JP6029356B2 - Combined heat and power system - Google Patents
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本発明は、需要者に供給可能な熱と電力とを併せて発生する熱電併給装置と、計画運転対象期間内において、需要者が利用すると予測される熱量に関する時系列的な予測利用熱量データ及び需要者が利用すると予測される時系列的な電力値に関する予測利用電力データに基づいて熱電併給装置の計画運転を行う制御装置とを備える熱電併給システムに関する。
The present invention relates to a combined heat and power device that generates heat and electric power that can be supplied to a consumer, time-series predicted use heat quantity data relating to the heat quantity that is expected to be used by a consumer within a planned operation target period, and BACKGROUND OF THE
特許文献1には、需要者に供給可能な熱と電力とを併せて発生する熱電併給装置と、計画運転対象期間内において、需要者が利用すると予測される熱量に関する時系列的な予測利用熱量データ及び需要者が利用すると予測される時系列的な電力値に関する予測利用電力データに基づいて熱電併給装置の計画運転を行う制御装置とを備える熱電併給システムが記載されている。このようなシステムを用いることで、需要者への電力供給及び熱供給を行う際に必要なコストの最小化などを目的とした熱電併給装置の最適な運転計画を立て、それに従った運転を行うことができる。
尚、上述した予測利用熱量データ及び予測利用電力データは、需要者の過去の生活パターンにおける実際の利用熱量データ及び利用電力データに基づいて導出されるが、あくまでも予測値に過ぎない。従って、予定外の電力消費や熱消費が必要になった場合には、実際の利用熱量データ及び利用電力データは予測利用熱量データ及び予測利用電力データから大きく乖離してしまう。 In addition, although the above-mentioned estimated utilization heat amount data and prediction utilization electric power data are derived | led-out based on the actual utilization heat amount data and utilization electric power data in a consumer's past life pattern, they are only a prediction value to the last. Therefore, when unscheduled power consumption or heat consumption becomes necessary, actual utilization heat amount data and utilization power data greatly deviate from prediction utilization heat amount data and prediction utilization power data.
そのような問題に鑑みて、予測利用熱量データを事前に補正することも行なわれている。例えば、特許文献2に記載の熱電併給システムにおいて、予測データ修正手段は、予約暖房負荷により初期予測暖房負荷データを修正して予測暖房負荷データを生成することで、使用者の意志により決定される暖房負荷を予測暖房負荷データに加味することができる。これにより、予測利用熱量データに対して使用者の意志を反映させることができ、予測暖房負荷データが実際の暖房負荷から大きく乖離することを回避できるという効果が期待できる。 In view of such a problem, correction of predicted use heat data is also performed in advance. For example, in the combined heat and power system described in Patent Document 2, the predicted data correction means is determined by the user's will by correcting the initial predicted heating load data by using the reserved heating load and generating the predicted heating load data. The heating load can be added to the predicted heating load data. Thereby, a user's will can be reflected with respect to prediction utilization calorie | heat amount data, and it can anticipate the effect that prediction heating load data can avoid avoiding large deviation from an actual heating load.
近年、車両に蓄電装置を搭載した電気自動車や所謂ハイブリッド自動車が普及し始めている。これらの車両の蓄電装置は、特定の施設や家庭などに設置される充電器を用いて充電できるようになっている。例えば、自宅に帰宅した後、翌日に出勤するまでの間に、家庭で車両の蓄電装置に充電を行えるようになっている。 In recent years, electric vehicles and so-called hybrid vehicles in which power storage devices are mounted on vehicles have begun to spread. The power storage devices of these vehicles can be charged using a charger installed in a specific facility or home. For example, the power storage device of the vehicle can be charged at home after returning home to work the next day.
但し、特許文献1に記載されているような熱電併給システムが設けられている施設などで車両の蓄電装置の充電を行う場合、その充電電力量は熱電併給システムにとっての電力負荷の一部になるため、蓄電装置への充電を行うことで、実際の利用電力データが予測利用電力データから大きく乖離してしまう可能性がある。そして、熱電併給システムを効率的に運用できなくなる可能性がある。
However, when charging a power storage device of a vehicle at a facility where a combined heat and power system as described in
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、車両の蓄電装置への充電を行いながら効率的に運用可能な熱電併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 a combined heat and power system that can be operated efficiently while charging a power storage device of a vehicle.
上記目的を達成するための本発明に係る熱電併給システムの特徴構成は、需要者に供給可能な熱と電力とを併せて発生する熱電併給装置と、計画運転対象期間内において、前記需要者が利用すると予測される熱量に関する時系列的な予測利用熱量データ及び前記需要者が利用すると予測される時系列的な電力値に関する予測利用電力データに基づいて前記熱電併給装置の計画運転を行う制御装置とを備える熱電併給システムであって、
前記熱電併給装置と接続される電力線には、前記需要者が利用する電力消費装置、及び、外部の電力系統、及び、当該電力線との接続及び切断の切換が可能な可搬型の蓄電装置が接続され、
前記制御装置は、前記蓄電装置への予測必要電力量の充電が、前記蓄電装置が前記電力線と接続された後の予測充電開始可能時刻以降に開始可能であると判定すると、
前記電力消費装置で消費されると予測される時系列的な電力に関する予測消費電力データと、前記予測必要電力量を所定の分配規則に従って前記予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で分配することで決定される時系列的な充電電力に関する予測充電電力データとを加算して、前記予測利用電力データを導出し、
前記制御装置は、前記蓄電装置への前記予測必要電力量の充電を、前記蓄電装置への充電電力を一定にして前記予測充電開始可能時刻以降に開始するとした前記所定の分配規則に従って、前記予測充電電力データを決定する点にある。
In order to achieve the above object, the characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention includes a combined heat and power device that generates heat and electric power that can be supplied to the consumer, and the consumer within the planned operation target period. A control device that performs planned operation of the combined heat and power supply unit based on time-series predicted use heat amount data related to the heat amount predicted to be used and predicted use power data related to a time-series power value predicted to be used by the consumer A combined heat and power system comprising:
Connected to the power line connected to the cogeneration device is a power consuming device used by the consumer, an external power system, and a portable power storage device that can be switched between connection and disconnection with the power line. And
When the control device determines that the charging of the predicted required power amount to the power storage device can be started after the predicted charge start possible time after the power storage device is connected to the power line,
Distributing predicted power consumption data related to time-series power predicted to be consumed by the power consuming apparatus and the predicted required power amount within a predetermined period after the predicted charging start time according to a predetermined distribution rule. And adding the predicted charging power data related to the time-series charging power determined in step (a) to derive the predicted usage power data ,
In accordance with the predetermined distribution rule, the control device starts charging the predicted required power amount to the power storage device after the predicted charge start possible time with a constant charge power to the power storage device. This is in determining charging power data .
上記特徴構成によれば、予測必要電力量が所定の分配規則に従って予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で分配されて時系列的な充電電力に関する予測充電電力データが決定された上で、電力消費装置で消費されると予測される時系列的な電力に関する予測消費電力データに加算されて、上記予測利用電力データが導出される。つまり、熱電併給装置の計画運転を行うときに考慮するべき時系列的な電力値に関する予測利用電力データが、蓄電装置への予測必要電力量を含むように補正された状態で、熱電併給装置の運転計画を作成できる。
従って、車両の蓄電装置への充電を行いながら効率的に運用可能な熱電併給システムを提供できる。
加えて、蓄電装置への充電が、時間的に最も早い予測充電開始可能時刻以降に開始されるような予測充電電力データが決定される。その結果、実際に蓄電装置が電力線に接続されたとき、蓄電装置への充電が時間的に最も早く開始されることとなる。また、蓄電装置への予測必要電力量の充電が充電電力を一定にして行われるような予測充電電力データが決定されるので、充電が行われる間の充電電力を均等にできる。ここで、上記「一定」の例は、後述する実施形態に示すように熱電併給装置の定格発電電力であってもよい。
According to the above characteristic configuration, the predicted required power amount is distributed within a predetermined period after the predicted charging start time according to a predetermined distribution rule, and the predicted charging power data related to time-series charging power is determined, and then the power The predicted use power data is derived by adding to the predicted power consumption data related to the time-series power predicted to be consumed by the consuming device. That is, in the state where the predicted use power data related to the time-series power value to be considered when performing the planned operation of the combined heat and power device is corrected to include the predicted required power amount to the power storage device, An operation plan can be created.
Therefore, it is possible to provide a combined heat and power system that can be efficiently operated while charging the power storage device of the vehicle.
In addition, predicted charging power data is determined such that charging of the power storage device is started after the earliest predicted charging startable time. As a result, when the power storage device is actually connected to the power line, charging of the power storage device is started earliest in time. Further, since the predicted charging power data is determined such that the charging of the predicted required power amount to the power storage device is performed with the charging power kept constant, the charging power can be equalized while charging is performed. Here, the “constant” example may be a rated generated power of the combined heat and power device as shown in an embodiment described later.
本発明に係る熱電併給システムの更に別の特徴構成は、需要者に供給可能な熱と電力とを併せて発生する熱電併給装置と、計画運転対象期間内において、前記需要者が利用すると予測される熱量に関する時系列的な予測利用熱量データ及び前記需要者が利用すると予測される時系列的な電力値に関する予測利用電力データに基づいて前記熱電併給装置の計画運転を行う制御装置とを備える熱電併給システムであって、Yet another characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention is predicted to be used by the consumer in a combined heat and power device that generates heat and electric power that can be supplied to the consumer, and within a planned operation target period. And a control device that performs planned operation of the combined heat and power unit based on time-series predicted use heat amount data related to the amount of heat and predicted use power data related to time-series power values predicted to be used by the consumer. A co-feed system,
前記熱電併給装置と接続される電力線には、前記需要者が利用する電力消費装置、及び、外部の電力系統、及び、当該電力線との接続及び切断の切換が可能な可搬型の蓄電装置が接続され、Connected to the power line connected to the cogeneration device is a power consuming device used by the consumer, an external power system, and a portable power storage device that can be switched between connection and disconnection with the power line. And
前記制御装置は、前記蓄電装置への予測必要電力量の充電が、前記蓄電装置が前記電力線と接続された後の予測充電開始可能時刻以降に開始可能であると判定すると、When the control device determines that the charging of the predicted required power amount to the power storage device can be started after the predicted charge start possible time after the power storage device is connected to the power line,
前記電力消費装置で消費されると予測される時系列的な電力に関する予測消費電力データと、前記予測必要電力量を所定の分配規則に従って前記予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で分配することで決定される時系列的な充電電力に関する予測充電電力データとを加算して、前記予測利用電力データを導出し、Distributing predicted power consumption data related to time-series power predicted to be consumed by the power consuming apparatus and the predicted required power amount within a predetermined period after the predicted charging start time according to a predetermined distribution rule. And adding the predicted charging power data related to the time-series charging power determined in step (a) to derive the predicted usage power data,
前記制御装置は、前記予測充電開始可能時刻以降の前記予測消費電力データと前記予測充電電力データとの和を前記熱電併給装置の定格発電電力に等しくする前記所定の分配規則に従って、前記予測充電電力データを決定する点にある。The control device, according to the predetermined distribution rule that makes the sum of the predicted power consumption data and the predicted charge power data after the predicted charge start possible time equal to the rated generated power of the combined heat and power supply device, The point is to determine the data.
上記特徴構成によれば、予測必要電力量が所定の分配規則に従って予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で分配されて時系列的な充電電力に関する予測充電電力データが決定された上で、電力消費装置で消費されると予測される時系列的な電力に関する予測消費電力データに加算されて、上記予測利用電力データが導出される。つまり、熱電併給装置の計画運転を行うときに考慮するべき時系列的な電力値に関する予測利用電力データが、蓄電装置への予測必要電力量を含むように補正された状態で、熱電併給装置の運転計画を作成できる。According to the above characteristic configuration, the predicted required power amount is distributed within a predetermined period after the predicted charging start time according to a predetermined distribution rule, and the predicted charging power data related to time-series charging power is determined, and then the power The predicted use power data is derived by adding to the predicted power consumption data related to the time-series power predicted to be consumed by the consuming device. That is, in the state where the predicted use power data related to the time-series power value to be considered when performing the planned operation of the combined heat and power device is corrected to include the predicted required power amount to the power storage device, An operation plan can be created.
従って、車両の蓄電装置への充電を行いながら効率的に運用可能な熱電併給システムを提供できる。Therefore, it is possible to provide a combined heat and power system that can be efficiently operated while charging the power storage device of the vehicle.
加えて、予測消費電力データと予測充電電力データとの和が熱電併給装置の定格発電電力に等しくなるように、予測必要電力量が分配されるので、熱電併給装置が定格発電電力を出力している間であれば、その熱電併給装置の発電電力のみで蓄電装置への充電を行うことができる。In addition, since the predicted required energy is distributed so that the sum of the predicted power consumption data and the predicted charging power data is equal to the rated power generation of the combined heat and power device, the combined heat and power device outputs the rated generated power. The power storage device can be charged only with the generated power of the combined heat and power supply device.
本発明に係る熱電併給システムの更に別の特徴構成は、需要者に供給可能な熱と電力とを併せて発生する熱電併給装置と、計画運転対象期間内において、前記需要者が利用すると予測される熱量に関する時系列的な予測利用熱量データ及び前記需要者が利用すると予測される時系列的な電力値に関する予測利用電力データに基づいて前記熱電併給装置の計画運転を行う制御装置とを備える熱電併給システムであって、Yet another characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention is predicted to be used by the consumer in a combined heat and power device that generates heat and electric power that can be supplied to the consumer, and within a planned operation target period. And a control device that performs planned operation of the combined heat and power unit based on time-series predicted use heat amount data related to the amount of heat and predicted use power data related to time-series power values predicted to be used by the consumer. A co-feed system,
前記熱電併給装置と接続される電力線には、前記需要者が利用する電力消費装置、及び、外部の電力系統、及び、当該電力線との接続及び切断の切換が可能な可搬型の蓄電装置が接続され、Connected to the power line connected to the cogeneration device is a power consuming device used by the consumer, an external power system, and a portable power storage device that can be switched between connection and disconnection with the power line. And
前記制御装置は、前記蓄電装置への予測必要電力量の充電が、前記蓄電装置が前記電力線と接続された後の予測充電開始可能時刻以降に開始可能であると判定すると、When the control device determines that the charging of the predicted required power amount to the power storage device can be started after the predicted charge start possible time after the power storage device is connected to the power line,
前記電力消費装置で消費されると予測される時系列的な電力に関する予測消費電力データと、前記予測必要電力量を所定の分配規則に従って前記予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で分配することで決定される時系列的な充電電力に関する予測充電電力データとを加算して、前記予測利用電力データを導出し、Distributing predicted power consumption data related to time-series power predicted to be consumed by the power consuming apparatus and the predicted required power amount within a predetermined period after the predicted charging start time according to a predetermined distribution rule. And adding the predicted charging power data related to the time-series charging power determined in step (a) to derive the predicted usage power data,
前記制御装置は、前記予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で、前記需要者が利用すると予測される熱量が最大となる時刻以前に、前記蓄電装置への前記予測必要電力量の充電を優先して行うとした前記所定の分配規則に従って、前記予測充電電力データを決定する点にある。The control device gives priority to charging the power storage device with the predicted required power amount before a time when the amount of heat predicted to be used by the consumer is maximized within a predetermined period after the predicted charging start time. The predicted charging power data is determined according to the predetermined distribution rule.
上記特徴構成によれば、予測必要電力量が所定の分配規則に従って予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で分配されて時系列的な充電電力に関する予測充電電力データが決定された上で、電力消費装置で消費されると予測される時系列的な電力に関する予測消費電力データに加算されて、上記予測利用電力データが導出される。つまり、熱電併給装置の計画運転を行うときに考慮するべき時系列的な電力値に関する予測利用電力データが、蓄電装置への予測必要電力量を含むように補正された状態で、熱電併給装置の運転計画を作成できる。According to the above characteristic configuration, the predicted required power amount is distributed within a predetermined period after the predicted charging start time according to a predetermined distribution rule, and the predicted charging power data related to time-series charging power is determined, and then the power The predicted use power data is derived by adding to the predicted power consumption data related to the time-series power predicted to be consumed by the consuming device. That is, in the state where the predicted use power data related to the time-series power value to be considered when performing the planned operation of the combined heat and power device is corrected to include the predicted required power amount to the power storage device, An operation plan can be created.
従って、車両の蓄電装置への充電を行いながら効率的に運用可能な熱電併給システムを提供できる。Therefore, it is possible to provide a combined heat and power system that can be efficiently operated while charging the power storage device of the vehicle.
加えて、需要者が利用すると予測される熱量が最大となる時刻以前に蓄電装置への充電を優先して行うとして、予測必要電力量の分配が行われるので、蓄電装置への充電を行うために熱電併給装置を運転した場合には、それと共に発生する熱が、その後に需要者が利用すると予測される熱量を賄うために利用可能となる。その結果、蓄電装置への充電を行いながら、需要者が利用すると予測される熱量が最大となる時刻に向けて効率的な蓄熱も行うことができる。In addition, since it is assumed that charging to the power storage device is performed prior to the time when the amount of heat predicted to be used by the consumer is maximized, the predicted required power amount is distributed, so that the power storage device is charged. When the combined heat and power supply apparatus is operated, the heat generated therewith can be used to cover the amount of heat expected to be used by the consumer thereafter. As a result, efficient heat storage can be performed toward the time when the amount of heat predicted to be used by the consumer is maximized while charging the power storage device.
本発明に係る熱電併給システムの更に別の特徴構成は、需要者に供給可能な熱と電力とを併せて発生する熱電併給装置と、計画運転対象期間内において、前記需要者が利用すると予測される熱量に関する時系列的な予測利用熱量データ及び前記需要者が利用すると予測される時系列的な電力値に関する予測利用電力データに基づいて前記熱電併給装置の計画運転を行う制御装置とを備える熱電併給システムであって、Yet another characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention is predicted to be used by the consumer in a combined heat and power device that generates heat and electric power that can be supplied to the consumer, and within a planned operation target period. And a control device that performs planned operation of the combined heat and power unit based on time-series predicted use heat amount data related to the amount of heat and predicted use power data related to time-series power values predicted to be used by the consumer. A co-feed system,
前記熱電併給装置と接続される電力線には、前記需要者が利用する電力消費装置、及び、外部の電力系統、及び、当該電力線との接続及び切断の切換が可能な可搬型の蓄電装置が接続され、Connected to the power line connected to the cogeneration device is a power consuming device used by the consumer, an external power system, and a portable power storage device that can be switched between connection and disconnection with the power line. And
前記制御装置は、前記蓄電装置への予測必要電力量の充電が、前記蓄電装置が前記電力線と接続された後の予測充電開始可能時刻以降に開始可能であると判定すると、When the control device determines that the charging of the predicted required power amount to the power storage device can be started after the predicted charge start possible time after the power storage device is connected to the power line,
前記電力消費装置で消費されると予測される時系列的な電力に関する予測消費電力データと、前記予測必要電力量を所定の分配規則に従って前記予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で分配することで決定される時系列的な充電電力に関する予測充電電力データとを加算して、前記予測利用電力データを導出し、Distributing predicted power consumption data related to time-series power predicted to be consumed by the power consuming apparatus and the predicted required power amount within a predetermined period after the predicted charging start time according to a predetermined distribution rule. And adding the predicted charging power data related to the time-series charging power determined in step (a) to derive the predicted usage power data,
前記蓄電装置は、車両に搭載される装置であり、The power storage device is a device mounted on a vehicle,
前記制御装置は、前記車両から受信する情報に基づいて前記予測充電開始可能時刻及び前記予測必要電力量を特定し、The control device specifies the predicted charging start possible time and the predicted required energy based on information received from the vehicle,
前記制御装置は、前記車両に搭載される前記蓄電装置が前記電力線に接続されて前記予測充電開始可能時刻から充電開始となった後、次に前記電力線から切断される予測切断時刻に関する情報を前記車両から受信し、前記予測充電開始可能時刻から前記予測切断時刻までの期間を前記所定期間とする点にある。The control device is configured to obtain information on a predicted disconnection time that is next disconnected from the power line after the power storage device mounted on the vehicle is connected to the power line and starts charging from the predicted charge startable time. It is the point which makes it the said predetermined period to be the period from the said prediction charge start possible time received from the vehicle to the said prediction cutting | disconnection time.
上記特徴構成によれば、予測必要電力量が所定の分配規則に従って予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で分配されて時系列的な充電電力に関する予測充電電力データが決定された上で、電力消費装置で消費されると予測される時系列的な電力に関する予測消費電力データに加算されて、上記予測利用電力データが導出される。つまり、熱電併給装置の計画運転を行うときに考慮するべき時系列的な電力値に関する予測利用電力データが、蓄電装置への予測必要電力量を含むように補正された状態で、熱電併給装置の運転計画を作成できる。According to the above characteristic configuration, the predicted required power amount is distributed within a predetermined period after the predicted charging start time according to a predetermined distribution rule, and the predicted charging power data related to time-series charging power is determined, and then the power The predicted use power data is derived by adding to the predicted power consumption data related to the time-series power predicted to be consumed by the consuming device. That is, in the state where the predicted use power data related to the time-series power value to be considered when performing the planned operation of the combined heat and power device is corrected to include the predicted required power amount to the power storage device, An operation plan can be created.
従って、車両の蓄電装置への充電を行いながら効率的に運用可能な熱電併給システムを提供できる。Therefore, it is possible to provide a combined heat and power system that can be efficiently operated while charging the power storage device of the vehicle.
加えて、車両に搭載された蓄電装置への充電を、熱電併給装置及び外部の電力系統が接続される電力線から供給される電力を用いて行うことができる。また、車両から受信する情報に基づいて特定する予測充電開始可能時刻及び予測必要電力量を用いて、予測利用電力データを高い精度で決定することができる。その結果、熱電併給システムを効率的に運用できる。In addition, charging of the power storage device mounted on the vehicle can be performed using power supplied from a power line to which the combined heat and power supply device and an external power system are connected. Further, the predicted use power data can be determined with high accuracy by using the predicted charge start possible time and the predicted required power amount specified based on the information received from the vehicle. As a result, the combined heat and power system can be operated efficiently.
更に、制御装置は、予測充電開始時刻から予測切断時刻までの期間を上記所定期間として、その所定期間に蓄電装置への予測必要電力量の充電が行われるようにできる。その結果、車両の蓄電装置が電力線に接続されて、次に電力線から切断されるまでの間に(例えば、熱電併給システムが設けられている施設に車両が入庫して、次に車両が出庫するまでの間に)、車両の蓄電装置への予測必要電力量の充電を行うことができる。Further, the control device can set the period from the predicted charging start time to the predicted disconnection time as the predetermined period to charge the power storage apparatus with the predicted required power amount during the predetermined period. As a result, between the time when the power storage device of the vehicle is connected to the power line and the next time it is disconnected from the power line (for example, the vehicle enters the facility where the combined heat and power supply system is provided, and then the vehicle leaves. In the meantime, it is possible to charge the power storage device of the vehicle with the predicted required power amount.
本発明に係る熱電併給システムの更に別の特徴構成は、前記蓄電装置は、車両に搭載される装置であり、前記制御装置は、前記車両から受信する情報に基づいて前記予測充電開始可能時刻及び前記予測必要電力量を特定する点にある。 Still another characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention is that the power storage device is a device mounted on a vehicle, and the control device includes the predicted charge start possible time based on information received from the vehicle, and It is in the point which specifies the said prediction required electric energy.
上記特徴構成によれば、車両に搭載された蓄電装置への充電を、熱電併給装置及び外部の電力系統が接続される電力線から供給される電力を用いて行うことができる。また、車両から受信する情報に基づいて特定する予測充電開始可能時刻及び予測必要電力量を用いて、予測利用電力データを高い精度で決定することができる。その結果、熱電併給システムを効率的に運用できる。 According to the above characteristic configuration, the power storage device mounted on the vehicle can be charged using the power supplied from the power line to which the combined heat and power supply device and the external power system are connected. Further, the predicted use power data can be determined with high accuracy by using the predicted charge start possible time and the predicted required power amount specified based on the information received from the vehicle. As a result, the combined heat and power system can be operated efficiently.
本発明に係る熱電併給システムの更に別の特徴構成は、前記制御装置は、前記車両に搭載される前記蓄電装置が前記電力線に接続されて前記予測充電開始時刻から充電開始となった後、次に前記電力線から切断される予測切断時刻に関する情報を前記車両から受信し、前記予測充電開始可能時刻から前記予測切断時刻までの期間を前記所定期間とする点にある。 Still another characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention is that, after the power storage device mounted on the vehicle is connected to the power line and charging starts from the predicted charging start time, The information regarding the predicted disconnection time to be disconnected from the power line is received from the vehicle, and the period from the predicted charge start possible time to the predicted disconnection time is set as the predetermined period.
上記特徴構成によれば、制御装置は、予測充電開始時刻から予測切断時刻までの期間を上記所定期間として、その所定期間に蓄電装置への予測必要電力量の充電が行われるようにできる。その結果、車両の蓄電装置が電力線に接続されて、次に電力線から切断されるまでの間に(例えば、熱電併給システムが設けられている施設に車両が入庫して、次に車両が出庫するまでの間に)、車両の蓄電装置への予測必要電力量の充電を行うことができる。 According to the above characteristic configuration, the control device can set the period from the predicted charging start time to the predicted disconnection time as the predetermined period to charge the power storage device with the predicted required power amount during the predetermined period. As a result, between the time when the power storage device of the vehicle is connected to the power line and the next time it is disconnected from the power line (for example, the vehicle enters the facility where the combined heat and power supply system is provided, and then the vehicle leaves. In the meantime, it is possible to charge the power storage device of the vehicle with the predicted required power amount.
<第1実施形態>
以下に図面を参照して第1実施形態の熱電併給システムについて説明する。
図1は、熱電併給システムが設けられる施設30に車両10が接続される状態を示す図である。後述するように、施設30と車両10との間では、施設30に設けられた車庫に車両10が入庫して車両10が有する車両側蓄電装置16が施設30内の電力線Pに対して電気的に接続されると、施設30の電力線Pから車両側蓄電装置16への充電が可能となる。
以下に、施設30の構成及び車両10の構成について各別に説明する。
<First Embodiment>
The cogeneration system according to the first embodiment will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which a
Hereinafter, the configuration of the
〔施設〕
施設30に設けられる熱電併給システムは、施設30における需要者に供給可能な熱と電力とを併せて発生する熱電併給装置35と、計画運転対象期間内において、需要者が利用すると予測される熱量に関する時系列的な予測利用熱量データ及び需要者が利用すると予測される時系列的な電力値に関する予測利用電力データに基づいて熱電併給装置35の計画運転を行う施設側制御装置34(本発明の「制御装置」の一例)とを備える。
[Facility]
The combined heat and power system provided in the
更に、施設30は、暖房装置や給湯装置などの熱消費装置36、照明装置や空調装置や各種情報機器などの電力消費装置37及び蓄熱装置38を備える。熱電併給装置35で発電された電力は、電力線Pを介して電力消費装置37に供給可能である。電力線Pには、外部の電力系統50も接続されており、外部の電力系統50から電力線Pに対して電力供給が行われていれば、電力消費装置37は外部の電力系統50から供給される電力を消費可能である。
Furthermore, the
更に、施設30は、車両10の車両側接続部19に対して電気的に接続可能な施設側接続部39を備える。この施設側接続部39は、後述するように充電器としても機能する。そして、施設30の車庫に車両10が入庫して、車両側接続部19及び施設側接続部39が互いに電気的に接続されると、車両10の車両側蓄電装置16が施設30の電力線Pに対して電気的に接続された状態となる。そして、電力線Pから車両側蓄電装置16への電力の充電及び車両側蓄電装置16から電力線Pへの電力の放電が可能となる。つまり、電力線Pから車両側蓄電装置16への電力の充電を行うとき、車両側蓄電装置16を、電力線Pにとっての電力負荷の一部として接続していると見なせる。或いは、車両側蓄電装置16から電力線Pへの電力の放電を行うとき、車両側蓄電装置16を、電力線Pにとっての電力供給源の一部として接続していると見なせる。
Furthermore, the
以上のように、電力消費装置37は、熱電併給装置35及び外部の電力系統50の少なくとも何れか一方から電力の供給を受けることができる。また、車両10の車両側蓄電装置16が施設30の電力線Pに対して電気的に接続された状態にあれば、車両側蓄電装置16も熱電併給装置35及び外部の電力系統50の少なくとも何れか一方から電力の供給を受けることができる。
As described above, the
施設30では、熱電併給装置35を運転することに伴って発生する熱を、熱消費装置36に対して供給でき、及び、蓄熱装置38に蓄えることもできる。蓄熱装置38に蓄えられた熱は、熱消費装置36に供給できる。或いは、施設30に別途設けたボイラなどの熱供給装置(図示せず)から熱消費装置36への熱供給を行ってもよい。
In the
施設30が備える施設側制御装置34は、熱電併給装置35の運転計画の作成及びそれに基づく運転制御を行い、及び、車両側接続部19が施設側接続部39に対して電気的に接続されているときに車両側蓄電装置16への充電電力の制御を行う。具体的には、施設側制御装置34は、電力消費装置37の電力需要量を賄えるように及び熱消費装置36の熱需要量を賄えるように熱電併給装置35の作動制御を行う。
The facility-
施設30内の電力負荷及び熱負荷を賄うために熱電併給装置35をどのように運用するのかは本発明の制御装置としての施設側制御装置34が有する最適計画部34aが計画する。具体的には、最適計画部34aは、計画運転対象期間内(将来の24時間内や48時間内など)において、施設30内の需要者が利用すると予測される熱量に関する時系列的な予測利用熱量データ及び需要者が利用すると予測される時系列的な電力値に関する予測利用電力データに基づいて熱電併給装置35の計画運転を行う。このとき、最適計画部34aは、電力消費装置37への電力供給及び熱消費装置36への熱供給を行う際に生じる環境負荷の最小化を目的として、又は、コストの最小化を目的として、又は、一次エネルギの最小化を目的として、熱電併給装置35の最適運用計画を作成する。尚、外部の電力系統50から電力供給を受けることができる場合は、その外部の電力系統50からの供給電力で電力消費装置37の電力需要の一部又は全部を賄うような計画を立ててもよい。尚、最適計画部34aは、施設30が備える施設側制御装置34の機能の一部である。
The
施設30の施設側制御装置34が取り扱う情報は、施設側制御装置34によって読み出し及び書き込み可能な状態で施設側記憶部33に記憶される。例えば、施設30において、電力消費装置37で消費された電力量、熱消費装置36で消費された熱量、外部の電力系統50から受け取った電力量、熱電併給装置35で発電した電力量、及び、施設側接続部39を介して車両10へ供給した電力量などは、設定時間帯単位(例えば1時間単位)で時系列的なデータとして施設側記憶部33で記憶することができる。
更に、施設30は、施設30の使用者などから情報の入力を受け付けると共に、施設30で取り扱われる情報を出力表示するための入出力部32、及び、外部との間で情報通信を行う施設側通信部31を備える。この施設側通信部31は、有線又は無線で外部のインターネットなどの情報通信網1と接続可能である。
Information handled by the facility-
Further, the
本実施形態において、施設30では、熱電併給装置35を常時運用して電力消費装置37への電力供給及び熱消費装置36への熱供給を行うことができる。これに対して、施設30において車両側蓄電装置16が電力負荷又は電力供給源となるのは、車両10が施設30に入庫している間だけである。
In the present embodiment, the
〔車両〕
本実施形態で説明する車両10は蓄電装置を搭載し、車両10が備える車両側接続部19が施設30が備える施設側接続部39に接続されると、施設30から車両10への充電電力の供給を受けることができるように構成されている。つまり、車両10が備える車両側蓄電装置16は、電力線Pとの接続及び切断の切換が可能な可搬型の蓄電装置となる。車両側蓄電装置16は、蓄電池(化学電池など)又は電気二重層キャパシタ等などと、インバータ等の電力変換回路と用いて構成可能である。
〔vehicle〕
The
車両10が備える車両側制御装置15は、車両10の運転を制御する運転制御部15aと、車両側蓄電装置16の充放電を制御する充放電制御部15bと、現在位置から施設30の車庫に入庫するまでの予定走行経路を導出する走行経路導出部15cと、車両10の各部の状態を検出可能、例えば、車両側蓄電装置16に残された蓄電量(又は満充電までの不足電力量)を検出可能な車両状態検出部15dと、走行経路導出部15cが導出した予定走行経路に従って走行した場合の予測入庫時刻を予測する入庫予測部15eとを有する。
The vehicle-
運転制御部15aは、車両10を後述する内燃機関17aの駆動力で走行させるのか或いはモータ/ジェネレータ17bの駆動力で走行させるのかを決定して、走行駆動部17へ制御指令を与える。また、充放電制御部15bは、車両側蓄電装置16を放電モード又は蓄電モードに切り換えつつ、車両側蓄電装置16からの放電動作及び車両側蓄電装置16への充電動作を制御する。
The
走行経路導出部15cは、例えばカーナビゲーション機能であり、施設30までの経路案内が実行されていればそのカーナビゲーション機能により導出されている経路を予定走行経路として導出する。或いは、走行経路導出部15cは、入出力部13を用いて乗員が例えば地図上に現在位置から車庫に入庫するまでの予定走行経路を手動入力していれば、その予定走行経路を利用できる。上述のように予定走行経路が導出された場合、入庫予測部15eは、走行経路導出部15cが導出した予定走行経路に従って走行した場合の予測入庫時刻を予測する。また、入庫予測部15eは、走行経路導出部15cが導出した予定走行経路に従って走行した場合に要する電力量、即ち、モータ/ジェネレータ17bをモータとして動作させた場合の消費電力量及びジェネレータとして動作させた場合の充電電力量を予測し、その電力量と現在の車両側蓄電装置16の蓄電量とを合わせて、車両10が施設30の車庫に入庫したときに予測される車両側蓄電装置16の予測入庫時蓄電量を導出する。
The travel
更に、車両10は、車両側蓄電装置16に充電されている電力を消費可能な電力負荷装置Lと、外部に設置された施設30に対して電気的に接続可能な車両側接続部19と、走行駆動力を出力する走行駆動部17とを備える。電力負荷装置Lは、車両10のヘッドライトなどの各種電装部品(電力負荷部18)や、車両10の走行駆動力を得るためのモータ/ジェネレータ17bなどを含む。
Furthermore, the
走行駆動部17は、車両側蓄電装置16に蓄えられている電力を利用可能な電力負荷装置Lとしてのモータ/ジェネレータ17bと、燃料を消費して得られる機械エネルギが走行駆動力として利用される内燃機関17aとを有する。また、このモータ/ジェネレータ17bは、内燃機関17aから出力された機械エネルギの一部を利用して発電して、発電された電力を車両側蓄電装置16に充電可能なジェネレータ17b(発電部)としても機能させることができる。加えて、車両側制御装置15は、モータ/ジェネレータ17bを、車両10の減速時において、車両10の運動エネルギの一部を電気エネルギに変換(回生発電)するように作動させることもできる。つまり、本実施形態の車両10は、内燃機関17a及びモータ/ジェネレータ17bの少なくとも一方から走行駆動力を得る、所謂、ハイブリッド車両である。車両10では、モータ/ジェネレータ17bや電力負荷部18で消費された電力量、モータ/ジェネレータ17bで発電された電力量、及び、後述するように車両側接続部19を介して施設30から受け取った電力量は、車両状態検出部15dで検出される。
The
車両10の車両側制御装置15が取り扱う情報は、車両側制御装置15によって読み出し及び書き込み可能な状態で車両側記憶部に記憶される。
車両10は、車両10の乗員などから情報の入力を受け付けると共に、車両10で取り扱われる情報(例えば、乗員から入力された情報や車両側蓄電装置16における現在の充電量の情報など)を出力表示するための入出力部13、及び、外部との間で情報通信を行う車両側通信部14を備える。この車両側通信部14は、有線又は無線で外部のインターネットなどの情報通信網1と接続可能である。また或いは、電力線搬送通信技術を用いて、車両側接続部19及び施設側接続部39を介した情報通信を行うこともできる。
Information handled by the vehicle-
The
車両10の位置情報取得部11は、車両10の現在位置の位置情報を取得する。位置情報取得部11は、例えば、GPS機能を利用した機器であり、例えば緯度及び経度の情報を位置情報として取得できる。
The position
車両10は、所定のタイミングで(例えば、10分毎、30分毎など)、施設30に対して、入庫予測部15eが予測した予測入庫時刻及び予測入庫時蓄電量に関する情報を、車両側通信部14から施設30に送信する。ここで、車両側蓄電装置16が施設30に入庫すると、車両10の車両側蓄電装置16が施設30の電力線Pと接続されるので、この入庫予測時刻は、施設30の施設側制御装置34によって、車両側蓄電装置16への充電開始が可能となる予測充電開始可能時刻として特定される。また、施設30の施設側制御装置34は、車両側蓄電装置16の満充電時での蓄電量から、車両10が施設30の車庫に入庫したときに予測される車両側蓄電装置16の予測入庫時蓄電量を減算することで、車両側蓄電装置16への充電に必要とされる予測必要電力量を特定できる。
車両10と施設30との間の通信は、車両10が走行中には、情報通信網1を介した無線通信によって実現される。或いは、車両10が情報通信網1或いは施設30の内部の通信線に対して有線接続可能な状況では、車両10と施設30との間の通信が有線通信によって実現されることもある。
The
Communication between the
〔最適運転計画の作成〕
次に、施設30の施設側制御装置34が行う熱電併給装置35の最適運転計画の作成について説明する。尚、最適計画部34aは、運転当日に最適運転計画の作成を設定タイミング毎に逐次行なってもよく、或いは他のタイミングで最適運転計画を作成してもよい。例えば、最適計画部34aが、運転前日又は運転当日に最適運転計画を作成して熱電併給装置35をその最適運転計画を実行させておき、所定のイベントが発生したとき(例えば、走行中の車両10から施設30への入庫予測時刻等の通信を受けたとき、又は、車両10が実際に入庫したとき、又は、車両10が出庫したとき等)に、最適運転計画の再作成を行うようにしてもよい。
(Create optimal operation plan)
Next, creation of the optimum operation plan of the combined heat and
最適計画部34aは、施設側記憶部33に記憶されている電力消費装置37による過去の時系列的な電力値に関する実利用電力データ及び需要者が熱消費装置36によって利用した過去の時系列的な熱量に関する利用熱量データを参照することで、需要者が利用すると予測される熱量に関する時系列的な予測利用熱量データ、及び、需要者が利用すると予測される時系列的な電力値に関する予測利用電力データを導出できる。そして、最適計画部34aは、その予測利用熱量データ及び予測利用電力データを賄うための電力消費装置37への電力供給及び熱消費装置36への熱供給を行う際に生じる環境負荷の最小化を目的として、又は、コストの最小化を目的として、又は、一次エネルギの最小化を目的として、熱電併給装置35どのようなタイミング及び出力で運用するかが規定された最適運用計画を作成する。
The
尚、車両10が施設30の車庫に入庫すると、車両10が備える車両側蓄電装置16に充電を行うことが要求される。つまり、施設30では、車両側蓄電装置16が必要とする充電電力が突然発生することになる。特に、車両10を通勤・通学などで毎日規則的に利用しているのであれば、翌日の出発時刻までの所定期間の間に充電を完了することが望まれる。
When the
そこで、本発明では、車両10が施設30の車庫に入庫する予測時刻、及び、入庫した後に必要とされる予測必要電力量を特定し、そのような電力供給を行う必要を考慮した上での最適な熱電併給装置35の運転計画を作成する。
Therefore, in the present invention, the predicted time when the
図2は、需要者が利用すると予測される時系列的な電力値に関する予測利用電力データを示すグラフである。図3は、需要者が利用すると予測される熱量に関する時系列的な予測利用熱量データを示すグラフである。
図2において、実線で示すのは、施設30に設けられる電力消費装置37での予測消費電力データである。この予測消費電力データは、電力消費装置37で過去に消費された実消費電力データに基づいて導出される。この予測消費電力データと、車両側蓄電装置16への充電に必要とされる予測必要電力量との和から、図2において破線で示す予測利用電力データとが導出される。車両側蓄電装置16への充電に必要とされる予測必要電力量は、車両側蓄電装置16の満充電時での蓄電量から、車両10が施設30の車庫に入庫したときに予測される車両側蓄電装置16の予測入庫時蓄電量を減算することで導出される。つまり、予測必要電力量は、車両側蓄電装置16を満充電にするために必要と予測される電力量である。
FIG. 2 is a graph showing predicted usage power data regarding time-series power values predicted to be used by consumers. FIG. 3 is a graph showing time-series predicted use heat quantity data related to the heat quantity expected to be used by a consumer.
In FIG. 2, the solid line indicates predicted power consumption data in the
そして、施設側制御装置34は、車両側蓄電装置16への予測必要電力量の充電が、車両側蓄電装置16が施設30の電力線Pと接続された後の予測充電開始可能時刻以降に開始可能であると判定すると、電力消費装置37で消費されると予測される時系列的な電力に関する予測消費電力データと、予測必要電力量を所定の分配規則に従って予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で分配することで決定される時系列的な充電電力に関する予測充電電力データとを加算して、図2に破線で示す予測利用電力データを導出する。本実施形態では、車両側蓄電装置16が施設30の電力線Pと接続されるのは入庫予測時刻であるので、その入庫予測時刻を予測充電開始可能時刻としている。
Then, the facility-
上記「所定期間」は、車両10の次の予測出発時刻、即ち、車両10の車両側蓄電装置16が次に電力線Pから切断される予測切断時刻が分かっている場合には、予測充電開始可能時刻からその予測出発時刻(予測切断時刻)までの期間を上記所定期間とすることもできる。例えば、車両10の乗員が入出力部13を用いて次の予測出発時刻を入力していた場合には、その情報が車両側通信部14が施設30に送信されるように構成することで、施設側制御装置34は車両10の次の予測出発時刻を特定できる。このように、本実施形態において、施設側制御装置34は、車両10に搭載される車両側蓄電装置16が電力線Pに接続されて予測充電開始時刻から充電開始となった後、次に電力線Pから切断される予測切断時刻に関する情報を車両10から受信し、予測充電開始可能時刻から予測切断時刻までの期間を上記所定期間としている。
The “predetermined period” is the time when the next predicted departure time of the
図2に示す例では、予測必要電力量が10kWhとなっている。この予測必要電力量をどのような分配規則によって分配(即ち、車両側蓄電装置16に充電)するのかが問題となるが、本実施形態では、施設側制御装置34は、車両側蓄電装置16への予測必要電力量の充電を、車両側蓄電装置16への充電電力を一定にして予測充電開始可能時刻以降に開始するとした所定の分配規則に従って、図2に示す予測充電電力データを決定する。具体的には、以下の表1及び図2に示すように、車両側蓄電装置16への充電電力を5kWで一定にして予測充電開始可能時刻である時刻16時から開始するとした分配規則を採用して、10kWh(=5kW×2時間)の予測充電電力データを決定している。この5kWという電力値は、充電器として機能する施設側接続部39の定格電力である。つまり、車両側蓄電装置16への充電電力を定格充電電力で一定にして予測充電開始可能時刻以降に開始するとした所定の分配規則を採用している。このような充電計画を採用することで、2時間の充電期間で予測必要電力量:10kWhの充電を完了する計画が立てられる。そして、図2に破線で示すような時系列的な予測利用電力データを導出することができる。
In the example shown in FIG. 2, the predicted required power amount is 10 kWh. Although what kind of distribution rule is used to distribute the predicted required power amount (that is, charging the vehicle-side power storage device 16) is a problem, in this embodiment, the facility-
以上のように、予測必要電力量が所定の分配規則に従って予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で分配されて時系列的な充電電力に関する予測充電電力データが決定された上で、電力消費装置37で消費されると予測される時系列的な電力に関する予測消費電力データに加算されて、上記予測利用電力データが導出される。つまり、熱電併給装置35の計画運転を行うときに考慮するべき時系列的な電力値に関する予測利用電力データが、車両側蓄電装置16への予測必要電力量を含むように補正された状態で、熱電併給装置35の運転計画を作成できる。加えて、車両側蓄電装置16への充電が、時間的に最も早い予測充電開始可能時刻以降に開始されるような予測充電電力データが決定される。その結果、実際に車両側蓄電装置16が電力線Pに接続されたとき、車両側蓄電装置16への充電が時間的に最も早く開始されることとなる。また、車両側蓄電装置16への予測必要電力量の充電が充電電力を一定にして行われるような予測充電電力データが決定されるので、充電が行われる間の充電電力を均等にできる。特に、車両側蓄電装置16への予測必要電力量の充電が定格充電電力で行われるので、車両側蓄電装置16を最短時間で満充電にすることができる。その結果、車両10が予定外に早い時刻に施設30から離れたとしても、その時刻では車両側蓄電装置16を満充電にできている可能性が高くなるという利点がある。
As described above, the predicted required power amount is distributed within a predetermined period after the predicted charging start time according to a predetermined distribution rule, and the predicted charging power data related to time-series charging power is determined, and then the power consuming device The predicted power consumption data is derived by adding to the predicted power consumption data regarding the time-series power predicted to be consumed at 37. That is, in a state where the predicted use power data regarding the time-series power value to be considered when performing the planned operation of the combined heat and
<第2実施形態>
第2実施形態の熱電併給システムは、予測必要電力量の分配規則が第1実施形態で説明した分配規則と異なる。以下に第2実施形態の熱電併給システムについて説明するが、第1実施形態と同様の構成については説明を省略する。
Second Embodiment
In the combined heat and power system of the second embodiment, the distribution rule for the predicted required power amount is different from the distribution rule described in the first embodiment. Hereinafter, the combined heat and power system of the second embodiment will be described, but the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.
図4は、需要者が利用すると予測される時系列的な電力値に関する予測利用電力データを示すグラフである。図4に示す例は、第1実施形態の図2に示した例と比較して、予測必要電力量:10kWhが分配される時間帯が異なっている。具体的には、本実施形態において、施設側制御装置34は、予測充電開始可能時刻以降の予測消費電力データと予測充電電力データとの和を熱電併給装置35の定格発電電力に等しくする所定の分配規則に従って、予測充電電力データを決定する。つまり、本実施形態の熱電併給装置35の定格発電電力は1kWであるので、予測消費電力データと予測充電電力データとの和が1kWとなるように、時系列的な予測充電電力データを決定している。具体的には、以下の表2及び図4に示すように、時刻16時からの1時間、及び、時刻23時〜翌日の時刻6時までの間に充電が行われるように分配している。
FIG. 4 is a graph showing predicted usage power data related to a time-series power value predicted to be used by a consumer. The example shown in FIG. 4 differs from the example shown in FIG. 2 of the first embodiment in the time zone in which the predicted required power amount: 10 kWh is distributed. Specifically, in this embodiment, the facility-
このような分配規則を採用することにより、予測消費電力データと予測充電電力データとの和が熱電併給装置の定格発電電力に等しくなるように、予測必要電力量が分配されるので、熱電併給装置35が定格発電電力を出力している間であれば、その熱電併給装置35の発電電力のみで車両側蓄電装置16への充電を行うことができる。つまり、車両側蓄電装置16の充電に外部の電力系統50から供給される電力が用いられる可能性を排除又は低くできる。これに対して、予測消費電力データと予測充電電力データとの和である予測利用電力が1kWを超えてしまうと、熱電併給装置35から定格発電電力を出力させても、外部の電力系統50から電力供給を受けなければ予測利用電力を賄うことができない。つまり、価格の高い外部の電力系統50からの購入電力で車両側蓄電装置16の充電を行わなければならなくなる。
By adopting such a distribution rule, the predicted required power amount is distributed so that the sum of the predicted power consumption data and the predicted charging power data is equal to the rated generated power of the combined heat and power device. As long as 35 is outputting the rated generated power, the vehicle-side
<第3実施形態>
第3実施形態の熱電併給システムは、予測必要電力量の分配規則が上記実施形態で説明した分配規則と異なる。以下に第3実施形態の熱電併給システムについて説明するが、第1実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Third Embodiment>
In the combined heat and power system of the third embodiment, the distribution rule for the predicted required power amount is different from the distribution rule described in the above embodiment. Although the combined heat and power system of the third embodiment will be described below, description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.
図5(a)の破線は、需要者が利用すると予測される時系列的な電力値に関する予測利用電力データを示すグラフであり、図5(b)は、需要者が利用すると予測される熱量に関する時系列的な予測利用熱量データを示すグラフである。図5(a)に示す例は、第1実施形態の図2に示した例と比較して、予測必要電力量:10kWhが分配される時間帯が異なっている。具体的には、以下の表3及び図5(a)に示すように、施設側制御装置34は、予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で、需要者が利用すると予測される熱量が最大となる時刻以前に、車両側蓄電装置16への予測必要電力量の充電を優先して行うとした所定の分配規則に従って、予測充電電力データを決定する。
The broken line in FIG. 5 (a) is a graph showing predicted usage power data relating to time-series power values predicted to be used by the consumer, and FIG. 5 (b) is the amount of heat predicted to be used by the consumer. It is a graph which shows the time series prediction utilization calorie | heat amount data regarding. The example shown in FIG. 5A differs from the example shown in FIG. 2 of the first embodiment in the time zone in which the predicted required power amount: 10 kWh is distributed. Specifically, as shown in the following Table 3 and FIG. 5A, the facility-
図5(b)に示すように、需要者が利用すると予測される熱量が最大となるのは時刻20時である。従って、図5(a)に示す例では、時刻20時以前に、予測必要電力量:10kWhの充電が優先して行われるように、更に、熱発生が熱使用時にできるだけ近づくようにする。特に、需要者が利用すると予測される熱量が最大となる時刻20時の直近の時間帯(即ち、時刻18時からの2時間)で予測必要電力量:10kWhの充電が行われるようにしている。このようにして予測充電電力データを決定すると、需要者が利用すると予測される熱量が最大となる時刻よりも前に予測利用電力が大きくなる。特に、需要者が利用すると予測される熱量が最大となる時刻の直近の時間帯で予測必要電力量の充電が行われるようにすると、需要者が利用すると予測される熱量が最大となる時刻の直近の時間帯での予測利用電力が大きくなる。その結果、需要者が利用すると予測される熱量が最大となる時刻よりも前に、特に、需要者が利用すると予測される熱量が最大となる時刻の直近の時間帯で、熱電併給装置35が運転される可能性が高くなる。つまり、需要者が利用すると予測される熱量が最大となる時刻の直前で熱電併給装置35により熱が発生されることとなるため、熱利用までの時間差が少なくなり、放熱ロスが小さくなるという利点が得られる。
As shown in FIG. 5 (b), the amount of heat predicted to be used by the consumer is maximized at 20:00. Accordingly, in the example shown in FIG. 5A, the generation of heat is made as close as possible to the time of heat use so that the charge of the predicted required power amount: 10 kWh is preferentially performed before 20:00. In particular, charging of 10 kWh is required for the predicted required power amount in the latest time zone at 20:00 (that is, 2 hours from 18:00) when the amount of heat predicted to be used by the consumer is maximum. . When the predicted charging power data is determined in this manner, the predicted usage power increases before the time when the amount of heat predicted to be used by the consumer is maximized. In particular, if charging of the required amount of electricity is performed in the time zone closest to the time when the amount of heat predicted to be used by the customer is maximum, the time when the amount of heat predicted to be used by the customer is maximized. The predicted power usage in the most recent time zone increases. As a result, before the time when the amount of heat predicted to be used by the customer is maximized, particularly in the time zone immediately before the time when the amount of heat predicted to be used by the customer is maximized, The possibility of driving increases. That is, since heat is generated by the combined heat and
尚、図5に示した例では、車両側蓄電装置16への充電電力を施設側接続部(充電器)39の定格電力(5kW)に設定した例を説明しているが、上記第2実施形態と同様に、予測消費電力データと予測充電電力データとの和が熱電併給装置35の定格発電電力に等しくなるようにその予測充電電力データを決定してもよい。
更に、上述したように、需要者が利用すると予測される熱量が最大となる時刻以前に、車両側蓄電装置16への予測必要電力量の充電を優先して行いつつ、需要者が利用すると予測される熱量が最大となる時刻以後に車両側蓄電装置16への予測必要電力量の充電を行ってもよい。
In addition, although the example shown in FIG. 5 demonstrates the example which set the charging electric power to the vehicle side
Furthermore, as described above, it is predicted that the consumer will use the battery while preferentially charging the vehicle-side
<別実施形態>
<1>
上記実施形態で説明した車両10の構成は適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、車両10が、内燃機関17aとモータ/ジェネレータ17bと車両側蓄電装置16とを有する所謂ハイブリッド車両である場合を例示したが、車両10が、内燃機関17aを備えず、モータ/ジェネレータ17bと車両側蓄電装置16とを備える電気自動車であってもよい。また、上記実施形態では、蓄電装置が、車両に搭載される装置である場合を例示したが、蓄電装置単体を可搬型に構成した装置であってもよい。
施設30の構成に関しても適宜変更が可能である。例えば、電力線Pに接続される太陽光発電装置などの他の発電設備を施設30に設けてもよい。
<Another embodiment>
<1>
The configuration of the
The configuration of the
<2>
上記実施形態で説明した数値は例示目的で記載したものであり、本発明はそれらの数値に限定されない。例えば、上記実施形態で説明した予測消費電力データ、予測充電電力データ、予測利用電力データ、予測利用熱量データなどは、施設30の規模、車両側蓄電装置16の容量、車両10の走行距離などに応じて適宜変化する値である。
<2>
The numerical values described in the above embodiment are described for illustrative purposes, and the present invention is not limited to these numerical values. For example, the predicted power consumption data, the predicted charging power data, the predicted usage power data, the predicted usage heat amount data, and the like described in the above embodiment are included in the scale of the
<3>
上記実施形態では、車両10と施設30との間での情報のやり取りについて具体例を挙げて説明したが、車両10と施設30との間でどのような情報をやり取りするのかは適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、施設30が、車両10から受信した予測入庫時蓄電量を参照して車両側蓄電装置16への充電に必要とされる予測必要電力量を導出する例を示したが、その予測必要電力量を車両10で導出した上で施設30を送信するように変更してもよい。このように、上記実施形態において車両10で導出すると記載した情報を施設30が導出するように変更してもよく、或いは、施設30で導出すると記載した情報を車両10が導出するように変更してもよい。
<3>
In the above embodiment, the exchange of information between the
<4>
上記実施形態では、施設側制御装置34が、車両10から送信される情報に基づいて、車両10の車両側蓄電装置16への充電を行うことができる「所定期間」を決定する例を説明したが、他の手法によって「所定期間」を決定してもよい。例えば、予測充電開始可能時刻から10時間の間などの所定の固定された期間や、予測充電開始時刻から所定の終期(例えば翌日の時刻8時)までの間などを、「所定期間」として決定するような変更も可能である。或いは、施設側制御装置34は、過去の車両10の実際の出発時刻(車両10の車両側蓄電装置16が電力線Pから実際に切断された切断時刻)を施設側記憶部33に記憶しておき、その過去の実際の出発時刻に基づいて(例えば、直近の5日間の平均出発時刻など)、車両10の次の予測出発時刻を導出できる。
<4>
In the above-described embodiment, the facility-
本発明は、車両等の蓄電装置に充電を行いながら熱電併給装置の計画運転を行う熱電併給システムに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a combined heat and power system that performs planned operation of a combined heat and power device while charging a power storage device such as a vehicle.
10 車両
16 車両側蓄電装置(蓄電装置)
34 施設側制御装置(制御装置)
35 熱電併給装置
36 熱消費装置
37 電力消費装置
50 電力系統
P 電力線
10
34 Facility side control device (control device)
35
Claims (6)
前記熱電併給装置と接続される電力線には、前記需要者が利用する電力消費装置、及び、外部の電力系統、及び、当該電力線との接続及び切断の切換が可能な可搬型の蓄電装置が接続され、
前記制御装置は、前記蓄電装置への予測必要電力量の充電が、前記蓄電装置が前記電力線と接続された後の予測充電開始可能時刻以降に開始可能であると判定すると、
前記電力消費装置で消費されると予測される時系列的な電力に関する予測消費電力データと、前記予測必要電力量を所定の分配規則に従って前記予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で分配することで決定される時系列的な充電電力に関する予測充電電力データとを加算して、前記予測利用電力データを導出し、
前記制御装置は、前記蓄電装置への前記予測必要電力量の充電を、前記蓄電装置への充電電力を一定にして前記予測充電開始可能時刻以降に開始するとした前記所定の分配規則に従って、前記予測充電電力データを決定する熱電併給システム。 Combined heat and power supply apparatus that generates heat and electric power that can be supplied to a consumer, time-series predicted use heat amount data related to the amount of heat expected to be used by the consumer within the planned operation target period, and the consumer A combined heat and power system comprising a control device that performs a planned operation of the combined heat and power unit based on predicted power consumption data related to time-series power values predicted to be used,
Connected to the power line connected to the cogeneration device is a power consuming device used by the consumer, an external power system, and a portable power storage device that can be switched between connection and disconnection with the power line. And
When the control device determines that the charging of the predicted required power amount to the power storage device can be started after the predicted charge start possible time after the power storage device is connected to the power line,
Distributing predicted power consumption data related to time-series power predicted to be consumed by the power consuming apparatus and the predicted required power amount within a predetermined period after the predicted charging start time according to a predetermined distribution rule. And adding the predicted charging power data related to the time-series charging power determined in step (a) to derive the predicted usage power data ,
In accordance with the predetermined distribution rule, the control device starts charging the predicted required power amount to the power storage device after the predicted charge start possible time with a constant charge power to the power storage device. A combined heat and power system that determines charging power data.
前記熱電併給装置と接続される電力線には、前記需要者が利用する電力消費装置、及び、外部の電力系統、及び、当該電力線との接続及び切断の切換が可能な可搬型の蓄電装置が接続され、Connected to the power line connected to the cogeneration device is a power consuming device used by the consumer, an external power system, and a portable power storage device that can be switched between connection and disconnection with the power line. And
前記制御装置は、前記蓄電装置への予測必要電力量の充電が、前記蓄電装置が前記電力線と接続された後の予測充電開始可能時刻以降に開始可能であると判定すると、When the control device determines that the charging of the predicted required power amount to the power storage device can be started after the predicted charge start possible time after the power storage device is connected to the power line,
前記電力消費装置で消費されると予測される時系列的な電力に関する予測消費電力データと、前記予測必要電力量を所定の分配規則に従って前記予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で分配することで決定される時系列的な充電電力に関する予測充電電力データとを加算して、前記予測利用電力データを導出し、Distributing predicted power consumption data related to time-series power predicted to be consumed by the power consuming apparatus and the predicted required power amount within a predetermined period after the predicted charging start time according to a predetermined distribution rule. And adding the predicted charging power data related to the time-series charging power determined in step (a) to derive the predicted usage power data,
前記制御装置は、前記予測充電開始可能時刻以降の前記予測消費電力データと前記予測充電電力データとの和を前記熱電併給装置の定格発電電力に等しくする前記所定の分配規則に従って、前記予測充電電力データを決定する熱電併給システム。The control device, according to the predetermined distribution rule that makes the sum of the predicted power consumption data and the predicted charge power data after the predicted charge start possible time equal to the rated generated power of the combined heat and power supply device, Combined heat and power system to determine data.
前記熱電併給装置と接続される電力線には、前記需要者が利用する電力消費装置、及び、外部の電力系統、及び、当該電力線との接続及び切断の切換が可能な可搬型の蓄電装置が接続され、 Connected to the power line connected to the cogeneration device is a power consuming device used by the consumer, an external power system, and a portable power storage device that can be switched between connection and disconnection with the power line. And
前記制御装置は、前記蓄電装置への予測必要電力量の充電が、前記蓄電装置が前記電力線と接続された後の予測充電開始可能時刻以降に開始可能であると判定すると、 When the control device determines that the charging of the predicted required power amount to the power storage device can be started after the predicted charge start possible time after the power storage device is connected to the power line,
前記電力消費装置で消費されると予測される時系列的な電力に関する予測消費電力データと、前記予測必要電力量を所定の分配規則に従って前記予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で分配することで決定される時系列的な充電電力に関する予測充電電力データとを加算して、前記予測利用電力データを導出し、 Distributing predicted power consumption data related to time-series power predicted to be consumed by the power consuming apparatus and the predicted required power amount within a predetermined period after the predicted charging start time according to a predetermined distribution rule. And adding the predicted charging power data related to the time-series charging power determined in step (a) to derive the predicted usage power data,
前記制御装置は、前記予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で、前記需要者が利用すると予測される熱量が最大となる時刻以前に、前記蓄電装置への前記予測必要電力量の充電を優先して行うとした前記所定の分配規則に従って、前記予測充電電力データを決定する熱電併給システム。 The control device gives priority to charging the power storage device with the predicted required power amount before a time when the amount of heat predicted to be used by the consumer is maximized within a predetermined period after the predicted charging start time. A combined heat and power system that determines the predicted charging power data according to the predetermined distribution rule.
前記熱電併給装置と接続される電力線には、前記需要者が利用する電力消費装置、及び、外部の電力系統、及び、当該電力線との接続及び切断の切換が可能な可搬型の蓄電装置が接続され、 Connected to the power line connected to the cogeneration device is a power consuming device used by the consumer, an external power system, and a portable power storage device that can be switched between connection and disconnection with the power line. And
前記制御装置は、前記蓄電装置への予測必要電力量の充電が、前記蓄電装置が前記電力線と接続された後の予測充電開始可能時刻以降に開始可能であると判定すると、 When the control device determines that the charging of the predicted required power amount to the power storage device can be started after the predicted charge start possible time after the power storage device is connected to the power line,
前記電力消費装置で消費されると予測される時系列的な電力に関する予測消費電力データと、前記予測必要電力量を所定の分配規則に従って前記予測充電開始可能時刻以降の所定期間内で分配することで決定される時系列的な充電電力に関する予測充電電力データとを加算して、前記予測利用電力データを導出し、 Distributing predicted power consumption data related to time-series power predicted to be consumed by the power consuming apparatus and the predicted required power amount within a predetermined period after the predicted charging start time according to a predetermined distribution rule. And adding the predicted charging power data related to the time-series charging power determined in step (a) to derive the predicted usage power data,
前記蓄電装置は、車両に搭載される装置であり、 The power storage device is a device mounted on a vehicle,
前記制御装置は、前記車両から受信する情報に基づいて前記予測充電開始可能時刻及び前記予測必要電力量を特定し、 The control device specifies the predicted charging start possible time and the predicted required energy based on information received from the vehicle,
前記制御装置は、前記車両に搭載される前記蓄電装置が前記電力線に接続されて前記予測充電開始可能時刻から充電開始となった後、次に前記電力線から切断される予測切断時刻に関する情報を前記車両から受信し、前記予測充電開始可能時刻から前記予測切断時刻までの期間を前記所定期間とする熱電併給システム。 The control device is configured to obtain information on a predicted disconnection time that is next disconnected from the power line after the power storage device mounted on the vehicle is connected to the power line and starts charging from the predicted charge startable time. A combined heat and power system that receives from a vehicle and uses a period from the predicted charging start possible time to the predicted disconnection time as the predetermined period.
前記制御装置は、前記車両から受信する情報に基づいて前記予測充電開始可能時刻及び前記予測必要電力量を特定する請求項1〜3の何れか一項に記載の熱電併給システム。 The power storage device is a device mounted on a vehicle,
The cogeneration system according to any one of claims 1 to 3 , wherein the control device specifies the predicted charge startable time and the predicted required power amount based on information received from the vehicle.
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