JP2008145073A - 集合式の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】運転制御手段6が、複数の熱電併給装置1の夫々における貯湯手段4に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置1の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、複数の熱電併給装置1の夫々における貯湯手段4に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置1の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置1の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置1の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の熱電併給装置1の夫々における目標発電電力を補正して、複数の熱電併給装置1を運転するように構成されている。
【選択図】図1
Description
複数の熱電併給装置の夫々に対応して装備されて、発生した熱を貯湯する複数の貯湯手段が設けられ、
前記複数の熱電併給装置の運転を制御する運転制御手段が設けられた集合式のコージェネレーションシステムに関する。
そして、各住戸に設置された熱電併給装置の発電電力が、各熱電併給装置に対応する各住戸の電気負荷に供給され、各熱電併給装置の発電電力の余剰分が、対応する電気負荷に対して発電電力が不足している熱電併給装置に配電されて、その熱電併給装置に対応する電気負荷に供給され、又、各熱電併給装置にて発生した熱が各熱電併給装置に対応する貯湯手段にて貯湯されて、その貯湯された熱が各熱電併給装置に対応する各住戸の熱負荷にて消費されるようになっている。
ちなみに、熱電併給装置は、燃料電池やエンジン駆動式の発電機等にて構成される。
そして、そのように複数の熱電併給装置夫々の発電電力が制御される状態において、対応する電気負荷よりも発電電力が大きい熱電併給装置の発電電力の余剰分が、対応する電気負荷に対して発電電力が不足する熱電併給装置に配電されるように構成されていた(例えば、特許文献1参照。)。
複数の熱電併給装置の夫々に対応して装備されて、発生した熱を貯湯する複数の貯湯手段が設けられ、
前記複数の熱電併給装置の運転を制御する運転制御手段が設けられたものであって、
第1特徴構成は、前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置の夫々についての目標発電電力を、それらに対応する現在の電気負荷に応じて定めるように構成され、且つ、
前記複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、前記複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、
複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正して、複数の熱電併給装置を運転するように構成されている点を特徴とする。
そこで、複数の熱電併給装置のうちの熱余りが発生する熱電併給装置については、時系列的な予測発電電力を熱余りが発生する時期よりも前の時期においてその熱余りを抑制し且つ熱不足が発生しないように時系列的な予測負荷電力よりも抑制し、熱不足が発生する熱電併給装置については、時系列的な予測発電電力を熱不足が発生する時期よりも前の時期においてその熱不足を抑制し且つ熱余りが発生しないように時系列的な予測負荷電力よりも増大する状態で、複数の熱電併給装置夫々の時系列的な予測発電電力を、夫々の時系列的な予測発電電力を合計した時系列的な総予測発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように設定して、そのように設定した複数の熱電併給装置夫々の時系列的な予測発電電力に基づいて、複数の熱電併給装置の夫々における目標発電電力を補正する。
従って、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷も満足するように複数の熱電併給装置を運転し得る集合式のコージェネレーションシステムを提供することができるようになった。
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置のうちで、時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに熱余りが発生する熱電併給装置については、熱余りを抑制するように、前記時系列的な予測負荷電力データを抑制した時系列的な抑制予測発電電力を求めて、
その時系列的な抑制予測発電電力にて発電することによる電力不足分を他の熱電併給装置にて発電させる条件として、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されている点を特徴とする。
従って、複数の熱電併給装置のうちに、時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに熱余りが発生する熱電併給装置が存在する場合においても、その熱余りを抑制して、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷も満足するように複数の熱電併給装置を運転することができるようになった。
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置の夫々がその最大発電電力よりも大きな負荷電力がある場合には他の熱電併給装置からの電力を受け取る条件として、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されている点を特徴とする。
従って、複数の熱電併給装置のうちに、電気負荷が最大発電電力を上回る熱電併給装置が存在する場合においても、その最大発電電力を上回る負荷電力を補って、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷も満足するように複数の熱電併給装置を運転することができるようになった。
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和が優れた状態になるようにする条件で、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されている点を特徴とする。
従って、複数の熱電併給装置全体としての運転メリットを向上する状態で、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷も満足するように複数の熱電併給装置を運転することができるようになった。
前記複数の熱電併給装置の発電電力のうちの余剰分を蓄電し且つ不足分を放電する蓄電装置が設けられ、
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和を、複数の熱電併給装置に対応する予測負荷電力よりも大きな電力の発電により事前に前記蓄電装置に蓄電し、その後、複数の熱電併給装置に対応する予測負荷電力よりも小さな電力の発電により事前に蓄電装置に蓄電した電力を放電する蓄放電形態に対応して求められるように構成されている点を特徴とする。
そして、複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和を求めるに当たって、蓄電装置における前述した蓄放電形態に対応して求めるようにすることにより、複数の熱電併給装置全体としての運転メリットを向上するように、複数の熱電併給装置の夫々における目標発電電力を補正することができる。
従って、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷がより一層大きい場合においても、複数の熱電併給装置全体としての運転メリットを向上する状態で、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷も満足するように複数の熱電併給装置を運転することができるようになった。
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和を、複数の熱電併給装置のうちで、予測負荷電力よりも大きな電力にて発電するように前記目標発電電力を補正したときに対応する前記貯湯手段に貯湯される熱量が上限値を超える熱電併給装置についてはその発電運転を停止する運転停止形態をも評価する条件で求めるように構成されている点を特徴とする。
そこで、複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和を求めるに当たって、複数の熱電併給装置のうちで、予測負荷電力よりも大きな電力にて発電するように目標発電電力を補正したときに対応する貯湯手段に貯湯される熱量が上限値を超える熱電併給装置についてはその発電運転を停止する運転停止形態をも評価する条件で求めるようにすることにより、複数の熱電併給装置全体としての運転メリットをより一層向上することができる。
従って、複数の熱電併給装置全体としての運転メリットをより一層向上する状態で、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷も満足するように複数の熱電併給装置を運転することができるようになった。
前記運転制御手段が、前記複数の熱電併給装置に対応して装備される個別制御手段と、前記複数の熱電併給装置の全体に対応して装備される総合制御手段とから構成され、
前記個別制御手段が、
前記複数の熱電併給装置のうちの対応する熱電併給装置の目標発電電力を、それに対応する現在の電気負荷に応じて定めるように構成され、且つ、
前記複数の熱電併給装置のうちの対応する熱電併給装置における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、その熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、その熱電併給装置における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量がその熱電併給装置における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、その熱電併給装置における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量がその熱電併給装置の時系列的な予測負荷熱量を満足するように、対応する熱電併給装置の前記目標発電電力を補正し、且つ、
前記総合制御手段から発電する電力の補正情報が指令されたときには、その補正情報を満足するように、対応する熱電併給装置の前記目標発電電力を補正する形態で、対応する熱電併給装置を運転するように構成され、
前記総合制御手段が、
前記複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、前記複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、
複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正する前記補正情報を求めて、
その求めた補正情報を前記複数の個別制御手段に指令するように構成されている点を特徴とする。
そして、個別制御手段は、複数の熱電併給装置のうちの対応する熱電併給装置の目標発電電力を、それに対応する現在の電気負荷に応じて定め、且つ、複数の熱電併給装置のうちの対応する熱電併給装置における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、その熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、その熱電併給装置における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量がその熱電併給装置における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、その熱電併給装置における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量がその熱電併給装置の時系列的な予測負荷熱量を満足するように、対応する熱電併給装置の目標発電電力を補正し、総合制御手段から発電する電力の補正情報が指令されたときには、その補正情報を満足するように、対応する熱電併給装置の目標発電電力を補正する形態で、対応する熱電併給装置を運転する。
従って、熱電併給装置の増設を容易に行うことができ、又、メンテナンス等により総合制御手段の運転を停止する場合でも、複数の熱電併給装置夫々を個々に独立した状態で夫々に対応する電気負荷及び熱負荷を極力満足するように運転することができるようになるので、施工性及び使い勝手性を向上することができるようになった。
以下、図面に基づいて、本発明の第1実施形態を説明する。
集合式のコージェネレーションシステムは、図1に示すように、複数の熱電併給装置としての複数の燃料電池1、それら複数の燃料電池1の夫々に対応して装備されて、発生した熱を利用して貯湯槽2(図2参照)への貯湯及び熱消費端末3(図2参照)への熱媒供給を行う複数の貯湯手段としての複数の貯湯ユニット4、前記複数の燃料電池に発電用の水素を含有する燃料ガスを供給する燃料ガス生成装置5、及び、この集合式のコージェネレーションシステムの運転を制御する運転制御部6等から構成されている。
そして、複数の燃料電池1の夫々にて発電した電力をそれら夫々に対応する各別の電気負荷7に供給し且つ複数の燃料電池1の夫々にて発電した電力の余剰分を他の燃料電池1に配電可能に構成されている。
前記運転制御部6は、前記複数の燃料電池1の運転を制御する運転制御手段に相当し、この運転制御部6が、前記複数の個別システムS夫々に対応して(即ち、前記複数の燃料電池1夫々に対応して)装備される個別制御手段としての個別制御部6sと、前記複数の個別システムSの全体に対応して(即ち、前記複数の燃料電池1の全体に対応して)装備される総合制御手段としての総合制御部6cとから構成される。
そして、複数の個別システムS及び複数の個別制御部6sが、集合住宅又は所定の地域に含まれる複数の住戸H夫々に1機ずつ設けられる状態で分散して設けられ、前記蓄電装置8及び前記総合制御部6cが複数の住戸を管理する管理室(図示省略)等に設けられる。
前記複数の個別制御部6s夫々と前記総合制御部6cとは、双方向に通信可能な状態に接続されている。
更に、前記配電網9は、連系装置10にて商用系統11に逆潮流を生じさせない状態で系統連系されている。
前記燃料電池1は、周知であるので、詳細な説明及び図示を省略して簡単に説明すると、前記燃料ガス供給路12を通して供給される燃料ガス中の水素とブロア(図示省略)にて供給される空気中の水素との電気化学反応により発電するように構成されている。
図1及び図2に示すように、前記燃料ガス供給路12には、前記複数の燃料電池1に各別に対応させて、燃料ガスの供給を断続する燃料供給断続弁13、及び、燃料ガスの供給量を調節する燃料供給量調節弁14が設けられている。
そして、燃料供給断続弁13の開閉により、燃料ガスの供給を断続して、前記燃料電池1の運転を断続し、燃料供給量調節弁14により前記燃料電池1への燃料ガスの供給量を調節することにより、前記燃料電池1の発電電力を調節するように構成されている。
ちなみに、燃料ガス生成装置5は、例えば、燃料ガスの供給圧力を一定に維持するように原燃料ガスの受入量を調節する等により、燃料ガスの生成量を調節するように構成されていて、複数の燃料電池1のうちの一部の運転が中断されたり、運転中断中の燃料電池1の運転が再開されたりして、燃料ガス供給対象の複数の燃料電池1での燃料ガス消費量が変動したとしても、その変動に応じて燃料ガスの生成量が調節されるように構成されている。
前記蓄電池8bは、例えば、リチウムイオン電池から構成してある。
前記双方向型インバータ8iは、蓄電池8bに充電する充電時には、前記配電網9からの交流電力を蓄電池8bの充電レベルに応じた直流電力に変換し、蓄電池8bの放電時には、蓄電池8bに蓄電されている直流電力を商用系統11からの交流電力と同じ電圧及び同じ周波数の交流電力に変換するように構成してあり、又、入出力電流の制御が可能なように構成してある。
そして、前記総合制御部6cが、前記双方向型インバータ8iの作動を制御することにより、蓄電池8bに充電する充電運転と蓄電池8bを放電させる放電運転とを択一的に実行するように構成してある。
前記燃料電池1の出力側には、インバータ15が設けられ、そのインバータ15は、燃料電池1の発電電力を前記商用系統11から受電する受電電力(例えば、単相3線式100/200V)と同じ電圧及び同じ周波数にするように構成されて、前記配電網9にて電気負荷7に接続されている。
前記配電網9には、各燃料電池1に対応する電気負荷7の負荷電力を計測する負荷電力計測器16が設けられている。
前記給湯路28は、前記湯水循環路19における前記貯湯用熱交換器25よりも下流側の箇所を介して前記貯湯槽2に接続され、その給湯路28を通して前記貯湯槽2内の湯水が浴槽、給湯栓、シャワー等の給湯先に給湯され、そのように給湯されるに伴って、貯湯槽2に給水すべく、給水路30が貯湯槽2の底部に接続されている。
前記熱媒加熱用熱交換器27においては、前記熱源用熱交換器26や前記補助加熱器29にて加熱された熱源用湯水を通流させることにより、熱媒循環路23を通流する熱媒を加熱するように構成されている。ちなみに、前記熱消費端末3は、床暖房装置や浴室暖房装置などの暖房端末にて構成されている。
又、前記貯湯槽2には、その貯湯熱量の検出用として、貯湯槽2の上層部の上端位置の湯水の温度を検出する上端温度センサS1、貯湯槽2の上層部と中層部との境界位置の湯水の温度を検出する中間上位温度センサS2、貯湯槽2の中層部と下層部との境界位置の湯水の温度を検出する中間下位温度センサS3、貯湯槽2の下層部の下端位置の湯水の温度を検出する下端温度センサS4が設けられ、更に、前記給水路30は、貯湯槽2に供給される水の給水温度を検出する給水温度センサSiが設けられている。
以下、その個別制御部6sによる貯湯熱量の演算方法について、説明を加える。
前記上端温度センサS1、中間上位温度センサS2、中間下位温度センサS3、下端温度センサS4夫々にて検出される貯湯槽2の湯水の温度を、夫々、T1、T2、T3、T4とし、前記給水温度センサSiにて検出される給水温度をTiとし、上層部、中層部、下層部夫々の容量をVとする。
又、前記上層部における重み係数をA1とし、前記中層部における重み係数をA2とし、前記下層部における重み係数をA3とし、エネルギ量の単位をワットとカロリー間で変換するための係数をαとすると、貯湯熱量(W)は、下記の(式1)にて演算することができる。ちなみに、係数αは、1kWh=860kcalの関係に基づいて860に設定される。
+(A2×T2+(1−A2)×T3−Ti)×V
+(A3×T3+(1−A3)×T4−Ti)×V}÷α……………(式1)
前記個別制御部6sは、前記熱媒供給運転の実行中に前記暖房リモコンからその熱媒供給運転の停止が指令されると、前記切換用三方弁32を前記貯湯用通流状態に切り換え、前記熱源用断続弁31を閉弁し、前記熱源用循環ポンプ22を停止させて、前記湯水循環ポンプ20を作動させることにより、前記熱媒供給運転から前記貯湯運転に切り換えるように構成されている。
運転制御部6は、前記複数の燃料電池1の夫々についての目標発電電力を、それらに対応する現在の電気負荷に応じて定めるように構成され、且つ、前記複数の燃料電池1の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量データ(予測負荷熱量データに相当する)及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯ユニット4の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の燃料電池1を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、前記複数の燃料電池1の夫々における前記貯湯ユニット4に貯湯される時系列的な熱量が複数の燃料電池1の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足しないときには、複数の燃料電池1の夫々における前記貯湯ユニット4に貯湯される時系列的な熱量が複数の燃料電池1の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足し、且つ、複数の燃料電池1の時系列的な総発電電力が複数の燃料電池1の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の燃料電池1の夫々における前記目標発電電力を補正して、複数の燃料電池1を運転するように構成されている。
即ち、前記個別制御部6sは、前記複数の燃料電池1のうちの対応する燃料電池1の目標発電電力を、それに対応する現在の電気負荷に応じて定めるように構成され、且つ、前記複数の燃料電池1のうちの対応する燃料電池1における時系列的な予測給湯負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯ユニット4の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、その燃料電池1を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、その燃料電池1における前記貯湯ユニット4に貯湯される時系列的な熱量がその燃料電池1における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足しないときには、その燃料電池1における前記貯湯ユニット4に貯湯される時系列的な熱量がその燃料電池1の時系列的な予測給湯負荷熱量を満足するように、対応する燃料電池1の前記目標発電電力を補正し、且つ、前記総合制御部6cから発電する電力の補正情報が指令されたときには、その補正情報を満足するように、対応する燃料電池1の前記目標発電電力を補正する形態で、対応する燃料電池1を運転するように構成されている。
先ず、個別制御部6sについて説明を加えると、この個別制御部6sは、対応する燃料電池1を時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに、前記貯湯ユニット4に貯湯される熱量(以下、貯湯槽2の貯湯熱量と記載する場合がある)が上限値を超える熱余りが発生するときには、その熱余りを抑制するように、前記時系列的な予測負荷電力データを抑制した時系列的な抑制予測発電電力を運転メリットが優れた状態になるようにする条件で求めるように構成されている。
又、この個別制御部6sは、対応する燃料電池1を時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに、前記貯湯槽2の貯湯熱量が時系列的な予測負荷熱量を下回る熱不足が発生するときには、その熱不足を抑制するように、前記時系列的な予測負荷電力データを増大した時系列的な増大予測発電電力を運転メリットが優れた状態になるようにする条件で求めるように構成されている。
運転メリットとしては、燃料電池1を運転することによるエネルギ削減量が用いられる。
この個別制御部6sは、複数の単位時間からなる過去データ管理期間の時系列的な過去給湯負荷熱量データ、時系列的な過去端末熱負荷データ及び時系列的な過去負荷電力データを単位時間毎に区分けして管理し、その管理している過去データに基づいて、データ更新周期毎に、予測データ管理期間における時系列的な予測給湯負荷熱量データ、時系列的な予測端末熱負荷データ及び時系列的な予測負荷電力データを求めるように構成されている。
ちなみに、単位時間は例えば1時間に設定され、過去データ管理期間は例えば4週間に相当する672時間に設定され、予測データ管理期間は例えば3日間に相当する72時間に設定され、データ更新周期は例えば1日に相当する24時間に設定される。
又、前記給湯負荷熱量計測器33にて計測される実給湯負荷熱量を単位時間毎に曜日を区別して記憶することにより、過去給湯負荷熱量データを管理する。
又、端末熱負荷は、前記熱消費端末3における熱負荷であり、前記熱消費端末3用の暖房リモコンの指令情報に基づいて、単位時間における前記熱媒供給運転が実行される比率(以下、熱消費端末運転比率と記載する場合がある)を求めて、その熱消費端末運転比率を単位時間毎に曜日を区別して記憶することにより、過去端末熱負荷データを管理する。
但し、図4においては、1データ更新周期分のデータを示す。
尚、図4において、単位時間の欄の「現在」は、前記個別制御部6sが燃料電池1の運転を制御している時点、即ち現時点を示し、「1,2,3……………」は、現時点が位置する単位時間から1番目、2番目、3番目……………の単位時間を示す。
又、「現在」の欄における予測給湯負荷熱量データ、予測端末熱負荷データ及び予測負荷電力データ夫々の欄のデータは、実際のデータである。
つまり、「現在」の欄における予測給湯負荷熱量の欄のデータは、現在が属している単位時間における予測給湯負荷熱量から、この単位時間の初めから現時点の間に前記給湯負荷熱量計測器33にて計測された実給湯負荷熱量の積算値を減じた値であり、「現在」の欄における予測端末熱負荷の欄のデータは、現在が属している単位時間における熱消費端末運転比率であり、「現在」の欄における予測負荷電力は、現在が属している単位時間の初めから現時点の間に前記負荷電力計測器16にて計測された実負荷電力の積算値と、現時点の実負荷電力を現時点からこの単位時間の終わりまで積算した積算値との和である。
尚、以下に記載する各式において、添え字「n」は、現在からn番目の単位時間を示す。
但し、現在の予測負荷追従発電出力は、燃料電池1の実際の発電電力である。
但し、発電効率及び熱効率は、予め、図8に示すように、発電電力に応じて設定されて、前記個別制御部6sに記憶されている。そして、個別制御部6sは、発電効率及び熱効率の記憶情報から予測負荷追従発電電力に応じた発電効率及び熱効率を求めるように構成されている。
ベース放熱量は、この個別システムSにおいて、燃料電池1の発生熱量のうち、貯湯槽2への貯湯及び熱消費端末3による暖房に用いられることなく放熱される熱量であり、例えば90kcal/h(0.105kWh)に設定されて、個別制御部6sに記憶されている。
又、上記の式5にて求められた予測貯湯量が貯湯槽2の容量(以下、貯湯槽容量と記載する場合がある)よりも大きいときは、予測貯湯量は貯湯槽容量とされ、貯湯槽容量はこの実施形態では50リットルである。
又、(予測貯湯温度n-1−水温)×予測貯湯量n-1−予測給湯負荷熱量n<0のときは、(予測貯湯温度n-1−水温)×予測貯湯量n-1−予測給湯負荷熱量n=0とされる。
又、予測貯湯量n-1−予測給湯負荷熱量n÷(予測貯湯温度n-1−水温)<0のときは、予測貯湯量n-1−予測給湯負荷熱量n÷(予測貯湯温度n-1−水温)=0とされる。
そして、個別制御部6sは、熱不足単位時間が存在する場合には、予測不足熱量を抑制するように、時系列的な予測負荷電力データを増大した時系列的な増大予測発電電力を運転メリットが優れた状態になるようにする条件で求め、熱余り単位時間が存在する場合には、予測余り熱量を抑制するように、時系列的な予測負荷電力データを抑制した時系列的な抑制予測発電電力を運転メリットが優れた状態になるようにする条件で求めることになる。
時系列的な増大予測発電電力は、以下のようにして求める。
即ち、予測データ管理期間における最後の熱不足単位時間(熱不足単位時間が1つのみ存在する場合はその1つの熱不足単位時間)以前の単位時間のうちで、燃料電池1の発電電力を予測負荷電力よりも大きくすることによる運転メリットが最も優れたものとなる単位時間において、燃料電池1の発電電力を予測負荷電力よりも大きくする形態で、時系列的な増大予測発電電力を求める。
又、出力増大時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定増大電力を増大予測発電電力と定めて熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かを判別して、熱余り単位時間が生じるときは、次に出力増大時エネルギ消費指標が優れた仮設定増大電力を増大予測発電電力と定めて熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かを判別する処理を、熱余り単位時間が生じなくなるまで繰り返し、熱余り単位時間が生じなくなっときの仮設定増大電力を増大予測発電電力と定めることになる。
発電所効率:商用系統における発電効率であり、例えば、36.6%に設定される。
給湯時給湯器効率:補助加熱器29にて給湯するときの熱効率であり、例えば70%に設定される。
暖房時給湯器効率:補助加熱器29にて熱消費端末3に供給する熱媒を加熱するときの熱効率であり、例えば65%に設定される。
又、充放電ロスは、余剰電力を蓄電装置8に充電するとき及び放電するときにロスとなる電力である。
例えば、時系列的な予測負荷電力データ及び時系列的な予測負荷熱量データが図4に示すような場合、熱不足単位時間が、第6番目、……………、第20番目及び第23番目夫々の単位時間に生じることになる。
例えば、図5に示すように、第3番目、第4番目、第6番目、……………、第18番目、第19番目、第21番目及び第22番目の夫々の単位時間について、仮設定増大電力を段階的に設定する。
ちなみに、第4番目の単位時間については、予測負荷電力、予測負荷追従発電電力が夫々0.4kWであるので、仮設定増大電力として、0.45kW,0.50kW,0.55kW,0,60kW,0.65kW,0.70kWの6段階に設定する。
そして、設定した各仮設定増大電力について、出力増大時エネルギ消費指標を求める。
即ち、予測データ管理期間における最後の熱余り単位時間(熱余り単位時間が1つのみ存在する場合はその1つの熱余り単位時間)以前の単位時間のうちで、燃料電池1の発電電力を予測負荷電力よりも小さくすることによる運転メリットが最も優れたものとなる単位時間において、燃料電池1の発電電力を予測負荷電力よりも小さくする形態で、時系列的な抑制予測発電電力を求める。
又、出力抑制時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定抑制電力を抑制予測発電電力と定めて熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かを判別して、熱不足単位時間が生じるときは、次に出力抑制時エネルギ消費指標が優れた仮設定抑制電力を抑制予測発電電力と定めて熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かを判別する処理を、熱不足単位時間が生じなくなるまで繰り返し、熱不足単位時間が生じなくなっときの仮設定抑制電力を抑制予測発電電力と定めることになる。
例えば、予測データ管理期間における最後の熱余り単位時間が、第23番目の単位時間である場合、その最後の熱余り単位時間である第23番目の単位時間以前の単位時間のうち、予測負荷追従発電電力が燃料電池1の最小発電電力よりも大きい単位時間の夫々について、仮設定抑制電力を最小発電電力を下回らない状態で設定電力間隔(例えば0.05kW間隔)を隔てた状態で段階的に設定する。
例えば、予測負荷追従発電電力が0.5kWの場合、仮設定抑制電力を0.45kW、0.35kW、0.30kW、0.25kW、0.21kWの5段階に設定する。
そして、設定した各仮設定抑制電力について、出力抑制時エネルギ消費指標を求める。
つまり、個別制御部6sは、総合制御部6cから目標発電電力を補正する補正情報(詳細は後述する)が送信されず且つ予測発電電力を予測負荷追従発電電力に定めた単位時間では、目標発電電力を現在の負荷電力に定める。
ちなみに、現在の負荷電力は、負荷電力計測器16の計測値を所定のサンプリング時間(例えば5秒)でサンプリングしたデータの平均値として求める。
又、個別制御部6sは、総合制御部6cから補正情報が送信されず且つ予測発電電力を増大予測発電電力に定めた単位時間では、目標発電電力を増大予測発電電力に定め、総合制御部6cから補正情報が送信されず且つ予測発電電力を抑制予測発電電力に定めた単位時間では、目標発電電力を抑制予測発電電力に定める。
又、個別制御部6sは、総合制御部6cから補正情報としての補正目標発電電力が送信されると、目標発電電力をその補正目標発電電力に定める。
従って、個別制御部6sは、上述したように、前記複数の燃料電池1のうちの対応する燃料電池1の目標発電電力を、それに対応する現在の電気負荷に応じて定めるように構成され、且つ、前記複数の燃料電池1のうちの対応する燃料電池1における時系列的な予測給湯負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯ユニット4の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、その燃料電池1を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、その燃料電池1における前記貯湯ユニット4に貯湯される時系列的な熱量がその燃料電池1における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足しないときには、その燃料電池1における前記貯湯ユニット4に貯湯される時系列的な熱量がその燃料電池1の時系列的な予測給湯負荷熱量を満足するように、対応する燃料電池1の前記目標発電電力を補正し、且つ、前記総合制御部6cから発電する電力の補正情報が指令されたときには、その補正情報を満足するように、対応する燃料電池1の前記目標発電電力を補正する形態で、対応する燃料電池1を運転するように構成されていることになる。
この総合制御部6cは、負荷予測データ更新周期毎に、前記複数の個別制御部6sの夫々に対して、予測データ送信指令を送信して、前記複数の個別制御部6sの夫々から送信されてくる、負荷予測データ処理期間内における時系列的な予測給湯負荷熱量データ、時系列的な予測端末熱負荷データ、時系列的な予測負荷電力データ及び時系列的な予測発電電力データを含む負荷予測データを読み込んで、記憶している複数の個別システムS夫々についての負荷予測データ処理期間内における負荷予測データを更新する。
ちなみに、負荷予測データ更新周期を6時間に設定し、負荷予測データ処理期間は、6時間に設定した負荷予測データ更新周期に、後述する如く24時間に設定する運転条件設定期間を加えた30時間に設定する。
ちなみに、運転条件更新周期は1分間に設定する。
ちなみに、前記補正情報として、前記目標発電電力を補正した補正目標発電電力を指令する。又、運転条件設定期間は24時間に設定する。
前記総合制御部6cは、運転条件更新周期の開始時点において、複数の個別システムSの夫々について、夫々から送信されてきた負荷予測データ及び現運転データに基づいて、現在及び運転条件設定期間の各単位時間について、燃料電池1を予測負荷追従発電電力にて運転するとして、上述した個別制御部6sが実行するのと同様に負荷データ演算処理を実行して、予測熱出力、予測端末利用熱量、予測貯湯可能熱量、予測貯湯量、予測貯湯温度、予測貯湯熱量、予測追加貯湯熱量、予測不足熱量、予測余り熱量を求め、更に、上記の式12〜式14に基づいて、基準エネルギ削減量を求める。
ちなみに、図6は、個別システムSの設置台数が4台の場合について例示したものである。
図6の(b)に示すように、単位時間の予測発電電力(現在の場合は現在の発電電力)が予測負荷電力(現在の場合は現在の負荷電力)よりも小さい場合、及び、予測負荷電力(現在の場合は現在の負荷電力)が燃料電池1の最大発電電力よりも大きい場合に、抑制フラグを1に設定する条件で、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間の夫々について、抑制フラグを設定する。つまり、抑制予測発電電力が設定されていると、抑制フラグが1になる。
図6の(c)に示すように、単位時間の予測発電電力(現在の場合は現在の発電電力)が0よりも大きい場合に、発電フラグを1に設定する条件で、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々について、発電フラグを設定する。
図6の(d)に示すように、増大フラグと発電フラグとの積を補正対象フラグに設定する形態で、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間の夫々について、補正対象フラグを設定する。
ちなみに、図6においては、便宜上、全ての個別システムSが補正対象となる状態を示している。
但し、図7において、現在の欄については、予測負荷電力は現在の負荷電力に、予測発電電力は現在の発電電力にそれぞれ読み替えるものとする。
但し、Σ予測負荷電力≦Σ予測発電電力の場合は、不足電力量=0とされる。
但し、蓄電量n-1+Σ予測発電電力n−Σ予測負荷電力n<0のときは、蓄電量n=0とされる。
又、4台の個別システムSの全てが補正対象の個別システムSであり、抑制予測発電電力が設定されていないので、図7は、不足電力量が、予測負荷電力が燃料電池1の最大発電電力を上回る電力に基づいて求められる状態について示している。
複数の個別システムSに、熱余り単位時間が生じて抑制予測発電電力が設定されている個別システムSが含まれる場合は、不足電力量は、予測負荷電力が燃料電池1の最大発電電力を上回る電力と、抑制予測発電電力が予測負荷電力を下回る電力とに基づいて求められることになる。
補正対象の個別システムS夫々についての負荷予測データ及び現運転データに基づいて、補正対象の個別システムS夫々に関する現在及び運転条件設定期間における複数の単位時間のうちで、燃料電池1の発電電力を予測発電電力よりも大きくすることによる運転メリットが最も優れたものとなる単位時間において、燃料電池1の発電電力を予測発電電力よりも大きくする形態で、複数の燃料電池1の夫々における前記貯湯ユニット4に貯湯される時系列的な熱量が複数の燃料電池1の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足し、且つ、複数の燃料電池1の時系列的な総発電電力が複数の燃料電池1の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、補正対象の個別システムS夫々について時系列的な補正予測発電電力を求め、その求めた時系列的な補正予測発電電力に基づいて、補正対象の個別システムS夫々について、前記目標発電電力を補正した補正目標発電電力を求める。
ちなみに、単位時間の不足電力量が0〜0.05kWになると、単位時間の電力不足状態が解消するとする。
又、出力補正時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定めた場合に、その補正予測発電電力を定めた個別システムSについて熱余り単位時間が生じるときは、全ての補正対象の個別システムSについての全ての仮設定予測発電電力のうちで、次に出力補正時エネルギ消費指標が優れた仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定めて、その補正予測発電電力を定めた個別システムSについて熱余り単位時間が生じるか否かを判別する処理を、熱余り単位時間が生じなくなるまで繰り返し、熱余り単位時間が生じなくなった時の仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定めることになる。
補正対象の個別システムSの夫々に関して、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々について、予測発電電力(現在の場合は現在の発電電力)よりも大きい仮設定予測発電電力を最大発電電力を上回らない状態で設定電力間隔(例えば0.05kW)を隔てた状態で段階的に設定する。
例えば、図7において、第2番目の個別システムSにおける現在の発電電力は0.46kWであるので、仮設定予測発電電力を0.50kW、0.55kW、0.60kW、0.65kW、0.70kWの5段階に設定し、図7において、第1番目の個別システムSにおける第19番目の単位時間の予測発電電力は0.50kWであるので、仮設定予測発電電力を0.55kW、0.60kW、0.65kW、0.70kWの4段階に設定する。
そして、補正対象の個別システムSの夫々について設定した各仮設定予測発電電力について、出力補正時エネルギ消費指標を求める。
又、補正対象の個別システムSの夫々についての時系列的な補正予測発電電力は、複数の燃料電池1の時系列的な総発電電力が複数の燃料電池1の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように設定するものである。
先ず、図9に示すフローチャート基づいて、前記個別制御部6sの制御動作を説明する。
データ更新周期の開始時点になると、予測データ管理期間における時系列的な予測給湯負荷熱量データ、時系列的な予測端末熱負荷データ及び時系列的な予測負荷電力データを求め、続いて、燃料電池1を予測負荷電力データに対応する予測負荷追従発電電力にて運転するとして、負荷データ演算処理を実行して、予測データ管理期間の複数の単位時間夫々について、予測熱出力、予測端末利用熱量、予測貯湯可能熱量、予測貯湯量、予測貯湯温度、予測貯湯熱量、予測追加貯湯熱量、予測不足熱量、予測余り熱量を求める(ステップ#1〜3)。
続いて、時系列的な増大予測発電電力を定めた場合は、その時系列的な増大予測発電電力を時系列的な予測発電電力とし、時系列的な抑制予測発電電力を定めた場合は、その時系列的な抑制予測発電電力を時系列的な予測発電電力とし、時系列的な増大予測発電電力及び時系列的な抑制予測発電電力のいずれも定めなかった場合は、時系列的な予測負荷追従発電電力を時系列的な予測発電電力とする(ステップ#9)。
つまり、総合制御部6cから補正情報が送信されず且つ予測発電電力を予測負荷追従発電電力に定めた単位時間では、目標発電電力を現在の負荷電力に定める。
又、総合制御部6cから補正情報が送信されず且つ予測発電電力を増大予測発電電力に定めた単位時間では、目標発電電力を増大予測発電電力に定め、総合制御部6cから補正情報が送信されず且つ予測発電電力を抑制予測発電電力に定めた単位時間では、目標発電電力を抑制予測発電電力に定め、総合制御部6cから補正情報としての補正目標発電電力が送信されると、目標発電電力をその補正目標発電電力に定める。
負荷予測データ更新周期の開始時点になると、前記複数の個別制御部6s夫々に対して、予測データ送信指令を送信して、複数の個別制御部6sの夫々から送信されてくる時系列的な予測給湯負荷熱量データ、時系列的な予測端末熱負荷データ、時系列的な予測負荷電力データ及び時系列的な予測発電電力データを含む負荷予測データを読み込んで、複数の個別システムS夫々についての負荷予測データを更新する(ステップ#21〜23)。
そして、目標発電電力は、複数の燃料電池1の夫々における現時点以降の運転条件設定期間における貯湯槽1に貯湯される時系列的な熱量が複数の燃料電池1の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足し、且つ、複数の燃料電池1の現時点以降の運転条件設定期間における時系列的な総発電電力が複数の燃料電池1の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の燃料電池1の夫々における目標発電電力を補正したものである。
従って、複数の燃料電池1の夫々が上述の如き形態で運転されることにより、複数の燃料電池1の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の燃料電池1の夫々に対応する電気負荷も満足することが可能となる。
以下、本発明の第2実施形態を説明するが、この第2実施形態は、前記運転制御部6の制御構成、特に、複数の燃料電池1の夫々における目標発電電力を補正する形態の別実施形態を説明するものであるので、集合式のコージェネレーションシステムの全体構成等、上記の第1実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
即ち、予測発電電力補正処理においては、第1実施形態と同様に、補正対象の個別システムS夫々に関して、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々について、予測発電電力(現在の場合は現在の発電電力)よりも大きい仮設定予測発電電力を最大発電電力を上回らない状態で設定電力間隔を隔てた状態で段階的に設定し、且つ、設定した各仮設定予測発電電力について、燃料電池1を仮設定予測発電電力にて運転したときのエネルギ消費状態を示す出力補正時エネルギ消費指標を求め、続いて、全ての補正対象の個別システムSについての全ての仮設定予測発電電力のうちで出力補正時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定めて、その補正予測発電電力と定めた個別システムSについて、その補正予測発電電力を定めた単位時間では燃料電池1をその補正予測発電電力にて運転し且つ他の単位時間では燃料電池1を予測負荷追従発電電力にて運転すると仮定して、熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かを判別するように構成されているが、この予測発電電力補正処理を終了するための予測発電電力補正処理終了条件、及び、補正予測発電電力を定めた個別システムSについて熱余り単位時間が生じるときの処理が、上記の第1実施形態と異なる。
つまり、補正予測発電電力の設定前のエネルギ削減量の総和を求める場合、熱余り単位時間が発生すると判断した予測発電電力補正処理よりも前の予測発電電力補正処理において、熱余り単位時間が生じないと判断して、補正予測発電電力を設定している場合があることから、上述のようにしてエネルギ削減量の総和を求めることになる。
又、熱余り単位時間においては、燃料電池1を停止させるので、その熱余り単位時間のエネルギ削減量は、予測負荷追従発電電力、予測不足熱量、予測暖房利用熱量及び予測貯湯可能熱量夫々を0として、上記の式12〜式14により求めることになり、求めた結果は0となる。
次に別実施形態を説明する。
(イ) 貯湯槽2の貯湯熱量が上限値になって、燃料電池1から発生した熱を貯湯槽2に貯湯できなくなった場合に、燃料電池1から発生した熱を放熱するラジエータを設けても良い。
この場合、複数の燃料電池1の夫々における目標発電電力を補正する形態として、上記の第1実施形態と同様に、前記運転制御部6を、前記複数の燃料電池1夫々の運転メリットの総和が優れた状態になるようにする条件で、複数の燃料電池1の夫々における目標発電電力を補正するように構成して、更に、複数の燃料電池1夫々の運転メリットの総和を、複数の燃料電池1のうちで、予測負荷電力よりも大きな電力にて発電するように前記目標発電電力を補正したときに対応する前記貯湯槽2に貯湯される熱量が上限値を超える燃料電池1についてはその燃料電池1から発生する熱量を前記ラジエータにて放熱する運転形態をも評価する条件で求めるように構成しても良い。
即ち、予測発電電力補正処理を終了するための予測発電電力補正処理終了条件、及び、補正予測発電電力を定めた個別システムSについて熱余り単位時間が生じるときの処理が、上記の第1実施形態と異なる。
予測発電電力補正処理終了条件は、運転条件設定期間における全ての単位時間について電力不足状態が解消する条件、出力補正時エネルギ消費指標が正の値となる仮設定予測発電電力がなくなる条件、及び、蓄電装置8の蓄電電力が上限になる条件のうちのいずれか1つを満足する条件に定められている。
補正予測発電電力の設定前後夫々のエネルギ削減量の総和を求める場合、運転条件設定期間の複数の単位時間のうち、補正予測発電電力を設定した単位時間のエネルギ削減量、及び、補正予測発電電力を設定していない単位時間のエネルギ削減量は、上記の第2実施形態と同様に求める。
又、熱余り単位時間においては、燃料電池1から発生する熱量を前記ラジエータにて放熱させるので、その熱余り単位時間のエネルギ削減量は、予測不足熱量、予測暖房利用熱量及び予測貯湯可能熱量夫々を0として、上記の式12〜式14により求める。
ちなみに、予測エネルギコスト削減額は、燃料電池1を運転させない場合のエネルギコストから、燃料電池1を運転したときのエネルギコストを減じて求めることができる。
燃料電池1を運転させない場合のエネルギコストは、予測負荷電力の全てを商用系統11から買電するときのコストと、予測総負荷熱量の全てを補助加熱器29で賄うときのエネルギコスト(燃料コスト)の和として求められる。
一方、燃料電池1を運転したときのエネルギコストは、予測負荷電力及び予測総負荷熱量を燃料電池1の予測発電電力及び予測熱出力で補う場合の燃料電池1のエネルギコスト(燃料コスト)と、予測負荷電力から予測発電出力を差し引いた分に相当する不足電力量を商用系統11から買電するときのコストと、予測総負荷熱量から予測熱出力を差し引いた分に相当する不足熱量を補助加熱器29の発生熱で補う場合のエネルギコスト(燃料コスト)との和として求められる。
燃料電池1を運転させない場合の二酸化炭素発生量は、予測負荷電力の全てを商用系統11から買電するときの二酸化炭素発生量と、予測総負荷熱量の全てを補助加熱器29で賄うときの二酸化炭素発生量との和として求められる。
一方、燃料電池1を運転したときの二酸化炭素発生量は、予測負荷電力及び予測総負荷熱量を燃料電池1の予測発電電力及び予測熱出力で補う場合の燃料電池1からの二酸化炭素発生量と、予測負荷電力から予測発電電力を差し引いた分に相当する不足電力量を商用系統11から買電するときの二酸化炭素発生量と、予測総負荷熱量から予測熱出力を差し引いた分に相当する不足熱量を補助加熱器29の発生熱で補う場合の二酸化炭素発生量との和として求められる。
蓄電量=蓄電量n−蓄電量n-1……………(式30)
但し、蓄電量n−蓄電量n-1<0のときは、蓄電量n−蓄電量n-1=0
とされる。
4 貯湯手段
6 運転制御手段
6c 総合制御手段
6s 個別制御手段
7 電気負荷
8 蓄電装置
Claims (7)
- 複数の熱電併給装置の夫々にて発電した電力をそれら夫々に対応する各別の電気負荷に供給し且つ複数の熱電併給装置の夫々にて発電した電力の余剰分を他の熱電併給装置に配電可能に構成され、
複数の熱電併給装置の夫々に対応して装備されて、発生した熱を貯湯する複数の貯湯手段が設けられ、
前記複数の熱電併給装置の運転を制御する運転制御手段が設けられた集合式のコージェネレーションシステムであって、
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置の夫々についての目標発電電力を、それらに対応する現在の電気負荷に応じて定めるように構成され、且つ、
前記複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、前記複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、
複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正して、複数の熱電併給装置を運転するように構成されている集合式のコージェネレーションシステム。 - 前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置のうちで、時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに熱余りが発生する熱電併給装置については、熱余りを抑制するように、前記時系列的な予測負荷電力データを抑制した時系列的な抑制予測発電電力を求めて、
その時系列的な抑制予測発電電力にて発電することによる電力不足分を他の熱電併給装置にて発電させる条件として、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されている請求項1記載の集合式のコージェネレーションシステム。 - 前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置の夫々がその最大発電電力よりも大きな負荷電力がある場合には他の熱電併給装置からの電力を受け取る条件として、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されている請求項1又は2に記載の集合式のコージェネレーションシステム。 - 前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和が優れた状態になるようにする条件で、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の集合式のコージェネレーションシステム。 - 前記複数の熱電併給装置の発電電力のうちの余剰分を蓄電し且つ不足分を放電する蓄電装置が設けられ、
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和を、複数の熱電併給装置に対応する予測負荷電力よりも大きな電力の発電により事前に前記蓄電装置に蓄電し、その後、複数の熱電併給装置に対応する予測負荷電力よりも小さな電力の発電により事前に蓄電装置に蓄電した電力を放電する蓄放電形態に対応して求められるように構成されている請求項4に記載の集合式のコージェネレーションシステム。 - 前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和を、複数の熱電併給装置のうちで、予測負荷電力よりも大きな電力にて発電するように前記目標発電電力を補正したときに対応する前記貯湯手段に貯湯される熱量が上限値を超える熱電併給装置についてはその発電運転を停止する運転停止形態をも評価する条件で求めるように構成されている請求項4又は5に記載の集合式のコージェネレーションシステム。 - 前記運転制御手段が、前記複数の熱電併給装置に対応して装備される個別制御手段と、前記複数の熱電併給装置の全体に対応して装備される総合制御手段とから構成され、
前記個別制御手段が、
前記複数の熱電併給装置のうちの対応する熱電併給装置の目標発電電力を、それに対応する現在の電気負荷に応じて定めるように構成され、且つ、
前記複数の熱電併給装置のうちの対応する熱電併給装置における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、その熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、その熱電併給装置における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量がその熱電併給装置における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、その熱電併給装置における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量がその熱電併給装置の時系列的な予測負荷熱量を満足するように、対応する熱電併給装置の前記目標発電電力を補正し、且つ、
前記総合制御手段から発電する電力の補正情報が指令されたときには、その補正情報を満足するように、対応する熱電併給装置の前記目標発電電力を補正する形態で、対応する熱電併給装置を運転するように構成され、
前記総合制御手段が、
前記複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、前記複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、
複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正する前記補正情報を求めて、
その求めた補正情報を前記複数の個別制御手段に指令するように構成されている請求項1〜6のいずれか1項に記載の集合式のコージェネレーションシステム。
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