JP2013122239A - 熱電供給システム - Google Patents
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Abstract
【課題】余剰の温熱を有効に利用できる熱電供給システムを提供する。
【解決手段】需要家に熱と電力とを供給する熱電供給システムＳが、温熱及び電力を発生する熱電発生装置１と、他所から供給される温熱を集める一台又は複数台の集熱装置２と、熱電発生装置１で発生した温熱及び集熱装置２で集熱した温熱を熱媒に保持させて流通させる温熱流通系統５と、需要家の熱需要を賄うために温熱流通系統５から受け取る温熱を利用可能な熱利用装置３と、温熱流通系統５から受け取る温熱を利用して低沸点流体の蒸気を生成し、当該低沸点流体の蒸気をタービン発電機に供給して発電を行うバイナリー発電装置１０と、熱電発生装置１及び集熱装置２から温熱流通系統５を流通する熱媒へ与えられる熱量から、熱利用装置３が温熱流通系統５から受け取る温熱の熱量を減算して得られる残余熱量をバイナリー発電装置１０へ供給する制御装置Ｃとを備える。
【選択図】図１
【解決手段】需要家に熱と電力とを供給する熱電供給システムＳが、温熱及び電力を発生する熱電発生装置１と、他所から供給される温熱を集める一台又は複数台の集熱装置２と、熱電発生装置１で発生した温熱及び集熱装置２で集熱した温熱を熱媒に保持させて流通させる温熱流通系統５と、需要家の熱需要を賄うために温熱流通系統５から受け取る温熱を利用可能な熱利用装置３と、温熱流通系統５から受け取る温熱を利用して低沸点流体の蒸気を生成し、当該低沸点流体の蒸気をタービン発電機に供給して発電を行うバイナリー発電装置１０と、熱電発生装置１及び集熱装置２から温熱流通系統５を流通する熱媒へ与えられる熱量から、熱利用装置３が温熱流通系統５から受け取る温熱の熱量を減算して得られる残余熱量をバイナリー発電装置１０へ供給する制御装置Ｃとを備える。
【選択図】図１
Description
本発明は需要家に熱と電力とを供給する熱電供給システムに関する。
熱と電力とを併せて発生する熱電発生装置（所謂、コージェネレーション装置）がある。例えば、熱電発生装置として、ガス等の燃料を消費してエンジンやタービンを駆動させ、その駆動力を利用して発電機を発電運転させると共に、エンジンやタービンで発生した温熱を回収するような装置や、電力及び温熱が同時に発生する燃料電池発電装置も熱電発生装置の一種であると言える。このような熱電発生装置は、エネルギーの有効利用の点から好ましいものの、発生する電力及び温熱の大きさを各別に制御することはできない。そのため、例えば、熱電発生装置で発生する電力の大きさを需要家の電力需要の大きさに合わせた制御を行った場合には、熱電発生装置で発生する温熱の大きさが需要家の温熱需要の大きさから乖離し、温熱の余剰や不足が発生し得る。
特許文献１には、熱電発生装置から回収した温熱が需要家の熱需要よりも大きいために熱の余剰が発生したとしても、その余剰分の熱を有効利用できるシステムが記載されている。具体的には、特許文献１には、熱電発生装置と、その熱電発生装置から回収した温熱を利用して冷熱を発生させる吸収式冷凍機とを備えるシステムが記載されている。更に、特許文献１に記載のシステムは、太陽熱を集熱して温熱を得る太陽熱集熱装置も備えている。このようなシステムを構成することで、熱電発生装置から回収した温熱及び太陽熱集熱装置で集熱した温熱を、需要家へ冷熱の形態で供給できる。
上述のように、特許文献１に記載のシステムは吸収式冷凍機を備えているため、余剰の温熱が発生しても、その余剰の温熱を吸収式冷凍機で有効に利用することができる。しかし、例えば季節や時刻によっては需要家の冷熱需要が小さくなるタイミングや冷熱需要がほとんど無くなるタイミング、更には、温熱需要も小さくなるか或いはほとんど無くなるタイミングなどもある。そのため、吸収式冷凍機を設けたとしても、余剰の温熱を利用できないこともある。特に、太陽熱などの再生可能エネルギーから温熱を集める装置や、清掃工場（例えばごみ焼却場）の排熱などの未利用エネルギーから温熱を集める装置など、他所から供給される温熱を集める集熱装置を備えたシステムを構築した場合には、需要家の意思とは無関係に温熱が発生するため、余剰の温熱が必要以上に発生する場合も考えられる。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、余剰の温熱を有効に利用できる熱電供給システムを提供する点にある。
上記目的を達成するための本発明に係る熱電供給システムの特徴構成は、需要家に熱と電力とを供給する熱電供給システムであって、
燃料を消費して温熱及び電力を発生する熱電発生装置と、
他所から供給される温熱を集める一台又は複数台の集熱装置と、
前記熱電発生装置で発生した温熱及び前記集熱装置で集熱した温熱を熱媒に保持させて流通させる温熱流通系統と、
前記需要家の熱需要を賄うために前記温熱流通系統から受け取る温熱を利用可能な熱利用装置と、
前記温熱流通系統から受け取る温熱を利用して低沸点流体の蒸気を生成し、当該低沸点流体の蒸気をタービン発電機に供給して発電を行うバイナリー発電装置と、
前記熱電発生装置及び前記集熱装置から前記温熱流通系統を流通する熱媒へ与えられる熱量から、前記熱利用装置が前記温熱流通系統から受け取る温熱の熱量を減算して得られる残余熱量を前記バイナリー発電装置へ供給する制御装置とを備える点にある。
燃料を消費して温熱及び電力を発生する熱電発生装置と、
他所から供給される温熱を集める一台又は複数台の集熱装置と、
前記熱電発生装置で発生した温熱及び前記集熱装置で集熱した温熱を熱媒に保持させて流通させる温熱流通系統と、
前記需要家の熱需要を賄うために前記温熱流通系統から受け取る温熱を利用可能な熱利用装置と、
前記温熱流通系統から受け取る温熱を利用して低沸点流体の蒸気を生成し、当該低沸点流体の蒸気をタービン発電機に供給して発電を行うバイナリー発電装置と、
前記熱電発生装置及び前記集熱装置から前記温熱流通系統を流通する熱媒へ与えられる熱量から、前記熱利用装置が前記温熱流通系統から受け取る温熱の熱量を減算して得られる残余熱量を前記バイナリー発電装置へ供給する制御装置とを備える点にある。
上記特徴構成によれば、バイナリー発電装置が、温熱流通系統から受け取る温熱を利用した発電を行うことができるので、熱電発生装置で発生した温熱及び集熱装置で集熱した温熱の有効利用を図ることができる。
尚、バイナリー発電装置が、例えば需要家の熱需要が大きいタイミングで温熱流通系統を流通する熱媒の温熱を利用すると、需要家が利用できる熱量が減少して、その熱需要を賄うことができなくなる可能性がある。ところが、本特徴構成では、制御装置が、熱電発生装置及び集熱装置から温熱流通系統を流通する熱媒へ与えられる熱量から、熱利用装置が温熱流通系統から受け取る温熱の熱量を減算して得られる残余熱量をバイナリー発電装置へ供給する。つまり、制御装置が、バイナリー発電装置が上記残余熱量のみを利用して発電するように制御することで、需要家の熱需要を賄うための熱量をバイナリー発電装置が奪うことがないようにできる。
従って、余剰の温熱を有効に利用できる熱電供給システムを提供できる。
尚、バイナリー発電装置が、例えば需要家の熱需要が大きいタイミングで温熱流通系統を流通する熱媒の温熱を利用すると、需要家が利用できる熱量が減少して、その熱需要を賄うことができなくなる可能性がある。ところが、本特徴構成では、制御装置が、熱電発生装置及び集熱装置から温熱流通系統を流通する熱媒へ与えられる熱量から、熱利用装置が温熱流通系統から受け取る温熱の熱量を減算して得られる残余熱量をバイナリー発電装置へ供給する。つまり、制御装置が、バイナリー発電装置が上記残余熱量のみを利用して発電するように制御することで、需要家の熱需要を賄うための熱量をバイナリー発電装置が奪うことがないようにできる。
従って、余剰の温熱を有効に利用できる熱電供給システムを提供できる。
本発明に係る熱電供給システムの別の特徴構成は、前記熱利用装置が、前記需要家の温熱需要を賄うために前記温熱流通系統から受け取る温熱を利用可能な温熱消費装置と、燃料を消費して発生させる温熱及び前記温熱流通系統から受け取る温熱のうちの少なくとも一方を利用して前記需要家の冷熱需要に応じた冷熱を発生させる吸収式冷凍機とを有する点にある。
上記特徴構成によれば、温熱流通系統を流通する温熱を利用して、需要家の温熱需要及び冷熱需要のうちの少なくとも一方を賄うことができる。
本発明に係る熱電供給システムの更に別の特徴構成は、前記制御装置が、前記需要家の熱需要を賄うべく前記熱電発生装置及び前記熱利用装置の動作を制御し、前記需要家の電力需要のうち、前記熱電発生装置及び前記バイナリー発電装置の発電電力では不足する不足電力を商用電力系統から調達する点にある。
上記特徴構成によれば、バイナリー発電装置が、温熱流通系統から受け取る温熱を利用した発電を行うことで、需要家が商用電力系統から調達する電力を少なくすることができる。
本発明に係る熱電供給システムの更に別の特徴構成は、前記熱電発生装置が発生した電力と前記バイナリー発電装置で発生した電力とが供給される電力系統と、前記電力系統に接続される蓄電装置及び自然エネルギー発電装置の少なくとも何れか一方とを備え、前記電力系統から前記需要家への電力供給が可能に構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、需要家への電力供給源として、前記熱電発生装置が発生した電力と前記バイナリー発電装置の他に、蓄電装置及び自然エネルギー発電装置の少なくとも何れか一方が設けられる。異なる種類の電力供給源を設けることで、夫々の装置の弱点を互いに補いながら、需要家への電力供給を安定して行えるようになる。例えば、自然エネルギー発電装置を単独で設けた場合、気象状況に応じて発電電力が低下して、需要家へ電力供給を行えないことも有りえるが、熱電発生装置やバイナリー発電装置や蓄電装置といった他の種類の電力供給源を備えていればそれらから需要家へ電力供給を行うことができる。また、蓄電装置を備えていれば、熱電供給システムで余剰電力が生じた場合にその余剰電力を蓄電することもできる。
本発明に係る熱電供給システムの更に別の特徴構成は、前記集熱装置の少なくとも一台は、再生可能エネルギーから温熱を集める装置である点にある。
上記特徴構成によれば、他所から供給される再生可能エネルギーから集めた温熱の有効利用を図ることができる。その結果、熱電供給システムを運用した場合の環境負荷量（例えば、二酸化炭素排出量など）を小さくすることができる。
本発明に係る熱電供給システムの更に別の特徴構成は、前記集熱装置の少なくとも一台は、太陽熱を集める装置である点にある。
上記特徴構成によれば、再生可能エネルギーとしての太陽熱から集めた温熱の有効利用を図ることができる。再生可能エネルギーとしての太陽熱を利用することで、天候が良ければ長期的に安定した集熱量を確保することができる。
本発明に係る熱電供給システムの更に別の特徴構成は、前記集熱装置の少なくとも一台は、未利用エネルギーから温熱を集める装置である点にある。
上記特徴構成によれば、未利用エネルギーから集めた熱の有効利用を図ることができる。
本発明に係る熱電供給システムの更に別の特徴構成は、前記集熱装置の少なくとも一台は、清掃工場の排熱を集める装置である点にある。
上記特徴構成によれば、ごみ焼却場などの清掃工場の排熱（即ち、未利用エネルギー）の有効利用を図ることができる。
以下に図面を参照して本発明に係る熱電供給システムＳについて説明する。図１は、需要家に熱と電力とを供給する熱電供給システムＳの構成を概略的に説明する図である。図示するように、熱電供給システムＳは、燃料を消費して温熱及び電力を発生する熱電発生装置１と、他所から供給される温熱を集める集熱装置２と、熱電発生装置１で発生した温熱及び集熱装置２で集熱した温熱を熱媒（以下、「温熱流体」と記載する）に保持させて流通させる温熱流通系統５と、需要家の熱需要を賄うために温熱流通系統５から受け取る温熱を利用可能な熱利用装置３と、温熱流通系統５から受け取る温熱を利用して発電を行うバイナリー発電装置１０とを備える。図１では、熱電供給システムＳが１台の集熱装置２を備える例を説明するが、熱電供給システムＳが複数台の集熱装置２を備えていてもよい。
熱電発生装置１は、例えば、ガス、ガソリン、軽油などの燃料を消費してエンジンやタービンを駆動させ、その駆動力を利用して発電機を発電運転させると共に、エンジンやタービンで発生した温熱を回収するような装置である。他にも、燃料電池発電装置のように、燃料を消費して発電すると共に、発電時に発生する温熱を回収するような熱電発生装置１もある。
集熱装置２は、再生可能エネルギーから温熱を集める装置又は未利用エネルギーから温熱を集める装置である。熱電供給システムＳが複数台の集熱装置２を備える場合は、同種の集熱装置２を複数台備えることもでき、或いは、異種の集熱装置２を組み合わせて備えることもできる。
再生可能エネルギーから温熱を集める装置、即ち、再生可能エネルギー由来の熱を集める装置としては、太陽熱、地熱（地中熱、地下水熱を含む）、大気中の熱その他の自然界に存する熱、バイオマス（動植物に由来する有機物であってエネルギー源として利用することができるもの）を燃焼等させて得られる熱を集める装置などがある。
未利用エネルギーから温熱を集める装置、即ち、未利用エネルギー由来の熱を集める装置としては、これまでほとんど利用されていなかった、生活排水や中・下水の熱、清掃工場（例えばごみ焼却場）の排熱、地中送電線からの排熱、変電所の排熱、河川水・海水の熱、工場の排熱、地下鉄や地下街の排熱を集める装置などがある。本発明では、これまでほとんど利用されていなかった相対的に低温の温熱であっても、後述するバイナリー発電装置１０で有効に利用できる。
再生可能エネルギーから温熱を集める装置、即ち、再生可能エネルギー由来の熱を集める装置としては、太陽熱、地熱（地中熱、地下水熱を含む）、大気中の熱その他の自然界に存する熱、バイオマス（動植物に由来する有機物であってエネルギー源として利用することができるもの）を燃焼等させて得られる熱を集める装置などがある。
未利用エネルギーから温熱を集める装置、即ち、未利用エネルギー由来の熱を集める装置としては、これまでほとんど利用されていなかった、生活排水や中・下水の熱、清掃工場（例えばごみ焼却場）の排熱、地中送電線からの排熱、変電所の排熱、河川水・海水の熱、工場の排熱、地下鉄や地下街の排熱を集める装置などがある。本発明では、これまでほとんど利用されていなかった相対的に低温の温熱であっても、後述するバイナリー発電装置１０で有効に利用できる。
熱電発生装置１で発生した温熱及び集熱装置２で集熱した温熱は、温熱流通系統５を流通する温熱流体に回収させて保持させることで、他の装置へと移送可能となる。このようにして、温熱流通系統５を流通する温熱流体に保持させた温熱は熱利用装置３で利用可能となる。
また、本発明の熱電供給システムＳでは、温熱をバイナリー発電装置１０で電力に変換して利用することもできる。バイナリー発電装置１０は、例えば、２つの熱媒を利用して発電を行うことができる装置である。具体的には、バイナリー発電装置１０は、温熱流通系統５を流通する温熱流体の温熱を利用して、その温熱流体よりも沸点の低い別の熱媒（以下、「低沸点流体」と記載する）の蒸気を生成し、当該低沸点流体の蒸気をタービン発電機に供給して発電を行うような装置である。つまり、低沸点流体の沸点が温熱流通系統５を流通する温熱流体の温度よりも低ければ、低沸点流体を気化させることができ、その低沸点流体の蒸気を用いた発電を行うことができる。従って、温熱流通系統５を流通する温熱流体の温度が低くても、それよりも沸点の低い低沸点流体を用いれば、温熱流通系統５を流通する温熱流体の温熱をバイナリー発電装置１０で有効に利用できる。
＜第１実施形態＞
次に、図２を参照して第１実施形態の熱電供給システムＳ１（Ｓ）の構成を具体的に説明する。図２に示すように、熱電供給システムＳ１は、熱電発生装置１と、集熱装置２の一例としての太陽熱集熱装置２Ａと、熱利用装置３としての冷熱消費装置９及び吸収式冷凍機１８及び温熱消費装置１９と、電力消費装置４と、温熱流通系統５と、バイナリー発電装置１０と、制御装置Ｃとを備える。太陽熱集熱装置２Ａは、例えば、集熱板を太陽光の照射を受けるように設置し、その集熱板に熱媒を通流させて集熱板で集めた太陽熱（温熱）を回収するような装置である。以下の説明では、集熱装置２として太陽熱集熱装置２Ａを用いた例を挙げるが、太陽熱集熱装置２Ａの代わりに、上述した再生可能エネルギーから温熱を集める装置又は未利用エネルギーから温熱を集める装置を集熱装置２として用いてもよい。
次に、図２を参照して第１実施形態の熱電供給システムＳ１（Ｓ）の構成を具体的に説明する。図２に示すように、熱電供給システムＳ１は、熱電発生装置１と、集熱装置２の一例としての太陽熱集熱装置２Ａと、熱利用装置３としての冷熱消費装置９及び吸収式冷凍機１８及び温熱消費装置１９と、電力消費装置４と、温熱流通系統５と、バイナリー発電装置１０と、制御装置Ｃとを備える。太陽熱集熱装置２Ａは、例えば、集熱板を太陽光の照射を受けるように設置し、その集熱板に熱媒を通流させて集熱板で集めた太陽熱（温熱）を回収するような装置である。以下の説明では、集熱装置２として太陽熱集熱装置２Ａを用いた例を挙げるが、太陽熱集熱装置２Ａの代わりに、上述した再生可能エネルギーから温熱を集める装置又は未利用エネルギーから温熱を集める装置を集熱装置２として用いてもよい。
熱電発生装置１は、ガス系統８から供給されるガスを燃料にして運転される。例えば、熱電発生装置１は、ガスエンジン（図示せず）と発電機（図示せず）とを備える。ガスエンジンが稼動してその駆動力が発電機に伝達されることで発電機が発電運転する。ガスエンジンが稼動すると熱が発生し、その排熱が熱媒循環路１６を流通する熱媒によって回収される。熱電発生装置１で発電された電力は、電力系統６に供給される。熱媒循環路１６は、熱電発生装置１と熱交換器１７との間を循環するように設けられている。熱媒循環路１６を流通する熱媒は、ポンプＰ２によって付勢されて熱媒循環路１６を一方向に流通する。更に、後述するように熱交換器１７において、熱電発生装置１からの排熱が温熱流通系統５を流通する温熱流体に伝達（即ち、回収）される。
バイナリー発電装置１０は、好ましくは温熱流通系統５から供給される温熱流体の温度よりもできるだけ低い温度に沸点を有する流体（即ち、低沸点流体）が循環する流体循環路１２を有する。この流体循環路１２は、低沸点流体が蒸発器１１とタービン１３と復水器１５とを順に流通するように配置されている。具体的には、蒸発器１１に貯留されている液体の低沸点流体は、温熱流通系統５から供給される温熱流体と熱交換して昇温されることで気化し、その蒸気がタービン発電機Ｇのタービン１３を回転させる。タービン１３を回転させた後の低沸点流体は復水器１５に流入して液化し、その後、蒸発器１１に貯留される。タービン発電機Ｇのタービン１３には発電部１４が連結されており、タービン１３の回転に伴って発電部１４が回転される。その結果、タービン発電機Ｇで発電が行われ、電力系統６へ電力が供給される。
吸収式冷凍機１８は、燃料を消費して発生させる温熱及び温熱流通系統５から受け取る温熱のうちの少なくとも一方を利用して冷熱を発生させる装置である。具体的には、温熱流通系統５から受け取る温熱流体を熱源として公知の吸収式冷凍サイクルを作動させることで、冷熱を生成できる装置である。更に、図２に示す例では、温熱流通系統５から受け取る温熱流体だけでは温熱が不足する場合には、ガス系統８から供給されるガスを燃焼させて得た熱を利用して吸収式冷凍サイクルを作動させることも並行して行える。吸収式冷凍機１８で生成された冷熱は、冷水系統７に流通する冷媒としての冷水に伝達される。
太陽熱集熱装置２Ａは、上述したように、例えば、集熱板を太陽光の照射を受けるように設置し、その集熱板に熱媒を通流させることで、集熱板で集めた太陽熱（温熱）を熱媒が回収するような装置である。本実施形態では、熱媒が循環する熱媒循環路２１は、熱媒が太陽熱集熱装置２Ａと熱交換器２０とバッファータンク２３とを順に流通するように構成されている。熱媒循環路２１において、熱媒はポンプＰ１によって付勢されることで循環する。バッファータンク２３は、熱媒循環路２１を流通する熱媒を一時的に貯留できる。熱交換器２０では、熱媒循環路２１を流通する熱媒と、温熱流通系統５を流通する温熱流体とが熱交換することで、太陽熱集熱装置２Ａで集熱した温熱が温熱流通系統５を流通する温熱流体に伝達（即ち、回収）される。ポンプＰ１を動作させるか、或いは、停止させるかは、日射量などに基づいて決定することができる。例えば、制御装置Ｃは、日射量計（図示せず）が検出した日射量が所定量以上であればポンプＰ１を動作させ、日射量が所定量未満であればポンプＰ１を停止させる。
熱媒循環路２１の途中には、熱媒が熱交換器２０をバイパスするバイパス路２２を接続している。バイパス路２２の途中には開閉弁Ｖ１を設け、バイパス路２２と熱媒循環路２１との合流部位には三方弁Ｖ２を設けている。このように構成することで、例えば雨天時のように太陽熱集熱装置２Ａで集熱できる熱が小さいとき、即ち、太陽熱集熱装置２Ａを通過した後の熱媒の温度が設定温度未満のときには、熱媒が熱交換器２０に流入しないように（即ち、熱交換器２０に流入する温熱流通系統５の温熱流体の温度が低下しないように）できる。
具体的には、制御装置Ｃは、温度センサＴ１が計測した熱媒の温度、即ち、太陽熱集熱装置２Ａから熱交換器２０へと向かう熱媒の温度が設定温度未満のとき、熱媒が熱交換器２０をバイパスしてバイパス路２２を流通するように開閉弁Ｖ１及び三方弁Ｖ２の動作を制御する。これに対して、制御装置Ｃは、温度センサＴ１が計測した熱媒の温度、即ち、太陽熱集熱装置２Ａから熱交換器２０へと向かう熱媒の温度が設定温度以上のとき、熱媒が熱交換器２０を流通するように開閉弁Ｖ１及び三方弁Ｖ２の動作を制御する。更に好ましくは、制御装置Ｃは、ポンプＰ１の動作を制御して熱媒循環路２１を流通する熱媒の流速を調整することで、熱交換器２０へ流入する熱媒の温度を調整することもできる。例えば、熱媒循環路２１を流通する熱媒の流速を低くすれば、熱交換器２０へ流入する熱媒の温度を相対的に上昇させることができ、熱媒循環路２１を流通する熱媒の流速を高くすれば、熱交換器２０へ流入する熱媒の温度を相対的に低下させることができる。
温熱消費装置１９は、暖房装置や給湯装置などの温熱を消費する装置である。冷熱消費装置９は、冷房装置などの冷熱を消費する装置である。電力消費装置４は、電灯や各種電気機器などの電力を消費する装置である。
以上のように、温熱流通系統５を循環する温熱流体に対して熱を供給できる装置（即ち、温熱流体の温度を上昇させる装置）として、太陽熱集熱装置２Ａと熱電発生装置１とがある。また、温熱流通系統５を流通する温熱流体から熱を直接受け取る装置（即ち、温熱流体の温度を低下させる装置）として、吸収式冷凍機１８とバイナリー発電装置１０と温熱消費装置１９がある。温熱流通系統５は、相対的に高温の温熱流体が流通する往路５ａと、相対的に低温の温熱流体が流通する復路５ｂとで構成されている。従って、太陽熱集熱装置２Ａ及び熱電発生装置１は、温熱流通系統５の復路５ｂから相対的に低温の温熱流体を取り出して昇温した後、相対的に高温の温熱流体が流通する温熱流通系統５の往路５ａへ昇温後の温熱流体を戻す。これに対して、吸収式冷凍機１８及びバイナリー発電装置１０及び温熱消費装置１９は、温熱流通系統５の往路５ａから相対的に高温の温熱流体を取り出して熱を利用した後（即ち、温熱流体を降温させた後）、相対的に低温の温熱流体が流通する温熱流通系統５の復路５ｂへ降温後の温熱流体を戻す。尚、図中には記載していないが、温熱流通系統５には、温熱流体の流れを付勢するポンプなどの付勢手段が設けられている。
温熱流通系統５に対する温熱の供給量、並びに、温熱流通系統５からの温熱の取得量は、温熱流通系統５と各装置との間での熱の移動量を測定することで知ることができる。
例えば、制御装置Ｃは、太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量を、温熱流通系統５の復路５ｂから取り出した温熱流体の温度を計測する温度センサＴ３の計測値と温熱流通系統５の往路５ａへ戻す温熱流体の温度を計測する温度センサＴ２の計測値との温度差、及び、熱交換器２０を流通する温熱流体の流速を計測する流量計Ｍ１の計測値に基づいて導出できる。
制御装置Ｃは、熱電発生装置１から温熱流通系統５に対する温熱の供給量を、温熱流通系統５の復路５ｂから取り出した温熱流体の温度を計測する温度センサＴ５の計測値と温熱流通系統５の往路５ａへ戻す温熱流体の温度を計測する温度センサＴ４の計測値との温度差、及び、熱交換器１７を流通する温熱流体の流速を計測する流量計Ｍ２の計測値に基づいて導出できる。
例えば、制御装置Ｃは、太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量を、温熱流通系統５の復路５ｂから取り出した温熱流体の温度を計測する温度センサＴ３の計測値と温熱流通系統５の往路５ａへ戻す温熱流体の温度を計測する温度センサＴ２の計測値との温度差、及び、熱交換器２０を流通する温熱流体の流速を計測する流量計Ｍ１の計測値に基づいて導出できる。
制御装置Ｃは、熱電発生装置１から温熱流通系統５に対する温熱の供給量を、温熱流通系統５の復路５ｂから取り出した温熱流体の温度を計測する温度センサＴ５の計測値と温熱流通系統５の往路５ａへ戻す温熱流体の温度を計測する温度センサＴ４の計測値との温度差、及び、熱交換器１７を流通する温熱流体の流速を計測する流量計Ｍ２の計測値に基づいて導出できる。
制御装置Ｃは、バイナリー発電装置１０による温熱流通系統５からの温熱の取得量を、温熱流通系統５の往路５ａから取り出した温熱流体の温度を計測する温度センサＴ６の計測値と温熱流通系統５の復路５ｂへ戻す温熱流体の温度を計測する温度センサＴ７の計測値との温度差、及び、バイナリー発電装置１０を流通する温熱流体の流速を計測する流量計Ｍ３の計測値に基づいて導出できる。また、制御装置Ｃは、ポンプＰ３の動作を制御することで温熱流通系統５からバイナリー発電装置１０に供給される温熱流体の流速を調整できる。つまり、制御装置Ｃは、温熱流通系統５からバイナリー発電装置１０に供給される温熱流体の流速を小さくすればバイナリー発電装置１０による温熱流通系統５からの温熱の取得量を小さくすることができ、逆に、温熱流通系統５からバイナリー発電装置１０に供給される温熱流体の流速を大きくすればバイナリー発電装置１０による温熱流通系統５からの温熱の取得量を大きくすることができる。
制御装置Ｃは、需要家の冷熱需要を賄うべく、温熱流通系統５から吸収式冷凍機１８へ温熱を与えることができる。具体的には、制御装置Ｃは、ポンプＰ４の動作を制御することで温熱流通系統５から吸収式冷凍機１８に供給される温熱流体の流速を調整し、その結果、吸収式冷凍機１８による温熱流通系統５からの温熱の取得量を調整できる。つまり、制御装置Ｃは、温熱流通系統５から吸収式冷凍機１８に供給される温熱流体の流速を小さくすれば吸収式冷凍機１８による温熱流通系統５からの温熱の取得量を小さくすることができ、逆に、温熱流通系統５から吸収式冷凍機１８に供給される温熱流体の流速を大きくすれば吸収式冷凍機１８による温熱流通系統５からの温熱の取得量を大きくすることができる。
このとき、制御装置Ｃは、温熱流通系統５の往路５ａから取り出した温熱流体の温度を計測する温度センサＴ８の計測値と温熱流通系統５の復路５ｂへ戻す温熱流体の温度を計測する温度センサＴ９の計測値との温度差、及び、吸収式冷凍機１８を流通する温熱流体の流速を計測する流量計Ｍ４の計測値に基づいて、温熱流通系統５から吸収式冷凍機１８への温熱の供給量を導出できる。
このとき、制御装置Ｃは、温熱流通系統５の往路５ａから取り出した温熱流体の温度を計測する温度センサＴ８の計測値と温熱流通系統５の復路５ｂへ戻す温熱流体の温度を計測する温度センサＴ９の計測値との温度差、及び、吸収式冷凍機１８を流通する温熱流体の流速を計測する流量計Ｍ４の計測値に基づいて、温熱流通系統５から吸収式冷凍機１８への温熱の供給量を導出できる。
制御装置Ｃは、需要家の温熱需要を賄うべく、温熱流通系統５から温熱消費装置１９への温熱を与えることができる。具体的には、ポンプＰ５の動作を制御することで温熱流通系統５から温熱消費装置１９に供給される温熱流体の流速を調整し、その結果、温熱消費装置１９による温熱流通系統５からの温熱の取得量を調整できる。つまり、制御装置Ｃは、温熱流通系統５から温熱消費装置１９に供給される温熱流体の流速を小さくすれば温熱消費装置１９による温熱流通系統５からの温熱の取得量を小さくすることができ、逆に、温熱流通系統５から温熱消費装置１９に供給される温熱流体の流速を大きくすれば、温熱消費装置１９による温熱流通系統５からの温熱の取得量を大きくすることができる。
このとき、制御装置Ｃは、温熱流通系統５の往路５ａから取り出した温熱流体の温度を計測する温度センサＴ１０の計測値と温熱流通系統５の復路５ｂへ戻す温熱流体の温度を計測する温度センサＴ１１の計測値との温度差、及び、温熱消費装置１９を流通する温熱流体の流速を計測する流量計Ｍ５の計測値に基づいて、温熱消費装置１９による温熱流通系統５からの温熱の取得量を導出できる。
このとき、制御装置Ｃは、温熱流通系統５の往路５ａから取り出した温熱流体の温度を計測する温度センサＴ１０の計測値と温熱流通系統５の復路５ｂへ戻す温熱流体の温度を計測する温度センサＴ１１の計測値との温度差、及び、温熱消費装置１９を流通する温熱流体の流速を計測する流量計Ｍ５の計測値に基づいて、温熱消費装置１９による温熱流通系統５からの温熱の取得量を導出できる。
次に、制御装置Ｃによる熱電供給システムＳ１の運用制御について説明する。
制御装置Ｃは、熱電発生装置１及び太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５を流通する温熱流体へ与えられる熱量から、熱利用装置３（温熱消費装置１９及び吸収式冷凍機１８）が温熱流通系統５から受け取る温熱の熱量を減算して得られる残余熱量をバイナリー発電装置１０へ供給するような制御を行う。上述したように、制御装置Ｃは、熱電発生装置１から温熱流通系統５に対する温熱の供給量と太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量との合計を導出できる。更に、上述したように、制御装置Ｃは、需要家の温熱需要に応じてポンプＰ５の動作を制御しており、その結果として、温熱消費装置１９による温熱流通系統５からの温熱の取得量を導出できる。同様に、制御装置Ｃは、需要家の冷熱需要に応じてポンプＰ４及び吸収式冷凍機１８の動作を制御しており、その結果として、吸収式冷凍機１８による温熱流通系統５からの温熱の取得量を導出できる。従って、制御装置Ｃは、上記残余熱量を導出でき、その残余熱量がバイナリー発電装置１０で消費されるように、ポンプＰ３の動作及びバイナリー発電装置１０の動作を制御すればよい。
制御装置Ｃは、熱電発生装置１及び太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５を流通する温熱流体へ与えられる熱量から、熱利用装置３（温熱消費装置１９及び吸収式冷凍機１８）が温熱流通系統５から受け取る温熱の熱量を減算して得られる残余熱量をバイナリー発電装置１０へ供給するような制御を行う。上述したように、制御装置Ｃは、熱電発生装置１から温熱流通系統５に対する温熱の供給量と太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量との合計を導出できる。更に、上述したように、制御装置Ｃは、需要家の温熱需要に応じてポンプＰ５の動作を制御しており、その結果として、温熱消費装置１９による温熱流通系統５からの温熱の取得量を導出できる。同様に、制御装置Ｃは、需要家の冷熱需要に応じてポンプＰ４及び吸収式冷凍機１８の動作を制御しており、その結果として、吸収式冷凍機１８による温熱流通系統５からの温熱の取得量を導出できる。従って、制御装置Ｃは、上記残余熱量を導出でき、その残余熱量がバイナリー発電装置１０で消費されるように、ポンプＰ３の動作及びバイナリー発電装置１０の動作を制御すればよい。
加えて、制御装置Ｃは、需要家の熱需要を賄うべく上述のように熱電発生装置１及び熱利用装置３の動作を制御した結果、需要家の電力需要（即ち、電力系統６に接続される電力消費装置４の電力需要）のうち、熱電発生装置１及びバイナリー発電装置１０の発電電力では不足する不足電力を電力会社（本発明の「商用電力系統」の一例）から調達する。
以下に、制御装置Ｃによる熱電供給システムＳ１の運用制御について例を挙げる。
制御装置Ｃは、電力消費装置４による電力需要と、温熱消費装置１９による温熱需要と、冷熱消費装置９による冷熱需要とを計測する。そして、制御装置Ｃは、それら電力需要と温熱需要と冷熱需要とを賄えるように、太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量を考慮した上で、熱電発生装置１とバイナリー発電装置１０と吸収式冷凍機１８との動作内容を決定し、及び、電力会社からの受電量を決定する。このとき、制御装置Ｃは、上述した電力需要と温熱需要と冷熱需要とを賄うための一次エネルギー消費量が最も小さくなるように、熱電発生装置１とバイナリー発電装置１０と吸収式冷凍機１８との動作内容を決定し、及び、電力会社からの電力の供給量を決定する。
或いは、制御装置Ｃは、上述した電力需要と温熱需要と冷熱需要とを賄うためのコスト又は環境負荷量（例えば、ＣＯ2排出量）が最も小さくなるように、熱電発生装置１とバイナリー発電装置１０と吸収式冷凍機１８との動作内容を決定し、及び、電力会社からの電力の供給量を決定してもよい。
制御装置Ｃは、電力消費装置４による電力需要と、温熱消費装置１９による温熱需要と、冷熱消費装置９による冷熱需要とを計測する。そして、制御装置Ｃは、それら電力需要と温熱需要と冷熱需要とを賄えるように、太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量を考慮した上で、熱電発生装置１とバイナリー発電装置１０と吸収式冷凍機１８との動作内容を決定し、及び、電力会社からの受電量を決定する。このとき、制御装置Ｃは、上述した電力需要と温熱需要と冷熱需要とを賄うための一次エネルギー消費量が最も小さくなるように、熱電発生装置１とバイナリー発電装置１０と吸収式冷凍機１８との動作内容を決定し、及び、電力会社からの電力の供給量を決定する。
或いは、制御装置Ｃは、上述した電力需要と温熱需要と冷熱需要とを賄うためのコスト又は環境負荷量（例えば、ＣＯ2排出量）が最も小さくなるように、熱電発生装置１とバイナリー発電装置１０と吸収式冷凍機１８との動作内容を決定し、及び、電力会社からの電力の供給量を決定してもよい。
次に、図３〜図６を参照して、夏季の晴天時、夏季の雨天時、中間季（春季及び秋季）の晴天時、冬季の晴天時における熱電供給システムＳ１の運用例を示す。尚、図３〜図６では、図面の簡略化のため温度センサ及び流量計を部分的に省略して描いている。
図３は、夏季の晴天時における熱電供給システムＳ１の運用例を示す図である。この例では、需要家の電力需要は１００ｋＷであり、冷熱需要は５０ｋＷであり、温熱需要は０ｋＷである。
図３に示すように、太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量は５０ｋＷであり、熱電発生装置１から温熱流通系統５に対する温熱の供給量は７５ｋＷであるので、合計１２５ｋＷの熱量が温熱流通系統５を流通する温熱流体に与えられていることになる。これに対して、制御装置Ｃは、需要家の冷熱需要（５０ｋＷ）を賄うべく、吸収式冷凍機１８が７５ｋＷの温熱を受け取るようにポンプＰ４及び吸収式冷凍機１８の動作を制御する。以上の結果、熱電供給システムＳ１における残余熱量は５０ｋＷとなるので、制御装置Ｃは、バイナリー発電装置１０がその５０ｋＷの残余熱量を受け取るようにポンプＰ３の動作を制御し、且つ、その残余熱量でバイナリー発電装置１０が発電運転するようにバイナリー発電装置１０の動作を制御する。この例では、バイナリー発電装置１０は、５０ｋＷの温熱を２５ｋＷの電力に変換して電力系統６への電力供給を行っている。
但し、需要家の電力需要は１００ｋＷであるので、制御装置Ｃは、熱電発生装置１の発電電力（３８ｋＷ）及びバイナリー発電装置１０の発電電力（２５ｋＷ）では不足する不足電力（３７ｋＷ）を電力会社から調達させる。
図３に示すように、太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量は５０ｋＷであり、熱電発生装置１から温熱流通系統５に対する温熱の供給量は７５ｋＷであるので、合計１２５ｋＷの熱量が温熱流通系統５を流通する温熱流体に与えられていることになる。これに対して、制御装置Ｃは、需要家の冷熱需要（５０ｋＷ）を賄うべく、吸収式冷凍機１８が７５ｋＷの温熱を受け取るようにポンプＰ４及び吸収式冷凍機１８の動作を制御する。以上の結果、熱電供給システムＳ１における残余熱量は５０ｋＷとなるので、制御装置Ｃは、バイナリー発電装置１０がその５０ｋＷの残余熱量を受け取るようにポンプＰ３の動作を制御し、且つ、その残余熱量でバイナリー発電装置１０が発電運転するようにバイナリー発電装置１０の動作を制御する。この例では、バイナリー発電装置１０は、５０ｋＷの温熱を２５ｋＷの電力に変換して電力系統６への電力供給を行っている。
但し、需要家の電力需要は１００ｋＷであるので、制御装置Ｃは、熱電発生装置１の発電電力（３８ｋＷ）及びバイナリー発電装置１０の発電電力（２５ｋＷ）では不足する不足電力（３７ｋＷ）を電力会社から調達させる。
図４は、夏季の雨天時における熱電供給システムＳ１の運用例を示す図である。この例では、需要家の電力需要は１００ｋＷであり、冷熱需要は４０ｋＷであり、温熱需要は０ｋＷである。
図４に示すように、雨天のために太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量は０ｋＷであり、熱電発生装置１から温熱流通系統５に対する温熱の供給量は１００ｋＷであるので、合計１００ｋＷの熱量が温熱流通系統５を流通する温熱流体に与えられていることになる。これに対して、制御装置Ｃは、需要家の冷熱需要（４０ｋＷ）を賄うべく、吸収式冷凍機１８が５３ｋＷの温熱を受け取るようにポンプＰ４及び吸収式冷凍機１８の動作を制御する。以上の結果、熱電供給システムＳ１における残余熱量は４７ｋＷとなるので、制御装置Ｃは、バイナリー発電装置１０がその４７ｋＷの残余熱量を受け取るようにポンプＰ３の動作を制御し、且つ、その残余熱量でバイナリー発電装置１０が発電運転するようにバイナリー発電装置１０の動作を制御する。この例では、バイナリー発電装置１０は、４７ｋＷの温熱を２３ｋＷの電力に変換して電力系統６への電力供給を行っている。
但し、需要家の電力需要は１００ｋＷであるので、制御装置Ｃは、熱電発生装置１の発電電力（５０ｋＷ）及びバイナリー発電装置１０の発電電力（２３ｋＷ）では不足する不足電力（２７ｋＷ）を電力会社から調達させる。
図４に示すように、雨天のために太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量は０ｋＷであり、熱電発生装置１から温熱流通系統５に対する温熱の供給量は１００ｋＷであるので、合計１００ｋＷの熱量が温熱流通系統５を流通する温熱流体に与えられていることになる。これに対して、制御装置Ｃは、需要家の冷熱需要（４０ｋＷ）を賄うべく、吸収式冷凍機１８が５３ｋＷの温熱を受け取るようにポンプＰ４及び吸収式冷凍機１８の動作を制御する。以上の結果、熱電供給システムＳ１における残余熱量は４７ｋＷとなるので、制御装置Ｃは、バイナリー発電装置１０がその４７ｋＷの残余熱量を受け取るようにポンプＰ３の動作を制御し、且つ、その残余熱量でバイナリー発電装置１０が発電運転するようにバイナリー発電装置１０の動作を制御する。この例では、バイナリー発電装置１０は、４７ｋＷの温熱を２３ｋＷの電力に変換して電力系統６への電力供給を行っている。
但し、需要家の電力需要は１００ｋＷであるので、制御装置Ｃは、熱電発生装置１の発電電力（５０ｋＷ）及びバイナリー発電装置１０の発電電力（２３ｋＷ）では不足する不足電力（２７ｋＷ）を電力会社から調達させる。
図５は、中間季（春季及び秋季）の晴天時における熱電供給システムＳ１の運用例を示す図である。この例では、需要家の電力需要は１００ｋＷであり、冷熱需要は１０ｋＷであり、温熱需要は０ｋＷである。
図５に示すように、太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量は４０ｋＷであり、熱電発生装置１から温熱流通系統５に対する温熱の供給量は１０ｋＷであるので、合計５０ｋＷの熱量が温熱流通系統５を流通する温熱流体に与えられていることになる。これに対して、制御装置Ｃは、需要家の冷熱需要（１０ｋＷ）を賄うべく、吸収式冷凍機１８が１３ｋＷの温熱を受け取るようにポンプＰ４及び吸収式冷凍機１８の動作を制御する。以上の結果、熱電供給システムＳ１における残余熱量は３７ｋＷとなるので、制御装置Ｃは、バイナリー発電装置１０がその３７ｋＷの残余熱量を受け取るようにポンプＰ３の動作を制御し、且つ、その残余熱量でバイナリー発電装置１０が発電運転するようにバイナリー発電装置１０の動作を制御する。この例では、バイナリー発電装置１０は、３７ｋＷの温熱を１９ｋＷの電力に変換して電力系統６への電力供給を行っている。
但し、需要家の電力需要は１００ｋＷであるので、制御装置Ｃは、熱電発生装置１の発電電力（５ｋＷ）及びバイナリー発電装置１０の発電電力（１９ｋＷ）では不足する不足電力（７６ｋＷ）を電力会社から調達させる。
図５に示すように、太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量は４０ｋＷであり、熱電発生装置１から温熱流通系統５に対する温熱の供給量は１０ｋＷであるので、合計５０ｋＷの熱量が温熱流通系統５を流通する温熱流体に与えられていることになる。これに対して、制御装置Ｃは、需要家の冷熱需要（１０ｋＷ）を賄うべく、吸収式冷凍機１８が１３ｋＷの温熱を受け取るようにポンプＰ４及び吸収式冷凍機１８の動作を制御する。以上の結果、熱電供給システムＳ１における残余熱量は３７ｋＷとなるので、制御装置Ｃは、バイナリー発電装置１０がその３７ｋＷの残余熱量を受け取るようにポンプＰ３の動作を制御し、且つ、その残余熱量でバイナリー発電装置１０が発電運転するようにバイナリー発電装置１０の動作を制御する。この例では、バイナリー発電装置１０は、３７ｋＷの温熱を１９ｋＷの電力に変換して電力系統６への電力供給を行っている。
但し、需要家の電力需要は１００ｋＷであるので、制御装置Ｃは、熱電発生装置１の発電電力（５ｋＷ）及びバイナリー発電装置１０の発電電力（１９ｋＷ）では不足する不足電力（７６ｋＷ）を電力会社から調達させる。
図６は、冬季の晴天時における熱電供給システムＳ１の運用例を示す図である。この例では、需要家の電力需要は１００ｋＷであり、冷熱需要は０ｋＷであり、温熱需要は１００ｋＷである。
図６に示すように、太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量は４０ｋＷであり、熱電発生装置１から温熱流通系統５に対する温熱の供給量は７０ｋＷであるので、合計１１０ｋＷの熱量が温熱流通系統５を流通する温熱流体に与えられていることになる。これに対して、制御装置Ｃは、需要家の温熱需要（１００ｋＷ）を賄うべく、温熱消費装置１９が１００ｋＷの温熱を受け取るようにポンプＰ５の動作を制御する。以上の結果、熱電供給システムＳ１における残余熱量は１０ｋＷとなるので、制御装置Ｃは、バイナリー発電装置１０がその１０ｋＷの残余熱量を受け取るようにポンプＰ３の動作を制御し、且つ、その残余熱量でバイナリー発電装置１０が発電運転するようにバイナリー発電装置１０の動作を制御する。この例では、バイナリー発電装置１０は、１０ｋＷの温熱を５ｋＷの電力に変換して電力系統６への電力供給を行っている。
但し、需要家の電力需要は１００ｋＷであるので、制御装置Ｃは、熱電発生装置１の発電電力（３５ｋＷ）及びバイナリー発電装置１０の発電電力（５ｋＷ）では不足する不足電力（６０ｋＷ）を電力会社から調達させる。
図６に示すように、太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量は４０ｋＷであり、熱電発生装置１から温熱流通系統５に対する温熱の供給量は７０ｋＷであるので、合計１１０ｋＷの熱量が温熱流通系統５を流通する温熱流体に与えられていることになる。これに対して、制御装置Ｃは、需要家の温熱需要（１００ｋＷ）を賄うべく、温熱消費装置１９が１００ｋＷの温熱を受け取るようにポンプＰ５の動作を制御する。以上の結果、熱電供給システムＳ１における残余熱量は１０ｋＷとなるので、制御装置Ｃは、バイナリー発電装置１０がその１０ｋＷの残余熱量を受け取るようにポンプＰ３の動作を制御し、且つ、その残余熱量でバイナリー発電装置１０が発電運転するようにバイナリー発電装置１０の動作を制御する。この例では、バイナリー発電装置１０は、１０ｋＷの温熱を５ｋＷの電力に変換して電力系統６への電力供給を行っている。
但し、需要家の電力需要は１００ｋＷであるので、制御装置Ｃは、熱電発生装置１の発電電力（３５ｋＷ）及びバイナリー発電装置１０の発電電力（５ｋＷ）では不足する不足電力（６０ｋＷ）を電力会社から調達させる。
以上のように、第１実施形態の熱電供給システムＳ１では、バイナリー発電装置１０が温熱流通系統５から受け取る温熱を利用した発電を行うことができるので、熱の有効利用を図ることができる。特に、自然エネルギーである太陽熱の有効利用を図ることができるので好ましい。更に、バイナリー発電装置１０が、例えば需要家の熱需要が大きいタイミングで温熱流通系統５を流通する熱媒の温熱を利用すると、需要家が利用できる熱量が減少して、その熱需要を賄うことができなくなる可能性があるものの、本発明のように制御装置Ｃが、バイナリー発電装置１０が上述したような残余熱量のみを利用して発電するように制御することで、需要家の熱需要を賄うための熱量をバイナリー発電装置１０が奪うことがないようにできる。
＜第２実施形態＞
第２実施形態の熱電供給システムＳ２（Ｓ）は、温熱消費装置１９の設置形態が第１実施形態の熱電供給システムＳ１と異なっている。また、第２実施形態の熱電供給システムＳ２（Ｓ）は、蓄電装置３０と太陽光発電装置３１とを追加で備えている。以下に、第２実施形態の熱電供給システムＳ２について説明するが、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。
図７は、第２実施形態の熱電供給システムの構成を具体的に説明する図であり、図８は、夏季の晴天時における第２実施形態の熱電供給システムの運用例を示す図である。
第２実施形態の熱電供給システムＳ２（Ｓ）は、温熱消費装置１９の設置形態が第１実施形態の熱電供給システムＳ１と異なっている。また、第２実施形態の熱電供給システムＳ２（Ｓ）は、蓄電装置３０と太陽光発電装置３１とを追加で備えている。以下に、第２実施形態の熱電供給システムＳ２について説明するが、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。
図７は、第２実施形態の熱電供給システムの構成を具体的に説明する図であり、図８は、夏季の晴天時における第２実施形態の熱電供給システムの運用例を示す図である。
〔温熱消費装置１９の設置形態〕
図７に示すように、第２実施形態の熱電供給システムＳ２では、熱媒循環路２１の途中に、その熱媒循環路２１を流れる熱媒が通過する熱交換器２５を設けている。具体的には、バイパス路２２と熱媒循環路２１との合流部位に設けられる三方弁Ｖ２よりも下流側、即ち、三方弁Ｖ２とバッファータンク２３との間に、熱交換器２５を設けている。加えて、熱交換器２５には、温熱流通系統２６を流通する温熱流体が流れる構成となっている。その結果、熱交換器２５において、熱媒循環路２１を流れる熱媒と、温熱流通系統２６を流れる温熱流体とが熱交換を行うことが可能となっている。
図７に示すように、第２実施形態の熱電供給システムＳ２では、熱媒循環路２１の途中に、その熱媒循環路２１を流れる熱媒が通過する熱交換器２５を設けている。具体的には、バイパス路２２と熱媒循環路２１との合流部位に設けられる三方弁Ｖ２よりも下流側、即ち、三方弁Ｖ２とバッファータンク２３との間に、熱交換器２５を設けている。加えて、熱交換器２５には、温熱流通系統２６を流通する温熱流体が流れる構成となっている。その結果、熱交換器２５において、熱媒循環路２１を流れる熱媒と、温熱流通系統２６を流れる温熱流体とが熱交換を行うことが可能となっている。
温熱流通系統２６では、熱交換器２５において熱媒循環路２１を流通する熱媒から熱を受け取った温熱流体が、往路２６ａを流通した後、復路２６ｂを通って熱交換器２５へ帰還するように温熱流体の循環が行われる。その途中、温熱消費装置１９は、温熱流通系統２６の往路２６ａから、相対的に高温の温熱流体をポンプＰ６により取り出して熱を利用した後（即ち、温熱流体を降温させた後）、相対的に低温の温熱流体が流通する温熱流通系統２６の復路２６ｂへ降温後の温熱流体を戻す。つまり、温熱消費装置１９は、温熱流通系統２６の本流部分（往路２６ａ、復路２６ｂ）から分岐した支流部分に設けられたポンプＰ６により、相対的に高温の温熱流体を取り出すように構成されている。尚、図７では１台の温熱消費装置１９しか記載していないが、複数台の温熱消費装置１９を温熱流通系統２６に接続することもできる。
制御装置Ｃは、ポンプＰ６の動作を制御することで温熱流通系統２６から温熱消費装置１９に供給される温熱流体の流速を調整し、その結果、温熱消費装置１９による温熱流通系統２６からの温熱の取得量を調整できる。つまり、制御装置Ｃは、温熱流通系統２６から温熱消費装置１９に供給される温熱流体の流速を小さくすれば温熱消費装置１９による温熱流通系統２６からの温熱の取得量を小さくすることができ、逆に、温熱流通系統２６から温熱消費装置１９に供給される温熱流体の流速を大きくすれば、温熱消費装置１９による温熱流通系統２６からの温熱の取得量を大きくすることができる。
このとき、制御装置Ｃは、温熱流通系統２６の往路２６ａから取り出した温熱流体の温度を計測する温度センサＴ１０の計測値と温熱流通系統２６の復路２６ｂへ戻す温熱流体の温度を計測する温度センサＴ１１の計測値との温度差、及び、温熱消費装置１９を流通する温熱流体の流速を計測する流量計Ｍ５の計測値に基づいて、温熱消費装置１９による温熱流通系統２６からの温熱の取得量を導出できる。
このとき、制御装置Ｃは、温熱流通系統２６の往路２６ａから取り出した温熱流体の温度を計測する温度センサＴ１０の計測値と温熱流通系統２６の復路２６ｂへ戻す温熱流体の温度を計測する温度センサＴ１１の計測値との温度差、及び、温熱消費装置１９を流通する温熱流体の流速を計測する流量計Ｍ５の計測値に基づいて、温熱消費装置１９による温熱流通系統２６からの温熱の取得量を導出できる。
上述のような構成により、本実施形態の熱電供給システムＳ２では、第１実施形態の熱電供給システムＳ１では利用できない程度の相対的に低温の熱媒を有効に利用できるようになっている。
例えば、上記第１実施形態で説明したように、制御装置Ｃは、温度センサＴ１が計測した熱媒の温度、即ち、太陽熱集熱装置２Ａから熱交換器２０へと向かう熱媒の温度が設定温度未満のとき、熱媒循環路２１を流通する熱媒が熱交換器２０をバイパスしてバイパス路２２を流通するように開閉弁Ｖ１及び三方弁Ｖ２の動作を制御する。従って、第１実施形態の熱電供給システムＳ１では、太陽熱集熱装置２Ａで集めた熱は、熱媒の温度が上記設定温度未満であれば温熱流通系統５側には供給されることなく、その結果として利用されないことになる。また、熱交換器２０をバイパスせず、太陽熱集熱装置２Ａで集めた熱を熱交換器２０において温熱流通系統５側に供給した場合であっても、温熱流通系統５を流通する温熱流体に熱を渡した後に熱媒循環路２１を流通する熱媒（即ち、熱交換器２０から流出した相対的に低温の熱媒）は一定以上の温度を保っているため、その熱媒の熱を利用できれば好ましい。そして、熱交換器２０での熱回収を終えた後に熱交換器２０から流出する熱媒が有する熱の利用、即ち、熱交換器２０では回収できなかった温度域の熱の利用を図ることが可能となる。
例えば、上記第１実施形態で説明したように、制御装置Ｃは、温度センサＴ１が計測した熱媒の温度、即ち、太陽熱集熱装置２Ａから熱交換器２０へと向かう熱媒の温度が設定温度未満のとき、熱媒循環路２１を流通する熱媒が熱交換器２０をバイパスしてバイパス路２２を流通するように開閉弁Ｖ１及び三方弁Ｖ２の動作を制御する。従って、第１実施形態の熱電供給システムＳ１では、太陽熱集熱装置２Ａで集めた熱は、熱媒の温度が上記設定温度未満であれば温熱流通系統５側には供給されることなく、その結果として利用されないことになる。また、熱交換器２０をバイパスせず、太陽熱集熱装置２Ａで集めた熱を熱交換器２０において温熱流通系統５側に供給した場合であっても、温熱流通系統５を流通する温熱流体に熱を渡した後に熱媒循環路２１を流通する熱媒（即ち、熱交換器２０から流出した相対的に低温の熱媒）は一定以上の温度を保っているため、その熱媒の熱を利用できれば好ましい。そして、熱交換器２０での熱回収を終えた後に熱交換器２０から流出する熱媒が有する熱の利用、即ち、熱交換器２０では回収できなかった温度域の熱の利用を図ることが可能となる。
太陽熱集熱装置２Ａで集めた熱に関して温度センサＴ１が計測した熱媒の温度が上記設定温度未満である場合について具体的な数値を挙げて説明すると、制御装置Ｃは、温度センサＴ１が計測した熱媒の温度が８８℃未満であれば熱媒がバイパス路２２を流通するように開閉弁Ｖ１及び三方弁Ｖ２を動作させる。この場合、熱交換器２０には供給されない温度（８８℃未満）ではあるが比較的高温の熱媒の熱を利用できれば好ましい。
また、制御装置Ｃは、温度センサＴ１が計測した熱媒の温度が８８℃以上であれば熱媒が熱交換器２０を流通して温熱流通系統５への熱供給が行われるように開閉弁Ｖ１及び三方弁Ｖ２を動作させる。この場合、８８℃以上で熱交換器２０に流入した熱媒は例えば８３℃で熱交換器２０から流出するため、その８３℃の熱媒を更に利用できれば好ましい。
また、制御装置Ｃは、温度センサＴ１が計測した熱媒の温度が８８℃以上であれば熱媒が熱交換器２０を流通して温熱流通系統５への熱供給が行われるように開閉弁Ｖ１及び三方弁Ｖ２を動作させる。この場合、８８℃以上で熱交換器２０に流入した熱媒は例えば８３℃で熱交換器２０から流出するため、その８３℃の熱媒を更に利用できれば好ましい。
このような課題に鑑みて本実施形態の熱電供給システムＳ２に設けたのが、熱交換器２５、温熱流通系統２６、温熱消費装置１９などである。そして、三方弁Ｖ２とバッファータンク２３との間の熱媒循環路２１に熱交換器２５を設け、この熱交換器２５から温熱流通系統２６（温熱消費装置１９）へ熱を供給できるように構成してある。
制御装置Ｃは、熱交換器２０よりも下流側の熱媒循環路２１に設けられる温度センサＴ１２が計測した熱媒の温度、即ち、熱交換器２０の側から熱交換器２５へと向かう熱媒の温度が設定温度以上のとき、熱媒が熱交換器２５を流通するように開閉弁Ｖ３及び三方弁Ｖ４の動作を制御する。その結果、熱媒循環路２１を流れる熱媒の熱が、熱交換器２５を介して温熱流通系統２６を流通する温熱流体に供給され、その後、温熱消費装置１９へと供給されることになる。これに対して、制御装置Ｃは、温度センサＴ１２が計測した熱媒の温度が上記所定温度未満のとき、熱媒循環路２１を流通する熱媒が熱交換器２５をバイパスしてバイパス路２４を流通するように開閉弁Ｖ３及び三方弁Ｖ４の動作を制御する。従って、熱媒循環路２１を流れる熱媒の温度が、温熱消費装置１９でも利用できないほどの低温であれば、温熱流通系統２６にも供給されず、利用されない。
制御装置Ｃは、熱交換器２０よりも下流側の熱媒循環路２１に設けられる温度センサＴ１２が計測した熱媒の温度、即ち、熱交換器２０の側から熱交換器２５へと向かう熱媒の温度が設定温度以上のとき、熱媒が熱交換器２５を流通するように開閉弁Ｖ３及び三方弁Ｖ４の動作を制御する。その結果、熱媒循環路２１を流れる熱媒の熱が、熱交換器２５を介して温熱流通系統２６を流通する温熱流体に供給され、その後、温熱消費装置１９へと供給されることになる。これに対して、制御装置Ｃは、温度センサＴ１２が計測した熱媒の温度が上記所定温度未満のとき、熱媒循環路２１を流通する熱媒が熱交換器２５をバイパスしてバイパス路２４を流通するように開閉弁Ｖ３及び三方弁Ｖ４の動作を制御する。従って、熱媒循環路２１を流れる熱媒の温度が、温熱消費装置１９でも利用できないほどの低温であれば、温熱流通系統２６にも供給されず、利用されない。
〔蓄電装置３０及び太陽光発電装置３１〕
第２実施形態の熱電供給システムＳ２は、電力系統６に接続される蓄電装置３０及び太陽光発電装置３１を備える。つまり、熱電供給システムＳ２は、熱電発生装置１が発生した電力とバイナリー発電装置１０で発生した電力とが供給される電力系統６と、電力系統６に接続される蓄電装置３０及び自然エネルギー発電装置としての太陽光発電装置３１と備え、電力系統６から需要家への電力供給が可能に構成されている。尚、蓄電装置３０及び自然エネルギー発電装置（太陽光発電装置３１）については何れか一方を備えているだけでもよいし、両方、更には複数台備えていてもよい。尚、自然エネルギー発電装置としては、太陽光発電装置３１だけでなく、他の自然エネルギーを利用して発電する装置を用いることもできる。例えば、本実施形態の自然エネルギー発電装置として、風力発電装置を用いることもできる。
第２実施形態の熱電供給システムＳ２は、電力系統６に接続される蓄電装置３０及び太陽光発電装置３１を備える。つまり、熱電供給システムＳ２は、熱電発生装置１が発生した電力とバイナリー発電装置１０で発生した電力とが供給される電力系統６と、電力系統６に接続される蓄電装置３０及び自然エネルギー発電装置としての太陽光発電装置３１と備え、電力系統６から需要家への電力供給が可能に構成されている。尚、蓄電装置３０及び自然エネルギー発電装置（太陽光発電装置３１）については何れか一方を備えているだけでもよいし、両方、更には複数台備えていてもよい。尚、自然エネルギー発電装置としては、太陽光発電装置３１だけでなく、他の自然エネルギーを利用して発電する装置を用いることもできる。例えば、本実施形態の自然エネルギー発電装置として、風力発電装置を用いることもできる。
太陽光発電装置３１は、例えば基板上に形成された複数の太陽光発電セル（図示せず）を備えている。この太陽光発電セルは、所謂太陽電池を構成する素子であり、入射光（太陽光）が有する光エネルギーを電気エネルギーに直接変換する。また、太陽光発電装置３１は、その太陽光発電セルで発電した電力を所望の電力に変換して電力系統６へと出力する電力変換部（図示せず）も有する。
蓄電装置３０は、例えば、電気を蓄えることのできる蓄電部（図示せず）と、その蓄電部から電力系統６への放電電力及び電力系統６から蓄電部への充電電力を制御可能な電力変換部（図示せず）とを備える。蓄電部は、蓄電池（化学電池）や電気二重層キャパシタなど、蓄電機能を有する各種機器で構成することができる。
蓄電装置３０は、例えば、電気を蓄えることのできる蓄電部（図示せず）と、その蓄電部から電力系統６への放電電力及び電力系統６から蓄電部への充電電力を制御可能な電力変換部（図示せず）とを備える。蓄電部は、蓄電池（化学電池）や電気二重層キャパシタなど、蓄電機能を有する各種機器で構成することができる。
次に、図８を参照して、夏季の晴天時における熱電供給システムＳ２の運用例を示す。尚、図８では、図面の簡略化のため温度センサ及び流量計を部分的に省略して描いている。
図８は、夏季の晴天時における熱電供給システムＳ２の運用例を示す図である。この例では、需要家の電力需要は１５０ｋＷであり、冷熱需要は１００ｋＷである。尚、熱電供給システムＳ２では、温熱消費装置１９は温熱流通系統５から熱の供給を受けないため、温熱流通系統５における温熱消費装置１９の温熱需要は０ｋＷとなる。但し、上述したように、温熱消費装置１９は、第１実施形態の熱電供給システムＳ１では利用されていなかった低温の熱を熱交換器２５で受け取って、例えば給湯用途などに利用することができる。
図８に示すように、太陽熱集熱装置２Ａから温熱流通系統５に対する温熱の供給量は４０ｋＷであり、熱電発生装置１から温熱流通系統５に対する温熱の供給量は１００ｋＷであるので、合計１４０ｋＷの熱量が温熱流通系統５を流通する温熱流体に与えられていることになる。これに対して、制御装置Ｃは、需要家の冷熱需要（１００ｋＷ）を賄うべく、吸収式冷凍機１８が１３３ｋＷの温熱を受け取るようにポンプＰ４及び吸収式冷凍機１８の動作を制御する。以上の結果、熱電供給システムＳ２における残余熱量は７ｋＷとなるので、制御装置Ｃは、バイナリー発電装置１０がその７ｋＷの残余熱量を受け取るようにポンプＰ３の動作を制御し、且つ、その残余熱量でバイナリー発電装置１０が発電運転するようにバイナリー発電装置１０の動作を制御する。この例では、バイナリー発電装置１０は、７ｋＷの温熱を３ｋＷの電力に変換して電力系統６への電力供給を行っている。加えて、太陽光発電装置３１は発電した４０ｋＷの電力を電力系統６へ供給する。蓄電装置３０は、３ｋＷの電力を電力系統６へ放電する。従って、電力系統６へ供給される合計電力は９３ｋＷとなり、需要家の電力需要１５０ｋＷに対して５４ｋＷ不足する。そのため、電力系統６において不足するその不足電力（５４ｋＷ）は電力会社から調達される。
以上のように、異なる種類の電力供給源を設けることで、夫々の装置の弱点を互いに補いながら、需要家への電力供給を安定して行うことができる。例えば、太陽光発電装置３１を単独で設けた場合、気象状況に応じて発電電力が低下して、需要家へ電力供給を行えないことも有りえるが、熱電発生装置１やバイナリー発電装置１０や蓄電装置３０といった他の種類の電力供給源を備えていればそれらから需要家へ電力供給を行うことができる。また、蓄電装置３０を備えていれば、熱電供給システムＳで余剰電力が生じた場合にその余剰電力を蓄電することもできる。
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、熱電供給システムの構成例及び電力需要や熱需要の数値例を具体的に説明したが、それらは例示目的で示したものであり適宜変更可能である。
例えば、図２には、温熱流通系統５が、相対的に高温の温熱流体が流通する往路５ａと、相対的に低温の温熱流体が流通する復路５ｂとで構成される例を説明したが、別の構成の温熱流通系統を用いてもよい。例えば、温熱流体が、太陽熱集熱装置２Ａ（集熱装置２）及び熱電発生装置１及び吸収式冷凍機１８及びバイナリー発電装置１０及び温熱消費装置１９を順に流通するような構成の温熱流通系統を用いてもよい。
他には、上記実施形態では、熱利用装置３として、温熱を消費することで暖房機能などを発揮する温熱消費装置１９、及び、冷熱を消費することで冷房機能などを発揮する冷熱消費装置９の両方を備えた例を説明したが、何れか一方のみを備えているシステムにも適用できる。
＜１＞
上記実施形態では、熱電供給システムの構成例及び電力需要や熱需要の数値例を具体的に説明したが、それらは例示目的で示したものであり適宜変更可能である。
例えば、図２には、温熱流通系統５が、相対的に高温の温熱流体が流通する往路５ａと、相対的に低温の温熱流体が流通する復路５ｂとで構成される例を説明したが、別の構成の温熱流通系統を用いてもよい。例えば、温熱流体が、太陽熱集熱装置２Ａ（集熱装置２）及び熱電発生装置１及び吸収式冷凍機１８及びバイナリー発電装置１０及び温熱消費装置１９を順に流通するような構成の温熱流通系統を用いてもよい。
他には、上記実施形態では、熱利用装置３として、温熱を消費することで暖房機能などを発揮する温熱消費装置１９、及び、冷熱を消費することで冷房機能などを発揮する冷熱消費装置９の両方を備えた例を説明したが、何れか一方のみを備えているシステムにも適用できる。
＜２＞
上記実施形態では、制御装置Ｃが熱電発生装置１とバイナリー発電装置１０と吸収式冷凍機１８とをどのように運転制御するのかについて例を挙げて説明したが、制御装置Ｃによる熱電発生装置１とバイナリー発電装置１０と吸収式冷凍機１８との運転制御手法は上述した例に限定されない。
例えば、制御装置Ｃは、熱電発生装置１を一定出力で又は所定の運転スケジュールで出力を変えながら運転してもよい。この場合、制御装置Ｃは、熱電発生装置１を一定出力運転又は所定の運転スケジュールで出力を変えながら運転し、冷熱消費装置９に対して供給する冷熱を発生させるために吸収式冷凍機１８が必要とする温熱が不足すると、ガス系統８から供給されるガスを燃焼させて得た熱を利用して吸収式冷凍サイクルを作動させる。逆に、制御装置Ｃは、温熱の余剰があればバイナリー発電装置１０で発電することで、電力会社からの受電量を減少させることができる。
他にも、制御装置Ｃが、集熱装置２から温熱流通系統５に対する温熱の供給量を考慮した上で、温熱需要と冷熱需要とを賄えるように熱電発生装置１からの熱供給量を追従させる熱主運転を行ってもよい。この場合、制御装置Ｃは、熱電発生装置１で発電された電力で電力需要を賄えない場合、電力会社からの受電によってその不足電力分を賄えばよい。
上記実施形態では、制御装置Ｃが熱電発生装置１とバイナリー発電装置１０と吸収式冷凍機１８とをどのように運転制御するのかについて例を挙げて説明したが、制御装置Ｃによる熱電発生装置１とバイナリー発電装置１０と吸収式冷凍機１８との運転制御手法は上述した例に限定されない。
例えば、制御装置Ｃは、熱電発生装置１を一定出力で又は所定の運転スケジュールで出力を変えながら運転してもよい。この場合、制御装置Ｃは、熱電発生装置１を一定出力運転又は所定の運転スケジュールで出力を変えながら運転し、冷熱消費装置９に対して供給する冷熱を発生させるために吸収式冷凍機１８が必要とする温熱が不足すると、ガス系統８から供給されるガスを燃焼させて得た熱を利用して吸収式冷凍サイクルを作動させる。逆に、制御装置Ｃは、温熱の余剰があればバイナリー発電装置１０で発電することで、電力会社からの受電量を減少させることができる。
他にも、制御装置Ｃが、集熱装置２から温熱流通系統５に対する温熱の供給量を考慮した上で、温熱需要と冷熱需要とを賄えるように熱電発生装置１からの熱供給量を追従させる熱主運転を行ってもよい。この場合、制御装置Ｃは、熱電発生装置１で発電された電力で電力需要を賄えない場合、電力会社からの受電によってその不足電力分を賄えばよい。
或いは、過去の電力消費装置４による電力需要と温熱消費装置１９による温熱需要と冷熱消費装置９による冷熱需要とを記憶しておき、制御装置Ｃが、その過去の電力需要と温熱需要と冷熱需要とに基づいて、運転当日の電力需要と温熱需要と冷熱需要とを予測する。そして、制御装置Ｃが、運転当日に予測される電力需要と温熱需要と冷熱需要とを賄えるように予め熱電発生装置１とバイナリー発電装置１０と吸収式冷凍機１８との運転計画を決定して、運転当日はその運転計画に従った運転を行うこともできる。
＜３＞
上記実施形態において、制御装置Ｃが、バイナリー発電装置１０が温熱流通系統５から受け取る温熱の量、及び、吸収式冷凍機１８が温熱流通系統５から受け取る温熱の量を適宜調整してもよい。例えば、バイナリー発電装置１０が温熱流通系統５の温熱を優先して利用し、残された温熱を吸収式冷凍機１８が利用するような運用形態や、吸収式冷凍機１８がガス系統８から供給されるガスを燃焼させて得た熱を利用することを極力行わずに温熱流通系統５の温熱を優先して利用し、残された温熱をバイナリー発電装置１０が利用するような運用形態などがある。これらの運用形態を選択して実行可能である場合、制御装置Ｃが、双方の運用形態でのエネルギー効率を比較した上でその選択を行うことも可能である。
上記実施形態において、制御装置Ｃが、バイナリー発電装置１０が温熱流通系統５から受け取る温熱の量、及び、吸収式冷凍機１８が温熱流通系統５から受け取る温熱の量を適宜調整してもよい。例えば、バイナリー発電装置１０が温熱流通系統５の温熱を優先して利用し、残された温熱を吸収式冷凍機１８が利用するような運用形態や、吸収式冷凍機１８がガス系統８から供給されるガスを燃焼させて得た熱を利用することを極力行わずに温熱流通系統５の温熱を優先して利用し、残された温熱をバイナリー発電装置１０が利用するような運用形態などがある。これらの運用形態を選択して実行可能である場合、制御装置Ｃが、双方の運用形態でのエネルギー効率を比較した上でその選択を行うことも可能である。
本発明は、余剰の温熱を有効に利用するための熱電供給システムに利用できる。
１ 熱電発生装置
２ 集熱装置
２Ａ 太陽熱集熱装置（集熱装置 ２）
３ 熱利用装置
４ 電力消費装置
５ 温熱流通系統
９ 冷熱消費装置（熱利用装置 ３）
１０ バイナリー発電装置
１８ 吸収式冷凍機（熱利用装置 ３）
１９ 温熱消費装置（熱利用装置 ３）
３０ 蓄電装置
３１ 太陽光発電装置（自然エネルギー発電装置）
Ｃ 制御装置
Ｇ タービン発電機
Ｓ（Ｓ１、Ｓ２） 熱電供給システム
２ 集熱装置
２Ａ 太陽熱集熱装置（集熱装置 ２）
３ 熱利用装置
４ 電力消費装置
５ 温熱流通系統
９ 冷熱消費装置（熱利用装置 ３）
１０ バイナリー発電装置
１８ 吸収式冷凍機（熱利用装置 ３）
１９ 温熱消費装置（熱利用装置 ３）
３０ 蓄電装置
３１ 太陽光発電装置（自然エネルギー発電装置）
Ｃ 制御装置
Ｇ タービン発電機
Ｓ（Ｓ１、Ｓ２） 熱電供給システム
Claims (8)
- 需要家に熱と電力とを供給する熱電供給システムであって、
燃料を消費して温熱及び電力を発生する熱電発生装置と、
他所から供給される温熱を集める一台又は複数台の集熱装置と、
前記熱電発生装置で発生した温熱及び前記集熱装置で集熱した温熱を熱媒に保持させて流通させる温熱流通系統と、
前記需要家の熱需要を賄うために前記温熱流通系統から受け取る温熱を利用可能な熱利用装置と、
前記温熱流通系統から受け取る温熱を利用して低沸点流体の蒸気を生成し、当該低沸点流体の蒸気をタービン発電機に供給して発電を行うバイナリー発電装置と、
前記熱電発生装置及び前記集熱装置から前記温熱流通系統を流通する熱媒へ与えられる熱量から、前記熱利用装置が前記温熱流通系統から受け取る温熱の熱量を減算して得られる残余熱量を前記バイナリー発電装置へ供給する制御装置とを備える熱電供給システム。 - 前記熱利用装置が、前記需要家の温熱需要を賄うために前記温熱流通系統から受け取る温熱を利用可能な温熱消費装置と、燃料を消費して発生させる温熱及び前記温熱流通系統から受け取る温熱のうちの少なくとも一方を利用して前記需要家の冷熱需要に応じた冷熱を発生させる吸収式冷凍機とを有する請求項１に記載の熱電供給システム。
- 前記制御装置が、前記需要家の熱需要を賄うべく前記熱電発生装置及び前記熱利用装置の動作を制御し、前記需要家の電力需要のうち、前記熱電発生装置及び前記バイナリー発電装置の発電電力では不足する不足電力を商用電力系統から調達する請求項１又は２に記載の熱電供給システム。
- 前記熱電発生装置が発生した電力と前記バイナリー発電装置で発生した電力とが供給される電力系統と、前記電力系統に接続される蓄電装置及び自然エネルギー発電装置の少なくとも何れか一方とを備え、前記電力系統から前記需要家への電力供給が可能に構成されている請求項１又は２に記載の熱電供給システム。
- 前記集熱装置の少なくとも一台は、再生可能エネルギーから温熱を集める装置である請求項１〜４の何れか一項に記載の熱電供給システム。
- 前記集熱装置の少なくとも一台は、太陽熱を集める装置である請求項５に記載の熱電供給システム。
- 前記集熱装置の少なくとも一台は、未利用エネルギーから温熱を集める装置である請求項１〜６の何れか一項に記載の熱電供給システム。
- 前記集熱装置の少なくとも一台は、清掃工場の排熱を集める装置である請求項７に記載の熱電供給システム。
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