JP4057472B2 - POWER CONTROL / MANAGEMENT SYSTEM, SERVER, SERVER PROCESSING METHOD, PROCESSING PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM CONTAINING THE PROGRAM - Google Patents

POWER CONTROL / MANAGEMENT SYSTEM, SERVER, SERVER PROCESSING METHOD, PROCESSING PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM CONTAINING THE PROGRAM Download PDF

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    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/20Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、需要家の電力消費設備に供給されるべく発電事業者の設備で発電される電力の制御および管理を行う電力制御・管理システム、サーバ、サーバの処理方法および処理プログラムと該プログラムを記録した記録媒体に関し、更に具体的には発電事業者の電力を電気事業者が購入し、もしくは電気事業者自身が発電設備を所有して発電し、その電力を電気事業者とは異なる他社、例えば電力会社の送電網を利用して発電事業者もしくは電気事業者から電力を使用する需要家へ供給する所謂電力小売事業に適用される電力制御・管理システム、サーバ、サーバの処理方法および処理プログラムと該プログラムを記録した記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、人間社会の発達とともに、情報産業とこれに関わる生活物品の量産化と流通の拡大、各種電子機器の製造、普及、商取引の活発化、交通システムの高度化、量的拡大、食料の世界的規模での流通など生産、流通を中心とした活動の活発化が特に顕著になってきた。それに伴い、電力、エネルギ使用形態の多様化や使用量の大幅な増大が起こってきた。
【0003】
一方、化石燃料を中心とした現在のエネルギ体系において、化石燃料の残存埋蔵量の枯渇が取りざたされ、かつ排ガス、廃棄物による地球の汚染が懸念されるようになり、地球規模での環境保全、エネルギの有効利用が叫ばれるようになった。
【0004】
人間社会の発展に伴う電力を中心としたエネルギの使用形態の多様化、使用量の増大は今後も継続するものと予想され、かつ地球規模での環境保全、エネルギの有効利用も当然、ますます重要な課題となってくることは論を待たない。
【0005】
こうした状況にあって、電力、ガスなどエネルギの使用形態の多様化に対応した様々な形態のエネルギ供給システムの提供や、エネルギ使用価格の低減化を図り、より高度で満足のいくエネルギ供給体制を構築していくために、電力、ガスなどのエネルギ産業の規制が緩和され、自由化が端緒についた。
【0006】
電力事業の自由化に対しては、従来の一般電気事業者(以下、電力会社という)だけでなく、電力使用者(以下、需要家という)に電力の供給を行う目的で、新たな事業者、すなわち特定規模電気事業者(以下、電気事業者という)が電力販売事業を行うことになった。
【0007】
しかしながら、原子力発電所、火力発電所、水力発電所などの多種類、かつ大規模の発電所を多数保有し、各需要家の使用電力量の変化に対して、いちいち発電量を仔細に調整する必要のない電力会社と異なり、固定された数量の発電所を保有し、あるいは電力供給の契約を交わしているのみの電気事業者は、当該電気事業者の契約する需要家の必要電力、電力量を推定し、これに合致した電力あるいは電力量を自己の所有する、あるいは契約を交わした発電所から契約するために、随時、その調整を実施しなければならない。
【0008】
なぜならば、需要家の推定必要電力あるいは推定必要電力量を確保するために過剰な発電電力あるいは発電電力量の発電を行えば、エネルギの有効利用という世界規模の課題に離反するばかりか、採算が取れずに事業の継続が困難となる。
【0009】
一方、需要家の推定必要電力あるいは推定必要電力量に対してぎりぎりの電力、電力量を供給する体制では、もし需要家の必要電力量が予想外の気温の上昇や低下といった気象条件、あるいは娯楽に関する予想外の興味の集中など、不測の事態が生じると需要家の必要電力量が増加して供給量の不足をきたす場合がおこる。
【0010】
この場合、発電事業者もしくは電気事業者から需要家への電力供給が、委託した電力会社の送電網を借用している状態であれば、当該送電網には当然ながら電力会社自身が送電する電力も流れているため、例え電気事業者および当該電気事業者と契約した発電事業者からの供給電力量の不足が生じた場合でも自動的に電力会社からの電力によってまかなわれるために、需要家自身には電力供給不足の実害は生じないものの、送電の委託を行っている電力会社から高額の補償金が請求され、同様に採算が取れずに事業の継続が困難となる恐れがある。
【0011】
従って、電気事業者の契約した各需要家の、予想され得る必要電力、必要電力量の総計を満たす発電機を所有したり、あるいは発電事業者と契約して必要電力、必要電力量を確保し、需要家の使用する電力、電力量に応じた電力あるいは電力量を供給する体制を構築することが電気事業者の事業運営において必要となる。
【0012】
ところが、従来は法的規制によって電力の供給は一部の限定された電力会社が独占的に実施しており、新たに電力事業に参入した電気事業者が限定された発電設備、限定された契約発電事業者の発電設備によってしか電力供給を行うことができず、上述した需要家の必要電力、必要電力量に応じたきめの細かい需給バランスを達成することは困難であった。
【0013】
また、従来の法的規制下において限定された電力会社は、契約した需要家の使用する電力、電力量に対してそれを大幅に上回る規模の発電電力、発電電力量を実現する多数の発電所を建設して所有しており、需要家の使用する電力、電力量に対応したきめの細かい発電調整は不要であり、実施していないのが現状であった。
【0014】
更に、大規模な発電設備に比べて、ディーゼルエンジン発電機、マイクロガスタービンエンジンなど比較的小規模の発電設備はきめの細かい電力供給に適しているが、これらの小規模発電設備は、CO2,NOx,SOxなどの排気ガスを排出するため、電力需要が高騰する大都市圏などでは環境規制によってこれら排気ガスの総量規制が施行されており、また地方自治体の発電停止命令なども発令される場合もあって、常時発電運転を実施することが困難であり、本発明の意図する電力制御用の発電設備としては不十分であった。
【0015】
また、いくつかの大規模の電力需要家においては、非常時の電力確保のために、上記小規模発電設備を建物内のスペースや敷地内の屋外に設置しているが、これら発電設備は年数回以下の停電や災害時に使用される非常用として使用されているのが現状であって通常はめったに利用されず、有効利用の観点からは課題を残していた。
【0016】
【非特許文献1】
第6727回 JPI特別研究フォーラム資料:主催 日本計画研究所、平成14年7月17日
【0017】
【非特許文献2】
T.Kondo, et. al., : “Enhancement of Hydrogen production by a Photosynthetic Bacterium Mutant with Reduced Pigment.”, j. Biosci. Bioeng., Vol.93, No.2, pp.145-150.2002
【0018】
【非特許文献3】
平成11年度 日本生物工学会大会講演要旨集 p.224, 「二層式リアクタにおける光合成細菌の水素発生」
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来は法的規制によって電力の供給は一部の限定された電力会社が独占的に実施しており、新たに電力事業に参入した電力事業者は限定された発電設備、限定された契約発電事業者の発電設備によってしか電力供給を行うことができず、上述した需要家の必要電力、必要電力量に応じたきめの細かい需給バランスを達成することは困難であるという問題がある。
【0020】
また、ディーゼルエンジン発電機、マイクロガスタービンエンジンなど比較的小規模の発電設備はきめの細かい電力供給に適しているが、これらの小規模発電設備は、CO2,NOx,SOxなどの排気ガスを排出するため、環境規制によって排気ガスの総量規制が施行されたり、また地方自治体の発電停止命令なども発令される場合もあって、常時発電運転を実施することが困難であり、本発明の意図する電力制御用の発電設備としては不十分であるという問題がある。
【0021】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、生物、自然エネルギを利用した環境保全に寄与する発電手段によって需要家が必要とする電力を満たす発電電力を確保して安定供給することができる信頼性に優れた電力制御・管理システム、サーバ、サーバの処理方法および処理プログラムと該プログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の本発明は、需要家の電力消費整備に供給されるべく発電事業者の設備で発電される電力の制御および管理を行う電力制御・管理システムであって、発電事業者の設備として設けられ、バイオマスを燃料として使用して需要家の電力消費設備に供給される電力を主として発電する主発電手段と、発電事業者の設備として設けられ、前記主発電手段で発電される電力の不足分を補助すべく水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用して需要家の電力消費整備に供給される電力を副次的に発電する副発電手段と、前記主発電手段および副発電手段で発電される電力を需要家の電力消費設備における消費電力に応じて制御する制御手段と、前記副発電手段で電力を発電するための燃料として使用される水素発生微生物の死滅した細菌を前記主発電手段のバイオマス燃料として使用すべく水素発生微生物の死滅細菌を主発電手段に供給する死滅細菌供給手段とを有することを要旨とする。
【0023】
請求項1記載の本発明にあっては、バイオマス燃料を使用して主発電手段で主として発電した電力と水素発生微生物からの水素ガスを使用して副次的に発電した電力を消費電力に応じて制御するとともに、水素発生微生物の死滅した細菌をバイオマス燃料として主発電手段に供給するため、需要家における消費電力に応じた無駄のない適正な電力の発電をバイオマス燃料や水素発生微生物を用いて環境破壊もなく、かつ水素発生微生物を死滅細菌の形で再使用して効率的に実現でき、発電事業の高信頼性、収益保証、環境保全の観点において極めて大きな貢献を果たすことができる。
【0024】
また、請求項2記載の本発明は、請求項1記載の発明において、前記副発電手段が、光合成細菌および嫌気性細菌の少なくともいずれか一方を含む水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用する燃料電池と、この燃料電池から発電される直流電力を交流電力に変換して出力する直流・交流変換手段とを有することを要旨とする。
【0025】
請求項2記載の本発明にあっては、副発電手段は光合成細菌および嫌気性細菌の少なくともいずれか一方を含む水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用する燃料電池であり、この燃料電池から発電される直流電力を交流電力に変換して出力するため、環境破壊もなく効率的に発電を実現できる。
【0026】
更に、請求項3記載の本発明は、請求項1または2記載の発明において、前記主発電手段が、前記バイオマス燃料に加えて、バイオマス燃料の代替燃料および化石燃料のいずれか一方または両方も使用して主電力を発電する別燃料発電手段を有することを要旨とする。
【0027】
請求項3記載の本発明にあっては、主発電手段はバイオマス燃料に加えて、代替燃料および化石燃料のいずれか一方または両方も使用して主電力を発電するため、バイオマス燃料の不足時にも発電を停止することなく実施でき、信頼性を向上することができる。
【0028】
請求項4記載の本発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発明において、前記制御手段が、前記主発電手段で発電される電力が需要家の電力消費設備における消費電力に対して不足している場合、この不足分の電力を前記副発電手段で発電し、主発電手段で発電される電力に加えて需要家の電力消費設備に供給するように制御する不足電力発電制御手段を有することを要旨とする。
【0029】
請求項4記載の本発明によれば、主発電手段での発電電力が消費電力に対して不足している場合、この不足分の電力を副発電手段で発電し、主発電手段で発電される電力に加えて需要家の電力消費設備に供給するように制御するため、主発電手段の発電電力が低下しても、不足分の電力を副発電手段で発電でき、発電を停止することなく継続でき、信頼性を向上することができる。
【0030】
また、請求項5記載の本発明は、需要家の電力消費設備に供給されるべく発電事業者の設備で発電される電力の制御および管理を行うサーバであって、需要家の電力消費設備に供給されるべくバイオマスを燃料として使用して発電事業者の所有する主発電手段により主として発電される電力を計測した結果の主電力データを通信ネットワークを介して受信する主電力データ受信手段と、前記主発電手段で発電される電力の不足分を補助すべく水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用して副次的に発電を行うとともに、この使用した水素発生微生物の死滅した細菌を前記主発発電手段のバイオマス燃料として使用すべく主発電手段に供給するようになっている発電事業者の所有する副発電手段で副次的に発電される電力を計測した結果の副電力データを通信ネットワークを介して受信する副電力データ受信手段と、需要家の電力消費設備で消費される電力を計測した結果の消費電力データを通信ネットワークを介して受信する消費電力データ受信手段と、前記主電力データ受信手段で受信した主電力データと前記消費電力データ受信手段で受信した消費電力データとを比較し、この比較結果に基づいて前記主発電手段および副発電手段で発電される電力を調整するように前記主発電手段および副発電手段を制御するための制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の前記主発電手段および副発電手段を制御する制御手段に送信する制御指令送信手段とを有することを要旨とする。
【0031】
請求項5記載の本発明にあっては、バイオマス燃料を使用して主発電手段で主として発電した電力の主電力データと水素発生微生物から水素ガスを使用して副次的に発電した電力の副電力データを通信ネットワークを介して受信し、需要家で使用した消費電力のデータを通信ネットワークを介して受信し、主電力データと消費電力データとを比較し、この比較結果に基づいて主発電手段および副発電手段で発電される電力を調整するように主発電手段および副発電手段を制御するための制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の主発電手段および副発電手段を制御する制御手段に送信するため、需要家における消費電力に応じた無駄のない適正な電力の発電をバイオマス燃料や水素発生微生物を用いて環境破壊もなく、かつ水素発生微生物を死滅細菌の形で再使用して効率的に実現できるようにサーバから通信ネットワークを介して制御でき、発電事業の高信頼性、収益保証、環境保全の観点において極めて大きな貢献を果たすことができる。
【0032】
更に、請求項6記載の本発明は、請求項5記載の発明において、前記制御指令送信手段が、前記主電力データ受信手段で受信した主電力データと前記消費電力データ受信手段で受信した消費電力データとの比較結果、前記主電力データが前記消費電力データよりも小さく、主発電手段の発電電力が不足している場合、この不足分の電力を前記副発電手段で発電して需要家の電力消費設備に供給するように制御するための不足電力発電制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の副発電手段を制御する副発電制御手段に送信する不足電力発電制御指令送信手段を有することを要旨とする。
【0033】
請求項6記載の本発明にあっては、主電力データが消費電力データよりも小さく、主発電手段の発電電力が不足している場合、この不足分の電力を副発電手段で発電して需要家の電力消費設備に供給するように制御するための不足電力発電制御指令を通信ネットワークを介して送信するため、主発電手段の発電電力が低下しても、不足分の電力を副発電手段で発電でき、発電を停止することなく継続でき、信頼性を向上することができる。
【0034】
請求項7記載の本発明は、需要家の電力消費設備に供給されるべく発電事業者の設備で発電される電力の制御および管理を行うサーバの処理方法であって、需要家の電力消費設備に供給されるべくバイオマスを燃料として使用して発電事業者の所有する主発電手段により主として発電される電力を計測し、この計測した電力データを主電力データとして通信ネットワークを介して受信する主電力データ受信ステップと、前記主発電手段で発電される電力の不足分を補助すべく水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用して副次的に発電を行うとともに、この使用した水素発生微生物の死滅した細菌を前記主発電手段のバイオマス燃料として使用すべく主発電手段に供給するようになっている発電事業者の所有する副発電手段で副次的に発電される電力を計測し、この計測した電力データを副電力データとして通信ネットワークを介して受信する副電力データ受信ステップと、需要家の電力消費設備で消費される電力を計測し、この計測した消費電力データを通信ネットワークを介して受信する消費電力データ受信ステップと、前記主電力データ受信ステップで受信した主電力データと前記消費電力データ受信ステップで受信した消費電力データとを比較し、この比較結果に基づいて前記主発電手段および副発電手段で発電される電力を調整するように前記主発電手段および副発電手段を制御するための制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の前記主発電手段および副発電手段を制御する制御手段に送信する制御指令送信ステップとを有することを要旨とする。
【0035】
請求項7記載の本発明にあっては、バイオマス燃料を使用して主発電手段で主として発電した電力の主電力データと水素発生微生物からの水素ガスを使用して副次的に発電した電力の副電力データを通信ネットワークを介して受信し、需要家で使用した消費電力のデータを通信ネットワークを介して受信し、主電力データと消費電力データとを比較し、この比較結果に基づいて主発電手段および副発電で発電される電力を調整するように主発電手段および副発電手段を制御するための制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の主発電手段および副発電手段を制御する制御手段に送信するため、需要家における消費電力に応じた無駄のない適正な電力の発電をバイオマス燃料や水素発生微生物を用いて環境破壊もなく、かつ水素発生微生物を死滅細菌の形で再使用して効率的に実現できるようにサーバから通信ネットワークを介して制御でき、発電事業の高信頼性、収益保証、環境保全の観点において極めて大きな貢献を果たすことができる。
【0036】
また、請求項8記載の本発明は、請求項7記載の発明において、前記制御指令送信ステップが、前記主電力データ受信ステップで受信した主電力データと前記消費電力データ受信ステップで受信した消費電力データとの比較結果、前記主電力データが前記消費電力データよりも小さく、主発電手段の発電電力が不足している場合、この不足分の電力を前記副発電手段で発電して需要家の電力消費設備に供給するように制御するための不足電力発電制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の副発電手段を制御する副発電制御手段に送信する不足電力発電制御指令送信ステップを有することを要旨とする。
【0037】
請求項8記載の本発明にあっては、主電力データが消費電力データよりも小さく、主発電手段の発電電力が不足している場合、この不足分の電力を副発電手段で発電して需要家の電力消費設備に供給するように制御するための不足電力発電制御指令を通信ネットワークを介して送信するため、主発電手段の発電電力が低下しても、不足分の電力を副発電手段で発電でき、発電を停止することなく継続でき、信頼性を向上することができる。
【0038】
更に、請求項9記載の本発明は、需要家の電力消費設備に供給されるべく発電事業者の設備で発電される電力の制御および管理を行うためのコンピュータが実行可能なサーバの処理プログラムであって、前記コンピュータを需要家の電力消費設備に供給されるべくバイオマスを燃料として使用して発電事業者の所有する主発電手段により主として発電される電力を計測し、この計測した電力データを主電力データとして通信ネットワークを介して受信する主電力データ受信手段と、前記主発電手段で発電される電力の不足分を補助すべく水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用して副次的に発電を行うとともに、この使用した水素発生微生物の死滅した細菌を前記主発電手段のバイオマス燃料として使用すべく主発電手段に供給するようになっている発電事業者の所有する副発電手段で副次的に発電される電力を計測し、この計測した電力データを副電力データとして通信ネットワークを介して受信する副電力データ受信手段と、需要家の電力消費設備で消費される電力を計測し、この計測した消費電力データを通信ネットワークを介して受信する消費電力データ受信手段と、前記主電力データ受信手段で受信した主電力データと前記消費電力データ受信手段で受信した消費電力データとを比較し、この比較結果に基づいて前記主発電手段および副発電手段で発電される電力を調整するように前記主発電手段および副発電手段を制御するための制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の前記主発電手段および副発電手段を制御する制御手段に送信する制御指令送信手段として機能させることを要旨とする。
【0039】
請求項9記載の発明にあっては、バイオマス燃料を使用して主発電手段で主として発電した電力の主電力データと水素発生微生物からの水素ガスを使用して副主電力データとして通信ネットワークを介して受信し、需要家で使用した消費電力のデータを通信ネットワークを介して受信し、主電力データと消費電力データとを比較し、この比較結果に基づいて主発電手段および副発電手段で発電される電力を調整するように主発電手段および副発電手段を制御するための制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の主発電手段および副発電手段を制御する制御手段に送信するため、需要家における消費電力に応じた無駄のない適正な電力の発電をバイオマス燃料や水素発生微生物を用いて環境破壊もなく、かつ水素発生部生物を死滅細菌の形で再使用して効率的に実現できるようにサーバから通信ネットワークを介して制御でき、発電事業の高信頼性、収益保証、環境保全の観点において極めて大きな貢献を果たすことができる。
【0040】
請求項10記載の本発明は、請求項9記載の発明において、前記制御指令送信手段が、前記主電力データ受信手段で受信した主電力データと前記消費電力データ受信手段で受信した消費電力データとの比較結果、前記主電力データが前記消費電力データよりも小さく、主発電手段の発電電力が不足している場合、この不足分の電力を前記副発電手段で発電して需要家の電力消費設備に供給するように制御するための不足電力発電制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の副発電手段を制御する副発電制御手段に送信する不足電力発電制御指令送信手段を有することを要旨とする。
【0041】
請求項10記載の本発明にあっては、主電力データが消費電力データよりも小さく、主発電手段の発電電力が不足している場合、この不足分の電力を副発電手段で発電して需要家の電力消費設備に供給するように制御するための不足電力発電制御指令を通信ネットワークを介して送信するため、主発電手段の発電電力が低下しても、不足分の電力を副発電手段で発電でき、発電を停止することなく継続でき、信頼性を向上することができる。
【0042】
また、請求項11記載の本発明は、需要家の電力消費設備に供給されるべく発電事業者の設備で発電される電力の制御および管理を行うためのコンピュータが実行可能なサーバの処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記コンピュータを需要家の電力消費設備に供給されるべくバイオマスを燃料として使用して発電事業者の所有する主発電手段により主として発電される電力を計測し、この計測した電力データを主電力データとして通信ネットワークを介して受信する主電力データ受信手段と、前記主発電手段で発電される電力の不足分を補助すべく水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用して副次的に発電を行うとともに、この使用した水素発生微生物の死滅した細菌を前記主発電手段のバイオマス燃料として使用すべく主発電手段に供給するようになっている発電事業者の所有する副発電手段で副次的に発電される電力を計測し、この計測した電力データを副電力データとして通信ネットワークを介して受信する副電力データ受信手段と、需要家の電力消費設備で消費される電力を計測し、この計測した消費電力データを通信ネットワークを介して受信する消費電力データ受信手段と、前記主電力データ受信手段で受信した主電力データと前記消費電力データ受信手段で受信した消費電力データとを比較し、この比較結果に基づいて前記主発電手段および副発電手段で発電される電力を調整するように前記主発電手段および副発電手段で制御するための制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の前記主発電手段および副発電手段で制御する制御手段に送信する制御指令送信手段として機能させるためのサーバの処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録することを要旨とする。
【0043】
請求項11記載の本発明にあっては、バイオマス燃料を使用して主発電手段で主として発電した電力の主電力データと水素発生微生物からの水素ガスを使用して副次的に発電した電力の副電力データを通信ネットワークを介して受信し、需要家で使用した消費電力のデータを通信ネットワークを介して受信し、主電力データと消費電力データとを比較し、この比較結果に基づいて主発電手段および副発電手段で発電される電力を調整するように主発電手段および副発電手段を制御するための制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の主発電手段および副発電手段を制御する制御手段に送信するサーバの処理プログラムを記録媒体に記録しているため、需要家における消費電力に応じた無駄のない適正な電力の発電をバイオマス燃料や水素発生微生物を用いて環境破壊もなく、かつ水素発生部生物を死滅細菌の形で再使用して効率的に実現できるようにサーバから通信ネットワークを介して制御でき、発電事業の高信頼性、収益保証、環境保全の観点において極めて大きな貢献を果たすことができるとともに、前記記録媒体を用いて、その流通性を高めることができる。
【0044】
更に、請求項12記載の本発明は、請求項11記載の発明において、前記制御指令送信手段が、前記主電力データ受信手段で受信した主電力データと前記消費電力データ受信手段で受信した消費電力データとの比較結果、前記主電力データが前記消費電力データよりも小さく、主発電手段の発電電力が不足している場合、この不足分の電力を前記副発電手段で発電して需要家の電力消費設備に供給するように制御するための不足電力発電制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の副発電手段を制御する副発電制御手段に送信する不足電力発電制御指令送信手段を有するサーバの処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録することを要旨とする。
【0045】
請求項12記載の本発明にあっては、主電力データが消費電力データよりも小さく、主発電手段の発電電力が不足している場合、この不足分の電力を副発電手段で発電して需要家の電力消費設備に供給するように制御するための不足電力発電制御指令を通信ネットワークを介して送信するサーバの処理プログラムを記録媒体に記録しているため、主発電手段の発電電力が低下しても、不足分の電力を副発電手段で発電でき、発電を停止することなく継続でき、信頼性を向上することができるとともに、前記記録媒体を用いて、その流通性を高めることができる。
【0046】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【0047】
図1は、本発明の一実施形態に係わる電力制御・管理システムを適用した電力需給システムの概念を示したブロック図である。同図において、11は発電事業者の装置、12は発電事業者により供給された電力を送電する電力会社の送電網、13はこの送電網12を介して送電される電力を使用する需要家の装置、14はこの電力の需要の制御管理する電気事業者の装置、21は電力会社の装置である。
【0048】
電気事業者用装置14を有する電気事業者と契約した発電事業者と需要家およびそれぞれの装置である発電事業者用装置11と需要家用装置13は、それぞれ複数あり、各発電事業者が主電源として所有する本発明の主発電手段を構成する発電機または発電設備(以下発電機と総称する)15によって発電された電力は、計量器161,16を介して電力会社の送電網12に供給され、送電網12を経由して需要家用装置13に給電される。
【0049】
発電事業者用装置11は、計量器16を介して需要家用装置13に供給される電力、電力量、力率などをモニタして、需要家用装置13への供給電力などを制御するコンピュータ端末17を有し、このコンピュータ端末17は、通信ネットワーク18を介して電気事業者用装置14のサーバ19とデータ通信を行う。
【0050】
サーバ19は、本発明の制御手段を構成するものであり、主発電手段である主電源15および副発電手段である副電源113で発電される電力を需要家の電力消費設備における消費電力に応じて制御する。更に詳しくは、サーバ19は、需要家に供給されるべくバイオマスを燃料として使用して主電源15により主として発電される電力を計量器161などで計測した結果の主電力データを通信ネットワーク18を介して主電力データ受信手段で受信し、また主電源15で発電される電力の不足分を補助すべく水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用して副次的に発電を行うとともに、この使用した水素発生微生物の死滅した細菌を主電源15のバイオマス燃料として使用すべく主電源15に供給するようになっている発電事業者の所有する副電源113で副次的に発電される電力を計量器162などで計測した結果の副電力データを通信ネットワーク18を介して副電力データ受信手段で受信し、更に需要家で消費される電力を計量計110などで計測した結果の消費電力データを通信ネットワーク18を介して消費電力データ受信手段で受信し、このように受信した主電力データと消費電力データとを比較し、この比較結果に基づいて主電源15および副電源113で発電される電力を調整するように主電源15および副電源113を制御するための制御指令を通信ネットワーク18を介して発電事業者の主電源15および副電源113を制御する制御手段に制御指令送信手段から送信するようになっている。
【0051】
また、サーバ19の前記制御指令送信手段は、前記主電力データと消費電力データとの比較結果、主電力データが消費電力データよりも小さく、主電源15の発電電力が不足している場合、この不足分の電力を副電源113で発電して需要家の電力消費設備に供給するように制御するための不足電力発電制御指令を通信ネットワーク18を介して発電事業者の副電源113を制御する副発電制御手段に不足電力発電制御指令送信手段から送信するようになっている。
【0052】
また、複数の発電事業者のうち少なくとも1業者の発電事業者用装置11は、バイオマスを燃料として発電できる発電機15を主電源として有する。また、当該発電事業者の発電事業者用装置11は、主電源15の近傍に本発明の副発電手段を構成し、主電源15で発電される電力の不足分を補助すべく水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用して需要家の電力消費設備に供給される電力を副次的に発電する複数の副電源113を有する。主電源15および副電源113を有する発電事業者の発電事業者用装置11は、それぞれの発電電力、電力量を計測するために、発電事業者用装置11と送電網12との責任分界点近傍に設置された計量器16とは別に、この計量器16の主電源15、副電源113寄りに設置された計量器161、162を有し、この計量器161、162でそれぞれ主電源15および副電源113の発電電力、電力量を計測して制御する。なお、この場合、計量器161を設けずに、この計量器161で計測する主電源15の発電電力、電力量を計量器16で計測した全体の発電電力、電力量から計量器162で計測した副電源113の発電電力、電力量から減算して算出することも可能であるし、または逆に計量器162を設けずに、この計量器162で計測する副電源113の発電電力、電力量を計量器16で計測した全体の発電電力、電力量から計量器161で計測した主電源15の発電電力、電力量から減算して算出することも可能である。
【0053】
副電源113は、光合成細菌と嫌気性細菌などの水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用する燃料電池であり、この副電源113に対して燃料である水素ガスを供給するために、発電事業者用装置11は、水素発生微生物を充填していて、この水素発生微生物から発生する水素ガスを捕集して副電源113に供給する光合成リアクタ114およびこの光合成リアクタ114から副電源113に配管した水素ガス供給配管115の中途に設置された水素貯蔵タンク116を有し、この水素貯蔵タンク116に光合成リアクタ114からの水素ガスを貯蔵し、副電源113への水素ガス供給量を調節する。
【0054】
また、光合成リアクタ114において寿命がつきて死滅し、光合成リアクタ114から捕集された嫌気性細菌、光合成細菌などの死滅細菌は、光合成リアクタ114から死滅細菌備蓄タンク117に送られ、所定の処理を行ってから、主電源15の燃料として燃料供給管118を介して主電源15に供給される。
【0055】
発電事業者のコンピュータ端末17は、発電事業者のID、発電機の種類・基礎データファイル、発電機の特性モニタリングメニューファイル、発電機の制御・管理メニューファイル、発電計画ファイル、過去の発電データファイル、気象データファイルなどを予め入力されて保存しているとともに、電気事業者のサーバ19とのデータ通信機能および気象情報を取得するためなどに必要な図示しないセンタとのデータ通信機能を有する。
【0056】
また、コンピュータ端末17は、光合成リアクタ114の制御管理に必要な計測モニタリング、水素貯蔵タンク116の貯蔵水素量のモニタリング、死滅細菌備蓄タンク117の備蓄量のモニタリング、副電源113への水素供給量のモニタリング、主電源15への死滅細菌の燃料供給量のモニタリングなどのメニューファイルを更に入力されて保存している。
【0057】
なお、主電源15および副電源113とそれぞれに付設する各設備は、特定の発電事業者11の代わりに電気事業者14により所有することも可能である。
【0058】
一方、需要家用装置13においては、電力会社の送電網12から計量器110を介して需要家の建物111に電力が供給される。計量器110は、需要家の建物111で使用される電力、電力量、力率などを計量し、この計量された電力、電力量、力率などはコンピュータ端末112に取り込まれる。コンピュータ端末112は、通信ネットワーク18を介して電気事業者用装置14のサーバ19と通信することが可能である。
【0059】
需要家用装置13のコンピュータ端末112は、需要家ID、需要家の基礎データファイル、過去の電力使用データファイル、受電電力、電力量などのモニタリングメニューファイルなどを予め入力されて保存しているとともに、電気事業者用装置14のサーバ19とのデータ通信機能を有する。
【0060】
電気事業者は、必要ならば、更に電力会社から電力を購入して事業を運営することができる。すなわち、電力会社のコンピュータ端末119は、インタフェース25を介して送電網12に接続された電力設備23とインタフェース25を介して通信ネットワーク18に接続され、該通信ネットワーク18を介して電気事業者用装置14のサーバ19とデータ通信する機能を有するコンピュータ端末119を備えているが、電気事業者用装置14のサーバ19は、電力会社からの購入電力条件などを予めデータファイルとして保存しており、必要な場合に電力会社用装置21のコンピュータ端末119に指示を発して電力会社から電力の供給を受けることができる。
【0061】
電気事業者用装置14のサーバ19は、発電事業者および需要家のID、発電機(主電源と副電源とを所有する場合は主電源をいう、以下同様)および副電源のIDと基礎データファイル、過去の発電機の発電データファイル、需要家の基礎データファイル、副電源の基礎データファイル、需要家の過去の受電データファイル、発電事業者の発電機および副電源の発電計画ファイル、発電・所要電力関係のモニタリングファイル、副電源の発電実績データファイル、主電源および副電源の燃料備蓄残量管理ファイル、燃料供給の制御・管理ファイル、光合成リアクタの環境制御・管理ファイル、水素貯蔵タンク制御管理ファイル、電力需給バランス制御・管理ファイル、発電事業者の発電機と補助電源への給電指令指示ファイル、電力会社との需給制御ファイル、気象データファイル、主電源および副電源のメンテナンス指示管理ファイル、燃料補給発注管理ファイルなどを予め入力されて保存しているとともに、発電事業者用装置11のコンピュータ端末17、需要家用装置13のコンピュータ端末112、電力会社用装置21のコンピュータ端末119、補助電源メンテナンスセンタ、燃料供給業者のコンピュータ端末、その他気象情報管理のセンタなど必要なセンタとデータ通信機能を有する。
【0062】
電気事業者用装置14のサーバ19は、単位計測時間毎に需要家用装置13のコンピュータ端末112から需要家のIDや使用電力のデータを受信して集計するとともに、発電事業者用装置11のコンピュータ端末17から主電源および副電源の出力データ、燃料供給データ、供給電力データなどを受信して集計し、予めサーバ19内に入力して保存している発電事業者の発電計画や、適宜別途通信ネットワーク18を介して取得した電力会社情報、気象情報など関連情報に基づいて適宜必要に応じてコンピュータ端末17に発電制御指令を送って、電力の需給を制御するとともに主電源15、副電源113の発電の増減制御を行う。前記単位計測時間は、電力量の制御に関わる単位時間より短い時間間隔である。
【0063】
図1において、電気事業者用装置14のサーバ19は、需要家の建物111の電力使用状況のデータを通信ネットワーク18を介してコンピュータ端末112から受信し、発電事業者用装置11の発電機15の発電電力、発電状況、基礎データ、発電計画、当該需要家における電力使用実績基礎データ、他の発電事業者の電力供給状況と比較演算して、単位時間毎に補助電源として役割を担う副電源113への発電・停止指令を発電事業者用装置11のコンピュータ端末17に送信し、補助電源による供給電源を調整する。
【0064】
すなわち、副電源113が補助電源としての役割を担っている場合において、需要家の電気使用量が増大する傾向を把握した場合には、予め入力した発電基礎データを基に補助電源の発電が必要となる時間を想定して一定時間前に副電源113を起動し、また需要家での電気使用量が低下すると停止する制御を行う。
【0065】
本実施形態の電力制御・管理システムにおいては、電気事業者用装置14のサーバ19によってこのような発電機からの供給電力の調整を実施するとき、主電源15、副電源113が発電するのに要する経費と、発電事業者用装置11の発電機15の発電出力の増減に伴う経費と電力会社からの電力供給をサーバ19において比較演算し、発電事業者もしくは電気事業者の発電機による電力供給の方が経費が低減できると判定した場合には、かかる発電機の一部またはすべての発電出力を増加するか、もしくは補助電源としての副電源113を起動することを決定する。この場合、主電源15、副電源113を制御・管理するコンピュータ端末17は、通信によって主電源15および副電源113の供給燃料の残量データと各電源による必要電力量を発電する場合の必要燃料の量に関する基礎データを収集し、供給燃料が主電源15、副電源113の発電電力量を満たさないかまたは満たさない恐れがある場合には、サーバ19が必要補充電力量の一部を電力会社による電力補充に変更決定できるようにしておく。
【0066】
また、本実施形態の電力制御・管理システムにおいては、電気事業者用装置14のサーバ19が各発電事業者用装置11の発電機15の供給電力データをコンピュータ端末17から受信し、この供給電力データを該発電機15の基礎データ、発電計画、電力会社からの供給計画、需要家の使用電力、使用電力状況、他の発電事業者の電力供給状況と比較演算し、単位時間毎に給電指令を実施するとき、一部の発電事業者の発電機の供給電力が事前に決定した発電計画に基づく給電電力値または電気事業者の給電指令値またはそれらの値に一定の上限値と下限値を設定した制御許容範囲、あるいは上限値のみを設定した制御許容範囲、あるいは下限値のみを設定した制御許容範囲を下回って給電した場合、他の発電事業者の発電機15または副電源113を発電することによって、計画電力値、給電指令値、または制御許容範囲と供給電力との差である電力の不足分を補填することも可能である。
【0067】
電気事業者用装置14のサーバ19は、各発電事業者用装置11の発電機15のそれぞれおよび電力会社の電力設備23からの供給電力、供給電力量の計測データを発電事業者用装置11のコンピュータ端末17から通信ネットワーク18を介して受信するとともに、各需要家の電力使用施設である建物111における使用電力、電力量の計測データを需要家用装置13のコンピュータ端末112から通信ネットワーク18を介して受信し、これらの計測データを発電計画、基礎データ、気象情報などの関連情報データファイルと比較演算し、その結果、主電源15と副電源113を設置した発電事業者の燃料備蓄量が限定され、供給電力が不足する可能性がある場合、その不足量を算定し、かつ各電源の発電可能電力量を算出し、これらの比較によって該主電源と副電源を所有する発電事業者もしくは電気事業者からの電力供給を削減し、他の発電事業者もしくは電気事業者の電源の発電、電力供給によってその削減分を補填することも可能である。また、該供給電力の不足分が補助電源の発電電力量でもまだ充足できない場合には、サーバ19は、上述したように電力会社のセンタに通信ネットワーク18を介して連絡し、予め要請した供給電力量に加えて必要電力、必要電力量の補給を要請する。
【0068】
また、電力供給量が電力消費量を大幅に上回る場合には、電気事業者用装置14のサーバ19は、発電事業者からの電力購入価格、電気事業者の所有する発電機113の発電原価、需要家の電力販売価格、電力会社からの購入価格を比較演算して、最も高価となる供給電力源の発電量の過剰分の削減を指示したり、あるいは過剰分以上の削減を行い、最も低価格の発電事業者の発電量を増加調整して電力供給に要する経費を抑制する。
【0069】
次に、図2〜図4に示すフローチャートを参照して、図1に示した実施形態の電力制御・管理システムの処理手順について設明する。
【0070】
図2〜図4に示す本実施形態の電力制御・管理システムの処理手順は、大別して図2に示す手順Aの電力需給バランス評価、図3に示す手順Bの電力補給制御および図4に示す手順Cの電力削減制御に分けることができる。
【0071】
まず、図2に示す手順Aの電力需給バランス評価では、電気事業者用装置14のサーバ19は、発電事業者用装置11の各発電機15、副電源113の発電状況をコンピュータ端末17から通信ネットワーク18を介して受信し、発電事業者用装置11での電力供給状態の把握を行うとともに(ステップS11)、需要家の建物111での電力使用状況をコンピュータ端末112から同様にして通信ネットワーク18を介して受信し、需要家での電力使用状態の把握を行う(ステップS13)。電気事業者用装置14のサーバ19は、これらの電力供給、電力使用状態を把握した上で、サーバ19において予め入力して保存しておいた各発電事業者用装置11のデータファイルの基礎データ、発電計画、各需要家のデータファイルの電力使用実績基礎データ、およびこれに加えて関係諸機関のコンピュータ端末から通信ネットワーク18を介して受信した天候、気温、湿度などの気象データを加味して比較演算を行い、次の単位計測時間における電力使用量と電力供給量を推定し、必要電力供給量を算定して需給バランス評価を行う(ステップS15)。
【0072】
上述した電力需要バランス評価の結果、電力使用量が電力供給量を上回ると推定され、一定量の電力補給が必要と判断された場合、図3に示す手順Bに従って必要量の電力の補充を図る。
【0073】
すなわち、図3に示した手順Bの電力補給制御では、まず電気事業者用装置14のサーバ19は、データファイルにある発電事業者用装置11の発電機15、副電源113に燃料残量データ、発電特性基礎データを参照し、それとともに副電源113の一部が補助電源である場合は補助電源の燃料残量データなど必要データを含めた発電特性基礎データを参照し、更に電力会社の電力設備23から供給される電力、電力量を参照し、発電すべき電力、電力量の予測計算を行う(ステップS21)。
【0074】
次に、電気事業者用装置14のサーバ19は、発電事業者用装置11のコンピュータ端末17から発電機の状態データを通信ネットワーク18を介して受信し、発電事業者用装置11の該当する発電機15からの電力供給能力を算定する(ステップS23)。
【0075】
更に、電気事業者用装置14のサーバ19は、当該サーバのデータファイルから、発電事業者、電力会社からの電力購入料金データ、電気事業者の発電機の発電単価データ、補助電源である副電源からの補助電力販売料金データ、電力会社からの電力補充料金データおよびこれに必要なら燃料費調整データなどを比較参照して、発電事業者用装置11の発電機15および副電源113からの電力供給量増加、補助電源である副電源の発電、電力会社からの電力補充に関わる発電原価、販売価格などを比較算定し(ステップS25)、最も適当な電力補充手段を選定する(ステップS27)。その選定結果に基づいて、発電事業者用装置11の該当する発電機15に発電電力の増加指令を出すか(ステップS29)、補助電源である副電源113の発電を行うか(ステップS31)、あるいは電力会社からの電力補充を要請する(ステップS33)。
【0076】
一方、図2における手順Aでの電力需給バランス評価の結果、ステップS17で電力供給量が電力使用量を上回ると判断された場合は、図4に示す手順Cの電力削減制御を行う。
【0077】
すなわち、図4の手順Cの電力削減制御においては、電力供給量が電力使用量を大幅に上回ると判断された場合は(ステップS41)、発電事業者用装置11の発電機15と副電源113の発電量、更に可能ならば電力会社の電力供給量を調整する必要があるため、電気事業者用装置14のサーバ19は、手順Bで実施した処理と同様に、データファイルにある発電事業者用装置11の発電機15、副電源113の燃料残量データ、発電特性基礎データを参照するとともに電力会社から供給される電力、電力量を参照し、削減すべき電力、電力量の予測計測を行う(ステップS43)。
【0078】
次に、電気事業者用装置14のサーバ19は、発電事業者用装置11のコンピュータ端末17から発電機の状態データを通信ネットワーク18を介して受信するとともに、補助電源である副電源113の状態データを同じく通信ネットワーク18を介して受信し、発電事業者用装置11の該当する発電機15からの電力調整能力(削減能力)と補助電源である副電源113の電力調整能力(削減能力)を算定する(ステップS45)。
【0079】
これらとともに、電気事業者用装置14のサーバ19は、当該サーバのデータファイルから、発電事業者、電力会社からの電力購入料金データ、電気事業者の発電機の発電単価データ、補助電源である副電源113からの補充電力販売料金データ、電力会社118からの電力購入料金データおよびこれに必要なら燃料費調整データなどを比較参照して、発電事業者用装置11の発電機15からの電力供給量削減、補助電源である副電源113の発電停止または削減、電力会社からの電力削減に関わる発電原価、販売価格などを比較算定し(ステップS47)、最も適当な電力削減の選定を行う(ステップS49)。この選定結果に基づいて、発電事業者用装置11の該当する発電機15に発電電力の削減指令を出すか(ステップS51)、補助電源である副電源113の発電停止あるいは削減を行うか(ステップS53)、あるいは電力会社からの電力削減を要請する(ステップS55)。
【0080】
また、別の方法としては、発電価格の比較計算結果から、一部の発電事業者用装置11あるいは補助電源である副電源113の発電量、あるいは電力会社からの供給電力量を過剰分以上に削減し、代わりに別の発電手段による発電によって適正分を補充することがより電力供給に関わる経費を削減できるような場合には、該当発電手段あるいは該当電力供給手段に削減指令を出し、該当する発電手段に増加指令を出して調整することも可能である。このような場合には、しかるべき発電手段、電力供給手段に対して、コンピュータ端末へ電気事業者用装置14のサーバ19から通信ネットワーク18を介して削減指令や増加指令を発するか、あるいは適当な別の通信手段によって当該発電手段に対して削減指令や増加指令を行う。
【0081】
以上、手順A、BおよびCを必要な電気事業を継続する期間、繰り返し行うことで本実施形態の電力制御・管理を実施することができる。但し、図2〜図4に示す電力制御・管理システムの処理手順はあくまでも本発明を具体的に実施するための一概念として示したものであり、本発明の内容が実施されればよく、何らこれに限定されるものではない。
【0082】
図5は、図1に示す実施形態において主電源と副電源を発電設備として所有して電力制御・管理システムを構築する場合の一例として、副電源113を発電事業者用装置11の主電源15の近傍に配置して電力の供給制御を行うとともに、副電源の燃料電池に電力貯蔵を行うための二次電池を設けた場合の構成の一例を示す図である。
【0083】
図5において、副電源113は、発電機として燃料電池(FC)41を有し、当該燃料電池41の燃料ガスは、図1に示す光合成リアクタ114に一方の端部を連結された燃料ガス供給管42から開閉調節バルブ43、流量計44を介して改質器45に供給され、この改質器45で水素ガスに燃料電池41からの発電の結果生成する水蒸気を含む排ガスから水蒸気分離器46によって取り出した水蒸気を別の開閉調節バルブ47で最適混合比になるよう混合させた上、燃料電池41に供給される。燃料電池41によって発電された直流電力は、インバータ48によって直流から交流に交換され、計量器162、遮断器49を通じて電力供給の本線である計量器16と計量器161を接続する電力ケーブルに供給され、更にこの電力ケーブルから計量器16を介して送電網12に供給される。
【0084】
効率などの条件によって燃料電池41を比較的長時間継続して運転することが好ましい場合、あるいは供給電力が不足した場合に比較的短時間、不足電力を補充したい場合などには、当該燃料電池システムに二次電池410を併設し、余剰の電力をいったん蓄えておくように構成することもできる。
【0085】
この場合には、燃料電池41とインバータ48との間の電力ケーブルに切替スイッチ411を設け、必要な電力が発電事業者用装置11の発電機15からの供給電力分で充足され、燃料電池41の発電出力に余力がある場合には、切替スイッチ411を切り替え、燃料電池41の出力電圧をDC/DCコンバータ412を介して二次電池410に最適な電圧に変換し、二次電池410を充電する。二次電池410から充電された電力を供給する場合には、別の切替スイッチ413を設け、充電回路から供給回路に切り替えて、二次電池410からの電力をインバータ48に供給する。インバータ48は、二次電池410から供給された直流電力を直流から交流に変換し、これを計量器162、遮断器49を通じて供給電力の本線へ供給する。
【0086】
上述した燃料電池41の発電調整、二次電池410の充放電およびそれに伴う周辺装置の制御は、制御装置414で行われる。また、制御装置414への指令は、発電事業者用装置11のコンピュータ端末17からの指令信号を受けて実施される。すなわち、制御装置414は、開閉バルブ43,47の調節、燃料ガス供給速度の調節、燃料電池41の発電制御、改質器45の制御、水蒸気分離器46の制御、インバータ48の制御を実施して燃料電池41の信頼性ある発電を実施する。また、制御装置414は、二次電池410の充放電を実行するために、上述した燃料電池発電関係の調節・制御に加えて、切替スイッチ411および413の制御、DC/DCコンバータ412の制御、二次電池410の充放電制御を実行する。
【0087】
なお、上述した制御電池414による制御は、コンピュータ端末17が指令する代わりに、図5に示すように、別のコンピュータ端末415を追加設置して、このコンピュータ端末415をコンピュータ端末17と通信回線あるいは無線回線を介してコンピュータ端末17と接続し、このコンピュータ端末415がコンピュータ端末17からの制御指令を一旦受信した上でこれらの制御を実施することも可能である。
【0088】
コンピュータ端末17あるいはコンピュータ端末415は、上記制御装置414の制御指示の他、該制御指示を実施するために、燃料電池41の発電電力、電池温度、供給燃料ガス、空気温度と供給速度、排ガス濃度と温度、改質器の装置温度、改質前後のガス濃度、水蒸気濃度、二次電池410の電圧、電流、電池温度、充放電時間などのモニタリングを行う。
【0089】
コンピュータ端末17またはコンピュータ端末415は、上述した燃料電池41の発電、二次電池410の充放電および発電電力の供給に直接関わるモニタリングや制御の他、当該システムの信頼性、安全性を確保するために、燃料電池41の電極板の劣化状態、改質器45の触媒の劣化状態、二次電池410の劣化状態などを併せて監視することによって、燃料電池41、二次電池410の劣化状態、安全性を把握するとともに、寿命となった燃料電池の電極板、改質器の触媒、二次電池の交換時期を予測し、関係供給業者へのタイムリーな取替え発注や定期検査時期の決定、安全性に関わる事前の警告の発出や、副電源113による発電の回避などを判断する。但し、図5における構成概念はあくまでも本発明の一具体例を示したに過ぎず、本発明の内容が実現されればよく、何らこれに限定されることはない。
【0090】
図6は、図5に示した本実施形態の電力制御・管理システムの具体的一例である主電源15および副電源113の運用に関わる発電事業者用装置11のサーバ19と発電事業者用装置11のコンピュータ端末17、メンテナンス業者のコンピュータ端末および燃料納入業者の端末との通信ネットワークを介してデータ送受信の概念の一例を示す図である。
【0091】
コンピュータ端末17または副電源113のコンピュータ端末415は、発電制御とともに主電源15および副電源113の燃料電池41の発電電力、電力量、力率、発電効率およびその変動率などのモニタリング、主電源15および燃料電池41の装置温度のモニタリング、当該装置の劣化状態を判定するのに必要な振動や温度変動などのモニタリングを行い、このモニタリングした結果のデータをコンピュータ端末415からコンピュータ端末17を介してまたはコンピュータ端末17から直接に通信ネットワーク18を介して電気事業者用装置14のサーバ19に送信する。
【0092】
また、コンピュータ端末17またはコンピュータ端末415は、主電源15および燃料電池41のデータサンプリング、サーバ19への送信とともに、主電源15の燃料タンクである死滅細菌備蓄タンク117および燃料電池41の水素貯蔵タンク116の燃料残量、燃料供給用の計量器での燃料供給速度のデータサンプリング、更に必要ならば燃料品質データサンプリングなどを行い、また更に電力貯蔵用の二次電池410を併設する場合には、これに加えて二次電池410の放電電圧、放電電流、充電電圧、充電電流、内部抵抗、電気温度、休止電圧の時間変化、各要素電池の電圧のバラツキ、更には電池重量などのデータサンプリングを行い、これらのデータを同様にコンピュータ端末17からまたはコンピュータ端末415からコンピュータ端末17を経由し通信ネットワーク18を介して電気事業者用装置14のサーバ19に送信する。
【0093】
また、主電源15、燃料電池41および二次電池410の定期検査、修理、故障などのデータは、担当者がキーボードからコンピュータ端末17に入力し、コンピュータ端末17から通信ネットワーク18を介して電気事業者用装置14のサーバ19に送信する。燃料品質のデータは、担当者がキーボードにて手入力してもよい。
【0094】
電気事業者用装置14のサーバ19は、発電事業者用装置11のコンピュータ端末17からサンプリングデータを受信し、この受信データを状態データファイルに格納するとともに、主電源15,燃料電池41の発電特性データ、燃料品質規格データ、二次電池410の充放電特性データ、業者データなどを格納した基礎データファイルおよび主電源15、燃料電池41の発電実績データ、定期点検・修理・故障発生実績データ、燃料使用実績データおよび燃料タンクである死滅細菌備蓄タンク117へ燃料を補給した実績データ、光合成リアクタ114の水素ガス発生の実績データ、水素貯蔵タンク116に水素を供給した実績データ、二次電池の充放電実績データ、電池交換実績データなどを格納した過去の実績データファイルから必要データを取り出し、演算回路において主電源15、燃料電池41および二次電池410の劣化状態、必要な燃料の量と残量との比較など、補助電源の発電に関わる保守・点検の必要性評価に必要な処理を行う。その結果より、主電源および燃料電池の発電調整の指示、二次電池の充電、放電の指示、修理・点検などの指示・燃料タンクへの燃料補給の指示が必要には、それぞれ発電事業者用装置11のコンピュータ装置11のコンピュータ端末17、メンテナンス業者のコンピュータ端末、燃料納入業者のコンピュータ端末へ通信ネットワーク18を介してそれぞれの必要な指示を送信し、具体的な対策を講じる。
【0095】
なお、主電源15、燃料電池41および二次電池410の所有者が発電事業者である場合には、計量器16より発電事業者の責任分界点以前にあるこれら諸設備の発電制御、発電設備管理制御は、電気事業者用装置14のサーバ19の代わりに発電事業者用装置11のコンピュータ端末17もしくは該コンピュータ端末の近傍に新たにサーバを設置し、電気事業者用装置14のサーバ19から通信ネットワーク18を介して受信した発電調整指令に従って発電事業者用装置11のコンピュータ端末17または新たに設置したサーバが実行することも可能である。
【0096】
また、主電源15および副電源113を電気事業者が所有し、かつこれら発電に関わる諸設備が電気事業者の管理する敷地内もしくはかかる諸設備の管理が可能な地域に設置されている場合には、上述したデータサンプリングから制御管理、メンテナンス管理の一切を電気事業者用装置14のサーバ19が行うこともできる。なお、図6に示した燃料補給やメンテナンスに必要な通信指令に関わる電気事業者用装置14のサーバ19、発電事業者のコンピュータ端末17およびコンピュータ端末415、燃料納入業者とメンテナンス業者のコンピュータ端末からなる構成は、一例を示したに過ぎず、何らこの構成に限定されるものではない。
【0097】
図7(a)、(b)は、本実施形態の電力制御・管理システムの構成概念の一部分として、副電源113の燃料である水素ガスを製造し、かつ主電源15のバイオマス燃料を捕集するための光合成リアクタ114の構成を示す図である。
【0098】
すなわち、図7(a)は、本実施形態の電力制御・管理システムに適用可能な光合成リアクタ114の構造の一例を示したものであり、61は有機性水溶液槽61であり、該有機性水溶液槽中には有機性廃液と用水、光合成細菌、光合成細菌の栄養剤および嫌気性細菌を含有した有機性水溶液62が充填される。この有機性水溶液槽61は冷却水槽63中に入れられ、光合成細菌、嫌気性細菌が最も効率よく水素ガスを発生し、かつ所定の寿命が生きられるよう水溶液槽温度が調節される。有機性水溶液槽61の有機性水溶液62は、供給管64と排水管65によって一定時間ごとに交換され、最適条件を維持する。有機性水溶液槽61は、少なくとも外壁の一面で光合成細菌が水素ガスを発生するために必要な太陽光もしくは相当する十分な光を照射できるように配置される。
【0099】
このような光の照射が立地条件などで不十分な場合には、図7(b)に示すように光ファイバなどを使用して有機性水溶液槽61内の有機性水溶液62への光照射を実現する。すなわち、図7(b)において、69は採光部であり、その採光面には多数の光ファイバが面に垂直に最密充填され、その光ファイバ端部から太陽光などの光が入射されるようになっている。この多数の光ファイバは光ファイバケーブル610内に充填され、該光ファイバケーブル610は分光部611によって再び個々の光ファイバ612に分けられ、その端部から有機性水溶液62に光を放散する。このようにして採光した光によって有機性水溶液中の光合成細菌は水素ガスを発生する。
【0100】
発生した水素ガスは、水上置換により収集されるが、図7(a)に示す構造では、水槽を傾斜させることによって捕集することも可能であり、有機性水溶液槽61の最も位置が高くなる外壁上部に水素ガス供給管115を連結し、水素ガスを捕集することができる。なお、図7(b)に示す構造では、冷却水槽63内の有機性水溶液槽61の上部を漏斗状に構成し、その上端部に水素ガス供給管115の端部を接続して水素ガスを捕集することができる。
【0101】
一方、冷却水槽63の冷却水は、供給管66、排水管67によって循環もしくは一定時間毎に交換される。供給管64,65、排水管66,67、水素ガス供給管115には開閉調節バルブ68などが設置されており、それぞれの供給量、排水量の調節を行う。
【0102】
有機性水溶液槽61の下部には死滅光合成細菌および死滅嫌気性細菌の捕集箱613が設置され、有機性水溶液槽61と捕集箱613との間には遮蔽板614が設置されており、捕集箱613に一定の死滅細菌が蓄積されたら遮蔽板614を駆動モータ615で駆動し、間仕切りして死滅細菌を取り出す。
【0103】
有機性水溶液槽61および冷却水槽63の中には光センサ、水素センサ、温度センサ、窒素濃度センサなどを配置して、有機性水溶液62および冷却水の状態をモニタリングし、そのモニタリングデータを通信回路を介して発電事業者用装置11のコンピュータ端末17に送信する。また、開閉調節バルブ68、駆動モータ615は電気配線を介して前記制御装置414に連結し、供給量、排水量などの制御を行う。
【0104】
光合成リアクタ114は、有機性廃液を供給できる下水処理場、家畜糞尿処理場、有機汚染湖沼の湖岸・有機汚染河川の河岸、屠殺場、魚市場、青果市場の近傍などに設置すると、住環境、自然環境の維持・保全の側面と併せてより効果的であり、好ましい。
【0105】
上記構成により、主電源および副電源の燃料調達が効率的に可能となり、本実施形態の電力制御・管理システムより有効に実施できることになる。なお、図7に示した光合成リアクタ114の構成はあくまで一例を示したに過ぎず、本発明の内容が実現されればよく、何らこの構成に限定されるものではない。
【0106】
光合成リアクタ114に供給される有機性廃液は、生活有機廃水、人糞尿、畜産糞尿、野菜や魚介の屑など広範な生活廃水、廃棄物を使用することができ、これに光合成細菌と嫌気性細菌が生息するに適した濃度にするため用水を補給して調整し、かつ光合成細菌の育成のために無機塩や含窒素化合物を添加する。
【0107】
燃料電池41の燃料として用いる水素ガスを製造するために、光合成リアクタ114に充填する光合成細菌と嫌気性細菌は、燃料として燃料電池41を発電できる量の水素ガスを安定的に供給できる細菌であればよく、特に種類を限定されるものではないが、次に示す条件をできるだけ多く満たしている種別が好ましい。
【0108】
(1)光合成細菌および嫌気性細菌において発生した水素を該光合成細菌および嫌気性細菌の栄養素として取り込むための水素吸収反応を触媒するヒドロゲナーゼによる水素吸収効果が小さいこと。
【0109】
(2)光合成細菌の光合成に効果的な波長帯をカバーできる光源を照射できること。
【0110】
(3)嫌気性細菌、光合成細菌の菌体機能が安定であること。
【0111】
(4)水溶液槽温度の設定でできるだけ嫌気性細菌、光合成細菌の菌体の劣化が促進されないこと。
【0112】
(5)水素ガス発生が効率よく継続されうる光合成細菌の光透過性を有すること。
【0113】
本実施形態における光合成リアクタ114に充填する嫌気性細菌の一例として、最も普及している大腸菌、あるいは好ましくは水素吸収型ヒドロゲナーゼHyd IおよびHyd IIと、水素発生型ヒドロゲナーゼHyd IIIの欠損程度を調節した突然変異株などを用いることができる(早出、他、日本化学会第76春季年会講演予稿集II 1A3 13,p740,1999)。その他、嫌気性細菌としてクロストリジウム属(Clostridium sp.)、エンテロバクター属(Enterobacter sp.)、エスシェリキア属(Escherichia coli.)、クレブシーラ属(Klebsiella sp.)、アゾトバクター属(Azotobacter sp.)、ルミノコッカス属(Ruminococcus sp.)、ザルシナ属(Sarcina sp.)の細菌が使用できる。
【0114】
一方、本実施形態における光合成リアクタ114に充填する光合成細菌の一例として、ロドバクタースフェロイデスRV(Rhodobacter spheroids RV)株(工業技術院生命工学技術研究所 寄託番号7254号)、あるいはこれに紫外線照射を実施して突然変異を誘発して得たバクテリオクロロフイルによる光吸収が35〜40%、カロチノイドによる光吸収が25〜30%それぞれ減少し自己遮蔽効果を低下させ光透過性を増大させた新規菌株である色素欠損株MTP4株(工業技術院生命工学技術研究所 受託番号FERM P−17549号にて寄託)を用いることができる(近藤他、特願平11−260608号、近藤他、日本化学会第76春季年会講演予稿集II 1A313,P、740.1999)。当該MTP4株を用いることにより、約20%の水素ガス発生量の増加が可能となる。
【0115】
また更に、光合成細菌による水素ガス発生量の増加させるために、上記特願平に提案されているように、光合成リアクタ114を複数の要素リアクタで構成し、これら複数の要素リアクタを光源方向に沿って順に並べ、光源前部にロドバクタースフェロイデスRVの色素欠損MTP4株、その後部にロドバクタースフェロイデスRV株を充填し、以下光源に対して背部の要素リアクタにこの順序でRV株とMTP4株を交互に充填することにより光合成リアクタ114を構成することもできる。このような構成によりMTP4株のみを用いた場合より10%近く、RV株のみを用いた場合より25%近く水素ガス発生量を増大させることが可能である。
【0116】
但し、上記有機性水溶液、嫌気性細菌、光合成細菌および光合成リアクタの構成は、本発明における電力制御・管理システムにおける光合成リアクタの具体的な一例を提示したに過ぎず、かかる光合成リアクタで効果的に水素ガスが供給でき燃料電池の発電を実行でき、かつ嫌気性細菌および光合成細菌の死滅体が主電源の燃料として発電を実現できるものであれば、何らこれらに限定されることはない。
【0117】
図8は、本実施形態の電力制御・管理システムの構成概念に関わる一部分として、光合成リアクタ114内で死滅した嫌気性細菌および光合成細菌を捕集箱613によって捕集した後、主電源15のバイオマス燃料として調整する工程の構成概念の一例を示す図である。
【0118】
図8において、光合成リアクタ114の捕集箱613によって捕集された嫌気性細菌および光合成細菌の死滅細菌は、捕集箱613から一旦ベルトコンベアなどで集積タンク71に集積され、必要ならば粉砕機72によって平均1mm径以下、より好ましくは平均0.3mm径以下の粒状に粉砕し、タンク73に備蓄される。この粉砕された死滅細菌は、そのままでバイオマス燃料として開閉調節バブル74を経て、図8で(1)で示す経路で主電源15の死滅細菌備蓄タンク117に供給される。上述した方法は、簡単な工程で死滅細菌を粉砕して所定の粒径にする他はそのままでバイオマス燃料とすることができるため、最も安価な燃料を供給でき、発電原価の低減に大きな貢献を果たすことになる。
【0119】
別のバイオマス燃料としては、タンク73に貯蔵した粉砕死滅細菌に後述する脱水器711で生成する脱水した水は75を点線で示すようにタンク73に供給し、一定の水分量に調節して死滅細菌スラリーを調整し、これを高圧ポンプ76にて加圧し熱水反応器77に搬送し、無酸素高圧加熱処理して改質し炭化する。この炭水化物は、気液分離器78にて分留し、落圧バルブ79を経由して常圧に戻し、一旦タンク710に備蓄する。これを脱水器711に送って、一定量の水分を除去した後、微粉砕器712で微粉化し、開閉調節バルブ713を経て、図8で(2)で示す経路で炭化燃料として主電源15の死滅細菌備蓄タンク117に供給する。
【0120】
上述した方法において、タンク73の死滅細菌スラリーの水分濃度は、主電源の発電が可能な燃料の調整に適していればよく、特に限定されないが、例えば10重量%以上20重量%であることが好ましい。
【0121】
また、上述した方法において高圧ポンプ76の温度、圧力、熱水反応器77の加圧、加熱条件も同様に、かかる工程で得られる微粉化炭化物が主電源15の燃料として発電が可能ならばよく、特に限定されないが、一例として高圧ポンプ76で30℃、12MPaであり、熱水反応器77は300℃以上、12MPaであることが好ましい。
【0122】
また、上述した方法で得られた微粉化炭化燃料は、主電源15の発電が可能となればよく、特に粒度の限定はないが、例えば0.05mm以下が好ましく、更に好ましくは0.02mm以下の粒径に調整する。
【0123】
上記工程は、前記方法に比べて複雑になるものの、得られる炭化燃料は、前記方法の微粉死滅細菌が数100kcal/l程度であるのに比べ、2,500kcal/l程度と数倍の高カロリー燃料となる利点がある。
【0124】
更に別の燃料調整方法として、上記方法における脱水器711、微粉砕器712で得られた微粉化炭化物を含水率30%程度のケーキ状態に調整した上で混練器714によって高濃度スラリー化してバイオマススラリー燃料(BSF、Biomass Slurry Fuel)としてBSF備蓄タンク715に備蓄し、開閉調節バルブ716を経由して主電源15の燃料として図8で(3)で示す経路で供給する。
【0125】
上述した工程は、前記工程に比較して更に複雑となるものの、5,000kcal/l程度と更に2倍の高カロリー燃料を得られる利点がある。
【0126】
また、前記バイオマススラリー燃料(BSF)は、調整工程の場所が主電源15の設置場所と離れている場合は、BSFをペレット状に圧密固形化して輸送できる利点もある。
【0127】
また、上述したバイオマス燃料の調整工程によって発生する熱は、熱媒油717を油タンク718,ポンプを介して循環させ、タンク719で廃油回収し、この廃油を開閉調節バルブ720を経由して主電源15の燃料に図8で(4)で示す経路で供給することができる。この発生熱の利用の別の方法としては、タンク719を熱交換器として設置示、廃熱の利用をすることもできる。
【0128】
上述した粉砕器72の粉砕制御、高圧ポンプ76の加圧制御、熱水反応器77の無酸素、加圧、加熱制御、気液分離器78の気液分離環境制御、落圧バルブ79の落圧制御、脱水器711の脱水制御、微粉砕器712の微粉砕制御、混練器714の混練スラリー化制御、各開閉調節バルブ73,713,716、720の開閉調整、タンク710近傍のバイオマス原料輸送ポンプの制御、油タンク718近傍の油輸送ポンプの制御は、前記各装置制御部と制御装置414とを電気的に接続して表現する。
【0129】
また、集積タンク71の死滅細菌の集積量、タンク73の残量、タンク710の残量、備蓄タンク715の備蓄量、油タンク718の残量のモニタリングのために、各接続に装填したセンサなど計量器とコンピュータ端末17とを接続ケーブルで接続してモニタリングし、制御のための情報としてコンピュータ端末17に収集する。
【0130】
図8に示した方法以外の別の方法として、更なる無酸素下加熱によって、あるいは蒸気、空気などのガス化剤の供給によりガス化して燃料としたり、あるいは死滅乾燥細菌に一定量の重油を混合して液状混合物としたり、またあるいは死滅乾燥細菌を微粉化した上で混気ジェットポンプなどを用いて水と混合して液状混合物とし、主電源15の発電用の燃料として用いることも可能である。
【0131】
上述したように、死滅細菌をバイオマス燃料として利用する大きな利点は、石炭が灰分7.5%(瀝青炭の場合)と大きく、廃炭処理のために用地を確保したり、廃炭処理のためにセメント工場などの隣接地に立地条件が大きく限定されるのに比べ、かかる死滅細菌バイオマスの灰分は0.5%程度であり、廃炭量が大きく減少して石灰を燃料とする場合の制約条件から解放されるという利点も強調できる。
【0132】
また、上述したバイオマス燃料調整の過程で生成する副生成物は木酢液として、農地の土壌改良、害虫防止などの農業用品、家畜糞尿の防臭剤などの酪農業用品、燻製用燃料などの食品業用品など広範囲な利用も可能であり、本実施形態の電力制御・管理システムの構築・運用に要する費用の削減にも貢献できる利点がある。
【0133】
図8に示した構成およびそれ以外の方法として記述した燃料調整方法は、あくまでも本発明の一具体例を示したに過ぎず、本発明の電力制御・管理システムにおいては、かかる死滅細菌が主電源の燃料として有効かつ効率的に利用できればよく、何らこれに限定されることはない。
【0134】
図9は、本実施形態の電力制御・管理システムの構成概念に関わる一部分として、光合成リアクタ114内で死滅した嫌気性細菌および光合成細菌から調整したバイオマス燃料を主電源15へ供給する構成概念の一例を示す図である。
【0135】
図9において、図8に示した各方法などによって得られたバイオマス燃料の乾燥死滅細菌の備蓄量が一定量に達すると、図8に示した開閉調節バルブ74,713,716または720を開き、フィーダなど適当な搬送手段によって燃料供給機81に移動する。燃料供給機81に移送されたバイオマス燃料は、燃料供給計量計82を経由し、搬送空気83を混合してボイラ84に供給され、燃焼空気85を混入しながらバーナ86で燃焼される。燃焼ガス87は一旦再循環ファン88により再びボイラ84に循環供給される。燃焼廃棄ガスは、脱硫装置89、空気余熱機810を経由して電気集塵機へと移送され処理される。かかる燃焼のために供給される空気は、押し込みファン811、一次空気ファン812,一部を空気余熱機810を経由させて温度、圧力調整した後に燃料供給機81へと送入される。
【0136】
図9において、燃料供給機81などの燃料タンク、燃料噴出部の燃料貯蔵タンクと燃料供給ラインには燃料貯蔵量と燃料供給量の管理・制御を行うセンサを設け、また脱硫装置89,空気余熱機810など空気供給・排気系、押し込みファン811,一次空気ファン812,再循環ファン88には駆動モータを設け、当該センサと主電源を所有する発電事業者のコンピュータ端末17とを通信回線を介して接続し、駆動系には電気配線を介して制御装置414に接続して、燃料供給量を制御管理し、効率的な電力制御・管理システムの運用を実現する。なお、図9に示した構成概念はあくまでも本発明の一具体例を示したに過ぎず、本発明の電力制御・管理システムにおいては、バイオマス燃料が主電源の燃料として有効かつ効率的に利用できればよく、何らこれに限定されることはない。
【0137】
図10は、本実施形態の電力制御・管理システムの構成概念に関わる一部分として、主電源15の構成概念の一例を示す図であり、詳しくは、図9は主電源として蒸気タービン発電機を活用する場合の具体的構成概念の一例を示す図である。
【0138】
図10において、主電源15は、蒸気ボイラ84、復水器91、給水ポンプ92、過熱器93を有する蒸気タービン94に連結した発電機95で構成される。
【0139】
蒸気ボイラ84には、図9に図示した燃料供給機81から燃料供給計量計82を経由して直接に蒸気ボイラ84に死滅細菌をベースとするバイオマス燃料が供給される。発電機95で発電された電力は、計量器161、162、遮断器49、計量器16を経由して電力会社の送電網12に送電される。
【0140】
ボイラ84、復水器91、給水ポンプ92、過熱器93、蒸気タービン94、発電機95は、前記制御装置141に接続されて、制御装置414により制御され、また制御装置414、燃料供給計量計82および計量器162はコンピュータ端末17に接続ケーブルで接続され、燃料供給速度、電力供給出力、電力量などをモニタリングし、制御装置414に制御信号を送出して補助電源の発電や停止を指令する。コンピュータ装置17は、上述したように、電気事業者用装置14のサーバ19との通信機能を具備しており、通信ネットワーク18を介して主電源15の発電制御の指示をサーバ19から受信したり、発電データなどの情報送信を行う。
【0141】
また、図10において、死滅乾燥細菌をベースとする燃料備蓄の減少に対処するため、代替バイオマス燃料の備蓄を主電源15の発電を実施することもできる。すなわち、図10は死滅細菌をベースとするバイオマス燃料とともに代替バイオマス燃料を供給できる構成概念の一例も示している。
【0142】
詳しくは、図10において、代替バイオマス燃料を死滅細菌バイオマス燃料とともに供給するために、燃料タンク96を設置し、開閉調整バルブ97と燃料供給計量計821とを介して混合調整器98に供給し、この混合調整器98において計量計82と計量計821とからモニタリングしたそれぞれのバイオマス燃料混合比率に応じて混合バイオマスの混合調整を行い、燃料計量計99を経由して蒸気ボイラ84に燃料供給を実施する。
【0143】
前記代替バイオマス燃料の備蓄タンク96の備蓄計量計、燃料計量計821および99は、通信回線を介してコンピュータ端末17に接続され、また開閉調整バルブ97と混合調整器98は制御装置414に接続され、それぞれ燃料供給および混合調整状態を制御装置414で管理制御され、主電源15の信頼ある発電を実現する。
【0144】
前記代替バイオマス燃料が調整済みの燃料ではなく、間伐剤や建築廃材などの木材チップ、廃紙、人糞尿、家畜糞尿、農作物や海産物の屑などのバイオマス燃料の状態の場合は、図8に示した構成概念の一例となる死滅細菌を原料とする場合のバイオマス燃料調整設備を使用し、集積タンク71にまず供給し、上述した死滅細菌と同様のバイオマス調整工程を経て主電源15の発電に最適な代替バイオマス燃料を調整することができる。
【0145】
このような場合には、原料の含水量に対応して必要ならば、事前に乾燥工程などを準備し実施する。また、必要ならば、図8で上述した粉砕器72の粉砕条件、タンク73における含水量、高圧ポンプ76の圧力、熱水反応器の反応圧力、反応温度などの条件を事前に検討して最適な条件を把握し、これをコンピュータ端末17に予め入力しておき、この基礎データに基づいて新たな条件を設定した上で当該原料から主電源15の発電に最適なバイオマス燃料を調整する。
【0146】
前記代替バイオマス原料を前記バイオマス燃料調整設備まで供給することが地域的、価格的に不可能もしくは極めて困難な場合には、代替バイオマス燃料の調整に適した場所に、死滅細菌から調整するバイオマス燃料調整設備とは別の設備を建設し、バイオマス燃料を調整した上で、主電源15まで搬送する。
【0147】
また、主電源15の発電を実施するために、代替バイオマス燃料を主として使用したり、あるいはもっぱら代替バイオマス燃料を使用して発電する原価が低下すると電気事業者用装置14のサーバ19が判断した場合には、死滅細菌から調整したバイオマス燃料を主としてもしくはこれのみを使用して主電源15を発電する必要はない。
【0148】
更に、本発明に関わる電力制御・管理システムにおいて、発電原価をさらに低下する必要が生じた場合には、本発明の死滅細菌バイオマス燃料、代替バイオマス燃料とは別に、重油などの通常使用する燃料を使用することも可能である。その他に、廃タイヤ、廃プラスチックなど低価格で調達可能であり、かつ高カロリーの代替物質を燃料として発電に使用することも可能である。後者の代替物質を使用する場合には、図10に示す燃料タンク96に加えて必要量の当該代替物質を備蓄できる適当な敷地面積のストックヤードを設け、このヤードに適当なサイズに裁断した当該代替物質を備蓄しておく。必要ならば当該ヤードに敷設してベルトコンベアを設置し、当該ストックヤードに備蓄した代替物質を当該コンベアに供給できるよう一方の端部を配置し、他方の端部を混合調整器98もしくは直接ボイラ84の燃料供給口に配置して当該代替物質を燃料として供給できるようにする。
【0149】
なお、図10に示した構成は本発明の一構成例に過ぎず、本発明の内容が実現されればよく、何らこれに限定されることはない。
【0150】
また、本発明の電力制御・管理システムを最も効率よく事業運営するために、主電源である発電機または発電設備と副電源である燃料電池システムの規模は、主電源に対する副電源の運用目的、すなわち主電源の出力平準化であるか、需要家の電力消費量に対する供給バランス量確保であるか、あるいはITシステムなどの超高信頼需要への供給のためであるか、もしくはその他の目的であるかによって異なる。また、当該主電源と当該副電源に供給する死滅細菌バイオマス燃料と水素ガスの量を充足するための水素発生細菌を含む有機性水溶液槽の規模については、主電源の燃料構成、すなわち当該死滅細菌バイオマス燃料の燃料供給総量に対する比の設計や、主電源と副電源の規模比率の設計に大きく依存する。
【0151】
本発明の電力制御・管理システムの運用規模の一例を示すと、事業運営を円滑に維持できる主電源の出力規模は1,000kw以上であり、好ましくは3,000kw以上であり、当該出力の上限は燃料の備蓄規模や需要家の電力消費規模によって決めることができる。上記出力未満の小規模であるとオペレーターの人件費の比率の増加による発電原価の高騰をきたし、所内動力電源の確保が困難になるなど好ましくない。また、副電源の燃料システムの出力規模は主電源の出力の1割以上5割以下、好ましくは1割以上3割以下とすることができる。当該出力未満であると、副電源の発電効率の大幅な低下をきたし好ましくない。また、当該出力を超えると発電原価の高騰をきたし、同様に好ましくない。
【0152】
また、水素発生細菌を含む有機性水溶槽の規模は、燃料電池システムの発電をすべて当該水素発生細菌から発生する水素ガスでまかなうと仮定すると燃料電池出力1kw当たり1立方メートル以上1,000立方メートル以下、好ましくは1.5立方メートル以上400立方メートル以下とすることができる。当該規模未満であると燃料電池システムの発電に他の手段を用いて燃料ガスの供給が必要となり、また当該規模を超えると設置コスト、維持コストの高騰をきたし好ましくない。
【0153】
ただし、上記条件はあくまでも副電源を主電源の出力調整の目的に使用し、かつ水素発生細菌による発生水素ガスのみによって副電源を発電する場合の一例であり、他の外部条件において運用する場合を含み、何らこれに限定されず本発明の電力制御・管理システムを運用することができる。
【0154】
上記実施形態においては、発電機を保有する複数の発電事業者から発電電力を購入し、該電力を電力会社の送電網を利用し委託して送電し、すなわち託送し、別に契約した複数の需要家に電力を供給する特定規模電気事業者である電気事業者の電力購入販売事業において、当該発電事業者または当該電気事業者の所有する発電設備からの供給電力および供給電力量と当該需要家の使用する電力および電力量との需給バランスに応じて、当該発電設備の発電出力を調整する制御管理手段を具備し、当該発電事業者または当該電気事業者の所有する発電設備がバイオマスを燃料として発電できる発電機もしくは発電設備であり、当該発電機もしくは発電設備を主電源として、当該主電源の近傍に1基もしくは複数基の燃料電池システムの副電源を配置し、当該副電源の発電のために使用する水素ガスが、水素ガスを発生する水素生成微生物を充填した光合成リアクタから供給する。
【0155】
また、上記実施形態においては、主電源の近傍に併設する副電源が、リン酸型燃料電池、固体高分子電界質型燃料電池、溶融塩型燃料電池、固体電界質型燃料電池などの燃料電池であり、これにインバータを併設して直流を交流に変換して電力会社の送電線に送電し、かかる燃料電池の燃料水素ガスとして、水素発生微生物から発生する水素ガスを使用する。
【0156】
更に、上記実施形態においては、当該発電事業者または当該電気事業者の所有する発電設備からの供給電力および供給電力量と当該需要家の使用する電力および電力量との需給バランスに応じて、当該発電設備の発電出力を調整する制御管理を達成するために、主電源および副電源を所有する電気事業者または個々の発電事業者の送電端と電力会社の送電網の受電端との間に、供給電力、または電力量、あるいはその両方の計量機能を有する計量器と、計量器が計量するデータを収納するコンピュータ端末とを設置し、一方、個々の需要家の受電端と電力会社の送電網の送電端との間に、受給電力、または電気量、あるいはその両方の軽量機能を有する計量器と、当該計量器が計量するデータを収納するコンピュータ端末とを設置し、上記電気事業者が保有するサーバには、予め、上記需要家の個別情報と、従来の受電パターンの基礎データを収納するとともに、発電事業者の個別情報と、複数の発電パターンや発電機特性の基礎データと、発電計画、あるいは発電事業者への給電指令メニューとを収納しておき、該サーバは通信ネットワークを介して、各需要家、各発電事業者の個々のコンピュータ端末に接続し、各需要家のコンピュータ端末からは使用電力、電力量などの使用情報をサーバに送信し、各発電事業者のコンピュータ端末からは発電情報をサーバに送信し、該サーバは受信した電力の供給、および使用状況を把握し基礎データと比較参照して必要な発電の指示を各発電事業者のコンピュータ端末に送信し電力の需給を制御、管理するとともに、更にこれらに加えて、電気事業者が電力を供給する契約を締結した需要家の地域を管轄する電力会社や他社電気事業者からも常時バックアップ、経済融通などの契約により電力を購入できるようにして、当該電力会社のコンピュータ端末と電気事業者のサーバとが通信できるようにして、当該サーバには、電力会社からの電力購入条件の基礎データを収納しておき、かつ、電力会社のコンピュータ端末と通信ネットワークを介して通信して情報交換を可能とし、必要ならば、上記発電事業者からの電力供給、主電源および副電源の発電電力と需要家の使用電力などの状況に応じて適宜電力会社へ電力供給の指示を発信できるようにし、電気事業者のサーバは、通信ネットワークを介して発電事業者のコンピュータ端末と需要家のコンピュータ端末と、電力会社のコンピュータ端末と発電状況、発電特性、需要特性あるいは更に別の必要なデータの授受を行って情報収集を行い、これと、予め入力しておいた基礎データとを比較演算して当該電気事業者の保有する主電源および副電源と発電事業者の発電機または発電設備の発電量の調節を行って、需要家の電力量と、電気事業者の主電源および副電源の発電量と発電事業者の発電機または発電設備の発電量と電力会社からの電力供給量を電気事業者のサーバによって制御し、電力の需給バランスを保持する。
【0157】
上記実施形態では、電気事業者または当該電気事業者と電力供給の契約を締結した発電事業者の所有する副電源の燃料電池システムの発電のために使用する水素ガスが、水素ガスを発生する水素生成微生物を充填した光合成リアクタから供給するために、水素生成微生物として嫌気性細菌と光合成細菌とを使用し、当該光合成リアクタを当該燃料電池の近傍に設置して、当該光合成リアクタ内には光合成により光合成細菌が水素ガスを発生するために必要な有機酸を含む有機性廃液屠、これに光合成細菌の育成に必要な無機塩、窒素源の栄養材料を混合し、これに加えてこの有機性水溶液中には安定した多量の水素ガス発生能力を有する光合成細菌を添加し、更に、光エネルギの供給が期待できない条件においても水素ガスの収集を可能とするために、嫌気性細菌を充填し、当該光合成リアクタ外壁は、上記光合成細菌によって燃料電池の発電に供する十分な量の水素ガスを発生できるよう、上部外壁、あるいは側壁に十分な量の太陽光などの光源を当該光合成リアクタ内部に照射できるようガラス板、アクリル樹脂板など光透過性に優れた板状の材料で構成し、更に光合成リアクタ上部外壁もしくは当該リアクタ内部の有機性水溶液の液面上部に、発生した水素を水上置換などによって効率的に捕集できる漏斗状の配管を配置し、当該配管の有機性水溶液に接する端部のもう一方の端部は、当該光合成リアクタから露出させて当該燃料電池に連結する水素供給ラインに連結し、必要ならば開閉調節バルブを設けて発生水素ガスの移送量を調節できるようにし、これに加えて、水素供給ラインの途上には水素ガスタンク、もしくは適当な水素吸蔵材料を充填した水素貯蔵タンクを配置して供給水素ガスをいったん貯蔵ができるようにし、これらによって当該燃料電池の発電に必要な水素ガス燃料を供給して当該燃料電池の発電を行うとともに、当該光合成リアクタの太陽光などの採光部分の適当な場所に光センサを設置して当該光合成細菌が水素ガスを効果的に発生する周波数を有する光量、光度を測定し、また、水上置換の管内の適当な場所には水素ガス濃度センサを配置して発生水素ガス量を測定し、水素ガスタンク、もしくは水素貯蔵タンク内部の適当な場所には水素ガス濃度センサまたは水素吸蔵圧センサを設置して貯蔵水素量を測定し、これらセンサは当該燃料電池を所有する電気事業者または発電事業者のコンピュータ端末に通信回線を繋いで当該コンピュータ端末が光量、光度、発生水素量、貯蔵水素量を管理する。
【0158】
また、上記実施形態では、前記光合成リアクタ内に充填する有機性廃液、光合成細菌の栄養材料を一定期間に一定量交換するために、当該光合成リアクタ外壁に当該有機性廃液、用水、栄養材料を供給するための補給管と老朽化した有機性水溶液を排出するための排水管を取り付け、当該補給管と当該排水管にはそれぞれ開閉調節バルブと開閉駆動モータとを設け、当該開閉駆動モータには電気配線を施行して一方を電気事業者または発電事業者のコンピュー端末に繋いで当該コンピュータ端末から開閉調節バルブを遠隔操作によって開閉して必要な時に必要な量を交換できるように構成する。
【0159】
更に、上記実施形態では、副電源である燃料電池に連結する光合成リアクタの下部に移動できる遮蔽板を介して、下部に孔径100ミクロン以下の多孔性膜を配置した捕集箱を設け、更に当該捕集箱の底部に開閉コックを設けた排水管を設けて寿命がつき死滅した嫌気性細菌、光合成細菌を捕集し、光合成リアクタに充填する嫌気性細菌、光合成細菌の寿命を予め測定し把握して一定時間毎に手動で当該遮蔽板を移動して光合成リアクタとその下部に設置した該死滅光合成細菌、死滅嫌気性細菌の捕集箱とを遮断隔離し、排水管に設けたコックを開にして排水して死滅細菌を捕集し、可能ならば、当該遮蔽板の移動と排水管の開閉コックの開閉を電動として、当該遮蔽板の移動時間を算定してこれを電気事業者のサーバに基礎データとして入力しておき、一定時間毎に当該遮蔽板を移動して光合成リアクタとその下部に設置した該死滅細菌の捕集箱とを遮蔽隔離し、開閉コックを開にして排水して死滅細菌を捕集し、該捕集箱の下部には重量なセンサを配置し、当該センサと遮蔽板の開閉駆動モータ制御部とは当該副電源を所有する電気事業者または発電事業のコンピュータ端末と電気配線、通信回線を施設結線し、死滅細菌の重量を管理するとともに遮蔽板の開閉を当該コンピュータ端末で実施する。
【0160】
上記実施形態では、前記光合成リアクタから、捕集し乾燥した死滅細菌をそのままの状態で、あるいは、加圧無酸素状態で炭化し、また当該炭化物をさらなる加圧加熱工程を経て炭化スラリー状態にして、更に別の方法として、更なる無酸素下加熱によって、あるいは蒸気、空気などのガス化剤の供給によりガス化し、もしくは当該死滅乾燥細菌に一定量の重油を混合し液状混合物とし、またあるいは当該死滅乾燥細菌を微粉化した上で混気ジェットポンプなどを用いて水と混合して液状混合物とし、主電源の発電に用いる燃料とし、それぞれの燃料タンク、燃料噴出部などの燃料貯蔵タンクと燃料供給ラインには燃料貯蔵量と燃料供給量の管理・制御を行うセンサ、駆動部を設け、当該センサと駆動部と主電源を所有する電気事業者または発電事業者のコンピュータ端末と電気配線、通信回線を施設結線し燃料供給量を制御管理する。
【0161】
また、上記実施形態では、電気事業者が所有するサーバは、予め日照時間と光合成リアクタ内に充填した光合成細菌の水素発生量もしくは水素発生速度との相関データを入力しておき、夜間に水素ガスを発生する嫌気性細菌の水素発生速度と濃度との相関データを入力しておき、更に当該サーバは、天気予報情報データセンタから、翌日もしくは週間予報データを受信できるようにして、天候、気温、温度などの予報データから発電該当日の日照時間を推定する演算を可能とする演算プログラムを収納しておき、収集した当該予報データから、発電該当日の収集水素ガス量を算定するとともにこれに貯蔵水素ガス量を加えて副電源の燃料供給可能量を算出し、かつ主電源および副電源に配置した各種センサーによって主電源に使用する死滅乾燥細菌、もしくは当該死滅乾燥細菌を主とする燃料供給量を当該燃料貯蔵タンクの重量もしくは貯蔵高さなどをモニタリングし、当該貯蔵量を通信回線などによって当該サーバに随時送信する機能を付与して各時間帯の主電源および副電源の発電量を推定し、当該発電日の当該主電源および当該副電源の発電能力を推定する。
【0162】
更に、上記実施形態では、主電源に併設する副電源を複数基配置し、当該複数基の副電源のうち、少なくとも1基を補助電源として、停止状態から定常発電状態に到達するまでの時間、および電力の増加・削減に要する時間が2時間以内、好ましくは30分以内である発電特性を示す燃料電池を発電機として設置し、当該燃料電池には他の副電源に連結する水素貯蔵タンクより大容量の水素貯蔵タンクを連結し、需要家の使用電力量を増大した場合に発電を実施する。
【0163】
上記実施形態では、電気事業者のサーバが発電事業者と電力会社のコンピュータ端末に対し、供給電力の増加・削減の指示が、2時間以内、好ましくは30分以内の間隔で実行でき、補助電源の発電開始・停止、あるいは発電電力の増加・削減の指示が補助電源のコンピュータ端末もしくはそれに相当する通信などの伝達手段によって、2時間以内、好ましくは30分以内ごとに実行できる。
【0164】
また、上記実施形態では、電気事業者のサーバに予め入力する基礎データとして、少なくとも当該電気事業者と電力供給の契約をした発電事業者または当該電気事業者の主電源からの発電電力量料金単価、当該電気事業者が電力供給する契約を締結した各需要家の電力量料金単価、副電源の発電する発電単価、および主電源、副電源の発電効率特性、適用燃料単価、更にこれに加えて主電源の発電能力および副電源の発電能力、電力会社や他社電気事業者から電力を購入する料金単価、燃料費調整データおよび託送費、振替費を具備し、需要家の使用電力量と発電事業者または電気事業者の主電源、副電源の発電電力量と電力会社や他社電気事業者からの供給電力量と需要家の使用電力量との比較演算を行い、電気事業者のサーバと各発電事業者、電力会社および各需要家のコンピュータ端末、および更に必要なら副電源のコンピュータ端末との通信によって評価した必要な増加・削減発電量に対し、必要な発電増加・削減に対する経費を算出してもっとも低い経費で収まる発電制御を実施する。
【0165】
更に、上記実施形態では、電力会社または他社電気事業者から補充される電力量を当該電気事業者への費用支払用として単位時間ごとに計測する手段を更に具備し、前記制御手段は当該単位計測時間より短い間隔で制御を実施する。
【0166】
上記実施形態では、発電事業者または電気事業者が所有する複数基の副電源に併設する各水素ガスタンクまたは水素貯蔵タンクの間を、制御バルブを有する配管で連結し、当該制御バルブの開閉モータ制御部と電気事業者のサーバとを電気配線を施して繋ぎ、当該副電源の個々の発電出力に必要な水素量に生じる過不足を低減もしくは解消する。
【0167】
また、上記実施形態では、発電事業者または電気事業者が所有する副電源の燃料電池に併設して、この燃料電池の発電によって充電されかつ前記発電制御により必要に応じて電力を供給できる蓄電手段を設置する。
【0168】
更に、上記実施形態では、発電事業者または電気事業者が所有する主電源の発電に供する燃料として、死滅乾燥光合成細菌とは予め別のバイオマスを代替燃料として収集備蓄しておき、当該代替燃料材料を、前記死滅乾燥細菌と同じ状態の燃料になるように同様の処理工程を実施して死滅乾燥細菌の備蓄量が主電源の必要発電、発電量を達成するに不十分となった場合に、これを用いて充足するよう配置する。
【0169】
なお、上記実施形態のサーバの処理方法の手順をプログラムとして例えばCDやFDなどの記録媒体に記録して、この記録媒体をコンピュータシステムに組み込んだり、または記録媒体に記録されたプログラムを通信回線を介してコンピュータシステムにダウンロードしたり、または記録媒体からインストールし、該プログラムでコンピュータシステムを作動させることにより、サーバの処理方法を実施する装置として機能させることができることは勿論であり、このような記録媒体を用いることにより、その流動性を高めることができるものである。
【0170】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、バイオマス燃料を使用して主発電手段で主として発電した電力と水素発生微生物からの水素ガスを使用して副次的に発電した電力を消費電力に応じて制御するとともに、水素発生微生物の死滅した細菌をバイオマス燃料として主発電手段に供給するので、需要家における消費電力に応じた無駄のない適正な電力の発電をバイオマス燃料や水素発生微生物を用いて環境破壊もなく、かつ水素発生微生物を死滅細菌の形で再使用して効率的に実現でき、発電事業の高信頼性、収益保証、環境保全の観点において極めて大きな貢献を果たすことができる。
【0171】
また、本発明によれば、副発電手段は光合成細菌および嫌気性細菌の少なくともいずれか一方を含む水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用する燃料電池であり、この燃料電池から発電される直流電力を交流電力に変換して出力するので、環境破壊もなく効率的に発電を実現できる。
【0172】
更に、本発明によれば、主発電手段はバイオマス燃料に加えて、代替燃料および化石燃料のいずれか一方または両方も使用して主電力を発電するので、バイオマス燃料の不足時にも発電を停止することなく実施でき、信頼性を向上することができる。
【0173】
本発明によれば、主発電手段での発電電力が消費電力に対して不足している場合、この不足分の電力を副発電手段で発電し、主発電手段で発電される電力に加えて需要家の電力消費設備に供給するように制御するので、主発電手段の発電電力が低下しても、不足分の電力を副発電手段で発電でき、発電を停止することなく実施でき、信頼性を向上することができる。
【0174】
また、本発明によれば、バイオマス燃料を使用して主発電手段で主として発電した電力の主電力データと水素発生微生物から水素ガスを使用して副次的に発電した電力の副電力データを通信ネットワークを介して受信し、需要家で使用した消費電力のデータを通信ネットワークを介して受信し、主電力データと消費電力データとを比較し、この比較結果に基づいて主発電手段および副発電手段で発電される電力を調整するように主発電手段および副発電手段を制御するための制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の主発電手段および副発電手段を制御する制御手段に送信するので、需要家における消費電力に応じた無駄のない適正な電力の発電をバイオマス燃料や水素発生微生物を用いて環境破壊もなく、かつ水素発生微生物を死滅細菌の形で再使用して効率的に実現できるようにサーバから通信ネットワークを介して制御でき、発電事業の高信頼性、収益保証、環境保全の観点において極めて大きな貢献を果たすことができる。
【0175】
更に、本発明によれば、主電力データが消費電力データよりも小さく、主発電手段の発電電力が不足している場合、この不足分の電力を副発電手段で発電して需要家の電力消費設備に供給するように制御するための不足電力発電制御指令を通信ネットワークを介して送信するので、主発電手段の発電電力が低下しても、不足分の電力を副発電手段で発電でき、発電を停止することなく継続でき、信頼性を向上することができる。
【0176】
本発明によれば、サーバの処理方法を処理プログラムとして例えば記録媒体などに記録してコンピュータが実行させるので、該記録媒体を用いて、その流通性を高めることができす。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係わる電力制御・管理システムを適用した電力需給システムの概念を示したブロック図である。
【図2】図1に示す実施形態の電力制御・管理システムの処理手順の一部を示すフローチャートである。
【図3】図1に示す実施形態の電力制御・管理システムの処理手順の図2に続く一部を示すフローチャートである。
【図4】図1に示す実施形態の電力制御・管理システムの処理手順の図3に続く残りを示すフローチャートである。
【図5】図1に示す実施形態において主電源と副電源を発電設備として所有して電力制御・管理システムを構築する場合の一例として、副電源の燃料電池に加え更に電力貯蔵を行うために二次電池を設置した場合の構成の一例を示す図である。
【図6】図1に示す実施形態の電力制御・管理システムにおいて燃料・メンテナンスの運用に関わる通信制御系の一構成概念例を示す図である。
【図7】図1に示す実施形態の電力制御・管理システムにおける副電源の燃料供給装置である光合成リアクタの構成概念の一例を示す図である。
【図8】図1に示す実施形態の電力制御・管理システムにおける主電源の燃料であるバイオマス燃料調整行程の構成概念の一例を示す図である。
【図9】図1に示す実施形態の電力制御・管理システムにおける主電源の燃料供給系の一構成概念例を示す図である。
【図10】図1に示す実施形態の電力制御・管理システムにおける主電源とこれに設置する代替バイオマス燃料供給系を付設した電力供給系の一構成概念例を示す図である。
【符号の説明】
11 発電事業者用装置
12 送電網
13 需要家用装置
14 電気事業者用装置
15 発電機(主電源)
16 110,162 計量器
17 110,119 コンピュータ端末
18 通信ネットワーク
19 サーバ
48 インバータ
113 副電源
114 光合成リアクタ
116 水素貯蔵タンク
117 死滅細菌備蓄タンク
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power control / management system, a server, a server processing method, a processing program, and a program for controlling and managing power generated by a power generation facility to be supplied to a power consuming facility of a consumer. Regarding the recorded media, more specifically, the electric power company purchases the electric power of the power generation company, or the electric power company owns the power generation equipment and generates power, and the power is different from other companies different from the electric power company, For example, a power control / management system, a server, a server processing method, and a processing program applied to a so-called power retail business that supplies a power generation company or an electric power company to consumers who use electric power using a power company's transmission network And a recording medium on which the program is recorded.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the development of human society, mass production and distribution of information industry and related daily goods, manufacturing and dissemination of various electronic devices, activation of commercial transactions, advancement of transportation system, quantitative expansion, world of food The activation of activities centering on production and distribution, such as distribution on a global scale, has become particularly prominent. Along with this, diversification of power and energy usage forms and a significant increase in usage have occurred.
[0003]
On the other hand, in the current energy system centered on fossil fuels, the remaining reserves of fossil fuels have been depleted, and there is concern about pollution of the earth by exhaust gas and waste. The effective use of energy has been screamed.
[0004]
Diversification of usage forms of energy, mainly electric power, and the increase of usage are expected to continue in the future as human society develops, and naturally, environmental conservation on a global scale and effective use of energy will naturally increase. There is no waiting for it to become an important issue.
[0005]
Under these circumstances, we will provide various forms of energy supply systems that respond to the diversification of energy usage forms such as electric power and gas, and reduce energy usage prices, creating a more advanced and satisfying energy supply system. In order to build it, the regulations of the energy industry such as electric power and gas were eased, and liberalization began.
[0006]
For the liberalization of the electric power business, not only conventional general electric power companies (hereinafter referred to as electric power companies), but also new business operators for the purpose of supplying electric power to electric power users (hereinafter referred to as consumers). That is, a specific-scale electric power company (hereinafter referred to as an electric power company) decided to conduct a power sales business.
[0007]
However, we have a large number of large-scale power plants such as nuclear power plants, thermal power plants, and hydroelectric power plants, and carefully adjust the power generation amount in response to changes in the amount of power used by each customer. Unlike a power company that does not need it, an electric power company that owns a fixed number of power plants or only has a power supply contract with the electric power company And, from time to time, adjustments must be made to contract from a power plant that owns or contracts with the power or amount of power that meets this.
[0008]
This is because if you generate excessively generated power or generated power to secure the estimated required power or estimated required power of consumers, you will not only be separated from the global problem of effective use of energy, but also profitable. It will be difficult to continue the business.
[0009]
On the other hand, in the system that supplies marginal power and power to the estimated required power of the consumer or the estimated required power, if the consumer's required power is unforeseen weather conditions such as an unexpected rise or fall in temperature, or entertainment When an unexpected situation such as unexpected concentration of interest occurs, the amount of power required by the customer increases, resulting in a shortage of supply.
[0010]
In this case, if the power supply from the power generation company or the power company to the consumer is in a state where the power transmission network of the entrusted power company is borrowed, of course the power transmitted by the power company itself to the power transmission network. Even if there is a shortage in the amount of power supplied from the power company and the power generation company that has contracted with the power company, the customer himself / herself is automatically covered by the power from the power company. Although there is no actual damage caused by the shortage of power supply, a large amount of compensation is charged by the power company entrusting transmission, and there is a risk that it will not be profitable and it will be difficult to continue the business.
[0011]
Therefore, own a generator that meets the total of the expected and necessary power and amount of electricity required for each consumer contracted by the power company, or contract with the power company to secure the necessary and required power. Therefore, it is necessary to construct a system for supplying electric power used by consumers, electric power corresponding to the electric power amount, or electric power amount in the business operation of electric power companies.
[0012]
However, due to legal restrictions, power supply has been carried out exclusively by some limited electric power companies, and power generation facilities with limited electric utilities who have newly entered the electric power business, limited contracts. Electric power can be supplied only by the power generation equipment of the power generation company, and it has been difficult to achieve a fine-tuned supply and demand balance according to the above-described required power and required power of the consumer.
[0013]
In addition, electric power companies limited under the existing legal regulations have a large number of power plants that can generate and generate much larger power than the power and power used by contracted customers. In the present situation, detailed power generation adjustment corresponding to the power and amount of power used by consumers is unnecessary and has not been implemented.
[0014]
Furthermore, compared to large-scale power generation facilities, relatively small-scale power generation facilities such as diesel engine generators and micro gas turbine engines are suitable for finely tuned power supply. 2 , NO x , SO x In large metropolitan areas where the demand for electric power is soaring, the total amount of these exhaust gases is enforced by environmental regulations, and there are cases where local governments also issue orders to stop power generation. Therefore, it is difficult to always perform the power generation operation, and the power generation facility for power control intended by the present invention is insufficient.
[0015]
In addition, some large-scale power consumers have installed the above small-scale power generation facilities in the building space or on the premises in order to secure power in case of emergency. Currently, it is used for emergency use during times of power outages and disasters, and it is rarely used normally, leaving problems from the viewpoint of effective use.
[0016]
[Non-Patent Document 1]
The 6727th JPI Special Research Forum Materials: Sponsored by the Japan Institute for Planning Studies, July 17, 2002
[0017]
[Non-Patent Document 2]
T. Kondo, et. Al.,: “Enhancement of Hydrogen production by a Photosynthetic Bacterium Mutant with Reduced Pigment.”, J. Biosci. Bioeng., Vol.93, No.2, pp.145-150.2002
[0018]
[Non-Patent Document 3]
Abstracts of Annual Meeting of the Biotechnology Society of Japan p.224, "Hydrogen production of photosynthetic bacteria in a two-layer reactor"
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
As mentioned above, in the past, the supply of electric power has been carried out exclusively by some limited electric power companies due to legal regulations, and electric power companies newly entering the electric power business have limited power generation facilities, limited However, it is difficult to achieve a fine-tuned supply and demand balance according to the above-mentioned required power and required power of the customers. is there.
[0020]
In addition, relatively small power generation facilities such as diesel engine generators and micro gas turbine engines are suitable for fine-tuned power supply. 2 , NO x , SO x In order to discharge exhaust gas, etc., the total amount of exhaust gas is regulated by environmental regulations, and there is a case where a local government's power generation stop command is also issued. There is a problem that the power generation equipment for power control intended by the present invention is insufficient.
[0021]
The present invention has been made in view of the above, and the object of the present invention is to secure generated power that satisfies the power required by consumers with power generation means that contribute to environmental conservation using living organisms and natural energy. An object of the present invention is to provide a power control / management system, a server, a server processing method, a processing program, and a recording medium on which the program is recorded.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention according to claim 1 is a power control / management system for controlling and managing power generated by a power generation facility to be supplied to power consumption maintenance of a consumer. The power generation equipment is provided as a facility for the power generation company. The main power generation means mainly generates power supplied to the power consumption facility of the consumer using biomass as fuel, and is provided as the facility for the power generation company. Sub-power generation means for generating secondary power to be supplied to the power consumption maintenance of consumers using hydrogen gas generated from hydrogen-producing microorganisms as fuel to assist the shortage of power generated by the power generation means; Control means for controlling the electric power generated by the main power generation means and the sub power generation means in accordance with the power consumption in the consumer's power consumption facility; and the fuel used to generate power by the sub power generation means. And summarized in that and a killed bacterial killing bacteria supplying means for supplying to the main generator means killing bacteria hydrogen generating microorganisms to be used as biomass fuel in the main power generation means hydrogen generating microorganisms.
[0023]
In the present invention according to claim 1, the power generated mainly by the main power generation means using biomass fuel and the power generated secondarily using the hydrogen gas from the hydrogen-producing microorganisms according to the power consumption. In order to supply killed bacteria of hydrogen-producing microorganisms to the main power generation means as biomass fuel, it is possible to generate power with appropriate power according to the power consumption by consumers using biomass fuel and hydrogen-producing microorganisms. Without destroying the environment, it can be efficiently realized by reusing hydrogen-producing microorganisms in the form of dead bacteria, and can make a significant contribution in terms of high reliability, profit assurance, and environmental conservation in the power generation business.
[0024]
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the auxiliary power generation means uses hydrogen gas generated from hydrogen-producing microorganisms containing at least one of photosynthetic bacteria and anaerobic bacteria as fuel. And a DC / AC converter that converts the DC power generated from the fuel cell into AC power and outputs the AC power.
[0025]
In the present invention according to claim 2, the auxiliary power generation means is a fuel cell that uses hydrogen gas generated from a hydrogen-producing microorganism containing at least one of photosynthetic bacteria and anaerobic bacteria as a fuel. Since the DC power generated from the power is converted into AC power and output, it is possible to efficiently generate power without destroying the environment.
[0026]
Furthermore, the present invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the main power generation means uses, in addition to the biomass fuel, one or both of an alternative fuel for biomass fuel and a fossil fuel. The gist of the invention is to have another fuel power generation means for generating main power.
[0027]
In the present invention described in claim 3, since the main power generation means generates main power using either one or both of the alternative fuel and the fossil fuel in addition to the biomass fuel, even when the biomass fuel is insufficient. The power generation can be performed without stopping, and the reliability can be improved.
[0028]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the control means converts the power generated by the main power generation means into power consumption in a consumer's power consumption facility. If the power is insufficient, the sub-power generation means generates the shortage of power and controls the power to be supplied to the consumer's power consumption facility in addition to the power generated by the main power generation means. The gist is to have means.
[0029]
According to the fourth aspect of the present invention, when the power generated by the main power generation means is insufficient with respect to the power consumption, the insufficient power is generated by the sub power generation means and is generated by the main power generation means. In addition to electric power, it is controlled so that it is supplied to the consumer's power consumption equipment, so even if the power generated by the main power generation means decreases, the sub-power generation means can generate the shortage of power and continue without stopping power generation. And reliability can be improved.
[0030]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a server for controlling and managing the power generated by the power generation facility to be supplied to the consumer's power consumption facility, Main power data receiving means for receiving main power data as a result of measuring power generated mainly by main power generating means owned by a power generation company using biomass as fuel to be supplied via a communication network; and In order to supplement the shortage of power generated by the main power generation means, hydrogen gas generated from hydrogen-producing microorganisms is used as a fuel to generate power, and the used bacteria that kill the hydrogen-producing microorganisms are Measure power generated by secondary power generation means owned by power generation companies that are supplied to the main power generation means to be used as biomass fuel for the main power generation means. Sub power data receiving means for receiving the resulting sub power data via the communication network, and power consumption data for receiving the power consumption data as a result of measuring the power consumed by the power consuming equipment of the consumer via the communication network The main power data received by the receiving means and the main power data receiving means and the power consumption data received by the power consumption data receiving means are compared, and the main power generation means and the sub power generation means generate power based on the comparison result. For transmitting a control command for controlling the main power generation means and the sub power generation means to adjust the generated power to a control means for controlling the main power generation means and the sub power generation means of a power generation company via a communication network It has a gist of having command transmission means.
[0031]
In this invention of Claim 5, the main electric power data of the electric power mainly generated with the main power generation means using the biomass fuel and the auxiliary electric power generated secondarily using the hydrogen gas from the hydrogen generating microorganisms. Power data is received via a communication network, power consumption data used by consumers is received via a communication network, main power data and power consumption data are compared, and main power generation means based on the comparison result And control means for controlling the main power generation means and the sub power generation means of the power generation company via the communication network with a control command for controlling the main power generation means and the sub power generation means so as to adjust the power generated by the sub power generation means Power generation with no waste based on the power consumed by consumers, using biomass fuel and hydrogen-producing microorganisms, without environmental damage, and hydrogen generation It can be controlled from the server via a communication network so that it can be reused in the form of dead bacteria and efficiently realized, and it can make a huge contribution in terms of high reliability, profit assurance, and environmental conservation in the power generation business. it can.
[0032]
Further, the present invention according to claim 6 is the invention according to claim 5, wherein the control command transmission means receives main power data received by the main power data reception means and power consumption received by the power consumption data reception means. As a result of comparison with the data, when the main power data is smaller than the power consumption data and the generated power of the main power generation means is insufficient, the sub power generation means generates power for the shortage and the customer's power It has a shortage power generation control command transmission means for transmitting a shortage power generation control command for controlling to supply to the consuming equipment to the sub power generation control means for controlling the sub power generation means of the power generation company via the communication network. The gist.
[0033]
In the present invention described in claim 6, when the main power data is smaller than the power consumption data and the generated power of the main power generation means is insufficient, the deficient power is generated by the sub-power generation means and the demand Insufficient power generation control command for controlling to supply to the power consumption equipment of the house is transmitted via the communication network, so even if the generated power of the main power generation means decreases, the sub power generation means Power generation can be continued without stopping power generation, and reliability can be improved.
[0034]
The present invention according to claim 7 is a server processing method for controlling and managing power generated by a power generation facility to be supplied to a power consumption facility of a consumer, the power consumption facility of the consumer Main power to measure the power generated mainly by the main power generation means owned by the power generation company using biomass as fuel to be supplied to the power plant, and receive this measured power data as main power data via the communication network In order to assist the shortage of the power generated by the data generating step and the main power generating means, the hydrogen gas generated from the hydrogen generating microorganism is used as a fuel to generate power, and the used hydrogen generating microorganism A secondary power generation means owned by a power generation company that supplies the dead power bacteria to the main power generation means to be used as biomass fuel for the main power generation means. The sub-power data receiving step of receiving the measured power data as sub-power data via the communication network, and measuring the power consumed by the consumer's power consuming equipment, A power consumption data receiving step for receiving measured power consumption data via a communication network, a comparison of the main power data received in the main power data receiving step and the power consumption data received in the power consumption data receiving step, A control command for controlling the main power generation means and the sub power generation means so as to adjust the power generated by the main power generation means and the sub power generation means based on the comparison result is sent to the power generation company through the communication network. And a control command transmission step for transmitting to the control means for controlling the main power generation means and the sub power generation means.
[0035]
In the present invention described in claim 7, the main power data of the power mainly generated by the main power generation means using the biomass fuel and the power generated secondarily using the hydrogen gas from the hydrogen generating microorganisms are used. Sub power data is received via the communication network, power consumption data used by consumers is received via the communication network, the main power data is compared with the power consumption data, and the main power generation is performed based on the comparison result. Control means for controlling the main power generation means and the sub power generation means of the power generation company via the communication network with a control command for controlling the main power generation means and the sub power generation means so as to adjust the power generated by the means and the sub power generation Therefore, it is possible to generate power with reasonable power according to the power consumed by consumers without using biomass fuel or hydrogen-producing microorganisms to destroy the environment and It can be controlled from the server via a communication network so that it can be efficiently reused in the form of dead bacteria, and it can make a huge contribution in terms of high reliability, profit assurance, and environmental conservation in the power generation business. it can.
[0036]
According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to the seventh aspect, the control command transmission step receives the main power data received in the main power data reception step and the power consumption received in the power consumption data reception step. As a result of comparison with the data, when the main power data is smaller than the power consumption data and the generated power of the main power generation means is insufficient, the sub power generation means generates power for the shortage and the customer's power A power shortage power generation control command transmission step for transmitting a power shortage power generation control command for controlling the power generation equipment to be supplied to the power consumption equipment to the power generation control means for controlling the power generation company sub power generation means via the communication network; The gist.
[0037]
In the present invention described in claim 8, when the main power data is smaller than the power consumption data and the generated power of the main power generation means is insufficient, the power generated by the sub power generation means Insufficient power generation control command for controlling to supply to the power consumption equipment of the house is transmitted via the communication network, so even if the generated power of the main power generation means decreases, the sub power generation means Power generation can be continued without stopping power generation, and reliability can be improved.
[0038]
Furthermore, the present invention according to claim 9 is a server processing program that can be executed by a computer for controlling and managing power generated by a power generation facility to be supplied to a power consumption facility of a consumer. In order to supply the computer to a consumer's power consuming equipment, biomass is used as a fuel to measure the power generated mainly by the main power generation means owned by the power generation company, and the measured power data is mainly used. Main power data receiving means for receiving power data via a communication network, and secondary gas using hydrogen gas generated from hydrogen-producing microorganisms as fuel to assist the shortage of power generated by the main power generating means In addition to generating electricity, the killed bacteria of the used hydrogen-producing microorganisms are supplied to the main power generation means to be used as biomass fuel for the main power generation means. A sub power data receiving means for measuring the power generated by the sub power generating means owned by the power generation company to be received and receiving the measured power data as sub power data via the communication network Power consumption data receiving means for measuring the power consumed by the consumer's power consumption equipment and receiving the measured power consumption data via a communication network; and main power data received by the main power data receiving means And the power consumption data received by the power consumption data receiving means, and the main power generation means and the sub power generation means so as to adjust the power generated by the main power generation means and the sub power generation means based on the comparison result A control instruction for transmitting a control command for controlling the power generation means to a control means for controlling the main power generation means and the sub power generation means of the power generation company via a communication network. And summarized in that to function as a transmission unit.
[0039]
In the invention of claim 9, the main power data of the power mainly generated by the main power generation means using the biomass fuel and the sub main power data using the hydrogen gas from the hydrogen-producing microorganisms are transmitted via the communication network. The power consumption data received by the consumer is received via the communication network, the main power data and the power consumption data are compared, and the main power generation means and the sub power generation means generate power based on the comparison result. The control command for controlling the main power generation means and the sub power generation means to adjust the power to be transmitted is transmitted to the control means for controlling the main power generation means and the sub power generation means of the power generation company via the communication network. Better power generation according to the power consumption in the country without destroying the environment using biomass fuel and hydrogen-producing microorganisms, and killing the organisms that generate hydrogen And re-used in the form can be controlled via a communications network from a server to efficiently realize, reliable power generation business, revenue assurance, can play a very significant contribution in terms of environmental protection.
[0040]
According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to the ninth aspect, the control command transmission means includes main power data received by the main power data receiving means and power consumption data received by the power consumption data receiving means. As a result of the comparison, if the main power data is smaller than the power consumption data and the generated power of the main power generation means is insufficient, the sub power generation means generates power for the shortage and the power consumption facility of the consumer And a short power generation control command transmission means for transmitting a low power generation control command for controlling to supply to the sub power generation control means for controlling the sub power generation means of the power generation company via the communication network. To do.
[0041]
In the present invention described in claim 10, when the main power data is smaller than the power consumption data and the generated power of the main power generation means is insufficient, the deficient power is generated by the sub-power generation means and demanded. Insufficient power generation control command for controlling to supply to the power consumption equipment of the house is transmitted via the communication network, so even if the generated power of the main power generation means decreases, the sub power generation means Power generation can be continued without stopping power generation, and reliability can be improved.
[0042]
The present invention as set forth in claim 11 is a computer-executable server processing program for controlling and managing electric power generated by a power generation facility to be supplied to a consumer's power consumption facility. A recorded computer-readable recording medium for measuring power generated mainly by a main power generation means owned by a power generation company using biomass as fuel to supply the computer to a power consuming facility of a consumer The main power data receiving means for receiving the measured power data as main power data via a communication network, and hydrogen gas generated from hydrogen-producing microorganisms to assist the shortage of power generated by the main power generating means Is used as a fuel to generate power secondarily, and the used hydrogen-producing microorganisms are killed in the main power generation means. Measure power generated by secondary power generation means owned by power generation companies that are supplied to the main power generation means to be used as biomass fuel, and communicate the measured power data as sub power data. Sub power data receiving means for receiving via a network, power consumed by a consumer's power consuming equipment, power consumption data receiving means for receiving the measured power consumption data via a communication network, The main power data received by the main power data receiving means is compared with the power consumption data received by the power consumption data receiving means, and the power generated by the main power generating means and the sub power generating means is adjusted based on the comparison result. Control commands for control by the main power generation means and the sub power generation means are transmitted via a communication network to the main power generation means and And gist to record the sub-power generation means computer-readable recording medium recording a server processing program for functioning as a control command transmission means for transmitting to the control means for controlling at.
[0043]
In the present invention of claim 11, the main power data of the power mainly generated by the main power generation means using the biomass fuel and the power generated by the secondary generation using the hydrogen gas from the hydrogen generating microorganisms are used. Sub power data is received via the communication network, power consumption data used by consumers is received via the communication network, the main power data is compared with the power consumption data, and the main power generation is performed based on the comparison result. A control command for controlling the main power generation means and the sub power generation means so as to adjust the power generated by the means and the sub power generation means, the control for controlling the main power generation means and the sub power generation means of the power generation company via the communication network Since the processing program of the server to be transmitted to the means is recorded on the recording medium, it is possible to generate power with appropriate power according to the power consumption at the consumer by using biomass fuel or Highly reliable power generation business can be controlled from the server via a communication network so that hydrogen generation part organisms can be reused in the form of killed bacteria and efficiently realized without using environmentally friendly microorganisms. In addition to making a significant contribution in terms of revenue guarantee and environmental protection, the recording medium can be used to improve the distribution.
[0044]
Further, the present invention according to claim 12 is the invention according to claim 11, wherein the control command transmitting means receives main power data received by the main power data receiving means and power consumption received by the power consumption data receiving means. As a result of comparison with the data, when the main power data is smaller than the power consumption data and the generated power of the main power generation means is insufficient, the sub power generation means generates power for the shortage and the customer's power A server having a shortage power generation control command transmitting means for transmitting a shortage power generation control command for controlling to supply to a consumption facility to a secondary power generation control means for controlling the secondary power generation means of a power generation company via a communication network. The gist is to record the processing program on a computer-readable recording medium.
[0045]
In the present invention described in claim 12, when the main power data is smaller than the power consumption data and the generated power of the main power generation means is insufficient, the demand is generated by generating the insufficient power by the sub power generation means. Since the processing program of the server that transmits the insufficient power generation control command for controlling to supply to the power consumption equipment of the house via the communication network is recorded on the recording medium, the generated power of the main power generation means decreases. However, the shortage of electric power can be generated by the sub-power generation means, the power generation can be continued without being stopped, the reliability can be improved, and the flowability can be improved by using the recording medium.
[0046]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0047]
FIG. 1 is a block diagram showing the concept of a power supply and demand system to which a power control / management system according to an embodiment of the present invention is applied. In the figure, 11 is a device of a power generation company, 12 is a transmission network of an electric power company that transmits power supplied by the power generation company, and 13 is a customer who uses power transmitted through the power transmission network 12. A device, 14 is a device of an electric power company that controls and manages the demand for electric power, and 21 is a device of an electric power company.
[0048]
There are a plurality of power generators and consumers contracted with an electric power company having an electric power supplier's device 14 and a power generator company's device 11 and a customer's device 13 as the respective devices, and each power generator has a main power source. The electric power generated by the generator or the power generation facility (hereinafter collectively referred to as a generator) 15 constituting the main power generation means of the present invention owned as follows is supplied to the power grid 12 of the electric power company via the measuring instruments 161 and 16. Then, power is supplied to the consumer device 13 via the power transmission network 12.
[0049]
The power generation company device 11 monitors the power, power amount, power factor and the like supplied to the customer device 13 via the measuring device 16 and controls the power supplied to the customer device 13 and the like. The computer terminal 17 performs data communication with the server 19 of the electric utility apparatus 14 via the communication network 18.
[0050]
The server 19 constitutes the control means of the present invention, and the electric power generated by the main power source 15 as the main power generation means and the sub power source 113 as the sub power generation means depends on the power consumption in the power consumption facility of the consumer. Control. More specifically, the server 19 uses the biomass as fuel to be supplied to consumers, and the main power data obtained as a result of measuring the power generated mainly by the main power supply 15 with the measuring device 161 or the like via the communication network 18. The power is received by the main power data receiving means, and the hydrogen gas generated from the hydrogen-producing microorganism is used as a fuel to supplement the shortage of the power generated by the main power source 15, and the power is generated as a secondary. The power generated by the sub power source 113 owned by the power generation company that supplies the main power source 15 to use the dead bacteria of the hydrogen-producing microorganisms used as biomass fuel of the main power source 15 is used. Sub power data obtained as a result of measurement by a measuring instrument 162 or the like is received by the sub power data receiving means via the communication network 18, and the power consumed by the consumer is further reduced. The power consumption data as a result measured by the quantity meter 110 or the like is received by the power consumption data receiving means via the communication network 18, and the received main power data and the power consumption data are compared, and based on the comparison result. A control command for controlling the main power supply 15 and the sub power supply 113 so as to adjust the power generated by the main power supply 15 and the sub power supply 113 is sent via the communication network 18 to the main power supply 15 and the sub power supply 113 of the power generation company. Is transmitted from the control command transmitting means to the control means for controlling the control.
[0051]
In addition, the control command transmission unit of the server 19 determines that the main power data is smaller than the power consumption data as a result of the comparison between the main power data and the power consumption data. A sub-power generation control command for controlling the sub-power source 113 of the power generation company via the communication network 18 is transmitted to the sub-power generation control command for controlling to generate power by the sub-power source 113 and supply it to the power consuming facility of the consumer. The power generation control means is transmitted from the insufficient power generation control command transmission means.
[0052]
Moreover, the apparatus 11 for power generators of at least 1 contractor among several power generators has the generator 15 which can generate electricity by using biomass as a fuel as a main power supply. Further, the power generator's device 11 of the power generator constitutes the sub power generation means of the present invention in the vicinity of the main power source 15, and from the hydrogen generating microorganisms to assist the shortage of the power generated by the main power source 15. It has a plurality of sub power sources 113 that use the generated hydrogen gas as fuel to secondaryly generate power supplied to the power consuming equipment of consumers. The power generator company device 11 of the power generator having the main power source 15 and the sub power source 113 is in the vicinity of the responsible demarcation point between the power generator device 11 and the power transmission network 12 in order to measure the generated power and the amount of power. In addition to the measuring device 16 installed in the measuring device 16, the measuring device 161 has measuring devices 161, 162 installed near the main power supply 15 and the sub-power supply 113. The power generated by the power source 113 and the amount of power are measured and controlled. In this case, the measuring device 161 is not provided, and the measuring power 162 is measured by the measuring device 162 from the total generated power and the power amount measured by the measuring device 16. It is also possible to calculate by subtracting the generated power and amount of power from the sub power source 113, or conversely, the generated power and power amount of the sub power source 113 measured by this measuring device 162 without providing the measuring device 162. It is also possible to calculate by subtracting the generated power and electric energy of the main power source 15 measured by the measuring instrument 161 from the total generated electric power and electric energy measured by the measuring instrument 16.
[0053]
The sub power supply 113 is a fuel cell that uses hydrogen gas generated from hydrogen-producing microorganisms such as photosynthetic bacteria and anaerobic bacteria as fuel. In order to supply the sub power supply 113 with hydrogen gas as fuel, power generation is performed. The business apparatus 11 is filled with hydrogen-producing microorganisms, collects the hydrogen gas generated from the hydrogen-producing microorganisms, and supplies the sub-power source 113 with the photosynthesis reactor 114 and pipes from the photosynthesis reactor 114 to the sub-power source 113. The hydrogen storage tank 116 installed in the middle of the hydrogen gas supply pipe 115 is stored, the hydrogen gas from the photosynthetic reactor 114 is stored in the hydrogen storage tank 116, and the hydrogen gas supply amount to the sub power source 113 is adjusted.
[0054]
In addition, dead bacteria such as anaerobic bacteria and photosynthetic bacteria collected from the photosynthetic reactor 114 that have expired in the photosynthetic reactor 114 are sent from the photosynthetic reactor 114 to the killed bacteria storage tank 117 for predetermined processing. Then, the fuel is supplied to the main power supply 15 through the fuel supply pipe 118 as the fuel of the main power supply 15.
[0055]
The computer terminal 17 of the power generation company includes the ID of the power generation company, the generator type / basic data file, the generator characteristic monitoring menu file, the generator control / management menu file, the power generation plan file, and the past power generation data file. A weather data file and the like are inputted and stored in advance, and also have a data communication function with a server 19 of an electric power company and a data communication function with a center (not shown) necessary for acquiring weather information.
[0056]
The computer terminal 17 also measures and monitors necessary for control and management of the photosynthetic reactor 114, monitors the amount of hydrogen stored in the hydrogen storage tank 116, monitors the amount stored in the dead bacteria storage tank 117, and determines the amount of hydrogen supplied to the sub power source 113. Menu files such as monitoring and monitoring of fuel supply amount of dead bacteria to the main power source 15 are further inputted and stored.
[0057]
Each facility attached to the main power source 15 and the sub power source 113 may be owned by the electric power company 14 instead of the specific power generation company 11.
[0058]
On the other hand, in the consumer device 13, electric power is supplied from the electric power company's power transmission network 12 to the consumer's building 111 through the measuring instrument 110. The meter 110 measures the electric power, electric energy, power factor, etc. used in the customer's building 111, and the measured electric power, electric energy, power factor, etc. are taken into the computer terminal 112. The computer terminal 112 can communicate with the server 19 of the electric utility apparatus 14 via the communication network 18.
[0059]
The computer terminal 112 of the consumer device 13 is pre-inputted and stored with a customer ID, a consumer basic data file, a past power usage data file, a received power, a monitoring menu file such as received power, and the like, It has a data communication function with the server 19 of the electric utility device 14.
[0060]
If necessary, the electric power company can further purchase electric power from the electric power company and operate the business. In other words, the computer terminal 119 of the electric power company is connected to the power network 23 connected to the power transmission network 12 via the interface 25 and the communication network 18 via the interface 25, and the device for the electric power company is connected via the communication network 18. 14 has a computer terminal 119 having a function of performing data communication with the server 19, but the server 19 of the device 14 for the electric power company stores the power consumption conditions purchased from the electric power company in advance as a data file and is necessary. In such a case, an instruction can be issued to the computer terminal 119 of the power company device 21 to receive power from the power company.
[0061]
The server 19 of the device 14 for the electric power company includes the ID of the power generator and the customer, the generator (if the main power source and the sub power source are owned, the main power source, the same shall apply hereinafter), the sub power source ID and the basic data. Files, past generator data files, customer basic data files, secondary power source basic data files, customer past received data files, generator generator and secondary power generation plan files, Monitoring files related to required power, power generation results data file of sub power source, fuel stock remaining amount management file of main power source and sub power source, fuel supply control / management file, photosynthetic reactor environment control / management file, hydrogen storage tank control management File, power supply and demand balance control / management file, power supply command instruction file to generator and auxiliary power source of power generation company, with power company A supply and demand control file, a weather data file, a maintenance instruction management file for main and sub power supplies, a fuel replenishment order management file, and the like are input and stored in advance, and the computer terminal 17 of the power generator device 11 and the customer device It has a data communication function with a necessary center such as 13 computer terminals 112, a computer terminal 119 of the power company device 21, an auxiliary power maintenance center, a computer terminal of a fuel supplier, and a weather information management center.
[0062]
The server 19 of the device 14 for the electric power company receives and aggregates the data of the consumer ID and the electric power used from the computer terminal 112 of the device 13 for the consumer for every unit measurement time, and the computer of the device 11 for the electric power company. The output data of the main power supply and the sub power supply, the fuel supply data, the supplied power data, etc. are received from the terminal 17 and aggregated, and the power generation plan of the power generation company that is input and stored in the server 19 in advance, or appropriately communicated separately. A power generation control command is sent to the computer terminal 17 as necessary based on related information such as electric power company information and weather information acquired via the network 18 to control power supply and demand, as well as the main power supply 15 and the sub power supply 113. Increase / decrease control of power generation. The unit measurement time is a time interval shorter than a unit time related to control of electric energy.
[0063]
In FIG. 1, the server 19 of the electric utility device 14 receives the data on the power usage status of the customer's building 111 from the computer terminal 112 via the communication network 18, and the generator 15 of the electric power generator device 11. Power generation, power generation status, basic data, power generation plan, basic data on power usage in the customer concerned, power supply status of other power generation companies, and sub power supply that plays a role as auxiliary power for each unit time A power generation / stop command to 113 is transmitted to the computer terminal 17 of the power generator device 11 to adjust the power supply by the auxiliary power supply.
[0064]
In other words, when the auxiliary power source 113 plays a role as an auxiliary power source, if it is understood that the consumer's electricity usage is increasing, it is necessary to generate power from the auxiliary power source based on the power generation basic data input in advance. The sub-power supply 113 is activated a certain time before assuming the time to become, and control is performed to stop when the amount of electricity used by the consumer decreases.
[0065]
In the power control / management system according to the present embodiment, when the power supply from the generator is adjusted by the server 19 of the electric utility device 14, the main power supply 15 and the sub power supply 113 generate power. The server 19 compares and calculates the necessary expenses, the expenses accompanying the increase or decrease in the power generation output of the generator 15 of the generator 11 and the power supply from the power company, and the power supply by the generator of the power generation company or the electric company If it is determined that the cost can be reduced, it is determined to increase the power generation output of a part or all of the generator or to activate the sub power source 113 as an auxiliary power source. In this case, the computer terminal 17 that controls and manages the main power source 15 and the sub power source 113 generates necessary fuel when generating the remaining power data of the fuel supplied from the main power source 15 and the sub power source 113 and the necessary power amount by each power source by communication. If the basic fuel data is collected and the supplied fuel does not meet or may not meet the power generation amount of the main power source 15 and the sub power source 113, the server 19 may provide a part of the necessary supplemental power amount to the power company. It is possible to make a change decision to replenish electricity.
[0066]
Further, in the power control / management system of the present embodiment, the server 19 of the electric utility device 14 receives the power supply data of the generator 15 of each power generator device 11 from the computer terminal 17, and this supplied power Compare the data with the basic data of the generator 15, power generation plan, supply plan from the power company, consumer power usage, power usage status, power supply status of other power generators, and supply power command every unit time The power supply value of the generators of some power generators is based on the power generation plan determined in advance, or the power supply command values of the power companies, or certain upper and lower limits to those values. When power is supplied below the set control allowable range, the control allowable range where only the upper limit value is set, or the control allowable range where only the lower limit value is set, the generator 15 or sub By generating sources 113, planned power value, it is possible to compensate for the power shortage of a difference between the power supply command value, or a control tolerance and supply power.
[0067]
The server 19 of the device 14 for the electric power company receives the measurement data of the supplied power and the amount of supplied power from each of the generators 15 of each power generator device 11 and the power facility 23 of the power company. While receiving from the computer terminal 17 via the communication network 18, the measurement data of the electric power consumption and electric energy in the building 111 which is a power use facility of each consumer are transmitted from the computer terminal 112 of the consumer apparatus 13 via the communication network 18. The measurement data is received and compared with the related information data file such as the power generation plan, basic data, and weather information. As a result, the amount of fuel stock of the power generation company in which the main power source 15 and the sub power source 113 are installed is limited. If there is a possibility that the supplied power may be insufficient, calculate the shortage and calculate the amount of power that can be generated by each power source. The power supply from the power generation company or electric power company that owns the main power supply and sub power supply is reduced by comparison, and the reduction is compensated by the power generation and power supply of the power generation of other power generation business or electric power company. Is also possible. If the shortage of supply power is still not sufficient even with the amount of power generated by the auxiliary power supply, the server 19 contacts the power company center via the communication network 18 as described above, and the supply power requested in advance. In addition to the amount of power required, request for replenishment of required power and required power.
[0068]
In addition, when the power supply amount greatly exceeds the power consumption, the server 19 of the electric utility device 14 has the power purchase price from the electric power generation company, the power generation cost of the generator 113 owned by the electric power company, Comparing and calculating the electricity sales price of the customer and the purchase price from the electric power company, it is instructed to reduce the excess amount of power generation of the most expensive supply power source, or the excess is reduced more than the excess amount. Reduce the cost of power supply by adjusting the amount of power generated by the price generator.
[0069]
Next, the processing procedure of the power control / management system of the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
[0070]
The processing procedure of the power control / management system of this embodiment shown in FIGS. 2 to 4 is roughly divided into the power supply / demand balance evaluation of procedure A shown in FIG. 2, the power supply control of procedure B shown in FIG. 3, and the procedure shown in FIG. It can be divided into power reduction control of procedure C.
[0071]
First, in the power supply / demand balance evaluation of the procedure A shown in FIG. 2, the server 19 of the electric utility device 14 communicates the power generation status of each generator 15 of the power generator device 11 and the sub power supply 113 from the computer terminal 17. The information is received via the network 18 to grasp the power supply state in the power generator device 11 (step S11), and the power usage state in the customer's building 111 is similarly determined from the computer terminal 112 in the communication network 18. The power usage state at the consumer is ascertained (step S13). The server 19 of the device 14 for the electric power company grasps the power supply and power usage state, and then the basic data of the data file of each power generator device 11 that is input and stored in the server 19 in advance. , Power generation plan, basic data of power usage in each customer data file, and weather data such as weather, temperature, humidity received from the computer terminals of related organizations via the communication network 18 A comparison calculation is performed to estimate the amount of power used and the amount of power supply in the next unit measurement time, calculate the necessary power supply amount, and perform a supply-demand balance evaluation (step S15).
[0072]
As a result of the power demand balance evaluation described above, when it is estimated that the amount of power used exceeds the amount of power supply and it is determined that a certain amount of power supply is required, the required amount of power is replenished according to Procedure B shown in FIG. .
[0073]
That is, in the power supply control in the procedure B shown in FIG. 3, first, the server 19 of the electric utility device 14 sends the remaining fuel data to the generator 15 of the electric generator device 11 and the sub power supply 113 in the data file. , Refer to the basic data of power generation characteristics, and if part of the auxiliary power supply 113 is an auxiliary power source, refer to the basic data of power generation characteristics including necessary data such as fuel remaining amount data of the auxiliary power source. With reference to the electric power and electric energy supplied from the facility 23, prediction calculation of the electric power and electric energy which should be generated is performed (step S21).
[0074]
Next, the server 19 of the device 14 for the electric power company receives the state data of the generator from the computer terminal 17 of the device 11 for the power generation company 11 through the communication network 18, and the corresponding power generation of the device 11 for the power generation company. The power supply capacity from the machine 15 is calculated (step S23).
[0075]
Furthermore, the server 19 of the device 14 for the electric power company, from the data file of the server, the power purchase fee data from the power generation company, the power company, the power generation unit price data of the generator of the electric power company, and the auxiliary power source that is an auxiliary power source. The power supply from the generator 15 and the sub power supply 113 of the generator 11 is compared with reference to the auxiliary power sales charge data from the power supply, the power supplement charge data from the power company, and the fuel cost adjustment data if necessary. The amount increase, power generation of the auxiliary power source as an auxiliary power source, power generation cost and sales price related to power supplement from the power company are compared and calculated (step S25), and the most appropriate power supplement means is selected (step S27). Based on the selection result, whether to issue a command to increase the generated power to the corresponding generator 15 of the power generator device 11 (step S29), or to generate power from the auxiliary power source 113 as an auxiliary power source (step S31), Alternatively, a power supplement from the power company is requested (step S33).
[0076]
On the other hand, if it is determined in step S17 that the power supply amount exceeds the power usage amount as a result of the power supply / demand balance evaluation in step A in FIG. 2, the power reduction control in step C shown in FIG. 4 is performed.
[0077]
That is, in the power reduction control of the procedure C in FIG. 4, when it is determined that the power supply amount greatly exceeds the power usage amount (step S <b> 41), the generator 15 and the sub power source 113 of the power generator company device 11. Therefore, if necessary, the server 19 of the device 14 for the electric power company is able to adjust the power generation company in the data file in the same manner as the processing performed in the procedure B. The remaining power data and power generation characteristic basic data of the generator 15 of the power supply device 11 and the sub power source 113 are referred to, and the power and power amount supplied from the power company are referred to, and the power to be reduced and the predicted measurement of the power amount are performed. This is performed (step S43).
[0078]
Next, the server 19 of the electric utility device 14 receives the generator state data from the computer terminal 17 of the electric power generator device 11 via the communication network 18, and the state of the sub power supply 113 that is an auxiliary power supply. The data is also received via the communication network 18, and the power adjustment capability (reduction capability) from the corresponding generator 15 of the power generator device 11 and the power adjustment capability (reduction capability) of the auxiliary power source 113 as an auxiliary power source are obtained. Calculate (step S45).
[0079]
Along with these, the server 19 of the device 14 for the electric power company, from the data file of the server, the power purchase fee data from the power generation company, the power company, the power generation unit price data of the electric company's generator, and the auxiliary power source. Comparing and referring to supplementary power sales fee data from the power supply 113, power purchase fee data from the power company 118, and fuel cost adjustment data if necessary, the amount of power supplied from the generator 15 of the generator 11 Comparison and calculation of reduction, generation stoppage or reduction of the auxiliary power supply 113 as an auxiliary power supply, generation cost related to power reduction from an electric power company, sales price, etc. (step S47), and selection of the most appropriate power reduction is performed (step S49). ). Based on this selection result, whether to issue a command to reduce the generated power to the corresponding generator 15 of the power generator device 11 (step S51), or whether to stop or reduce the power generation of the auxiliary power source 113 as an auxiliary power source (step S51). S53), or a request for power reduction from the power company is made (step S55).
[0080]
As another method, based on the result of comparison of power generation prices, the power generation amount of some power generator equipment 11 or the sub power source 113 that is an auxiliary power source or the power supply amount from the power company is set to an excess amount or more. If it is possible to reduce the cost related to power supply by reducing the amount and replacing the appropriate amount by power generation by another power generation means instead, a reduction order is issued to the power generation means or the power supply means. It is also possible to make adjustments by issuing an increase command to the power generation means. In such a case, a reduction command or an increase command is issued from the server 19 of the electric utility device 14 to the computer terminal via the communication network 18 to an appropriate power generation unit or power supply unit, or appropriate. A reduction command or an increase command is issued to the power generation unit by another communication unit.
[0081]
As described above, the power control / management of the present embodiment can be performed by repeatedly performing the procedures A, B, and C for a period in which the necessary electric business is continued. However, the processing procedure of the power control / management system shown in FIGS. 2 to 4 is merely shown as a concept for concretely implementing the present invention, and the contents of the present invention may be implemented. It is not limited to this.
[0082]
FIG. 5 shows an example of a case where the power control / management system is constructed by owning the main power source and the sub power source as power generation facilities in the embodiment shown in FIG. 2 is a diagram showing an example of a configuration in the case where a secondary battery for performing power storage is provided in a fuel cell of a secondary power source while being arranged in the vicinity of and performing power supply control.
[0083]
In FIG. 5, the sub power supply 113 has a fuel cell (FC) 41 as a generator, and the fuel gas of the fuel cell 41 is a fuel gas supply having one end connected to the photosynthetic reactor 114 shown in FIG. 1. The steam is supplied from the pipe 42 to the reformer 45 through the open / close control valve 43 and the flow meter 44, and the reformer 45 converts the steam from the exhaust gas containing the steam generated as a result of power generation from the fuel cell 41 into the hydrogen gas. The water vapor taken out in step (1) is mixed by the separate opening / closing control valve 47 so that the optimum mixing ratio is obtained, and then supplied to the fuel cell 41. The direct current power generated by the fuel cell 41 is exchanged from direct current to alternating current by the inverter 48, and is supplied to the power cable connecting the meter 16 and the meter 161, which is the main line of power supply, through the meter 162 and the circuit breaker 49. Further, the power cable is supplied to the power transmission network 12 via the measuring device 16.
[0084]
When it is preferable to operate the fuel cell 41 for a relatively long time depending on conditions such as efficiency, or when it is desired to replenish the insufficient power for a relatively short time when the supply power is insufficient, the fuel cell system The secondary battery 410 can be additionally provided, and excess power can be temporarily stored.
[0085]
In this case, the changeover switch 411 is provided in the power cable between the fuel cell 41 and the inverter 48, and the necessary power is satisfied by the amount of power supplied from the generator 15 of the power generator device 11. When there is a surplus in the power generation output, the changeover switch 411 is switched to convert the output voltage of the fuel cell 41 to an optimum voltage for the secondary battery 410 via the DC / DC converter 412, and the secondary battery 410 is charged. To do. When supplying the charged power from the secondary battery 410, another changeover switch 413 is provided to switch from the charging circuit to the supply circuit, and supply the power from the secondary battery 410 to the inverter 48. The inverter 48 converts the direct current power supplied from the secondary battery 410 from direct current to alternating current, and supplies this to the main line of the supplied power through the measuring device 162 and the circuit breaker 49.
[0086]
The above-described power generation adjustment of the fuel cell 41, charging / discharging of the secondary battery 410, and control of peripheral devices associated therewith are performed by the control device 414. In addition, the command to the control device 414 is executed in response to a command signal from the computer terminal 17 of the power generator company device 11. That is, the control device 414 adjusts the on-off valves 43 and 47, adjusts the fuel gas supply speed, controls the power generation of the fuel cell 41, controls the reformer 45, controls the steam separator 46, and controls the inverter 48. Thus, reliable power generation of the fuel cell 41 is performed. Further, the control device 414 performs control of the changeover switches 411 and 413, control of the DC / DC converter 412, in addition to the above-described adjustment and control of the fuel cell power generation, in order to perform charging and discharging of the secondary battery 410. Charge / discharge control of the secondary battery 410 is executed.
[0087]
Note that the control by the control battery 414 described above is not performed by the computer terminal 17, but another computer terminal 415 is additionally installed and the computer terminal 415 is connected to the computer terminal 17 as shown in FIG. It is also possible to connect to the computer terminal 17 via a wireless line, and the computer terminal 415 can execute these controls after receiving a control command from the computer terminal 17 once.
[0088]
In addition to the control instruction of the control device 414, the computer terminal 17 or the computer terminal 415 executes the control instruction, the generated power of the fuel cell 41, battery temperature, supplied fuel gas, air temperature and supply speed, exhaust gas concentration. And temperature, reformer device temperature, gas concentration before and after reforming, water vapor concentration, voltage of secondary battery 410, current, battery temperature, charge / discharge time, etc. are monitored.
[0089]
The computer terminal 17 or the computer terminal 415 ensures the reliability and safety of the system in addition to the monitoring and control directly related to the power generation of the fuel cell 41, the charge / discharge of the secondary battery 410 and the supply of the generated power described above. In addition, by monitoring the deterioration state of the electrode plate of the fuel cell 41, the deterioration state of the catalyst of the reformer 45, the deterioration state of the secondary battery 410, etc., the deterioration state of the fuel cell 41 and the secondary battery 410, In addition to grasping safety, predict the replacement timing of the fuel cell electrode plate, reformer catalyst, and secondary battery that have reached the end of their life, determine timely replacement orders and periodic inspection timing from related suppliers, It is determined whether to issue a warning related to safety in advance, avoidance of power generation by the sub power supply 113, or the like. However, the configuration concept in FIG. 5 is merely a specific example of the present invention, and the content of the present invention may be realized, and is not limited to this.
[0090]
FIG. 6 shows the server 19 and the generator business apparatus of the power generator apparatus 11 related to the operation of the main power supply 15 and the sub power supply 113 which are specific examples of the power control / management system of this embodiment shown in FIG. It is a figure which shows an example of the concept of data transmission / reception via a communication network with 11 computer terminals 17, the computer terminal of a maintenance contractor, and the terminal of a fuel supplier.
[0091]
The computer terminal 17 or the computer terminal 415 of the sub power supply 113 monitors the power generation, power amount, power factor, power generation efficiency and variation rate thereof of the main power supply 15 and the fuel cell 41 of the sub power supply 113 as well as power generation control. Further, monitoring of the device temperature of the fuel cell 41, monitoring of vibrations and temperature fluctuations necessary for determining the deterioration state of the device, and the monitoring result data from the computer terminal 415 via the computer terminal 17 or The data is transmitted from the computer terminal 17 directly to the server 19 of the electric utility apparatus 14 via the communication network 18.
[0092]
The computer terminal 17 or the computer terminal 415 performs data sampling of the main power supply 15 and the fuel cell 41 and transmission to the server 19 as well as a dead bacteria storage tank 117 which is a fuel tank of the main power supply 15 and a hydrogen storage tank of the fuel cell 41. When the fuel remaining amount of 116, data sampling of the fuel supply speed in the fuel supply meter, further fuel quality data sampling if necessary, etc., and when the secondary battery 410 for power storage is additionally provided, In addition to this, data sampling such as discharge voltage, discharge current, charging voltage, charging current, internal resistance, electric temperature, pause voltage change of each secondary battery 410, battery voltage variation, etc. Similarly, these data are similarly transferred from the computer terminal 17 or the computer terminal 415. Via Yuta terminal 17 via the communication network 18 to a server 19 of the electric utility equipment 14.
[0093]
Data such as periodic inspections, repairs, and failures of the main power supply 15, the fuel cell 41, and the secondary battery 410 are input by the person in charge into the computer terminal 17 from the keyboard and from the computer terminal 17 through the communication network 18 to the electric power business It transmits to the server 19 of the apparatus 14 for people. The fuel quality data may be manually input by the person in charge using the keyboard.
[0094]
The server 19 of the electric utility device 14 receives the sampling data from the computer terminal 17 of the electric power generator device 11 and stores the received data in the status data file, as well as the power generation characteristics of the main power supply 15 and the fuel cell 41. Data, fuel quality standard data, charge / discharge characteristic data of the secondary battery 410, basic data file storing the contractor data and the like, the main power source 15, power generation result data of the fuel cell 41, periodic inspection / repair / failure occurrence result data, fuel Usage data, actual data for replenishing the dead bacteria storage tank 117 as a fuel tank, actual data for generating hydrogen gas in the photosynthetic reactor 114, actual data for supplying hydrogen to the hydrogen storage tank 116, and charging / discharging of the secondary battery Required from past performance data files that store performance data, battery replacement performance data, etc. Evaluation of the necessity for maintenance and inspection related to power generation of the auxiliary power source, such as the deterioration state of the main power supply 15, the fuel cell 41 and the secondary battery 410, and the comparison between the amount of fuel required and the remaining amount in the arithmetic circuit Perform the necessary processing. Based on the results, if power generation adjustment instructions for the main power source and the fuel cell, instructions for charging and discharging the secondary battery, instructions for repair / inspection, etc. The necessary instructions are transmitted via the communication network 18 to the computer terminal 17 of the computer 11 of the apparatus 11, the computer terminal of the maintenance company, and the computer terminal of the fuel supplier, and specific measures are taken.
[0095]
When the owner of the main power source 15, the fuel cell 41, and the secondary battery 410 is a power generation company, the power generation control and power generation facilities of these facilities before the demarcation point of the power generation company from the measuring instrument 16 In the management control, a new server is installed in the vicinity of the computer terminal 17 of the power generator device 11 or in the vicinity of the computer terminal instead of the server 19 of the device 14 for the electric power company. It is also possible for the computer terminal 17 of the power generation company's apparatus 11 or a newly installed server to execute it according to the power generation adjustment command received via the communication network 18.
[0096]
In addition, when the electric power company owns the main power supply 15 and the sub power supply 113 and the facilities related to the power generation are installed in a site managed by the electric power company or in an area where such facilities can be managed. The server 19 of the electric utility apparatus 14 can perform all control management and maintenance management from the data sampling described above. It should be noted that from the server 19 of the device 14 for the electric power company related to the communication command necessary for refueling and maintenance shown in FIG. 6, the computer terminal 17 and the computer terminal 415 of the power generation company, the computer terminal of the fuel supplier and the maintenance company The configuration is merely an example and is not limited to this configuration.
[0097]
7A and 7B show, as part of the configuration concept of the power control / management system of the present embodiment, hydrogen gas that is fuel of the sub power supply 113 is produced and biomass fuel of the main power supply 15 is collected. It is a figure which shows the structure of the photosynthetic reactor 114 for doing.
[0098]
That is, FIG. 7A shows an example of the structure of the photosynthetic reactor 114 applicable to the power control / management system of the present embodiment. 61 is an organic aqueous solution tank 61, and the organic aqueous solution The tank is filled with an organic aqueous solution 62 containing organic waste liquid and water, photosynthetic bacteria, photosynthetic bacteria nutrients and anaerobic bacteria. The organic aqueous solution tank 61 is placed in a cooling water tank 63, and the temperature of the aqueous solution tank is adjusted so that photosynthetic bacteria and anaerobic bacteria generate hydrogen gas most efficiently and have a predetermined life. The organic aqueous solution 62 in the organic aqueous solution tank 61 is replaced at regular intervals by the supply pipe 64 and the drain pipe 65 to maintain the optimum conditions. The organic aqueous solution tank 61 is arranged so that at least one surface of the outer wall can irradiate sunlight or the corresponding sufficient light necessary for the photosynthetic bacteria to generate hydrogen gas.
[0099]
When such light irradiation is insufficient due to site conditions or the like, the organic aqueous solution 62 in the organic aqueous solution tank 61 is irradiated with light using an optical fiber or the like as shown in FIG. Realize. That is, in FIG.7 (b), 69 is a daylighting part, The light gathering surface is closely packed with many optical fibers perpendicular | vertical to a surface, and light, such as sunlight, injects from the optical fiber end part. It is like that. The multiple optical fibers are filled in an optical fiber cable 610, and the optical fiber cable 610 is again divided into individual optical fibers 612 by the spectroscopic unit 611, and light is diffused into the organic aqueous solution 62 from the end portion. The photosynthetic bacteria in the organic aqueous solution generate hydrogen gas by the light thus collected.
[0100]
The generated hydrogen gas is collected by water replacement. However, in the structure shown in FIG. 7A, it is possible to collect by tilting the water tank, and the highest position of the organic aqueous solution tank 61 becomes higher. A hydrogen gas supply pipe 115 is connected to the upper part of the outer wall, and hydrogen gas can be collected. In the structure shown in FIG. 7B, the upper part of the organic aqueous solution tank 61 in the cooling water tank 63 is formed in a funnel shape, and the end of the hydrogen gas supply pipe 115 is connected to the upper end of the funnel to supply hydrogen gas. Can be collected.
[0101]
On the other hand, the cooling water in the cooling water tank 63 is circulated by the supply pipe 66 and the drain pipe 67 or exchanged at regular intervals. The supply pipes 64 and 65, the drain pipes 66 and 67, and the hydrogen gas supply pipe 115 are provided with an opening / closing control valve 68 and the like, and adjust the supply amount and drainage amount of each.
[0102]
A collection box 613 for killing photosynthetic bacteria and killed anaerobic bacteria is installed at the bottom of the organic aqueous solution tank 61, and a shielding plate 614 is installed between the organic aqueous solution tank 61 and the collection box 613. When certain dead bacteria are accumulated in the collection box 613, the shielding plate 614 is driven by the drive motor 615 to partition and take out the dead bacteria.
[0103]
An optical sensor, a hydrogen sensor, a temperature sensor, a nitrogen concentration sensor, etc. are arranged in the organic aqueous solution tank 61 and the cooling water tank 63 to monitor the state of the organic aqueous solution 62 and the cooling water, and the monitoring data is transmitted to the communication circuit. Is transmitted to the computer terminal 17 of the power generator company device 11. Further, the opening / closing adjustment valve 68 and the drive motor 615 are connected to the control device 414 through electric wiring to control the supply amount, the drainage amount and the like.
[0104]
The photosynthetic reactor 114 is installed in a sewage treatment plant that can supply organic waste liquid, a livestock manure treatment plant, a shore of an organic polluted lake, a river shore of an organic polluted river, a slaughterhouse, a fish market, a vegetable market, a living environment, It is more effective and preferable in combination with the maintenance and conservation aspects of the natural environment.
[0105]
With the above configuration, fuel can be efficiently procured from the main power source and the sub power source, which can be implemented more effectively than the power control / management system of this embodiment. Note that the configuration of the photosynthetic reactor 114 illustrated in FIG. 7 is merely an example, and the content of the present invention may be realized, and is not limited to this configuration.
[0106]
The organic waste liquid supplied to the photosynthetic reactor 114 can use a wide range of domestic waste water and waste such as domestic organic waste water, human manure, livestock manure, vegetable and seafood waste, and photosynthetic bacteria and anaerobic bacteria. To make the concentration suitable for inhabiting, adjust the water supply, and add inorganic salts and nitrogen-containing compounds to grow photosynthetic bacteria.
[0107]
In order to produce hydrogen gas used as fuel for the fuel cell 41, the photosynthetic bacteria and anaerobic bacteria charged in the photosynthetic reactor 114 may be bacteria that can stably supply an amount of hydrogen gas that can be generated by the fuel cell 41 as fuel. The type is not particularly limited, but a type that satisfies as many of the following conditions as possible is preferable.
[0108]
(1) The hydrogen absorption effect by hydrogenase that catalyzes the hydrogen absorption reaction for taking in hydrogen generated in photosynthetic bacteria and anaerobic bacteria as nutrients of the photosynthetic bacteria and anaerobic bacteria is small.
[0109]
(2) A light source capable of covering a wavelength band effective for photosynthesis of photosynthetic bacteria can be irradiated.
[0110]
(3) The cell functions of anaerobic bacteria and photosynthetic bacteria are stable.
[0111]
(4) Deterioration of anaerobic bacteria and photosynthetic bacteria as much as possible is not promoted by setting the aqueous bath temperature.
[0112]
(5) It has the light permeability of photosynthetic bacteria that hydrogen gas generation can be continued efficiently.
[0113]
As an example of the anaerobic bacteria filled in the photosynthetic reactor 114 in this embodiment, Escherichia coli, which is most popular, or preferably the degree of deficiency of hydrogen-absorbing hydrogenases Hyd I and Hyd II and hydrogen-producing hydrogenase Hyd III was adjusted. Mutant strains and the like can be used (Hayade et al., Proceedings of the 76th Annual Meeting of the Chemical Society of Japan II 1A3 13, p740, 1999). Other anaerobic bacteria include Clostridium sp., Enterobacter sp., Escherichia coli., Klebsiella sp., Azotobacter sp., Azotobacter sp. (Ruminococcus sp.), Bacteria of the genus Sarcinia (Sarcina sp.) Can be used.
[0114]
On the other hand, as an example of the photosynthetic bacteria filled in the photosynthetic reactor 114 in the present embodiment, Rhodobacter spheroids RV (Rhobacter spheroids RV) strain (Deposit No. 7254, Institute of Biotechnology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) A new strain that reduces light absorption by bacteriochlorophyll obtained by inducing mutation by 35 to 40% and light absorption by carotenoids by 25 to 30%, reducing self-shielding effect and increasing light transmission The dye-deficient strain MTP4 (deposited by the Biotechnology Research Institute of the National Institute of Technology) can be used (Kondo et al., Japanese Patent Application No. 11-260608, Kondo et al., The Chemical Society of Japan). 76th Spring Annual Conference Proceedings II 1A313, P, 740.1999). By using the MTP4 strain, the hydrogen gas generation amount can be increased by about 20%.
[0115]
Furthermore, in order to increase the amount of hydrogen gas generated by the photosynthetic bacteria, as proposed in the above Japanese Patent Application, the photosynthetic reactor 114 is composed of a plurality of element reactors, and these element reactors are arranged along the light source direction. The dye source of Rhodobacter ferroides RV dye-deficient MTP4 is filled in the front part of the light source and the Rhodobacter ferroides RV strain is filled in the rear part of the light source. The photosynthetic reactor 114 can also be configured by alternately filling MTP4 strains. With such a configuration, it is possible to increase the hydrogen gas generation rate by nearly 10% compared to when only the MTP4 strain is used, and by approximately 25% than when only the RV strain is used.
[0116]
However, the configuration of the organic aqueous solution, the anaerobic bacteria, the photosynthetic bacteria, and the photosynthetic reactor is merely a specific example of the photosynthetic reactor in the power control / management system according to the present invention. As long as hydrogen gas can be supplied, fuel cell power generation can be performed, and dead bodies of anaerobic bacteria and photosynthetic bacteria can realize power generation as a main power source fuel, the present invention is not limited thereto.
[0117]
FIG. 8 shows the biomass of the main power supply 15 after the anaerobic bacteria and photosynthetic bacteria killed in the photosynthetic reactor 114 are collected by the collection box 613 as a part related to the configuration concept of the power control / management system of this embodiment. It is a figure which shows an example of the structure concept of the process adjusted as a fuel.
[0118]
In FIG. 8, the anaerobic bacteria and the killed bacteria of the photosynthetic bacteria collected by the collection box 613 of the photosynthetic reactor 114 are once accumulated in the collection tank 71 from the collection box 613 by a belt conveyor or the like. 72 is crushed into granules having an average diameter of 1 mm or less, more preferably an average of 0.3 mm or less, and stored in a tank 73. The pulverized dead bacteria pass through the opening / closing control bubble 74 as biomass fuel as it is, and is supplied to the dead bacteria storage tank 117 of the main power supply 15 through a path indicated by (1) in FIG. The above-described method can be used as a biomass fuel as it is except for crushing killed bacteria to a predetermined particle size by a simple process, so that the cheapest fuel can be supplied, greatly contributing to the reduction of power generation costs. Will be fulfilled.
[0119]
As another biomass fuel, dehydrated water produced in a dehydrator 711, which will be described later, is supplied to the tank 73 as indicated by the dotted line, and the killed bacteria stored in the tank 73 are adjusted to a certain amount of water and killed. The bacterial slurry is prepared, pressurized with a high-pressure pump 76, conveyed to a hot water reactor 77, reformed and carbonized by oxygen-free high-pressure heat treatment. This carbohydrate is fractionated by the gas-liquid separator 78, returned to normal pressure via the pressure drop valve 79, and temporarily stored in the tank 710. This is sent to a dehydrator 711, after removing a certain amount of water, it is pulverized by a pulverizer 712, passes through an opening / closing control valve 713, and is supplied as carbonized fuel to the main power supply 15 through the path shown in FIG. It supplies to the dead bacteria stockpile tank 117.
[0120]
In the above-described method, the water concentration of the killed bacteria slurry in the tank 73 is not particularly limited as long as it is suitable for adjustment of the fuel that can generate power from the main power source, and is, for example, 10 wt% or more and 20 wt%. preferable.
[0121]
Further, in the above-described method, the temperature and pressure of the high-pressure pump 76, the pressurization and heating conditions of the hot water reactor 77 may be the same as long as the pulverized carbide obtained in this process can be used as the fuel for the main power source 15. Although not particularly limited, as an example, it is preferable that the high-pressure pump 76 is 30 ° C. and 12 MPa, and the hot water reactor 77 is 300 ° C. or more and 12 MPa.
[0122]
Further, the pulverized carbonized fuel obtained by the above-described method is not particularly limited as long as it can generate power from the main power source 15, and is preferably 0.05 mm or less, and more preferably 0.02 mm or less. The particle size is adjusted.
[0123]
Although the above steps are complicated compared to the above method, the carbonized fuel obtained is about 2,500 kcal / l, which is several times as high as calories, compared to about several hundred kcal / l of fine powder killed bacteria of the method. There is an advantage of becoming a fuel.
[0124]
As another fuel adjustment method, the finely divided carbide obtained by the dehydrator 711 and the fine pulverizer 712 in the above method is adjusted to a cake state with a water content of about 30%, and then a high-concentration slurry is formed by a kneader 714 to produce biomass. 8 is stored in the BSF storage tank 715 as slurry fuel (BSF, Biomass Slurry Fuel), and supplied as fuel of the main power supply 15 via the opening / closing control valve 716 through the path indicated by (3) in FIG.
[0125]
The above-described process is more complicated than the above process, but has an advantage that a high-calorie fuel of about 5,000 kcal / l can be obtained.
[0126]
Further, the biomass slurry fuel (BSF) has an advantage that the BSF can be compacted and solidified into a pellet when the adjustment process is away from the installation location of the main power supply 15.
[0127]
In addition, the heat generated by the above-described biomass fuel adjustment process circulates the heat transfer oil 717 through the oil tank 718 and the pump, recovers the waste oil in the tank 719, and the waste oil is mainly supplied via the opening / closing control valve 720. The fuel of the power source 15 can be supplied through the route indicated by (4) in FIG. As another method of using the generated heat, the tank 719 can be installed as a heat exchanger and waste heat can be used.
[0128]
Grinding control of the pulverizer 72, pressurization control of the high-pressure pump 76, oxygen-free, pressurization and heating control of the hot water reactor 77, gas-liquid separation environment control of the gas-liquid separator 78, drop of the pressure reducing valve 79 Pressure control, dehydrator 711 dehydration control, fine pulverizer 712 fine pulverization control, kneader 714 kneading slurry control, open / close adjustment valves 73, 713, 716, 720 open / close adjustment, biomass feed in the vicinity of tank 710 The control of the pump and the control of the oil transport pump in the vicinity of the oil tank 718 are expressed by electrically connecting the respective device control units and the control device 414.
[0129]
Also, sensors installed in each connection for monitoring the accumulated amount of dead bacteria in the accumulation tank 71, the remaining amount of the tank 73, the remaining amount of the tank 710, the stored amount of the storage tank 715, the remaining amount of the oil tank 718, etc. The measuring instrument and the computer terminal 17 are connected by a connection cable for monitoring, and collected as information for control in the computer terminal 17.
[0130]
As another method other than the method shown in FIG. 8, gasification can be performed by further heating under anoxic conditions or by supply of a gasifying agent such as steam or air, or a certain amount of heavy oil can be applied to dead dry bacteria. It can be mixed to form a liquid mixture, or can be used as fuel for power generation of the main power source 15 by pulverizing dead dry bacteria and mixing with water using an air-jet pump or the like to form a liquid mixture. is there.
[0131]
As described above, the great advantage of using dead bacteria as biomass fuel is that coal has a large ash content of 7.5% (in the case of bituminous coal), and it is necessary to secure a site for waste coal treatment or for waste coal treatment. Compared to the fact that the location conditions are largely limited to adjacent sites such as cement factories, the ash content of such dead bacterial biomass is about 0.5%, and the restriction conditions when the amount of waste coal is greatly reduced and lime is used as fuel The advantage of being freed of can be emphasized.
[0132]
In addition, the by-product generated in the above-mentioned biomass fuel adjustment process is wood vinegar solution, agricultural products such as soil improvement of farmland, prevention of pests, dairy products such as livestock manure deodorant, food industry such as smoked fuel A wide range of use such as supplies is possible, and there is an advantage that it is possible to contribute to the reduction of the cost required for the construction and operation of the power control / management system of this embodiment.
[0133]
The fuel adjustment method described as the configuration shown in FIG. 8 and other methods is merely an example of the present invention. In the power control / management system of the present invention, such dead bacteria are the main power source. As long as it can be effectively and efficiently used as a fuel, it is not limited to this.
[0134]
FIG. 9 shows an example of a configuration concept for supplying an anaerobic bacterium killed in the photosynthetic reactor 114 and biomass fuel adjusted from the photosynthetic bacterium to the main power supply 15 as a part related to the configuration concept of the power control / management system of the present embodiment. FIG.
[0135]
In FIG. 9, when the stock amount of the dry killed bacteria of the biomass fuel obtained by each method shown in FIG. 8 reaches a certain amount, the opening / closing control valve 74, 713, 716 or 720 shown in FIG. It moves to the fuel supply machine 81 by suitable conveying means such as a feeder. The biomass fuel transferred to the fuel supplier 81 is mixed with the carrier air 83 via the fuel supply meter 82, supplied to the boiler 84, and burned by the burner 86 while mixing the combustion air 85. The combustion gas 87 is once again circulated and supplied to the boiler 84 by the recirculation fan 88. The combustion waste gas is transferred to the electric dust collector via the desulfurizer 89 and the air preheater 810 and processed. The air supplied for the combustion is fed into the fuel supply device 81 after adjusting the temperature and pressure of the push-in fan 811, the primary air fan 812, and part of the air via the air preheater 810.
[0136]
In FIG. 9, a fuel tank such as a fuel supply device 81, a fuel storage tank in the fuel injection section, and a fuel supply line are provided with sensors for managing and controlling the fuel storage amount and the fuel supply amount. A drive motor is provided for the air supply / exhaust system such as the machine 810, the push-in fan 811, the primary air fan 812, and the recirculation fan 88, and the sensor and the computer terminal 17 of the power generation company that owns the main power supply are connected via a communication line. And connected to the drive system via the electrical wiring to the control device 414 to control and manage the fuel supply amount, thereby realizing efficient operation of the power control and management system. The configuration concept shown in FIG. 9 is merely a specific example of the present invention, and in the power control / management system of the present invention, if biomass fuel can be used effectively and efficiently as the fuel of the main power source. Well, it is not limited to this at all.
[0137]
FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration concept of the main power supply 15 as a part related to the configuration concept of the power control / management system of the present embodiment. Specifically, FIG. 9 uses a steam turbine generator as the main power supply. It is a figure which shows an example of the concrete structural concept in the case of doing.
[0138]
In FIG. 10, the main power source 15 includes a generator 95 connected to a steam turbine 94 having a steam boiler 84, a condenser 91, a feed water pump 92, and a superheater 93.
[0139]
Biomass fuel based on killed bacteria is supplied to the steam boiler 84 directly from the fuel supply machine 81 shown in FIG. 9 via the fuel supply meter 82. The electric power generated by the generator 95 is transmitted to the power grid 12 of the power company via the measuring devices 161 and 162, the circuit breaker 49, and the measuring device 16.
[0140]
The boiler 84, condenser 91, feed water pump 92, superheater 93, steam turbine 94, and generator 95 are connected to the control device 141 and controlled by the control device 414, and the control device 414, fuel supply meter 82 and the meter 162 are connected to the computer terminal 17 by a connection cable, monitor the fuel supply speed, power supply output, power amount, etc., and send a control signal to the control device 414 to instruct power generation or stop of the auxiliary power supply. . As described above, the computer device 17 has a function of communicating with the server 19 of the electric utility device 14 and receives an instruction for power generation control of the main power supply 15 from the server 19 via the communication network 18. Transmit information such as power generation data.
[0141]
Moreover, in FIG. 10, in order to cope with a decrease in fuel stockpile based on killed dry bacteria, power generation by the main power source 15 can also be implemented for stockpile of alternative biomass fuel. That is, FIG. 10 also shows an example of a configuration concept that can supply alternative biomass fuel together with biomass fuel based on dead bacteria.
[0142]
Specifically, in FIG. 10, in order to supply the alternative biomass fuel together with the killed bacterial biomass fuel, a fuel tank 96 is installed and supplied to the mixing adjuster 98 via the open / close adjustment valve 97 and the fuel supply meter 821. The mixing adjuster 98 adjusts the mixing of the mixed biomass according to the biomass fuel mixing ratio monitored from the meter 82 and the meter 821, and supplies fuel to the steam boiler 84 via the fuel meter 99. To do.
[0143]
The storage meter, fuel meter 821 and 99 of the alternative biomass fuel storage tank 96 are connected to the computer terminal 17 via a communication line, and the open / close adjustment valve 97 and the mixing regulator 98 are connected to the controller 414. The fuel supply and the mixing adjustment state are respectively managed and controlled by the control device 414, and the power generation of the main power supply 15 is realized.
[0144]
FIG. 8 shows the case where the alternative biomass fuel is not an adjusted fuel but a biomass fuel state such as wood chips such as thinning agents and construction waste, waste paper, human manure, livestock manure, crops and marine product waste. It is optimal for power generation of the main power source 15 through the biomass adjustment process similar to that of the above-mentioned dead bacteria using the biomass fuel adjustment equipment in the case of using dead bacteria as a raw material as an example of the above-described structural concept. Alternative biomass fuels can be adjusted.
[0145]
In such a case, if necessary according to the water content of the raw material, a drying step or the like is prepared and implemented in advance. Further, if necessary, the conditions such as the pulverizing condition of the pulverizer 72, the water content in the tank 73, the pressure of the high-pressure pump 76, the reaction pressure of the hot water reactor, the reaction temperature, etc. are examined in advance and optimized. Ascertain the necessary conditions, input them in advance into the computer terminal 17, set new conditions based on this basic data, and adjust the optimum biomass fuel for power generation of the main power source 15 from the raw materials.
[0146]
When it is impossible or extremely difficult to supply the alternative biomass feedstock to the biomass fuel adjustment facility locally or in price, the biomass fuel adjustment is adjusted from dead bacteria in a place suitable for adjustment of the alternative biomass fuel. A facility different from the facility is constructed and the biomass fuel is adjusted and then transported to the main power source 15.
[0147]
When the server 19 of the apparatus 14 for the electric power supplier determines that the alternative biomass fuel is mainly used to generate the power from the main power source 15 or that the cost of generating electricity using the alternative biomass fuel is reduced. Therefore, it is not necessary to generate the main power source 15 mainly or using only biomass fuel prepared from dead bacteria.
[0148]
In addition, in the power control and management system according to the present invention, when it is necessary to further reduce the power generation cost, fuel normally used such as heavy oil is used separately from the killed bacterial biomass fuel and alternative biomass fuel of the present invention. It is also possible to use it. In addition, it is possible to procure waste tires and plastics at low prices, and it is also possible to use high-calorie alternative materials as fuel for power generation. In the case of using the latter substitute material, in addition to the fuel tank 96 shown in FIG. 10, a stock yard having an appropriate site area capable of storing a necessary amount of the substitute material is provided, and the yard is cut to an appropriate size. Stock up alternative substances. If necessary, install a belt conveyor in the yard, place one end so that the alternative material stored in the stock yard can be supplied to the conveyor, and connect the other end to the mixing regulator 98 or direct boiler It is arranged at the fuel supply port 84 so that the alternative substance can be supplied as fuel.
[0149]
The configuration shown in FIG. 10 is only an example of the configuration of the present invention, and the content of the present invention may be realized, and the configuration is not limited thereto.
[0150]
Further, in order to operate the power control / management system of the present invention most efficiently, the scale of the generator or power generation facility as the main power source and the fuel cell system as the sub power source is the operation purpose of the sub power source for the main power source, In other words, whether it is leveling the output of the main power supply, ensuring the supply balance for the consumer's power consumption, or for supplying ultra-reliable demand such as IT systems, or for other purposes It depends on what. In addition, the scale of the organic aqueous solution tank containing hydrogen-producing bacteria for satisfying the amount of killed bacteria biomass fuel and hydrogen gas supplied to the main power source and the sub power source is the fuel composition of the main power source, that is, the dead bacteria It largely depends on the design of the ratio of biomass fuel to the total fuel supply and the design of the scale ratio of the main power supply and sub power supply.
[0151]
An example of the operation scale of the power control / management system of the present invention is that the output scale of the main power source capable of smoothly maintaining the business operation is 1,000 kw or more, preferably 3,000 kw or more, and the upper limit of the output Can be determined by the scale of fuel stock and the power consumption of consumers. If the output is smaller than the above output, the cost of power generation increases due to the increase in the labor cost ratio of the operator, and it is not preferable because it is difficult to secure the on-site power supply. Further, the output scale of the fuel system of the sub power source can be 10% to 50%, preferably 10% to 30% of the output of the main power source. If it is less than the output, the power generation efficiency of the sub power supply is significantly lowered, which is not preferable. Moreover, if the output is exceeded, the power generation cost will rise, which is also not preferable.
[0152]
In addition, the scale of the organic water tank containing hydrogen-producing bacteria is assumed to be 1 cubic meter or more and 1,000 cubic meters or less per 1 kW of fuel cell, assuming that all power generation of the fuel cell system is covered by hydrogen gas generated from the hydrogen-producing bacteria. Preferably it is 1.5 cubic meters or more and 400 cubic meters or less. If it is less than the scale, it is necessary to supply fuel gas using other means for power generation of the fuel cell system, and if it exceeds the scale, the installation cost and the maintenance cost increase, which is not preferable.
[0153]
However, the above condition is only an example when the secondary power source is used for the purpose of adjusting the output of the main power source and the secondary power source is generated only by hydrogen gas generated by hydrogen-producing bacteria. Including, but not limited to, the power control / management system of the present invention can be operated.
[0154]
In the above-described embodiment, purchased power is purchased from a plurality of power generation companies having generators, and the power is consigned using the power company's transmission network for transmission, that is, consigned, and separately contracted for a plurality of demands. In the power purchase and sale business of an electric power company that is a specified scale electric power company that supplies electric power to a house, the electric power supplied from the electric power generation company or the power generation facilities owned by the electric power company It has control management means that adjusts the power generation output of the power generation facility according to the supply and demand balance of the power used and the amount of power, and the power generation facility owned by the power generation company or the electric power company generates power using biomass as fuel. A generator or a power generation facility that can be used as a main power source, and a sub-power source for one or more fuel cell systems in the vicinity of the main power source. Location, and the hydrogen gas used for power generation of the sub-power supply is supplied from the photosynthetic reactor packed with hydrogen-producing microorganisms to generate hydrogen gas.
[0155]
In the above embodiment, the secondary power source provided near the main power source is a fuel cell such as a phosphoric acid fuel cell, a solid polymer electrolyte fuel cell, a molten salt fuel cell, or a solid electrolyte fuel cell. In addition, an inverter is added to the converter, and direct current is converted into alternating current and transmitted to a power company transmission line, and hydrogen gas generated from hydrogen-producing microorganisms is used as fuel hydrogen gas of the fuel cell.
[0156]
Furthermore, in the said embodiment, according to the supply-and-demand balance of the supply electric power and electric power amount from the electric power generation equipment which the said electric power generation company or the said electric power company owns, and the electric power and electric energy which the said consumer uses, In order to achieve control management that adjusts the power generation output of the power generation facility, between the transmission end of the electric power company or individual power generation company that owns the main power source and the sub power source, and the receiving end of the power company power grid, Installed a measuring instrument that has the function of measuring the power supplied and / or the amount of power, and a computer terminal that stores the data to be measured by the measuring instrument, while the receiving end of each individual consumer and the power company's power grid A measuring instrument having a lightweight function of received power and / or quantity of electricity, and a computer terminal storing data to be measured by the measuring instrument are installed between The server owned by the operator stores in advance the individual information of the consumer and the basic data of the conventional power reception pattern, as well as the individual information of the power generator, and the basic data of a plurality of power generation patterns and generator characteristics. And a power generation plan or a power supply command menu for a power generation company, and the server is connected to each consumer and each computer terminal of each power generation company via a communication network. The computer terminal transmits usage information such as power consumption and amount of power to the server, and each power generation company's computer terminal transmits power generation information to the server, and the server supplies the received power supply and usage status. Control and manage power supply and demand by sending necessary power generation instructions to each power generation company's computer terminal by grasping and comparing with basic data, and in addition to these The power company's computer can be purchased from a power company that has jurisdiction over the customer's area where the power company has signed a contract to supply power, or from another company's power company by contracts such as regular backup and economic interchange. The terminal and the server of the electric power company can communicate with each other. The server stores basic data on the power purchase conditions from the power company, and communicates with the computer terminal of the power company via a communication network. Information exchange is possible, and if necessary, the power company is instructed to supply power appropriately according to the situation such as the power supply from the power generation company, the power generated by the main power supply and the sub power supply, and the power used by consumers. The electric power company's server is connected to the electric power company's computer terminal and the consumer's computer terminal via the communication network. Information is collected by exchanging the computer terminal with the power generation status, power generation characteristics, demand characteristics, or other necessary data, and this is compared with the basic data that has been input in advance. By adjusting the amount of power generated by the generator or power generation facility of the power generator and power generation facility that is owned by the main power source and sub power source, The power generation amount of the generator or power generation facility and the power supply amount from the electric power company are controlled by the server of the electric power company, and the power supply / demand balance is maintained.
[0157]
In the above embodiment, the hydrogen gas used for power generation of the fuel cell system of the secondary power source owned by the electric power company or the power generation company that has concluded a power supply contract with the electric power company is hydrogen that generates hydrogen gas. Anaerobic bacteria and photosynthetic bacteria are used as hydrogen-producing microorganisms to supply from the photosynthetic reactor filled with the producing microorganism, the photosynthetic reactor is installed in the vicinity of the fuel cell, and the photosynthesis reactor is subjected to photosynthesis. Organic waste liquid containing organic acids necessary for photosynthetic bacteria to generate hydrogen gas, mixed with inorganic salts and nitrogen source nutrients necessary for the growth of photosynthetic bacteria, and in addition to this organic aqueous solution Some photosynthetic bacteria with stable and large hydrogen gas generation ability are added, and hydrogen gas can be collected even under conditions where light energy supply cannot be expected. Therefore, anaerobic bacteria are filled, and the outer wall of the photosynthetic reactor has a sufficient amount of sunlight on the upper outer wall or side wall so that the photosynthesis bacteria can generate a sufficient amount of hydrogen gas for power generation of the fuel cell. It is composed of a plate-like material with excellent light transmission properties such as a glass plate and an acrylic resin plate so that the light source can be irradiated to the inside of the photosynthetic reactor. A funnel-shaped pipe that can efficiently collect the generated hydrogen by water displacement, etc., and the other end of the pipe that contacts the organic aqueous solution is exposed from the photosynthetic reactor and the fuel It is connected to a hydrogen supply line connected to the battery, and if necessary, an open / close control valve is provided so that the amount of hydrogen gas transferred can be adjusted. A hydrogen gas tank or a hydrogen storage tank filled with an appropriate hydrogen storage material is arranged in the middle of the supply line so that the supplied hydrogen gas can be temporarily stored. By these, hydrogen gas fuel necessary for power generation of the fuel cell is stored. To supply the power of the fuel cell and install a photosensor at an appropriate place in the daylighting part such as sunlight of the photosynthetic reactor to have a light quantity having a frequency at which the photosynthetic bacteria effectively generate hydrogen gas, Measure the luminosity, and place a hydrogen gas concentration sensor at an appropriate location in the water replacement pipe to measure the amount of hydrogen gas generated, and measure the hydrogen gas concentration at an appropriate location inside the hydrogen gas tank or hydrogen storage tank. Sensors or hydrogen storage pressure sensors are installed to measure the amount of stored hydrogen, and these sensors are connected to the electric utility or power generation company that owns the fuel cell. A communication line is connected to the computer terminal, and the computer terminal manages the amount of light, light intensity, amount of generated hydrogen, and amount of stored hydrogen.
[0158]
In the above embodiment, the organic waste liquid, the water, and the nutrient material are supplied to the outer wall of the photosynthetic reactor in order to exchange a certain amount of the organic waste liquid and the photosynthetic bacteria nutrient material filled in the photosynthetic reactor in a certain period. A replenishment pipe and a drain pipe for discharging the aging organic aqueous solution are attached, and the replenishment pipe and the drain pipe are provided with an opening / closing control valve and an opening / closing drive motor, respectively. One end of the wiring is connected to a computer terminal of an electric power company or power generation company, and the opening / closing control valve is remotely opened and closed from the computer terminal so that a necessary amount can be exchanged when necessary.
[0159]
Furthermore, in the above-described embodiment, a collection box in which a porous membrane having a pore diameter of 100 microns or less is disposed at the lower portion through a shielding plate that can be moved to the lower portion of a photosynthetic reactor connected to a fuel cell as a sub power source, and further A drainage pipe with an open / close cock is installed at the bottom of the collection box to collect the anaerobic bacteria and photosynthetic bacteria that have expired and have been killed. The shield plate is manually moved at regular intervals to isolate and isolate the photosynthetic reactor from the dead photosynthetic bacteria and dead anaerobic bacteria collection boxes installed below it, and the cock provided in the drain pipe is opened. If possible, the movement of the shielding plate and the opening / closing cock of the drainage pipe are electrically operated to calculate the moving time of the shielding plate and use this as the server of the electric utility. Entered as basic data The shield plate is moved at regular intervals to shield and isolate the photosynthetic reactor and the dead bacteria collection box installed below it, and the open cock is opened to drain and collect the dead bacteria. In addition, a heavy sensor is arranged in the lower part of the collection box, and the sensor and the opening / closing drive motor control unit of the shielding plate are connected to the electric power company owning the sub power source or the computer terminal of the power generation business, electric wiring, communication The line is connected to the facility, the weight of dead bacteria is controlled, and the shielding plate is opened and closed at the computer terminal.
[0160]
In the above embodiment, the killed bacteria collected and dried from the photosynthetic reactor are carbonized as they are or in a pressurized oxygen-free state, and the carbides are converted into a carbonized slurry through a further pressure heating process. Further, as another method, gasification is performed by further heating in the absence of oxygen, or by supplying a gasifying agent such as steam or air, or a certain amount of heavy oil is mixed with the dead dry bacteria to form a liquid mixture, or alternatively After pulverizing dead dry bacteria, the mixture is mixed with water using an air-jet pump or the like to form a liquid mixture, which is used as the fuel for power generation of the main power source. The supply line is provided with a sensor and a drive unit for managing and controlling the fuel storage amount and the fuel supply amount, and the electric utility that owns the sensor, the drive unit, and the main power source or Electric operator of the computer terminal and the electric wire, a communication line to control and manage the facilities connected to the fuel supply amount.
[0161]
In the above embodiment, the server owned by the electric power company inputs the correlation data between the sunshine duration and the hydrogen generation amount or hydrogen generation rate of the photosynthetic bacteria filled in the photosynthetic reactor in advance, and hydrogen gas at night The correlation data between the hydrogen generation rate and the concentration of anaerobic bacteria that generate water is input, and the server can receive the next day or weekly forecast data from the weather forecast information data center. A calculation program that enables calculation to estimate the sunshine hours on the day of power generation from forecast data such as temperature is stored, and the amount of hydrogen gas collected on the day of power generation is calculated and stored from the collected forecast data. The amount of hydrogen gas can be added to calculate the amount of fuel that can be supplied to the sub-power source, and the dead power used for the main power source can be determined by the various sensors placed on the main power source and sub-power source A function to monitor the fuel supply amount mainly of bacteria or dead dead bacteria, such as the weight or storage height of the fuel storage tank, and to transmit the storage amount to the server as needed via a communication line, etc. The power generation amount of the main power supply and the sub power supply in the time zone is estimated, and the power generation capacity of the main power supply and the sub power supply on the power generation date is estimated.
[0162]
Furthermore, in the above-described embodiment, a plurality of sub power sources arranged in parallel with the main power source are arranged, and at least one of the plurality of sub power sources is used as an auxiliary power source to reach a steady power generation state from a stopped state, A fuel cell exhibiting power generation characteristics within 2 hours, preferably within 30 minutes is installed as a generator, and the fuel cell has a hydrogen storage tank connected to another auxiliary power source. A large-capacity hydrogen storage tank is connected to generate power when the amount of power consumed by consumers is increased.
[0163]
In the above embodiment, the server of the electric power company can execute an instruction to increase or reduce the supplied power to the power generation company and the computer terminal of the electric power company within 2 hours, preferably within 30 minutes. An instruction to start or stop the generation of power or to increase or decrease the generated power can be executed within 2 hours, preferably every 30 minutes, by a transmission means such as a computer terminal of an auxiliary power source or communication corresponding thereto.
[0164]
In the above embodiment, as basic data input in advance to the server of the electric power company, at least the power generation company that has contracted the power supply with the electric power company or the main power source of the electric power company , Unit price of electricity consumption for each consumer who has signed a contract to supply electricity, unit price of power generated by secondary power source, main power source, power generation efficiency characteristics of sub power source, unit price of applicable fuel, and in addition to this Power generation capacity of main power source and sub power source, unit price for purchasing power from electric power companies and other companies' electric utilities, fuel cost adjustment data and consignment costs, transfer costs, power consumption and power generation business of consumers Compares the amount of power generated by the main power source or sub-power source of the operator or the electric power company with the amount of power supplied from the power company or other companies' electric power companies and the amount of power used by the consumer, and the server of the electric power company and each power generation Thing Calculate the necessary power increase / reduction cost for the required increase / reduction of power generation evaluated by communication with computer terminals of power supply companies, electric power companies and customers, and if necessary, computer terminals of secondary power supply. Implement power generation control that fits at low cost.
[0165]
Further, in the above embodiment, the apparatus further comprises means for measuring the amount of power supplemented from the electric power company or other electric company for each unit time for payment of expenses to the electric company. Perform control at intervals shorter than time.
[0166]
In the above-described embodiment, the hydrogen gas tanks or hydrogen storage tanks provided along with the plurality of sub power sources owned by the power generation company or the electric power company are connected by the pipe having the control valve, and the open / close motor control of the control valve is performed. The power supply server and the server of the electric power company are connected to each other by electric wiring to reduce or eliminate excess or deficiency in the amount of hydrogen necessary for each power generation output of the sub power supply.
[0167]
Further, in the above-described embodiment, the power storage means that is provided in addition to the fuel cell of the sub-power source owned by the power generation company or the electric power company, can be charged by the power generation of the fuel cell, and can supply power as needed by the power generation control. Is installed.
[0168]
Further, in the above embodiment, as a fuel to be used for power generation of a main power source owned by a power generation company or an electric power company, biomass different from dead dry photosynthetic bacteria is collected and stored in advance as an alternative fuel, and the alternative fuel material When the same treatment process is carried out so that the fuel is in the same state as the dead dry bacteria, the reserve amount of dead dry bacteria becomes insufficient to achieve the required power generation of the main power source, It arrange | positions so that it may satisfy using this.
[0169]
It should be noted that the procedure of the server processing method of the above embodiment is recorded on a recording medium such as a CD or FD as a program and the recording medium is incorporated into a computer system, or the program recorded on the recording medium is connected to a communication line. Of course, it is possible to function as a device that implements the server processing method by downloading to a computer system or installing from a recording medium and operating the computer system with the program. By using a medium, the fluidity can be improved.
[0170]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the power generated mainly by the main power generation means using the biomass fuel and the power generated secondarily using the hydrogen gas from the hydrogen-producing microorganisms according to the power consumption. As well as controlling the dead bacteria of the hydrogen-producing microorganisms as biomass fuel to the main power generation means, it is possible to generate power with appropriate power according to the power consumed by consumers using biomass fuel and hydrogen-producing microorganisms. Without destruction, it can be efficiently realized by reusing hydrogen-producing microorganisms in the form of dead bacteria, and can make a significant contribution in terms of high reliability, profit assurance, and environmental conservation in the power generation business.
[0171]
According to the present invention, the auxiliary power generation means is a fuel cell that uses hydrogen gas generated from a hydrogen-producing microorganism containing at least one of photosynthetic bacteria and anaerobic bacteria as a fuel, and power is generated from the fuel cell. Since DC power is converted into AC power and output, it is possible to efficiently generate power without causing environmental damage.
[0172]
Further, according to the present invention, the main power generation means uses either one or both of the alternative fuel and the fossil fuel in addition to the biomass fuel to generate the main power, so that the power generation is stopped even when the biomass fuel is insufficient. Can be implemented without any problem, and the reliability can be improved.
[0173]
According to the present invention, when the power generated by the main power generation means is insufficient with respect to the power consumption, this shortage of power is generated by the sub power generation means, and in addition to the power generated by the main power generation means, demand Since it is controlled so that it is supplied to the power consumption equipment of the house, even if the generated power of the main power generation means decreases, the shortage of power can be generated by the sub power generation means, and it can be implemented without stopping the power generation. Can be improved.
[0174]
Further, according to the present invention, the main power data of the power mainly generated by the main power generation means using the biomass fuel and the sub power data of the power generated by using the hydrogen gas from the hydrogen generating microorganisms are communicated. The data of power consumption received by the customer and received by the consumer is received via the communication network, the main power data and the power consumption data are compared, and based on the comparison result, the main power generation means and the sub power generation means Because a control command for controlling the main power generation means and the sub power generation means so as to adjust the power generated by the power generator is transmitted to the control means for controlling the main power generation means and the sub power generation means of the power generation company via the communication network. , Power generation by consumers according to power consumption without wasteful use of biomass fuel and hydrogen-producing microorganisms without environmental damage and death of hydrogen-producing microorganisms And re-used in the form of bacterial be controlled via a communications network from a server to efficiently realize, reliable power generation business, revenue assurance, can play a very significant contribution in terms of environmental protection.
[0175]
Further, according to the present invention, when the main power data is smaller than the power consumption data and the generated power of the main power generation means is insufficient, the power consumption of the consumer is generated by generating the insufficient power with the sub power generation means. Since the insufficient power generation control command for controlling to supply to the equipment is transmitted via the communication network, even if the generated power of the main power generation means decreases, the insufficient power can be generated by the sub power generation means, Can be continued without stopping, and reliability can be improved.
[0176]
According to the present invention, the processing method of the server is recorded as a processing program on a recording medium, for example, and is executed by the computer. Therefore, the distribution can be enhanced using the recording medium.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a concept of a power supply and demand system to which a power control / management system according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing a part of the processing procedure of the power control / management system of the embodiment shown in FIG. 1;
3 is a flowchart showing a part of the processing procedure of the power control / management system according to the embodiment shown in FIG. 1 following FIG. 2;
4 is a flowchart showing the rest of the processing procedure of the power control / management system of the embodiment shown in FIG. 1 following FIG. 3;
FIG. 5 is an example of a case where a power control / management system is constructed by owning a main power source and a sub power source as power generation equipment in the embodiment shown in FIG. It is a figure which shows an example of a structure at the time of installing a secondary battery.
6 is a diagram showing an example of a configuration concept of a communication control system related to a fuel / maintenance operation in the power control / management system of the embodiment shown in FIG. 1;
7 is a diagram illustrating an example of a configuration concept of a photosynthetic reactor that is a fuel supply device of a sub power source in the power control / management system according to the embodiment illustrated in FIG. 1;
8 is a diagram illustrating an example of a configuration concept of a biomass fuel adjustment process that is a fuel of a main power source in the power control / management system according to the embodiment illustrated in FIG. 1;
9 is a diagram showing an example of a configuration concept of a fuel supply system of a main power supply in the power control / management system of the embodiment shown in FIG.
10 is a diagram showing an example of a configuration concept of a power supply system provided with a main power supply and an alternative biomass fuel supply system installed in the power control / management system of the embodiment shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
11 Equipment for power generation companies
12 Power grid
13 Consumer equipment
14 Equipment for electric utilities
15 Generator (Main power)
16 110, 162 Weighing instrument
17 110, 119 Computer terminal
18 Communication network
19 servers
48 inverter
113 Sub power supply
114 photosynthetic reactor
116 Hydrogen storage tank
117 Dead bacteria stockpile tank

Claims (12)

需要家の電力消費整備に供給されるべく発電事業者の設備で発電される電力の制御および管理を行う電力制御・管理システムであって、
発電事業者の設備として設けられ、バイオマスを燃料として使用して需要家の電力消費設備に供給される電力を主として発電する主発電手段と、
発電事業者の設備として設けられ、前記主発電手段で発電される電力の不足分を補助すべく水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用して需要家の電力消費整備に供給される電力を副次的に発電する副発電手段と、
前記主発電手段および副発電手段で発電される電力を需要家の電力消費設備における消費電力に応じて制御する制御手段と、
前記副発電手段で電力を発電するための燃料として使用される水素発生微生物の死滅した細菌を前記主発電手段のバイオマス燃料として使用すべく水素発生微生物の死滅細菌を主発電手段に供給する死滅細菌供給手段と
を有することを特徴とする電力制御・管理システム。
A power control and management system that controls and manages the power generated by the power generation facility to be supplied to the power consumption maintenance of consumers,
A main power generation means which is provided as a facility of a power generation company and mainly generates power supplied to a consumer's power consumption facility using biomass as fuel;
Electric power provided as a facility for the power generation company and supplied to the power consumption maintenance of consumers using hydrogen gas generated from hydrogen-producing microorganisms as fuel to assist the shortage of power generated by the main power generation means Sub power generation means for generating power
Control means for controlling the electric power generated by the main power generation means and the sub power generation means in accordance with the power consumption in the consumer's power consumption facility;
A dead bacterium that supplies killed bacteria of hydrogen-producing microorganisms to the main power generation means to use the dead bacteria of hydrogen-producing microorganisms used as fuel for power generation by the auxiliary power generation means as biomass fuel of the main power generation means And a power supply control / management system.
前記副発電手段は、
光合成細菌および嫌気性細菌の少なくともいずれか一方を含む水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用する燃料電池と、
この燃料電池から発電される直流電力を交流電力に変換して出力する直流・交流変換手段と
を有することを特徴とする請求項1記載の電力制御・管理システム。
The sub power generation means includes:
A fuel cell that uses hydrogen gas generated from hydrogen-producing microorganisms containing at least one of photosynthetic bacteria and anaerobic bacteria as fuel;
2. The power control / management system according to claim 1, further comprising DC / AC conversion means for converting DC power generated from the fuel cell into AC power and outputting the AC power.
前記主発電手段は、前記バイオマス燃料に加えて、バイオマス燃料の代替燃料および化石燃料のいずれか一方または両方も使用して主電力を発電する別燃料発電手段を有することを特徴とする請求項1または2記載の電力制御・管理システム。The said main electric power generation means has another fuel electric power generation means to generate | occur | produce main electric power using either one or both of the alternative fuel of biomass fuel and a fossil fuel in addition to the said biomass fuel. Or the electric power control and management system of 2. 前記制御手段は、前記主発電手段で発電される電力が需要家の電力消費設備における消費電力に対して不足している場合、この不足分の電力を前記副発電手段で発電し、主発電手段で発電される電力に加えて需要家の電力消費設備に供給するように制御する不足電力発電制御手段を有することを特徴とする請求項1及至3のいずれか1項に記載の電力制御・管理システム。When the electric power generated by the main power generation means is insufficient with respect to the power consumption of the consumer's power consumption facility, the control means generates the insufficient power by the auxiliary power generation means, and the main power generation means The power control / management according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a shortage power generation control means for controlling the power to be supplied to a consumer's power consumption facility in addition to the power generated by the power supply. system. 需要家の電力消費設備に供給されるべく発電事業者の設備で発電される電力の制御および管理を行うサーバであって、
需要家の電力消費設備に供給されるべくバイオマスを燃料として使用して発電事業者の所有する主発電手段により主として発電される電力を計測した結果の主電力データを通信ネットワークを介して受信する主電力データ受信手段と、
前記主発電手段で発電される電力の不足分を補助すべく水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用して副次的に発電を行うとともに、この使用した水素発生微生物の死滅した細菌を前記主発発電手段のバイオマス燃料として使用すべく主発電手段に供給するようになっている発電事業者の所有する副発電手段で副次的に発電される電力を計測した結果の副電力データを通信ネットワークを介して受信する副電力データ受信手段と、
需要家の電力消費設備で消費される電力を計測した結果の消費電力データを通信ネットワークを介して受信する消費電力データ受信手段と、
前記主電力データ受信手段で受信した主電力データと前記消費電力データ受信手段で受信した消費電力データとを比較し、この比較結果に基づいて前記主発電手段および副発電手段で発電される電力を調整するように前記主発電手段および副発電手段を制御するための制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の前記主発電手段および副発電手段を制御する制御手段に送信する制御指令送信手段と
を有することを特徴とするサーバ。
A server that controls and manages the power generated by the power generation equipment to be supplied to the power consumption equipment of the consumer,
Main power data received as a result of measuring the main power generated by the main power generation means owned by the power generation company using biomass as fuel to be supplied to the consumer's power consumption equipment via the communication network Power data receiving means;
In order to assist the shortage of power generated by the main power generation means, hydrogen gas generated from hydrogen-producing microorganisms is used as a fuel to generate power, and the hydrogen-producing microorganisms used are killed. Sub power data obtained as a result of measuring the power generated by the sub power generation means owned by the power generation company that is supplied to the main power generation means to be used as biomass fuel of the main power generation means. Sub power data receiving means for receiving via a communication network;
Power consumption data receiving means for receiving the power consumption data as a result of measuring the power consumed by the consumer's power consumption equipment via a communication network;
The main power data received by the main power data receiving means is compared with the power consumption data received by the power consumption data receiving means, and the power generated by the main power generation means and the sub power generation means is calculated based on the comparison result. A control command transmitting means for transmitting a control command for controlling the main power generating means and the sub power generating means to adjust to a control means for controlling the main power generating means and the sub power generating means of a power generation company via a communication network; The server characterized by having.
前記制御指令送信手段は、前記主電力データ受信手段で受信した主電力データと前記消費電力データ受信手段で受信した消費電力データとの比較結果、前記主電力データが前記消費電力データよりも小さく、主発電手段の発電電力が不足している場合、この不足分の電力を前記副発電手段で発電して需要家の電力消費設備に供給するように制御するための不足電力発電制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の副発電手段を制御する副発電制御手段に送信する不足電力発電制御指令送信手段を有することを特徴とする請求項5記載のサーバ。The control command transmitting means is a comparison result between the main power data received by the main power data receiving means and the power consumption data received by the power consumption data receiving means, the main power data is smaller than the power consumption data, When the generated power of the main power generation means is insufficient, a communication network generates an insufficient power generation control command for controlling the power to be generated by the auxiliary power generation means and supplied to the consumer's power consumption facility. 6. The server according to claim 5, further comprising an insufficient power generation control command transmission means for transmitting to the secondary power generation control means for controlling the secondary power generation means of the power generation company. 需要家の電力消費設備に供給されるべく発電事業者の設備で発電される電力の制御および管理を行うサーバの処理方法であって、
需要家の電力消費設備に供給されるべくバイオマスを燃料として使用して発電事業者の所有する主発電手段により主として発電される電力を計測し、この計測した電力データを主電力データとして通信ネットワークを介して受信する主電力データ受信ステップと、
前記主発電手段で発電される電力の不足分を補助すべく水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用して副次的に発電を行うとともに、この使用した水素発生微生物の死滅した細菌を前記主発電手段のバイオマス燃料として使用すべく主発電手段に供給するようになっている発電事業者の所有する副発電手段で副次的に発電される電力を計測し、この計測した電力データを副電力データとして通信ネットワークを介して受信する副電力データ受信ステップと、
需要家の電力消費設備で消費される電力を計測し、この計測した消費電力データを通信ネットワークを介して受信する消費電力データ受信ステップと、
前記主電力データ受信ステップで受信した主電力データと前記消費電力データ受信ステップで受信した消費電力データとを比較し、この比較結果に基づいて前記主発電手段および副発電手段で発電される電力を調整するように前記主発電手段および副発電手段を制御するための制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の前記主発電手段および副発電手段を制御する制御手段に送信する制御指令送信ステップと
を有することを特徴とするサーバの処理方法。
A server processing method for controlling and managing power generated by a power generation facility to be supplied to a power consumption facility of a consumer,
Measure the power generated mainly by the main power generation means owned by the power generation company using biomass as fuel to be supplied to the power consumption equipment of the consumer, and use the measured power data as the main power data to establish a communication network. A main power data receiving step for receiving via:
In order to supplement the shortage of power generated by the main power generation means, hydrogen gas generated from hydrogen-producing microorganisms is used as a fuel to generate power, and the used bacteria that kill the hydrogen-producing microorganisms are used. The power generated by the sub-power generation means owned by the power generation company that is supplied to the main power generation means to be used as biomass fuel of the main power generation means is measured, and the measured power data is measured. A sub power data receiving step for receiving the sub power data via the communication network;
A power consumption data receiving step of measuring power consumed by a consumer's power consumption equipment and receiving the measured power consumption data via a communication network;
The main power data received in the main power data receiving step is compared with the power consumption data received in the power consumption data receiving step, and the power generated by the main power generation means and the sub power generation means is calculated based on the comparison result. A control command transmission step of transmitting a control command for controlling the main power generation means and the sub power generation means to adjust to a control means for controlling the main power generation means and the sub power generation means of a power generation company via a communication network; A server processing method characterized by comprising:
前記制御指令送信ステップは、前記主電力データ受信ステップで受信した主電力データと前記消費電力データ受信ステップで受信した消費電力データとの比較結果、前記主電力データが前記消費電力データよりも小さく、主発電手段の発電電力が不足している場合、この不足分の電力を前記副発電手段で発電して需要家の電力消費設備に供給するように制御するための不足電力発電制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の副発電手段を制御する副発電制御手段に送信する不足電力発電制御指令送信ステップを有することを特徴とする請求項7記載のサーバの処理方法。In the control command transmission step, the comparison result between the main power data received in the main power data reception step and the power consumption data received in the power consumption data reception step, the main power data is smaller than the power consumption data, When the generated power of the main power generation means is insufficient, a communication network generates an insufficient power generation control command for controlling the power to be generated by the auxiliary power generation means and supplied to the consumer's power consumption facility. The server processing method according to claim 7, further comprising: an underpower generation control command transmission step for transmitting to the sub power generation control means for controlling the sub power generation means of the power generation company via the power generator. 需要家の電力消費設備に供給されるべく発電事業者の設備で発電される電力の制御および管理を行うためのコンピュータが実行可能なサーバの処理プログラムであって、
前記コンピュータを
需要家の電力消費設備に供給されるべくバイオマスを燃料として使用して発電事業者の所有する主発電手段により主として発電される電力を計測し、この計測した電力データを主電力データとして通信ネットワークを介して受信する主電力データ受信手段と、
前記主発電手段で発電される電力の不足分を補助すべく水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用して副次的に発電を行うとともに、この使用した水素発生微生物の死滅した細菌を前記主発電手段のバイオマス燃料として使用すべく主発電手段に供給するようになっている発電事業者の所有する副発電手段で副次的に発電される電力を計測し、この計測した電力データを副電力データとして通信ネットワークを介して受信する副電力データ受信手段と、
需要家の電力消費設備で消費される電力を計測し、この計測した消費電力データを通信ネットワークを介して受信する消費電力データ受信手段と、
前記主電力データ受信手段で受信した主電力データと前記消費電力データ受信手段で受信した消費電力データとを比較し、この比較結果に基づいて前記主発電手段および副発電手段で発電される電力を調整するように前記主発電手段および副発電手段を制御するための制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の前記主発電手段および副発電手段を制御する制御手段に送信する制御指令送信手段として機能させることを特徴とするサーバの処理プログラム。
A computer-executable server processing program for controlling and managing electric power generated by a power generation facility to be supplied to a consumer's power consumption facility,
The computer is used to measure the power generated mainly by the main power generation means owned by the power generation company using biomass as fuel to be supplied to the power consuming equipment of the consumer, and this measured power data is used as the main power data. Main power data receiving means for receiving via a communication network;
In order to supplement the shortage of power generated by the main power generation means, hydrogen gas generated from hydrogen-producing microorganisms is used as a fuel to generate power, and the used bacteria that kill the hydrogen-producing microorganisms are used. The power generated by the sub-power generation means owned by the power generation company that is supplied to the main power generation means to be used as biomass fuel of the main power generation means is measured, and the measured power data is measured. Sub power data receiving means for receiving the sub power data via the communication network;
Power consumption data receiving means for measuring the power consumed by the consumer's power consumption equipment and receiving the measured power consumption data via a communication network;
The main power data received by the main power data receiving means is compared with the power consumption data received by the power consumption data receiving means, and the electric power generated by the main power generation means and the sub power generation means is calculated based on the comparison result. As a control command transmission means for transmitting a control command for controlling the main power generation means and the sub power generation means to adjust to a control means for controlling the main power generation means and the sub power generation means of a power generation company via a communication network A server processing program characterized by causing it to function.
前記制御指令送信手段は、前記主電力データ受信手段で受信した主電力データと前記消費電力データ受信手段で受信した消費電力データとの比較結果、前記主電力データが前記消費電力データよりも小さく、主発電手段の発電電力が不足している場合、この不足分の電力を前記副発電手段で発電して需要家の電力消費設備に供給するように制御するための不足電力発電制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の副発電手段を制御する副発電制御手段に送信する不足電力発電制御指令送信手段を有することを特徴とする請求項9記載のサーバの処理プログラム。The control command transmitting means is a comparison result between the main power data received by the main power data receiving means and the power consumption data received by the power consumption data receiving means, the main power data is smaller than the power consumption data, When the generated power of the main power generation means is insufficient, a communication network generates an insufficient power generation control command for controlling the power to be generated by the auxiliary power generation means and supplied to the consumer's power consumption facility. The server processing program according to claim 9, further comprising a shortage power generation control command transmission unit that transmits to the sub power generation control unit that controls the sub power generation unit of the power generation company. 需要家の電力消費設備に供給されるべく発電事業者の設備で発電される電力の制御および管理を行うためのコンピュータが実行可能なサーバの処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記コンピュータを
需要家の電力消費設備に供給されるべくバイオマスを燃料として使用して発電事業者の所有する主発電手段により主として発電される電力を計測し、この計測した電力データを主電力データとして通信ネットワークを介して受信する主電力データ受信手段と、
前記主発電手段で発電される電力の不足分を補助すべく水素発生微生物から発生する水素ガスを燃料として使用して副次的に発電を行うとともに、この使用した水素発生微生物の死滅した細菌を前記主発電手段のバイオマス燃料として使用すべく主発電手段に供給するようになっている発電事業者の所有する副発電手段で副次的に発電される電力を計測し、この計測した電力データを副電力データとして通信ネットワークを介して受信する副電力データ受信手段と、
需要家の電力消費設備で消費される電力を計測し、この計測した消費電力データを通信ネットワークを介して受信する消費電力データ受信手段と、
前記主電力データ受信手段で受信した主電力データと前記消費電力データ受信手段で受信した消費電力データとを比較し、この比較結果に基づいて前記主発電手段および副発電手段で発電される電力を調整するように前記主発電手段および副発電手段で制御するための制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の前記主発電手段および副発電手段で制御する制御手段に送信する制御指令送信手段として機能させるためのサーバの処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
A computer-readable recording medium storing a computer-executable server processing program for controlling and managing electric power generated by a power generation facility to be supplied to a consumer's power consumption facility. ,
The computer is used to measure the power generated mainly by the main power generation means owned by the power generation company using biomass as fuel to be supplied to the power consuming equipment of the consumer, and this measured power data is used as the main power data. Main power data receiving means for receiving via a communication network;
In order to supplement the shortage of power generated by the main power generation means, hydrogen gas generated from hydrogen-producing microorganisms is used as a fuel to generate power, and the used bacteria that kill the hydrogen-producing microorganisms are used. The power generated by the sub-power generation means owned by the power generation company that is supplied to the main power generation means to be used as biomass fuel of the main power generation means is measured, and the measured power data is measured. Sub power data receiving means for receiving the sub power data via the communication network;
Power consumption data receiving means for measuring the power consumed by the consumer's power consumption equipment and receiving the measured power consumption data via a communication network;
The main power data received by the main power data receiving means is compared with the power consumption data received by the power consumption data receiving means, and the electric power generated by the main power generation means and the sub power generation means is calculated based on the comparison result. As a control command transmission means for transmitting a control command for control by the main power generation means and the sub power generation means to adjust to a control means controlled by the main power generation means and the sub power generation means of a power generation company via a communication network A computer-readable recording medium on which a server processing program for functioning is recorded.
前記制御指令送信手段は、前記主電力データ受信手段で受信した主電力データと前記消費電力データ受信手段で受信した消費電力データとの比較結果、前記主電力データが前記消費電力データよりも小さく、主発電手段の発電電力が不足している場合、この不足分の電力を前記副発電手段で発電して需要家の電力消費設備に供給するように制御するための不足電力発電制御指令を通信ネットワークを介して発電事業者の副発電手段を制御する副発電制御手段に送信する不足電力発電制御指令送信手段を有することを特徴とする請求項11記載のサーバの処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。The control command transmitting means is a comparison result between the main power data received by the main power data receiving means and the power consumption data received by the power consumption data receiving means, the main power data is smaller than the power consumption data, When the generated power of the main power generation means is insufficient, a communication network generates an insufficient power generation control command for controlling the power to be generated by the auxiliary power generation means and supplied to the consumer's power consumption facility. The computer-readable recording server processing program according to claim 11, further comprising an underpower generation control command transmission unit that transmits to the sub power generation control unit that controls the sub power generation unit of the power generation company recoding media.
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