JP5948217B2 - Fuel cell operation control method and operation control system in an apartment house - Google Patents

Fuel cell operation control method and operation control system in an apartment house Download PDF

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Description

本発明は、エネルギーコストを最小とするように、複数台の燃料電池の稼働を制御することが可能な集合住宅における燃料電池の稼動制御方法等に関するものである。   The present invention relates to a fuel cell operation control method and the like in an apartment house capable of controlling the operation of a plurality of fuel cells so as to minimize the energy cost.

近年、省エネルギーの意識が高まっており、家庭用の燃料電池が注目されている。特に、集合住宅においては、集合住宅全体に複数台の燃料電池を設置する方法がある。   In recent years, awareness of energy conservation has increased, and fuel cells for home use have attracted attention. In particular, in an apartment house, there is a method of installing a plurality of fuel cells in the entire apartment house.

例えば、集合住宅の3戸に対して1台の熱電気併給装置(燃料電池と貯湯槽とが1対1で構成される装置)が設けられるコジェネレーションシステムがある(特許文献1)。   For example, there is a cogeneration system in which one thermoelectric supply device (a device in which a fuel cell and a hot water storage tank are in a one-to-one relationship) is provided for three apartment houses (Patent Document 1).

特開2003−199254号公報JP 2003-199254 A

しかし、従来の特許文献1には、電力消費状態および温水消費状態に基づいて熱電気併給装置の運転台数を決定する旨の記載はあるが、具体的な制御フローや判断基準等は不明である。また、燃料電池は、発電を行うとともに、熱を利用してお湯を生成して、貯湯槽に熱を貯めることができる。しかし、熱需要のタイミングと電気需要のタイミングとは必ずしも一致せず、単に熱のみ、または電気のみの需要に応じて燃料電池等の運転を制御したのでは、かえってトータルエネルギーコストが増大する恐れもある。   However, the conventional patent document 1 has a description that the number of operating thermoelectric supply devices is determined based on the power consumption state and the hot water consumption state, but the specific control flow and judgment criteria are not known. . In addition, the fuel cell can generate power, generate hot water using heat, and store the heat in the hot water storage tank. However, the timing of heat demand and the timing of electricity demand do not necessarily coincide, and if the operation of the fuel cell or the like is controlled simply according to the demand for only heat or electricity, the total energy cost may increase. is there.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、トータルエネルギーコストを最小化することが可能な燃料電池の稼動制御方法等を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a fuel cell operation control method and the like that can minimize the total energy cost.

前述した目的を達するために第1の発明は、複数台の燃料電池と、前記燃料電池の廃熱を利用して生成されたお湯を貯留する複数台の貯湯槽と、前記燃料電池の運転を制御する制御部と、を具備し、集合住宅において、前記貯湯槽は、複数戸の小グループに1台割り当てられ、前記制御部は、前記小グループごとの熱利用予測から、それぞれの前記小グループごとの複数台の前記燃料電池の初期稼動計画を立て、この際における前記集合住宅の全体の受電コスト、燃料コストおよび燃料電池の稼動コストから初期コストを算出し、前記集合住宅の全体の所定時間ごとの予想電気使用量に対する発電予定量の不足分が最大かつ所定量以上の対象時間に対し、前記対象時間に最も近い時間に稼動開始または停止予定の前記燃料電池の稼動計画を変更し、前記対象時間に稼動する前記燃料電池の台数を増加するように前記燃料電池の稼働計画を補正し、補正後の稼働計画における前記集合住宅の全体の受電コスト、燃料コストおよび燃料電池の稼動コストから補正コストを算出し、前記初期コストおよび前記補正コストを比較して、最もコストの低い稼動計画で前記燃料電池の稼働を制御することを特徴とする集合住宅における燃料電池の稼動制御方法である。   In order to achieve the above-mentioned object, the first invention provides a plurality of fuel cells, a plurality of hot water storage tanks for storing hot water generated using waste heat of the fuel cells, and the operation of the fuel cells. A hot water storage tank is allocated to a small group of a plurality of units, and the control unit is configured to predict each small group based on heat utilization prediction for each small group. The initial operation plan of the plurality of fuel cells for each unit is made, and the initial cost is calculated from the total power receiving cost, fuel cost, and fuel cell operation cost of the collective housing at this time, and the entire predetermined time of the collective housing For the target time when the shortage of the planned power generation amount for each predicted electricity usage is maximum and exceeds the predetermined amount, the operation plan of the fuel cell that is scheduled to start or stop at the time closest to the target time is changed. Then, the operation plan of the fuel cell is corrected so as to increase the number of the fuel cells operating at the target time, and the total power receiving cost, fuel cost, and operation of the fuel cell of the collective housing in the corrected operation plan A fuel cell operation control method in an apartment house, wherein a correction cost is calculated from a cost, the operation of the fuel cell is controlled by an operation plan with the lowest cost by comparing the initial cost and the correction cost. is there.

このようにすることで、まず、小グループ毎の必要な熱需要に基づいて、複数台の燃料電池の運転計画を作成するため、必要な熱量を必要なタイミングで確保することができる。また、全体の予想電気使用量に対して、全体の発電予定量が所定量以上不足する時間(すなわち、電力会社から電気を購入する電力量が所定量以上の時間帯)に対して、燃料電池の稼働数を増やすように、燃料電池の稼働数を制御するため、電気料金を削減することができる。この際、対象時間に最も近い時間に稼動開始または停止予定の燃料電池の稼動計画を変更するため、熱需要に対する影響を最小限に抑えることができる。   By doing in this way, first, since the operation plan of a plurality of fuel cells is created based on the necessary heat demand for each small group, the necessary amount of heat can be secured at the necessary timing. In addition, the fuel cell with respect to the time when the total power generation scheduled amount is insufficient by a predetermined amount or more with respect to the total expected electricity usage amount (that is, the time period in which the amount of power for purchasing electricity from the power company is a predetermined amount or more). Since the number of operation of the fuel cell is controlled so as to increase the number of operations, the electricity charge can be reduced. At this time, since the operation plan of the fuel cell scheduled to start or stop at the time closest to the target time is changed, the influence on the heat demand can be minimized.

また、貯湯槽を集合住宅の小グループに対して1台配置することで、個々の住戸毎に貯湯槽を配置する場合と比較して、熱需要のばらつきの影響を小さくすることができる。また、集合住宅全体に対して大きな貯湯槽を設置する場合と比較して、配管長を短くすることができるため、配管ロスを小さくすることができる。   In addition, by arranging one hot water storage tank for a small group of apartment houses, it is possible to reduce the influence of variation in heat demand as compared to the case where a hot water storage tank is arranged for each individual unit. Moreover, compared with the case where a big hot water storage tank is installed with respect to the whole housing complex, since piping length can be shortened, piping loss can be made small.

また、集合住宅全体で一括受電契約を行っている場合、その契約電力を抑えることは電気料金を抑える上で重要である。この時、住戸ごとにその使用電力に応じて燃料電池を発電する方法と比較して、集合住宅全体に複数台の発電電力を供給できる方法の方が、電力需要のばらつきの影響が小さく、燃料電池の稼働率を向上させることが出来る。   In addition, when a collective power reception contract is made for the entire apartment house, it is important to reduce the contract power in order to reduce the electricity bill. At this time, compared to the method of generating fuel cells according to the electric power used for each unit, the method of supplying multiple generated power to the entire apartment is less affected by fluctuations in power demand, and the fuel The operating rate of the battery can be improved.

また、本発明では、全ての時間において、所定時間ごとの予想電気使用量に対する発電予定量の不足分が所定量以下となるまで上記補正を繰り返し、前記初期コストおよび補正後のそれぞれの稼動計画におけるそれぞれの前記補正コストを比較して、最もコストの低い稼動計画で前記燃料電池の稼働を制御することが望ましい。   Further, in the present invention, the correction is repeated until the shortage of the planned power generation amount with respect to the predicted electricity usage amount for every predetermined time becomes equal to or less than the predetermined amount at all times, and the initial cost and the respective operation plans after the correction are It is desirable to compare the respective correction costs and control the operation of the fuel cell with an operation plan with the lowest cost.

このようにすることで、例えば契約電力(基本料金)を超えないように、燃料電池の稼働を制御することができ、トータルエネルギーコストを最小化することができる。   By doing in this way, operation of a fuel cell can be controlled so that contract electric power (basic charge) may not be exceeded, for example, and total energy cost can be minimized.

また、本発明では、前記燃料電池の稼働計画を補正する際に、前記燃料電池が一日の間に一度の連続運転を行う第1条件と、前記対象時間に前記燃料電池の稼働数を増加するに当たって、他の時間における前記燃料電池の稼働数を減じ、この際の前記他の時間における予想電気使用量に対する発電予定量の不足分が前記所定量を超えない第2条件と、をいずれも満たすように、稼働計画を補正することが望ましい。   Further, in the present invention, when correcting the operation plan of the fuel cell, the first condition that the fuel cell continuously operates once a day, and the number of operation of the fuel cell is increased during the target time. In doing so, the number of operating the fuel cell at another time is reduced, and the second condition in which the shortage of the scheduled power generation amount with respect to the expected electricity usage amount at the other time at this time does not exceed the predetermined amount. It is desirable to revise the operation plan to satisfy it.

このようにすることで、燃料電池の耐久性を確保し、効率良く燃料電池を稼働させることができる。また、燃料電池の稼働条件を変更する際に、契約電力(基本料金)を超えないように、燃料電池の稼働を制御することができる。   By doing in this way, durability of a fuel cell is ensured and a fuel cell can be operated efficiently. In addition, when changing the operating conditions of the fuel cell, the operation of the fuel cell can be controlled so as not to exceed the contract power (basic charge).

また、本発明では、前記初期稼動計画を立てた後、所定時間ごとの予想電気使用量に対する発電予定量の過剰分が生じないように、さらに、発電量が過剰となる時間の前記燃料電池の稼働数を減じ、前記対象時間に対する稼働計画の補正を行うことが望ましい。   Further, in the present invention, after the initial operation plan is established, the fuel cell of the time when the power generation amount is excessive is further prevented so that an excessive amount of the power generation scheduled amount with respect to the expected electricity usage amount every predetermined time does not occur. It is desirable to reduce the number of operations and correct the operation plan for the target time.

このようにすることで、発電した電力の逆潮流を防止することができる。   By doing in this way, the reverse power flow of the generated electric power can be prevented.

また、本発明では、さらに蓄電池を具備し、前記対象時間に対し、前記蓄電池による放電によって予想購入電力量を低減する場合における補正コストと、前記燃料電池の稼働計画を補正することによる補正コストとを比較して、コストの低い方法を選択することが望ましい。 In the present invention, the battery further comprises a storage battery, and the correction cost in the case of reducing the expected purchase power amount by the discharge by the storage battery with respect to the target time, and the correction cost by correcting the operation plan of the fuel cell, It is desirable to select a method with low cost.

このようにすることで、例えば夜間の電力を蓄電して、昼間の電気需要の多い時間帯に活用することができる。   By doing in this way, for example, it is possible to store electric power at night and use it in a time zone where there is a great demand for electricity in the daytime.

第2の発明は、複数台の燃料電池と、前記燃料電池の廃熱を利用して生成されたお湯を貯留する複数台の貯湯槽と、前記燃料電池の運転を制御する制御部と、を具備し、1台の前記貯湯槽が複数台の前記燃料電池と接続され、集合住宅において、前記貯湯槽は、複数戸の小グループに1台割り当てられ、前記制御部は、前記小グループごとの熱利用予測から、それぞれの前記小グループごとの前記燃料電池の初期稼動計画を立てる初期稼働計画立案手段と、前記初期稼働計画における前記集合住宅の全体の受電コスト、燃料コストおよび燃料電池の稼動コストから初期コストを算出する初期コスト算出手段と、前記集合住宅の全体の所定時間ごとの予想電気使用量に対する発電予定量の不足分が最大かつ所定量以上の対象時間に対し、前記対象時間に最も近い時間に稼動または停止予定の前記燃料電池の稼動計画を変更し、前記対象時間に稼動する燃料電池を増加するように前記燃料電池の稼働計画を補正する稼働計画補正手段と、補正後の稼働計画における前記集合住宅の全体の受電コスト、燃料コストおよび燃料電池の稼動コストから補正コストを算出する補正コスト算出手段と、所定時間ごとの予想電気使用量に対する発電予定量の不足分が所定量以下となるまで上記補正を繰り返し、初期コストおよび補正後のそれぞれの稼動計画におけるそれぞれの前記補正コストを比較して、最もコストの低い稼動計画を決定する稼働計画決定手段と、前記稼働計画決定手段で決定された稼働計画で前記燃料電池の稼働を制御する燃料電池稼働制御手段と、を具備することを特徴とする集合住宅における燃料電池の稼動制御システムである。   A second invention includes a plurality of fuel cells, a plurality of hot water storage tanks for storing hot water generated using waste heat of the fuel cells, and a control unit for controlling the operation of the fuel cells. One hot water tank is connected to a plurality of the fuel cells, and in the housing complex, the hot water tank is assigned to one small group of a plurality of units, and the control unit is provided for each small group. An initial operation plan drafting means for making an initial operation plan of the fuel cell for each of the small groups from heat utilization prediction, and the total power receiving cost, fuel cost, and fuel cell operation cost of the apartment house in the initial operation plan An initial cost calculating means for calculating an initial cost from a target time for which a shortage of a planned power generation amount relative to an expected electricity usage amount for every predetermined time of the entire apartment building is a maximum and a predetermined amount or more. An operation plan correcting means for correcting an operation plan of the fuel cell so as to increase the number of fuel cells operating at the target time by changing the operation plan of the fuel cell that is scheduled to be operated or stopped at a time closest to the time; In a later operation plan, there is a correction cost calculation means for calculating a correction cost from the total power receiving cost, fuel cost, and fuel cell operation cost of the collective housing, and there is a shortage of the planned power generation amount with respect to the expected electricity usage every predetermined time The operation plan determining means for repeating the above correction until the amount is equal to or less than a predetermined amount, comparing the corrected costs in the initial cost and the corrected operation plan, and determining the operation plan with the lowest cost, and the operation plan Fuel cell operation control means for controlling the operation of the fuel cell in accordance with the operation plan determined by the determination means. It is an operation control system of the fuel cell in the case housing.

このようにすることで、熱需要と電気需要とを考慮して、最もコストの低い稼働条件によって、燃料電池を制御することができる。   By doing in this way, a fuel cell can be controlled by operating conditions with the lowest cost in consideration of heat demand and electricity demand.

本発明によれば、トータルエネルギーコストを最小化することが可能な燃料電池の稼動制御方法等を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the operation control method of a fuel cell etc. which can minimize a total energy cost can be provided.

燃料電池の稼働制御システム1の構成を示す図。The figure which shows the structure of the operation control system 1 of a fuel cell. 燃料電池の稼働制御システム1の制御方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the control method of the operation control system 1 of a fuel cell. 小グループ11a〜11eの熱需要の一例を示す図。The figure which shows an example of the heat demand of small group 11a-11e. 小グループ11a〜11eの燃料電池の発電予定の一例を示す図。The figure which shows an example of the electric power generation plan of the fuel cell of small group 11a-11e. (a)は集合住宅全体の発電予定量と予想電気使用量の一例を示す図、(b)は予想電気使用量と発電予定量との差である予想購入電力量を示す図。(A) is a figure which shows an example of the electric power generation plan amount of the whole apartment house, and an estimated electricity usage amount, (b) is a figure which shows the estimated purchase electric energy which is the difference of an electricity usage amount and electric power generation scheduled amount. (a)は補正後の集合住宅全体の発電予定量と予想電気使用量の一例を示す図、(b)は補正後の予想電気使用量と発電予定量との差である予想購入電力量を示す図。(A) is a figure which shows an example of the electric power generation scheduled amount of the whole apartment house after correction | amendment, and an example of an estimated electricity usage amount, (b) is the estimated purchased electric energy which is the difference of the electric power consumption amount after correction | amendment and an electric power generation scheduled amount. FIG. 補正後の小グループ11a〜11eの燃料電池の発電予定の一例を示す図。The figure which shows an example of the electric power generation schedule of the fuel cell of the small groups 11a-11e after correction | amendment. (a)は最終的な集合住宅全体の発電予定量と予想電気使用量の一例を示す図、(b)は最終的な予想電気使用量と発電予定量との差である予想購入電力量を示す図。(A) is a diagram showing an example of the final planned power generation amount and expected electricity usage for the entire apartment complex, and (b) is the estimated purchased power amount, which is the difference between the final predicted electricity usage amount and the planned power generation amount. FIG.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図1は、燃料電池の稼働制御システム1の構成を示す図である。燃料電池の稼働制御システム1は、集合住宅9に適用されるものであり、制御部3、燃料電池5、貯湯槽7等から構成される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a fuel cell operation control system 1. The fuel cell operation control system 1 is applied to an apartment house 9 and includes a control unit 3, a fuel cell 5, a hot water tank 7, and the like.

集合住宅9には、複数台の燃料電池5が接続される。燃料電池5は、例えばガス燃料によって発電可能である。発電された電力は、集合住宅9に使用される。制御部3は、それぞれの燃料電池5の稼働を制御する。制御部3は、例えばコンピュータであって、各種データを保存する記憶部と、演算を行うCPU等の演算部を有する。また、制御部3は、各家庭における各種データ等を取得するデータ入力部と、燃料電池5に対して制御信号を出力する信号出力部を有する。   A plurality of fuel cells 5 are connected to the apartment house 9. The fuel cell 5 can generate electric power using, for example, gas fuel. The generated electric power is used for the housing complex 9. The control unit 3 controls the operation of each fuel cell 5. The control unit 3 is, for example, a computer, and includes a storage unit that stores various data and a calculation unit such as a CPU that performs calculation. In addition, the control unit 3 includes a data input unit that acquires various data in each home and a signal output unit that outputs a control signal to the fuel cell 5.

複数台の燃料電池5に対して、1台の貯湯槽7が接続される。燃料電池5で回収された熱は、お湯となって貯湯槽7に貯められる。このようにして貯められたお湯は、各需要者(各家庭)で使用することができる。   One hot water tank 7 is connected to a plurality of fuel cells 5. The heat recovered by the fuel cell 5 becomes hot water and is stored in the hot water tank 7. The hot water stored in this way can be used by each consumer (each household).

集合住宅9は、例えば同一階などの比較的近い複数の住戸によって、小グループ11a〜11eに区分される。図に示した例では、同一階の4つの住戸によって、小グループ11a〜11eが区分される。小グループ11a〜11eには、それぞれ、貯湯槽7が1台ずつ接続される。貯湯槽7には、お湯が貯められる。すなわち、1台の貯湯槽7は、複数の住戸の熱需要に対応する。   The apartment house 9 is divided into small groups 11a to 11e by a plurality of relatively close units such as the same floor. In the example shown in the figure, the small groups 11a to 11e are divided by four dwelling units on the same floor. One hot water tank 7 is connected to each of the small groups 11a to 11e. Hot water is stored in the hot water tank 7. That is, one hot water tank 7 corresponds to the heat demand of a plurality of dwelling units.

なお、集合住宅9における電気需要が燃料電池5による発電量を超えると、集合住宅9には電力会社からの交流配電線13から電力が供給される。また、燃料電池5の稼働に必要な電力なども、交流配電線13から電力が供給される。   In addition, when the electrical demand in the housing complex 9 exceeds the amount of power generated by the fuel cell 5, power is supplied to the housing complex 9 from the AC distribution line 13 from the power company. Further, power necessary for operation of the fuel cell 5 is also supplied from the AC distribution line 13.

ここで、本発明のように、集合住宅9において一括受電する場合には、契約電力を抑えることが電気料金(基本料金)を抑えるための重要な手段である。すなわち、30分最大電気使用量を所定量以下に抑制することが望ましい。したがって、複数台の燃料電池は、各家庭の電力需要の多い時間帯に発電させ、逆に発電需要の少ない時間帯では停止させることがコスト上有利となる。   Here, as in the present invention, in the case of collective power reception in the apartment house 9, it is an important means for suppressing the electricity charge (basic charge) to reduce the contract power. That is, it is desirable to suppress the maximum amount of electricity used for 30 minutes to a predetermined amount or less. Therefore, it is advantageous in terms of cost to generate power for a plurality of fuel cells in a time zone in which each household has a high power demand, and to stop in a time zone in which the demand for power generation is low.

一方、貯湯槽7に貯められたお湯は、時間とともに温度が低下する。また、貯湯槽7が満タンの状態では、それ以上お湯を作ることができない場合がある。この状態では、発電を行っても、その際の熱を有効に利用することができない。   On the other hand, the temperature of the hot water stored in the hot water tank 7 decreases with time. Further, when the hot water tank 7 is full, hot water cannot be made any more. In this state, even if power generation is performed, the heat at that time cannot be used effectively.

また、貯湯槽7に十分にお湯が貯められていない状態で、熱需要がある場合には、不足する熱量に対し、バックアップ用の給湯器等によってお湯を作る必要がある。したがって、エネルギー消費量が増大し、発電時に生成される熱が有効に利用されない。したがって、貯湯槽7には、各家庭(各小グループ)でのお湯の需要(本発明では熱需要とする)に合わせてお湯を貯めることが望ましい。   In addition, when there is a demand for heat in a state where hot water is not sufficiently stored in the hot water tank 7, it is necessary to make hot water with a backup water heater or the like for the insufficient amount of heat. Therefore, energy consumption increases and the heat generated at the time of power generation is not effectively used. Therefore, it is desirable to store hot water in the hot water tank 7 in accordance with the demand for hot water in each household (each small group) (referred to as heat demand in the present invention).

なお、燃料電池5を稼働させて、貯湯槽7にその廃熱を必要十分に蓄熱させるためには、燃料電池5の起動後数時間〜十数時間を要する。したがって、熱需要と電気需要の双方を考慮して、トータルエネルギーコストが最小となるように、燃料電池5の稼働を制御する必要がある。   In order to operate the fuel cell 5 and to store the waste heat in the hot water storage tank 7 as much as necessary, several hours to several tens of hours after starting the fuel cell 5 are required. Therefore, it is necessary to control the operation of the fuel cell 5 so that the total energy cost is minimized in consideration of both heat demand and electricity demand.

次に、燃料電池の稼働制御システム1の機能について説明する。図2は、燃料電池の稼働制御システム1により、燃料電池5の稼働を制御する工程を示す図である。まず、制御部3は、小グループ11a〜11eそれぞれの熱利用予測から、小グループ11a〜11eごとの燃料電池の初期稼働計画を立てる(ステップ101)。小グループ11a〜11eそれぞれの熱利用予測は、記憶部に記憶されており、例えば、過去の所定期間、所定条件(気温や季節、曜日など)に基づいて予測される。   Next, functions of the fuel cell operation control system 1 will be described. FIG. 2 is a diagram showing a process of controlling the operation of the fuel cell 5 by the fuel cell operation control system 1. First, the control part 3 makes the initial operation plan of the fuel cell for every small group 11a-11e from the heat utilization prediction of each small group 11a-11e (step 101). The heat utilization prediction of each of the small groups 11a to 11e is stored in the storage unit, and is predicted based on, for example, a predetermined period (temperature, season, day of the week, etc.) in the past predetermined period.

図3は、小グループ11a〜11eそれぞれの熱利用予測の一例を示す図である。縦軸は、熱需要量であり、横軸は時刻である。通常、熱需要は、お風呂の時間が最も大きくなる。そこで、本発明では、小グループ11a〜11eにおいて、最初に熱需要の所定量以上のピークが来る時間(すなわち、小グループを構成する住戸の内、最も早い時間にお風呂を使用すると予測される時間)に対して、小グループ全体に対する一日の総熱需要があるとして、小グループ11a〜11eそれぞれの熱利用を予測する。例えば、小グループ11eでは、小グループ11eの一日の全体の熱需要が17時にあるとする。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of heat utilization prediction of each of the small groups 11a to 11e. The vertical axis represents heat demand, and the horizontal axis represents time. Usually, the heat demand is the largest for bath time. Therefore, in the present invention, in the small groups 11a to 11e, it is predicted that the bath will be used at the earliest time when the peak of the predetermined amount or more of the heat demand first comes (that is, among the dwelling units constituting the small group). (Time), assuming that there is a total heat demand for the entire small group for one day, the heat utilization of each of the small groups 11a to 11e is predicted. For example, in the small group 11e, it is assumed that the heat demand for the entire day of the small group 11e is at 17:00.

前述したように、熱利用予測に対して、必要な熱量(湯量)を貯めるためには、その数時間から十数時間前に燃料電池5を起動する必要がある。図に示すように、小グループ11a〜11eそれぞれの熱利用予測に対応するためには、それぞれ時刻A〜Eに燃料電池を起動する必要がある。   As described above, in order to store a necessary amount of heat (amount of hot water) for heat utilization prediction, it is necessary to start the fuel cell 5 several hours to ten and several hours before that. As shown in the figure, it is necessary to start the fuel cells at times A to E in order to cope with the heat utilization predictions of the small groups 11a to 11e, respectively.

図4は、このようにして設定された、燃料電池5の稼働状態、すなわち発電予定量を示す図である。なお、各小グループ11a〜11eにおいて、2段に記載されているのは、本実施形態において、それぞれの貯湯槽7には、2台の燃料電池5が接続されているためである(図1)。なお、燃料電池5は、常に最大出力(定格出力)で稼働するため、発電量は、燃料電池5の稼働数に比例する。   FIG. 4 is a diagram showing the operating state of the fuel cell 5, that is, the planned power generation amount, set as described above. In addition, in each small group 11a-11e, it describes in 2 steps | paragraphs in this embodiment, since the two fuel cells 5 are connected to each hot water storage tank 7 (FIG. 1). ). Since the fuel cell 5 always operates at the maximum output (rated output), the power generation amount is proportional to the number of operations of the fuel cell 5.

次に、制御部3は、発電予定量と予想電気使用量とを算出する。図5(a)は、時間毎における燃料電池5による発電予定量(ハッチング部)と、予想電気使用量(図中F線)を示す図である。発電予定量は、図4に示す各小グループ11a〜11eの発電予定量を時間毎に加算したものであり、図中11a〜11eは、小グループ11a〜11eそれぞれの発電量に対応する。予想電気使用量は、記憶部に記憶されており、例えば、過去の所定期間、所定条件(気温や季節、曜日など)に基づいて予測される。   Next, the control unit 3 calculates a scheduled power generation amount and an estimated electricity usage amount. FIG. 5A is a diagram showing a scheduled power generation amount (hatched portion) by the fuel cell 5 and an expected electricity usage amount (F line in the figure) for each hour. The scheduled power generation amount is obtained by adding the scheduled power generation amounts of the small groups 11a to 11e shown in FIG. 4 for each hour, and 11a to 11e in the drawing correspond to the power generation amounts of the small groups 11a to 11e. The predicted electricity usage is stored in the storage unit, and is predicted based on predetermined conditions (such as temperature, season, day of the week, etc.) for a predetermined period in the past, for example.

次に、制御部3は、予想電気使用量から発電予定量を減じる。すなわち、集合住宅9全体において、時間毎の電力会社から購入する電力量を算出する。例えば、21時においては、図中Gが、電力会社から電力を購入する予想購入電力量となる。   Next, the control unit 3 subtracts the scheduled power generation amount from the expected electricity usage amount. That is, the amount of power purchased from the power company for each hour is calculated for the entire apartment house 9. For example, at 21:00, G in the figure is the expected purchase power amount for purchasing power from the power company.

図5(b)は、時間毎における予想購入電力量を示す図である。制御部3は、この状態における、受電コスト、燃料コスト、燃料電池の稼働コストから、初期コストを算出する(ステップ102)。すなわち、制御部3は、燃料電池5の稼働条件および予想購入電力量等からトータルエネルギーコストを算出する。   FIG.5 (b) is a figure which shows the estimated purchase electric energy in every time. The controller 3 calculates an initial cost from the power reception cost, fuel cost, and fuel cell operating cost in this state (step 102). In other words, the control unit 3 calculates the total energy cost from the operating conditions of the fuel cell 5 and the estimated purchased power amount.

ここで、受電コストには、時間毎の電気料金や、契約電力などが考慮される。契約電力は、通常、30分毎の電力消費量(1時間換算)が、契約電力を超えると、より高い電力料金を支払う必要がある。したがって、30分毎の電力消費量(1時間換算)が契約電力を超えるか否かによって、受電コストは大きく変化する。なお、燃料コストは、燃料電池を稼働するために必要な燃料や、バックアップ用の給湯器等によって消費される燃料のコストである。また、燃料電池の稼働コストは、燃料電池に稼働に必要な電力等のコストである。   Here, for the power receiving cost, an hourly electricity bill, contract power, and the like are considered. The contracted power usually requires a higher power charge when the power consumption every 30 minutes (one hour equivalent) exceeds the contracted power. Therefore, the power reception cost varies greatly depending on whether or not the power consumption every 30 minutes (one hour equivalent) exceeds the contract power. The fuel cost is the cost of fuel required for operating the fuel cell, fuel consumed by a backup water heater, and the like. Further, the operating cost of the fuel cell is a cost such as electric power necessary for operating the fuel cell.

次に、制御部3は、予想電気使用量と初期稼働計画による燃料電池5の発電予定量とを時間毎に比較する。また、制御部3は、所定時間ごとの予想電気使用量に対する発電予定量の不足分が最大かつ所定量以上の対象時間に特定する。さらに制御部3は、当該対象時間に最も近い時間に稼動開始または停止予定の燃料電池5の稼動計画を変更し、対象時間に稼動する燃料電池の台数を増加するように前記燃料電池の稼働計画を補正する(ステップ103)。   Next, the control unit 3 compares the predicted electricity usage amount with the scheduled power generation amount of the fuel cell 5 according to the initial operation plan for each hour. In addition, the control unit 3 specifies a target time in which the shortage of the scheduled power generation amount with respect to the predicted electricity usage amount every predetermined time is the maximum and the predetermined amount or more. Further, the control unit 3 changes the operation plan of the fuel cell 5 scheduled to start or stop at the time closest to the target time, and increases the number of fuel cells operating at the target time. Is corrected (step 103).

図5(b)に示す例では、例えば契約電力がHである場合に、契約電力を超え、かつ電力使用量と発電予定量との差(予想購入電力量)が最大となるのは、21時である。ここで、図4に示すように、21時に最も近い時間に稼働を開始または停止予定の燃料電池は、小グループ11cの燃料電池である。図示した例では、小グループ11cの燃料電池5は、20時で稼働停止予定である。   In the example shown in FIG. 5B, for example, when the contract power is H, the contract power is exceeded, and the difference between the power usage amount and the planned power generation amount (expected purchase power amount) is the largest. It's time. Here, as shown in FIG. 4, the fuel cells scheduled to start or stop at the closest time to 21:00 are the fuel cells of the small group 11c. In the illustrated example, the fuel cells 5 of the small group 11c are scheduled to be stopped at 20:00.

そこで、制御部3は、小グループ11cの燃料電池5の稼働予定を補正する。本実施例では、図6(a)に示すように、20時に稼働停止する予定の1台分の燃料電池5を21時まで延長する。すなわち、21時に稼働する燃料電池5が1台増加する。この際、当該燃料電池5の起動を1時間遅らせる。したがって、当該燃料電池5は、15時〜20時までの稼働予定であったものが、16時〜21時に補正される。すなわち、当該燃料電池5の15時の稼働分を21時に移動させることとなる(図中矢印I)。   Therefore, the control unit 3 corrects the operation schedule of the fuel cells 5 of the small group 11c. In this embodiment, as shown in FIG. 6 (a), one fuel cell 5 scheduled to stop operation at 20:00 is extended to 21:00. That is, the number of fuel cells 5 operating at 21:00 is increased by one. At this time, the activation of the fuel cell 5 is delayed by 1 hour. Therefore, the fuel cell 5 that was scheduled to operate from 15:00 to 20:00 is corrected from 16:00 to 21:00. That is, the operating portion of the fuel cell 5 at 15:00 is moved to 21:00 (arrow I in the figure).

このように、燃料電池5の稼働時間を変えずに、稼動開始のタイミングのみを変更することで、燃料電池5から発生する総熱量は変化することがない。したがって、熱需要に対して、ターゲットとなる熱量を貯湯槽7に貯めるタイミングが少しずれるものの、熱需要に対しても適用することができる。   As described above, the total amount of heat generated from the fuel cell 5 does not change by changing only the operation start timing without changing the operation time of the fuel cell 5. Therefore, although the timing for storing the target amount of heat in the hot water storage tank 7 is slightly different from the heat demand, it can also be applied to the heat demand.

図6(b)は、上述のような補正後の、予想購入電力量を示す図である。図に示すように、21時における不足分が若干低下するとともに、15時における不足分が増加する(図中矢印J方向)。   FIG. 6B is a diagram showing the estimated purchased electric energy after the correction as described above. As shown in the figure, the shortage at 21:00 decreases slightly and the shortage at 15:00 increases (in the direction of arrow J in the figure).

次に、制御部3は、補正後の燃料電池5の稼働に対して、受電コスト、燃料コスト、燃料電池の稼働コストから、補正コストを算出する(ステップ104)。制御部3は、この状態の稼働計画と、補正コストとを合わせて記憶部に記憶する。   Next, the control unit 3 calculates a correction cost for the operation of the corrected fuel cell 5 from the power receiving cost, the fuel cost, and the operation cost of the fuel cell (step 104). The control unit 3 stores the operation plan in this state and the correction cost in the storage unit.

制御部3は、契約電力を超える予想購入電力量がなくなるまで、上記の補正を繰り返す(ステップ105)。図7は、それぞれの燃料電池5の稼働の補正を繰り返した状態を示す図である。また、図8(a)は、このような補正後の時間毎の発電予定量および予想電気使用量を示す図、図8(b)は、予想購入電力量を示す図である。   The control unit 3 repeats the above correction until there is no estimated purchased power amount exceeding the contract power (step 105). FIG. 7 is a diagram showing a state in which the correction of operation of each fuel cell 5 is repeated. FIG. 8A is a diagram showing the power generation scheduled amount and the expected electricity usage amount for each hour after such correction, and FIG. 8B is a diagram showing the expected purchased power amount.

このように、全ての時間に対して契約電力を下回ると、制御部3は、補正条件毎の補正コストの算出を終了する。また、制御部3は、初期コストおよび各補正コストを比較して、最もコストの低い稼働計画を抽出し、燃料電池5を制御する(ステップ106)。なお、通常は契約電力を超えない条件が最もコストが低いため、最終的なコストが最も低くなる。しかし、本発明では、必ずしも全ての予想購入電力量が契約電力を下回るまで計算を繰り返す必要はなく、また、契約電力を下回った後にも、上記補正を繰り返しても良い。   As described above, when the contract power is less than the total time, the control unit 3 ends the calculation of the correction cost for each correction condition. Further, the control unit 3 compares the initial cost and each correction cost, extracts an operation plan with the lowest cost, and controls the fuel cell 5 (step 106). In addition, since the cost is usually the lowest under conditions that do not exceed the contract power, the final cost is the lowest. However, in the present invention, it is not always necessary to repeat the calculation until all of the expected purchased electric energy falls below the contract power, and the above correction may be repeated even after the contract power is reduced.

また、本発明では、補正において、以下の点を考慮することが望ましい。まず、予想購入電力量が最も大きな対象時刻に対して、燃料電池5の稼働数を増加させる際(例えば図6(a)の21時)、燃料電池5の稼働数が減る時刻(例えば図6(a)の15時)の予想購入電力量が、契約電力を超える場合には、他の燃料電池5の稼働を変更する。すなわち、対象時間に最も近い時間に稼動開始または停止予定の燃料電池5に代えて、2番目、3番目、・・・に近い燃料電池の稼動計画を変更す。このように、ある時刻の燃料電池5の稼働数を減らすことで、当該時刻の予想購入電力量が契約電力を超える場合には、当該時刻からは、燃料電池5の稼働数を減らさず、他の時刻に稼働を開始または停止する燃料電池5の稼働時間を変更する。   In the present invention, it is desirable to consider the following points in the correction. First, when the operating number of the fuel cell 5 is increased (for example, 21:00 in FIG. 6 (a)) with respect to the target time with the largest expected purchased electric energy, the time when the operating number of the fuel cell 5 is decreased (for example, FIG. 6). When the expected purchased power amount at 15:00 in (a) exceeds the contract power, the operation of the other fuel cell 5 is changed. That is, instead of the fuel cell 5 scheduled to start or stop at the time closest to the target time, the operation plan of the fuel cell close to the second, third,... Is changed. In this way, by reducing the number of operating fuel cells 5 at a certain time, if the expected purchased power amount at that time exceeds the contract power, the number of operating fuel cells 5 is not decreased from that time. The operating time of the fuel cell 5 that starts or stops the operation at the time is changed.

また、燃料電池5は、一日に一度のみの稼働とする。燃料電池5は、起動直後は発電することができず、安定して発電するまでには時間を要する。したがって、一日に複数回の起動および停止を繰り返すことは効率が悪い。また、燃料電池5の耐久性の観点からも、短時間での起動と停止とを繰り返すことは望ましくない。したがって、各燃料電池5は、一日に一度だけ、起動から停止まで連続して稼働させる物とする。   The fuel cell 5 is operated only once a day. The fuel cell 5 cannot generate power immediately after startup, and it takes time to generate power stably. Therefore, it is inefficient to repeat starting and stopping a plurality of times a day. Further, from the viewpoint of durability of the fuel cell 5, it is not desirable to repeatedly start and stop in a short time. Accordingly, each fuel cell 5 is assumed to be operated continuously from start to stop once a day.

また、当該システムにおいて、逆潮流を防止する必要がある場合には、予想購入電力量がマイナス(すなわち、購入する電力量よりも発電量が大きい状態)にならないように、燃料電池5の稼働を補正する必要がある。すなわち、予想購入電力量がマイナスとなる対象時刻における燃料電池5の稼働数を減じる。なお、燃料電池の稼働時間を減じた分は、より予想購入電力量の大きな時間に稼働時間を移動する。   In addition, in the system, when it is necessary to prevent reverse power flow, the operation of the fuel cell 5 is performed so that the expected purchased power amount does not become negative (that is, the power generation amount is larger than the purchased power amount). It is necessary to correct. That is, the number of operation of the fuel cell 5 at the target time when the expected purchased electric energy is negative is reduced. Note that the operating time is shifted to a time when the expected purchase electric energy is larger, as the operating time of the fuel cell is reduced.

なお、本発明は、蓄電池と組み合わせることもできる。蓄電池と組み合わせるためには、例えば、夜間に蓄電池に安価な電力を蓄電し、昼間の最も予想購入電力量の大きな時間に放電すればよい。この場合には、この蓄電池への蓄電および放電によるコストも加味し、トータルエネルギーコストが算出される。さらに、太陽光発電と組み合わせることもできる。この場合には、翌日の天候を考慮した上で、太陽光発電による発電量を予測し、これを考慮した上で、燃料電池5の稼働を計画すればよい。   In addition, this invention can also be combined with a storage battery. In order to combine with a storage battery, for example, inexpensive power may be stored in the storage battery at night and discharged at the time when the most anticipated purchased power amount is large in the daytime. In this case, the total energy cost is calculated by taking into account the cost of power storage and discharge to the storage battery. Furthermore, it can be combined with photovoltaic power generation. In this case, the amount of power generated by solar power generation is predicted in consideration of the weather on the next day, and the operation of the fuel cell 5 may be planned in consideration of this.

以上、本発明によれば、熱需要と電気需要の両方を考慮し、最もトータルエネルギーコストが小さくなるように、燃料電池5の稼働を計画するため、最適な燃料電池の稼働計画を得ることができる。特に、小グループにおける熱需要を、ある時刻に設定し、この時刻に向けて貯湯槽7に熱を貯めるため、熱不足によるエネルギーコストの増大や、貯湯槽7による温度低下の影響を小さくすることができる。   As described above, according to the present invention, in consideration of both heat demand and electricity demand, the operation of the fuel cell 5 is planned so as to minimize the total energy cost. it can. In particular, since the heat demand in a small group is set at a certain time and heat is stored in the hot water tank 7 toward this time, the effect of an increase in energy cost due to insufficient heat and a decrease in temperature due to the hot water tank 7 is reduced. Can do.

また、1台の貯湯槽7により、小グループ化された複数の住戸を賄うため、住戸ごとのばらつきを平均化することができる。したがって、熱需要のばらつきの影響を抑制することができる。これに対し、燃料電池5による発電は、集合住宅9全体の電気需要に対応する。したがって、集合住宅9全体の発電量に対して、適切に燃料電池5の稼働計画を立案することができる。   Moreover, since one hot water tank 7 covers a plurality of dwelling units, it is possible to average the variation of each dwelling unit. Therefore, the influence of variation in heat demand can be suppressed. On the other hand, the power generation by the fuel cell 5 corresponds to the electric demand of the entire apartment house 9. Therefore, the operation plan of the fuel cell 5 can be made appropriately with respect to the power generation amount of the entire housing complex 9.

また、熱需要のみによって立案された燃料電池5の初期稼働計画に対し、予想購入電力量が所定電力(契約電力)を超えないように、補正を繰り返すことで、電気料金(基本料金)を抑えることができる。また、補正を繰り返し、補正条件ごとの補正コストを比較することで、トータルエネルギーコストが最も低い稼働計画を得ることができる。   In addition, the electricity charge (basic charge) can be reduced by repeating the correction so that the expected power consumption does not exceed the predetermined power (contract power) with respect to the initial operation plan of the fuel cell 5 that is planned only by heat demand. be able to. Moreover, it is possible to obtain an operation plan with the lowest total energy cost by repeating the correction and comparing the correction costs for each correction condition.

また、補正において、燃料電池の稼働条件として、一日に一度の稼働とすることで、燃料電池の発電効率に優れ、燃料電池の耐久性にも悪影響がない。また、燃料電池5の稼働数を減じる場合に、稼働を減じる時刻の予想購入電力量が所定電力(契約電力)以上の場合には、当該時刻における燃料電池の稼働数を減じないようにすることで、トータルエネルギーコストが最も低い稼働計画を確実に得ることができる。   Further, in the correction, the fuel cell is operated once a day as the operating condition of the fuel cell, so that the power generation efficiency of the fuel cell is excellent and the durability of the fuel cell is not adversely affected. In addition, when the number of operating fuel cells 5 is reduced, if the expected purchased power amount at the time when the operation is reduced is equal to or greater than a predetermined power (contract power), the number of operating fuel cells at the time is not reduced. Thus, it is possible to reliably obtain an operation plan with the lowest total energy cost.

また、所定時間ごとの予想購入電力量に対する発電予定量の過剰分が生じないように、燃料電池5の稼働計画を立案することで、電力の逆潮流を防止することができる。また、蓄電池と組み合わせることで、夜間の安い電力を昼間に使用することもできる。   In addition, it is possible to prevent a reverse power flow by making an operation plan of the fuel cell 5 so as not to cause an excess of the scheduled power generation amount with respect to the predicted purchased power amount every predetermined time. In combination with a storage battery, cheap electric power at night can be used in the daytime.

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.

例えば、小グループ11a〜11eを構成する戸数は、前述した例には限られない。また、1台の貯湯槽7に接続される燃料電池5の台数や、燃料電池5の総台数も、前述した例には限られない。   For example, the number of houses constituting the small groups 11a to 11e is not limited to the example described above. Further, the number of fuel cells 5 connected to one hot water tank 7 and the total number of fuel cells 5 are not limited to the above-described example.

1………燃料電池の稼働制御システム
3………制御部
5………燃料電池
7………貯湯槽
9………集合住宅
11a〜11e………小グループ
13………交流配電線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ......... Fuel cell operation control system 3 ... Control unit 5 ... Fuel cell 7 ... Hot water tank 9 ... Housing complex 11a-11e ... Small group 13 ... AC distribution line

Claims (6)

複数台の燃料電池と、
前記燃料電池の廃熱を利用して生成されたお湯を貯留する複数台の貯湯槽と、
前記燃料電池の運転を制御する制御部と、
を具備し、
集合住宅において、前記貯湯槽は、複数戸の小グループに1台割り当てられ、
前記制御部は、
前記小グループごとの熱利用予測から、それぞれの前記小グループごとの複数台の前記燃料電池の初期稼動計画を立て、この際における前記集合住宅の全体の受電コスト、燃料コストおよび燃料電池の稼動コストから初期コストを算出し、
前記集合住宅の全体の所定時間ごとの予想電気使用量に対する発電予定量の不足分が最大かつ所定量以上の対象時間に対し、前記対象時間に最も近い時間に稼動開始または停止予定の前記燃料電池の稼動計画を変更し、前記対象時間に稼動する前記燃料電池の台数を増加するように前記燃料電池の稼働計画を補正し、補正後の稼働計画における前記集合住宅の全体の受電コスト、燃料コストおよび燃料電池の稼動コストから補正コストを算出し、
前記初期コストおよび前記補正コストを比較して、コストの低い稼動計画で前記燃料電池の稼働を制御することを特徴とする集合住宅における燃料電池の稼動制御方法。
Multiple fuel cells;
A plurality of hot water storage tanks for storing hot water generated using waste heat of the fuel cell;
A control unit for controlling the operation of the fuel cell;
Comprising
In an apartment house, the hot water tank is assigned to one small group of multiple units,
The controller is
Based on the heat utilization prediction for each of the small groups, an initial operation plan for the plurality of fuel cells for each of the small groups is made, and the total power receiving cost, fuel cost, and fuel cell operating cost of the collective housing at this time Calculate the initial cost from
The fuel cell that is scheduled to start or stop at a time closest to the target time with respect to a target time in which the shortage of the planned power generation amount with respect to the expected electricity usage of the entire apartment for every predetermined time is the maximum and the predetermined amount or more The operation plan of the fuel cell is corrected so as to increase the number of the fuel cells operating at the target time, and the power receiving cost and the fuel cost of the entire apartment house in the corrected operation plan are corrected. And the correction cost is calculated from the operating cost of the fuel cell,
A method for controlling the operation of a fuel cell in an apartment house, wherein the initial cost and the correction cost are compared and the operation of the fuel cell is controlled by an operation plan with a low cost.
全ての時間において、所定時間ごとの予想電気使用量に対する発電予定量の不足分が所定量以下となるまで上記補正を繰り返し、前記初期コストおよび補正後のそれぞれの稼動計画におけるそれぞれの前記補正コストを比較して、最もコストの低い稼動計画で前記燃料電池の稼働を制御することを特徴とする請求項1記載の集合住宅における燃料電池の稼動制御方法。 At all times, the above correction is repeated until the shortage of the planned power generation amount with respect to the expected electricity usage every predetermined time is equal to or less than the predetermined amount, and the initial cost and the correction cost in each corrected operation plan are calculated. 2. The operation control method for a fuel cell in an apartment house according to claim 1, wherein the operation of the fuel cell is controlled by an operation plan with the lowest cost. 前記燃料電池の稼働計画を補正する際に、
前記燃料電池が一日の間に一度の連続運転を行う第1条件と、
前記対象時間に前記燃料電池の稼働数を増加するに当たって、他の時間における前記燃料電池の稼働数を減じ、この際の前記他の時間における予想電気使用量に対する発電予定量の不足分が前記所定量を超えない第2条件と、をいずれも満たすように、稼働計画を補正することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の集合住宅における燃料電池の稼動制御方法。
When correcting the operation plan of the fuel cell,
A first condition in which the fuel cell continuously operates once a day;
In increasing the number of operation of the fuel cell at the target time, the number of operation of the fuel cell at another time is decreased, and the shortage of the planned power generation amount with respect to the expected electricity usage amount at the other time at this time is The operation control method for a fuel cell in an apartment house according to claim 1 or 2, wherein the operation plan is corrected so as to satisfy both of the second conditions not exceeding the fixed amount.
前記初期稼動計画を立てた後、所定時間ごとの予想電気使用量に対する発電予定量の過剰分が生じないように、さらに、発電量が過剰となる時間の前記燃料電池の稼働数を減じ、前記対象時間に対する稼働計画の補正を行うことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の集合住宅における燃料電池の稼動制御方法。 After making the initial operation plan, in order not to generate an excessive amount of power generation scheduled with respect to the expected electricity usage every predetermined time, further reduce the number of operation of the fuel cell during the time when the power generation amount is excessive, The operation control method for a fuel cell in an apartment house according to any one of claims 1 to 3, wherein the operation plan is corrected with respect to the target time. さらに蓄電池を具備し、
前記対象時間に対し、前記蓄電池による放電によって予想購入電力量を低減する場合における補正コストと、前記燃料電池の稼働計画を補正することによる補正コストとを比較して、コストの低い方法を選択することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の集合住宅における燃料電池の稼動制御方法。
It also has a storage battery,
Comparing the correction cost in the case of reducing the estimated purchased power amount by discharging by the storage battery with respect to the target time and the correction cost by correcting the operation plan of the fuel cell, a method with a low cost is selected. The operation control method of a fuel cell in an apartment house according to any one of claims 1 to 4, wherein the operation is controlled.
複数台の燃料電池と、
前記燃料電池の廃熱を利用して生成されたお湯を貯留する複数台の貯湯槽と、
前記燃料電池の運転を制御する制御部と、
を具備し、
1台の前記貯湯槽が複数台の前記燃料電池と接続され、
集合住宅において、前記貯湯槽は、複数戸の小グループに1台割り当てられ、
前記制御部は、
前記小グループごとの熱利用予測から、それぞれの前記小グループごとの前記燃料電池の初期稼動計画を立てる初期稼働計画立案手段と、
前記初期稼働計画における前記集合住宅の全体の受電コスト、燃料コストおよび燃料電池の稼動コストから初期コストを算出する初期コスト算出手段と、
前記集合住宅の全体の所定時間ごとの予想電気使用量に対する発電予定量の不足分が最大かつ所定量以上の対象時間に対し、前記対象時間に最も近い時間に稼動または停止予定の前記燃料電池の稼動計画を変更し、前記対象時間に稼動する燃料電池を増加するように前記燃料電池の稼働計画を補正する稼働計画補正手段と、
補正後の稼働計画における前記集合住宅の全体の受電コスト、燃料コストおよび燃料電池の稼動コストから補正コストを算出する補正コスト算出手段と、
所定時間ごとの予想電気使用量に対する発電予定量の不足分が所定量以下となるまで上記補正を繰り返し、初期コストおよび補正後のそれぞれの稼動計画におけるそれぞれの前記補正コストを比較して、最もコストの低い稼動計画を決定する稼働計画決定手段と、
前記稼働計画決定手段で決定された稼働計画で前記燃料電池の稼働を制御する燃料電池稼働制御手段と、
を具備することを特徴とする集合住宅における燃料電池の稼動制御システム。
Multiple fuel cells;
A plurality of hot water storage tanks for storing hot water generated using waste heat of the fuel cell;
A control unit for controlling the operation of the fuel cell;
Comprising
One hot water tank is connected to a plurality of the fuel cells,
In an apartment house, the hot water tank is assigned to one small group of multiple units,
The controller is
From the heat utilization prediction for each of the small groups, an initial operation plan drafting means for making an initial operation plan of the fuel cell for each of the small groups;
An initial cost calculating means for calculating an initial cost from the total power receiving cost, fuel cost, and fuel cell operating cost of the apartment house in the initial operation plan;
The fuel cell that is scheduled to be operated or stopped at a time closest to the target time with respect to a target time that has a shortage of a planned power generation amount with respect to an expected amount of electricity used every predetermined time of the entire apartment house and is greater than or equal to a predetermined amount. An operation plan correction means for correcting the operation plan of the fuel cell so as to change the operation plan and increase the number of fuel cells operating at the target time;
A correction cost calculation means for calculating a correction cost from the total power receiving cost, fuel cost, and fuel cell operation cost of the collective housing in the corrected operation plan;
The above correction is repeated until the shortage of the planned power generation amount with respect to the expected electricity usage every predetermined time is less than or equal to the predetermined amount, and the initial cost and the corrected cost in each corrected operation plan are compared, and the most cost An operation plan determination means for determining an operation plan with a low
Fuel cell operation control means for controlling the operation of the fuel cell in the operation plan determined by the operation plan determination means;
An operation control system for a fuel cell in an apartment house, comprising:
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