JP4229866B2 - Energy supply system - Google Patents
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Description
本発明は、熱と電気とを併せて発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置及び商用電力系統の内の少なくとも1つから電力の供給を受ける電力負荷装置と、前記熱電併給装置から熱の供給を受ける熱負荷装置と、前記熱電併給装置の運転を制御する制御手段とが設けられているエネルギ供給システムに関する。 The present invention includes a combined heat and power device that generates heat and electricity, a power load device that receives power from at least one of the combined heat and power device and a commercial power system, and heat generated from the combined heat and power device. The present invention relates to an energy supply system provided with a heat load device to be supplied and a control means for controlling the operation of the cogeneration device.
かかるエネルギ供給システムとしては、電力負荷装置が熱電併給装置としての燃料電池から電力供給を受けるように構成され、エネルギ供給システムの省コストを目的として、電力負荷装置に供給するための電力を商用電力系統から調達するのか、又は、熱電併給装置から調達するのかを、各電力単価で比較して選択可能に構成されているシステムがある(例えば、特許文献1参照)。 As such an energy supply system, the power load device is configured to receive power supply from a fuel cell as a combined heat and power supply device, and for the purpose of saving the cost of the energy supply system, the power to be supplied to the power load device is commercial power. There is a system that is configured to be able to select whether to procure from a grid or from a combined heat and power supply device at each power unit price (for example, see Patent Document 1).
上述のエネルギ供給システムでは、熱電併給装置で発生された熱量が熱負荷装置の熱負荷量よりも大きいか又は小さいかということは考慮されていないため、大量の熱余剰や熱不足に陥る可能性が高い。つまり、熱負荷装置の熱負荷量を賄いながらエネルギ供給システムの省コストを達成するための熱電併給装置の運転制御について記載されていない。また、省コストを目的としているものの、電力負荷装置に供給するための電力を商用電力系統から調達するのか、又は、熱電併給装置から調達するのかを、各電力単価で比較して選択するように構成されているだけであり、熱負荷装置の熱負荷量を賄いながら熱電併給装置をどのような時間帯に運転させれば省コストになるのかという熱電併給装置の運転時間帯を積極的に変更させる能動的な運転制御は行われていない。 In the above-described energy supply system, it is not considered whether the amount of heat generated by the combined heat and power supply device is larger or smaller than the heat load amount of the heat load device, so that a large amount of heat surplus or heat shortage may occur. Is expensive. That is, it does not describe operation control of the combined heat and power supply device for achieving the cost saving of the energy supply system while covering the heat load amount of the heat load device. In addition, although the purpose is to save costs, it should be selected by comparing each power unit price whether the power to be supplied to the power load device is to be procured from the commercial power system or from the cogeneration device. It is only configured, and the operating time zone of the combined heat and power unit is actively changed to reduce the cost when operating the combined heat and power unit while covering the heat load of the thermal load device Active operation control is not performed.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱負荷装置の熱負荷量を賄いながら、省コストとなるように熱電併給装置を運転させることのできるエネルギ供給システムを提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an energy supply system capable of operating a combined heat and power supply device so as to save costs while providing the heat load amount of the heat load device. The point is to provide.
上記目的を達成するための本発明に係るエネルギ供給システムの第1特徴構成は、熱と電気とを併せて発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置及び商用電力系統の内の少なくとも1つから電力の供給を受ける電力負荷装置と、前記熱電併給装置から熱の供給を受ける熱負荷装置と、前記熱電併給装置の運転を制御する制御手段とが設けられているエネルギ供給システムであって、前記制御手段が、前記熱負荷装置について判別対象期間における時系列的な予測熱負荷量を予測し、その予測熱負荷量を賄える熱量を発生する熱主運転を行うときに併せて発生される前記熱電併給装置の前記判別対象期間における時系列的な予測発電電力量と、前記電力負荷装置の前記判別対象期間における時系列的な予測電力負荷量と、前記商用電力系統への前記判別対象期間における時系列的な売電料金と、前記商用電力系統からの前記判別対象期間における時系列的な買電料金と、前記熱電併給装置で発生された熱量を貯留する貯留装置において発生する放熱損失量に相当する熱量を熱源機が直接発生するときに要する予測燃料料金とに基づくコスト計算によって導出される前記電力負荷装置及び前記熱負荷装置に電力及び熱を供給するときのコストが、前記熱電併給装置で発電された電力を売電可能とした条件の下で省コストとなるように、前記熱主運転を行うための前記熱電併給装置の運転時間帯を前記判別対象期間内に定め、その運転時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されている点にある。 In order to achieve the above object, a first characteristic configuration of an energy supply system according to the present invention includes a cogeneration device that generates both heat and electricity, and at least one of the cogeneration device and the commercial power system. An energy supply system provided with a power load device that receives power supply, a heat load device that receives heat supply from the cogeneration device, and a control unit that controls the operation of the cogeneration device, The thermoelectric power generated when the control means predicts a time-series predicted thermal load amount in the determination target period for the thermal load device and performs a heat main operation for generating a heat amount that can cover the predicted thermal load amount. A time-series predicted generated power amount in the determination target period of the co-feed device, a time-series predicted power load amount in the determination target period of the power load device, and the commercial power system A time-series electric power selling rates in the determination period, generating the storage device for storing the time-series power purchase rates, the amount of heat generated by the cogeneration system in the determination period from the commercial power system The cost of supplying power and heat to the power load device and the heat load device derived by cost calculation based on the predicted fuel charge required when the heat source unit directly generates heat corresponding to the amount of heat dissipation loss The operation time zone of the cogeneration device for performing the main heat operation is within the determination target period so as to save costs under the condition that the electric power generated by the cogeneration device can be sold. And the heat and power supply device is configured to be operated during the operation time period.
上記第1特徴構成によれば、制御手段が、熱負荷装置について判別対象期間における時系列的な予測熱負荷量を予測し、その予測熱負荷量を賄える熱量を発生する熱主運転を行うときに併せて発生される熱電併給装置の上記判別対象期間における時系列的な予測発電電力量と、電力負荷装置の上記判別対象期間における時系列的な予測電力負荷量と、商用電力系統への上記判別対象期間における時系列的な売電料金と、商用電力系統からの上記判別対象期間における時系列的な買電料金とに基づくコスト計算によって導出される電力負荷装置及び熱負荷装置に電力及び熱を供給するときのコストが、熱電併給装置で発電された電力を売電可能とした条件の下で省コストとなるように、熱主運転を行うための熱電併給装置の運転時間帯を上記判別対象期間内に定め、その運転時間帯に熱電併給装置を運転させるように構成されているので、熱負荷装置に対する熱主運転を達成できると共に、電力負荷装置に対する電力供給を省コストで達成できることになる。
つまり、電力系統への熱電併給装置の発電電力量の売電料金が大きくなり、且つ、電力系統からの買電料金が小さくなるような熱電併給装置の運転時間帯を導出し、熱電併給装置の運転をその運転時間帯へと積極的にずらすことで、電力負荷装置に対する電力供給と熱負荷装置に対する熱供給とを小さいコストで実施することが可能となる。
さらには、制御手段が、前記熱電併給装置で発生された熱量を貯留する貯留装置において発生する放熱損失量に相当する熱量を熱源機が直接発生するときに要する予測燃料料金を、上記コスト計算に含めるように構成されているので、熱電併給装置の運転時間帯を積極的に変更したことにより生じる損失をコストとして取り扱って、省エネルギ的な観点を含めながらも省コストとなるような運転を行うことができる。
従って、熱負荷装置の熱負荷量を賄いながら、省コストとなるように熱電併給装置を運転させることのできるエネルギ供給システムが提供されることになる。
According to the first characteristic configuration described above, when the control unit predicts a time-series predicted thermal load amount in the determination target period for the thermal load device and performs a heat main operation that generates a heat amount that can cover the predicted thermal load amount. The time-series predicted power generation amount in the determination target period of the combined heat and power generation apparatus generated in conjunction with the above, the time-series predicted power load amount in the determination target period of the power load device, and the above to the commercial power system Electricity and heat are supplied to the power load device and the heat load device derived by cost calculation based on the time-series power selling fee in the discrimination target period and the time-series power purchase fee in the discrimination target period from the commercial power system. The operating time zone of the combined heat and power unit for performing the main heat operation is determined so that the cost of supplying the power is reduced under the condition that the power generated by the combined heat and power unit can be sold. Because it is configured to operate within the operating period and the cogeneration device is operated during the operation period, it is possible to achieve heat main operation for the heat load device and to achieve power supply to the power load device at low cost. Become.
In other words, the operating time zone of the combined heat and power device is derived so that the power selling fee for the amount of generated power of the combined heat and power device to the power system is large, and the purchased fee from the power system is reduced, and By actively shifting the operation to the operation time zone, it is possible to implement power supply to the power load device and heat supply to the heat load device at a low cost.
Furthermore, the control unit calculates the estimated fuel charge required when the heat source unit directly generates a heat amount corresponding to the heat dissipation loss generated in the storage device that stores the heat amount generated in the cogeneration device in the cost calculation. Because it is configured to include, the loss caused by positively changing the operating time zone of the combined heat and power unit is treated as a cost, and the operation is performed to save the cost while including the energy saving viewpoint be able to.
Therefore, an energy supply system capable of operating the combined heat and power supply apparatus so as to save costs while providing the heat load amount of the heat load apparatus is provided.
本発明に係るエネルギ供給システムの第2特徴構成は、上記第1特徴構成に加えて、前記制御手段が、前記放熱損失量に相当する熱量を前記熱電併給装置で発生させるために要する前記熱電併給装置の損失補填運転時間を導出し、前記熱電併給装置の運転を前記損失補填運転時間行うときに要する前記熱電併給装置の運転コストをも前記コスト計算に含めるように構成されている点にある。 The second characteristic configuration of the energy supplying system according to the present invention, in addition to the first feature structure, said control means, said required amount of heat corresponding to pre-Symbol radiator loss to be generated in the cogeneration unit Deriving the loss compensation operation time of the combined heat and power device, and the operation cost of the combined heat and power device required when performing the loss compensation operation time for the operation of the combined heat and power device is also included in the cost calculation is there.
上記第2特徴構成によれば、制御手段が、熱電併給装置で発生された熱量を貯留する貯留装置において発生する放熱損失量を導出し、エネルギ効率の高い熱電併給装置によってその放熱損失量に相当する熱量を発生させるように構成されていることで、省エネルギ性の高いエネルギ供給システムを提供することができる。また、上記放熱損失量に相当する熱量を熱電併給装置で発生させるために要する熱電併給装置の損失補填運転時間を導出し、熱電併給装置の運転を損失補填運転時間行うときに要する熱電併給装置の運転コストをも上記コスト計算に含めるように構成されていることで、省コストとなるように熱電併給装置を運転させることのできるエネルギ供給システムを提供することができる。 According to the second characteristic configuration, the control means derives the amount of heat dissipation loss generated in the storage device that stores the amount of heat generated in the combined heat and power supply device, and corresponds to the amount of heat dissipation loss by the energy efficient combined heat and power supply device. By being configured to generate the amount of heat to be generated, an energy supply system with high energy saving can be provided. In addition, the loss compensation operation time of the combined heat and power device required to generate the amount of heat corresponding to the heat dissipation loss amount is derived, and the combined heat and power device required when performing the loss and compensation operation time of the combined heat and power device is derived. Since the operation cost is also included in the cost calculation, it is possible to provide an energy supply system that can operate the combined heat and power supply device so as to save the cost.
本発明に係るエネルギ供給システムの第3特徴構成は、上記第1又は2の特徴構成に加えて、前記制御手段が、前記熱電併給装置に対して省エネルギ性を優先した運転を行わせるための指令を受けたときには、前記電力負荷装置及び前記熱負荷装置に電力及び熱を供給するときのエネルギ効率が省エネルギとなるように前記熱主運転を行うための前記熱電併給装置の運転時間帯を定め、その運転時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されている点にある。 The third characteristic configuration of the energy supply system according to the present invention is to allow the control means to perform an operation giving priority to energy saving to the combined heat and power supply device in addition to the first or second characteristic configuration. When the command is received, an operating time zone of the combined heat and power unit for performing the main heat operation so that energy efficiency when supplying power and heat to the power load device and the heat load device is saved. And the heat and power supply device is configured to be operated during the operation time period.
上記第3特徴構成によれば、制御手段が、熱電併給装置に対して省エネルギ性を優先した運転を行わせるための指令を受けたときには、電力負荷装置及び熱負荷装置に電力及び熱を供給するときのエネルギ効率が省エネルギとなるように熱主運転を行うための熱電併給装置の運転時間帯を定め、その運転時間帯に熱電併給装置を運転させるように構成されているので、省コスト運転と省エネルギ運転とを自在に切り換えながら、電力負荷装置に対する電力供給と熱負荷装置に対する熱供給とを実施することができる。 According to the third characteristic configuration, when the control unit receives a command for performing an operation with priority on energy saving to the combined heat and power supply device, it supplies power and heat to the power load device and the heat load device. The operation time zone of the combined heat and power unit for performing the main heat operation is determined so that the energy efficiency is reduced, and the combined heat and power unit is operated during the operation time zone. It is possible to perform power supply to the power load device and heat supply to the heat load device while freely switching between operation and energy saving operation.
<第1実施形態>
以下に図面を参照して本発明の第1実施形態のエネルギ供給システムについて説明する。
このエネルギ供給システムは、図1及び図2に示すように、ガスエンジン1によって発電装置2を駆動するように構成された熱電併給装置3と、その熱電併給装置3にて発生する熱を利用しながら、回収した熱を貯留する貯留装置としての貯湯タンク4への貯湯及び熱負荷装置5への熱媒供給を行う貯湯ユニット6と、熱電併給装置3及び貯湯ユニット6の運転を制御する運転制御手段としての運転制御部7と、リモコンRなどから構成されている。前記熱負荷装置5は、給湯端末5aと床暖房装置や浴室暖房装置などの暖房端末5bにて構成されている。
<First Embodiment>
An energy supply system according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, this energy supply system uses a combined heat and
前記発電装置2の出力側には、熱電併給装置3を備える電力系統を外部電力系統としての商用電力系統(以下、単に「商用系統」と表記することもある)9に連系するためのインバータ8が設けられ、そのインバータ8は、発電装置2の出力電力を商用系統9から供給される電力と同じ電圧及び同じ周波数にするように構成されている。
前記商用系統9は、例えば、単相3線式100/200Vであり、商業用電力供給ライン10を介して、テレビ、冷蔵庫、洗濯機などの電力負荷装置11に電気的に接続されている。
また、インバータ8は、コージェネ用供給ライン12を介して商業用電力供給ライン10に電気的に接続され、発電装置2からの出力電力がインバータ8及びコージェネ用供給ライン12を介して電力負荷装置11に供給されるように構成されている。
On the output side of the
The
The
前記商業用電力供給ライン10には、この商業用電力供給ライン10にて供給される商業用電力を計測する商用電力計測部P1が設けられ、コージェネ用供給ライン12には、熱電併給装置3の発電電力を計測する発電電力計測部P2が設けられている。前記商用電力計測部P1は、商業用電力供給ライン10を通して流れる電流に逆潮流が発生するか否か、即ち、余剰電力が発生するか否かをも検出するように構成されている。
The commercial
また、熱電併給装置3の余剰電力を消費して熱を発生し、その熱により貯湯タンク4への貯湯を行うことで、エネルギの回収を行う余剰電力回収用熱源機としての電気ヒータ14が接続されている。そして、コージェネ用供給ライン12の途中には、余剰電力の内の熱電併給装置3の発電電力分の商用系統9への逆潮流を防止するために、発電電力の余剰電力を、電気ヒータ14にて消費させて回収可能に構成されている。
In addition, an electric heater 14 is connected as a heat source device for recovering surplus power that recovers energy by generating heat by consuming surplus power of the combined heat and
前記電気ヒータ14は、複数の電気ヒータから構成され、冷却水循環ポンプ17の作動により冷却水循環路15を通流するガスエンジン1の冷却水を加熱するように設けられ、発電装置2の出力側に接続された作動スイッチ16によりON/OFFが切り換えられている。
よって、夫々の作動スイッチ16のON/OFFを切り換えることにより、電気ヒータ14の電力負荷を調整可能に構成されている。ちなみに、電気ヒータ14の電力負荷は、電気ヒータ1本当たりの電力負荷(例えば100W)にオンされている作動スイッチ16の個数を乗じた電力量になる。
そして、エネルギ供給システムは、夫々の作動スイッチ16のON/OFFを切り換えて、余剰電力の内の熱電併給装置3の発電電力分の大きさが大きくなるほど、電気ヒータ14の電力負荷が大きくすることになる。
The electric heater 14 is composed of a plurality of electric heaters, and is provided so as to heat the cooling water of the
Therefore, the power load of the electric heater 14 can be adjusted by switching ON / OFF of each
And an energy supply system changes ON / OFF of each
前記ガスエンジン1には、エンジン燃料路21を通じて設定流量(例えば、0.433m3/h)でガス燃料が供給されて、前記熱電併給装置3が定格運転されるようになっており、その定格運転では、前記熱電併給装置3の発電電力は定格発電電力(例えば1kW)で略一定になるようになっている。
Gas fuel is supplied to the
前記貯湯ユニット6は、温度成層を形成する状態で湯水を貯湯する前記貯湯タンク4、湯水循環路18を通して貯湯タンク4内の湯水を循環させたり熱負荷装置5へ供給される熱媒を加熱する湯水を循環させる湯水循環ポンプ19、熱媒循環路22を通して熱媒を熱負荷装置5に循環供給させる熱媒循環ポンプ23、冷却水循環路15を通流する冷却水にて湯水循環路18を通流する湯水を加熱させる排熱式熱交換器24、湯水循環路18を通流する湯水にて熱媒循環路22を通流する熱媒を加熱させる熱媒加熱用熱交換器26、バーナ27bの燃焼により湯水循環路18を通流する湯水を加熱させる熱源機としての補助加熱器27などを備えて構成されている。この補助加熱器27はガスを燃料として熱を直接発生させる装置であり、加熱対象の湯水を通流させる熱交換器27aと、その熱交換器27aを加熱する前記バーナ27bと、そのバーナ27bに燃焼用空気を供給する燃焼用ファン27cとを備えて構成されている。
バーナ27bへガス燃料を供給する補助燃料路28には、バーナ27bへのガス燃料の供給を断続する補助燃料用電磁弁29と、バーナ27bへのガス燃料の供給量を調節する補助燃料用比例弁30とが設けられている。
The hot
The
前記貯湯タンク4には、貯湯タンク4の貯湯量を検出する貯湯量検出手段としての4個のタンクサーミスタTtが上下方向に間隔を隔てて設けられている。つまり、タンクサーミスタTtが設定温度以上の温度を検出することにより、その設置位置に湯が貯湯されているとして、検出温度が設定温度以上であるタンクサーミスタTtのうちの最下部のタンクサーミスタTtの位置に基づいて、貯湯量を4段階に検出するように構成され、4個のタンクサーミスタTt全ての検出温度が前記設定温度以上になると、貯湯タンク4の貯湯量が満杯であることが検出されるように構成されている。
The hot
前記湯水循環路18には、貯湯タンク4の下部と連通する取り出し路35と貯湯タンク4の上部と連通する貯湯路36が接続され、貯湯路36には、電磁比例弁にて構成されて、湯水の通流量の調整及び通流の断続を行う貯湯弁37が設けられている。
そして、湯水循環路18には、取り出し路35との接続箇所から湯水の循環方向の順に、前記排熱式熱交換器24、前記湯水循環ポンプ19、前記補助加熱器27、電磁比例弁にて構成されて、湯水の通流量の調整及び通流の断続を行う暖房弁39、前記熱媒加熱用熱交換器26が設けられている。
The hot
The hot
このエネルギ供給システムに設けられる補機には、このエネルギ供給システム固有の補機と、このエネルギ供給システムにおいて本来必要な補機があり、固有の補機としては、前記冷却水循環ポンプ17及び前記湯水循環ポンプ19などが含まれ、本来必要な補機としては、前記熱媒循環ポンプ23などが含まれ、本来必要な補機の電力負荷は、前記電力負荷装置11と同様に、使用者にて消費される電力として扱われる。
The auxiliary equipment provided in the energy supply system includes an auxiliary machine unique to the energy supply system and an auxiliary machine originally necessary for the energy supply system. The unique auxiliary machines include the cooling
また、湯水循環路18には、前記補助加熱器27に流入する湯水の温度を検出する入口サーミスタTi、補助加熱器27から流出する湯水の温度を検出する出口サーミスタTeが設けられている。また、貯湯タンク4の上部から取り出した湯水を給湯する給湯路20には給湯端末5aでの給湯熱負荷量を計測する給湯熱負荷計測手段31が設けられ、暖房端末5bでの暖房熱負荷量を計測する暖房熱負荷計測手段32が設けられている。
The hot
図8に基づいて、エネルギ供給システムのリモコンRについて説明を加える。
リモコンRには、各種情報を表示出力する表示部42、各種情報を音声にて出力するスピーカ43、表示部42及びスピーカ43に出力する情報を切り換えるナビスイッチ44、熱電併給装置3の運転を自動運転と手動運転とに切り換える発電切換スイッチ45、熱電併給装置3の運転及び停止を指令する発電スイッチ46、入力するデータの種類を選択する選択スイッチ47、その選択スイッチ47にて選択されている種類のデータを設定する設定スイッチ48、入力するデータを設定スイッチ48にて設定されているデータに確定する確定スイッチ49等が設けられている。又、表示部42には、熱電併給装置3が運転中のときに運転中表示マーク50が表示される。
Based on FIG. 8, the remote control R of the energy supply system will be described.
The remote control R includes a
発電切換スイッチ45にて自動運転に切り換えられると、後述するように熱電併給装置3が学習運転され、発電切換スイッチ45にて手動運転に切り換えられて、運転時間帯が設定されたときは、設定されている運転時間帯で熱電併給装置3が運転される。
また、発電切換スイッチ45にて自動運転に切り換えられている状態で、発電スイッチ46をオンすると直ぐに熱電併給装置3が運転され、オフすると約1時間程度熱電併給装置3が停止された後、自動運転になる。
また、発電切換スイッチ45にて手動運転に切り換えられている状態では、発電スイッチ46がオンされると直ぐに熱電併給装置3が運転され、発電スイッチ46がオフされると、直ぐに熱電併給装置3が停止されると共に、その停止状態が、次に発電切換スイッチ45又は発電スイッチ46が操作されるまで継続する。
尚、発電切換スイッチ45にて手動運転に切り換えられている間は、電力負荷や熱負荷の計測データは、後述する学習運転にて使用する負荷データからは除外されるように構成されている。
When the power
In addition, when the
When the
It should be noted that while the power
前記運転制御部7は、前述の手動運転及び自動運転において、熱電併給装置3を運転するときには、熱電併給装置3及び冷却水循環ポンプ17の作動状態を制御し、そして、湯水循環ポンプ19、熱媒循環ポンプ23の作動状態を制御することによって、貯湯タンク4内に湯水を貯湯する貯湯運転や、熱負荷装置5に熱媒を供給する熱媒供給運転等を行うようになっており、加えて、熱電併給装置3が発生した余剰電力を前記電気ヒータ14にて熱に変換する余剰電力貯運転モードと、熱電変換装置3が発生した余剰電力を前記商用系統9に売却する余剰電力売却運転モードとを備えている。さらに、運転制御部7は、前記学習運転により自動運転するために、後述の如く、予測負荷演算処理、データ更新処理、及び、運転可否判別処理等を実行するように構成されている。
また、前記運転制御部7は、リモコンRの表示部42やスピーカ43に出力させる情報を切り換える出力情報切換制御を行うように構成されている。
When operating the combined heat and
The
ちなみに、図示しない給湯栓が開栓されると、貯湯タンク4の上部から湯水が取り出されて、給湯路20を通じて給湯するように構成され、前記給湯栓が開栓されたときに、貯湯タンク4内に湯が貯湯されていないときには、湯水循環ポンプ19が作動され、貯湯弁37が開弁されると共に、補助加熱器27が加熱作動されて、その補助加熱器27にて加熱されて、貯湯路36を通じて給湯路20に給湯されるように構成されている。
By the way, when a hot water tap (not shown) is opened, hot water is taken out from the upper part of the hot
まず、運転制御部7による熱電併給装置3の学習運転について説明を加える。
前記運転制御部7は、実際の使用状況に基づいて、1日分の過去負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するデータ更新処理を行い、日付が変わって午前0時になるごとに、記憶されている1日分の過去負荷データから、その日1日分の予測負荷データを求める予測負荷演算処理を行うように構成されている。
そして、運転制御部7は、その日1日分の予測負荷データを求めた状態で、予測負荷データから、熱電併給装置3を運転させるか否かの基準となる省エネルギ度基準値を求める省エネルギ度基準値演算処理を行うと共に、その省エネルギ度基準値演算処理にて求められた省エネルギ度基準値よりも現時点での実省エネルギ度が上回っているか否かによって、熱電併給装置3の運転の可否を判別する運転可否判別処理を行うように構成されている。
First, the learning operation of the
The
And the
このようにして、運転制御部7は、運転可否判別処理において、熱電併給装置3の運転が可と判別されると、熱電併給装置3を運転させ、熱電併給装置3の運転が不可と判別されると、熱電併給装置3の運転を停止させるように構成されている。
In this way, when it is determined that the operation of the combined heat and
そして、運転制御部7は、運転時間帯において、貯湯タンク4内の貯湯量が満杯となると、熱電併給装置3の運転を停止させるように構成されている。
Then, the
前記データ更新処理について説明を加えると、1日のうちのどの時間帯にどれだけの電力負荷、熱負荷としての給湯熱負荷と暖房熱負荷があったかの1日分の過去負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するように構成されている。 When the description of the data update processing is added, the past load data for one day corresponding to how much power load, hot water supply heat load as heating load and heating heat load at which time zone in one day is associated with the day of the week. It is configured to be updated and stored in the state.
まず、過去負荷データについて説明すると、過去負荷データは、電力負荷データ、給湯熱負荷データ、暖房熱負荷データの3種類の負荷データからなり、図3に示すように、1日分の過去負荷データを日曜日から土曜日までの曜日ごとに区分けした状態で記憶するように構成されている。
そして、1日分の過去負荷データは、24時間のうち1時間を単位時間として、単位時間当たりの電力負荷データの24個、単位時間当たりの給湯熱負荷データの24個、及び、単位時間当たりの暖房熱負荷データの24個から構成されている。
First, the past load data will be described. The past load data is composed of three types of load data, namely, power load data, hot water supply heat load data, and heating heat load data. As shown in FIG. Are stored in a state of being divided for each day of the week from Sunday to Saturday.
The past load data for one day includes 24 pieces of power load data per unit time, 24 pieces of hot water supply heat load data per unit time, and one unit time per 24 hours. It consists of 24 pieces of heating heat load data.
上述のような過去負荷データを更新する構成について説明を加えると、実際の使用状況から、単位時間当たりの電力負荷、給湯熱負荷、及び、暖房熱負荷の夫々を、商用電力計測部P1、発電電力計測部P2、給湯熱負荷計測手段31、及び、暖房熱負荷計測手段32にて計測し、その計測した負荷データを記憶する状態で1日分の実負荷データを曜日と対応付けて記憶させる。ちなみに、電力負荷装置11の電力負荷量は、商用電力計測部P1で計測した電力量と、発電電力計測部P2で計測した発電装置2の発電出力量から、電気ヒータ14の電力負荷量とエネルギ供給システム固有の補機の電力負荷量とを差し引いたものとなる。尚、商用電力計測部P1で計測された電力量とは、商用系統9から受電する方向を正とした電力を示し、よって、商用系統9へ電力を逆潮流している場合には、負の値を取る。
そして、1日分の実負荷データが1週間分記憶されると、曜日ごとに、過去負荷データと実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、新しい過去負荷データを求めて、その求めた新しい過去負荷データを記憶して、過去負荷データを更新するように構成されている。
The configuration for updating the past load data as described above will be described. From the actual usage situation, the power load per unit time, the hot water supply heat load, and the heating heat load are converted into the commercial power measurement unit P1, power generation Measurement is performed by the power measuring unit P2, the hot water supply thermal
When the actual load data for one day is stored for one week, new past load data is obtained by adding the past load data and the actual load data at a predetermined ratio for each day of the week. New past load data is stored and the past load data is updated.
日曜日を例に挙げて具体的に説明すると、図3に示すように、過去負荷データのうち日曜日に対応する過去負荷データD1mと、実負荷データのうち日曜日に対応する実負荷データA1とから、下記の〔式1〕により、日曜日に対応する新しい過去負荷データD1(m+1)が求められ、その求められた過去負荷データD1(m+1)を記憶する。
尚、下記の〔式1〕において、D1mを、日曜日に対応する過去負荷データとし、A1を、日曜日に対応する実負荷データとし、Kは、0.75の定数であり、D1(m+1)を、新しい過去負荷データとする。
Specifically, taking Sunday as an example, as shown in FIG. 3, from the past load data D1m corresponding to Sunday among the past load data and the actual load data A1 corresponding to Sunday among the actual load data, New past load data D1 (m + 1) corresponding to Sunday is obtained by the following [Equation 1], and the obtained past load data D1 (m + 1) is stored.
In the following [Expression 1], D1m is past load data corresponding to Sunday, A1 is actual load data corresponding to Sunday, K is a constant of 0.75, and D1 (m + 1) is And new past load data.
前記予測負荷演算処理について説明を加えると、日付が変わるごとに実行され、その日のどの時間帯にどれだけの電力負荷、給湯熱負荷、暖房熱負荷が予測されているかの1日分の予測負荷データを求めるように構成されている。
すなわち、曜日ごとの7つの過去負荷データのうち、その日の曜日に対応する過去負荷データと前日の実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、どの時間帯にどれだけの電力負荷、給湯熱負荷、暖房熱負荷が予測されているかのその日1日分の予測負荷データを求めるように構成されている。
When the predicted load calculation process is further described, it is executed each time the date is changed, and the predicted load for one day of how much power load, hot water heat load, and heating heat load is predicted in which time zone of the day. It is configured to ask for data.
That is, out of the seven past load data for each day of the week, the past load data corresponding to the day of the day and the actual load data of the previous day are added together at a predetermined ratio to determine how much power load and hot water supply in which time zone. It is configured to obtain predicted load data for one day on the day of whether the heat load or heating heat load is predicted.
月曜日1日分の予測負荷データを求める場合を例に挙げて具体的に説明すると、図3に示すように、曜日ごとの7つの過去負荷データD1m〜D7mと曜日ごとの7つの実負荷データA1〜A7とが記憶されているので、月曜日に対応する過去負荷データD2mと、前日の日曜日に対応する実負荷データA1とから、下記の〔式2〕により、月曜日の1日分の予測負荷データBを求める。
そして、1日分の予測負荷データBは、図4に示すように、1日分の予測電力負荷データ、1日分の予測給湯熱負荷データ、1日分の予測暖房熱負荷データからなり、図4の(イ)は、1日分の予測電力負荷を示しており、図4の(ロ)は、1日分の予測暖房熱負荷を示しており、図4の(ハ)は、1日分の予測給湯熱負荷を示している。
尚、下記の〔式2〕において、D2mを、月曜日に対応する過去負荷データとし、A1を、日曜日に対応する実負荷データとし、Qは、0.25の定数であり、Bは、予測負荷データとする。
Specifically, the case of obtaining the predicted load data for one day on Monday will be described as an example. As shown in FIG. 3, seven past load data D1m to D7m for each day of the week and seven actual load data A1 for each day of the week are shown. ~ A7 are stored, the predicted load data for one day on Monday is calculated from the past load data D2m corresponding to Monday and the actual load data A1 corresponding to Sunday of the previous day by the following [Equation 2]. B is obtained.
The predicted load data B for one day consists of predicted power load data for one day, predicted hot water supply heat load data for one day, predicted heating heat load data for one day, as shown in FIG. 4 (a) shows the predicted power load for one day, (b) in FIG. 4 shows the predicted heating heat load for one day, and (c) in FIG. It shows the predicted hot water supply heat load for the day.
In the following [Expression 2], D2m is past load data corresponding to Monday, A1 is actual load data corresponding to Sunday, Q is a constant of 0.25, and B is a predicted load. Data.
前記省エネルギ度基準値演算処理について説明を加えると、予測給湯熱負荷データを用いて、現時点から基準値用時間先までの間に必要となる貯湯必要量を賄えるように熱電併給装置3を運転させた場合に、熱電併給装置3を運転させることによって、エネルギ供給システムの設置施設における省エネルギ化を実現できる省エネルギ度基準値を求めるように構成されている。
When the energy saving standard value calculation process is described, the combined heat and
例えば、単位時間を1時間とし、基準値用時間を12時間として説明を加えると、まず、予測負荷データによる予測電力負荷、予測給湯熱負荷、及び、予測暖房熱負荷から、下記の〔式3〕により、図5に示すように、熱電併給装置3を運転させた場合の予測省エネルギ度を1時間ごとに12時間先までの12個分を求めると共に、熱電併給装置3を運転させた場合に貯湯タンク4に貯湯することができる予測貯湯量を1時間ごとに12時間先までの12個分を求める。
For example, assuming that the unit time is 1 hour and the reference value time is 12 hours, first, from the predicted power load, predicted hot water supply heat load, and predicted heating heat load based on the predicted load data, the following [Equation 3 ], As shown in FIG. 5, when calculating the predicted energy savings when the combined heat and
但し、EK1は、有効発電出力E1を変数とする関数であり、EK2は、有効暖房熱出力E2を変数とする関数であり、EK3は、有効貯湯熱出力E3を変数とする関数であり、
EK1=有効発電出力E1の発電所一次エネルギ換算値
=f1(有効発電出力E1,発電所での必要エネルギ)
EK2=有効暖房熱出力E2の従来給湯器でのエネルギ換算値
=f2(有効暖房熱出力E2,バーナ効率(暖房時))
EK3=有効貯湯熱出力E3の従来給湯器でのエネルギ換算値
=f3(有効貯湯熱出力E3,バーナ効率(給湯時))
熱電併給装置3の必要エネルギ:5.5kW
(熱電併給装置3を1時間稼動させたときの都市ガス消費量を0.433m3とする)
単位電力発電必要エネルギ:2.8kW
バーナ効率(暖房時):0.8
バーナ効率(給湯時):0.9
However, EK1 is a function with the effective power generation output E1 as a variable, EK2 is a function with the effective heating heat output E2 as a variable, EK3 is a function with the effective hot water storage heat output E3 as a variable,
EK1 = Equivalent power generation output E1 power plant primary energy equivalent value = f1 (Effective power generation output E1, required energy at the power plant)
EK2 = energy conversion value in conventional water heater of effective heating heat output E2 = f2 (effective heating heat output E2, burner efficiency (during heating))
EK3 = Equivalent hot water heat output E3 energy conversion value in conventional water heater = f3 (effective hot water heat output E3, burner efficiency (during hot water supply))
Required energy for the combined heat and power supply device 3: 5.5 kW
(The city gas consumption when the combined heat and
Unit power generation required energy: 2.8kW
Burner efficiency (heating): 0.8
Burner efficiency (with hot water supply): 0.9
また、有効発電出力E1、有効暖房熱出力E2、有効貯湯熱出力E3の夫々は、下記の〔式4〕〜〔式6〕により求められる。 Moreover, each of the effective power generation output E1, the effective heating heat output E2, and the effective hot water storage heat output E3 is obtained by the following [Expression 4] to [Expression 6].
そして、図5に示すように、1時間ごとの予測省エネルギ度及び予測貯湯量を12個分求めた状態において、まず、予測給湯熱負荷データから12時間先までに必要とされている予測必要貯湯量を求め、その予測必要貯湯量から現時点での貯湯タンク4内の貯湯量を引いて、12時間先までの間に必要となる必要貯湯量を求める。
例えば、予測給湯熱負荷データから12時間後に9.8kWの給湯熱負荷が予測されていて、現時点での貯湯タンク4内の貯湯量が2.5kWである場合には、12時間先までの間に必要となる必要貯湯量は7.3kWとなる。
Then, as shown in FIG. 5, in a state where the predicted energy savings and predicted hot water storage amounts for 12 hours are obtained for 12 hours, first, the prediction required for 12 hours ahead from the predicted hot water supply thermal load data is necessary. The hot water storage amount is obtained, and the necessary hot water storage amount required up to 12 hours ahead is obtained by subtracting the hot water storage amount in the hot
For example, if a hot water supply heat load of 9.8 kW is predicted 12 hours later from the predicted hot water supply heat load data and the hot water storage amount in the hot
そして、単位時間の予測貯湯量を足し合わせる状態で、その足し合わせた予測貯湯量が必要貯湯量に達するまで、12個分の単位時間のうち、予測省エネルギ度の数値が高いものから選択していくようにしている。 Then, in the state where the predicted amount of hot water storage for the unit time is added, until the predicted amount of stored hot water reaches the required amount of hot water, select from among the unit time for twelve units that has the highest predicted value of energy conservation. I try to keep going.
説明を加えると、例えば、上述の如く、必要貯湯量が7.3kWである場合には、図5に示すように、まず、予測省エネルギ度の一番高い7時間先から8時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせる。
次に予測省エネルギ度の高い6時間先から7時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせて、そのときの足し合わせた予測貯湯量が1.1kWとなる。
また次に予測省エネルギ度の高い5時間先から6時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせて、そのときの足し合わせた予測貯湯量が4.0kWとなる。
For example, as described above, when the required hot water storage amount is 7.3 kW, as shown in FIG. 5, first, from 7 hours ahead to 8 hours ahead where the predicted energy saving degree is the highest. Select the unit time and add the predicted hot water storage volume for that unit time.
Next, the unit time from 6 hours ahead to 7 hours ahead with high predicted energy conservation is selected, and the predicted hot water storage amount in the unit time is added, and the predicted hot water storage amount at that time is 1.1 kW. .
In addition, the unit time from 5 hours ahead to 6 hours ahead with the highest predicted energy saving is selected, and the predicted hot water storage amount in the unit time is added, and the predicted hot water storage amount at that time is 4.0 kW. Become.
このようにして、予測省エネルギ度の数値が高いものからの単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを繰り返していくと、図5に示すように、8時間先から9時間先までの単位時間を選択したときに、足し合わせた予測貯湯量が7.3kWに達する。
そうすると、8時間先から9時間先までの単位時間の省エネルギ度を省エネルギ度基準値として設定し、図5に示すものでは、省エネルギ度基準値が106となる。
In this way, when the selection of the unit time from the high predicted energy saving value and the addition of the predicted hot water storage amount are repeated, the unit from 8 hours ahead to 9 hours ahead as shown in FIG. When the time is selected, the predicted amount of hot water added together reaches 7.3 kW.
If it does so, the energy-saving degree of unit time from 8 hours ahead to 9 hours ahead will be set as an energy-saving reference value, and in the thing shown in FIG.
前記運転可否判別処理について説明を加えると、運転可否判別処理では、現時点での電力負荷、予測給湯熱負荷、及び、現時点での暖房熱負荷から、上記の〔式3〕により、実省エネルギ度を求める。
そして、その実省エネルギ度が省エネルギ度基準値よりも上回ると、熱電併給装置3の運転が可と判別し、実省エネルギ度が省エネルギ度基準値以下であると、熱電併給装置3の運転が不可と判別するようにしている。
The operation availability determination process will be described. In the operation availability determination process, the actual energy saving degree is calculated from the current power load, the predicted hot water supply heat load, and the current heating heat load by the above [Equation 3]. Ask for.
When the actual energy saving level exceeds the energy saving level reference value, it is determined that the operation of the combined heat and
つまり、実際の電力負荷、給湯熱負荷及び暖房熱負荷が、予測電力負荷データ、予測給湯熱負荷データ及び予測暖房熱負荷データと略等しければ、実省エネルギ度は、省エネルギ基準値演算処理において求めた予測省エネルギ度と略等しくなるので、必要貯湯量を貯湯できるように予測省エネルギ度の高い時間帯の順に選択した複数の単位時間において、熱電併給装置3が運転されることになる。
従って、必要貯湯量を貯湯できるように予測省エネルギ度の高い時間帯の順に選択した複数の単位時間から成る時間帯が、予測熱負荷及び予測電力負荷と省エネルギ運転条件(省エネルギ度Pに相当する)とに基づいて求めた熱電併給装置3を運転するための予測運転時間帯となる。
In other words, if the actual power load, hot water supply heat load, and heating heat load are substantially equal to the predicted power load data, predicted hot water supply heat load data, and predicted heating heat load data, the actual energy saving level is calculated in the energy saving reference value calculation process. Since it becomes substantially equal to the calculated predicted energy saving degree, the combined heat and
Therefore, the time zone composed of a plurality of unit times selected in order of the time zone with the highest predicted energy saving level so that the required hot water storage amount can be stored is the predicted heat load, the predicted power load, and the energy saving operation condition (energy saving level P). It corresponds to the predicted operation time zone for operating the combined heat and
つまり、運転制御部7は、省エネルギ度Pが高く且つ熱負荷又は電力負荷が多い時間帯を、熱電併給装置3を運転するための予測運転時間帯として求めるように構成されている。また、運転制御部7は、熱の時系列消費データ及び電力の時系列消費データに基づいて、1日という判別対象期間における時系列的な予測熱負荷量及び時系列的な予測電力負荷量を求め、求めた予測熱負荷量及び予測電力負荷量と省エネルギ運転条件(省エネルギ度P)とに基づいて熱電併給装置3を運転するための予測運転時間帯を求めて、その求めた予測運転時間帯に基づいて熱電併給装置3を自動運転するように構成されている。
That is, the
以上のように、運転制御部7は、このエネルギ供給システムを省エネルギ運転させるような熱電併給装置3の予測運転時間帯を求めて、その求めた予測運転時間帯に基づいて熱電併給装置3を自動運転させることができるが、図6の制御フローに説明するようにエネルギ供給システムを省コスト運転させることもできる。
つまり、本実施形態では、熱電併給装置3で発電された電力を商用系統9へと売電可能に構成されているので、熱電併給装置3で発電された電力が余るように熱電併給装置3を運転すればエネルギ供給システムの省コストを達成できる可能性がある。但し、熱電併給装置3で発電された電力が余るように熱電併給装置3を運転することで、商用系統9からの買電が増大する可能性もある。従って、運転制御部7は、エネルギ供給システムの省コストを目的とするときは、熱電併給装置3で発電された電力の売電料金と商用系統9からの買電料金とを考慮して、エネルギ供給システムを省コスト運転させるような熱電併給装置3の予測運転時間帯を求めて、その求めた予測運転時間帯に基づいて熱電併給装置3を自動運転させる。
As described above, the
That is, in the present embodiment, since the electric power generated by the combined heat and
図6のステップ#100において運転制御部7は、日付が変わって午前0時になると熱負荷装置5の予測熱負荷量を賄える熱量を発生する熱主運転を行うための熱電併給装置3の予測運転時間帯を仮決定する。この予測運転時間帯は、上述した省エネルギ運転させるような熱電併給装置3の予測運転時間帯を用いることができる。そして、省エネルギを目的としないならば、熱負荷装置5の予測熱負荷量を賄えるだけの熱量を発生する期間の運転が行われていれば、その運転時間帯は自由に変更可能である。つまり、熱電併給装置3の運転時間帯が省エネルギを目的として図7(イ)に示すように仮決定されていたとしても、その運転期間の長さが維持されていれば、運転時間帯を時間的に前後に変更して、省コストとなる運転時間帯で熱電併給装置3を運転させることができる。
In
そして、ステップ#102において運転制御部7は、運転期間の開始時刻を1時間ずつずらしながら、運転トータルコストを導出する。例えば、省エネルギ運転を行うときには図7(イ)の実線で示すような時間帯で運転を行う予定であった熱電併給装置3を、図7(ロ)に示すような、運転期間の開始時刻を午前0時とした運転時間帯で運転したときの運転トータルコストを導出する。尚、図7(イ)及び図7(ロ)の破線で示すのは予測熱負荷量(図4(ロ)に示す予測暖房熱負荷量及び図4(ハ)に示す予測給湯熱負荷量)である。そして、運転トータルコストの計算を運転期間の開始時刻を変更しながら複数回行う。
In
例えば、運転制御部7は、図4(イ)に示した1日という判別対象期間における時系列的な電力負荷装置11の予測電力負荷量と、図7(ロ)の運転時間帯で熱電併給装置3を運転したときに予測される図7(ハ)に示す時系列的な熱電併給装置3の予測発電電力量とに基づいて、時系列的な余剰電力量と不足電力量とを導出する。
For example, the
そして運転制御部7は下記の〔式7〕に示すように、図7(ニ)に示す熱電併給装置3で発電される電力を売電するときの時系列的な売電価格と、商用系統9から買電するときの時系列的な買電価格とを用いてコスト計算を行い、売電料金と買電料金との合計料金を運転トータルコストとして導出する。
Then, as shown in the following [Equation 7], the
そしてステップ#104において運転制御部7は、上述のように運転期間の開始時刻をずらして導出された複数個の合計料金データの内で最も経済性が優れた、つまり運転トータルコストが最も小さい結果が得られたときの運転時間帯が、省コストを達成可能な運転時間帯であると決定する。そして、運転制御部7はその運転時間帯で熱電併給装置3を運転させる。
Then, in
<第2実施形態>
本実施形態は、貯湯タンク4での放熱によって失われる熱量に関するコストを運転トータルコストに含めるコスト計算を行う点で上記第1実施形態から第3実施形態と異なる。以下に、第2実施形態のエネルギ供給システムについて説明するが、第1実施形態と同様の説明は省略する。
Second Embodiment
The present embodiment is different from the first to third embodiments in that the cost calculation includes the cost related to the amount of heat lost due to heat dissipation in the hot
このエネルギ供給システムでは、熱電併給装置3が熱負荷装置5の予測熱負荷量を賄える熱量を発生する熱主運転を行うように構成されているものの、図4及び図7に例示したように熱電併給装置3が貯湯を終了して長期間経過した後で熱負荷装置5での熱消費が行われるということもあり、そのような場合には貯湯タンク4での放熱によって放熱損失が発生することになる。そのため、運転制御部7がその放熱損失量をコスト計算に含めるような運転トータルコストの導出を行って、電力供給及び熱供給の両方のコストを考慮した省コストな運転を行うように構成されている。
In this energy supply system, the combined heat and
まず運転制御部7は、ガスなどの燃料を用いて熱を直接発生させる上述の補助加熱器27のような熱源機が、時刻T1において熱電併給装置3で発生された熱の回収が貯湯タンク4を用いて開始されてから時刻T3に熱負荷装置5で熱消費が行われるまでの貯湯タンク4での放熱量に相当する熱量を発生させるときに要する予測燃料料金Mst-lossを導出する。但し、時刻tにおいて熱電併給装置3が発生する熱量をHcgs(t)で表している。
First, the
そして運転制御部7は下記の〔式9〕の不等号が成立しているか否かの判定を行い、成立しているときには、熱電併給装置3の運転開始時刻(貯湯開始時刻)T1及び熱電併給装置3の運転終了時刻(貯湯終了時刻)T2の値を1ずつ増分して再度計算を行う。また、不等号が不成立のときには、〔式9〕の左辺−右辺が最大となるT1が運転開始時刻となるような運転時間帯で熱電併給装置の省コスト運転が行われる。〔式9〕において、MCは売電料金と買電料金との合計料金である。
Then, the
<別実施形態>
<1>
上記実施形態では、運転制御部7が、エネルギ供給システムの運転状態が省コストとなるように熱電併給装置3を自動制御するように構成されている場合について説明したが、このエネルギ供給システムのユーザによって熱電併給装置3に対して省エネルギ性を優先した運転を行わせるための指令を受けたときには、エネルギ供給システムのエネルギ効率が省エネルギとなるように熱電併給装置3を自動制御させることもできる。
<Another embodiment>
<1>
Although the said embodiment demonstrated the case where the
例えば、図8のリモコンRの「省エネ」ボタン53がオン操作された状態にあるとき、運転制御部7は、第1実施形態において説明したようなエネルギ供給システムを省エネルギ運転させるような熱電併給装置3の予測運転時間帯を求めて、その求めた予測運転時間帯に基づいて熱電併給装置3を自動運転させればよい。つまり、上記第1実施形態で求められた省エネルギ運転のための予測運転時間帯において熱電併給装置3を運転させればよい。
そして、このエネルギ供給システムのユーザは、省エネルギ運転ランプ54が点灯されているときに、熱電併給装置3が省エネルギ運転されていることを確認できる。
For example, when the “energy saving”
The user of this energy supply system can confirm that the combined heat and
<2>
上記実施形態では、省コスト運転となる熱電併給装置3の運転時間帯を、図7(ロ)に示したような1つの運転時間帯にまとめて導出した例について説明したが、運転時間帯を複数個に分離した上で省コストとなる運転時間帯を導出してもよい。例えば、運転制御部7が、運転期間を1時間として、その運転期間の開始時刻を1時間ずつずらしながら、運転トータルコストを導出し、熱負荷装置5の熱負荷量を賄うために必要な運転期間の合計の長さが7時間であるときには、導出された24個の運転トータルコストの内、経済性が優れた上位7個の運転期間の開始時刻を選択し、その7個の運転期間を組み合わせて得られる合計7時間の運転時間帯が、省コスト運転を達成可能な運転時間帯であると決定するように構成してもよい。
<2>
In the above-described embodiment, the example in which the operation time zone of the combined heat and
<3>
上記実施形態では、熱電併給装置としてガスエンジンと発電装置とを備えたエネルギ供給システムを例示したが、熱と電気とを併せて発生させることのできる装置であれば燃料電池などの他の装置を用いてエネルギ供給システムを構築することもできる。
<3>
In the above embodiment, an energy supply system including a gas engine and a power generation device is illustrated as a combined heat and power supply device. However, other devices such as a fuel cell may be used as long as they can generate heat and electricity together. It can also be used to construct an energy supply system.
<4>
上記実施形態では、熱電併給装置3で発生された熱量を貯留する貯湯タンク4において発生する放熱損失量を計算し、ガスなどの燃料を用いて熱を直接発生させる上述の補助加熱器27のような熱源機が、その放熱量に相当する熱量を発生させるときに要する予測燃料料金を上記コスト計算に含めるように構成されていたが、本別実施形態では、運転制御部7が、さらに、熱電併給装置3がその放熱損失量に相当する損失補填熱負荷量を発生させために要する損失補填運転時間を導出し、熱電併給装置3が運転をその損失補填運転時間行うときに要する熱電併給装置3の運転コストを上記コスト計算に含めるように構成されている。
<4>
In the above embodiment, the amount of heat dissipation generated in the hot
上記放熱損失量に相当する損失補填熱負荷量Haddは、時刻T1において熱電併給装置3及び電気ヒータ14で発生された熱の回収が貯湯タンク4を用いて開始されてから時刻T3に熱負荷装置5で熱消費が行われるまでの貯湯タンク4での放熱量によって導出され、下記の〔式10〕で表される。
The loss-compensating heat load H add corresponding to the heat dissipation loss is a heat load at time T3 after recovery of heat generated by the combined heat and
運転制御部7は、損失補填熱負荷量Haddを熱電併給装置3で発生させるために要する熱電併給装置3の損失補填運転時間を導出し、及び、熱電併給装置3がその損失運転期間の運転を行うときに要する熱電併給装置3の運転コストを導出する。熱電併給装置3がガスを燃料とするガスエンジンとそのガスエンジンにて駆動される発電装置とを備えて構成される場合には、ガスエンジンが燃料とするガス料金が熱電併給装置3の運転コストになる。また、熱電併給装置3が燃料電池で構成される場合には、燃料電池が燃料とする水素ガスの料金、或いは、水素ガスを生成する原燃料となるガスやアルコールなどの料金が熱電併給装置3の運転コストになる。
The
そして、運転制御部7は、導出した損失補填運転時間を上記実施形態において図7(ロ)のように例示した運転時間帯に加え、導出した運転コストを上記コスト計算に含めた上で、上記実施形態と同様に運転トータルコストの計算を運転期間の開始時刻を変更しながら複数回行い、運転トータルコストが最も小さい結果が得られたときの運転時間帯が、省コストを達成可能な運転時間帯であると決定する。
Then, the
3 熱電併給装置
5 熱負荷装置
7 運転制御部(制御手段)
9 商用電力系統
11 電力負荷装置
3
9
Claims (3)
前記制御手段が、
前記熱負荷装置について判別対象期間における時系列的な予測熱負荷量を予測し、その予測熱負荷量を賄える熱量を発生する熱主運転を行うときに併せて発生される前記熱電併給装置の前記判別対象期間における時系列的な予測発電電力量と、前記電力負荷装置の前記判別対象期間における時系列的な予測電力負荷量と、前記商用電力系統への前記判別対象期間における時系列的な売電料金と、前記商用電力系統からの前記判別対象期間における時系列的な買電料金と、前記熱電併給装置で発生された熱量を貯留する貯留装置において発生する放熱損失量に相当する熱量を熱源機が直接発生するときに要する予測燃料料金とに基づくコスト計算によって導出される前記電力負荷装置及び前記熱負荷装置に電力及び熱を供給するときのコストが、前記熱電併給装置で発電された電力を売電可能とした条件の下で省コストとなるように、前記熱主運転を行うための前記熱電併給装置の運転時間帯を前記判別対象期間内に定め、その運転時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているエネルギ供給システム。 A combined heat and power device that generates heat and electricity, a power load device that receives power from at least one of the combined heat and power device and the commercial power system, and heat that receives heat from the combined heat and power device An energy supply system provided with a load device and a control means for controlling the operation of the cogeneration device,
The control means is
Predicting a time-series predicted heat load amount in a discrimination target period for the heat load device, and performing the heat main operation for generating a heat amount that can cover the predicted heat load amount Time-series predicted generated power amount in the determination target period, time-series predicted power load amount in the determination target period of the power load device, and time-series sales to the commercial power system in the determination target period A power source, a time-series power purchase fee during the determination target period from the commercial power system, and an amount of heat corresponding to a heat dissipation loss generated in a storage device that stores the amount of heat generated in the cogeneration device costs when the machine supplies power and heat to the power load device and the heat load device is derived by the cost calculation based on a predicted fuel fee required at the time of generating directly The operation time zone of the cogeneration device for performing the main heat operation is determined within the determination target period so as to save costs under the condition that the electric power generated by the cogeneration device can be sold. An energy supply system configured to operate the cogeneration device during the operation time period.
前記放熱損失量に相当する熱量を前記熱電併給装置で発生させるために要する前記熱電併給装置の損失補填運転時間を導出し、
前記熱電併給装置の運転を前記損失補填運転時間行うときに要する前記熱電併給装置の運転コストをも前記コスト計算に含めるように構成されている請求項1に記載のエネルギ供給システム。 The control means is
Deriving the loss compensation operation time of the heat and power cogeneration device required to generate the amount of heat corresponding to the heat dissipation loss in the cogeneration device,
2. The energy supply system according to claim 1, wherein the cost calculation also includes an operation cost of the cogeneration device required when the cogeneration device is operated for the loss compensation operation time .
Priority Applications (1)
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