JP6759138B2 - 太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置及び太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム - Google Patents

Description

この発明は、太陽光発電による電力を用いた沸上運転を行う太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置及び太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムに関するものである。

従来よりこの種の太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置においては、特許文献１記載のように、気象予測情報に基づき（日照条件が良好な場合には）太陽光発電装置が太陽光を受光して発電を行い、貯湯式給湯装置はこの太陽光発電装置で発電された電力を用いて貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行うものがあった。

特開２００８−２７０２号公報

このように太陽光発電による電力を用いた沸上運転を行う場合、少なくとも発電電力値がある程度大きい必要がある。具体的には、例えば、所望日の翌日の太陽光発電装置での発電電力予測値から貯湯式給湯装置を除く電気負荷の消費する負荷消費電力予測値を差し引いた余剰電力予測値が、貯湯式給湯装置の消費する装置消費電力予測値以上となるときに、前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を実行することができる。

その場合、前記翌日の昼間帯における太陽光発電を利用した沸上運転での沸上量（発電沸上量）が見込まれる分、昼間帯以外の（前記所望日から前記翌日にわたる）夜間帯において通常の手法（システム外から購入する電力を使用）により実行される沸上運転での沸上量（買電沸上量）を減らすことができ、コスト低減を図ることができる。その際、例えば、前記昼間帯においては太陽光発電を利用した沸上運転を実行可能な（気象条件等により発電電力値が少ない場合は不実行）制御態様とし、前記夜間帯においては太陽光発電を利用せず前記した購入電力による沸上運転を行う制御態様とすることができる。

ここで、前記太陽光発電が行われる前記昼間帯とそれ以外の前記夜間帯との境界となる時刻は、ユーザの契約した電気料金プランによって種々異なる。このため、通常、前記余剰電力予測値は、前記昼間時間帯だけでなく前記夜間帯も含めた２４時間全てについて算出される。その際、太陽光発電装置の設置条件や気象条件によっては（例えば太陽光発電パネルが東向きに設置されており、特定の季節においては未明から早朝にかけてのみ比較的大きな日射が生じる場合、等）、電気料金プランの上では前記夜間帯となる時間帯にのみ、ある程度の大きさの前記余剰電力予測値が生じる場合があり得る。このような場合、前記したような購入電力による沸上運転を行うという夜間帯の制御態様との不整合が生じ、前記翌日の未明から早朝にかけての時間帯において太陽光発電を利用した沸上運転が行われず、その後の昼間帯において比較的高価な購入電力による沸上運転が行われる結果、コスト増を招くおそれがあるという問題があった。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置において、前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて決定される、所望日の翌日を少なくとも含む所定時間帯における余剰電力予測値に含まれる、前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置において太陽光発電による電力を許容可能な特定の許容時間帯の第１余剰電力予測値、及び、前記許容時間帯以外の非許容時間帯の第２余剰電力予想値のうち、少なくとも前記第１余剰電力予測値を取得する、余剰電力取得手段と、前記翌日の前記所定時間帯において前記貯湯式給湯装置が消費する装置消費電力予測値を取得する、装置消費電力取得手段と、前記余剰電力取得手段及び前記装置消費電力取得手段における取得結果に応じ、前記第１余剰電力予測値及び前記第２余剰電力予測値のうち前記第１余剰電力予測値のみに基づき、当該許容時間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転の可否を判定する、沸上判定手段と、を有するものである。

また、請求項２では、前記余剰電力取得手段は、前記所定時間帯における前記余剰電力予測値として２４時間分の前記余剰電力予測値を取得し、前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置は、さらに、前記余剰電力取得手段により取得された前記２４時間分の前記余剰電力予測値のうち、前記第２余剰電力予想値を抽出せずに前記第１余剰電力予測値を抽出する、抽出手段を有し、前記沸上判定手段は、前記抽出手段により抽出された前記第１余剰電力予測値に基づき、前記許容時間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転の可否を判定するものである。

また、請求項３では、前記沸上判定手段は、前記抽出手段により抽出された前記第１余剰電力予測値が前記許容時間帯における前記装置消費電力予測値以上となるかどうかを判定する第１判定手段であり、前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置は、さらに、前記第１判定手段により前記第１余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となると判定された場合に、前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を行うべき特定の時間区分を決定する第１時間区分決定手段を有するものである。

また、請求項４では、前記余剰電力取得手段は、前記所定時間帯における前記余剰電力予測値として前記第１余剰電力予測値のみを取得し、前記沸上判定手段は、前記余剰電力取得手段により取得された前記許容時間帯における前記第１余剰電力予測値に基づき、前記許容時間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転の可否を判定するものである。

また、請求項５では、前記沸上判定手段は、前記余剰電力取得手段により抽出された前記第１余剰電力予測値が前記許容時間帯における前記装置消費電力予測値以上となるかどうかを判定する第２判定手段であり、前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置は、さらに、前記第２判定手段により前記第１余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となると判定された場合に、前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を行うべき特定の時間区分を決定する第２時間区分決定手段を有するものである。

また、請求項６では、前記余剰電力取得手段は、前記所定時間帯における前記余剰電力予測値として２４時間分の前記余剰電力予測値を取得し、前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置は、さらに、前記余剰電力取得手段により取得された前記２４時間分の前記余剰電力予測値のうち、前記第２余剰電力予想値を０に置き換える、置換手段を有し、前記沸上判定手段は、前記置換手段による置き換え後の前記２４時間分の前記余剰電力予測値に基づき、前記許容時間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転の可否を判定するものである。

また、請求項７では、前記沸上判定手段は、前記置換手段による置き換え後の前記２４時間分の前記余剰電力予測値が前記２４時間分の前記装置消費電力予測値以上となるかどうかを判定する第３判定手段であり、前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置は、さらに、前記第３判定手段により前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となると判定された場合に、前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を行うべき特定の時間区分を決定する第３時間区分決定手段と、を有するものである。

また、請求項８では、ユーザが電力供給会社と契約している時間帯別電灯契約の電力料金プランの時間帯情報を記憶する電力契約時間帯情報記憶手段を設け、
前記許容時間帯は、前記時間帯情報に基づいて決定されているものである。

また、請求項９では、太陽光発電装置と、湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う貯湯式給湯装置と、を有する太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムにおいて、前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて、所望日の翌日を少なくとも含む２４時間分の余剰電力予測値を決定する余剰電力予測手段と、前記余剰電力予測手段により決定された前記２４時間分の余剰電力予測値を出力する、第１余剰電力出力手段と、前記第１余剰電力出力手段により出力された前記２４時間分における余剰電力予測値を取得し、当該２４時間分の前記余剰電力予測値に含まれる、前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置において許容可能な特定の許容時間帯の第１余剰電力予測値を抽出しつつ、前記許容時間帯以外の非許容時間帯の第２余剰電力予想値を抽出しない、抽出手段と、前記翌日の前記貯湯式給湯装置が消費する装置消費電力予測値を決定する装置消費電力予測手段と、前記装置消費電力予測手段により決定された前記装置消費電力予測値を出力する、装置消費電力出力手段と、前記抽出手段により抽出された前記第１余剰電力予測値が、前記装置消費電力出力手段により出力された、前記許容時間帯における前記装置消費電力予測値以上となる場合に、当該許容時間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転が可能と判定する第１沸上判定手段とを有するものである。

また、請求項１０では、太陽光発電装置と、湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う貯湯式給湯装置と、を有する太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムにおいて、前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて、所望日の翌日を少なくとも含む２４時間分における余剰電力予測値を決定する余剰電力予測手段と、前記余剰電力予測手段により決定された前記２４時間分の余剰電力予測値に含まれる、前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置において許容可能な特定の許容時間帯の第１余剰電力予測値、及び、前記許容時間帯以外の非許容時間帯の第２余剰電力予想値のうち、前記第１余剰電力予測値を出力する、第２余剰電力出力手段と、前記翌日の前記貯湯式給湯装置が消費する装置消費電力予測値を決定する装置消費電力予測手段と、前記装置消費電力予測手段により決定された前記装置消費電力予測値を出力する、装置消費電力出力手段と、前記第２余剰電力出力手段により出力された前記第１余剰電力予測値が、前記装置消費電力出力手段により出力された、前記許容時間帯における前記装置消費電力予測値以上となる場合に、当該許容時間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転が可能と判定する第２沸上判定手段とを有するものである。

また、請求項１１では、太陽光発電装置と、湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う貯湯式給湯装置と、を有する太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムにおいて、前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて、所望日の翌日を少なくとも含む２４時間分における余剰電力予測値を決定する余剰電力予測手段と、前記余剰電力予測手段により決定された前記２４時間分の余剰電力予測値を出力する、第１余剰電力出力手段と、前記第１余剰電力出力手段により出力された前記２４時間分における余剰電力予測値を取得し、当該２４時間分の前記余剰電力予測値に含まれる、前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置において許容可能な特定の許容時間帯の第１余剰電力予測値、及び、前記許容時間帯以外の非許容時間帯の第２余剰電力予想値のうち、前記第２余剰電力予想値を０に置き換える、置換手段と、前記翌日の前記貯湯式給湯装置が消費する装置消費電力予測値を決定する装置消費電力予測手段と、前記装置消費電力予測手段により決定された前記装置消費電力予測値を出力する、装置消費電力出力手段と、前記置換手段による置き換え後の前記余剰電力予測値が、前記装置消費電力出力手段により出力された前記装置消費電力予測値以上となる場合に、前記許容時間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転が可能と判定する第３沸上判定手段とを有するものである。

また、請求項１２では、ユーザが電力供給会社と契約している時間帯別電灯契約の電力料金プランの時間帯情報を記憶する電力契約時間帯情報記憶手段を設け、
前記許容時間帯は、前記時間帯情報に基づいて決定されているものである。

この発明の請求項１によれば、貯湯式給湯装置が太陽光発電装置と連携して沸上運転を行う。すなわち、日照条件が良好な場合、太陽光発電装置は太陽光を受光して発電を行うことができ、貯湯式給湯装置は、この太陽光発電装置で発電された電力を用いて、加熱手段が貯湯タンク内の湯水を加熱する前記沸上運転を行うことができる。

このように太陽光発電による電力を用いた沸上運転を行う場合、少なくとも発電電力値がある程度大きい必要がある。前記沸上運転を円滑に行うために、請求項１によれば、余剰電力取得手段と、装置消費電力取得手段とが設けられる。すなわち、例えば所望日の翌日の所定時間帯（例えば２３：００〜翌２３：００）における気象情報の時間的変動に対応した太陽光発電装置での発電電力値の時間的変動（発電電力予測値）から、前記所定時間帯における（貯湯式給湯装置を除く）電気負荷の消費する負荷消費電力予測値を差し引いた、余剰電力予測値が前記所望日において決定される。前記余剰電力取得手段は、その決定された余剰電力予測値（詳細にはそのうち少なくとも第１余剰電力予測値。後述）を取得する。また、装置消費電力取得手段が、前記翌日の前記所定時間帯において当該貯湯式給湯装置の消費する装置消費電力予測値を取得する。これにより、前記翌日の前記所定時間帯において、発電電力値が時間的に変動するときに前記沸上運転を実行可能な発電電力値となるとき、すなわち前記余剰電力予測値（詳細には第１余剰電力予測値。後述）が前記装置消費電力予測値以上となるときに、制御手段によって前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を実行することができる。

この結果、例えば前記翌日の昼間帯における太陽光発電を利用した沸上運転での沸上量（発電沸上量）が見込まれる分、昼間帯以外の（前記所望日から前記翌日にわたる）夜間帯において通常の手法（システム外から購入する電力を使用）により実行される、沸上運転での沸上量（買電沸上量）を減らすことができ、コスト低減を図ることができる。その際、例えば、昼間帯においては太陽光発電を利用した沸上運転を実行可能な（気象条件等により発電電力値が少ない場合は不実行）制御態様とし、夜間帯においては太陽光発電を利用せず前記した購入電力による沸上運転を行う制御態様とすることができる。

このとき、請求項１によれば、制御対象とする前記所定時間帯（例えば前記２３：００〜翌２３：００）を、太陽光発電による電力を許容可能な特定の許容時間帯（例えば翌９：００から２３：００まで）とそれ以外の非許容時間帯（例えば２３：００から翌０：００まで、及び翌０：００から９：００まで）とに区分する。そして、余剰電力予測手段で、許容時間帯の余剰電力予測値（第１余剰電力予測値）のみ、若しくは、許容時間帯の余剰電力予測値（第１余剰電力予測値）及び非許容時間帯の余剰電力予測値（第２余剰電力予想値）が取得される。

そして、その取得結果に応じ、前記沸上判定手段において、前記第１余剰電力予測値のみに基づいて、（当該許容時間帯における）前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記沸上運転の可否が判定される。すなわち、前記第２余剰電力予測値については（言い換えれば前記非許容時間帯については）、前記と異なり、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記沸上運転の可否の判定材料としないようにする。この結果、例えば前記のように翌日の未明から早朝にかけてのみ比較的大きな日射が生じる場合等であっても、（そのような時間帯は前記非許容時間帯であることから）太陽光発電による沸上運転を行う判定とはしないようにすることができる。この結果、前記所望日から前記翌日にわたる夜間帯においてシステム外から購入する電力による前記買電沸上量は減らされることがないので、前記のような翌日昼間帯にて高価な購入電力による沸上運転が行われるのを回避し、例えば当該翌日昼間帯に先立つ翌日夜間帯（未明）において比較的安価な購入電力により沸上運転を行うようにして、前述のコスト増を防止することができる。

また、請求項２によれば、余剰電力取得手段で２４時間分の余剰電力予測値を取得する一方、抽出手段でそのうちの第１余剰電力予測値を抽出し、その抽出した第１余剰電力予測値に基づき沸上判定手段で判定が行われることで、前記のように翌日昼間帯において高価な購入電力による沸上運転を行うのを確実に回避するこができる。

また、請求項３によれば、太陽光発電による発電量が比較的大きいかどうか（余剰電力予想値が十分に大きいかどうか）と、その比較的大きいことがわかった場合に、翌日のどのような時間で太陽光発電を利用した沸上運転を行うか、を別々の手段によって判定（決定）する。すなわちまず、抽出された前記第１余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となるかどうかが、第１判定手段によって判定される。その後、その判定が満たされた場合に、第１時間区分決定手段によって、太陽光発電装置からの電力による沸上運転を行う時間区分が決定される。このように上記２つの判定（決定）を別々の手段が別々のタイミングで行う場合（例えば第１判定手段の判定を所望日に行い、第１時間区分決定手段の決定を翌日昼間帯に先立つ夜間帯に行う場合）には、特に前記の制御態様の不整合が起こりやすい。したがって、前述した、許容時間帯における第１余剰電力予測値のみを抽出して制御する手法が、特に効果的である。

また、請求項４によれば、余剰電力取得手段で許容時間帯における第１余剰電力予測値のみを取得し、その取得した第１余剰電力予測値に基づき沸上判定手段で判定が行われることで、前記のように翌日昼間帯において高価な購入電力による沸上運転を行うのを確実に回避するこができる。

また、請求項５によれば、前記と同様、太陽光発電による発電量が比較的大きいかどうかと、その比較的大きいことがわかった場合に、翌日のどのような時間で太陽光発電を利用した沸上運転を行うか、を別々の手段によって判定（決定）する。すなわちまず、取得された前記第１余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となるかどうかが、第２判定手段によって判定される。その後、その判定が満たされた場合に、第２時間区分決定手段によって、太陽光発電装置からの電力による沸上運転を行う時間区分が決定される。このように上記２つの判定（決定）を別々の手段が別々のタイミングで行う場合（例えば第２判定手段の判定を所望日に行い、第２時間区分決定手段の決定を翌日昼間帯に先立つ夜間帯に行う場合）には、前記したように特に前記の制御態様の不整合が起こりやすい。したがって、前述した、許容時間帯における第１余剰電力予測値のみを取得して制御する手法が、特に効果的である。

また、請求項６によれば、余剰電力取得手段で２４時間分の余剰電力予測値を取得する一方、そのうちの第２余剰電力予測値を置き換え手段が０に置き換え、その置き換え後の余剰電力予測値（第２余剰電力予測値が０であることから実質的に第１余剰電力予想値のみとなる）に基づき沸上判定手段で判定が行われることで、前記のように翌日昼間帯において高価な購入電力による沸上運転を行うのを確実に回避するこができる。

また、請求項７によれば、前記と同様、太陽光発電による発電量が比較的大きいかどうか（余剰電力予想値が十分に大きいかどうか）と、その比較的大きいことがわかった場合に、翌日のどのような時間で太陽光発電を利用した沸上運転を行うか、を別々の手段によって判定（決定）する。すなわちまず、余剰電力予測値（０に置換された第２余剰電力予測値を含む）が前記装置消費電力予測値以上となるかどうかが、第３判定手段によって判定される。その後、その判定が満たされた場合に、第３時間区分決定手段によって、太陽光発電装置からの電力による沸上運転を行う時間区分が決定される。前記したように、このように上記２つの判定（決定）を別々の手段が別々のタイミングで行う場合（例えば第３判定手段の判定を所望日に行い、第３時間区分決定手段の決定を翌日昼間帯に先立つ夜間帯に行う場合）には、特に前記の制御態様の不整合が起こりやすい。したがって、前述した、許容時間帯における余剰電力予測値のうち第２余剰電力予測値のみを０に置換して制御する手法が、特に効果的である。

また、請求項８によれば、ユーザが契約している電力料金プランに対応して許容時間帯と非許容時間帯とが決定され、その決定された非許容時間帯において比較的大きな日射が生じる場合等であっても、太陽光発電装置からの電力を用いた前記沸上運転の可否の判定材料としないようにすることができる。

また、請求項９によれば、第１余剰電力出力手段より取得された２４時間分の余剰電力予測値から、抽出手段が第１余剰電力予測値を抽出し、その抽出した第１余剰電力予測値に基づき第１沸上判定手段で判定が行われることで、前記のように翌日昼間帯において高価な購入電力による沸上運転を行うのを確実に回避するこができる。

また、請求項１０によれば、第１余剰電力予測手段により決定された２４時間分の余剰電力予測値のうち、第１余剰電力予測値のみを第２余剰電力出力手段が出力し、その出力した第１余剰電力予測値に基づき第２沸上判定手段で判定が行われることで、前記のように翌日昼間帯において高価な購入電力による沸上運転を行うのを確実に回避するこができる。

また、請求項１１によれば、第１余剰電力出力手段より取得された２４時間分の余剰電力予測値のうち第２余剰電力予測値を置換手段が０に置換し、その置換後の余剰電力予測値（実質的に第１余剰電力予測値のみとなる）に基づき第３沸上判定手段で判定が行われることで、前記のように翌日昼間帯において高価な購入電力による沸上運転を行うのを確実に回避するこができる。

また、請求項１２によれば、ユーザが契約している電力料金プランに対応して許容時間帯と非許容時間帯とが決定され、その決定された非許容時間帯において比較的大きな日射が生じる場合等であっても、太陽光発電装置からの電力を用いた前記沸上運転の可否の判定材料としないようにすることができる。

本発明の一実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムのシステム構成図 ＨＥＭＳ機器及び制御部の機能ブロック図 太陽光発電による発電電力予測値、電気負荷機器における消費電力量予測値、貯湯式給湯装置の装置使用電力予測値、及び、余剰電力予測値の一例を、概念的にそれぞれ表したグラフ図 翌日の天気が雨又は曇り等と予測された場合の、太陽光発電による発電電力予測値、電気負荷機器における消費電力量予測値、貯湯式給湯装置の装置使用電力予測値、及び、余剰電力予測値の一例を、概念的にそれぞれ表したグラフ図 日の出直後の早朝から早朝まで晴れとなる場合における、貯湯式給湯装置の装置使用電力予測値、及び、余剰電力予測値の一例を、概念的にそれぞれ表したグラフ図 余剰沸上時間区分決定部が許容時間帯の特定の時間区分を決定する手法の一例を説明するための、余剰電力予測値の経時挙動を概念的に表すグラフ図 余剰沸上時間区分決定部が許容時間帯の特定の時間区分を決定する手法の他の例を説明するための、余剰電力予測値の経時挙動を概念的に表すグラフ図 ＨＥＭＳ機器が実行する制御手順を表すフローチャート図、及び、ステップＳ１００Ａ，１００Ｂの詳細手順を表すフローチャート図 制御装置が実行する制御手順の前半部分を表すフローチャート図 ステップＳ１５の詳細手順を表すフローチャート図 制御装置が実行する制御手順の後半部分を表すフローチャート図 ＨＥＭＳ機器から第１余剰電力予測値のみを出力する変形例における、ＨＥＭＳ機器及び制御部の機能ブロック図 ＨＥＭＳ機器が実行する制御手順におけるステップＳ１００Ａ，１００Ｂの詳細手順を表すフローチャート図 制御装置が実行する制御手順の前半部分を表すフローチャート図 制御装置が実行する制御手順の後半部分を表すフローチャート図 第２余剰電力予測値を０に置換する変形例における、ＨＥＭＳ機器及び制御部の機能ブロック図 制御装置が実行する制御手順の前半部分を表すフローチャート図 制御装置が実行する制御手順の後半部分を表すフローチャート図

次に、本発明の一実施の形態を図１〜図１１に基づいて説明する。

本実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムのシステム構成を図１に示す。なお、図１においては、図示の煩雑防止のために、後述する信号授受のうち一部は図示省略している。図１において、本実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００は、図示しない家屋等の建造物に設置されたヒートポンプ式の貯湯式給湯装置１と、商用電源４９に接続された分電盤２と、前記家屋の屋根等に設置された太陽光発電パネル４、及び、太陽光発電パネル４の発電電力を交流電源に変換するインバータ５を備えた太陽光発電装置３と、前記貯湯式給湯装置１以外の他の負荷を構成する、例えばエアコン等からなる電気負荷機器６（図１中では単に「エアコン」と図示）と、前記家屋の家庭内の電力マネジメントを行うためのＨＥＭＳ（＝Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）機器７と、ネットワーク通信網８と、サーバ９とを有している。

前記ＨＥＭＳ機器７は、貯湯式給湯装置１及び太陽光発電装置３に双方向に通信可能（破線参照。以下同様）に接続されている。これにより、ＨＥＭＳ機器７は、貯湯式給湯装置１の使用状況や太陽光発電装置３の発電電力情報や分電盤２の分岐回路ごとの消費電力量の情報を収集可能となっている。またＨＥＭＳ機器７は、さらに前記ネットワーク通信網８を介し前記サーバ機器９に接続され、必要な情報を相互にやりとり可能となっている。なお、ＨＥＭＳ機器７が太陽光発電装置３との間の通信により前記発電電力情報を収集するのに代え、ＨＥＭＳ機器７が、分電盤２への発電電力の入力あるいは分電盤３と商用電源４９との間の電力の授受を監視することで、太陽光発電装置３の発電電力情報を収集するようにしても良い。

前記貯湯式給湯装置１は、リモコン装置５０と、湯水を貯湯する貯湯タンク１０と、前記貯湯タンク１０の底部に給水する給水管１１と、前記貯湯タンク１０の頂部から出湯する出湯管１２と、前記給水管１１から分岐した給水バイパス管１３と、前記出湯管１２からの湯と前記給水バイパス管１３からの水を、前記リモコン装置５０によって設定された給湯設定温度になるように混合する混合弁１４と、図示しない給湯端末に給湯する給湯管１５と、給湯流量を検出し対応する検出信号を出力する給湯流量センサ１６と、給湯温度を検出し対応する検出信号を出力する給湯温度センサ１７と、前記貯湯タンク１０内の湯水の貯湯温度を検出し対応する検出信号を出力する貯湯温度センサ１８とを有している。前記貯湯温度センサ１８は、貯湯タンク１０の側面に高さ位置を変えて複数個設けられている。これら複数の貯湯温度センサ１８のそれぞれは、例えば、十分に加熱された状態の湯の温度に対応して予め設定された、所定のしきい値以上の湯水温度を検出したとき、対応する検出信号を制御装置３１へ出力するように構成されている。これにより、前記複数の貯湯温度センサ１８のうち何個のセンサから前記検出信号が出力されているかに基づき、前記制御装置３１は、前記貯湯タンク１０内において十分に加熱された状態となっている湯の量（すなわち貯湯量）を検出することができる。

また、前記貯湯式給湯装置１はさらに、前記貯湯タンク１０内の湯水を沸上目標温度に加熱するヒートポンプ装置１９（加熱手段に相当）を有している。このヒートポンプ装置１９は、冷媒を高温高圧に圧縮搬送する圧縮機２０と、前記高温の高圧の冷媒と前記貯湯タンク１０からの水との熱交換を行う水冷媒熱交換器２１と、前記水冷媒熱交換器２１で熱交換後の冷媒を減圧膨張させる膨張弁２２と、外気と低圧冷媒との熱交換を行い低圧冷媒を蒸発させる空気熱交換器２３と、前記空気熱交換器２３へ外気を送風する送風機２４と、前記圧縮機２０から吐出される前記冷媒の温度を検出し対応する検出信号を前記制御装置３１へ出力する吐出温度センサ２５と、前記送風機２４における例えば通風経路上に設けられ、外気温度を検出し対応する検出信号を前記制御装置３１へ出力する外気温度センサ３０（外気センサ）とを備えている。

また、前記貯湯式給湯装置１はさらに、貯湯式給湯装置１全体の作動を制御する前記制御装置３１と、前記貯湯タンク１０の下部と前記水冷媒熱交換器２１の水側入口とを接続する加熱往き管２６と、水冷媒熱交換器２１の水側出口と前記貯湯タンク１０の上部とを接続する加熱戻り管２７と、前記加熱往き管２６の途中に設けられた加熱循環ポンプ２８と、前記加熱戻り管２７に設けられ検出信号を前記制御装置３１へ出力する沸上温度センサ２９とを有している。なお、前記の加熱往き管２６、加熱戻り管２７、及び加熱循環ポンプ２８により加熱循環回路が構成されている（以下適宜、単に「加熱循環回路２６，２７，２８」という）。

前記のように、本実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００は、太陽光発電装置３と、貯湯式給湯装置１とが備えられている。日照条件が良好な場合、前記太陽光発電装置３は、前記太陽光発電パネル４で太陽光を受光して発電を行うことができ、前記貯湯式給湯装置１は、この太陽光発電装置３で発電された電力を用いて、前記ヒートポンプ装置１９が加熱循環回路２６，２７，２８を介し貯湯タンク１０内の湯水を加熱する沸上運転を行うことができる。このようにして太陽光発電による電力を用いた沸上運転を行う場合、少なくとも発電電力値がある程度大きい（詳細には、貯湯式給湯装置１に供給される電力値、すなわち、発電電力値から貯湯式給湯装置１を除く前記電気負荷機器６の消費する負荷使用電力値を差し引いた余剰電力値がある程度大きい。後述）必要がある。そこで、前記沸上運転を円滑に行うために、太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００には、前記ＨＥＭＳ機器７及び前記制御装置３１に、図２に示す各機能部が設けられている。

すなわち、図２に示すように、前記ＨＥＭＳ機器７には、気象情報取得部３２Ａと、発電電力予測部３２Ｂと、負荷使用電力予測部３２Ｃと、装置使用電力予測部３２Ｄと、余剰電力予測部３２Ｅと、装置使用電力出力部３２Ｆと、余剰電力出力部３２Ｇとが設けられている。また前記制御装置３１には、装置使用電力取得部４３と、余剰電力取得部４４と、抽出部４５と、電力契約時間帯情報記憶部４６と、余剰沸上時間帯設定部３３Ａと、余剰沸上時間区分決定部３３Ｂと、余剰沸上制御部４０と、余剰沸上容量算出部３７と、使用湯量学習部３４と、必要熱量決定部３５と、夜間沸上容量算出部３６と、補正夜間沸上容量算出部３８と、夜間沸上制御部３９と、昼間沸増制御部４２とが設けられている。また、これら各機能部の、ＨＥＭＳ機器７及び制御装置３１における割り当て（配分）は、図示の例に限られず、例えばＨＥＭＳ機器７と制御装置３１との間の通信内容を充実化することで、ＨＥＭＳ機器７に設けられている前記の各機能部３２Ａ〜３２Ｇのうち一部の機能を制御装置３１に設けた構成としても良いし、逆に、制御装置３１に設けられている前記の各機能部３３Ａ，３３Ｂ，３４〜４６のうちの一部の機能をＨＥＭＳ機器７に設けた構成としても良い。

前記気象情報取得部３２Ａ（気象情報取得手段に相当）は、例えばサーバ９から発せられる気象情報（例えば天気予報情報や日照時間情報等）を取得する。なお、サーバ９以外の適宜の箇所から公知情報としての気象情報を取得しても良い。

前記発電電力予測部３２Ｂ（発電電力予測手段に相当）は、太陽光発電装置３から取得済みの、過去所定期間において時間変動した単位時間ごとの発電電力量と、前記気象情報取得部３２Ａで取得された気象情報とに基づき、決定対象となる所定時間帯（この例では、例えば後述の図８及び図９に示すフローによる制御手順が開始される所望日及びその翌日のうち、少なくとも翌日を含む時間帯。具体的には、前記所望日の２３：００から前記翌日２３：００までの２４時間）での、時間変動する前記太陽光発電装置３の発電電力挙動における単位時間ごとの発電電力予測値を決定（算出）する。

前記負荷使用電力予測部３２Ｃ（負荷消費電力予測手段に相当）は、前記分電盤２から取得済みの、前記建造物におけるエアコン等の前記電気負荷機器６の過去所定期間の単位時間ごとの消費電力量に基づき、前記所定時間帯における当該電気負荷機器６の単位時間ごとの消費電力を表す負荷使用電力の予測値（時間変動する場合もしない場合も含む）を決定（算出）する。

前記装置使用電力予測部３２Ｄ（装置消費電力予測手段に相当）は、前記貯湯式給湯装置１から取得済みの、当該貯湯式給湯装置１の過去所定期間の単位時間ごとの消費電力量に基づき、前記所定時間帯における、当該貯湯式給湯装置１の単位時間ごとの消費電力（正確には、その時間に貯湯式給湯装置１が運転したと仮定した場合に消費するであろう、単位時間ごとの消費電力。以下同様）を表す装置使用電力の予測値（時間変動する場合もしない場合も含む）を決定（算出）する。

前記装置使用電力出力部３２Ｆ（装置消費電力出力手段に相当）は、前記装置使用電力予測部３２Ｄで決定された前記装置使用電力の予測値を、前記制御装置３１（詳細は前記装置使用電力取得部４３）へと出力する。

前記余剰電力予測部３２Ｅ（余剰電力予測手段に相当）は、前記発電電力予測部３２Ｂにより決定された前記発電電力予測値と、前記負荷使用電力予測部３２Ｃにより決定された前記負荷使用電力予測値とに基づき（具体的には前記発電電力予測値から前記負荷使用電力予測値を差し引いて）、前記所定時間帯における、時間変動する前記建造物での余剰電力挙動における、単位時間ごとの余剰電力予測値を決定（算出）する。

前記余剰電力出力部３２Ｇ（第１余剰電力出力手段に相当）は、前記余剰電力予測部３２Ｅで決定された前記所定時間帯における前記余剰電力予測値を、前記制御装置３１（詳細は前記余剰電力取得部４４）へと出力する。

ここで、前記のようにして前記発電電力予測部３２Ｂにより決定される前記発電電力予測値、前記負荷使用電力予測部３２Ｃにより決定される負荷使用電力予測値、及び、前記装置使用電力出力部３２Ｆから出力される前記装置使用電力予測値、前記余剰電力出力部３２Ｇから出力される前記余剰電力予測値の技術的意義を、図３及び図４を用いて説明する。

図３は、横軸に「０：００」，「１：００」，・・，「２３：００」，「２４：００」のように時刻が刻まれる時間軸をかつ縦軸に電力量［ｋＷｈ］を取り、前記翌日（０：００〜２４：００）における、前記太陽光発電装置３による発電電力量の予測値（発電電力予測部３２Ｂにより決定）、前記電気負荷機器６における前記負荷使用電力予測値（負荷使用電力予測部３２Ｃにより決定）、前記貯湯式給湯装置１における前記装置使用電力予測値（装置使用電力出力部３２Ｆから出力）、及び、前記余剰電力予測値（前記余剰電力出力部３２Ｇから出力）の一例を、概念的にそれぞれ表したグラフである。

図３に示すように、この例は、前記気象情報取得部３２Ａで取得された気象情報により前記翌日における天気が晴れであると予測された場合の例である。すなわち、図中の実線による折れ線グラフで示すように、太陽光発電装置３における前記発電電力予測値は、０：００〜６：００までほぼ０［ｋＷｈ］で推移するが、日の出（６：００〜７：００の間）とともに徐々に上昇し、７：００では０．２［ｋＷｈ］、８：００では１．０［ｋＷｈ］、８：３０で１．５［ｋＷｈ］、となり、その後９：００で１．８［ｋＷｈ］、１０：００では２．５［ｋＷｈ］、１１：００での３．２［ｋＷｈ］を経て、１２：００における３．３［ｋＷｈ］でピークを迎える。その後は、発電電力予測値は、日の陰りとともに徐々に減少し、１３：００では３．２［ｋＷｈ］、１４：００では２．５［ｋＷｈ］となり、その後１５：００で１．８［ｋＷｈ］、１５：３０で１．５［ｋＷｈ］、１６：００では１．０［ｋＷｈ］、１７：００での０．２［ｋＷｈ］を経て、日の入り（１７：００〜１８：００の間）により１８：００以降はそのまま２４：００までほぼ０［ｋＷｈ］となる。

一方、図中の灰色の棒グラフで示すように、前記電気負荷機器６における前記負荷使用電力予測値は、前記翌日の０：００〜２４：００の間、終日、０．５［ｋＷｈ］となっている。この結果、「太陽光発電装置３における発電電力予測値」−「電気負荷機器６における負荷使用電力予測値」で表される前記余剰電力予測値は、図３に示すように、前記翌日の８：００で初めて０．５［ｋＷｈ］が生じ、８：３０で１．０［ｋＷｈ］、９：００で１．３［ｋＷｈ］、１０：００で２．０［ｋＷｈ］、１１：００での２．７［ｋＷｈ］を経て、１２：００における２．８［ｋＷｈ］で最大となる。その後、徐々に減少し、１３：００では２．７［ｋＷｈ］、１４：００では２．０［ｋＷｈ］、１５：００で１．３［ｋＷｈ］、１５：３０で１．０［ｋＷｈ］、１６：００で０．５［ｋＷｈ］となる。

以上のような余剰電力予測値の時間変動に対し、この例では、前記貯湯式給湯装置１が運転されるときの前記装置使用電力予測値が、単位時間あたり１［ｋＷｈ］となっている。そして、「余剰電力予測値」≧「貯湯式給湯装置１の装置使用電力予測値」となる時間帯（沸上可能時間帯。詳細は後述）であれば、太陽光発電装置３での発電電力による沸上運転が実行可能となる（後述の余剰沸上時間帯設定部３３Ａの機能を参照）ことから、この例では、前記沸上可能時間帯である８：３０〜１５：３０のうち、１０：３０〜１４：３０の時間区分で、前記貯湯式給湯装置１の沸上運転実行が予定されている（黒色棒グラフ参照。後述の余剰沸上時間区分決定部３３Ｂの機能を参照）。

なお、図３に示した例は、前記したように前記翌日における天気が晴れであると予測された場合の例である。これに対し、例えば前記気象情報取得部３２Ａで取得された気象情報により前記翌日における天気が雨又は曇り等（太陽による日射がほとんどない）と予測された場合の例を図４に示す。この場合、図中の実線による折れ線グラフで示すように、太陽光発電装置３における前記発電電力予測値は、０：００〜８：００までほぼ０［ｋＷｈ］で推移し、日の出に伴ってわずかに上昇するが、９：００で０．１［ｋＷｈ］、１０：００では０．３［ｋＷｈ］、１１：００で０．５［ｋＷｈ］、１２：００での０．６［ｋＷｈ］を経た後の１３：００におけるピークでも０．７［ｋＷｈ］程度に留まる。その後は、発電電力予測値は、１４：００で０．６［ｋＷｈ］、１５：００で０．５［ｋＷｈ］、１６：００では０．３［ｋＷｈ］、１７：００で０．１［ｋＷｈ］となり、１８：００以降はそのまま２４：００までほぼ０［ｋＷｈ］となる。この結果、「太陽光発電装置３における発電電力予測値」−「電気負荷機器６における負荷使用電力予測値」で表される前記余剰電力予測値は、図４に示すように、前記翌日の１２：００〜１４：００までの間でわずかに生じる程度であり、その最大値も０．２［ｋＷｈ］程度に留まる。このような場合、前記の「余剰電力予測値」≧「貯湯式給湯装置１の装置使用電力予測値」となる前記沸上可能時間帯が存在しないことから、図４中に示すように、前記貯湯式給湯装置１の沸上運転は、（太陽光発電による電力を用いず）前記商用電源４９からの給電（すなわち太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００外から購入される電力の利用。以下適宜「買電」という）により、通常通り、電力料金単価が安価な夜間帯（この例では２３：００〜９：００）のうちの適宜の時間帯（この例では２：３０〜６：３０）に実行予定とされる（後述の余剰沸上時間帯設定部３３Ａ及び余剰沸上制御部４０の機能を参照）。

図２に戻り、前記制御装置３１の前記装置使用電力取得部４３（装置消費電力取得手段に相当）は、前記装置使用電力出力部３２Ｆから出力された前記所定時間帯における前記装置使用電力の予測値を取得する。

前記余剰電力取得部４４（余剰電力取得手段に相当）は、前記余剰電力出力部３２Ｇから出力された前記所定時間帯における（この例では２４時間分の）前記余剰電予測値を取得する。

前記電力契約時間帯情報記憶部４６は、ユーザが電力供給会社と契約している時間帯別電灯契約の電力料金プランの時間帯情報を記憶している。例えば設置業者等が、電力契約の情報と照らし合わせて電力料金単価の高い昼間帯（後述）の開始時刻及び終了時刻を前記リモコン装置５０の設定操作により入力することにより、電力契約時間帯情報記憶部４６がこれら昼間帯開始時刻及び終了時刻を電力契約時間帯情報として記憶する。

前記抽出部４５（抽出手段に相当）は、前記余剰電力取得部４４により取得された前記所定時間帯における（この例では２４時間分の）前記余剰電力予測値に含まれる、予め定められた特定の許容時間帯（この例では、前記電力契約時間帯情報記憶部４６に記憶している昼間帯の開始時刻である前記翌日の９：００と、昼間帯の終了時刻である２３：００とを参照して、前記特定の許容時間帯として定めている）の余剰電力予測値（以下適宜、「第１余剰電力予測値」という）と、前記許容時間帯以外の非許容時間帯（この例では前記所望日の２３：００〜２４：００及び前記翌日の０：００〜９：００）の余剰電力予測値（以下適宜、「第２余剰電力予想値」という）のうち、前記第１余剰電力予測値のみを抽出する（前記第２余剰電力予測値は抽出しない）。なお、前記許容時間帯は、前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置１において、前記太陽光発電装置３での発電電力による沸上運転が可能かどうかの判定材料となる時間帯である。これに対し、前記非許容時間帯は、太陽光発電装置３での発電電力による沸上運転が可能かどうかの判定材料とされない時間帯である。なお本実施形態では、一例として、９：００直前までが非許容時間帯（すなわち９：００ちょうどは許容時間帯内）とし、２３：００直前までが許容時間帯（すなわち２３：００ちょうどは非許容時間帯内）とするが、以下、便宜的に、「許容時間帯９：００〜２３：００」「非許容時間帯２３：００〜２４：００及び０：００〜９：００」のように記載する。これら許容時間帯・非許容時間帯及び前記抽出部４５の技術的意義の詳細については、後述する。

前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａ（時間帯決定手段に相当）は、前記抽出部４５で抽出された前記許容時間帯の前記第１余剰電力予測値が、前記装置使用電力取得部４３で決定された前記所定時間帯のうちの対応する時間帯における前記装置使用電力予測値以上となるか否か（前記許容時間帯の前記第１余剰電力予測値のうち、対応する時間帯の前記装置使用電力予測値以上となる場合があるか否か）を判定する。この判定が満たされた場合は、さらに余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記抽出された単位時間ごとの前記第１余剰電力予測値と、前記決定された前記所定時間帯の単位時間ごとの装置使用電力予測値とに基づき、前記許容時間帯において前記第１余剰電力予測値が前記装置使用電力予測値以上となる時間帯（沸上可能時間帯）を決定する。

前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂ（時間区分決定手段、第１〜第３時間区分決定手段に相当）は、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより決定された前記沸上可能時間帯のうちから、その時間帯において前記沸上運転を行える時間長さが予め決定してある所定値（この例では例えば２時間）以上となる時間区分を、前記翌日において前記太陽光発電装置３からの電力により貯湯式給湯装置１が前記沸上運転を行う予定の前記特定の時間区分（以下適宜、「特定の時間区分」という）として決定する。なお、上記のような時間区分が複数ある場合には、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂは、それら複数の時間区分の中から、後述の区分決定ルールに沿って最も優先順位が高くなる時間区分を、前記沸上運転を行うべき前記特定の時間区分として決定する。

ここで、このような時間区分の決定を行う際に、前記のように許容時間帯と非許容時間帯との区別を設けつつ前記抽出部４５により前記許容時間帯の前記第１余剰電力予測値のみを抽出する技術的意義を、以下に詳細に説明する。

前記図３及び図４を用いて前述したように、本実施形態の貯湯式給湯装置１においては、前記翌日において前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となる場合には、前記太陽光発電装置３からの電力によって前記沸上運転を実行することができる。その場合、当該翌日（昼間帯）において前記沸上運転での沸上量（発電沸上量）が見込まれる分、前記昼間帯以外の（前記所望日から前記翌日にわたる）前記夜間帯において前記買電により実行される、沸上運転での沸上量（買電沸上量）を減らすことができ、コスト低減を図ることができる（後述する補正夜間沸上容量算出部３８の機能を参照）。

ここで、（前記太陽光発電が行われる）前記昼間帯とそれ以外の前記夜間帯との境界となる時刻は、ユーザの契約した電気料金プランによって種々異なる（但しこの例では前記のように境界となる時刻は９：００である）。このため、通常、前記余剰電力予測値は、前記昼間時間帯だけでなく前記夜間帯も含めた２４時間全てについて算出される（前述の余剰電力予測部３２Ｅの機能を参照）。その際、太陽光発電装置３の設置条件や気象条件によっては（例えば太陽光発電パネルが東向きに設置されており、特定の季節においては未明から早朝にかけてのみ比較的大きな日射が生じる場合、等）、電気料金プランの上では前記夜間帯となる時間帯にのみ、ある程度の大きさの前記余剰電力予測値が生じる場合があり得る。そのような例を図５により説明する。

図５において、前記図３等と同様、横軸に（前記所望日の）「２３時」、（前記翌日の）「０時」、「１時」、・・、「２１時」、「２２時」のように時刻が刻まれる時間軸を取り、縦軸には電力量［ｋＷｈ］を取って、前記貯湯式給湯装置１における前記余剰電力予測値（余剰電力予測部３２Ｅにより予測）、及び、前記装置使用電力予測値（装置使用電力予測部３２Ｄにより予測）の、時間変動の例が示されている。「太陽光発電装置３における発電電力予測値」−「電気負荷機器６における負荷使用電力予測値」で表される前記余剰電力予測値において、図中のプラス側の電力量は前記発電電力予測値が前記負荷使用電力予測値よりも大きい場合を表し、図中のマイナス側の電力量は前記発電電力予測値が前記負荷使用電力予測値よりも小さい場合を表している。

図５に示す例は、前記気象情報取得部３２Ａで取得された気象情報により、前記翌日の日の出直後の早朝から早朝まで晴れとなる一方、その後は曇り又は雨と予測された場合の例（前記図３、図４に示した例とは異なる別の例）である。この場合、図中の棒グラフで示すように、前記余剰電力予測値は、前記所望日の２３：００で−１０００［Ｗｈ］となった後、前記翌日の０：００で−２０００［Ｗｈ］、０：００で−２０００［Ｗｈ］、０：００で−２０００［Ｗｈ］、１：００で−５００［Ｗｈ］、２：００で−５００［Ｗｈ］、３：００で−１０００［Ｗｈ］、４：００で−１０００［Ｗｈ］、といずれもマイナス側の値で推移する。

その後、前記のように日の出直後の晴天により前記余剰電力予測値は急上昇し、５：００で（この場合の前記装置使用電力予想値１６００［Ｗｈ］を超える）２０００［Ｗｈ］、６：００でさらに上昇して３０００［Ｗｈ］、７：００で３５００［Ｗｈ］となってピークを迎えた後、８：００でも３０００［Ｗｈ］となっている。

しかしながら、この場合、前記した太陽光発電パネルの東向き設置等の条件により、その後は前記余剰電力予測値は急激に減少し、９：００において（この場合の前記装置使用電力予想値１６００［Ｗｈ］を下回る）１５００［Ｗｈ］、１０：００には１０００［Ｗｈ］となり、１１：００にはさらに減少して５００［Ｗｈ］、１２：００及び１３：００でも同じ５００［Ｗｈ］となる。

その後、日の陰りに伴う前記発電電力予測値の減少とともに前記余剰電力予測値はさらに減少し、１４：００には−５００［Ｗｈ］、１５：００及び１６：００には−１０００［Ｗｈ］となる。その後は主に前記電気負荷機器６の使用に伴う負荷使用電力予測値の増大により前記余剰電力予測値はさらに減少し、１７：００には−２０００［Ｗｈ］、１８：００及び１９：００には−３０００［Ｗｈ］まで低下する。その後、主に前記電気負荷機器６の使用減少によって余剰電力予測値は若干増大し、２０：００、２１：００、２２：００に−２０００［Ｗｈ］となっている。

この図５に示すような挙動となる場合、太陽光発電装置３での発電電力による沸上運転が実行可能となる、前述した「余剰電力予測値」≧「装置使用電力予測値」となる時間帯は、４：３０頃〜８：３０頃の時間帯となる（図５中太枠破線部参照）。しかしながら、この時間帯は、前述したように昼間帯（９：００〜２３：００）には含まれず、夜間帯（０：００〜９：００及び２３：００〜２４：００）に含まれることとなる。このため、前記したような夜間帯の制御態様（＝買電による沸上運転を行う）との不整合が生じる。

このような場合、前記所望日の適宜のタイミング（例えば２３：００）で前記「余剰電力予測値」≧「装置使用電力予測値」となることを予測できた、前記翌日４：３０頃〜８：３０頃の時間帯における前記発電沸上量を見込んだ分、前記所望日〜前記翌日の夜間帯（この例では２３：００〜９：００）での前記買電により実行される前記買電沸上量が減らされていることから、そのままでは、前記８：３０頃以降の昼間帯において、貯湯タンク１０内の加熱水の容量が足りなくなるおそれがある。その場合、当該昼間帯の例えば８：３０以降において貯湯式給湯装置１における沸上運転を行うことになるが、前記したように、前記余剰電力予測値は例えば９：００において１５００［Ｗｈ］であることから前記装置使用電力予想値１６００［Ｗｈ］に対して足りない１００［Ｗｈ］分を（昼間帯は）高価である）買電で補わなければならない（破線部ア参照）。同様に、１０：００では前記余剰電力予測値は１０００［Ｗｈ］であり６００［Ｗｈ］分を買電で補わなければならず（破線部イ参照）、１１：００では前記余剰電力予測値は５００［Ｗｈ］であり１１００［Ｗｈ］分を買電で補わなければならない（破線部ウ参照）。以上のように高価な昼間帯の買電による沸上運転を行わざるを得なくなる結果、コスト増を招く。

そこで本実施形態においては、以上説明したような不適切な制御態様となるのを回避するために、前記したように制御対象とする前記所定時間帯（前記の例で所望日２３：００〜翌２３：００）を前記許容時間帯（前記の例では翌日９：００〜２３：００まで）とそれ以外の非許容時間帯（前記の例では所望日２３：００〜翌日０：００及び翌日０：００〜９：００）とに区分する。また、前記抽出部４５を設け、予測された前記所定時間（２４時間分）の余剰電力予測値のうち前記許容時間帯の第１余剰電力予測値のみを抽出する。そして、その抽出された第１余剰電力予測値に基づき、余剰沸上時間帯設定部３３Ａによって当該許容時間帯（翌日９：００〜２３：００）においてのみ沸上可能時間帯が設定され、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂによってその沸上可能時間帯において前記特定の時間区分が決定される。

このようにして前記特定の時間区分を決定することにより、前記と異なり、非許容時間帯（例えば未明から早朝にかけて）における余剰電力予測値（＝第２余剰電力予測値）が装置消費電力予測値以上となる場合であっても太陽光発電装置３からの電力による沸上運転を行うかどうかの判定材料としないようにすることができる。すなわち、本実施形態では、例えば制御の円滑性・信頼性の観点から、前記昼間帯（前記の例では９：００〜２３：００）の前記第１余剰電力予測値のみが前記判定材料となり、その第１余剰電力予測値のみに基づいて、前記夜間帯において実行される沸上運転での沸上量を減らすか否かが決定される。この結果、前記したように、前記夜間帯での前記余剰電力予測値に惑わされて前記夜間帯の沸上量を減らし、減らした分だけ前記昼間帯に前記買電による沸上運転を行うような制御不整合を防ぐことができる。

但し、本実施形態における前記の手法を用いた場合、前記図５に示した例では、前記４：３０〜８：３０頃の余剰電力予測値（第２余剰電力予想値）は前記判定材料とならず、前記夜間帯の沸上量は減らされない結果、通常の夜間沸上量を確保するための沸上運転が（当該夜間帯の沸上量に対応した）夜間開始時刻から実行される。したがって、当該夜間開始時刻で開始された沸上運転の途中で実際に余剰電力予測値が図５に示すような高い値（装置消費電力予測値以上）となった場合には、（前記のようにこの時間帯は太陽光発電装置３での発電電力による沸上運転が可能かどうかの判定材料となっていないにもかかわらず）太陽光発電装置３からの電力が分電盤２を介して貯湯式給湯装置１へと供給され、当該電力により貯湯式給湯装置１の沸上運転が行われるものである。

以下、上記の処理に基づき、本実施形態の前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより決定された時間区分（特定の時間区分）の具体例を、図６及び図７を用いて説明する。なおこれらの図では、前記図３等と同様、横軸に「５：００」，「６：００」，・・，「１８：００」，「２４：００」のように時刻が刻まれる時間軸を取り、縦軸には、余剰電力量［ｋＷｈ］（各図の左側に図示）を取って、前記貯湯式給湯装置１における前記余剰電力予測値（余剰電力予測部３２Ｅにより予測）の時間変動の例を棒グラフにより示している。

まず図６に示す例では、前記気象情報取得部３２Ａで取得された気象情報により、前記翌日において、日の出直後の早朝に晴れた後、午前中から昼頃まで薄曇りが続き、午後の短時間だけ晴れた後に再び薄曇り、と予測された場合の例（前記図３、図４、図５等に示した例とは異なる別の例）である。この場合、図中の棒グラフで示すように、前記余剰電力予測値は、５：００で早くも１．５［ｋＷｈ］となった後に緩やかに上昇し、６：００では２．０［ｋＷｈ］、７：００で２．５［ｋＷｈ］に達し、８：００で若干減少して２．０［ｋＷｈ］となっている。しかしながら、前記したように９：００までは非許容時間帯であることから、９：００以前の前記の余剰電力予測値の値は、前記時間区分の設定において考慮されない（棒グラフの２点鎖線表記参照）。

その後、余剰電力予測値は、９：００で０．７［ｋＷｈ］、１０：００で０．８［ｋＷｈ］となった後、１１：００での１．２［ｋＷｈ］、１２：００での１．３［ｋＷｈ］を経て、１２：３０頃からの晴れ間によって１３：００で２．０［ｋＷｈ］へ上昇した後、１４：００で２．５［ｋＷｈ］となりピークを迎える。その後、前記余剰電力量は、１４：３０頃からの前記晴れ間の消失によって減少し、１５：００で１．３［ｋＷｈ］、１６：００で１．０［ｋＷｈ］となった後、１７：００で０．５［ｋＷｈ］まで減少し、１８：００以降はほぼ０［ｋＷｈ］となる。

このとき、図中の横太線で示すように、前記貯湯式給湯装置１が運転されるときの前記装置使用電力予測値は、単位時間あたり１．５［ｋＷｈ］となっている。この結果、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、前記余剰電力予測値が前記装置電力予測値を超える前記沸上可能時間帯として、１２：３０〜１４：３０までの時間区分が設定される。この結果、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（この例では２時間）以上となる、当該１２：３０〜１４：３０が、沸上運転を行う予定の前記特定の時間区分に決定される。

さらに図７に示す例は、前記気象情報取得部３２Ａで取得された気象情報により、前記翌日において、日の出直後の早朝から夕方まで晴天（但し１２：００頃に一時的ににわか雨）と予測された場合の例である。この場合、図６と同様、前記余剰電力予測値は、５：００で１．５［ｋＷｈ］、６：００で２．０［ｋＷｈ］、７：００で２．５［ｋＷｈ］、８：００で２．０［ｋＷｈ］となるが、前記したように９：００までは非許容時間帯であることから、これらは前記時間区分の設定において考慮されない（棒グラフの２点鎖線表記参照）。

その後、余剰電力予測値は、９：００及び１０：００で２．０［ｋＷｈ］となり、１１：００で２．５［ｋＷｈ］まで上昇した後に（例えば前記にわか雨への天候変化の影響で）減少に転じ、１１：３０で１．５［ｋＷｈ］、１２：００において１．０［ｋＷｈ］となる。その後再び前記余剰電力量は増加に転じ、１２：３０で１．５［ｋＷｈ］、１３：００で２．０［ｋＷｈ］、その後１４：００で２．７［ｋＷｈ］となりピークを迎え、その後減少して１４：３０付近で１．５［ｋＷｈ］となった後、１５：００では１．３［ｋＷｈ］、１６：００では１．０［ｋＷｈ］、１７：００で０．５［ｋＷｈ］まで減少し、１８：００以降はほぼ０［ｋＷｈ］となる。

この場合は、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、前記余剰電力の予測値が前記装置電力の予測値を超える前記沸上可能時間帯として、図７に示すように、８：３０〜１１：３０までの時間区分Ａと、１２：３０〜１４：３０までの時間区分Ｂとの２つが設定される。このとき、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂがこれら２つのうちいずれを前記沸上運転を行う予定の前記特定の時間区分とするかは、前記したように、複数の区分が存在したときのために予め定められているルールに沿って決められる。例えば、最長時間となる時間区分優先のルールであれば時間区分Ａに決定され、最先の時間区分優先のルールであれば時間区分Ａに決定され、最後の時間区分優先のルールであれば時間区分Ｂに決定され、余剰電力のピーク値が最大となる時間区分優先のルールであれば時間区分Ｂに決定される。

図２に戻り、以上のようにして、前記のようにして前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａで設定された前記沸上可能時間帯に含まれる前記特定の時間区分を、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより決定することができる。

その後、前記のようにして余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより決定された前記特定の時間区分は、前記余剰沸上容量算出部３７へと出力される。余剰沸上容量算出部３７は、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより決定された前記特定の時間区分の間で、貯湯式給湯装置１が予め定められた沸上目標温度まで沸き上げることのできる余剰沸上容量を算出する。この算出された余剰沸上容量は、前記補正夜間沸上容量算出部３８へと出力される。

一方このとき、前記使用湯量学習部３４には、前記給湯流量センサ１６からの検出信号（前記給湯湯量を表す）と、前記給湯温度センサ１７の検出信号（前記給湯温度を表す）と、給水温度センサ（図示せず）の検出信号（給水温度を表す）とが入力される。使用湯量学習部３４は、入力された前記給湯湯量を、前記給湯温度に対応させつつ所定温度（例えば４０［℃］）の使用湯量に換算し、過去所定期間（例えば７日間）の日毎の学習湯量として学習する。その際の学習においては、単純に所定期間分の平均値をとってもよいし、公知の手法により日毎のばらつきを加味してもよい。また日毎の追焚き実績の有無を考慮するようにしてもよい。

前記必要熱量決定部３５は、前記使用湯量学習部３４によって学習された前記過去所定期間の日毎の学習湯量に基づき、前記翌日における必要熱量を決定する。

前記夜間沸上容量決定部３６は、前記必要熱量決定部３５によって決定された前記翌日における必要熱量を前記沸上目標温度と給水温度との温度差で除して、必要容量を算出し、（後述の余剰沸上容量を用いた補正前の）夜間沸上容量とする。このようにして算出された夜間沸上容量は、前記補正夜間沸上容量算出部３８へと出力される。

前記補正夜間沸上容量算出部３８は、前記のようにして前記夜間沸上容量決定部３６により算出された夜間沸上容量（言い替えれば前記翌日の一日間において必要な湯水の量に対応した沸上容量）から、前記のようにして前記余剰沸上容量算出部３７により算出された余剰沸上容量（言い替えれば前記翌日のうち前記特定の時間区分において沸き上げる湯水の量に対応した沸上容量）を差し引いて、（前記翌日の昼間に余剰電力により沸上できない分に相当する）補正夜間沸上容量を算出する。この補正夜間沸上容量は、前記夜間沸上制御部３９へ出力される。

前記夜間沸上制御部３９は、前記所望の日から前記翌日にかけての前記夜間帯（この例では特に前記所望の日の２３：００〜前記翌日の９：００）において、前記補正夜間沸上容量算出部３８から出力された前記補正夜間沸上容量を沸き上げるように、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御する。

なお、前記したように翌日の天気が晴天等の場合で、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより前記沸上可能時間帯が設定され前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより前記特定の時間区分が設定された場合には、この特定の時間区分が前記余剰沸上制御部４０へと出力されている。前記余剰沸上制御部４０は、前記翌日の前記特定の時間区分（例えば図６の例では前記翌日の１２：３０〜１４：３０）において、前記余剰電力を用いて前記余剰沸上容量算出部３７により算出された前記余剰沸上容量を沸き上げるように、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御する。

また前記昼間沸増制御部４２は、前記夜間帯以外の前記昼間帯（この例では９：００〜２３：００）において前記貯湯タンク１０内の湯水の前記貯湯量が予め定められたしきい値以下に減少（前記複数の貯湯式給湯装置温度センサ１８により検出）すると、前記商用電源４９を用いて、所定の昼間沸増容量を沸き上げるように、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御する。なお、前記夜間沸上容量決定部３６において、前記のようにして算出した前記必要容量を貯湯タンク１０の容量と比較し、それらのうち小さい方を前記夜間沸上容量としてもよい（以下、同様）。このとき、前記必要容量が貯湯タンク１０の容量を超えている場合に、前記夜間沸上容量決定部３６で算出された前記夜間沸上容量を前記昼間沸増制御部４２へと入力し（図２中の２点鎖線参照）、前記昼間沸増制御部４２が前記夜間帯に沸き上げられなかった分を昼間沸増容量として算出し、この算出した昼間沸増容量を沸き上げるように前記のような制御を行うようにしても良い。

次に、前記の手法を実現するために、前記ＨＥＭＳ機器７及び前記制御装置３１が実行する制御手順を、図８、図９、図１０、及び図１１のフローチャートにより説明する。

図８（ａ）に、前記ＨＥＭＳ機器７が実行する制御手順を示す。図８（ａ９）において、まずステップＳ１１０で、ＨＥＭＳ機器７は、電力料金単価が安価な前記夜間帯（この例では２３：００〜９：００）の開始時刻（例えば２３：００）となったか否かを判定する。夜間帯開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ１１０：ＮＯ）ループ待機し、夜間帯開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１００Ａに移る。

ステップＳ１００Ａでは、ＨＥＭＳ機器７は、前記装置使用電力予測値及び前記余剰電力予測値を決定する前記装置使用電力・余剰電力決定処理を実行する。

このステップＳ１００Ａの詳細手順を図８（ｂ）に示す。図８（ｂ）において、まず、ステップＳ１２０で、ＨＥＭＳ機器７は、前記気象情報取得部３２Ａにより、サーバ９からの前記気象情報を取得する。なお、気象情報取得部３２Ａが定期的に前記サーバ９から前記気象情報を取得して最新データを適宜の箇所に記憶しておき、このフローが開始されたときに、前記ステップＳ１２０のタイミングで、前記適宜の箇所に記憶されていた気象情報のデータを読み出して用いるようにしてもよい。

その後、ステップＳ１３０に移り、ＨＥＭＳ機器７は、前記発電電力予測部３２Ｂにより、太陽光発電装置３の過去所定期間の単位時間ごとの発電電力量と、前記ステップＳ１２０で取得した気象情報とに基づき、前記所定時間帯（この例では前記所望日の２３：００から前記翌日２３：００までの２４時間。以下同様）での前記太陽光発電装置３の単位時間ごとの発電電力予測値を決定（算出）する。

そして、ステップＳ１４０で、ＨＥＭＳ機器７は、前記負荷使用電力予測部３２Ｃにより、前記電気負荷機器６の過去所定期間の単位時間ごとの負荷使用電力量に基づき、前記所定時間帯での、当該電気負荷機器６の単位時間ごとの負荷使用電力予測値を決定（算出）する。

その後、ステップＳ１５０で、ＨＥＭＳ機器７は、前記装置使用電力予測部３２Ｄにより、前記貯湯式給湯装置１の過去所定期間の単位時間ごとの装置使用電力量に基づき、前記所定時間帯での当該貯湯式給湯装置１の単位時間ごとの装置使用電力予測値を決定（算出）する。なお、既に述べたように、前記装置使用電力予測部３２Ｄと同等の機能を、前記貯湯式給湯装置１の前記制御装置３１が備え、前記装置使用電力予測値を決定してもよい。その際、前記制御装置３１自らが自己の消費電力を公知の手法で学習してもよいし、自己の消費電力を一定値として決定してもよい。この場合には、後述のステップＳ１８０では余剰電力予測値のみが制御装置３１へ出力され、また後述の図９のステップＳ１０では、余剰電力予測値のみが制御装置３１により取得される。

そして、ステップＳ１６０に移り、ＨＥＭＳ機器７は、前記余剰電力予測部３２Ｅにより、前記ステップＳ１３０で決定された前記発電電力予測値と、前記ステップＳ１４０で前記電気負荷機器６の単位時間ごとの負荷使用電力予測値とに基づき、前記所定時間帯での前記建造物における単位時間ごとの余剰電力予測値を決定（算出）する。

そして、ステップＳ１８０で、ＨＥＭＳ機器７は、前記ステップＳ１５０で決定した装置使用電力予測値、及び、前記ステップＳ１６０で決定した余剰電力予測値を、制御装置３１へ出力し、このルーチンを終了し、後述のステップＳ１１０へ移行する。

図８（ａ）に戻り、ＨＥＭＳ機器７は、ステップＳ１１５で、前記昼間帯（この例では９：００〜２３：００）の開始時刻（例えば９：００）となったか否かを判定する。昼間帯開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ１１５：ＮＯ）ループ待機し、昼間帯開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ１１５：ＹＥＳ）、その後のステップＳ１００Ｂに移る。このステップＳ１００Ｂでも、前記ステップＳ１００Ａ同様、ＨＥＭＳ機器７は、図８（ｂ）に示した各手順を実行する。その後、このフローを終了する。これにより、ＨＥＭＳ機器７は、夜間帯開始時刻と昼間帯開始時刻との両方で、上記図８（ｂ）に示した各手順を実行することとなる。

図９〜図１１に、前記制御装置３１が実行する制御手順を示す。まず図９において、ステップＳ３で、制御装置３１は、太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転が可能であることを表すフラグＦｎを０に初期化する。

その後、ステップＳ５で、制御装置３１は、図８の前記ステップＳ１１０と同様、前記夜間帯の開始時刻となったか否かを判定する。夜間帯開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ５：ＮＯ）ループ待機し、夜間帯開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ１０に移る。

ステップＳ１０では、制御装置３１は、前記装置使用電力取得部４３及び前記余剰電力取得部４４により、前記図８（ｂ）の前記ステップＳ１００Ａの前記ステップＳ１８０で出力された、前記所定時間帯における前記装置使用電力予測値、及び、前記所定時間帯における前記余剰電力予測値をそれぞれ取得する。その後、ステップＳ１１に移る。

ステップＳ１１では、制御装置３１は、前記抽出部４５により、前記ステップＳ１０で取得された前記所定時間帯における前記余剰電力予測値に含まれる、前記許容時間帯（この例では前記電力契約時間帯情報記憶部４６に記憶された前記電力契約時間帯情報に対応する、前記翌日の９：００〜２３：００）の前記第１余剰電力予測値のみを抽出する。その後、ステップＳ１２に移る。

ステップＳ１２では、制御装置３１は、余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転（図中では「余剰沸上」と略示）が可能であるかを判定する。具体的には、前記ステップＳ１１で抽出された前記許容時間帯の前記第１余剰電力予測値が、前記ステップＳ１０で取得された、対応する時間帯における前記装置使用電力予測値以上となるか否か（前記許容時間帯の前記第１余剰電力予測値のうち、対応する時間帯の前記装置使用電力予測値以上となる場合があるか否か）を判定する。判定が満たされない場合（Ｓ１３：ＮＯ）は、後述のステップＳ２５に移る。判定が満たされた場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）はステップＳ１３に移行して前記フラグＦｎを１とした後に、前記ステップＳ１５に移る。なお、このステップＳ１２を実行する余剰沸上時間帯設定部３３Ａが、各請求項記載の第１判定手段、第１沸上判定手段、沸上判定手段として機能する。

ステップＳ１５では、制御装置３１は、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、前記ステップＳ１１で抽出された前記許容時間帯の単位時間ごとの前記余剰電力予測値、及び、前記ステップＳ１０で取得された前記所定時間帯の単位時間ごとの装置使用電力予測値、に基づき、前記余剰電力予測値が前記装置使用電力予測値以上となる前記沸上可能時間帯を決定（＝仮決定。後述のステップＳ７６で当該沸上可能時間帯が再度決定されるためである）する。

前記ステップＳ１５の詳細手順を図１０に示す。図１０において、まずステップＳ１５１で、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記余剰電力予測値が前記装置使用電力予測値以上であることを表すフラグＦを０に初期化する。

そして、ステップＳ１５２で、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、処理対象とする時刻ｔに、まず前記昼間帯の開始時刻（この例では９：００。以下同様）をセットする。その後、ステップＳ１５３に移る。

ステップＳ１５３では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記ステップＳ１０で取得した前記余剰電力予想値及び前記装置使用電力予想値の値に基づき、時刻ｔにおける前記余剰電力予測値が、当該時刻ｔにおける前記装置使用電力予測値以上であるか否かを判定する。例えば時刻ｔがまだ早い時間であって日射が十分でなく余剰電力の大きさが不足し装置使用電力予想値未満の値である場合はステップＳ１５３の判定が満たされず（Ｓ１５３：ＮＯ）、ステップＳ１５７に移る。

ステップＳ１５７では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記フラグＦが１であるか否かを判定する。後述のステップＳ１５４においてＦ＝１とされるまではＦ＝０のままであることからこの判定が満たされず（Ｓ１５７：ＮＯ）、ステップＳ１５５に移る。

ステップＳ１５５では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記時刻ｔに対し所定の時間偏差△ｔ（余剰電力予測値の単位時間）を加え、ステップＳ１５６に移る。

ステップＳ１５６では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、この時点での処理対象の前記時刻ｔが、前記昼間帯の終了時刻（この例では２３：００。以下同様）になったか否かを判定する。２３：００に到達しない間は判定が満たされず（Ｓ１５６：ＮＯ）、前記ステップＳ１５３に戻り、同様の手順を繰り返す。

前記のようにしてステップＳ１５３→ステップＳ１５７→ステップＳ１５５→ステップＳ１５６→ステップＳ１５３→・・のような時刻ｔをずらしながらの繰り返しの間に、例えば十分な日射となり余剰電力予想値の大きさが装置使用電力予想値以上となった場合はステップＳ１５３の判定が満たされ（Ｓ１５３：ＹＥＳ）、ステップＳ１５４に移る。

ステップＳ１５４では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記フラグＦを１とする。その後、前記ステップＳ１５５で前記のように時刻ｔに△ｔを加え、ステップＳ１５６に移行する。前記と同様、２３：００に到達しない間はステップＳ１５６の判定が満たされず（Ｓ１５６：ＮＯ）、前記ステップＳ１５３に戻り、同様の手順を繰り返す。こうして余剰電力予想値の大きさが装置使用電力予想値以上となっている間は、ステップＳ１５３→ステップＳ１５４→ステップＳ１５５→ステップＳ１５６→ステップＳ１５３→・・のように時刻ｔをずらしながら同様の流れが繰り返される。

その後、再び日射が不十分となり余剰電力予想値の大きさが装置使用電力予想値未満となるとステップＳ１５３の判定が満たされなくなり（Ｓ１５３：ＮＯ）、前記ステップＳ１５７に移る。この時点では、前記ステップＳ１５４によってフラグＦの値は１になっていることからステップＳ１５７の判定が満たされ（Ｓ１５７：ＹＥＳ）、ステップＳ１５８に移る。

ステップＳ１５８では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、先に前記フラグＦが０から１となったとき（ステップＳ１５３の判定が満たされたとき）から、この時点までの区間を、前記沸上可能時間帯に組み入れる。そして、ステップＳ１５９に移る。

ステップＳ１５９では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記フラグＦを再び０に戻した後、前記ステップＳ１５５に移って前記のように時刻ｔに△ｔを加え、ステップＳ１５６に移行する。前記と同様、２３：００に到達しない間はステップＳ１５６の判定が満たされず（Ｓ１５６：ＮＯ）、前記ステップＳ１５３に戻り、同様の手順を繰り返す。

以上のようにして、時刻ｔをずらしながら、ステップＳ１５３→ステップＳ１５７→ステップＳ１５８→ステップＳ１５９→ステップＳ１５５→ステップＳ１５６→ステップＳ１５３→・・の繰り返し、若しくは、ステップＳ１５３→ステップＳ１５４→ステップＳ１５５→ステップＳ１５６→ステップＳ１５３→・・の繰り返しを行っている間に、前記時刻ｔが前記２３：００になったら判定が満たされ（Ｓ１５６：ＹＥＳ）、このルーチンを終了して、図９のステップＳ２０へ移行する。

図９に戻り、ステップＳ２０では、制御装置３１は、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより、前記ステップＳ１５で決定された前記沸上可能時間帯のうちから、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（例えば２時間。以下同様）以上とる時間区分（複数ある場合には、前記ルールに沿って最も優先順位が最も高くなる時間区分）を、前記翌日において前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき前記特定の区分として決定（＝仮決定。後述のステップＳ７８で当該特定の区分が再度決定されるためである）する。

その後、ステップＳ２５で、制御装置３１は、前記必要熱量決定部３５により、前記使用湯量学習部３４で学習済みの前記過去所定期間の日毎の学習湯量に基づき、平均や標準偏差等を用いた公知の手法を用いて前記翌日における必要熱量を決定（算出）する。なお、この必要熱量は、所定温度（例えば４０［℃］）換算の必要湯量として算出しても良い。

その後、ステップＳ３０で、制御装置３１は、前記必要熱量決定部３５により、前記ステップＳ２５で決定した前記必要湯量と、適宜の手法で取得した外気温度（あるいは前記給水温度等の他の条件でもよい）とから、前記沸上目標温度を決定する。なお、この沸上目標温度は、例えば６５［℃］〜７５［℃］の間でなるべく低く設定されるが、特に前記必要湯量が多い場合や、前記外気温度が低い場合や、前記給水温度が低い場合には（それ以外の場合に比べ）高めに設定される。

そして、ステップＳ３５で、制御装置３１は、前記夜間沸上容量決定部３６により、前記ステップＳ３０で決定された前記必要熱量を前記沸上目標温度と給水温度との温度差で除して前記必要容量に換算し、前記夜間沸上容量とする。なお、このようにして算出した算出した必要容量が前記貯湯タンク１０の容量を超えている場合には、当該貯湯タンク１０の容量を前記夜間沸上容量としても良い。

その後、ステップＳ４０に移り、制御装置３１は、前記フラグＦｎが１であるか否かを判定する。前記ステップＳ１２で太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転が可能であると判定されずＦｎ＝０のままであった場合はこの判定が満たされず（Ｓ４０：Ｎｏ）、後述のステップＳ５５へ移行する。前記ステップＳ１２で太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転（図中では「余剰沸上」と略示）が可能であると判定されステップＳ１３でＦｎ＝１となっていればこの判定が満たされ（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ４５に移る。

ステップＳ４５では、制御装置３１は、前記余剰沸上容量算出部３７により、前記ステップＳ２０で決定された前記特定の時間区分の間で、貯湯式給湯装置１が、前記ヒートポンプ装置１９の所定の加熱能力の大きさで前記沸上目標温度まで沸き上げることのできる前記余剰沸上容量を算出する。

そして、ステップＳ５０で、制御装置３１は、前記補正夜間沸上容量算出部３８により、前記ステップＳ３５で算出された前記夜間沸上容量から、前記ステップＳ４５で算出された余剰沸上容量を差し引いた、前記補正夜間沸上容量を算出する。

その後、ステップＳ５５で、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、この時点における前記複数の貯湯温度センサ１８の検出結果に基づき、十分に加熱された状態でお湯とみなせる貯湯量の容量（残湯容量）を算出する。

その後、ステップＳ６０で、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、
前記ステップＳ５５で算出された前記残湯容量を加味し、前記補正夜間沸上容量から前記残湯容量を減じた値に沸上温度と給水温度の差温を乗じた値を加熱能力で除して沸き上げ時間を算出し、前記ステップＳ５０で算出された前記補正夜間沸上容量を前記夜間帯の終了時刻（例えば９：００）までに沸上完了するのに適切な夜間沸上開始時刻を算出する。

そして、図１１のステップＳ６２に移り、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、この時点での時刻（現在時刻）がステップＳ６０で算出した夜間沸上開始時刻となったか否かを判定する。夜間沸上開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ６２：ＮＯ）ループ待機し、夜間沸上開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ６２：ＹＥＳ）、ステップＳ６４に移る。

ステップＳ６４では、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御し、前記貯湯タンク１０の下部から取り出した水を前記ステップＳ３０で決定した前記沸上目標温度まで加熱して貯湯タンク１０の上部から順次積層させる、夜間沸上運転を開始する。

その後、ステップＳ６６で、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、前記のようにして夜間沸上運転が行われた後、ステップＳ５５で算出された前記夜間沸上容量を沸き上げたことが前記貯湯温度センサ１８により検出された（若しくは運転中の現在時刻が前記夜間帯の終了時刻となった）か否かを判定する。前記夜間沸上容量を沸き上げた場合は（若しくは前記夜間帯の終了時刻となった）場合は判定が満たされ（Ｓ６６：ＹＥＳ）、夜間沸上運転の完了とみなされて、ステップＳ６８に移る。

ステップＳ６８では、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、前記ヒートポンプ装置１９を制御し、前記ステップＳ６４で開始した夜間沸上運転を停止する。このとき、貯湯タンク１０の下部には未加熱水が残ることとなる。その後、ステップＳ７０に移る。

ステップＳ７０では、制御装置３１は、前記昼間帯（この例では９：００〜２３：００）の開始時刻（例えば９：００）となったか否かを判定する。昼間帯開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ７０：ＮＯ）ループ待機し、昼間帯開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ７０：ＹＥＳ）、ステップＳ７２に移る。

ステップＳ７２では、制御装置３１は、前記フラグＦｎが１であるか否かを判定する。前記ステップＳ１２で太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転が可能であると判定されずＦｎ＝０のままであった場合はこの判定が満たされず（Ｓ７２：Ｎｏ）、後述のステップＳ９６へ移行する。前記ステップＳ１２で太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転（図中では「余剰沸上」と略示）が可能であると判定されステップＳ１３でＦｎ＝１となっていればこの判定が満たされ（Ｓ７２：Ｙｅｓ）、ステップＳ７４に移る。

ステップＳ７４では、制御装置３１は、前記ステップＳ１０と同様、前記装置使用電力取得部４３及び前記余剰電力取得部４４により、前記図８（ｂ）の前記ステップＳ１００Ｂの前記ステップＳ１８０で出力された（すなわち昼間帯開始時刻において再度予測され出力された）、前記所定時間帯における前記装置使用電力予測値、及び、前記所定時間帯における前記余剰電力予測値をそれぞれ取得する。その後、ステップ７５に移る。

ステップＳ７５では、制御装置３１は、前記ステップＳ１１と同様、前記抽出部４５により、前記ステップＳ７４で取得された前記所定時間帯における前記余剰電力予測値に含まれる、前記許容時間帯（この例では前記電力契約時間帯情報記憶部４６に記憶された前記電力契約時間帯情報に対応する、前記翌日の９：００〜２３：００）の前記第１余剰電力予測値のみを抽出する。その後、ステップＳ７６に移る。

ステップＳ７６では、制御装置３１は、前記ステップＳ１５と同様、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、前記ステップＳ７５で抽出された前記許容時間帯の単位時間ごとの前記余剰電力予測値、及び、前記ステップＳ７４で取得された前記所定時間帯の単位時間ごとの装置使用電力予測値、に基づき、前記余剰電力予測値が前記装置使用電力予測値以上となる前記沸上可能時間帯を決定（前述のステップＳ１５で仮決定された沸上可能時間帯を、最新の前記の予測結果に基づき更新）する。

その後、ステップＳ７８で、制御装置３１は、前記ステップＳ２０と同様、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより、前記ステップＳ７６で決定された前記沸上可能時間帯のうちから、前記沸上運転を行える時間長さが前記所定値（例えば２時間）以上とる時間区分（複数ある場合には、前記ルールに沿って最も優先順位が最も高くなる時間区分）を、前記翌日において前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき前記特定の区分として決定（前述のステップＳ２０で仮決定された前記特定の区分を、最新の前記の予測結果に基づき更新）する。

その後、ステップＳ８０で、制御装置３１は、前記余剰沸上制御部４０により、この時点での時刻（現在時刻）がステップＳ７８で決定した特定の時間区分の開始時刻（余剰沸上開始時刻）となったか否かを判定する。余剰沸上開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ８０：ＮＯ）ループ待機し、余剰沸上開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ８０：ＹＥＳ）、ステップＳ８２に移る。

ステップＳ８２では、制御装置３１は、前記余剰沸上制御部４０により、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御し、前記貯湯タンク１０の下部から取り出した水を前記ステップＳ３０で決定した前記沸上目標温度まで加熱して貯湯タンク１０の上部から順次積層させる、余剰沸上運転を開始する。

その後、ステップＳ８４で、制御装置３１は、前記余剰沸上制御部４０により、前記のようにして余剰沸上運転が行われた後、前記ステップＳ４５で算出した前記余剰沸上容量を沸き上げたことが前記貯湯温度センサ１８により検出された（若しくは運転中の現在時刻が前記特定の時間区分の終了時刻となった）か否かを判定する。前記余剰沸上容量を沸き上げた場合は（若しくは前記特定の時間区分の終了時刻となった）場合は判定が満たされ（Ｓ８４：ＹＥＳ）、余剰沸上運転の完了とみなされて、ステップＳ８６に移る。

ステップＳ８６では、制御装置３１は、前記余剰沸上制御部４０により、前記ヒートポンプ装置１９を制御し、前記ステップＳ８２で開始した余剰沸上運転を停止する。このとき、前記したように、前記夜間沸上運転の完了時に貯湯タンク１０の下部に未加熱水が残っているため、余剰沸上運転の開始までの間に一切給湯されていなくても、当初予測していた余剰電力を全量活用した余剰沸上運転を連続して行うことができる。このようにして余剰沸上運転が完了した後、ステップＳ９６に移る。

ステップＳ９６では、制御装置３１は、前記昼間沸増制御部４２により、この時点での時刻（現在時刻）が前記昼間帯（例えば９：００〜２３：００）の終了時刻（例えば２３：００）となったか否かを判定する。昼間帯終了時刻となっていれば判定が満たされ（Ｓ９６：ＹＥＳ）、図９に示した前記ステップＳ５に戻り、同様の手順を繰り返す。前記昼間帯終了時刻となっていなければ判定が満たされず（Ｓ９６：ＮＯ）、ステップＳ９２に移る。

ステップＳ９２では、制御装置３１は、前記昼間沸増制御部４２により、例えば貯湯タンク１０の残湯量が最低貯湯量（湯切れを防ぐために強制的に一定量の沸き上げ運転を開始させる所定の残湯量）以下になったか否かを最上部の貯湯温度センサ１８が所定の湯切れ危険温度以下にまで低下したか否かで判定する。前記湯切れ危険温度より高い温度であればステップＳ９２の判定が満たされず（Ｓ９２：ＮＯ）、前記ステップＳ９６に戻って同様の手順を繰り返す。前記湯切れ危険温度以下であればステップＳ９２の判定が満たされて（Ｓ９２：ＹＥＳ）湯切れ状態であるとみなされ、ステップＳ９４へ移行する。

ステップＳ９４では、制御装置３１は、前記昼間沸増制御部４２により、前記ヒートポンプ装置１９を制御し、前記湯切れを解消するための所定時間（例えば１時間）の湯切れ（定量）沸増運転を行う。その後、前記ステップＳ９６に戻って同様の手順を繰り返す。

以上説明したように、本実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００によれば、制御対象とする前記所定時間帯（所望日２３：００〜翌２３：００）を前記許容時間帯（翌日９：００〜２３：００まで）と非許容時間帯（所望日２３：００〜翌日０：００及び翌日０：００〜９：００）とに区分する。そして、前記第１余剰電力予測値のみに基づいて、（当該許容時間帯における）前記太陽光発電装置３からの電力を用いた前記翌日の前記沸上運転の可否が判定される。この結果、例えば前記図５に示したように翌日の未明から早朝にかけてのみ比較的大きな日射が生じる場合等であっても、（そのような時間帯は前記非許容時間帯であることから）昼間帯での太陽光発電による沸上運転は行わない予定の旨の制御とする（前記所望日の段階で確定する）ことができる。例えば図５に示した例の場合、太陽光発電による昼間帯の沸上運転は行われない決定となり、通常通りの量の夜間帯の沸上運転が行われる。この結果、前記破線部ア，イ，ウに相当する部分の買電は、電力料金単価が安価な夜間帯において行われることとなる。したがって、前記したような、翌日昼間帯にて高価な購入電力による沸上運転を行う不都合を回避し前述のコスト増を防止することができる。

また、本実施形態では特に、前記余剰電力取得部４３で２４時間分の余剰電力予測値を取得する一方、前記抽出部４５でそのうちの前記第１余剰電力予測値を抽出し、その抽出した第１余剰電力予測値に基づき、前記許容時間帯における前記太陽光発電装置３からの電力を用いた前記沸上運転の可否が判定されることで、前記のように翌日昼間帯において高価な購入電力による沸上運転を行うのを確実に回避するこができる。

また、本実施形態では特に、太陽光発電による発電量が比較的大きいかどうか（前記余剰電力予想値が十分に大きいかどうか）と、その比較的大きいことがわかった場合に、翌日のどのような時間で太陽光発電を利用した沸上運転を行うか、を別々のタイミングで判定（決定）する。すなわちまず、前記抽出部４５で抽出された前記第１余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となるかどうかが、前記夜間帯開始直後の前記ステップＳ１２で判定される。その後、その判定が満たされていることを前提として、最終的に前記ステップＳ７８において、太陽光発電装置３からの電力による沸上運転を行う前記特定の時間区分が決定される。このように上記２つの判定（決定）を別々のタイミングで行う場合には、特に前記の制御態様の不整合が起こりやすい。したがって、前述した、許容時間帯における第１余剰電力予測値のみを抽出して制御する手法が、特に効果的である。

また、本実施形態では特に、電力契約時間帯情報記憶部４６に、ユーザが電力供給会社と契約している時間帯別電灯契約の電力料金プランの時間帯情報が記憶され、前記許容時間帯が当該時間帯情報に基づいて決定される。これにより、ユーザが契約している電力料金プランに対応した非許容時間帯において比較的大きな日射が生じる場合等であっても、太陽光発電装置３からの電力を用いた前記沸上運転の可否の判定材料としないようにすることができる。

なお、本発明は以上の態様に限定されることなく、その趣旨を変更しない範囲で適用可能なものである。以下、そのような変形例を順を追って説明する。前記実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。

（１）ＨＥＭＳ機器から第１余剰電力予測値のみを出力する場合
すなわち、本変形例においては、前記余剰電力出力部３２Ｇ（第２余剰電力出力手段に相当）は、前記余剰電力予測部３２Ｅで決定された前記所定時間帯における２４時間分の前記余剰電力予測値のうち、前記許容時間帯（前記翌日の９：００〜２３：００）の前記第１余剰電力予測値のみを前記制御装置３１（詳細は前記余剰電力取得部４４）へと出力し、前記非許容時間帯（前記所望日の２３：００〜２４：００及び前記翌日の０：００〜９：００）の前記第２余剰電力予想値は前記制御装置３１（詳細は前記余剰電力取得部４４）へ出力しない。

本変形例において、前記ＨＥＭＳ機器７及び前記制御装置３１に備えられる各機能部を、前記図２に対応する図１２に示す。

図１２に示すように、本変形例では、図２に示した抽出部４５が省略され、前記余剰電力出力部３２Ｇから出力され前記余剰電力取得部４４で取得された前記第１余剰電力予測値が、前記余剰沸上制御部４０及び前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａへと出力される。また、前記電力契約時間帯情報記憶部４６の記憶している電力契約時間帯情報はＨＥＭＳ機器７の余剰電力出力部３２Ｇに入力され、余剰電力出力部３２Ｇは、電力契約時間帯情報に基づき前記許容時間帯（前記翌日の９：００〜２３：００）の前記第１余剰電力予測値のみを前記制御装置３１（詳細は前記余剰電力取得部４４）へと出力する。それ以外は図２と同様の構成である。なお、電力契約時間帯情報記憶部４６は、ＨＥＭＳ機器７内に設け、ＨＥＭＳ機器７へ直接に前記電力契約時間帯情報を入力する構成としても良い。

この変形例において前記ＨＥＭＳ機器により実行される、前記図８（ａ）のステップＳ１００Ａ，１００Ｂの詳細手順を、前記図８（ｂ）に対応する図１３に示す。

図１３において、このフローでは、図８（ｂ）におけるステップＳ１８０に代えステップＳ１８０′が設けられ、さらにステップＳ１８５が設けられている。すなわち、前記図８（ｂ）と同様のステップＳ１２０〜ステップＳ１６０を経た後、新たに設けたステップＳ１８０′に移行する。ステップＳ１８０′では、ＨＥＭＳ機器７は、前記ステップＳ１５０で決定した装置使用電力予測値を、制御装置３１へ出力する。その後、新たに設けたステップＳ１８５に移行する。

ステップＳ１８５では、ＨＥＭＳ機器７は、前記ステップＳ１６０で決定した余剰電力予測値のうち、前記許容時間帯（この例では前記電力契約時間帯情報記憶部４６に記憶された前記電力契約時間帯情報に対応する、前記翌日の９：００〜２３：００。言い換えれば前記昼間帯）の前記第１余剰電力予測値のみを前記制御装置３１（詳細は前記余剰電力取得部４４）へと出力する。そして、このルーチンを終了する。

図１３に対応して前記制御装置３１により実行される制御手順を、前記図９及び図１１にそれぞれ対応する図１４及び図１５に示す。これら図１４及び図１５のフローでは、図９におけるステップＳ１０、ステップＳ１１、図１１におけるステップＳ７４、ステップＳ７５に代え、ステップＳ１０′、ステップＳ１１′、ステップＳ７４′、ステップＳ７５′がそれぞれ設けられる。

図１４において、まず、前記図９と同様のステップＳ３、ステップＳ５を経た後、新たに設けたステップＳ１０′に移行する。ステップＳ１０′では、制御装置３１は、前記装置使用電力取得部４３により、前記ステップＳ１００Ａに対応した前記図１３の前記ステップＳ１８０′で出力された、前記所定時間帯における前記装置使用電力予測値を取得する。その後、新たに設けたステップＳ１１′に移る。

ステップＳ１１′では、制御装置３１は、前記余剰電力取得部４４により、前記図１３の前記ステップＳ１８５で出力された、前記昼間帯の前記第１余剰電力予測値を取得する。

その後、ステップＳ１２で、制御装置３１は、前記実施形態と同様、余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転（図中では「余剰沸上」と略示）が可能であるかを判定する。具体的には、前記ステップＳ１１′で取得された前記第１余剰電力予測値が、前記ステップＳ１０で取得された、対応する時間帯における前記装置使用電力予測値以上となるか否か（前記第１余剰電力予測値のうち、対応する時間帯の前記装置使用電力予測値以上となる場合があるか否か）を判定する。判定が満たされない場合（Ｓ１３：ＮＯ）は、ステップＳ１５に移る。判定が満たされた場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）はステップＳ１３に移行して前記フラグＦｎを１とした後に、前記ステップＳ１５に移る。なお、このステップＳ１２を実行する余剰沸上時間帯設定部３３Ａが、各請求項記載の第２判定手段、第２沸上判定手段、沸上判定手段として機能する。その後、図９及び図１１と同様のステップＳ１５〜ステップＳ７２を経て、新たに設けたステップＳ７４′に移行する。

ステップＳ７４′では、制御装置３１は、前記ステップＳ１０′と同様、前記装置使用電力取得部４３により、前記ステップＳ１００Ｂに対応した前記図１３の前記ステップＳ１８０′で出力された（すなわち昼間帯開始時刻において再度予測され出力された）、前記所定時間帯における前記装置使用電力予測値を取得する。その後、新たに設けたステップ７５′に移る。

ステップＳ７５′では、制御装置３１は、前記ステップＳ１１′と同様、前記余剰電力取得部４４により、前記ステップＳ１００Ｂに対応した前記図１３の前記ステップＳ１８５で出力された（すなわち昼間帯開始時刻において再度予測され出力された）、前記昼間帯の前記第１余剰電力予測値を取得する。その後のステップＳ７６以降の手順は、ステップＳ７５′で取得した前記第１余剰電力予測値を用いて、前記実施形態と同様の制御内容が実行される。

本変形例によれば、余剰電力取得部４４で許容時間帯における前記第１余剰電力予測値のみを取得し、その取得した前記第１余剰電力予測値に基づき（当該許容時間帯における）前記太陽光発電装置３からの電力を用いた前記翌日の前記沸上運転の可否が判定されることで、前記実施形態と同様、翌日昼間帯において高価な購入電力による沸上運転を行うのを確実に回避するこができる。

また、本変形例においても、前記実施形態と同様、太陽光発電による発電量が比較的大きいかどうかと、その比較的大きいことがわかった場合に、翌日のどのような時間で太陽光発電を利用した沸上運転を行うか、を別々のタイミング（前記ステップＳ１２と前記ステップＳ７８）で判定（決定）する。このように上記２つの判定（決定）を別々のタイミングで行う場合には前記制御態様の不整合が起こりやすいことから、本変形例における、第１余剰電力予測値のみを余剰電力取得部４４で取得して制御する手法が、特に効果的である。

なお上記のような第１余剰電力予測値のみが選択されて余剰電力取得部４４側へと入力される挙動を、余剰電力取得部４４側の取得機能によって実現しても良い。この場合も前記と同様の効果を得る。

（２）第２余剰電力予測値を０に置換する場合
本変形例において、前記ＨＥＭＳ機器７及び前記制御装置３１に備えられる各機能部を、前記図２に対応する図１６に示す。

図１６に示すように、本変形例では、図２に示した抽出部４５に代えて、置換部４５′が設けられる。この置換部４５′も、前記抽出部４５と同様、電力契約時間帯情報記憶部４６からの前記電力契約時間帯情報が入力される。そしてこの置換部４５′（置換手段に相当）は、前記余剰電力取得部４４により取得された前記２４時間分の前記余剰電力予測値のうち、前記第２余剰電力予想値を０に置き換える。そしてその置換後の前記余剰電力予測値（前記第１余剰電力予測値と、０となった前記第２余剰電力予測値とを含む）を、前記余剰沸上制御部４０及び前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａへ出力する。
上記以外は図２と同様の構成である。

この変形例において前記制御装置３１により実行される制御手順を、前記図９及び図１１にそれぞれ対応する図１７及び図１８に示す。これら図１７及び図１８のフローでは、図９におけるステップＳ１１、図１１におけるステップＳ７５に代え、ステップＳ１１″、ステップＳ７５″がそれぞれ設けられる。

図１７において、まず、前記図９と同様のステップＳ３、ステップＳ５、ステップＳ１０を経た後、新たに設けたステップＳ１１″に移行する。ステップＳ１１″では、制御装置３１は、前記置換部４５″により、前記ステップＳ１０で取得された前記所定時間帯における前記余剰電力予測値に含まれる、前記非許容時間帯（この例では前記電力契約時間帯情報記憶部４６に記憶された前記電力契約時間帯情報に対応する、前記翌日の０：００〜９：００及び２３：００〜２４：００）の前記第２余剰電力予測値のみを、強制的に０に置換する。

その後、ステップＳ１２で、制御装置３１は、前記実施形態と同様、余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転（図中では「余剰沸上」と略示）が可能であるかを判定する。具体的には、前記ステップＳ１１″で置換された前記余剰電力予測値（前記許容時間帯の前記第１余剰電力予測値と、０に置換された前記非許容時間帯の前記第２余剰電力予測値とを含む）が、前記ステップＳ１０で取得された、対応する時間帯における前記装置使用電力予測値以上となるか否か（前記余剰電力予測値のうち、対応する時間帯の前記装置使用電力予測値以上となる場合があるか否か）を判定する。判定が満たされない場合（Ｓ１３：ＮＯ）は、ステップＳ１５に移る。判定が満たされた場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）はステップＳ１３に移行して前記フラグＦｎを１とした後に、前記ステップＳ１５に移る。なお、このステップＳ１２を実行する余剰沸上時間帯設定部３３Ａが、各請求項記載の第３判定手段、第３沸上判定手段、沸上判定手段として機能する。その後、図９及び図１１と同様のステップＳ１５〜ステップＳ７４を経て、新たに設けたステップＳ７５″に移行する。

ステップＳ７５″では、制御装置３１は、前記ステップＳ１１″と同様、前記置換部４５″により、前記ステップＳ７４で取得された前記所定時間帯における前記余剰電力予測値に含まれる、前記非許容時間帯の前記第２余剰電力予測値のみを、強制的に０に置換する。この後のステップＳ７６以降の手順は、前記第１余剰電力予測値と前記第２余剰電力予測値とを含む前記余剰電力予測値を用いて、前記実施形態と同様の制御内容が実行される。

本変形例によれば、余剰電力取得部４４で取得した前記第１余剰電力予測値及び前記第２余剰電力予測値のうち、第２余剰電力予測値を置換部４５′で０に置換し、その置換後の前記余剰電力予測値（実質的に第１余剰電力予測値のみとなる）に基づき、（当該許容時間帯における）前記太陽光発電装置３からの電力を用いた前記翌日の前記沸上運転の可否が判定されることで、前記実施形態と同様、翌日昼間帯において高価な購入電力による沸上運転を行うのを確実に回避するこができる。

また、本変形例においても、前記実施形態と同様、太陽光発電による発電量が比較的大きいかどうかと、その比較的大きいことがわかった場合に、翌日のどのような時間で太陽光発電を利用した沸上運転を行うか、を別々のタイミング（前記ステップＳ１２と前記ステップＳ７８）で判定（決定）する。このように上記２つの判定（決定）を別々のタイミングで行う場合には前記制御態様の不整合が起こりやすいことから、本変形例における、第２余剰電力予測値を０に置換して制御する手法が、特に効果的である。

（３）その他
なお、例えば前記ＨＥＭＳ機器７に設けられた各機能部（気象情報取得部３２Ａと、発電電力予測部３２Ｂと、負荷使用電力予測部３２Ｃと、装置使用電力予測部３２Ｄと、余剰電力予測部３２Ｅ）のうち少なくとも１つを前記サーバ９に設けても良い。

また、以上において、図２、図１２、図１６、等の各図中に示す矢印は信号の流れの一例を示すものであり、信号の流れ方向を限定するものではない。

また、図８〜図１１、図１３〜図１５、図１７、図１８に示すフローチャート図は本発明を上記フローに示す手順に限定するものではなく、発明の趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で手順の追加・削除又は順番の変更等をしてもよい。

１ 貯湯式給湯装置
３ 太陽光発電装置
６ 電気負荷機器
７ ＨＥＭＳ機器
１０ 貯湯タンク
１９ ヒートポンプ装置（加熱手段）
２６ 加熱往き管（加熱循環回路）
２７ 加熱戻り管（加熱循環回路）
２８ 加熱循環ポンプ（加熱循環回路）
３１ 制御装置
３２Ａ 気象情報取得部（気象情報取得手段）
３２Ｂ 発電電力予測部（発電電力予測手段）
３２Ｃ 負荷使用電力予測部（負荷消費電力予測手段）
３２Ｄ 装置使用電力予測部（装置消費電力予測手段）
３２Ｅ 余剰電力予測部（余剰電力予測手段）
３３Ａ 余剰沸上時間帯設定部（時間帯決定手段）
３３Ｂ 余剰沸上時間区分決定部（時間区分決定手段、第１〜第３時間区分決定手段）
３６ 夜間沸上容量決定部
３７ 余剰沸上容量算出部
３８ 補正夜間沸上容量算出部
４３ 装置消費電力取得部（装置消費電力取得手段）
４４ 余剰電力取得部（余剰電力取得手段）
４５ 抽出部（抽出手段）
４５′ 置換部（置換手段）
４６ 電力契約時間帯情報記憶部（電力契約時間帯情報記憶手段）
４９ 商用電源
１００ 太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム

Claims (12)

1. 湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置において、
   前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて決定される、所望日の翌日を少なくとも含む所定時間帯における余剰電力予測値に含まれる、前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置において太陽光発電による電力を許容可能な特定の許容時間帯の第１余剰電力予測値、及び、前記許容時間帯以外の非許容時間帯の第２余剰電力予想値のうち、少なくとも前記第１余剰電力予測値を取得する、余剰電力取得手段と、
   前記翌日の前記所定時間帯において前記貯湯式給湯装置が消費する装置消費電力予測値を取得する、装置消費電力取得手段と、
   前記余剰電力取得手段及び前記装置消費電力取得手段における取得結果に応じ、前記第１余剰電力予測値及び前記第２余剰電力予測値のうち前記第１余剰電力予測値のみに基づき、当該許容時間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転の可否を判定する、沸上判定手段と、
   を有することを特徴とする太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置。
2. 前記余剰電力取得手段は、
   前記所定時間帯における前記余剰電力予測値として２４時間分の前記余剰電力予測値を取得し、
   前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置は、さらに、
   前記余剰電力取得手段により取得された前記２４時間分の前記余剰電力予測値のうち、前記第２余剰電力予想値を抽出せずに前記第１余剰電力予測値を抽出する、抽出手段を有し、
   前記沸上判定手段は、
   前記抽出手段により抽出された前記第１余剰電力予測値に基づき、前記許容時間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転の可否を判定する
   ことを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置。
3. 前記沸上判定手段は、
   前記抽出手段により抽出された前記第１余剰電力予測値が前記許容時間帯における前記装置消費電力予測値以上となるかどうかを判定する第１判定手段であり、
   前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置は、さらに、
   前記第１判定手段により前記第１余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となると判定された場合に、前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を行うべき特定の時間区分を決定する第１時間区分決定手段を有する
   ことを特徴とする請求項２記載の太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置。
4. 前記余剰電力取得手段は、
   前記所定時間帯における前記余剰電力予測値として前記第１余剰電力予測値のみを取得し、
   前記沸上判定手段は、
   前記余剰電力取得手段により取得された前記許容時間帯における前記第１余剰電力予測値に基づき、前記許容時間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転の可否を判定する
   ことを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置。
5. 前記沸上判定手段は、
   前記余剰電力取得手段により抽出された前記第１余剰電力予測値が前記許容時間帯における前記装置消費電力予測値以上となるかどうかを判定する第２判定手段であり、
   前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置は、さらに、
   前記第２判定手段により前記第１余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となると判定された場合に、前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を行うべき特定の時間区分を決定する第２時間区分決定手段を有する
   ことを特徴とする請求項４記載の太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置。
6. 前記余剰電力取得手段は、
   前記所定時間帯における前記余剰電力予測値として２４時間分の前記余剰電力予測値を取得し、
   前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置は、さらに、
   前記余剰電力取得手段により取得された前記２４時間分の前記余剰電力予測値のうち、前記第２余剰電力予想値を０に置き換える、置換手段を有し、
   前記沸上判定手段は、
   前記置換手段による置き換え後の前記２４時間分の前記余剰電力予測値に基づき、前記許容時間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転の可否を判定する
   ことを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置。
7. 前記沸上判定手段は、
   前記置換手段による置き換え後の前記２４時間分の前記余剰電力予測値が前記２４時間分の前記装置消費電力予測値以上となるかどうかを判定する第３判定手段であり、
   前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置は、さらに、
   前記第３判定手段により前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となると判定された場合に、前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を行うべき特定の時間区分を決定する第３時間区分決定手段と、
   を有する
   ことを特徴とする請求項６記載の太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置。
8. ユーザが電力供給会社と契約している時間帯別電灯契約の電力料金プランの時間帯情報を記憶する電力契約時間帯情報記憶手段を設け、
   前記許容時間帯は、
   前記時間帯情報に基づいて決定されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置。
9. 太陽光発電装置と、
   湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う貯湯式給湯装置と、
   を有する太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムにおいて、
   前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて、所望日の翌日を少なくとも含む２４時間分の余剰電力予測値を決定する余剰電力予測手段と、
   前記余剰電力予測手段により決定された前記２４時間分の余剰電力予測値を出力する、第１余剰電力出力手段と、
   前記第１余剰電力出力手段により出力された前記２４時間分における余剰電力予測値を取得し、当該２４時間分の前記余剰電力予測値に含まれる、前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置において許容可能な特定の許容時間帯の第１余剰電力予測値を抽出しつつ、前記許容時間帯以外の非許容時間帯の第２余剰電力予想値を抽出しない、抽出手段と、
   前記翌日の前記貯湯式給湯装置が消費する装置消費電力予測値を決定する装置消費電力予測手段と、
   前記装置消費電力予測手段により決定された前記装置消費電力予測値を出力する、装置消費電力出力手段と、
   前記抽出手段により抽出された前記第１余剰電力予測値が、前記装置消費電力出力手段により出力された、前記許容時間帯における前記装置消費電力予測値以上となる場合に、当該許容時間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転が可能と判定する第１沸上判定手段と
   を有することを特徴とする太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム。
10. 太陽光発電装置と、
    湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う貯湯式給湯装置と、
    を有する太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムにおいて、
    前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて、所望日の翌日を少なくとも含む２４時間分における余剰電力予測値を決定する余剰電力予測手段と、
    前記余剰電力予測手段により決定された前記２４時間分の余剰電力予測値に含まれる、前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置において許容可能な特定の許容時間帯の第１余剰電力予測値、及び、前記許容時間帯以外の非許容時間帯の第２余剰電力予想値のうち、前記第１余剰電力予測値を出力する、第２余剰電力出力手段と、
    前記翌日の前記貯湯式給湯装置が消費する装置消費電力予測値を決定する装置消費電力予測手段と、
    前記装置消費電力予測手段により決定された前記装置消費電力予測値を出力する、装置消費電力出力手段と、
    前記第２余剰電力出力手段により出力された前記第１余剰電力予測値が、前記装置消費電力出力手段により出力された、前記許容時間帯における前記装置消費電力予測値以上となる場合に、当該許容時間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転が可能と判定する第２沸上判定手段と
    を有することを特徴とする太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム。
11. 太陽光発電装置と、
    湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う貯湯式給湯装置と、
    を有する太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムにおいて、
    前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて、所望日の翌日を少なくとも含む２４時間分における余剰電力予測値を決定する余剰電力予測手段と、
    前記余剰電力予測手段により決定された前記２４時間分の余剰電力予測値を出力する、第１余剰電力出力手段と、
    前記第１余剰電力出力手段により出力された前記２４時間分における余剰電力予測値を取得し、当該２４時間分の前記余剰電力予測値に含まれる、前記太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置において許容可能な特定の許容時間帯の第１余剰電力予測値、及び、前記許容時間帯以外の非許容時間帯の第２余剰電力予想値のうち、前記第２余剰電力予想値を０に置き換える、置換手段と、
    前記翌日の前記貯湯式給湯装置が消費する装置消費電力予測値を決定する装置消費電力予測手段と、
    前記装置消費電力予測手段により決定された前記装置消費電力予測値を出力する、装置消費電力出力手段と、
    前記置換手段による置き換え後の前記余剰電力予測値が、前記装置消費電力出力手段により出力された前記装置消費電力予測値以上となる場合に、前記許容時間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転が可能と判定する第３沸上判定手段と
    を有することを特徴とする太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム。
12. ユーザが電力供給会社と契約している時間帯別電灯契約の電力料金プランの時間帯情報を記憶する電力契約時間帯情報記憶手段を設け、
    前記許容時間帯は、
    前記時間帯情報に基づいて決定されている
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１１の何れか１項に記載の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム。

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