JP6057819B2 - Fuel cell power generation system - Google Patents

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Description

本発明は、建物に電力を供給する燃料電池を制御する燃料電池発電システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell power generation system that controls a fuel cell that supplies power to a building.

固体酸化物型燃料電池(SOFC:Solid Oxide Fuel Cell)は燃料電池の中でも高い発電効率を有するが、安定的に発電するには燃料電池の動作温度が700〜1000℃に達する必要がある。したがって、燃料電池を停止させて温度が低下した後に燃料電池を再起動した場合は動作温度が安定した発電が可能な域に達するまでに時間がかかる。   A solid oxide fuel cell (SOFC) has high power generation efficiency among fuel cells, but the operating temperature of the fuel cell needs to reach 700 to 1000 ° C. in order to generate power stably. Therefore, when the fuel cell is restarted after the fuel cell is stopped and the temperature is lowered, it takes time to reach a region where power generation with a stable operating temperature is possible.

このようなSOFCの特性から、SOFCによって自家発電と給湯が可能なエネファーム(登録商標)では、いったん装置を作動させたら、燃料である都市ガス又はLPG(液化石油ガス)の供給が続く限り装置の作動を継続することが一般的である。   Due to the characteristics of SOFC, in ENE-FARM (registered trademark), which enables private power generation and hot water supply by SOFC, once the device is operated, the device will continue as long as the supply of city gas or LPG (liquefied petroleum gas) as fuel continues It is common to continue the operation.

しかしながら、建物に供給されるガスを制御するガスメータは、所定の時間以上連続したガスの供給を検知すると、ガス漏れなどの異常事態の蓋然性があるとして建物へのガスの供給を遮断する制御を行う。高温で作動中のSOFCはガスの供給が突然断たれると装置の故障等の障害を発生させるおそれがあるので、ガスメータによるガスの供給の中断を回避する必要があった。   However, when a gas meter that controls the gas supplied to the building detects a continuous gas supply for a predetermined time or longer, the gas meter controls the gas supply to the building because there is a possibility of an abnormal situation such as a gas leak. . Since the SOFC operating at high temperature may cause a failure such as a failure of the apparatus when the gas supply is suddenly cut off, it is necessary to avoid interruption of the gas supply by the gas meter.

例えば、特許文献1に記載の先行技術では、燃料電池が所定時間動作できるだけのガスを予め蓄えておく燃料バッファを備え、ガスメータによってガスの供給が停止されるのを防ぐために燃料電池システムの燃料弁を2秒間遮断してガスの流量を変化させてガスメータのガス漏れ検知をリセットさせると共に、燃料弁を遮断している間は燃料バッファに蓄えられているガスによって燃料電池の動作を継続させる燃料電池発電システムが提案されている。   For example, in the prior art described in Patent Document 1, a fuel buffer that stores in advance a gas that can operate the fuel cell for a predetermined time is provided, and the fuel valve of the fuel cell system is used to prevent the gas meter from stopping the gas supply. Cell for 2 seconds to change the gas flow rate to reset the gas leak detection of the gas meter and continue the operation of the fuel cell with the gas stored in the fuel buffer while the fuel valve is shut off A power generation system has been proposed.

特開2010−170913号公報JP 2010-170913 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術は、ガスの供給が連続して10時間継続して流量に3%以上の変動がない場合にガスメータがガスの供給を停止する場合に対応したものである。特許文献1に記載の技術は、ガスの供給が連続して30日継続して1時間以上の流量がない状態が検出できない際に、ガスの供給が停止される場合には、タイマーで燃料電池を自動的に1日停止させるものの、停止させる時間帯でのガスの消費量及び消費電力量を考慮していない。したがって、電気料金が高い時間帯にSOFCの発電を停止して系統電力からの買電量が多くなり、ユーザにとって電気料金が多くかかってしまうという問題点があった。   However, the technique described in Patent Document 1 corresponds to the case where the gas meter stops supplying the gas when the gas supply continues for 10 hours and the flow rate does not vary by 3% or more. In the technology described in Patent Document 1, when the gas supply is stopped when the gas supply cannot be detected continuously for 30 days and the flow rate is not detected for one hour or more, a fuel cell is used with a timer. Is automatically stopped for one day, but gas consumption and power consumption in the time period for stopping are not considered. Therefore, the SOFC power generation is stopped during a time period when the electricity charge is high, and the amount of power purchased from the system power increases, which causes a problem that the electricity charge is increased for the user.

上述のような燃料電池を自動的に1日停止させるのは、燃料電池以外のガス機器(給湯器やガスコンロなど)は24時間以上連続して運転される可能性は極めて低いので、燃料電池が1日(24時間)停止していれば、その間にガス機器が使用されずガスの供給が1時間以上流量のない状態をとることができ、ガスメータのガス漏れ検知をリセットすることができるからである。本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、電気料金が高い時間帯での燃料電池の停止を回避する燃料電池発電システムを提供することを目的とする。   The reason why the fuel cell as described above is automatically stopped for one day is that it is very unlikely that a gas device other than the fuel cell (such as a water heater or a gas stove) will be operated continuously for more than 24 hours. If it is stopped for one day (24 hours), the gas equipment will not be used during that time, and the gas supply can be in a state where there is no flow for one hour or more, and the gas leak detection of the gas meter can be reset. is there. The present invention has been made in consideration of the above-described facts, and an object of the present invention is to provide a fuel cell power generation system that avoids stopping of the fuel cell in a time zone when the electricity rate is high.

上記課題を解決するための請求項1の発明は、系統電力が供給される建物に設置され、前記建物に供給される可燃性のガスを燃料とする燃料電池と、前記建物で消費される電力及びガスを検知する検知手段と、前記検知手段が検知した電力及びガスの消費量を電力及びガスが消費された年月日時と共に累積的に記憶する記憶手段と、前記燃料電池が作動を開始した時から所定の期間内における電気代及びガス代が低廉となる日時を前記燃料電池の停止時間に設定するために、前記建物の電気料金の設定が従量電灯の場合は、前記記憶手段に累積的に記憶されている電力及びガスの消費量並びに電力及びガスが消費された年月日時に基づいて電気代及びガス代が最も低廉な時間帯を抽出し、該抽出した時間帯に前記燃料電池の停止時間を設定すると共に前記停止時間から所定の時間が経過した時を前記燃料電池を作動させる復帰時間に設定し、前記停止時間に前記燃料電池を停止させ、前記復帰時間に前記燃料電池を作動させる制御手段と、を備える。 The invention of claim 1 for solving the above-described problems is a fuel cell installed in a building to which system power is supplied and using a combustible gas supplied to the building as fuel, and power consumed in the building And a detecting means for detecting gas, a storage means for accumulatively storing the power and gas consumption detected by the detecting means together with the date of consumption of the power and gas, and the fuel cell has started operation. In order to set the fuel cell stop time to the date and time when the electricity bill and gas bill within a predetermined period from the time are set low , if the setting of the electricity bill of the building is a metered lamp, the storage means is cumulative A time zone in which the electricity bill and the gas bill are the cheapest is extracted based on the consumption amount of electricity and gas and the date and time when the electricity and gas are consumed, and the fuel cell in the extracted time zone. Set the stop time When a predetermined time has elapsed from the stop time is set to return time operating the fuel cell together with the stopping of the fuel cell to stop time, and a control means for operating the fuel cell in the recovery time, Is provided.

請求項1に記載の発明によれば、制御手段は、ガスの供給が中断される前に燃料電池を停止する時間を電気料金及びガス料金が低廉な時間帯に設定するために、累積的に記憶された電力及びガスの消費量と電力及びガスを消費した年月日時から抽出した電気代及びガス代が最も低廉な時間帯に燃料電池の停止時間を設定することができる。 According to the first aspect of the present invention, the control means cumulatively sets the time during which the fuel cell is stopped before the supply of gas is interrupted to a time zone when the electricity rate and the gas rate are low. The stop time of the fuel cell can be set in a time zone in which the electricity bill and gas bill extracted from the stored consumption amount of electricity and gas and the date of consumption of the electricity and gas are the lowest.

請求項2の発明は、請求項1に記載の発明において、前記制御手段は、前記建物の電気料金の設定が時間帯によって電気料金の単価が異なる時間帯別電灯である場合は、該時間帯別電灯において電気料金の単価が最も低廉となる時間帯に前記停止時間を設定する。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the setting of the electricity charge of the building is a light by time zone in which the unit price of the electricity charge differs depending on the time zone, the control means The stop time is set in a time zone in which the unit price of the electricity bill is the lowest in the separate lamp.

請求項2に記載の発明によれば、制御手段は時間帯別電灯で電気料金の単価が最も低廉な時間帯に燃料電池の停止時間を設定することができる。   According to the second aspect of the present invention, the control means can set the stop time of the fuel cell in the time zone in which the unit price of the electricity bill is the lowest with the hourly lamp.

以上説明したように、請求項1に記載の発明は、制御手段は、ガスの供給が中断される前に燃料電池を停止する時間を、累積的に記憶された電力及びガスの消費量と電力及びガスを消費した年月日時から抽出した電気代及びガス代が最も低廉な時間帯に設定することにより、電気料金が高い時間帯での燃料電池の停止を回避するという効果を有する。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the control means determines the time during which the fuel cell is stopped before the gas supply is interrupted , the cumulatively stored power, gas consumption, and power. In addition, by setting the electricity bill and gas bill extracted from the date and time when the gas was consumed to the lowest time zone, there is an effect of avoiding the stop of the fuel cell in the time zone when the electricity bill is high.

請求項2に記載の発明によれば、時間帯別電灯で電気料金の単価が最も低廉な時間帯に燃料電池の停止時間を設定することにより電気料金が高い時間帯での燃料電池の停止を回避するという効果を有する。   According to the second aspect of the present invention, by setting the stop time of the fuel cell in the time zone in which the unit price of the electric charge is the lowest with the hourly electric lamp, the fuel cell is stopped in the time zone in which the electric charge is high. It has the effect of avoiding.

本発明の実施の形態に係る燃料電池発電システムの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the fuel cell power generation system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る燃料電池発電システムにおけるHEMSの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of HEMS in the fuel cell power generation system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る燃料電池発電システムにおけるHEMSの処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process of HEMS in the fuel cell power generation system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る燃料電池発電システムにおける次回の自動停止予定日の表示の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a display of the next scheduled automatic stop date in the fuel cell power generation system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る燃料電池発電システムにおける停止予定日を入力する表示の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the display which inputs the scheduled stop date in the fuel cell power generation system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における時間帯別電灯の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the lamp according to time slot | zone in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る燃料電池発電システムにおける電気代とガス代の合計が最も少ない時間帯を抽出する処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process which extracts the time slot | zone with the least total of the electricity bill and the gas bill in the fuel cell power generation system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る燃料電池発電システムにおいて、所定の期間における同一時間帯の電気代及びガス代について横軸に金額、縦軸に件数をプロットしたグラフの一例である。In the fuel cell power generation system concerning an embodiment of the invention, it is an example of the graph which plotted the amount of money on the horizontal axis, and the number of cases on the vertical axis about the electricity bill and gas bill of the same time slot in a predetermined period.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る燃料電池発電システムの一例を示す概略図である。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a fuel cell power generation system according to an embodiment of the present invention.

本実施の形態では、系統電力12からの電力が、主幹ブレーカー100を介して建物10の分電盤14に供給されている。建物10は、一例としてコンビニエンスストアを含む小売店等の商業施設又は住宅である。   In the present embodiment, power from the grid power 12 is supplied to the distribution board 14 of the building 10 through the main breaker 100. The building 10 is, for example, a commercial facility such as a retail store including a convenience store or a house.

主幹ブレーカー100の系統電力側には、系統電力12から供給される電力の電流値を検知する主幹ブレーカー電流センサ120が設けられている。   On the system power side of the main breaker 100, a main breaker current sensor 120 that detects the current value of the power supplied from the system power 12 is provided.

また、分電盤14には、SOFC70が発電した電力が燃料電池用ブレーカー104を介して供給されている。SOFC70から分電盤14に供給される電力の電流値は燃料電池電流センサ124によって検知可能である。   In addition, the power generated by the SOFC 70 is supplied to the distribution board 14 via the fuel cell breaker 104. The current value of the electric power supplied from the SOFC 70 to the distribution board 14 can be detected by the fuel cell current sensor 124.

SOFC70には、SOFC70が発電した直流を分電盤14から家電機器34に供給される交流(例えば、100V、50Hz)に変換可能なインバータ等の変換手段(図示せず)が設けられている。   The SOFC 70 is provided with conversion means (not shown) such as an inverter that can convert the direct current generated by the SOFC 70 into alternating current (for example, 100 V, 50 Hz) supplied from the distribution board 14 to the home appliance 34.

SOFC70には、燃料である可燃性のガスが供給されている。また、SOFC70が発電の廃熱で水道水を加熱するエネファーム(登録商標)の場合には、水道水も供給される。供給された水道水はSOFC70が作動した時に発生した熱で加熱され、貯湯タンク72に蓄えられる。ガスは調理器具等のガス器具78にも供給されており、ガス器具78の制御もHEMS30によって可能である。   The SOFC 70 is supplied with combustible gas as fuel. In addition, when the SOFC 70 is ENE-FARM (registered trademark) that heats tap water with the waste heat of power generation, tap water is also supplied. The supplied tap water is heated by the heat generated when the SOFC 70 is operated and stored in the hot water storage tank 72. The gas is also supplied to a gas appliance 78 such as a cooking appliance, and the HEMS 30 can also control the gas appliance 78.

系統電力12及びSOFC70から分電盤14に供給された電力は、電力負荷手段である住設機器32及び家電機器34に分岐回路20C、20Bを介して各々供給される。なお、分岐回路20Aは、SOFC70を起動させる電力を供給するためのものである。   The power supplied from the grid power 12 and the SOFC 70 to the distribution board 14 is supplied via the branch circuits 20C and 20B to the housing equipment 32 and the home appliance 34 that are power load means. The branch circuit 20A is for supplying power for starting the SOFC 70.

分岐回路20A〜20Cには分岐回路20A〜20Cの電流値を計測する電流センサ22A〜22Cが各々設けられている。電流センサ22A〜22Cからの情報線は、主幹ブレーカー電流センサ120及び燃料電池電流センサ124からの情報線とHEMS30が分電盤14を制御するための情報線と共にHEMS30に接続されている。   The branch circuits 20A to 20C are provided with current sensors 22A to 22C for measuring the current values of the branch circuits 20A to 20C, respectively. The information lines from the current sensors 22A to 22C are connected to the HEMS 30 together with the information lines from the main breaker current sensor 120 and the fuel cell current sensor 124 and the information lines for the HEMS 30 to control the distribution board 14.

なお、図1において破線は計測データ又は制御情報が流れる情報線であるとする。   In FIG. 1, the broken line is an information line through which measurement data or control information flows.

分電盤14の分岐回路20A〜20Cには、分岐回路20A〜20Cをオン状態又はオフ状態に切り替えるための分岐ブレーカー24A〜24Cが各々設けられ、分岐ブレーカー24A〜24Cは、HEMS30によって制御される。   The branch circuits 20A to 20C of the distribution board 14 are respectively provided with branch breakers 24A to 24C for switching the branch circuits 20A to 20C to an on state or an off state, and the branch breakers 24A to 24C are controlled by the HEMS 30. .

なお、図1では、記載の簡略化のために分岐回路は3系統のみ記載しているが、本実施の形態では3系統以上でも3系統以下でもよく、分岐回路の本数に特段の限定はない。   In FIG. 1, only three systems of branch circuits are shown for simplification of description, but in this embodiment, three or more systems or three systems or less may be used, and the number of branch circuits is not particularly limited. .

また、HEMS30は、SOFC70等に供給されるガスの流量を計測するガスメータ132及び水道の流量を計測する水道メータ130と接続されており、ガスの流量及び水道の流量の情報を取得可能である。また、ガスメータ132から下流側のガスの供給路には、ガスメータ132から指令によって開閉が可能な電磁弁134が設けられている。ガスメータ132は、長期間ガスが使用され続けているような場合に、電磁弁134を制御してSOFC70及びガス器具78へのガスの供給を中断する。   The HEMS 30 is connected to a gas meter 132 that measures the flow rate of the gas supplied to the SOFC 70 and the like and a water meter 130 that measures the flow rate of the water supply, and can acquire information on the gas flow rate and the water supply flow rate. Further, an electromagnetic valve 134 that can be opened and closed by a command from the gas meter 132 is provided in the gas supply path downstream from the gas meter 132. The gas meter 132 controls the electromagnetic valve 134 to interrupt the supply of the gas to the SOFC 70 and the gas appliance 78 when the gas has been used for a long time.

図2は、本実施の形態に係る燃料電池発電システムに係るHEMS30の概略構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the HEMS 30 according to the fuel cell power generation system according to the present embodiment.

HEMS30は、コンピュータを含んで構成されており、図2に示すように、CPU36、ROM38、RAM40、及び入出力ポート42を備えて、これらがアドレスバス、データバス、及び制御バス等のバス44を介して互いに接続されている。   As shown in FIG. 2, the HEMS 30 includes a CPU 36, a ROM 38, a RAM 40, and an input / output port 42. These include a bus 44 such as an address bus, a data bus, and a control bus. Are connected to each other.

入出力ポート42には、各種入出力機器として、表示部46、操作部48、及びメモリ50が接続されている。なお、表示部46及び操作部48は一体で構成され、操作部48は、表示部46に設けられたタッチパネルを適用することができる。   A display unit 46, an operation unit 48, and a memory 50 are connected to the input / output port 42 as various input / output devices. The display unit 46 and the operation unit 48 are integrally configured, and a touch panel provided on the display unit 46 can be applied to the operation unit 48.

表示部46には、家電機器34等の電力負荷手段の消費電力量、水道メータ130が検知した水道水の供給量、ガスメータ132が検知したガスの供給量、SOFC70による発電量等が表示可能である。   The display unit 46 can display the amount of power consumed by the power load means such as the home appliance 34, the amount of tap water detected by the water meter 130, the amount of gas detected by the gas meter 132, the amount of power generated by the SOFC 70, and the like. is there.

家電機器34の消費電力量は電流センサ22Bが検知した電流値から、住設機器32の消費電力は電流センサ22Cが検知した電流値から算出可能である。また、SOFC70の発電量は、燃料電池電流センサ124が検知した電流値に基づいて算出可能である。   The power consumption of the home appliance 34 can be calculated from the current value detected by the current sensor 22B, and the power consumption of the residential equipment 32 can be calculated from the current value detected by the current sensor 22C. Further, the power generation amount of the SOFC 70 can be calculated based on the current value detected by the fuel cell current sensor 124.

分電盤14から電力負荷手段に供給される電力及びSOFC70から供給される電力の電圧は略100Vなので、本実施の形態では各電流センサが検知した電流値に100を乗算することで、電力量を算出可能である。しかしながら、電圧の変動が大きい分岐回路では、別途電圧を測定する手段を設けてもよい。   Since the voltage of the power supplied from the distribution board 14 to the power load means and the power supplied from the SOFC 70 is approximately 100 V, in this embodiment, the current value detected by each current sensor is multiplied by 100 to obtain the amount of power. Can be calculated. However, in a branch circuit with a large voltage fluctuation, a means for measuring the voltage may be provided separately.

メモリ50には、分岐ブレーカー24A〜24Cを制御するプログラム、SOFC70を制御するプログラム及びこれらのプログラムを実行するための各種情報等が記憶されている。   The memory 50 stores a program for controlling the branch breakers 24A to 24C, a program for controlling the SOFC 70, and various information for executing these programs.

HEMS30は、メモリ50に記憶されたプログラムをRAM40等に展開してCPU36で実行することにより、建物10へ供給する電力の制御等の各種制御を行うようになっている。   The HEMS 30 performs various types of control such as control of power supplied to the building 10 by developing a program stored in the memory 50 in the RAM 40 and executing it by the CPU 36.

さらに、入出力ポート42には、分電盤14、SOFC70、ガス器具78、水道メータ130及びガスメータ132等が接続されている。   Further, the distribution board 14, the SOFC 70, the gas appliance 78, the water meter 130 and the gas meter 132 are connected to the input / output port 42.

本実施の形態では、HEMS30は、電力のみならず水道メータ130及びガスメータ132が各々検知した水道の流量及びガスの流量を検知した年月日時と対応させてメモリ50に累積的に記憶することも可能である。   In the present embodiment, the HEMS 30 may cumulatively store in the memory 50 not only the electric power but also the water flow rate and the gas flow rate detected by the water meter 130 and the gas meter 132 in association with the detected date. Is possible.

続いて、本実施の形態に係るHEMS30の制御について説明する。図3は、本実施の形態に係る燃料電池発電システムにおけるHEMSの処理の一例を示すフローチャートである。   Subsequently, control of the HEMS 30 according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of HEMS processing in the fuel cell power generation system according to the present embodiment.

ステップ300では、SOFC70が次に自動停止する予定日をHEMS30の表示部46に表示する。図4は、本実施の形態に係る燃料電池発電システムにおける次回の自動停止予定日の表示の一例を示す図である。本実施の形態では、ガスメータ132が30日以上連続してガスが供給されていることを感知した場合に、ガスの供給を少なくとも1時間停止させるので、30日より短い所定の期間で燃料電池を自動停止させる。停止した後、所定の時間が経過した場合にSOFC70を自動復帰(再起動)させる。   In step 300, the scheduled date when the SOFC 70 automatically stops next is displayed on the display unit 46 of the HEMS 30. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a display of the next scheduled automatic stop date in the fuel cell power generation system according to the present embodiment. In the present embodiment, when the gas meter 132 senses that the gas is continuously supplied for 30 days or more, the gas supply is stopped for at least one hour. Stop automatically. When the predetermined time has elapsed after stopping, the SOFC 70 is automatically returned (restarted).

自動復帰から次の自動停止までの所定の期間は、ガスメータ132が30日以上連続してガスが供給されていることを感知した場合にガスの供給を停止させるのであれば、SOFC70が自動復帰等により作動を開始したときから30日以内であればよい。本実施の形態では一例として26日とする。なお、ガスメータ132が30日とは異なる期間でガスの供給を停止する場合は、所定の期間も適宜変更してよい。   If the gas meter 132 detects that the gas has been continuously supplied for 30 days or more during the predetermined period from the automatic return to the next automatic stop, the SOFC 70 automatically returns, etc. Within 30 days from the start of operation. In this embodiment, it is 26 days as an example. In addition, when the gas meter 132 stops supply of gas in a period different from 30 days, the predetermined period may be changed as appropriate.

ステップ302では、図4に示した表示において、所定の時間内にユーザが「はい」又は「いいえ」を選択したか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ304で図4の「はい」が選択されたか否かを判定する。所定の時間は、任意に設定可能だが、一例として、10〜30分程度とする。   In step 302, it is determined whether or not the user has selected “Yes” or “No” within a predetermined time in the display shown in FIG. 4, and in the case of an affirmative determination, “Yes” in FIG. It is determined whether or not is selected. The predetermined time can be arbitrarily set, but is set to about 10 to 30 minutes as an example.

ステップ304で肯定判定の場合は、ステップ306で表示された予定日でSOFCを停止させ、ステップ314で自動復帰させる。   If the determination in step 304 is affirmative, the SOFC is stopped on the scheduled date displayed in step 306 and automatically returned in step 314.

ステップ304で否定判定の場合は、ステップ308で停止予定日を指定する画面を表示する。図5は、本実施の形態に係る燃料電池発電システムにおける停止予定日を入力する表示の一例を示す図である。なお、停止予定日は、年月日時のみならず、分秒を含めて設定することができる。   If a negative determination is made in step 304, a screen for designating a scheduled stop date is displayed in step 308. FIG. 5 is a diagram showing an example of a display for inputting a scheduled stop date in the fuel cell power generation system according to the present embodiment. Note that the scheduled stop date can be set not only for the year / month / day but also for the minute / second.

ステップ310では、停止予定日が所定の時間内に設定されたか否かが判定され、肯定判定の場合には、ステップ312で表示された予定日でSOFC70を停止させ、ステップ314で自動復帰させる。なお、ステップ310の所定の時間は、任意に設定可能だが、一例として、10〜30分程度とする。   In step 310, it is determined whether or not the scheduled stop date is set within a predetermined time. If the determination is affirmative, the SOFC 70 is stopped on the scheduled date displayed in step 312 and automatically returned in step 314. Note that the predetermined time in step 310 can be set arbitrarily, but as an example, it is about 10 to 30 minutes.

ステップ302で否定判定の場合及びステップ310で否定判定の場合は、ステップ316で建物10の電気料金は時間帯によって電気料金の単価が異なる時間帯別電灯であるか否かを判定する。図6は、本発明の実施の形態における時間帯別電灯の一例を示す図である。図6において、電気料金は、夜間に低廉で、昼間に高額となるように設定されている。   If a negative determination is made in step 302 and a negative determination is made in step 310, it is determined in step 316 whether or not the electricity bill of the building 10 is a time-specific lamp whose unit price of the electricity bill differs depending on the time zone. FIG. 6 is a diagram showing an example of a time-specific lamp according to the embodiment of the present invention. In FIG. 6, the electricity charges are set to be low at night and high during the day.

ステップ316で肯定判定の場合は、ステップ318において、電気料金が安い時間帯をSOFC70の停止時間に設定して当該停止時間にSOFC70を停止させ、ステップ314で自動復帰させる。   If the determination in step 316 is affirmative, in step 318, a time zone in which the electricity rate is low is set as the stop time of the SOFC 70, and the SOFC 70 is stopped at the stop time, and is automatically returned in step 314.

ステップ316で否定判定の場合、すなわち電気料金の設定が従量電灯の場合は、ステップ320で過去の使用履歴から割り出した電気代とガス代の合計が最も少ない時間帯にSOFC70を停止させ、ステップ314で自動復帰させる。本実施の形態では、電気代とガス代の合計が最廉価となる時間帯でSOFC70を停止させるが、電気代又はガス代のどちらかが最廉価となる時間帯にSOFC70を停止させてもよい。   If a negative determination is made in step 316, that is, if the electricity rate is set to a metered lamp, the SOFC 70 is stopped in a time zone in which the total of the electricity bill and gas bill calculated from the past use history in step 320 is the smallest, step 314 To restore automatically. In the present embodiment, the SOFC 70 is stopped in a time zone in which the sum of the electricity bill and the gas bill is the cheapest. However, the SOFC 70 may be stopped in a time zone in which either the electricity bill or the gas bill is the cheapest. .

ステップ306、318、320でSOFC70を停止させる時間は、ガスメータ132の仕様にもよるが、本実施の形態では1時間とする。また、SOFC70が停止した後に作動を開始するまでの時間は、10数時間から24時間とする。SOFC70の仕様によっては、装置の温度を常温にまで戻した後、徐々に装置の温度を上げて作動させる場合もあるので、かかる場合には、SOFC70は停止後から再起動まで10数時間から24時間を要するからである。HEMS30は、設定した停止時間からSOFC70が再起動に要する時間が経過した時をSOFC70を自動復帰させる復帰時間に設定し、当該復帰時間にSOFC70を自動復帰させる。   The time for stopping the SOFC 70 in steps 306, 318, and 320 is 1 hour in the present embodiment, although it depends on the specifications of the gas meter 132. Further, the time until the operation is started after the SOFC 70 is stopped is set to 10 to 24 hours. Depending on the specifications of the SOFC 70, there is a case where the temperature of the device is returned to room temperature and then the temperature of the device is gradually raised to operate. In such a case, the SOFC 70 is restarted after 10 hours from 24 hours until it is restarted. It takes time. The HEMS 30 sets the return time for automatically returning the SOFC 70 when the time required for the SOFC 70 to restart from the set stop time, and automatically returns the SOFC 70 at the return time.

図7は、本実施の形態に係る燃料電池発電システムにおける電気代とガス代の合計が最も少ない時間帯を抽出する処理の一例を示すフローチャートである。本実施の形態では、図3のステップ320で、電気代とガス代との合計が最も少ない時間帯にSOFC70を停止させるので、過去の電気及びガスの使用履歴から電気代とガス代の合計が最も少ない時間帯を抽出する処理が必要となる。   FIG. 7 is a flowchart showing an example of processing for extracting a time zone in which the sum of the electricity bill and the gas bill is the smallest in the fuel cell power generation system according to the present embodiment. In this embodiment, since the SOFC 70 is stopped in the time zone in which the total of the electricity bill and the gas bill is the smallest in Step 320 of FIG. 3, the sum of the electricity bill and the gas bill is calculated from the past electricity and gas usage history. Processing to extract the least time zone is required.

まず、ステップ700では、所定の期間における電気及びガスの使用履歴として、電気及びガスの消費量を使用した年月日時と共に累積的にメモリ50に記憶する。所定の期間は、建物10における電気及びガスの消費量の傾向を把握できる期間でよく、一例として、3カ月、1か月又は1週間としてよい。電気の消費量は、電流センサ22A〜22Cが検知結果に基づいた電力量から算出し、ガスの消費量はガスメータ132が検知した結果による。   First, in step 700, the electricity and gas usage history in a predetermined period is stored in the memory 50 cumulatively together with the date and time of use of electricity and gas consumption. The predetermined period may be a period during which the tendency of consumption of electricity and gas in the building 10 can be grasped. For example, the predetermined period may be three months, one month, or one week. The electricity consumption is calculated from the amount of power based on the detection results by the current sensors 22A to 22C, and the gas consumption is based on the result detected by the gas meter 132.

ステップ702はメモリ50に記憶した所定の期間の使用履歴から電気代及びガス代を時間帯別に算出する。電気代及びガス代は、消費量に単価を乗算して算出する。時間帯は、1日を3時間単位で区切った場合の各時間帯、又は1日を2時間単位で区切った場合の各時間帯とすることが考えられるが、本実施の形態では、1日を1時間単位で区切った場合の各時間帯とする。なお、電気料金の単価及びガス料金の単価は、予めメモリ50に記憶しておくものとする。   Step 702 calculates an electricity bill and a gas bill for each time period from the usage history stored in the memory 50 for a predetermined period. The electricity bill and gas bill are calculated by multiplying the consumption by the unit price. The time zone may be each time zone when one day is divided in units of three hours, or each time zone when one day is divided in units of two hours. Each time zone when is divided in units of one hour. Note that the unit price of the electricity charge and the unit price of the gas charge are stored in the memory 50 in advance.

ステップ704では、所定の期間における同一の時間帯に係る電気代及びガス代をサンプルとして抽出する。サンプルの抽出は、所定の期間における同一の時間帯となる個々の時間帯毎に電気代とガス代とを抽出する。また、サンプルの抽出は、1日を区分する各時間帯のすべてについて行う。   In step 704, an electricity bill and a gas bill for the same time period in a predetermined period are extracted as samples. In the sample extraction, an electricity bill and a gas bill are extracted for each time zone that is the same time zone in a predetermined period. In addition, sample extraction is performed for all the time zones that divide the day.

ステップ706では、所定の期間での同一の時間帯について抽出した各サンプルにおいて、電気代とガス代とを合算し、所定の金額未満の桁は四捨五入する。所定の金額は、例えば時間帯が1時間である場合、10円とすることが考えられる。   In step 706, in each sample extracted for the same time period in a predetermined period, the electricity bill and the gas bill are added together, and digits less than the predetermined amount are rounded off. For example, when the time zone is one hour, the predetermined amount may be 10 yen.

ステップ708では、ステップ706で電気代とガス代とを合算した各サンプルを、横軸に金額、縦軸にサンプル数を設定したグラフにプロットする。図8は、本実施の形態に係る燃料電池発電システムにおいて、所定の期間における同一時間帯の電気代及びガス代について横軸に金額、縦軸にサンプル数をプロットしたグラフの一例である。一般に、サンプル数が十分に多ければ、図8に示したようにグラフは最頻値を中心とした上に凸の曲線を描く。なお、ステップ706及び708の処理は、1日を区分する各時間帯のすべてについて行う。   In step 708, each sample obtained by adding the electricity bill and gas bill in step 706 is plotted on a graph in which the horizontal axis indicates the amount of money and the vertical axis indicates the number of samples. FIG. 8 is an example of a graph plotting the amount of money on the horizontal axis and the number of samples on the vertical axis for the electricity and gas charges in the same time period in a predetermined period in the fuel cell power generation system according to the present embodiment. In general, if the number of samples is sufficiently large, the graph draws a convex curve centered on the mode as shown in FIG. Note that the processing in steps 706 and 708 is performed for all the time zones dividing one day.

ステップ710では、グラフ上の最頻値を中心とした所定の範囲のサンプルを抽出する。最頻値から大きく外れたサンプルを除外するための処理である。所定の範囲は、一例として最頻値を中心とした70%とすることが考えられる。   In step 710, a sample in a predetermined range centering on the mode value on the graph is extracted. This is a process for excluding samples that deviate significantly from the mode value. As an example, the predetermined range may be 70% centered on the mode value.

ステップ712では、ステップ710で抽出した各サンプルの金額を合計し、各時間帯での最頻値を中心とした合計金額を算出し、ステップ714では、算出した合計金額を比較し、金額が低い順から各時間帯を順位づけして処理を終了する。   In step 712, the amount of each sample extracted in step 710 is summed to calculate a total amount centered on the mode value in each time zone. In step 714, the calculated total amount is compared, and the amount is low. Each time zone is ranked from the order, and the process is terminated.

以上の処理により、電気代とガス代の合計が最も少ない時間帯を決定することができる。なお、本実施の形態では、平日及び休日の区別なくステップ710において最頻値を中心とする所定の範囲のサンプルを抽出することで最頻値から大きく外れたサンプルを除外した。計算は複雑になるが、各時間帯の電気代及びガス代を平日と休日とに分け、最頻値を中心としたサンプルを所定の範囲で各々抽出し、電気代とガス代の合計が最も少ない時間帯を平日と休日の別で決定する。さらに、平日において電気代とガス代が最も少ない時間帯の金額と、休日において電気代とガス代が最も少ない時間帯の金額とから電気代とガス代が最も少ない時間帯を決定し、図3のステップ320で、当該決定した時間帯にSOFC70を停止させてもよい。   With the above processing, it is possible to determine a time zone in which the total of the electricity bill and the gas bill is the smallest. In the present embodiment, samples that deviate significantly from the mode value are excluded by extracting a sample in a predetermined range centered on the mode value in step 710 without distinguishing between weekdays and holidays. Although the calculation is complicated, the electricity bill and gas bill for each time zone are divided into weekdays and holidays, and samples centered on the mode are each extracted within a predetermined range, and the sum of electricity bill and gas bill is the most. Decide on a small time zone for weekdays and holidays. Furthermore, the time zone with the least electricity bill and gas bill is determined from the amount of money with the least electricity bill and gas bill on weekdays and the amount of money with the least electricity bill and gas bill on holidays. In step 320, the SOFC 70 may be stopped at the determined time zone.

以上説明したように、本実施の形態によれば、電気代及びガス代が最も低廉な時間帯にSOFC70を自動的に停止させることにより、電気料金が高い時間帯での燃料電池の停止を回避することができる。   As described above, according to this embodiment, the SOFC 70 is automatically stopped at the time when the electricity bill and the gas bill are the lowest, thereby avoiding the stoppage of the fuel cell at the time when the electricity bill is high. can do.

10 建物
12 系統電力
14 分電盤
22A、22B、22C 電流センサ
32 住設機器
34 家電機器
36 CPU
38 ROM
40 RAM
46 表示部
48 操作部
50 メモリ
70 SOFC
132 ガスメータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Building 12 System electric power 14 Distribution board 22A, 22B, 22C Current sensor 32 Housing equipment 34 Home appliance 36 CPU
38 ROM
40 RAM
46 Display unit 48 Operation unit 50 Memory 70 SOFC
132 gas meter

Claims (2)

系統電力が供給される建物に設置され、前記建物に供給される可燃性のガスを燃料とする燃料電池と、
前記建物で消費される電力及びガスを検知する検知手段と、
前記検知手段が検知した電力及びガスの消費量を電力及びガスが消費された年月日時と共に累積的に記憶する記憶手段と、
前記燃料電池が作動を開始した時から所定の期間内における電気代及びガス代が低廉となる日時を前記燃料電池の停止時間に設定するために、前記建物の電気料金の設定が従量電灯の場合は、前記記憶手段に累積的に記憶されている電力及びガスの消費量並びに電力及びガスが消費された年月日時に基づいて電気代及びガス代が最も低廉な時間帯を抽出し、該抽出した時間帯に前記燃料電池の停止時間を設定すると共に前記停止時間から所定の時間が経過した時を前記燃料電池を作動させる復帰時間に設定し、前記停止時間に前記燃料電池を停止させ、前記復帰時間に前記燃料電池を作動させる制御手段と、
を備えた燃料電池発電システム。
A fuel cell installed in a building to which system power is supplied and fueled with a combustible gas supplied to the building;
Detection means for detecting power and gas consumed in the building;
Storage means for cumulatively storing the consumption of power and gas detected by the detection means together with the date and time when the power and gas were consumed;
In the case where the electricity rate of the building is a metered lamp in order to set the fuel cell stop time to the date and time when the electricity bill and gas bill become cheap within a predetermined period from when the fuel cell starts operation Extracts the time zone in which the electricity and gas costs are the lowest based on the consumption of electricity and gas stored in the storage means and the date and time when the electricity and gas are consumed. Set a stop time of the fuel cell in the time zone and set a return time for operating the fuel cell when a predetermined time has elapsed from the stop time, stop the fuel cell at the stop time, Control means for operating the fuel cell at a return time;
Fuel cell power generation system equipped with.
前記制御手段は、前記建物の電気料金の設定が時間帯によって電気料金の単価が異なる時間帯別電灯である場合は、該時間帯別電灯において電気料金の単価が最も低廉となる時間帯に前記停止時間を設定する請求項1に記載の燃料電池発電システム。   In the case where the setting of the electricity charge of the building is a light by time zone in which the unit price of the electricity charge differs depending on the time zone, the control means is configured to perform the operation in the time zone in which the unit price of the electricity rate is the lowest. The fuel cell power generation system according to claim 1, wherein a stop time is set.
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