JP2019071171A - Power selling controlling system and power selling control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、売電制御システム及び売電制御方法に関する。 The present invention relates to a power sale control system and a power sale control method.
特許文献1には、ユーザが消費する光熱費が最も安くなるように燃料電池システムの最適運転パターンを予測する管理システムが開示されている。特許文献1の管理システムは、ユーザの家族構成、家族のスケジュール、電化製品の電力容量及び貯湯槽の容量などを保存するユーザ情報データベースと、電気料金及びガス料金の単価及びその変動を保存する光熱費データベースと、気象情報を蓄積する気象情報データベースとを備えている。管理システムは、ユーザ情報データベース、光熱費データベース及び気象情報データベースに蓄積されている情報を用いて、消費される光熱費が最も安くなる最適運転パターンを予測する。
これにより、光熱費の効果的削減、CO2排出量の効果的低減が可能である。
Patent Document 1 discloses a management system that predicts an optimal operation pattern of a fuel cell system such that the utility cost consumed by the user is the lowest. The management system of Patent Document 1 includes a user information database for storing a user's family configuration, family schedule, electric power capacity of electric products, capacity of storage tank, etc., and light thermal energy for storing unit price of electricity charges and gas charges and their fluctuations. It has a cost database and a weather information database for storing weather information. The management system uses the information stored in the user information database, the light energy cost database and the weather information database to predict the optimal operation pattern in which the light energy cost consumed is the lowest.
This makes it possible to effectively reduce the cost of electricity and CO 2 emissions.
しかし、特許文献1では、ユーザ情報データベース、光熱費データベース及び気象情報データベースに蓄積されている各種情報に基づいて、消費される光熱費が最も安くなる燃料電池システムの最適運転パターンを予測するにすぎない。そのため、燃料電池システムでの発電電力のうち売電可能な売電可能量を、各種情報を利用してより正確に算出する技術は開示されていない。 However, Patent Document 1 only predicts the optimum operation pattern of the fuel cell system in which the light and heat consumption cost is the lowest, based on various information stored in the user information database, the light and heat cost database, and the weather information database. Absent. Therefore, there is not disclosed a technique for more accurately calculating the available sale amount of the power generated by the fuel cell system using various information.
そこで、本発明は、各種情報を利用して燃料電池システムにおいて売電可能な売電可能量をより正確に算出する技術を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the technique which calculates more correctly the amount of electricity available for sale in a fuel cell system using various information.
本発明に係る売電制御システムの特徴構成は、
気温予報及び警報予報の少なくともいずれかを含む気象予報情報と、大気に含まれる異物の予報に関する異物予報情報と、の少なくとも一つを含む予報情報を管理する予報情報管理装置と、
燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池を含む少なくとも一つの燃料電池システムと、
がネットワークを介して通信可能に接続された売電制御システムであって、
前記売電制御システムは、
前記燃料電池が発電した発電電力量のうち、当該燃料電池が発電電力を供給する施設における過去の使用電力量を学習し、学習結果に基づいて、現在に対して少なくとも翌日以降の1日である将来日において予測される使用電力量を取得する使用電力量取得部と、
前記将来日について、前記燃料電池での発電の抑制に関連する抑制情報を前記予報情報から取得する抑制情報取得部と、
前記将来日において予測される前記燃料電池での発電電力量から、前記将来日における前記抑制情報に基づいた前記燃料電池での発電が抑制される発電抑制量と、前記将来日において予測される使用電力量とを差し引くことで、前記将来日において売電可能な電力量である売電可能量を算出する売電量算出部と、
を備える点にある。
The characteristic configuration of the power sale control system according to the present invention is
A forecast information management device that manages forecast information including at least one of weather forecast information including at least one of temperature forecast and warning forecast, and foreign matter forecast information on forecast of foreign matter included in the atmosphere;
At least one fuel cell system including a fuel cell that receives a supply of fuel and generates power;
Is a power sale control system communicably connected via a network,
The power sale control system
Among the generated electric energy generated by the fuel cell, the past electric energy used in the facility where the fuel cell supplies the generated electric power is learned, and based on the learning result, it is one day from the next day to the present. A power consumption acquisition unit for acquiring power consumption predicted on a future day;
A suppression information acquisition unit that acquires, from the forecast information, suppression information related to suppression of power generation in the fuel cell for the future day;
An amount of power generation suppression in which power generation in the fuel cell is suppressed based on the suppression information in the future day from power generation amount in the fuel cell predicted in the future day, and use predicted in the future day A power sale amount calculation unit that calculates the power sale available amount, which is the amount of power saleable on the future day, by subtracting the amount of power;
In providing the
上記特徴構成によれば、抑制情報取得部は、ネットワークを介して接続された予報情報管理装置から、将来日において燃料電池での発電を抑制する抑制情報を取得する。そして、売電量算出部は、将来日において予測される燃料電池での発電電力量から、当該将来日の抑制情報を考慮した発電抑制量と、当該将来日において予測される施設での使用電力量とを差し引くことで、当該将来日における売電可能量を算出する。抑制情報には、翌日以降の将来日について、気温が高温であること、警報が発令されること、異物の量が異物閾値以上であることなどの、当該将来日において燃料電池での発電が抑制される情報が含まれている。よって、抑制情報を考慮して売電可能量を算出することで、将来日における売電可能量をより正確に算出できる。 According to the above feature configuration, the suppression information acquisition unit acquires suppression information for suppressing power generation in the fuel cell on a future day from the forecast information management device connected via the network. Then, the power sale amount calculation unit calculates the power generation suppression amount considering the suppression information of the future day from the power generation amount of the fuel cell predicted on the future day, and the power consumption amount at the facility predicted on the future day The power sale available amount on the future day is calculated by subtracting In the suppression information, power generation by the fuel cell is suppressed in the future day, such as that the temperature is high, an alarm is issued, and the amount of foreign matter is equal to or greater than the foreign matter threshold value, for the future days from the next day. Information is included. Therefore, by calculating the power sale available amount in consideration of the suppression information, it is possible to calculate the power sale available amount on the future day more accurately.
本発明に係る売電制御システムの更なる特徴構成は、
前記売電制御システムは、前記燃料電池の経年による発電電力量の劣化傾向を推定し、前記将来日における前記燃料電池での発電電力量を前記劣化傾向に基づいて取得する発電電力量取得部をさらに含む点にある。
A further characteristic configuration of the power sale control system according to the present invention is
The power sale control system estimates a deterioration tendency of the power generation amount due to aging of the fuel cell, and acquires a power generation amount acquisition unit that acquires the power generation amount of the fuel cell on the future day based on the deterioration trend There is a point further including.
上記特徴構成によれば、燃料電池の経年の劣化傾向を考慮することで、将来日における発電電力量をより正確に算出できる。 According to the above-described feature configuration, it is possible to calculate the amount of power generation in the future day more accurately by considering the deterioration tendency of the fuel cell over time.
本発明に係る売電制御システムの更なる特徴構成は、
前記使用電力量取得部は、当該燃料電池が発電電力を供給する施設における過去の使用電力量の日ごとの使用傾向を学習し、学習した使用傾向に基づいて、前記将来日における使用電力量を取得する点にある。
A further characteristic configuration of the power sale control system according to the present invention is
The power consumption acquisition unit learns daily usage trends of past power consumption in a facility where the fuel cell supplies generated power, and based on the learned usage trends, uses the power consumption on the future day It is in the point to acquire.
施設内でのユーザの活動状況等が日ごとに異なり、日ごとに使用電力量が異なる可能性がある。上記特徴構成によれば、使用電力量取得部は過去の使用電力量の日ごとの使用傾向を学習し、使用傾向に応じて将来日における使用電力量を予測して取得する。そのため、より正確に将来日における使用電力量を取得でき、ひいてはより正確に売電可能量を算出できる。 The activity status etc. of the user in the facility may differ from day to day, and the power consumption may differ from day to day. According to the above feature configuration, the power consumption acquisition unit learns the daily usage trend of the past power usage, and predicts and acquires the power usage on the future day according to the usage trend. Therefore, it is possible to more accurately obtain the amount of power used in the future day, and thus to calculate the available sale amount more accurately.
本発明に係る売電制御システムの更なる特徴構成は、
前記売電量算出部は、
前記抑制情報が、前記将来日における気温が気温閾値以上となる状態が第1時間のあいだ継続する状態を示す場合には、当該第1時間は前記燃料電池における発電が抑制されることに基づいて、
前記抑制情報が、前記将来日における警報が発令される状態が第2時間のあいだ継続する状態を示す場合には、当該第2時間は前記燃料電池における発電が抑制されることに基づいて、
前記抑制情報が、前記将来日における前記異物の量が異物閾値以上となる状態が第3時間のあいだ継続する状態を示す場合には、当該第3時間は前記燃料電池における発電が抑制されることに基づいて、の少なくともいずれかによって前記発電抑制量を算出する点にある。
A further characteristic configuration of the power sale control system according to the present invention is
The power sales amount calculation unit
When the suppression information indicates that the state in which the air temperature on the future day is the air temperature threshold or more continues for the first time, the first time is based on the suppression of the power generation in the fuel cell. ,
In the case where the suppression information indicates a state in which an alarm on the future day is issued continues for a second time, the second time is based on suppression of power generation in the fuel cell.
When the suppression information indicates that the state in which the amount of foreign matter on the future day is equal to or greater than the foreign matter threshold continues for a third time, the power generation in the fuel cell is suppressed for the third time. The power generation suppression amount is calculated by at least one of the following.
上記特徴構成によれば、気温、警報及び異物についての発電を抑制する抑制情報に基づいて発電抑制量を具体的に算出することで、売電可能量を正確に算出できる。 According to the above feature configuration, the power sale suppression amount can be accurately calculated by specifically calculating the power generation suppression amount based on the suppression information that suppresses the power generation for the air temperature, the alarm, and the foreign matter.
本発明に係る売電制御システムの更なる特徴構成は、
前記売電制御システムでは、電力の売電価格を管理し、前記売電量算出部から前記将来日における前記売電可能量を受信し、前記売電可能量に対する売電価格を出力する売電管理装置が、さらに前記ネットワークを介して通信可能に接続されており、
前記売電制御システムは、
前記売電管理装置から前記将来日における売電可能量に対する売電価格を取得し、前記売電価格及び前記売電可能量に応じて前記将来日における前記燃料電池での発電を制御する運転制御部をさらに備える点にある。
A further characteristic configuration of the power sale control system according to the present invention is
The power sale control system manages a power sale price of electric power, receives the power sale available amount on the future day from the power sale amount calculation unit, and outputs a power sale price for the power sale available amount. A device is further communicably connected via the network,
The power sale control system
Operation control that acquires the selling price for the available sale amount on the future day from the sale management device, and controls the power generation of the fuel cell for the future day according to the sale price and the available sale amount It is in the point further equipped with a part.
売電管理装置は、将来日における売電可能量に基づいた売電価格を運転制御部に出力するが、この売電価格は、抑制情報を考慮して正確に算出された売電可能量に基づいた正確な価格である。運転制御部は、この正確な売電価格と、抑制情報に基づいて正確に算出された将来日における売電可能量とに基づいて、損益をより正確に考慮して各燃料電池システムを運転できる。 Although the power sale management device outputs the power sale price based on the power sale available amount in the future day to the operation control unit, the power sale price is the power sale available amount accurately calculated in consideration of the suppression information. It is an accurate price based. The operation control unit can operate each fuel cell system in consideration of the profit and loss more accurately, based on the accurate selling price and the sellable amount on the future day accurately calculated based on the suppression information. .
本発明に係る売電制御システムの更なる特徴構成は、
前記運転制御部は、
前記売電価格が、前記売電可能量に対する売電希望価格以上の場合は、前記売電可能量を満たすように前記燃料電池での発電を制御し、
前記売電価格が、前記売電可能量に対する売電希望価格未満の場合は、前記燃料電池による発電電力が商用電力系統へと逆潮されないように、前記燃料電池での発電を制御する点にある。
A further characteristic configuration of the power sale control system according to the present invention is
The operation control unit
If the selling price is equal to or more than the selling price with respect to the available sale amount, the power generation in the fuel cell is controlled to satisfy the available sale amount;
When the selling price is less than the selling price with respect to the available sale amount, the power generation in the fuel cell is controlled so that the power generated by the fuel cell is not reversely flowed to the commercial power system. is there.
上記特徴構成によれば、売電価格が売電希望価格以上の場合には、燃料電池システムは、燃料電池での発電が売電可能量を満たすように燃料電池での発電を制御する。これにより、売電可能量を売電価格で売電することで、利益を確保することができる。
一方、売電価格が売電希望価格未満の場合には、燃料電池システムは、燃料電池での発電電力が商用電力系統に逆潮されないように、燃料電池での発電を抑制するように制御する。これにより、売電可能量を売電価格で売電した場合に損失がでるのを阻止できる。
According to the above feature configuration, when the selling price is equal to or higher than the selling price, the fuel cell system controls the power generation of the fuel cell so that the power generation by the fuel cell satisfies the available sale amount. Thus, it is possible to secure a profit by selling the available sales amount at the selling price.
On the other hand, when the selling price is less than the selling price, the fuel cell system controls the fuel cell to suppress power generation so that the power generated by the fuel cell is not reversed by the commercial power system. . Thereby, it is possible to prevent a loss from occurring when selling the available sale amount at the sale price.
なお、売電価格は、売電可能量の全量に対する売電価格であり、あるいは、売電可能量についての、例えば1時間当たりなどの単位時間あたりの売電価格である。同様に、売電希望価格は、売電可能量の全量に対する売電希望価格であり、あるいは、売電可能量についての、例えば1時間当たりなどの単位時間あたりの売電希望価格である。そして、売電可能量の全量に対する売電価格と、売電可能量の全量に対する売電希望価格とが対比されるか、あるいは単位時間あたりの売電価格と、単位時間あたりの売電希望価格とが対比される。 The selling price is the selling price with respect to the total amount of available selling amount, or the selling price per unit time such as per hour for the available sale amount. Similarly, the power sale desired price is a power sale desired price with respect to the total amount of power sale available, or a power sale desired price per unit time such as, for example, per hour for the power sale available amount. Then, the selling price for the entire available sales volume and the selling price for the available available sales volume are compared with each other or the selling price per unit time and the desired sale price per unit time And contrast.
本発明に係る売電制御システムの更なる特徴構成は、
前記売電量算出部は、前記燃料電池が前記売電可能量を発電するために要する発電費用に基づいて前記売電希望価格を設定する点にある。
A further characteristic configuration of the power sale control system according to the present invention is
The power sale amount calculation unit sets the desired power sale price based on the power generation cost required for the fuel cell to generate the power sale available amount.
売電可能量を燃料電池が発電するために要する発電費用には、発電に要する原燃料の費用及び燃料電池システムを稼働させるために要する費用等が含まれる。このような発電に要する費用を考慮することで、より正確に売電希望価格を算出できる。 The power generation cost required for the fuel cell to generate the sellable amount includes the cost of raw fuel required for power generation and the cost required for operating the fuel cell system. The selling price can be calculated more accurately by considering the cost required for power generation.
本発明に係る売電制御システムの更なる特徴構成は、
前記将来日は現在に対して翌日である点にある。
A further characteristic configuration of the power sale control system according to the present invention is
The future day is the next day to the present.
上記特徴構成によれば、売電可能量を算出する対象日を翌日とすることで、翌日の予報情報に基づいて売電可能量を算出できる。予報情報が翌日の情報であるので予報の正確性が高く、より正確な売電可能量を算出できる。 According to the above feature configuration, by setting the target date for calculating the available sale amount as the next day, the available sale amount can be calculated based on the forecast information of the next day. Since the forecast information is the information of the next day, the forecast accuracy is high, and the more accurate power sale amount can be calculated.
本発明に係る売電制御方法の特徴構成は、
気温予報及び警報予報の少なくともいずれかを含む気象予報情報と、大気に含まれる異物の予報に関する異物予報情報と、の少なくとも一つを含む予報情報を管理する予報情報管理装置と、
燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池を含む少なくとも一つの燃料電池システムと、
がネットワークを介して通信可能に接続された売電制御システムにおける売電制御方法であって、
前記燃料電池が発電した発電電力量のうち、当該燃料電池が発電電力を供給する施設における過去の使用電力量を学習し、学習結果に基づいて、現在に対して少なくとも翌日以降の1日である将来日において予測される使用電力量を取得し、
前記将来日について、前記燃料電池での発電の抑制に関連する抑制情報を前記予報情報から取得し、
前記将来日において予測される前記燃料電池での発電電力量から、前記将来日における前記抑制情報に基づいた前記燃料電池での発電が抑制される発電抑制量と、前記将来日において予測される使用電力量とを差し引くことで、前記将来日において売電可能な電力量である売電可能量を算出する点にある。
The characteristic configuration of the power sale control method according to the present invention is
A forecast information management device that manages forecast information including at least one of weather forecast information including at least one of temperature forecast and warning forecast, and foreign matter forecast information on forecast of foreign matter included in the atmosphere;
At least one fuel cell system including a fuel cell that receives a supply of fuel and generates power;
A power sale control method in a power sale control system communicably connected via a network,
Among the generated electric energy generated by the fuel cell, the past electric energy used in the facility where the fuel cell supplies the generated electric power is learned, and based on the learning result, it is one day from the next day to the present. Obtain the expected power consumption in the future day,
The suppression information related to the suppression of power generation in the fuel cell is acquired from the forecast information for the future day,
An amount of power generation suppression in which power generation in the fuel cell is suppressed based on the suppression information in the future day from power generation amount in the fuel cell predicted in the future day, and use predicted in the future day By subtracting the amount of power, it is possible to calculate the amount of power sale that is the amount of power that can be sold in the future day.
上記特徴構成によれば、抑制情報を考慮して売電可能量を算出することで、将来日における売電可能量をより正確に算出できる。 According to the above feature configuration, by calculating the power sale available amount in consideration of the suppression information, it is possible to calculate the power sale available amount on the future day more accurately.
〔実施形態〕
本発明に係る売電制御システム及び売電制御方法の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、売電制御システムの構成図である。
[Embodiment]
Embodiments of a power sale control system and a power sale control method according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a power sale control system.
(1)売電制御システムの全体構成
売電制御システム100は、予報情報管理装置10と、売電管理装置20と、複数の燃料電池システム30(30a、30b・・・)とが、ネットワーク40を介して接続されて構成されている。ネットワーク40は、装置間でデータの通信が可能な通信網であり、例えばWAN(Wide Area Network)などが挙げられるが、その形態は無線及び有線を問わない。
(1) Overall Configuration of Power Selling Control System In the power
本発明に係る売電制御システム100では、予報情報管理装置10が、後述の気象情報及び異物情報の少なくとも一つを含む翌日の予報情報を取得して管理している。燃料電池システム30は、ネットワーク40を介して、この翌日の予報情報から燃料電池システム30での発電を抑制する抑制情報を取得し、抑制情報等に基づいて翌日の売電可能量を算出する。そして、燃料電池システム30は、売電管理装置20に売電可能量を送信して売電価格を取得し、これに基づいて、燃料電池システム30の運転を制御する。
なお、本実施形態では、現時点を含む日を当日とし、当該当日までに、当該当日に対して翌日の売電可能量を翌日の予報情報等に基づいて推定する。
以下に売電制御システム100の各部について説明する。
In the power
In the present embodiment, the day including the current time is set as the current day, and the power sale available amount of the next day for the current day is estimated based on the forecast information and the like of the next day.
Each part of the power
(2)各部の構成
(2−1)予報情報管理装置
以下に、予報情報管理装置10について説明する。予報情報管理装置10は、情報収集部11と、記憶部13とを備えている。
情報収集部11は、例えば、各地の大気の状態を観測する観測装置及び気象庁等から、衛星画像から、または衛星画像に基づいて人間が予報した天気予報などから、各地の翌日について、気温予報及び警報予報の少なくともいずれかを含む気象予報情報を取得する。警報予報には、例えば、大雨警報、雷警報、暴風警報及び台風の接近警報などの警報の内容及び警報の予報時刻などが含まれる。
さらに、情報収集部11は、各地の観測装置及び気象庁、また衛星画像及び天気予報などから、各地の翌日について、大気に含まれるPM2.5、酸化硫黄などの硫黄化合物、黄砂及び花粉などの大気に含まれる異物に関する異物予報情報を取得する。
(2) Configuration of Each Part (2-1) Forecast Information Management Device The forecast
For example, from the observation device for observing the state of the atmosphere in each area, the Japan Meteorological Agency, etc., the information collection unit 11 predicts the temperature for the next day in each area from the satellite image or the weather forecast predicted by humans based on the satellite image. Obtain weather forecast information including at least one of warning forecasts. The alarm forecast includes, for example, the contents of the alarm such as a heavy rain alarm, a lightning alarm, a storm alarm, and a typhoon approach alarm, and a forecast time of the alarm.
Furthermore, from the observation devices and the Meteorological Agency of each region, satellite images and weather forecasts, the information collection unit 11 includes PM2.5 contained in the atmosphere, sulfur compounds such as sulfur oxide, and atmospheres such as yellow sand and pollen from the next day of each region. Obtain foreign matter forecast information on foreign matters included in
情報収集部11は、これらの各種予報情報を例えば一日に一回取得する。あるいは、各種予報情報を30分などの所定の時間間隔毎に取得し、随時、各種予報情報を更新してもよい。
そして、情報収集部11は、このように取得した、気象予報情報及び異物予報情報の少なくとも一つを含む予報情報を記憶部13に出力している。
The information collection unit 11 acquires these various types of forecast information, for example, once a day. Alternatively, various types of forecast information may be acquired at predetermined time intervals such as 30 minutes, and the various types of forecast information may be updated as needed.
Then, the information collection unit 11 outputs, to the
記憶部13に記憶されている予報情報の一例について次に説明する。図2及び図3は気象予報情報であり、図2は気温予報の一例、図3は警報予報の一例である。図4は、異物予報情報の一例である。
図2の翌日の気温予報によると、横軸及び縦軸をそれぞれ時刻及び気温として、ある地域の一日の気温変化が示されている。翌日の14時〜17時までは気温は35℃以上であり、38℃まで上昇するとの予報となっている。
図3の翌日の警報予報によると、横軸及び縦軸をそれぞれ時刻及び警報の種類として、ある地域の一日の警報が発令される予報時刻が示されている。翌日の6時〜12時までは大雨警報及び雷警報が、翌日の6時〜24時までは暴風警報が、翌日の6時〜18時までは台風の接近警報が発令されるとの予報となっている。
Next, an example of the forecast information stored in the
According to the temperature forecast of the next day of FIG. 2, the temperature change of one day in a certain area is shown with the horizontal axis and the vertical axis as time and temperature, respectively. The temperature is 35 ° C. or higher from 14 o'clock to 17 o'clock the next day, and it is forecasted to rise to 38 ° C.
According to the alarm forecast on the next day of FIG. 3, the forecast time at which an alarm of one day in a certain area is issued is indicated with the horizontal axis and the vertical axis as the time and the type of alarm, respectively. The heavy rain alarm and lightning alarm will be issued until 6 o'clock to 12 o'clock the next day, the storm alarm will be issued until 6 o'clock to 24 o'clock the next day, and the typhoon approach alarm will be issued from 6 o'clock to 18 o'clock the next day It has become.
図4の翌日の異物予報情報によると、異物がPM2.5である場合について、横軸及び縦軸をそれぞれ時刻及び異物量として、ある地域の一日の異物量変化が示されている。翌日の8時〜19時まではPM2.5の量は10μg/m3以上になるとの予報となっている。
以上の例では、ある地域の翌日の気象予報情報及び異物予報情報のみが一例として挙げられているが、情報収集部11は、複数の各地の翌日の気象予報情報及び異物予報情報を取得して、記憶部13はこれらを地域ごとに記憶している。
According to the foreign matter forecast information of the next day of FIG. 4, when the foreign matter is PM 2.5, the change in foreign matter amount of one day in a certain area is shown with the horizontal axis and the vertical axis as time and foreign matter amount, respectively. It is predicted that the amount of PM 2.5 will be 10 μg / m 3 or more from 8 o'clock to 19 o'clock the next day.
In the above example, only the weather forecast information and the foreign matter forecast information of the next day of a certain area are listed as an example, but the information collection unit 11 acquires the weather forecast information and the foreign matter forecast information of the next day of multiple locations. The
(2−2)燃料電池システム
以下に、家庭、学校、病院などの各施設に備えられている燃料電池システム30(30a、30b・・・)について説明する。図5は、燃料電池システムの構成図である。
燃料電池システム30は、図5に示すように電力発電部300aと、貯湯タンク300bと、制御部300cとを備えている。
(2-2) Fuel Cell System Hereinafter, the fuel cell system 30 (30a, 30b,...) Provided in each facility such as a home, a school, and a hospital will be described. FIG. 5 is a block diagram of a fuel cell system.
As shown in FIG. 5, the
電力発電部300aは、電力の発電に関与する部分であり、基本的に、燃料ガス(例えば、都市ガス13A)及び酸素ガスを反応させて発電する燃料電池50と、燃料電池50から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱交換器60と、熱交換器60による熱回収後の燃焼排ガスからの凝縮水を回収して精製する水精製器70と、水精製器70により精製された凝縮水を回収する改質水タンク80と、凝縮水とは独立に、改質水タンク80へ水を供給可能な水供給部90とを備えている。
貯湯タンク300bは、燃焼排ガスの熱により温めたお湯を貯湯するタンクである。
The electric
The hot water storage tank 300b is a tank for storing hot water warmed by the heat of combustion exhaust gas.
制御部300cは、翌日の予報情報から取り出した発電を抑制する抑制情報に基づいて、翌日の売電可能量及び売電価格を取得し、これらに基づいて燃料電池システムを制御する機能部である。制御部300cは、発電電力量取得部101と、使用電力量取得部102と、抑制情報取得部103と、売電量算出部104と、運転制御部105とを備えている。
The
(a)電力発電部及び貯湯タンク
以下に、電力発電部300a及び貯湯タンク300bの各部の構成について説明する。
燃料電池50は、原燃料流路51を介して供給される原燃料を水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器52と、燃料ガス流路53を介して改質器52で生成された燃料ガスが供給されるアノード55と、空気流路54を介して空気(酸素ガスの一例)が供給されるカソード56と、アノード55とカソード56との間に介在させる電解質57と、を有しており、供給された燃料ガス及び空気を反応させて発電するようになっている。これらアノード55、カソード56及び電解質57から、1つの燃料電池セル50aが構成されており、燃料電池セル50aが積層されることでセルスタックが構成されている。
(A) Power Generation Unit and Hot Water Storage Tank Hereinafter, configurations of the
The
燃料電池セル50aには、電力変換装置110が接続されており、電力変換装置110は、燃料電池セル50aで発電された直流電力の直流電圧を、商用電力系統35の商用電力の交流電圧に変換する。
The
そして、燃料電池50は、アノード55とカソード56とから発電反応に用いられた後にそれぞれ排出される燃料ガス及び空気が供給される燃焼部58を備え、この燃焼部58により燃料ガス中に残存する燃料成分が燃焼されて燃焼排ガスが生じるようになっている。なお、後述するように、改質器52には水供給路82を介して改質水タンク80から水が供給されるようになっており、改質器52は、改質水タンク80からの水を用いて原燃料の水蒸気改質を行うようになっている。
The
熱交換器60には、燃料電池50から排出される燃焼排ガスが排ガス供給路61を介して供給され、熱回収後の燃焼排ガスが排ガス排出路62を介して排気されるようになっている。そして、熱交換器60には、湯水を貯える貯湯タンク300bと熱交換器60との間で湯水を循環させる循環路63を介して貯湯タンク300bからの湯水が供給されるようになっており、熱交換器60は、燃料電池50から排出される燃焼排ガスと湯水とを熱交換させるようになっている。なお、循環路63には、循環ポンプ64、放熱ファン65aを備えるラジエータ65、及び、図示しない温度センサ等が設けられている。また、貯湯タンク300bには、貯湯タンク300b中の湯水を出湯するための出湯路31、及び、湯水の出湯に応じて貯湯タンク300bに給水するための給水路32が設けられている。
The flue gas discharged from the
改質水タンク80は、燃料電池50から排出された燃焼排ガスから生じる凝縮水を回収するためのものであり、本実施形態では、熱交換器60による熱回収後の燃焼排ガスから凝縮水を回収するようになっている。また、本実施形態では、改質水タンク80に供給される凝縮水を水精製器70により精製するようになっており、具体的には、排ガス排出路62を流れる燃焼排ガスから凝縮水回収路71を介して凝縮水を水精製器70に回収して、水精製器70により精製された凝縮水が凝縮水回収路81を介して改質水タンク80に回収されるようになっている。また、改質水タンク80に貯留された凝縮水(及び水供給部90から供給される水)は、ポンプ83の運転により、水供給路82を介して改質器52に供給可能になっている。また、改質水タンク80には水位検出器84が設けられており、改質水タンク80における水位を検出可能になっている。
The reforming
また、改質水タンク80には、凝縮水とは独立に、水供給部90から水を供給可能になっている。具体的には、水供給部90は水道水を供給するようになっており、注水運転として、注水指令に応じて運転制御部105が弁92を開動作させることで水供給部90から補給水供給路91を介して水が供給されるようになっている。そして、流量計93により注水運転開始からの注水量を計測して、この注水量が予め定めた目標注水量に達するまで注水が行われるようになっている。また、水道水は凝縮水に比べ不純物が多い可能性が高いため、水供給部90は、注水運転において、水精製器70を経由して改質水タンク80へ水を供給可能にして、不純物が取り除かれた後の水が改質水タンク80に供給されるようになっている。
Further, water can be supplied to the reforming
(b)制御部
制御部300cは、前述の通り、発電電力量取得部101と、使用電力量取得部102と、抑制情報取得部103と、売電量算出部104と、運転制御部105とを備えており、各部の構成について以下に説明する。
(B) Control unit As described above, the
(b−1)発電電力量取得部
発電電力量取得部101は、燃料電池50の劣化傾向に基づいて、翌日における燃料電池50の発電電力量を推定する。そのため、発電電力量取得部101は、まず燃料電池50の劣化傾向を取得する。
燃料電池50は、経年とともに、アノード55、カソード56及び電解質57からなる燃料電池セル50aが劣化して発電電力が落ちる。そのほか、燃料電池50の発電電力の下落は、燃料電池50が発電を行うための原燃料、空気及び改質水等を供給する補機、循環ポンプ64及び放熱ファン65a等の補器及びその他の燃料電池システム30を構成する各種部材の劣化によっても生じる。よって、燃料電池50の発電電力の低下を示す劣化傾向を取得し、この劣化傾向を利用することで、燃料電池50の発電電力量をより正確に推定できる。
(B-1) Generated Energy Acquisition Unit The generated
In the
燃料電池50の劣化傾向の取得方法としては、例えば、次の方法が挙げられる。
発電電力量取得部101は、燃料電池セル50aに接続された電力変換装置110から、燃料電池50が発電した発電電力を例えば数分毎など所定期間ごとに取得する。発電電力量取得部101は、この所定期間ごとの発電電力の変化に基づいて経年による劣化傾向を取得する。例えば、経年の劣化傾向は、数分毎の劣化状態の変化を、数年の劣化状態の変化に引き延ばすことで得ることができる。
その他、数分毎の劣化状態の変化と、数年の劣化状態の変化との関係を示す複数のテーブルを予め用意しておく。そして、実際に取得した数分毎の劣化状態の変化と最も適合する数分毎の劣化状態の変化をテーブルから検索し、それに対応する数年の劣化状態の変化を抽出し、これを経年の劣化傾向として取得してもよい。
なお、上記では、電力変換装置110を介して燃料電池50での発電電力を取得したが、燃料電池50での発電電力を取得できればよく、これに限定されない。例えば、燃料電池セル50aに発電電力測定用のプローブ設けておき、プローブの出力から発電電力を取得してもよい。
Examples of the method for acquiring the deterioration tendency of the
The generated power
In addition, a plurality of tables are prepared in advance which show the relationship between the change in the deterioration state every several minutes and the change in the deterioration state for several years. Then, from the table, the change of the deterioration state that is most suitable for the change of the deterioration state that is actually acquired every few minutes and the change that is the most fit is searched from the table, and the change of the deterioration state that corresponds to it is extracted. You may acquire as a deterioration tendency.
Although the generated power of the
以上のようにして発電電力量取得部101が取得した燃料電池50の劣化傾向として、例えば図6を一例として挙げられる。図6は、燃料電池における単位時間あたりの発電電力量の劣化傾向の一例である。図6では、横軸が経年であり、縦軸が燃料電池50による単位時間あたりの発電電力量である。図6によると、燃料電池システム30の使用開始から年数が経つにつれて、燃料電池50の単位時間あたりの発電電力量が低下している。例えば、燃料電池システム30の使用開始時(0年)においては定格出力(最大発電出力)として700Whの発電電力量(最大発電電力量)が確保できているが、使用開始から10年が経過すると定格出力として500Whの発電電力量しか確保できず、発電電力量が低下している。
As the deterioration tendency of the
発電電力量取得部101は、燃料電池システム30の使用開始から当該翌日までの、燃料電池システム30の使用期間を算出する。そして、発電電力量取得部101は、使用期間と、燃料電池50における単位時間あたりの発電電力量の劣化傾向とに基づいて、翌日の燃料電池50での単位時間あたりの発電電力量を取得する。例えば、図6に示すように、使用期間がX年である場合には、翌日の燃料電池50での単位時間当たりの発電電力量としてYWhを取得する。そして、発電電力量取得部101は、翌日における燃料電池50の稼働時間と、YWhとを乗算することで、翌日の発電電力量を取得する。このように燃料電池50の経年の劣化傾向に基づいて発電電力量を算出することで、翌日における燃料電池50の発電電力量をより正確に取得できる。
発電電力量取得部101は、取得した翌日の発電電力量を売電量算出部104に出力する。
The generated power
The generated power
(b−2)使用電力量取得部
使用電力量取得部102は、燃料電池50が発電した発電電力量のうち、現在以前の過去について、当該燃料電池50が発電電力を供給する施設が1日に使用する使用電力量の日ごとの使用傾向を学習し、学習した使用傾向に基づいて、翌日の使用電力量を推定する。使用電力量を学習する対象日は、当日までの過去の日の内の少なくとも一部である。使用電力量は、燃料電池システム30に対する施設の電力負荷(施設負荷)に基づいて取得できる。そして、使用電力量取得部102は、例えば単位時間当たりの使用電力量を1日分について積算することで、1日の使用電力量とする。以下において、単に使用電力量という場合には、燃料電池50が発電した発電電力量のうち該当施設が使用した電力量を言うものとする。
(B-2) Power usage acquisition unit The power
まず、燃料電池50が発電した発電電力量のうち、施設負荷により使用された使用電力量をどのように算出するかについて一例を説明する。
図7は、燃料電池が発電した発電電力量のうち、施設負荷により使用された使用電力量を取得するための構成を示すブロック図である。図7において、燃料電池システム30と、施設負荷121と、商用電力を供給する商用電力系統35とが接続されている。図7の構成により、施設負荷121は、燃料電池システム30の発電電力及び商用電力系統35の商用電力少なくともいずれかから電力の供給を受けることができる。なお、施設負荷121は、当該燃料電池システム30が配備されている施設が使用する電力負荷であり、燃料電池システム30及び商用電力系統35の少なくともいずれかに加わる電力負荷である。
First, an example of how to calculate the amount of power used by the facility load out of the amount of generated power generated by the
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration for acquiring the amount of used power used by the facility load among the amount of generated power generated by the fuel cell. In FIG. 7, a
燃料電池システム30と、施設負荷121と、商用電力を供給する商用電力系統35とは、ノードN1において互いに接続されている。商用電力系統35とノードN1との間はライン122により接続されており、施設負荷121とノードN1との間はライン123により接続されており、燃料電池システム30とノードN1との間はライン124により接続されている。
ライン122には、ライン122における電力の電流値CCT1を検出するため電力計測器CT1が設けられている。ライン123には、ライン123における電力の電流値CCT2を検出するため電力計測器CT2が設けられている。ライン124には、ライン124における電力の電流値CCT3を検出するため電力計測器CT3が設けられている。電力計測器CT1、CT2、CT3は、カレントトランス(計測用変流器)を用いて構成されている。ライン122、123、124の電力値は、各電力計測器CT1、CT2、CT3で計測された電流値CCT1、CCT2、CCT3と、所定の電圧(例えば100V、200V等)との積から算出される。そして、この電力値と1日の時間との積により各ライン123、124、125での1日当たりの電力量を算出できる。
The
The
ライン122において電流が商用電力系統35からノードN1側に流れる場合は、電流値CCT1は正の値(CCT1>0)となる。この場合、施設負荷121が商用電力系統35からの商用電力を使用している。一方、ライン122において電流がノードN1から商用電力系統35側に流れる場合は、電流値CCT1は負の値(CCT1<0)となる。この場合、燃料電池50で発電された発電電力が商用電力系統35側に逆潮されている。
When current flows from the
以下に、図8、図9、図10を用いて、燃料電池50が発電した発電電力量のうち、施設負荷121により使用された使用電力量を取得する方法の一例を説明する。図8、図9、図10は、燃料電池が発電した発電電力量のうち、施設負荷の使用電力量を示す模式図である。図8、図9、図10において斜線部分は、施設負荷121により使用された燃料電池50の発電電力及び商用電力の少なくともいずれかの電力である。
Below, an example of the method of acquiring the used electric energy used by the
図8では、施設負荷121が必要とする電力は、燃料電池50で発電された発電電力のみで賄われており、商用電力系統35側への逆潮はなく、電流値CCT1=0である。よって、電流値CCT2=CCT3である。この状態が検出された時点では、燃料電池50が発電した発電電力量の全てが、施設負荷121に使用されている。つまり、燃料電池50の発電電力量の全てが施設負荷121の使用電力量となる。
In FIG. 8, the power required by the
図9では、施設負荷121が必要とする電力は、燃料電池50で発電された発電電力のみで賄われており、発電電力の余剰分が商用電力系統35側に逆潮されている。この場合、電流値CCT1は負の値(CCT1<0)である。よって、電力計測器CT1が負の値の電流値CCT1を検出した時点では、電力計測器CT3が検出した電流値CCT3から、負の値の電流値CCT1の絶対値を引く(CCT3−|CCT1|)。これにより、燃料電池50の発電電力量のうち、施設負荷121により使用された使用電力量に対応する電流値(CCT3−|CCT1|)を算出できる。
In FIG. 9, the power required by the
図10では、施設負荷121が必要とする電力は、燃料電池50で発電された発電電力の全てと、商用電力系統35からの商用電力との両方で賄われている。この場合、電流値CCT1は正の値(CCT1>0)であり、電流値CCT2=電流値CCT1+電流値CCT3である。そして、電力計測器CT1が正の値の電流値CCT1を検出した時点では、燃料電池50が発電した発電電力量の全てが、施設負荷121に使用されている。つまり、燃料電池50の発電電力量の全てが施設負荷121の使用電力量となる。
In FIG. 10, the power required by the
なお、図示は省略するが、施設負荷121が、商用電力系統35からの商用電力のみで賄われている場合、電流値CCT1は正の値(CCT1>0)であり、電流値CCT3=0である。この場合、燃料電池50は発電をしていないため、発電電力量に対する施設負荷121の使用電力量は無し(0)である。
Although illustration is omitted, when the
各電力計測器CT1、CT2、CT3では、所定時間間隔ごとに随時に電流値CCT1、CCT2、CCT3を計測している。そして、使用電力量取得部102は、電流値CCT1、CCT2、CCT3の上述の関係に基づいて、燃料電池50の発電電力量に対する施設負荷121の使用電力量に相当する、各時点での電流値を求める。この各時点での電流値と、所定の電圧との積から電力値を算出し、算出した電力値を1日について積算する。これにより、燃料電池50の発電電力量に対する施設負荷121の使用電力量が求まる。
In each of the power measuring devices CT1, CT2 and CT3, the current values CCT1, CCT2 and CCT3 are measured as needed at predetermined time intervals. Then, based on the above-described relationship between the current values CCT1, CCT2 and CCT3, the power
以上のようにして、燃料電池50が発電した発電電力量のうち、施設負荷により使用された使用電力量を取得するが、次に、当日までの過去の使用電力量の使用傾向を取得し、翌日の使用電力量を予測する方法の一例について説明する。
使用電力量取得部102は、該当施設での使用電力量の日ごとの使用傾向を、例えば曜日ごと、週ごと及び月ごとなどの所定期間単位で取得する。
例えば、使用電力量取得部102は、月曜日、火曜日、水曜日・・・日曜日などの曜日ごとの使用電力量の使用傾向を取得する。
As described above, among the generated electric power generated by the
The power
For example, the power
図11は、1日に使用する使用電力量の時間的変化の一例を示す模式図であり、(a)は2017.7.2(月曜日)の使用電力量の時間的変化の一例であり、(b)は2017.7.3(火曜日)の使用電力量の時間的変化の一例である。
図11の(a)によると、月曜日は、0時〜6時及び23時〜24時までは使用電力量は100Whであり、6時〜18時までは使用電力量は400Whであり、18時〜23時までは使用電力量は600Whである。一方、図11の(b)によると、火曜日は、0時〜4時、7時〜18時及び23時〜24時までは使用電力量は100Whであり、4時〜7時までは使用電力量は250Whであり、18時〜23時までは使用電力量は600Whである。そして、使用電力量取得部102は、使用電力量の時間的変化を積算することで、1日の使用電力量を取得する。
図11に示すように、月曜日及び火曜日とでは使用電力量の使用傾向が異なっており、火曜日に比べて月曜日の方が使用電力量が多くなっている。
例えば、売電可能量を算出する該当日である翌日が例えば火曜日であれば、使用電力量取得部102は、取得した火曜日のデータを翌日の使用電力量であると予測して取得する。
FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the temporal change of the used electric energy used on one day, and (a) is an example of the temporal change of the used electric energy on 2017.7.2 (Monday), (B) is an example of a temporal change of the amount of used power on 2017.7.3 (Tuesday).
According to FIG. 11 (a), on Mondays, the power consumption is 100 Wh from 0 o'clock to 6 o'clock and 23 o'clock to 24 o'clock, and from 6 o'clock to 18 o'clock the electric energy used is 400 Wh, 18 o'clock The power consumption is 600 Wh until ~ 23: 00. On the other hand, according to (b) of FIG. 11, the power consumption is 100 Wh from 0 o'clock to 4 o'clock, 7 o'clock to 18 o'clock and 23 o'clock to 24 o'clock on Tuesday, and the electric power used from 4 o'clock to 7 o'clock The amount is 250 Wh, and the amount of used power is 600 Wh from 18 o'clock to 23 o'clock. Then, the power
As shown in FIG. 11, the usage tendency of the amount of used power is different between Monday and Tuesday, and the amount of used power is larger on Monday than on Tuesday.
For example, if the next day which is the applicable day for calculating the available sale amount is, for example, a Tuesday, the power
また、使用電力量取得部102は、例えば1か月について1週目、2週目、3週目、4週目における使用電力量の使用傾向を取得し、隔週を7日で割ることで1日の使用電力量を取得する。そして、前記翌日が例えば1か月のうち2週目に属する日であれば、取得した2週目の1日のデータを、施設での翌日の使用電力量であると予測して取得する。
また、使用電力量取得部102は、例えば1月、2月・・・12月における使用電力量の使用傾向を取得し、隔月を各月の日数で割ることで1日の使用電力量を取得する。そして、前記翌日が例えば1年のうち2月に属する日であれば、取得した2月の1日のデータを、施設での翌日の使用電力量であると予測して取得する。
使用電力量取得部102は、取得した施設での翌日の使用電力量を売電量算出部104に出力する。
In addition, the power
In addition, the power
The power
施設内でのユーザの活動状況等は日ごとに異なり、日ごとに使用電力量の使用傾向が異なる可能性がある。そこで、上述のように、使用電力量取得部102は、過去分について使用電力量の日ごとの使用傾向を学習し、使用傾向に応じて翌日における使用電力量を予測して取得する。そのため、翌日の使用電力量をより正確に取得できる。
The activity status etc. of the user in the facility may differ from day to day, and the usage tendency of the used energy may differ from day to day. Therefore, as described above, the power
(b−3)抑制情報取得部
抑制情報取得部103は、予報情報管理装置10にアクセスして記憶部13を参照し、燃料電池50での発電の抑制に関連する抑制情報を、気象予報情報及び異物予報情報の少なくとも一つを含む予報情報から取得する。
(B-3) Suppression Information Acquisition Unit The suppression
ここで、気温が高く気温閾値以上である場合には、燃料電池システム30の燃料電池50から出た燃焼排ガス中の水分を十分に凝縮することができない。よって、燃焼排ガスから十分に水を回収することができず、水自立運転が阻害される。例えば、燃料電池システム30の外部から水を供給できない場合には、燃料電池システム30が故障する可能性がある。よって、燃料電池システム30での発電を抑制し、水不足の状況とならないようにする必要がある。なお、水自立運転とは、燃焼排ガスの中の水分を改質水として回収し、回収した改質水を改質器52に供給するサイクルを用いた燃料電池システム30の運転であり、燃料電池システム30外部から水を追加的に供給する必要のない運転である。
Here, when the air temperature is high and is equal to or higher than the air temperature threshold, the water in the combustion exhaust gas emitted from the
また、大雨、雷、暴風及び台風の接近が警報レベルである場合には、これらに起因して商用電力を供給する電線が切れ、また、大電流が商用電力に加わるなどし、商用電力の電圧変動及び商用電力の供給停止などが起こる。ここで、燃料電池システム30は商用電力を供給する商用電力系統35と連系運転可能となっている。そのため、商用電力の電圧変動及び供給停止などにより商用電力が不安定となることで、燃料電池システム30の運転も不安定となり、燃料電池システム30が故障する可能性がある。よって、燃料電池システム30での発電を抑制し、故障等を阻止する必要がある。
In addition, when heavy rain, lightning, storm and typhoon approach are at the alarm level, the line for supplying commercial power is cut off due to these, and a large current is added to the commercial power, etc. Fluctuations and commercial power supply outages occur. Here, the
また、異物の量が異物閾値以上である場合、例えば、PM2.5、硫黄化合物、黄砂及び花粉などの異物が空気とともに燃料電池システム30に取り込まれて、燃料電池システム30が故障する可能性がある。よって、燃料電池システム30での発電を抑制し、異物が取り込まれるのを抑制する必要がある。
In addition, when the amount of foreign matter is equal to or greater than the foreign matter threshold value, for example, foreign matter such as PM 2.5, sulfur compounds, yellow sand and pollen may be taken into the
抑制情報取得部103は、上述のような燃料電池50での発電が抑制される条件である抑制情報を取得するために、燃料電池システム30が備えられている地域について、記憶部13の予報情報を参照する。つまり、抑制情報取得部103は、当該予報情報から、翌日において、気温が気温閾値以上である場合、警報が発令される場合及び異物の量が異物閾値以上である場合等の条件を抑制情報として取得する。
具体的には、抑制情報取得部103は、例えば、気温閾値以上である場合の気温と、その気温が継続している時間とを抑制情報として取得する。例えば、気温閾値が35℃である場合、抑制情報取得部103は、図2の気温予報から、気温が35℃以上である時間が、翌日の14時〜17時までの3時間であるとの抑制情報を取得する。
The suppression
Specifically, for example, the suppression
また、抑制情報取得部103は、例えば、発令される警報の内容と、当該警報が発令される時間とを抑制情報として取得する。例えば、抑制情報取得部103は、図3の警報予報から、大雨警報及び雷警報が発令される時間が翌日の6時〜12時までの6時間であり、暴風警報が発令される時間が翌日の6時〜24時までの18時間であり、台風の接近警報が発令される時間が翌日の6時〜18時までの6時間であるとの抑制情報を取得する。
Further, for example, the suppression
また、抑制情報取得部103は、例えば、異物閾値以上である場合の異物の種類と、異物量と、その異物量が継続している時間とを抑制情報として取得する。例えば、PM2.5について、異物閾値が10μg/m3である場合、抑制情報取得部103は、図4の異物予報情報から、異物であるPM2.5の量が10μg/m3以上になる時間が、翌日の8時〜19時までの11時間であるとの抑制情報を取得する。なお、ここでは異物としてPM2.5を例に挙げ、異物閾値を10μg/m3としているが、異物の種類に応じて異物閾値が異なってもよい。
抑制情報取得部103は、取得した抑制情報を売電量算出部104及び運転制御部105に出力する。
In addition, for example, the suppression
The suppression
(b−4)売電量算出部
(i)売電可能量の算出
売電量算出部104は、燃料電池50での翌日の発電電力量を、発電電力量取得部101から取得する。売電量算出部104は、当該燃料電池50を含む燃料電池システム30が設けられている施設での翌日の使用電力量を、使用電力量取得部102から取得する。また、売電量算出部104は、翌日の燃料電池50での発電抑制量を後述のように算出する。
そして、売電量算出部104は、翌日について、燃料電池50での発電電力量から、抑制情報によって発電が抑制される発電抑制量と、施設での使用電力量とを差し引いて、売電可能量を算出する。
(B-4) Electric power selling amount calculation part (i) Calculation of electric power selling amount The electric power selling
Then, on the next day, the power sale
売電量算出部104は、上記の発電抑制量を、抑制情報に基づいて例えば次のように算出する。
売電量算出部104は、抑制情報取得部103から取得した、気温閾値以上である場合の気温と、その気温が継続している時間との抑制情報に基づいて、発電抑制量を算出する。
例えば、売電量算出部104及び運転制御部105が、気温が35℃以上である時間が、翌日の14時〜17時までの3時間である(図2)との抑制情報を抑制情報取得部103から取得しているとする。この場合、運転制御部105は、翌日の14時〜17時までの3時間のあいだ、燃料電池システム30の故障等を阻止するために、燃料電池50での発電を抑制するように制御する。運転制御部105は、3時間のあいだ、燃料電池50での発電を停止してもよいし、気温の高さに関係なく発電量を一定割合で抑制してもよいし、気温の高さに応じて燃料電池50での発電の抑制量を調整してもよい。
The power sale
The power sale
For example, the amount of electricity sold by
売電量算出部104は、3時間のあいだに亘る燃料電池50での発電の抑制又は停止に基づいて、発電抑制量を算出する。例えば、14時〜17時までの3時間のあいだ、定格出力である700Whに対する抑制量が40%である場合、売電量算出部104は、発電抑制量を700Wh×0.4×3h=840Wとして算出する。
The power sale
また、売電量算出部104は、抑制情報取得部103から取得した、発令される警報の内容と、当該警報が発令される時間との抑制情報に基づいて、発電抑制量を算出する。
例えば、売電量算出部104及び運転制御部105が、大雨警報及び雷警報が発令される時間が翌日の6時〜12時までの6時間であり、暴風警報が発令される時間が翌日の6時〜24時までの18時間であり、台風の接近警報が発令される時間が翌日の6時〜18時までの6時間であるとの抑制情報を抑制情報取得部103から取得しているとする(図3)。この場合、運転制御部105は、翌日の警報が発令される時刻6時〜24時までの18時間のあいだ、燃料電池システム30の故障等を阻止するために、燃料電池50での発電を抑制するように制御する。例えば、運転制御部105は、18時間のあいだ、燃料電池50での発電を停止してもよいし、警報の種類によらず一定割合で発電量を抑制してもよいし、警報の種類によって異なる割合で発電量を抑制してもよい。
Further, the power sale
For example, when the power sale
売電量算出部104は、18時間のあいだに亘る燃料電池50での発電の抑制又は停止に基づいて、発電抑制量を算出する。例えば、6時〜24時までの18時間のあいだ、定格出力である700Whに対する抑制量が30%である場合、売電量算出部104は、発電抑制量を700Wh×0.3×18h=3780Wとして算出する。
The power sale
また、売電量算出部104は、抑制情報取得部103から取得した、異物閾値以上である場合の異物の種類と、異物量と、その異物量が継続している時間との抑制情報に基づいて、発電抑制量を算出する。
例えば、売電量算出部104及び運転制御部105が、PM2.5の量が10μg/m3以上になる時間が、翌日の8時〜19時までの11時間であるとの抑制情報を抑制情報取得部103から取得している(図4)。この場合、運転制御部105は、翌日の翌日の8時〜19時までの11時間のあいだ、燃料電池システム30の故障等を阻止するために、燃料電池50での発電を抑制するように制御する。例えば、運転制御部105は、11時間のあいだ、燃料電池50での発電を停止してもよいし、異物の量及び異物の種類によらず一定割合で発電量を抑制してもよいし、異物の量及び異物の種類によって異なる割合で発電量を抑制してもよい。
Further, based on the suppression information of the amount of foreign matter, the amount of foreign matter, and the time during which the amount of the foreign matter continues, the power sale
For example, the suppression information that the time when the amount of PM 2.5 is 10 μg / m 3 or more is 11 hours from 8 o'clock to 19 o'clock on the next day is the suppression information It is acquired from the acquisition unit 103 (FIG. 4). In this case, the
売電量算出部104は、11時間のあいだに亘る燃料電池50での発電の抑制又は停止に基づいて、発電抑制量を算出する。例えば、8時〜19時までの11時間のあいだ、定格出力である700Whに対する抑制量が10%である場合、売電量算出部104は、発電抑制量を700Wh×0.1×11h=770Wとして算出する。
以上より算出した発電抑制量と、施設での使用電力量とを、燃料電池50での発電電力量から差し引くことで売電可能量が算出される。このように、売電量算出部104は、翌日の気温、警報及び異物を含む発電を抑制する抑制情報に基づいた発電抑制量を考慮して売電可能量を算出するため、売電可能量を正確に算出できる。また、後述の通り、このように正確に算出された売電可能量を売電管理装置20に出力することで、運転制御部105は、より正確な売電価格を入手することができる。
The power sale
The power sale available amount is calculated by subtracting the amount of power generation suppression calculated as described above and the amount of power used in the facility from the amount of power generation of the
(ii)売電希望価格の設定
さらに、売電量算出部104は、燃料電池50が上記の売電可能量を発電するために要する発電費用等に基づいて、売電希望価格を設定する。
売電可能量を燃料電池50が発電するために要する発電費用には、例えば、発電に要する原燃料の費用及び燃料電池システム30を稼働させるために要する費用等が含まれる。原燃料の費用は、固定であってもよいが、例えば高騰や下落などの変動に連動させてもよい。また、燃料電池システム30の稼働に要する費用は、例えば各種ポンプ及びファンの駆動、原燃料の加熱等に要する費用が含まれる。この稼働費用は、固定であってもよいし、実際に要した費用に応じて変動してもよい。これにより売電希望価格をより正確に算出できる。
(Ii) Setting of Selling Electricity Suggested Price Further, the sold electricity
The power generation cost required for the
なお、売電可能量を燃料電池50が発電するために要する発電費用には、前述した費用以外も含まれていてもよく、例えば、燃料電池システム30の修理費等が含まれていてもよい。さらには、売電希望価格は、商用電力系統35の商用電力の買電価格も考慮して算出されてもよい。
売電量算出部104は、前述のように算出した発電費用等を超えるように売電希望価格を設定する。これにより、売電希望価格で売電可能量を販売できた場合には、利益を確保することができる。
In addition, the power generation cost required for the
The power sale
売電量算出部104は、発電電力量と、発電抑制量と、使用電力量とに基づいて算出した売電可能量を、売電管理装置20及び運転制御部105に出力する。なお、売電可能量が負となる場合があるが、この場合は売電する電力量が無いため、売電量算出部104は、負の売電可能量を売電管理装置20に出力する必要はない。
また、売電量算出部104は、売電希望価格を運転制御部105に出力する。
The power sale
Further, the power sale
(b−5)運転制御部
(i)抑制情報に基づいた発電抑制制御
運転制御部105は、前述の通り、抑制情報を抑制情報取得部103から取得し、抑制情報に基づいて燃料電池50での発電を抑制するように制御する。
(B-5) Operation control unit (i) Power generation suppression control based on suppression information As described above, the
(ii)運転制御
運転制御部105は、売電量算出部104から売電可能量を取得した売電管理装置20から、後述の通り売電価格を取得する。売電価格は、翌日に売電可能量を売電した場合の価格である。また、運転制御部105は、売電量算出部104から売電可能量及び売電希望価格を取得する。
運転制御部105は、後述の通り、売電価格、売電可能量及び売電希望価格に応じて、翌日の燃料電池50での発電を制御する。
売電価格、売電可能量及び売電希望価格に応じた運転制御について以下にさらに説明する。
(Ii) Operation Control The
The
The operation control according to the selling price, available selling amount, and desired selling price will be further described below.
例えば、売電可能量を売電価格で売電した場合に、売電可能量を発電するために要する費用等に対して利益がでる場合には、つまり、売電可能量の売電価格が売電希望価格以上の場合には、運転制御部105は、燃料電池50での発電が売電可能量を満たすように燃料電池システム30を制御する。具体的には、運転制御部105は、燃料電池50での発電電力を商用電源に逆潮可能なように、売電可能量を確保するように制御する。
逆に、売電可能量を売電価格で売電した場合に、売電可能量を発電するために要した費用等に対して損失がでる場合には、つまり、売電可能量の売電価格が売電希望価格未満の場合には、運転制御部105は、燃料電池50での発電電力が商用電源に逆潮されないように、燃料電池50での発電を抑制するように制御する。
For example, in the case where the available sale amount is sold at a sale price, if there is a profit against the cost required to generate the available sale amount, that is, the sale price of the available sale amount is If the selling price is equal to or higher than the selling price, the
On the other hand, when selling the available sales volume at the selling price, if there is a loss with respect to the cost required to generate the available sales volume, that is, selling the available sales volume If the price is less than the selling price, the
図12は、逆潮ありの場合の運転制御部による燃料電池での発電の制御の様子を示す模式図である。図13は、逆潮無しの場合の運転制御部による燃料電池での発電の制御の様子を示す模式図である。
売電可能量の売電価格が売電希望価格以上の場合には、運転制御部105は、図12に示すように、例えば発電出力が定格出力の700Wとなるように燃料電池50の運転を制御する。この場合、燃料電池50による発電出力が施設負荷よりも上回っている斜線部分が、逆潮される電力量である。これにより、売電可能量を確保可能とし、この売電可能量を売電価格で売電することで、利益を確保することができる。
FIG. 12 is a schematic view showing a state of control of power generation in the fuel cell by the operation control unit in the presence of reverse tide. FIG. 13 is a schematic view showing a state of control of power generation in the fuel cell by the operation control unit when there is no reverse tide.
When the sale price of the sale amount is equal to or more than the sale price, the
一方、売電可能量の売電価格が売電希望価格未満の場合には、運転制御部105は、図13に示すように、例えば燃料電池50の発電出力を施設負荷に追従させて逆潮させないように燃料電池50の運転を制御する。これにより、売電可能量を売電価格で売電した場合に損失がでるのを阻止できる。
On the other hand, when the selling price of the available sale amount is less than the selling price, the
以上の制御により、抑制情報に基づいて正確に算出された翌日における売電可能量と、売電価格と、売電希望価格とに基づいて、損益をより正確に考慮して各燃料電池システム30を運転できる。
(2−3)売電管理装置
以下に、売電管理装置20について説明する。売電管理装置20は、入札制御部21を備えている。
売電管理装置20の入札制御部21は、複数の燃料電池システム30の売電量算出部104それぞれから、売電可能量をそれぞれ取得する。入札制御部21は、複数の燃料電池システムの売電可能量の合計、電力量の需要及び供給の関係、時間帯等を考慮して売電価格を決定する。入札制御部21は、決定した売電価格を、燃料電池システム30の運転制御部105に出力する。
With the above control, each
(2-3) Electric Power Selling Management Device The electric power
The
(3)売電制御方法
次に、売電制御方法について説明する。図14は、売電制御方法の流れの一例を示すフローチャートである。
(3) Power Selling Control Method Next, the power selling control method will be described. FIG. 14 is a flowchart showing an example of the flow of the power sale control method.
ステップS10:発電電力量取得部101は、燃料電池50の劣化傾向を取得し、劣化傾向に基づいて、翌日における燃料電池50の発電電力量を算出する。発電電力量取得部101は、取得した翌日の発電電力量を売電量算出部104に出力する。
ステップS11:使用電力量取得部102は、燃料電池50が発電した発電電力量のうち、当該燃料電池50が発電電力を供給する施設が翌日に使用すると予測される使用電力量を取得する。使用電力量取得部102は、施設での翌日の使用電力量を売電量算出部104に出力する。
Step S10: The power generation
Step S11: Among the generated electric power generated by the
ステップS12:抑制情報取得部103は、予報情報管理装置10にアクセスして記憶部13を参照し、燃料電池50での発電の抑制に関連する抑制情報を予報情報から取得する。抑制情報取得部103は、取得した抑制情報を売電量算出部104及び運転制御部105に出力する。
運転制御部105は、抑制情報に基づいて燃料電池50での発電を抑制するように制御する。
ステップS13:売電量算出部104は、抑制情報に基づいて翌日の発電抑制量を算出する。
Step S12: The suppression
The
Step S13: The power sale
ステップS14:売電量算出部104は、翌日について、燃料電池50での発電電力量から、抑制情報によって発電が抑制される発電抑制量と、施設での使用電力量とを差し引いて、売電可能量を算出する。さらに、売電量算出部104は、燃料電池50が上記の売電可能量を発電するために要する発電費用等に基づいて、売電希望価格を設定する。また、売電量算出部104は、売電希望価格を運転制御部105に出力する。
ステップS15:売電量算出部104は、売電可能量を売電管理装置20及び運転制御部105に出力する。
Step S14: The power sale
Step S15: The power sale
ステップS16:運転制御部105は、売電管理装置20から売電価格を取得する。
ステップS17:運転制御部105は、売電可能量の売電価格と売電希望価格とを比較し、売電価格が売電希望価格以上の場合(ステップS17においてYes)は、ステップS18に処理を進める。一方、運転制御部105は、売電価格が売電希望価格未満の場合(ステップS17においてNo)は、ステップS19に処理を進める。
Step S16: The
Step S17: The
ステップS18:運転制御部105は、売電可能量の売電価格が売電希望価格以上の場合には、燃料電池50での発電電力が商用電力系統35に逆潮され、売電可能量が確保できるように燃料電池50での発電を制御する。
ステップS19:運転制御部105は、売電可能量の売電価格が売電希望価格未満の場合には、燃料電池50での発電電力が商用電力系統35に逆潮されないように、燃料電池50での発電を抑制するように制御する。
なお、以上のステップにおいてS10〜S13の処理は順不同であってもよい。
Step S18: If the selling price of the available sale amount is equal to or more than the wanted sale price, the
Step S19: The
In the above steps, the processes of S10 to S13 may be in any order.
[別実施形態]
(1)上記実施形態では、翌日の1日あたりについて、発電電力量、発電抑制量及び使用電力量を推定し、売電可能量を推定している。そして、売電量算出部104は、翌日の1日についての売電可能量を売電管理装置20に出力している。よって、運転制御部105は、当該1日の売電可能量の全量に対する売電価格を売電管理装置20から取得している。
しかし、翌日の1時間毎など所定の時間間隔毎に、発電電力量、発電抑制量及び使用電力量を推定し、1時間毎など所定の時間間隔毎に翌日の売電可能量を算出してもよい。そして、売電量算出部104は、所定時間間隔の売電可能量を売電管理装置20に出力し、運転制御部105は、所定時間間隔の売電価格を売電管理装置20から取得してもよい。
[Another embodiment]
(1) In the above embodiment, the power generation amount, the power generation suppression amount, and the power consumption amount are estimated about the next day per day, and the power sale available amount is estimated. Then, the power sale
However, the power generation amount, the power generation suppression amount, and the power consumption amount are estimated at predetermined time intervals such as every hour of the next day, and the power sale available amount of the next day is calculated every predetermined time interval such as every hour. It is also good. Then, the power sale
例えば、発電電力量取得部101は、単位時間あたりの発電電力量の劣化傾向に基づいて、翌日の0時〜1時までの発電電力量を取得する。また、例えば、使用電力量取得部102は、翌日が月曜日の場合、図11の(a)を参照して0時〜1時までの使用電力量として100Whを取得する。また、売電量算出部104は、翌日の0時〜1時までの抑制情報に基づいて発電抑制量を算出する。この場合、運転制御部105は、翌日の0時〜1時については、当該時間の抑制情報に基づいて、所定の抑制量で燃料電池50での発電を抑制するように制御する。そして、売電量算出部104は、翌日の0時〜1時までについて、発電電力量から、発電抑制量及び使用電力量を差し引いて売電可能量を算出する。
売電量算出部104は、翌日の0時〜1時までの売電可能量を売電管理装置20に出力する。そして、売電管理装置20は、翌日の0時〜1時までについて、複数の燃料電池システム30から売電可能量を取得し、電力量の需要及び供給の関係などに基づいて、当該時間における売電価格を決定する。売電管理装置20は、翌日の0時〜1時の売電価格を運転制御部105に出力する。
For example, the generated power
The power sale
また、上記実施形態では、売電量算出部104は、翌日の1日における売電可能量の全量に対する売電希望価格を算出している。しかし、前述と同様に1時間毎など所定の時間間隔毎に売電希望価格を算出してもよい。例えば、売電量算出部104は、翌日の0時〜1時までについて売電可能量を算出した場合には、翌日の0時〜1時までについて売電希望価格を算出する。運転制御部105は、算出された翌日の0時〜1時までについての売電希望価格を取得する。これにより、運転制御部105は、翌日の0時〜1時までについて、売電価格と売電希望価格とを比較して燃料電池システム30を制御できる。例えば、運転制御部105は、翌日の0時〜1時までについて、売電価格が売電希望価格以上の場合には、逆潮可能なように当該時間について推定された売電可能量を確保するように燃料電池システム30を制御する。また、例えば、運転制御部105は、翌日の0時〜1時までについて、売電価格が売電希望価格未満の場合には、施設負荷に追従させて逆潮させないように当該時間について燃料電池システム30を制御する。
前述のように所定の時間間隔毎に売電価格と売電希望価格とを比較して燃料電池システム30を制御することで、所定の時間間隔毎により損益を細かく考慮した制御とすることができる。
Further, in the above-described embodiment, the power sale
By controlling the
(2)上記実施形態では、燃料電池システム30が、燃料電池50の発電電力量を取得する発電電力量取得部101と、施設での使用電力量を取得する使用電力量取得部102と、燃料電池50での発電の抑制に関連する抑制情報を取得する抑制情報取得部103と、売電可能量を算出する売電量算出部104と、運転制御部105とを備えている。
しかし、発電電力量取得部101、使用電力量取得部102、抑制情報取得部103、売電量算出部104及び運転制御部105の各機能部の少なくとも一つは、ネットワーク40を介して接続された別途の装置に設けられていてもよい。
(2) In the above embodiment, the
However, at least one of the functional units of the power generation
例えば、一例であるが、発電電力量取得部101、使用電力量取得部102及び運転制御部105は、燃料電池システム30に設けられ、抑制情報取得部103及び売電量算出部104は別途の装置に設けられていてもよい。そして、燃料電池システム30の発電電力量取得部101が翌日における燃料電池50の発電電力量を算出し、燃料電池システム30の使用電力量取得部102が翌日に使用すると予測される使用電力量を取得する。また、別途の装置の抑制情報取得部103が、予報情報管理装置10から燃料電池50での発電の抑制に関連する抑制情報を取得する。別途の装置の売電量算出部104は、抑制情報に基づいて翌日の発電抑制量を算出する。さらに、別途の装置の売電量算出部104は、燃料電池システム30から発電電力量及び使用電力量を取得し、発電電力量から、発電抑制量及び使用電力量を差し引いて売電可能量を算出する。別途の装置の売電量算出部104は、売電可能量を売電管理装置20に出力する。また、別途の装置の売電量算出部104は、売電希望価格を算出し、燃料電池システム30の運転制御部105に出力する。燃料電池システム30の運転制御部105は、売電管理装置20から売電価格を取得し、売電価格、売電希望価格及び売電可能量に基づいて燃料電池システム30を制御する。
For example, although it is an example, the power generation
また、例えば、一例であるが、発電電力量取得部101、使用電力量取得部102、抑制情報取得部103、売電量算出部104及び運転制御部105は、別途の装置に設けられていてもよい。別途の装置の発電電力量取得部101は翌日における燃料電池50の発電電力量を算出し、使用電力量取得部102が翌日に使用すると予測される使用電力量を取得する。また、別途の装置の抑制情報取得部103が、予報情報管理装置10から燃料電池50での発電の抑制に関連する抑制情報を取得し、翌日の発電抑制量を算出する。さらに、別途の装置の売電量算出部104は、発電電力量から、発電抑制量及び使用電力量を差し引いて売電可能量を算出し、売電可能量を売電管理装置20に出力する。また、別途の装置の売電量算出部104は、売電希望価格を算出する。別途の装置の運転制御部105は、売電管理装置20から売電価格を取得し、売電価格、売電希望価格及び売電可能量に基づいて燃料電池システム30を制御する。
For example, although it is an example, even if the generated
(3)上記実施形態では、商用電力系統35の商用電力を使用している場合は、燃料電池50が発電した発電電力は逆潮されないものとしている。つまり、燃料電池50で発電された発電電力は全て施設負荷により使用され、不足している場合には商用電力系統35から商用電力が施設負荷に供給される。
しかし、燃料電池50が発電した発電電力を商用電力系統35側に逆潮しつつ、商用電力系統35から商用電力を施設負荷に供給することもできる。例えば、商用電力系統35の商用電力の買電価格が、燃料電池50の発電電力の売電価格よりも安い場合に、前述のような状況となる可能性がある。この状況において、燃料電池50が発電した発電電力量のうち、施設負荷により使用された使用電力量を取得する方法について、前述の図7と図15を用いて以下に説明する。
(3) In the above embodiment, when the commercial power of the
However, it is also possible to supply commercial power from the
図15は、施設負荷の電力が、燃料電池が発電した発電電力のうち一部と、商用電力系統の商用電力とにより賄われている状況を示す模式図である。つまり、燃料電池50が発電した発電電力の一部が施設負荷121が使用する電力となり、燃料電池50が発電した発電電力の残りが商用電力系統35側に逆潮される。そして、施設負荷121が必要とする電力のうち燃料電池50の発電電力だけでは満たされない分には、商用電力系統35からの商用電力が供給される。図15はこのような状況を示したものであり、斜線部分は、施設負荷121により使用された燃料電池50の発電電力及び商用電力である。ここで、施設負荷121が使用した商用電力の電力量をαとする。また、燃料電池50が発電した発電電力量をβ+γとする。βは、燃料電池50の発電電力量(β+γ)のうち、施設負荷121が使用した電力量である。γは、燃料電池50の発電電力量(β+γ)のうち、商用電力系統35側に逆潮された電力量である。
FIG. 15 is a schematic view showing a state in which the power of the facility load is supplied by a part of the generated power generated by the fuel cell and the commercial power of the commercial power grid. That is, a part of the generated power generated by the
図7において、電力計測器CT1は、施設負荷121が商用電力系統35からの商用電力を使用した場合の正の値の電流値CCT1(+)と、燃料電池50で発電された発電電力が商用電力系統35に逆潮された場合の負の値の電流値CCT1(−)とをそれぞれ別個に計測可能に構成されているとする。図15の場合、電流値CCT1(+)>0であり、電流値CCT1(−)<0である。この状態が検出された場合は、燃料電池50が発電した発電電力量のうち、施設負荷121により使用された使用電力量に対応する電流値(CCT3−|CCT1(−)|)を算出できる。この電流値と所定の電圧との積から、この時点での電力値を求めることができる。そして、各時点での状況に応じた電流値と所定の電圧との積から電力値を算出し、算出した電力値を1日について積算することで、燃料電池50の発電電力量に対する施設負荷121の翌日の1日の使用電力量が求まる。
In FIG. 7, the power measuring device CT1 is a commercial current generated when the
(4)上記実施形態では、発電電力量取得部101は、燃料電池劣化傾向に基づいて、燃料電池システム30の使用開始からの経年に基づいて燃料電池50での発電電力量を算出している。しかし、翌日の発電電力量の算出方法はこれに限定されない。
例えば、発電電力量取得部101は、翌日の前日である当日の燃料電池50での発電電力量に基づいて、翌日の発電電力量を推定してもよい。例えば、当日の燃料電池50での発電電力量を、翌日の発電電力量としてもよい。また、翌日の前日から1週間など所定期間における燃料電池50での発電電力量の平均を、翌日の発電電力量としてもよい。
そのほか、燃料電池50の劣化傾向に関係なく、燃料電池50での発電電力量を一定としてもよい。この場合には、制御部300cにおいて発電電力量取得部101が省略されてもよい。
(4) In the above embodiment, the generated power
For example, the power generation
Besides, regardless of the deterioration tendency of the
(5)上記実施形態では、使用電力量取得部102は、施設が1日に使用する使用電力量の日ごとの使用傾向に基づいて使用電力量を取得している。使用電力量は、使用傾向に関係なく一定としてもよい。この場合には、制御部300cにおいて使用電力量取得部102が省略されてもよい。
(5) In the above embodiment, the power
(6)上記実施形態では、売電希望価格は、燃料電池50が上記の売電可能量を発電するために要する発電費用を考慮して算出される。しかし、売電希望価格は発電費用に関係なく固定であってもよい。
(6) In the above-described embodiment, the power sale desired price is calculated in consideration of the power generation cost required for the
(7)上記実施形態では、予報情報として、気温予報及び警報予報を含む気象予報情報と、異物予報情報とが含まれる。しかし、予報情報はこれらに限定されない。例えば、気象予報情報には、さらに翌日の湿度予報が含まれてもよい。
また、上記実施形態では、抑制情報として、気温が気温閾値以上である場合、警報が発令される場合及び異物の量が異物閾値以上である場合が含まれる。しかし、抑制情報はこれらに限定されない。例えば、抑制情報には湿度が湿度閾値以下である場合が含まれてもよい。
(7) In the above embodiment, the weather forecast information includes weather forecast information including temperature forecast and warning forecast, and foreign matter forecast information. However, the forecast information is not limited to these. For example, the weather forecast information may further include the next day's humidity forecast.
Further, in the above embodiment, when the air temperature is equal to or higher than the air temperature threshold, the case where an alarm is issued and the case where the amount of foreign matter is equal to or higher than the foreign matter threshold are included as suppression information. However, the suppression information is not limited to these. For example, the suppression information may include the case where the humidity is equal to or less than the humidity threshold.
例えば、湿度が低い場合には、燃焼排ガスの露点が低くなり、燃焼排ガスを低い露点まで十分に冷却して燃焼排ガス中の水分を凝縮することができない。よって、燃焼排ガスから十分に水を回収することができず、水自立運転が阻害され、水を外部から供給できない場合には、燃料電池システム30が故障する可能性がある。そこで、例えば、抑制情報取得部103が、翌日の予報情報として、湿度が湿度閾値(例えば30%)以下である状態が例えば3時間以上継続するとの情報を得ているとする。この場合、3時間の間は燃料電池50での発電が抑制されるとして、抑制情報取得部103はこれを抑制情報として取得する。売電量算出部104は、この抑制情報に基づいて発電抑制量を算出する。
For example, when the humidity is low, the dew point of the flue gas is lowered, and the flue gas can not be sufficiently cooled to condense the moisture in the flue gas. Therefore, the water self-sustaining operation can not be sufficiently recovered from the combustion exhaust gas, and when the water can not be supplied from the outside, there is a possibility that the
(8)上記実施形態では、抑制情報取得部103が予報情報から抑制情報を取得し、売電量算出部104が抑制情報に基づいて発電抑制量を算出している。しかし、抑制情報取得部103が抑制情報を取得し、抑制情報に基づいて発電抑制量を算出してもよい。そして、抑制情報取得部103が算出した発電抑制量を売電量算出部104に出力し、売電量算出部104が発電抑制量を考慮して売電可能量を算出する。
(8) In the above embodiment, the suppression
(9)上記実施形態では、翌日を基準として、発電電力量、発電抑制量、使用電力量及び売電可能量等を算出しているが、これらを算出する対象日は翌日に限られず、翌日より将来の日であってもよい。例えば、翌々日を基準として、発電電力量、発電抑制量、使用電力量及び売電可能量等を算出し、翌々日の売電価格に基づいて燃料電池50での発電を制御してもよい。ただし、売電可能量を算出する対象日を翌日とすることで、翌日の予報情報に基づいて売電可能量を算出できる。予報情報が翌日の情報であるので予報の正確性が高く、より正確な売電可能量を算出でき、損益をより正確に考慮して各燃料電池システム30を運転できる。
(10)上記実施形態では、予報情報は、各地の翌日について、気温予報及び警報予報の少なくともいずれかを含む気象予報情報と、異物予報情報との少なくともいずれかを含む。しかし、予報情報はこれに限定されず、例えば気象情報として翌日の注意報又はその予報を含んでいてもよい。また、予報情報は、例えば翌日の日射強度、日射時間などの日射量を予測した情報を含んでいてもよい。よって、予報情報には、翌日における、注意報の内容、その予報時刻、所定の閾値を超える日射強度及び所定の閾値を超える日射時間などが含まれてもよい。
その他、上記実施形態では、警報として大雨警報、雷警報及び暴風警報を例に挙げているが、警報はこれに限定されない。例えば、警報には、洪水警報、暴風雪警報、大雪警報、波浪警報、高潮警報及び地震警報などの各種警報が含まれていてもよい。
(9) In the above embodiment, the power generation amount, the power generation suppression amount, the power consumption amount, the power sale available amount, etc. are calculated on the basis of the next day, but the target date for calculating these is not limited to the next day. It may be a future day. For example, the power generation amount, the power generation suppression amount, the power consumption amount, the power sale available amount, and the like may be calculated on the basis of the next day, and the power generation in the
(10) In the above embodiment, the forecast information includes at least one of weather forecast information including at least one of temperature forecast and alarm forecast and foreign matter forecast information for the next day of each place. However, the forecast information is not limited to this, and may include, for example, a warning of the next day or a forecast thereof as weather information. Further, the forecast information may include, for example, information in which the amount of insolation such as insolation intensity and insolation time of the next day is predicted. Therefore, the forecast information may include the contents of the warning, the forecast time, the solar radiation intensity exceeding the predetermined threshold, the solar radiation time exceeding the predetermined threshold, and the like on the next day.
In addition, in the above-mentioned embodiment, although a heavy rain warning, a lightning warning, and a storm warning are mentioned as an example as a warning, a warning is not limited to this. For example, the alarm may include various alarms such as flood alarm, storm snow alarm, heavy snow alarm, wave alarm, storm surge alarm and earthquake alarm.
なお、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することが可能であり、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することが可能である。 Note that the configurations disclosed in the above-described embodiment (including the other embodiments, and the same hereinafter) can be applied in combination with the configurations disclosed in the other embodiments as long as no contradiction arises. The embodiment disclosed in the present specification is an exemplification, and the embodiment of the present invention is not limited thereto, and can be appropriately modified without departing from the object of the present invention.
10 :予報情報管理装置
20 :売電管理装置
30 :燃料電池システム
35 :商用電力系統
40 :ネットワーク
50 :燃料電池
100 :売電制御システム
101 :発電電力量取得部
102 :使用電力量取得部
103 :抑制情報取得部
104 :売電量算出部
105 :運転制御部
10: forecast information management device 20: sale of electricity management device 30: fuel cell system 35: commercial power grid 40: network 50: fuel cell 100: sale of electricity control system 101: power generation amount acquisition unit 102: power consumption acquisition unit 103 : Suppression information acquisition unit 104: Electric power selling amount calculation unit 105: Operation control unit
Claims (9)
燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池を含む少なくとも一つの燃料電池システムと、
がネットワークを介して通信可能に接続された売電制御システムであって、
前記売電制御システムは、
前記燃料電池が発電した発電電力量のうち、当該燃料電池が発電電力を供給する施設における過去の使用電力量を学習し、学習結果に基づいて、現在に対して少なくとも翌日以降の1日である将来日において予測される使用電力量を取得する使用電力量取得部と、
前記将来日について、前記燃料電池での発電の抑制に関連する抑制情報を前記予報情報から取得する抑制情報取得部と、
前記将来日において予測される前記燃料電池での発電電力量から、前記将来日における前記抑制情報に基づいた前記燃料電池での発電が抑制される発電抑制量と、前記将来日において予測される使用電力量とを差し引くことで、前記将来日において売電可能な電力量である売電可能量を算出する売電量算出部と、
を備える売電制御システム。 A forecast information management device that manages forecast information including at least one of weather forecast information including at least one of temperature forecast and warning forecast, and foreign matter forecast information on forecast of foreign matter included in the atmosphere;
At least one fuel cell system including a fuel cell that receives a supply of fuel and generates power;
Is a power sale control system communicably connected via a network,
The power sale control system
Among the generated electric energy generated by the fuel cell, the past electric energy used in the facility where the fuel cell supplies the generated electric power is learned, and based on the learning result, it is one day from the next day to the present. A power consumption acquisition unit for acquiring power consumption predicted on a future day;
A suppression information acquisition unit that acquires, from the forecast information, suppression information related to suppression of power generation in the fuel cell for the future day;
An amount of power generation suppression in which power generation in the fuel cell is suppressed based on the suppression information in the future day from power generation amount in the fuel cell predicted in the future day, and use predicted in the future day A power sale amount calculation unit that calculates the power sale available amount, which is the amount of power saleable on the future day, by subtracting the amount of power;
Power sale control system provided with.
前記抑制情報が、前記将来日における気温が気温閾値以上となる状態が第1時間のあいだ継続する状態を示す場合には、当該第1時間は前記燃料電池における発電が抑制されることに基づいて、
前記抑制情報が、前記将来日における警報が発令される状態が第2時間のあいだ継続する状態を示す場合には、当該第2時間は前記燃料電池における発電が抑制されることに基づいて、
前記抑制情報が、前記将来日における前記異物の量が異物閾値以上となる状態が第3時間のあいだ継続する状態を示す場合には、当該第3時間は前記燃料電池における発電が抑制されることに基づいて、の少なくともいずれかによって前記発電抑制量を算出する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の売電制御システム。 The power sales amount calculation unit
When the suppression information indicates that the state in which the air temperature on the future day is the air temperature threshold or more continues for the first time, the first time is based on the suppression of the power generation in the fuel cell. ,
In the case where the suppression information indicates a state in which an alarm on the future day is issued continues for a second time, the second time is based on suppression of power generation in the fuel cell.
When the suppression information indicates that the state in which the amount of foreign matter on the future day is equal to or greater than the foreign matter threshold continues for a third time, the power generation in the fuel cell is suppressed for the third time. The power sale control system according to any one of claims 1 to 3, wherein the power generation suppression amount is calculated based on at least one of:
前記売電制御システムは、
前記売電管理装置から前記将来日における売電可能量に対する売電価格を取得し、前記売電価格及び前記売電可能量に応じて前記将来日における前記燃料電池での発電を制御する運転制御部をさらに備える、請求項1〜4のいずれか1項に記載の売電制御システム。 The power sale control system manages a power sale price of electric power, receives the power sale available amount on the future day from the power sale amount calculation unit, and outputs a power sale price for the power sale available amount. A device is further communicably connected via the network,
The power sale control system
Operation control that acquires the selling price for the available sale amount on the future day from the sale management device, and controls the power generation of the fuel cell for the future day according to the sale price and the available sale amount The power sale control system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a part.
前記売電価格が、前記売電可能量に対する売電希望価格以上の場合は、前記売電可能量を満たすように前記燃料電池での発電を制御し、
前記売電価格が、前記売電可能量に対する売電希望価格未満の場合は、前記燃料電池による発電電力が商用電力系統へと逆潮されないように、前記燃料電池での発電を制御する、請求項5に記載の売電制御システム。 The operation control unit
If the selling price is equal to or more than the selling price with respect to the available sale amount, the power generation in the fuel cell is controlled to satisfy the available sale amount;
If the selling price is less than the selling price with respect to the available sale amount, the power generation by the fuel cell is controlled so that the power generated by the fuel cell is not reversed to the commercial power system. The power sale control system according to Item 5.
燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池を含む少なくとも一つの燃料電池システムと、
がネットワークを介して通信可能に接続された売電制御システムにおける売電制御方法であって、
前記燃料電池が発電した発電電力量のうち、当該燃料電池が発電電力を供給する施設における過去の使用電力量を学習し、学習結果に基づいて、現在に対して少なくとも翌日以降の1日である将来日において予測される使用電力量を取得し、
前記将来日について、前記燃料電池での発電の抑制に関連する抑制情報を前記予報情報から取得し、
前記将来日において予測される前記燃料電池での発電電力量から、前記将来日における前記抑制情報に基づいた前記燃料電池での発電が抑制される発電抑制量と、前記将来日において予測される使用電力量とを差し引くことで、前記将来日において売電可能な電力量である売電可能量を算出する、売電制御方法。 A forecast information management device that manages forecast information including at least one of weather forecast information including at least one of temperature forecast and warning forecast, and foreign matter forecast information on forecast of foreign matter included in the atmosphere;
At least one fuel cell system including a fuel cell that receives a supply of fuel and generates power;
A power sale control method in a power sale control system communicably connected via a network,
Among the generated electric energy generated by the fuel cell, the past electric energy used in the facility where the fuel cell supplies the generated electric power is learned, and based on the learning result, it is one day from the next day to the present. Obtain the expected power consumption in the future day,
The suppression information related to the suppression of power generation in the fuel cell is acquired from the forecast information for the future day,
An amount of power generation suppression in which power generation in the fuel cell is suppressed based on the suppression information in the future day from power generation amount in the fuel cell predicted in the future day, and use predicted in the future day The electric power sale control method which calculates the electric power sale possible amount which is electric power amount which can be sold on the said future day by deducting with electric energy.
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