JP2016186923A - 制御方法、電力供給システム及び電力供給機器 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池の発電量が多い時間帯に効率よく売電量を増やす。
【解決手段】発電に際して発生する熱を熱源として、所定の設定温度の湯を生成させる燃料電池３１を制御する制御方法であって、太陽電池１１の発電量の実績値と、太陽電池１１で発電した電力の売電量の実績値と、を所定時間毎に記憶する記憶ステップと、太陽電池１１の発電量が最大となる時間帯を、記憶した発電量の実績値に基づいて決定する時間帯決定ステップと、最大となる時間帯における太陽電池１１の発電量の推定値および売電量の推定値を、記憶した前記発電量の実績値および前記売電量の実績値に基づいて算出する第１の推定値算出ステップと、前記発電量の推定値に対する前記売電量の推定値の割合が所定値以下であるときに、前記最大となる時間帯において、前記所定の設定温度を上昇させる温度変更ステップとを含むことを特徴とする制御方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、発電に際して発生する熱を熱源として、所定の設定温度の湯を生成させる燃料電池を制御する制御方法、電力供給システム及び電力供給機器に関するものである。

ＰＥＦＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）等の燃料電池を備え、発電による電力と共に、発電時に発生する排熱を蓄熱させた湯を貯湯槽に貯めることで、総合的なエネルギー効率を高めた燃料電池システムが知られている。

このような燃料電池システムの中には、学習機能により予測した需要パターンに基づいて燃料電池の運転を制御可能なものがある。例えば、特許文献１は、燃料電池を用いて、最低発電量の設定を適宜低下させることにより、省エネ性向上を図ったコージェネレーションシステムを開示する。

特開２０１２−２４１６号公報

ここで、燃料電池を用いるシステムにおいては、貯湯槽の湯が満杯になると、燃料電池による発電が停止する。近年、燃料電池に加えて、発電した電力を商用電源系統（以下、適宜「系統」と略記する）に連系して交流電力を出力することで売電が可能な太陽電池を備えた電力供給システムが普及してきており、このようなシステムにおいては、太陽電池の発電による電力量（以下、適宜「発電量」と略記する）が多い時間帯にできるだけ売電の電力量（以下、適宜「売電量」と略記する）を増やしたいというニーズが存在する。

しかしながら、太陽電池の発電量が多い時間帯に、負荷への電力供給を燃料電池の発電で賄うことで売電量を増やそうとしても、その時間帯に貯湯槽の湯が満杯となっていて燃料電池による発電が停止している場合には、太陽電池で発電した電力を負荷へ供給する必要があり、売電量を増やすことができなかった。

上記のような課題に鑑みてなされた本発明の目的は、太陽電池の発電量が多い時間帯に効率よく売電量を増やすことが可能な制御方法、電力供給システム及び電力供給機器を提供することにある。

上記した諸課題を解決すべく、本発明に係る制御方法は、
発電に際して発生する熱を熱源として、所定の設定温度の湯を生成させる燃料電池を制御する制御方法であって、
太陽電池の発電量の実績値と、前記太陽電池で発電した電力の売電量の実績値と、を所定時間毎に記憶する記憶ステップと、
前記太陽電池の発電量が最大となる時間帯を、記憶した前記発電量の実績値に基づいて決定する時間帯決定ステップと、
前記最大となる時間帯における前記太陽電池の発電量の推定値および売電量の推定値を、記憶した前記発電量の実績値および前記売電量の実績値に基づいて算出する第１の推定値算出ステップと、
前記発電量の推定値に対する前記売電量の推定値の割合が所定値以下であるときに、前記最大となる時間帯において、前記所定の設定温度を上昇させる温度変更ステップとを含む
ことを特徴とする。

また、本発明に係る制御方法において、
前記燃料電池の発電量の実績値と、前記生成させた湯の貯湯量の実績値とを所定時間毎に記憶する第２の記憶ステップと、
前記最大となる時間帯における前記燃料電池の発電量の推定値および前記貯湯量の推定値を、記憶した前記燃料電池の発電量の実績値および前記貯湯量の実績値に基づいて算出する第２の推定値算出ステップとを、さらに備え、
前記温度変更ステップにおいて、前記燃料電池の発電量の推定値がゼロであり、かつ前記貯湯量の推定値が所定値に達しているときに、前記所定の設定温度を上昇させる
ことが好ましい。

また、本発明に係る制御方法において、
前記温度変更ステップにおいて、前記所定の設定温度が設定可能な上限温度より低いときに、前記所定の設定温度を上昇させる
ことが好ましい。

また、本発明に係る制御方法において、
蓄電池の充電に関する状態の実績を所定時間毎に記憶する第３の記憶ステップをさらに備え、
前記温度変更ステップにおいて、前記最大となる時間帯において前記蓄電池が放電量を増やせないと、記憶した前記蓄電池の充電に関する状態の実績に基づいて判定するとき、前記所定の設定温度を上昇させる
ことが好ましい。

また、本発明に係る制御方法において、
買電量の実績値を所定時間毎に記憶する第４の記憶ステップと、
前記買電量が最大になる時間帯を、記憶した前記買電量の実績値に基づいて決定する第２の時間帯決定ステップと、をさらに備える
ことが好ましい。

さらに、上述した諸課題を解決すべく、本発明に係る電力供給システムは、
太陽電池と、
発電に際して発生する熱を熱源として、所定の設定温度の湯を生成させる燃料電池と、
前記太陽電池の発電量の実績値と、前記太陽電池で発電した電力の売電量の実績値と、を所定時間毎に取得し、前記太陽電池の発電量が最大となる時間帯を、取得した前記発電量の実績値に基づいて決定し、前記最大となる時間帯における前記太陽電池の発電量の推定値および売電量の推定値を、記憶した前記発電量の実績値および前記売電量の実績値に基づいて算出し、前記発電量の推定値に対する前記売電量の推定値の割合が所定値以下であるときに、前記最大となる時間帯において、前記所定の設定温度を上昇させる、制御部とを備える
ことを特徴とする。

そして、上述した諸課題を解決すべく、本発明に係る電力供給機器は、
太陽電池の発電量の実績値と、前記太陽電池で発電した電力の売電量の実績値と、を所定時間毎に取得し、前記太陽電池の発電量が最大となる時間帯を、取得した前記発電量の実績値に基づいて決定し、前記最大となる時間帯における前記太陽電池の発電量の推定値および売電量の推定値を、記憶した前記発電量の実績値および前記売電量の実績値に基づいて算出し、前記発電量の推定値に対する前記売電量の推定値の割合が所定値以下であるときに、前記最大となる時間帯において、発電に際して発生する熱を熱源として所定の設定温度の湯を生成させる燃料電池の前記所定の設定温度を上昇させる、制御部を備える
ことを特徴とする。

本発明に係る制御方法、電力供給システム及び電力供給機器によれば、太陽電池の発電量が多い時間帯に効率よく売電量を増やすことが可能である。

本発明の第１実施形態に係る電力供給システムのブロック図である。 第１実施形態の制御方法を説明するフローチャートである。 第２実施形態の制御方法を説明するフローチャートである。

以下、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る電力供給システムについて説明する。本実施形態に係る電力供給システムは、系統（商用電源系統）から供給される電力の他に、売電可能な電力を供給する分散電源と、売電禁止の電力を供給する分散電源とを備える。売電可能な電力を供給する分散電源は、例えば太陽光発電などによって電力を供給するシステムである。一方、売電禁止の電力を供給する分散電源は、例えば、ＰＥＦＣやＳＯＦＣなどの燃料電池を含む燃料電池システム、電力を充放電することができる蓄電池システム、及びガス燃料により発電するガス発電機システムなどである。本実施形態においては、売電可能な電力を供給する分散電源として太陽電池、及び売電禁止の電力を供給する分散電源として燃料電池と蓄電池とを備える例を示す。

図１は、本発明の第１実施形態に係る電力供給システム１の概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係る電力供給システム１は、太陽電池１１と、蓄電池１２と、電力供給機器２０と、燃料電池システム３０と、分電盤４１と、負荷４２と、電流センサ５０とを備える。また、電力供給システム１は、必ずしも蓄電池１２を備えなくてもよい。

図１において、各機能ブロックを結ぶ実線は電力の流れる配線、又は熱の移動経路を表す。制御部２５及び燃料電池制御部３４と多くの機能ブロックとの間には制御信号又は通信される情報の流れがあるが、見やすさのために図１では省略されており、主要な制御信号等については後述する。制御信号及び情報の通信は、有線通信としてもよいし、無線通信としてもよい。制御信号及び情報の通信には、各階層含め、様々な方式を採用可能である。例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの近距離通信方式による通信を採用することができる。また、赤外線通信、電力線搬送通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）など、様々な伝送メディアを使用することができる。またそれぞれの通信に適した物理層を含む下位の層の上で、各種プロトコル、例えばＺｉｇＢｅｅ ＳＥＰ２．０（Ｓｍａｒｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｒｏｆｉｌｅ２．０）、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）などのような論理層だけ規定される通信プロトコルを動作させてもよい。

太陽電池１１は、太陽光のエネルギーを直流の電力に変換する。太陽電池１１は、例えば光電変換セルを有する発電部がマトリクス状に接続され、所定の短絡電流（例えば１０［Ａ］）を出力するように構成される。太陽電池１１は、シリコン系多結晶太陽電池、シリコン系単結晶太陽電池、またはＣＩＧＳ等薄膜系太陽電池等、光電変換可能なものであればその種類は制限されない。

蓄電池１２は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の蓄電池から構成される。蓄電池１２は、充電された電力を放電することにより、電力を供給可能である。また、蓄電池１２は、系統、太陽電池１１から供給される電力に加え、後述の通り、燃料電池システム３０から供給される電力を充電可能である。

電力供給機器２０は、太陽電池１１及び蓄電池１２から供給される直流の電力と、系統及び燃料電池システム３０から供給される交流の電力との変換を行うとともに、連系運転および自立運転の切り替え制御を行う。電力供給機器２０は、電力変換部２１と、連系運転スイッチ２２、２３と、自立運転スイッチ２４と、電力供給機器２０全体を制御する制御部２５と、記憶部２６と、を備える。また、連系運転スイッチ２３は、電力供給機器２０外に出すよう構成してもよい。

電力変換部２１は、双方向インバータであって、太陽電池１１及び蓄電池１２から供給される直流の電力を交流の電力に変換し、また、系統及び燃料電池システム３０から供給される交流の電力を直流の電力に変換する。また、電力変換部２１の前段に、太陽電池１１および蓄電池１２からの直流電力を一定の電圧まで昇圧するコンバータを設けてもよい。

連系運転スイッチ２２、２３、及び自立運転スイッチ２４は、それぞれリレー、トランジスタなどにより構成され、オン／オフ制御される。図示の通り、自立運転スイッチ２４は、燃料電池システム３０と蓄電池１２との間に配される。連系運転スイッチ２２、２３と自立運転スイッチ２４とは、少なくとも双方が同時にオンとならないように、同期して切り替えられる。より詳しくは、連系運転スイッチ２２、２３がオンとなるとき、自立運転スイッチ２４は同期してオフとなり、自立運転スイッチ２４がオンとなるとき、連系運転スイッチ２２、２３は同期してオフとなる。連系運転スイッチ２２、２３および自立運転スイッチ２４の同期制御は、連系運転スイッチ２２、２３への制御信号の配線を自立運転スイッチ２４に分岐させることによりハードウェア的に実現される。また、スイッチ毎に同一の制御信号に対するオンとオフの状態を区別して設定可能なことはいうまでもない。また、連系運転スイッチ２２、２３および自立運転スイッチ２４の同期制御は、制御部２５によりソフトウェア的に実現することも可能である。

制御部２５は、例えばマイクロコンピュータで構成され、系統電圧の上昇や停電等の状態等に基づいて、電力変換部２１、連系運転スイッチ２２、２３、自立運転スイッチ２４等の各部の動作を制御する。制御部２５は、連系運転時には、連系運転スイッチ２２、２３をオン、自立運転スイッチ２４をオフに切り替える。また、制御部２５は、自立運転時には、連系運転スイッチ２２、２３をオフ、自立運転スイッチ２４をオンに切り替える。

また、制御部２５は、太陽電池１１の発電量の実績値と、蓄電池１２の充電に関する状態の実績とを、時間毎にデータとして記憶部２６に記憶させる。また、制御部２５は、後述する燃料電池システム３０の燃料電池制御部３４と連携して、燃料電池３１の発電量の実績値と、貯湯槽３３に生成させた湯の貯湯量の実績値とを、時間毎にデータとして記憶部２６に記憶させる。また、制御部２５は、太陽電池１１の売電量の実績値と、電力供給システム１における買電の電力量（以下、適宜「買電量」と略記する）の実績値との時間毎のデータを、電力計等から取得し、記憶部２６に記憶させる。さらに、制御部２５は、燃料電池制御部３４から受信する貯湯槽３３に溜める湯の設定温度を受信し、記憶部２６に記憶させる。

ここで、所定時間毎に記憶とは、複数の時刻それぞれに対応づけて記憶することであり、一定時間毎に定期的に記憶してもよいし、不規則な時間間隔で記憶してもよい。また、蓄電池１２の充電に関する状態の実績とは、例えば、充電量の実績値、充電中か否かの実績、設定モード（非常時にしか使用できないモード等）の実績などである。記憶部２６は、このような電力供給システム１に関する各種実績値のデータを、少なくとも１日分、例えば数日分記憶する。また、制御部２５は、後述するように、電力供給システム１に関する各種実績値のデータの記憶や電力供給システム１の制御を、必要に応じて燃料電池システム３０の燃料電池制御部３４とデータを授受しながら連携して実行する。

記憶部２６は、電力供給機器２０における各種設定情報を記憶する他、制御部２５により生成されたデータ、例えば、上述の電力供給システム１に関して所定時間毎に記憶された各種データを蓄積する。また、記憶部２６は、制御部２５がアクセス可能なインターネット等のネットワーク上に備えられていてもよい。

燃料電池システム３０は、燃料電池３１と、燃料電池電力変換部３２と、貯湯槽３３と、燃料電池制御部３４と、燃料電池記憶部３５とを備える。燃料電池３１は、水素を用いて空気中の酸素との化学反応により直流の電力を発電するものであり、例えば本実施形態では、ＰＥＦＣである。燃料電池電力変換部３２は、本実施形態ではインバータであって、燃料電池３１によって発電された直流電力を１００［Ｖ］あるいは２００［Ｖ］の交流電力に変換する。これにより、燃料電池システム３０は、電力供給機器２０を介さずとも負荷４２に対する交流電力の供給が可能となり、必ずしも電力供給機器２０との接続を想定して設計されたものではなく、汎用性を有するシステムとして用いることができる。貯湯槽３３は、燃料電池システム３０の燃料電池３１が発電する際に発生する熱を熱源として予め設定された設定温度に達した湯を貯水する。また、設定温度は、ユーザ操作により設定されてもよいし、所定のアルゴリズムに従って設定されてもよい。また、貯湯槽３３は、設定温度に達した湯が冷めないようにヒーター等を設けていてもよい。

燃料電池制御部３４は、例えばマイクロコンピュータで構成され、発電に関して燃料電池３１及び燃料電池電力変換部３２を制御すると共に、発熱に関して貯湯槽３３に貯める湯の設定温度を管理し、貯湯槽３３の貯湯量が所定値、例えば貯湯槽の満杯時の貯湯量に達すると、燃料電池３１の発電を停止させる。また、燃料電池制御部３４は、貯湯槽３３に貯める湯の設定温度を、予め定められた上限温度までの範囲で設定し、制御部２５に送信することができる。また、燃料電池制御部３４は、燃料電池３１の発電量の実績値と、貯湯槽３３に生成させた湯の貯湯量の実績値とを、時間毎にデータとして燃料電池記憶部３５に記憶させると共に、制御部２５に送信する。さらに、燃料電池制御部３４は、後述する電力供給システム１の制御を、電力供給機器２０の制御部２５とデータを授受しながら連携して実行する。また、電力供給システム１は、電力供給機器２０の制御部２５又は燃料電池システム３０の燃料電池制御部３４の何れか一方のみを備えて、その一方に他方の分の処理を実行させてもよい。

燃料電池記憶部３５は、燃料電池システム３０における各種設定情報を記憶する他、燃料電池制御部３４により生成されたデータ、例えば燃料電池３１の発電量の実績値と、貯湯槽３３に生成させた湯の貯湯量の実績値とが所定時間毎に記憶されたデータを蓄積する。また、これらのデータは、燃料電池制御部３４がアクセス可能なインターネット等のネットワーク上に記憶していてもよい。また、電力供給システム１は、電力供給機器２０の記憶部２６又は燃料電池システム３０の燃料電池記憶部３５の何れか一方のみを備えて、その一方に他方の分のデータを記憶させてもよい。

燃料電池システム３０は、対応する電流センサ５０が順潮流を検出する間発電を行うものであり、発電時には負荷４２の消費電力に追従する負荷追従運転又は所定の定格電力値による定格運転を行う。停止状態の燃料電池システム３０は電流センサ５０が順潮流を検出すると起動する。負荷追従運転時の追従範囲は、例えば２００〜７００Ｗであり、定格運転時の定格電力値は、例えば７００Ｗである。また、燃料電池システム３０は、一般に定格運転の方が発電効率が良い。

分電盤４１は、連系運転時に系統より供給される電力を複数の支幹に分岐させて負荷４２に分配する。また、分電盤４１は、複数の分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、燃料電池システム３０）から供給される電力を、複数の支幹に分岐させて負荷４２に分配する。ここで、負荷４２とは、電力を消費する電力負荷であり、たとえば家庭内で使用されるエアコン、電子レンジ、テレビ等の各種電器製品や、商工業施設で使用される空調機や照明器具などの機械、照明設備等である。

電流センサ５０は、系統及び燃料電池システム３０の間を流れる電流を検出する。日本では、燃料電池システム３０が発電する電力は売電禁止と規定されているため、電流センサ５０が系統側への逆潮流（売電方向の電流）を検出した場合、燃料電池システム３０は発電を停止する。電流センサ５０が順潮流を検出する間、燃料電池システム３０は負荷４２に自身から電力を供給できるものとして負荷追従運転又は定格運転での発電を実行する。

図２は、第１実施形態に係る電力供給システム１の制御方法を説明するフローチャートである。本フローチャートの処理は、ユーザ操作により実行を開始してもよいし、一定時間毎、例えば毎日、一週間毎、１ヶ月毎、季節毎等のタイミングで実行を開始してもよい。また、以下のステップＳ１０１は時間帯決定ステップともいい、ステップＳ１０２、Ｓ１０４は推定値算出ステップともいい、ステップＳ１０３、Ｓ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０８、Ｓ１１０、Ｓ１１１は温度変更ステップともいう。

まず、制御部２５は、記憶部２６に蓄積された太陽電池１１の発電量の実績値から、一日のうちで太陽電池１１の発電量が最大となる時間帯を決定する（ステップＳ１０１）。この決定に用いる実績値としては、過去の連続する所定日数の実績値でもよいし、一定日数毎の実績値でもよい。また、時間帯としては、一定の幅を持った時間、例えば１時間や２時間とすることができる。太陽電池１１の発電量が最大となる時間帯は、例えば、時間帯毎の太陽電池１１の発電量の実績値の過去数日分の平均値を算出することで決定することができる。

次に、制御部２５は、記憶部２６に蓄積された太陽電池１１の発電量の実績値及び売電量の実績値に基づいて、ステップＳ１０１で算出した時間帯における太陽電池１１の発電量の推定値及び売電量の推定値を算出する（ステップＳ１０２）。ここで、太陽電池１１の発電量の推定値及び売電量の推定値は、例えば、ステップＳ１０１で算出した時間帯における太陽電池１１の発電量の実績値及び売電量の実績値の過去数日分の各平均値とすることができる。

そして、制御部２５は、ステップＳ１０２で算出した発電量の推定値に対する売電量の推定値の割合が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで用いる所定値は、任意に設定することができ、予め記憶部２６に記憶されている。

制御部２５は、発電量の推定値に対する売電量の推定値の割合が所定値を超えると判定するとき（ステップＳ１０３のＮｏ）、ステップＳ１０１で算出した時間帯において十分に売電できていると判断して、処理を終了する。一方、制御部２５は、発電量の推定値に対する売電量の推定値の割合が所定値以下であると判定するとき（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、記憶部２６に蓄積された燃料電池３１の発電量の実績値及び貯湯槽３３内の貯湯量の実績値に基づいて、ステップＳ１０１で算出した時間帯における燃料電池３１の発電量の推定値及び貯湯槽３３内の貯湯量の推定値を算出する（ステップＳ１０４）。ここで、燃料電池３１の発電量の推定値及び貯湯槽３３内の貯湯量の推定値は、例えば、ステップＳ１０１で算出した時間帯における燃料電池３１の発電量の実績値及び貯湯槽３３内の貯湯量の実績値の過去数日分の各平均値とすることができる。

制御部２５は、ステップＳ１０４で算出した燃料電池３１の発電量の推定値がゼロであり、かつ、貯湯槽３３内の貯湯量の推定値が所定値に達しているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

制御部２５は、燃料電池３１の発電量の推定値がゼロを超えているとき及び貯湯槽３３内の貯湯量の推定値が所定値未満であるときの少なくとも一方であると判定するとき（ステップＳ１０５のＮｏ）、処理を終了する。一方、制御部２５は、燃料電池３１の発電量の推定値がゼロであり、かつ、貯湯槽３３内の貯湯量の推定値が所定値に達していると判定するとき（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、ステップＳ１０６の処理に進む。

制御部２５は、記憶部２６に蓄積された蓄電池１２の充電に関する状態の実績に基づいて、ステップＳ１０１で算出した時間帯において蓄電池１２の放電量を増やせるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。例えば、蓄電池１２の充電量が極端に低い、充電中である、蓄電池１２が非常時にしか使用できないモードに設定されている等の場合には、制御部２５は蓄電池１２の放電量は増やせないと判定する。制御部２５は、蓄電池１２の放電量を増やせると判定するとき（ステップＳ１０６のＹｅｓ）、ステップＳ１０１で算出した時間帯における蓄電池１２の放電量を増やすように設定し（ステップＳ１０７）、処理を終了する。一方、制御部２５は、蓄電池１２の放電量を増やせないと判定するとき（ステップＳ１０６のＮｏ）、ステップＳ１０１で算出した時間帯における設定温度を上昇させるように予約設定する（ステップＳ１０８）。

制御部２５は、ステップＳ１０１で算出した時間帯の開始時刻まで待機し、その時点で設定されている貯湯槽３３に貯める湯の設定温度を、記憶部２６から読み出す（ステップＳ１０９）。ここで、ステップＳ１０１で算出した時間帯の開始時刻は、例えば開始時刻ちょうどでもよいし、開始時刻よりも所定時間前の時刻でもよい。

制御部２５は、読み出した設定温度が設定可能な上限温度よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１１０）。制御部２５は、設定温度が上限温度よりも低くないと判定するとき（ステップＳ１０９のＮｏ）、処理を終了する。一方、制御部２５は、設定温度が設定可能な上限温度よりも低いと判定するとき（ステップＳ１０９のＹｅｓ）、ステップＳ１０８における予約設定に従って設定温度を上昇させ（ステップＳ１１１）、処理を終了する。ここで、ステップＳ１１１においては、設定温度の上昇はステップＳ１０１で算出した時間帯の間だけでよく、その時間帯の経過後は元の設定温度に戻すことが安全上好ましい。

このように、本実施形態によれば、太陽電池１１の発電量が最大となる時間帯に発電量に対する売電量が低いことが過去の実績値から算出されると、燃料電池３１の発電の際に発生する熱を熱源とする湯の設定温度を、その時間帯において上昇させることで、燃料電池３１の発電を負荷４２に供給し、その分だけ効率よく売電量を増やすことができる。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態に係る電力供給システム１について説明する。第２実施形態に係る電力供給システム１は、第１実施形態に係る電力供給システム１と同一の構成からなるため、構成についての説明を省略する。

図３は、第２実施形態に係る電力供給システム１の制御方法を説明するフローチャートである。本フローチャートの処理は、ユーザ操作により実行を開始してもよいし、一定時間毎、例えば毎日、一週間毎、１ヶ月毎、季節毎等のタイミングで実行を開始してもよい。また、以下のステップＳ２０１は時間帯決定ステップともいい、ステップＳ２０４は推定値算出ステップともいい、ステップＳ２０５、Ｓ２０６、Ｓ２０８、Ｓ２１０、Ｓ２１１は温度変更ステップともいう。

燃料電池制御部３４は、燃料電池記憶部３５に蓄積された買電量のデータから、一日のうちで買電量が最大となる時間帯を算出する（ステップＳ２０１）。この算出に用いるデータとしては、過去の連続する所定日数のデータでもよいし、一定日数毎のデータでもよい。また、時間帯としては、一定の幅を持った時間、例えば１時間や２時間とすることができる。買電量が最大となる時間帯は、例えば、時間帯毎の買電量について、算出に用いたデータの平均値を取ることで算出することができる。以後のステップＳ２０４〜Ｓ２１１は、第１実施形態における、ステップＳ１０４〜１１１とそれぞれ同様の処理であるため、説明を省略する。ただし、ステップＳ２０４、Ｓ２０６、Ｓ２０７、Ｓ２０８、Ｓ２０９では、ステップＳ１０１で算出した時間帯の代わりにステップＳ２０１で算出した時間帯を用いる。

このように、本実施形態によれば、買電量が最大となる時間帯を過去のデータから算出し、燃料電池３１の発電の際に発生する熱を蓄熱する湯の設定温度を、その時間帯において上昇させることで、燃料電池３１の発電を負荷４２に供給し、その分だけ効率よく買電量を抑えることができる。

また、第１実施形態における制御及び第２実施形態における制御は、同一の実施形態に係る電力供給システム１において同時に実現してもよい。すなわち、第１実施形態おける太陽電池１１の発電量が最大になる時間帯と、第２実施形態における買電量が最大になる時間帯との双方について、上記各ステップの処理を実行することができる。

また、上記各ステップの処理を、第１実施形態おける太陽電池１１の発電量が最大になる時間帯、及び／又は第２実施形態における買電量が最大になる時間帯について実行する構成としたが、これらの時間帯には必ずしも限定されず、任意の所望の時間帯において実行することができる。

さらに、第１実施形態及び第２実施形態における制御を、制御部２５が記憶部２６を用いて実行するとしたが、燃料電池制御部３４が燃料電池記憶部３５を用いて実行してもよいし、制御部２５及び燃料電池制御部３４が連携しながら記憶部２６及び燃料電池記憶部３５を用いて実行してもよい。また、別途設置されたＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等が制御部２５及び燃料電池制御部３４と通信を行うことで、第１実施形態及び第２実施形態における制御を実行するとしてもよい。

本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

１ 電力供給システム
１１ 太陽電池
１２ 蓄電池
２０ 電力供給機器
２１ 電力変換部
２２，２３ 連系運転スイッチ
２４ 自立運転スイッチ
２５ 制御部
２６ 記憶部
３０ 燃料電池システム
３１ 燃料電池
３２ 燃料電池電力変換部
３３ 貯湯槽
３４ 燃料電池制御部
３５ 燃料電池記憶部
４１ 分電盤
４２ 負荷
５０ 電流センサ

Claims (7)

1. 発電に際して発生する熱を熱源として、所定の設定温度の湯を生成させる燃料電池を制御する制御方法であって、
   太陽電池の発電量の実績値と、前記太陽電池で発電した電力の売電量の実績値と、を所定時間毎に記憶する記憶ステップと、
   前記太陽電池の発電量が最大となる時間帯を、記憶した前記発電量の実績値に基づいて決定する時間帯決定ステップと、
   前記最大となる時間帯における前記太陽電池の発電量の推定値および売電量の推定値を、記憶した前記発電量の実績値および前記売電量の実績値に基づいて算出する第１の推定値算出ステップと、
   前記発電量の推定値に対する前記売電量の推定値の割合が所定値以下であるときに、前記最大となる時間帯において、前記所定の設定温度を上昇させる温度変更ステップとを含む
   ことを特徴とする制御方法。
2. 前記燃料電池の発電量の実績値と、前記生成させた湯の貯湯量の実績値とを所定時間毎に記憶する第２の記憶ステップと、
   前記最大となる時間帯における前記燃料電池の発電量の推定値および前記貯湯量の推定値を、記憶した前記燃料電池の発電量の実績値および前記貯湯量の実績値に基づいて算出する第２の推定値算出ステップとを、さらに備え、
   前記温度変更ステップにおいて、前記燃料電池の発電量の推定値がゼロであり、かつ前記貯湯量の推定値が所定値に達しているときに、前記所定の設定温度を上昇させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
3. 前記温度変更ステップにおいて、前記所定の設定温度が設定可能な上限温度より低いときに、前記所定の設定温度を上昇させる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御方法。
4. 蓄電池の充電に関する状態の実績を所定時間毎に記憶する第３の記憶ステップをさらに備え、
   前記温度変更ステップにおいて、前記最大となる時間帯において前記蓄電池が放電量を増やせないと、記憶した前記蓄電池の充電に関する状態の実績に基づいて判定するとき、前記所定の設定温度を上昇させる
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の制御方法。
5. 買電量の実績値を所定時間毎に記憶する第４の記憶ステップと、
   前記買電量が最大になる時間帯を、記憶した前記買電量の実績値に基づいて決定する第２の時間帯決定ステップと、をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の電力供給システムの制御方法。
6. 太陽電池と、
   発電に際して発生する熱を熱源として、所定の設定温度の湯を生成させる燃料電池と、
   前記太陽電池の発電量の実績値と、前記太陽電池で発電した電力の売電量の実績値と、を所定時間毎に取得し、前記太陽電池の発電量が最大となる時間帯を、取得した前記発電量の実績値に基づいて決定し、前記最大となる時間帯における前記太陽電池の発電量の推定値および売電量の推定値を、記憶した前記発電量の実績値および前記売電量の実績値に基づいて算出し、前記発電量の推定値に対する前記売電量の推定値の割合が所定値以下であるときに、前記最大となる時間帯において、前記所定の設定温度を上昇させる、制御部とを備える
   ことを特徴とする電力供給システム。
7. 太陽電池の発電量の実績値と、前記太陽電池で発電した電力の売電量の実績値と、を所定時間毎に取得し、前記太陽電池の発電量が最大となる時間帯を、取得した前記発電量の実績値に基づいて決定し、前記最大となる時間帯における前記太陽電池の発電量の推定値および売電量の推定値を、記憶した前記発電量の実績値および前記売電量の実績値に基づいて算出し、前記発電量の推定値に対する前記売電量の推定値の割合が所定値以下であるときに、前記最大となる時間帯において、発電に際して発生する熱を熱源として所定の設定温度の湯を生成させる燃料電池の前記所定の設定温度を上昇させる、制御部を備える
   ことを特徴とする電力供給機器。

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