JPH08186931A - コージェネレーションシステム - Google Patents

コージェネレーションシステム

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JPH08186931A
JPH08186931A JP6340592A JP34059294A JPH08186931A JP H08186931 A JPH08186931 A JP H08186931A JP 6340592 A JP6340592 A JP 6340592A JP 34059294 A JP34059294 A JP 34059294A JP H08186931 A JPH08186931 A JP H08186931A
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JP
Japan
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power
power generation
generation device
fuel
generator
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Pending
Application number
JP6340592A
Other languages
English (en)
Inventor
Tokuichi Yokoyama
篤一 横山
Tomohide Machida
智英 町田
Masayuki Gondaira
正幸 權平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
Priority to JP6340592A priority Critical patent/JPH08186931A/ja
Publication of JPH08186931A publication Critical patent/JPH08186931A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 エネルギーを有効的に利用する。 【構成】 電力負荷11≦燃料使用する発電装置9の最
大発電量、かつ熱負荷13<燃料使用発電装置からの回
収排熱量、かつ電力負荷≦太陽光発電装置1の発電電力
量の時、太陽光発電電力を電力負荷に供給し、その余剰
電力は商用電源5に逆潮流し、電力負荷≦燃料使用発電
の最大発電量、かつ熱負荷<燃料を使用発電からの回収
排熱量、かつ太陽光発電電力量<電力負荷≦燃料使用発
電の最大発電量の時、太陽光発電電力と商用電源からの
電力を電力負荷に供給し、電力負荷≦燃料使用発電の最
大発電量、かつ熱負荷≧燃料を使用発電からの回収排熱
量の時、燃料使用発電による電力を電力負荷に供給し、
太陽光発電電力はすべて商用電源に逆潮流し、燃料使用
発電から回収した排熱はすべて熱負荷に供給し、電力負
荷>燃料使用発電の最大発電量の時、太陽光発電電力と
商用電源からの電力を分電盤7を介して電力負荷に供給
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コージェネレーション
システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】いわゆるコージェネレーションシステム
は、エネルギー需要家毎に発電設備を設置して、電力エ
ネルギーと熱エネルギーを取り出すもので、近年その省
エネルギー性等が注目されている。省エネルギー性に注
目したコージェネレーションシステムの運転方法、また
コージェネレーションシステム自体として特開平06−
86463号公報に開示されている技術があり、図7に
示すように、商用電力と太陽光発電を含む自家発電とを
組み合わせているものがある。それによると、発電所か
ら受電設備107で受けた電力と少なくとも燃料受入装
置109で受け入れた燃料によって発電するとともに温
熱を発生する系内発電装置105で発電した電力を系統
連系して電力消費設備101に供給するとともに、系内
発電装置105で発生した温熱を温熱消費設備103に
供給するエネルギー供給システムにおいて、電力消費設
備101及び温熱消費設備103等で要求されるエネル
ギー需要量に対して式y=a×L+b×M+c×N
(a、b、cは全て同時に0にはならず、a≧0、b≧
0、c≧0の係数である)が最小となる系内発電装置1
05の稼働量を稼働量演算手段で演算し、その稼働量を
満たすように制御手段で系内発電装置105を制御し、
エネルギー需要者の負担すべき価格(L)、一次エネル
ギー消費量(M)及び環境汚染物質排出量(N)をそれ
ぞれの面において最適な状態になるようにエネルギーを
供給し、かつ系内発電装置105の発電量が電力需要量
より多いときに系内発電装置105から発生する電力の
一部を逆潮流する手段を有し、かつ電力消費設備101
に太陽電池を接続することによって受電設備107に受
け入れる電力量及び系内発電装置105で得るべき電力
量を可及的に減少できる、としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
エネルギー供給システムを一般家庭等の比較的小規模な
エネルギー需要家に適用することを考え、本発明の出願
日における電力供給の法律や制度を勘案した場合、系内
発電装置105としてエンジンやタービンなどの回転機
器を用い、かつ太陽光発電を接続する場合、逆潮流を考
えると、商用電力側の電力の買い取り価格が異なり、単
純に電力消費設備101に太陽電池を接続するだけで逆
潮流を行うことは現実的ではなく、また、小規模なエネ
ルギー需要家でいわゆる低圧における商用電力との連系
では、太陽電池や燃料電池の直流発電設備を逆変換装置
を用いて交流に変換した上で連系させることは認められ
ているものの、50kW以下の回転機器による交流発電
装置の連系については例えば(社)日本電気協会編「分
散型電源系統連系技術指針」(JEAG9701−19
93)のような系統連系の技術的な指針を記載したもの
の中には記載がなく、従来技術の連系の可否は不明確で
あるという問題点があった。
【0004】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、エネルギーの需要
者、供給者双方の見地から、エネルギーを有効利用する
ことができるコージェネレーションシステムを提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明は、商用電源と、太陽光発電装置と、燃料
を使用する発電装置と、を有し、前記太陽光発電装置と
前記商用電源が系統連系されており、前記燃料を使用す
る発電装置が前記太陽光発電装置と前記商用電源の系統
とは分離されており、前記燃料を使用する発電装置の排
熱回収により熱負荷を賄えるコージェネレーションシス
テムにおいて、エネルギー需要家の電力負荷≦燃料を使
用する発電装置の最大発電量、かつ燃料を使用する発電
装置の発電電力をエネルギー需要家の電力負荷に供給す
るとしたときにエネルギー需要家の熱負荷<燃料を使用
する発電装置からの回収排熱量になり、かつエネルギー
需要家の電力負荷≦太陽光発電装置の発電電力量の場
合、前記太陽光発電装置で発電される電力を前記エネル
ギー需要家の電力負荷に供給し、前記太陽光発電装置で
発電される電力が余剰する場合、余剰電力を前記商用電
源に逆潮流し、エネルギー需要家の電力負荷≦燃料を使
用する発電装置の最大発電量、かつ燃料を使用する発電
装置の発電電力をエネルギー需要家の電力負荷に供給す
るとしたときにエネルギー需要家の熱負荷<燃料を使用
する発電装置からの回収排熱量になり、かつ太陽光発電
装置の発電電力量<エネルギー需要家の電力負荷≦燃料
を使用する発電装置の最大発電量の場合、前記太陽光発
電装置で発電される電力と前記商用電源からの電力を前
記エネルギー需要家の電力負荷に供給し、エネルギー需
要家の電力負荷≦燃料を使用する発電装置の最大発電
量、かつ燃料を使用する発電装置の発電電力をエネルギ
ー需要家の電力負荷に供給するとしたときにエネルギー
需要家の熱負荷≧燃料を使用する発電装置からの回収排
熱量になる場合、前記燃料を使用する発電装置を稼働
し、前記燃料を使用する発電装置で発電される電力を前
記エネルギー需要家の電力負荷に供給し、前記太陽光発
電装置で発電される電力はすべて前記商用電源に逆潮流
し、前記燃料を使用する発電装置から回収される排熱は
すべて前記エネルギー需要家の熱負荷に供給し、エネル
ギー需要家の電力負荷>燃料を使用する発電装置の最大
発電量の場合、前記太陽光発電装置で発電される電力と
前記商用電源からの電力を前記エネルギー需要家の電力
負荷に供給することを特徴とするコージェネレーション
システムである。
【0006】
【作用】本発明は、商用電力と太陽光発電と燃料を使用
する発電装置の3種類の電力源を組み合わせて利用する
ことで、電力発生量が天候に左右されやすい太陽光発電
装置の欠点を補い、エネルギー需要家の電力負荷に見合
った電力エネルギーを最適な電力源から供給し、かつエ
ネルギー需要家の電力負荷の少ないときには太陽光発電
の余剰電力を商用側に逆潮流することで商用電力のピー
クカットに未利用エネルギーの利用で貢献することがで
き、また燃料を利用する発電装置が稼働する場合は発電
装置から発生する熱を回収して暖房や給湯に利用するこ
とが可能なためエネルギーの総合的な有効利用が可能と
なる。
【0007】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。図1〜図4は、本発明の1実施例に係るコ
ージェネレーションシステムの概略構成図である。図1
〜図4に示されるように、太陽光発電装置1はインバー
タ3に接続される。インバ−タ3には商用電源5と端子
17が接続される。分電盤7に接続されたスイッチ15
は、インバータ3側の端子17と燃料を使用する発電装
置9側の端子19を切り換える。分電盤7はエネルギー
需要家の電力負荷11に接続される。燃料を使用する発
電装置9が駆動された場合、その排熱が貯湯槽12に蓄
熱されたのちエネルギー需要家の熱負荷13に供給され
る。
【0008】太陽光発電装置1は、光エネルギーを電気
エネルギーに変換する。インバータ3は太陽光発電装置
1で発生した直流電力を交流電力に変換する。商用電源
5は電力会社等から有償で供給される電力源である。分
電盤7はエネルギー需要家内の負荷へ電力を分岐して供
給するためのものである。燃料を使用する発電装置9は
ガスエンジン、ガスタービンの場合、都市ガス等の気体
燃料を燃焼させて回転力を得て、得られた回転力で直流
あるいは交流の発電機を回転させて電気エネルギー得る
ものである。ディーゼルエンジンでは燃料が軽油等の液
体燃料となる他はガスエンジンと同様である。貯湯槽1
2は燃料を使用する発電装置9から回収した排熱を蓄熱
し、熱負荷13に供給するためのものである。
【0009】次に本実施例の動作を説明する。図1に示
されるように、電力負荷11≦燃料を使用する発電装置
9の最大発電量、かつ燃料を使用する発電装置9の発電
電力を電力負荷11に供給するとしたときに熱負荷13
<燃料を使用する発電装置9からの回収排熱量になり、
かつ電力負荷11≦太陽光発電装置1の発電電力量の場
合、スイッチ15はインバータ3側の端子17に接続さ
れ、燃料を使用する発電装置9はその運転を停止する。
太陽光発電装置1によって発電された電力はインバ−タ
3で交流電力に変換され、交流電力は分電盤7を介して
電力負荷11に供給される。太陽光発電装置1によって
発電された電力が余剰する場合、余剰電力は商用電源5
に逆潮流される。
【0010】また図2に示されるように、電力負荷11
≦燃料を使用する発電装置9の最大発電量、かつ燃料を
使用する発電装置9の発電電力を電力負荷11に供給す
るとしたときに熱負荷13<燃料を使用する発電装置9
からの回収排熱量になり、かつ太陽光発電装置1の発電
電力量<電力負荷11≦燃料を使用する発電装置9の最
大発電量の場合、スイッチ15はインバータ3側の端子
17に接続され、燃料を使用する発電装置9はその運転
を停止する。太陽光発電装置1によって発電された電力
と商用電源5からの電力は分電盤7を介して電力負荷1
1に供給される。
【0011】また図3に示されるように、電力負荷11
≦燃料を使用する発電装置9の最大発電量、かつ燃料を
使用する発電装置9の発電電力を電力負荷11に供給す
るとしたときに熱負荷13≧燃料を使用する発電装置9
からの回収排熱量の場合、スイッチ15は燃料を使用す
る発電装置9側の端子19に接続され、燃料を使用する
発電装置9を運転する。燃料を使用する発電装置9にっ
て発電された電力は分電盤7を介して電力負荷11に供
給され、太陽光発電装置1で発電された電力はすべて商
用電源5に逆潮流される。燃料を使用する発電装置9か
ら回収した排熱は貯湯槽12に蓄熱されたのちすべて熱
負荷13に供給される。
【0012】また図4に示されるように、電力負荷11
>燃料を使用する発電装置9の最大発電量の場合、スイ
ッチ15はインバータ3側の端子17に接続され、燃料
を使用する発電装置9はその運転を停止する。太陽光発
電装置1によって発電された電力と商用電源5からの電
力は分電盤7を介して電力負荷11に供給される。
【0013】このように本実施例によれば、太陽光発電
装置1の余剰電力を商用電源5に逆潮流することで、ま
た商用電源5からの電力供給は、燃料を使用する発電装
置9を使用しない場合、例えば電力負荷11が燃料を使
用する発電装置9の最大発電量より大きいときや定期点
検時などに限られるので電力会社の電力供給量の平準化
やピークカットに貢献できる。また、余剰電力を商用電
源5に逆潮流する場合は、電力供給系統から燃料を使用
する発電装置9を切り離しているので、前述した「分散
型電源系統連系技術指針」に記載されているか否かに関
わらず系統連系、逆潮流が可能である。また、燃料を使
用する発電装置9の容量を適当に定めることで、太陽光
発電装置1の発電設備量を小さくでき、太陽光発電装置
1の太陽光パネル設置面積が減少することで設置の制約
が少なくなる利点も有する。更に、燃料を使用する発電
装置9の回収排熱はすべて熱負荷13で利用され、全体
としてのエネルギーの利用効率を高めることができる。
【0014】また、図5に示されるように、燃料を使用
する発電装置9に熱交換器18を接続し、燃料を使用す
る発電装置9が稼働している際に燃料を使用する発電装
置9が発生する熱を、例えばガスエンジンであればガス
エンジン冷却水で回収して取り出し、熱交換器18を介
して市水と熱交換することによって温水を得ることがで
き、さらにエネルギーの有効利用がはかれる。
【0015】また、図6に示されるように、燃料を使用
する発電装置9に熱交換器18を介して排熱利用機器1
9を接続し、燃料を使用する発電装置9が稼働している
際は、燃料を使用する発電装置9で発生する熱を熱交換
器18を通して、排熱利用機器19、例えば床暖房に利
用したり、排熱投入型の吸収式冷凍機に利用することが
できる。
【0016】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、エネルギーの需要者、供給者双方の見地から、よ
りエネルギーを有効利用することができ、有効利用する
ことで一次エネルギーの消費を削減することができ、環
境保全、省エネルギーに貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の1実施例に係るコージェネレーショ
ンシステムの概略構成図
【図2】 本発明の1実施例に係るコージェネレーショ
ンシステムの概略構成図
【図3】 本発明の1実施例に係るコージェネレーショ
ンシステムの概略構成図
【図4】 本発明の1実施例に係るコージェネレーショ
ンシステムの概略構成図
【図5】 本発明の他の実施例に係るコージェネレーシ
ョンシステムの概略構成図
【図6】 本発明の他の実施例に係るコージェネレーシ
ョンシステムの概略構成図
【図7】 従来のコージェネレーションシステムの概略
構成図
【符号の説明】
1………太陽光発電装置 3………インバータ 5………商用電源 7………分電盤 9………燃料を使用する発電装置 11………電力負荷 12………貯湯槽 13………熱負荷 15………スイッチ 17、19………端子
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02J 7/35 K

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用電源と、太陽光発電装置と、燃料を
    使用する発電装置と、を有し、前記太陽光発電装置と前
    記商用電源が系統連系されており、前記燃料を使用する
    発電装置が前記太陽光発電装置と前記商用電源の系統と
    は分離されており、前記燃料を使用する発電装置の排熱
    回収により熱負荷を賄えるコージェネレーションシステ
    ムにおいて、 エネルギー需要家の電力負荷≦燃料を使用する発電装置
    の最大発電量、かつ燃料を使用する発電装置の発電電力
    をエネルギー需要家の電力負荷に供給するとしたときに
    エネルギー需要家の熱負荷<燃料を使用する発電装置か
    らの回収排熱量になり、かつエネルギー需要家の電力負
    荷≦太陽光発電装置の発電電力量の場合、 前記太陽光
    発電装置で発電される電力を前記エネルギー需要家の電
    力負荷に供給し、前記太陽光発電装置で発電される電力
    が余剰する場合、余剰電力を前記商用電源に逆潮流し、 エネルギー需要家の電力負荷≦燃料を使用する発電装置
    の最大発電量、かつ燃料を使用する発電装置の発電電力
    をエネルギー需要家の電力負荷に供給するとしたときに
    エネルギー需要家の熱負荷<燃料を使用する発電装置か
    らの回収排熱量になり、かつ太陽光発電装置の発電電力
    量<エネルギー需要家の電力負荷≦燃料を使用する発電
    装置の最大発電量の場合、 前記太陽光発電装置で発電される電力と前記商用電源か
    らの電力を前記エネルギー需要家の電力負荷に供給し、 エネルギー需要家の電力負荷≦燃料を使用する発電装置
    の最大発電量、かつ燃料を使用する発電装置の発電電力
    をエネルギー需要家の電力負荷に供給するとしたときに
    エネルギー需要家の熱負荷≧燃料を使用する発電装置か
    らの回収排熱量になる場合、 前記燃料を使用する発電装置を稼働し、前記燃料を使用
    する発電装置で発電される電力を前記エネルギー需要家
    の電力負荷に供給し、前記太陽光発電装置で発電される
    電力はすべて前記商用電源に逆潮流し、前記燃料を使用
    する発電装置から回収される排熱はすべて前記エネルギ
    ー需要家の熱負荷に供給し、 エネルギー需要家の電力負荷>燃料を使用する発電装置
    の最大発電量の場合、 前記太陽光発電装置で発電される電力と前記商用電源か
    らの電力を前記エネルギー需要家の電力負荷に供給する
    ことを特徴とするコージェネレーションシステム。
  2. 【請求項2】 前記燃料を使用する発電装置はガスエン
    ジンを動力源とする発電装置であることを特徴とする請
    求項1記載のコージェネレーションシステム。
  3. 【請求項3】 前記燃料を使用する発電装置はガスター
    ビンを動力源とする発電装置であることを特徴とする請
    求項1記載のコージェネレーションシステム。
  4. 【請求項4】 前記燃料を使用する発電装置はディーゼ
    ルエンジンを動力源とする発電装置であることを特徴と
    する請求項1記載のコージェネレーションシステム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013236495A (ja) * 2012-05-09 2013-11-21 Kyocera Corp 制御装置、電力システム、及び制御方法
CN108321803A (zh) * 2018-02-26 2018-07-24 国网重庆市电力公司电力科学研究院 一种基于电网用电负荷数据的电网调峰控制系统与方法

Cited By (3)

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JP2013236495A (ja) * 2012-05-09 2013-11-21 Kyocera Corp 制御装置、電力システム、及び制御方法
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CN108321803B (zh) * 2018-02-26 2022-05-31 国网重庆市电力公司电力科学研究院 一种基于电网用电负荷数据的电网调峰控制系统与方法

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