WO2014024840A1 - 管理システム、管理方法、制御装置及び発電装置 - Google Patents

管理システム、管理方法、制御装置及び発電装置 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a management system, a management method, a control device, and a power generation device having a power generation device that generates power using fuel and a control device that communicates with the power generation device.
  • the plurality of devices are, for example, home electric appliances such as air conditioners and lighting devices, and distributed power sources such as solar cells, storage batteries, and fuel cell devices.
  • Controller for example, HEMS (Home Energy Management System), SEMS (Store Energy Management System), BEMS (Building Energy Management System), FEMS (Factory Energy Management System), referred to as CEMS (Cluster / Community Energy Management System) Is done.
  • this invention is made
  • the management system includes a power generation device that generates electric power using fuel, and a control device that communicates with the power generation device.
  • the control device receives a message indicating the type of the power generation device.
  • control device receives a message indicating the presence or absence of a function of transmitting a message indicating the type of the power generation device, prior to reception of the message indicating the type of the power generation device.
  • the type of the power generation device includes information identifying either a fuel cell or a gas engine power generation device.
  • the type of the power generation device includes information for identifying one of a solid oxide fuel cell, a solid polymer fuel cell, a phosphoric acid fuel cell, and a molten carbonate fuel cell.
  • control device receives a message indicating status information of the power generation device in addition to a message indicating the type of the power generation device.
  • the message indicating the status information includes information on planned shutdown of the power generation device.
  • the message indicating the status information includes information indicating whether or not the heat radiating unit of the power generation device is used.
  • the management method according to the second feature is a method used in a management system having a power generation device that generates power using fuel and a control device that communicates with the power generation device.
  • the management method includes a step in which the control device receives a message indicating a type of the power generation device.
  • the control device communicates with a power generation device that generates electric power using fuel.
  • the control device includes a receiving unit that receives a message indicating the type of the power generation device.
  • the power generator according to the fourth feature generates electric power using fuel.
  • the power generation device includes a transmission unit that transmits a message indicating the type of the power generation device to a control device that communicates with the power generation device.
  • the present invention it is possible to provide a management system, a management method, a control device, and a power generation device that can appropriately control equipment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an energy management system 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the customer 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing the fuel cell device 150 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a network configuration according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the EMS 200 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a message format according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a message format according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing a message format according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the management method according to the first embodiment.
  • the management system includes a power generation device that generates electric power using fuel, and a control device that communicates with the power generation device.
  • the control device receives a message indicating the type of the power generation device.
  • the types of power generators are solid oxide fuel cells (SOFC: Solid Oxide Fuel Cell), polymer electrolyte fuel cells (PEFC: Polymer Electrolyte Fuel Cell), and phosphoric acid fuel cells (PAFC: Phosphoric Acid).
  • SOFC Solid Oxide Fuel Cell
  • PEFC Polymer Electrolyte Fuel Cell
  • PAFC phosphoric acid fuel cells
  • a fuel cell a molten carbonate fuel cell (MCFC), a gas engine type power generation device, and the like are conceivable. Since the characteristics of these power generators are different from each other, it is very important for the control device to know the type of the power generator in order to appropriately control the power generator.
  • control device since the control device receives the message indicating the type of the power generation device, the control device can appropriately control the power generation device.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an energy management system 100 according to the first embodiment.
  • the energy management system 100 includes a customer 10, a CEMS 20, a substation 30, a smart server 40, and a power plant 50.
  • the customer 10, the CEMS 20, the substation 30 and the smart server 40 are connected by a network 60.
  • the customer 10 has, for example, a power generation device and a power storage device.
  • the power generation device is a device that outputs electric power using fuel gas, such as a fuel cell.
  • the power storage device is a device that stores electric power, such as a secondary battery.
  • the customer 10 may be a detached house or an apartment house such as a condominium.
  • the customer 10 may be a store such as a convenience store or a supermarket, a commercial facility such as a building, or a factory.
  • a plurality of consumers 10 constitutes a customer group 10A and a customer group 10B.
  • the consumer group 10A and the consumer group 10B are classified by, for example, a geographical area.
  • the CEMS 20 controls interconnection between the plurality of consumers 10 and the power system.
  • the CEMS 20 may be referred to as CEMS (Cluster / Community Energy Management System) in order to manage a plurality of consumers 10. Specifically, the CEMS 20 disconnects between the plurality of consumers 10 and the power system at the time of a power failure or the like. On the other hand, the CEMS 20 interconnects the plurality of consumers 10 and the power system when power is restored.
  • CEMS 20A and CEMS 20B are provided.
  • the CEMS 20A controls interconnection between the customer 10 included in the customer group 10A and the power system.
  • the CEMS 20B controls interconnection between the customer 10 included in the customer group 10B and the power system.
  • the substation 30 supplies power to the plurality of consumers 10 via the distribution line 31. Specifically, the substation 30 steps down the voltage received from the power plant 50.
  • a substation 30A and a substation 30B are provided.
  • the substation 30A supplies power to the consumers 10 included in the consumer group 10A via the distribution line 31A.
  • the substation 30B supplies power to the consumers 10 included in the consumer group 10B via the distribution line 31B.
  • the smart server 40 manages a plurality of CEMSs 20 (here, CEMS 20A and CEMS 20B).
  • the smart server 40 also manages a plurality of substations 30 (here, the substation 30A and the substation 30B).
  • the smart server 40 comprehensively manages the customers 10 included in the customer group 10A and the customer group 10B.
  • the smart server 40 has a function of balancing the power to be supplied to the consumer group 10A and the power to be supplied to the consumer group 10B.
  • the power plant 50 generates power using thermal power, sunlight, wind power, hydropower, nuclear power, or the like.
  • the power plant 50 supplies power to the plurality of substations 30 (here, the substation 30A and the substation 30B) via the power transmission line 51.
  • the network 60 is connected to each device via a signal line.
  • the network 60 is, for example, the Internet, a wide area network, a narrow area network, or a mobile phone network.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating details of the customer 10 according to the first embodiment.
  • the customer 10 includes a distribution board 110, a load 120, a PV device 130, a storage battery device 140, a fuel cell device 150, a hot water storage device 160, and an EMS 200.
  • the customer 10 has an ammeter 180.
  • the ammeter 180 is used for load following control of the fuel cell device 150.
  • the ammeter 180 On the power line connecting the storage battery device 140 and the fuel cell device 150 and the system, the ammeter 180 is downstream (on the side away from the system) from the connection point between the storage battery device 140 and the power line, and the fuel cell device 150 It is provided upstream (side closer to the grid) than the connection point with the power line.
  • the ammeter 180 is provided upstream of the connection point between the load 120 and the power line (on the side closer to the grid).
  • each device is connected to the power line in the order of the PV device 130, the storage battery device 140, the fuel cell device 150, and the load 120 when viewed from the order close to the system.
  • the connection of the fuel cell device 150 and the storage battery device 140 may be reversed.
  • the distribution board 110 is connected to the distribution line 31 (system). Distribution board 110 is connected to load 120, PV device 130, storage battery device 140, and fuel cell device 150 via a power line.
  • the load 120 is a device that consumes power supplied via a power line.
  • the load 120 includes devices such as a refrigerator, a freezer, lighting, and an air conditioner.
  • the PV device 130 has a PV 131 and a PCS 132.
  • the PV 131 is an example of a power generation device, and is a solar power generation device (Photovoltaic Device) that generates power in response to reception of sunlight.
  • the PV 131 outputs the generated DC power.
  • the amount of power generated by the PV 131 changes according to the amount of solar radiation applied to the PV 131.
  • the PCS 132 is a device (Power Conditioning System) that converts DC power output from the PV 131 into AC power.
  • the PCS 132 outputs AC power to the distribution board 110 via the power line.
  • the PV device 130 may include a solarimeter that measures the amount of solar radiation irradiated on the PV 131.
  • the PV device 130 is controlled by the MPPT (Maximum Power Point Tracking) method. Specifically, the PV device 130 optimizes the operating point (a point determined by the operating point voltage value and the power value, or a point determined by the operating point voltage value and the current value) of the PV 131.
  • MPPT Maximum Power Point Tracking
  • the storage battery device 140 includes a storage battery 141 and a PCS 142.
  • the storage battery 141 is a device that stores electric power.
  • the PCS 142 is a device (Power Conditioning System) that converts AC power supplied from the distribution line 31 (system) into DC power. Further, the PCS 142 converts DC power output from the storage battery 141 into AC power.
  • the fuel cell device 150 includes a fuel cell 151 and a PCS 152.
  • the fuel cell 151 is an example of a power generation device, and is a device that generates electric power using fuel (gas).
  • the PCS 152 is a device (Power Conditioning System) that converts DC power output from the fuel cell 151 into AC power.
  • the fuel cell device 150 operates by load following control. Specifically, the fuel cell device 150 controls the fuel cell 151 so that the power output from the fuel cell 151 becomes the target power for load following control.
  • the hot water storage device 160 is a device that generates hot water or maintains the water temperature using fuel (gas). Specifically, the hot water storage device 160 has a hot water storage tank, and the water supplied from the hot water storage tank is generated by heat generated by combustion of fuel (gas) or exhaust heat generated by operation (power generation) of the fuel cell 151. warm. Specifically, the hot water storage device 160 warms the water supplied from the hot water storage tank and returns the heated hot water to the hot water storage tank.
  • the fuel cell device 150 and the hot water storage device 160 constitute a hot water supply unit 170 (hot water supply system).
  • the EMS 200 is a device (Energy Management System) that controls the PV device 130, the storage battery device 140, the fuel cell device 150, and the hot water storage device 160.
  • the EMS 200 is connected to the PV device 130, the storage battery device 140, the fuel cell device 150, and the hot water storage device 160 via signal lines, and the PV device 130, the storage battery device 140, the fuel cell device 150, and the hot water storage device. 160 is controlled.
  • the EMS 200 controls the power consumption of the load 120 by controlling the operation mode of the load 120.
  • the EMS 200 is connected to various servers via the network 60.
  • Various servers store, for example, information (hereinafter referred to as energy charge information) such as the unit price of power supplied from the grid, the unit price of power received from the grid, and the unit price of fuel gas.
  • various servers store the information (henceforth energy consumption prediction information) for predicting the power consumption of the load 120, for example.
  • the energy consumption prediction information may be generated based on, for example, the past power consumption actual value of the load 120.
  • the energy consumption prediction information may be a model of power consumption of the load 120.
  • the various servers store, for example, information for predicting the power generation amount of the PV 131 (hereinafter, PV power generation amount prediction information).
  • the PV power generation prediction information may be a predicted value of the amount of solar radiation irradiated on the PV 131.
  • the PV power generation prediction information may be weather forecast, season, sunshine time, and the like.
  • FIG. 3 is a diagram showing the fuel cell device 150 according to the first embodiment.
  • the fuel cell device 150 includes a fuel cell 151, a PCS 152, a blower 153, a desulfurizer 154, an ignition heater 155, a radiator 156, and a control board 157.
  • the fuel cell 151 is a device that outputs power using fuel gas.
  • the fuel cell 151 includes a reformer 151A and a cell stack 151B.
  • the reformer 151A generates a reformed gas from the fuel gas from which the odorant has been removed by the desulfurizer 154 described later.
  • the reformed gas is a gas composed of hydrogen and carbon monoxide.
  • the cell stack 151B generates power by a chemical reaction between air (oxygen) supplied from a blower 153, which will be described later, and the reformed gas.
  • the cell stack 151B has a structure in which a plurality of cells are stacked. Each cell has a structure in which an electrolyte is sandwiched between a fuel electrode and an air electrode. Reformed gas (hydrogen) is supplied to the fuel electrode, and air (oxygen) is supplied to the air electrode. A chemical reaction of the reformed gas (hydrogen) and air (oxygen) occurs in the electrolyte to generate electric power (DC electric power) and heat.
  • PCS 152 is a device that converts DC power output from the fuel cell 151 into AC power, as described above.
  • the blower 153 supplies air to the fuel cell 151 (cell stack 151B).
  • the blower 153 is configured by a fan, for example.
  • the desulfurizer 154 removes the odorant contained in the fuel gas supplied from the outside.
  • the fuel gas may be city gas or LP gas.
  • the ignition heater 155 is a heater that ignites fuel that has not chemically reacted in the cell stack 151B (hereinafter, unreacted fuel) and maintains the temperature of the cell stack 151B at a high temperature. That is, the ignition heater 155 ignites unreacted fuel leaking from the opening of each cell constituting the cell stack 151B. It should be noted that the ignition heater 155 may ignite the unreacted fuel in a case where the unreacted fuel is not combusted (for example, when the fuel cell device 150 is activated). Once ignited, thereafter, the unreacted fuel that overflows little by little from the cell stack 151B continues to burn, so that the temperature of the cell stack 151B is maintained at a high temperature.
  • the radiator 156 constitutes a heat radiating part of the fuel cell device 150.
  • the radiator 156 cools the cell stack 151B so that the temperature of the cell stack 151B does not exceed the upper limit of the allowable temperature. For example, even if the heat of the cell stack 151B is used in the hot water storage device 160, the radiator 156 cools the cell stack 151B in a case where the temperature of the cell stack 151B exceeds the upper limit of the allowable temperature.
  • the state in which the radiator 156 is used is a state in which the operation efficiency of the fuel cell device 150 is lowered because the heat of the cell stack 151B is not effectively used.
  • the control board 157 is a board on which a circuit for controlling the fuel cell 151, the PCS 152, the blower 153, the desulfurizer 154, and the ignition heater 155 is mounted.
  • the cell stack 151B is an example of a power generation unit that generates power through a chemical reaction.
  • the reformer 151A, the blower 153, the desulfurizer 154, the ignition heater 155, and the control board 157 are examples of auxiliary machines that assist the operation of the cell stack 151B.
  • a part of the PCS 152 may be handled as an auxiliary machine.
  • a power generation mode, an idling mode, and a temperature maintenance mode are provided as operation modes of the fuel cell device 150.
  • the power generation mode is an operation mode (load following control) in which the power output from the fuel cell 151 (cell stack 151B) is controlled so as to follow the power consumption of the load 120 connected to the fuel cell device 150. Specifically, in the power generation mode, the power output from the fuel cell 151 is controlled so that the product of the current value detected by the ammeter 180 and the power detected by the PCS 152 becomes the target received power.
  • the fuel cell device 150 is provided downstream of the ammeter 180, the power consumption of the auxiliary equipment is also covered by the power output from the fuel cell 151.
  • the temperature of the cell stack 151B in the power generation mode is maintained at a power generation temperature of 650 to 1000 ° C. (for example, about 700 ° C.) by chemical reaction and combustion of unreacted fuel.
  • a power generation temperature is a temperature range in which a chemical reaction occurs positively if the reformed gas (hydrogen) and air (oxygen) are obtained.
  • the fuel cell device 150 can be completely stopped.
  • the fuel cell device 150 when the fuel cell device 150 is not used for a long period of time, it may be completely stopped.
  • the auxiliary machine is also stopped and the temperature of the fuel cell 151 (cell stack 151B) is lowered. For this reason, it takes a long time for the temperature of the fuel cell 151 (cell stack 151B) to rise to a temperature at which power generation is possible, and load followability is reduced.
  • an idling mode and a temperature maintenance mode are provided in the operation mode of the fuel cell device 150 in order to avoid complete stop as much as possible.
  • the idling mode is an operation mode in which the power consumed by the auxiliary machine is covered by the power output from the fuel cell 151 (cell stack 151B). However, it should be noted that in the idling mode, the power consumption of the load 120 is not covered by the power output from the fuel cell 151.
  • the temperature of the cell stack 151B in the idling mode is maintained at the same power generation temperature (for example, about 700 ° C.) as that in the power generation mode by chemical reaction and combustion of unreacted fuel. That is, the temperature of the cell stack 151B in the idling mode is a temperature range in which a chemical reaction is positively generated if the reformed gas (hydrogen) and air (oxygen) are obtained, as in the power generation mode.
  • the idling mode is an operation mode applied when a power failure occurs, for example.
  • the temperature maintenance mode is an operation mode in which the power consumption of the auxiliary machine is covered by the power supplied from the outside and the cell stack 151B is maintained in a predetermined temperature range.
  • the power consumption of the auxiliary machine may be covered by power supplied from the grid, or may be supplied by power supplied from the PV 131 or the storage battery 141.
  • the power output from the fuel cell 151 (cell stack 151B) is at least smaller than the power consumption of the auxiliary machine, and is slightly less than that for operating the auxiliary machine as in the idling mode. For example, power is not output from the fuel cell 151 (cell stack 151B) in the temperature maintenance mode.
  • the temperature of the cell stack 151B in the temperature maintenance mode is mainly maintained by the combustion of unreacted fuel.
  • the temperature of the cell stack 151B in the temperature maintenance mode is lower than the temperature of the cell stack 151B in the power generation mode.
  • the temperature of the cell stack 151B in the temperature maintenance mode is lower than the temperature of the cell stack 151B in the idling mode.
  • the temperature of the cell stack 151B in the temperature maintenance mode is maintained at a certain high temperature (predetermined temperature range).
  • the predetermined temperature range is slightly lower than the power generation temperature, for example, about 450 ° C. to 600 ° C. Even if the reformed gas (hydrogen) and air (oxygen) are obtained, a sufficient chemical reaction is achieved. This is the temperature range where it is difficult to occur.
  • the temperature of the cell stack 151B is within a predetermined temperature range, the reaction speed of the chemical reaction is insufficient, so that the voltage output from the fuel cell 151 (cell stack 151B) is lower than the rated voltage (for example, 200V). In the temperature maintenance mode, no chemical reaction may occur or some chemical reaction may occur.
  • the predetermined temperature range is obviously higher than normal temperature.
  • the amount of fuel gas supplied to the fuel cell device 150 in the temperature maintenance mode is smaller than the amount of fuel gas supplied to the fuel cell device 150 in the power generation mode.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a network configuration according to the first embodiment.
  • the network includes a load 120, a PV device 130, a storage battery device 140, a fuel cell device 150, a hot water storage device 160, an EMS 200, and a user terminal 300.
  • the user terminal 300 includes a user terminal 310 and a user terminal 320.
  • the user terminal 310 is connected to the EMS 200, and information for visualizing the energy consumption of each device (load 120, PV device 130, storage battery device 140, fuel cell device 150, and hot water storage device 160) (hereinafter, visualization information). Is displayed by a web browser.
  • the EMS 200 generates visualization information in a format such as HTML, and transmits the generated visualization information to the user terminal 310.
  • the connection format between the user terminal 310 and the EMS 200 may be wired or wireless.
  • the user terminal 320 is connected to the EMS 200 and displays visualization information by an application.
  • the EMS 200 transmits information indicating the energy consumption of each device to the user terminal 320.
  • the application of the user terminal 320 generates visualization information based on information received from the EMS 200 and displays the generated visualization information.
  • the connection format between the user terminal 320 and the EMS 200 may be wired or wireless.
  • the fuel cell device 150 and the hot water storage device 160 constitute the hot water supply unit 170. Therefore, the hot water storage device 160 may not have a function of communicating with the EMS 200. In such a case, the fuel cell device 150 performs communication of messages regarding the hot water storage device 160 with the EMS 200 on behalf of the hot water storage device 160.
  • communication between the EMS 200 and each device is performed by a method according to a predetermined protocol.
  • the predetermined protocol include a protocol called “ECHONET Lite” or “ECHONET”.
  • the embodiment is not limited to this, and the predetermined protocol may be a protocol other than “ECHONET Lite” or “ECHONET” (for example, ZigBee (registered trademark)).
  • FIG. 5 is a block diagram showing the EMS 200 according to the first embodiment.
  • the EMS 200 includes a reception unit 210, a transmission unit 220, and a control unit 230.
  • the receiving unit 210 receives various signals from a device connected via a signal line. For example, the receiving unit 210 may receive information indicating the power generation amount of the PV 131 from the PV device 130. The receiving unit 210 may receive information indicating the storage amount of the storage battery 141 from the storage battery device 140. The receiving unit 210 may receive information indicating the power generation amount of the fuel cell 151 from the fuel cell device 150. The receiving unit 210 may receive information indicating the amount of hot water stored in the hot water storage device 160 from the hot water storage device 160.
  • the reception unit 210 may receive energy charge information, energy consumption prediction information, and PV power generation amount prediction information from various servers via the network 60.
  • the energy fee information, the energy consumption prediction information, and the PV power generation amount prediction information may be stored in the EMS 200 in advance.
  • the transmission unit 220 transmits various signals to a device connected via a signal line.
  • the transmission part 220 transmits the signal for controlling the PV apparatus 130, the storage battery apparatus 140, the fuel cell apparatus 150, and the hot water storage apparatus 160 to each apparatus.
  • the transmission unit 220 transmits a control signal for controlling the load 120 to the load 120.
  • the control unit 230 controls the load 120, the PV device 130, the storage battery device 140, the fuel cell device 150, and the hot water storage device 160.
  • the control unit 230 instructs the fuel cell device 150 about the operation mode of the fuel cell device 150.
  • the operation modes of the fuel cell device 150 include the power generation mode (load following control), the idling mode, and the temperature maintenance mode as described above.
  • the control unit 230 controls the fuel cell device 150 to operate in the power generation mode.
  • the control unit 230 controls the fuel cell device 150 to operate in the temperature maintenance mode, for example, when the power output from the fuel cell 151 (cell stack 151B) is below a predetermined threshold.
  • the control unit 230 controls the fuel cell device 150 to operate in the idling mode.
  • the EMS 200 (reception unit 210) supplies a message indicating the type of the fuel cell device 150 or a message indicating the status of the fuel cell device 150 when the fuel cell device 150 is operating normally.
  • Received from the unit 170 in the embodiment, the control board 157 of the fuel cell device 150.
  • the control board 157 of the fuel cell device 150 constitutes a transmission unit that transmits the above-described message.
  • the types of the fuel cell device 150 are solid oxide fuel cells (SOFC), solid polymer fuel cells (PEFC), phosphoric acid fuel cells (PAFC), and phosphoric acid fuel cells (PAFC). It includes information identifying either an Acid Fuel Cell (MCF) or a Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC).
  • SOFC solid oxide fuel cells
  • PEFC solid polymer fuel cells
  • PAFC phosphoric acid fuel cells
  • PAFC phosphoric acid fuel cells
  • the status of the fuel cell device 150 is not an error when an abnormality occurs in the fuel cell device 150 but indicates a status when the fuel cell device 150 is operating normally.
  • the status of the fuel cell device 150 includes either a status in which the fuel cell device 150 is stopped or a status in which the fuel cell device 150 is generating power.
  • the type of the fuel cell device 150 is SOFC, PEFC, PAFC, or MCFC, it is a device in which continuous use of fuel (gas) is likely to occur.
  • the fuel cell device 150 may be configured to be forcibly stopped (hereinafter referred to as a planned stop) for a certain period so that gas consumption does not continue for a long period of time. Yes.
  • the planned stop is not a stop due to an error such as a failure, and the fuel cell device 150 is stopped when the period elapses again even if the operation is restarted after returning from the stop.
  • the EMS 200 receives a message indicating the status, including the period of the operation, the stoppage, and the stoppage date if the operation is stopped or stopped.
  • the EMS 200 grasps the type of the fuel cell apparatus 150, and further grasps the conditions such as the period of operation stoppage and the period of stoppage for each type. It can be determined that the outage within these conditions is a planned outage and not a failure. Conversely, when the stop of the fuel cell device 150 does not match the stop plan for each type of the fuel cell device 150, the EMS 200 may generate warning information and notify the user that some error has occurred. Further, the EMS 200 receives the information on the planned stop of each type of the fuel cell device 150 of the fuel cell device 150 and grasps the stop plan so that the prediction accuracy of the future power generation amount can be further improved. And other devices (such as the load 120) can be appropriately controlled.
  • the status of the fuel cell device 150 includes any one of a plurality of stages from a state where the fuel cell device 150 is generating power to a state where the fuel cell device 150 is stopped.
  • the type of the fuel cell device 150 is SOFC
  • the message indicating the status may be a time required until the stop or a stop time.
  • the status of the fuel cell device 150 includes whether or not the radiator 156 is used. As described above, in the state where the radiator 156 is used, not all of the exhaust heat can be recovered by the hot water storage device 160 and is radiated into the air, that is, the operating efficiency of the fuel cell device 150 is reduced. It can be said that it is in a state of being. Therefore, when the EMS 200 receives a message indicating such a status, the EMS 200 can grasp the operation efficiency of the fuel cell device 150 and appropriately control other devices (such as the hot water storage device 160).
  • the EMS 200 may be controlled to improve the exhaust heat recovery rate by, for example, raising the set temperature further than the preset hot water temperature in the hot water storage device 160 or increasing the set amount of the hot water storage amount. .
  • the EMS 200 calculates the energy use efficiency, and refrains from active use of the fuel cell device 150 until the amount of hot water stored in the hot water storage device 160 decreases. You may make a transition to.
  • the EMS 200 may perform control so as to reduce the power consumption of the load 120 in the consumer by the amount corresponding to the decrease in the supply power accompanying the decrease in the output of the fuel cell device 150.
  • the EMS 200 changes the setting of the hot water storage device 160, changes the operation mode of the fuel cell device, and further controls the operating state of other devices (such as the load 120), thereby increasing the energy. Efficiency can be improved.
  • the status of the fuel cell device 150 includes the temperature of the cell stack 151B (power generation unit).
  • the type of the fuel cell device 150 is SOFC
  • the power generation amount of the fuel cell device 150 varies greatly depending on the temperature of the cell stack 151B. Therefore, when the EMS 200 receives such a message indicating the status, the EMS 200 can grasp the power generation amount of the fuel cell device 150 and appropriately control other devices (such as the load 120). The EMS 200 can also grasp the stage between the state where the fuel cell device 150 is generating power and the state where the fuel cell device 150 is stopped depending on the temperature of the cell stack 151B.
  • the EMS 200 sends a message indicating whether or not there is a function of transmitting a message indicating the type of the fuel cell device 150 prior to receiving the message indicating the type of the fuel cell device 150.
  • the EMS 200 (reception unit 210).
  • a message indicating the presence or absence of a function for transmitting a message indicating the status of the fuel cell device 150 is received from the hot water supply unit 170.
  • the radiator 156 is installed in the fuel cell device 150, but the radiator 156 may be installed in the hot water storage device 160.
  • the radiator 156 cools the hot water. In such a case, a message indicating the status of the radiator 156 may be sent to the EMS 200.
  • the EMS 200 (transmission unit 220) requests a message indicating the type of the fuel cell device 150 or a message indicating the status of the fuel cell device 150 when the fuel cell device 150 is operating normally.
  • the hot water supply unit 170 in the embodiment, the control board 157 of the fuel cell device 150.
  • the EMS 200 requests a message indicating the presence or absence of a function for transmitting a message indicating the type of the fuel cell device 150 prior to receiving the message indicating the type of the fuel cell device 150.
  • a message is transmitted to the hot water supply unit 170.
  • the EMS 200 transmitmission unit 220 when the fuel cell apparatus 150 is operating normally prior to receiving a message indicating the status of the fuel cell apparatus 150 when the fuel cell apparatus 150 is operating normally, the EMS 200 (transmission unit 220).
  • a message requesting a message indicating the presence or absence of a function for transmitting a message indicating the status of the fuel cell device 150 is transmitted to the hot water supply unit 170.
  • the message format according to the first embodiment will be described below. 6 to 8 are diagrams illustrating examples of message formats according to the first embodiment.
  • the message indicating the type of the fuel cell device 150 has the format shown in FIG. As shown in FIG. 6, the message includes a message type field and a fuel cell device 150 type field.
  • the message type field indicates the type of the message.
  • the message indicates that the message includes the type of the fuel cell device 150.
  • the message type field is common to each message.
  • the type field of the fuel cell device 150 indicates the type of the fuel cell device 150.
  • the type of the fuel cell device 150 is a solid oxide type (SOFC), a solid polymer type (PEFC), a gas engine type, or the like.
  • the message indicating the status of the fuel cell device 150 when the fuel cell device 150 is operating normally has the format shown in FIG. As shown in FIG. 7, the message has a message type field and a status field.
  • the message type field indicates the message type, and in the first embodiment, the message indicates that the status of the fuel cell device 150 is included.
  • the message type field is common to each message.
  • the status field indicates the status of the fuel cell device 150.
  • the status of the fuel cell device 150 is expressed using a code space that is different for each type of the fuel cell device 150. Therefore, the EMS 200 can specify the type of the fuel cell device 150 by referring to the code space of the status field.
  • the message indicating the status of the fuel cell device 150 when the fuel cell device 150 is operating normally has the format shown in FIG. As shown in FIG. 8, the message includes a type field of the fuel cell device 150, a message type field, and a status field.
  • the type field of the fuel cell device 150 indicates the type of the fuel cell device 150.
  • the type of the fuel cell device 150 is a solid oxide type (SOFC), a solid polymer type (PEFC), a gas engine type, or the like.
  • the message type field indicates the message type, and in the first embodiment, the message indicates that the status of the fuel cell device 150 is included.
  • the message type field is common to each message.
  • the status field indicates the status of the fuel cell device 150.
  • the code space of the status field is common to each message.
  • FIG. 9 is a sequence diagram illustrating the management method according to the first embodiment.
  • the EMS 200 transmits a message requesting a code group corresponding to the hot water supply unit 170 (code group request) to the hot water supply unit 170.
  • code group request is an example of a message requesting a message indicating the presence / absence of a function for transmitting a message indicating the type of the fuel cell device 150.
  • the code group request is a message requesting a message indicating whether or not there is a function of transmitting a message indicating the status of the fuel cell device 150 and the hot water storage device 160 when the fuel cell device 150 and the hot water storage device 160 are operating normally. It is an example.
  • the hot water supply unit 170 transmits a message (code group response) indicating a code group corresponding to the hot water supply unit 170 to the EMS 200.
  • the code group response is an example of a message indicating whether or not there is a function of transmitting a message indicating the type of the fuel cell device 150.
  • the code group response is an example of a message indicating whether or not there is a function of transmitting a message indicating the status of the fuel cell device 150 and the hot water storage device 160 when the fuel cell device 150 and the hot water storage device 160 are operating normally. .
  • step S30 the EMS 200 transmits a message (type request) requesting the type of the fuel cell device 150 to the hot water supply unit 170.
  • step S40 the hot water supply unit 170 transmits a message (type response) indicating the type of the fuel cell device 150 to the EMS 200.
  • step S50 EMS 200 transmits a message (status request) requesting the status of hot water supply unit 170 when hot water supply unit 170 is operating normally to hot water supply unit 170.
  • a message status request
  • step S60 the fuel cell device 150 transmits a message (status response) indicating the status of the hot water supply unit 170 when the hot water supply unit 170 is operating normally to the EMS 200.
  • the EMS 200 since the EMS 200 receives a message indicating the type of the power generation device (fuel cell device 150), the power generation device (fuel cell device 150) can be appropriately controlled.
  • EMS 200 receives a message indicating a status when hot water supply unit 170 is operating normally, not an error when abnormality occurs in hot water supply unit 170. Thereby, EMS200 can grasp
  • the fuel cell device 150 is operated in the idling mode during a system power failure. However, if there is a power demand at the load, the fuel cell device 150 may be operated in a self-sustained operation mode that outputs power corresponding to the demand. In the self-sustained operation mode, the fuel cell device 150 not only supplies power to the auxiliary machine by the fuel cell 151 itself, but also provides the fuel cell so that output power that meets the demand at the load connected to the fuel cell device 150 can be obtained. Increase the output of 151. That is, the self-sustained operation mode and the idling mode are different in that whether or not the generated power is output externally, but are common in that power is supplied to the auxiliary equipment by self-power generation during a system power failure. For this reason, two modes in which power is supplied to the auxiliary equipment by self-power generation during a system power failure may be referred to as a self-sufficiency mode for convenience.
  • the power consumption of the auxiliary equipment is covered by the power supply from the system, but it may be covered by the output of the PV device 130 or the storage battery device 140.
  • the EMS 200 may be a HEMS (Home Energy Management System), a SEMS (Store Energy Management System), or a BEMS (Building Energy Management System, or an FEM). There may be.
  • HEMS Home Energy Management System
  • SEMS Store Energy Management System
  • BEMS Building Energy Management System
  • the customer 10 includes a load 120, a PV device 130, a storage battery device 140, a fuel cell device 150, and a hot water storage device 160.
  • the consumer 10 should just have the fuel cell apparatus 150 and the hot water storage apparatus 160 at least.
  • the message indicating the status of the fuel cell device 150 includes a status when the fuel cell device 150 is operating normally, but includes a status indicating an error when an abnormality occurs in the fuel cell device 150. But you can.
  • timing for initial setting of the fuel cell device 150 timing for recovery from a power failure, timing for turning on the power of the fuel cell device 150, timing for turning on the power of the EMS 200, and fuel cell It is preferable that the code group request and the code group response are transmitted and received at a timing when the setting of the device 150 needs to be confirmed.
  • the present invention it is possible to provide a management system, a management method, a control device, and a power generation device that can appropriately control equipment.

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Abstract

エネルギー管理システムは、燃料を用いて電力を発電する発電装置としての燃料電池装置１５０と、燃料電池装置１５０と通信を行うＥＭＳ２００とを有し、ＥＭＳ２００は、燃料電池装置１５０の種別を示すメッセージを燃料電池装置１５０から受信する。

Description

管理システム、管理方法、制御装置及び発電装置
　本発明は、燃料を用いて電力を発電する発電装置と、発電装置と通信を行う制御装置とを有する管理システム、管理方法、制御装置及び発電装置に関する。
　近年、複数の機器と、複数の機器を制御する制御装置とを有する電力管理システムが提案されている（例えば、特許文献１）。複数の機器は、例えば、エアーコンディショナー、照明装置などの家電機器、及び、太陽電池、蓄電池、燃料電池装置などの分散電源である。制御装置は、例えば、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）、ＳＥＭＳ（Ｓｔｏｒｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）、ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）、ＦＥＭＳ（Ｆａｃｔｏｒｙ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）、ＣＥＭＳ（Ｃｌｕｓｔｅｒ／Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）などと称される。
　上述した管理システムの普及には、複数の機器と制御装置との間のメッセージフォーマットを共通化することが効果的であり、このようなメッセージフォーマットの共通化が試みられている。
特開２０１０－１２８８１０号公報
　上述したメッセージフォーマットの共通化は端緒についたばかりであり、機器を適切に制御するためのメッセージフォーマットについては、様々な検討が必要である。
　そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、機器を適切に制御することを可能とする管理システム、管理方法、制御装置及び発電装置を提供することを目的とする。
　第１の特徴に係る管理システムは、燃料を用いて電力を発電する発電装置と、前記発電装置と通信を行う制御装置とを有する。前記制御装置は、前記発電装置の種別を示すメッセージを受信する。
　第１の特徴において、前記制御装置は、前記発電装置の種別を示すメッセージの受信に先立って、前記発電装置の種別を示すメッセージを送信する機能の有無を示すメッセージを受信する。
　第１の特徴において、前記発電装置の種別は、燃料電池及びガスエンジン型発電装置のいずれかを特定する情報を含む。
　第１の特徴において、前記発電装置の種別は、固体酸化物型燃料電池、固体高分子型燃料電池、リン酸型燃料電池及び溶融炭酸塩型燃料電池のいずれかを特定する情報を含む。
　第１の特徴において、前記制御装置は、前記発電装置の種別を示すメッセージに加え、前記発電装置のステータス情報を示すメッセージを受信する。
　第１の特徴において、前記ステータス情報を示すメッセージは、前記発電装置の計画的停止の情報を含む。
　第１の特徴において、前記ステータス情報を示すメッセージは、前記発電装置の放熱部の使用の有無を示す情報を含む。
　第２の特徴に係る管理方法は、燃料を用いて電力を発電する発電装置と、前記発電装置と通信を行う制御装置とを有する管理システムで用いる方法である。管理方法は、前記発電装置の種別を示すメッセージを前記制御装置が受信するステップを備える。
　第３の特徴に係る制御装置は、燃料を用いて電力を発電する発電装置と通信を行う。制御装置は、前記発電装置の種別を示すメッセージを受信する受信部を備える。
　第４の特徴に係る発電装置は、燃料を用いて電力を発電する。発電装置は、前記発電装置と通信を行う制御装置に対して、前記発電装置の種別を示すメッセージを送信する送信部を備える。
　本発明によれば、機器を適切に制御することを可能とする管理システム、管理方法、制御装置及び発電装置を提供することができる。
図１は、第１実施形態に係るエネルギー管理システム１００を示す図である。 図２は、第１実施形態に係る需要家１０を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る燃料電池装置１５０を示す図である。 図４は、第１実施形態に係るネットワーク構成を示す図である。 図５は、第１実施形態に係るＥＭＳ２００を示す図である。 図６は、第１実施形態に係るメッセージフォーマットを示す図である。 図７は、第１実施形態に係るメッセージフォーマットを示す図である。 図８は、第１実施形態に係るメッセージフォーマットを示す図である。 図９は、第１実施形態に係る管理方法を示すフロー図である。
　以下において、本発明の実施形態に係る管理システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
　ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
　［実施形態の概要］
　実施形態に係る管理システムは、燃料を用いて電力を発電する発電装置と、前記発電装置と通信を行う制御装置とを有する。前記制御装置は、前記発電装置の種別を示すメッセージを受信する。
　ここで、発電装置の種別としては、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ　Ｏｘｉｄｅ　Ｆｕｅｌ　Ｃｅｌｌ）、固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ　Ｆｕｅｌ　Ｃｅｌｌ）、リン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ：Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ　Ａｃｉｄ　Ｆｕｅｌ　Ｃｅｌｌ）、溶融炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ：Ｍｏｌｔｅｎ　Ｃａｒｂｏｎａｔｅ　Ｆｕｅｌ　Ｃｅｌｌ）及びガスエンジン型発電装置などが考えられる。これらの発電装置の特性はそれぞれ異なっているため、発電装置の種別を制御装置が把握することは、発電装置を適切に制御するために非常に重要である。
　実施形態では、制御装置は、発電装置の種別を示すメッセージを受信するため、発電装置を適切に制御することができる。
　［第１実施形態］
　（エネルギー管理システム）
　以下において、第１実施形態に係るエネルギー管理システムについて説明する。図１は、第１実施形態に係るエネルギー管理システム１００を示す図である。
　図１に示すように、エネルギー管理システム１００は、需要家１０と、ＣＥＭＳ２０と、変電所３０と、スマートサーバ４０と、発電所５０とを有する。なお、需要家１０、ＣＥＭＳ２０、変電所３０及びスマートサーバ４０は、ネットワーク６０によって接続されている。
　需要家１０は、例えば、発電装置及び蓄電装置を有する。発電装置は、例えば、燃料電池のように、燃料ガスを利用して電力を出力する装置である。蓄電装置は、例えば、二次電池などのように、電力を蓄積する装置である。
　需要家１０は、一戸建ての住宅であってもよく、マンションなどの集合住宅であってもよい。或いは、需要家１０は、コンビニエンスストア又はスーパーマーケットなどの店舗であってもよく、ビルなどの商用施設であってもよく、工場であってもよい。
　第１実施形態では、複数の需要家１０によって、需要家群１０Ａ及び需要家群１０Ｂが構成されている。需要家群１０Ａ及び需要家群１０Ｂは、例えば、地理的な地域によって分類される。
　ＣＥＭＳ２０は、複数の需要家１０と電力系統との間の連系を制御する。なお、ＣＥＭＳ２０は、複数の需要家１０を管理するため、ＣＥＭＳ（Ｃｌｕｓｔｅｒ／Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）と称されることもある。具体的には、ＣＥＭＳ２０は、停電時などにおいて、複数の需要家１０と電力系統との間を解列する。一方で、ＣＥＭＳ２０は、復電時などにおいて、複数の需要家１０と電力系統との間を連系する。
　第１実施形態では、ＣＥＭＳ２０Ａ及びＣＥＭＳ２０Ｂが設けられている。ＣＥＭＳ２０Ａは、例えば、需要家群１０Ａに含まれる需要家１０と電力系統との間の連系を制御する。ＣＥＭＳ２０Ｂは、例えば、需要家群１０Ｂに含まれる需要家１０と電力系統との間の連系を制御する。
　変電所３０は、複数の需要家１０に対して、配電線３１を介して電力を供給する。具体的には、変電所３０は、発電所５０から供給を受ける電圧を降圧する。
　第１実施形態では、変電所３０Ａ及び変電所３０Ｂが設けられている。変電所３０Ａは、例えば、需要家群１０Ａに含まれる需要家１０に対して、配電線３１Ａを介して電力を供給する。変電所３０Ｂは、例えば、需要家群１０Ｂに含まれる需要家１０に対して、配電線３１Ｂを介して電力を供給する。
　スマートサーバ４０は、複数のＣＥＭＳ２０（ここでは、ＣＥＭＳ２０Ａ及びＣＥＭＳ２０Ｂ）を管理する。また、スマートサーバ４０は、複数の変電所３０（ここでは、変電所３０Ａ及び変電所３０Ｂ）を管理する。言い換えると、スマートサーバ４０は、需要家群１０Ａ及び需要家群１０Ｂに含まれる需要家１０を統括的に管理する。スマートサーバ４０は、例えば、需要家群１０Ａに供給すべき電力と需要家群１０Ｂに供給すべき電力とのバランスを取る機能を有する。
　発電所５０は、火力、太陽光、風力、水力、又は原子力などによって発電を行う。発電所５０は、複数の変電所３０（ここでは、変電所３０Ａ及び変電所３０Ｂ）に対して、送電線５１を介して電力を供給する。
　ネットワーク６０は、信号線を介して各装置に接続される。ネットワーク６０は、例えば、インターネット、広域回線網、狭域回線網、又は携帯電話網などである。
　（需要家）
　以下において、第１実施形態に係る需要家について説明する。図２は、第１実施形態に係る需要家１０の詳細を示す図である。
　図２に示すように、需要家１０は、分電盤１１０と、負荷１２０と、ＰＶ装置１３０と、蓄電池装置１４０と、燃料電池装置１５０と、貯湯装置１６０と、ＥＭＳ２００とを有する。
　第１実施形態において、需要家１０は、電流計１８０を有する。電流計１８０は、燃料電池装置１５０の負荷追従制御に用いられる。電流計１８０は、蓄電池装置１４０及び燃料電池装置１５０と系統とを接続する電力線上において、蓄電池装置１４０と電力線との接続点よりも下流（系統から離れた側）、かつ、燃料電池装置１５０と電力線との接続点よりも上流（系統に近い側）に設けられる。電流計１８０が負荷１２０と電力線との接続点よりも上流（系統に近い側）に設けられることは勿論である。
　第１実施形態において、各機器は、系統に近い順から見て、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０、燃料電池装置１５０及び負荷１２０の順で電力線に接続されていることに留意すべきである。ただし、燃料電池装置１５０及び蓄電池装置１４０の接続は逆であってもよい。
　分電盤１１０は、配電線３１（系統）に接続されている。分電盤１１０は、電力線を介して、負荷１２０、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０及び燃料電池装置１５０に接続されている。
　負荷１２０は、電力線を介して供給を受ける電力を消費する装置である。例えば、負荷１２０は、冷蔵庫、冷凍庫、照明、及びエアコンなどの装置を含む。
　ＰＶ装置１３０は、ＰＶ１３１と、ＰＣＳ１３２とを有する。ＰＶ１３１は、発電装置の一例であり、太陽光の受光に応じて発電を行う太陽光発電装置（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ）である。ＰＶ１３１は、発電されたＤＣ電力を出力する。ＰＶ１３１の発電量は、ＰＶ１３１に照射される日射量に応じて変化する。ＰＣＳ１３２は、ＰＶ１３１から出力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換する装置（Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＰＣＳ１３２は、電力線を介してＡＣ電力を分電盤１１０に出力する。
　第１実施形態において、ＰＶ装置１３０は、ＰＶ１３１に照射される日射量を測定する日射計を有していてもよい。
　ＰＶ装置１３０は、ＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｏｉｎｔ　Ｔｒａｃｋｉｎｇ）法によって制御される。詳細には、ＰＶ装置１３０は、ＰＶ１３１の動作点（動作点電圧値及び電力値によって定まる点、又は、動作点電圧値と電流値とによって定まる点）を最適化する。
　蓄電池装置１４０は、蓄電池１４１と、ＰＣＳ１４２とを有する。蓄電池１４１は、電力を蓄積する装置である。ＰＣＳ１４２は、配電線３１（系統）から供給を受けるＡＣ電力をＤＣ電力に変換する装置（Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）である。また、ＰＣＳ１４２は、蓄電池１４１から出力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換する。
　燃料電池装置１５０は、燃料電池１５１と、ＰＣＳ１５２とを有する。燃料電池１５１は、発電装置の一例であり、燃料（ガス）を用いて電力を発電する装置である。ＰＣＳ１５２は、燃料電池１５１から出力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換する装置（Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）である。
　燃料電池装置１５０は、負荷追従制御によって動作する。詳細には、燃料電池装置１５０は、燃料電池１５１から出力する電力が負荷追従制御の目標電力となるように燃料電池１５１を制御する。
　貯湯装置１６０は、燃料（ガス）を用いて湯を生成或いは水温を維持する装置である。具体的には、貯湯装置１６０は、貯湯槽を有しており、燃料（ガス）の燃焼によって生じる熱又は燃料電池１５１の運転（発電）によって生じる排熱によって、貯湯槽から供給される水を温める。詳細には、貯湯装置１６０は、貯湯槽から供給される水を温めて、温められた湯を貯湯槽に還流する。
　実施形態において、燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０は、給湯ユニット１７０（給湯システム）を構成することに留意すべきである。
　ＥＭＳ２００は、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０、燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０を制御する装置（Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）である。具体的には、ＥＭＳ２００は、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０、燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０に信号線を介して接続されており、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０、燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０を制御する。また、ＥＭＳ２００は、負荷１２０の動作モードを制御することによって、負荷１２０の消費電力を制御する。
　また、ＥＭＳ２００は、ネットワーク６０を介して各種サーバと接続される。各種サーバは、例えば、系統から供給を受ける電力の購入単価、系統から供給を受ける電力の売却単価、燃料ガスの購入単価などの情報（以下、エネルギー料金情報）を格納する。
　或いは、各種サーバは、例えば、負荷１２０の消費電力を予測するための情報（以下、消費エネルギー予測情報）を格納する。消費エネルギー予測情報は、例えば、過去の負荷１２０の消費電力の実績値に基づいて生成されてもよい。或いは、消費エネルギー予測情報は、負荷１２０の消費電力のモデルであってもよい。
　或いは、各種サーバは、例えば、ＰＶ１３１の発電量を予測するための情報（以下、ＰＶ発電量予測情報）を格納する。ＰＶ発電予測情報は、ＰＶ１３１に照射される日射量の予測値であってもよい。或いは、ＰＶ発電予測情報は、天気予報、季節、日照時間などであってもよい。
　（燃料電池装置）
　以下において、第１実施形態に係る燃料電池装置について説明する。図３は、第１実施形態に係る燃料電池装置１５０を示す図である。
　図３に示すように、燃料電池装置１５０は、燃料電池１５１と、ＰＣＳ１５２と、ブロワ１５３と、脱硫器１５４と、着火ヒータ１５５と、ラジエータ１５６と、制御基板１５７とを有する。
　燃料電池１５１は、上述したように、燃料ガスを利用して電力を出力する装置である。具体的には、燃料電池１５１は、改質器１５１Ａと、セルスタック１５１Ｂとを有する。
　改質器１５１Ａは、後述する脱硫器１５４によって付臭剤が除去された燃料ガスから改質ガスを生成する。改質ガスは、水素及び一酸化炭素によって構成されるガスである。
　セルスタック１５１Ｂは、後述するブロワ１５３から供給される空気（酸素）と改質ガスとの化学反応によって発電する。具体的には、セルスタック１５１Ｂは、複数のセルがスタックされた構造を有する。各セルは、燃料極と空気極との間に電解質が挟み込まれた構造を有する。燃料極には、改質ガス（水素）が供給され、空気極には、空気（酸素）が供給される。電解質において改質ガス（水素）及び空気（酸素）の化学反応が生じて、電力（ＤＣ電力）及び熱が生成される。
　ＰＣＳ１５２は、上述したように、燃料電池１５１から出力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換する装置である。
　ブロワ１５３は、燃料電池１５１（セルスタック１５１Ｂ）に空気を供給する。ブロワ１５３は、例えば、ファンによって構成される。
　脱硫器１５４は、外部から供給される燃料ガスに含まれる付臭剤を除去する。燃料ガスは、都市ガスであってもよく、ＬＰガスであってもよい。
　着火ヒータ１５５は、セルスタック１５１Ｂで化学反応しなかった燃料（以下、未反応燃料）に着火し、セルスタック１５１Ｂの温度を高温に維持するヒータである。すなわち、着火ヒータ１５５は、セルスタック１５１Ｂを構成する各セルの開口から漏れる未反応燃料に着火する。着火ヒータ１５５は、未反応燃料が燃焼していないケース（例えば、燃料電池装置１５０の起動時）において、未反応燃料に着火すればよいことに留意すべきである。そして、一旦着火すれば、その後は、セルスタック１５１Ｂから僅かずつ溢れ出る未反応燃料が燃焼し続けることによって、セルスタック１５１Ｂの温度が高温に維持される。
　ラジエータ１５６は、燃料電池装置１５０の放熱部を構成する。ラジエータ１５６は、セルスタック１５１Ｂの温度が許容温度の上限を超えないように、セルスタック１５１Ｂを冷却する。例えば、セルスタック１５１Ｂの熱を貯湯装置１６０で利用したとしても、セルスタック１５１Ｂの温度が許容温度の上限を超えるケースにおいて、ラジエータ１５６は、セルスタック１５１Ｂを冷却する。ラジエータ１５６を使用している状態は、セルスタック１５１Ｂの熱が有効に利用されていないため、燃料電池装置１５０の運転効率が低下している状態であることに留意すべきである。
　制御基板１５７は、燃料電池１５１、ＰＣＳ１５２、ブロワ１５３、脱硫器１５４及び着火ヒータ１５５を制御する回路を搭載する基板である。
　第１実施形態において、セルスタック１５１Ｂは、化学反応によって発電する発電部の一例である。改質器１５１Ａ、ブロワ１５３、脱硫器１５４、着火ヒータ１５５及び制御基板１５７は、セルスタック１５１Ｂの動作を補助する補機の一例である。また、ＰＣＳ１５２の一部を補機として扱ってもよい。
　第１実施形態において、燃料電池装置１５０の動作モードとして、発電モード、アイドリングモード及び温度維持モードが設けられる。
　発電モードは、燃料電池装置１５０に接続された負荷１２０の消費電力に追従するように燃料電池１５１（セルスタック１５１Ｂ）から出力する電力が制御される動作モード（負荷追従制御）である。詳細には、発電モードでは、電流計１８０によって検出される電流値とＰＣＳ１５２によって検出される電力との積が目標受電力となるように、燃料電池１５１から出力する電力が制御される。ここで、燃料電池装置１５０が電流計１８０よりも下流に設けられているため、補機の消費電力についても、燃料電池１５１から出力する電力によって賄われることに留意すべきである。
　ここで、発電モードにおけるセルスタック１５１Ｂの温度は、化学反応及び未反応燃料の燃焼によって、発電温度として６５０～１０００℃（例えば、７００℃程度）に維持される。このような発電温度は、すなわち、改質ガス（水素）及び空気（酸素）を得れば、積極的に化学反応が生じる温度域である。
　ところで、燃料電池装置１５０は、完全停止させることも可能である。例えば、燃料電池装置１５０を長期間使用しない場合などにおいては完全停止させてもよい。しかしながら、燃料電池装置１５０を完全停止させた場合には、補機も停止して燃料電池１５１（セルスタック１５１Ｂ）の温度が低下する。そのため、燃料電池１５１（セルスタック１５１Ｂ）の温度が発電可能な程の温度まで上昇するために長い時間を要することとなり、負荷追従性が低下する。このため、第１実施形態においては完全停止を極力回避するため、燃料電池装置１５０の動作モードにアイドリングモードと温度維持モードとが設けられる。
　アイドリングモードは、燃料電池１５１（セルスタック１５１Ｂ）から出力する電力によって補機の消費電力を賄う動作モードである。但し、アイドリングモードでは、負荷１２０の消費電力については、燃料電池１５１から出力する電力によって賄われないことに留意すべきである。
　ここで、アイドリングモードにおけるセルスタック１５１Ｂの温度は、化学反応及び未反応燃料の燃焼により、発電モードと同様の発電温度（例えば、７００℃程度）に維持される。すなわち、アイドリングモードにおけるセルスタック１５１Ｂの温度についても、発電モードと同様、改質ガス（水素）及び空気（酸素）を得れば、積極的に化学反応が生じる温度域である。アイドリングモードは、例えば、停電が生じた場合に適用される動作モードである。
　温度維持モードは、補機の消費電力を外部から供給される電力によって賄うとともに、セルスタック１５１Ｂを所定温度域に維持する動作モードである。温度維持モードにおいて、補機の消費電力は、系統から供給される電力によって賄われてもよく、ＰＶ１３１又は蓄電池１４１から供給される電力によって賄われてもよい。温度維持モードにおいて、燃料電池１５１（セルスタック１５１Ｂ）から出力する電力は、少なくとも、補機の消費電力よりも小さく、アイドリングモードのように、補機を動作させるには若干及ばない程度となる。例えば、温度維持モードにおいて、燃料電池１５１（セルスタック１５１Ｂ）から電力が出力されない。
　ここで、温度維持モードにおけるセルスタック１５１Ｂの温度は、主として、未反応燃料の燃焼によって維持される。また、温度維持モードにおけるセルスタック１５１Ｂの温度は、発電モードにおけるセルスタック１５１Ｂの温度よりも低い。同様に、温度維持モードにおけるセルスタック１５１Ｂの温度は、アイドリングモードにおけるセルスタック１５１Ｂの温度よりも低い。しかしながら、未反応燃料の燃焼により、温度維持モードにおけるセルスタック１５１Ｂの温度は、ある程度の高温（所定温度域）で維持される。
　第１実施形態において、所定温度域は、発電温度よりも若干低く、例えば、４５０℃～６００℃程度であって、改質ガス（水素）及び空気（酸素）を得ても、充分な化学反応が生じにくい温度域である。セルスタック１５１Ｂの温度が所定温度域である場合に、化学反応の反応スピードが不足するため、燃料電池１５１（セルスタック１５１Ｂ）から出力する電圧は、定格電圧（例えば、２００Ｖ）よりも低い。温度維持モードでは、化学反応が全く生じていなくてもよく、若干の化学反応が生じていてもよい。ただし、所定温度域は、常温よりは明らかに高い温度である。そのため、温度維持モードでは、発電を行う必要が生じた際にも、完全停止している状態に比して化学反応を積極的に生じさせる温度に到達するまでの時間が短く済み、必要電力を出力するまでの時間を短くする（負荷追従性が高い）こととなる。
　また、温度維持モードにおいて燃料電池装置１５０に供給される燃料ガス量は、発電モードにおいて燃料電池装置１５０に供給される燃料ガス量よりも少ない。
　（ネットワーク構成）
　以下において、第１実施形態に係るネットワーク構成について説明する。図４は、第１実施形態に係るネットワーク構成を示す図である。
　図４に示すように、ネットワークは、負荷１２０、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０、燃料電池装置１５０、貯湯装置１６０、ＥＭＳ２００及びユーザ端末３００によって構成される。ユーザ端末３００は、ユーザ端末３１０及びユーザ端末３２０を含む。
　ユーザ端末３１０は、ＥＭＳ２００と接続されており、各機器（負荷１２０、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０、燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０）の消費エネルギーを可視化するための情報（以下、可視化情報）をウェブブラウザによって表示する。このようなケースにおいて、ＥＭＳ２００は、ＨＴＭＬ等の形式で可視化情報を生成して、生成された可視化情報をユーザ端末３１０に送信する。ユーザ端末３１０とＥＭＳ２００との間の接続形式は、有線であってもよく、無線であってもよい。
　ユーザ端末３２０は、ＥＭＳ２００と接続されており、可視化情報をアプリケーションによって表示する。このようなケースにおいて、ＥＭＳ２００は、各機器の消費エネルギーを示す情報をユーザ端末３２０に送信する。ユーザ端末３２０のアプリケーションは、ＥＭＳ２００から受信する情報に基づいて可視化情報を生成して、生成された可視化情報を表示する。ユーザ端末３２０とＥＭＳ２００との間の接続形式は、有線であってもよく、無線であってもよい。
　上述したように、第１実施形態では、燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０が給湯ユニット１７０を構成する。従って、貯湯装置１６０は、ＥＭＳ２００と通信を行う機能を有していなくてもよい。このようなケースでは、燃料電池装置１５０は、貯湯装置１６０を代理して、貯湯装置１６０に関するメッセージの通信をＥＭＳ２００と行う。
　第１実施形態において、ＥＭＳ２００と各機器（負荷１２０、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０、燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０）との間の通信は、所定のプロトコルに従った方式で行われる。所定のプロトコルとしては、例えば、“ＥＣＨＯＮＥＴ　Ｌｉｔｅ”又は“ＥＣＨＯＮＥＴ”と呼ばれるプロトコルが挙げられる。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではなく、所定のプロトコルは、“ＥＣＨＯＮＥＴ　Ｌｉｔｅ”又は“ＥＣＨＯＮＥＴ”以外のプロトコル（例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等）であってもよい。
　（ＥＭＳの構成）
　以下において、第１実施形態に係るＥＭＳについて説明する。図５は、第１実施形態に係るＥＭＳ２００を示すブロック図である。
　図５に示すように、ＥＭＳ２００は、受信部２１０と、送信部２２０と、制御部２３０とを有する。
　受信部２１０は、信号線を介して接続された装置から各種信号を受信する。例えば、受信部２１０は、ＰＶ１３１の発電量を示す情報をＰＶ装置１３０から受信してもよい。受信部２１０は、蓄電池１４１の蓄電量を示す情報を蓄電池装置１４０から受信してもよい。受信部２１０は、燃料電池１５１の発電量を示す情報を燃料電池装置１５０から受信してもよい。受信部２１０は、貯湯装置１６０の貯湯量を示す情報を貯湯装置１６０から受信してもよい。
　第１実施形態において、受信部２１０は、エネルギー料金情報、消費エネルギー予測情報及びＰＶ発電量予測情報を、ネットワーク６０を介して各種サーバから受信してもよい。但し、エネルギー料金情報、消費エネルギー予測情報及びＰＶ発電量予測情報は、予めＥＭＳ２００に記憶されていてもよい。
　送信部２２０は、信号線を介して接続された装置に各種信号を送信する。例えば、送信部２２０は、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０、燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０を制御するための信号を各装置に送信する。送信部２２０は、負荷１２０を制御するための制御信号を負荷１２０に送信する。
　制御部２３０は、負荷１２０、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０、燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０を制御する。
　第１実施形態において、制御部２３０は、燃料電池装置１５０の動作モードを燃料電池装置１５０に指示する。第１実施形態において、燃料電池装置１５０の動作モードは、上述したように、発電モード（負荷追従制御）、アイドリングモード及び温度維持モードを含む。
　燃料電池１５１（セルスタック１５１Ｂ）から出力する電力が所定閾値を上回る場合に、制御部２３０は、燃料電池装置１５０を発電モードで運転するよう制御する。一方、制御部２３０は、例えば、燃料電池１５１（セルスタック１５１Ｂ）から出力する電力が所定閾値を下回る場合に、温度維持モードで運転するよう燃料電池装置１５０を制御する。また、制御部２３０は、例えば、停電が生じた場合には、アイドリングモードで運転するよう燃料電池装置１５０を制御する。
　（メッセージの送受信）
　第１実施形態において、ＥＭＳ２００（受信部２１０）は、燃料電池装置１５０の種別を示すメッセージ、又は、燃料電池装置１５０が正常に運転しているときの燃料電池装置１５０のステータスを示すメッセージを給湯ユニット１７０（実施形態では、燃料電池装置１５０の制御基板１５７）から受信する。言い換えると、燃料電池装置１５０の制御基板１５７は、上述したメッセージを送信する送信部を構成する。
　ここで、燃料電池装置１５０の種別は、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ　Ｏｘｉｄｅ　Ｆｕｅｌ　Ｃｅｌｌ）、固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ　Ｆｕｅｌ　Ｃｅｌｌ）、リン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ：Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ　Ａｃｉｄ　Ｆｕｅｌ　Ｃｅｌｌ）及び溶融炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ：Ｍｏｌｔｅｎ　Ｃａｒｂｏｎａｔｅ　Ｆｕｅｌ　Ｃｅｌｌ）のいずれかを特定する情報を含む。
　燃料電池装置１５０のステータスは、燃料電池装置１５０に異常が生じたときのエラーではなくて、燃料電池装置１５０が正常に運転しているときのステータスを示すことに留意すべきである。
　例えば、燃料電池装置１５０のステータスは、燃料電池装置１５０が停止しているステータス及び燃料電池装置１５０が発電しているステータスのいずれかを含む。燃料電池装置１５０の種別がＳＯＦＣ、ＰＥＦＣ、ＰＡＦＣ又はＭＣＦＣである場合には、継続的な燃料（ガス）の使用が生じやすい機器である。そのため、いくつかの理由により、燃料電池装置１５０は、ガス消費があまりに長期間連続しないよう、ある程度の期間で強制的に停止（以下、計画的停止）するような構成がとられていることが有る。計画的停止は、決して故障などのエラーに起因した停止ではく、なおかつ停止から復帰して以後再運転しても、再度期間が経過すると燃料電池装置１５０は停止することになる。例えば、燃料電池装置１５０の中でも特にＳＯＦＣの場合には、ガスメーターがガス漏れと判断する一定期間（例えば、２７日間）に達するタイミングよりも前において、燃料電池装置１５０を停止することが望ましいとされている。一方、ＰＥＦＣの場合には、例えば１日１回１時間停止する。このような対応の差は、同じ燃料電池といえども化学変化を誘発するための構成が異なる、又は、発電部の反応温度の差などから停止から動作状態に至るまでの時間の長短、などに起因している。そこで、このような運転中、停止中、停止中であればその期間、あるいは今後の停止予定日などもステータスに含め、ステータスを示すメッセージをＥＭＳ２００が受信する。このようにステータスを示すメッセージをＥＭＳ２００が受信することによって、ＥＭＳ２００は、燃料電池装置１５０の種別を把握し、その上で種別ごとの運転停止の期間、停止となる周期などの条件を把握することができ、これら条件内における停止は計画的停止であり、故障ではないことを判断する。逆に、燃料電池装置１５０の停止が燃料電池装置１５０の種別ごとの停止計画に一致しない場合には、ＥＭＳ２００は、何らかのエラーが生じたとして警告情報を生成してユーザに通知してもよい。さらにＥＭＳ２００は、燃料電池装置１５０のこのような燃料電池装置１５０の種別ごとの計画的停止の情報を受信し、停止計画をも把握することで今後の発電量の予測精度をさらに高精度なものとし、他の機器（負荷１２０など）を適切に制御することができる。
　また、燃料電池装置１５０のステータスは、燃料電池装置１５０が発電している状態から燃料電池装置１５０が停止している状態に至るまでの複数の段階のいずれかを含む。ここで、燃料電池装置１５０の種別がＳＯＦＣである場合には、燃料電池装置１５０が発電している状態から燃料電池装置１５０が停止している状態に至るまでに１日程度の時間を要する。従って、このようなステータスを示すメッセージをＥＭＳ２００が受信することによって、ＥＭＳ２００は、燃料電池装置１５０の発電量を把握して、他の機器（負荷１２０など）を適切に制御することができる。または、ステータスを示すメッセージは、停止までに要する時間または停止時間であってもよい。
　或いは、燃料電池装置１５０のステータスは、ラジエータ１５６を使用しているか否かを含む。上述したように、ラジエータ１５６を使用している状態では、排熱を全て貯湯装置１６０で回収できておらず、空気中に放熱している状態であり、すなわち燃料電池装置１５０の運転効率が低下している状態であると言える。従って、このようなステータスを示すメッセージをＥＭＳ２００が受信することによって、ＥＭＳ２００は、燃料電池装置１５０の運転効率を把握して、他の機器（貯湯装置１６０など）を適切に制御することができる。例えば、ラジエータ１５６などの放熱部の使用が生じている状態であれば、湯の使用量が少なく、貯湯装置１６０の貯湯量が増大した状態であり、貯湯装置１６０での排熱利用が低下している状態である。このため、ＥＭＳ２００は、たとえば貯湯装置１６０で予め設定された湯温よりもさらに設定温度を上げる、あるいは貯湯量の設定量を上げることなどによって、排熱回収率を向上するよう制御してもよい。あるいは排熱が利用できていないことから、ＥＭＳ２００は、エネルギー利用効率を計算し、貯湯装置１６０の貯湯量が減少するまでは燃料電池装置１５０の積極的な利用を控えてアイドリングモードあるいは温度維持モードに遷移させてもよい。さらには、ＥＭＳ２００は、このような燃料電池装置１５０の出力低下に伴う供給電力の低下に相当する分、需要家内の負荷１２０の消費電力を低下させるように制御してもよい。すなわち、ラジエータ１５６の使用の有無により、ＥＭＳ２００は貯湯装置１６０の設定変更、あるいは燃料電池装置の動作モードの変更、さらには他の機器（負荷１２０など）の運転状態を制御することにより、よりエネルギー効率の向上を図ることができる。
　或いは、燃料電池装置１５０のステータスは、セルスタック１５１Ｂ（発電部）の温度を含む。ここで、燃料電池装置１５０の種別がＳＯＦＣである場合には、セルスタック１５１Ｂの温度によって燃料電池装置１５０の発電量が大きく変動する。従って、このようなステータスを示すメッセージをＥＭＳ２００が受信することによって、ＥＭＳ２００は、燃料電池装置１５０の発電量を把握して、他の機器（負荷１２０など）を適切に制御することができる。ＥＭＳ２００は、セルスタック１５１Ｂの温度によって、燃料電池装置１５０が発電している状態と燃料電池装置１５０が停止している状態との間の段階を把握することも可能である。
　第１実施形態において、ＥＭＳ２００（受信部２１０）は、燃料電池装置１５０の種別を示すメッセージの受信に先立って、燃料電池装置１５０の種別を示すメッセージを送信する機能の有無を示すメッセージを給湯ユニット１７０から受信する。或いは、ＥＭＳ２００（受信部２１０）は、燃料電池装置１５０が正常に運転しているときの燃料電池装置１５０のステータスを示すメッセージの受信に先立って、燃料電池装置１５０が正常に運転しているときの燃料電池装置１５０のステータスを示すメッセージを送信する機能の有無を示すメッセージを給湯ユニット１７０から受信する。本実施形態では、ラジエータ１５６が燃料電池装置１５０に設置される形態を示したが、ラジエータ１５６は、貯湯装置１６０に設けられてもよい。貯湯装置１６０に貯められたお湯の温度が許容温度の上限を超えるケースにおいて、ラジエータ１５６はお湯を冷却する。このような場合に、上記ラジエータ１５６のステータスを示すメッセージがＥＭＳ２００に送られてもよい。
　第１実施形態において、ＥＭＳ２００（送信部２２０）は、燃料電池装置１５０の種別を示すメッセージ、又は、燃料電池装置１５０が正常に運転しているときの燃料電池装置１５０のステータスを示すメッセージを要求するメッセージを給湯ユニット１７０（実施形態では、燃料電池装置１５０の制御基板１５７）に送信する。
　第１実施形態において、ＥＭＳ２００（送信部２２０）は、燃料電池装置１５０の種別を示すメッセージの受信に先立って、燃料電池装置１５０の種別を示すメッセージを送信する機能の有無を示すメッセージを要求するメッセージを給湯ユニット１７０に送信する。或いは、ＥＭＳ２００（送信部２２０）は、燃料電池装置１５０が正常に運転しているときの燃料電池装置１５０のステータスを示すメッセージの受信に先立って、燃料電池装置１５０が正常に運転しているときの燃料電池装置１５０のステータスを示すメッセージを送信する機能の有無を示すメッセージを要求するメッセージを給湯ユニット１７０に送信する。
　（メッセージフォーマット）
　以下において、第１実施形態に係るメッセージフォーマットについて説明する。図６～図８は、第１実施形態のメッセージフォーマットの一例を示す図である。
　例えば、燃料電池装置１５０の種別を示すメッセージは、図６に示すフォーマットを有する。図６に示すように、メッセージは、メッセージ種別のフィールド及び燃料電池装置１５０の種別のフィールドを有する。
　メッセージ種別のフィールドは、メッセージの種別を示しており、第１実施形態では、メッセージが燃料電池装置１５０の種別を含むことを示している。メッセージ種別のフィールドは、各メッセージに共通している。
　燃料電池装置１５０の種別のフィールドは、燃料電池装置１５０の種別を示す。例えば、燃料電池装置１５０の種別は、固体酸化物型（ＳＯＦＣ）、固体高分子型（ＰＥＦＣ）又はガスエンジン型などである。
　燃料電池装置１５０が正常に運転しているときの燃料電池装置１５０のステータスを示すメッセージは、図７に示すフォーマットを有する。図７に示すように、メッセージは、メッセージ種別のフィールド及びステータスのフィールドを有する。
　メッセージ種別のフィールドは、メッセージの種別を示しており、第１実施形態では、メッセージが燃料電池装置１５０のステータスを含むことを示している。メッセージ種別のフィールドは、各メッセージに共通している。
　ステータスのフィールドは、燃料電池装置１５０のステータスを示す。図７に示すケースでは、燃料電池装置１５０のステータスは、燃料電池装置１５０の種別毎に異なるコード空間を用いて表される。従って、ＥＭＳ２００は、ステータスのフィールドのコード空間を参照することによって、燃料電池装置１５０の種別を特定することができる。
　或いは、燃料電池装置１５０が正常に運転しているときの燃料電池装置１５０のステータスを示すメッセージは、図８に示すフォーマットを有する。図８に示すように、メッセージは、燃料電池装置１５０の種別のフィールド、メッセージ種別のフィールド及びステータスのフィールドを有する。
　燃料電池装置１５０の種別のフィールドは、燃料電池装置１５０の種別を示す。例えば、燃料電池装置１５０の種別は、固体酸化物型（ＳＯＦＣ）、固体高分子型（ＰＥＦＣ）又はガスエンジン型などである。
　メッセージ種別のフィールドは、メッセージの種別を示しており、第１実施形態では、メッセージが燃料電池装置１５０のステータスを含むことを示している。メッセージ種別のフィールドは、各メッセージに共通している。
　ステータスのフィールドは、燃料電池装置１５０のステータスを示す。ステータスのフィールドのコード空間は、各メッセージに共通している。
　（管理方法）
　以下において、第１実施形態に係る管理方法について説明する。図９は、第１実施形態の管理方法を示すシーケンス図である。
　図９に示すように、ステップＳ１０において、ＥＭＳ２００は、給湯ユニット１７０に対して、給湯ユニット１７０が対応するコード群を要求するメッセージ（コード群要求）を送信する。コード群要求は、燃料電池装置１５０の種別を示すメッセージを送信する機能の有無を示すメッセージを要求するメッセージの一例である。或いは、コード群要求は、燃料電池装置１５０および貯湯装置１６０が正常に運転しているときの燃料電池装置１５０および貯湯装置１６０のステータスを示すメッセージを送信する機能の有無を示すメッセージを要求するメッセージの一例である。
　ステップＳ２０において、給湯ユニット１７０は、ＥＭＳ２００に対して、給湯ユニット１７０が対応するコード群を示すメッセージ（コード群応答）を送信する。コード群応答は、燃料電池装置１５０の種別を示すメッセージを送信する機能の有無を示すメッセージの一例である。或いは、コード群応答は、燃料電池装置１５０および貯湯装置１６０が正常に運転しているときの燃料電池装置１５０および貯湯装置１６０のステータスを示すメッセージを送信する機能の有無を示すメッセージの一例である。
　ステップＳ３０において、ＥＭＳ２００は、給湯ユニット１７０に対して、燃料電池装置１５０の種別を要求するメッセージ（種別要求）を送信する。
　ステップＳ４０において、給湯ユニット１７０は、ＥＭＳ２００に対して、燃料電池装置１５０の種別を示すメッセージ（種別応答）を送信する。
　ステップＳ５０において、ＥＭＳ２００は、給湯ユニット１７０に対して、給湯ユニット１７０が正常に運転しているときの給湯ユニット１７０のステータスを要求するメッセージ（ステータス要求）を送信する。
　ステップＳ６０において、燃料電池装置１５０は、ＥＭＳ２００に対して、給湯ユニット１７０が正常に運転しているときの給湯ユニット１７０のステータスを示すメッセージ（ステータス応答）を送信する。
　以上説明したように、第1実施形態では、ＥＭＳ２００は、発電装置（燃料電池装置１５０）の種別を示すメッセージを受信するため、発電装置（燃料電池装置１５０）を適切に制御することができる。
　第1実施形態では、ＥＭＳ２００は、給湯ユニット１７０に異常が生じたときのエラーではなくて、給湯ユニット１７０が正常に運転しているときのステータスを示すメッセージを受信する。これによって、ＥＭＳ２００は、発電装置（燃料電池装置１５０）の発電量等を把握することが可能であり、他の機器（負荷、貯湯装置など）を適切に制御することができる。
　［その他の実施形態］
　本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
　例えば、燃料電池装置１５０は、系統停電中にはアイドリングモードで運転するとしたが、仮に負荷での電力需要があるならば、需要に見合う電力を出力する自立運転モードで運転してもよい。自立運転モードにおいて、燃料電池装置１５０は、補機についての電力供給を燃料電池１５１自身で行うだけでなく、燃料電池装置１５０に接続された負荷での需要に見合う出力電力が得られるよう燃料電池１５１の出力を上げる。すなわち、自立運転モードとアイドリングモードとは、発電電力の外部出力を行うか否かという点では相違するものの、系統停電中には補機への給電を自己発電で賄うという点では共通する。このため、系統停電中には補機への給電を自己発電で賄う２つのモードのことを便宜上、自給モードと呼んでもよい。
　また、温度維持モードでは系統からの電力供給により補機の消費電力を賄うとしたが、ＰＶ装置１３０か蓄電池装置１４０などの出力から賄ってもよい。
　ＥＭＳ２００は、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよく、ＳＥＭＳ（Ｓｔｏｒｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよく、ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよく、ＦＥＭＳ（Ｆａｃｔｏｒｙ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよい。
　実施形態では、需要家１０は、負荷１２０、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０、燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０を有する。しかしながら、需要家１０は、少なくとも、燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０を有していればよい。
　実施形態では、燃料電池装置１５０のステータスを示すメッセージは、燃料電池装置１５０が正常に運転しているときのステータスを含むが、燃料電池装置１５０に異常が生じたときのエラーを示すステータスを含んでもよい。
　実施形態では特に触れていないが、燃料電池装置１５０の初期設定を行うタイミング、停電から復旧したタイミング、燃料電池装置１５０の電源が投入されたタイミング、ＥＭＳ２００の電源が投入されたタイミング、及び燃料電池装置１５０の設定を確認する必要が生じたタイミングにおいて、コード群要求及びコード群応答の送受信が行われることが好ましい。
　このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。また、上述した実施形態及び変更例は、組み合わせることが可能である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。
　なお、日本国特許出願第２０１２－１７４４５６号（２０１２年８月６日出願）の全内容が、参照により、本願に組み込まれている。
　本発明によれば、機器を適切に制御することを可能とする管理システム、管理方法、制御装置及び発電装置を提供することができる。

Claims (10)

  1. 　燃料を用いて電力を発電する発電装置と、前記発電装置と通信を行う制御装置とを有する管理システムであって、
    　前記制御装置は、前記発電装置の種別を示すメッセージを受信することを特徴とする管理システム。
  2. 　前記発電装置は、前記発電装置の種別を示すメッセージの受信に先立って、前記発電装置の種別を示すメッセージを送信する機能の有無を示すメッセージを受信することを特徴とする請求項１に記載の管理システム。
  3. 　前記発電装置の種別は、燃料電池及びガスエンジン型発電装置のいずれかを特定する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の管理システム。
  4. 　前記発電装置の種別は、固体酸化物型燃料電池、固体高分子型燃料電池、リン酸型燃料電池及び溶融炭酸塩型燃料電池のいずれかを特定する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の管理システム。
  5. 　前記制御装置は、前記発電装置の種別を示すメッセージに加え、前記発電装置のステータス情報を示すメッセージを受信することを特徴とする請求項１に記載の管理システム。
  6. 　前記ステータス情報を示すメッセージは、前記発電装置の計画的停止の情報を含むことを特徴とする請求項５に記載の管理システム。
  7. 　前記ステータス情報を示すメッセージは、前記発電装置の放熱部の使用の有無を示す情報を含むことを特徴とする請求項５に記載の管理システム。
  8. 　燃料を用いて電力を発電する発電装置と、前記発電装置と通信を行う制御装置とを有する管理システムで用いる管理方法であって、
    　前記発電装置の種別を示すメッセージを前記制御装置が受信するステップを備えることを特徴とする管理方法。
  9. 　燃料を用いて電力を発電する発電装置と通信を行う制御装置であって、
    　前記発電装置の種別を示すメッセージを受信する受信部を備えることを特徴とする制御装置。
  10. 　燃料を用いて電力を発電する発電装置であって、
    　前記発電装置と通信を行う制御装置に対して、前記発電装置の種別を示すメッセージを送信する送信部を備えることを特徴とする発電装置。
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