JPWO2012017649A1 - 電力供給システム、電力供給システムの制御装置、電力供給システムの運転方法、及び電力供給システムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
本発明の電力供給システムは、発電システム（１０１）を起動するときに、発電システム（１０１）の起動電力及び外部電力負荷（１０５）の消費電力との合計、及び発電システム（１０１）の発電を停止するときに、発電システム（１０１）の停止電力及び外部電力負荷（１０５）の消費電力との合計の少なくともいずれか一方の合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、電力系統（１０４）から供給される電力量が、上限電力を超えないように、蓄電ユニット（１０７）の電力を発電システム（１０１）及び外部電力負荷（１０５）の少なくともいずれか一方に供給するように制御する制御装置（１１０）と、を備える、電力供給システム。
Description
本発明は、発電システムと、発電システムと外部電力負荷に電力を供給する蓄電ユニットと、を備える電力供給システム、電力供給システムの制御装置、電力供給システムの運転方法、及び電力供給システムの制御方法に関する。
従来、需要者の消費する電力量に応じて電気料金の設定が変更される電気料金シミュレーションシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されている電気料金シミュレーションシステムでは、所定時間毎に計測した電力需要者の使用電力に関する情報をもとに、１日の中でどの時間帯に電力を使用するかによりその使用料金を異にするタイプの電気料金契約プラン等の各種の電気料金契約プランに対応した電気料金を算出するように構成されている。
ところで、例えば、需要者が燃料電池やガスエンジン等に例示される発電システムを導入していて、需要者が使用する電力に応じて、電力料金が変動する電気料金システムが導入されたとする。そして、発電システムを起動することで、相対的に低い電気料金が維持可能な上限電力を超えるような場合に、発電システムの起動を待機もしくは起動処理を中断するように発電システムを構成した場合、発電システムの起動性が悪いという課題が発生する。同様に、発電システムを停止することで、相対的に低い電気料金が維持可能な上限電力を超えるような場合に、発電システムの発電停止を待機もしくは発電システムの発電停止後の処理動作を中断するように発電システムを構成した場合、発電システムの停止性が悪いという課題が発生する。
本発明は、上記のような需要者が使用する電力に応じて、電力料金が変動する電気料金システムが導入された場合において、需要家の電力料金の増加を抑制しながら、発電システムの起動性及び停止性の少なくともいずれか一方が向上される、電力供給システム、電力供給システム、電力供給システムの運転方法、及び電力供給システムの制御方法の制御装置を提供する。
上記課題を解決するために、本発明に係る電力供給システムは、発電システムと、前記発電システム及び外部電力負荷へ電力供給を行う蓄電ユニットと、前記発電システムを起動するときに、前記発電システムの起動電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第１の制御、及び、前記発電システムの発電を停止するときに、前記発電システムの停止電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第２の制御、の少なくともいずれか一方を実行するように構成されている制御装置と、を備える。
これにより、需要者が使用する電力に応じて、電力料金が変動する電気料金システムが導入された場合において、需要家の電力料金の増加を抑制しながら、発電システムの起動性及び停止性の少なくともいずれか一方が向上される。
本発明に係る電力供給システム制御装置は、発電システムと、外部電力負荷及び前記発電システム及び前記外部電力負荷に電力を供給する蓄電ユニットと、を備える電力供給システムを制御する電力供給システムの制御装置であって、前記電力供給システムの前記制御装置は、前記発電システムを起動するときに、前記発電システムの起動電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第１の制御、及び、前記発電システムの発電を停止するときに、前記発電システムの停止電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第２の制御、の少なくともいずれか一方を実行するように構成されている。
これにより、需要者が使用する電力に応じて、電力料金が変動する電気料金システムが導入された場合において、需要家の電力料金の増加を抑制しながら、発電システムの起動性及び停止性の少なくともいずれか一方が向上される。
本発明に係る電力供給システムの運転方法は、発電システムを起動するときに、前記発電システムの起動電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されるか否かを予測するステップと、前記相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するステップと、を備える第１の制御と、前記発電システムの発電を停止するときに、前記発電システムの停止電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されるか否かを予測するステップと、前記相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するステップと、を備える第２の制御と、の少なくともいずれか一方を実行する。
これにより、需要者が使用する電力に応じて、電力料金が変動する電気料金システムが導入された場合において、需要家の電力料金の増加を抑制しながら、発電システムの起動性及び停止性の少なくともいずれか一方が向上される。
本発明の電力供給システムの制御方法は、発電システムを起動するときに、前記発電システムの起動電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されるか否かを予測するステップと、前記相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するステップと、を備える第１の制御と、前記発電システムの発電を停止するときに、前記発電システムの停止電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されるか否かを予測するステップと、前記相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するステップと、を備える第２の制御と、の少なくともいずれか一方を実行する。
これにより、需要者が使用する電力に応じて、電力料金が変動する電気料金システムが導入された場合において、需要家の電力料金の増加を抑制しながら、発電システムの起動性及び停止性の少なくともいずれか一方が向上される。
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施形態の詳細な説明から明らかにされる。
本発明の電力供給システム、電力供給システム制御装置、電力供給システムの運転方法、及び電力供給システムの制御方法によれば、需要者が使用する電力に応じて、電力料金が変動する電気料金システムが導入された場合において、需要家の電力料金の増加を抑制しながら、発電システムの起動性及び停止性の少なくともいずれか一方が向上される。
以下、本発明の実施の形態を、具体的に図面を参照しながら例示する。なお、全ての図面において、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するために必要となる構成要素のみを抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
（実施の形態１）
本実施の形態１に係る電力供給システムは、発電システムと、発電システム及び外部電力負荷へ電力供給を行う蓄電ユニットと、制御装置（電力供給システムの制御装置）と、を備え、制御装置が、発電システムを起動するときに、発電システムの起動電力及び外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、電力系統から供給される電力が、上限電力を超えないように、蓄電ユニットの電力を発電システム及び外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第１の制御、及び、発電システムの発電を停止するときに、発電システムの停止電力及び外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、電力系統から供給される電力が、上限電力を超えないように、蓄電ユニットの電力を発電システム及び外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第２の制御、の少なくともいずれか一方を実行するように構成されている。
本実施の形態１に係る電力供給システムは、発電システムと、発電システム及び外部電力負荷へ電力供給を行う蓄電ユニットと、制御装置（電力供給システムの制御装置）と、を備え、制御装置が、発電システムを起動するときに、発電システムの起動電力及び外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、電力系統から供給される電力が、上限電力を超えないように、蓄電ユニットの電力を発電システム及び外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第１の制御、及び、発電システムの発電を停止するときに、発電システムの停止電力及び外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、電力系統から供給される電力が、上限電力を超えないように、蓄電ユニットの電力を発電システム及び外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第２の制御、の少なくともいずれか一方を実行するように構成されている。
これにより、需要者が使用する電力に応じて、電力料金が変動する電気料金システムが導入された場合において、需要家の電力料金の増加を抑制しながら、発電システムの起動性及び停止性の少なくともいずれか一方を向上される。
なお、発電システムが起動するときとは、発電システムの起動を控えているとき、及び発電システムの起動動作を行っているときの少なくともいずれか一方を意味するが、以下では、発電システムの起動を控えているときについて主に説明する。
また、発電システムの発電を停止するときとは、発電システムの発電の停止を控えているとき、及び発電システムの発電停止後の処理動作を行っているときの少なくともいずれか一方を意味するが、以下では、発電システムの停止を控えているときについて主に説明する。
［電力供給システムの構成］
図１は、本実施の形態１に係る電力供給システム及び電力供給システムの制御装置の概略構成を模式的に示すブロック図である。
図１は、本実施の形態１に係る電力供給システム及び電力供給システムの制御装置の概略構成を模式的に示すブロック図である。
図１に示すように、本実施の形態１に係る電力供給システム１００は、発電システム１０１と、蓄電ユニット１０７と、制御装置（電力供給システムの制御装置）１１０と、を備えている。制御装置１１０は、発電システム１０１の起動電力及び外部電力負荷１０５の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更される場合に、発電システム１０１を起動するときに、電力系統１０４から供給される電力が、上限電力を超えないように、蓄電ユニット１０７の電力を発電システム１０１及び外部電力負荷１０５の少なくともいずれか一方に供給するように制御する。すなわち、発電システム１０１を起動するときとは、発電システム１０１の起動開始から発電システム１０１から外部電力負荷１０５や発電システム１０１の内部電力負荷１０２に電力供給を開始するまでをいう。
ここで、発電システム１０１の起動電力及び外部電力負荷１０５の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更される場合について、図２を参照しながら説明する。
図２は、需要者が使用する電力に応じて、電力料金が変動する電気料金システムの一例を模式的に示す表である。
図２に示すように、需要者が使用する電力Ｐが、０≦Ｐ≦Ｐ１［ｋＷ］であれば、１ｋＷあたりＸ１円に設定され、Ｐ１＜Ｐ≦Ｐ２[ｋＷ]までであれば、１ｋＷあたりＸ２円に設定されていたとする（Ｐ１＜Ｐ２ｋＷであり、Ｘ１＜Ｘ２円である）。このように電気料金システムが設定されている場合に、需要者がＰ１ｋＷよりも少ない電力であるＰ０ｋＷで外部電力負荷１０５を使用しているとする。この場合、電気料金は、１ｋＷあたりＸ１円となる。
一方、需要者がＰ０ｋＷで外部電力負荷１０５を使用しているときに、発電システム１０１を起動すると、発電システム１０１の起動電力（ＰａｋＷとする）と外部電力負荷１０５の消費電力（Ｐ０ｋＷ）との合計（Ｐａ＋Ｐ０ｋＷ）が、Ｐ１ｋＷを超えるとする。この場合、相対的に低い電気料金の単価（本例では、Ｘ１円）に維持される上限電力（本例では、Ｐ１ｋＷ）を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更され、本例では、１ｋＷあたりＸ２円となる。
このような電気料金システムが採用された場合に、発電システム１０１を起動することにより、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えると、相対的に高い電気料金の単価に変更されるのであれば、需要者は不利益を被ることになる。このため、本実施の形態１に係る電力供給システム１００では、制御装置１１０が、発電システム１０１を起動するときに、電力系統１０４から供給される電力が、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えないように、蓄電ユニット１０７の電力を発電システム１０１及び外部電力負荷１０５の少なくともいずれか一方に供給するように制御する。
以下、本実施の形態１に係る電力供給システム１００を構成する各機器について説明する。
発電システム１０１は、発電システム１０１を動作させるための機器である内部電力負荷１０２と発電システム１０１を制御する制御器１０３を備えている。発電システム１０１としては、電力を発生させて、発生させた電力を外部電力負荷１０５へ供給するように構成されていれば、どのような形態あってもよく、例えば、ガスタービンや燃料電池システムが挙げられる。燃料電池システムに用いられる燃料電池としては、燃料電池としては、いずれの種類であっても良く、高分子電解質形燃料電池、固体酸化物形燃料電池、及びリン酸形燃料電池等が例示される。内部電力負荷１０２としては、例えば、発電システム１０１が燃料電池システムである場合、燃料電池内の温度を昇温するための電気ヒータが挙げられる。
また、制御器１０３は、発電システム１０１を構成する各機器を制御する機器であればどのような形態であってもよく、例えば、演算処理部及び、各制御動作を実行するためのプログラムを格納した記憶部を備えている。また、演算処理部は、例えば、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ等から構成され、記憶部はメモリ等から構成される。
蓄電ユニット１０７は、蓄電ユニット１０７を制御する電力制御器１０８を備えている。蓄電ユニット１０７としては、発電システム１０１及び外部電力負荷１０５に電力を供給するように構成されていれば、どのような形態であってもよく、例えば、鉛電池、リチウム電池、ニッケル−水素電池等の二次電池が挙げられる。これらの二次電池は、複数の単電池を直列に接続した組電池を使用してもよく、また、複数の単電池及び／又は組電池を並列に接続して使用してもよい。
電力制御器１０８は、蓄電ユニット１０７からの出力電力を制御する機器であればどのような形態であってもよく、例えば、ＤＣ／ＡＣ変換器等で構成することができる。
また、蓄電ユニット１０７には、蓄電ユニット１０７の出力電力（放電電力）を検知する電力検知器（図示せず）が内蔵され、制御装置１１０は、電力検知器（図示せず）で検知された蓄電ユニット１０７の出力電力を取得するように構成されている。
電力系統１０４は、連系点１０９において、発電システム１０１及び蓄電ユニット１０７と配線２０３を介して接続されている。また、電力検知器１０６は、連系点１０９よりも電力系統１０４側の電路（配線２０３）に設けられている。電力検知器１０６は、外部電力負荷１０５及び発電システム１０１の内部電力負荷１０２の少なくともいずれか一方に供給される電流値を検知する。制御装置１１０は、電力検知器１０６で検知された電流値を取得するように構成されている。なお、外部電力負荷１０５としては、例えば、家庭で使用する電気機器が挙げられる。
制御装置１１０は、例えば、演算処理部及び、各制御動作を実行するためのプログラムを格納した記憶部を備えている。また、演算処理部は、例えば、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ等から構成され、記憶部はメモリ等から構成される。そして、記憶部に格納された所定のソフトウェアによって、予測器１１０ａが実現されている。予測器１１０ａは、発電システムを起動するとき（本実施の形態１では、起動を控えているとき）に、発電システムの起動電力及び外部電力負荷の消費電力との合計が、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されるか否かを予測する。
制御装置１１０としては、電力供給システム１００を構成する各機器を制御するように構成されていれば、どのような形態であってもよく、図１に示すように、発電システム１０１及び蓄電ユニット１０７の外部に設ける形態であってもよく、発電システム１０１又は蓄電ユニット１０７のいずれかに内蔵される形態であってもよく、また、発電システム１０１及び蓄電ユニット１０７に分離内蔵される形態であってもよい。
［電力供給システムの動作］
図３Ａは、本実施の形態１に係る電力供給システムにおける発電システムを起動するときの動作（第１の制御）を模式的に示すフローチャートである。
図３Ａは、本実施の形態１に係る電力供給システムにおける発電システムを起動するときの動作（第１の制御）を模式的に示すフローチャートである。
まず、発電システム１０１が起動しておらず、外部電力負荷１０５への電力の供給は、電力系統１０４から行われているとする。そして、発電システム１０１の起動を控えているとき、制御装置１１０は、電力検知器１０６から外部電力負荷１０５で使用されている電力（消費電力）を取得する（ステップＳ１０１）。
ここで、発電システム１０１の起動を控えているときとは、発電システム１０１の起動要求が発生したとき及び起動予定を控えているときの少なくともいずれか一方を意味する。また、起動要求が発生した場合とは、例えば、予め設定された発電システム１０１の起動開始時刻になった場合や使用者がリモコンを操作して発電システム１０１の起動開始を指示したような場合等が挙げられる。さらに、起動予定を控えている場合とは、例えば、予め設定された発電システム１０１の起動開始時刻が近づいている場合等が挙げられる。
また、本実施の形態１では、運転開始時刻の所定時間前（例えば、１分前）になると、電力検知器１０６が外部電力負荷１０５の消費電力を検知して、制御装置１１０（予測器１１０ａ）が、発電システム１０１の起動電力及び外部電力負荷１０５の消費電力との合計が電力系統１０４から受電可能な上限電力を超えるか否かを予測する。上記所定時間は、起動を開始した時の外部電力負荷１０５の消費電力が予測可能な時間として設定される。なお、制御装置１１０（予測器１１０ａ）による、発電システム１０１の起動電力及び外部電力負荷１０５の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されるか否かの予測は、上限電力を超えるか否かの予測を行うことができれば、どのような態様であってもよく、例えば、過去の使用履歴から予測を行ってもよい。
次に、制御装置１１０は、ステップＳ１０１で取得した外部電力負荷１０５の消費電力と発電システム１０１の起動電力との合計が、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力Ｐ１を超えるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。消費電力と起動電力の合計が、上限電力Ｐ１を超える場合（ステップＳ１０２でＹｅｓ）には、ステップＳ１０３に進み、上限電力Ｐ１以下である場合（ステップＳ１０２でＮｏ）には、ステップＳ１０４に進む。
ここで、起動電力とは、発電システム１０１の起動に必要な電力を意味する。具体的には、発電システム１０１が起動動作における内部電力負荷１０２の消費電力であり、その値は、内部電力負荷１０２を構成する機器により、適宜設定される。起動電力は、例えば、発電システム１０１の起動動作中における内部電力負荷１０２の最大消費電力であってもよく、起動初期に動作する内部電力負荷１０２の消費電力であってもよい。
また、ここでは、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力をＰ１として判断しているが、これに限定されない。例えば、図２に示した電気料金システムにおいて、需要者の使用電力Ｐが、Ｐ１〜Ｐ２ｋＷの間にある場合と、Ｐ２〜Ｐ３ｋＷの間にある場合とを比較すれば、Ｐ１〜Ｐ２ｋｗの間にある場合における、電気料金の単価Ｘ２円が、相対的に低い電気料金に相当する。そして、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力は、Ｐ２となる。そして、相対的に高い電気料金の単価はＸ３円になる。すなわち、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力は、需要者の使用電力Ｐ（外部電力負荷１０５の使用電力Ｐ）によって変動する。
ステップＳ１０３では、制御装置１１０は、蓄電ユニット１０７の電力制御器１０８に蓄電ユニット１０７から電力を出力させるように制御する。これにより、電力制御器１０８は、蓄電ユニット１０７から外部電力負荷１０５及び発電システム１０１（具体的には、内部電力負荷１０２）に電力を供給させる。このとき、電力制御器１０８は、外部電力負荷１０５の消費電力と発電システム１０１の起動電力とを加算した電力から外部電力負荷１０５及び又は発電システム１０１に供給する電力を減算した電力（すなわち、消費電力＋起動電力−供給電力）が、上限電力Ｐ１以下となるように、蓄電ユニット１０７を制御する。
次に、制御装置１１０は、ステップＳ１０４に進み、制御器１０３に発電システム１０１の起動許可信号（起動指令信号）を出力する。これにより、制御器１０３は、発電システム１０１の起動を開始させる。
このように、本実施の形態１に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）は、外部電力負荷１０５の消費電力が大きく、発電システム１０１を起動すると、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力（ここでは、上限電力Ｐ１）を超えるおそれがあるような場合であっても、電力料金の単価の増加を抑制しながら、発電システム１０１の起動を開始することが可能となる。これにより、本実施の形態１に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）では、発電システム１０１の起動性を向上させながら、低い電気料金を維持することができる。
次に、本実施の形態１に係る電力供給システム１００の発電を停止するときの動作（第２の制御）の一例について、説明する。
ところで、発電システム１０１の発電を停止することにより、発電システム１０１から外部電力負荷１０５への電力供給が停止する。このため、図２に示す電気料金システムが採用された場合に、外部電力負荷１０５の消費電力が大きいときに、発電システム１０１の発電を停止することにより、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されるのであれば、需要者は不利益を被ることになる。また、発電システム１０１の発電停止前に相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えるおそれがないと判断して、発電システム１０１の発電を停止しても、その後、外部電力負荷１０５の消費電力量が増加して、相対的に高い電気料金の単価に変更される場合がある。
このため、本実施の形態１に係る電力供給システム１００では、制御装置１１０が、発電システム１０１の発電を停止するときに、電力系統１０４から供給される電力が、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えないように、蓄電ユニット１０７の電力を発電システム１０１及び外部電力負荷１０５の少なくともいずれか一方に供給するように制御する。
図３Ｂは、本実施の形態１に係る電力供給システムにおける発電システムの発電を停止するときの動作を模式的に示すフローチャートの一例である。
まず、発電システム１０１は発電運転を行っており、発電の停止は行っていないとする。そして、発電システムが、発電の停止を控えているとき、制御装置１１０は、電力検知器１０６から外部電力負荷１０５で使用されている電力（消費電力）を取得する（ステップＳ１０１Ｂ）。
ここで、発電システム１０１の発電の停止を控えているときとは、発電システムの停止要求が発生したとき及び発電の停止予定を控えているときの少なくともいずれか一方を意味する。ここで、発電システムの停止要求が発生したときとは、例えば、予め設定された発電システムの発電停止開始時刻になった場合や使用者がリモコンを操作して発電システム１０１の発電停止を指示したような場合等が挙げられる。また、発電の停止予定を控えている場合とは、例えば、予め設定された発電システムの発電停止開始時刻が近づいている場合等が挙げられる。
次に、制御装置１１０は、ステップＳ１０１Ｂで取得した外部電力負荷１０５の消費電力と発電システム１０１の停止電力との合計が、電力系統１０４からの使用可能な上限電力Ｐ１Ｂを超えるか否かを判定する（すなわち、予測する）（ステップＳ１０２Ｂ）。消費電力と起動電力の合計が、上限電力Ｐ１Ｂを超える場合（ステップＳ１０２ＢでＹｅｓ）には、ステップＳ１０３Ｂに進み、上限電力Ｐ１Ｂ以下である場合（ステップＳ１０２ＢでＮｏ）には、ステップＳ１０４Ｂに進む。
ここで、停止電力とは、発電システム１０１の発電停止後の処理動作に必要な電力を意味する。具体的には、発電システム１０１の発電停止後の処理動作において作動する内部電力負荷１０２の消費電力であり、その値は、適宜設定される。停止電力は、例えば、発電システム１０１の発電停止後の処理動作における内部電力負荷１０２の最大消費電力であってもよい。なお、発電システム１０１の発電停止後の処理動作は、公知の発電システム１０１の発電停止後の処理動作を任意に採用することができる。
ステップＳ１０３Ｂでは、制御装置１１０は、電力制御器１０８に蓄電ユニット１０７から電力を出力させるように制御する。これにより、蓄電ユニット１０７は、電力制御器１０８により外部電力負荷１０５及び発電システム１０１（具体的には、内部電力負荷１０２）に電力を供給する。
このとき、電力制御器１０８は、外部電力負荷１０５の消費電力と発電システム１０１の停止電力とを加算した電力から外部電力負荷１０５及び発電システム１０１に供給する電力を減算した電力（すなわち、消費電力＋停止電力−供給電力）が、上限電力Ｐ１以下となるように、蓄電ユニット１０７の出力電力を制御する。なお、この蓄電ユニット１０７の制御において、電力制御器１０８は、蓄電ユニット１０７が、少なくとも外部電力負荷１０５に電力を供給するよう制御してもよい。
次に、制御装置１１０は、ステップＳ１０４Ｂに進み、制御器１０３に発電システム１０１の発電停止を許可する信号（発電停止指令信号）を出力する。これにより、制御器１０３は、発電システム１０１の発電停止を開始させる。具体的には、発電システム１０１から外部電力負荷１０５への電力の供給が停止されて、発電システム１０１が発電を停止する。その後、発電システム１０１を構成する各機器の作動停止（発電システム１０１の発電停止後の処理動作）が行われる。
このように、本実施の形態１に係る電力供給システム１００及び電力供給システム１００の制御装置１１０は、外部電力負荷１０５の消費電力が大きく、発電システム１０１の運転を停止すると、電力系統１０４からの上限電力Ｐ１を超えると予測されるような場合であっても、発電システム１０１の発電停止を開始することが可能となる。
なお、上記電力供給システム１００では、制御装置１１０が、発電システム１０１を起動するとき及び発電システム１０１の発電を停止するときのそれぞれにおける蓄電ユニット１０７への制御動作について説明したが、本実施の形態１の電力供給システム１００では、制御装置１１９がこれらの制御動作（第１の制御及び第２の制御）の少なくともいずれか一方を実行するよう構成されていればよい。すなわち、制御装置１１０が、第１の制御及び第２の制御のいずれか一方のみを実行するよう構成されていてもよいし、第１の制御及び第２の制御を共に実行するよう構成されていてもよい。
［変形例１］
本変形例１の電力供給システムは、発電システムが燃料電池システムである態様を例示する。
本変形例１の電力供給システムは、発電システムが燃料電池システムである態様を例示する。
図４Ａは、本実施の形態１に係る電力供給システムにおける変形例１の発電システムの概略構成を模式的に示すブロック図の一例である。
図４Ａに示すように、本変形例１の発電システム１０１は、燃料電池システムであり、内部電力負荷として、燃料電池システムの起動時に該燃料電池システムの構成機器を昇温するための電気ヒータを備える。具体的には、本変形例１の発電システム（燃料電池システム）１０１は、水素生成装置１１と、酸化剤ガス供給器１２と、燃料電池１３と、冷却媒体タンク１４と、電気ヒータ１５と、冷却媒体送出器１６と、制御器１０３と、を備える。
水素生成装置１１は、改質器１と、ＣＯ低減器２と、電気ヒータ３と、を備えていて、水素リッチな燃料ガスを生成し、生成した燃料ガスを燃料電池１３に供給するように構成されている。改質器１は、改質触媒を有しており、原料と水とを改質反応させて水素含有ガスを生成する。なお、原料は、当該原料と水蒸気とを用いて改質反応により水素含有ガスを生成できるものであればよい。原料として、例えば、エタン、プロパン等の炭化水素やメタノール等のアルコール系原料といった、少なくとも炭素及び水素を構成元素とする有機化合物を含むものを使用することができる。
ＣＯ低減器２は、改質器１で生成された水素含有ガス中の一酸化炭素を低減するように構成されている。ＣＯ低減器２としては、例えば、シフト反応により一酸化炭素を低減する変成器や酸化反応又はメタン化反応により低減するＣＯ除去器が挙げられる。また、電気ヒータ３は、燃料電池システムの起動時に、例えば、ＣＯ低減器２を昇温するように構成されている。なお、電気ヒータ３は、ＣＯ低減器２を昇温するだけでなく、改質器１を昇温するように構成されていてもよく、改質器１のみを昇温するように構成されていてもよい。
そして、ＣＯ低減器２で一酸化炭素が低減された水素含有ガスは、燃料ガスとして、燃料ガス供給経路３１を介して、燃料電池１３のアノードに供給される。なお、本変形例では、改質器１で生成された水素含有ガス中の一酸化炭素をＣＯ低減器２で低減して、燃料電池１３に供給する形態を採用したが、これに限定されず、ＣＯ低減器２を有しない形態を採用してもよい。この場合、電気ヒータ３は、改質器１を昇温するように構成されるか、または、設けなくてもよい。
また、燃料電池システム１０１は、酸化剤ガスが流れる酸化剤ガス供給経路３２と酸化剤ガスを供給するための酸化剤ガス供給器１２とを備えている。酸化剤ガス供給器１２としては、例えば、ブロワやシロッコファン等のファン類を用いることができる。酸化剤ガス供給器１２より供給された酸化剤ガス（例えば、空気）は燃料電池１３のカソードに供給される。
燃料電池１３では、アノードに供給された燃料ガスと、カソードに供給された酸化剤ガスと、が電気化学的に反応して、電気と熱が発生する。燃料電池としては、いずれの種類であっても良く、高分子電解質形燃料電池、固体酸化物形燃料電池、及び燐酸形燃料電池等が例示される。なお、燃料電池が、固体酸化物形燃料電池の場合は、燃料電池システム１０１は、ＣＯ低減器２が設けられず、改質器１と燃料電池１３とが１つの容器内に内蔵されるよう構成される。
また、燃料電池システム１０１は、冷却媒体経路３３、冷却媒体タンク１４、電気ヒータ１５、及び冷却媒体送出器１６を備える。冷却媒体経路３３は、燃料電池１３が発生した熱を回収する冷却媒体が流れる経路である。冷却媒体タンク１４は、上記冷却媒体経路３３に設けられ、冷却媒体を貯えるタンクである。電気ヒータ１５は、冷却媒体経路３３内の冷却媒体を加熱し、冷却媒体経路３３上であれば、いずれの箇所に設けても構わない。例えば、図４Ａに示すように、電気ヒータ１５は、燃料電池１３外及び冷却媒体タンク１４外の冷却媒体経路３３上に設けてもよいし、冷却媒体タンク１４内に設けてもよい。電気ヒータ１５は、燃料電池システムの起動時に動作し、冷却媒体を加熱するとともに、加熱された冷却媒体が冷却媒体経路３３を循環することにより、燃料電池１３が昇温される。
また、冷却媒体送出器１６は、冷却媒体経路３３内の冷却媒体を循環させるための機器であり、例えば、ポンプを使用することができる。なお、冷却媒体としては、水や不凍液（例えば、エチレングリーコール含有液）等を用いることができる。
このように構成された本変形例１の電力供給システム１００は、発電システム１０１を起動するときに、実施の形態１に係る電力供給システム１００と同様に、蓄電ユニット１０７への制御動作（第１の制御）が実行される。従って、本変形例１の電力供給システム１００は、実施の形態１の電力供給システム１００と同様の作用効果を奏する。
特に、本変形例１では、起動動作において、電気ヒータ１５が、燃料電池システム１０１を構成する機器を昇温するよう構成されているので、起動電力が大きくなる。このため、本変形例１の燃料電池システム１０１は、従来の発電システムに比べ、電力供給システム１００の制御装置１１０の制御により得られる起動性向上の効果が、特に顕著となる。
なお、本例の燃料電池システム１０１では、起動時に該燃料電池システムの構成機器を昇温するための電気ヒータとして、電気ヒータ３及び電気ヒータ１５を備えているが、これに限定されるものではない。例えば、燃料電池システム１０１は、電気ヒータ３及び電気ヒータ１５のいずれか一方を備える形態であってもよいし、これ以外の電気ヒータを備える形態であってもよい。
また、本変形例１の電力供給システム１００における燃料電池システム１０１の発電停止後の処理動作は、公知の種々の処理動作を採用することができる。燃料電池システム１０１の発電停止後の処理動作としては、例えば、冷却媒体送出器１６による冷却媒体経路３３内での冷却媒体の循環動作、原料ガス供給器（図示せず）による水素生成装置１１内のガス流路及び燃料電池１３内のガス流路の少なくともいずれか一方に対する原料ガスパージ動作、及び電気ヒータ１５の作動等の動作を挙げることができる。なお、上記冷却媒体の循環動作において電気ヒータ１５を作動させても構わない。
このように構成された本変形例１の電力供給システム１００は、発電システム１０１を停止するときに、実施の形態１に係る電力供給システム１００と同様に、蓄電ユニット１０７への制御動作（第２の制御）が実行される。従って、本変形例１の電力供給システム１００は、実施の形態１の電力供給システム１００と同様の作用効果を奏する。
特に、本変形例１では、燃料電池システム１０１の発電停止後の処理動作において、電気ヒータ１５が、燃料電池システム１０１を構成する機器を昇温するよう構成されているとき、停止電力が大きくなる。このため、本変形例１の燃料電池システム１０１は、従来の発電システムに比べ、電力供給システム１００の制御装置１１０の制御により得られる停止性向上の効果が、特に顕著となる。
なお、本変形例１の電力供給システム１００は、制御装置１１０が、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作の少なくともいずれか一方を実行するよう構成されていればよい。すなわち、制御装置１１０が、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作のいずれか一方のみを実行するよう構成されていてもよいし、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作を共に実行するよう構成されていてもよい。
［変形例２］
本変形例２の電力供給システムは、発電システムが燃料電池システムである他の態様を例示する。
本変形例２の電力供給システムは、発電システムが燃料電池システムである他の態様を例示する。
図４Ｂは、本実施の形態１に係る電力供給システムにおける変形例２の発電システムの概略構成を模式的に示すブロック図の一例である。
図４Ｂに示すように、本変形例２の発電システム１０１は、変形例１の燃料電池システムと基本的構成は同じであるが、回収水タンク１７と、送出器１８と、をさらに備える点が異なる。なお、電気ヒータ１５は、回収水タンク１７に設けても構わない。
回収水タンク１７は、燃料電池システム１０１において排出される排ガスから回収した水を貯えるタンクである。上記排ガスは、いずれの排ガスであってもよいが、例えば、燃料電池１３から排出された燃料ガス及び酸化剤ガスの少なくとも一方のガス、改質器１を加熱する燃焼器から排出された燃焼排ガス等が例示される。
また、燃料電池システム１０１には、冷却媒体タンク１４と回収水タンク１７を接続する循環経路３４が設けられている。従って、本例では、冷却媒体として水が用いられ、循環経路３４は、冷却媒体タンク１４内の冷却水と回収水タンク１７内の回収水とが循環するように構成されている。また、循環経路３４の途中には、循環経路３４内の水を送出するための送出器１８が設けられている。送出器１８としては、例えば、ポンプを使用することができる。
なお、燃料電池１３が、固体酸化物燃料電池であるとき、冷却媒体経路３３は、燃料電池１３を冷却する冷却媒体が流れる流路でなく、燃料電池１３から排出された燃料ガスを燃焼した燃焼排ガスを冷却する冷却媒体が流れる流路として構成される。
また、本変形例２の電力供給システム１００における燃料電池システム１０１の発電停止後の処理動作は、公知の種々の処理動作を採用することができる。燃料電池システム１０１の発電停止後の処理動作としては、例えば、冷却媒体送出器１６による冷却媒体経路３３内での冷却媒体の循環動作、送出器１８による冷却媒体タンク１４と回収水タンク１７との間での水の循環動作、原料ガス供給器（図示せず）による水素生成装置１１内のガス流路及び燃料電池１３内のガス流路の少なくともいずれか一方に対する原料ガスパージ動作、及び電気ヒータ１５の作動等の動作を挙げることができる。なお、上記冷却媒体の循環動作及び冷却媒体タンク１４と回収水タンク１４との間の水の循環動作の少なくともいずれか一方において電気ヒータ１５を作動させても構わない。
このように構成された本変形例２の電力供給システム１００は、発電システム１０１を起動するとき及び停止するときのそれぞれにおいて、実施の形態１の電力供給システムと同様に、蓄電ユニット１０７への制御動作（第１の制御及び第２の制御）が実行される。従って、本変形例２の電力供給システム１００は、実施の形態１の電力供給システム１００と同様であっても、変形例２の電力供給システム１００と同様の作用効果を奏する。
なお、本変形例２の電力供給システム１００は、制御装置１１０が、燃料電池システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び燃料電池システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作の少なくともいずれか一方を実行するよう構成されていればよい。すなわち、制御装置１１０が、燃料電池システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び燃料電池システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作のいずれか一方のみを実行するよう構成されていてもよいし、燃料電池システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び燃料電池システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作を共に実行するよう構成されていてもよい。
［変形例３］
本変形例３の電力供給システムは、制御装置が、第１の制御及び第２の制御の少なくともいずれか一方の制御を実行することによって得られるコストメリット情報を決定する決定器と、該決定器が決定したコストメリット情報を外部へ出力する外部出力器と、を備える。
本変形例３の電力供給システムは、制御装置が、第１の制御及び第２の制御の少なくともいずれか一方の制御を実行することによって得られるコストメリット情報を決定する決定器と、該決定器が決定したコストメリット情報を外部へ出力する外部出力器と、を備える。
また、本変形例３の電力供給システムでは、外部出力器が出力したコストメリット情報を表示するように構成されている表示器をさらに備えてもよい。
図４Ｃは、本実施の形態１に係る電力供給システムにおける変形例２の電力供給システムの概略構成を模式的に示すブロック図の一例である。
図４Ｃに示すように、本変形例２の電力供給システムは、制御装置１１０が、決定器１１０ｂと外部出力器１１０ｃを備える。決定器１１０ｂは、第１の制御及び第２の制御の少なくともいずれか一方の制御を実行することによって得られるコストメリット情報を決定するように構成されている。また、外部出力器１１０ｃは、決定器１１０ｂが決定したコストメリット情報を外部へ出力するように構成されている。ここで、上記コストメリット情報は、第１の制御及び第２の制御のいずれも実行しなかったときと比べ、第１の制御及び第２の制御の少なくともいずれか一方を実行したときに得られるコストメリットを示す情報である。
決定器１１０ｂは、制御装置１１０の記憶部に記憶されている所定のソフトウェアを演算処理部が実行することによって、実現される。決定器１１０ｂは、例えば、図２に示す電気料金システムの表から第１の制御及び第２の制御の少なくともいずれか一方の制御を実行することによって得られるコストメリット情報を決定してもよい。
例えば、第１の制御及び第２の制御の少なくともいずれか一方の制御を実行することで相対的に低い電気料金の単価（例えば、Ｘ１円）に維持されるが、上記制御を実行しない場合、上限電力（本例では、Ｐ１ｋＷ）を超えて、相対的に高い電気料金の単価（本例では、Ｘ２円）となるような場合がある。このような場合に、決定器１１０ｂは、第１の制御及び第２の制御の少なくともいずれか一方の制御を実行することで得られるコストメリット情報として、Ｘ２−Ｘ１円／ｋＷを決定してもよい。
また、上記のような場合に、決定器１１０ｂは、上記制御を実行することで維持されている相対的に低い電気料金の単価（本例では、Ｘ１円）と、上記制御を実行しない場合の相対的に高い電気料金の単価（本例では、Ｘ２円）と、をコストメリット情報として決定してもよい。
外部出力器１１０ｃは、決定器１１０ｂが決定したコストメリット情報を外部へ出力するように構成されていれば、どのような形態であってもよく、例えば、無線ＬＡＮ等を用いることができる。なお、外部出力器１１０ｃは、発電システム１０１の発電量、蓄電ユニット１０７の出力及び／又は蓄電量、外部電力負荷１０６の消費電力等の情報を外部に出力するように構成されていてもよい。
また、電力供給システム１００は、表示器１１１を備えている。表示器１１１は、外部出力器１１０ｂより出力された情報（文字データ、画像データ等）を表示することができれば、どのような形態であってもよく、例えば、リモコン等を用いることができる。また、電力供給システム１００が備える表示器１１１に限られず、外部出力器１１０ｂより出力された情報が、図示されない電力システム１００外部の表示器に表示されるよう構成されても構わない。このような外部の表示器として、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット型コンピュータ等が挙げられる。
ここで、上記表示器１１１に表示されるコストメリット情報の具体的について説明する。例えば、決定器１１０ｂでコストメリット情報として、Ｘ２−Ｘ１円／ｋＷが決定されると、「Ｘ２−Ｘ１円／ｋＷの電気料金が安くなっています」と表示器１１１に表示される。また、例えば、決定器１１０ｂでコストメリット情報として、上記制御を実行することで維持されている相対的に低い電気料金の単価（本例では、Ｘ１円）と、上記制御を実行しない場合の相対的に高い電気料金の単価（本例では、Ｘ２円）と、が決定される。このとき、「低コスト運転で、電気料金の単価は、Ｘ１円／ｋＷです。本運転を実行しないと、電気料金の単価は、Ｘ２円／ｋＷになります。」と表示器１１１に表示される。
このように構成された本変形例３の電力供給システム１００は、発電システム１０１を起動するとき及び停止するときのそれぞれにおいて、実施の形態１の電力供給システムと同様に、蓄電ユニット１０７への制御動作（第１の制御及び第２の制御）が実行される。従って、本変形例３の電力供給システム１００は、実施の形態１の電力供給システム１００と同様の作用効果を奏する。
また、本変形例３の電力供給システム１００では、第１の制御及び第２の制御を実行するときに、決定器１１０ｂが、コストメリット情報を決定し、外部出力器１１０ｃが、決定器１１０ｂが決定したコストメリット情報を表示器１１１に出力する。これにより、発電システム１０１の使用者に、省エネルギー意識が喚起される。
なお、本変形例３の電力供給システム１００では、表示器１１１を備える形態を採用したが、これに限定されず、表示器１１１を備えない形態を採用してもよい。表示器１１１を備えない場合、外部出力器１１０ｂより出力された情報は、上述の外部の表示器に表示される。
また、本変形例３の電力供給システム１００は、制御装置１１０が、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作の少なくともいずれか一方を実行するよう構成されていればよい。すなわち、制御装置１１０が、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作のいずれか一方のみを実行するよう構成されていてもよいし、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作を共に実行するよう構成されていてもよい。
（実施の形態２）
本実施の形態２に係る電力供給システムは、制御装置が、蓄電ユニットからの供給可能電力に基づいて発電システムの起動の許否を決定するように構成されている。
本実施の形態２に係る電力供給システムは、制御装置が、蓄電ユニットからの供給可能電力に基づいて発電システムの起動の許否を決定するように構成されている。
ここで、「蓄電ユニットからの供給可能電力に基づいて」とは、外部電力負荷の消費電力と発電システムの起動電力とを加算した電力から蓄電ユニットが供給可能な電力を減算した電力が、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力以下であるかを基準にすることをいう。
また、本実施の形態２に係る電力供給システムでは、制御装置が、蓄電ユニットからの供給可能電力に基づいて発電システムの発電の停止の許否を決定するように構成されていてもよい。
本実施の形態２に係る電力供給システム１００は、実施の形態１に係る電力供給システム１００と基本的構成は同じであるため、構成の説明は省略する。
図５Ａは、本実施の形態２に係る電力供給システムにおける発電システムの起動するときの動作を模式的に示すフローチャートである。
図５Ａに示すように、制御装置１１０は、実施の形態１に係る電力供給システム１００と同様に、発電システム１０１が起動を控えているとき、電力検知器１０６から外部電力負荷１０５で使用されている電力（消費電力）を取得する（ステップＳ２０１）。
次に、制御装置１１０は、ステップＳ２０１で取得した外部電力負荷１０５の消費電力と発電システム１０１の起動電力との合計が、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力（ここでは、上限電力Ｐ１）を超えるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。消費電力と起動電力の合計が、上限電力Ｐ１を超える場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ）には、ステップＳ２０３に進み、上限電力Ｐ１以下である場合（ステップＳ２０２でＮｏ）には、ステップＳ２０５に進む。
ステップＳ２０３では、制御装置１１０は、外部電力負荷１０５の消費電力と発電システム１０１の起動電力とを加算した電力から蓄電ユニット１０７が供給可能な電力を減算した電力（すなわち、消費電力＋起動電力−供給可能電力）が、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力（ここでは、上限電力Ｐ１）以下であるか否かを判断する。なお、「蓄電ユニットからの供給可能電力に基づいて」とは、外部電力負荷１０５の消費電力と発電システム１０１の起動電力とを加算した電力から蓄電ユニット１０７が供給可能な電力を減算した電力が、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力以下であるかを基準にすることをいう。
消費電力と起動電力を加算した電力から供給可能電力を減算した電力が、上限電力Ｐ１以下である場合（ステップＳ２０３でＹｅｓ）には、制御装置１１０は、電力制御器１０８に蓄電ユニット１０７から電力を出力させるように制御する（ステップＳ２０４）。これにより、蓄電ユニット１０７は、電力制御器１０８により外部電力負荷１０５及び起動開始後の発電システム１０１に電力を供給する。このとき、電力制御器１０８は、外部電力負荷１０５の消費電力と発電システム１０１の起動電力とを加算した電力から外部電力負荷１０５及び／又は発電システム１０１に供給する電力を減算した電力（すなわち、消費電力＋起動電力−供給電力）が、上限電力Ｐ１以下となるように、蓄電ユニット１０７を制御する。
次に、制御装置１１０は、ステップＳ２０５に進み、制御器１０３に発電システム１０１の起動許可信号を出力する。これにより、制御器１０３は、発電システム１０１の起動を開始させる。
一方、ステップＳ２０６では、制御装置１１０は、発電システム１０１の起動を拒否して、制御器１０３への起動拒否信号を出力する、または起動許可信号を出力しないことで発電システム１０１を起動させないよう制御する。この場合、制御装置１１０は、使用者に、発電システム１０１の起動を行えないことを報知するように構成されていることが好ましい。報知方法としては、例えば、リモコンにエラー表示するやエラーを表す警告音を発する等が挙げられる。
このように構成された本実施の形態２に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）であっても、実施の形態１に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）と同様の作用効果を奏する。また、本実施の形態２に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）では、蓄電ユニット１０７からの出力電力では、上限電力Ｐ１以下にすることができないときには、発電システム１０１が起動されないので、発電システム１０１の起動動作が中断されることが抑制される。つまり、本実施の形態２に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）は、実施の形態１に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）に比べ、より起動性が向上する。
なお、本実施の形態２に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）では、消費電力と起動電力を加算した電力から供給可能電力を減算した電力が、上限電力Ｐ１よりも大きい場合（ステップＳ２０３でＮｏ）には、発電システム１０１の起動を拒否する、ステップＳ２０６を行う形態としたが、これに限定されず、ステップＳ２０３でＮｏである場合、ステップＳ２０１に戻り、ステップＳ２０１からステップＳ２０３を繰り返す形態（すなわち、発電システム１０１の起動を待機させる形態）を採用してもよい。
次に、本実施の形態２に係る電力供給システム１００の発電システムの発電を停止するときの動作について、図５Ｂを参照しながら説明する。
図５Ｂは、本実施の形態２に係る電力供給システムにおける発電システムの発電を停止するときの動作を模式的に示すフローチャートの一例である。
図５Ｂに示すように、本実施の形態２に係る電力供給システムにおいても、実施の形態１と同様に、発電システム１０１の発電を停止するときの動作が行われ、また、発電を停止するときの動作の各ステップは、上述した発電システム１０１の起動するときの動作と同様の動作が行われる場合がある。このため、以下においては、実施の形態１で説明した動作及び上述した発電システム１０１の起動するときの動作と異なる動作が行われるステップについて説明する。具体的には、ステップＳ２０３Ｂ及びステップＳ２０６Ｂである。
ステップＳ２０３Ｂでは、制御装置１１０は、外部電力負荷１０５の消費電力と発電システム１０１の停止電力とを加算した電力から蓄電ユニット１０７が供給可能な電力を減算した電力（すなわち、消費電力＋停止電力−供給可能電力）が、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力（ここでは、上限電力Ｐ１）以下であるか否かを判断する。
ステップＳ２０６Ｂでは、制御装置１１０は、発電システム１０１の発電停止を拒否して、制御器１０３への発電停止を拒否する信号を出力する、または発電停止を許可する信号を出力しないことで発電システム１０１を発電停止させないよう制御する。この場合、制御装置１１０は、使用者に、発電システム１０１の発電停止を行えないことを報知するように構成されていることが好ましい。
なお、ステップＳ２０６Ｂで発電システム１０１の発電停止が拒否されると、ステップＳ２０１Ｂに戻り、ステップＳ２０５Ｂで発電システム１０１の発電を停止させるまで、上記フローを繰り返し実行する形態（すなわち、発電システム１０１の発電の停止を待機させる形態）を採用してもよい。
このように、本実施の形態２に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）では、蓄電ユニット１０７からの出力電力によって、上限電力Ｐ１以下にすることができるときに、発電システム１０１の発電が停止され、その後の処理動作が実行されるため、実施の形態１に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）に比べ、停止性がより向上する。
なお、本実施の形態２に係る電力供給システム１００は、制御装置１１０が、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作の少なくともいずれか一方を実行するよう構成されていればよい。すなわち、制御装置１１０が、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作のいずれか一方のみを実行するよう構成されていてもよいし、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作を共に実行するよう構成されていてもよい。
（実施の形態３）
本実施の形態３に係る電力供給システムは、制御装置が、発電システムを起動するときに、発電システムの起動電力及び外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、電力系統から供給される電力が、上限電力を超えないように、蓄電ユニットの電力を発電システム及び外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第１の制御、及び、発電システムの発電を停止するときに、発電システムの停止電力及び外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、電力系統から供給される電力が、上限電力を超えないように、蓄電ユニットの電力を発電システム及び外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第２の制御、の少なくともいずれか一方を実行するように構成されている。
本実施の形態３に係る電力供給システムは、制御装置が、発電システムを起動するときに、発電システムの起動電力及び外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、電力系統から供給される電力が、上限電力を超えないように、蓄電ユニットの電力を発電システム及び外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第１の制御、及び、発電システムの発電を停止するときに、発電システムの停止電力及び外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、電力系統から供給される電力が、上限電力を超えないように、蓄電ユニットの電力を発電システム及び外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第２の制御、の少なくともいずれか一方を実行するように構成されている。
なお、本実施の形態３においては、「発電システムが起動するとき」が、発電システムの起動動作を行っているときである場合について説明する。同様に、本実施の形態３においては、「発電システムが停止するとき」が、発電システムの発電停止後の処理動作を行っているときである場合について説明する。
また、本実施の形態３においては、発電システムの起動するときに、発電システムの起動電力及び外部電力負荷の消費電力との合計が、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されるか否かの予測は、以下のようにして行う。
すなわち、発電システムの起動動作を行っているときに、電力検知器が、発電システム及び外部電力負荷の消費電力を検知し、制御装置が、電力検知器が検知した発電システム及び外部電力負荷の消費電力との合計（発電システムの起動電力及び外部電力負荷の消費電力との合計）が、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されるか否かを判断することで行う。
同様に、本実施の形態３においては、発電システムの停止するときに、発電システムの起動電力及び外部電力負荷の消費電力との合計が電力系統から相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えるか否かの予測は、以下のようにして行う。
すなわち、発電システムの発電停止後の処理動作を行っているときに、電力検知器が、発電システム及び外部電力負荷の消費電力を検知し、制御装置が、電力検知器が検知した発電システム及び外部電力負荷の消費電力との合計（発電システムの停止電力及び外部電力負荷の消費電力との合計）が、電力系統から相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えるか否かを判断することで行う。
ここで、上記発電システムの消費電力は、具体的には、発電システムの内部電力負荷の消費電力となる。また、制御装置による、発電システムの起動電力及び外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えるか否かの予測は、例えば、内部電力負荷及び外部電力負荷の消費電力の増加量に基づいて予測を行ってもよく、また、過去の使用履歴から予測を行ってもよく、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えるか否かの予測を行うことができれば、どのような態様であってもよい。
同様に、制御装置による、発電システムの停止電力及び外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えるか否かの予測は、例えば、内部電力負荷及び外部電力負荷の消費電力の増加量に基づいて予測を行ってもよく、また、過去の使用履歴から予測を行ってもよく、上限電力を超えるか否かの予測を行うことができれば、どのような態様であってもよい。
本実施の形態３に係る電力供給システム１００は、実施の形態１に係る電力供給システム１００と基本的構成は同じであるため、構成の説明は省略する。
図６Ａは、本実施の形態３に係る電力供給システムにおける発電システムの起動するときの動作を模式的に示すフローチャートである。
まず、発電システム１０１が起動を開始して起動動作中であるとき、制御装置１１０は、図６Ａに示すように、電力検知器１０６から発電システム１０１（具体的には、内部電力負荷１０２）及び外部電力負荷１０５で使用されている電力（消費電力）を取得する（ステップＳ３０１）。
次に、制御装置１１０は、ステップＳ３０１で取得した外部電力負荷１０５の消費電力と発電システム１０１の消費電力との合計が、上限電力Ｐ１Ａ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。消費電力と起動電力の合計が、上限電力Ｐ１Ａ以上である場合（ステップＳ３０２でＹｅｓ）には、ステップＳ３０３に進み、上限電力Ｐ１Ａより小さい場合（ステップＳ３０２でＮｏ）には、ステップＳ３０４に進む。ここで、上限電力Ｐ１Ａは、発電システム１０１の起動動作を中断させない（継続させる）観点から、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力（ここでは、上限電力Ｐ１）よりも低い電力であることが好ましく、任意に設定することができる。
ステップＳ３０３では、制御装置１１０は、蓄電ユニット１０７の電力制御器１０８に蓄電ユニット１０７から電力を出力させるように制御する。これにより、電力制御器１０８は、蓄電ユニット１０７から外部電力負荷１０５及び発電システム１０１（具体的には、内部電力負荷１０２）に電力を供給させる。このとき、電力制御器１０８は、電力検知器１０６で検知された発電システム１０１及び外部電力負荷１０５で使用されている電力が、上限電力Ｐ１Ａ未満となるように、蓄電ユニット１０７を制御する。
次に、制御装置１１０は、ステップＳ３０４に進み、制御器１０３に発電システム１０１の起動継続信号を出力する。これにより、制御器１０３は、発電システム１０１の起動を継続させる。
このように、本実施の形態３に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）では、発電システム１０１の起動を開始してから（発電システム１０１の起動開始前から外部電力負荷１０５の消費電力が大きい場合を含む）、外部電力負荷１０５の消費電力が大きくなり、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力Ｐ１を超えることが予測される場合であっても、発電システム１０１の起動動作を継続することが可能となる。これにより、本実施の形態３に係る１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）では、従来の発電システムに比して起動性を向上しながら、低い電気料金を維持することができる。
なお、本実施の形態３に係る電力供給システム１００では、発電システム１０１をより安定して起動動作を継続させる観点から、ステップＳ３０２の閾値として上限電力Ｐ１Ａを設定したが、これに限定されず、ステップＳ３０２の閾値として上限電力Ｐ１を設定してもよい。
次に、本実施の形態３に係る電力供給システム１００の発電を停止するときの動作について、図６Ｂを参照しながら説明する。
図６Ｂは、本実施の形態３に係る電力供給システムにおいて、発電システムの発電を停止するときの動作を模式的に示すフローチャートの一例である。
まず、発電システム１０１が発電を停止して、その後、発電システム１０１の発電停止後の処理動作中であるとき、制御装置１１０は、図６Ｂに示すように、電力検知器１０６から発電システム１０１（具体的には、内部電力負荷１０２）及び外部電力負荷１０５で使用されている電力（消費電力）を取得する（ステップＳ３０１Ｂ）。
次に、制御装置１１０は、ステップＳ３０１Ｂで取得した外部電力負荷１０５の消費電力と発電システム１０１の消費電力との合計が、上限電力Ｐ１Ｂを超えるか否かを判定する（ステップＳ３０２Ｂ）。消費電力と起動電力の合計が、上限電力Ｐ１Ｂ以上である場合（ステップＳ３０２ＢでＹｅｓ）には、ステップＳ３０３Ｂに進み、上限電力Ｐ１Ｂ未満である場合（ステップＳ３０２ＢでＮｏ）には、ステップＳ３０４Ｂに進む。ここで、上限電力Ｐ１Ｂは、発電システム１０１の発電停止後の処理動作を中断させない（継続させる）観点から、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力（ここでは、上限電力Ｐ１）よりも低い電力であることが好ましく、任意に設定することができる。
ステップＳ３０３Ｂでは、制御装置１１０は、蓄電ユニット１０７の電力制御器１０８に蓄電ユニット１０７から電力を出力させるように制御する。これにより、電力制御器１０８は、蓄電ユニット１０７から外部電力負荷１０５及び発電システム１０１（具体的には、内部電力負荷１０２）に電力を供給させる。このとき、電力制御器１０８は、電力検知器１０６で検知された発電システム１０１及び外部電力負荷１０５で使用されている電力が、上限電力Ｐ１Ｂ未満となるように、蓄電ユニット１０７を制御する。なお、この蓄電ユニット１０７の制御において、電力制御器１０８は、蓄電ユニット１０７が、少なくとも外部電力負荷１０５に電力を供給するよう制御してもよい。
次に、制御装置１１０は、ステップＳ３０４Ｂに進み、制御器１０３に発電システム１０１の発電停止後の処理動作を継続させる信号を出力する。これにより、制御器１０３は、発電システム１０１の発電停止後の処理動作を継続させる。
このように、本実施の形態３に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）では、発電システム１０１の発電停止後の処理動作において、外部電力負荷１０５の消費電力が大きくなり、上限電力Ｐ１Ｂを超えると予測されるような場合であっても、発電システム１０１の発電停止後の処理動作を継続することが可能となる。
これにより、本実施の形態３に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）では、従来の発電システムに比して、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えることを抑制しつつ、発電システム１０１の発電停止後の処理動作を実行することができる。
なお、本実施の形態３に係る電力供給システム１００では、発電システム１０１の発電停止後の処理動作をより安定して継続させる観点から、ステップＳ３０２Ｂの閾値として上限電力Ｐ１Ｂを設定したが、これに限定されず、ステップＳ３０２Ｂの閾値として上限電力Ｐ１を設定してもよい。
また、本実施の形態３に係る電力供給システム１００は、制御装置１１０が、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作の少なくともいずれか一方を実行するよう構成されていればよい。すなわち、制御装置１１０が、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作のいずれか一方のみを実行するよう構成されていてもよいし、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作を共に実行するよう構成されていてもよい。
（実施の形態４）
本実施の形態４に係る電力供給システムは、制御装置が、発電システムの起動予定時刻前において、外部電力負荷の消費電力が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力以下である場合に、電力系統より蓄電ユニットに充電させるように構成されている。
本実施の形態４に係る電力供給システムは、制御装置が、発電システムの起動予定時刻前において、外部電力負荷の消費電力が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力以下である場合に、電力系統より蓄電ユニットに充電させるように構成されている。
また、本実施の形態４に係る電力供給システムでは、制御装置が、発電システムの発電の停止予定時刻前において、外部電力負荷の消費電力が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力以下である場合に、電力系統及び発電システムの少なくとも一方より蓄電ユニットに充電させるように構成されていてもよい。
本実施の形態４に係る電力供給システム１００は、実施の形態１に係る電力供給システム１００と基本的構成は同じであるため、構成の説明は省略する。
図７Ａは、本実施の形態４に係る電力供給システムにおける発電システムの起動するときの動作を模式的に示すフローチャートである。
まず、発電システム１０１が起動しておらず、外部電力負荷１０５への電力の供給は、電力系統１０４から行われているとする。この場合において、制御装置１１０は、図７Ａに示すように、起動予定時刻を取得する（ステップＳ４０１）。具体的には、制御装置１１０は、制御器１０３から起動予定時刻情報を取得する。
次に、制御装置１１０は、ステップＳ４０１で取得した起動予定時刻と、現在時刻とから、起動予定時刻までの待機時間を算出し、該算出した待機時間が所定の時間Ｔ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。ここで、所定の時間Ｔ１は、任意に設定される時間であるが、実施の形態１乃至３（変形例を含む）で実行される蓄電ユニット１０７からの電力補給の要否判定の前に、蓄電ユニット１０７への充電制御が実行されるように設定されることが好ましい。
制御装置１１０は、待機時間が所定の時間Ｔ１よりも大きい場合（ステップＳ４０２でＮｏ）、ステップＳ４０１に戻り、待機時間が所定の時間Ｔ１以下になるまで、ステップＳ４０１とステップＳ４０２を繰り返す。一方、制御装置１１０は、待機時間が所定の時間Ｔ１以下になる（ステップＳ４０２でＹｅｓ）と、ステップＳ４０３に進む。
ステップＳ４０３では、制御装置１１０は、蓄電ユニット１０７の電力制御器１０８に充電を行うように制御信号を出力する。これにより、電力制御器１０８は、蓄電ユニット１０７を構成する蓄電池の単電池や組電池に電力系統１０４から電力を供給して、蓄電ユニット１０７を充電させる。なお、なお、蓄電ユニット１０７への充電は、例えば、キャパシタを蓄電ユニット１０７内に配置しておき、キャパシタで電力系統１０４からの電力を貯えて、その貯えた電力を単電池や組電池に供給して充電を行わせてもよい。また、上記ステップＳ４０１〜Ｓ４０３のフローに示される制御は、実施の形態１乃至３（変形例を含む）のいずれの電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）に適用しても構わない。
次に、制御装置１１０は、起動予定時刻が近づくと、制御装置１１０は、実施の形態１乃至３（変形例を含む）のいずれかで実行される蓄電ユニット１０７からの電力出力の要否判定や発電システム１０１の起動開始の許否判定を行って、起動が許可されれば、発電システム１０１の起動を開始する（ステップＳ４０４）。
このように構成された本実施の形態４に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）では、相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えることを抑制しながら、発電システム１０１の起動を開始する前に、蓄電ユニット１０７を充電するため、蓄電ユニット１０７からの電力補給力が向上するので、発電システム１０１の起動性をより向上させることが可能となる。
次に、本実施の形態４に係る電力供給システム１００の発電を停止するときの動作について、図７Ｂを参照しながら説明する。
図７Ｂは、本実施の形態４に係る電力供給システムにおいて、発電システムの発電を停止するときの動作を模式的に示すフローチャートの一例である。
まず、発電システム１０１が発電運転中であるとする。この場合において、制御装置１１０は、図７Ｂに示すように、発電システム１０１の発電停止予定時刻を取得する（ステップＳ４０１Ｂ）。具体的には、制御装置１１０は、制御器１０３から発電停止予定時刻情報を取得する。
次に、制御装置１１０は、ステップＳ４０１Ｂで取得した発電停止予定時刻と、現在時刻とから、発電停止予定時刻までの時間を算出し、該算出した時間（以下、算出時間という）が所定の時間Ｔ１Ｂ以下であるか否かを判定する（ステップＳ４０２Ｂ）。ここで、所定の時間Ｔ１Ｂは、任意に設定される時間であるが、実施の形態１乃至３（変形例を含む）で実行される蓄電ユニット１０７からの電力補給の要否判定の前に、上記蓄電ユニット１０７への充電制御が実行されるように設定されることが好ましい。
制御装置１１０は、算出時間が所定の時間Ｔ１Ｂよりも大きい場合（ステップＳ４０２ＢでＮｏ）、ステップＳ４０１Ｂに戻り、算出時間が所定の時間Ｔ１Ｂ以下になるまで、ステップＳ４０１ＢとステップＳ４０２Ｂを繰り返す。一方、制御装置１１０は、算出時間が所定の時間Ｔ１Ｂ以下になる（ステップＳ４０２ＢでＹｅｓ）と、ステップＳ４０３Ｂに進む。
ステップＳ４０３Ｂでは、制御装置１１０は、蓄電ユニット１０７の電力制御器１０８に充電を行うように制御信号を出力する。これにより、電力制御器１０８は、蓄電ユニット１０７を構成する蓄電池の単電池や組電池に電力系統１０４及び発電システム１０１の少なくともいずれか一方から電力を供給して、蓄電ユニット１０７を充電させる。なお、上記ステップＳ４０１Ｂ〜Ｓ４０３Ｂのフローに示される制御は、実施の形態１乃至３（変形例を含む）のいずれの電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）に適用しても構わない。
次に、制御装置１１０は、発電システム１０１の発電停止予定時刻が近づくと、制御装置１１０は、実施の形態１乃至３（変形例を含む）のいずれかで実行される蓄電ユニット１０７からの電力出力の要否判定や発電システム１０１の発電の停止開始の許否判定を行って、発電の停止が許可されれば、発電システム１０１の発電の停止を開始する（ステップＳ４０４Ｂ）。
このように、本実施の形態４に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）では、発電システム１０１の発電の停止を開始する前に、蓄電ユニット１０７を充電するため、蓄電ユニット１０７からの電力補給力が向上するので、従来の発電システムに比べて、停止性がより向上する。
なお、本実施の形態４に係る電力供給システム１００は、制御装置１１０が、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作の少なくともいずれか一方を実行するよう構成されていればよい。すなわち、制御装置１１０が、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作のいずれか一方のみを実行するよう構成されていてもよいし、発電システム１０１を起動するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作及び発電システム１０１の発電を停止するときにおける蓄電ユニット１０７への制御動作を共に実行するよう構成されていてもよい。
（実施の形態５）
ところで、上記実施の形態１乃至４（変形例を含む）に係る電力供給システム１００では、発電システム１０１の起動するときにおいて、蓄電ユニット１０７から電力を出力するときに、内部電力負荷及び外部電力負荷の両方に電力が供給されるよう構成されている。
ところで、上記実施の形態１乃至４（変形例を含む）に係る電力供給システム１００では、発電システム１０１の起動するときにおいて、蓄電ユニット１０７から電力を出力するときに、内部電力負荷及び外部電力負荷の両方に電力が供給されるよう構成されている。
一方、本実施の形態５に係る電力供給システムは、蓄電ユニットからの出力電力が外部電力負荷及び内部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給されるように構成されている形態を例示する。
［電力供給システムの構成］
図８は、本実施の形態５に係る電力供給システム及び電力供給システムの制御装置の概略構成を模式的に示すブロック図である。
図８は、本実施の形態５に係る電力供給システム及び電力供給システムの制御装置の概略構成を模式的に示すブロック図である。
図８に示すように、本実施の形態８に係る電力供給システム１００は、実施の形態１に係る電力供給システム１００と基本的構成は同じであるが、蓄電ユニット１０７からの出力電力が外部電力負荷１０５及び発電システム１０１の内部電力負荷１０２の少なくともいずれか一方に供給されるよう構成されている。
具体的には、蓄電ユニット１０７と、連系点１０９及び外部電力負荷１０５の間の電路（配線２０１）とを接続点Ａにて電気的に接続する配線２０２が設けられている。また、蓄電ユニット１０７と、連系点１０９及び内部電力負荷１０２の間の電路（配線２０５）とを接続点Ｂにて電気的に接続する配線２０４が設けられている。
ここで、配線２０２の途中には、継電器（リレー）２１３が設けられている。また、配線２０４には、継電器２１２が設けられている。また、連系点１０９と接続点Ａとの間の電路（配線２０１）には、継電器２１４が設けられている。また、連系点１０９と接続点Ｂとの間の電路（配線２０５）には、継電器２１１が設けられている。
これにより、制御装置１１０は、継電器２１１〜継電器２１４を制御することにより、蓄電ユニット１０７から内部電力負荷１０２及び外部電力負荷１０５の少なくともいずれか一方への電力の供給を制御することができる。また、制御装置１１０は、継電器２１１〜継電器２１４を制御することにより、電力系統１０４から内部電力負荷１０２及び外部電力負荷１０５の少なくともいずれか一方への電力の供給を制御することができる。具体的には、制御装置１１０は、継電器２１１〜継電器２１４を以下のように制御する。
（Ａ）電力系統１０４から外部電力負荷１０５に電力を供給し、蓄電ユニット１０７から内部電力負荷１０２に電力を供給する場合
制御装置１１０は、継電器２１２及び継電器２１４を閉じて、継電器２１１及び継電器２１３を開けるように制御する。これにより、電力系統１０４から、配線２０３及び配線２０１を介して、外部電力負荷１０５に電力が供給され、蓄電ユニット１０７から、配線２０４及び配線２０１を介して、内部電力負荷１０２に電力が供給される。
制御装置１１０は、継電器２１２及び継電器２１４を閉じて、継電器２１１及び継電器２１３を開けるように制御する。これにより、電力系統１０４から、配線２０３及び配線２０１を介して、外部電力負荷１０５に電力が供給され、蓄電ユニット１０７から、配線２０４及び配線２０１を介して、内部電力負荷１０２に電力が供給される。
（Ｂ）電力系統１０４から内部電力負荷１０２に電力を供給し、蓄電ユニット１０７から外部電力負荷１０５に電力を供給する場合
制御装置１１０は、継電器２１１及び継電器２１３を閉じて、継電器２１２及び継電器２１４を開けるように制御する。これにより、電力系統１０４から、配線２０３及び配線２０１を介して、内部電力負荷１０２に電力が供給され、蓄電ユニット１０７から、配線２０２及び配線２０１を介して、外部電力負荷１０５に電力が供給される。
制御装置１１０は、継電器２１１及び継電器２１３を閉じて、継電器２１２及び継電器２１４を開けるように制御する。これにより、電力系統１０４から、配線２０３及び配線２０１を介して、内部電力負荷１０２に電力が供給され、蓄電ユニット１０７から、配線２０２及び配線２０１を介して、外部電力負荷１０５に電力が供給される。
（Ｃ）電力系統１０４及び蓄電ユニット１０７共に、内部電力負荷１０２と外部電力負荷１０５の両方に電力を供給する場合
制御装置１１０は、継電器２１１、継電器２１２、及び継電器２１４を閉じて、継電器２１３を開けるように制御する。これにより、電力系統１０４から、配線２０３及び配線２０１を介して、内部電力負荷１０２及び外部電力負荷１０５の両方に電力を供給することができる。また、蓄電ユニット１０７から、配線２０４及び配線２０１を介して、内部電力負荷１０２及び外部電力負荷１０５の両方に電力を供給することができる。なお、制御装置１１０は、継電器２１１、継電器２１３、及び継電器２１４を閉じて、継電器２１２を開けるように制御してもよく、また、継電器２１１、継電器２１２、継電器２１３、及び継電器２１４を閉じるように制御してもよい。
制御装置１１０は、継電器２１１、継電器２１２、及び継電器２１４を閉じて、継電器２１３を開けるように制御する。これにより、電力系統１０４から、配線２０３及び配線２０１を介して、内部電力負荷１０２及び外部電力負荷１０５の両方に電力を供給することができる。また、蓄電ユニット１０７から、配線２０４及び配線２０１を介して、内部電力負荷１０２及び外部電力負荷１０５の両方に電力を供給することができる。なお、制御装置１１０は、継電器２１１、継電器２１３、及び継電器２１４を閉じて、継電器２１２を開けるように制御してもよく、また、継電器２１１、継電器２１２、継電器２１３、及び継電器２１４を閉じるように制御してもよい。
このように構成された本実施の形態５に係る電力供給システム１００（電力供給システム１００の制御装置１１０）は、上記実施の形態１乃至４（変形例を含む）に係る電力供給システム１００の起動動作を行うことにより、上記実施の形態１乃至４（変形例を含む）に係る電力供給システム１００と同様の作用効果を奏する。
なお、本実施の形態５においては、継電器２１１〜継電器２１４を用いて、蓄電ユニット１０７からの電力の供給を制御する形態を採用したが、これに限定されず、蓄電ユニット１０７からの電力が外部電力負荷１０５及び内部電力負荷１０２の少なくともいずれか一方に供給されるように構成されていれば、どのような形態を採用してもよい。
ところで、上記実施の形態１〜５（変形例を含む）に係る電力供給システム１００においては、電力検知器１０６を電力系統１０４と連系点１０９との間に設けるよう形態を採用したが、電力検知器１０６を連系点１０９と外部電力負荷１０５との間に設ける形態を採用しても構わない。この場合、電力検知器１０６は、外部電力負荷１０５の消費電力を検知する。このため、発電システム１０１（内部電力負荷１０２）及び外部電力負荷１０５の消費電力の合計は、電力検知器１０６の検出値と内部電力負荷１０２の消費電力を検知する電力検知器（図示せず）の検出値の合計となる。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の形態を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の要旨を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。
本発明に係る電力供給システム、電力供給システム制御装置、電力供給システムの運転方法、及び電力供給システムの制御方法置は、需要者が使用する電力に応じて、電力料金が変動する電気料金システムが導入された場合において、需要家の電力料金の増加を抑制しながら、発電システムの起動性及び停止性の少なくともいずれか一方が向上されるため、有用である。
１ 改質器
２ ＣＯ低減器
３ 電気ヒータ
１０ 発電システム
１１ 水素生成装置
１２ 酸化剤ガス供給器
１３ 燃料電池
１３Ａ 燃料ガス流路
１３Ｂ 酸化剤ガス流路
１３Ｃ 冷却媒体流路
１４ 冷却媒体タンク
１５ 電気ヒータ
３１ 燃料ガス供給経路
３２ 酸化剤ガス供給経路
３３ 冷却媒体経路
１００ 電力供給システム
１０１ 発電システム（燃料電池システム）
１０２ 内部電力負荷
１０３ 制御器
１０４ 電力系統
１０５ 外部電力負荷
１０６ 電力検知器
１０７ 蓄電ユニット
１０８ 電力制御器
１０９ 連系点
１１０ 制御装置
１１０ａ 予測器
２０１ 配線
２０２ 配線
２０３ 配線
２０４ 配線
２０５ 配線
２１１ 継電器
２１２ 継電器
２１３ 継電器
２１４ 継電器
２ ＣＯ低減器
３ 電気ヒータ
１０ 発電システム
１１ 水素生成装置
１２ 酸化剤ガス供給器
１３ 燃料電池
１３Ａ 燃料ガス流路
１３Ｂ 酸化剤ガス流路
１３Ｃ 冷却媒体流路
１４ 冷却媒体タンク
１５ 電気ヒータ
３１ 燃料ガス供給経路
３２ 酸化剤ガス供給経路
３３ 冷却媒体経路
１００ 電力供給システム
１０１ 発電システム（燃料電池システム）
１０２ 内部電力負荷
１０３ 制御器
１０４ 電力系統
１０５ 外部電力負荷
１０６ 電力検知器
１０７ 蓄電ユニット
１０８ 電力制御器
１０９ 連系点
１１０ 制御装置
１１０ａ 予測器
２０１ 配線
２０２ 配線
２０３ 配線
２０４ 配線
２０５ 配線
２１１ 継電器
２１２ 継電器
２１３ 継電器
２１４ 継電器
Claims (22)
- 発電システムと、
前記発電システム及び外部電力負荷へ電力供給を行う蓄電ユニットと、
前記発電システムを起動するときに、前記発電システムの起動電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第１の制御、及び、前記発電システムの発電を停止するときに、前記発電システムの停止電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第２の制御、の少なくともいずれか一方を実行するように構成されている制御装置と、を備える、電力供給システム。 - 前記制御装置は、前記蓄電ユニットからの供給可能電力に基づいて前記発電システムの起動の許否を決定するように構成されている、請求項１記載の電力供給システム。
- 前記制御装置は、前記蓄電ユニットからの供給可能電力に基づいて前記発電システムの起動処理の継続の許否を決定するように構成されている、請求項１記載の電力供給システム。
- 前記制御装置は、前記発電システムの起動予定時刻前において、前記外部電力負荷の消費電力が、前記上限電力以下である場合に、前記電力系統より前記蓄電ユニットに充電させるように構成されている、請求項１記載の電力供給システム。
- 前記発電システムは、燃料電池システムであり、
前記燃料電池システムは、起動時に発電運転可能な温度に前記燃料電池システムの構成機器を昇温するための電気ヒータを備える、請求項１記載の電力供給システム。 - 前記制御装置は、前記蓄電ユニットからの供給可能電力に基づいて前記発電システムの発電の停止の許否を決定するように構成されている、請求項１又は２記載の電力供給システム。
- 前記制御装置は、前記蓄電ユニットからの供給可能電力に基づいて前記発電システムの発電停止後の処理動作の継続の許否を決定するように構成されている、請求項１又は３記載の電力供給システム。
- 前記制御装置は、前記発電システムの発電の停止予定時刻前において、前記外部電力負荷の消費電力が、前記上限電力以下である場合に、前記電力系統及び前記発電システムの少なくともいずれか一方より前記蓄電ユニットに充電させるように構成されている、請求項１又は４記載の電力供給システム。
- 前記発電システムは、燃料電池システムであり、
前記燃料電池システムは、該燃料電池システムにおける排ガスから回収した水を貯える水タンクを加熱するための電気ヒータを備える、請求項１記載の電力供給システム。 - 前記制御装置は、前記第１の制御及び前記第２の制御の少なくともいずれか一方の制御を実行することによって得られるコストメリット情報を決定する決定器と、該決定器が決定した前記コストメリット情報を外部へ出力する外部出力器と、を備える、請求項１記載の電力供給システム。
- 前記外部出力器が出力した前記コストメリット情報を表示するように構成されている表示器をさらに備える、請求項１１記載の電力供給システム。
- 発電システムと、外部電力負荷及び前記発電システム及び前記外部電力負荷に電力を供給する蓄電ユニットと、を備える電力供給システムを制御する電力供給システムの制御装置であって、
前記電力供給システムの前記制御装置は、前記発電システムを起動するときに、前記発電システムの起動電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第１の制御、及び、前記発電システムの発電を停止するときに、前記発電システムの停止電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するように制御する第２の制御、の少なくともいずれか一方を実行するように構成されている、電力供給システムの制御装置。 - 前記電力供給システムの制御装置は、前記蓄電ユニットからの供給可能電力に基づいて前記発電システムの起動の許否を決定するように構成されている、請求項１２記載の電力供給システムの制御装置。
- 前記電力供給システムの制御装置は、前記蓄電ユニットからの供給可能電力に基づいて前記発電システムの起動処理の継続の許否を決定するように構成されている、請求項１２記載の電力供給システムの制御装置。
- 前記電力供給システムの制御装置は、前記発電システムの起動予定時刻前において、前記外部電力負荷の消費電力が、前記上限電力以下である場合に、前記電力系統より前記蓄電ユニットに充電させるように構成されている、請求項１２記載の電力供給システムの制御装置。
- 前記電力供給システムの制御装置は、前記蓄電ユニットからの供給可能電力に基づいて前記発電システムの発電の停止の許否を決定するように構成されている、請求項１２又は１３記載の電力供給システムの制御装置。
- 前記電力供給システムの制御装置は、前記蓄電ユニットからの供給可能電力に基づいて前記発電システムの発電停止後の処理動作の継続の許否を決定するように構成されている、請求項１２又は１４記載の電力供給システムの制御装置。
- 前記電力供給システムの制御装置は、前記発電システムの発電の停止予定時刻前において、前記外部電力負荷の消費電力が、前記上限電力以下である場合に、前記電力系統及び前記発電システムの少なくともいずれか一方より前記蓄電ユニットに充電させるように構成されている、請求項１２又は１５記載の電力供給システムの制御装置。
- 前記電力供給システムの制御装置は、前記第１の制御及び前記第２の制御の少なくともいずれか一方の制御を実行することによって得られるコストメリット情報を決定する決定器と、該決定器が決定した前記コストメリット情報を外部へ出力する外部出力器と、を備える、請求項１２記載の電力供給システムの制御装置。
- 前記電力供給システムの制御装置は、前記外部出力器が出力した前記コストメリット情報を表示するように構成されている表示器をさらに備える、請求項１９記載の電力供給システムの制御装置。
- 発電システムを起動するときに、前記発電システムの起動電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されるか否かを予測するステップと、前記相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するステップと、を備える第１の制御と、
前記発電システムの発電を停止するときに、前記発電システムの停止電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されるか否かを予測するステップと、前記相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するステップと、を備える第２の制御と、の少なくともいずれか一方を実行する、電力供給システムの運転方法。 - 発電システムを起動するときに、前記発電システムの起動電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されるか否かを予測するステップと、前記相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するステップと、を備える第１の制御と、
前記発電システムの発電を停止するときに、前記発電システムの停止電力及び前記外部電力負荷の消費電力との合計が相対的に低い電気料金の単価に維持される上限電力を超えて、相対的に高い電気料金の単価に変更されるか否かを予測するステップと、前記相対的に高い電気料金の単価に変更されると予測される場合に、前記電力系統から供給される電力が、前記上限電力を超えないように、前記蓄電ユニットの電力を前記発電システム及び前記外部電力負荷の少なくともいずれか一方に供給するステップと、を備える第２の制御と、の少なくともいずれか一方を実行する、電力供給システムの制御方法。
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