JPWO2008041311A1 - Hybrid power generation system - Google Patents
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Abstract
熱需要や電力需要の少ない12時から18時までの間の一部の時間帯に、コジェネレーション装置により蓄熱すると共に、コジェネレーション装置および太陽光発電装置により蓄電し、熱需要や電力需要のピーク時を含む18時から24時までの間の一部の時間帯に、コジェネレーション装置がリアルタイムに出力する熱および電力だけでなく、蓄積しておいた熱および電力や商用電力を負荷へ供給し、これにより、ピーク時の電力需要にリアルタイムに対応可能な大きな発電能力を持つコジェネレーション装置の必要をなくし、設備コストを低減する。During a period of time between 12:00 and 18:00 when there is little heat demand or power demand, heat is stored by the cogeneration device, and is stored by the cogeneration device and the solar power generation device. In addition to the heat and power that the cogeneration device outputs in real time, the stored heat, power, and commercial power are supplied to the load during a part of the time period from 18:00 to 24:00 including the time. This eliminates the need for a cogeneration device with a large power generation capacity capable of responding to peak power demand in real time and reduces equipment costs.
Description
本発明は、ハイブリッド型発電システムに関し、さらに詳しくは、設備コストを低減することが出来るハイブリッド型発電システムに関する。 The present invention relates to a hybrid power generation system, and more particularly to a hybrid power generation system that can reduce equipment costs.
従来、夜間や曇天で太陽光発電装置が運用できない時にコジェネレーション装置を作動させるハイブリッド型発電システムが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
なお、ハイブリッド型発電システムではないが、電力需要および熱需要の予測に基づきコジェネレーション装置の起動および停止を行うコジェネレーション装置の運転方法が知られている(例えば、特許文献2参照。)。また、発電した電力を商用電源線へ逆潮流する太陽光発電装置が知られている(例えば、特許文献3参照。)。
In addition, although it is not a hybrid type electric power generation system, the operation method of the cogeneration apparatus which starts and stops a cogeneration apparatus based on prediction of an electric power demand and a heat demand is known (for example, refer patent document 2). There is also known a solar power generation apparatus that reversely flows generated power to a commercial power line (see, for example, Patent Document 3).
一般に、18時から24時までの間に熱需要および電力需要のピークがある。ところが、この18時から24時までの間は太陽光発電装置で発電できない。
このため、上記従来のハイブリッド型発電システムでは、コジェネレーション装置に18時から24時までの間の電力需要にリアルタイムに対応可能な大きな発電能力を持たせている。
しかし、ピーク時の電力需要にリアルタイムに対応可能な大きな発電能力を持ったコジェネレーション装置は、高い設備コストになる問題点がある。
そこで、本発明の目的は、設備コストを低減することが出来るハイブリッド型発電システムを提供することにある。Generally, there is a peak of heat demand and power demand between 18:00 and 24:00. However, it is not possible to generate power with the solar power generator from 18:00 to 24:00.
For this reason, in the conventional hybrid power generation system, the cogeneration apparatus has a large power generation capability that can respond to power demand between 18:00 and 24:00 in real time.
However, a cogeneration apparatus having a large power generation capacity capable of responding to peak power demand in real time has a problem of high equipment cost.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a hybrid power generation system that can reduce the equipment cost.
第1の観点では、本発明は、コジェネレーション装置と、前記コジェネレーション装置から出力される熱を蓄熱し熱負荷へ出力する蓄熱装置と、太陽光発電装置と、前記コジェネレーション装置および前記太陽光発電装置から出力される電力を蓄電する蓄電装置と、前記コジェネレーション装置および前記蓄電装置が出力する電力を商用電力と協調し且つ逆潮流を防止して電力負荷へ出力する系統連系装置と、前記太陽光発電装置が出力する電力を商用電力と協調し且つ逆潮流可能に電力負荷へ出力する系統連系装置とを具備したことを特徴とするハイブリッド型発電システム(101)を提供する。
上記第1の観点によるハイブリッド型発電システム(101)では、ピーク時に比べて熱需要や電力需要の少ない時間帯(一般に、コジェネレーション装置では深夜たとえば0時から早朝たとえば6時の間や早朝たとえば6時から夕刻たとえば18時までの間の一部の時間帯、太陽光発電装置では早朝たとえば6時から夕刻たとえば18時までの間の一部の時間帯)に、コジェネレーション装置により蓄熱すると共に、コジェネレーション装置および太陽光発電装置により蓄電しておく。そして、熱需要や電力需要のピーク時を含む時間帯たとえば18時から24時までの間の一部の時間帯に、コジェネレーション装置がリアルタイムに出力する熱および電力だけでなく、蓄積しておいた熱および電力や商用電力を負荷へ供給する。このため、ピーク時の電力需要にリアルタイムに対応可能な大きな発電能力を持つコジェネレーション装置が必要なくなり、設備コストを低減することが出来る。また、太陽光発電装置がリアルタイムに出力する電力のみを逆潮流させることが出来る。In a first aspect, the present invention provides a cogeneration apparatus, a heat storage apparatus that stores heat output from the cogeneration apparatus and outputs the heat to a heat load, a solar power generation apparatus, the cogeneration apparatus, and the sunlight. A power storage device that stores power output from the power generation device, a grid interconnection device that cooperates with commercial power and outputs the power output from the cogeneration device and the power storage device to a power load while preventing reverse power flow, and Provided is a hybrid power generation system (101) comprising a grid interconnection device that outputs power output from the solar power generation device to a power load in cooperation with commercial power and capable of reverse power flow.
In the hybrid power generation system (101) according to the first aspect described above, a time period in which heat demand or power demand is less than that at the peak time (generally, in the case of a cogeneration system, for example, from midnight to early morning, for example, 6am, or early morning, for example from 6am. In the evening, for example, a part of the time zone until 18:00, and in the case of a solar power generation device in the early morning, for example, from 6 o'clock to the evening, for example, 18:00), the cogeneration device stores heat and cogeneration. The electricity is stored by the device and the solar power generation device. In addition, not only the heat and power that the cogeneration device outputs in real time, but also a part of the time period including the peak time of heat demand and power demand, for example, from 18:00 to 24:00, Supply the heat, power, and commercial power to the load. This eliminates the need for a cogeneration device having a large power generation capacity capable of responding to peak power demand in real time, thereby reducing the equipment cost. Moreover, only the electric power which a solar power generation device outputs in real time can be made to reverse-flow.
第2の観点では、本発明は、コジェネレーション装置と、前記コジェネレーション装置から出力される熱を蓄熱し熱負荷へ出力する蓄熱装置と、太陽光発電装置と、前記コジェネレーション装置および前記太陽光発電装置から出力される電力を蓄電する蓄電装置と、前記コジェネレーション装置および前記蓄電装置および前記太陽光発電装置が出力する電力を商用電力と協調し且つ逆潮流を防止して電力負荷へ出力する系統連系装置と、前記太陽光発電装置が出力する電力を逆潮流する逆潮流装置とを具備したことを特徴とするハイブリッド型発電システム(102)を提供する。
上記第2の観点によるハイブリッド型発電システム(102)では、ピーク時に比べて熱需要や電力需要の少ない時間帯に、コジェネレーション装置により蓄熱すると共に、コジェネレーション装置および太陽光発電装置により蓄電しておく。そして、熱需要や電力需要のピーク時を含む時間帯に、コジェネレーション装置がリアルタイムに出力する熱および電力だけでなく、蓄積しておいた熱および電力や商用電力を負荷へ供給する。このため、ピーク時の電力需要にリアルタイムに対応可能な大きな発電能力を持つコジェネレーション装置が必要なくなり、設備コストを低減することが出来る。また、太陽光発電装置がリアルタイムに出力する電力のみを逆潮流させることが出来る。In a second aspect, the present invention relates to a cogeneration device, a heat storage device that stores heat output from the cogeneration device and outputs the heat to a heat load, a solar power generation device, the cogeneration device, and the sunlight. A power storage device that stores power output from the power generation device, and outputs the power output from the cogeneration device, the power storage device, and the solar power generation device to a power load in cooperation with commercial power and preventing reverse power flow Provided is a hybrid power generation system (102) comprising a grid interconnection device and a reverse power flow device for reverse power flow of power output from the solar power generation device.
In the hybrid power generation system (102) according to the second aspect, heat is stored by the cogeneration device and is stored by the cogeneration device and the solar power generation device in a time zone when the heat demand and the power demand are less than those at the peak time. deep. Then, during the time period including the peak time of heat demand and power demand, not only the heat and power output in real time by the cogeneration apparatus but also the stored heat, power and commercial power are supplied to the load. This eliminates the need for a cogeneration device having a large power generation capacity capable of responding to peak power demand in real time, thereby reducing the equipment cost. Moreover, only the electric power which a solar power generation device outputs in real time can be made to reverse-flow.
第3の観点では、本発明は、コジェネレーション装置と、前記コジェネレーション装置から出力される熱を蓄熱し熱負荷へ出力する蓄熱装置と、太陽光発電装置と、前記コジェネレーション装置および前記太陽光発電装置から出力される電力を蓄電する蓄電装置と、商用電力線から供給される電力および前記コジェネレーション装置が出力する電力および前記蓄電装置に蓄電された電力および前記太陽光発電装置から出力される電力のうちの少なくとも一つを電力負荷へ出力する電力源選択装置と、前記太陽光発電装置が出力する電力を逆潮流する逆潮流装置とを具備したことを特徴とするハイブリッド型発電システム(103)を提供する。
上記第3の観点によるハイブリッド型発電システム(103)では、ピーク時に比べて熱需要や電力需要の少ない時間帯に、コジェネレーション装置により蓄熱すると共に、コジェネレーション装置および太陽光発電装置により蓄電しておく。そして、熱需要や電力需要のピーク時を含む時間帯に、コジェネレーション装置がリアルタイムに出力する熱および電力だけでなく、蓄積しておいた熱および電力や商用電力を負荷へ供給する。このため、ピーク時の電力需要にリアルタイムに対応可能な大きな発電能力を持つコジェネレーション装置が必要なくなり、設備コストを低減することが出来る。また、太陽光発電装置がリアルタイムに出力する電力のみを逆潮流させることが出来る。In a third aspect, the present invention relates to a cogeneration device, a heat storage device that stores heat output from the cogeneration device and outputs the heat to a heat load, a solar power generation device, the cogeneration device, and the sunlight. A power storage device that stores power output from the power generation device, power supplied from a commercial power line, power output from the cogeneration device, power stored in the power storage device, and power output from the solar power generation device A hybrid power generation system (103), comprising: a power source selection device that outputs at least one of them to a power load; and a reverse power flow device that reversely flows the power output from the solar power generation device. I will provide a.
In the hybrid power generation system (103) according to the third aspect, heat is stored by the cogeneration device and stored by the cogeneration device and the solar power generation device in a time period when the heat demand and the power demand are less than those at the peak time. deep. Then, during the time period including the peak time of heat demand and power demand, not only the heat and power output in real time by the cogeneration apparatus but also the stored heat, power and commercial power are supplied to the load. This eliminates the need for a cogeneration device having a large power generation capacity capable of responding to peak power demand in real time, thereby reducing the equipment cost. Moreover, only the electric power which a solar power generation device outputs in real time can be made to reverse-flow.
第4の観点では、本発明は、コジェネレーション装置と、前記コジェネレーション装置から出力される熱を蓄熱し熱負荷へ出力する蓄熱装置と、太陽光発電装置と、前記コジェネレーション装置および前記太陽光発電装置から出力される電力を蓄電する蓄電装置と、前記コジェネレーション装置および前記蓄電装置および前記太陽光発電装置が出力する電力を商用電力と協調し且つ逆潮流可能に電力負荷へ出力する系統連系装置とを具備したことを特徴とするハイブリッド型発電システム(104)を提供する。
上記第4の観点によるハイブリッド型発電システム(104)では、ピーク時に比べて熱需要や電力需要の少ない時間帯に、コジェネレーション装置により蓄熱すると共に、コジェネレーション装置および太陽光発電装置により蓄電しておく。そして、熱需要や電力需要のピーク時を含む時間帯に、コジェネレーション装置がリアルタイムに出力する熱および電力だけでなく、蓄積しておいた熱および電力や商用電力を負荷へ供給する。このため、ピーク時の電力需要にリアルタイムに対応可能な大きな発電能力を持つコジェネレーション装置が必要なくなり、設備コストを低減することが出来る。また、コジェネレーション装置および蓄電装置および太陽光発電装置が出力する電力を逆潮流させることが出来る。In a fourth aspect, the present invention relates to a cogeneration device, a heat storage device that stores heat output from the cogeneration device and outputs the heat to a heat load, a solar power generation device, the cogeneration device, and the sunlight. A power storage device that stores power output from the power generation device, and a grid connection that outputs power output from the cogeneration device, the power storage device, and the solar power generation device to a power load in cooperation with commercial power and capable of reverse power flow A hybrid power generation system (104) characterized by comprising a system device.
In the hybrid power generation system (104) according to the fourth aspect, heat is stored by the cogeneration device and stored by the cogeneration device and the solar power generation device in a time period when the heat demand and the power demand are less than those at the peak time. deep. Then, during the time period including the peak time of heat demand and power demand, not only the heat and power output in real time by the cogeneration apparatus but also the stored heat, power and commercial power are supplied to the load. This eliminates the need for a cogeneration device having a large power generation capacity capable of responding to peak power demand in real time, thereby reducing the equipment cost. Further, the power output from the cogeneration device, the power storage device, and the solar power generation device can be reversed.
第5の観点では、本発明は、コジェネレーション装置と、前記コジェネレーション装置から出力される熱を蓄熱し熱負荷へ出力する蓄熱装置と、太陽光発電装置と、前記コジェネレーション装置および前記太陽光発電装置から出力される電力を蓄電する蓄電装置と、前記コジェネレーション装置および前記蓄電装置および前記太陽光発電装置が出力する電力を商用電力と協調し且つ逆潮流を防止して電力負荷へ出力する系統連系装置と、前記コジェネレーション装置および前記蓄電装置および前記太陽光発電装置が出力する電力を逆潮流する逆潮流装置とを具備したことを特徴とするハイブリッド型発電システム(105)を提供する。
上記第5の観点によるハイブリッド型発電システム(105)では、ピーク時に比べて熱需要や電力需要の少ない時間帯に、コジェネレーション装置により蓄熱すると共に、コジェネレーション装置および太陽光発電装置により蓄電しておく。そして、熱需要や電力需要のピーク時を含む時間帯に、コジェネレーション装置がリアルタイムに出力する熱および電力だけでなく、蓄積しておいた熱および電力や商用電力を負荷へ供給する。このため、ピーク時の電力需要にリアルタイムに対応可能な大きな発電能力を持つコジェネレーション装置が必要なくなり、設備コストを低減することが出来る。また、コジェネレーション装置および蓄電装置および太陽光発電装置が出力する電力を逆潮流させることが出来る。In a fifth aspect, the present invention provides a cogeneration apparatus, a heat storage apparatus that stores heat output from the cogeneration apparatus and outputs the heat to a heat load, a solar power generation apparatus, the cogeneration apparatus, and the sunlight. A power storage device that stores power output from the power generation device, and outputs the power output from the cogeneration device, the power storage device, and the solar power generation device to a power load in cooperation with commercial power and preventing reverse power flow Provided is a hybrid power generation system (105) comprising a grid interconnection device, and a reverse power flow device that reversely flows power output from the cogeneration device, the power storage device, and the solar power generation device. .
In the hybrid power generation system (105) according to the fifth aspect, heat is stored by the cogeneration device and stored by the cogeneration device and the solar power generation device in a time zone when the heat demand and the power demand are less than those at the peak time. deep. Then, during the time period including the peak time of heat demand and power demand, not only the heat and power output in real time by the cogeneration apparatus but also the stored heat, power and commercial power are supplied to the load. This eliminates the need for a cogeneration device having a large power generation capacity capable of responding to peak power demand in real time, thereby reducing the equipment cost. Further, the power output from the cogeneration device, the power storage device, and the solar power generation device can be reversed.
第6の観点では、本発明は、コジェネレーション装置と、前記コジェネレーション装置から出力される熱を蓄熱し熱負荷へ出力する蓄熱装置と、太陽光発電装置と、前記コジェネレーション装置および前記太陽光発電装置から出力される電力を蓄電する蓄電装置と、商用電力線から供給される電力および前記コジェネレーション装置が出力する電力および前記蓄電装置に蓄電された電力および前記太陽光発電装置から出力される電力のうちの少なくとも一つを電力負荷へ出力する電力源選択装置と、前記コジェネレーション装置および前記蓄電装置および前記太陽光発電装置が出力する電力を逆潮流する逆潮流装置とを具備したことを特徴とするハイブリッド型発電システム(106)を提供する。
上記第6の観点によるハイブリッド型発電システム(106)では、ピーク時に比べて熱需要や電力需要の少ない時間帯に、コジェネレーション装置により蓄熱すると共に、コジェネレーション装置および太陽光発電装置により蓄電しておく。そして、熱需要や電力需要のピーク時を含む時間帯に、コジェネレーション装置がリアルタイムに出力する熱および電力だけでなく、蓄積しておいた熱および電力や商用電力を負荷へ供給する。このため、ピーク時の電力需要にリアルタイムに対応可能な大きな発電能力を持つコジェネレーション装置が必要なくなり、設備コストを低減することが出来る。また、コジェネレーション装置および蓄電装置および太陽光発電装置が出力する電力を逆潮流させることが出来る。In a sixth aspect, the present invention relates to a cogeneration apparatus, a heat storage apparatus that stores heat output from the cogeneration apparatus and outputs the heat to a heat load, a solar power generation apparatus, the cogeneration apparatus, and the sunlight. A power storage device that stores power output from the power generation device, power supplied from a commercial power line, power output from the cogeneration device, power stored in the power storage device, and power output from the solar power generation device A power source selection device that outputs at least one of them to a power load; and a reverse power flow device that reversely flows power output from the cogeneration device, the power storage device, and the solar power generation device. A hybrid power generation system (106) is provided.
In the hybrid power generation system (106) according to the sixth aspect, heat is stored by the cogeneration device and is stored by the cogeneration device and the solar power generation device in a time period when the heat demand and the power demand are small compared to the peak time. deep. Then, during the time period including the peak time of heat demand and power demand, not only the heat and power output in real time by the cogeneration apparatus but also the stored heat, power and commercial power are supplied to the load. This eliminates the need for a cogeneration device having a large power generation capacity capable of responding to peak power demand in real time, thereby reducing the equipment cost. Further, the power output from the cogeneration device, the power storage device, and the solar power generation device can be reversed.
第7の観点では、本発明は、コジェネレーション装置と、前記コジェネレーション装置から出力される熱を蓄熱し熱負荷へ出力する蓄熱装置と、太陽光発電装置と、前記コジェネレーション装置および前記太陽光発電装置から出力される電力を蓄電する蓄電装置と、前記コジェネレーション装置が出力する電力を商用電力と協調し且つ逆潮流を防止して電力負荷へ出力する系統連系装置と、前記蓄電装置および前記太陽光発電装置が出力する電力を商用電力と協調し且つ逆潮流可能に電力負荷へ出力する系統連系装置とを具備したことを特徴とするハイブリッド型発電システム(107)を提供する。
上記第7の観点によるハイブリッド型発電システム(107)では、ピーク時に比べて熱需要や電力需要の少ない時間帯に、コジェネレーション装置により蓄熱すると共に、コジェネレーション装置および太陽光発電装置により蓄電しておく。そして、熱需要や電力需要のピーク時を含む時間帯に、コジェネレーション装置がリアルタイムに出力する熱および電力だけでなく、蓄積しておいた熱および電力や商用電力を負荷へ供給する。このため、ピーク時の電力需要にリアルタイムに対応可能な大きな発電能力を持つコジェネレーション装置が必要なくなり、設備コストを低減することが出来る。また、蓄電装置および太陽光発電装置が出力する電力を逆潮流させることが出来る。In a seventh aspect, the present invention relates to a cogeneration device, a heat storage device that stores heat output from the cogeneration device and outputs the heat to a heat load, a solar power generation device, the cogeneration device, and the sunlight. A power storage device that stores power output from the power generation device, a grid interconnection device that outputs power output from the cogeneration device to a power load in cooperation with commercial power and prevents reverse power flow, the power storage device, and Provided is a hybrid power generation system (107) comprising a grid interconnection device that outputs power output from the solar power generation device to a power load in cooperation with commercial power and capable of reverse power flow.
In the hybrid power generation system (107) according to the seventh aspect, heat is stored by the cogeneration device and stored by the cogeneration device and the solar power generation device in a time period when the heat demand and the power demand are less than those at the peak time. deep. Then, during the time period including the peak time of heat demand and power demand, not only the heat and power output in real time by the cogeneration apparatus but also the stored heat, power and commercial power are supplied to the load. This eliminates the need for a cogeneration device having a large power generation capacity capable of responding to peak power demand in real time, thereby reducing the equipment cost. In addition, the power output from the power storage device and the solar power generation device can be reversed.
本発明のハイブリッド型発電システムによれば、ピーク時の熱需要および電力需要にリアルタイムに対応可能な大きな発電能力を持つコジェネレーション装置が必要なくなり、設備コストを低減することが出来る。 According to the hybrid power generation system of the present invention, a cogeneration apparatus having a large power generation capacity capable of responding in real time to the heat demand and power demand at the peak time is not necessary, and the equipment cost can be reduced.
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
図1は、実施例1に係るハイブリッド型発電システム101の構成図である。
このハイブリッド型発電システム101は、熱エネルギーhおよび直流電力PDを出力するコジェネレーション装置1Dと、温水の形態で熱エネルギーを蓄熱し熱負荷Lhへ熱エネルギーを供給する蓄熱タンク2と、熱エネルギーの不足を補うための補助ボイラー3と、コジェネレーション装置1Dが出力する直流電力PDを分配する電力分配部4aと、電力分配部4aから分配された直流電力を商用電力と協調し且つ逆潮流を防止して分電盤Bを介し電力負荷Lpへ出力する系統連系装置5aと、系統連系装置5aからの逆潮流を監視するための電流センサ6aと、直流電力を出力する太陽光発電装置7と、太陽光発電装置7が出力する直流電力を分配する電力分配部4cと、電力分配部4cから分配された直流電力を商用電力と協調し且つ逆潮流可能に分電盤Bを介し電力負荷Lpへ出力する系統連系装置9と、電力分配部4aおよび電力分配部4cから分配された直流電力を蓄電する蓄電装置10と、蓄電装置10が出力する電力を商用電力と協調し且つ逆潮流を防止して分電盤Bを介し電力負荷Lpへ出力する系統連系装置5bと、系統連系装置5bからの逆潮流を監視するための電流センサ6bとを具備している。Mbは買電メータ、Msは売電メータである。FIG. 1 is a configuration diagram of a hybrid
The hybrid power generation system 101 includes a cogeneration apparatus 1D that outputs thermal energy h and DC power PD, a heat storage tank 2 that stores thermal energy in the form of hot water and supplies the thermal energy to the thermal load Lh, Auxiliary boiler 3 to make up for the shortage, power distribution unit 4a that distributes the DC power PD output from the cogeneration device 1D, and DC power distributed from the power distribution unit 4a cooperate with commercial power and prevent reverse power flow Then, the grid interconnection device 5a that outputs to the power load Lp via the distribution board B, the current sensor 6a for monitoring the reverse power flow from the grid interconnection device 5a, and the solar power generation device 7 that outputs DC power A power distribution unit 4c that distributes the DC power output from the solar power generation device 7, and the DC power distributed from the power distribution unit 4c in cooperation with commercial power; The grid interconnection device 9 that outputs to the power load Lp via the distribution board B so as to allow reverse power flow, the power storage device 10 that stores the DC power distributed from the power distribution unit 4a and the power distribution unit 4c, and the power storage device 10 A grid interconnection device 5b that cooperates with commercial power and outputs reverse power flow to the power load Lp via the distribution board B, and a current for monitoring reverse flow from the grid interconnection device 5b. And a sensor 6b. Mb is a power purchase meter, and Ms is a power sale meter.
なお、図中の黒頭矢印は直流系を表し、白頭矢印は交流系を表している。従って、系統連系装置5a,5b,5cおよび逆潮流装置11は、インバータ機能を有している。
In addition, the black head arrow in a figure represents a direct current system, and the white head arrow represents the alternating current system. Therefore, the grid interconnection devices 5a, 5b, 5c and the reverse
コジェネレーション装置1Dは、都市ガス,LPG(Liquified Petroleum Gas),消化ガス,エタノール,エタノール混合ガス,メタノール,GTL(Gas To Liquid),水素,ガソリン,灯油などを燃料とするエンジンにより発電機を回転させ、エンジンから熱エネルギーhを出力し、発電機から交流電力を出力しそれを直流化して出力するか、又は、発電機から直流電力PDを直接出力するものである。なお、通常のエンジン式(内燃式)の外、スターリングエンジン(外燃式)や燃料電池式などであってもよい。
コジェネレーション装置1Dは、少なくとも12時から18時までの間の一部の蓄積時間帯(例えば17時から18時までの1時間)には作動し、熱エネルギーhおよび直流電力PDを出力する。The cogeneration system 1D rotates the generator with an engine that uses city gas, LPG (Liquified Petroleum Gas), digestion gas, ethanol, ethanol mixed gas, methanol, GTL (Gas To Liquid), hydrogen, gasoline, kerosene, etc. The thermal energy h is output from the engine, the AC power is output from the generator, and the DC power is output from the generator, or the DC power PD is directly output from the generator. In addition to a normal engine type (internal combustion type), a Stirling engine (external combustion type) or a fuel cell type may be used.
The cogeneration apparatus 1D operates at least in a part of the accumulation time period from 12:00 to 18:00 (for example, 1 hour from 17:00 to 18:00), and outputs the thermal energy h and the DC power PD.
電力分配部4aは、コジェネレーション装置1Dから出力される直流電力PDのうちの電力負荷Lpが要求する電力分を系統連系装置5aに送り、余った電力分を蓄電装置10に送る。
The power distribution unit 4a sends the power required by the power load Lp in the DC power PD output from the cogeneration device 1D to the grid interconnection device 5a, and sends the surplus power to the
電力分配部4cは、太陽光発電装置7から出力される直流電力のうちの電力負荷Lpが要求する電力分および売電可能な電力分を系統連系装置9に送り、余った電力分を蓄電装置10に送る。
The power distribution unit 4c sends to the
太陽光発電装置7は、可能な限り直流電力を出力する。
The solar
実施例1に係るハイブリッド型発電システム101によれば、熱需要も電力需要も少ない蓄積時間帯に熱エネルギーと電力エネルギーを蓄積しておき、それら蓄積した熱エネルギーと電力エネルギーを熱需要と電力需要のピークを含む消費時間帯に供給することが出来る。従って、コジェネレーション装置1Dは、ピーク時の電力需要にリアルタイムに対応可能な大きな発電能力を持つ必要がなくなり、設備コストを低減することが出来る。
According to the hybrid
図2は、実施例2に係るハイブリッド型発電システム102の構成図である。
このハイブリッド型発電システム102は、実施例1に係るハイブリッド型発電システム101の系統連系装置9の代わりに、電力分配部4cから分配された直流電力を商用電力と協調し且つ逆潮流を防止して分電盤Bを介し電力負荷Lpへ出力する系統連系装置5cと、系統連系装置5cからの逆潮流を監視するための電流センサ6cとを具備している。また、電力分配部4cから分配された直流電力を逆潮流するための逆潮流装置11を具備している。
電力分配部4cは、太陽光発電装置7から出力される直流電力のうちの電力負荷Lpが要求する電力分を系統連系装置5cに送り、売電可能な電力分を逆潮流装置11に送り、余った電力分を蓄電装置10に送る。
上記以外は、実施例1に係るハイブリッド型発電システム101と同様である。FIG. 2 is a configuration diagram of the hybrid
In this hybrid
The power distribution unit 4c sends the power required by the power load Lp of the DC power output from the solar
Except for the above, this is the same as the hybrid
図3は、実施例3に係るハイブリッド型発電システム103の構成図である。
このハイブリッド型発電システム103は、実施例2に係るハイブリッド型発電システム102の系統連系装置5a,5b,5cおよび電流センサ6a,6b,6cの代わりに、インバータ8a,8b,8cおよび電力源選択装置15を具備している。
上記以外は、実施例2に係るハイブリッド型発電システム102と同様である。FIG. 3 is a configuration diagram of the hybrid
In this hybrid
Other than the above, the configuration is the same as that of the hybrid
電力源選択装置15は、少なくとも18時から24時までの間の一部の消費時間帯(例えば18時から21時までの3時間)には、次の条件で電力源を選択する。
(a)コジェネレーション装置1Dが出力する電力だけで電力需要をまかなえる場合、コジェネレーション装置1Dが出力する電力だけを選択する。
(b)コジェネレーション装置1Dが出力する電力と太陽光発電装置7が出力する電力だけで電力需要をまかなえる場合、コジェネレーション装置1Dが出力する電力および太陽光発電装置7が出力する電力を選択する。
(c)コジェネレーション装置1Dが出力する電力と太陽光発電装置7が出力する電力と蓄電装置10に蓄電された電力だけで電力需要をまかなえる場合、コジェネレーション装置1Dが出力する電力および太陽光発電装置7が出力する電力および蓄電装置10が出力する電力を選択する。
(d)コジェネレーション装置1Dが出力する電力と太陽光発電装置7が出力する電力と蓄電装置10に蓄電された電力だけでは電力需要をまかなえない場合、コジェネレーション装置1Dが出力する電力および太陽光発電装置7が出力する電力および蓄電装置10が出力する電力および商用電力線Pから供給される商用電力の全てを選択する。The power
(A) When the power demand can be met only with the power output from the cogeneration apparatus 1D, only the power output from the cogeneration apparatus 1D is selected.
(B) When the power demand can be met only by the power output from the cogeneration device 1D and the power output from the solar
(C) When the power demand can be met only with the power output from the cogeneration device 1D, the power output from the solar
(D) When the electric power output from the cogeneration apparatus 1D, the electric power output from the solar
図4は、実施例4に係るハイブリッド型発電システム104の構成図である。
このハイブリッド型発電システム104は、実施例1に係るハイブリッド型発電システム101の系統連系装置5a,5bの代わりに、電力分配部4a,4cから分配された直流電力を商用電力と協調し且つ逆潮流可能に分電盤Bを介し電力負荷Lpへ出力する系統連系装置9a,9bを具備している。
上記以外は、実施例1に係るハイブリッド型発電システム101と同様である。FIG. 4 is a configuration diagram of the hybrid power generation system 104 according to the fourth embodiment.
In this hybrid power generation system 104, instead of the grid interconnection devices 5a and 5b of the hybrid
Except for the above, this is the same as the hybrid
図5は、実施例5に係るハイブリッド型発電システム105の構成図である。
このハイブリッド型発電システム105は、実施例2に係るハイブリッド型発電システム102の構成に加えて、蓄電装置10が出力する直流電力を分配する電力分配部4bと、電力分配部4aから分配された直流電力を逆潮流するための逆潮流装置11aと、電力分配部4bから分配された直流電力を逆潮流するための逆潮流装置11bとを具備している。
電力分配部4aは、コジェネレーション装置1Dから出力される直流電力PDのうちの電力負荷Lpが要求する電力分を系統連系装置5aに送り、売電可能な電力分を逆潮流装置11aに送り、余った電力分を蓄電装置10に送る。
電力分配部4bは、蓄電装置10から出力される直流電力のうちの電力負荷Lpが要求する電力分を系統連系装置5bに送り、売電可能な電力分を逆潮流装置11bに送る。
上記以外は、実施例2に係るハイブリッド型発電システム102と同様である。FIG. 5 is a configuration diagram of the hybrid
In addition to the configuration of the hybrid
The power distribution unit 4a sends the power required by the power load Lp in the DC power PD output from the cogeneration device 1D to the grid interconnection device 5a, and sends the power available for sale to the reverse
The power distribution unit 4b sends, to the grid interconnection device 5b, the power required by the power load Lp in the DC power output from the
Other than the above, the configuration is the same as that of the hybrid
図6は、実施例6に係るハイブリッド型発電システム106の構成図である。
このハイブリッド型発電システム106は、実施例3に係るハイブリッド型発電システム103の構成に加えて、蓄電装置10が出力する直流電力を分配する電力分配部4bと、電力分配部4aから分配された直流電力を逆潮流するための逆潮流装置11aと、電力分配部4bから分配された直流電力を逆潮流するための逆潮流装置11bとを具備している。
電力分配部4aは、コジェネレーション装置1Dから出力される直流電力PDのうちの電力負荷Lpが要求する電力分を系統連系装置5aに送り、売電可能な電力分を逆潮流装置11aに送り、余った電力分を蓄電装置10に送る。
電力分配部4bは、蓄電装置10から出力される直流電力のうちの電力負荷Lpが要求する電力分を系統連系装置5bに送り、売電可能な電力分を逆潮流装置11bに送る。
上記以外は、実施例3に係るハイブリッド型発電システム103と同様である。FIG. 6 is a configuration diagram of the hybrid power generation system 106 according to the sixth embodiment.
In addition to the configuration of the hybrid
The power distribution unit 4a sends the power required by the power load Lp in the DC power PD output from the cogeneration device 1D to the grid interconnection device 5a, and sends the power available for sale to the reverse
The power distribution unit 4b sends, to the grid interconnection device 5b, the power required by the power load Lp in the DC power output from the
Other than the above, the configuration is the same as that of the hybrid
図7は、実施例7に係るハイブリッド型発電システム107の構成図である。
このハイブリッド型発電システム107は、実施例1に係るハイブリッド型発電システム101の系統連系装置5bの代わりに、蓄電装置10から出力された電力を商用電力と協調し且つ逆潮流可能に分電盤Bを介し電力負荷Lpへ出力する系統連系装置9bを具備している。
上記以外は、実施例1に係るハイブリッド型発電システム101と同様である。FIG. 7 is a configuration diagram of the hybrid power generation system 107 according to the seventh embodiment.
This hybrid power generation system 107 is a power distribution board that allows the power output from the
Except for the above, this is the same as the hybrid
実施例1〜7のコジェネレーション装置1Dの代わりに、図8に示すように、都市ガス,LPG,水素,ガソリン,灯油などを燃料とするエンジンにより発電機を回転させ、エンジンから熱エネルギーhを出力し、発電機から交流電力PAを出力するコジェネレーション装置1Aと、交流電力PAを直流化して直流電力PDを出力するコンバータ12とを用いてもよい。
Instead of the cogeneration apparatus 1D of the first to seventh embodiments, as shown in FIG. 8, a generator is rotated by an engine using city gas, LPG, hydrogen, gasoline, kerosene or the like as fuel, and thermal energy h is generated from the engine. A
図9に示すように、コジェネレーション装置1D(または1A)から出力される熱エネルギーhで不足する熱エネルギーを補助ボイラ3で補ってから蓄熱タンク2に蓄熱し、熱負荷Lhへ供給するようにしてもよい。
As shown in FIG. 9, the thermal energy deficient by the thermal energy h output from the cogeneration device 1D (or 1A) is supplemented by the
図10に示すように、コジェネレーション装置1D(または1A)から出力される熱エネルギーhを蓄熱タンク2に蓄熱し、熱負荷Lhへ供給すると共に、これと並列に、コジェネレーション装置1D(または1A)から出力される熱エネルギーhに補助ボイラ3で熱エネルギーを補って熱負荷Lhへ供給するようにしてもよい。
As shown in FIG. 10, the heat energy h output from the cogeneration apparatus 1D (or 1A) is stored in the
図11に示すように、コジェネレーション装置1D(または1A)から出力される熱エネルギーhを蓄熱タンク2に蓄熱し、熱負荷Lhへ供給するようにしてもよい。
As shown in FIG. 11, the heat energy h output from the cogeneration apparatus 1D (or 1A) may be stored in the
本発明のハイブリッド型発電システムは、例えば一般家庭の熱需要や電力需要をまかなうのに利用できる。 The hybrid power generation system of the present invention can be used, for example, to meet the heat demand and power demand of ordinary households.
1D,1A コジェネレーション装置
2 蓄熱タンク
5,5a〜5c 系統連系装置(逆潮流なし)
7 太陽光発電装置
9,9a,9b 系統連系装置(逆潮流あり)
15 電力源選択装置
10 蓄電装置
11,11a,11b 逆潮流装置
101〜107 ハイブリッド型発電システム
Lp 電力負荷
Lh 熱負荷
P 商用電力線1D,
7
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