JP2004312798A - Distributed energy system and control method thereof - Google Patents

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JP2004312798A
JP2004312798A JP2003099348A JP2003099348A JP2004312798A JP 2004312798 A JP2004312798 A JP 2004312798A JP 2003099348 A JP2003099348 A JP 2003099348A JP 2003099348 A JP2003099348 A JP 2003099348A JP 2004312798 A JP2004312798 A JP 2004312798A
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JP2003099348A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyasu Ito
Keiichi Sasaki
Akira Sawada
Takahiko Shindou
義康 伊藤
恵一 佐々木
尊彦 新藤
彰 澤田
Original Assignee
Toshiba Corp
株式会社東芝
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a distributed energy system and a control method thereof for integrated control of various generators, accumulators, heat storage equipment, hydrogen storage equipment, or the like, for optimum energy operation. <P>SOLUTION: Distributed energy equipment comprises at least a generator 2, an accumulator 4, a heat storage equipment 5, and a hydrogen storage equipment 3. A distributed energy controller 1 comprises an energy demand performance database 12, an energy demand predicting means 11, an energy supply performance data base 14, and an energy supply predicting means 13, and control the distributed energy equipment based on the energy demand prediction value outputted from the energy demand predicting means 11 and the energy supply prediction value outputted from the energy supply predicting means 13. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、発電機器、蓄電機器、蓄熱機器および水素貯蔵機器等とそれらを制御する制御装置を備え、最適なエネルギー運用を行う分散エネルギーシステムおよびその制御方法に関する。 The present invention, power generation equipment, power storage equipment, heat storage device and hydrogen storage devices and the like and a control device for controlling them, to distributed energy system and a control method thereof for optimal energy production.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
現在世界にはいろいろな発電機器、蓄電機器、蓄熱機器、水素貯蔵機器が存在し使用されているが、それらは必ずしも適切なエネルギー運用がなされているとはいえない。 Various power devices currently in the world, the power storage device, the thermal storage device, a hydrogen storage device is present and used, they are not necessarily appropriate energy management have been made.
【0003】 [0003]
例えば、下記特許文献1に記載されているカレンダータイマを内蔵した太陽電池のコントローラの場合、発電できる電力量は、その地域の日照量としてあらかじめ与えられたデータのみを用いて推定している。 For example, if the controller of the solar cell having a built-in calendar timer that is described in Patent Document 1, the amount of power that can power generation is estimated using only previously given data as amount of sunlight in the region. そのため、その推定値から算出される許容負荷量も、あらかじめ与えられたデータと関係しており、実際に、天候不順により日照量が予測を下回った場合は負荷量が正確に判明していても、許容できる負荷との誤差が大きくなってしまう。 Therefore, the allowable amount of load that is calculated from the estimated values ​​also are associated with pre-given data, in fact, if the amount of sunlight by bad weather is below the predicted even if load is found exactly Difference from the allowable load is increased.
【0004】 [0004]
また、太陽電池を一般家庭の電力源として使用した場合、負荷は常時変化しており、負荷量が増大したからといって、負荷を切り離すことはできない。 Further, when using solar cells as a household power source, the load is changing constantly, just because load is increased, it is not possible to disconnect the load. そのため、負荷量が太陽電池の発電量を上回った場合には、商用電力系統より買電をする必要がある。 Therefore, when the load exceeds the amount of power generated by the solar cell, it is necessary to make from purchased electric power network.
【0005】 [0005]
さらに、電気温水器などは、夜間の価格が安い電力をエネルギー源として使用し、温水を貯蔵しておく機器であるが、温水の需要がなくても、高い温度の温水を貯蔵タンクに満水になるまで生成するため、温水の使用がない場合には、放熱によってエネルギーのロスが発生する。 Furthermore, an electric water heater, night prices using cheap power as an energy source, is a device to be stored hot water, even without hot water demand, a high temperature hot water full level in the storage tank to generate until, when there is no use of hot water, energy loss occurs due to heat radiation.
【0006】 [0006]
【特許文献1】 [Patent Document 1]
特開平8−123562号公報【0007】 JP-A-8-123562 [0007]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
先述した太陽電池を電源とするシステムでは、天候の予想が外れる可能性が高く、天候が不順の場合には電気エネルギーの供給不足が発生する。 In a system powered by a previously described solar cell, most likely expected outside weather, weather insufficient supply of electrical energy is generated in the case of irregularities. また、電気温水器は夜間電力を利用した経済性の高い熱源供給システムであるが、熱源の利用が少ない場合には、放熱などにより、エネルギーロスが発生する。 The electric water heater is a high heat source supply system economical utilizing nighttime electric power, when the use of the heat source is small, the heat dissipation, energy loss occurs.
【0008】 [0008]
そこで本発明は、種々の発電機器、蓄電機器、蓄熱機器および水素貯蔵機器等を統合制御し、最適なエネルギー運用を行うことのできる分散エネルギーシステムおよびその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention, various power generation equipment, power storage equipment, and integrated control of the heat storage device and hydrogen storage devices, etc., and an object thereof is to provide a distributed energy system and its control method capable of performing an optimal energy production.
【0009】 [0009]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上記目的を達成するために請求項1の発明は、少なくとも発電機器、蓄電機器、蓄熱機器および水素貯蔵機器からなる分散エネルギー機器と、エネルギー需要実績データベース、エネルギー需要予測手段、エネルギー供給実績データベースおよびエネルギー供給予測手段を備え前記エネルギー需要予測手段が出力するエネルギー需要予測値と前記エネルギー供給予測手段が出力するエネルギー供給予測値に基づいて前記分散エネルギー機器を制御する分散エネルギー制御装置とを備えている分散エネルギーシステムとする。 The invention of claim 1 in order to achieve the above object, at least the power generation equipment, power storage equipment, and distributed energy equipment consisting of heat storing device and the hydrogen storage device, the energy demand record database, the energy demand prediction unit, energy supply record database and energy dispersion based on the energy supply predictions energy demand prediction value and the energy supply predicting means the energy demand prediction means comprises a supply prediction means outputs to the output and a distributed power control unit for controlling the distributed energy equipment and energy system.
【0010】 [0010]
請求項2の発明は、前記エネルギー需要予測手段は、翌日の天候予測情報と月別または曜日別の過去のエネルギー需要実績を用いて翌日のエネルギー需要を予測する構成とする。 The invention of claim 2, wherein the energy demand prediction means configured to predict a day of energy demand by using the next day weather forecast information and month or day of week of the past energy demand results.
【0011】 [0011]
請求項3の発明は、前記エネルギー供給予測手段は、翌日の天候予測情報と過去のエネルギー供給実績を用いて前記発電機器にて発生する翌日の発電電力と前記蓄熱機器にて蓄熱する翌日の貯熱量を予測する構成とする。 A third aspect of the present invention, the energy supply predicting means, next day savings for heat storage in the heat storage device of the next day the generated power generated by the power generation device by using the next day weather forecast information and historical energy performance a structure in which to predict the amount of heat.
【0012】 [0012]
請求項4の発明は、前記分散エネルギー機器の運転状態と翌日のエネルギー需要予測および当日のエネルギー需要量を配信する有線または無線の通信手段を備えている構成とする。 A fourth aspect of the present invention, a configuration that has a wired or wireless communication means for distributing energy demand of operating conditions and the day after the energy demand forecast and the day of the distributed energy equipment.
【0013】 [0013]
請求項5の発明は、前記分散エネルギー制御装置は、前記発電機器の発電電力と負荷の消費電力が均衡しており前記蓄電機器の充電深度が浅いときは、前記発電機器の発電電力を増加させ前記蓄電機器の充電を行って、突発的な負荷変動に対応する制御を行う構成とする。 The invention of claim 5, wherein the distributed power control unit, when the charging depth of the electric storage device power consumption of generated power and the load are in equilibrium of the electric power generator is shallow, increases the generated power of the generator device performing charging of said power storage device and configured to perform sudden control corresponding to load change.
【0014】 [0014]
請求項6の発明は、前記分散エネルギー制御装置は、前記エネルギー需要予測手段の出力に対して補正を行うエネルギー需要予測補正手段を備えている構成とする。 The invention of claim 6, wherein the distributed power control unit has a structure that includes an energy demand prediction correction means for correcting the output of the energy demand prediction unit.
【0015】 [0015]
請求項7の発明は、温度計および湿度計および気圧計を備え、前記分散エネルギー制御装置は、前記温度計、湿度計および気圧計の測定値を用いて翌日の天候予測情報を出力する天気予報手段を備えている構成とする。 The invention of claim 7 is provided with a thermometer and hygrometer and barometer, the distributed power control unit includes weather forecast for outputting day weather forecast information using the measured value of the thermometer, hygrometer and barometer a configuration that includes a means.
【0016】 [0016]
請求項8の発明は、前記分散エネルギー機器は、一般商用電源または単一電圧の直流電源で作動し、あるいは単一電圧の直流電圧出力が可能である構成とする。 The invention of claim 8, wherein the dispersing energy equipment operates in the DC power supply of the general commercial power source or a single voltage, or the DC voltage output of a single voltage is to configurations are possible.
請求項9の発明は、前記蓄電機器は、鉛蓄電池、銀・亜鉛蓄電池、リチウム・イオン蓄電池、ニッケル・金属水酸化物蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、電気2重層キャパシタおよびコンデンサの少なくとも1つである構成とする。 The invention of claim 9, wherein the electrical storage device, a lead storage battery, a silver-zinc battery, at least one of the lithium ion battery, a nickel-metal hydroxide storage battery, a nickel-zinc battery, electric double layer capacitors and capacitor configuration to.
【0017】 [0017]
請求項10の発明は、前記蓄電機器は、電気自動車の蓄電池またはハイブリッド自動車の蓄電池である構成とする。 The invention of claim 10, wherein the electrical storage device has a structure which is of an electric vehicle battery or a hybrid vehicle battery.
請求項11の発明は、前記蓄熱機器は、太陽熱温水器、電気温水器および氷蓄熱装置の少なくとも1つである構成とする。 The invention of claim 11, wherein the heat storage device, solar water heaters, and at least is one configuration of the electric water heater and the ice thermal storage device.
【0018】 [0018]
請求項12の発明は、前記水素貯蔵機器は、電気分解式水素発生装置と水素吸蔵合金、水素吸蔵カーボン、水素タンクの少なくとも1つである構成とする。 The invention of claim 12, wherein the hydrogen storage device, electrolysis type hydrogen generator and a hydrogen storage alloy, the hydrogen storage carbon, at least is one configuration of the hydrogen tanks.
請求項13の発明は、発電機器、蓄電機器、蓄熱機器および水素貯蔵機器を備えエネルギーを貯蔵し供給する分散エネルギーシステムにおいて、翌日のエネルギー需要予測とエネルギー供給予測に基づいて夜間電力を用いてエネルギー貯蓄を行い、エネルギー運用を最適化することを特徴とする分散エネルギーシステムの制御方法である。 The invention of claim 13, power generation equipment, power storage equipment, energy used in distributed energy system supplying stored energy includes a heat storage device and a hydrogen storage device, the nighttime power based on the day following the energy demand forecast and energy supply prediction perform saving, a control method of a distributed energy system, characterized in that optimizing energy production.
【0019】 [0019]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, detailed description of the embodiments of the present invention with reference to the drawings.
図1は本発明の第1の実施の形態の分散エネルギーシステムを示し、分散エネルギー制御装置と各分散エネルギー機器との接続及び電力と制御情報の流れを示す図である。 Figure 1 is a first illustrates a distributed energy system embodiment, shows a flow of connection and power control information for a distributed power control unit and each distributed energy equipment of the present invention. すなわち、分散エネルギー制御装置1は発電機器2、水素貯蔵機器3、蓄電機器4、蓄熱機器5、インバータコンバータ6、インバータ7と制御信号伝達手段8を介して接続されている。 That is, distributed power control unit 1 generator 2, hydrogen storage device 3, electric power storage device 4, the thermal storage device 5, an inverter converter 6 are connected via the inverter 7 and the control signal transmitting means 8.
【0020】 [0020]
制御信号伝達手段8をもちいて分散エネルギー制御装置1から各機器を制御するための情報が各機器へ伝達される。 Information for using a control signal transmitting means 8 for controlling each device from the distributed power control unit 1 is transmitted to each device. また、発電機器2、水素貯蔵機器3、蓄電機器4、蓄熱機器5、インバータコンバータ6、インバータ7の各機器からは運転状態の情報が分散エネルギー制御装置1へ伝達される。 Also, generator 2, hydrogen storage device 3, electric power storage device 4, the thermal storage device 5, an inverter converter 6, from the devices of the inverter 7 information operating state is transmitted to the distributed power control unit 1.
【0021】 [0021]
発電機器2、水素貯蔵機器3、蓄電機器4、蓄熱機器5、インバータコンバータ6、インバータ7は相互に電気エネルギー需給を行うために直流の電気エネルギー需給手段9で相互に接続されている。 Generator 2, hydrogen storage device 3, electric power storage device 4, the thermal storage device 5, an inverter converter 6, the inverter 7 is connected to each other in a direct current electrical energy supply means 9 in order to perform the electrical energy supply and demand to each other. 分散エネルギー制御装置1には、外部から供給される天候予測情報を受信するための情報信号伝達手段10が接続されている。 The distributed power control unit 1, the information signal transmitting means 10 for receiving weather prediction information supplied from the outside is connected.
【0022】 [0022]
分散エネルギー制御装置1の内部には、過去のエネルギー種類別(電気エネルギー、熱エネルギーなど)消費量の実績が季節や月別、曜日別に格納されたエネルギー需要実績データベース12が備えられ、エネルギー需要予測手段11は、エネルギー需要実績データベース12と情報信号伝達手段10より得られる天候予測情報を用いて、翌日に消費されるエネルギー種類別消費量を予測する。 Inside the distributed power control unit 1, past energy type (electrical energy, thermal energy, etc.) Actual consumption seasonal or monthly energy demand record database 12 stored in the day of the week is provided, the energy demand prediction means 11, using the weather forecast information obtained from energy demand results database 12 and the information signal transmission means 10, for predicting the energy type consumption for the next day.
【0023】 [0023]
また、分散エネルギー制御装置1の内部には、過去の天候状態と生成されたエネルギー種類別の供給実績が格納されたエネルギー供給実績データベース14が備えられ、エネルギー供給予測手段13は、エネルギー供給実績データベース14と情報信号伝達手段10より得られる天候予測情報を用いて、翌日に供給できると予測されるエネルギー種類別の供給量を予測する。 Inside the distributed power control unit 1, the historical weather state with the generated energy type of supply performance is provided with energy supply record database 14 stored, the energy supply prediction means 13, energy supply record database using weather forecast information obtained from 14 and the information signal transmission means 10, for predicting the energy type supply amount that is expected to be supplied to the next day.
【0024】 [0024]
分散エネルギー制御装置1の機器制御手段15は、エネルギー供給予測手段13とエネルギー需要予測手段11の需給予測差に基づいて、商用電力系統16より購入する必要のある電力量を算出し、インバータコンバータ6を制御して夜間電力の購入を行う。 Device control means 15 of the distributed power control unit 1, based on the supply and demand forecast difference in energy supply predicting means 13 and the energy demand prediction unit 11 calculates the amount of power that must be purchased from the commercial power system 16, the inverter converter 6 to control the make a purchase of nighttime power.
【0025】 [0025]
また機器制御手段15は、翌日に不足すると予測される熱エネルギーと電気エネルギーの各エネルギー量の算出を行い、前記購入した夜間電力を用いて、熱エネルギーの不足量を蓄熱機器5にて生成する。 The device control unit 15 performs the calculation of the energy content of the predicted heat energy and electric energy to be insufficient in the next day, using night electric power the purchase, generate a shortage of the thermal energy in the thermal storage apparatus 5 . また、不足すると予想される電気エネルギーについては、蓄電機器4にて蓄電を行う。 Also, the electric energy is expected to lack performs power storage in power storage device 4.
【0026】 [0026]
さらに、蓄電機器4の総蓄電量と翌日に自然エネルギーを用いて生産される電気エネルギー総量が需要予測量を下回る場合には、水素貯蔵機器3にて夜間電力を用いて燃料電池用の水素ガス燃料を生成し貯蔵する。 Furthermore, when the electric energy amount to be produced using the total charged amount and natural energy on the next day of the power storage device 4 is less than the forecast amount of hydrogen gas for a fuel cell using the nighttime power in hydrogen storage device 3 generating and storing fuel.
【0027】 [0027]
制御信号伝達手段8が接続されたインバータ7は電気エネルギー需給手段9によって負荷17にも接続されており、負荷17の電気エネルギー需要に基づいて、直流電源である電気エネルギー需給手段9から供給される直流電力を一般民生機器が使用できる商用電圧、商用周波数の電力へと変換する。 Inverter 7 control signal transmitting means 8 are connected is also connected to a load 17 by electrical energy supply means 9, based on the electrical energy demand of the load 17 is supplied from the electrical energy supply means 9 which is a DC power source DC power commercial voltage general consumer equipment can be used to convert into a commercial frequency power. また、負荷17には蓄熱機器5からも熱エネルギーが供給される。 Further, the load 17 thermal energy is supplied from the heat storage device 5.
【0028】 [0028]
前記のように、分散エネルギー制御装置1の機器制御手段15では、エネルギー供給予測手段13とエネルギー需要予測手段11の需給予測差に基づいて、商用電力系統16より購入する必要のある電力量を算出するが、需要量より供給量が大きいと予測された場合は、商用電力系統16より夜間電力の購入を行わない。 As described above, the device control unit 15 of the distributed power control unit 1, based on the supply and demand forecast difference in energy supply predicting means 13 and the energy demand prediction unit 11, calculates the amount of power that must be purchased from the commercial power system 16 Suruga, when it is predicted to be greater supply amount than demand and does not purchase the nighttime power from the commercial power system 16.
【0029】 [0029]
もしも、需要量が予測を上回ったり、供給量が予想を下回ったりした場合は、インバータコンバータ6をコンバータとして運転して不足分を商用電力系統16より負荷17に供給する。 If, or exceeds demand is predicted, when the amount of supply is or lower than expected supplies the shortage was driving an inverter converter 6 as a converter to a load 17 from the commercial power system 16. また、需要量が予測を下回ったり、供給量が予想を上回ったりした場合は、余剰分を蓄電機器4に蓄電する。 Also, or demand is below a prediction, if the supply amount or rises above the expected, stores electric surplus power storage device 4. またさらに、水素貯蔵機器3にて水素ガスとして貯蔵も行うが、インバータコンバータ6をインバータとして運転し、系統連携を行って商用電力系統16への売電も行う。 Furthermore, although also performs storage as a hydrogen gas at a hydrogen storage device 3, and operating the inverter converter 6 as an inverter also performs power sold to the commercial power system 16 performs power compatibility.
【0030】 [0030]
本実施の形態は、発電機器2、水素貯蔵機器3、蓄電機器4、蓄熱機器5を複数組み合わせた分散エネルギーシステムにおいて、翌日のエネルギー需要予測と翌日のエネルギー供給予測を、有線または無線の情報信号伝達手段10から取り込んでくる精度の高い天候予測情報を基幹とし、月別または曜日別の過去の需要実績や過去の供給実績を利用することで、精度の高い予測を行い、その予測に基づいて夜間電力を用いてエネルギー貯蓄を行い、エネルギー運用コストを最適化することができる。 This embodiment, generator 2, hydrogen storage device 3, electric power storage device 4, in a distributed energy system that combines a plurality of heat storage apparatuses 5, the next day the energy demand forecast and the day after the energy supply forecast, wired or wireless information signal high weather forecast information accurate coming capture from transmission means 10 as a core, the use of the month or day of week in the past actual demand and past supply performance, make accurate prediction, night based on the prediction perform energy savings using power, it is possible to optimize the energy operating costs.
【0031】 [0031]
また、有線または無線を利用して、分散エネルギー制御装置1が制御している分散エネルギー機器の運転状態や運転データ、および、制御装置1が予測したエネルギーの需給予測情報などを配信することで、遠隔地でも分散エネルギー機器の運転状態を把握することができ、制御装置1や分散エネルギー機器の診断や状態変化を監視することができる。 Furthermore, by utilizing a wired or wireless, distributed energy equipment operating conditions and operating data distributed power control unit 1 is controlled, and, by the control device 1 distributes the supply and demand forecast information energy predicted, also can grasp the operating state of the distributed energy equipment in remote locations, it is possible to monitor the diagnostic and status change of the control apparatus 1 and the dispersion energy equipment.
【0032】 [0032]
このように本実施の形態の分散エネルギーシステムは、価格の安価な夜間電力を利用するにあたり、発電機器2や熱源機器などで翌日に生成される供給エネルギーの総量を機器の地理的な設置環境、年間の天候情報、翌日の天気予報などから推定し、また、一般家庭であれば、家電機器や浴室などの負荷で消費されるエネルギーの総量を家族の構成、翌日の在宅人員数、季節や曜日、翌日の天気予報などから推定する。 Thus distributed energy system of the present embodiment, when using inexpensive nighttime electricity prices, the total amount of feed energy generated on the next day, etc. generator 2 and the heat source equipment of the device geographical installation environment, year of weather information, estimated from, such as the day after the weather forecast, also, if the general household, constitutes the total amount of energy that is consumed by the load, such as home appliances and the bathroom of the family, the next day at home personnel number, season and day of the week , it estimated from, such as the next day's weather forecast.
【0033】 [0033]
推定した消費エネルギーの総量と、供給エネルギーの総量から不足分を算出し、その不足量を夜間電力を購入して蓄電機器4に蓄電したり、電気温水器等の蓄熱機器5を用いて温水として貯蓄したり、水素を発生して燃料電池の燃料源として水素貯蔵機器3に貯蔵することにより、不足すると予想される必要最小限のエネルギー量を夜間電力を用いて補充しておくことによって、電気エネルギー購入コストを最小限にすることができる。 And the total amount of energy consumption estimated to calculate the shortfall from the total amount of energy delivered, or electrical storage the shortage nighttime power to power storage device 4 purchases, as hot water by using the heat storage apparatus 5 such as an electric water heater savings or by by storing the hydrogen storage device 3 as a fuel source for a fuel cell to generate hydrogen, keep supplemented with nighttime power necessary minimum amount of energy is expected to lack electrical the energy purchase cost can be minimized.
【0034】 [0034]
なお、発電機器2は、太陽光発電装置、熱電変換装置、風力発電装置、波力発電装置、水力発電装置、ガスタービン発電装置、蒸気タービン発電装置、ディーゼル発電装置、燃料電池等であり、蓄電機器4は、鉛蓄電池、銀・亜鉛蓄電池、リチウム・イオン蓄電池、ニッケル・金属水酸化物蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、電気2重層キャパシタあるいはコンデンサ等であり、蓄熱機器5は、太陽熱温水器、電気温水器および氷蓄熱装置等であり、水素貯蔵機器3は、電気分解式水素発生装置と水素吸蔵合金、水素吸蔵カーボン、水素タンク等である。 Incidentally, the power generation apparatus 2, a photovoltaic power generator, a thermoelectric conversion device, a wind power generator, a wave power apparatus, hydraulic power unit, a gas turbine power generating apparatus, the steam turbine power generator, a diesel power generator, a fuel cell or the like, a power storage equipment 4 is a lead-acid battery, silver-zinc battery, lithium ion battery, a nickel-metal hydroxide storage battery, a nickel-zinc battery, electric double layer capacitors or capacitors, etc., the heat storage apparatus 5, solar water heaters, electric a water heater and the ice heat storage device such as a hydrogen storage device 3, electrolysis type hydrogen generator and a hydrogen storage alloy, the hydrogen storage carbon, a hydrogen tank or the like.
【0035】 [0035]
蓄電機器4として、電気自動車の蓄電池またはハイブリッド自動車の蓄電池を用いると、蓄電機器4のコストを抑制するとともに、電気自動車やハイブリッド自動車が具備する蓄電池の充電の制御も実現できる。 As the power storage device 4, the use of the electric vehicle battery or a hybrid vehicle battery, suppresses the cost of electric power storage device 4, control of the charging of the storage battery, comprising an electric vehicle or hybrid vehicle can be realized.
【0036】 [0036]
また、蓄熱機器5と水素貯蔵機器3は、一般商用電源または単一電圧の直流電源で作動し、発電機器2と蓄電機器4は単一電圧の直流電圧を出力する構成にすると、各機器にインバータやコンバータを具備する必要がなく、各機器のコストを削減することができる。 Further, heat storage device 5 and the hydrogen storage device 3 is operated by a DC power supply of the general commercial power source or a single voltage, generator 2 and the storage device 4, upon a configuration that outputs a DC voltage of a single voltage to each unit there is no need to provided an inverter or converter, it is possible to reduce the cost of each device. さらに、交直変換ロスがなくなるため、効率のよいエネルギー運用が可能となる。 Moreover, since the AC-DC conversion loss is eliminated, thereby enabling good energy operational efficiency.
【0037】 [0037]
さらに、分散エネルギー制御装置1は、発電機器2の発電電力と負荷の消費電力が均衡しており蓄電機器4の充電深度が浅いときは、発電機器2の発電電力を増加させ蓄電機器4の充電を行って、突発的な負荷変動に対応する制御を行う構成としてもよい。 Furthermore, distributed power control unit 1, when the state of charge of the generator 2 of the generated power and the load power consumption is balanced by which power storage device 4 is shallow, charging of power storage device 4 increases the electric power generated by the generator 2 the go may be configured to perform control corresponding to the sudden load change. こうすることによって、突発的な負荷変動に耐えうるエネルギー供給を行うことができ、蓄電機器4の蓄電容量に過剰なマージンを設定する必要がなくなり、蓄電機器4の容量の最適化を行うことができ、機器コストの低減を実現することができる。 By so doing, it is possible to perform the energy supply that can withstand sudden load change, it is not necessary to set the excess margin to the power storage capacity of power storage device 4, is possible to optimize the capacity of the power storage devices 4 can, it is possible to achieve a reduction in equipment cost.
【0038】 [0038]
つぎに図2および図3を参照して本発明の第2の実施の形態を説明する。 Referring now to FIGS. 2 and 3 illustrating a second embodiment of the present invention.
図2は本実施の形態の分散エネルギーシステムの要部を示す図である。 Figure 2 is a drawing showing the essential components of a distributed energy system in the present embodiment. 符号18はヒューマンインターフェイスを備える補正情報入力手段で、エネルギー需要予測に対して補正を行う情報を入力する。 Reference numeral 18 is a correction information input means comprising a human interface, to input information for performing correction for energy demand prediction. 補正情報入力手段18にて入力された情報はエネルギー需要予測補正手段19に入力される。 Information input by the correction information inputting means 18 is inputted to the energy demand prediction correction unit 19.
【0039】 [0039]
エネルギー需要予測手段11では、エネルギー需要実績データベース12と情報信号伝達手段10より得られる天候予測情報を用いて、翌日に消費されるエネルギー種類別(電気エネルギー、熱エネルギーなど)消費量が予測されているが、エネルギー需要予測補正手段19では、エネルギー需要予測手段11で予測されたエネルギー消費量に対して、補正情報入力手段18にて入力された情報を用いて、翌日のエネルギー消費量の補正を行い、機器制御手段15に伝送する。 In the energy demand prediction unit 11, using the weather forecast information obtained from energy demand results database 12 and the information signal transmission means 10, energy type (electrical energy, thermal energy, etc.) consumed the next day with consumption is predicted are, but in energy demand prediction correction unit 19, with respect to energy consumption predicted by the energy demand prediction unit 11, by using the information input by the correction information inputting means 18, the correction of the next day energy consumption performed, and transmits to the device control unit 15.
【0040】 [0040]
また、機器制御手段15には情報表示手段20が接続されており、分散エネルギー制御装置1が制御している発電機器2、水素貯蔵機器3等の分散エネルギー機器の運転情報や運用状態、翌日のエネルギー需要予測値、翌日のエネルギー供給予測値、商用電力系統16からの買電予定電力量などが表示されるとともに、補正情報入力手段18にて入力された情報やその情報による翌日のエネルギー需要予測値補正結果も表示される。 Further, the device control unit 15 is connected to information display means 20, the power generation device 2 distributed power control unit 1 is controlling, driving information and operational status of the distributed energy equipment 3 such hydrogen storage device, the next day energy demand prediction value, the day after the energy supply predictive value, with such purchased electricity scheduled amount of power from the commercial power system 16 is displayed, the next day the energy demand forecast by the information and the information input by the correction information inputting means 18 value correction result is also displayed. 補正情報入力手段18と情報表示手段20はタッチパネル式表示器のように、同一の入出力デバイスとして実現することもできる。 Correction information input means 18 and the information display means 20 as touch-panel type display device, may be implemented as the same input and output devices.
【0041】 [0041]
図3は補正情報入力手段18が具備するヒューマンインターフェイス画面の一部で、補正情報入力手段18により、在宅人員情報の補正が行われ、それにともない、予想消費電力の補正が行われた例である。 Figure 3 is a part of the human interface screen includes correction information input means 18, the correction information inputting means 18, correction is performed in the home personnel information, along with it, is an example in which correction is performed for the expected power consumption . 分散エネルギー制御装置1ではこの補正情報を用いて翌日の予想消費電力を決定し、夜間電力の購入量を決定する。 Using Distributed power control unit 1 the correction information to determine the expected power consumption of the day, it determines the purchase amount of nighttime power. この例のように、「旅行」の情報には、在宅人員の減少による消費電力の減少、消費熱源の減少、電気自動車への充電などの関連情報がエネルギー需要実績データベース12に格納されており、それらの情報を用いてエネルギー需要予測補正手段19では需要予測を補正する。 As in this example, the information of "travel" is a reduction in power consumption due to a decrease in home personnel, reduction of consumption heat source, and related information such as charging of the electric vehicle is stored in the energy demand record database 12, in the energy demand prediction correction unit 19 using the information to correct the forecast.
【0042】 [0042]
本実施の形態によれば、分散エネルギー機器の運転状態が可視化でき、運転状態の容易な把握と、最適な運転状態の管理が実現するとともに、人員の変動や天候の変化によるエネルギーの需要と供給のバランスを補正することができることによって、余分な昼間電力の購入を抑制することができ、エネルギー運用コストを低減することができる。 According to this embodiment, the dispersion energy operating state of the device can be visualized and easy grasp of the operating conditions, as well as implementing the management of the optimum operating conditions, the energy supply and demand due to fluctuations or weather changes personnel by being able to correct the balance, it is possible to suppress excessive daytime power purchase, it is possible to reduce the energy operating costs.
【0043】 [0043]
図4は本発明の第3の実施の形態の分散エネルギーシステムの要部を示す図である。 Figure 4 is a drawing showing the essential components of a third embodiment of a distributed energy system of the present invention. 符号21は、温度計23、湿度計24、気圧計25の情報を用いて簡易的に天候予測情報を作成する天候予測手段である。 Reference numeral 21, the thermometer 23, the humidity meter 24, a simplified manner weather prediction means for creating a weather forecast information using the information of the barometer 25. また、符号22は、天候予測手段21が温度計23、湿度計24、気圧計25の情報を用いて天候情報を予測するためのデータベースで、分散エネルギー制御装置1が設置されている場所の年平均気温や季節や月別の気温情報、湿度情報等の過去の天候情報が格納されている。 Further, reference numeral 22 is a database for weather prediction unit 21 predicts the temperature gauge 23, the humidity meter 24, the weather information using the information of the barometer 25, year place distributed power control unit 1 is installed the average temperature and seasonal or monthly temperature information, historical weather information, such as the humidity information is stored. 天候予測手段21では天候情報データベース22のデータと温度計23、湿度計24、気圧計25の情報を用いて、エネルギー需要予測手段11とエネルギー供給予測手段13が必要とする天候予測情報を生成する。 Data and thermometer 23 weather prediction unit 21 in the weather information database 22, the humidity meter 24, by using the information of the barometer 25, generates the weather forecast information energy demand prediction unit 11 and the energy supply predicting means 13 requires .
【0044】 [0044]
この実施の形態によれば、天候情報を簡易に推定することができ、前記第2の実施の形態(図2)のような情報信号伝達手段10がない場合や、情報信号伝達手段10より天候情報が得られない場合でも、エネルギーの需給予測を行うことができ、機器制御手段15にて最適なエネルギー運用を行うことができる。 According to this embodiment, it is possible to estimate the weather information in a simple, when there is no information signal transmission means 10 such as a or the second embodiment (FIG. 2), the weather from the information signal transmitting means 10 even if the information is not available, it is possible to carry out the supply and demand prediction of energy, it is possible to perform an optimum energy operation by device control unit 15.
【0045】 [0045]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
本発明によれば、種々の発電機器、蓄電機器、蓄熱機器および水素貯蔵機器等を統合制御し、最適なエネルギー運用を行うことのできる分散エネルギーシステムおよびその制御方法を提供することができる。 According to the present invention, various power generation equipment, power storage equipment, and integrated control of the heat storage device and hydrogen storage devices and the like, it is possible to provide a distributed energy system and its control method capable of performing an optimal energy production.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の第1の実施の形態の分散エネルギーシステムの機器構成および制御情報とエネルギーの流れを示す図。 [1] first diagram showing a flow of a device configuration and control information and energy distributed energy system according to the embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施の形態の分散エネルギーシステムの要部を示す図。 FIG. 2 shows the main part of the distributed energy system of the second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施の形態の分散エネルギーシステムにおける補正情報入力手段の一画面を示す図。 It shows the initial screen for correction information input means in a distributed energy system in the second embodiment of the present invention; FIG.
【図4】本発明の第3の実施の形態の分散エネルギーシステムの要部を示す図。 Drawing showing the essential components of a distributed energy system in the third embodiment of the present invention; FIG.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1…分散エネルギー制御装置、2…発電機器、3…水素貯蔵機器、4…蓄電機器、5…蓄熱機器、6…インバータコンバータ、7…インバータ、8…制御信号伝達手段、9…電気エネルギー需給手段、10…情報信号伝達手段、11…エネルギー需要予測手段、12…エネルギー需要実績データベース、13…エネルギー供給予測手段、14…エネルギー供給実績データベース、15…機器制御手段、16…商用電力系統、17…負荷、18…補正情報入力手段、19…エネルギー需要予測補正手段、20…情報表示手段、21…天候予測手段、22…天候情報データベース、23…温度計、24…湿度計、25…気圧計。 1 ... distributed power control unit, 2 ... power generation equipment, 3 ... hydrogen storage device, 4 ... power storage device, 5 ... heat storage device, 6 ... inverter converter, 7 ... inverter, 8 ... control signal transmitting means, 9 ... electrical energy supply means , 10 ... information signal transmission means, 11 ... energy demand prediction unit, 12 ... energy demand record database, 13 ... energy prediction means, 14 ... energy record database, 15 ... device control unit, 16 ... commercial electric power system, 17 ... load, 18 ... correction information input means, 19 ... energy demand prediction correction unit, 20 ... information display means, 21 ... weather forecast means 22 ... weather information database, 23 ... thermometer, 24 ... hygrometer, 25 ... barometer.

Claims (13)

  1. 少なくとも発電機器、蓄電機器、蓄熱機器および水素貯蔵機器からなる分散エネルギー機器と、エネルギー需要実績データベース、エネルギー需要予測手段、エネルギー供給実績データベースおよびエネルギー供給予測手段を備え前記エネルギー需要予測手段が出力するエネルギー需要予測値と前記エネルギー供給予測手段が出力するエネルギー供給予測値に基づいて前記分散エネルギー機器を制御する分散エネルギー制御装置とを備えていることを特徴とする分散エネルギーシステム。 At least the power generation equipment, power storage equipment, and distributed energy equipment consisting of heat storing device and the hydrogen storage device, the energy demand record database, the energy demand prediction unit, the energy the energy demand prediction means with energy supply results database and energy supply predicting means outputs distributed energy system, characterized by comprising a dispersion energy control device for controlling the distributed energy device based on the energy supply the predicted value output by the energy supply prediction means and the forecast value.
  2. 前記エネルギー需要予測手段は、翌日の天候予測情報と月別または曜日別の過去のエネルギー需要実績を用いて翌日のエネルギー需要を予測することを特徴とする請求項1記載の分散エネルギーシステム。 The energy demand prediction means, distributed energy system of claim 1, wherein the predicting the next day energy demand with day weather forecast information and month or day of week of the past energy demand results.
  3. 前記エネルギー供給予測手段は、翌日の天候予測情報と過去のエネルギー供給実績を用いて前記発電機器にて発生する翌日の発電電力と前記蓄熱機器にて蓄熱する翌日の貯熱量を予測することを特徴とする請求項1記載の分散エネルギーシステム。 The energy supply predicting means, characterized in that predicting the next day heat content of the heat storage at the next day of the generated power and the heat storage device generated in the power generation apparatus using the next day weather forecast information and historical energy performance distributed energy system of claim 1 wherein.
  4. 前記分散エネルギー機器の運転状態と翌日のエネルギー需要予測および当日のエネルギー需要量を配信する有線または無線の通信手段を備えていることを特徴とする請求項1記載の分散エネルギーシステム。 Distributed Energy system according to claim 1, characterized in that it comprises a wired or wireless communication means for distributing energy demand of operating conditions and the day after the energy demand forecast and the day of the distributed energy equipment.
  5. 前記分散エネルギー制御装置は、前記発電機器の発電電力と負荷の消費電力が均衡しており前記蓄電機器の充電深度が浅いときは、前記発電機器の発電電力を増加させ前記蓄電機器の充電を行って、突発的な負荷変動に対応する制御を行うことを特徴とする請求項1記載の分散エネルギーシステム。 The distributed power control unit, when the charging depth of the electric storage device power consumption of generated power and the load are in equilibrium of the electric power generator is shallow, to charge the electric power storage device to increase the generated power of the generator device Te, distributed energy system of claim 1, wherein the performing control corresponding to the sudden load change.
  6. 前記分散エネルギー制御装置は、前記エネルギー需要予測手段の出力に対して補正を行うエネルギー需要予測補正手段を備えていることを特徴とする請求項1記載の分散エネルギーシステム。 The distributed power control unit is distributed energy system according to claim 1, characterized in that it comprises an energy demand prediction correction means for correcting the output of the energy demand prediction unit.
  7. 温度計および湿度計および気圧計を備え、前記分散エネルギー制御装置は、前記温度計、湿度計および気圧計の測定値を用いて翌日の天候予測情報を出力する天気予報手段を備えていることを特徴とする請求項1記載の分散エネルギーシステム。 Equipped with a thermometer and a hygrometer and barometer, the distributed energy control device that has a weather forecast means for outputting the next day weather forecast information using the measured value of the thermometer, hygrometer and barometer distributed energy system of claim 1, wherein.
  8. 前記分散エネルギー機器は、一般商用電源または単一電圧の直流電源で作動し、あるいは単一電圧の直流電圧出力が可能であることを特徴とする請求項1記載の分散エネルギーシステム。 The dispersion energy equipment operates in the DC power supply of the general commercial power source or a single voltage or distributed energy system of claim 1, wherein it is possible DC voltage output of a single voltage.
  9. 前記蓄電機器は、鉛蓄電池、銀・亜鉛蓄電池、リチウム・イオン蓄電池、ニッケル・金属水酸化物蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、電気2重層キャパシタおよびコンデンサの少なくとも1つであることを特徴とする請求項1記載の分散エネルギーシステム。 It said power storage device, according to claim, wherein a lead-acid battery, silver-zinc battery, lithium ion battery, a nickel-metal hydroxide storage battery, a nickel-zinc storage battery, the electric double layer capacitor and a capacitor that is at least one of which is 1 distributed energy system as described.
  10. 前記蓄電機器は、電気自動車の蓄電池またはハイブリッド自動車の蓄電池であることを特徴とする請求項1記載の分散エネルギーシステム。 It said power storage device, distributed energy system of claim 1, wherein the an electrical accumulator or accumulators of the hybrid vehicle of the motor vehicle.
  11. 前記蓄熱機器は、太陽熱温水器、電気温水器および氷蓄熱装置の少なくとも1つであることを特徴とする請求項1記載の分散エネルギーシステム。 The heat storage device, distributed energy system of claim 1, wherein the solar hot water is at least one of the electric water heater and the ice thermal storage device.
  12. 前記水素貯蔵機器は、電気分解式水素発生装置と水素吸蔵合金、水素吸蔵カーボン、水素タンクの少なくとも1つであることを特徴とする請求項1記載の分散エネルギーシステム。 The hydrogen storage device, distributed energy system of claim 1, wherein the electrolysis-type hydrogen generator and a hydrogen storage alloy, the hydrogen storage carbon is at least one of the hydrogen tank.
  13. 発電機器、蓄電機器、蓄熱機器および水素貯蔵機器を備えエネルギーを貯蔵し供給する分散エネルギーシステムにおいて、翌日のエネルギー需要予測とエネルギー供給予測に基づいて夜間電力を用いてエネルギー貯蓄を行い、エネルギー運用を最適化することを特徴とする分散エネルギーシステムの制御方法。 Power equipment, power storage equipment, in a distributed energy system supplying stored energy includes a heat storage device and hydrogen storage device performs energy savings using the night power based on the next day of the energy demand forecast and energy supply forecast, the energy management the method of distributed energy system, characterized in that the optimization.
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