JP6429529B2 - ガス消費型発電システム - Google Patents
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Description
前記ガス消費型発電装置が電力系統に連系された状態で、前記電力系統から少なくとも前記ガス消費型発電装置の電力負荷部への電力供給を行うことができ、前記ガス消費型発電装置が発電運転中に前記電力系統で停電が発生すると、前記ガス消費型発電装置が前記電力系統から解列された状態で、前記ガス消費型発電装置により発電した電力を前記電力負荷部へ供給し、発電運転を継続できるように構成されたガス消費型発電システムに関する。
洩判定期間の間、連続してガスが下流に供給された場合に警報を発するガス漏洩判定器が
設けられたガス供給管を介して供給されるガスを消費して発電運転を行うとともに、連続
運転期間が前記ガス漏洩判定期間より短くなるように発電運転を停止することを目的とし
て停止予定期間があらかじめ設定されるガス消費型発電装置を備え、
前記ガス消費型発電装置が電力系統に連系された状態で、前記電力系統から少なくとも
前記ガス消費型発電装置の電力負荷部への電力供給を行うことができ、前記ガス消費型発
電装置が発電運転中に前記電力系統で停電が発生すると、前記ガス消費型発電装置が前記
電力系統から解列された状態で、前記ガス消費型発電装置により発電した電力を前記電力
負荷部へ供給し、発電運転を継続できるように構成されたガス消費型発電システムであっ
て、
前記電力系統に停電が発生する可能性がある停電発生予測期間を予測するための停電関
連情報を取得する停電関連情報取得部と、
前記ガス消費型発電装置が前記停止予定期間に停止し、かつ、前記停電関連情報から予
測される前記停電発生予測期間に停電が発生すると、前記停電発生予測期間に前記ガス消
費型発電装置が発電できないと判断した場合に、少なくとも前記停電発生予測期間には前
記ガス消費型発電装置が発電運転を行っているように前記停止予定期間の開始時点を変更
する停止予定変更部と、を備え、
前記停止予定変更部が、前記停止予定期間の開始時点を変更する際、前記停止予定期間の終了時点から前記ガス漏洩判定期間の経過時点までの間の期間を他の期間に優先する形態で、変更後の停止予定期間の開始時点の候補を探索する点にある。
以上のように、不要なガス漏洩判定の発生をできるだけ抑えながら、省エネ性の低下を抑え、電力系統の停電時においてガス消費型発電装置が非常用電源としての機能を発揮することを妨げないように構成されたガス消費型発電システムを提供することができる。
以上より、不要なガス漏洩判定の発生をできるだけ抑えながら、電力系統の停電時においてガス消費型発電装置が非常用電源としての機能を発揮することを妨げないとともに、不要なガス漏洩判定が発生した場合でもガス漏洩判定器の復旧作業などが適切に行われ易いガス消費型発電システムを提供することができる。
図1に示すように、ガス消費型発電システムSには、需要家に供給されるガスGの流量を計測するためのガスメータ1、及び需要家に設けられたガス消費型発電装置2が備えられる。ガスメータ1は、ガス会社などのガス供給元から需要家へと供給されるガスGの流量を計測する。また、通信回線を介して、ガス消費型発電装置2と情報のやり取りを行う情報サーバ3が備えられる。
ガスメータ1は、ガス消費型発電装置2に供給されるガスGの流量を計測可能に構成される。すなわち、ガスメータ1は、ガス供給管11を介して、上流側にガス会社などのガスGの供給元が接続され、下流側に需要家内のガス消費装置(例えば、ガス消費型発電装置2)が接続される。ガスメータ1としては、内蔵したマイクロコンピュータによりガスメータ1を通じて流れるガス流量を監視し、ガスメータ1より下流側においてガス漏れが発生していないかを判定できる、所謂マイコンメータが用いられる。本実施形態において、ガスメータ1が「ガス漏洩判定器」として機能する。
ガス消費型発電装置2は、ガスメータ1を介して供給されるガスGを消費して発電を行う。ガス消費型発電装置2としては、ガスGを燃料として運転されるガスエンジンとガスエンジンで駆動される発電機からなるガスエンジンシステムや、ガスGを改質して燃料ガス(H2)を生成し、生成した燃料ガスで発電する燃料電池システムを用いることができる。本実施形態においては、ガス消費型発電装置2として燃料電池システムを用いる。
ここで、ガス消費型発電装置2の停止予定期間d1における停止動作について説明する。ガス消費型発電装置2は、停止予定期間d1において、その開始時点からしばらくの間、発電運転を停止するための停止処理を行う。また、停止予定期間d1の終了時点よりしばらく前に、発電運転を開始するための起動処理を行う。停止処理及び起動処理の間に、ガス消費量が0となる期間が存在する。
ガス消費型発電装置2は、ガスGを用いて発電を行う発電ユニット23と、発電ユニット23の動作を制御するための計時部21及び制御部22、またガス消費型発電装置2の動作に必要な電力負荷部24を備える。計時部21及び制御部22は、公知の演算装置及び記憶装置から構成される。本実施形態においては、電力負荷部24として、例えば、発電ユニット23を動作させるための補機類や改質装置、排熱回収装置などを備える。本実施形態においては、発電ユニット23は、燃料電池本体に相当する。
また、本実施形態において、ガス消費型発電装置2は、商用電力系統5から電力負荷部24に電力供給を受けながら発電運転を行う連系運転モードと、自ら発電した電力を電力負荷部24に供給しながら発電運転を行う自立運転モードと、を切替可能に構成される。
情報サーバ3は、ガス消費型発電装置2と通信可能に構成されるとともに、将来発生し得る停電に関連する停電関連情報I(例えば、気象・災害情報)を収集し、例えば、数日先など近い将来に停電が発生し得る状況を検知した場合に、ガス消費型発電装置2の停止予定期間d1を通信によって変更する。
停電関連情報取得部36は、停電が発生する可能性がある停電発生予測期間d2を予測するために用いることができる停電関連情報Iを、外部ネットワークなどを介して取得する。停電関連情報Iとしては、制御部32が停電発生予測期間d2を予測するために用いることができる情報であれば、どのような情報でも構わない。具体的には、停電関連情報Iとして、例えば、停電が発生するおそれのある気象情報(停電を発生させるような大型台風の情報)や災害情報、計画停電情報、電力需給状況及び予想気温など、を用いることができる。
停止予定変更部33は、ガス消費型発電装置2が停止予定期間d1に停止し、かつ、停電関連情報Iから予測される停電発生予測期間d2に停電が発生すると、停電発生予測期間d2にガス消費型発電装置2が発電できない(自立運転モードで動作できない)と判断した場合に、ガス消費型発電装置2の停止予定期間d1の開始時点を変更する。
警報通知部34は、停止予定変更部33により、停止予定期間d1の開始時点がガス漏洩判定期間T1の経過時点th(図4参照)より後に変更された場合に、利用者や点検作業者が用いる情報端末4にガスメータ1が警報を発する可能性が生じた旨を通知する。情報端末4としては、例えば、スマートフォンなどの携帯端末や、ガス消費型発電装置2の操作端末を用いることができる。
2−1.停止予定期間の変更手順
図3を用いて、情報サーバ3の停止予定変更部33による、ガス消費型発電装置2の停止予定期間d1の変更手順を説明する。
以下では、停止予定変更部33による停止予定期間d1の変更方式について、図4を用いて、具体的に説明する。
本方式は、変更後の停止予定期間d1xの開始時点をあらかじめ設定された停止予定期間d1の開始時点よりも前の日とし、できるだけガス消費型発電装置2の連続運転期間をガス漏洩判定期間T1よりも短くすることを目的としている。
本方式は、変更後の停止予定期間d1xの開始時点をあらかじめ設定された停止予定期間d1の開始時点よりも後の日とし、ガス消費型発電装置2の連続運転期間をできるだけ延ばすことで、省エネ性の低下を抑えることを目的としている。
本実施形態においては、情報サーバ3の停止予定変更部33は、あらかじめ、停止予定期間d1の開始時点を変更する方式を、上記のいずれかから選択できるように構成される。以上の構成により、ガス消費型発電システムSは、ガス消費型発電装置2の停止予定期間d1を、停電関連情報Iから予測される停電発生予測期間d2を避けるととともに、ガスメータ1のガス漏洩判定期間T1をなるべく超えないように変更することができる。
(1)上記実施形態においては、計時部21がガス消費型発電装置2内に設けられる場合の例を示したが、計時部21を情報サーバ3が備えても構わない。この場合、情報サーバ3が直接、ガス消費型発電装置2の制御部22に発電ユニット23の発電の停止・開始制御指令を送信する構成とすると良い。
2 :ガス消費型発電装置
4 :情報端末
33 :停止予定変更部
34 :警報通知部
36 :停電関連情報取得部
G :ガス
I :停電関連情報
S :ガス消費型発電システム
T1 :ガス漏洩判定期間
d0 :当日
d1 :停止予定期間
d1x :変更後の停止予定期間
d2 :停電発生予測期間
th :経過時点
Claims (2)
- ガス漏洩判定期間の間、連続してガスが下流に供給された場合に警報を発するガス漏洩判定器が設けられたガス供給管を介して供給されるガスを消費して発電運転を行うとともに、連続運転期間が前記ガス漏洩判定期間より短くなるように発電運転を停止することを目的として停止予定期間があらかじめ設定されるガス消費型発電装置を備え、
前記ガス消費型発電装置が電力系統に連系された状態で、前記電力系統から少なくとも前記ガス消費型発電装置の電力負荷部への電力供給を行うことができ、前記ガス消費型発電装置が発電運転中に前記電力系統で停電が発生すると、前記ガス消費型発電装置が前記電力系統から解列された状態で、前記ガス消費型発電装置により発電した電力を前記電力負荷部へ供給し、発電運転を継続できるように構成されたガス消費型発電システムであって、
前記電力系統に停電が発生する可能性がある停電発生予測期間を予測するための停電関連情報を取得する停電関連情報取得部と、
前記ガス消費型発電装置が前記停止予定期間に停止し、かつ、前記停電関連情報から予測される前記停電発生予測期間に停電が発生すると、前記停電発生予測期間に前記ガス消費型発電装置が発電できないと判断した場合に、少なくとも前記停電発生予測期間には前記ガス消費型発電装置が発電運転を行っているように前記停止予定期間の開始時点を変更する停止予定変更部と、を備え、
前記停止予定変更部が、前記停止予定期間の開始時点を変更する際、前記停止予定期間の終了時点から前記ガス漏洩判定期間の経過時点までの間の期間を他の期間に優先する形態で、変更後の停止予定期間の開始時点の候補を探索するガス消費型発電システム。 - 前記停止予定変更部により、前記停止予定期間の開始時点が前記ガス漏洩判定期間の経過時点より後に変更された場合に、情報端末に前記ガス漏洩判定器が警報を発する可能性が生じた旨を通知する警報通知部を備える請求項1に記載のガス消費型発電システム。
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