JP2018003598A - Electrical power*heat medium production system and its control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable an electric power*heat medium production cost to be reduced while a construction cost and the like for an electric power*heat medium production system and the like being reduced and to enable an amount of discharging of carbon dioxide to be reduced and further reverse tidal current state to be avoided at a load system where an electric power load adjustment cannot be carried out.SOLUTION: This invention relates to a control method for controlling an electric power*heat medium production system comprising a circuit electric power part for receiving the circuit electric power from an external part and outputting the electric power to a load system and a co-generation part for performing a system interconnection operation together with the circuit electric power part, driven by fuel to perform outputting of electric power to the load system, supplying liquid to a liquid utilization device and supplying steam to a steam utilization device, a control part controls a minimum purchasing amount control for reducing a load rate at the co-generation part when the electric power load at the load device is reduced and the electric power outputted from the circuit electric power part is reduced to a value less than a predetermined specified value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、コジェネレーションシステムによる重要施設の電力・熱媒製造システムおよびその制御方法に関し、自立運転が困難な重要施設用で、大規模コジェネレーションシステムの排熱利用率が極めて高い状態で全負荷運転することで、コジェネレーションシステムの能力を最大限引出すためのシステム構築、機器選定、制御、および運用の総合技術に適用して好適なものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power generation / heating medium manufacturing system for an important facility using a cogeneration system and a control method thereof. By operating, it is suitable to apply to the total technology of system construction, equipment selection, control and operation for drawing out the capacity of cogeneration system to the maximum.

従来、コジェネレーションシステムの技術がある。特許文献１には、コジェネレーションシステムなどから排出される余剰排熱を優先的に利用できる吸収式冷凍機システムが開示されている。   Conventionally, there is a cogeneration system technology. Patent Document 1 discloses an absorption refrigeration system that can preferentially use surplus exhaust heat discharged from a cogeneration system or the like.

また、特許文献２に記載された技術は、病院のエネルギーコストを大幅に削減するため、停電中においても病院の機能維持に必要な電力をコジェネレーションシステムで供給可能に構成している。このような病院を含めた一般の施設においては、停電の発生時における電力負荷を重要度に応じて部分的に停止すること、いわゆる電力負荷の調整が許容されるため、コジェネレーションシステムを自立運転させることが可能である。特許文献２に記載の技術は、一年を通じて電力需要に対して安定的に存在する熱需要が大きく、施設の稼働時間が長いほど有効である。すなわち、特許文献２に記載の技術は、病院以外にも、ホテル、ショッピングセンター、またはデータセンタなどに適用でき、病院においては、排熱利用率が１００％の条件で選定するコジェネ容量を最大需要電力の２／３程度にまで向上させることが期待できる。   In addition, the technique described in Patent Document 2 is configured to be able to supply electric power necessary for maintaining the functions of the hospital even during a power outage with a cogeneration system in order to greatly reduce the energy cost of the hospital. In general facilities such as hospitals, it is possible to partially stop the power load at the time of power outage according to the importance, so-called adjustment of the power load is allowed, so the cogeneration system is operated independently. It is possible to make it. The technology described in Patent Document 2 is more effective as the heat demand that exists stably with respect to power demand throughout the year is larger and the operating time of the facility is longer. In other words, the technology described in Patent Document 2 can be applied to hotels, shopping centers, data centers, etc. in addition to hospitals. In hospitals, the maximum demand for cogeneration capacity is selected under the condition that the exhaust heat utilization rate is 100%. It can be expected to improve to about 2/3 of the electric power.

特許文献２に記載の技術を適用可能なデータセンタは、停電発生時にコジェネレーションシステムにおいて自立運転の条件を満たすように一部を停止することができ、電力負荷の調整が可能なデータセンタである。具体的には、例えば情報提供サービスを行うコンテンツ制作室等が主体となるデータセンタなどである。このようなデータセンタにおいては、情報にアクセスするための機器である情報機器の電力負荷の負荷割合が小さい。そのため、情報機器以外の電力負荷を調整したり、データをバックアップセンタに転送したりするなどして、コジェネレーションシステムの自立運転の条件を満足するように情報機器の負荷を調整できる場合がある。   A data center to which the technology described in Patent Document 2 can be applied is a data center that can be partially stopped to meet the conditions for self-sustaining operation in a cogeneration system when a power failure occurs, and can adjust the power load. . Specifically, for example, a data center mainly composed of a content production room or the like that provides an information providing service. In such a data center, the load ratio of the power load of an information device that is a device for accessing information is small. Therefore, there are cases where the load on the information device can be adjusted so as to satisfy the conditions for the autonomous operation of the cogeneration system by adjusting the power load other than the information device or transferring the data to the backup center.

特開平１１−２１１２６２号公報JP 11-2111262 A 特開２０１５−０１７７１３号公報JP, 2015-017713, A

しかしながら、テナントにおいて情報機器の稼働環境を賃貸するようなデータセンタなどのように、情報機器による負荷割合が大きい場合、電力負荷の調整は困難である。そのため、特許文献２に記載された技術を、情報機器の負荷割合が大きく電力負荷の調整ができない負荷設備に適用することは極めて困難であった。なお、系統電力に停電が生じた場合、負荷設備の電力負荷の調整ができないと、コジェネレーションシステムの負荷投入率を、許容初期負荷投入率以下に調整できないため、コジェネレーションシステムが停止し、運転できない場合もある。   However, adjustment of the power load is difficult when the load ratio of the information device is large, such as a data center that leases the operating environment of the information device in the tenant. For this reason, it has been extremely difficult to apply the technique described in Patent Document 2 to a load facility in which the load ratio of information equipment is large and the power load cannot be adjusted. In the event of a power failure in the grid power, if the power load of the load facility cannot be adjusted, the load input rate of the cogeneration system cannot be adjusted below the allowable initial load input rate, so the cogeneration system stops and operates. Sometimes it is not possible.

そこで、情報機器の負荷割合が大きく電力負荷の調整ができないデータセンタなどの施設において、特許文献２に記載された技術を用いることなく種々のコストを削減できる技術の開発が求められていた。具体的に、コジェネレーションシステムを用いた施設の停電時においても施設の機能維持に必要な電力を確保でき、さらに電力・熱媒製造設備の建設費等を削減しつつ、電力・熱媒製造コストを低減するとともに、二酸化炭素（ＣＯ2）の排出量を削減できる技術の開発が求められていた。 Therefore, there has been a demand for the development of a technology capable of reducing various costs without using the technology described in Patent Document 2 in a facility such as a data center where the load ratio of information equipment is large and the power load cannot be adjusted. Specifically, in the event of a power outage at a facility using a cogeneration system, the power required to maintain the facility's functions can be secured, and the construction cost of the power / heat medium manufacturing equipment can be reduced while the power / heat medium manufacturing cost is reduced. The development of a technology that can reduce carbon dioxide (CO 2 ) emissions while reducing the amount of carbon dioxide has been demanded.

さらに、コジェネレーションシステムを用いた施設においては、コジェネレーションシステムと外部の系統電力との間で系統連系運転が行われる場合が多い。このような系統連系運転中に、幹線遮断器の開放などによって電力負荷が大きく低下する場合がある。系統連系運転中に電力負荷が大きく低下すると、電力がコジェネレーションシステムから外部の系統電力に向かう、いわゆる逆潮流状態が生じる可能性がある。   Furthermore, in facilities using a cogeneration system, grid interconnection operation is often performed between the cogeneration system and external grid power. During such grid interconnection operation, the power load may be greatly reduced by opening the main circuit breaker or the like. When the power load is greatly reduced during the grid connection operation, there is a possibility that a so-called reverse power flow state in which the power is directed from the cogeneration system to the external grid power may occur.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、電力負荷の調整ができない負荷設備においても、電力・熱媒製造設備の建設費等を削減しつつ、電力・熱媒製造コストを低減するとともに、二酸化炭素の排出量を削減でき、さらに逆潮流状態を回避可能な電力・熱媒製造システムおよびその制御方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above, and its purpose is to produce electric power and heat medium while reducing the construction cost of electric power and heat medium manufacturing equipment even in load equipment where the electric load cannot be adjusted. An object of the present invention is to provide an electric power / heat medium manufacturing system that can reduce costs, reduce carbon dioxide emissions, and avoid a reverse power flow state, and a control method thereof.

上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電力・熱媒製造システムは、外部から系統電力を受電して、負荷設備に電力を出力する系統電力部と、系統電力部と系統連系運転を行うとともに、燃料によって駆動されて、負荷設備への電力の出力と液体利用機器への液体の供給および蒸気利用機器への蒸気の供給とを行うコジェネレーション部と、負荷設備における電力負荷が低減して系統電力部から出力される電力が所定の規定値以下に低減した場合に、コジェネレーション部の負荷率を低減させる最低買電量制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the above object, a power / heat medium manufacturing system according to an aspect of the present invention includes a system power unit that receives system power from the outside and outputs power to a load facility. A cogeneration unit that performs grid-connected operation with the grid power unit and is driven by fuel to output power to the load facility, supply liquid to the liquid utilization device, and supply steam to the vapor utilization device And a control unit that performs minimum power purchase control for reducing the load factor of the cogeneration unit when the power load in the load facility is reduced and the power output from the system power unit is reduced below a predetermined specified value, It is characterized by providing.

この構成により、所定の規定値として適正な最低買電量を設定し、制御部は、系統電力部から出力される電力量（買電量）が所定の規定値以下になると、コジェネレーション部の負荷率を低減させて、最低買電量を確保する制御を行うことによって、系統連系運転における逆潮流状態を回避して、安心してコジェネレーション部を積極運用することが可能になる。   With this configuration, an appropriate minimum power purchase amount is set as a predetermined specified value, and when the power amount (power purchase amount) output from the system power unit falls below a predetermined specified value, the control unit loads the cogeneration unit load factor. By reducing the power consumption and performing control to ensure the minimum amount of power purchase, it is possible to avoid the reverse power flow state in the grid connection operation and to actively operate the cogeneration unit with peace of mind.

本発明の一態様に係る電力・熱媒製造システムは、上記の発明において、さらに、燃料によって自家発電可能な非常用発電部を備え、制御部は、系統電力が停止した場合に、非常用発電部の稼働を開始して、非常用発電部から負荷設備に電力を供給する制御を行うことを特徴とする。   The power / heat medium manufacturing system according to an aspect of the present invention further includes an emergency power generation unit capable of self-power generation with fuel in the above invention, and the control unit generates emergency power when the system power is stopped. The operation of the unit is started, and control for supplying power from the emergency power generation unit to the load facility is performed.

この構成により、系統電力部による受電が停止した停電時においても、負荷設備の機能維持に必要な電力を確保することができる。   With this configuration, it is possible to secure power necessary for maintaining the function of the load facility even during a power failure when power reception by the system power unit is stopped.

本発明の一態様に係る電力・熱媒製造システムは、上記の発明において、蒸気利用機器が、コジェネレーション部から回収された回収蒸気の圧力を低下させる蒸気変換器、回収蒸気を用いて液体を冷却する吸収冷凍機、および回収蒸気を用いて液体と熱交換を行う熱交換器の少なくとも一種類であることを特徴とする。   In the power / heat medium manufacturing system according to one aspect of the present invention, in the above invention, the steam using device reduces the pressure of the recovered steam recovered from the cogeneration unit, and the liquid is recovered using the recovered steam. It is characterized by being at least one of an absorption refrigerator that cools and a heat exchanger that performs heat exchange with liquid using recovered steam.

本発明の一態様に係る電力・熱媒製造システムは、上記の発明において、液体利用機器が、コジェネレーション部から回収された回収液体と他の液体との間で熱交換を行う熱交換器、およびコジェネレーション部から回収された回収液体を用いて他の液体を冷却する低温吸収冷凍機の少なくとも一種類であることを特徴とする。   The power / heat medium manufacturing system according to one aspect of the present invention is the heat exchanger according to the above invention, wherein the liquid utilization device performs heat exchange between the recovered liquid recovered from the cogeneration unit and another liquid, And it is at least 1 type of the low-temperature absorption refrigerator which cools another liquid using the collection | recovery liquid collect | recovered from the cogeneration part.

本発明の一態様に係る電力・熱媒製造システムは、上記の発明において、液体利用機器が並列接続されて複数台設けられていることを特徴とする。   The power / heat medium manufacturing system according to one aspect of the present invention is characterized in that, in the above invention, a plurality of liquid utilization devices are connected in parallel.

本発明の一態様に係る電力・熱媒製造システムは、上記の発明において、蒸気利用機器が並列接続されて複数台設けられていることを特徴とする。   The power / heat medium manufacturing system according to one aspect of the present invention is characterized in that, in the above invention, a plurality of steam utilization devices are connected in parallel.

本発明の一態様に係る電力・熱媒製造システムの制御方法は、外部から系統電力を受電して、負荷設備に電力を出力する系統電力部と、系統電力部と系統連系運転を行うとともに、燃料によって駆動されて、負荷設備への電力の出力と液体利用機器への液体の供給および蒸気利用機器への蒸気の供給とを行うコジェネレーション部と、を備えた電力・熱媒製造システムを制御する制御方法であって、制御部により、負荷設備における電力負荷が低減して系統電力部から出力される電力が所定の規定値以下に低減した場合に、コジェネレーション部の負荷率を低減させる最低買電量制御を行うことを特徴とする。   A control method for a power / heat medium manufacturing system according to an aspect of the present invention includes a system power unit that receives system power from the outside and outputs power to a load facility, and performs system interconnection operation with the system power unit. And a cogeneration unit that is driven by fuel and outputs power to the load facility, supplies liquid to the liquid-using device, and supplies steam to the steam-using device. A control method for controlling the load factor of the cogeneration unit when the power load in the load facility is reduced by the control unit and the power output from the system power unit is reduced below a predetermined specified value. It is characterized by performing minimum power purchase control.

本発明に係る電力・熱媒製造システムおよびその制御方法によれば、電力・熱媒製造設備の建設費等を削減しつつ、電力・熱媒製造コストを低減するとともに、二酸化炭素の排出量を削減でき、さらに逆潮流状態を回避することが可能となる。   According to the power / heat medium manufacturing system and the control method thereof according to the present invention, while reducing the construction cost of the power / heat medium manufacturing facility, the power / heat medium manufacturing cost is reduced, and the carbon dioxide emission is reduced. It can be reduced, and it is possible to avoid a reverse power flow state.

図１は、本発明の第１の実施形態による電力・熱媒製造システムにおける電力供給システムを示す系統図である。FIG. 1 is a system diagram showing a power supply system in the power / heat medium manufacturing system according to the first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の第１の実施形態による電力・熱媒製造システムにおける熱供給システムを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a heat supply system in the power / heat medium manufacturing system according to the first embodiment of the present invention. 図３は、本発明の第２の実施形態によるコジェネレーション装置を用いた冷水製造システムを示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a cold water production system using a cogeneration apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図４は、本発明の第２の実施形態の変形例による冷水製造システムを示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a cold water production system according to a modification of the second embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する実施形態によって限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings of the following embodiments, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. Further, the present invention is not limited to the embodiments described below.

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態による電力・熱媒製造システムについて説明する。図１は、この第１の実施形態による電力・熱媒製造システムの電力供給システムを示し、図２は、電力・熱媒製造システムの熱供給システムを示す。この第１の実施形態による電力・熱媒製造システムは、２回線受電設備、二重化された受変電機器、無停電電源装置（ＵＰＳ）、および非常用発電機から構成されたシステムに対して、系統電力と非常用発電機の電源とを接続する高圧母線に、母線連絡遮断器を介してコジェネレーション装置を追加する構成である。 (First embodiment)
First, the power / heat medium manufacturing system according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a power supply system of the power / heat medium manufacturing system according to the first embodiment, and FIG. 2 shows a heat supply system of the power / heat medium manufacturing system. The power / heat medium manufacturing system according to the first embodiment is a system for a system composed of a two-line power receiving facility, a duplex power receiving / transforming device, an uninterruptible power supply (UPS), and an emergency generator. In this configuration, a cogeneration device is added to the high-voltage bus that connects the electric power and the power source of the emergency generator via a busbar breaker.

すなわち、図１に示すように、この第１の実施形態による電力供給システム１においては、制御部５、系統電力部１０、コジェネレーション部（以下、コジェネ部）２０、および非常用発電部３０を備える。   That is, as shown in FIG. 1, in the power supply system 1 according to the first embodiment, the control unit 5, the system power unit 10, the cogeneration unit (hereinafter, cogeneration unit) 20, and the emergency power generation unit 30 are provided. Prepare.

制御部５は、この第１の実施形態による電力・熱媒製造システムの稼働を実現するための制御手段である。制御部５は、具体的に例えば、複数の機器やシステムのそれぞれが有する制御機能を利用して必要な情報が集められ、それぞれの機器やシステムに運転指令などの必要な信号を送信する制御装置などを含む制御機能の集合体から構成するのが好ましい。   The control unit 5 is a control means for realizing the operation of the power / heat medium manufacturing system according to the first embodiment. Specifically, for example, the control unit 5 collects necessary information using a control function of each of a plurality of devices and systems, and transmits a necessary signal such as an operation command to each device or system. It is preferable to configure from a collection of control functions including the above.

系統電力部１０において商用電源からの受電が行われる。商用電源からの受電は、本線１１および予備線１２の２回線受電である。本線１１および予備線１２にはそれぞれ、受電遮断器１３，１４が設けられている。受電遮断器１３，１４は２ＣＢ方式を採用して供給信頼度を向上させている。本線１１および予備線１２は、計器用変成器（ＭＯＦ）１５および後述する母線連絡遮断器４１を介して高圧母線１６に接続されている。   The system power unit 10 receives power from a commercial power source. Power reception from the commercial power source is two-line power reception of the main line 11 and the backup line 12. The main line 11 and the spare line 12 are provided with power receiving breakers 13 and 14, respectively. The power receiving circuit breakers 13 and 14 employ a 2CB system to improve supply reliability. The main line 11 and the spare line 12 are connected to the high-voltage bus 16 via an instrument transformer (MOF) 15 and a bus bar breaker 41 described later.

コジェネ部２０は、並列接続された複数台のコジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎ（ｎは、自然数）を有して構成されている。なお、以下の説明において、コジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎを総称して、コジェネレーション装置２１と表現する場合もある。それぞれのコジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎは、制御部５によって制御される。ここで、コジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎのうちの少なくとも１台は、予備機として用いられる。これは、コジェネレーション装置２１に不具合が生じた場合や定期点検またはオーバーホールが必要になった場合に、年間で３０日程度停止させる必要があるためである。なお、予備機に代えて自家発補給電力契約を採用する方法もあるが、この場合、１台のコジェネレーション装置２１の排熱回収量だけ補助ボイラの容量を増加する必要がある。さらに、施設における建設費の負担を低減するために、コジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎは、予備機を含めて６台以上が好ましい（ｎ≧６）。また、外部の施設が例えばデータセンタなどである場合、コジェネレーション装置２１の設置後に情報機器が増設されることが多いため、コジェネ部２０を複数のコジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎから構成することは、先行投資の負担軽減にも有効である。コジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎはそれぞれ、送出遮断器２２−１〜２２−ｎを介して高圧母線１６に接続されている。   The cogeneration unit 20 includes a plurality of cogeneration devices 21-1 to 21-n (n is a natural number) connected in parallel. In the following description, the cogeneration devices 21-1 to 21-n may be collectively referred to as the cogeneration device 21. Each of the cogeneration devices 21-1 to 21-n is controlled by the control unit 5. Here, at least one of the cogeneration devices 21-1 to 21-n is used as a spare machine. This is because it is necessary to stop for about 30 days a year when a malfunction occurs in the cogeneration apparatus 21 or when a periodic inspection or overhaul is required. Although there is a method of adopting a self-supplied power supply contract instead of the spare machine, in this case, it is necessary to increase the capacity of the auxiliary boiler by the amount of exhaust heat recovery of one cogeneration device 21. Furthermore, in order to reduce the burden of construction costs in the facility, it is preferable that the number of cogeneration devices 21-1 to 21-n is six or more including a spare machine (n ≧ 6). In addition, when the external facility is a data center, for example, information equipment is often added after the cogeneration device 21 is installed, so the cogeneration unit 20 is composed of a plurality of cogeneration devices 21-1 to 21-n. Doing so is also effective in reducing the burden of upfront investment. The cogeneration devices 21-1 to 21-n are connected to the high-voltage bus 16 via the delivery circuit breakers 22-1 to 22-n, respectively.

コジェネレーション装置２１は、ＮＯx対策のために希薄燃焼方式を採用した高発電効率機、または三元触媒方式を採用した標準機を用いることができる。希薄燃焼方式は発電効率に優れている反面、自立運転するためには次のような条件が必要である。すなわち、希薄燃焼方式では、許容初期負荷投入率が３０％程度以下で、初期負荷の投入後に１０％程度きざみで段階的に負荷の投入が必要となり、かつ連続運転移行後の負荷率が６５％程度以上という条件を満たす必要がある。これに対し、三元触媒方式は、許容初期負荷投入率が５０〜６０％程度以下の条件である。この第１の実施形態においては、上述した厳しい条件があるが、通常時における電力・熱媒製造システムのコストを可能な限り低減するために、希薄燃焼方式を採用するのが好ましい。   The cogeneration apparatus 21 can use a high power generation efficiency machine that employs a lean combustion system or a standard machine that employs a three-way catalyst system for NOx countermeasures. The lean combustion method is excellent in power generation efficiency, but the following conditions are necessary for independent operation. That is, in the lean combustion method, the allowable initial load application rate is about 30% or less, and it is necessary to input the load in steps of about 10% after the initial load is applied, and the load factor after the transition to the continuous operation is 65%. It is necessary to satisfy the condition of more than about. On the other hand, the three-way catalyst system is under the condition that the allowable initial load charging rate is about 50 to 60% or less. In the first embodiment, although there are severe conditions as described above, it is preferable to employ a lean combustion method in order to reduce the cost of the power / heat medium manufacturing system in the normal state as much as possible.

すなわち、排熱利用率を１００％にする場合、発電原価に関しては標準機を採用する方が低コストであるが、高発電効率機を採用する場合に比して排熱回収量が多くなる。そのため、コジェネレーション装置２１として、三元触媒方式を採用した標準機を用いると、コジェネレーション装置２１の容量である発電量が小さくなってエネルギーコストが高くなる。その結果、エネルギーコストは高発電効率機の方が低コストになるため、コジェネレーション装置２１としては、希薄燃焼方式を採用した高発電効率機を用いることが好ましい。   That is, when the exhaust heat utilization rate is set to 100%, it is lower cost to adopt a standard machine with respect to power generation cost, but the amount of exhaust heat recovery is larger than when a high power generation efficiency machine is employed. Therefore, when a standard machine employing a three-way catalyst system is used as the cogeneration device 21, the amount of power generation, which is the capacity of the cogeneration device 21, is reduced and the energy cost is increased. As a result, the energy cost of a high power generation efficiency machine is lower, so it is preferable to use a high power generation efficiency machine that employs a lean combustion system as the cogeneration device 21.

また、負荷設備が、テナントに情報機器の稼働環境を賃貸するデータセンタ等である場合、全負荷に対する情報機器の占める割合が極めて大きい。この場合、消費電力は冷却負荷と略等しくなる。そのため、希薄燃焼方式のコジェネレーション装置２１は、発電効率と、コジェネの排熱回収率に冷水製造装置のＣＯＰを乗じた冷水製造効率（蒸気回収効率×蒸気利用機器ＣＯＰ＋液体回収効率×液体利用機器ＣＯＰ）とがほぼ一致する性能を有する点で、理想的である。   In addition, when the load facility is a data center or the like that leases the operating environment of information equipment to a tenant, the ratio of the information equipment to the total load is extremely large. In this case, power consumption is substantially equal to the cooling load. Therefore, the lean combustion type cogeneration apparatus 21 has a cold water production efficiency obtained by multiplying the power generation efficiency and the cogeneration exhaust heat recovery rate by the COP of the cold water production apparatus (vapor recovery efficiency x steam utilization equipment COP + liquid collection efficiency x liquid utilization equipment COP) is ideal in that it has almost the same performance.

さらに、負荷設備がデータセンタ等である場合、情報機器の電力消費量および機器発熱量の時間変動は、短時間かつ少量の増減が発生する程度であって、８７６０時間（１年間）を通じてほぼ一定である。この時間変動の最小負荷を「ベース負荷」とすると、コジェネレーション装置２１として、その容量が冷水のベース負荷を回収排熱のみで製造可能な能力を有する機器を選定するのが好ましい。選定されたコジェネレーション装置２１は、電力負荷と冷却負荷とのバランスから、必要電力のほとんどを供給できる。   Furthermore, when the load facility is a data center or the like, the time variation of the power consumption and the heat generation amount of the information equipment is such that a small amount of fluctuation occurs in a short time and is almost constant over 8760 hours (one year). It is. If this minimum load with time fluctuation is defined as “base load”, it is preferable to select an apparatus having a capacity capable of producing the base load of cold water with only recovered exhaust heat as the cogeneration device 21. The selected cogeneration device 21 can supply most of the required power from the balance between the power load and the cooling load.

また、従来の電力供給システムにおける受電は特別高圧受電が必要になるが、コジェネ部２０が設けられていることにより、コジェネ部２０による発電能力の分だけ、受電量を低減できる。さらに、従来のシステムに必要であったモジュールチラーなどの冷水製造機に供給する電力が不要になるため、例えば、受電量は従来のシステムに比して１／１０以下になるため、特別高圧受電が不要になる。さらに例えば、コジェネ部２０は、系統電力部１０と常に系統連系運転を行うため、電源品質については従来と同様の品質を確保できる。   In addition, power reception in the conventional power supply system requires special high-voltage power reception. However, since the cogeneration unit 20 is provided, the amount of power received can be reduced by the amount of power generation capability of the cogeneration unit 20. Furthermore, since the power supplied to the cold water manufacturing machine such as a module chiller required for the conventional system becomes unnecessary, for example, the amount of power received is 1/10 or less than that of the conventional system. Is no longer necessary. Furthermore, for example, since the cogeneration unit 20 always performs grid interconnection operation with the grid power unit 10, it is possible to ensure the same quality as the conventional power supply quality.

さて、高圧母線１６においては、コジェネ部２０の系統と系統電力部１０の系統との間に母線連絡遮断器４１が設置されている。母線連絡遮断器４１は、系統電力部１０の系統とコジェネ部２０の系統との間で系統連系運転が行われる通常時において接続状態であり、必要に応じて両系統の高圧母線１６を切り離し可能に構成される。   Now, in the high voltage bus 16, a bus communication breaker 41 is installed between the system of the cogeneration unit 20 and the system of the system power unit 10. The bus bar breaker 41 is in a connected state in a normal time when the grid connection operation is performed between the grid of the grid power unit 10 and the grid of the cogeneration unit 20, and disconnects the high voltage bus 16 of both systems as necessary. Configured to be possible.

非常用発電部３０は、並列接続された複数台のガスタービン発電機３１−１〜３１−ｍ（ｍは、自然数）を有して構成され、液体燃料などを燃料として自家発電可能に構成されている。ここで、液体燃料の非常用発電機としては、ガスタービン発電機やディーゼル発電機などが存在する。ガスタービン発電機は、負荷投入率が１００％であるのに対し、ディーゼル発電機の負荷投入率は５０％程度である。そのため、ガスタービン発電機のコストはディーゼル発電機のコストに比して１．５倍程度と高コストであるが、ガスタービン発電機の負荷投入率が１００％であるため、設備費はディーゼル発電機に比して低コストになる。さらに、ガスタービン発電機３１−１〜３１−ｍを複数台設けることによって、初期にかかるコストを低減することができる。それぞれのガスタービン発電機３１−１〜３１−ｍは、制御部５によって制御される。なお、ガスタービン発電機３１−１〜３１−ｍは、原則的に予備機は設定しない。   The emergency power generation unit 30 includes a plurality of gas turbine generators 31-1 to 31-m (m is a natural number) connected in parallel, and is configured to be capable of in-house power generation using liquid fuel or the like as fuel. ing. Here, as an emergency generator for liquid fuel, there are a gas turbine generator and a diesel generator. A gas turbine generator has a load input rate of 100%, whereas a diesel generator has a load input rate of about 50%. Therefore, the cost of the gas turbine generator is about 1.5 times higher than the cost of the diesel generator. However, since the load input rate of the gas turbine generator is 100%, the equipment cost is diesel power generation. The cost is lower than that of the machine. Further, by providing a plurality of gas turbine generators 31-1 to 31-m, the initial cost can be reduced. Each gas turbine generator 31-1 to 31-m is controlled by the control unit 5. In addition, the gas turbine generators 31-1 to 31-m are not set as spare units in principle.

非常用発電機は、情報機器およびその他の建築設備の全てを含む負荷設備に対して、負荷投入率および運転中の最低負荷率を確保する必要がある。そのため、非常用発電機としては、負荷投入率を１００％にできるガスタービン発電機が有効である。なお、ガスタービン発電機は、燃料タンクは大きくなるが、空冷かつ小型で軽量でもあるため、屋上のスペースに容易に設置できる。そのため、この第１の実施形態においては、非常用発電機としてガスタービン発電機を用いる。ガスタービン発電機３１−１〜３１−ｍはそれぞれ、遮断器３２−１〜３２−ｍ、および母線連絡遮断器４２を介して高圧母線１６に接続されている。   The emergency generator needs to secure a load input rate and a minimum load rate during operation for load facilities including all of information equipment and other building facilities. Therefore, a gas turbine generator capable of setting the load input rate to 100% is effective as an emergency generator. Although the gas turbine generator has a large fuel tank, it is air-cooled, small, and lightweight, so it can be easily installed in a rooftop space. Therefore, in this first embodiment, a gas turbine generator is used as an emergency generator. The gas turbine generators 31-1 to 31-m are connected to the high-voltage bus 16 through the circuit breakers 32-1 to 32-m and the bus bar communication circuit breaker 42, respectively.

すなわち、高圧母線１６において非常用発電部３０の系統とコジェネ部２０の系統との間に母線連絡遮断器４２が設置されている。母線連絡遮断器４２は、系統電力部１０の系統とコジェネ部２０の系統との間で系統連系運転が行われる通常時において遮断状態である。母線連絡遮断器４２は、必要に応じて、コジェネ部２０の系統と非常用発電部３０の系統との高圧母線１６を接続状態にできる。   That is, the bus bar breaker 42 is installed between the system of the emergency power generation unit 30 and the system of the cogeneration unit 20 in the high-voltage bus 16. The bus bar breaker 42 is in a cut-off state at a normal time when the grid interconnection operation is performed between the grid of the grid power unit 10 and the grid of the cogeneration unit 20. The busbar communication breaker 42 can connect the high-voltage busbar 16 between the system of the cogeneration unit 20 and the system of the emergency power generation unit 30 as necessary.

そして、通常運転において制御部５は、母線連絡遮断器４１を閉状態、かつ母線連絡遮断器４２を開状態に制御する。また、コジェネ部２０において、例えばコジェネレーション装置２１−１が予備機として設定された場合、通常運転において、コジェネレーション装置２１−２〜２１−ｎが系統電力部１０と系統連系を行って全負荷連続運転を行う。この際、コジェネレーション装置２１−２〜２１−ｎによる発電電力に対し、必要な電力量に比して不足分の電力量が、系統電力部１０を通じて自動的に補充される。   In the normal operation, the control unit 5 controls the bus bar breaker 41 to be closed and the bus bar breaker 42 to be opened. Further, in the cogeneration unit 20, for example, when the cogeneration device 21-1 is set as a spare machine, the cogeneration devices 21-2 to 21-n perform grid connection with the grid power unit 10 in the normal operation. Perform continuous load operation. At this time, a deficient amount of electric power is automatically supplemented through the system power unit 10 with respect to the electric power generated by the cogeneration devices 21-2 to 21-n as compared with the required electric energy.

ここで、非常用発電部３０の容量は、停電時の必要供給量に対応した容量に選定される。具体的に、負荷設備が例えば病院である場合、非常用発電部３０の容量を最大需要電力に対応した容量に選定すると、系統電力部１０の停電時においても、負荷設備の機能を１００％維持できる。   Here, the capacity | capacitance of the emergency power generation part 30 is selected as the capacity | capacitance corresponding to the required supply amount at the time of a power failure. Specifically, when the load facility is, for example, a hospital, if the capacity of the emergency power generation unit 30 is selected as the capacity corresponding to the maximum demand power, the function of the load facility is maintained 100% even during a power failure of the system power unit 10 it can.

コジェネ部２０が運転中に、系統電力部１０からの電力の供給が停止する、いわゆる停電が発生すると、制御部５は、送出遮断器２２−１〜２２−ｎを３秒間程度、開状態に制御して、停電の確認を行う。なお、この第１の実施形態における負荷設備は、電力負荷の調整が困難な設備であることから、制御部５の制御による電力負荷の調整は行われない。   When a so-called power failure occurs when the power supply from the grid power unit 10 is stopped while the cogeneration unit 20 is in operation, the control unit 5 opens the output circuit breakers 22-1 to 22-n for about 3 seconds. Control and check for power outages. In addition, since the load equipment in this 1st Embodiment is an installation where adjustment of electric power load is difficult, adjustment of electric power load by control of the control part 5 is not performed.

コジェネ部２０の各コジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎ、および非常用発電部３０の各ガスタービン発電機３１−１〜３１−ｍは、制御部５により制御される。制御部５には、ＭＯＦ１５から電力量に関する電力量の計測値のデータが供給される。   The cogeneration devices 21-1 to 21-n of the cogeneration unit 20 and the gas turbine generators 31-1 to 31-m of the emergency power generation unit 30 are controlled by the control unit 5. The control unit 5 is supplied with data on the measurement value of the electric energy related to the electric energy from the MOF 15.

高圧母線１６は、並列接続された複数の遮断器５１−１〜５１−ｐ（ｐは、自然数）、およびそれぞれの遮断器５１−１〜５１−ｐにそれぞれ接続された複数の単相変圧器６１−１〜６１−ｐを介して、負荷設備における照明／コンセントに接続されている。単相変圧器６１−１〜６１−ｐのうちの少なくとも１つは予備機である。単相変圧器６１−１〜６１−ｐと負荷設備における照明／コンセントとの間には、照明やコンセントごとにブレーカ８１−１〜８１−ｓ（ｓは、自然数）が設けられている。   The high-voltage bus 16 includes a plurality of circuit breakers 51-1 to 51-p (p is a natural number) connected in parallel, and a plurality of single-phase transformers connected to the respective circuit breakers 51-1 to 51-p. It is connected to the lighting / outlet in the load facility via 61-1 to 61-p. At least one of the single-phase transformers 61-1 to 61-p is a spare machine. Breakers 81-1 to 81-s (s is a natural number) are provided for each lighting and outlet between the single-phase transformers 61-1 to 61-p and the lighting / outlet in the load facility.

高圧母線１６は、並列接続された複数の遮断器５２−１〜５２−ｑ（ｑは、自然数）、およびそれぞれの遮断器５２−１〜５２−ｑにそれぞれ接続された複数の三相変圧器６２−１〜６２−ｑを介して、負荷設備における冷凍機／ポンプ等の動力に接続されている。三相変圧器６２−１〜６２−ｑのうちの少なくとも１つは予備機である。三相変圧器６２−１〜６２−ｐと負荷設備における冷凍機／ポンプ等の動力との間には、冷凍機やポンプ等の動力ごとにブレーカ８２−１〜８２−ｔ（ｔは、自然数）が設けられている。   The high-voltage bus 16 includes a plurality of circuit breakers 52-1 to 52-q (q is a natural number) connected in parallel, and a plurality of three-phase transformers connected to the circuit breakers 52-1 to 52-q, respectively. It is connected to power such as a refrigerator / pump in the load facility via 62-1 to 62-q. At least one of the three-phase transformers 62-1 to 62-q is a spare machine. Between the three-phase transformers 62-1 to 62-p and the power of the refrigerator / pump or the like in the load facility, the breakers 82-1 to 82-t (t is a natural number) for each power of the refrigerator or pump or the like. ) Is provided.

さらに、高圧母線１６は、並列接続された複数の遮断器５３−１〜５３−ｒ（ｒは、自然数）、およびそれぞれの遮断器５３−１〜５３−ｒにそれぞれ接続された複数の三相変圧器６３−１〜６３−ｒを介して、分電盤９１−１〜９１−ｖ（ｖは、自然数）に接続されている。並列接続された分電盤９１−１〜９１−ｖは、負荷設備における例えば情報機器に電力を供給するためのものである。三相変圧器６３−１〜６３−ｒのうちの少なくとも１つは予備機である。三相変圧器６３−１〜６３−ｒと分電盤９１−１〜９１−ｖとの間には、複数台の無停電電源装置（ＵＰＳ）７１−１〜７１−ｕが設けられている。ＵＰＳ７１−１〜７１−ｕの少なくとも１台は予備機である。ＵＰＳ７１−１〜７１−ｕと分電盤９１−１〜９１−ｖとの間には、分電盤９１−１〜９１−ｖごとにブレーカ８３−１〜８３−ｖが設けられている。   Further, the high-voltage bus 16 includes a plurality of circuit breakers 53-1 to 53-r (r is a natural number) connected in parallel, and a plurality of three-phase circuits respectively connected to the circuit breakers 53-1 to 53-r. It is connected to distribution boards 91-1 to 91-v (v is a natural number) via transformers 63-1 to 63-r. The distribution boards 91-1 to 91-v connected in parallel are for supplying power to, for example, information equipment in the load facility. At least one of the three-phase transformers 63-1 to 63-r is a spare machine. A plurality of uninterruptible power supplies (UPS) 71-1 to 71-u are provided between the three-phase transformers 63-1 to 63-r and the distribution boards 91-1 to 91-v. . At least one of the UPSs 71-1 to 71-u is a spare machine. Between the UPS 71-1 to 71-u and the distribution boards 91-1 to 91-v, breakers 83-1 to 83-v are provided for the distribution boards 91-1 to 91-v, respectively.

高圧母線１６における非常用発電部３０との接続部分は、少なくとも１つの遮断器５４および三相変圧器６４を介して、負荷設備における防災設備に接続されている。三相変圧器６４と負荷設備における防災設備との間には、防災設備ごとにブレーカ８４−１〜８４−ｗ（ｗは、自然数）が設けられている。   A connection portion of the high-voltage bus 16 with the emergency power generation unit 30 is connected to a disaster prevention facility in the load facility via at least one circuit breaker 54 and a three-phase transformer 64. Breakers 84-1 to 84-w (w is a natural number) are provided for each disaster prevention facility between the three-phase transformer 64 and the disaster prevention facility in the load facility.

そして、通常運転において負荷設備における分電盤９１−１〜９１−ｖに給電される電力は、コジェネ部２０において発電される電力、および系統電力部１０を通じて外部の電力会社等から供給された系統電力である。また、系統電力部１０を通じて供給される系統電力の容量は、制御部５によってコジェネ部２０の発電での不足分を補う容量に調整される。これにより、系統電力部１０およびコジェネ部２０からの電力は、それぞれの分電盤９１−１〜９１−ｖを経由して負荷設備の例えば情報機器などに給電される。なお、電力は、上述した照明／コンセントや冷凍機／ポンプ等の動力にも供給されるが、分電盤９１−１〜９１−ｖを経由して負荷設備に供給される電力が他に比して極めて大きい。分電盤９１−１〜９１−ｖを通じて電力が供給される負荷設備がデータセンタの情報機器である場合などは、電力負荷の調整が困難であることが多い。   And the electric power fed to the distribution boards 91-1 to 91-v in the load facility in the normal operation is the electric power generated in the cogeneration unit 20 and the system supplied from an external electric power company or the like through the system power unit 10 It is electric power. Further, the capacity of the system power supplied through the system power unit 10 is adjusted by the control unit 5 to a capacity that compensates for the shortage in the power generation of the cogeneration unit 20. Thereby, the electric power from the system power unit 10 and the cogeneration unit 20 is supplied to, for example, information equipment or the like of the load facility via the distribution boards 91-1 to 91-v. In addition, although electric power is supplied also to motive power, such as the illumination / outlet and refrigerator / pump mentioned above, the electric power supplied to load equipment via the distribution board 91-1 to 91-v is different from others. It is extremely large. When load facilities to which power is supplied through the distribution boards 91-1 to 91-v are information devices in the data center, it is often difficult to adjust the power load.

第１の実施形態による電力供給システム１においては、コジェネレーション装置２１の自立運転の条件を満たすように、電力負荷の調整ができない。上述したように、コジェネレーション装置２１は、自立運転に移行する際の初期負荷投入率に条件が存在する。そのため、負荷設備が電力負荷の調整が困難なデータセンタなどである場合、コジェネレーション装置２１の使用は困難である。これは、コジェネレーション装置２１として、希薄燃焼方式を採用した高発電効率機を用いた場合には使用できず、三元触媒方式を採用した標準機を用いた場合であっても２倍の容量の設備が必要になるため、運転中での最低負荷率の維持が困難になるためである。そのため、通常時においてコジェネ部２０は系統連系運転でのみ使用する。   In the power supply system 1 according to the first embodiment, the power load cannot be adjusted so as to satisfy the conditions for the independent operation of the cogeneration device 21. As described above, the cogeneration apparatus 21 has a condition in the initial load input rate when shifting to the independent operation. Therefore, when the load facility is a data center or the like where it is difficult to adjust the power load, it is difficult to use the cogeneration device 21. This cannot be used when the high power generation efficiency machine adopting the lean combustion method is used as the cogeneration device 21, and the capacity is doubled even when the standard machine adopting the three-way catalyst method is used. This is because it is difficult to maintain the minimum load factor during operation. For this reason, the cogeneration unit 20 is used only in grid interconnection operation during normal times.

通常運転において、例えば、遮断器５１−１〜５１−ｐ，５２−１〜５２−ｑ，５３−１〜５３−ｒなどが突発的に開放された場合など、電力負荷が大きく低下する場合がある。この場合、コジェネ部２０から系統電力部１０に向けて電力が供給される逆潮流状態が生じる。逆潮流状態が生じると、系統連系の条件が満たされなくなって、系統連系運転が困難になる。そこで、本発明者は、コジェネ部２０の運転中に負荷設備における電力負荷が大きく低下しても、系統連系運転を継続でき、コジェネレーション装置２１を積極的に運用可能な最低買電量制御を案出した。   In normal operation, for example, when the circuit breakers 51-1 to 51-p, 52-1 to 52-q, and 53-1 to 53-r are suddenly opened, the power load may be greatly reduced. is there. In this case, a reverse power flow state in which power is supplied from the cogeneration unit 20 toward the system power unit 10 occurs. When a reverse power flow state occurs, the grid connection condition is not satisfied, and the grid connection operation becomes difficult. Therefore, the present inventor performs minimum power purchase control that can continue the grid interconnection operation and can actively operate the cogeneration apparatus 21 even if the power load in the load facility greatly decreases during the operation of the cogeneration unit 20. Devised.

最低買電量制御による制御方法は、所定の規定値として適正な最低買電量を設定し、買電量が設定された規定値以下になると、コジェネ部２０における負荷率を低減して、最低買電量を確保する制御である。第１の実施形態においては具体的に、負荷設備に応じてあらかじめ設定された適正な最低買電量（例えば、３０〜１００ｋＷ）を、制御部５の所定の記憶部に格納しておく。そして、制御部５は、ＭＯＦ１５から供給される電力量の計測値が最低買電量の規定値以下になったと判断すると、コジェネレーション装置２１−２〜２１−ｎを制御して、例えば、必要とする負荷率の低下量に基づいて、運転中のコジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎのそれぞれの負荷率を等分に低下させたり、一部を停止したりするなどの発電量制御を行う。これにより、コジェネ部２０による発電容量が低下するため、系統電力部１０における最低買電量が確保され、逆潮流状態の発生を回避することができるので、系統連系運転を継続できる。   The control method by the minimum power purchase amount control sets an appropriate minimum power purchase amount as a predetermined specified value, and when the power purchase amount falls below the set specified value, the load factor in the cogeneration unit 20 is reduced and the minimum power purchase amount is reduced. This is the control to ensure. Specifically, in the first embodiment, an appropriate minimum power purchase amount (for example, 30 to 100 kW) set in advance according to the load facility is stored in a predetermined storage unit of the control unit 5. And if the control part 5 judges that the measured value of the electric energy supplied from MOF15 became below the regulation value of the minimum electric power purchase amount, it will control cogeneration apparatus 21-2 to 21-n, for example, will be required Based on the amount of decrease in the load factor to be performed, the power generation amount control is performed such that the load factor of each of the cogeneration devices 21-1 to 21-n in operation is equally reduced or partly stopped. . Thereby, since the power generation capacity by the cogeneration unit 20 is reduced, the minimum power purchase amount in the system power unit 10 is ensured, and the occurrence of a reverse power flow state can be avoided, so that the grid interconnection operation can be continued.

また、落雷や本線１１から予備線１２への切り替え時などといった２秒以下の停電である、いわゆる瞬時停電が発生する場合がある。瞬時停電において制御部５は、通常運転と同様に、母線連絡遮断器４１を閉状態、かつ母線連絡遮断器４２を開状態に維持する。瞬時停電の発生時において制御部５は、送出遮断器２２−１〜２２−ｎを開状態にする。そのため、ＵＰＳ７１−１〜７１−ｕには、系統電力部１０およびコジェネ部２０からの給電が停止される。ＵＰＳ７１−１〜７１−ｕは、停電モードに切り替わって、蓄電池からの供給を開始する。なお、コジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎは、内部のエンジン（図示せず）の運転を継続して補機変圧器（いずれも図示せず）に給電するとともに、待機状態になる。その後、制御部５は、系統電力部１０において瞬時停電から通常の給電状態に正常復帰した状態を確認すると、送出遮断器２２−１〜２２−ｎでコジェネ部２０を系統電力に同期投入し閉状態に切り替えて通常運転に復帰する。   In addition, there may be a so-called instantaneous power failure, which is a power failure of 2 seconds or less, such as a lightning strike or switching from the main line 11 to the backup line 12. In the instantaneous power failure, the control unit 5 maintains the busbar communication breaker 41 in the closed state and the busbar communication breaker 42 in the open state as in the normal operation. When an instantaneous power failure occurs, the control unit 5 opens the transmission circuit breakers 22-1 to 22-n. Therefore, power supply from the grid power unit 10 and the cogeneration unit 20 is stopped to the UPS 71-1 to 71-u. The UPSs 71-1 to 71-u are switched to the power failure mode and start supplying from the storage battery. The cogeneration devices 21-1 to 21-n continue to operate the internal engine (not shown) to supply power to the auxiliary transformer (none shown) and enter a standby state. Thereafter, when the system power unit 10 confirms that the normal power supply state has been restored from the instantaneous power failure in the system power unit 10, the cogeneration unit 20 is synchronized with the system power by the transmission circuit breakers 22-1 to 22-n and closed. Switch to the state and return to normal operation.

また、コジェネレーション装置２１は、系統電力部１０と系統連系運転が実行できる一方で、上述したように、負荷設備がデータセンタなどである場合は電力負荷の調整ができないため、自立運転ができない。そのため、瞬時停電ではなく２秒間を超えた停電である通常の停電に至った場合、電力供給システム１の必要容量は、非常用発電部３０によって供給される。すなわち、系統電力部１０において、制御部５は不足電圧リレー（図示せず）の停電信号を受けて受電遮断器１３，１４を開状態にする。制御部５は、受電遮断器１３，１４が開状態になったことを確認した後、母線連絡遮断器４１を開状態、かつ母線連絡遮断器４２を閉状態に制御して、非常用発電部３０からの電力供給体制を整える。この際、停電の発生時点から非常用発電部３０による供給の開始時点まで、最大４０秒間程度、通常は４０秒以下の３０数秒間の時間を要する。そのため、無停電供給が必要な負荷設備である例えば情報機器などが接続された分電盤９１−１〜９１−ｖには、非常用発電部３０からの給電が可能になるまでの最大４０秒間程度、停電モードにあるＵＰＳ７１−１〜７１−ｕのうちの必要な機器によって無停電給電が実行される。以上により、この第１の実施形態による電力・熱媒製造システムにおける電力供給システム１が構成されている。   In addition, the cogeneration device 21 can perform grid-connected operation with the grid power unit 10, but as described above, when the load facility is a data center or the like, it cannot adjust the power load, and thus cannot perform a stand-alone operation. . Therefore, when a normal power outage which is not an instantaneous power outage but a power outage exceeding 2 seconds is reached, the necessary capacity of the power supply system 1 is supplied by the emergency power generation unit 30. That is, in the system power unit 10, the control unit 5 receives the power failure signal of the undervoltage relay (not shown) and opens the power receiving breakers 13 and 14. After confirming that the power receiving breakers 13 and 14 are in the open state, the control unit 5 controls the bus bar breaker 41 to the open state and the bus bar breaker 42 to the closed state, so that the emergency power generation unit Prepare a power supply system from 30. At this time, it takes about 40 seconds at the maximum from the time of occurrence of the power failure to the start of supply by the emergency power generation unit 30, usually 30 seconds or less of 40 seconds or less. Therefore, the distribution boards 91-1 to 91-v to which, for example, information equipment, which is a load facility that requires uninterruptible supply, is connected for up to 40 seconds until power can be supplied from the emergency power generation unit 30. Uninterruptible power supply is executed by the necessary equipment among the UPSs 71-1 to 71-u in the power failure mode. Thus, the power supply system 1 in the power / heat medium manufacturing system according to the first embodiment is configured.

次に、この第１の実施形態によるコジェネレーションシステムを用いた電力・熱媒製造システムにおける熱供給システムについて説明する。   Next, the heat supply system in the electric power / heat medium manufacturing system using the cogeneration system according to the first embodiment will be described.

図２に示すように、この第１の実施形態による熱供給システム２におけるコジェネレーションシステム１００は、制御部５、コジェネレーション装置２１、補助ボイラ１２０、および蒸気ヘッダ１３１を有して構成される。熱供給システム２は、コジェネレーションシステム１００、温水ヘッダ１３２、および各種の蒸気利用機器や液体利用機器を有して構成される。各種の蒸気利用機器としては、吸収冷凍機１４１、蒸気変換器１４２、熱交換器１４３，１４４の少なくとも一種類から構成され、液体利用機器は、熱交換器１４５などから構成される。なお、これらの各種の蒸気利用機器や液体利用機器は、制御部５から供給される指令の信号（いずれも図示せず）によって制御される。   As shown in FIG. 2, the cogeneration system 100 in the heat supply system 2 according to the first embodiment includes a control unit 5, a cogeneration device 21, an auxiliary boiler 120, and a steam header 131. The heat supply system 2 is configured to include the cogeneration system 100, the hot water header 132, and various steam-utilizing devices and liquid-utilizing devices. The various steam utilization devices are configured by at least one of an absorption refrigerator 141, a steam converter 142, and heat exchangers 143 and 144, and the liquid utilization device is configured by a heat exchanger 145 and the like. In addition, these various vapor | steam utilization apparatuses and liquid utilization apparatuses are controlled by the command signal (all are not shown) supplied from the control part 5. FIG.

コジェネレーション装置２１は、エンジン、発電機、および排熱回収ボイラ（いずれも図示せず）を含んで構成される。エンジンは、ガスを燃料とするガスエンジンであって、都市ガスを燃料とし、都市ガスの燃焼エネルギーを回転運動に変換して動力として出力する。発電機は、エンジンの動力により回転駆動されて発電する。排熱回収ボイラは、蒸気および温水ボイラであって、エンジンの排熱により蒸気および温水を発生する。この第１の実施形態において、排熱回収ボイラは、エンジンの排気ガスおよび冷却水の熱を熱交換して蒸気および温水を発生する。   The cogeneration apparatus 21 includes an engine, a generator, and an exhaust heat recovery boiler (all not shown). The engine is a gas engine using gas as fuel, and city gas is used as fuel, and combustion energy of the city gas is converted into rotational motion and output as power. The generator is rotationally driven by the power of the engine to generate power. The exhaust heat recovery boiler is a steam and hot water boiler, and generates steam and hot water by exhaust heat of the engine. In the first embodiment, the exhaust heat recovery boiler generates steam and hot water by exchanging heat of the exhaust gas and cooling water of the engine.

コジェネレーションシステム１００は、複数台のコジェネレーション装置２１を有する。燃料の都市ガスは、それぞれのコジェネレーション装置２１に独立して供給される。それぞれのコジェネレーション装置２１は、独立して運転可能である。それぞれのコジェネレーション装置２１は、それぞれに制御部を有する。それぞれのコジェネレーション装置２１の制御部は、供給された信号に応じてエンジンや発電機を制御することによって、運転や停止、または発電量や蒸気発生量等を制御する。   The cogeneration system 100 includes a plurality of cogeneration devices 21. Fuel city gas is supplied to each cogeneration device 21 independently. Each cogeneration device 21 can be operated independently. Each cogeneration apparatus 21 has a control part in each. The control part of each cogeneration apparatus 21 controls an operation | movement, a stop, or a power generation amount, a steam generation amount, etc. by controlling an engine and a generator according to the supplied signal.

補助ボイラ１２０は、コジェネレーション装置２１と独立して設けられる。補助ボイラ１２０は、燃料ガスの燃焼熱によって蒸気を発生する。補助ボイラ１２０は、都市ガスを燃料として、都市ガスの燃焼による熱によって蒸気を発生する。補助ボイラ１２０は、例えば貫流ボイラなどを用いることができる。貫流ボイラは、低コスト、かつボイラ効率が例えば９８％程度と高効率であって、起動指示後の１０分程度後に実際蒸発量の蒸気量を供給可能である等、即応性と制御性に優れた性能を有している。   The auxiliary boiler 120 is provided independently of the cogeneration device 21. The auxiliary boiler 120 generates steam by the combustion heat of the fuel gas. The auxiliary boiler 120 uses city gas as fuel and generates steam by heat from combustion of the city gas. As the auxiliary boiler 120, for example, a once-through boiler can be used. The once-through boiler is low in cost and has a high boiler efficiency of, for example, about 98%, and is capable of supplying the actual amount of vapor after about 10 minutes after the start-up instruction. Have excellent performance.

コジェネレーションシステム１００は、複数台の補助ボイラ１２０を有する。それぞれの補助ボイラ１２０は、独立して運転可能である。それぞれの補助ボイラ１２０は、制御部を有し、補助ボイラ１２０の制御部は制御部５から供給される指令信号に応じて発生蒸気量を制御する。補助ボイラ１２０は、要求蒸気量の低下に対して１台の１０％負荷程度まで追従運転可能である。   The cogeneration system 100 has a plurality of auxiliary boilers 120. Each auxiliary boiler 120 can be operated independently. Each auxiliary boiler 120 has a control unit, and the control unit of the auxiliary boiler 120 controls the amount of generated steam in accordance with a command signal supplied from the control unit 5. The auxiliary boiler 120 can follow up to about a 10% load with respect to a decrease in the required steam amount.

それぞれのコジェネレーション装置２１は、蒸気管１１１を介して蒸気ヘッダ１３１に接続されている。これにより、コジェネレーション装置２１の排熱回収ボイラにおいて発生した蒸気のうちの回収蒸気は、蒸気管１１１を通じて蒸気ヘッダ１３１に供給される。   Each cogeneration device 21 is connected to a steam header 131 via a steam pipe 111. Thereby, the recovered steam out of the steam generated in the exhaust heat recovery boiler of the cogeneration apparatus 21 is supplied to the steam header 131 through the steam pipe 111.

それぞれの補助ボイラ１２０は、蒸気管１２１を通じて蒸気ヘッダ１３１に接続されている。これにより、補助ボイラ１２０において発生した蒸気は、蒸気管１２１を通じて蒸気ヘッダ１３１に供給される。   Each auxiliary boiler 120 is connected to a steam header 131 through a steam pipe 121. Thereby, the steam generated in the auxiliary boiler 120 is supplied to the steam header 131 through the steam pipe 121.

蒸気ヘッダ１３１は、コジェネレーション装置２１および補助ボイラ１２０に接続され、吸収冷凍機１４１、蒸気変換器１４２、および熱交換器１４３，１４４に蒸気を供給する。吸収冷凍機１４１、蒸気変換器１４２、および熱交換器１４３，１４４を含んで蒸気利用機器が構成される。   The steam header 131 is connected to the cogeneration device 21 and the auxiliary boiler 120 and supplies steam to the absorption refrigerator 141, the steam converter 142, and the heat exchangers 143 and 144. A steam utilization device is configured including the absorption refrigerator 141, the steam converter 142, and the heat exchangers 143 and 144.

吸収冷凍機１４１は、蒸気吸収冷凍機から構成され、供給される蒸気によって駆動されて水を冷却する。吸収冷凍機１４１によって冷却された水は、冷水ヘッダ１３３を通じて例えば冷房用の冷水として、負荷設備における各空調機に供給される。第１の実施形態において、吸収冷凍機１４１は複数台構成であって台数制御される。吸収冷凍機１４１としては、例えば、成績係数（Coefficient Of Performance：ＣＯＰ）が例えば１．４５の高効率型吸収冷凍機が用いられる。吸収冷凍機１４１の部分負荷追従運転は、定格負荷の１０〜１５％まで対応可能である。従って、中間期などの低負荷運転時にも問題なく対応可能である。   The absorption refrigerator 141 is composed of a vapor absorption refrigerator and is driven by supplied steam to cool water. The water cooled by the absorption refrigerator 141 is supplied to each air conditioner in the load facility as cold water for cooling through the cold water header 133, for example. In the first embodiment, the absorption refrigerator 141 has a plurality of units and the number is controlled. As the absorption refrigerator 141, for example, a high-efficiency absorption refrigerator having a coefficient of performance (COP) of, for example, 1.45 is used. The partial load following operation of the absorption refrigerator 141 can handle up to 10 to 15% of the rated load. Therefore, it is possible to cope with a low load operation such as an intermediate period without any problem.

蒸気変換器１４２は、蒸気ヘッダ１３１から供給された高圧の蒸気を低圧の蒸気に変換して低圧蒸気ヘッダ１３４に供給する。低圧蒸気は、低圧蒸気ヘッダ１３４を通じて設備の蒸気使用箇所に供給される。低圧蒸気の使用用途の例を挙げると、消毒、殺菌、ランドリー、オートクレーブ用などである。   The steam converter 142 converts the high-pressure steam supplied from the steam header 131 into low-pressure steam and supplies it to the low-pressure steam header 134. The low pressure steam is supplied to the steam use point of the facility through the low pressure steam header 134. Examples of uses of low-pressure steam include disinfection, sterilization, laundry, and autoclave use.

熱交換器１４３，１４４は、蒸気ヘッダ１３１から供給された蒸気の熱を利用して熱交換によって温水を生成する蒸気／温水熱交換器である。熱交換器１４３，１４４の熱交換効率は例えば１００％であって高効率である。熱交換器１４３が生成する温水は、暖房用温水ヘッダ１３５を通じて、暖房用の温水（暖房温水）として負荷設備のそれぞれの暖房装置に供給される。暖房温水の温度は、例えば４５℃程度である。また、熱交換器１４４が生成する温水は、温水循環ポンプ１４６を介して貯湯槽１５０に供給される。   The heat exchangers 143 and 144 are steam / hot water heat exchangers that generate hot water by heat exchange using the heat of the steam supplied from the steam header 131. The heat exchange efficiency of the heat exchangers 143 and 144 is, for example, 100% and high efficiency. The hot water generated by the heat exchanger 143 is supplied to each heating device of the load facility as hot water for heating (heating hot water) through the hot water header 135 for heating. The temperature of the heating hot water is, for example, about 45 ° C. The hot water generated by the heat exchanger 144 is supplied to the hot water storage tank 150 via the hot water circulation pump 146.

コジェネレーション装置２１内においてエンジンを冷却した冷却水および排熱回収ボイラで発生した温水（以下、冷却温水）は、回収温水として温水管１１２および温水ヘッダ１３２を通じて熱交換器１４５に供給される。熱交換器１４５は、エンジンによって例えば８０℃以上に昇温された冷却温水の熱を利用して、熱交換によって温水を生成する温水／温水熱交換器である。熱交換器１４５が生成する温水は、温水循環ポンプ１４７を介して貯湯槽１５０に供給される。   Cooling water that has cooled the engine in the cogeneration device 21 and hot water generated in the exhaust heat recovery boiler (hereinafter, cooling hot water) are supplied to the heat exchanger 145 through the hot water pipe 112 and the hot water header 132 as recovered hot water. The heat exchanger 145 is a hot water / hot water heat exchanger that generates hot water by heat exchange using heat of cooling hot water heated to, for example, 80 ° C. or higher by the engine. Hot water generated by the heat exchanger 145 is supplied to the hot water tank 150 via the hot water circulation pump 147.

貯湯槽１５０は、温水を貯留するための槽である。貯湯槽１５０に一時的に温水を貯留することによって、給湯負荷の変動が抑制される。貯湯槽１５０の温水は、給湯用温水ヘッダ１３６および給湯管を通じて負荷設備のそれぞれの給湯箇所に供給される。なお、暖房温水を生成する温水／温水熱交換器を設け、コジェネレーション装置２１内のエンジンによって昇温された冷却温水を暖房用温水ヘッダ１３５に供給して、コジェネレーション装置２１からの冷却温水の利用先を拡大してもよい。すなわち、コジェネレーション装置２１からの回収温水は、暖房および給湯に利用できる。給湯用温水ヘッダ１３６から供給される給湯温水の温度は、例えば６０℃程度である。   The hot water storage tank 150 is a tank for storing hot water. By temporarily storing hot water in the hot water tank 150, fluctuations in the hot water supply load are suppressed. Hot water in hot water storage tank 150 is supplied to each hot water supply location of the load facility through hot water hot water header 136 and a hot water supply pipe. A hot water / hot water heat exchanger for generating heating hot water is provided, and the cooling hot water heated by the engine in the cogeneration device 21 is supplied to the heating hot water header 135 so that the cooling hot water from the cogeneration device 21 is supplied. You may expand the usage destination. That is, the recovered hot water from the cogeneration device 21 can be used for heating and hot water supply. The temperature of the hot water supply supplied from the hot water supply hot water header 136 is, for example, about 60 ° C.

第１の実施形態によるコジェネレーションシステム１００は、コジェネレーション装置２１からの蒸気を補助ボイラ１２０からの蒸気よりも優先して蒸気ヘッダ１３１に供給する。すなわち、コジェネレーションシステム１００は、コジェネレーション装置２１の回収蒸気を補助ボイラ１２０で発生する蒸気に対して優先利用する。これにより、コジェネレーション装置２１において、排熱の利用率を向上するとともに、稼働率を向上できる。   The cogeneration system 100 according to the first embodiment supplies the steam from the cogeneration apparatus 21 to the steam header 131 in preference to the steam from the auxiliary boiler 120. That is, the cogeneration system 100 preferentially uses the recovered steam of the cogeneration device 21 with respect to the steam generated in the auxiliary boiler 120. Thereby, in the cogeneration apparatus 21, while improving the utilization rate of waste heat, an operation rate can be improved.

この第１の実施形態においては、コジェネレーション装置２１から蒸気ヘッダ１３１に供給する蒸気の圧力を、補助ボイラ１２０が蒸気ヘッダ１３１に供給する蒸気の圧力よりも高くする。具体的に、コジェネレーション装置２１からの供給蒸気圧は、補助ボイラ１２０の供給蒸気圧よりも０．３〜０．５（ｋｇ／ｃｍ２）程度高く調整される。コジェネレーション装置２１の供給蒸気圧を補助ボイラ１２０の供給蒸気圧よりも高くすることによって、コジェネレーション装置２１からの蒸気が補助ボイラ１２０からの蒸気よりも優先して蒸気ヘッダ１３１に供給される。 In the first embodiment, the pressure of the steam supplied from the cogeneration device 21 to the steam header 131 is set higher than the pressure of the steam supplied from the auxiliary boiler 120 to the steam header 131. Specifically, the supply steam pressure from the cogeneration device 21 is adjusted to be higher by about 0.3 to 0.5 (kg / cm 2 ) than the supply steam pressure of the auxiliary boiler 120. By making the supply steam pressure of the cogeneration device 21 higher than the supply steam pressure of the auxiliary boiler 120, the steam from the cogeneration device 21 is supplied to the steam header 131 in preference to the steam from the auxiliary boiler 120.

蒸気ヘッダ１３１は、蒸気ヘッダ１３１の圧力を検出する蒸気圧センサ１０２を備える。蒸気圧センサ１０２による計測値のデータは、制御部５に供給される。制御部５は、蒸気圧センサ１０２の検出結果に基づいて、補助ボイラ１２０の運転台数および負荷率を制御する。なお、コジェネレーション装置２１は、電力および排熱を１００％使用する条件で選定されている。そのため、コジェネレーション装置２１においては、排熱量が長時間にわたって過剰になる可能性が低いことから、蒸気圧センサ１０２の検出結果に基づいた運転台数の制御の可能性は低い。   The steam header 131 includes a steam pressure sensor 102 that detects the pressure of the steam header 131. Data of measurement values obtained by the vapor pressure sensor 102 is supplied to the control unit 5. The control unit 5 controls the number of operating auxiliary boilers 120 and the load factor based on the detection result of the vapor pressure sensor 102. In addition, the cogeneration apparatus 21 is selected on the conditions which use electric power and exhaust heat 100%. For this reason, in the cogeneration device 21, the possibility that the amount of exhaust heat will be excessive for a long time is low, so the possibility of controlling the number of operating units based on the detection result of the vapor pressure sensor 102 is low.

すなわち、制御部５は、蒸気圧センサ１０２によって蒸気ヘッダ１３１の圧力を常時モニタしている。制御部５は、蒸気ヘッダ１３１の圧力が所定圧以下になると、蒸気ヘッダ１３１に対する蒸気供給量の増加を決定し、補助ボイラ１２０に対して運転開始を指令する。補助ボイラ１２０による蒸気の供給がなされて、蒸気ヘッダ１３１内の圧力が設定値まで上昇すると、制御部５によって補助ボイラ１２０が停止される。補助ボイラ１２０が停止されるときの蒸気ヘッダ１３１内の圧力の設定値は、例えば、所定圧よりも高い圧力にしてもよい。   That is, the control unit 5 constantly monitors the pressure of the steam header 131 by the steam pressure sensor 102. When the pressure of the steam header 131 becomes equal to or lower than the predetermined pressure, the control unit 5 determines an increase in the amount of steam supplied to the steam header 131 and instructs the auxiliary boiler 120 to start operation. When the steam is supplied by the auxiliary boiler 120 and the pressure in the steam header 131 rises to the set value, the control boiler 5 stops the auxiliary boiler 120. The set value of the pressure in the steam header 131 when the auxiliary boiler 120 is stopped may be a pressure higher than a predetermined pressure, for example.

図１に戻り、第１の実施形態において制御部５は、コジェネレーション装置２１の発電量が負荷設備の電力負荷のベース負荷を担うように、コジェネレーション装置２１を運転させる。コジェネレーション装置２１の運転は、全負荷運転を原則とする。コジェネレーション装置２１の運転台数は、例えば、曜日や時間帯ごとにパターン化できる。この第１の実施形態による制御部５は、運転スケジュールに基づいて、曜日と時間帯ごとに予め定められた台数のコジェネレーション装置２１を運転させる。   Returning to FIG. 1, in the first embodiment, the control unit 5 operates the cogeneration apparatus 21 so that the power generation amount of the cogeneration apparatus 21 bears the base load of the power load of the load facility. The operation of the cogeneration device 21 is basically a full load operation. The number of operating cogeneration devices 21 can be patterned for each day of the week or time zone, for example. The control unit 5 according to the first embodiment operates a predetermined number of cogeneration apparatuses 21 for each day of the week and time period based on the operation schedule.

上述したように、この第１の実施形態によるコジェネレーションシステム１００は、電力負荷のベース負荷に基づいて必要な台数のコジェネレーション装置２１を全負荷運転させる。運転させるコジェネレーション装置２１の台数は、例えば、コジェネレーション装置２１の全発電量がベース負荷の電力以下となる台数である。なお、負荷設備がデータセンタなどの場合は、冷却負荷のベース負荷に基づいてコジェネレーション装置２１の台数を決定するが、発電効率と排熱による冷水製造効率とはほぼ等しいため、やはり冷却負荷のベース負荷は電力負荷のベース負荷とほぼ等しくなる。負荷設備が病院などの場合においても、季節による熱負荷変動が大きいため、電力負荷のベース負荷に基づいて、コジェネレーション装置２１の台数を決定してもよい。制御部５は、コジェネレーション装置２１の排熱供給量が負荷設備の需要に対して不足する場合に補助ボイラ１２０を運転する。すなわち、制御部５は、コジェネレーション装置２１の運転を補助ボイラ１２０の運転よりも優先させる。   As described above, the cogeneration system 100 according to the first embodiment operates the required number of cogeneration apparatuses 21 at full load based on the base load of the power load. The number of cogeneration devices 21 to be operated is, for example, the number of total power generation amounts of the cogeneration devices 21 that are equal to or less than the base load power. When the load facility is a data center or the like, the number of cogeneration devices 21 is determined based on the base load of the cooling load. However, since the power generation efficiency and the chilled water production efficiency by exhaust heat are substantially equal, The base load is almost equal to the base load of the power load. Even when the load facility is a hospital or the like, since the heat load variation due to the season is large, the number of cogeneration devices 21 may be determined based on the base load of the power load. The control unit 5 operates the auxiliary boiler 120 when the exhaust heat supply amount of the cogeneration device 21 is insufficient with respect to the demand of the load facility. That is, the control unit 5 gives priority to the operation of the cogeneration apparatus 21 over the operation of the auxiliary boiler 120.

上述した熱供給システム２は、電力需要に対して一年を通じて安定的に存在する熱需要が比較的大きい施設に適用でき、電力・熱媒製造に要するコストの低減などの導入効果は、熱需要の割合が大きく、施設の稼働時間が長いほど大きくなる。具体的な負荷設備としては、データセンタ、冷却・加熱などの熱需要の多い工場には導入効果が大きく、病院、ホテル、ショッピングセンターなどでも有効である。   The above-described heat supply system 2 can be applied to facilities that have a relatively large heat demand that exists stably throughout the year with respect to the power demand. The ratio increases, and the longer the operating time of the facility, the larger it becomes. As specific load equipment, the introduction effect is large in data centers and factories with high heat demand such as cooling and heating, and it is also effective in hospitals, hotels, shopping centers and the like.

以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、電力・熱媒製造コストを低減しつつ、コジェネレーション装置２１の設備などが増加するにもかかわらず電力・熱媒の製造設備の建設費を圧縮できる可能性がある。また、停電時においても負荷設備の機能維持に必要な電力を容易に確保することができ、ＣＯ2の排出量を低減可能となる。さらに、電力供給システム１において電力負荷が急激に低下した場合に、最低買電量制御を行っていることにより、逆潮流状態の発生を回避できるので、系統連系運転を継続することが可能となる。 According to the first embodiment of the present invention described above, the construction cost of the power / heat medium manufacturing facility is reduced despite the increase in the facilities of the cogeneration apparatus 21 while reducing the power / heat medium manufacturing cost. May be compressed. In addition, it is possible to easily secure power necessary for maintaining the function of the load facility even during a power failure, and to reduce CO 2 emission. Furthermore, when the power load is suddenly reduced in the power supply system 1, the occurrence of a reverse power flow state can be avoided by performing the minimum power purchase amount control, so that the grid interconnection operation can be continued. .

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態によるコジェネレーションシステムを用いた冷水製造システムについて説明する。図３は、第２の実施形態による冷水製造システムを示すブロック図である。この第２の実施形態における冷水製造システムは、例えば、負荷設備としてのデータセンタにおける情報機器の冷却に用いる冷水を製造するシステムである。 (Second Embodiment)
Next, a cold water production system using a cogeneration system according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a cold water production system according to the second embodiment. The chilled water production system in the second embodiment is a system for producing chilled water used for cooling information equipment in a data center as a load facility, for example.

図３に示すように、第２の実施形態による冷水製造システム２００は、制御部５、コジェネレーション装置２１、補助ボイラ２２０、蒸気ヘッダ２３０、吸収冷凍機２４０、低温吸収冷凍機２５０、および冷水ヘッダ２６０を有して構成されている。制御部５、およびコジェネレーション装置２１についてはそれぞれ、第１の実施形態と同様である。   As shown in FIG. 3, the cold water production system 200 according to the second embodiment includes a control unit 5, a cogeneration device 21, an auxiliary boiler 220, a steam header 230, an absorption refrigerator 240, a low temperature absorption refrigerator 250, and a cold water header. 260. The control unit 5 and the cogeneration device 21 are the same as those in the first embodiment.

補助ボイラ２２０は、負荷設備における機器からの発熱が増加した際の回収排熱の不足分を補うためのボイラである。補助ボイラ２２０としては、通常時においては都市ガスを使用可能で、かつ非常時においては液体燃料を使用可能な、混焼方式を採用する。   The auxiliary boiler 220 is a boiler for making up for the shortage of recovered exhaust heat when heat generation from the equipment in the load facility increases. As the auxiliary boiler 220, a mixed combustion method is adopted in which city gas can be used in normal times and liquid fuel can be used in emergency situations.

ここで、コジェネレーション装置２１からの排熱の回収方式としては、温水で回収する方式と蒸気および温水で回収する方式とがある。第２の実施形態による冷水製造システム２００においては、冷水製造に有効な観点から、蒸気および温水で回収する方式を採用する。   Here, as a method of recovering exhaust heat from the cogeneration apparatus 21, there are a method of recovering with hot water and a method of recovering with steam and hot water. In the cold water production system 200 according to the second embodiment, a method of collecting with steam and hot water is adopted from the viewpoint effective for cold water production.

すなわち、コジェネレーション装置２１は、蒸気管２１１を通じて蒸気ヘッダ２３０に接続されている。これにより、コジェネレーション装置２１内の排熱回収ボイラにおいて発生した蒸気は、回収蒸気として蒸気管２１１を通じて蒸気ヘッダ２３０に供給される。回収蒸気の圧力は０．８ＭＰａ程度である。   That is, the cogeneration apparatus 21 is connected to the steam header 230 through the steam pipe 211. Thereby, the steam generated in the exhaust heat recovery boiler in the cogeneration apparatus 21 is supplied to the steam header 230 through the steam pipe 211 as recovered steam. The pressure of the recovered steam is about 0.8 MPa.

補助ボイラ２２０は、蒸気管２２１を通じて蒸気ヘッダ２３０に接続されている。これにより、補助ボイラ２２０において発生した蒸気は、蒸気管２２１を通じて蒸気ヘッダ２３０に供給される。蒸気ヘッダ２３０は、コジェネレーション装置２１および補助ボイラ２２０に接続され、吸収冷凍機２４０に蒸気を供給する。   The auxiliary boiler 220 is connected to the steam header 230 through the steam pipe 221. Thereby, the steam generated in the auxiliary boiler 220 is supplied to the steam header 230 through the steam pipe 221. The steam header 230 is connected to the cogeneration apparatus 21 and the auxiliary boiler 220 and supplies steam to the absorption refrigerator 240.

吸収冷凍機２４０のＣＯＰは、例えば１．３３〜１．５１またはそれ以上である。具体的に吸収冷凍機２４０は、ＣＯＰが例えば１．３３または１．４５の蒸気吸収冷凍機から構成される。回収排熱によって７℃程度の冷水を製造するために、吸収冷凍機２４０の方式としてガス方式を採用する。吸収冷凍機２４０は、供給される蒸気によって駆動されて水を冷却する。吸収冷凍機２４０によって冷却された水は、例えば７℃程度の冷水として冷水ヘッダ２６０に供給される。   The COP of the absorption refrigerator 240 is, for example, 1.33 to 1.51 or more. Specifically, the absorption refrigerator 240 is configured from a vapor absorption refrigerator having a COP of, for example, 1.33 or 1.45. In order to produce cold water of about 7 ° C. by the recovered exhaust heat, a gas method is adopted as the method of the absorption refrigerator 240. The absorption refrigerator 240 is driven by the supplied steam to cool the water. The water cooled by the absorption refrigerator 240 is supplied to the cold water header 260 as cold water of about 7 ° C., for example.

一方、コジェネレーション装置２１内において発生した冷却温水は、回収液体である回収温水として温水管２１２を通じて低温吸収冷凍機２５０に供給される。回収液体としての回収温水の温度は例えば８８℃程度である。低温吸収冷凍機２５０は、ＣＯＰが例えば０．７５で駆動するシステムであって、回収排熱によって７℃程度の冷水を製造するために、ガス方式が採用される。低温吸収冷凍機２５０によって冷却された水は、例えば７℃程度の冷水として冷水ヘッダ２６０に供給される。吸収冷凍機２４０および低温吸収冷凍機２５０によって製造され、冷水ヘッダ２６０に供給された冷水は、系統分けが行われて、空調機などの負荷設備における必要な冷却設備に供給される。なお、冷水ヘッダ２６０は必要に応じて２段構成にしてもよい。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。   On the other hand, the cooling hot water generated in the cogeneration apparatus 21 is supplied to the low-temperature absorption refrigerator 250 through the hot water pipe 212 as recovered hot water that is a recovered liquid. The temperature of the recovered hot water as the recovered liquid is about 88 ° C., for example. The low-temperature absorption refrigerator 250 is a system driven by a COP of, for example, 0.75, and a gas system is adopted to produce cold water of about 7 ° C. by recovered exhaust heat. The water cooled by the low temperature absorption refrigerator 250 is supplied to the cold water header 260 as cold water of about 7 ° C., for example. The cold water produced by the absorption refrigerator 240 and the low-temperature absorption refrigerator 250 and supplied to the cold water header 260 is divided into lines and supplied to necessary cooling equipment in load equipment such as an air conditioner. The cold water header 260 may have a two-stage configuration as necessary. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

この第２の実施形態において負荷設備は、具体的に例えば、常時稼働している情報機器を多数備えたデータセンタなどである。これにより、コジェネレーション装置２１として、大規模なコジェネレーションシステムを採用することができる。そして、負荷設備における情報機器の通常稼働時においては、回収蒸気および回収温水で製造する冷水の供給量と消費量とが均衡している。また、多数のラックに集積された情報機器の総発熱量は、メンテナンスや稼働状況によって多少の増減が生じるものの、増設や変更などを除いた通常稼働状態においては、ほぼ一定である。そのため、コジェネレーション装置２１の容量は、回収排熱の回収量に基づいて決定され、具体的には情報機器が通常稼働している場合における発熱を冷却可能な分の冷水（ベース需要）を製造できるように選定される。なお、上述したように停電時においては、コジェネレーション装置２１が停止するため、排熱回収量の相当分を非常用発電部３０における排熱の回収、または補助ボイラ２２０の容量の増加によって対応する。このように、冷水の製造に使用するエネルギーは、補助ボイラ２２０において使用される都市ガスのみであるため、冷水の製造コストをほとんど０と、極めて低廉にすることが可能になる。   In the second embodiment, the load facility is specifically, for example, a data center including a large number of information devices that are constantly operating. Thereby, a large-scale cogeneration system can be adopted as the cogeneration apparatus 21. Then, during normal operation of the information equipment in the load facility, the supply amount and consumption amount of cold water produced by the recovered steam and recovered hot water are balanced. In addition, the total calorific value of the information devices integrated in a large number of racks is almost constant in the normal operation state except for additions and changes, although some fluctuations may occur depending on the maintenance and operation status. For this reason, the capacity of the cogeneration device 21 is determined based on the recovered amount of recovered exhaust heat. Specifically, it produces chilled water (base demand) that can cool down the heat generated when the information equipment is operating normally. It is selected as possible. As described above, since the cogeneration device 21 is stopped at the time of a power failure, a corresponding amount of the exhaust heat recovery amount is dealt with by recovering the exhaust heat in the emergency power generation unit 30 or increasing the capacity of the auxiliary boiler 220. . Thus, since the energy used for manufacture of cold water is only the city gas used in auxiliary boiler 220, it becomes possible to make the manufacture cost of cold water very low with almost zero.

また、負荷設備における情報機器等の発熱量が増加すると、冷水ヘッダ２６０における冷水温度が上昇する。制御部５は、冷水ヘッダ２６０の冷水を所定の温度に維持するように、吸収冷凍機２４０に冷水の供給量の増加を指令する信号を供給する。信号が供給された吸収冷凍機２４０においては、冷水の製造量が増加される。吸収冷凍機２４０によって冷水の製造量が増加されると、増加量に比例して蒸気消費量が増加されて、蒸気ヘッダ２３０内の蒸気圧が低下する。制御部５は、蒸気圧センサ２０２から蒸気圧の低下の信号を受信すると、補助ボイラ２２０に高負荷運転または運転開始を指令して起動させ、蒸気ヘッダ２３０内の蒸気圧が所定の圧力になるまで蒸気を供給する。これにより、蒸気ヘッダ２３０内がほぼ一定の蒸気圧に維持される。補助ボイラ２２０から蒸気ヘッダ２３０への蒸気の供給によって蒸気ヘッダ２３０内の圧力が上昇して所定の圧力以上になると、制御部５によって補助ボイラ２２０が停止される。蒸気ヘッダ２３０の蒸気圧が所定の圧力に維持されることにより、冷却負荷に対応した冷水の供給を継続できる。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。   Further, when the amount of heat generated by the information equipment or the like in the load facility increases, the cold water temperature in the cold water header 260 rises. The control unit 5 supplies a signal instructing the absorption refrigerator 240 to increase the amount of cold water supplied so as to maintain the cold water in the cold water header 260 at a predetermined temperature. In the absorption refrigerator 240 to which the signal is supplied, the production amount of cold water is increased. When the production amount of cold water is increased by the absorption refrigerator 240, the steam consumption is increased in proportion to the increase amount, and the steam pressure in the steam header 230 is decreased. When the control unit 5 receives a signal indicating a decrease in the steam pressure from the steam pressure sensor 202, the control unit 5 instructs the auxiliary boiler 220 to start a high load operation or start the operation, and the steam pressure in the steam header 230 becomes a predetermined pressure. To supply steam. Thereby, the inside of the steam header 230 is maintained at a substantially constant steam pressure. When the pressure in the steam header 230 increases due to the supply of steam from the auxiliary boiler 220 to the steam header 230 and exceeds a predetermined pressure, the control boiler 5 stops the auxiliary boiler 220. By maintaining the vapor pressure of the vapor header 230 at a predetermined pressure, the supply of cold water corresponding to the cooling load can be continued. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

この第２の実施形態による冷水製造システムによれば、第１の実施形態による熱供給システム２と同様の効果を得ることができるとともに、負荷設備がデータセンタのような冷却負荷が大きい設備であっても、コジェネレーション装置２１を導入する際にコジェネレーション装置２１の排熱利用率を低下させないで大容量のコジェネレーション装置２１を導入でき、電力および熱媒の製造コストの削減額を増加できる。   According to the cold water production system according to the second embodiment, the same effect as the heat supply system 2 according to the first embodiment can be obtained, and the load facility is a facility with a large cooling load such as a data center. Even when the cogeneration device 21 is introduced, the large-capacity cogeneration device 21 can be introduced without lowering the exhaust heat utilization rate of the cogeneration device 21, and the amount of power and heat medium manufacturing costs can be reduced.

（第２の実施形態の変形例）
次に、上述した第２の実施形態の変形例について説明する。図４は、この第２の実施形態の変形例における冷水製造システムを示すブロック図である。 (Modification of the second embodiment)
Next, a modification of the above-described second embodiment will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a cold water production system in a modification of the second embodiment.

図４に示すように、第２の実施形態の変形例による冷水製造システム３００は、複数のコジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎ、複数の補助ボイラ２２０−１〜２２０−ｋ（ｋは自然数）、複数の吸収冷凍機２４０−１〜２４０−ｆ（ｆは自然数）、および複数の低温吸収冷凍機２５０−１〜２５０−ｇ（ｇは自然数）を有する。すなわち、第２の実施形態による冷水製造システム２００において、コジェネレーション装置２１、補助ボイラ２２０、吸収冷凍機２４０、および低温吸収冷凍機２５０はそれぞれ複数台で構成される。具体的に例えば、冷水製造システム３００は、コジェネレーション装置２１、補助ボイラ２２０、吸収冷凍機２４０、および低温吸収冷凍機２５０をそれぞれ、必要容量を５台程度に台数分割しつつ予備機を１台確保した台数を並列接続して構成される。複数台の装置を並列接続して構成することにより、一部の装置が故障した場合においても、故障した装置による冷水製造システム３００への影響を最小限にできる。   As shown in FIG. 4, the cold water manufacturing system 300 according to the modification of the second embodiment includes a plurality of cogeneration devices 21-1 to 21-n and a plurality of auxiliary boilers 220-1 to 220-k (k is a natural number). ), A plurality of absorption refrigerators 240-1 to 240-f (f is a natural number), and a plurality of low-temperature absorption refrigerators 250-1 to 250-g (g is a natural number). That is, in the cold water production system 200 according to the second embodiment, the cogeneration apparatus 21, the auxiliary boiler 220, the absorption refrigerator 240, and the low temperature absorption refrigerator 250 are each configured by a plurality of units. Specifically, for example, the cold water production system 300 includes one spare machine while dividing the required capacity of the cogeneration apparatus 21, the auxiliary boiler 220, the absorption refrigerator 240, and the low temperature absorption refrigerator 250 into about five units. It is configured by connecting the secured number in parallel. By configuring a plurality of devices in parallel connection, even when some devices fail, the influence of the failed devices on the chilled water production system 300 can be minimized.

冷水製造システム３００は、蒸気ヘッダ３３０を備える。コジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎはそれぞれ、蒸気管２１１−１〜２１１−ｎを通じて蒸気ヘッダ３３０に接続されている。これにより、それぞれのコジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎからの回収蒸気は、蒸気管２１１−１〜２１１−ｎを通じて蒸気ヘッダ３３０に供給される。回収蒸気の圧力は０．８ＭＰａ程度である。   The cold water manufacturing system 300 includes a steam header 330. The cogeneration devices 21-1 to 21-n are connected to the steam header 330 through steam pipes 211-1 to 211-n, respectively. As a result, the recovered steam from each of the cogeneration devices 21-1 to 21-n is supplied to the steam header 330 through the steam pipes 211-1 to 211-n. The pressure of the recovered steam is about 0.8 MPa.

補助ボイラ２２０−１〜２２０−ｋはそれぞれ、蒸気管２２１−１〜２２１−ｋを通じて蒸気ヘッダ３３０に接続されている。これにより、補助ボイラ２２０−１〜２２０−ｋにおいて発生した蒸気はそれぞれ、蒸気管２２１−１〜２２１−ｋを通じて蒸気ヘッダ３３０に供給される。蒸気ヘッダ３３０は、それぞれの吸収冷凍機２４０−１〜２４０−ｆに蒸気を供給する。吸収冷凍機２４０−１〜２４０−ｆはそれぞれ、第２の実施形態における吸収冷凍機２４０と同様であり、吸収冷凍機２４０−１〜２４０−ｆによって冷却された例えば７℃程度の冷水は冷水ヘッダ３６１に供給される。   The auxiliary boilers 220-1 to 220-k are connected to the steam header 330 through steam pipes 221-1 to 221-k, respectively. Thereby, the steam generated in the auxiliary boilers 220-1 to 220-k is supplied to the steam header 330 through the steam pipes 221-1 to 221-k, respectively. The steam header 330 supplies steam to the respective absorption refrigerators 240-1 to 240-f. Each of the absorption refrigerators 240-1 to 240-f is the same as the absorption refrigerator 240 in the second embodiment, and cold water of, for example, about 7 ° C. cooled by the absorption refrigerators 240-1 to 240-f is cold water. It is supplied to the header 361.

また、冷水製造システム３００は、温水ヘッダ３３１を備える。それぞれのコジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎ内において発生した冷却温水はそれぞれ温水管２１２−１〜２１２−ｎを通じて回収温水として温水ヘッダ３３１に供給される。温水ヘッダ３３１は、それぞれの低温吸収冷凍機２５０−１〜２５０−ｇに温水を供給する。回収温水の温度は例えば８８℃程度である。低温吸収冷凍機２５０−１〜２５０−ｇは第２の実施形態における低温吸収冷凍機２５０と同様であり、低温吸収冷凍機２５０−１〜２５０−ｇによって冷却された例えば７℃程度の冷水は、冷水ヘッダ３６２に供給される。   Further, the cold water manufacturing system 300 includes a hot water header 331. The cooling hot water generated in each of the cogeneration devices 21-1 to 21-n is supplied to the hot water header 331 as recovered hot water through the hot water pipes 212-1 to 212-n, respectively. The hot water header 331 supplies hot water to each of the low temperature absorption refrigerators 250-1 to 250-g. The temperature of the recovered hot water is, for example, about 88 ° C. The low-temperature absorption refrigerators 250-1 to 250-g are the same as the low-temperature absorption refrigerator 250 in the second embodiment. For example, chilled water of about 7 ° C. cooled by the low-temperature absorption refrigerators 250-1 to 250-g is , Supplied to the cold water header 362.

冷水ヘッダ３６１，３６２に供給された冷水は、冷水主ヘッダ３６３に供給され、系統分けが行われて、空調機などの負荷設備における必要な冷却設備に供給される。その他の構成は、第２の実施形態と同様である。   The cold water supplied to the cold water headers 361 and 362 is supplied to the cold water main header 363, systematized, and supplied to necessary cooling equipment in load equipment such as an air conditioner. Other configurations are the same as those of the second embodiment.

さて、従来技術においてモジュールチラーが採用されている最大の理由は、データセンタの竣工後のテナントの増加に伴って、負荷設備としてのデータセンタの情報機器が順次増設された場合に、情報機器の増加に伴う冷却負荷の増加に柔軟に対応するためである。これに対し、冷水製造システム３００においても、冷水製造システムの主要な機器を複数台に分割して運用するため、モジュールチラーを採用する場合に比しても、実質的に遜色のない対応が可能になる。   Now, the biggest reason why the module chiller is adopted in the conventional technology is that when the information equipment of the data center as the load equipment is sequentially added as the tenants increase after the completion of the data center, the information equipment This is to flexibly cope with an increase in cooling load accompanying the increase. On the other hand, in the cold water production system 300, since the main equipment of the cold water production system is divided into a plurality of units for operation, even when compared with the case of adopting a module chiller, it is possible to handle substantially the same. become.

また、従来の冷水製造システムにおいては、昼間の時間帯のみ運転を行う、いわゆる一般仕様の小型機のモジュールチラーを屋上に多数設置（例えば１７０台程度）している。そのため、予備機を３０〜５０％程度備える必要が生じ、ローテーション運転や点検の強化が必要であった。現状、モジュールチラーにおいて、圧縮機を５年ごとに交換することによって１０年間の使用を目指している状態である。これに対し、上述した実施形態による冷水製造システム２００，３００においては、冷水製造機の維持管理が容易になり、冷水製造機が例えば１５年以上使用可能になる。すなわち、上述したように、冷水製造は、吸収冷凍機１４１，２４０，２４０−１〜２４０−ｆや低温吸収冷凍機２５０，２５０−１〜２５０−ｇなどの吸収冷凍機によって行われる。これらの吸収冷凍機は、３６５日２４時間の連続運転に対応した機器である、いわゆるヘビーロード仕様の大型機であって屋内に設置される。そのため、吸収冷凍機の維持管理が格段に容易になって長期間使用することが可能となる。   Also, in the conventional cold water production system, a large number of module chillers of a so-called general specification that operate only during daytime hours are installed on the roof (for example, about 170 units). Therefore, it is necessary to provide about 30 to 50% of spare machines, and rotation operation and inspection must be strengthened. At present, the module chiller is intended to be used for 10 years by replacing the compressor every 5 years. On the other hand, in the cold water production systems 200 and 300 according to the above-described embodiments, the maintenance and management of the cold water production machine becomes easy, and the cold water production machine can be used for 15 years or more, for example. That is, as described above, cold water production is performed by absorption refrigerators such as absorption refrigerators 141, 240, 240-1 to 240-f and low-temperature absorption refrigerators 250, 250-1 to 250-g. These absorption refrigerators are so-called heavy load specification large machines that are compatible with continuous operation for 24 hours on 365 days, and are installed indoors. Therefore, the maintenance of the absorption refrigerator is remarkably facilitated and can be used for a long time.

さらに、従来のモジュールチラーにおいては、屋外機を設置する屋上スペースの制約から情報機器室は２〜３層が限度であった。これに対し、上述した実施形態による冷水製造システム２００，３００によれば、用地面積を半減することができる。すなわち、需要の多い都心部などにおいて、情報機器を設置する情報機器室を多層化することができるので、用地面積を大幅に低減できる。   Furthermore, in the conventional module chiller, the information equipment room has a limit of 2 to 3 layers due to the limitation of the roof space where the outdoor unit is installed. On the other hand, according to the cold water manufacturing system 200, 300 according to the above-described embodiment, the land area can be halved. That is, in an urban area where demand is high, an information equipment room in which information equipment is installed can be multi-layered, so that the land area can be greatly reduced.

また、負荷設備における情報機器等の発熱量が減少して冷却負荷が低減する場合が考えられる。通常稼働状態では、低減量は僅かで短時間であるので、コジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎの稼働台数はそのままとし、負荷率を低下させて対応する。コジェネレーション装置２１−１〜２１−ｎの部分負荷運転時においては、発電量の低下に対して回収排熱量の低下は小さくなるため、排熱回収量が過剰になり、回収排熱の一部を外部に排熱することになる。しかしながら、外部への排熱量は僅かであるため、コスト損失は僅かである。   In addition, the amount of heat generated by the information equipment in the load facility may be reduced to reduce the cooling load. In the normal operation state, the amount of reduction is small and short, so the number of cogeneration devices 21-1 to 21-n is kept as it is, and the load factor is reduced to cope with it. During partial load operation of the cogeneration devices 21-1 to 21-n, since the decrease in the recovered exhaust heat amount becomes smaller with respect to the decrease in the amount of power generation, the exhaust heat recovery amount becomes excessive, and part of the recovered exhaust heat Will be exhausted to the outside. However, since the amount of heat exhausted to the outside is small, the cost loss is small.

以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, Various deformation | transformation based on the technical idea of this invention is possible. For example, the numerical values given in the above embodiment are merely examples, and different numerical values may be used as necessary.

例えば上述の実施形態においては、本発明を自立運転が困難なコジェネレーション装置を備えた施設に適用したが、自立運転可能なコジェネレーション装置を備えた施設に適用することも可能である。すなわち、電力負荷を調整して自立運転可能な施設においても、例えば増設工事等によって負荷変更が生じた場合に、デマンド制御システムにおいてフォローがおろそかになる場合や、オペレータが馴染めずにデマンド制御システムを切り離して手動で負荷調整を行う場合がある。そのため、自立運転可能な施設においても、本発明によるシステムを採用することにより、デマンド制御システムのフォローや停電発生時の面倒な負荷調整が不要になって、停電発生時においても特別な操作が不要になるという利点がある。   For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a facility provided with a cogeneration device that is difficult to operate independently, but can also be applied to a facility provided with a cogeneration device that can operate independently. That is, even in a facility that can operate independently by adjusting the power load, for example, when a load change occurs due to an expansion work, etc., the demand control system will not be followed, or the demand control system will not be used by the operator. There is a case where the load is adjusted manually after disconnection. Therefore, by adopting the system according to the present invention even in a facility capable of independent operation, it is not necessary to follow the demand control system and troublesome load adjustment when a power failure occurs, and no special operation is required even when a power failure occurs. There is an advantage of becoming.

１ 電力供給システム
２ 熱供給システム
５ 制御部
１０ 系統電力部
１１ 本線
１２ 予備線
１３，１４ 受電遮断器
１６ 高圧母線
２０ コジェネ部
２１，２１−１，２１−２〜２１−ｎ コジェネレーション装置
２２−１〜２２−ｎ 送出遮断器
３０ 非常用発電部
３１−１〜３１−ｍ ガスタービン発電機
３２−１〜３２−ｍ，５１−１〜５１−ｐ，５２−１〜５２−ｑ，５３−１〜５３−ｒ，５４ 遮断器
４１，４２ 母線連絡遮断器
６１−１〜６１−ｐ 単相変圧器
６２−１〜６２−ｑ，６３−１〜６３−ｒ，６４ 三相変圧器
７１−１〜７１−ｕ 無停電電源装置（ＵＰＳ）
８１−１〜８１−ｓ，８２−１〜８２−ｔ，８３−１〜８３−ｖ，８４−１〜８４−ｗ ブレーカ
９１−１〜９１−ｖ 分電盤
１００ コジェネレーションシステム
１０２，２０２ 蒸気圧センサ
１１１，１２１，２１１，２１１−１〜２１１−ｎ，２２１，２２１−１〜２２１−ｋ 蒸気管
１１２，２１２，２１２−１〜２１２−ｎ 温水管
１２０，２２０，２２０−１〜２２０−ｋ 補助ボイラ
１３１，２３０，３３０ 蒸気ヘッダ
１３２，３３１ 温水ヘッダ
１３３，２６０，３６１，３６２ 冷水ヘッダ
１３４ 低圧蒸気ヘッダ
１３５ 暖房用温水ヘッダ
１３６ 給湯用温水ヘッダ
１４１，２４０，２４０−１〜２４０−ｆ 吸収冷凍機
１４２ 蒸気変換器
１４３，１４４，１４５ 熱交換器
１４６，１４７ 温水循環ポンプ
１５０ 貯湯槽
２００，３００ 冷水製造システム
２５０，２５０−１〜２５０−ｇ 低温吸収冷凍機
３６３ 冷水主ヘッダ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power supply system 2 Heat supply system 5 Control part 10 System | strain electric power part 11 Main line 12 Spare line 13,14 Power receiving breaker 16 High voltage bus 20 Cogeneration part 21,21-1,21-2-21-n Cogeneration apparatus 22- 1-22-n Sending circuit breaker 30 Emergency power generator 31-1 to 31-m Gas turbine generator 32-1 to 32-m, 51-1 to 51-p, 52-1 to 52-q, 53- 1-53-r, 54 Circuit breaker 41, 42 Busbar connection circuit breaker 61-1 to 61-p Single-phase transformer 62-1 to 62-q, 63-1 to 63-r, 64 Three-phase transformer 71- 1-71-u uninterruptible power supply (UPS)
81-1 to 81-s, 82-1 to 82-t, 83-1 to 83-v, 84-1 to 84-w breaker 91-1 to 91-v distribution board 100 cogeneration system 102, 202 steam Pressure sensor 111,121,211,211-1 to 211-n, 221,221-1 to 221-k Steam pipe 112,212,212-1 to 212-n Hot water pipe 120,220,220-1 to 220- k Auxiliary boiler 131, 230, 330 Steam header 132, 331 Hot water header 133, 260, 361, 362 Cold water header 134 Low pressure steam header 135 Heating hot water header 136 Hot water hot water header 141, 240, 240-1 to 240-f Absorption Refrigerator 142 Steam converter 143, 144, 145 Heat exchanger 146, 147 Hot water circulation pump 150 Hot water tank 20 , 300 cold water production system 250,250-1~250-g cold absorption chiller 363 cold water main header

Claims (7)

外部から系統電力を受電して、負荷設備に電力を出力する系統電力部と、
前記系統電力部と系統連系運転を行うとともに、燃料によって駆動されて、前記負荷設備への電力の出力と液体利用機器への液体の供給および蒸気利用機器への蒸気の供給とを行うコジェネレーション部と、
前記負荷設備における電力負荷が低減して前記系統電力部から出力される電力が所定の規定値以下に低減した場合に、前記コジェネレーション部の負荷率を低減させる最低買電量制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする電力・熱媒製造システム。 A system power unit that receives system power from the outside and outputs power to the load facility;
Cogeneration that performs grid-connected operation with the grid power unit and is driven by fuel to output power to the load facility, supply liquid to liquid utilization equipment, and supply steam to vapor utilization equipment And
When the power load in the load facility is reduced and the power output from the grid power unit is reduced to a predetermined specified value or less, a control unit that performs minimum power purchase control for reducing the load factor of the cogeneration unit; ,
An electric power / heat medium manufacturing system comprising: さらに、燃料によって自家発電可能な非常用発電部を備え、前記制御部は、前記系統電力が停止した場合に、前記非常用発電部の稼働を開始して、前記非常用発電部から前記負荷設備に電力を供給する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の電力・熱媒製造システム。   Furthermore, an emergency power generation unit capable of self-power generation with fuel is provided, and the control unit starts operation of the emergency power generation unit when the grid power stops, and the load power facility is connected to the load power facility. The power / heat medium manufacturing system according to claim 1, wherein control is performed to supply power to the battery. 前記蒸気利用機器が、前記コジェネレーション部から回収された回収蒸気の圧力を低下させる蒸気変換器、前記回収蒸気を用いて液体を冷却する吸収冷凍機、および前記回収蒸気を用いて液体と熱交換を行う熱交換器の少なくとも一種類であることを特徴とする請求項１または２に記載の電力・熱媒製造システム。   The steam using device reduces a pressure of the recovered steam recovered from the cogeneration unit, an absorption refrigerator that cools the liquid using the recovered steam, and heat exchange with the liquid using the recovered steam The power / heat medium manufacturing system according to claim 1, wherein the heat / heat medium manufacturing system is at least one kind of heat exchanger. 前記液体利用機器が、前記コジェネレーション部から回収された回収液体と他の液体との間で熱交換を行う熱交換器、および前記コジェネレーション部から回収された回収液体を用いて他の液体を冷却する低温吸収冷凍機の少なくとも一種類であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力・熱媒製造システム。   The liquid utilization device uses the recovered liquid recovered from the cogeneration unit and the heat exchanger that performs heat exchange between the recovered liquid recovered from the cogeneration unit and the other liquid, and the other liquid using the recovered liquid recovered from the cogeneration unit. The power / heat medium manufacturing system according to any one of claims 1 to 3, wherein the system is at least one kind of a low-temperature absorption refrigerator to be cooled. 前記液体利用機器が並列接続されて複数台設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力・熱媒製造システム。   5. The power / heat medium manufacturing system according to claim 1, wherein a plurality of the liquid utilization devices are connected in parallel to each other. 前記蒸気利用機器が並列接続されて複数台設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力・熱媒製造システム。   6. The power / heat medium manufacturing system according to claim 1, wherein a plurality of the steam utilization devices are connected in parallel to each other. 外部から系統電力を受電して、負荷設備に電力を出力する系統電力部と、
前記系統電力部と系統連系運転を行うとともに、燃料によって駆動されて、前記負荷設備への電力の出力と液体利用機器への液体の供給および蒸気利用機器への蒸気の供給とを行うコジェネレーション部と、を備えた電力・熱媒製造システムを制御する制御方法であって、
制御部により、前記負荷設備における電力負荷が低減して前記系統電力部から出力される電力が所定の規定値以下に低減した場合に、前記コジェネレーション部の負荷率を低減させる最低買電量制御を行う
ことを特徴とする電力・熱媒製造システムの制御方法。 A system power unit that receives system power from the outside and outputs power to the load facility;
Cogeneration that performs grid-connected operation with the grid power unit and is driven by fuel to output power to the load facility, supply liquid to liquid utilization equipment, and supply steam to vapor utilization equipment A control method for controlling a power / heat medium manufacturing system comprising:
When the power load in the load facility is reduced by the control unit and the power output from the system power unit is reduced to a predetermined specified value or less, the minimum power purchase amount control for reducing the load factor of the cogeneration unit is performed. A method for controlling an electric power / heat medium manufacturing system.
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