JPH08251827A - 複合発電システム - Google Patents
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- JPH08251827A JPH08251827A JP7079941A JP7994195A JPH08251827A JP H08251827 A JPH08251827 A JP H08251827A JP 7079941 A JP7079941 A JP 7079941A JP 7994195 A JP7994195 A JP 7994195A JP H08251827 A JPH08251827 A JP H08251827A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 設備容量が小さく運転効率の高い複合発電シ
ステムの提供。 【構成】 このシステムは自家発電装置１として太陽光
発電装置２と、さらに燃料電池発電装置３または原動機
駆動発電装置の少なくとも一方とを備えている。そして
太陽光発電装置２で発電された電力は、蓄電装置に蓄電
することなく負荷設備に供給される。さらに自家発電す
べき電力から太陽光発電装置２で発電した電力を差し引
いた不足電力を、燃料電池発電装置３または原動機駆動
発電装置の少なくとも一方が発電するように制御され
る。
ステムの提供。 【構成】 このシステムは自家発電装置１として太陽光
発電装置２と、さらに燃料電池発電装置３または原動機
駆動発電装置の少なくとも一方とを備えている。そして
太陽光発電装置２で発電された電力は、蓄電装置に蓄電
することなく負荷設備に供給される。さらに自家発電す
べき電力から太陽光発電装置２で発電した電力を差し引
いた不足電力を、燃料電池発電装置３または原動機駆動
発電装置の少なくとも一方が発電するように制御され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽光発電装置を備え
た自家発電装置から負荷設備へ電力を供給するようにな
された複合発電システムに関するものである。
た自家発電装置から負荷設備へ電力を供給するようにな
された複合発電システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から工場や施設等において、ジーゼ
ル機関などの原動機で回転駆動される発電機で発電する
と共に、その原動機の排熱を蒸気として回収し、再びタ
ービン発電機により発電するように構成された複合発電
システムが採用されている。複合発電システムで発電さ
れた電力は負荷設備に供給されるが、負荷電力系統は外
部電力系統と接続される受電設備と連携されることが多
く、発電される電力と負荷電力との間に生じる電力過不
足を買電または売電により調整できるように考慮されて
いる。
ル機関などの原動機で回転駆動される発電機で発電する
と共に、その原動機の排熱を蒸気として回収し、再びタ
ービン発電機により発電するように構成された複合発電
システムが採用されている。複合発電システムで発電さ
れた電力は負荷設備に供給されるが、負荷電力系統は外
部電力系統と接続される受電設備と連携されることが多
く、発電される電力と負荷電力との間に生じる電力過不
足を買電または売電により調整できるように考慮されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし負荷電力は一般
に昼間と夜間で大きく変動し、そのため原動機駆動の発
電装置は昼間の負荷に適合した大きな容量のものを設置
する必要がある。そこで本発明は、上記問題を解決する
複合発電システムを提供することを課題とするものであ
る。
に昼間と夜間で大きく変動し、そのため原動機駆動の発
電装置は昼間の負荷に適合した大きな容量のものを設置
する必要がある。そこで本発明は、上記問題を解決する
複合発電システムを提供することを課題とするものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は自家発
電装置から負荷設備へ電力を供給するようになされた複
合発電システムであり、自家発電装置として太陽光発電
装置と、燃料電池発電装置または原動機駆動発電装置の
少なくとも一方とを備えている。そして太陽光発電装置
により発電した電力は、蓄電装置に蓄電することなく負
荷設備に供給され、自家発電すべき電力から太陽光発電
装置で発電した電力を差し引いた不足電力を燃料電池発
電装置または原動機駆動発電装置の少なくとも一方が発
電するように制御されることを特徴とするものである。
上記システムの好ましい実施態様においては、自家発電
すべき電力が電力設定器により予め設定された電力値と
される。
電装置から負荷設備へ電力を供給するようになされた複
合発電システムであり、自家発電装置として太陽光発電
装置と、燃料電池発電装置または原動機駆動発電装置の
少なくとも一方とを備えている。そして太陽光発電装置
により発電した電力は、蓄電装置に蓄電することなく負
荷設備に供給され、自家発電すべき電力から太陽光発電
装置で発電した電力を差し引いた不足電力を燃料電池発
電装置または原動機駆動発電装置の少なくとも一方が発
電するように制御されることを特徴とするものである。
上記システムの好ましい実施態様においては、自家発電
すべき電力が電力設定器により予め設定された電力値と
される。
【０００５】上記システムの他の好ましい実施態様にお
いては、自家発電装置が受電設備と電力連携され、自家
発電すべき電力が負荷電力から電力設定器により予め設
定された最大需要電力値を差し引いたものとされる。上
記システムの別の好ましい実施態様においては、自家発
電装置が受電設備と電力連携され、不足電力が下限設定
器により予め設定された下限値に達したとき、燃料電池
発電装置または原動機駆動発電装置の少なくとも一方に
より発電する電力をその下限値より低くならないように
制御される。上記システムのさらに好ましい実施態様に
おいては、受電設備を通して外部電力系統に送出する電
力を送出設定器により設定し、不足電力に該設定された
電力を加算する。
いては、自家発電装置が受電設備と電力連携され、自家
発電すべき電力が負荷電力から電力設定器により予め設
定された最大需要電力値を差し引いたものとされる。上
記システムの別の好ましい実施態様においては、自家発
電装置が受電設備と電力連携され、不足電力が下限設定
器により予め設定された下限値に達したとき、燃料電池
発電装置または原動機駆動発電装置の少なくとも一方に
より発電する電力をその下限値より低くならないように
制御される。上記システムのさらに好ましい実施態様に
おいては、受電設備を通して外部電力系統に送出する電
力を送出設定器により設定し、不足電力に該設定された
電力を加算する。
【０００６】
【作用】本発明の複合発電システムは自家発電装置とし
て太陽光発電装置と、さらに燃料電池発電装置または原
動機駆動発電装置の少なくとも一方とを備えているが、
この太陽光発電装置は昼間に大きな電力を発電し夜間は
発電量が低下する特性を持っている。該特性は電力消費
が昼間に大きく夜間に小さい特性の一般の負荷設備に適
合し、そしてかかる発電特性を有する太陽光発電装置を
その環境条件で最大の発電をする状態で常に運転し、設
定された電力値または最大需要電力等により決められる
自家発電すべき電力から太陽光発電装置で発電する電力
を差し引いた不足電力を、燃料電池発電装置または原動
機駆動発電装置の少なくとも一方で発電するように制御
することにより、自家発電装置の容量を小さくすること
ができる。また、太陽光発電装置で発電した電力はその
ような目的に適合するように蓄電装置に蓄電することな
く負荷設備に直接供給するようにしたので、高価で大き
な設置面積を必要とする蓄電装置を省略することができ
る。さらに、蓄電装置を設けて充放電させる際の電力ロ
スのような問題もない。
て太陽光発電装置と、さらに燃料電池発電装置または原
動機駆動発電装置の少なくとも一方とを備えているが、
この太陽光発電装置は昼間に大きな電力を発電し夜間は
発電量が低下する特性を持っている。該特性は電力消費
が昼間に大きく夜間に小さい特性の一般の負荷設備に適
合し、そしてかかる発電特性を有する太陽光発電装置を
その環境条件で最大の発電をする状態で常に運転し、設
定された電力値または最大需要電力等により決められる
自家発電すべき電力から太陽光発電装置で発電する電力
を差し引いた不足電力を、燃料電池発電装置または原動
機駆動発電装置の少なくとも一方で発電するように制御
することにより、自家発電装置の容量を小さくすること
ができる。また、太陽光発電装置で発電した電力はその
ような目的に適合するように蓄電装置に蓄電することな
く負荷設備に直接供給するようにしたので、高価で大き
な設置面積を必要とする蓄電装置を省略することができ
る。さらに、蓄電装置を設けて充放電させる際の電力ロ
スのような問題もない。
【０００７】また、上記自家発電装置を受電設備と電力
連携させたときにおいて、負荷電力が大きい場合に負荷
電力から電力設定器により予め設定された最大需要電力
値を差し引いた値を自家発電すべき電力とし、それから
さらに太陽光発電装置で発電した電力を差し引いた不足
電力を、燃料電池発電装置または原動機駆動発電装置の
少なくとも一方で発電するように制御することにより、
太陽光発電装置の発電を優先させて自家発電装置を効率
良く運転しながら、外部電力系統から購入する電力を予
め設定された最大需要電力に維持することができる。さ
らに、上記のように制御する場合において、不足電力が
下限設定器により予め設定された下限値に達したとき、
燃料電池発電装置または原動機駆動発電装置の少なくと
も一方により発電する電力をその下限値より低くならな
いように制御することによって、それらの発電効率を高
い値に維持すると共に、余剰となった電力を受電設備を
経て外部電力系統へ送電することができる。また、外部
電力系統へ送出する電力を予め送出設定器で設定してお
き、その設定値を不足電力に加算することによって、少
なくともその設定された電力を常に外部電力系統へ送出
することができる。
連携させたときにおいて、負荷電力が大きい場合に負荷
電力から電力設定器により予め設定された最大需要電力
値を差し引いた値を自家発電すべき電力とし、それから
さらに太陽光発電装置で発電した電力を差し引いた不足
電力を、燃料電池発電装置または原動機駆動発電装置の
少なくとも一方で発電するように制御することにより、
太陽光発電装置の発電を優先させて自家発電装置を効率
良く運転しながら、外部電力系統から購入する電力を予
め設定された最大需要電力に維持することができる。さ
らに、上記のように制御する場合において、不足電力が
下限設定器により予め設定された下限値に達したとき、
燃料電池発電装置または原動機駆動発電装置の少なくと
も一方により発電する電力をその下限値より低くならな
いように制御することによって、それらの発電効率を高
い値に維持すると共に、余剰となった電力を受電設備を
経て外部電力系統へ送電することができる。また、外部
電力系統へ送出する電力を予め送出設定器で設定してお
き、その設定値を不足電力に加算することによって、少
なくともその設定された電力を常に外部電力系統へ送出
することができる。
【０００８】
【実施例】次に図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。図１は本発明の複合発電システムの１例を示す電気
系統図である。図１において、自家発電装置１は太陽光
発電装置２と燃料電池発電装置３を備えている。太陽光
発電装置２はアモルファスシリコンなどを用いた太陽電
池ユニットを所望の発電容量および電圧に応じて多数直
並列に接続した太陽電池パネル４により構成され、その
直流出力はサイリスタを使用したコンバータなどの直交
変換手段５で交流に変換される。燃料電池発電装置３
は、天然ガス等の化石燃料を改質して得られる水素を酸
素と電気化学的に反応させることにより発電を行う燃料
電池６を備えている。燃料電池６としては、発電効率が
４０〜６０％程度の高いものが開発されている。燃料電
池６から出力される直流はサイリスタを使用したコンバ
ータなどの直交変換手段７により交流に変換される。な
お図示しないが燃料電池発電装置３からの排熱は温水ま
たは蒸気として回収し、温調設備や給湯設備等の熱負荷
設備に供給することができる。本発明においては、燃料
電池発電装置３の代わりに、またはそれと併用してジー
ゼル機関等の原動機により回転駆動される発電機で構成
される発電装置、すなわち原動機駆動発電装置を使用す
ることができる。
る。図１は本発明の複合発電システムの１例を示す電気
系統図である。図１において、自家発電装置１は太陽光
発電装置２と燃料電池発電装置３を備えている。太陽光
発電装置２はアモルファスシリコンなどを用いた太陽電
池ユニットを所望の発電容量および電圧に応じて多数直
並列に接続した太陽電池パネル４により構成され、その
直流出力はサイリスタを使用したコンバータなどの直交
変換手段５で交流に変換される。燃料電池発電装置３
は、天然ガス等の化石燃料を改質して得られる水素を酸
素と電気化学的に反応させることにより発電を行う燃料
電池６を備えている。燃料電池６としては、発電効率が
４０〜６０％程度の高いものが開発されている。燃料電
池６から出力される直流はサイリスタを使用したコンバ
ータなどの直交変換手段７により交流に変換される。な
お図示しないが燃料電池発電装置３からの排熱は温水ま
たは蒸気として回収し、温調設備や給湯設備等の熱負荷
設備に供給することができる。本発明においては、燃料
電池発電装置３の代わりに、またはそれと併用してジー
ゼル機関等の原動機により回転駆動される発電機で構成
される発電装置、すなわち原動機駆動発電装置を使用す
ることができる。
【０００９】太陽光発電装置２と燃料電池発電装置３で
発電された電力は、それぞれ太陽光発電系統８および燃
料電池発電系統９により負荷設備１０に供給される。な
お負荷設備１０は図示しないが、一般に複数の交流負荷
が遮断器を通して幹線から分岐され、さらに整流装置な
どの交直変換手段を介して直流負荷が接続される。本発
明では太陽光発電装置２における太陽電池パネル４の直
流出力、または燃料電池発電装置３における燃料電池６
の直流出力を点線で示す分岐系統１１，１２により、直
流負荷に直接電力を供給することもできる。この例では
外部電力系統１３に接続される受電設備１４が連携系統
１５により負荷設備１０に連携されている。なお１６，
１７，１８および１９は、太陽光発電装置２で発電され
た電力、燃料電池発電装置３で発電された電力、負荷電
力および受電設備１４からの供給電力（または受電設備
１４への送出電力）をそれぞれ測定する電力測定手段で
ある。各電力測定手段は計器用変圧器２０による電圧測
定値および変流器２１による電流測定値から電力を算出
し、それに応じた電気信号を出力するようになってい
る。なお電力測定手段１９は受電設備１４からの電力ま
たは受電設備１４への電力を監視するために設けられて
いる。点線で示す分岐系統１１，１２により、直接直流
負荷に電力を供給する場合には、それぞれの分岐系統に
直流電力測定手段を設け、その測定値と前記交流の電力
測定手段１６または１７の測定値との総合値を、太陽光
発電装置２からの電力または燃料電池発電装置３からの
電力とすればよい。
発電された電力は、それぞれ太陽光発電系統８および燃
料電池発電系統９により負荷設備１０に供給される。な
お負荷設備１０は図示しないが、一般に複数の交流負荷
が遮断器を通して幹線から分岐され、さらに整流装置な
どの交直変換手段を介して直流負荷が接続される。本発
明では太陽光発電装置２における太陽電池パネル４の直
流出力、または燃料電池発電装置３における燃料電池６
の直流出力を点線で示す分岐系統１１，１２により、直
流負荷に直接電力を供給することもできる。この例では
外部電力系統１３に接続される受電設備１４が連携系統
１５により負荷設備１０に連携されている。なお１６，
１７，１８および１９は、太陽光発電装置２で発電され
た電力、燃料電池発電装置３で発電された電力、負荷電
力および受電設備１４からの供給電力（または受電設備
１４への送出電力）をそれぞれ測定する電力測定手段で
ある。各電力測定手段は計器用変圧器２０による電圧測
定値および変流器２１による電流測定値から電力を算出
し、それに応じた電気信号を出力するようになってい
る。なお電力測定手段１９は受電設備１４からの電力ま
たは受電設備１４への電力を監視するために設けられて
いる。点線で示す分岐系統１１，１２により、直接直流
負荷に電力を供給する場合には、それぞれの分岐系統に
直流電力測定手段を設け、その測定値と前記交流の電力
測定手段１６または１７の測定値との総合値を、太陽光
発電装置２からの電力または燃料電池発電装置３からの
電力とすればよい。
【００１０】次に図２に示す制御手段により、図１の燃
料電池発電装置３で発電する電力の制御を説明する。制
御手段３０は太陽電池発電装置２で発電された電力を測
定する電力測定手段１６、燃料電池発電装置３で発電さ
れた電力を測定する電力測定手段１７、比較器３１、自
家発電装置で発電すべき電力を予め設定する電力設定器
３２、燃料電池発電装置３への燃料供給量を制御する制
御装置３３により構成されている。電力測定手段１６の
出力信号は比較器３１に入力され電力設定器３２の設定
値と比較されて不足電力が算出される。比較器３１から
の不足電力信号は制御装置３３へ入力されて電力測定手
段１７のフイードバック信号と比較され、その値が一致
するように制御装置３３から燃料電池発電装置３への燃
料供給量を制御するための制御信号３４が出力される。
図２の制御手段３０による燃料電池発電装置３の発電制
御は、負荷に許容される最大需要電力に関係なく、設定
された一定の自家発電により発電すべき電力として太陽
電池発電装置で最大限発電させ、その不足電力を燃料電
池発電装置で発電させる方式である。このような制御方
式は、負荷電力が許容される最大需要電力より低い値で
継続することが保証されるような場合に有効である。
料電池発電装置３で発電する電力の制御を説明する。制
御手段３０は太陽電池発電装置２で発電された電力を測
定する電力測定手段１６、燃料電池発電装置３で発電さ
れた電力を測定する電力測定手段１７、比較器３１、自
家発電装置で発電すべき電力を予め設定する電力設定器
３２、燃料電池発電装置３への燃料供給量を制御する制
御装置３３により構成されている。電力測定手段１６の
出力信号は比較器３１に入力され電力設定器３２の設定
値と比較されて不足電力が算出される。比較器３１から
の不足電力信号は制御装置３３へ入力されて電力測定手
段１７のフイードバック信号と比較され、その値が一致
するように制御装置３３から燃料電池発電装置３への燃
料供給量を制御するための制御信号３４が出力される。
図２の制御手段３０による燃料電池発電装置３の発電制
御は、負荷に許容される最大需要電力に関係なく、設定
された一定の自家発電により発電すべき電力として太陽
電池発電装置で最大限発電させ、その不足電力を燃料電
池発電装置で発電させる方式である。このような制御方
式は、負荷電力が許容される最大需要電力より低い値で
継続することが保証されるような場合に有効である。
【００１１】図３は図１の燃料電池発電装置３で発電す
る電力の制御を行う制御手段の他の例である。制御手段
４０は太陽電池発電装置２で発電される電力を測定する
電力測定手段１６、燃料電池発電装置３で発電される電
力を測定する電力測定手段１７、負荷電力を測定する電
力測定手段１８、比較器４１，４２、最大需要電力を予
め設定する電力設定器４３、燃料電池発電装置３への燃
料供給量を制御する制御装置４４、燃料電池発電装置３
により発電する電力を下限設定器４５で設定された値よ
り低くならないように制御する制限器４６から構成され
ている。電力測定手段１８の出力信号は比較器４１に入
力され電力設定器４３の設定値と比較される。比較器４
１から出力されるその差信号は比較器４２に入力され、
電力測定手段１６の出力信号と比較されて不足電力が算
出される。
る電力の制御を行う制御手段の他の例である。制御手段
４０は太陽電池発電装置２で発電される電力を測定する
電力測定手段１６、燃料電池発電装置３で発電される電
力を測定する電力測定手段１７、負荷電力を測定する電
力測定手段１８、比較器４１，４２、最大需要電力を予
め設定する電力設定器４３、燃料電池発電装置３への燃
料供給量を制御する制御装置４４、燃料電池発電装置３
により発電する電力を下限設定器４５で設定された値よ
り低くならないように制御する制限器４６から構成され
ている。電力測定手段１８の出力信号は比較器４１に入
力され電力設定器４３の設定値と比較される。比較器４
１から出力されるその差信号は比較器４２に入力され、
電力測定手段１６の出力信号と比較されて不足電力が算
出される。
【００１２】比較器４２から出力される不足電力信号は
制限器４６に入力され下限設定器４５の設定値と比較さ
れる。もし不足電力信号が設定値より高い場合は制限動
作は行われず、比較器４１からの不足信号がそのまま比
較器４６から出力され制御装置４４に入力される。また
不足電力信号が設定値より低い場合は制限動作が行わ
れ、下限設定器４５の設定値が不足電力値として比較器
４６より出力され制御装置４４に入力される。制御装置
４４に入力された信号は電力測定手段１７のフイードバ
ック信号と比較され、その値が一致するように制御装置
４４から燃料電池発電装置３への燃料供給量を制御する
ための制御信号４７が出力される。図３の制御手段４０
による制御は、負荷電力が許容される最大需要電力を越
えたときに、その越えた電力を太陽電池発電装置２およ
び燃料電池発電装置３で発電し、受電設備１４からの電
力が負荷に許容される最大需要電力を越えないようにす
ることができる。この例においても、自家発電により発
電すべき電力を太陽電池発電装置で最大限発電させ、不
足電力を燃料電池発電装置３で発電させるように制御さ
れている。
制限器４６に入力され下限設定器４５の設定値と比較さ
れる。もし不足電力信号が設定値より高い場合は制限動
作は行われず、比較器４１からの不足信号がそのまま比
較器４６から出力され制御装置４４に入力される。また
不足電力信号が設定値より低い場合は制限動作が行わ
れ、下限設定器４５の設定値が不足電力値として比較器
４６より出力され制御装置４４に入力される。制御装置
４４に入力された信号は電力測定手段１７のフイードバ
ック信号と比較され、その値が一致するように制御装置
４４から燃料電池発電装置３への燃料供給量を制御する
ための制御信号４７が出力される。図３の制御手段４０
による制御は、負荷電力が許容される最大需要電力を越
えたときに、その越えた電力を太陽電池発電装置２およ
び燃料電池発電装置３で発電し、受電設備１４からの電
力が負荷に許容される最大需要電力を越えないようにす
ることができる。この例においても、自家発電により発
電すべき電力を太陽電池発電装置で最大限発電させ、不
足電力を燃料電池発電装置３で発電させるように制御さ
れている。
【００１３】一方、夜間などにおいて負荷電力が許容さ
れる最大需要電力より大幅に低くなる場合は、そのまま
追従させると燃料電池発電装置３の発電を極端に低くさ
せなければならず、複合発電システムの効率が著しく低
下する。しかし上記のように自家発電すべき電力が下限
設定器４５で予め設定された下限値に達したとき、燃料
電池発電装置または原動機駆動発電装置の少なくとも一
方により発電する電力を、その下限値より低くならない
ように制御することによりその問題を回避することがで
きると共に、余剰となった電力を受電設備を経て外部電
力系統へ送電することができる。なお、比較器４２には
所望により送出設定器５０を設けることができる。例え
ば自家発電の容量に余裕がある場合には、一定の電力を
外部の電力系統に送出する契約を結ぶことができる。そ
の契約量を送出設定器５０で設定することにより、比較
器４２は前記自家発電すべき電力として送出設定器５０
の設定値を加算する。ただし送出設定器５０は比較器４
１に設けたり、または比較器４１もしくは４２の前後に
加算器を付加し、該加算器に設けて同様な作用をさせる
こともできる。以上の制御手段は燃料電池発電装置への
使用を例として説明したが、燃料電池発電装置の代わり
に原動機駆動発電装置を使用する場合も同様に適用され
る。さらに燃料電池発電装置と共に原動機駆動発電装置
を併用する場合は、それらの発電電力を同様に増減する
ように並列運転制御すればよい。
れる最大需要電力より大幅に低くなる場合は、そのまま
追従させると燃料電池発電装置３の発電を極端に低くさ
せなければならず、複合発電システムの効率が著しく低
下する。しかし上記のように自家発電すべき電力が下限
設定器４５で予め設定された下限値に達したとき、燃料
電池発電装置または原動機駆動発電装置の少なくとも一
方により発電する電力を、その下限値より低くならない
ように制御することによりその問題を回避することがで
きると共に、余剰となった電力を受電設備を経て外部電
力系統へ送電することができる。なお、比較器４２には
所望により送出設定器５０を設けることができる。例え
ば自家発電の容量に余裕がある場合には、一定の電力を
外部の電力系統に送出する契約を結ぶことができる。そ
の契約量を送出設定器５０で設定することにより、比較
器４２は前記自家発電すべき電力として送出設定器５０
の設定値を加算する。ただし送出設定器５０は比較器４
１に設けたり、または比較器４１もしくは４２の前後に
加算器を付加し、該加算器に設けて同様な作用をさせる
こともできる。以上の制御手段は燃料電池発電装置への
使用を例として説明したが、燃料電池発電装置の代わり
に原動機駆動発電装置を使用する場合も同様に適用され
る。さらに燃料電池発電装置と共に原動機駆動発電装置
を併用する場合は、それらの発電電力を同様に増減する
ように並列運転制御すればよい。
【００１４】
【発明の効果】以上のような構成からなる本発明の複合
発電システムによれば、自家発電装置として太陽光発電
装置と、燃料電池発電装置または原動機駆動発電装置の
少なくとも一方とを備えているので、昼間に大きな電力
を発電し夜間は発電量が低下する特性を持っている太陽
光発電装置と、電力消費が昼間に大きく夜間に小さい特
性の一般の負荷設備の変動特性が適合する。そしてかか
る発電特性を有する太陽光発電装置をその環境条件で最
大の発電をする状態で常に運転し、さらに設定された電
力値または最大需要電力等により決められる自家発電す
べき電力から太陽光発電装置で発電する電力を差し引い
た不足電力を、燃料電池発電装置または原動機駆動発電
装置の少なくとも一方で発電するように制御するので、
自家発電装置の容量を比較的小さくすることができる。
またそのような目的に適合して太陽光発電装置で発電し
た電力を蓄電装置に蓄電することなく負荷設備に直接供
給するようにしたので、高価で大きな設置面積を必要と
する蓄電装置を省略することができる。さらに蓄電装置
を設けてそれに充放電させたときに生じる電力ロスのよ
うな問題もない。
発電システムによれば、自家発電装置として太陽光発電
装置と、燃料電池発電装置または原動機駆動発電装置の
少なくとも一方とを備えているので、昼間に大きな電力
を発電し夜間は発電量が低下する特性を持っている太陽
光発電装置と、電力消費が昼間に大きく夜間に小さい特
性の一般の負荷設備の変動特性が適合する。そしてかか
る発電特性を有する太陽光発電装置をその環境条件で最
大の発電をする状態で常に運転し、さらに設定された電
力値または最大需要電力等により決められる自家発電す
べき電力から太陽光発電装置で発電する電力を差し引い
た不足電力を、燃料電池発電装置または原動機駆動発電
装置の少なくとも一方で発電するように制御するので、
自家発電装置の容量を比較的小さくすることができる。
またそのような目的に適合して太陽光発電装置で発電し
た電力を蓄電装置に蓄電することなく負荷設備に直接供
給するようにしたので、高価で大きな設置面積を必要と
する蓄電装置を省略することができる。さらに蓄電装置
を設けてそれに充放電させたときに生じる電力ロスのよ
うな問題もない。
【００１５】また、自家発電装置を受電設備と電力連携
させたとき、負荷電力が大きい場合に負荷電力から電力
設定器により予め設定された最大需要電力値を差し引い
たものを自家発電すべき電力とし、それからさらに太陽
光発電装置で発電した電力を差し引いた不足電力を、燃
料電池発電装置または原動機駆動発電装置の少なくとも
一方で発電するように制御することにより、外部電力系
統から購入する電力を電力設定器により予め設定された
最大需要電力に維持しながら、且つ太陽光発電装置の発
電を優先させて自家発電装置を効率良く運転することが
できる。さらに、上記のように制御する場合において、
不足電力が下限設定器により予め設定された下限値に達
したとき、燃料電池発電装置または原動機駆動発電装置
の少なくとも一方で発電する電力をその下限値より低く
ならないように制御することにより、それらの発電効率
を高い値に維持すると共に、余剰となった電力を受電設
備を経て外部電力系統へ送出することができる。また、
外部電力系統へ送出する電力を予め送出設定器で設定し
ておき、その設定値を不足電力に加算することによっ
て、少なくともその設定された電力を常に外部電力系統
へ送出することができる。
させたとき、負荷電力が大きい場合に負荷電力から電力
設定器により予め設定された最大需要電力値を差し引い
たものを自家発電すべき電力とし、それからさらに太陽
光発電装置で発電した電力を差し引いた不足電力を、燃
料電池発電装置または原動機駆動発電装置の少なくとも
一方で発電するように制御することにより、外部電力系
統から購入する電力を電力設定器により予め設定された
最大需要電力に維持しながら、且つ太陽光発電装置の発
電を優先させて自家発電装置を効率良く運転することが
できる。さらに、上記のように制御する場合において、
不足電力が下限設定器により予め設定された下限値に達
したとき、燃料電池発電装置または原動機駆動発電装置
の少なくとも一方で発電する電力をその下限値より低く
ならないように制御することにより、それらの発電効率
を高い値に維持すると共に、余剰となった電力を受電設
備を経て外部電力系統へ送出することができる。また、
外部電力系統へ送出する電力を予め送出設定器で設定し
ておき、その設定値を不足電力に加算することによっ
て、少なくともその設定された電力を常に外部電力系統
へ送出することができる。
【図１】本発明の複合発電システムの１例を示す電気系
統図。
統図。
【図２】図１の燃料電池発電装置３で発電する電力の制
御を行う制御手段の１例を示す系統図。
御を行う制御手段の１例を示す系統図。
【図３】図１の燃料電池発電装置３で発電する電力の制
御を行う制御手段の他の例を示す系統図。
御を行う制御手段の他の例を示す系統図。
１ 自家発電装置 ２ 太陽光発電装置 ３ 燃料電池発電装置 ４ 太陽電池パネル ５ 直交変換手段 ６ 燃料電池 ７ 直交変換手段 ８ 太陽光発電系統 ９ 燃料電池発電系統 １０ 負荷設備 １１ 分岐系統 １２ 分岐系統 １３ 外部電力系統 １４ 受電設備 １５ 連携系統 １６ 電力測定手段 １７ 電力測定手段 １８ 電力測定手段 １９ 電力測定手段 ２０ 計器用変圧器 ２１ 変流器 ３０ 制御手段 ３１ 比較器 ３２ 電力設定器 ３３ 制御装置 ３４ 制御信号 ４０ 制御手段 ４１ 比較器 ４２ 比較器 ４３ 電力設定器 ４４ 制御装置 ４５ 下限設定器 ４６ 制限器 ４７ 制御信号 ５０ 送出設定器
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 Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｐ Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｋ
Claims (5)
- 【請求項１】 自家発電装置１から負荷設備１０へ電力
を供給するようになされた複合発電システムにおいて、
自家発電装置１として太陽光発電装置２と、さらに燃料
電池発電装置３または原動機駆動発電装置の少なくとも
一方とを備え、前記太陽光発電装置２により発電した電
力は蓄電装置に蓄電することなく負荷設備１０に供給さ
れ、自家発電すべき電力から太陽光発電装置２で発電し
た電力を差し引いた不足電力を燃料電池発電装置３また
は原動機駆動発電装置の少なくとも一方が発電するよう
に制御されることを特徴とする複合発電システム。 - 【請求項２】 自家発電すべき電力が電力設定器３２に
より予め設定された電力値である請求項１の複合発電シ
ステム。 - 【請求項３】 自家発電装置１が受電設備１４と電力連
携され、自家発電すべき電力が負荷電力から電力設定器
４３により予め設定された最大需要電力値を差し引いた
ものである請求項１の複合発電システム。 - 【請求項４】 不足電力が下限設定器４５により予め設
定された下限値に達したとき、燃料電池発電装置３また
は原動機駆動発電装置の少なくとも一方により発電する
電力をその下限値より低くならないように制御される請
求項３の複合発電システム。 - 【請求項５】 受電設備１４を通して外部電力系統に送
出する電力を送出設定器５０により設定し、不足電力に
該設定された電力を加算するようにした請求項４の複合
発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7079941A JPH08251827A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 複合発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7079941A JPH08251827A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 複合発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08251827A true JPH08251827A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=13704351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7079941A Pending JPH08251827A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 複合発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08251827A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002034161A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Misawa Homes Co Ltd | 燃料電池付建物 |
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| JP2016127755A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 発電電力の平滑化システム |
-
1995
- 1995-03-10 JP JP7079941A patent/JPH08251827A/ja active Pending
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