JP2018057151A

JP2018057151A - エネルギー融通システム

Info

Publication number: JP2018057151A
Application number: JP2016190925A
Authority: JP
Inventors: 真宏原田; Masahiro Harada
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2018-04-05

Abstract

【課題】簡易な構成とすることができるエネルギー融通システムを提供する。
【解決手段】水道局１１０からの上水が上水配管７０を介して供給される複数の住宅Ｈと、発電動作により熱が発生する燃料電池１０と、燃料電池１０から発生した排熱を上水配管７０を流通する上水に混合させる混合部３０と、各住宅Ｈに設けられ、混合部３０により排熱が混合された上水を加熱する給湯器４０と、を具備する。
【選択図】図４

Description

本発明は、エネルギーを融通可能なエネルギー融通システムの技術に関する。

従来、エネルギーを融通可能なエネルギー融通システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１には、複数の住戸を有した集合住宅に適用される熱媒供給構造（エネルギー融通システム）の技術が記載されている。前記熱媒供給構造は、集合住宅の屋上に設置された太陽熱集熱器と、前記太陽熱集熱器によって暖められた熱媒を貯留する熱媒貯留タンクと、前記熱媒貯留タンクに貯留された熱媒を各住戸へと案内する熱媒管路と、前記熱媒配管の中途部に設けられると共に燃料を消費して熱媒を加熱する補助熱源と、各住戸に設けられて前記補助熱源により加熱された熱媒を用いて上水を加熱する熱交換器と、を具備する。

こうして、前記熱媒供給構造は、太陽熱集熱器によって暖められた熱媒を、一つの熱媒貯留タンクに集約し、各住戸の要求に応じて供給することができる。すなわち、前記熱媒供給構造は、集合住宅が有する太陽熱集熱器によって集められた熱エネルギーを、各住戸へと融通することができる。

特開２０１５−１６１４９６号公報

しかしながら、前記熱媒供給構造においては、複数の住戸間の公平の観点から、各住戸へと融通された熱量を把握する必要がある。したがって、各住戸へと融通された熱量を把握するため、各住宅にカロリーメータが設置される。このように、前記熱媒供給構造においては、カロリーメータのような特別な機器を設置する必要が有り、システムの構成が複雑になるため改善が望まれていた。

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、簡易な構成とすることができるエネルギー融通システムを提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、水供給部からの水が配管を介して供給される複数の水需要部と、発電動作により熱が発生する発電装置と、前記発電装置から発生した熱を前記配管を流通する水に混合させる混合部と、各水需要部に設けられ、前記混合部により熱が混合された水を加熱する加熱装置と、を具備するものである。

請求項２においては、前記加熱装置は、所定の事業者から供給された燃料を用いて前記熱が混合された水を加熱するものである。

請求項３においては、前記発電装置は、前記複数の水需要部により構成される水需要部集合体の共用部に設置されるものである。

請求項４においては、前記発電装置で発電された電力は、前記各水需要部の消費電力に応じて当該各水需要部に供給されるものである。

請求項５においては、前記発電装置は、最大出力で発電を行い、前記発電装置で発電された電力が余剰した場合には、余剰した電力が系統電源へと逆潮流されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明においては、簡易な構成とすることができる。

本実施形態に係る電気エネルギーの融通に関するエネルギー融通システムの構成を示したブロック図。同じく、電気エネルギーの供給（融通）態様の第一例を示したブロック図。同じく、電気エネルギーの供給（融通）態様の第二例を示したブロック図。本実施形態に係る熱エネルギーの融通に関するエネルギー融通システムの構成を示したブロック図。同じく、熱エネルギーの供給（融通）態様の一例を示したブロック図。

以下では、図１を用いて、本実施形態に係るエネルギー融通システム１の概略について説明する。

エネルギー融通システム１は、複数の住宅Ｈを有する集合住宅Ｍに導入される。エネルギー融通システム１は、集合住宅Ｍにおいて、複数の住宅Ｈが有する後述の燃料電池１０によるエネルギーを、当該複数の住宅Ｈ間で適宜供給（融通）するためのシステムである。燃料電池１０によるエネルギーには、熱エネルギー及び電気エネルギーが含まれる。

まず、集合住宅Ｍの概略について説明する。

集合住宅Ｍは、各住宅Ｈの住人が所有する専有部、及び各住宅Ｈの住人が共用する共用部が設けられるマンションである。各住宅Ｈには適宜の電気製品が設けられ、各住宅Ｈで電力が消費される。また、集合住宅Ｍにおいては、電力小売事業者（中間業者）が電力会社（系統電源１００）から電力を一括購入し、当該購入した電力が各住宅Ｈに適宜供給（売却）される。このように、電力小売事業者が系統電源１００から電力を一括購入することにより、比較的安価な電力が各住宅Ｈに供給される。また後述するように、各住宅Ｈは、電力小売事業者を介して購入した系統電源１００からの電力だけではなく、自ら所有する燃料電池１０で発電された電力も使用することができる。

なお、本実施形態において、集合住宅Ｍは、前記複数の住宅Ｈとして住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃの３つの住宅Ｈを有するものとする。

まず、図１を用いて、電気エネルギーの融通に関するエネルギー融通システム１の構成について説明する。

電気エネルギーの融通に関するエネルギー融通システム１の構成において、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃは、配電線６０を介して系統電源１００と接続される。配電線６０は、上流側端部が系統電源１００と接続される。また、配電線６０は、下流側が分岐し、当該分岐した下流側端部がそれぞれ住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃと接続される。このような構成により、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃは、配電線６０を介して、系統電源１００からの電力が供給可能に構成される。

電気エネルギーの融通に関するエネルギー融通システム１は、主として複数の燃料電池１０及び複数のメータ２０を具備する。

燃料電池１０は、燃料（本実施形態においては、都市ガス）を使用して発電する固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ：ＳｏｌｉｄＯｘｉｄｅＦｕｅｌＣｅｌｌ）である。燃料電池１０は、図示せぬ制御部等を具備する。燃料電池１０は、常に最大出力で発電を行うように設定される。本実施形態において、燃料電池１０の最大出力（最大発電電力）は、７００Ｗに設定される。また、燃料となる都市ガスは、電力小売事業者から例えば無償で提供される。

また、燃料電池１０は、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃにそれぞれ対応して設けられる。なお以下では、複数の燃料電池１０のうち、住宅Ａに対応するものを燃料電池１０ａ、住宅Ｂに対応するものを燃料電池１０ｂ、住宅Ｃに対応するものを燃料電池１０ｃと、それぞれ称する。

燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃは、配電線６０の中途部に接続される。より詳細には、燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃは、配電線６０において、下流側の分岐する部分（分岐点Ｐ１）よりも上流側（系統電源１００側）に接続される。また、燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃは、配電線６０において下流側から上流側へと燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃの順番で、互いに直列となるように接続される。

また、燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃは、それぞれ住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃの住人に所有され、集合住宅Ｍの共用部に設置される。

また、燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃからの電力（発電電力）は、電力小売事業者に購入される。すなわち、燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃを所有する住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃの住人は、金銭的利益を得ることができる。また、電力小売事業者により購入された燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃからの電力は、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃの消費電力に応じて、当該住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃに供給される。この際、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃの住人は、前記供給された電力を電力小売事業者から購入する。

メータ２０は、電力を検知するものである。メータ２０は、配電線６０の中途部に複数設けられる。より詳細には、メータ２０は、配電線６０における下流側の分岐する部分（分岐点Ｐ１）と住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃとの間にそれぞれ設けられる。また、メータ２０は、配電線６０と燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃとの間にそれぞれ設けられる。

なお、これらのメータ２０により検知された情報は、電力小売事業者に取得される。これにより、電力小売事業者は、燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃからの電力（すなわち、購入した電力）、及び住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃに供給された電力（すなわち、売却した電力）に関する情報を取得することができる。

以下では、図２及び図３を用いて、エネルギー融通システム１における電気エネルギーの供給（融通）態様について説明する。

まず、図２を用いて、電気エネルギーの供給（融通）態様の第一例について説明する。

複数の燃料電池１０（燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃ）からの電力は、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃの消費電力に応じて、配電線６０を介して当該住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃにそれぞれ供給される。なお、図２に示す第一例においては、住宅Ａの消費電力が９００Ｗ、住宅Ｂの消費電力が５００Ｗ、住宅Ｃの消費電力が４００Ｗである場合を示している。すなわち、集合住宅Ｍの消費電力は、合計で１８００Ｗとなっている。これに対して、燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃからの電力は、合計で２１００Ｗとなっている。

この場合、燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃからの電力（２１００Ｗ）は、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃの合計の消費電力（１８００Ｗ）よりも大きい。すなわち、燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃからの電力（２１００Ｗ）は、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃの合計の消費電力（１８００Ｗ）に対して３００Ｗが余剰することとなる。この余剰した電力（３００Ｗ）は、系統電源１００へと逆潮流（売電）される。

また、例えば住宅Ａは、自らの燃料電池１０ａからの電力（７００Ｗ）よりも消費電力（１２００Ｗ）が大きいため、他の住宅（住宅Ｂ・住宅Ｃ）の燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃからの電力が供給される。

こうして、エネルギー融通システム１においては、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃは、必要に応じて自らの燃料電池１０からの電力だけでなく、他の住宅Ｈの燃料電池１０からの電力を消費することができる。すなわち、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃは、必要に応じて互いの燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃからの電力を融通し合うことができる（電気エネルギーを融通することができる）。

なお、前記第一例において、例えば住宅Ｂ・住宅Ｃは、自らの燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃからの電力よりも消費電力が小さいため、一見不利益が生じているようにも思われる。しかし、上述の如く、燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃからの電力は電力小売事業者に購入されており、住宅Ｂ・住宅Ｃの住人は自ら電力を使用する代わりに金銭的利益を得ているため不利益とならない。すなわち、エネルギー融通システム１においては、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃは、不公平なく、互いの燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃからの電力を融通し合うことができる。

次に、図３を用いて、電気エネルギーの供給（融通）態様の第二例について説明する。

図３に示す第二例においては、住宅Ａの消費電力が９００Ｗ、住宅Ｂの消費電力が５００Ｗ、住宅Ｃの消費電力が１２００Ｗである場合を示している。すなわち、集合住宅Ｍの消費電力は、合計で２６００Ｗとなっている。これに対して、燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃからの電力は、合計で２１００Ｗとなっている。このように、燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃからの電力が集合住宅Ｍの合計の消費電力に対して不足すると、当該不足した分の電力（５００Ｗ）は系統電源１００から供給される。

なお、エネルギー融通システム１においては、上述の如く、電力小売事業者が系統電源１００から電力を一括購入し、当該購入した電力が住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃに供給（売却）される。すなわち、（自らの燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｃからの電力よりも消費電力が大きい）住宅Ａ・住宅Ｃは、不足する分の電力として（自らの燃料電池１０ｂからの電力よりも消費電力が小さい）住宅Ｂの燃料電池１０からの電力や、系統電源１００からの電力を購入することとなる。

このように、系統電源１００からの電力が集合住宅Ｍに供給された場合には、自らの燃料電池１０からの電力だけでは不足した住宅Ｈの住人が金銭を支払うと共に、自らの燃料電池１０からの電力が余剰した住宅Ｈの住人は金銭を支払わないこととなる。すなわち、エネルギー融通システム１においては、系統電源１００からの電力が集合住宅Ｍに供給された場合であっても、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃは、不公平なく、互いの燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃからの電力を融通し合うことができる。

以下では、図４を用いて、熱エネルギーの融通に関するエネルギー融通システム１の構成について説明する。

熱エネルギーの融通に関するエネルギー融通システム１の構成において、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃは、上水配管７０を介して水道局１１０と接続される。上水配管７０は、上流側端部が水道局１１０と接続される。また、上水配管７０は、下流側が分岐し、当該分岐した下流側端部がそれぞれ住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃと接続される。このような構成により、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃは、上水配管７０を介して、水道局１１０からの上水が供給可能に構成される。

熱エネルギーの融通に関するエネルギー融通システム１は、主として前述した複数の燃料電池１０（燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃ）、混合部３０及び複数の給湯器４０を具備する。

燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃは、上述の如く固体酸化物形燃料電池である。燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃは、発電を行うと、当該発電に伴って二酸化炭素や熱（排熱）が発生させる。

混合部３０は、燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃの排熱を上水配管７０を流通する上水に混合させるものである。混合部３０は、排熱と熱交換して上水を加熱可能な熱交換器を具備する。混合部３０は、上水配管７０の中途部に設けられる。より詳細には、混合部３０は、上水配管７０において、下流側の分岐する部分（分岐点Ｐ２）よりも上流側（水道局１１０側）に設けられる。

また、混合部３０は、燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃの排熱を案内する排熱配管８０を介して、当該燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃと接続される。混合部３０は、排熱配管８０を介して供給された排熱を、前記熱交換器において上水の加熱に使用する。こうして、混合部３０は、上水配管７０を流通する上水を加熱する（排熱を上水に混合する）ことができる。

また、混合部３０は、集合住宅Ｍにおいて、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃの住人に共用され、集合住宅Ｍの共用部に設置される。

給湯器４０は、いわゆる潜熱回収型給湯器である。給湯器４０は、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃにそれぞれ設けられる。給湯器４０は、上水配管７０の下流側端部近傍、すなわち上水配管７０の住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃとの接続部の直ぐ上流側にそれぞれ設けられる。給湯器４０は、都市ガスを燃焼して発生した燃焼熱のうち、顕熱を主熱交換器において上水の加熱に使用すると共に、更に燃焼排ガス中の水蒸気が保有する潜熱を副熱交換器において上水の加熱に使用する。こうして、複数の給湯器４０は、上水配管７０を流通する上水を加熱することができる。

なお以下では、複数の給湯器４０のうち、住宅Ａに設けられるものを給湯器４０ａ、住宅Ｂに設けられるものを給湯器４０ｂ、住宅Ｃに設けられるものを給湯器４０ｃと、それぞれ称する。給湯器４０ａ・給湯器４０ｂ・給湯器４０ｃは、集合住宅Ｍにおいて、それぞれ住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃの住人に所有され、当該住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃの専有部に設置される。また、燃料となる都市ガスは、例えば電力小売事業者から住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃの住人がそれぞれ購入する。

以下では、図５を用いて、エネルギー融通システム１における熱エネルギー（熱）の供給（融通）態様について説明する。

水道局１１０からの上水は、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃの要求（給湯需要）に応じて、上水配管７０を介して当該住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃへと供給される。本実施形態において、水道局１１０からの上水は、当初（水道局１１０から上水配管７０へと流入された直後）、例えば水温が１５℃であるものとする。なお、水道局１１０からの上水は、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃに到達する前に、混合部３０及び給湯器４０（給湯器４０ａ・給湯器４０ｂ・給湯器４０ｃ）を流通する。

混合部３０は、上述の如く、排熱配管８０を介して供給された燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃの排熱を用いて前記熱交換器において上水を加熱する（排熱を上水に混合する）。例えば、排熱の温度は、４５℃であるものとする。こうして、混合部３０で４５℃の排熱が混合された上水は、水温が例えば１５℃から３０℃へと上昇する。なお以下では、排熱が混合された上水を、混合温水と称する。

混合部３０を流通した上水（混合温水）は、次に給湯器４０（給湯器４０ａ・給湯器４０ｂ・給湯器４０ｃ）を流通する。なお以下では、給湯器４０ａ・給湯器４０ｂ・給湯器４０ｃのうち、住宅Ａに設けられた給湯器４０ａを流通する混合温水に着目して説明を行う。

給湯器４０ａは、上述の如く、都市ガスを燃焼して発生した燃焼熱の顕熱及び潜熱を用いて、前記主熱交換器及び副熱交換器において混合温水（上水）を加熱する。こうして、給湯器４０ａで加熱された混合温水は、水温が３０℃よりも高く上昇されると共に、図示せぬ配管を介して（加熱されていない）上水が適宜混合される。こうして、住宅Ａの要求に応じた温度の水（湯）が生成される。生成された湯は、住宅Ａにおいて、例えば浴室の設備へ供給され、給湯カランから排出されたり、床暖房パネル等の温水端末を循環することにより床暖房に用いられたりする。

ここで、混合温水は、混合部３０で既に一度加熱されたものである。すなわち、混合温水を給湯器４０ａで加熱する場合、例えば混合部３０が無い場合（すなわち、水温１５℃の上水を加熱する場合）と比べて、必要な熱量が少なくて済むため、当該給湯器４０ａの加熱の効率を向上させることができる。こうして、給湯器４０ａの加熱の効率を向上させると、給湯器４０ａで使用する燃料（都市ガス）の量が減少し、住宅Ａの光熱費を抑制することができる。

このように、エネルギー融通システム１においては、各住宅Ｈは、燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃの排熱（すなわち、自らの燃料電池１０の排熱だけでなく、他の住宅Ｈの燃料電池１０の排熱）を利用することができる。こうして、住宅Ａ・住宅Ｂ・住宅Ｃは、互いの燃料電池１０ａ・燃料電池１０ｂ・燃料電池１０ｃの排熱を融通し合うことができる（熱エネルギーを融通することができる）。

以上のように、本実施形態に係るエネルギー融通システム１は、
水道局１１０（水供給部）からの上水が上水配管７０を介して供給される複数の住宅Ｈ（水需要部）と、
発電動作により熱が発生する燃料電池１０（発電装置）と、
前記燃料電池１０（発電装置）から発生した排熱を前記上水配管７０を流通する上水（水）に混合させる混合部３０と、
各住宅Ｈ（水需要部）に設けられ、前記混合部３０により排熱が混合された上水（水）を加熱する給湯器４０（加熱装置）と、
を具備するものである。

このような構成により、燃料電池１０の排熱が混合された上水を各住宅Ｈへと供給することができ、供給された上水を各住宅Ｈの給湯器４０で加熱して使用することができる。このように、エネルギー融通システム１においては、燃料電池１０によるエネルギー（熱エネルギー）を各住宅Ｈに融通することができる。また、エネルギー融通システム１においては、例えば従来技術のように、暖められた熱媒を一つの熱媒貯留タンクに集約すると共に各住宅Ｈの要求に応じて供給する構成でないため、各住宅Ｈへと融通された熱量を把握するためのカロリーメータ等を設置する必要がない。すなわち、エネルギー融通システム１は、簡易な構成とすることができる。

また、燃料電池１０から発生した排熱は、比較的小さな熱エネルギーであるため、例えば各住宅Ｈで使用した湯量が異なっている場合であっても、当該各住宅Ｈにそれぞれ融通された熱エネルギー量の差も比較的小さいものとなる。このように、エネルギー融通システム１においては、各住宅Ｈにおいて使用した湯量が異なっている場合であっても、融通された熱エネルギー量が住宅Ｈごとで大きく異ならない（ほとんど同一である）ため、燃料電池１０によるエネルギーの融通を複数の住宅Ｈ間で略公平な状態で行うことができる。

また、本実施形態に係るエネルギー融通システム１において、
前記給湯器４０（加熱装置）は、電力小売事業者（所定の事業者）から供給された燃料を用いて前記排熱が混合された上水（水）を加熱するものである。

このような構成により、例えばある住宅Ｈにおいて給湯器４０で加熱した湯が多く使用された場合には、当該加熱に用いられた燃料の料金は当該住宅Ｈの住人が支払うことになるため、複数の住宅Ｈ間で不公平が生じることがない。すなわち、複数の住宅Ｈ間で使用した湯量が異なっている場合であっても、燃料電池１０によるエネルギーの融通に関する複数の住宅Ｈ間で略公平な状態を維持することができる。

また、本実施形態に係るエネルギー融通システム１において、
前記燃料電池１０（発電装置）は、前記複数の住宅Ｈ（水需要部）により構成される集合住宅Ｍ（水需要部集合体）の共用部に設置されるものである。

このような構成により、燃料電池１０を各住宅Ｈの専有部に設置する必要がないため、各住宅Ｈの専有部のスペースが狭くなるのを抑制することができる。

また、燃料電池１０を集合住宅Ｍの共用部に設置することで、当該集合住宅Ｍは機械室等の大規模施設を有する建築物となる。こうして、燃料電池１０を集合住宅Ｍの共用部に設置することで、各住宅Ｈの容積率を緩和することができる。

また、本実施形態に係るエネルギー融通システム１において、
前記燃料電池１０（発電装置）で発電された電力は、前記各住宅Ｈ（水需要部）の消費電力に応じて当該各住宅Ｈ（水需要部）に供給されるものである。

このような構成により、エネルギー融通システム１においては、燃料電池１０によるエネルギー（熱エネルギー）だけでなく、当該燃料電池１０による電気エネルギーを各住宅Ｈに融通することができる。

また、本実施形態に係るエネルギー融通システム１において、
前記燃料電池１０（発電装置）は、最大出力で発電を行い、
前記燃料電池１０（発電装置）で発電された電力が前記各住宅Ｈ（水需要部）の消費電力に対して余剰した場合には、余剰した電力が系統電源１００へと逆潮流されるものである。

このような構成により、エネルギー融通システム１においては、燃料電池１０による電気エネルギーを各住宅Ｈに融通すると共に、余剰した電力を系統電源１００へと逆潮流されることで、金銭的利益を得ることができる。

なお、給湯器４０は、加熱装置の実施の一形態である。
また、燃料電池１０は、発電装置の実施の一形態である。
また、電力小売業者は、所定の事業者の実施の一形態である。
また、水道局１１０は、水供給部の実施の一形態である。
また、住宅Ｈは、水需要部の実施の一形態である。
また、集合住宅Ｍは、水需要部集合体の実施の一形態である。

以上、一実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態においては、集合住宅Ｍにおいて電力小売事業者（中間業者）が電力会社（系統電源１００）から電力を一括購入し、当該購入した電力が各住宅Ｈに売却されるものとしたが、電力小売事業者が電力会社から電力を一括購入するものでなくてもよい。

また、所定の事業者は、電力小売事業者に限定するものではない。

また、給湯器４０は、都市ガスを燃料とするものとしたが、電気等の異なる燃料を用いるものであってもよい。また、給湯器４０は、いわゆる潜熱回収型給湯器としたが、異なる型の給湯器であってもよい。

また、水供給部を水道局１１０として説明を行ったが、水供給部は水道局に限定するものではない。例えば、水供給部は、水道局と契約した事業者等であってもよい。

また、混合部において上水を加熱する構成は、本実施形態に係る構成に限定せず、種々の構成を採用することができる。例えば、混合部において上水を加熱する構成は、混合部と燃料電池１０との間を循環する循環路を設けると共に当該循環路に熱媒体（冷媒）を流通させ、当該熱媒体と上水との間で熱交換を行う構成等であってもよい。

また、水需要部集合体を集合住宅Ｍ（マンション）として説明を行ったが、水需要部集合体はマンションに限定するものではない。例えば、水需要部集合体は、オフィスビルや、病院、学校等であってもよい。また、水需要部集合体は、１つの建築物内にあるものに限らず、複数の戸建住宅からなる住宅街区（住宅の集合体）のようなものであってもよい。また、住宅Ｈの数は、３つに限定するものではない。

また、発電装置を燃料電池１０（固体酸化物形燃料電池）として説明を行ったが、種々の方式の燃料電池を使用することができる。また、発電装置は、燃料電池に限定するものではなく、太陽光発電装置等の発電動作により熱が発生する種々のものを使用することができる。また、発電装置は、都市ガスを燃料とするのではなく、電気等の異なる燃料を用いるものであってもよい。

なお、燃料電池１０は、常に最大出力で発電を行うものではなく、住宅側の消費電力の大きさに基づいて発電（出力）を行う負荷追従運転を行うものであってもよい。また、燃料電池１０は、マンションの共用部に設置されるのではなく、専有部に設置されるものであってもよい。なお、燃料電池１０が専有部に設置された場合であっても、当該燃料電池１０の排熱は混合部へと案内される。

また一般的に、燃料電池は、排熱回収型給湯器を有して当該燃料電池の排熱を回収すると共に、当該排熱を用いて（排熱回収型給湯器の）貯湯ユニット内で貯められた湯を加熱可能に構成されるものである。すなわち、エネルギー融通システム１を導入する場合、燃料電池１０及び混合部３０を、このような一般的な燃料電池を用いて構成することができる。したがって、エネルギー融通システム１を導入する場合、燃料電池１０及び混合部３０（発電部及び混合部）を構成するための専用の機器を準備する必要がないため、コスト削減を図ることができる。

また、１つの住宅Ｈに対して１つの燃料電池１０が設けられるものとして説明を行ったが、燃料電池１０は例えば２つの住宅Ｈに対して１つ設けられるもの（複数の住宅Ｈが共有するもの）でもよい。

また、本実施形態において、各燃料電池１０は、燃料となる都市ガスが電力小売事業者から無償で提供されると共に、常に最大出力で発電を行うものであるため（すなわち、各燃料電池１０は、言わば電力小売事業者の発電機として使用されるものであり、電力小売事業者は、各燃料電池１０ごとの出力した電力量の情報を敢えて取得する必要がないため）、配電線６０と各燃料電池１０との間のメータ２０の設置を省略することもできる。このように、配電線６０と各燃料電池１０との間のメータ２０の設置は、種々の状況に応じて任意に行うことができる。

また、本実施形態において、各燃料電池１０は、燃料となる都市ガスが電力小売事業者から無償で提供されるものであるが、有償で提供されるものであってもよい。また、本実施形態において、各燃料電池は、それぞれ対応する住宅の住人に所有されるものとしたが、これに限定されず、例えば電力小売事業者に所有されるものであってもよい。

１エネルギー融通システム
１０燃料電池
３０混合部
４０給湯器
７０上水配管
１１０水道局
Ｈ住宅

Claims

水供給部からの水が配管を介して供給される複数の水需要部と、
発電動作により熱が発生する発電装置と、
前記発電装置から発生した熱を前記配管を流通する水に混合させる混合部と、
各水需要部に設けられ、前記混合部により熱が混合された水を加熱する加熱装置と、
を具備する、
エネルギー融通システム。
前記加熱装置は、所定の事業者から供給された燃料を用いて前記熱が混合された水を加熱する、
請求項１に記載のエネルギー融通システム。
前記発電装置は、前記複数の水需要部により構成される水需要部集合体の共用部に設置される、
請求項１又は請求項２に記載のエネルギー融通システム。
前記発電装置で発電された電力は、前記各水需要部の消費電力に応じて当該各水需要部に供給される、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のエネルギー融通システム。
前記発電装置は、最大出力で発電を行い、
前記発電装置で発電された電力が余剰した場合には、余剰した電力が系統電源へと逆潮流される、
請求項４に記載のエネルギー融通システム。