JP5934041B2 - 電力システム、装置及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は、分散型電源に適用される電力システム、装置及び方法に関する。
近年、住宅などの電力需要家(以下、単に「需要家」という)に備えられる分散型電源の一つとして、燃料電池装置が注目を集めている(例えば、特許文献1参照)。燃料電池装置は、ガスを消費して発電するガス発電装置の一種である。
このようなガス発電装置には、ガスメーターを経由してガスが供給される。
また、マイクロコンピューターを内蔵したガスメーター(いわゆる、マイコンメーター)は、一定期間(以下、「ガス漏れ判定期間」という)に亘ってガスの供給が継続したことを検知すると、ガス漏れと判定して、警報を出したり、ガスの供給を遮断したりするガス漏れ検知機能を有する。
特開2011−120323号公報
ガス発電装置を備える需要家においては、ガス発電装置の運転が継続する結果、ガス発電装置にガスが供給され続けるので、ガス漏れが生じていない場合であっても、上述したガス漏れ検知機能が作動(すなわち、誤作動)してしまう。
このような誤作動を防止するためには、ガス発電装置の運転継続を許容する期間をガス漏れ判定期間よりも短く設定し、ガス漏れ判定期間が満了する前にガス発電装置の運転を停止することが考えられる。
しかしながら、このような方法は、ガス漏れ検知機能の誤作動を防止できるものの、ガス発電装置の運転により得られる改善効果(例えば、光熱費を削減する効果)が考慮されていないという問題がある。
そこで、本発明は、ガス漏れ検知機能の誤作動を防止しつつ、ガス発電装置の運転により得られる改善効果を高めることができる電力システム、装置及び方法を提供することを目的とする。
本発明に係る電力システムは、ガスを消費して発電するガス発電装置を含む電力システムであって、前記ガス発電装置が運転を継続する期間が、ガス漏れと判定される期間よりも短く設定された許容期間を超えないように、前記ガス発電装置の運転を制御する制御部を有し、前記制御部は、前記許容期間の経過時よりも所定時間前の基準時から前記経過時までの区間である対象区間について、前記ガス発電装置の運転により得られる改善効果を予測し、前記制御部は、前記予測した改善効果に基づいて、前記ガス発電装置の運転を停止すべき運転停止時を前記対象区間の中から選定する。
本発明によれば、ガス漏れ検知機能の誤作動を防止しつつ、ガス発電装置の運転により得られる改善効果を高めることができる電力システム、装置及び方法を提供できる。
実施形態に係る電力システムのブロック図である。 実施形態に係る燃料電池装置、太陽光発電装置、及びHEMSのブロック図である。 実施形態に係る燃料電池装置及びマイコンメーターの基本動作を説明するための図である。 実施形態に係る燃料電池装置の停止制御動作を説明するための図である。 実施形態に係る燃料電池装置の停止制御動作の具体例を示すフロー図である。
(1)実施形態の概要
電力システムは、ガスを消費して発電するガス発電装置を含む。ガス発電装置とは、例えば、燃料電池装置又はガスタービン発電装置などである。
電力システムは、ガス発電装置が運転を継続する期間が、ガス漏れと判定される期間(すなわち、ガス漏れ判定期間)よりも短く設定された許容期間(以下、「運転継続許容期間」という)を超えないように、ガス発電装置の運転を制御する制御部を有する。ここで、制御部は、ガス発電装置に設けられてもよく、エネルギー管理システム(EMS)などの他の装置に設けられてもよいが、以下では前者のケースを主として説明する。
このように、ガス発電装置が運転を継続する期間が運転継続許容期間を超えないようにガス発電装置の運転を制御することで、ガス漏れ検知機能の誤作動を防止できる。
また、制御部は、運転継続許容期間の経過時(以下、「許容期間経過時」という)よりも所定時間前の基準時から該経過時までの区間である対象区間について、ガス発電装置の運転により得られる改善効果(以下、単に「改善効果」という)を予測する。改善効果とは、例えば、光熱費の削減効果、エコロジー効果、ユーザ快適度の向上効果などである。
そして、制御部は、予測した改善効果に基づいて、ガス発電装置の運転を停止すべき運転停止時を対象区間の中から選定する。なお、運転停止時を選定する対象区間を定めているのは、ガス発電装置の運転を停止する時間間隔を極力長くするためである。また、「ガス発電装置の運転を停止」とは、ガス発電装置の運転を完全に停止するケースに限らず、マイコンメーターがガス供給停止と判定する程度にガス発電装置の運転を停止するケースも含む。
このように、対象区間について予測した改善効果に基づいて、ガス発電装置の運転を停止すべき運転停止時を対象区間の中から選定することで、改善効果が大きい時にガス発電装置の運転を停止することなく、改善効果が小さい時にガス発電装置の運転を停止できる。
したがって、ガス漏れ検知機能の誤作動を防止しつつ、改善効果を高めることができる。
上述した電力システムは、ガス発電装置からの電力供給を受ける負荷機器をさらに有し、制御部は、対象区間における負荷機器の電力消費量予測情報から改善効果を予測してもよい。電力消費量予測情報は、学習に基づく予測により得られた情報であってもよく、ユーザ入力により得られた情報であってもよい。
負荷機器の電力消費量が多い時は、ガス発電装置の発電量も多くなる。ガス発電装置は、一般的に発電量が多いほど発電効率(ガスの消費量に対する発電量)が高いので、改善効果が大きい。よって、対象区間における負荷機器の電力消費量予測情報から改善効果を予測することで、適切に改善効果を予測できる。
上述した電力システムにおいて、ガス発電装置は、発電時の排熱を用いて得られた湯を貯える貯湯ユニットを含み、制御部は、対象区間における貯湯ユニットの貯湯量予測情報から改善効果を予測してもよい。貯湯量予測情報は、学習に基づく予測により得られた情報であってもよく、ユーザ入力により得られた情報であってもよい。
ガス発電装置が貯湯ユニットを含む場合、電力だけでなく、湯も得ることができる。しかしながら、貯湯ユニットの貯湯量が限界に達している時は、湯を得ることができないので、改善効果が小さい。また、湯の使用量が多い時(すなわち、貯湯量が大きく減少する時)は、ガス発電装置の運転により積極的に湯を得ることで、改善効果を大きくすることができる。よって、対象区間における貯湯ユニットの貯湯量予測情報から改善効果を予測することで、適切に改善効果を予測できる。
上述した電力システムは、再生可能エネルギーを受けて発電する再生可能エネルギー発電装置をさらに有し、制御部は、対象区間における再生可能エネルギー発電装置の発電量予測情報から改善効果を予測してもよい。再生可能エネルギー発電装置とは、例えば太陽光発電装置であり、発電した電力のうち余剰電力の売電が可能な発電装置である。発電量予測情報は、学習に基づく予測により得られた情報であってもよく、ユーザ入力により得られた情報であってもよい。
再生可能エネルギー発電装置により得られた電力は、負荷機器に供給するよりも、売電に回した方が光熱費の観点から好ましい。一方、ガス発電装置は、一般的に余剰電力の売電が禁止されるので、ガス発電装置の運転により再生可能エネルギー発電装置の余剰電力が増えるのであれば、改善効果が大きくなる。よって、対象区間における貯湯ユニットの貯湯量予測情報から改善効果を予測することで、適切に改善効果を予測できる。
上述した電力システムは、ネットワークを介して伝送される電力制御情報を受信する通信装置をさらに有し、電力制御情報は、系統電源からの電力消費を規制するための情報を含み、制御部は、対象区間における電力消費規制の状況から改善効果を予測してもよい。電力制御情報とは、系統電源側から需要家に対して需要調整を促すための情報であり、「デマンドレスポンス」とも称される。
電力制御情報により電力消費規制が促される時は、ガス発電装置の運転により負荷機器の電力消費を賄うことで、改善効果が大きくなる。よって、対象区間における電力消費規制の状況から改善効果を予測することで、適切に改善効果を予測できる。
上述した電力システムにおいて、制御部は、対象区間内で運転停止時の候補とすべき2つの候補時それぞれにおける改善効果を比較して、該2つの候補時のうち相対的に改善効果が小さい方の候補時を運転停止時として選定してもよい。
或いは、制御部は、対象区間内で運転停止時の候補とすべき全ての候補時それぞれにおける改善効果を比較して、該全ての候補時のうち最も改善効果が小さい候補時を運転停止時として選定してもよい。
このように運転停止時を選定することで、対象区間内で改善効果の小さい時にガス発電装置を停止できるので、改善効果の大きい時にガス発電装置を停止してしまう事態を回避できる。
上述した電力システムにおいて、制御部は、候補時における改善効果を予測する際、該候補時と許容期間経過時との間の時間間隔も加味して該改善効果を予測してもよい。
ガス発電装置の運転を停止する時間間隔を長くするためには、許容期間経過時に近い時点でガス発電装置の運転を停止することが好ましい。言い換えると、許容期間経過時よりも遙かに前でガス発電装置の運転を停止すると、却って改善効果が小さくなってしまう。よって、許容期間経過時に遠い時の改善効果を大きく補正しながら予測することで、適切に改善効果を予測できる。
上述した電力システムにおいて、制御部は、選定した運転停止時が系統電源の停電時と重複した場合に、該停電時を避けて運転停止時を再選定してもよい。
系統電源の停電時には、ガス発電装置の運転により負荷機器の電力消費を賄うことで、改善効果が大きくなる。よって、該停電時を避けて運転停止時を再選定することで、改善効果を大きくすることができる。
以下、図面を参照して電力システムの実施形態について説明するが、以下の実施形態は一例であって、本発明を限定するものではないことに留意すべきである。
(2)電力システムの構成
図1は、本実施形態に係る電力システムのブロック図である。
図1に示すように、本実施形態に係る電力システムは、系統電源1と、系統電源1からの電力供給を受ける需要家としての住宅Hと、を有する。系統電源1は、電力会社によって管理されており、交流電力を住宅Hに供給する。
住宅Hは、系統電源1との間で電力を伝送する系統電源ラインL1と、系統電源ラインL1上に設けられるスマートメーター10及び分電盤20と、を有する。系統電源ラインL1は、交流電力を伝送するための電源ラインである。また、住宅Hには、宅内ネットワークNW1が設けられる。
スマートメーター10は、外部ネットワークNW2に接続される。スマートメーター10は、住宅Hの電力消費量を測定し、外部ネットワークNW2を介して測定情報を送信したり、外部ネットワークNW2を介して電力制御情報(デマンドレスポンス)を受信したりする。本実施形態においてスマートメーター10は、外部ネットワークNW2を介して伝送される電力制御情報を受信する通信装置に相当する。
分電盤20は、系統電源ラインL1を介して入力される電力を複数の負荷機器30に分配する。ただし、負荷機器30は複数の場合に限らず、1つであってもよい。
負荷機器30は、系統電源ラインL1を介して入力される電力を消費して動作する。負荷機器30は、住宅Hに設けられる家電機器(例えば、冷蔵庫、エアコン、照明など)である。
住宅Hは、系統電源ラインL1に接続される燃料電池装置100と、系統電源ラインL1に接続される太陽光発電装置200と、系統電源ラインL1に接続される複数の負荷機器30と、を有する。
燃料電池装置100は、太陽光発電装置200よりも負荷機器30側の位置で系統電源ラインL1に接続される。燃料電池装置100は、ガスから取り出した水素と空気中の酸素との化学反応により発電を行う。また、燃料電池装置100は、化学反応の際に発生する熱(排熱)を熱交換によりお湯にして貯えて、給湯に供するように構成される。本実施形態において燃料電池装置100は、ガス発電装置に相当する。
燃料電池装置100は、系統電源1と連系(系統連系)し、系統電源ラインL1を介して電力を負荷機器30に供給する。なお、日本においては現在、燃料電池装置100は、系統電源1への逆潮流(売電)が禁止されているので、系統電源1への逆潮流が生じない範囲で発電を行う。具体的には、燃料電池装置100は、負荷機器30の電力消費量の増減に合わせて発電量を増減する「負荷追従運転」を行う。
燃料電池装置100は、ガス配管51を介してガス供給を受ける。ガス配管51には、ガス消費量を測定するマイコンメーター50が設けられる。マイコンメーター50は、マイクロコンピューターを内蔵したガスメーターである。マイコンメーター50は、ガス漏れ判定期間(一定期間)に亘ってガスの供給が継続したことを検知すると、ガス漏れと判定して、警報を出したり、ガスの供給を遮断したりするガス漏れ検知機能を有する。
太陽光発電装置200は、系統電源ラインL1に接続される。太陽光発電装置200は、再生可能エネルギーの一種である太陽光を受けて発電を行い、系統電源1と連系(系統連系)し、系統電源ラインL1を介して電力を負荷機器30に供給する。本実施形態において太陽光発電装置200は、再生可能エネルギー発電装置に相当する。
なお、日本においては現在、太陽光発電装置200は、余剰電力の逆潮流(売電)が認められている。よって、負荷機器30の電力消費量を全て燃料電池装置100により賄うことができれば、太陽光発電装置200により得られた電力を全て逆潮流(売電)することもできる。
スマートメーター10、負荷機器30、燃料電池装置100、及び太陽光発電装置200のそれぞれは、宅内ネットワークNW1に接続される。宅内ネットワークNW1は、Zigbee(登録商標)などによる無線ネットワークであってもよく、イーサネット(登録商標)などによる有線ネットワークであってもよい。さらに、宅内ネットワークNW1の少なくとも一部は、電力線通信(PLC)により系統電源ラインL1と共通化されていてもよい。
宅内ネットワークNW1には、宅内エネルギー管理システム(HEMS)300が接続される。HEMS300は、住宅Hにおける電力消費量を管理すると共に、宅内ネットワークNW1に接続された各機器(スマートメーター10、負荷機器30、燃料電池装置100、太陽光発電装置200)との通信を行って当該機器を制御できる。
HEMS300は、さらに、外部ネットワークNW2に接続されて、外部ネットワークNW2との通信を行ってもよい。或いは、HEMS300は、スマートメーター10経由で外部ネットワークNW2との通信を行ってもよい。
次に、燃料電池装置100、太陽光発電装置200、及びHEMS300の詳細構成を説明する。図2は、燃料電池装置100、太陽光発電装置200、及びHEMS300のブロック図である。
図2に示すように、燃料電池装置100は、発電ユニット110、燃料電池パワーコンディショナ(燃料電池PCS)120、貯湯ユニット130、及び制御部140を含む。
発電ユニット110は、ガスから取り出した水素と空気中の酸素との化学反応により発電を行い、直流の電力を燃料電池PCS120に出力する。発電ユニット110は、ヒータ及び補機(ポンプなど)を含む。発電ユニット110における発電量は、発電ユニット110で消費されるガス及び空気の量に応じて変化する。また、ガス及び空気の量は、制御部140によって制御される。
燃料電池PCS120は、系統電源1と連系(系統連系)し、発電ユニット110からの電力を交流に変換し、系統電源ラインL1を介して交流の電力を出力する。
貯湯ユニット130は、発電ユニット110の排熱で沸かされた湯を貯える。
制御部140は、燃料電池装置100が備える各種の機能を制御する。例えば、制御部140は、負荷機器30の電力消費量の増減に合わせて発電ユニット110における発電量を増減する負荷追従運転を行うよう制御する。また、制御部140は、宅内ネットワークNW1に接続されており、宅内ネットワークNW1を介して情報を送受信できる。
本実施形態において制御部140は、燃料電池装置100が運転を継続する期間が運転継続許容期間を超えないように燃料電池装置100の運転を制御する。このような制御部140の制御の詳細については後述する。
太陽光発電装置200は、太陽電池パネル210、太陽電池パワーコンディショナ(太陽電池PCS)220、及び制御部230を含む。
太陽電池パネル210は、太陽光を受けて発電を行い、直流の電力を太陽電池PCS220に出力する。
太陽電池PCS220は、系統電源1と連系(系統連系)し、太陽電池パネル210からの電力を交流に変換し、系統電源ラインL1を介して交流の電力を出力する。
制御部230は、太陽光発電装置200が備える各種の機能を制御する。また、制御部230は、宅内ネットワークNW1に接続されており、宅内ネットワークNW1を介して情報を送受信できる。
HEMS300は、住宅Hにおける電力管理を行う。HEMS300は、記憶部310及び制御部320を含む。
記憶部310は、制御部320による制御に使用される各種の情報を記憶する。
制御部320は、HEMS300が備える各種の機能を制御する。また、制御部320は、宅内ネットワークNW1に接続されており、宅内ネットワークNW1を介して情報を送受信できる。例えば、制御部320は、燃料電池装置100及び太陽光発電装置200のそれぞれに対する制御コマンドを送信したり、燃料電池装置100及び太陽光発電装置200のそれぞれに関する情報を受信したりする。
(3)電力システムの動作
次に、上記のように構成された電力システムの動作を説明する。
燃料電池装置100を備える住宅Hにおいては、燃料電池装置100の運転が継続する結果、燃料電池装置100にガスが供給され続けるので、ガス漏れが生じていない場合であっても、マイコンメーター50のガス漏れ検知機能が作動(すなわち、誤作動)してしまう。
そこで、本実施形態では、燃料電池装置100の制御部140は、燃料電池装置100が運転を継続する期間が、ガス漏れ判定期間よりも短く設定された運転継続許容期間を超えないように、燃料電池装置100の運転を制御する。
図3は、燃料電池装置100及びマイコンメーター50の基本動作を説明するための図である。
図3に示すように、ステップS1において、燃料電池装置100は、運転を開始する。燃料電池装置100の制御部140は、燃料電池装置100の運転が継続する期間(日数)のカウント(運転継続カウント)を開始する。
ステップS2において、マイコンメーター50は、ガス供給の開始を検知する。マイコンメーター50は、ガス供給が継続する期間(日数)のカウント(ガス漏れ判定カウント)を開始する。
ステップS3において、燃料電池装置100の運転が継続する期間(日数)が、運転継続許容期間に対応する閾値1に到達した場合(すなわち、運転継続許容期間が満了した場合)、燃料電池装置100の制御部140は、燃料電池装置100の運転を停止する。「燃料電池装置100の運転を停止」とは、燃料電池装置100の運転を完全に停止するケースに限らず、マイコンメーターがガス供給停止と判定する程度に燃料電池装置100の運転を停止するケースも含む。
ステップS4において、マイコンメーター50は、ガス供給の停止を検知する。マイコンメーター50は、ガス供給の停止を検知すると、ガス供給が継続する期間(日数)のカウントをリセットする。これにより、ガス漏れが発生していない場合には、ガス供給が継続する期間(日数)のカウントがリセットされることで、ガス漏れ検知機能の作動(誤作動)を防止できる。
なお、ガス漏れが発生している場合には、燃料電池装置100の運転を停止してもガス供給が継続するので、マイコンメーター50は、ガス供給が継続する期間(日数)のカウントをリセットしない。この場合、ステップS5において、ガス供給が継続する期間(日数)が、ガス漏れ判定期間に対応する閾値2に到達する(すなわち、ガス漏れ判定期間が満了する)。そして、マイコンメーター50は、ガス漏れが発生していると判定し、ガス漏れ検知機能を作動させる。
燃料電池装置100の制御部140は、燃料電池装置100の運転を停止した後、燃料電池装置100の運転を再び開始するよう制御する。すなわち、図3に示す動作が再開される。このようにして、図3に示すような動作が繰り返される。
図3に示す動作は、運転継続許容期間の経過日(許容期間経過日)に常に燃料電池装置100の運転を停止するものである。
しかしながら、許容期間経過日において、負荷機器30の電力消費量が多い、湯の使用量が多い、太陽光発電装置200の発電量が多い、又は、デマンドレスポンスにより電力消費規制がなされる場合には、燃料電池装置100の運転により得られる改善効果が大きいので、燃料電池装置100の運転を停止することは好ましくない。
そこで、燃料電池装置100の制御部140は、許容期間経過日以前の対象区間における各日の改善効果を予測し、改善効果の小さい日に燃料電池装置100の運転を停止するよう制御する。
図4は、本実施形態に係る燃料電池装置100の停止制御動作を説明するための図である。図4の例では、許容期間経過日を標準の停止予定日とし、許容期間経過日以前の6日間を対象区間としている。
図4に示すように、燃料電池装置100の制御部140は、許容期間経過日よりも所定時間前の基準日から許容期間経過日までの区間である対象区間について、各日(各候補日)の改善効果を予測する。改善効果とは、例えば、光熱費の削減効果、エコロジー効果、ユーザ快適度の向上効果などである。
制御部140は、対象区間における負荷機器30の電力消費量予測情報から改善効果を予測する。例えば、負荷機器の電力消費量が多いほど、改善効果が大きいとみなすことができる。電力消費量予測情報は、学習に基づく予測、又はユーザ入力により得ることができる。
或いは、制御部140は、対象区間における貯湯ユニット130の貯湯量予測情報から改善効果を予測してもよい。例えば、湯の使用量が多い(すなわち、貯湯量が大きく減少する)ほど、改善効果が大きいとみなすことができる。貯湯量予測情報は、学習に基づく予測、又はユーザ入力により得ることができる。
制御部140は、対象区間における太陽光発電装置200の発電量予測情報から改善効果を予測してもよい。例えば、太陽光発電装置200の売電可能な発電量が多いほど、改善効果が大きいとみなすことができる。発電量予測情報は、学習に基づく予測、又はユーザ入力により得ることができる。
制御部140は、対象区間における電力消費規制の状況から改善効果を予測してもよい。例えば、電力消費規制がなされる場合には、改善効果が大きいとみなすことができる。電力消費規制の状況は、デマンドレスポンスにより得ることができる。
さらに、制御部140は、対象区間内の候補日における改善効果を予測する際、該候補日と許容期間経過日との間の時間間隔も加味して該改善効果を予測してもよい。例えば、該候補日が許容期間経過日に遠いほど、改善効果を大きく補正しながら予測する。
そして、制御部140は、予測した改善効果に基づいて、燃料電池装置100の運転を停止すべき運転停止日を対象区間の中から選定する。
例えば、制御部140は、対象区間内で運転停止日の候補とすべき2つの候補日それぞれにおける改善効果を比較して、該2つの候補日のうち相対的に改善効果が小さい方の候補日を運転停止日として選定する。この場合、制御部140は、該2つの候補日よりも前の日において予測を行う。
或いは、制御部140は、対象区間内で運転停止日の候補とすべき全ての候補日それぞれにおける改善効果を比較して、該全ての候補日のうち最も改善効果が小さい候補日を運転停止日として選定してもよい。この場合、制御部140は、対象区間よりも前の日において予測を行う。
また、制御部140は、選定した運転停止日が系統電源1の停電時と重複した場合には、該停電時を避けて運転停止日を再選定する。
図5は、本実施形態に係る燃料電池装置100の停止制御動作の具体例を示すフロー図である。本具体例では、発電量予測情報から改善効果を予測するケースを説明する。
図5に示すように、ステップS11において、制御部140は、対象区間内の各日の発電量予測情報を取得する。
ステップS12において、制御部140は、ステップS11で取得した発電量予測情報から、対象区間内の各日の改善効果を予測(算出)する。例えば、制御部140は、日iの発電予測量がPpvである場合には、日iの改善効果Eiを
Ei=Ppv×α
により算出する。ここでαは、予め定められた固定値であってもよく、標準の停止予定日(許容期間経過日)に近いほど大きくなる可変値であってもよい。
ステップS13において、制御部140は、ステップS12で標準の停止予定日sの改善効果Esが得られた否かを確認する。
標準の停止予定日sの改善効果Esが得られた場合(ステップS13;Yes)、ステップS14において、制御部140は、標準の停止予定日sの改善効果Esから、対象区間内で標準の停止予定日s以外の各候補日iのうち改善効果が最も小さい日iの改善効果Ei,minを減算する。そして、制御部140は、該減算して得た値が閾値THよりも大きいか否かを確認する。
該減算して得た値が閾値THよりも大きい場合、すなわち、標準の停止予定日sの改善効果Esに比べて改善効果Ei,minが大幅に小さい場合、ステップS15において、制御部140は、停止予定日を標準の停止予定日sから改善効果Ei,minに対応する日iに変更する。このようにして、制御部140は、適切な停止予定日を選定する。
ステップS16において、制御部140は、停止予定日になったか否かを確認する。
停止予定日になった場合(ステップS16;Yes)、ステップS17において、制御部140は、その日の間(24時間)は燃料電池装置100の運転を停止する。
燃料電池装置100の運転を停止した後、ステップS18において、制御部140は、燃料電池装置100の運転を再び開始し、停止予定日を新たな許容期間経過日(標準の停止予定日)に設定する。その後、処理がステップS11に戻る。
(4)まとめ
上述したように、制御部140は、燃料電池装置100が運転を継続する期間が運転継続許容期間を超えないように燃料電池装置100の運転を制御することで、ガス漏れ検知機能の誤作動を防止できる。
また、制御部140は、対象区間について予測した改善効果に基づいて、運転停止日を対象区間の中から選定することで、改善効果が大きい日に燃料電池装置100の運転を停止することなく、改善効果が小さい日に燃料電池装置100の運転を停止できる。
制御部140は、対象区間における負荷機器30の電力消費量予測情報、対象区間における貯湯ユニット130の貯湯量予測情報、対象区間における太陽光発電装置200の発電量予測情報、又は対象区間における電力消費規制の状況のうちの少なくとも1つから改善効果を予測することで、適切に改善効果を予測できる。
制御部140は、対象区間内で改善効果の小さい日を運転停止日として選定するので、改善効果の大きい日に燃料電池装置100の運転を停止してしまう事態を回避できる。
また、制御部140は、許容期間経過日に遠い日の改善効果を大きく補正しながら予測することで、適切に改善効果を予測できる。
さらに、制御部140は、該停電時を避けて運転停止日を再選定することで、改善効果を大きくすることができる。
(5)その他の実施形態
上述した実施形態では、燃料電池装置100の停止制御を燃料電池装置100の制御部140が行っていたが、該停止制御をHEMS300の制御部320が行ってもよい。この場合、HEMS300の制御部320は、宅内ネットワークNW1を介して燃料電池装置100を制御する。詳細には、HEMS300の制御部320は、燃料電池装置100の運転を停止すべき運転停止日を示す情報と、該運転停止日の経過後に運転を再開するよう指示する旨と、を含む制御情報を、燃料電池装置100に送信する。
また、上述した実施形態では、改善効果の算出などの処理を1日単位で行う一例を説明した。しかしながら、1日単位での処理に限らず、例えば半日単位又はn(n≧2)時間単位などの他の時間単位での処理を行ってもよい。
1:系統電源、10:スマートメーター、20:分電盤、30:負荷機器、50:マイコンメーター、51:ガス配管、100:燃料電池装置、110:発電ユニット、120:燃料電池PCS、130:貯湯ユニット、140:制御部、200:太陽光発電装置、210:太陽電池パネル、220:太陽電池PCS、230:制御部、300:HEMS、310:記憶部、320:制御部、H:住宅、L1:系統電源ライン、NW1:宅内ネットワーク、NW2:外部ネットワーク

Claims (10)

  1. ガスを消費して発電するガス発電装置とネットワークを介して伝送される電力制御情報を受信する通信装置とを含む電力システムであって、
    前記ガス発電装置が運転を継続する期間が、ガス漏れと判定される期間よりも短く設定された許容期間を超えないように、前記ガス発電装置の運転を制御する制御部と、
    を有し、
    前記電力制御情報は、系統電源からの電力消費を規制するための情報を含み、
    前記制御部は、前記許容期間の経過時よりも所定時間前の基準時から前記経過時までの区間である対象区間について、前記対象区間における電力消費規制の状況から、前記ガス発電装置の運転により得られる改善効果を予測し、
    前記制御部は、前記予測した改善効果に基づいて、前記ガス発電装置の運転を停止すべき運転停止時を前記対象区間の中から選定することを特徴とする電力システム。
  2. 前記ガス発電装置からの電力供給を受ける負荷機器をさらに有し、
    前記制御部は、前記対象区間における前記負荷機器の電力消費量予測情報から前記改善効果を予測することを特徴とする請求項1に記載の電力システム。
  3. 前記ガス発電装置は、発電時の排熱を用いて得られた湯を貯える貯湯ユニットを含み、
    前記制御部は、前記対象区間における前記貯湯ユニットの貯湯量予測情報から前記改善効果を予測することを特徴とする請求項1に記載の電力システム。
  4. 再生可能エネルギーを受けて発電する再生可能エネルギー発電装置をさらに有し、
    前記制御部は、前記対象区間における前記再生可能エネルギー発電装置の発電量予測情報から前記改善効果を予測することを特徴とする請求項1に記載の電力システム。
  5. 前記制御部は、前記対象区間内で前記運転停止時の候補とすべき2つの候補時それぞれにおける前記改善効果を比較して、該2つの候補時のうち相対的に改善効果が小さい方の候補時を前記運転停止時として選定することを特徴とする請求項2乃至の何れか一項に記載の電力システム。
  6. 前記制御部は、前記対象区間内で前記運転停止時の候補とすべき全ての候補時それぞれにおける前記改善効果を比較して、該全ての候補時のうち最も改善効果が小さい候補時を前記運転停止時として選定することを特徴とする請求項2乃至の何れか一項に記載の電力システム。
  7. 前記制御部は、前記候補時における前記改善効果を予測する際、前記候補時と前記経過時との間の時間間隔が短いほど、前記経過時が前記運転停止時として選定されやすくなるように前記改善効果を予測することを特徴とする請求項5又は6に記載の電力システム。
  8. 前記制御部は、前記選定した運転停止時が系統電源の停電時と重複した場合に、該停電時を避けて前記運転停止時を再選定することを特徴とする請求項1乃至の何れか一項に記載の電力システム。
  9. ガスを消費して発電するガス発電装置とネットワークを介して伝送される電力制御情報を受信する通信装置とを含む電力システムにおいて用いられる装置であって、
    前記ガス発電装置が運転を継続する期間が、ガス漏れと判定される期間よりも短く設定された許容期間を超えないように、前記ガス発電装置の運転を制御する制御部を有し、
    前記電力制御情報は、系統電源からの電力消費を規制するための情報を含み、
    前記制御部は、前記許容期間の経過時よりも所定時間前の基準時から前記経過時までの区間である対象区間について、前記対象区間における電力消費規制の状況から、前記ガス発電装置の運転により得られる改善効果を予測し、
    前記制御部は、前記予測した改善効果に基づいて、前記ガス発電装置の運転を停止すべき運転停止時を前記対象区間の中から選定することを特徴とする装置。
  10. ガスを消費して発電するガス発電装置とネットワークを介して伝送される電力制御情報を受信する通信装置とを含む電力システムにおいて用いられる方法であって、
    前記ガス発電装置が運転を継続する期間が、ガス漏れと判定される期間よりも短く設定された許容期間を超えないように、前記ガス発電装置の運転を制御するステップを有し、
    前記電力制御情報は、系統電源からの電力消費を規制するための情報を含み、
    前記ステップは、
    前記許容期間の経過時よりも所定時間前の基準時から前記経過時までの区間である対象区間について、前記対象区間における電力消費規制の状況から、前記ガス発電装置の運転により得られる改善効果を予測するステップと、
    前記予測した改善効果に基づいて、前記ガス発電装置の運転を停止すべき運転停止時を前記対象区間の中から選定するステップと、を含むことを特徴とする方法。
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