JP7055670B2 - 分散型発電設備 - Google Patents

Description

本発明は、燃料の供給を受けて発電する発電装置を備えるとともに、前記発電装置により発電した電力を電力消費者に供給可能に構成され、設備にメンテナンスが必要となった場合に、管理サーバにエラーを報知する報知手段と、メンテナンスを実施するに際して設備の運転を停止する運転停止手段とを備えた分散型発電設備に関する。

このような分散型発電設備に関する先行技術として特許文献１に開示の技術を挙げることができる。この文献に記載の分散発電システムが、本発明における「分散型発電設備」に相当する。

特許文献１は、当該分散発電システムの保守体制を整備するための保守システム（ビジネスモデルとされている）を提案するものであり、当該明細書の図１に保守システムの全体構成が示されている。さらに、図５に管理会社に備えられる管理装置（本発明の「管理サーバ」に相当）の構成が示されており、図９に保守会社に備えられる業者端末（本発明の「業者サーバ」に相当）が示されている。

この保守システムでは、各分散発電システム１２がインターネット１６を介して管理装置２０に接続され、管理装置２０が各分散発電システム１２の稼動状況を逐次取得し、その状態を監視する。そしてメンテナンスが必要になると、その程度に応じて、分散発電システム１２の制御パラメータ又はシーケンスプログラムを直接変更する、或いは、保守会社２４へ分散発電システム１２のメンテナンスを依頼する。
従って、この保守システムでは、適切なメンテナンス経路が選択され、作業の高速化、効率化を図ることができるとされている。

さて、本明細書の図１に基づいて説明を進めると、特許文献１に開示の保守システムは、分散型発電設備１０１が設置される電力消費者１０、管理サーバ１０２を備えた管理会社２０及び業者サーバ１０４を備えた保守会社４０との三者間で成立しているが、今日、これら三者に加えて、所謂、コールセンター３０を備え、電力消費者１０と三者（管理会社２０、コールセンター３０、保守会社４０）との間で、システムの円滑な運用が図られている。

この種の分散型発電設備１０１にあっては、設備１０１を構成する一の機器が故障した場合、保守会社４０から保守作業員１０４ｂが現地を訪問し、機器のメンテナンスを行う必要が生じる。このような故障が発生すると、設備１０１は自働停止する。この状態は、本発明で言う「エラー」に相当し、分散型発電設備１０１に備えられる報知手段（図４のｃ２）が働き、その設備１０１がエラー状態となっていることを管理サーバ１０２ａに報知する。このエラーの報知は、管理サーバ１０２からセンターサーバ１０３ａ、業者サーバ１０４ａへと転送される。そして、管理会社２０側での故障解析により、現地でのメンテナンスが必要とされた場合は、保守作業員１０４ｂが現地を訪問してメンテナンスを行う。

このように、エラーが分散型発電設備１０１から管理サーバ１０２ａに報知されるケースとしては、設備１０１を構成する機器に定期メンテナンス期間が到来する場合もある。定期メンテナンスが必要となる状況では、分散型発電設備１０１の運転は継続されるが、所定の日時に保守作業員１０４ｂが現地を訪問し、メンテナンスを行う段階で、設備１０１は停止され、所要のメンテナンスが行われる。

以下、本発明の理解を容易とするため、設備に故障が発生した場合を例にとって説明する。

故障発生に伴う処理シーケンス
１ 分散型発電設備において何らかの故障が発生した場合、設備の運転が停止され、当該分散型発電設備からエラーが管理サーバに報知される。このエラーの報知は、センターサーバ、業者サーバに転送される。

２ エラーの報知を受けた側の対処
ａ 管理会社では、エラーを報知した分散型発電設備を担当する担当者が、管理サーバからその設備のこれまでの運転履歴を取出し、故障解析を行う。
ｂ 故障解析において、保守作業員が訪問してメンテナンスを行う必要があると判断した場合には、管理会社から保守会社にメンテナンスが依頼される。
ｃ コールセンターは、電力消費者と連絡を取り、保守作業員が訪問しメンテナンスを行うことが必要との旨をお知らせし、保守作業員から電力消費者に連絡が入るので、都合の良いメンテナンス日時を調整して欲しい旨等を連絡する。
ｄ その後、電力消費者と保守作業員との間の連絡により、メンテナンスの日時が決定され、保守作業員が現地を訪問しメンテナンス作業を行う。通常、メンテナンスを行う場合に、分散型発電設備は自動停止しているか、又はメンテナンス作業開始前に停止される。

以上説明したエラーであって、保守作業員が現地を訪問してメンテナンスを行っているときに報知されるエラーとしては以下のようなエラーがある。
イ 分散型発電設備が対を成すユニットから構成されており、その片方のユニットの電源をＯＦＦした状態でメンテナンスを行おうとした場合に、ユニット間で相互通信が行われないため、通信エラーとなる。
ロ メンテナンスに伴って、電源・通信等のハーネスを外すが、メンテナンスの完了に際して、それをつなぎ忘れた場合、ハーネスが属する機器について、補機動作エラー、センサエラー、基板エラーとなる。
ハ 分散型発電設備に備えられる発電装置の燃料栓（都市ガス栓）を開け忘れた場合、燃料圧（ガス圧）低エラー或は着火エラーとなる。
二 分散型発電設備に備えられる発電装置で必要となる水栓を開け忘れた場合、断水エラーとなる。

これらエラーは、図２、図３で示す分散型発電設備でエラーとされる具体例であり、本発明は、エラーをこれらの例に限定するものではない。即ち、本発明では、分散型発電設備において、報知手段がエラーとして管理サーバに報知し、この報知に伴って、保守作業員が現地を訪問し、分散型発電設備を停止してメンテナンスを行う必要のある事象が、全て本発明におけるエラーとなる。これらエラーは、分散型発電設備の運転に関連して、予め管理者、保守者側、設備側で定められている。

特開２００２－３２４５６６号公報

さて、従来、分散型発電設備に所定のエラーが発生した場合、報知手段は常にエラーを管理サーバに報知する構成が採用されてきた。このエラーの報知は、保守作業員が現地でメンテナンスを行っている場合においても、自動的に行われる。管理サーバからコールセンター及び保守会社への転送も同様である。

このような構成では、以下のような様々な問題が発生する。
ａ エラーを転送されたコールセンターや保守会社は、エラーを報知した分散型発電設備が現在メンテナンス中かどうかを確認するため、保守作業員の出動履歴等と照合する必要がある。

ｂ コールセンターや保守会社での混乱を避けるため、現地の保守作業員は、保守時に誤って分散型発電設備が所定のエラー要件を充足する状態になった場合、報知手段が働き、その設備がエラーを報知してしまう前に、エラーとされる事象を解除する必要がある。

上記の実情に鑑み、本発明の主たる課題は、分散型発電設備が、予め設定されたエラーを報知する必要がある状態となっても、不必要にエラーを報知することがない無駄のない管理を行える設備を提供する点にある。

上記の目的を達成するための、燃料の供給を受けて発電する発電装置を備えるとともに、前記発電装置により発電した電力を電力消費者に供給可能に構成され、
設備にメンテナンスが必要となった場合に、管理サーバにエラーを報知する報知手段と、メンテナンスを実施するに際して設備の運転を停止する運転停止手段とを備えた分散型発電設備における、本発明の第１の特徴構成は、
前記運転停止手段による設備の運転停止状態において、前記報知手段による報知を禁止する外部報知禁止手段を備えるとともに、
前記メンテナンスの完了に伴い予め設定された報知禁止解除条件が満たされた場合に、前記外部報知禁止手段による報知禁止を解除し、前記報知手段による報知を許可する外部報知許可手段を備え、
前記運転停止状態から運転を再開する場合に、試運転を行う構成で、
前記報知禁止解除条件に、前記試運転が開始可能となっていること、又は前記試運転を開始したことを条件として含む点にある。

本発明に係る分散型発電設備は、報知手段、運転停止手段及び外部報知禁止手段、外部報知許可手段を備え、報知禁止解除条件として、様々な条件を備えて構成されている。
そこで、これら４の手段を備えた機能構成を〔共通構成〕として先ず説明し、以下、個々の〔報知禁止解除条件〕に関して説明する。

〔共通構成〕によれば、設備に対してメンテナンスを実施するために、運転停止手段が働き設備が運転停止状態にあると、外部報知禁止手段が報知手段に対してオーバーライドする形態で働き、外部（管理サーバ等）へのエラーの報知を禁止する。
従って、現地で設備を停止してメンテナンスが実施しているにも関わらず、エラーが外部に報知されることはない。結果、先に本発明が解決すべき課題の項目で説明した課題が発生することはない。

一方、この外部報知禁止手段による禁止は、外部報知許可手段により、予め設定される報知禁止解除条件が満たされた場合に解除され、報知手段による報知が許可（再開）される。従って、例えば、メンテナンスを完了して、設備が発電を再開したタイミング以降においては、報知手段によるエラーの報知が行われ、正常な運用を確保できる。

さて、本発明にあっては、報知禁止解除条件として、設備の構成、エラーの種類等に対応して、以下に示す様々な条件を設定することを可能としている。
そして、本発明に係る分散型発電設備は、管理会社、保守会社等が適切と考える報知解除条件の下に、設備の適切且つ無駄のない運用を図ることができる。

上記本発明の第１の特徴構成には、
前記運転停止状態から運転を再開する場合に、試運転を行う構成で、
前記報知禁止解除条件に、前記試運転が開始可能となっていること、又は前記試運転を開始したことを条件として含まれている。

本構成によれば、発電装置を備えた分散型発電設備においては、メンテナンスを行った場合、試運転工程を経て通常運転に入ることとなるが、このような試運転の開始（開始可能となっている、実際に開始した両方を含む）は、保守作業員によるメンテナンスの完了とみなしても差支えない場合が多い。
そこで、本構成によれば、試運転が開始可能となっている、実際に試運転を開始したことをメンテナンスの完了とみなして、通常の運転状態に戻ることができる。

本発明の第２の特徴構成は、前記〔共通構成〕に加えて、
前記報知禁止解除条件に、前記発電装置としての燃料電池に前記燃料を改質して供給する改質装置の昇温が確認されたことを含む、設備を構成する主要装置が安定的に動作する安定動作状態に入ったことを条件として含む点にある。

この種の分散型発電設備は、多数の機能装置を備えて構成さて、設備が運転に入る段階で、順次、主要装置が立ち上がってゆく。
そこで、設備を構成する主要装置、例えば、分散型発電設備が改質装置と燃料電池とを備えた設備である場合、これら主要な装置がその安定動作状態に入るということは、メンテナンス作業を良好に完了し、設備が発電動作に入ろうとしていることを意味し、保守作業員による補助をもはや必要としていない場合が多い。
そこで、本構成によれば、主要装置が安定動作状態に入ったことをメンテナンスの完了とみなして、通常の運転状態に戻ることができる。
ここで、前記設備を構成する主要装置が安定的に動作する安定動作状態に入ったことに、発電装置としての燃料電池に燃料を改質して供給する改質装置の昇温が確認されたことを含むことで、改質装置の昇温確認を保守作業員による補助をもはや必要としていない場合の一ケースのとし、このケースに良好に対応できる。

本発明の第３の特徴構成は、前記〔共通構成〕に加えて、
前記報知禁止解除条件に、エラー報知対象とされる補器の交換が完了し、前記発電装置としての燃料電池に前記燃料を改質して供給する改質装置の昇温が完了し、前記発電装置としての燃料電池が発電を開始したことを条件として含む点にある。

本構成にあっては、メンテナンスの実施に際して発電を停止した設備が発電を再開することをメンテナンスの完了とみなして、通常の運転状態に戻ることができる。
ここで、燃料電池が発電を開始したことは、分散型発電設備においてエラー報知対象となる様々の要因に対して、補器の交換が完了し、発電装置としての燃料電池に燃料を改質して供給する改質装置の昇温が完了していることを意味するため、発電の開始からエラー報知の対象が解消していることと推定し、通常の運転状態に戻ることができる。

今日、燃料電池としては、例えば比較的低温で作動するＰＥＦＣや比較的高温で作動するＳＯＦＣが良く知られているが、これら燃料電池の発電再開に要する時間は大きく異なっている。ＰＥＦＣの場合１時間程度であるが、ＳＯＦＣでは３時間を要する。
さらに、メンテナンスの完了まで保守作業員が現地に留まる必要があるとすると、後者の燃料電池の例では、かなりの長時間となり、保守作業員の時間に無駄が生じる。
そこで、例えば設置される燃料電池の種類に応じて、メンテナンスの完了と看做すタイミングを報知禁止解除条件を発電開始としたり、改質装置の着火確認とすることで、適切な運用形態を確保できる。

本発明の第４の特徴構成は、第１～第３何れかの特徴構成を備えた分散型発電設備において、
前記報知禁止解除条件に、
前記メンテナンスが必要とされる機器又は装置に関して機器又は装置の個別メンテナンスが完了したことを条件として含む点にある。

本構成は、主に個別機器又は装置に対するメンテナンスが必要とされている場合に対応する。そして、本構成によれば、実際に問題となっている機器又は装置のメンテナンスの完了した時点で設備に係るメンテナンスの完了とみなして、通常の運転状態に戻ることができる。

このような事情から、前記報知禁止解除条件として、複数の報知禁止解除条件から特定の報知禁止解除条件を選択設定可能に構成することも好ましい。

また、前記報知禁止解除条件に、前記発電装置の運転期間、累積発電量或いは設置期間によって異なる条件を含めておくと、発電装置の運転期間或は設置期間に基づいた適切な運用を図ることができる。
例えば、発電装置の運転期間が一年を過ぎた場合、発電設備は充分安定した運転（運転開始を含む）を行えるため、メンテナンス完了を比較的短時間とする甘い側の条件とすることが可能であるし、設置期間は長いが、その運転期間が短い等の何らかの事情がある場合、始動時の安定性も考慮して比較的厳しい側の条件（先に示した発電開始等）とすることもできる。運転期間には実際に発電を行っていない期間も含まれるが、機器のメンテナンスは実際の累積発電量に大きく依存するため、累積発電量を基準としてもよい。

本発明の第５の特徴構成は、
前記報知手段による前記管理サーバへのエラーの報知に連動して、前記運転停止手段が前記設備の運転を自動停止する点にある。

本発明において報知手段により報知されるエラーには、主には機器の故障に起因するエラーと、正常に作動している機器がそのメンテナンスの時期を迎え、作業員が現地に出向き作業を行う必要がある場合が含まれるが、前者のエラーの場合、エラー報知に伴って、運転停止手段が設備の運転を自動停止することにより、機器の損傷が進む等の問題を解消でき、信頼性を保つことができる。

本発明の第６の特徴構成は、
前記運転停止手段による運転停止において、設備が運転停止移行操作を経て運転停止される点にある。

分散型発電設備及びこれら発電設備を備えた発電システムでは、その運転停止に際して、機器、設備さらにはシステムを順次、所定の手順で停止することが必要とされるが、運転停止手段が働く運転停止操作において、所定の運転停止移行操作を経ることで良好に、発電設備を構成する機器、発電設備自体、さらには発電システムを停止できる。

発電システムの概略構成を示す図 分散型発電設備の概略構成を示す図 貯湯ユニットの概略構成を示す図 分散型発電設備を構成する設備制御部の詳細を示す図 分散型発電設備及び構成主要機器の動作と外部報知禁止及び許可の対応関係を示す説明図 管理サーバに記憶される分散型発電設備の過去ログの形態を示す図 外部報知許可期間Ｔｐと外部報知禁止期間Ｔｎとの関係を示す図

以下、図面に基づいて、本発明に係る分散型発電設備１０１を備えた発電システム１００に関して説明する。
図１にも示すように、この発電システム１００は、多数の分散型発電設備１０１と、これら多数の分散型発電設備１０１を統括管理する管理サーバ１０２、センターサーバ１０３、業者サーバ１０４とから、それら４者１０１、１０２、１０３、１０４をインターネットＩにより情報通信可能に接続して構築されている。

分散型発電設備１０１は、電力消費者１０の所在地（例えば、各家庭宅或は事業所で、これまで説明してきた現地）に各々設置され、図２に示すように、都市ガスといった燃料ｆ（ＣＨ_４）及び水道水といった水ｗの供給を受けて発電動作を実行する。
この実施形態では、発電装置として燃料電池Ｕ１ａを備えたものであり、燃料電池Ｕ１ａは燃料ｆの改質により得られる水素Ｈ_２及び水ｗの供給を受けるとともに、空気ａといった酸化剤を吸引して電力ｐを発生する。発生した電力ｐは、電力消費者１０が有する電力負荷１１に供給される。発生された電力ｐの余剰分は商用電力系統（図示省略）を経て売電可能とされるとともに、電力ｐが不足する場合は当該商用電力系統から買電することも可能となっている。

図１に戻って、各電力消費者１０の所在地には電力消費者端末１０１ａが備えられており、この端末１０１ａを使用して電力消費者１０が希望する分散型発電設備１０１の運転条件を指定する、さらには、インターネットＩを介して接続される各端末（図１に示す管理者端末１０２ａ、センター端末１０３ａ、業者端末１０４ａ等）と通信可能とされている。

管理サーバ１０２は、管理会社２０により直接管理されており、管理対象とする全ての分散型発電設備１０１からその運転に関連する情報が集積される。管理サーバ１０２内に記憶される情報の参照、入出力、修正等の操作は管理者端末１０２ａを介して行うことができる。

管理サーバ１０２における各分散型発電設備１０１の管理形態例を、図６に示した。
同図からも判明するように、この例では、分散型発電設備１０１を、その機種情報ｄ１、製造番号情報ｄ２、設置場所情報（住所）ｄ３、電力消費者情報（氏名）ｄ４、顧客番号情報ｄ５、機器状態情報ｄ６等で管理している。ここでは機器状態情報ｄ６として説明しているが、装置全体、設備全体も、その括りに従って、状態情報の管理対象となる。

機器状態情報ｄ６は、管理対象となる分散型発電設備１０１に発生した事象をタイムスタンプとともに記憶する情報データであり、所謂、過去ログである。
同図には、「エラー発生」「試運転開始」「改質バーナ着火」「発電開始」「発電中」等を示している。
「エラー発生」は、分散型発電設備１０１から管理サーバ１０２にエラーが報知されたことを示している。
機器状態情報ｄ６に関して、機器状態１、機器状態２と記載しているのは、メンテナンスが必要となるエラーに関して、その起点となる「エラー発生」と、実質的にメンテナンスを完了したと擬制してよい事象（「試運転開始」「改質バーナ着火」「発電開始」）を対応させて整理しているためである。

同図において、下から２段目に示す設備１０１は、「エラー発生」の後、何ら対応が採られていない、もしくは対応しているがメンテナンス中であることを示しており、最下段に示す設備１０１は、エラーが発生することなく、正常な発電運転を継続している状態（「発電中」）を示している。

図１に戻って、管理サーバ１０２は、インターネットＩを介して、センターサーバ１０３、業者サーバ１０４に接続されており、それらに備えられる端末１０３ａ，１０４ａからもアクセス可能とされている。従って、コールセンター３０の担当者、保守会社４０の担当者は、担当の分散型発電設備１０１に関連する現状及び過去の機器状態を的確に把握できる。

本発明では、分散型発電設備１０１に、その運転上障害となる故障等のエラーが発生した場合に、そのエラーを管理サーバ１０２に報知するが、原則として、この報知は、管理サーバ１０２に備えられる転送手段ｃ０により管理サーバ１０２からセンターサーバ１０３、業者サーバ１０４に転送される構成が採用されている。結果、コールセンター３０及び保守会社４０においても、管理会社２０が特定の分散型発電設備１０１に発生したエラーを把握すると同時に、エラーの発生を把握することができる。

コールセンター３０の主な業務は、電力消費者１０からの問い合わせに対する対応、エラーの発生に伴って必要となる作業手順の電力消費者１０への説明、保守会社４０との取り次ぎ等のサービス業務となる。

保守会社４０は、管理会社２０から個々の分散型発電設備１０１の保守委託を受ける業者であり、業者サーバ１０４を備える。エラーが発生した分散型発電設備１０１の保守業務を委託されると、保守会社４０では保守作業員１０４ｂが決定され、この保守作業員１０４ｂが電力消費者１０と連絡を取り合って、保守日時を決定し、その日に訪問して保守を行う形態で作業が進む。

以上の運用形態で、分散型発電設備１０１の現地での保守が始まることとなるが、以下、本実施形態が対象とする分散型発電設備１０１及びその制御部Ｕ１ｃ，Ｕ２ｃ、Ｃの構成について、図２、図３、図４を参照して説明する。

図２に、分散型発電設備１０１の構成例を模式的に示した。
同図に示すように、この例では、分散型発電設備１０１は、所謂、コジェネレーション設備（熱電併供給設備）とされており、燃料電池Ｕ１ａを備え、この燃料電池Ｕ１ａにより発電される電力ｐを電力消費者１０の電力負荷１１に供給可能に構成されるとともに、発電に伴って発生する熱を湯の形態で回収することで、湯を給湯・暖房・風呂追焚き等の所定の熱利用に用いることができる。
分散型発電設備１０１を、家庭に設置する場合は、発電電力で家庭内の電力消費を賄うとともに、生成される湯を、給湯・暖房・風呂追焚き等の用に供することとなる。

この例では、分散型発電設備１０１は発電ユニットＵ１と貯湯ユニットＵ２とを備えて構成され、発電ユニットＵ１は内部に燃料電池Ｕ１ａを備え、燃料ｆ及び水ｗの供給を受けて電力ｐを発生する。そして、燃料電池Ｕ１ａで発生する熱は、湯として回収される。
貯湯ユニットＵ２は、その主要な装置として貯湯タンクＵ２ａを備えて構成され、発電ユニットＵ１からその排熱を湯として回収するとともに、貯湯タンクＵ２ａに貯められた湯を、その湯を給湯等の用に供する。

各ユニットＵ１，Ｕ２は、それぞれユニット独自の制御部（発電ユニット制御部Ｕ１ｃ、貯湯ユニット制御部Ｕ２ｃ）を備えて構成されるとともに、これら制御部Ｕ１ｃ，Ｕ２ｃからの情報に従って、必要に応じて外部（具体的には、先に説明した管理サーバ１０２）に所定の情報を報知する設備制御部Ｃを備えている。ユニットＵ１，Ｕ２間の通信が確立しているかどうかも設備制御部Ｃにより管理されている。所定の情報には、管理サーバ１０２にログ形態で記憶される機器状態情報ｄ６が含まれる。この機器状態情報ｄ６には、設備１０１に故障（設備１０１の運転に関して障害となるエラーの一種）が発生した場合に報知されるエラー及びこのエラーに対する処理が完了した場合の機器状態が含まれる。

発電ユニットＵ１
発電ユニットＵ１を構成する主要な機器は、燃料電池Ｕ１ａ、改質装置Ｕ１ｂ、熱回収装置Ｕ１ｄ、電力変換装置Ｕ１ｅである。

改質装置Ｕ１ｂは、この例では燃料ｆとしての都市ガスと水ｗとの供給を受けて、都市ガスの主成分であるメタン（ＣＨ_４）から水蒸気改質により水素（Ｈ_２）を生成する。改質反応は所定の高温域で起こる反応であるため、改質装置Ｕ１ｂには燃料ｆを燃焼させで、改質部ｂ２を昇温する改質用バーナｂ１を備えている。改質装置Ｕ１ｂには、この改質用バーナｂ１の着火を確認するための着火センサｓ１が備えられるとともに、改質部ｂ２の昇温上体を確認するための温度センサｓ２も備えられている。

燃料電池Ｕ１ａは、改質装置Ｕ１ｂから水素の供給を受けるとともに、酸化剤としての空気ａを受け入れて公知の電池反応により電力ｐを発生する。発電に伴い水が生成されるが、生成した水は所定の図示しない水処理回路を経て、再利用できるように構成されている。この回路には、水の循環に供するポンプが設けられる。

電力変換装置Ｕ１ｅは、燃料電池Ｕ１ａにより発生される電力ｐを交流に変換し出力する。

熱回収装置Ｕ１ｄは、燃料電池Ｕ１ａにより発生する排熱を、貯湯ユニットＵ２から送られてくる水ｗに受熱させ、湯として回収する。従って、図３にも示すように、この熱回収装置Ｕ１ｄは、燃料電池Ｕ１ａから熱を回収する発電ユニット側回収用循環路Ｌ１に備えられる給熱側熱交換部Ｌ１ａと、当該給熱側熱交換部Ｌ１ａと熱交換可能に構成される受熱側熱交換部Ｌ２ａと貯湯タンクＵ２ａとの間に設けられた貯湯ユニット側回収用循環路Ｌ２を備えている。これら循環路Ｌ１，Ｌ２にも、循環量を検出する流量センサｓ４、温度センサｓ５が設けられるとともに、循環用ポンプＰがそれぞれ設けられている。図３に、貯湯ユニット側回収用循環路Ｌ２に設けられるもののみを示した。

図示するように、貯湯ユニット側回収用循環路Ｌ２は、貯湯タンクＵ２ａの下部から比較的低温の水ｗを引き出し、受熱側熱交換部Ｌ２ａで受熱後、貯湯タンクＵ２ａの上部に比較的高温の水ｗ（湯）を戻す循環回路である。

貯湯ユニットＵ２は貯湯タンクＵ２ａを中核として構成されており、この貯湯タンクＵ２ａに熱回収装置Ｕ１ｄから回収された熱を湯の形態で貯めることができる。
一方、図２に模式的に示すように、この貯湯タンクＵ２ａの上部から湯を払い出し可能に構成され、給湯、暖房、さらには追焚き等の熱利用の用に供することができる。

図３は、貯湯ユニットＵ２の具体的構成例を回路線図で示したものであり、貯湯タンクＵ２ａから湯の払い出しを行って給湯の用に供するほか、湯の循環回路に設けられた熱交換器Ｕ２ｄを利用して、所定の熱利用先（追焚き・暖房）で熱を利用することが可能に構成されている。

これらの運転目的から、貯湯ユニットＵ２にも循環用のポンプＰ、弁Ｖ１、Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４、所定部位の水温（湯温）を検出するための温度センサｓ５、ｓ７が備えられるとともに、その回路を流れる水量を検出するための流量センサｓ６等が設けられている。従って、これら機器及び装置が本発明における補機となり、メンテナンスの対象となる。
以上が、分散型発電設備１０１のハード側の構成の概要である。

以下、本発明の特徴に関わる構成に関して、図４、図５を参照して説明する。
図４は、分散型発電設備１０１を統括的に制御する設備制御部Ｃを示しており、内部に記載された「手段」は、本発明に関連する所定の機能を果たす目的で、コンピュータとそれに収納されるソフトウエア及び関連機器で構築される所定の機能手段部である（図１に示す転送手段ｃ０において同じ）。

一方、図５は、横軸を時間とし、故障の発生に伴って発電が停止される（この事象に伴いエラーの報知が行われる）ときから発電再開までに分散型発電設備１０１に発生する事象を経時的に示すととともに、事象のタイムチャートの下に、本発明における報知禁止解除条件が異なる代表的な各ケースに関して、外部報知許可期間Ｔｐと外部報知禁止期間Ｔｎとの関係を示したものである。

事象のタイムチャートは「設備全体」に関連する事象と、「改質装置」に関する事象とを別に記載している。
「設備全体」に関連する事象としては、メンテナンスモード、ユニット間通信チェック、初期動作セルフチェック、試運転開始、改質水注入、カソード空気投入、発電開始、定格出力等を示した。ここで、改質水注入は、改質装置Ｕ１ｂにも関連するが、発電開始の目的でカソード空気投入と対となるため、「設備全体」側に記載した。
「改質装置」に関連する事象としては、改質用バーナｂ１に対する燃料投入のための燃料弁開、着火、昇温ヒータ作動、昇温確認等がある。

図４に示すように、設備制御部Ｃには、機能手段として、運転停止手段ｃ１、報知手段ｃ２、外部報知禁止手段ｃ３及び外部報知許可手段ｃ４が備えられている。

設備１０１に何らかの故障が発生した場合の各機能手段ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４の働きに関して説明すると、運転停止手段ｃ１は、故障（エラーの一種）の発生に伴って設備１０１の運転を停止する。本発明にあっては、設備１０１の運転停止は、運転停止移行操作を経た停止となる（図７参照）。この運転停止移行操作は、設備１０１を完全停止する場合に必須となる操作であり、本発明では、運転停止状態に、この操作期間が含められる。ここで、運転停止移行操作においては、発電設備において、外部への電力の供給を停止して、機器が降温操作される等の状態を意味する。

発電に関連する主要装置における運転停止としては、改質装置Ｕ１ｂの停止、燃料電池Ｕ１ａの停止を伴い、燃料電池Ｕ１ａから電力消費側への電力ｐの供給が停止される。従って、改質装置Ｕ１ｂでは、燃料ｆ及び水ｗの受入が停止され、改質部ｂ２の温度は常温まで低下する。一方、燃料電池Ｕ１ａに関しても、同様であり、改質装置Ｕ１ｂからの水素の受入、空気ａの受入を停止し、常温まで降温することとなる。結果、熱回収装置Ｕ１ｄを使用しての排熱回収も停止する。
熱利用に関連する機能部位における運転停止は、この排熱回収機能の停止となる。

報知手段ｃ２は、故障の検知に伴い、この事象をエラーとして管理サーバ１０２に報知する。このエラーの報知を管理サーバ１０２が受信することで、転送手段ｃ０が働き、エラーが転送され、エラーの報知を行った分散型発電設備１０１が故障状態にあることが、管理会社２０、コールセンター３０及び保守会社４０で共通認識される。

外部報知禁止手段ｃ３は、運転停止手段ｃ１による設備１０１の運転停止状態において、報知手段ｃ２による外部報知を禁止する。即ち、設備１０１が、一旦運転停止状態に入ると、これまで報知手段ｃ２によりエラーとして報知されてきた事象が発生しても、外部報知禁止手段ｃ３が、報知手段ｃ２にオーバーライドする形態で働き、エラーが報知されることはない。

図５においてこの期間を外部報知禁止期間Ｔｎと記載している。対して、外部報知を許可している期間を外部報知許可期間Ｔｐとしている。
さらに、図７に、これら外部報知禁止期間Ｔｎと外部報知許可期間Ｔｐとの関係を示した。各期間Ｔｎ、Ｔｐの意味はこれまで説明したとおりであるが、図７（ａ）に示すように、故障に伴ってエラーの報知がなされた場合は、外部報知許可期間Ｔｐにあった分散型発電設備１０１はエラーの報知とともに外部報知禁止期間Ｔｎに入り、所定の報知禁止解除条件が充足された後、外部報知許可期間Ｔｐに戻る。一方、図７（ｂ）に示すように、例えば特定の補機に関してメンテナンス期間が到来する等に伴って、これをエラーとして報知した場合は、外部報知許可期間Ｔｐにあった分散型発電設備１０１はエラーの報知に拘わらず運転を続け、保守作業員が分散型発電設備１０１を訪れて設備１０１を停止した時点で外部報知禁止期間Ｔｎに入り、所定の報知禁止解除条件が充足された後、外部報知許可期間Ｔｐに戻ることとなる。

外部報知許可手段ｃ４は、設備１０１が運転停止状態にあり、報知手段ｃ２に対して外部報知禁止手段ｃ３が働き外部報知が禁止されている状態で、メンテナンスの完了に伴い、予め設定された報知禁止解除条件が満たされた場合に、外部報知禁止手段ｃ３による報知禁止を解除し、報知手段ｃ２による外部報知を許可する。
即ち、この外部報知許可手段ｃ４が備えられることで、外部報知禁止手段ｃ３による外部報知禁止が解消されるが、本発明に係る分散型発電設備１０１は、この解消条件として、機器（装置・設備）に関連した様々な報知禁止解除条件を設定できるように構成されている。

この分散型発電設備１０１では、報知禁止解除条件として、複数の報知禁止解除条件から特定の報知禁止解除条件を選択設定可能に構成されている。
即ち、上述様々なタイミングで報知禁止解除を可能としている。
そこで、図４に示すように、分散型発電設備１０１の設備制御部Ｃに付属する形態で、様々な報知禁止解除条件を記憶したデータベースＤＢが備えられ、管理会社２０或いは保守会社４０の管理意図に従って、各分散型発電設備１０１に適した報知禁止解除条件を選択設定する運用が可能となっている。

以下、図５に基づいて、この報知禁止解除条件に関して説明する。
この図は、先に説明したように、横軸を時間とし、故障（エラーの報知）から発電再開に到るまでの間に分散型発電設備１０１に発生する事象を経時的に示したものである。

分散型発電設備全体に関わる事象に関しては、報知禁止解除条件として、ケース１～３を例示的に示した。

改質装置Ｕ１ｂに関わる事象に関しても、同じく、報知禁止解除条件として、ケース４，ケース５を例示的に示した。

分散型発電設備１０１が発電を再開したことを報知禁止解除条件とするのが、ケース６である。

補機の交換を要するケースがケース７（７－１、７－２）である。
図５では、後に示すように、補機が故障して停止される場合（ケース７－１）と、補機のメンテナンス期間が到来することをエラーとして報知し、その後実際に保守作業員１０４ｂが現地を訪問してメンテナンスである補機交換を行う場合（ケース７－２）とを記載している。

以下、順に説明する。
分散型発電設備全体に関係する報知禁止解除条件
図５の上部のタイムチャートで示すように、発電状態にある分散型発電設備１０１は、故障の発生に伴い、運転停止手段ｃ１の働きにより設備１０１を停止（発電を停止）するとともに、報知手段ｃ２が働き、管理サーバ１０２にエラーを報知する。

設備１０１の停止は、これまで説明した管理会社２０での故障原因の究明、コールセンター３０、電力消費者１０、保守会社４０との間の遣り取りを伴い、保守日時の調整が行われ、保守作業員１０４ｂが分散型発電設備１０１の設置される現地に赴くこととなる。

現地での保守作業は、２段目のタイムチャートに示すように、原則として、メンテナンスモード、初期動作セルフチェック、ユニット間通信チェック、試運転、発電の順に進む。

ここで、メンテナンスモードは補機を単独で動作可能とするモードであり、補機の交換・再起動・確認・エラーリセットを経て、このモードが終了する（ケース１及びケース７参照）。

初期動作セルフチェックは、試運転に入るに際して、設備１０１の起動前に行われるチェックであり、電源投入・通電状態の確認、各種補機の単時間駆動を自動確認するために行うチェックである。
ユニット間通信チェックは、発電ユニットＵ１と貯湯ユニットＵ２との間で通信が正常に行われているかを確認するためのチェックである。

その後、試運転が開始され発電・貯湯を実際に行うこととなるが、燃料電池ユニットＵ１側では、改質装置Ｕ１ｂによる改質、燃料電池Ｕ１ａへの改質後燃料の供給、発電、電力の出力の順に進む。

この改質装置Ｕ１ｂの運転は、図５中段に、そのタイムチャートで示すように、装置Ｕ１ｂに燃料ｆ及び水ｗを受入れ、改質用バーナｂ１を着火・燃焼させて水蒸気を発生するとともに、改質に必要な温度に改質部ｂ２を昇温することとなる。

以下、図５において影付けで示す外部報知禁止期間Ｔｎについて、それぞれ説明する。
後述するケース７－２を除いて、外部報知禁止手段ｃ３が働き外部へのエラーの報知が禁止されるタイミングは、故障発生し、エラーを管理サーバ１０２に報知した後のタイミングとして全てのケースで同一としている。

報知禁止解除条件 ケース１
この解除条件は、設備１０１に備えられる単独動作可能機器（これまで説明してきた補機）を単独で動作させるメンテナンスモードが解除されたことを条件とする。

報知禁止解除条件 ケース２
この解除条件は、初期動作セルフチェックが完了したことを条件とする。
この初期動作セルフチェックの完了は、試運転が開始可能となっていることの一例である。

報知禁止解除条件 ケース３
この解除条件は、試運転を開始したことを条件とする。

報知禁止解除条件 ケース４
この解除条件は、改質装置Ｕ１ｂに備えられる改質用バーナｂ１の着火を確認したことを条件とする。

報知禁止解除条件 ケース５
この解除条件は、改質装置Ｕ１ｂが所定温度まで昇温したことを条件とする。
改質装置Ｕ１ｂの昇温確認は、主要装置が安定動作状態に入ったことの一例である。

報知禁止解除条件 ケース６
この解除条件は、発電装置としての燃料電池Ｕ１ａが発電を開始したことを条件とする。

報知禁止解除条件 ケース７
この解除条件は、設備１０１に備えられ交換が必要とされる交換必要機器（補機等）の交換を完了し、当該交換に伴うリセット操作が行われたことを条件とする。

このケースにおいて、補機が故障して停止される場合（ケース ７－１）には、故障発生（エラーの報知）から補機交換を完了しエラーリセットされるまでが、外部報知禁止期間Ｔｎとなる。このケース７－１は、先に図７（ａ）で説明した状況である。
一方、補機のメンテナンス期間が到来するとエラーとして報知されるが、この場合（ケース ７－２）は、実際に保守作業員１０４ｂが現地を訪問して補機交換を行うに際して、補機交換開始から当該補機に関するエラーリセットまでが外部報知禁止期間Ｔｎとなる。先に図７（ｂ）で説明した状況である。

図６に示す設備１０１の運転状態では、上から順に、ケース３、ケース４、ケース６がそれぞれ対応する。図６に示す４段目の運転状態では、エラーが発生してはいるが、まだメンテナンスが完了していないため、設備１０１は外部報知禁止期間Ｔｎ内にあることとなる。
一方、最下段に記載の運転状態では、正常に発電が継続されているため、設備１０１は外部報知許可期間Ｔｐ内とされる。

〔別実施形態〕
（１）上記の実施形態では、エラーが故障に起因する場合について主に説明したが、エラーは故障に限定されるものではない。正常な運転において障害となり、設備１０１を停止してのメンテナンスが必要となる事象が含まれ、先にも説明したように、保守作業員１０４ｂによる誤ったメンテナンス処理、不完全な作業等が含まれる。

（２）さらに、先のケース７で示したように、機器・装置等が正常な状態の設備１０１であるが、定期メンテナンスの期間が到来する等を報知するためのエラーの報知があり、保守作業員１０４ｂが現地を訪問して設備１０１を停止してメンテナンスを行う必要がある場合も、エラーに含まれる。このような定期メンテナンスに際しては、現地に着いた保守作業員１０４ｂが設備１０１を停止するため、この設備停止操作において操作される機器が運転停止手段ｃ１となる。

（３）上記の実施形態では、コールセンター３０が発電システム１００に設けられている例を示したが、必ずしも設けられている必要はない。

（４）上記の実施形態では、設備１０１が複数のユニットＵ１，Ｕ２で構成されている例を示したが、分散型発電設備１０１が単数のユニット構成とされているものであってもいっこうに差し支えない。

（５）上記の実施形態では、図５に示したケース１～７に基づいて、外部報知禁止期間Ｔｎの開始を、故障の発生を伴ったエラーを管理サーバ１０２に報知した後のタイミングとしたが、エラー報知後、分散型発電設備１０１が冷却工程を経る等して待機状態になったタイミングや、現地にて保守作業員がメンテナンス作業を開始することを設備に入力したタイミングとする等、適宜変更可能である。

（６）報知禁止解除条件は、これまで説明してきた例に限定されるものではなく、メンテナンスが必要とされる機器又は装置に関して、それら機器又は装置の個別メンテナンスが完了したことを条件としても良いし、試運転が開始可能となっていること、又は前記試運転を開始したことを条件としても良い。さらに、設備１０１を構成する主要装置が安定的に動作する安定動作状態に入ったことを条件として含んでも良い。

１０ 電力消費者
２０ 管理会社
１００ 発電システム
１０１ 分散型発電設備
１０２ 管理サーバ
Ｕ１ａ 燃料電池（発電装置）
ｃ０ 転送手段
ｃ１ 運転停止手段
ｃ２ 報知手段
ｃ３ 外部報知禁止手段
ｃ４ 外部報知許可手段
ｆ 燃料

Claims (6)

1. 燃料の供給を受けて発電する発電装置を備えるとともに、前記発電装置により発電した電力を電力消費者に供給可能に構成され、
   設備にメンテナンスが必要となった場合に、管理サーバにエラーを報知する報知手段と、メンテナンスを実施するに際して設備の運転を停止する運転停止手段とを備えた分散型発電設備であって、
   前記運転停止手段による設備の運転停止状態において、前記報知手段による報知を禁止する外部報知禁止手段を備えるとともに、
   前記メンテナンスの完了に伴い予め設定された報知禁止解除条件が満たされた場合に、
   前記外部報知禁止手段による報知禁止を解除し、前記報知手段による報知を許可する外部報知許可手段を備え、
   前記運転停止状態から運転を再開する場合に、試運転を行う構成で、
   前記報知禁止解除条件に、前記試運転が開始可能となっていること、又は前記試運転を開始したことを条件として含む分散型発電設備。
2. 燃料の供給を受けて発電する発電装置を備えるとともに、前記発電装置により発電した電力を電力消費者に供給可能に構成され、
   設備にメンテナンスが必要となった場合に、管理サーバにエラーを報知する報知手段と、メンテナンスを実施するに際して設備の運転を停止する運転停止手段とを備えた分散型発電設備であって、
   前記運転停止手段による設備の運転停止状態において、前記報知手段による報知を禁止する外部報知禁止手段を備えるとともに、
   前記メンテナンスの完了に伴い予め設定された報知禁止解除条件が満たされた場合に、
   前記外部報知禁止手段による報知禁止を解除し、前記報知手段による報知を許可する外部報知許可手段を備え、
   前記報知禁止解除条件に、前記発電装置としての燃料電池に前記燃料を改質して供給する改質装置の昇温が確認されたことを含む、設備を構成する主要装置が安定的に動作する安定動作状態に入ったことを条件として含む分散型発電設備。
3. 燃料の供給を受けて発電する発電装置を備えるとともに、前記発電装置により発電した電力を電力消費者に供給可能に構成され、
   設備にメンテナンスが必要となった場合に、管理サーバにエラーを報知する報知手段と、メンテナンスを実施するに際して設備の運転を停止する運転停止手段とを備えた分散型発電設備であって、
   前記運転停止手段による設備の運転停止状態において、前記報知手段による報知を禁止する外部報知禁止手段を備えるとともに、
   前記メンテナンスの完了に伴い予め設定された報知禁止解除条件が満たされた場合に、
   前記外部報知禁止手段による報知禁止を解除し、前記報知手段による報知を許可する外部報知許可手段を備え、
   前記報知禁止解除条件に、エラー報知対象とされる補器の交換が完了し、前記発電装置としての燃料電池に前記燃料を改質して供給する改質装置の昇温が完了し、前記発電装置としての燃料電池が発電を開始したことを条件として含む分散型発電設備。
4. 前記報知禁止解除条件に、前記メンテナンスが必要とされる機器又は装置に関して機器又は装置の個別メンテナンスが完了したことを条件として含む請求項１～３の何れか一項記載の分散型発電設備。
5. 前記報知手段による前記管理サーバへのエラーの報知に連動して、前記運転停止手段が前記設備の運転を自動停止する請求項１～４の何れか一項記載の分散型発電設備。
6. 前記運転停止手段による運転停止において、前記設備が運転停止移行操作を経て運転停止される請求項１～５の何れか一項記載の分散型発電設備。

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