JP2017175768A

JP2017175768A - Thermoelectric cogeneration system

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Publication number: JP2017175768A
Application number: JP2016058894A
Authority: JP
Inventors: 正美濱走; Masami Hamaso; 幸嗣桝本; Yukitsugu Masumoto; 田中　雅士; Masashi Tanaka; 雅士田中; 義彦小山; Yoshihiko Koyama; 真吾渡邉; Shingo Watanabe; 和秀指原; Kazuhide Sashihara
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2017-09-28

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermoelectric cogeneration system which can suppress the occurrence of a full charged state of a heat storage device.SOLUTION: In a thermoelectric cogeneration system, a power-consuming device has an external device 30 which can work while consuming an output power of a thermoelectric cogeneration device 10 according to an action order from a controller C. The controller C causes the external device 30 to perform a power consumption-increasing operation to increase the power consumption by the external device when determining an excessive power condition in which the thermoelectric cogeneration device 10 outputs an excessive power to be satisfied. The controller keeps the external device from performing the power consumption-increasing operation when determining the excessive power condition to be unsatisfied.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、熱と電気とを併せて発生させる熱電併給装置と、蓄熱装置と、熱電併給装置の出力電力を消費可能な電気ヒーター装置とを備える熱電併給システムに関する。 The present invention relates to a combined heat and power system including a combined heat and power device that generates heat and electricity, a heat storage device, and an electric heater device that can consume output power of the combined heat and power device.

特許文献１には、熱と電気とを併せて発生させる熱電併給装置と、蓄熱装置と、熱電併給装置の出力電力を消費可能な電気ヒーター装置とを備える熱電併給システムが記載されている。熱電併給装置で発生した電気は電力消費装置に供給され、熱電併給装置で発生した熱は蓄熱装置に蓄えられる、或いは、熱消費装置に供給される。 Patent Document 1 describes a combined heat and power system including a combined heat and power device that generates heat and electricity, a heat storage device, and an electric heater device that can consume the output power of the combined heat and power device. Electricity generated in the combined heat and power supply device is supplied to the power consuming device, and heat generated in the combined heat and power supply device is stored in the heat storage device or supplied to the heat consumption device.

熱に関して説明すると、熱電併給装置と蓄熱装置との間で熱媒を循環させて、その熱媒によって熱電併給装置から回収した熱を蓄熱装置で蓄えるという方式が採用される。つまり、その場合の熱媒は、熱電併給装置から熱を回収する役割と、熱電併給装置を冷却する役割とを担っている。従って、蓄熱装置で既に蓄えられている熱量が多くなると、熱電併給装置へと供給される熱媒の温度が高くなる。そして、熱電併給装置へ供給する熱媒の温度が高くなると、熱電併給装置を十分に冷却できないという問題が生じる。そのため、蓄熱装置の蓄熱量が多くなり過ぎると、熱電併給装置の運転を停止しなければならないという問題が生じる。 Explaining about heat, a system is adopted in which a heat medium is circulated between the combined heat and power supply device and the heat storage device, and the heat collected from the heat and power supply device by the heat medium is stored in the heat storage device. That is, the heat medium in that case has a role of recovering heat from the combined heat and power supply device and a role of cooling the combined heat and power supply device. Therefore, when the amount of heat already stored in the heat storage device increases, the temperature of the heat medium supplied to the combined heat and power supply device increases. And if the temperature of the heat medium supplied to the combined heat and power supply device becomes high, there arises a problem that the combined heat and power supply device cannot be cooled sufficiently. Therefore, if the amount of heat stored in the heat storage device becomes too large, there arises a problem that the operation of the combined heat and power supply device must be stopped.

特開２０１５−０７３３６７号公報（段落００６０、図６など）Japanese Patent Laying-Open No. 2015-073367 (paragraph 0060, FIG. 6, etc.)

熱電併給装置は出力が大きい方が運転メリットは大きくなるため、可能ならば大きな出力で運転させることが好ましい。熱電併給装置で発生する熱量が多くなると、熱媒によって回収されて蓄熱装置に新たに蓄えられる熱量も増える。また、発生する電力が大きくなると、電力消費装置で消費できなかった余剰電力が発生することもある。その場合、電気ヒーターで消費して、その熱を蓄熱装置に新たに蓄えることになる。そして、蓄熱装置に蓄えられている熱量が増え過ぎて上限値に達すると（即ち、満蓄状態になると）、熱電併給装置の運転を停止せざるを得なくなるという問題が生じる。 Since the combined heat and power supply device has a larger operation merit when the output is larger, it is preferable to operate at a larger output if possible. As the amount of heat generated by the combined heat and power supply device increases, the amount of heat recovered by the heat medium and newly stored in the heat storage device also increases. Further, when the generated power increases, surplus power that cannot be consumed by the power consuming device may be generated. In that case, the heat is consumed by the electric heater and the heat is newly stored in the heat storage device. Then, when the amount of heat stored in the heat storage device increases excessively and reaches the upper limit value (that is, when the full storage state is reached), there arises a problem that the operation of the combined heat and power supply device must be stopped.

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、蓄熱装置の満蓄状態の発生を抑制できる熱電併給システムを提供する点にある。 This invention is made | formed in view of said subject, The objective exists in the point which provides the combined heat and power system which can suppress generation | occurrence | production of the full storage state of a thermal storage apparatus.

上記目的を達成するための本発明に係る熱電併給システムの特徴構成は、熱と電気とを併せて発生させる熱電併給装置と、蓄熱装置と、前記熱電併給装置の出力電力を消費可能な電気ヒーター装置と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記熱電併給装置を運転しているとき、前記熱電併給装置で発生された熱の回収と、前記蓄熱装置への蓄熱とを行わせ、前記熱電併給装置の電力系統への連系運転時には電力消費装置に対して前記電力系統及び前記熱電併給装置の少なくとも何れか一方から電力を供給し、前記熱電併給装置の自立運転時には前記電力消費装置に対して前記熱電併給装置から電力を供給し、前記熱電併給装置の出力電力のうちの余剰電力を前記電気ヒーター装置で消費させて、当該電気ヒーター装置で発生する熱を前記蓄熱装置に蓄えさせる熱電併給システムであって、
前記電力消費装置は、前記制御装置からの動作指令に応じて当該熱電併給装置の出力電力を消費して動作できる外部機器を有し、
前記制御装置は、前記熱電併給装置の出力電力が過剰になる電力過剰条件が満たされると判定したとき、前記外部機器の消費電力を増加させる消費電力増加運転を行わせ、前記電力過剰条件が満たされないと判定したとき、前記消費電力増加運転を行わせない点にある。 In order to achieve the above object, the characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention includes a combined heat and power device that generates heat and electricity, a heat storage device, and an electric heater that can consume the output power of the combined heat and power device. An apparatus and a control device, and when the control device is operating the combined heat and power supply device, the control device collects heat generated in the combined heat and power supply device and stores heat in the heat storage device. At the time of interconnection operation to the power system of the combined heat and power device, power is supplied from at least one of the power system and the combined heat and power device to the power consumption device, and to the power consumption device during the independent operation of the combined heat and power device. On the other hand, electric power is supplied from the combined heat and power supply device, surplus power of the output power of the combined heat and power supply device is consumed by the electric heater device, and heat generated by the electric heater device is stored. A cogeneration system that makes stored in the device,
The power consuming device has an external device that can operate by consuming the output power of the combined heat and power device according to an operation command from the control device,
When it is determined that an excess power condition that causes the output power of the combined heat and power supply apparatus to be excessive is satisfied, the control device performs a power consumption increase operation that increases the power consumption of the external device, and the excess power condition is satisfied. When it is determined not to be performed, the power consumption increasing operation is not performed.

上記特徴構成によれば、制御装置は、熱電併給装置の出力電力が過剰になる電力過剰条件が満たされると判定したとき、外部機器の消費電力増加運転を行わせることにより、熱電併給装置の出力電力の少なくとも一部をその消費電力増加運転によって消費できる。これに対して、制御装置は、熱電併給装置の出力電力が過剰になる電力過剰条件が満たされないと判定したとき、上記消費電力増加運転を行わないことにより、熱電併給装置の出力電力がその消費電力増加運転によって消費されないようにできる。
このように、制御装置は、熱電併給装置の出力電力の少なくとも一部を消費電力増加運転によって消費させることで、熱電併給装置の出力電力の余剰分を消費するため電気ヒーター装置の消費電力、即ち、電気ヒーター装置での発熱量を少なくすることができる。その結果、蓄熱装置に蓄える熱量が増え過ぎることを回避できる。
従って、蓄熱装置の満蓄状態の発生を抑制できる熱電併給システムを提供できる。 According to the above characteristic configuration, when the control device determines that the excess power condition in which the output power of the combined heat and power device becomes excessive is satisfied, the control device outputs the output of the combined heat and power device by causing the external device to perform a power consumption increasing operation. At least part of the power can be consumed by the power consumption increasing operation. On the other hand, when the controller determines that the excess power condition that causes the output power of the combined heat and power supply device to be excessive is not satisfied, the output power of the combined heat and power device is consumed by not performing the above power consumption increasing operation. It can be prevented from being consumed by the power increase operation.
In this way, the control device consumes a surplus of the output power of the combined heat and power device by consuming at least part of the output power of the combined heat and power device by the power consumption increasing operation, that is, the power consumption of the electric heater device, that is, The amount of heat generated by the electric heater device can be reduced. As a result, it is possible to avoid an excessive increase in the amount of heat stored in the heat storage device.
Therefore, it is possible to provide a combined heat and power system that can suppress the occurrence of the fully stored state of the heat storage device.

本発明に係る熱電併給システムの別の特徴構成は、前記制御装置は、前記消費電力増加運転が行われないときの前記熱電併給装置の出力電力に余剰が発生するとき、前記電力過剰条件が満たされると判定し、前記消費電力増加運転が行われないときの前記熱電併給装置の出力電力に余剰が発生しないとき、前記電力過剰条件が満たされないと判定する点にある。 Another characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention is that the control device satisfies the excess power condition when surplus occurs in the output power of the combined heat and power device when the power consumption increasing operation is not performed. It is determined that the excess power condition is not satisfied when no surplus occurs in the output power of the cogeneration apparatus when the operation for increasing power consumption is not performed.

上記特徴構成によれば、消費電力増加運転が行われないときの熱電併給装置の出力電力に余剰が発生するとき、外部機器の消費電力増加運転を行わせることにより、熱電併給装置の出力電力の少なくとも一部をその消費電力増加運転によって消費できる。つまり、消費電力増加運転が行われないときの熱電併給装置の出力電力に余剰が発生するとしても、消費電力増加運転を行うことで、その余剰電力を小さくできる。 According to the above characteristic configuration, when there is a surplus in the output power of the combined heat and power device when the increased power consumption operation is not performed, the output power of the combined heat and power device is increased by performing the increased power consumption operation of the external device. At least a part can be consumed by the operation of increasing the power consumption. That is, even if surplus occurs in the output power of the combined heat and power device when the power consumption increasing operation is not performed, the surplus power can be reduced by performing the power consumption increasing operation.

本発明に係る熱電併給システムの更に別の特徴構成は、前記外部機器は、水栓に水を供給するための給水管の途中に設けられる貯水部と、当該貯水部に貯えられている水をジュール熱によって加熱できる第１ヒーター部と、前記第１ヒーター部の消費電力を調節する第１消費電力調節部とを有する温水生成器を備え、前記制御装置は、前記第１消費電力調節部の動作を制御して前記温水生成器の消費電力を調節する点にある。 Still another characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention is that the external device includes a water storage section provided in the middle of a water supply pipe for supplying water to the faucet, and water stored in the water storage section. A hot water generator having a first heater unit that can be heated by Joule heat and a first power consumption adjusting unit that adjusts the power consumption of the first heater unit; and the control device includes: The point is to control the power consumption of the hot water generator by controlling the operation.

上記特徴構成によれば、制御装置が温水生成器の消費電力を増加調節することで上記消費電力増加運転を実行できる。 According to the feature configuration, the control device can execute the power consumption increase operation by increasing and adjusting the power consumption of the hot water generator.

本発明に係る熱電併給システムの更に別の特徴構成は、前記外部機器は、便座をジュール熱によって加熱できる第２ヒーター部と、前記第２ヒーター部の消費電力を調節する第２消費電力調節部とを有する便座加熱器を備え、前記制御装置は、前記第２消費電力調節部の動作を制御して前記便座加熱器の消費電力を調節する点にある。 Still another characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention is that the external device includes a second heater unit that can heat the toilet seat by Joule heat, and a second power consumption adjusting unit that adjusts the power consumption of the second heater unit. And the control device controls the operation of the second power consumption adjusting unit to adjust the power consumption of the toilet seat heater.

上記特徴構成によれば、制御装置が便座加熱器の消費電力を増加調節することで上記消費電力増加運転を実行できる。 According to the above characteristic configuration, the controller can increase the power consumption of the toilet seat heater to increase the power consumption.

本発明に係る熱電併給システムの更に別の特徴構成は、前記外部機器は、水栓に水を供給するための給水管の途中に巻き付けられて、当該給水管内に存在する水をジュール熱によって加熱できる第３ヒーター部と、前記第３ヒーター部の消費電力を調節する第３消費電力調節部とを有する水加熱器を備え、前記制御装置は、前記第３消費電力調節部の動作を制御して前記水加熱器の消費電力を調節する点にある。 Still another characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention is that the external device is wound around a water supply pipe for supplying water to the faucet, and heats water existing in the water supply pipe by Joule heat. A water heater having a third heater unit that can be adjusted and a third power consumption adjusting unit that adjusts the power consumption of the third heater unit, and the control device controls the operation of the third power consumption adjusting unit. Therefore, the power consumption of the water heater is adjusted.

上記特徴構成によれば、制御装置が水加熱器の消費電力を増加調節することで上記消費電力増加運転を実行できる。 According to the above characteristic configuration, the control device can perform the power consumption increase operation by increasing and adjusting the power consumption of the water heater.

熱電併給システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a combined heat and power system. 外部機器としての温水生成器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the warm water generator as an external apparatus. 外部機器としての便座加熱器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the toilet seat heater as an external apparatus. 外部機器としての水加熱器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the water heater as an external apparatus.

＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の第１実施形態に係る熱電併給システムについて説明する。
図１は、熱電併給システムの構成を示す図である。図示するように、熱電併給システムは、熱と電気とを併せて発生させる発電ユニット１０（本発明の熱電併給装置の一例）と、蓄熱装置２１と、発電ユニット１０の出力電力を消費可能な余剰電力消費用ヒーター２２（本発明の電気ヒーター装置の一例）と、制御装置Ｃとを備える。 <First Embodiment>
A cogeneration system according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a combined heat and power system. As shown in the figure, the combined heat and power system is a surplus capable of consuming the output power of the power generation unit 10 (an example of the heat and power supply apparatus of the present invention) that generates heat and electricity together, the heat storage device 21, and the power generation unit 10. A power consuming heater 22 (an example of the electric heater device of the present invention) and a control device C are provided.

〔発電ユニット〕
本実施形態において、発電ユニット１０が有する燃料電池部１２は、水素などの燃料ガスが供給される燃料極と酸素が供給される空気極とを有するセルが複数個積層されたセルスタックを有して構成される。燃料電池部１２は、固体高分子形のセルや固体酸化物形のセルなど、様々なタイプのセルを用いて構成できる。また、本実施形態の発電ユニット１０は、燃料電池部１２に対して、炭化水素等の水蒸気改質によって生成した燃料ガス（水素等）を供給するための燃料改質部１３を併せて備えている。尚、図示は省略するが、燃料改質部１３に炭化水素等の原燃料を供給するためのブロア及び水を供給するためのポンプや、燃料電池部１２の空気極に酸素（空気）を供給するためのブロアや、燃料電池部１２のセルを冷却すると共に熱回収を行う冷却水を流すためのポンプなどが付属機器１４として設けられている。 [Power generation unit]
In the present embodiment, the fuel cell unit 12 included in the power generation unit 10 has a cell stack in which a plurality of cells each having a fuel electrode supplied with a fuel gas such as hydrogen and an air electrode supplied with oxygen are stacked. Configured. The fuel cell unit 12 can be configured using various types of cells such as a polymer cell and a solid oxide cell. The power generation unit 10 of the present embodiment also includes a fuel reforming unit 13 for supplying a fuel gas (hydrogen etc.) generated by steam reforming of hydrocarbons or the like to the fuel cell unit 12. Yes. Although illustration is omitted, oxygen (air) is supplied to a blower for supplying raw fuel such as hydrocarbons to the fuel reforming unit 13 and a pump for supplying water and an air electrode of the fuel cell unit 12. As an accessory device 14, there are provided a blower for performing the operation, a pump for cooling the cells of the fuel cell unit 12 and flowing cooling water for heat recovery.

燃料電池部１２の発電電力は、インバータを有する、或いは、コンバータ及びインバータ等を有する電力変換部１１を介して連系電力線４及び自立電力線５の何れか一方に出力される。尚、本実施形態では、燃料電池部１２から出力される電力のことを発電電力と記載し、発電ユニット１０から出力される電力のことを出力電力と記載する。電力変換部１１から連系電力線４に出力電力が供給されている状態は、発電ユニット１０が連系運転を行っている状態であると言える。これに対して、電力変換部１１から自立電力線５に出力電力が供給されている状態は、発電ユニット１０が自立運転を行っている状態であると言える。また、連系電力線４は、電力系統１に接続される交流線２に対して接続され、その交流線２は切替スイッチ６に接続されている。自立電力線５は切替スイッチ６に対して上記交流線２とは別に接続されている。切替スイッチ６は、排熱回収ユニット２０にとっての電力供給元を、交流線２を介して供給される電力、及び、自立電力線５を介して供給される電力の何れかに切り替えるように動作する。この切替スイッチ６の動作は、制御装置Ｃによって制御されてもよいし、発電ユニット１０からの電力供給先の変更（即ち、自立電力線５を介した電力供給の有無）に応じて自動的に切替スイッチ６が動作するような構成であってもよい。発電ユニット１０は、電力変換部１２の温度を調節する温度調節部としての冷却ファン１５を有している。 The power generated by the fuel cell unit 12 is output to either the interconnected power line 4 or the independent power line 5 via the power conversion unit 11 having an inverter or having a converter, an inverter, and the like. In the present embodiment, the power output from the fuel cell unit 12 is described as generated power, and the power output from the power generation unit 10 is described as output power. It can be said that the state in which the output power is supplied from the power conversion unit 11 to the interconnection power line 4 is a state in which the power generation unit 10 performs the interconnection operation. On the other hand, it can be said that the state in which output power is supplied from the power conversion unit 11 to the independent power line 5 is a state in which the power generation unit 10 is performing an independent operation. The interconnection power line 4 is connected to an AC line 2 connected to the power system 1, and the AC line 2 is connected to a changeover switch 6. The independent power line 5 is connected to the changeover switch 6 separately from the AC line 2. The changeover switch 6 operates so as to switch the power supply source for the exhaust heat recovery unit 20 to either the power supplied via the AC line 2 or the power supplied via the independent power line 5. The operation of the changeover switch 6 may be controlled by the control device C, or automatically switched according to a change in the power supply destination from the power generation unit 10 (that is, whether or not power is supplied via the independent power line 5). The switch 6 may be configured to operate. The power generation unit 10 includes a cooling fan 15 as a temperature adjustment unit that adjusts the temperature of the power conversion unit 12.

制御装置Ｃは、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われる正常状態になると交流線２に発電ユニット１０の出力電力を供給する連系運転を行い、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われない異常状態になると電力系統１から電気的に切り離された自立電力線５に発電ユニット１０の出力電力を供給する自立運転を行うように構成されている。本実施形態では、制御装置Ｃは、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われる正常状態であるか、或いは、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われない異常状態であるかを、例えば、計器用変圧器ＶＴで検出される交流線２の電圧を参照して判定する。つまり、制御装置Ｃは、検出された電圧値が設定下限電圧以上であれば電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われている正常状態であると判定し、検出された電圧値が設定下限電圧未満であれば電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われていない異常状態であると判定する。 When the control device C enters a normal state in which power supply from the power system 1 to the AC line 2 is normally performed, the control device C performs an interconnection operation for supplying the output power of the power generation unit 10 to the AC line 2. 2 is configured to perform a self-sustaining operation in which the output power of the power generation unit 10 is supplied to the self-sustained power line 5 that is electrically disconnected from the power system 1 when an abnormal state in which power supply to the power source 2 is not normally performed. In the present embodiment, the control device C is in a normal state in which power supply from the power system 1 to the AC line 2 is normally performed, or power supply from the power system 1 to the AC line 2 is normally performed. For example, it is determined with reference to the voltage of the AC line 2 detected by the instrument transformer VT. That is, if the detected voltage value is equal to or higher than the set lower limit voltage, the control device C determines that the power supply from the power system 1 to the AC line 2 is normally performed, and the detected voltage If the value is less than the set lower limit voltage, it is determined that the power supply from the power system 1 to the AC line 2 is not in an abnormal state.

このようにして、制御装置Ｃは、発電ユニット１０の電力系統１への連系運転時には電力消費装置に対して電力系統１及び発電ユニット１０の少なくとも何れか一方から電力を供給し、発電ユニット１０の自立運転時には電力消費装置に対して発電ユニット１０から電力を供給する。尚、連系運転時における上記電力消費装置には、交流線２に接続されている一般電力負荷装置３と排熱回収ユニット２０と外部機器３０が含まれる。これに対して、自立運転時における上記電力消費装置には、自立負荷装置９と排熱回収ユニット２０と外部機器３０が含まれる。 In this way, the control device C supplies power from at least one of the power system 1 and the power generation unit 10 to the power consuming device when the power generation unit 10 is connected to the power system 1. During the self-sustaining operation, power is supplied from the power generation unit 10 to the power consuming device. Note that the power consuming device during the interconnected operation includes the general power load device 3 connected to the AC line 2, the exhaust heat recovery unit 20, and the external device 30. On the other hand, the above-described power consuming device during the autonomous operation includes the autonomous load device 9, the exhaust heat recovery unit 20, and the external device 30.

尚、発電ユニット１０の出力電力が自立電力線５に供給されている自立運転時において、自立運転の一形態としての発電ユニット１０のアイドリング運転が行われることもある。具体的には、制御装置Ｃは、発電ユニット１０の出力電力を自立電力線５に供給させている状態において、計器用変流器ＣＴ２で計測される電力消費装置（自立負荷装置９及び排熱回収ユニット２０及び外部機器３０）の消費電力が、発電ユニット１０の出力電力よりも大きくなると、開閉器１６を一時的に開放させて、自立負荷装置９への電力供給を一時的に停止させるようなアイドリング運転を行うこともある。 Note that, during the self-sustaining operation in which the output power of the power generation unit 10 is supplied to the self-sustained power line 5, the idling operation of the power generation unit 10 as one form of the self-sustaining operation may be performed. Specifically, the control device C is a power consuming device (the self-supporting load device 9 and the exhaust heat recovery) measured by the current transformer CT2 while the output power of the power generation unit 10 is being supplied to the self-supporting power line 5. When the power consumption of the unit 20 and the external device 30) becomes larger than the output power of the power generation unit 10, the switch 16 is temporarily opened and the power supply to the self-supporting load device 9 is temporarily stopped. There may be idling operation.

〔排熱回収ユニット〕
排熱回収ユニット２０は、発電ユニット１０を運転しているとき、発電ユニット１０で発生された熱の回収と、蓄熱装置２１（例えば、貯湯タンクなど）への蓄熱とを行わせるように構成されている。例えば、排熱回収ユニット２０は、燃料電池部１２のセルスタックを冷却するための（即ち、燃料電池部１２からの排熱を回収するための）冷却水が有する熱を回収し、蓄熱装置２１にその回収した熱を蓄えるように構成されている。発電ユニット１０で発生された熱及び蓄熱装置２１に蓄熱されている熱の少なくとも何れか一方は、熱負荷装置２４に供給される。そのため、排熱回収ユニット２０は、熱を蓄えるための蓄熱装置２１、及び、冷却水やその冷却水と熱交換する熱媒の循環路や、その熱媒の循環路の途中に設けられて熱媒を流動させるための電動式ポンプ及び電磁弁などの付属機器２３で構成される。従って、排熱回収ユニット２０では、燃料電池部１２のセルスタックを冷却するために、発電ユニット１０の連系運転が行われている間及び自立運転が行なわれている間の何れにおいても、排熱を回収する運転を行う必要があり、その結果として上記付属機器２３において電力が消費されることになる。排熱回収ユニット２０への電力供給は、切替スイッチ６に接続される内部電力線１７を介して行われる。 [Exhaust heat recovery unit]
The exhaust heat recovery unit 20 is configured to collect heat generated in the power generation unit 10 and store heat in a heat storage device 21 (for example, a hot water storage tank) when the power generation unit 10 is operating. ing. For example, the exhaust heat recovery unit 20 recovers heat of cooling water for cooling the cell stack of the fuel cell unit 12 (that is, for recovering exhaust heat from the fuel cell unit 12), and the heat storage device 21. It is configured to store the recovered heat. At least one of the heat generated in the power generation unit 10 and the heat stored in the heat storage device 21 is supplied to the heat load device 24. Therefore, the exhaust heat recovery unit 20 is provided in the middle of the heat storage device 21 for storing heat, the circulation path of the cooling water, the heat medium that exchanges heat with the cooling water, and the circulation path of the heat medium. An electric pump for flowing the medium and an accessory device 23 such as an electromagnetic valve are included. Therefore, in the exhaust heat recovery unit 20, in order to cool the cell stack of the fuel cell unit 12, the exhaust heat recovery unit 20 exhausts both during the interconnection operation of the power generation unit 10 and during the independent operation. It is necessary to perform an operation for recovering heat, and as a result, power is consumed in the accessory device 23. Power is supplied to the exhaust heat recovery unit 20 through an internal power line 17 connected to the changeover switch 6.

排熱回収ユニット２０が有する余剰電力消費用ヒーター２２の消費電力は、制御装置Ｃによって制御される。具体的には、制御装置Ｃは、発電ユニット１０の出力電力のうちの余剰電力を余剰電力消費用ヒーター２２で消費させて、余剰電力消費用ヒーター２２で発生する熱を蓄熱装置２１に蓄えさせる。例えば、制御装置Ｃは、計器用変流器ＣＴ１の検出結果に基づいて導出できる電力系統１からの受電電力がゼロ以上になるように、余剰電力消費用ヒーター２２の消費電力を調節する。このような制御が行われることで、発電ユニット１０から電力系統１への電力の逆潮流が発生しないようにできる。 The power consumption of the surplus power consumption heater 22 included in the exhaust heat recovery unit 20 is controlled by the control device C. Specifically, the control device C causes the surplus power consumption heater 22 to consume surplus power out of the output power of the power generation unit 10, and causes the heat storage device 21 to store heat generated by the surplus power consumption heater 22. . For example, the control device C adjusts the power consumption of the surplus power consumption heater 22 so that the received power from the power system 1 that can be derived based on the detection result of the current transformer CT1 is zero or more. By performing such control, it is possible to prevent reverse power flow from the power generation unit 10 to the power system 1.

図１に示すシステムでは、一般電力負荷装置３及び自立負荷装置９を記載している。一般電力負荷装置３は、電力系統１と接続される交流線２に対して電気的に接続されている。従って、一般電力負荷装置３は、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われる正常状態においては電力の供給を受けることができるが、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われていない異常状態においては電力の供給を受けることができない。従って、本実施形態で言う一般電力負荷装置３は、異常状態において電力の供給を受ける必要性が低い装置（例えば、一部の照明装置など）である。 In the system shown in FIG. 1, a general power load device 3 and a self-supporting load device 9 are described. The general power load device 3 is electrically connected to the AC line 2 connected to the power system 1. Therefore, the general power load device 3 can receive power supply in a normal state where power supply from the power system 1 to the AC line 2 is normally performed, but power supply from the power system 1 to the AC line 2 is possible. The power supply cannot be received in an abnormal state where the operation is not normally performed. Therefore, the general power load device 3 referred to in the present embodiment is a device (for example, a part of lighting devices) that is unlikely to receive power supply in an abnormal state.

これに対して、自立負荷装置９は、後述するように、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われない異常状態において発電ユニット１０から電力の供給を受けることができる。自立負荷装置９に電力が供給されるのは、自立電力線５を経由して電気コンセント７に対して電力が供給され、且つ、電気コンセント７に対して電気プラグ８が接続されているときである。自立負荷装置９は、使用者が電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われない異常状態においても利用したいと考える重要度の高い装置（例えば、一部の照明機器、冷蔵庫など）である。 On the other hand, as will be described later, the self-supporting load device 9 can receive power supply from the power generation unit 10 in an abnormal state where power supply from the power system 1 to the AC line 2 is not normally performed. The electric power is supplied to the self-supporting load device 9 when electric power is supplied to the electric outlet 7 via the electric power line 5 and the electric plug 8 is connected to the electric outlet 7. . The self-supporting load device 9 is a highly important device that the user wants to use even in an abnormal state where the power supply from the power system 1 to the AC line 2 is not normally performed (for example, some lighting devices, refrigerators, etc.) ).

〔外部機器〕
内部電力線１７には電力消費装置としての外部機器３０が接続されている。内部電力線１７への電力供給元は、切替スイッチ６によって切り替えられる。そのため、同じく内部電力線１７に接続される排熱回収ユニット２０への電力供給と同様に、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われる正常状態、及び、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われない異常状態の何れにおいても、外部機器３０への電力供給は行われる。〔External device〕
An external device 30 as a power consuming device is connected to the internal power line 17. The power supply source to the internal power line 17 is switched by the changeover switch 6. Therefore, similarly to the power supply to the exhaust heat recovery unit 20 that is also connected to the internal power line 17, the power supply from the power system 1 to the AC line 2 is normally performed, and the power system 1 to the AC line In any abnormal state where power supply to 2 is not normally performed, power supply to the external device 30 is performed.

外部機器３０は、使用者からの動作指令及び制御装置Ｃからの動作指令に応じて発電ユニット１０の出力電力を消費して動作できる装置である。そして、制御装置Ｃは、発電ユニット１０の出力電力が過剰になる電力過剰条件が満たされると判定したとき、外部機器３０の消費電力を増加させる消費電力増加運転を行わせ、電力過剰条件が満たされないと判定したときその消費電力増加運転を行わせない。 The external device 30 is a device that can operate by consuming the output power of the power generation unit 10 in accordance with an operation command from the user and an operation command from the control device C. Then, when the control device C determines that the power excess condition in which the output power of the power generation unit 10 becomes excessive is satisfied, the control device C performs the power consumption increasing operation for increasing the power consumption of the external device 30, and the power excess condition is satisfied. When it is determined not to be performed, the power consumption increasing operation is not performed.

図２は、外部機器３０としての温水生成器３０Ａの構成を示す図である。温水生成器３０Ａは、使用者が水栓１９を開けたときに即座に湯を出すための装置であり、即湯ユニットなどと呼ばれる。この温水生成器３０Ａは、水栓１９に水を供給するための給水管１８の途中に設けられる貯水部３１と、貯水部３１に貯えられている水をジュール熱によって加熱できる第１ヒーター部３２と、第１ヒーター部３２の消費電力を調節する消費電力調節部（第１消費電力調節部）３３とを有する。本実施形態では、第１ヒーター部３２は、ヒーター３２ａ及びヒーター３２ｂを有する。また、消費電力調節部３３は、ヒーター３２ａ及びヒーター３２ｂのそれぞれに対する通電を入り切りできるスイッチ３３ａ及びスイッチ３３ｂを有する。このような構成により、スイッチ３３ａが入り操作されたときにはヒーター３２ａに通電されてヒーター３２ａが発熱し、スイッチ３３ｂが入り操作されたときにはヒーター３２ｂに通電されてヒーター３２ｂが発熱する。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a hot water generator 30 </ b> A as the external device 30. The hot water generator 30 </ b> A is a device for immediately discharging hot water when the user opens the faucet 19, and is called an immediate hot water unit or the like. The hot water generator 30A includes a water storage unit 31 provided in the middle of the water supply pipe 18 for supplying water to the faucet 19, and a first heater unit 32 that can heat the water stored in the water storage unit 31 by Joule heat. And a power consumption adjustment unit (first power consumption adjustment unit) 33 that adjusts the power consumption of the first heater unit 32. In the present embodiment, the first heater unit 32 includes a heater 32a and a heater 32b. In addition, the power consumption adjustment unit 33 includes a switch 33a and a switch 33b that can turn on and off the heater 32a and the heater 32b. With this configuration, when the switch 33a is turned on, the heater 32a is energized and the heater 32a generates heat, and when the switch 33b is operated, the heater 32b is energized and the heater 32b generates heat.

消費電力調節部３３のスイッチ３３ａ及びスイッチ３３ｂは、使用者からの動作指令及び制御装置Ｃからの動作指令に応じて動作して、ヒーター３２ａ及びヒーター３２ｂのそれぞれに対する通電を入り切りする。上述した消費電力増加運転は、制御装置Ｃが消費電力調節部３３の動作を制御して温水生成器３０Ａの消費電力を増加させるような調節を行う運転、即ち、制御装置Ｃからの動作指令に応じて、ヒーター３２ａ及びヒーター３２ｂの少なくとも一方に対する通電を開始する運転のことである。 The switch 33a and the switch 33b of the power consumption adjusting unit 33 operate according to an operation command from the user and an operation command from the control device C, and turn on / off the current to each of the heater 32a and the heater 32b. The above-described power consumption increase operation is an operation in which the control device C controls the operation of the power consumption adjustment unit 33 to perform an adjustment that increases the power consumption of the hot water generator 30A, that is, an operation command from the control device C. Accordingly, the operation starts energization of at least one of the heater 32a and the heater 32b.

〔電力過剰条件〕
本実施形態では、電力過剰条件は、上記消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生することである。つまり、制御装置Ｃは、上記消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生するとき、電力過剰条件が満たされると判定し、上記消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生しないとき、電力過剰条件が満たされないと判定する。 [Excessive power condition]
In the present embodiment, the power excess condition is that a surplus occurs in the output power of the power generation unit 10 when the power consumption increase operation is not performed. That is, the control device C determines that the excess power condition is satisfied when surplus occurs in the output power of the power generation unit 10 when the power consumption increasing operation is not performed, and the power consumption increasing operation is not performed. When there is no surplus in the output power of the power generation unit 10 at the time, it is determined that the power excess condition is not satisfied.

尚、制御装置Ｃが、消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生すると判定するときの判定基準は適宜設定可能である。例えば、制御装置Ｃは、消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力が電力消費装置（一般電力負荷装置３又は自立負荷装置９、及び、排熱回収ユニット２０、及び、外部機器３０）の消費電力よりも大きくなるときに余剰が発生すると判定し、発電ユニット１０の出力電力が上記電力消費装置の消費電力以下のときに余剰が発生しないと判定してもよい。或いは、制御装置Ｃは、消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力が電力消費装置（一般電力負荷装置３又は自立負荷装置９、及び、排熱回収ユニット２０、及び、外部機器３０）の消費電力よりも大きい場合、又は、消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力が上記電力消費装置の消費電力以下であるがその差が所定値未満であるときに余剰が発生すると判定してもよい。 Note that the criterion for determining that the control device C determines that surplus power is generated in the output power of the power generation unit 10 when the power consumption increasing operation is not performed can be set as appropriate. For example, in the control device C, the output power of the power generation unit 10 when the power consumption increase operation is not performed is the power consumption device (the general power load device 3 or the self-supporting load device 9, the exhaust heat recovery unit 20, and the external It may be determined that a surplus occurs when the power consumption of the device 30) is greater than the power consumption of the device 30), and it may be determined that no surplus occurs when the output power of the power generation unit 10 is less than or equal to the power consumption of the power consuming device. Alternatively, in the control device C, the output power of the power generation unit 10 when the power consumption increase operation is not performed is the power consumption device (the general power load device 3 or the self-supporting load device 9, the exhaust heat recovery unit 20, and the external When the power consumption is higher than the power consumption of the device 30), or when the output power of the power generation unit 10 when the power consumption increase operation is not performed is less than or equal to the power consumption of the power consuming device, but the difference is less than a predetermined value It may be determined that a surplus occurs.

制御装置Ｃは、発電ユニット１０で発電を行って電力を出力しているとき、電力変換部１１から出力する電流及び電圧に基づいて、発電ユニット１０からの出力電力を知ることができる。また、連系運転時であれば、制御装置Ｃは、交流線２に設置された計器用変流器ＣＴ３の計測結果に基づいて、連系運転時の電力消費装置（一般電力負荷装置３、及び、排熱回収ユニット２０、及び、外部機器３０）の消費電力を知ることができる。或いは、自立運転時であれば、制御装置Ｃは、自立電力線５に設置されている計器用変流器ＣＴ２の計測結果に基づいて、自立運転時の電力消費装置（自立負荷装置９、及び、排熱回収ユニット２０、及び、外部機器３０）の消費電力を知ることができる。 When the power generation unit 10 generates power and outputs power, the control device C can know the output power from the power generation unit 10 based on the current and voltage output from the power conversion unit 11. Moreover, if it is at the time of an interconnection operation, the control apparatus C will be based on the measurement result of the measuring instrument current transformer CT3 installed in the AC line 2, and the power consumption apparatus at the time of an interconnection operation (general power load apparatus 3, In addition, the power consumption of the exhaust heat recovery unit 20 and the external device 30) can be known. Alternatively, during the independent operation, the control device C is based on the measurement result of the instrument current transformer CT2 installed in the independent power line 5, and the power consuming device during the independent operation (the independent load device 9 and The power consumption of the exhaust heat recovery unit 20 and the external device 30) can be known.

以上のように、制御装置Ｃは、発電ユニット１０の出力電力が過剰になる電力過剰条件が満たされると判定したとき、消費電力増加運転を行うことにより、発電ユニット１０の出力電力の少なくとも一部をその消費電力増加運転によって消費できる。これに対して、制御装置Ｃは、発電ユニット１０の出力電力が過剰になる電力過剰条件が満たされないと判定したとき、上記消費電力増加運転を行わないことにより、発電ユニット１０の出力電力がその消費電力増加運転によって消費されないようにできる。このように、制御装置Ｃは、発電ユニット１０の出力電力の少なくとも一部を消費電力増加運転によって消費させることで、発電ユニット１０の出力電力の余剰分を消費するため余剰電力消費用ヒーター２２の消費電力、即ち、余剰電力消費用ヒーター２２での発熱量を少なくすることができる。その結果、蓄熱装置２１に蓄える熱量が増え過ぎることを回避できる。尚、消費電力増加運転が行われたときの発電ユニット１０の出力電力に未だ余剰が発生するとき、制御装置Ｃは、その余剰電力を余剰電力消費用ヒーター２２で消費させればよい。 As described above, the control device C performs at least part of the output power of the power generation unit 10 by performing the power consumption increase operation when it is determined that the power excess condition in which the output power of the power generation unit 10 becomes excessive is satisfied. Can be consumed by increasing the power consumption. On the other hand, when the control device C determines that the power excess condition in which the output power of the power generation unit 10 becomes excessive is not satisfied, the output power of the power generation unit 10 is reduced by not performing the power consumption increase operation. It can be prevented from being consumed by the power consumption increasing operation. In this way, the control device C consumes a surplus of the output power of the power generation unit 10 by consuming at least a part of the output power of the power generation unit 10 by the power consumption increasing operation. The power consumption, that is, the amount of heat generated by the surplus power consumption heater 22 can be reduced. As a result, it is possible to avoid an excessive increase in the amount of heat stored in the heat storage device 21. When surplus is still generated in the output power of the power generation unit 10 when the power consumption increasing operation is performed, the control device C may consume the surplus power with the surplus power consumption heater 22.

＜第２実施形態＞
第２実施形態の熱電併給システムは、電力過剰条件の内容が上記実施形態と異なっている。以下に第２実施形態の熱電併給システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。 Second Embodiment
The cogeneration system of the second embodiment is different from the above embodiment in the content of the power excess condition. Although the combined heat and power system of the second embodiment will be described below, description of the same configuration as that of the above embodiment will be omitted.

本実施形態では、発電ユニット１０から電力系統１への逆潮流が許容されている。従って、発電ユニット１０の連系運転を行っている状態で、発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生したとしても、その余剰電力を逆潮流させればよい。つまり、上記第１実施形態と異なり、制御装置Ｃは、計器用変流器ＣＴ１の検出結果に基づいて導出できる電力系統１からの受電電力がマイナスなった（即ち、電力系統１への電力の逆潮流が発生した）としても、余剰電力消費用ヒーター２２で電力を消費させなくてもよい。 In the present embodiment, reverse power flow from the power generation unit 10 to the power system 1 is allowed. Therefore, even if surplus occurs in the output power of the power generation unit 10 in a state where the power generation unit 10 is connected, the surplus power may be reversed. That is, unlike the first embodiment, the control device C has a negative received power from the power system 1 that can be derived based on the detection result of the current transformer CT1 (that is, the power to the power system 1). Even if a reverse power flow occurs), it is not necessary to consume power by the surplus power consumption heater 22.

制御装置Ｃは、発電ユニット１０の連系運転を行っていない状態で消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生するとき、電力過剰条件が満たされると判定する。つまり、自立運転時では、電力系統１へ電力を逆潮流させることはできないため、制御装置Ｃは、消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生するとき、上記消費電力増加運転により発電ユニット１０の出力電力の一部を消費させる。 The control device C determines that the excess power condition is satisfied when a surplus occurs in the output power of the power generation unit 10 when the power consumption increase operation is not performed in a state where the power generation unit 10 is not connected. . That is, since the power cannot be reversely flowed to the power system 1 during the self-sustaining operation, the control device C can generate the surplus in the output power of the power generation unit 10 when the power consumption increasing operation is not performed. A part of the output power of the power generation unit 10 is consumed by the power consumption increasing operation.

これに対して、発電ユニット１０の連系運転を行っていない状態で消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生しないとき、或いは、発電ユニット１０の連系運転を行っている状態のとき、電力過剰条件が満たされないと判定する。つまり、制御装置Ｃは、上記消費電力増加運転を行わない。 On the other hand, when there is no surplus in the output power of the power generation unit 10 when the power consumption increase operation is not performed in the state where the power generation unit 10 is not connected, or the power generation unit 10 is connected. It is determined that the excess power condition is not satisfied when the power is being used. That is, the control device C does not perform the power consumption increasing operation.

＜第３実施形態＞
第３実施形態の熱電併給システムは、外部機器３０の構成が上記実施形態と異なっている。以下に第３実施形態の熱電併給システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。 <Third Embodiment>
In the combined heat and power system of the third embodiment, the configuration of the external device 30 is different from that of the above embodiment. Hereinafter, the combined heat and power system of the third embodiment will be described, but the description of the same configuration as that of the above embodiment will be omitted.

図３は、外部機器３０としての便座加熱器３０Ｂの構成を示す図である。便座加熱器３０Ｂは、便器の便座を暖めるための装置である。この便座加熱器３０Ｂは、便座３４をジュール熱によって加熱できる第２ヒーター部３５と、第２ヒーター部３５の消費電力を調節する消費電力調節部（第２消費電力調節部）３３とを有する。本実施形態では、第２ヒーター部３５は、ヒーター３５ａ及びヒーター３５ｂを有する。また、消費電力調節部３３は、ヒーター３５ａ及びヒーター３５ｂのそれぞれに対する通電を入り切りできるスイッチ３３ａ及びスイッチ３３ｂを有する。このような構成により、スイッチ３３ａが入り操作されたときにはヒーター３５ａに通電されてヒーター３５ａが発熱し、スイッチ３３ｂが入り操作されたときにはヒーター３５ｂに通電されてヒーター３５ｂが発熱する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a toilet seat heater 30 </ b> B as the external device 30. The toilet seat heater 30B is a device for warming the toilet seat of the toilet bowl. The toilet seat heater 30B includes a second heater unit 35 that can heat the toilet seat 34 by Joule heat, and a power consumption adjustment unit (second power consumption adjustment unit) 33 that adjusts the power consumption of the second heater unit 35. In the present embodiment, the second heater unit 35 includes a heater 35a and a heater 35b. In addition, the power consumption adjustment unit 33 includes a switch 33a and a switch 33b that can turn on and off the heater 35a and the heater 35b. With such a configuration, when the switch 33a is turned on, the heater 35a is energized and the heater 35a generates heat, and when the switch 33b is operated, the heater 35b is energized and the heater 35b generates heat.

消費電力調節部３３のスイッチ３３ａ及びスイッチ３３ｂは、使用者からの動作指令及び制御装置Ｃからの動作指令に応じて動作して、ヒーター３５ａ及びヒーター３５ｂのそれぞれに対する通電を入り切りする。上述した消費電力増加運転は、制御装置Ｃが消費電力調節部３３の動作を制御して便座加熱器３０Ｂの消費電力を増加させるような調節を行う運転、即ち、制御装置Ｃからの動作指令に応じて、ヒーター３５ａ及びヒーター３５ｂの少なくとも一方に対する通電を開始する運転のことである。 The switch 33a and the switch 33b of the power consumption adjusting unit 33 operate in response to an operation command from the user and an operation command from the control device C, and turn on / off energization of each of the heater 35a and the heater 35b. The above-described power consumption increase operation is an operation in which the control device C controls the operation of the power consumption adjustment unit 33 to increase the power consumption of the toilet seat heater 30B, that is, an operation command from the control device C. Accordingly, the operation starts energization of at least one of the heater 35a and the heater 35b.

＜第４実施形態＞
第４実施形態の熱電併給システムは、外部機器３０の構成が上記実施形態と異なっている。以下に第４実施形態の熱電併給システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。 <Fourth embodiment>
In the combined heat and power system of the fourth embodiment, the configuration of the external device 30 is different from that of the above embodiment. Although the combined heat and power system of the fourth embodiment will be described below, description of the same configuration as that of the above embodiment will be omitted.

図４は、外部機器３０としての水加熱器３０Ｃの構成を示す図である。水加熱器３０Ｃは、水栓１９の近傍に存在している水を予め温めておくための装置である。この水加熱器３０Ｃは、水栓１９に水を供給するための給水管１８の途中に巻き付けられて、給水管１８内に存在する水をジュール熱によって加熱できる第３ヒーター部３６と、第３ヒーター部３６の消費電力を調節する消費電力調節部（第３消費電力調節部）３３とを有する。本実施形態では、第３ヒーター部３６は、ヒーター３６ａ及びヒーター３６ｂを有する。また、消費電力調節部３３は、ヒーター３６ａ及びヒーター３６ｂのそれぞれに対する通電を入り切りできるスイッチ３３ａ及びスイッチ３３ｂを有する。このような構成により、スイッチ３３ａが入り操作されたときにはヒーター３６ａに通電されてヒーター３６ａが発熱し、スイッチ３３ｂが入り操作されたときにはヒーター３６ｂに通電されてヒーター３６ｂが発熱する。 FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a water heater 30 </ b> C as the external device 30. The water heater 30C is a device for preheating water existing in the vicinity of the faucet 19. The water heater 30C is wound around the water supply pipe 18 for supplying water to the faucet 19, and has a third heater section 36 that can heat water existing in the water supply pipe 18 by Joule heat, A power consumption adjustment unit (third power consumption adjustment unit) 33 that adjusts the power consumption of the heater unit 36. In the present embodiment, the third heater unit 36 includes a heater 36a and a heater 36b. In addition, the power consumption adjustment unit 33 includes a switch 33a and a switch 33b that can turn on and off the heater 36a and the heater 36b. With this configuration, when the switch 33a is turned on, the heater 36a is energized and the heater 36a generates heat, and when the switch 33b is operated, the heater 36b is energized and the heater 36b generates heat.

消費電力調節部３３のスイッチ３３ａ及びスイッチ３３ｂは、使用者からの動作指令及び制御装置Ｃからの動作指令に応じて動作して、ヒーター３６ａ及びヒーター３６ｂのそれぞれに対する通電を入り切りする。上述した消費電力増加運転は、制御装置Ｃが消費電力調節部３３の動作を制御して水加熱器３０Ｃの消費電力を増加させるような調節を行う運転、即ち、制御装置Ｃからの動作指令に応じて、ヒーター３６ａ及びヒーター３６ｂの少なくとも一方に対する通電を開始する運転のことである。 The switch 33a and the switch 33b of the power consumption adjustment unit 33 operate according to an operation command from the user and an operation command from the control device C, and turn on / off the energization of each of the heater 36a and the heater 36b. The power consumption increase operation described above is an operation in which the control device C performs an adjustment to increase the power consumption of the water heater 30C by controlling the operation of the power consumption adjustment unit 33, that is, an operation command from the control device C. Accordingly, this is an operation for starting energization of at least one of the heater 36a and the heater 36b.

＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、本発明の熱電併給システムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。
また、上記実施形態では、熱電併給装置としての発電ユニット１０が燃料電池部１２を備える例を説明したが、発電ユニット１０がエンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを備えて構成される装置など、他の装置を用いて構成されてもよい。 <Another embodiment>
<1>
In the said embodiment, although the specific example was given and demonstrated about the structure of the cogeneration system of this invention, the structure can be changed suitably.
In the above embodiment, an example in which the power generation unit 10 as the cogeneration device includes the fuel cell unit 12 has been described. However, the power generation unit 10 includes an engine and a generator driven by the engine. For example, other devices may be used.

また、上記実施形態では、外部機器３０が内部電力線１７に接続されている例を説明したが、連系運転時及び自立運転時の何れにおいても外部機器３０に対して電力供給が行われるのであれば、外部機器３０をどのように接続しても構わない。例えば、発電ユニット１０に設けた端子台を経由して外部機器３０への接続を行ってもよい。尚、外部機器３０として、上述した温水生成器３０Ａなどとは別の機器を用いてもよい。 In the above-described embodiment, the example in which the external device 30 is connected to the internal power line 17 has been described. However, the power is supplied to the external device 30 during both the grid operation and the independent operation. For example, the external device 30 may be connected in any way. For example, the connection to the external device 30 may be performed via a terminal block provided in the power generation unit 10. In addition, as the external device 30, a device different from the above-described hot water generator 30A may be used.

＜２＞
上記実施形態において、熱電併給システムに複数台の外部機器３０が設けられていてもよい。そして、制御装置Ｃは、消費電力増加運転を行うとき、発電ユニット１０の出力電力の余剰分に見合うように、複数の外部機器３０のうちの１台以上の消費電力増加運転を行って消費電力を増加させることができる。 <2>
In the above embodiment, a plurality of external devices 30 may be provided in the combined heat and power system. When the control device C performs the power consumption increase operation, the control device C performs the power consumption increase operation of one or more of the plurality of external devices 30 so as to meet the surplus of the output power of the power generation unit 10. Can be increased.

＜３＞
上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。 <3>
The configurations disclosed in the above-described embodiments (including the other embodiments, the same applies hereinafter) can be applied in combination with the configurations disclosed in the other embodiments as long as no contradiction arises, and are disclosed in this specification. The embodiment is an exemplification, and the embodiment of the present invention is not limited to this, and can be appropriately modified without departing from the object of the present invention.

本発明は、大容量の電気ヒーターを備えなくても、余剰電力の処理を行うことができる熱電併給システムに利用できる。 The present invention can be used for a combined heat and power system that can process surplus power without a large-capacity electric heater.

１電力系統
３一般電力負荷装置（電力消費装置）
９自立用負荷装置（電力消費装置）
１０発電ユニット（熱電併給装置）
１８給水管
１９水栓
２０排熱回収ユニット（電力消費装置）
２１蓄熱装置
２２余剰電力消費用ヒーター（電気ヒーター装置、電力消費装置）
３０外部機器（電力消費装置）
３０Ａ温水生成器
３０Ｂ便座加熱器
３０Ｃ水加熱器
３１貯水部
３２第１ヒーター部
３３消費電力調節部（第１消費電力調節部、第２消費電力調節部、第３消費電力調節部）
３４便座
３５第２ヒーター部
３６第３ヒーター部 1 Power system 3 General power load equipment (power consumption equipment)
9 Self-supporting load device (power consumption device)
10 Power generation unit (cogeneration unit)
18 Water supply pipe 19 Water faucet 20 Waste heat recovery unit (power consumption device)
21 Heat storage device 22 Heater for surplus power consumption (electric heater device, power consumption device)
30 External equipment (power consumption equipment)
30A Hot water generator 30B Toilet seat heater 30C Water heater 31 Water storage unit 32 First heater unit 33 Power consumption adjustment unit (first power consumption adjustment unit, second power consumption adjustment unit, third power consumption adjustment unit)
34 Toilet seat 35 Second heater part 36 Third heater part

Claims

A combined heat and power device for generating heat and electricity, a heat storage device, an electric heater device capable of consuming the output power of the combined heat and power device, and a control device,
The controller is
When operating the combined heat and power device, recovery of heat generated in the combined heat and power device, and heat storage to the heat storage device,
Power is supplied from at least one of the power system and the combined heat and power device to the power consuming device when the combined operation of the combined heat and power device is connected to the power system, and the power consuming device is operated during the independent operation of the combined heat and power device. For supplying electric power from the combined heat and power device,
In the combined heat and power system, the surplus power of the output power of the combined heat and power supply device is consumed by the electric heater device, and the heat generated by the electric heater device is stored in the heat storage device,
The power consuming device has an external device that can operate by consuming the output power of the combined heat and power device according to an operation command from the control device,
The controller is
When it is determined that the power excess condition that the output power of the cogeneration device is excessive is satisfied, the power consumption is increased to increase the power consumption of the external device.
A combined heat and power system that does not allow the power consumption increasing operation to be performed when it is determined that the excess power condition is not satisfied.

The controller is
When surplus occurs in the output power of the combined heat and power device when the power consumption increase operation is not performed, it is determined that the power excess condition is satisfied,
2. The cogeneration system according to claim 1, wherein when there is no surplus in the output power of the cogeneration apparatus when the power consumption increase operation is not performed, the coexistence system determines that the excess power condition is not satisfied.

The external device includes a water storage part provided in the middle of a water supply pipe for supplying water to the faucet, a first heater part capable of heating water stored in the water storage part by Joule heat, and the first heater. A hot water generator having a first power consumption adjusting unit for adjusting the power consumption of the unit,
The cogeneration system according to claim 1 or 2, wherein the control device controls the operation of the first power consumption adjusting unit to adjust the power consumption of the hot water generator.

The external device includes a toilet seat heater having a second heater unit that can heat the toilet seat by Joule heat, and a second power consumption adjusting unit that adjusts the power consumption of the second heater unit,
The cogeneration system according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device controls the operation of the second power consumption adjusting unit to adjust the power consumption of the toilet seat heater.

The external device is wound in the middle of a water supply pipe for supplying water to the faucet, and can heat the water present in the water supply pipe by Joule heat, and the power consumption of the third heater part A water heater having a third power consumption adjusting unit for adjusting
The cogeneration system according to any one of claims 1 to 4, wherein the control device controls the operation of the third power consumption adjusting unit to adjust the power consumption of the water heater.