の画面に表示した例を示す図である。
【符号の説明】
１０エネルギー管理システム、１２発電システム、２０インターネット、２４管理装置、３０燃料電池システム、３６燃料電池、４８表示装置、５０情報提示部、５３第１演算部、５４第２演算部、５５第３演算部、５９効率判定部、６０情報蓄積部、６１利益判定部、６２入出量検出部、８０第１検出部、８２第２検出部、８４第３検出部。

Claims

発電装置を有し、当該発電装置の駆動により電力を供給するとともに発電にともない発生した熱を供給する発電システムにおいて、
当該発電システムの利用者へ供給されるガス供給量を検出する第１検出部と、
当該発電システムによって発電された電力量を検出する第２検出部と、
当該発電システムからの排熱量を検出する第３検出部と、
前記ガス供給量、電力量、および排熱量を管理する情報管理部と、を有し、
前記情報管理部は、エネルギーの節約度合いを把握させるための指標となる情報を前記ガス供給量、電力量、および排熱量に基づいて生成し、これを当該発電システムの利用者に提示することを特徴とする発電システム。
前記情報管理部は、
前記ガス供給量に基づいて供給エネルギーを算出する第１演算部と、
前記電力量に基づいて発電エネルギーを算出する第２演算部と、
前記供給エネルギーおよび発電エネルギーに基づいて当該発電システムの発電効率を算出することにより前記指標としての情報を生成する効率判定部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の発電システム。
前記情報管理部は、
前記ガス供給量に基づいて供給エネルギーを算出する第１演算部と、
前記排熱量に基づいて回収エネルギーを算出する第３演算部と、
前記供給エネルギーおよび回収エネルギーに基づいて当該発電システムの排熱回収効率を算出することにより前記指標としての情報を生成する効率判定部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の発電システム。
前記効率判定部は、前記発電効率と排熱回収効率に基づいて総合効率を算出することにより前記指標としての情報を生成することを特徴とする請求項２または３に記載の発電システム。
前記情報管理部は、前記ガス供給量、電力量、および排熱量に基づいて算出される当該発電システムの利用に伴う相対的な利益を金銭的利益に換算することにより前記指標としての情報を生成する利益判定部を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の発電システム。
前記情報管理部は、前記ガス供給量、電力量、排熱量に基づいて、当該発電システムの利用に伴い排出されたと想定される二酸化炭素の量と、当該発電システムを利用しなかった場合に排出されたと想定される二酸化炭素の量との差を二酸化炭素削減量として算出することにより前記指標としての情報を生成する利益判定部を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の発電システム。
前記情報管理部による処理の一部を、当該発電システムとネットワーク経由で接続される管理装置に分担させることにより分散処理を実現することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の発電システム。
前記発電装置は、燃料電池を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の発電システム。