JP5150274B2 - 熱電併給システム - Google Patents

Description

本発明は、発電計画に基づいて運転される熱電併給システムに関し、特に、熱電併給システムの発電計画を設定又は変更するためのユーザーインターフェースに関する。

従来、燃料電池と、この燃料電池で発電が行われる際に生じる熱を利用して加熱した水（温水）を貯湯する貯湯槽とを有する、家庭用熱電併給システム（コージェネレーションシステム）が提案されている。一般に、家庭用熱電併給システムでは、燃料電池で発電して得た電力を家庭で使用する一部の電力負荷（例えば、電化製品）に供給するとともに、貯湯槽の温水を家庭内の給湯機器や床暖房等の熱利用機器に供給するように構成されている。

このような熱電併給システムには、燃料電池の発電量を設定したり貯湯槽の湯量を確認したりするためのユーザーインターフェースとして、操作表示パネルが設けられている。例えば、特許文献１に記載のコージェネレーションシステムに備えられた操作表示パネルには、システムの運転と運転の停止を指示する運転／停止スイッチや燃料電池の発電モードを切り替える発電モードスイッチ等を備えた操作部と、発電モード、発電量、電力負荷で使用している使用電力、貯湯槽の貯湯量、時刻並びにシステムの異常等が表示される表示部とが設けられている。一般に、ユーザーが燃料電池の所定期間（例えば、１日）の発電計画を建てて設定することはなく、予め単数又は複数の発電計画が発電モードとしてシステムに登録されており、ユーザーはこれらの発電モードのなかからユーザーの生活パターンに相応しいものを操作表示パネルで選択して設定するように構成されている。
特開２００３−２２９１５９号公報

ところで、特許文献１に記載のコージェネレーションシステムにおいては、システムに予め登録されている発電モードは、典型的なユーザーの生活パターンに基づいて定められたものであるから、これらの発電モードで全てのユーザーに対して好適な発電計画を提供することはできない。そこで、各発電モードについてサブメニューを設け、サブメニューで当該発電モードの発電計画を微調整することによって、ユーザーの生活パターンに適した発電計画を設定できるように構成することも考え得る。それであっても、ユーザーの需要は多様であり、その全ての需要に応える発電モードとそのサブメニューを供給することは困難である。

一方で、個々のユーザーにとっては多種多様な発電モードは必ずしも必要でなく、そのユーザーの生活パターンに合った電力と熱とを供給する幾つかの発電モードがあれば十分である。そのうえ、多種多様な発電モードがシステムに登録されていても、ユーザーが、各発電モードについて電力と熱との供給量を理解したうえで、自己の生活パターンに相応しい発電モードをマニュアル等を逐次確認することなく速やかに選択することは難しい。

つまり、効率的且つユーザーの需要に応じた発電を行うためには、多種多様な発電モードをシステムに登録しておくことが望ましいが、このような場合には、多種多様な発電モードから自己の生活パターンに相応しい発電モードをユーザー自身が選択して設定することは困難であり、ユーザーインターフェースの操作性に課題が残る。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであって、ユーザーが自己の生活パターンに合った電力量と熱量（湯量）との指示を簡易に入力することができ、この入力された指示を燃料電池の発電計画の策定に反映させることができる、ユーザーフレンドリーなインターフェースを備えた熱電併給システムを提供することを目的とする。

本発明の熱電併給システムは、発電機と、前記発電機の排熱をユーザーに利用させるための熱利用機器と、ユーザーが所定期間におけるユーザーの消費予定電力量及び消費予定熱量をアナログ的に更新するための入力部と、前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量を示す指標を１つの画面に表示するとともに、前記入力部によって入力される前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量に応じて前記画面上の前記指標の位置を設定する表示部と、前記入力部による入力が確定した時点における値を前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量として設定する設定部とを有する消費予定量設定器と、前記消費予定量設定器によって設定された前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量に基づいて前記発電機の発電計画を作成する発電計画器と、前記発電計画に基づいて前記発電機の動作を制御する運転制御器とを、備えているものである。

かかる構成の熱電併給システムでは、１つの画面に示された指標の位置により消費予定電力量及び消費予定熱量が示されるので、ユーザーはこれを視認して発電計画を直感的に把握することができる。そして、画面に表示された消費予定電力量及び消費予定熱量を表す指標の位置をアナログ的に変化させることにより、消費予定電力量及び消費予定熱量の値を更新して、発電計画を再設定することができる。つまり、ユーザーの生活パターンと運転モードとの繋がりを考慮する必要なく、また、運転モードに制約を受けることなく、ユーザーは自己の生活パターンに合った電力量（消費予定電力量）と熱量（消費予定熱量）との指示を直感的に簡易に入力することができ、この入力された指示を燃料電池の発電計画の策定に反映させることができる。

また、本発明は、前記熱電併給システムに、電力負荷量履歴及び熱負荷量履歴を保持する履歴記憶器を更に備え、前記発電計画器は、前記履歴記憶器に保持された前記電力負荷量履歴及び前記熱負荷量履歴に基づき前記所定期間における前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量を予測し、前記消費予定量設定器の前記表示部は、前記画面上の前記予測された消費予定電力量及び前記予測された消費予定熱量に対応した位置に前記指標を予め表示するように構成されているものである。

前記熱電併給システムにおいて、前記熱利用機器は、前記発電機で発生した熱を温水として貯える貯湯槽としてよい。前記貯湯槽は、例えば、積層沸き挙げ方式のものを採用することができ、この場合、前記貯湯槽の下部にある低温の貯湯水が、貯湯水流路を通じるうちに該貯湯水流路に設けられた熱交換器にて発電機で発生した熱と熱交換されることにより加温されて、前記貯湯槽の上部に戻される。さらに、前記貯湯水流路には、前記発電機で発電された電力の供給を受けて該貯湯水流路を通じる低温の貯湯水を加熱する補助ヒータを設けることが望ましい。

前記熱電併給システムにおいて、前記消費予定量設定器の前記表示部は、電力量に対応する第一の軸と、熱量に対応する第二の軸とを有する二次元座標グラフを表示するとともに、前記二次元座標グラフ上に前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量を示す１つの前記指標を表示するように構成することができる。

この場合、前記消費予定量設定器の前記表示部は、前記二次元座標グラフ上に前記発電機の発電電力量と前記熱利用機器で回収される熱量との関係を示す線を表示するように構成することがよい。

また、前記熱電併給システムにおいて、前記消費予定量設定器の前記表示部は、第一のスライドバー及び第二のスライドバーを前記画面に表示するとともに、前記第一のスライドバー上に前記消費予定電力を示す指標として第一のスライダを表示し、前記第二のスライドバー上に前記消費予定熱量を示す指標として第二のスライダを表示するように構成することができる。

この場合、前記消費予定量設定器の前記表示部は、前記第一のスライドバー上に前記発電機の発電電力量の上限及び下限を表示し、前記第二のスライドバー上に前記熱利用機器で回収される熱量の上限及び下限を表示するように構成することがよい。

さらに、前記消費予定量設定器の前記表示部は、前記発電機の発電量と前記熱利用システムの回収熱量との関係に基づいて、前記第一のスライダと前記第二のスライダとが連動するように構成することが望ましい。

そして、前記消費予定量設定器の前記表示部は、前記指標が、前記発電機の発電電力量と前記熱利用機器で回収される熱量との関係に基づいて定まる範囲内で移動できるように構成することがよい。

また、前記熱電併給システムにおいて、前記消費予定量設定器の前記入力部は、ユーザーが接触または押圧した前記画面上の位置を特定する位置特定部と、前記特定された位置に基づき前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量の値を特定し特定された値で前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量を更新する数値取得部とを備えることができる。

本発明は、以下に示すような効果を奏する。

本発明に係る熱電併給システムでは、ユーザーが自己の生活パターンに合った電力量と熱量（湯量）との指示を簡易に入力することができ、この入力された指示を燃料電池の発電計画の策定に反映させることができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複説明を省略する。

実施の形態１

本発明の実施の形態１について説明する。まず、本実施の形態に係る熱電併給システムの構成について図１を用いて説明する。図１は本実施の形態に係る熱電併給システムの概略構成を示す機能ブロック図である。

［熱電併給システム２０の構成］
本発明に係る熱電併給システム２０は、発電機と、前記発電機の排熱をユーザーに利用させるための熱利用機器と、システム全体をコントロールする電子制御ユニット６０と、システムの運転状態を表示するとともにシステムの運転を操作する操作表示パネル７０と、熱電併給システム２０の発電計画を策定し設定する発電計画設定装置１９とを備えている。本実施の形態では、前記発電機は、燃料ガスと酸化剤ガスとの供給を受けて電気化学反応により発電する燃料電池４０であり、前記熱利用機器は、熱交換器４２を介して燃料電池４０の発電時に発生した熱を利用して加熱された温水を貯える貯湯槽４４である。

燃料電池４０には、燃料ガス生成装置３４とブロア４１とが接続されている。燃料ガス生成装置３４は、例えば、ガス配管２２から脱硫器を介して供給される都市ガスと図示しない配管により供給される水蒸気とを原料とし、改質器にて都市ガスを水素リッチな改質ガスに改質し、一酸化炭素選択酸化触媒にて前記改質ガス中の一酸化炭素を低減することにより、水素リッチな改質ガス（燃料ガス）を生成するものである。そして、燃料電池４０は、燃料ガス生成装置３４から供給される燃料ガス中の水素と、ブロア４１から供給される酸化剤ガス（ここでは空気）中の酸素とによる電気化学反応によって発電を行う。

また、燃料電池４０には、循環ポンプ４３ａを備えた循環流路４３が設けられ、この循環流路４３を循環する冷却水により燃料電池４０が冷却されている。この冷却水の循環流路４３には熱交換器４２が設けられている。この熱交換器４２において、燃料電池４０を通じたあとの冷却水と貯湯槽４４からポンプ４６ａにより送り出されて貯湯水流路４６を流れている低温水（貯湯水）とが熱交換され、前記低温水は温水となって貯湯槽４４に貯められる。なお、ここで貯湯槽４４は、いわゆる積層沸き挙げ方式のものであり、貯湯槽４４の下部に市水が補給され、貯湯槽４４の下部から低温の貯湯水が取り出され、貯湯水流路４６で昇温されて貯湯槽４４の上部に戻される。この貯湯槽４４に貯えられた温水が、給湯機器や床暖房システム等の温水の熱を利用する機器（熱負荷３１）に供給されることにより、燃料電池４０の排熱がユーザーに利用されることとなる。

上述の貯湯水流路４６には補助ヒータ４５が備えられており、燃料電池４０で発生した熱では十分な量の温水が得られない場合に、貯湯水流路４６を流れている低温水が補助ヒータ４５で加熱されて貯湯槽４４に供給される。この補助ヒータ４５は後述するようにＤＣ／ＤＣコンバータ５９に接続されていて、該ＤＣ／ＤＣコンバータ５９の出力電圧が電子制御ユニット６０により制御されて補助ヒータ４５の消費電力が制御される。

燃料電池４０の図示しない出力端子は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２とインバータ５４とを介して、商用電力網１０に連係点１３において接続されている。この連係点１３には電力負荷１６が接続されている。かかる構成により、燃料電池４０からの直流電力は、所望の直流電力に変換され、さらに、商用電力網１０と同位相の交流電力に変換されたうえで、商用電力網１０と系統連係しながら電力負荷１６へ供給される。なお、インバータ５４と連係点１３との間、商用電力網１０と連係点１３との間、連係点１３と電力負荷１６との間には、それぞれ遮断器５５，１４，１８が設けられている。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２の出力側には、ＤＣ／ＤＣコンバータ５６及びＤＣ／ＤＣコンバータ５９が接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ５６は、システムに含まれるポンプや弁のアクチュエータ、ブロア４１等の補機に直流電力を供給する直流電源として機能している。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５９は、補助ヒータ４５に電力（電圧）を調整しながら供給する可変電流電源として機能している。

電子制御ユニット６０は、熱電併給システム２０全体をコントロールし、操作表示パネル７０を用いてシステムの運転状態を表示させたり、操作表示パネル７０を介して入力された操作を取得したりするものである。この電子制御ユニット６０及び操作表示パネル７０は、電子制御ユニット６０にて所定のプログラムが実行されることにより発電計画設定装置１９として機能することができる。

電子制御ユニット６０は、ＣＰＵ６２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ６２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ６４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ６６と、年月日時分秒を計測するクロック回路６８と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備えている。電子制御ユニット６０には、燃料電池４０の出力端子に取り付けられた電力計５１からの出力電力やインバータ５４内の図示しない電流センサや電圧センサからの出力電流や電圧、負荷電力計５８からの負荷電力、貯湯槽４４に取り付けられた温度センサ４８からの貯湯槽４４で貯湯している温水の温度、同じく貯湯槽４４に取り付けられた水位センサ４９からの貯湯槽４４で貯湯している温水の水位、貯湯槽４４と熱負荷３１との間に設けられた流量センサ３２からの熱負荷３１へ供給される温水の流量、燃料電池４０に取り付けられた図示しない温度センサからの各温度、操作表示パネル７０からの操作信号などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット６０からは、燃料ガス生成装置３４、ブロア４１、循環ポンプ４３ａ、圧送ポンプ４６ａなどへの駆動信号や、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２、ＤＣ／ＤＣコンバータ５６、及びＤＣ／ＤＣコンバータ５９への制御信号、インバータ５４へのスイッチング制御信号、遮断器５５，１４，１８への駆動信号、操作表示パネル７０への表示画像信号などが出力ポートを介して出力されている。

操作表示パネル７０は、熱電併給システム２０のユーザーインターフェースであって、システムの運転の操作を行なう操作部８１と、システムの運転状態を表示する表示画面８０とにより構成されている。

操作部８１は、例えば、システムの運転と運転の停止を指示する運転／停止スイッチ、表示画面８０の表示のオンオフを切り替える表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチなどがシートスイッチとして設けられており、各スイッチ信号が電子制御ユニット６０の入力ポートに入力されるようになっている。電子制御ユニット６０では、入力された各スイッチ信号に基づいてシステム、特に燃料電池４０の運転が制御される。

また、表示画面８０は、ディスプレイモニタとマトリクス・スイッチ等を組み合わせて成るタッチスクリーンであって、電子制御ユニット６０からの表示画像信号に基づいて所定の情報を表示画面８０に表示したり、表示画面８０上の表示に圧力を加えることで入力された位置情報を処理して操作信号を電子制御ユニット６０に入力したりすることができる。

表示画面８０には、燃料電池４０の発電モードや、電力負荷１６で使用している使用電力、貯湯槽４４の貯湯量、時刻、及びシステムの異常等が、同時に又は切り替わって表示される。これに加え、表示画面８０は、発電計画設定装置１９の情報出力手段及び情報入力手段として機能し、発電計画を設定する際に、所定期間における消費予定電力量及び消費予定熱量がアナログ的に、つまり、絵やグラフ等の図示により連続的に変化できるように表される。さらに、表示画面８０に表示された消費予定電力量及び消費予定熱量は、ユーザーが表示画面８０を操作することにより、その値を更新することができる。

［発電計画設定装置１９］
ここで、発電計画設定装置１９の構成について、図２〜図６を用いて説明する。図２は熱電併給システムの発電計画装置の構成を示すブロック図、図３は履歴データの一例を示す図、図４は燃料電池での発熱量と熱量との関係を示す図、図５は実施の形態１に係る操作表示パネルに示される画像の一例を示す図、図６は実施の形態１に係る操作表示パネルに示される画像の変形例を示す図である。

発電計画設定装置１９は、電力負荷量履歴及び熱負荷量履歴を保持する履歴記憶器７１と、ユーザーが所定期間におけるユーザーの消費予定電力量及び消費予定熱量を設定する消費予定量設定器７２と、消費予定電力量及び消費予定熱量に基づいて発電システム２１の発電計画を作成する発電計画器７３と、発電計画に基づいて発電システム２１の動作を制御する運転制御器７４とを備えている。前述の通り、履歴記憶器７１、消費予定量設定器７２、発電計画器７３、及び運転制御器７４としての機能は、電子制御ユニット６０及び操作表示パネル７０を用い該電子制御ユニット６０のＣＰＵ６２でＲＯＭ６４に格納された所定のプログラムを実行することによって実現されている。但し、発電計画設定装置１９として、電子制御ユニット６０及び操作表示パネル７０と別途独立したコンピュータを備えることもできる。

［履歴記憶器７１］
履歴記憶器７１は、電力負荷量履歴及び熱負荷量履歴を作成し保持する手段であって、履歴作成部７１ａと、履歴解析部７１ｂと、履歴格納部７１ｃとを有している。

履歴記憶器７１の履歴作成部７１ａは、発電システム２１から所定単位時間ごとの家庭内の消費電力、消費熱量、燃料電池４０の発電電力量、及び燃料電池４０の発電に伴って発生した熱のうちの回収熱量等を取得し、これらの総和計算や単位変換などを行って、所定単位時間ごとの履歴実録データとして履歴格納部７１ｃに格納する。所定単位時間ごとの家庭内の消費電力は、負荷電力計５８からの負荷電力に基づいて得られる。消費熱量は、流量センサ３２からの熱負荷３１へ供給される温水の流量を用いて演算することにより得られる。燃料電池４０の発電電力量は、電力計５１からの出力電力に基づいて得られる。回収熱量は、温度センサ４８からの貯湯槽４４で貯湯している温水の温度と、水位センサ４９からの貯湯槽４４で貯湯している温水の水位とに基づいて演算することにより得られる。

本実施の形態において履歴作成部７１ａは、１分毎の家庭内の消費電力（Wm）、消費熱量(Joule/m)、燃料電池４０の発電電力量（Wm）、回収熱量(Joule/m)等の計測値を取得し、総和計算や単位変換などを行い、１分毎の履歴実録データとして履歴格納部７１ｃに格納する。但し、履歴実録データの単位時間、即ち、データを記録する周期は１分に限定されず、履歴実録データを処理するＣＰＵのパワーや履歴実録データを保存する履歴格納部７１ｃの記憶容量等のハード的なリソースや発電制御とのトレードオフを考慮して、単位時間を１秒や２０分に変更しても構わない。

このようにして作成された履歴実録データは、図３に示すように、ヘッダと、データ本文とで構成されている。ヘッダには、例えば、年月日、曜日、その日の属性（平日，祝日を示す）、その日の発電電力量（Wh，毎分の発電電力の累積量）、家庭内での消費電力量（Wh，毎分の消費電力の累積量)、熱電併給システム２０で発電に伴い発生した熱のうち回収できた熱量（Joule）、家庭内で消費された消費熱量（Joule）等が含まれている。一方、データ本文の各カラムには、例えば、００時００分秒から２３時５９分までの毎分の発電電力（Wm）、消費電力（Wm）、回収熱量(Joule/m)、消費熱量(Joule/m)等のデータが含まれている。

履歴記憶器７１の履歴解析部７１ｂは、履歴格納部７１ｃに蓄積されている履歴実録データを整理、解析し、履歴データを作成して履歴格納部７１ｃに格納する。

履歴解析部７１ｂは、保存された履歴実録データを曜日と日の属性の組合せ（曜日，日の属性）ごとに分類し、その分類毎に１分毎のデータの平均値を算出して、代表データとする。例えば、(月曜日，平日）の毎分の計測値の平均値を、(月曜日，平日）の代表データとする。なお、平均値の算出時には代表データのヘッダと履歴実録データのヘッダとの比較を行い、その乖離度が所定の値(例えば、２０％とする。但し、この数字に拘るものではない。）を超える場合には、特異なケースを削除するために、平均値の算出に用いないようにすることが望ましい。また、履歴解析部７１ｂは、代表データの毎分の発電電力(Wm)、消費電力（Wm）、回収熱量(Joule/m)、消費熱量(Joule/m)をそれぞれ総和して、代表データの１日の発電電力量(Wh)、消費電力量(Wh)、回収熱量(Joule)、消費熱量(Joule)を算出する。

そして、履歴解析部７１ｂは、曜日と日の属性の組合せで分類された代表データと、代表データの１日の発電電力量(Wh)、消費電力量(Wh)、回収熱量(Joule)、及び消費熱量(Joule)とを含む履歴データを作成し、この履歴データを履歴格納部７１ｃに格納する。このように、履歴データには、電力負荷量履歴として代表データと該代表データの１日の発電電力量(Wh)及び消費電力量(Wh)が含まれ、熱負荷量履歴として代表データと該代表データの１日の回収熱量(Joule)及び消費熱量(Joule)が含まれている。

［発電計画器７３］
発電計画器７３は、需要予測部７３ａと、第一の発電計画を作成する発電計画作成部７３ｂと、第一の発電計画を補正した第二の発電計画を作成する発電計画補正部７３ｃと、第二の発電計画を調整する発電計画調整部７３ｄと、発電計画を格納する発電計画格納部７３ｅとを有する。

発電計画器７３の需要予測部７３ａは、履歴記憶器７１の履歴格納部７１ｃに格納されている履歴データに基づいて当日の消費予定電力量Ｐと消費予定熱量Ｊとを算出する。ここで需要予測部７３ａは、履歴記憶器７１の履歴格納部７１ｃに格納されている履歴データのなかから、予測当日と同じ属性、曜日の履歴データを読み出し、この履歴データを元に統計解析の手法を用いて、当日の消費予定電力量Ｐと消費予定熱量Ｊとを算出する。算出された当日の消費予定電力量Ｐと消費予定熱量Ｊとは、需要予測部７３ａから発電計画作成部７３ｂに渡される。なお、統計解析の手法についてはここでは詳細に触れないが、一般に知られている移動平均法、指数平滑法などの手法などによって需要予測をする方法が用いられる。

発電計画器７３の発電計画作成部７３ｂは、当日の消費予定電力量Ｐと、消費予定熱量Ｊと、これらが算出された履歴データの代表データとに基づいて当日の第一の発電計画を作成する。作成された第一の発電計画は、発電計画として発電計画格納部７３ｅに格納される。ここで発電計画作成部７３ｂは、消費予定電力量Ｐに基づき、１分毎の消費予定電力量と定格出力電力（例えば、１０００Ｗ）と比較して小さい方を１分毎の発電電力量（Ｗ）として決定していき、終日の発電電力量（Wh）を決定する。そして、発電計画作成部７３ｂは、例えば、図４に示すような発電電力量と回収熱量との関係を示すグラフを参照して、決定した発電電力量から回収可能な熱量を算出し、毎分の回収熱量と終日の回収熱量とを決定する。このようにして決定された発電電力量と回収熱量とから導き出される１０分毎の発電電力量(Wh)を１日分まとめたものが、当日の第一の発電計画である。

発電計画器７３の発電計画補正部７３ｃは、消費予定量設定器７２にて新たに消費予定電力量と消費予定熱量とが設定された場合に、これらの値と第一の発電計画とに基づいて、第一の発電計画を補正した第二の発電計画を作成する。作成された第二の発電計画は、発電計画補正部７３ｃから発電計画調整部７３ｄに渡される。

ここで発電計画補正部７３ｃは、消費予定電力量Ｐと新たに設定された消費予定電力量(以下、「新消費予定電力量Ｐ_１」という)とを比較して、消費予定電力量Ｐの方が小さい場合（Ｐ_１＞Ｐ）は、第一の発電計画で定格発電量に満たない時刻の発電電力量を増やして、新消費予定電力量Ｐ_１を満たすようにする。このとき発電計画調整部７３ｄは、定格発電量に満たない時刻ｉを抽出し、時刻ｉの定格発電量と消費予定電力量Ｐｉの差分ΔＰｉを、時刻ｉの消費予定電力量Ｐｉに加算する。なお、定格発電量に満たない時刻を抽出する際に、定格発電量に達している時刻に隣接している時刻から選択することが好ましい。そして、『ΔＰ＝新消費予定電力量Ｐ_１−消費予定電力量Ｐ』として、ΔＰ＝ΣＰｉ（ｉ＝０，１，２，３，・・・）を満たすように、第二の発電計画を作成する。

一方、発電計画補正部７３ｃは、消費予定電力量Ｐと新消費予定電力量Ｐ_１とを比較して、消費予定電力量Ｐの方が大きい場合（Ｐ＞Ｐ_１）は、第一の発電計画の毎分の発電電力量Ｐｉを削減し、新消費予定電力量Ｐ_１を満たすようにする。このとき、このとき発電計画調整部７３ｄは、発電停止予定時刻(ここでは２４時とする)から時間を遡って発電電力量Ｐｉを削減していき、ΔＰ＝ΣＰｉ（ｉ＝０，１，２，３，・・・）を満たすように、第二の発電計画を作成する。

発電計画調整部７３ｄは、上述のように作成された第二の発電計画に基づいて回収熱量を算出し、算出された回収熱量と新たに設定された消費予定熱量（以下、「新消費予定熱量Ｊ_１」という）を比較し、新消費予定熱量Ｊ_１の方が大きい場合は、発電電力量をさらに増やして、新消費予定電力量Ｐ_１からの余剰分を熱に変換して、不足分の熱量を補填するように、第二の発電計画を調整する。このとき発電計画調整部７３ｄは、『ΔＪ＝新消費予定熱量Ｊ_１−算出された回収熱量』として、ΔＪを電力量に変換した値を新消費予定電力量Ｐ_１に加算し、発電計画補正部７３ｃは、この調整量を含む消費予定電力量に基づいて上記と同様に第二の発電計画を作成する。

そして、発電計画調整部７３ｄは、発電計画補正部７３ｃにて作成された第二の発電計画が上述したような調整が不要な状態にあると判断すれば、この第二の発電計画を発電計画として発電計画格納部７３ｅに格納する。なお、「調整が不要な状態」とは、発電計画補正部７３ｃにより作成された第二の発電計画が調整不要な場合と、第二の発電計画に発電計画調整部７３ｄにより適当な調整が加えられた場合とがある。

［運転制御器７４］
運転制御器７４は、発電計画器７３の発電計画作成部７３ｂで策定された当日の発電計画を発電計画格納部７３ｅから読み出し、この発電計画に基づいて燃料電池４０を含む発電システム２１の動作を制御する手段である。運転制御器７４は、例えば、燃料電池４０の発電電力量を制御するインバータ５４及びＤＣ／ＤＣコンバータ５９の制御手段である。

［消費予定量設定器７２］
消費予定量設定器７２は、所定期間におけるユーザーの消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊを発電計画器７３に設定する手段であって、表示部７２ａと、入力部７２ｂと、設定部７２ｃとを備えている。

消費予定量設定器７２の表示部７２ａは、消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊを示す指標を表示画面８０に表示するための表示画像信号を作成し、この表示画像信号を操作表示パネル７０へ出力する。ここで表示部７２ａは、発電計画器７３の需要予測部７３ａ又は発電計画格納部７３ｅから当日の消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊを読み出して、或いは入力部７２ｂから消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊを受け取って、消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊを示す指標を１つの表示画面８０に表示するための表示画像信号を作成して、この表示画像信号を操作表示パネル７０に出力する。前記表示画像信号には、発電システム２１から取得した情報に基づいて現時点で供給可能な電力量及び熱量を示す指標を示す情報も含まれている。

上述のようにして操作表示パネル７０の表示画面８０に表示された消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊの値はグラフや図の中の指標として示されている。但し、このような消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊのアナログ的な表示に加えて、数値等でデジタル的に消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊを表示することもできる。

図５は、操作表示パネル７０の表示画面８０に表示された消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊを示している。表示画面８０には、電力量に対応する第一の軸と、熱量に対応する第二の軸とを有する二次元座標グラフ３３が示され、この二次元座標グラフ３３上に消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊを表す指標として目標点Ｇが示されている。また、前記二次元座標グラフ３３には、現時点で供給可能な電力量及び熱量を表す指標として開始点Ｓが示されている。

さらに、前記二次元座標グラフ３３には、燃料電池４０の発電電力量と貯湯槽４４での回収熱量との関係を示すボーダーライン３５が示されている。このボーダーライン３５は、例えば、図４に示すような発電システム２１での発電量と供給熱量との関係に基づいて定められるものである。なお、燃料電池４０の発電量と供給熱量はおおよそ一次直線で示される相関関係を有し、熱電併給システム２０における燃料電池４０の発電電力量と貯湯槽４４での回収熱量との関係も、おおよそ一次直線で表すことができる。そして、このボーダーライン３５を超えて消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊを設定することができないように表示画像信号が構成されている。つまり、熱電併給システム２０では発電に伴って発生する熱を回収するので、燃料電池４０の発電効率に依存する電熱比が所定値を上回る部分（ボーダーライン３５よりも上側の移動禁止区域）には目標点Ｇを移動させることができない。

消費予定量設定器７２の入力部７２ｂは、所定期間におけるユーザーの消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊをアナログ的に更新する。つまり、ユーザーが操作表示パネル７０を操作することによって、操作表示パネル７０の表示画面８０に示されている消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊのいずれか一方又は両方を、アナログ的に、即ち、連続的に変化しうる物理量として更新できる。具体的には、消費予定量設定器７２の入力部７２ｂは、操作表示パネル７０から受け取った操作信号に基づき、ユーザーが接触または押圧した表示画面８０上の位置を特定する位置特定機能と、前記特定された位置に基づき消費予定電力量及び消費予定熱量の値を特定し、この値で表示画面８０に表示されている消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊを更新する数値取得機能とを備えている。

図５に示すように、表示画面８０に表示された二次元座標グラフ３３上に目標点Ｇとして消費予定電力量Ｐと消費予定熱量Ｊとが示されている状態で、表示された目標点Ｇをユーザーが加圧し、加圧した状態を維持しながらボーダーライン３５以下の範囲にその加圧位置を移動させると、操作表示パネル７０は、最後に加圧された部分の位置情報を処理して作成した操作信号を入力部７２ｂに入力する。そして、消費予定量設定器７２の入力部７２ｂは、操作表示パネル７０から受け取った操作信号に基づき、ユーザーが接触または押圧した表示画面８０上の位置を特定して、消費予定電力量Ｐと消費予定熱量Ｊとの新たな値を取得する。続いて、入力部７２ｂは、取得した消費予定電力量Ｐと消費予定熱量Ｊとの新たな値を表示部７２ａに渡す。消費予定電力量Ｐと消費予定熱量Ｊとの新たな値を受け取った表示部７２ａは、表示画面８０に新たな消費予定電力量Ｐと新たな消費予定熱量Ｊを示す目標点Ｇを表示させる表示画像信号を作成し、操作表示パネル７０に出力する。これにより、表示画面８０に表示された二次元座標グラフ３３上の目標点Ｇの位置が更新され、表示画面８０上ではあたかもユーザーが目標点Ｇをドラッグ＆ドロップで移動させたかのうように見える。このようにして、表示画面８０に表示された二次元座標グラフ３３上の目標点Ｇを移動させることによって、消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊのいずれか一方又は両方を、アナログ的に、即ち、連続的に変化しうる物理量として更新することができる。

消費予定量設定器７２の設定部７２ｃは、操作表示パネル７０の表示画面８０に目標点Ｇが表示されてから、新たな入力が所定時間なければ入力が確定したと判断し、入力が確定した時点で表示画面８０に表示された二次元座標グラフ３３上の目標点Ｇに基づいて新消費予定電力量Ｐ_１と新消費予定電力量Ｐ_１とを確定し、これを発電計画器７３に設定する。

ここでは、操作表示パネル７０の操作入力があった後、所定時間経過した否かで、当該操作入力が確定したか否かを判定しているが、本発明はこれには限定されず、操作表示パネル７０の操作入力が確定したか否かを判定できれば、どのような技術を用いてもよい。例えば、図６に示すように、表示画面８０に二次元座標グラフ３３とともに確定ボタン３０を表示して、操作表示パネル７０の操作入力が確定したか否かを確定ボタン３０が押されたか否かで判定してもよい。

［発電計画設定処理の流れ］
ここで、熱電併給システム２０の発電計画設定装置１９による発電計画設定処理の流れを、図７〜図９を用いて説明する。図７は熱電併給システムの発電計画設定処理の流れ図、図８は発電計画補正処理の流れ図、図９は図６に示す変形例の場合の発電計画補正処理の流れ図である。

図７に示すように、発電計画設定処理において、日付が変わると（ステップＳ０１でＹＥＳ）、発電計画器７３の需要予測部７３ａは、履歴記憶器７１の履歴解析部７１ｂに格納されている履歴データのなかから、予測当日と同じ属性、曜日の履歴データを読み出し、この履歴データを元に統計解析の手法を用いて、当日の消費予定電力量Ｐと消費予定熱量Ｊとを算出する（ステップＳ０２）。

続いて、発電計画器７３の発電計画作成部７３ｂは、消費予定電力量Ｐと消費予定熱量Ｊとに基づいて当日の発電計画を作成する（ステップＳ０３）。さらに、発電計画作成部７３ｂは、作成された発電計画を発電計画格納部７３ｅに格納する。これにより、当日の発電計画（第一の発電計画）が設定される（ステップＳ０４）。このようにして発電計画格納部７３ｅに新たな発電計画が設定されると、運転制御器７４は、発電計画格納部７３ｅに格納されている発電計画を読み出し、この発電計画に基づいて燃料電池４０の動作を制御する（ステップＳ０５）。そして、処理はステップＳ０１に戻る。ステップＳ０１では、日付が変わらなければ（ステップＳ０１でＮＯ）、処理はステップＳ０５に戻って発電計画の次の部分を実行する。このようにして日付が変更されるまで、運転制御器７４は所定のサンプリング間隔毎に発電計画を読み出してこれを実行する。

次に、発電計画補正処理について説明する。この発電計画補正処理は、発電計画設定処理と並行して行われる。

図８に示すように、発電計画補正処理において、入力フラグＦがゼロにリセットされたのち（ステップＳ５９）、日付が変わらなければ（ステップＳ６０でＮＯ）、処理はステップＳ６２に進む。一方、日付が変わると（ステップＳ６０でＹＥＳ）、消費予定量設定器７２の表示部７２ａは、消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊを示す目標点Ｇを表示画面８０に表示するための表示画像信号を作成し、この表示画像信号を操作表示パネル７０へ出力する（ステップＳ６１）。これにより、例えば、図５に示すように、表示画面８０に目標点Ｇと開始点Ｓとをプロットした二次元座標グラフ３３が表示される。

次に、表示部７２ａは、ユーザーによる操作表示パネル７０の操作入力を待機する。すなわち、ユーザーによる操作表示パネル７０の操作入力が無い場合（ステップＳ６２でＮＯ）には、確定信号の有無（正確には操作表示パネル７０の操作入力後の確定信号の有無）を判定し（ステップＳ６７）、この場合には確定信号は無いので処理はステップＳ６０に戻り、この場合には日付の変更が無いので処理は再びステップＳ６２に戻る。ユーザーによる操作表示パネル７０の操作入力が有るまで、この処理が繰り返される。そして、ユーザーが操作表示パネル７０を操作することによって、操作表示パネル７０の表示画面８０に示されている消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊのいずれか一方又は両方が更新されると（ステップＳ６２でＹＥＳ）、消費予定量設定器７２の入力部７２ｂは操作表示パネル７０から受けた操作信号に基づいて、消費予定電力量Ｐと消費予定熱量Ｊとの新たな値を取得する（ステップＳ６３）。続いて、入力部７２ｂは、取得した消費予定電力量Ｐと消費予定熱量Ｊとの新たな値が目標点Ｇの可変範囲内であれば（ステップＳ６４でＹＥＳ）、これらの新たな値を表示部７２ａに渡し、これらの新たな値を受け取った表示部７２ａは、表示画面８０に新たな消費予定電力量Ｐと新たな消費予定熱量Ｊを示す目標点Ｇを表示させる表示画像信号を作成し、操作表示パネル７０に出力する（ステップＳ６５）。ここで入力フラグＦを１とし（ステップＳ６６）、処理はステップＳ６２へ戻る。

ユーザーが操作を止めて（ステップＳ６２でＮＯ）、入力フラグＦが１の状態で（ステップＳ６７でＹＥＳ）、所定時間が経過すると（ステップＳ６８でＹＥＳ）、設定部７２ｃは入力が確定したと判断してこの時点で表示画面８０に表示されている二次元座標グラフ３３上の目標点Ｇに基づいて新消費予定電力量Ｐ_１と新消費予定熱量Ｊ_１とを確定し、これを発電計画器７３に設定する（ステップＳ６９）。

発電計画器７３の発電計画補正部７３ｃは、新消費予定電力量Ｐ_１と新消費予定熱量Ｊ_１との値に基づいて、現在の発電計画（第一の発電計画）を補正した第二の発電計画を作成する（ステップＳ７０）。さらに、発電計画器７３の発電計画調整部７３ｄは、第二の発電計画を調整し（ステップＳ７１）、発電計画として発電計画格納部７３ｅに格納する。このように新たな発電計画を設定したのち（ステップＳ７２）、処理はステップＳ５９に戻る。新たな発電計画が設定されると、その時点で運転制御器７４は、発電計画格納部７３ｅに格納されている新たな発電計画を読み出し、この新たな発電計画に基づいて燃料電池４０の動作を制御する。

なお、上述の発電計画補正処理において、図６に示すように、表示部７２ａにて表示画面８０に指標とともに確定ボタン３０及びリセットボタン２９を表示するように表示画面信号が作成される場合には、以下の通り図９に示す流れ図に則った処理が行われる。

前述のステップＳ６１において、表示画面８０に目標点Ｇと開始点Ｓとをプロットした二次元座標グラフ３３とともに、確定ボタン３０及びリセットボタン２９が表示される。そして、操作表示パネル７０の表示画面８０に表示されたリセットボタン２９が操作されて、この操作信号が操作表示パネル７０から入力されたことを受けて（ステップＳ７５でＹＥＳ）、表示部７２ａは、ユーザーによる操作表示パネル７０の操作入力を待機する状態となる。このようにリセットボタン２９が操作されることにより操作入力を待機する構成とすれば、リセットボタン２９が操作されない限り入力が受け付けられないので、誤って操作表示パネル７０が操作されても発電計画が修正されることがない。

また、前述のステップＳ６２でユーザーが操作を止めたのち、入力フラグＦが１の状態で（ステップＳ６７でＹＥＳ）、操作表示パネル７０の表示画面８０に表示された確定ボタン３０が操作されて操作表示パネル７０から入力部７２ｂに確定信号が入力されると（ステップＳ７６）、設定部７２ｃは入力が確定したと判断してこの時点で表示画面８０に表示されている二次元座標グラフ３３上の目標点Ｇに基づいて新消費予定電力量Ｐ１と新消費予定熱量Ｊ１とを確定し、これを発電計画器７３に設定する（ステップＳ６９）。このように確定ボタン３０が操作されることにより入力を確定する構成とすれば、目標点Ｇの位置の変更を選び直すことができるので、入力を誤った値で発電計画が補正されることがない。

［発電計画の発電計画補正例］
ここで、熱電併給システム２０の発電計画設定装置１９にて行われる発電計画の発電計画補正例を、図１０〜図１４を用いて説明する。図１０は実施の形態１に係る操作表示パネルにおいて目標点と新目標点を説明する図、図１１は図１０に示す目標点Ｇを新目標点Ａへ設定したときの発電計画を示す図、図１２は図１０に示す目標点Ｇを新目標点Ｂへ設定したときの発電計画を示す図、図１３は図１０に示す目標点Ｇを新目標点Ｃへ設定したときの発電計画を示す図、図１４は図１０に示す目標点Ｇを新目標点Ｄへ設定したときの発電計画を示す図である。

図１０には、表示画面８０に表された二次元座標グラフ３３上に、消費予定電力量Ｐと消費予定熱量Ｊとが目標点Ｇとして示されている。この二次元座標グラフ３３上には、運転開始時の電力量と熱量との供給可能量を示す開始点Ｓも表されている。

電力負荷量履歴及び熱負荷量履歴に基づいて設定された運転計画に則って熱電併給システム２０が運転されれば、二次元座標グラフ３３上の目標点Ｇで示される電力量と熱量が供給されることとなる。しかしながら、年月日、曜日、及びその日の属性（平日、休日、或いは祝日など）により定まる生活パターンに、当日の生活パターンが当てはまらない場合がある。例えば、旅行で不在の場合や、来客があった場合など、何らかのアクシデント（来客、イベントの発生等）によって生活パターンが突発的に変化することがある。このような場合には、ユーザーが操作表示パネル７０を自身で操作して、現在の運転計画を補正して、ユーザーの当日の生活パターンに合った運転計画を設定する。以下、図１０の二次元座標グラフ３３上に示されている目標点Ｇを、８時に新目標点Ａ〜Ｄのいずれか移動させて、新たに新消費予定電力量Ｐ_１と新消費予定熱量Ｊ_１を設定した場合の、発電計画器７３の発電計画補正部７３ｃ及び発電計画調整部７３ｄで行われる発電計画の補正例について説明する。

まず、目標点Ｇを新目標点Ａに移動させて、新たに新消費予定電力量Ｐ_１と新消費予定熱量Ｊ_１を設定した場合の発電計画の補正例について説明する。

新目標点Ａは、目標点Ｇよりも電力量及び熱量ともに多く、例えば、来客が予定されて湯と電力の需要の増大が見込まれる場合に、目標点Ｇを新目標点Ａに移動させる。例えば、図１１に示すように、発電計画器７３の発電計画補正部７３ｃは、『供給電力増大分ΔＰ＝新消費予定電力量Ｐ_１−消費予定電力量Ｐ』を計算し、これを単位時間毎の供給電力に対して加算していき、第二の発電計画を得る。ここにおいて、１６時の発電量が定格であるので、これに隣接する１５時から遡って、供給電力増大分ΔＰを満たすまで発電量が増加されている。さらに、発電計画調整部７３ｄは、第二の発電計画から回収可能熱量Ｊ’を算出し、新消費予定熱量Ｊ_１との『差分ΔＪ＝回収可能熱量Ｊ’−新消費予定熱量Ｊ_１』を得る。発電計画調整部７３ｄは、この差分ΔＪを補助ヒータ４５で得るために必要な電力量に変換したものを余剰電力量ΔＰ’とし、この余剰電力量ΔＰ’を再度単位時間毎の発電電力に対して加算して発電計画補正部７３ｃに渡す。発電計画補正部７３ｃはこの新消費予定電力量Ｐ_１に余剰電力量ΔＰ’が加算された消費予定電力量に基づいて発電計画を作成し、これを新たに第二の発電計画とする。

次に、目標点Ｇを新目標点Ｂに移動させて、新たに新消費予定電力量Ｐ_１と新消費予定熱量Ｊ_１を設定した場合の発電計画の補正例について説明する。

新目標点Ｂは、目標点Ｇよりも電力量及び熱量が共に少なく、例えば、家族で外泊する場合に、目標点Ｇを新目標点Ｂに移動させる。例えば、図１２に示すように、発電計画器７３の発電計画補正部７３ｃは、『供給電力減少分ΔＰ＝消費予定電力量Ｐ−新消費予定電力量Ｐ_１』を計算し、これを単位時間毎の供給電力に対して減算していき、第二の発電計画を得る。ここにおいて、発電停止時刻(ここでは２４時とする)から、時刻を遡って発電量を減らしている。発電量の減少に応じて供給熱量は当然に抑えられる。

続いて、目標点Ｇを新目標点Ｃに移動させて、新たに新消費予定電力量Ｐ_１と新消費予定熱量Ｊ_１を設定した場合の発電計画の補正例について説明する。

新目標点Ｃは、目標点Ｇよりも電力量が少なく熱量は変わらない場合、例えば、日中に外出して夜には戻る場合に、目標点Ｇを新目標点Ｃに移動させる。この場合には家庭内の電力負荷１６へ供給する電力量を抑えるが、通常通り風呂は使うので、熱量を確保することになる。新目標点Ｃの位置は外出から帰宅する時間は早い場合（＝家にいる時間が長くなる場合）はより高い位置としたり、帰宅する時間遅い場合（＝家にいる時間が短くなる場合）はより低い位置としたり調整することができる。

例えば、図１３に示すように、発電計画器７３の発電計画補正部７３ｃは、『供給電力減少分ΔＰ＝消費予定電力量Ｐ−新消費予定電力量Ｐ_１』を計算し、これを単位時間毎の供給電力に対して減算していき、第二の発電計画を得る。さらに、発電計画調整部７３ｄは、第二の発電計画から回収可能熱量Ｊ’を算出し、『新消費予定熱量Ｊ_１との差分ΔＪ＝新消費予定熱量Ｊ_１−回収可能熱量Ｊ’』を得る。発電計画調整部７３ｄは、この差分ΔＪを補助ヒータ４５で得るために必要な電力量に変換したものを余剰電力量ΔＰ’とし、この余剰電力量ΔＰ’を再度単位時間毎の発電電力に対して加算して、発電計画補正部７３ｃに渡す。発電計画補正部７３ｃはこの新消費予定電力量Ｐ_１に余剰電力量ΔＰ’が加算された消費予定電力量に基づいて発電計画を作成し、これを新たに第二の発電計画とする。

最後に、目標点Ｇを新目標点Ｄに移動させて、新たに新消費予定電力量Ｐ_１と新消費予定熱量Ｊ_１を設定した場合の発電計画の補正例について説明する。

新目標点Ｄは、目標点Ｇよりも電力量が変わらず熱量が多い場合、例えば、当日は特にイベントがなく普段と変わらない一日であるが、夜にはゆったりとお湯を多めに使ってお風呂に入りたい場合に、目標点Ｇを新目標点Ｄに移動させる。例えば、図１４に示すように、発電計画器７３の発電計画補正部７３ｃは、新消費予定熱量Ｊ_１との『差分ΔＪ＝新消費予定熱量Ｊ_１−消費予定熱量Ｊ』を得る。この差分ΔＪを補助ヒータ４５で得るために必要な電力量に変換したものを余剰電力量ΔＰ’とし、この余剰電力量ΔＰ’を単位時間毎の発電電力に対して加算することによって得られた発電計画を、第二の発電計画とする。ここにおいて、定格運転の時刻に隣接した時刻から遡って、発電電力を上げるように加算することが発電効率の点で有利である。

上述のように、本実施の形態に係る熱電併給システム２０では、通常の生活パターンと異なる一日であることが見込まれるとき、履歴データから予測された目標点Ｇ（消費予定電力量Ｐ，消費予定熱量Ｊ）をその異なる生活パターンで必要となりそうな新目標点（新消費予定電力量Ｐ_１，新消費予定熱量Ｊ_１）へ、ユーザーが操作表示パネル７０の表示画面８０上で移動させるだけで、新たな発電計画の策定に反映させることができる。このとき、ユーザーに求められる操作は非常に直感的で簡単なものであり、さらに、ユーザーは表示部の画面に指標により示された発電量及び湯量を視認して、現在の運転状態、履歴に基づいて提案された運転計画、及び変更された発電計画を直感的に把握することができる。しかも、従来採用されているような運転モードとユーザーの生活パターンとの繋がりを考慮する必要なく、また、運転モードに制約を受けることがない。つまり、熱電併給システム２０は、ユーザーが理解しやすく使いやすいユーザーフレンドリーなインターフェースを備えている。また、本実施の形態では、熱量を補うために補助ヒータ４５を活用することにより、電力の消費量とは切り離して熱量の供給量を計画することができる。これにより、ユーザーによる目標点Ｇの設定の自由度が向上する。

実施の形態２

本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態に係る熱電併給システム２０では、前述の実施の形態１と比較して、表示画面８０に表示される消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊ（又は、新消費予定電力量Ｐ_１及び新消費予定熱量Ｊ_１）を示す指標の表示形態が異なり、他は共通している。そこで、以下では、消費予定電力量Ｐ及び消費予定熱量Ｊ（又は、新消費予定電力量Ｐ_１及び新消費予定熱量Ｊ_１）を示す指標の表示形態について説明し、他の部分の説明は省略する。

図１５は実施の形態２に係る操作表示パネルに示される画像の一例を示す図、図１６は実施の形態２に係る操作表示パネルに示される画像の変形例を示す図である。

図１５に示すように、電力量を示す第一のスライドバー３６と熱量を示す第二のスライドバー３７とが操作表示パネル７０の表示画面８０に表示され、第一のスライドバー３６上に消費予定電力量Ｐを示す指標として第一のスライダ３８が表示され、第二のスライドバー３７上に消費予定熱量Ｊを示す指標として第二のスライダ３９が表示されている。第一のスライドバー３６の上端と下端とにより燃料電池４０の発電電力量の上限と下限とがそれぞれ示され、第二のスライドバー３７の上端と下端とにより貯湯槽４４で回収される回収熱量の上限と下限とがそれぞれ示されている。

熱電併給システム２０では発電に伴って発生する熱を回収するので、燃料電池４０の発電効率に依存する電熱比が所定値を上回る部分においては、新消費予定電力量Ｐ_１又は新消費予定熱量Ｊ_１を設定することはできない。

従って、ユーザーが操作表示パネル７０の表示画面８０に表示された発電量を示す第一のスライダ３８を「多め」の方向に移動させた場合には、これに伴って熱量を示す第二のスライダ３９も「多め」の方向に移動させるように、消費予定量設定器７２の表示部７２ａで表示画像信号が作成されて、表示画面８０の表示が更新される。同様に、ユーザーが操作表示パネル７０の表示画面８０に表示された熱量を示す第二のスライダ３９を「控えめ」の方向に移動させた場合には、これに伴って発電量を示す第一のスライダ３８も「控えめ」の方向に移動させるように、消費予定量設定器７２の表示部７２ａで表示画像信号が作成されて、表示画面８０の表示が更新される。

一方、ユーザーが操作表示パネル７０の表示画面８０に表示された発電量を示す第一のスライダ３８を「控えめ」の方向に移動させた場合には、熱量を示す第二のスライダ３９はこれに連動させないで、表示画面８０の表示が更新される。同様に、ユーザーが操作表示パネル７０の表示画面８０に表示された熱量を示す第二のスライダ３９を「多め」の方向に移動させた場合には、発電量を示す第一のスライダ３８はこれに連動させないで、表示画面８０の表示が更新される。

なお、図１６に示すように、上記実施の形態１に示した二次元座標グラフ３３と、この実施の形態２に示す第一のスライドバー３６及び第二のスライドバー３７を、１つの表示画面８０に同時に表示させることもできる。また、第一のスライドバー３６及び第二のスライドバー３７に加えて表示画面８０に確定ボタンを表示するようにして、上述の実施の形態１の変形例と同様に、操作表示パネル７０の操作入力が確定したか否かを、表示画面８０の確定ボタンが押されたか否かで判定するように構成してもよい。

本発明は、発電機と、前記発電機の排熱をユーザーに利用させるための熱利用機器とを備えた熱電併給システムにおいて、前記発電機の発電計画を設定するためのユーザーインターフェースとして有用である。

本実施の形態に係る熱電併給システムの概略構成を示す機能ブロック図である。 熱電併給システムの発電計画装置の構成を示すブロック図である。 履歴データの一例を示す図である。 燃料電池での発熱量と熱量との関係を示す図である。 実施の形態１に係る操作表示パネルに示される画像の一例を示す図である。 実施の形態１に係る操作表示パネルに示される画像の変形例を示す図である。 熱電併給システムの発電計画設定処理の流れ図である。 発電計画補正処理の流れ図である。 図６に示す変形例の場合の発電計画補正処理の流れ図である。 実施の形態１に係る操作表示パネルにおいて目標点と新目標点を説明する図である。 図１０に示す目標点Ｇを新目標点Ａへ設定したときの発電計画を示す図である。 図１０に示す目標点Ｇを新目標点Ｂへ設定したときの発電計画を示す図である。 図１０に示す目標点Ｇを新目標点Ｃへ設定したときの発電計画を示す図である。 図１０に示す目標点Ｇを新目標点Ｄへ設定したときの発電計画を示す図である。 実施の形態２に係る操作表示パネルに示される画像の一例を示す図である。 実施の形態２に係る操作表示パネルに示される画像の変形例を示す図である。

符号の説明

１６ 電力負荷
１９ 発電計画設定装置
２０ 熱電併給システム
２９ リセットボタン
３０ 確定ボタン
３１ 熱負荷
３３ 二次元座標グラフ
３５ ボーダーライン
３６ 第一のスライドバー
３７ 第二のスライドバー
３８ 第一のスライダ
３９ 第二のスライダ
４０ 燃料電池
４２ 熱交換器
４４ 貯湯槽
４５ 補助ヒータ
６０ 電子制御ユニット
７０ 操作表示パネル
７１ 履歴記憶器
７１ａ 履歴作成部
７１ｂ 履歴解析部
７１ｃ 履歴格納部
７２ 消費予定量設定器
７２ａ 表示部
７２ｂ 入力部
７２ｃ 設定部
７３ 発電計画器
７３ａ 需要予測部
７３ｂ 発電計画作成部
７３ｃ 発電計画補正部
７３ｄ 発電計画調整部
７３ｅ 発電計画格納部
７４ 運転制御器
８０ 表示画面
８１ 操作部

Claims (10)

1. 発電機と、
   前記発電機の排熱をユーザーに利用させるための熱利用機器と、
   ユーザーが所定期間におけるユーザーの消費予定電力量及び消費予定熱量をアナログ的に更新するための入力部と、前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量を示す指標を１つの画面に表示するとともに、前記入力部によって入力される前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量に応じて前記画面上の前記指標の位置を設定する表示部と、前記入力部による入力が確定した時点における値を前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量として設定する設定部とを有する消費予定量設定器と、
   前記消費予定量設定器によって設定された前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量に基づいて前記発電機の発電計画を作成する発電計画器と、
   前記発電計画に基づいて前記発電機の動作を制御する運転制御器とを、
   備えている熱電併給システム。
2. 電力負荷量履歴及び熱負荷量履歴を保持する履歴記憶器を更に備え、
   前記発電計画器は、前記履歴記憶器に保持された前記電力負荷量履歴及び前記熱負荷量履歴に基づき前記所定期間における前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量を予測し、
   前記消費予定量設定器の前記表示部は、前記画面上の前記予測された消費予定電力量及び前記予測された消費予定熱量に対応した位置に前記指標を予め表示するように構成されている、
   請求項１に記載の熱電併給システム。
3. 前記熱利用機器は、前記発電機で発生した熱を温水として貯える貯湯槽である、
   請求項１又は請求項２に記載の熱電併給システム。
4. 前記消費予定量設定器の前記表示部は、電力量に対応する第一の軸と、熱量に対応する第二の軸とを有する二次元座標グラフを表示するとともに、前記二次元座標グラフ上に前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量を示す１つの前記指標を表示するように構成されている、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の熱電併給システム。
5. 前記消費予定量設定器の前記表示部は、前記二次元座標グラフ上に前記発電機の発電電力量と前記熱利用機器で回収される熱量との関係を示す線を表示するように構成されている、
   請求項４記載の熱電併給システム。
6. 前記消費予定量設定器の前記表示部は、第一のスライドバー及び第二のスライドバーを前記画面に表示するとともに、前記第一のスライドバー上に前記消費予定電力を示す指標として第一のスライダを表示し、前記第二のスライドバー上に前記消費予定熱量を示す指標として第二のスライダを表示するように構成されている、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の熱電併給システム。
7. 前記消費予定量設定器の前記表示部は、前記第一のスライドバー上に前記発電機の発電電力量の上限及び下限を表示し、前記第二のスライドバー上に前記熱利用機器で回収される熱量の上限及び下限を表示するように構成されている、
   請求項６記載の熱電併給システム。
8. 前記消費予定量設定器の前記表示部は、前記発電機の発電量と前記熱利用システムの回収熱量との関係に基づいて、前記第一のスライダと前記第二のスライダとが連動するように構成されている、
   請求項７に記載の熱電併給システム。
9. 前記消費予定量設定器の前記表示部は、前記指標が、前記発電機の発電電力量と前記熱利用機器で回収される熱量との関係に基づいて定まる範囲内で移動できるように構成されている、
   請求項４または請求項６に記載の熱電併給システム。
10. 前記消費予定量設定器の前記入力部は、ユーザーが接触または押圧した前記画面上の位置を特定する位置特定部と、前記特定された位置に基づき前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量の値を特定し特定された値で前記消費予定電力量及び前記消費予定熱量を更新する数値取得部とを備えている、
    請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の熱電併給システム。

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