JP2004278510A - コージェネレーションシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電力と熱を発生する熱電併給装置(エンジン6と発電機の組合せ)と、熱電併給装置から発生する電力を商業電力供給ラインに系統連系するためのインバータ10と、熱電併給装置から発生する熱を回収して温水として貯えるための貯湯装置と、熱電併給装置を運転制御するための制御手段70と、を備えたコージェネレーションシステム。制御手段70は、過去負荷データに基づいて運転日の予測負荷データを演算し、この予測負荷データに基づいて予測ランニングメリット度を演算し、この予測ランニングメリット度を用いて熱電併給装置2を運転制御する。
【選択図】 図2
Description
前記制御手段は、過去負荷データに基づいて運転日の予測負荷データを演算し、この予測負荷データに基づいてエネルギーコストに関する予測ランニングメリット度を演算し、この予測ランニングメリット度を用いて前記熱電併給装置を運転制御することを特徴とする。
前記現ランニングメリット度演算手段は、演算された前記現ランニングメリット度のうち最もランニングメリット度の高い演算値を現運転ランニングメリット度とし、この現運転ランニングメリット度が前記ランニングメリット度しきい値以上になると、前記制御手段は、前記現運転ランニングメリット度の運転条件でもって前記熱電併給装置を運転制御することを特徴とする。
前記現ランニングメリット度演算手段は、前記複数段の出力の各々について現ランニングメリット度を演算し、前記作動制御手段は、前記ランニングメリット度しきい値以上の現ランニングメリット度であって、且つ最大の出力状態の運転条件でもって、前記熱電併給装置を運転制御することを特徴とする。
前記現ランニングメリット度演算手段は、前記最小出力から前記最大出力までの間の出力について演算された現ランニングメリット度のうち最もランニングメリット度の大きい演算値を現運転ランニングメリット度とし、この現運転ランニングメリット度が前記ランニングメリット度しきい値演算設定手段により設定された前記ランニングメリット度しきい値以上になると、前記作動制御手段は、前記現運転ランニングメリット度の運転条件でもって前記熱電併給装置を運転制御することを特徴とする。
前記現ランニングメリット度演算手段により演算された現ランニングメリット度が、前記ランニングメリット度しきい値演算設定手段により設定された前記ランニングメリット度しきい値以上になると、前記作動制御手段は作動信号を生成して前記熱電併給装置を起動することを特徴とする。
前記熱電併給装置から前記商業電力供給ラインへの発生電力の逆潮流が生じないように構成されており、
前記予測ランニングメリット度演算手段は、前記予測電力負荷演算手段により演算された予測電力負荷データ及び前記予測熱負荷演算手段により演算された予測熱負荷データに基づいて単位運転時間毎の予測ランニングメリット度を演算することを特徴とする。
前記熱電併給装置から前記商業電力供給ラインへの発生電力の逆潮流が許容されるように構成されており、
前記ランニングメリット度演算手段は、前記予測電力負荷演算手段により演算された予測電力負荷データ及び前記予測熱負荷演算手段により演算された予測熱負荷データに基づいて単位運転時間毎の予測ランニングメリット度を演算することを特徴とする。
〔第1の実施形態〕
まず、図1〜図7を参照して、第1の実施形態のコージェネレーションシステムについて説明する。図1は、第1の実施形態のコージェネレーションシステムを簡略的に示す簡略システムブロック図であり、図2は、図1のコージェネレーションシステムの制御系の一部を簡略的に示すブロック図であり、図3は、図2の制御系における制御手段を簡略的に示すブロック図であり、図4は、ランニングメリット度しきい値演算設定手段による予測ランニングメリット度の演算を説明するための簡略説明図であり、図5は、ランニングメリット度しきい値演算設定手段によるランニングメリット度しきい値の設定を説明するための簡略説明図であり、図6は、図1のコージェネレーションシステムの運転制御の一部を示すフローチャートであり、図7は、図6のフローチャートにおけるランニングメリット度しきい値の設定の流れを具体的に示すフローチャートである。
E1=電力負荷16での消費電力=熱電併給装置2の発電電力−(電気加熱ヒータ52 の消費電力+各種補機の消費電力) ・・・(1)
であり、有効発電出力演算手段98はこの式(1)を用いて演算する。各種補機とは、コージェネレーションシステムで補助的に用いられる装置、機械であり、冷却水循環ポンプ48、温水循環ポンプ34などがこれに該当する。例えば、熱電併給装置2の発電電力が1000Wで、電気加熱ヒータ52の消費電力が300Wで、各種補機の消費電力が100Wであるときには、有効発電出力は600Wとなり、この有効発電出力が電力負荷16で消費されることになる。
E2=暖房装置58での消費熱量 ・・・(2)
であり、複数種の暖房装置(例えば、床暖房装置、浴室暖房乾燥機など)を使用するときには、これら暖房装置で消費される熱量の和となる。この熱出力については、各暖房装置で消費される熱量がある程度予測可能であることから、例えば床暖房装置58を使用したときには1500kcalとすることができ、このように一律的にすることにより、後述する予測ランニングメリット度の演算を正確さを維持しながら簡略化を図ることができる。
E3=(熱電併給装置2の排熱+電気加熱ヒータ52の回収熱H−暖房熱出力E2)− 放熱ロス ・・・(3)
であり、ここで、電気加熱ヒータ52の回収熱Hは、
H=電気加熱ヒータ52の消費電力×ヒータの熱効率 ・・・(4)
である。尚、電気加熱ヒータ52の消費電力は、上記(1)式から算出できる。
P=〔(EK1+EK2+EK3)/熱電併給装置2の消費燃料料金〕×100
・・・(5)
ここで、EK1,EK2,EK3,は、E1,E2,E3を変数とする関数であり、
EK1=有効発電出力E1のエネルギーコスト換算値
=f1(有効発電出力E1、商用系統12から電力を買う料金)
EK2=暖房熱出力E2の従来給湯器でのエネルギーコスト換算値
=f2(暖房熱出力E2、補助加熱燃焼バーナのバーナ効率(暖房
時)、従来ボイラ設置需要家用燃料料金)
EK3=有効貯湯熱出力E3の従来給湯器でのエネルギーコスト換算値
=f3(有効貯湯熱出力E3、補助加熱燃焼バーナのバーナ効率(給湯
時)、従来ボイラ設置需要家用燃料料金)
補助加熱燃焼バーナのバーナ効率(暖房時):0.8
補助加熱燃焼バーナのバーナ効率(給湯時):0.9
で表され、燃料として都市ガス(LPガス)を用いる場合には、燃料料金は都市ガス(LPガス)の消費ガス料金となる。
P=〔(EK1+EK3)/熱電併給装置2の消費燃料料金〕×100
となり、暖房単独の運転状態における予測ランニングメリット度P(%)は、
P=〔(EK1+EK2)/熱電併給装置2の消費燃料料金〕×100
となり、また貯湯及び暖房の運転状態における予測ランニングメリット度P(%)は、
P=〔(EK1+EK2+EK3)/熱電併給装置2の消費燃料料金〕×100
となり、これらの適用式を用いることによって、熱電併給装置2を稼働させた場合の、補助加熱燃焼バーナ42を稼働させた場合に対する予測ランニングメリット度Pを演算することができる。
上述した実施形態では、予測電力負荷及び予測熱負荷に基づいて予測ランニングメリット度を演算し、演算した予測ランニングメリット度を大きい方から順にピックアップしてランニングメリット度しきい値を設定しているが、このような様式に代えて、次のようにすることもできる。図8は、制御手段の第1変形形態を簡略的に示すブロック図であり、図9は、この変形形態における予測ランニングメリット度の再演算を説明するための図であり、図10は、予測ランニングメリット度の選定を説明するための図であり、図11は、ランニングメリット度しきい値の設定の流れを説明するためのフローチャートである。尚、以下の形態にいて、図1〜図7に示す実施形態と実質上同一のものには同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
上述した形態では、熱電併給装置が稼動、稼動停止と運転されるが、負荷の大きさに応じて熱電併給装置の出力が変動する形態のシステムにも適用することができ、このようなシステムの場合には、次のように構成される。図15は、第2の実施形態のコージェネレーションシステムにおける制御手段を簡略的に示すブロック図であり、図16は、図15の制御手段による制御の流れを示すフローチャートであり、図17は、図16のフローチャートにおけるランニングメリット度しきい値の設定の流れを示すフローチャートである。
E1=電力負荷16での消費電力=熱電併給装置2の発電電力−(電気加熱ヒータ52 の消費電力+各種補機の消費電力) ・・・(11)
であり、有効発電出力演算手段98はこの式(11)利用して演算し、この実施形態では、熱電併給装置の発電電力は4段階にステップ状に変動可能であるために、その運転状態の発電電力が用いられる。
E2=暖房装置での消費熱量 ・・・(12)
であり、複数種の暖房装置(例えば、床暖房装置、浴室暖房乾燥機など)を使用するときには、これら暖房装置で消費される熱量の和となる。この熱出力については、各暖房装置で消費される熱量がある程度予測可能であることから、例えば床暖房装置を使用したときには1500kcalなどとすることができる。
E3=(熱電併給装置の排熱+電気加熱ヒータの回収熱H−暖房熱出力E2)
−放熱ロス ・・・(13)
であり、ここで、電気加熱ヒータ52の回収熱Hは、
H=電気加熱ヒータの消費電力×ヒータの熱効率 ・・・(14)
である。尚、電気加熱ヒータの消費電力は、上記(11)式から算出できる。
Pp=〔(EK1+EK2+EK3)/熱電併給装置2の消費燃料料金〕×100
・・・(15)
=〔(EK1+EK2+EK3)/(その運転状態における熱電併給装置の消費燃
料料金)〕×100 ・・・(15A)
ここで、EK1,EK2,EK3,は、E1,E2,E3を変数とする関数であり、
EK1=有効発電出力E1のエネルギーコスト換算値
=f1(有効発電出力E1,商用系統から電力を買う料金)
EK2=暖房熱出力E2の従来給湯器でのエネルギーコスト換算値
=f2(暖房熱出力E2,補助加熱燃焼バーナのバーナ効率(暖房時)、
従来ボイラ設置需要家用燃料料金)
EK3=有効貯湯熱出力E3の従来給湯器でのエネルギーコスト換算値
=f3(有効貯湯熱出力E3,補助加熱燃焼バーナのバーナ効率(給湯
時)、従来ボイラ設置需要家用燃料料金)
で表される。
Pp=〔(EK1+EK3)/熱電併給装置の消費燃料料金〕×100
となり、暖房単独の運転状態における予測ランニングメリット度Pp(%)は、
Pp=〔(EK1+EK2)/熱電併給装置の消費燃料料金〕×100
となり、また貯湯及び暖房の運転状態における予測ランニングメリット度Pp(%)は、
Pp=〔(EK1+EK2+EK3)/熱電併給装置2の消費燃料料金〕×100
となり、これらの適用式を用いることによって、熱電併給装置を稼働させた場合の、補助加熱燃焼バーナを稼働させた場合に対する予測ランニングメリット度Ppを演算することができ、このような予測ランニングメリット度Ppの演算は、熱電併給装置の各出力運転状態(この実施形態では、4段階の発電出力の各運転状態)について行われ、これら出力運転状態における予測ランニングメリット度Ppのうちランニングメリット度の度合いが最も大きい演算値が予測ランニングメリット度として選定され、この予測ランニングメリット度の運転条件でもって熱電併給装置を運転することによって、その単位運転時間においては最も省エネルギーコストで運転されることになる。
上述した第2実施形態では、熱電併給装置の発電出力が負荷変動に応じて変動する形態において、各単位運転時間において演算した予測ランニングメリット度のうち最もランニングメリット度の大きい演算値をその単位運転時間における予測ランニングメリット度と選定し、選定した予測ランニングメリット度を単に大きい方から順にピックアップしてランニングメリット度しきい値を設定しているが、図8〜図11に示す変形形態と略同様に、予測ランニングメリット度をピックアップした後、再度予測ランニングメリット度を再演してピックアップするようにしてもよい。図18は、制御手段の他の変形形態を簡略的に示すブロック図であり、図19は、予測ランニングメリット度選定手段による第1番目のピックアップを説明するための図であり、図20は、予測ランニングメリット度選定手段による第2番目のピックアップを説明するための図であり、図21は、予測ランニングメリット度選定手段による第3番目のピックアップを説明するための図であり、図22は、予測ランニングメリット度選定手段による第4番目のピックアップを説明するための図であり、図23は、予測ランニングメリット度選定手段による第5番目のピックアップを説明するための図であり、図24は、図18に示す制御手段によるランニングメリット度しきい値の設定の流れを示すフローチャートである。
E1=電力負荷での消費電力=熱電併給装置の発電電力−各種補機の消費電力
となり、コージェネレーションシステムの有効貯湯熱出力E3は、
E3=(熱電併給装置の排熱−暖房熱出力E2)−放熱ロス
となり、またコージェネレーションシステムのランニングメリット度Pq(%)は、
Pq=〔(EK1+EK2+EK3)/(熱電併給装置の消費燃料料金)〕×100
となる。また、電気加熱ヒータを設けた場合、そのランニングメリット度Pq(%)は、上述したと同様に、これらに電気加熱ヒータによる発熱量を考慮したものとなる。熱電併給装置は、例えば電力負荷の負荷状態に追従して無段階に変動するようにすることができ、例えば、電力負荷の瞬時の負荷状態に、或いは電力負荷の所定時間(例えば30分)の負荷状態の移動平均に追従するように運転制御される。
上述したコージェネレーションシステムでは、ランニングメリット度しきい値と現ランニングメリット度に基づいて熱電併給装置の運転制御を行っているが、熱電併給装置の発電電力が定格発電電力で一定である場合、熱電併給装置の発電機負荷率に基づいてこのランニングメリット度しきい値を修正し、発電機負荷率が高いときに熱電併給装置の稼働率を高めるようにしてもよい。
次に、図26〜図28を参照して、本発明に従うコージェネレーションシステムの第3の実施形態について説明する。図26は、第3の実施形態のコージェネレーションシステムにおける制御手段を簡略的に示すブロック図であり、図27は、図26の制御手段による運転制御の一部を示すフローチャートであり、図28は、熱電併給装置の運転スケジュールと予測電力負荷などとの関係を簡略的に示す図である。尚、この第3の実施形態においては、ランニングメリット度しきい値を用いることなく、予測ランニングメリット度を利用して運転スケジュールを設定し、この運転スケジュールを利用した平均予測電力負荷及び積算予測給湯熱負荷並びに現電力負荷及び積算現給湯熱負荷を用いて熱電併給装置を運転制御している。
E1=電力負荷での消費電力=熱電併給装置の発電電力−(逆潮流の電力+各種補機の 消費電力) ・・・(1A)
であり、有効発電出力演算手段98はこの式(1A)利用して演算する。各種補機とは、上述したように、冷却水循環ポンプ、温水循環ポンプなどである。例えば、熱電併給装置の発電電力が1000Wで、逆潮流電力が300Wで、各種補機の消費電力が100Wであるときには、有効発電出力は600Wとなり、この有効発電出力が電力負荷で消費されることになる。
E2=暖房装置での消費熱量 ・・・(2A)
であり、複数種の暖房装置(例えば、床暖房装置、浴室暖房乾燥機など)を使用するときには、これら暖房装置で消費される熱量の和となる。
E3=(熱電併給装置2の排熱−暖房熱出力E2)−放熱ロス ・・・(3A)
である。尚、逆潮流電力をE4とする。
P=〔(EK1+EK2+EK3)/(熱電併給装置2の消費燃料料金−EK4)〕
×100 ・・・(5A)
ここで、EK1,EK2,EK3,EK4は、E1,E2,E3,E4を変数とする関数であり、
EK1=有効発電出力E1のエネルギーコスト換算値
=f1(有効発電出力E1、商用系統12から電力を買う料金)
EK2=暖房熱出力E2の従来給湯器でのエネルギーコスト換算値
=f2(暖房熱出力E2、補助加熱燃焼バーナのバーナ効率(暖房
時)、従来ボイラ設置需要家用燃料料金)
EK3=有効貯湯熱出力E3の従来給湯器でのエネルギーコスト換算値
=f3(有効貯湯熱出力E3、補助加熱燃焼バーナのバーナ効率(給湯
時)、従来ボイラ設置需要家用燃料料金)
EK4=逆潮流電力のエネルギーコスト換算値
=f4 (逆潮流電力E4、逆潮流電力買い取り料金)
補助加熱燃焼バーナのバーナ効率(暖房時):0.8
補助加熱燃焼バーナのバーナ効率(給湯時):0.9
で表され、燃料として都市ガス(LPガス)を用いる場合には、燃料料金は都市ガス(LPガス)の消費ガス料金となる。
Pr=〔(EK1+EK3)/(熱電併給装置の消費燃料料金−EK4)〕×100
となり、暖房単独の運転状態における予測ランニングメリット度Pr(%)は、
Pr=〔(EK1+EK2)/(熱電併給装置の消費燃料料金−EK4)〕×100
となり、また貯湯及び暖房の運転状態における予測ランニングメリット度P(%)は、
P=〔(EK1+EK2+EK3)/(熱電併給装置の消費燃料料金−EK4)〕
×100
となり、これらの適用式を用いることによって、熱電併給装置を稼働させた場合の、補助加熱燃焼バーナを稼働させた場合に対する予測ランニングメリット度Prを演算することができる。
4 貯湯装置
6 エンジン
8 発電装置
10 インバータ
16 電力負荷
22 貯湯タンク
24 温水循環流路
42 補助加熱燃焼バーナ
46 冷却水循環流路
50 熱交換器
52 電気加熱ヒータ
58 暖房装置
70,70A,70B,70C,70D,70E,70F,70G 制御手段
72,72C,162 作動制御手段
74,74A,74B,74C,74D 予測ランニングメリット度しきい値演算設定 手段
76,76C 現ランニングメリット度演算手段
92 発電機負荷率演算手段
94 しきい値修正手段
98,98F 有効電力出力演算手段
102,102F 熱力演算手段
104,104F 有効貯湯熱量演算手段
106,106F 予測ランニングメリット度演算手段
112 しきい値設定手段
117 再演算判定手段
Claims (19)
- 電力と熱を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置から発生する電力を商業電力供給ラインに系統連系するためのインバータと、前記熱電併給装置から発生する熱を回収して温水として貯えるための貯湯装置と、前記熱電併給装置を運転制御するための制御手段と、を備えたコージェネレーションシステムであって、
前記制御手段は、過去負荷データに基づいて運転日の予測負荷データを演算し、この予測負荷データに基づいてエネルギーコストに関する予測ランニングメリット度を演算し、この予測ランニングメリット度を用いて前記熱電併給装置を運転制御することを特徴とするコージェネレーションシステム。 - 前記制御手段は、過去負荷データに基づいて運転日の予測負荷データを演算し、この予測負荷データに基づいて単位運転時間毎の予測ランニングメリット度を演算し、この予測ランニングメリット度及び運転日の現負荷データ及び過去負荷データを用いて前記熱電併給装置を運転制御することを特徴とする請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記熱電併給装置は、負荷の大きさにより、その出力が複数段にステップ状に変動するように構成され、前記制御手段は、前記複数段の出力の各々について前記単位運転時間毎の予測ランニングメリット度を演算し、演算した予測ランニングメリット度のうち最もランニングメリット度の大きい演算値をこの単位運転時間の予測ランニングメリット度として設定することを特徴とする請求項2に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記熱電併給装置は、負荷の大きさにより、その出力が複数段にステップ状に変動するように構成され、前記制御手段は、運転スケジュール時間の単位運転時間毎について、前記複数段の出力の各々について予測ランニングメリット度を演算し、演算した予測ランニングメリット度のうち最もランニングメリット度の大きい演算値をその単位運転時間のその出力状態の予測ランニングメリット度と選定し、次に、選定された単位運転時間のその出力状態を除く単位運転時間び出力状態についてランニングメリット度を再演算し、残りの単位運転時間の出力状態について最も予測ランニングメリット度の大きい演算値をその単位運転時間のその出力状態の予測ランニングメリット度と選定し、所定の条件を満たすまで予測ランニングメリット度の再演算を遂行することを特徴とする請求項2に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記制御手段は、前記予測負荷データに基づいて前記複数段の出力の各々について前記運転時間毎の前記予測ランニングメリット度を演算し、この単位運転時間の予測ランニングメリット度に基づいてランニングメリット度しきい値を設定するためのランニングメリット度しきい値演算設定手段と、前記複数段の出力の各々について現負荷データ及び過去負荷データに基づいて現ランニングメリット度を演算する現ランニングメリット度演算手段と、前記熱電併給装置を作動制御するための作動制御手段と、を含み、
前記現ランニングメリット度演算手段は、演算された前記現ランニングメリット度のうち最もランニングメリット度の高い演算値を現運転ランニングメリット度とし、この現運転ランニングメリット度が前記ランニングメリット度しきい値以上になると、前記制御手段は、前記現運転ランニングメリット度の運転条件でもって前記熱電併給装置を運転制御することを特徴とする請求項3に記載のコージェネレーションシステム。 - 前記制御手段は、前記予測負荷データに基づいてランニングメリット度しきい値を設定するためのランニングメリット度しきい値演算設定手段と、前記複数段の出力の各々について現負荷データ及び過去負荷データに基づいて現ランニングメリット度を演算するための現ランニングメリット度演算手段と、前記熱電併給装置を作動制御するための作動制御手段と、を含み、
前記現ランニングメリット度演算手段は、前記複数段の出力の各々について現ランニングメリット度を演算し、前記作動制御手段は、前記ランニングメリット度しきい値以上の現ランニングメリット度であって、且つ最大の出力状態の運転条件でもって、前記熱電併給装置を運転制御することを特徴とする請求項3又は4に記載のコージェネレーションシステム。 - 前記熱電併給装置は、負荷の大きさにより、その出力状態が最小出力から最大出力までの間を無段階に変動するように構成され、前記制御手段は、前記最小出力状態から前記最大出力状態までの間において、前記単位運転時間についての予測ランニングメリット度を演算し、演算した予測ランニングメリット度のうち最もランニングメリット度の大きい演算値をこの単位運転時間の予測ランニングメリット度として設定することを特徴とする請求項2に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記制御手段は、前記予測負荷データに基づいて前記最小出力から前記最大出力までの間の出力について、前記単位運転時間毎の前記予測ランニングメリット度を演算し、この単位運転時間の前記予測ランニングメリット度に基づいてランニングメリット度しきい値を設定するためのランニングメリット度しきい値演算設定手段と、前記最小出力から前記最大出力までの間の出力について、現負荷データ及び過去負荷データに基づいて現ランニングメリット度を演算する現ランニングメリット度演算手段と、前記熱電併給装置を作動制御するための作動制御手段と、を含み、
前記現ランニングメリット度演算手段は、前記最小出力から前記最大出力までの間の出力について演算された現ランニングメリット度のうち最もランニングメリット度の大きい演算値を現運転ランニングメリット度とし、この現運転ランニングメリット度が前記ランニングメリット度しきい値演算設定手段により設定された前記ランニングメリット度しきい値以上になると、前記作動制御手段は、前記現運転ランニングメリット度の運転条件でもって前記熱電併給装置を運転制御することを特徴とする請求項7に記載のコージェネレーションシステム。 - 前記制御手段は、予測負荷データに基づいて単位運転時間毎の予測ランニングメリット度を演算し、この予測ランニングメリット度に基づいてランニングメリット度しきい値を設定するためのランニングメリット度しきい値演算設定手段と、現負荷データ及び過去負荷データに基づいて現ランニングメリット度を演算する現ランニングメリット度演算手段と、前記熱電併給装置を作動制御するための作動制御手段と、を含み、
前記現ランニングメリット度演算手段により演算された現ランニングメリット度が、前記ランニングメリット度しきい値演算設定手段により設定された前記ランニングメリット度しきい値以上になると、前記作動制御手段は作動信号を生成して前記熱電併給装置を起動することを特徴とする請求項2に記載のコージェネレーションシステム。 - 前記ランニングメリット度しきい値演算設定手段は、運転スケジュール時間における予測電力負荷データを演算するための予測電力負荷演算手段と、前記運転スケジュール時間における予測熱負荷データを演算するための予測熱負荷演算手段と、予測ランニングメリット度を演算するための予測ランニングメリット度演算手段と、前記予測ランニングメリット度演算手段により演算された予測ランニングメリット度に基づいて前記ランニングメリット度しきい値を設定するためのしきい値設定手段と、を含んでおり、
前記熱電併給装置から前記商業電力供給ラインへの発生電力の逆潮流が生じないように構成されており、
前記予測ランニングメリット度演算手段は、前記予測電力負荷演算手段により演算された予測電力負荷データ及び前記予測熱負荷演算手段により演算された予測熱負荷データに基づいて単位運転時間毎の予測ランニングメリット度を演算することを特徴とする請求項9に記載のコージェネレーションシステム。 - 前記ランニングメリット度しきい値演算設定手段は、運転スケジュール時間における予測電力負荷データを演算するための予測電力負荷演算手段と、運転スケジュール時間における予測熱負荷データを演算するための予測熱負荷演算手段と、予測ランニングメリット度を演算するための予測ランニングメリット度演算手段と、前記予測ランニングメリット度演算手段により演算された予測ランニングメリット度に基づいてランニングメリット度しきい値を設定するためのしきい値設定手段と、を含んでおり、
前記熱電併給装置から前記商業電力供給ラインへの発生電力の逆潮流が許容されるように構成されており、
前記ランニングメリット度演算手段は、前記予測電力負荷演算手段により演算された予測電力負荷データ及び前記予測熱負荷演算手段により演算された予測熱負荷データに基づいて単位運転時間毎の予測ランニングメリット度を演算することを特徴とする請求項9に記載のコージェネレーションシステム。 - 前記ランニングメリット度しきい値演算設定手段は、更に、前記運転スケジュール時間における予測必要貯湯熱量を演算するための予測必要貯湯熱量演算手段と、前記運転スケジュール時間における各単位運転時間毎の予測貯湯熱量を演算するための予測貯湯熱量演算手段を備え、前記しきい値設定手段は、前記ランニングメリット度演算手段により演算された予測ランニングメリット度の大きい順に単位運転時間の順位を選定し、予測ランニングメリット度の大きい順に選定した単位運転時間の予測貯湯熱量を積算し、その積算値が予測必要貯湯熱量となるときの予測ランニングメリット度を前記ランニングメリット度しきい値として設定することを特徴とする請求項10又は11に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記ランニングメリット度しきい値演算設定手段は、更に、前記運転スケジュール時間における予測必要貯湯熱量を演算するための予測必要貯湯熱量演算手段と、前記運転スケジュール時間における単位運転時間毎の予測貯湯熱量を演算するための予測貯湯熱量演算手段と、所定の予測ランニングメリット度を選定するための予測ランニングメリット度選定手段と、予測ランニングメリット度の再演算を判定するための再演算判定手段と、を備え、前記予測ランニングメリット度選定手段は、前記運転スケジュール時間の予測ランニングメリット度のうち最もランニングメリット度の大きい演算値をその単位運転時間の予測ランニングメリット度と選定し、前記再演算判定手段は、選定した単位運転時間の予測貯湯熱量を積算してその積算値が予測必要貯湯熱量に達するまで予測ランニングメリット度の再演算を行い、再演算においては、前記予測ランニングメリット度演算手段は、選定された単位運転時間を除く残りの単位運転時間について予測ランニングメリット度を演算し、前記予測ランニングメリット度選定手段は、前記残りの単位運転時間について最もランニングメリット度の大きい演算値をその単位運転時間の予測ランニングメリット度と選定することを特徴とする請求項10又は11に記載のコージェネレーションシステム。
- 予測熱負荷は予測暖房熱負荷及び予測給湯熱負荷であり、前記予測熱負荷演算手段は、予測暖房熱負荷データを演算するための予測暖房熱負荷演算手段及び予測給湯熱負荷データを演算するための予測給湯熱負荷演算手段を含んでおり、また現ランニングメリット度演算手段は、現電力負荷データ、現暖房熱負荷データ及び予測給湯熱負荷データに基づいて現ランニングメリット度を演算することを特徴とする請求項9又は11に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記熱電併給装置は、それを冷却する冷却水を循環するための冷却水循環流路を含み、前記貯湯装置は、温水を貯えるための貯湯タンク及び前記貯湯タンクの温水を循環するための温水循環流路を含み、前記冷却水循環流路と前記温水循環流路との間には、前記冷却水循環流路を流れる冷却水と前記温水循環流路を流れる温水との間で熱交換するための熱交換器が設けられており、更に、前記冷却水循環流路、前記温水循環流路又は前記貯湯タンクには電気加熱ヒータが設けられ、前記温水循環流路には補助加熱燃焼バーナが設けられており、前記電気加熱ヒータは、前記熱電併給装置にて発生する電力の余剰電力を利用して冷却水又は温水を加熱し、前記補助加熱燃焼バーナは、燃料の燃焼により発生する熱を利用して温水を加熱することを特徴とする請求項9又は14に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記ランニングメリット度しきい値演算設定手段は、回収熱を給湯熱負荷に用いる場合に、前記熱電併給装置にて発生した電力を消費する消費電力、前記熱電併給装置にて発生する熱、前記電気加熱ヒータによる発生熱、及び前記補助加熱燃焼バーナの給湯熱効率を用いて予測ランニングメリット度を演算し、回収熱を暖房熱負荷に用いる場合に、前記熱電併給装置にて発生する電力を消費する消費電力、前記熱電併給装置にて発生する熱、前記電気加熱ヒータによる発生熱、及び前記補助加熱燃焼バーナの暖房熱効率を用いて予測ランニングメリット度を演算し、また回収熱を給湯熱負荷及び暖房熱負荷に用いる場合に、前記熱電併給装置にて発生する電力を消費する消費電力、前記熱電併給装置にて発生する熱、前記電気加熱ヒータによる発生熱、前記補助加熱燃焼バーナの給湯熱効率、及び前記補助加熱燃焼バーナの暖房熱効率を用いて予測ランニングメリット度を演算することを特徴とする請求項15に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記ランニングメリット度しきい値演算設定手段は、回収熱を温水として前記貯湯装置に貯える場合に、更に、前記貯湯装置に貯えられる貯湯時間に基づく放熱ロスを考慮して予想ランニングメリット度を演算することを特徴とする請求項16に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記制御手段は、更に、前記ランニングメリット度しきい値を修正するためのしきい値修正手段を含み、前記熱電併給装置の発電機負荷率が第1所定値を超えると、前記しきい値修正手段は、設定されたランニングメリット度しきい値が小さくなるように修正し、これによって、前記熱電併給装置の運転時間が長くなることを特徴とする請求項10又は14に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記しきい値修正手段は、前記熱電併給装置の発電機負荷率が第2所定値より下がると、設定されたランニングメリット度しきい値が大きくなるように修正し、これによって、前記熱電併給装置の運転時間が短くなることを特徴とする請求項18に記載のコージェネレーションシステム。
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