JP2018011465A - コージェネレーションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】逆潮流も考慮して熱電併給装置を運転するか又は停止するかを判定できるコージェネレーションシステムを提供する。【解決手段】コージェネレーションシステムが、予測電力需要及び予測熱需要を予測する需要予測部５Ａａと、逆潮流可能時間帯を設定する逆潮流可能時間帯設定部５Ａｄと、予測電力需要及び予測熱需要を賄うことに対する運転評価値を、対象時間帯が逆潮流可能時間帯であるか否かについての情報、及び、予測電力需要及び予測熱需要についての情報に基づいて、対象時間帯毎に導出する運転評価値算出部５Ａｅと、現時点の対象時間帯での運転評価値と将来の対象時間帯での運転評価値とを比較して、現時点の対象時間帯に熱電併給装置１を運転するか又は停止するかを決定する起動停止決定部５Ａｆとを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、電力と熱とを発生する熱電併給装置と、熱電併給装置で発生した電力を熱に変換できる電気ヒーター装置と、熱電併給装置で発生した熱及び電気ヒーター装置での電熱変換により発生した熱を蓄えることができる蓄熱装置とを備えるコージェネレーションシステムに関する。

特許文献１には、省エネルギー性を達成することを目的としたコージェネレーションシステムの出力制御技術が記載されている。具体的には、特許文献１に記載の発明では、熱電併給装置が出力する電気及び熱のうち、電力負荷及び熱負荷に利用可能な電力量及び熱量である有効消費エネルギーを算出し、その有効消費エネルギーを商用電源又は通常の給湯器により賄った場合に必要となる一次消費エネルギーとその有効消費エネルギーとの差である省エネ量等を算出して、発電計画策定期間内における省エネ量等の総和が最大となるように、各時間帯において熱電併給装置が発電する電力量を決定することが行われる。

特開２００５−１２９０６号公報

特許文献１に記載の出力制御技術では、有効に消費されたと見なされるのは、熱電併給装置が出力する電気及び熱のうち、電力負荷及び熱負荷で利用される電気及び熱だけである。また、特許文献１では、電力系統への電力の逆潮流を行わないことを前提としている。
ところが、熱電併給装置で発生した電気を電力系統に逆潮流させた場合、その電気も電力系統で有効に消費されるはずである。そのため、電力系統への電力の逆潮流を行わないことを前提とした特許文献１では、熱電併給装置で発生した電気を電力系統へ逆潮流させることができる場合に、熱電併給装置をどのように運転・停止すれば良いのかを評価できない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、逆潮流も考慮して熱電併給装置を運転するか又は停止するかを判定できるコージェネレーションシステムを提供する点にある。

上記目的を達成するための本発明に係るコージェネレーションシステムの特徴構成は、電力と熱とを発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置で発生した電力を熱に変換できる電気ヒーター装置と、前記熱電併給装置で発生した熱及び前記電気ヒーター装置での電熱変換により発生した熱を蓄えることができる蓄熱装置とを備え、
前記熱電併給装置は最小発電電力と最大発電電力との間に設定される所定の目標発電電力を出力するように動作し、
前記熱電併給装置で発生した電力を電力消費装置で消費させることができ、及び、前記熱電併給装置で発生した熱及び前記電気ヒーター装置で発生した熱を熱消費装置で消費させることができるコージェネレーションシステムであって、
前記電力消費装置での将来の予測電力需要及び前記熱消費装置での将来の予測熱需要を予測する需要予測部と、
前記熱電併給装置で発生した電力を電力系統へ逆潮流させることができる逆潮流可能時間帯を設定する逆潮流可能時間帯設定部と、
運転評価の対象とする所定の対象時間帯に前記熱電併給装置が発生する電力及び熱を用いて前記予測電力需要及び前記予測熱需要を賄うことに対する運転評価値を、前記対象時間帯が前記逆潮流可能時間帯であるか否かについての情報、及び、前記予測電力需要及び前記予測熱需要についての情報に基づいて、前記対象時間帯毎に導出する運転評価値算出部と、
現時点の前記対象時間帯での前記運転評価値と将来の前記対象時間帯での前記運転評価値とを比較して、現時点の前記対象時間帯に前記熱電併給装置を運転するか又は停止するかを決定する起動停止決定部とを備え、
前記運転評価値算出部は、
前記予測電力需要が前記最大発電電力よりも大きいとき、前記熱電併給装置が前記最大発電電力を前記目標発電電力に設定して動作するという運転条件下で、並びに、
前記予測電力需要が前記最大発電電力以下且つ前記最小発電電力以上であるとき、前記熱電併給装置が前記予測電力需要を前記目標発電電力に設定して動作するという運転条件下で、並びに、
前記予測電力需要が前記最小発電電力よりも小さいとき、前記逆潮流可能時間帯でなければ前記熱電併給装置が前記最小発電電力を前記目標発電電力に設定して動作すると共に余剰電力を前記電気ヒーター装置で電熱変換させ、及び、前記逆潮流可能時間帯であれば前記熱電併給装置が前記最小発電電力を前記目標発電電力に設定して動作すると共に余剰電力を前記電力系統へ逆潮流させるように動作するという運転条件下で、前記運転評価値を導出する点にある。

上記特徴構成によれば、運転評価値算出部が、熱電併給装置が発生する電力及び熱を用いて予測電力需要及び予測熱需要を賄うことに対する運転評価値を対象時間帯毎に導出し、起動停止決定部が、現時点の対象時間帯での運転評価値と将来の対象時間帯での運転評価値とを比較して、現時点の対象時間帯に熱電併給装置を運転するか又は停止するかを決定する。このとき、逆潮流可能時間帯設定部は、熱電併給装置で発生した電力を電力系統へ逆潮流させることができる逆潮流可能時間帯を設定し、運転評価値算出部は、予測電力需要が最小発電電力よりも小さいとき、逆潮流可能時間帯でなければ熱電併給装置が最小発電電力を目標発電電力に設定して動作すると共に余剰電力を電気ヒーター装置で電熱変換させ、並びに、逆潮流可能時間帯であれば熱電併給装置が最小発電電力を目標発電電力に設定して動作すると共に余剰電力を電力系統へ逆潮流させるように動作するという運転条件下で、運転評価値を導出する。つまり、熱電併給装置が発生した電力を電力系統に逆潮流できるか否かを考慮して運転評価値が算出されるので、起動停止決定部は、熱電併給装置で発生した電力を電力系統へ逆潮流させることを考慮した上で、現時点の対象時間帯に熱電併給装置を運転するか又は停止するかを決定できる。
従って、逆潮流も考慮して熱電併給装置を運転するか又は停止するかを判定できるコージェネレーションシステムを提供できる。

本発明に係るコージェネレーションシステムの別の特徴構成は、前記運転評価値算出部は、
前記対象時間帯が前記逆潮流可能時間帯ではないとき、前記熱電併給装置を前記対象時間帯に運転することで発生した電力を前記電力消費装置で消費する分の電力を有効消費電力とし、及び、前記熱電併給装置を前記対象時間帯に運転することで発生した熱を前記熱消費装置で消費する分の熱量及び前記熱電併給装置を前記対象時間帯に運転することで発生した余剰電力を前記電気ヒーター装置で電熱変換することで発生した熱を前記熱消費装置で消費する分の熱量の合計を有効消費熱量とし、
前記対象時間帯が前記逆潮流可能時間帯であるとき、前記熱電併給装置を前記対象時間帯に運転することで発生した電力を前記電力消費装置で消費する分の電力及び前記電力系統に逆潮流する分の余剰電力の合計を有効消費電力とし、及び、前記熱電併給装置を前記対象時間帯に運転することで発生した熱を前記熱消費装置で消費する分の熱量を有効消費熱量として、
前記有効消費電力及び前記有効消費熱量を用いて前記運転評価値を算出する点にある。

上記特徴構成によれば、運転評価値算出部が運転評価値を算出するときに用いる有効消費電力には、対象時間帯が逆潮流可能時間帯ではないとき、熱電併給装置で発生した電力を電力消費装置で消費する分の電力が含まれ、対象時間帯が逆潮流可能時間帯であるとき、熱電併給装置で発生した電力を電力消費装置で消費する分の電力及び電力系統に逆潮流する分の余剰電力の合計が含まれる。また、運転評価値算出部が運転評価値を算出するときに用いる有効消費熱量には、対象時間帯が逆潮流可能時間帯ではないとき、熱電併給装置で発生した熱を熱消費装置で消費する分の熱量及び熱電併給装置で発生した余剰電力を電気ヒーター装置で電熱変換することで発生した熱を熱消費装置で消費する分の熱量の合計が含まれ、対象時間帯が逆潮流可能時間帯であるとき、熱電併給装置で発生した熱を熱消費装置で消費する分の熱量が含まれる。
このように、対象時間帯が逆潮流可能時間帯である場合とそうでない場合とで算出方法を変えて有効消費電力及び有効消費熱量を算出し、更に、そのように算出した有効消費電力及び有効消費熱量を用いて運転評価値を算出することで、運転評価値には、熱電併給装置で発生した電力を逆潮流させる場合の影響を適切に含めることができる。

本発明に係るコージェネレーションシステムの更に別の特徴構成は、前記逆潮流可能時間帯設定部は、売電価格が基準価格より高い時間帯を前記逆潮流可能時間帯として設定する点にある。

上記特徴構成によれば、熱電併給装置で発生した電力を、売電価格の高い時間帯に電力系統へ逆潮流できる。その結果、コージェネレーションシステムの売電収入を増やすことができる。

本発明に係るコージェネレーションシステムの更に別の特徴構成は、前記熱消費装置は、熱を給湯用途で消費する装置、及び、熱を暖房用途で消費する装置、及び、熱を風呂の追焚用途で消費する装置の少なくとも一つを含む点にある。

上記特徴構成によれば、給湯用途及び暖房用途及び風呂追焚用途の少なくとも一つに対して熱を供給できるコージェネレーションシステムを提供できる。

本発明に係るコージェネレーションシステムの更に別の特徴構成は、前記運転評価値算出部は、前記需要予測部で導出した前記対象時間帯毎の前記予測熱需要を現時点の前記対象時間帯から積算し、その積算値が前記蓄熱装置の上限蓄熱量になる前記対象時間帯までを評価対象期間に含めて、当該評価対象期間に含まれる前記対象時間帯毎の前記運転評価値を算出する点にある。

上記特徴構成によれば、蓄熱装置で蓄えることができる上限となる熱量が予測熱需要で使い切られるまでの期間が評価対象期間に設定されて、その評価対象期間に含まれる対象時間帯毎の運転評価値が算出される。つまり、評価対象期間が過度に長くなることを回避できる。

本発明に係るコージェネレーションシステムの更に別の特徴構成は、前記起動停止決定部は、
現時点の前記対象時間帯での前記運転評価値が、将来の前記対象時間帯での前記運転評価値と同じ又はそれよりも良いときは、現時点の前記対象時間帯に前記熱電併給装置を運転すると決定し、
現時点の前記対象時間帯での前記運転評価値が、将来の前記対象時間帯での前記運転評価値に対して所定値差を超えて悪いときは、現時点の前記対象時間帯に前記熱電併給装置を停止すると決定する点にある。

上記特徴構成によれば、運転評価値が相対的に良い時間帯に熱電併給装置が運転され、運転評価値が相対的に悪い時間帯に熱電併給装置が停止される。その結果、熱電併給装置を効果的に運用できるコージェネレーションシステムを提供できる。

本発明に係るコージェネレーションシステムの更に別の特徴構成は、前記運転評価値は、前記熱電併給装置を運転するときの消費一次エネルギー量又はエネルギーコスト量又は排出二酸化炭素量、或いは、それらの内の何れか二つ又は三つに基づいて算出される値である点にある。

上記特徴構成によれば、運転評価値が熱電併給装置を運転するときの消費一次エネルギー量に基づいて算出される値である場合、熱電併給装置を運転するときの消費一次エネルギーが少なくなるのが良いという観点で熱電併給装置を運転するか又は停止するかが決定される。運転評価値が熱電併給装置を運転するときのエネルギーコスト量に基づいて算出される値である場合、熱電併給装置を運転するときのエネルギーコスト量が少なくなるのが良いという観点で熱電併給装置を運転するか又は停止するかが決定される。運転評価値が熱電併給装置を運転するときの排出二酸化炭素量に基づいて算出される値である場合、熱電併給装置を運転するときの排出二酸化炭素量が少なくなるのが良いという観点で熱電併給装置を運転するか又は停止するかが決定される。

コージェネレーションシステムの構成を示す図である。 制御構成を示すブロック図である。 運転制御装置の機能ブロックを示す図である。 運転可否判定処理を説明するフローチャートである。 予測電力需要の例を示すグラフである。 予測熱需要の例を示すグラフである。 本発明の運転可否判定処理の具体例を示す図である。 比較例の運転可否判定処理の具体例を示す図である。 本発明の運転可否判定処理に従って熱電併給装置の運転・停止を行った場合の例を示す図である。 比較例の運転可否判定処理に従って熱電併給装置の運転・停止を行った場合の例を示す図である。

以下に、図面を参照して本発明の実施形態に係るコージェネレーションシステムについて説明する。
図１は、コージェネレーションシステムの構成を示す図である。図２は、制御構成を示すブロック図である。図示するように、コージェネレーションシステムは、電力と熱とを発生する熱電併給装置１と、熱電併給装置１で発生した電力を熱に変換できる電気ヒーター装置１２と、熱電併給装置１で発生した熱及び電気ヒーター装置１２での電熱変換により発生した熱を蓄えることができる蓄熱装置（貯湯タンク）２とを備える。また、コージェネレーションシステムは、システムの動作を制御する運転制御装置５を備える。運転制御装置５は、後述するように、運転可否判定手段５Ａの機能と、運転制御手段５Ｂの機能と、現在蓄熱量確認手段５Ｃの機能とを有する。

熱電併給装置１は、電力と熱とを併せて発生させることのできる装置であれば、どのような構成のものでも構わない。例えば、燃料電池や、エンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを備えてエンジンの排熱と発電機の発電電力とを利用するような装置などを熱電併給装置１として利用できる。熱電併給装置１は最小発電電力と最大発電電力との間に設定される所定の目標発電電力を出力するように動作する。例えば、最小発電電力が７００Ｗであり、最大発電電力が１０００Ｗである場合、運転制御装置５は、熱電併給装置１の目標発電電力を７００Ｗ以上１０００Ｗ以下に設定してその動作を制御する。

熱電併給装置１の電力の出力側には、系統連系用のインバータ６が設けられる。インバータ６は、熱電併給装置１の発電電力を電力系統７から受電する受電電力と同じ電圧及び同じ周波数にするように構成されている。電力系統７は、受電電力供給ライン８を介して、テレビ、冷蔵庫、洗濯機などの様々な電力消費装置９に電気的に接続されている。また、インバータ６は、発電電力供給ライン１０を介して受電電力供給ライン８に電気的に接続され、熱電併給装置１からの発電電力がインバータ６及び発電電力供給ライン１０を介して電力消費装置９に供給されるように構成されている。つまり、電力消費装置９には、電力系統７からの受電電力及び熱電併給装置１の発電電力の少なくとも何れか一方が供給される。

受電電力供給ライン８に設けられる受電電力計測手段１１ａは、電力系統７からの受電電力を計測する。発電電力供給ライン１０に設けられる発電電力計測手段１１ｂは、熱電併給装置１の発電電力を計測する。例えば、受電電力計測手段１１ａが計測する受電電力がプラスの値のとき、熱電併給装置１の発電電力に余剰電力は発生しておらず、電力消費装置９の動作のために電力系統７からの受電電力が利用されていることを示している。これに対して、例えば、受電電力計測手段１１ａが計測する受電電力がマイナスの値のとき、熱電併給装置１の発電電力に余剰電力が発生しており、その余剰電力が電力系統７へと供給されている、即ち、逆潮流が発生していることを示している。
受電電力計測手段１１ａの計測結果及び発電電力計測手段１１ｂの計測結果は、運転制御装置５に伝達される。

電気ヒーター装置１２は、複数のヒーター部から構成される。それら複数のヒーター部は、作動スイッチ１４を介して発電電力供給ライン１０に接続される。そして、作動スイッチ１４のＯＮ／ＯＦＦが切り換えられることで、電気ヒーター装置１２を構成する複数のヒーター部の消費電力が調節される。例えば、熱電併給装置１で発生した電力を電力系統７へ逆潮流させることができない時間帯では、逆潮流が生じないように、即ち、受電電力計測手段１１ａで計測される受電電力がマイナスの値にならないように、作動スイッチ１４の動作を制御して電気ヒーター装置１２の消費電力が調節される。電気ヒーター装置１２での電熱変換により発生した熱は、冷却水循環ポンプ１５の作動により冷却水循環路１３を通流する熱電併給装置１の冷却水にて回収される。
作動スイッチ１４の動作は運転制御装置５が制御する。つまり、運転制御装置５は、電気ヒーター装置１２の消費電力を把握できる。従って、発電電力計測手段１１ｂで計測される発電電力と電気ヒーター装置１２の消費電力との合計が、インバータ６から出力される熱電併給装置１の発電電力になる。

本実施形態では、湯水を熱媒体として熱を蓄える貯湯タンク２を蓄熱装置として用いている。従って、以下の説明で貯湯タンク２の貯湯量とは、蓄熱装置の蓄熱量のことを意味する。貯湯ユニット４は、熱電併給装置１で発生した熱を回収すると共に、熱消費装置３に熱を供給する機能を有している。本実施形態の熱消費装置３は、熱を給湯用途３ａで消費する装置、及び、熱を暖房用途で消費する装置、及び、熱を風呂の追焚用途で消費する装置の少なくとも一つを含む。図１には、貯湯タンク２に貯えられている湯水自体を消費する給湯用途３ａと、熱電併給装置１で発生した熱を消費する熱消費端末３ｂとを熱消費装置３の例として示す。熱消費端末３ｂの例としては、暖房用途（床暖房装置、浴室暖房装置など）及び風呂追焚用途などがある。本実施形態では、貯湯ユニット４は、貯湯タンク２、湯水循環路１６を通して貯湯タンク２内の湯水を循環させる湯水循環ポンプ１７、熱源用循環路２０を通して熱源用湯水を循環させる熱源用循環ポンプ２１、熱媒循環路２２を通して熱媒を熱消費装置３に循環供給させる熱媒循環ポンプ２３、湯水循環路１６を通流する湯水を加熱する貯湯用熱交換器２４、熱源用循環路２０を通流する熱源用湯水を加熱する熱源用熱交換器２５、熱媒循環路２２を通流する熱媒を加熱する熱媒加熱用熱交換器２６、及び、貯湯タンク２から取り出されて給湯路２７を通流する湯水及び熱源用循環路２０を通流する熱源用湯水を加熱する補助加熱器２８などを備えて構成されている。
貯湯ユニット４の動作は運転制御装置５が制御する。

湯水循環路１６は、貯湯タンク２の底部と頂部とを接続する形態で設けられる。そして、湯水循環ポンプ１７が動作すると、貯湯タンク２の底部から取り出された湯水が貯湯タンク２の頂部に戻る形態で、湯水循環路１６を通して貯湯タンク２の湯水は循環される。そして、湯水循環路１６を通して循環される湯水を貯湯用熱交換器２４にて加熱することにより、貯湯タンク２に温度成層を形成する状態で湯水が貯湯、即ち、蓄熱される。

給湯路２７は、湯水循環路１６における貯湯用熱交換器２４よりも下流側の流路部分を介して貯湯タンク２に接続されている。貯湯タンク２内の湯水が、給湯路２７を通して、浴槽、給湯栓、シャワー等の給湯用途３ａに給湯されるように構成される。また、この給湯に伴って、貯湯タンク２の底部に接続された給水路２９を通して貯湯タンク２に給水される。

熱源用循環路２０は、給湯路２７の一部を共用する状態で循環経路を形成するように設けられる。熱源用循環路２０には、熱源用湯水の通流を断続させる熱源用断続弁３３が設けられている。

補助加熱器２８は、給湯路２７における熱源用循環路２０との共用部分に設けられた補助加熱用熱交換器２８ａ、その補助加熱用熱交換器２８ａを加熱するバーナ２８ｂ、そのバーナ２８ｂに燃焼用空気を供給するファン２８ｃ、補助加熱器２８の運転を制御する燃焼制御部（図示省略）等を備えて構成される。その燃焼制御部により、補助加熱用熱交換器２８ａに供給される湯水を目標出湯温度に加熱して出湯すべく、バーナ２８ｂへのガス燃料の供給量が調節される。

冷却水循環路１３は、貯湯用熱交換器２４側と熱源用熱交換器２５側とに分岐する形態で設けられ、その分岐箇所に、貯湯用熱交換器２４側に通流させる冷却水の流量と熱源用熱交換器２５側に通流させる冷却水の流量との割合を調整する分流弁３０が設けられている。分流弁３０は、冷却水循環路１３の冷却水の全量を貯湯用熱交換器２４側に通流させる状態や、冷却水循環路１３の冷却水の全量を熱源用熱交換器２５側に通流させる状態にも調節できるように構成されている。

貯湯用熱交換器２４では、熱電併給装置１の発生熱（排熱）を回収して冷却水循環路１３を流動する冷却水を通流させることにより、湯水循環路１６を通流する湯水を加熱できる。熱源用熱交換器２５では、熱電併給装置１の発生熱（排熱）を回収して冷却水循環路１３を流動する冷却水を通流させることにより、熱源用循環路２０を通流する熱源用湯水を加熱できる。熱媒加熱用熱交換器２６では、熱源用熱交換器２５や補助加熱器２８にて加熱された熱源用湯水を通流させることにより、熱媒循環路２２を通流する熱媒を加熱できる。

給湯路２７には、給湯用途３ａに湯水を給湯するときの給湯熱需要を計測する給湯熱需要計測手段３１が設けられる。熱消費端末３ｂに対応して、端末熱需要を計測する端末熱需要計測手段３２が設けられている。尚、図示は省略するが、これら給湯熱需要計測手段３１及び端末熱需要計測手段３２は、通流する湯水や熱媒の温度を検出する温度センサと、湯水や熱媒の流量を検出する流量センサとを備えて構成され、温度センサの検出温度と流量センサの検出流量に基づいて熱需要を検出するように構成されている。

湯水循環路１６における貯湯用熱交換器２４よりも下流側の箇所に、貯湯用熱交換器２４にて加熱されて貯湯タンク２に供給される湯水の温度を検出する貯湯温度センサＳｈが設けられ、給水路２９には、貯湯タンク２に供給される水の給水温度を検出する給水温度センサＳｉが設けられている。

貯湯タンク２には、その蓄熱量の検出用として、貯湯タンク２の上層部の上端位置の湯水の温度を検出する上端温度センサＳ１、貯湯タンク２の上層部と中層部との境界位置の湯水の温度を検出する中間上位温度センサＳ２、貯湯タンク２の中層部と下層部との境界位置の湯水の温度を検出する中間下位温度センサＳ３、及び、貯湯タンク２の下層部の下端位置の湯水の温度を検出する下端温度センサＳ４が設けられている。

運転制御装置５は、上端温度センサＳ１、中間上位温度センサＳ２、中間下位温度センサＳ３、下端温度センサＳ４夫々にて検出される貯湯タンク２の湯水の温度、及び、給水温度センサＳｉにて検出される給水温度に基づいて、貯湯タンク２の蓄熱量（貯湯量）を求めるように構成されている。つまり、運転制御装置５は、貯湯タンク２の現在蓄熱量（即ち、現在貯湯量）を求める現在蓄熱量確認手段５Ｃ（図３参照）として機能するように構成されている。

現在蓄熱量確認手段５Ｃは、貯湯タンク２の現在の蓄熱量を下記の演算方法にて求めるように構成されている。
上端温度センサＳ１、中間上位温度センサＳ２、中間下位温度センサＳ３、及び、下端温度センサＳ４夫々にて検出される貯湯タンク２の湯水の温度を、夫々、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４とし、給水温度センサＳｉにて検出される給水温度をＴｉとし、上層部、中層部、下層部夫々の容量をＶ１、Ｖ２、Ｖ３（リットル）とする。上層部における重み係数をＢ１とし、中層部における重み係数をＢ２とし、下層部における重み係数をＢ３とすると、蓄熱量（貯湯量）（ｋｃａｌ）は、下記の（式１）にて演算することができる。

蓄熱量＝（Ｂ１×Ｔ１＋（１−Ｂ１）×Ｔ２−Ｔｉ）×Ｖ１
＋（Ｂ２×Ｔ２＋（１−Ｂ２）×Ｔ３−Ｔｉ）×Ｖ２
＋（Ｂ３×Ｔ３＋（１−Ｂ３）×Ｔ４−Ｔｉ）×Ｖ３……（式１）

重み係数Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、貯湯タンク２の各層における過去の温度分布データを考慮した経験値である。ここで、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３としては、例えば、Ｂ１＝Ｂ２＝０．２、Ｂ３＝０．５である。Ｂ１＝Ｂ２＝０．２とは、上層部においては温度Ｔ２の影響が温度Ｔ１の影響よりも大きいことを示す。これは、上層部の８割の部分は温度Ｔ２に近く、２割の部分は温度Ｔ１に近いことを示す。これは、中層部においても同様である。下層部においては、温度Ｔ３とＴ４の影響が同じであることを示す。

運転制御装置５は、熱電併給装置１の運転中においては、冷却水循環ポンプ１５を作動させた状態で熱電併給装置１の運転を制御する。また、運転制御装置５は、湯水循環ポンプ１７、熱源用循環ポンプ２１、熱媒循環ポンプ２３、分流弁３０及び熱源用断続弁３３夫々の作動を制御することによって、貯湯タンク２内に湯水を貯湯する貯湯運転や、熱消費装置３に熱媒を供給する熱媒供給運転を行うように構成されている。

運転制御装置５は、熱消費装置３用の端末用リモコン（図示省略）から運転の指令がされない状態では、貯湯運転を行い、その貯湯運転では、分流弁３０を冷却水の全量を貯湯用熱交換器２４側に通流させる状態に切り換え且つ熱源用断続弁３３を閉弁した状態で、貯湯温度センサＳｈの検出情報に基づいて、貯湯タンク２に供給される湯水の温度が予め設定された目標貯湯温度（例えば６０℃）になるように湯水循環量を調節すべく、湯水循環ポンプ１７の作動を制御するように構成されている。そして、この貯湯運転により、目標貯湯温度の湯が貯湯タンク２に貯湯されることになる。

運転制御装置５は、端末用リモコンから運転が指令されると、熱媒供給運転を行い、その熱媒供給運転では、熱源用断続弁３３を開弁し、熱源用循環ポンプ２１を予め設定された設定回転速度で作動させる状態で、熱消費装置３での端末熱需要に応じた量の冷却水を熱源用熱交換器２５に通流させるように分流弁３０を制御するように構成され、そのように熱媒供給運転を行う状態で、分流弁３０が貯湯用熱交換器２４側にも冷却水を通流させる状態に制御するときは、前述のように湯水循環ポンプ１７の作動を制御して、熱媒供給運転に並行して貯湯運転を実行するように構成されている。

運転制御装置５は、熱媒供給運転の実行中に端末用リモコンから運転の停止が指令されると、分流弁３０を冷却水の全量を貯湯用熱交換器２４側に通流させる状態に切り換え、熱源用断続弁３３を閉弁し、熱源用循環ポンプ２１を停止させて、湯水循環ポンプ１７を作動させることにより、熱媒供給運転から貯湯運転に切り換えるように構成されている。

給湯路２７を通して貯湯タンク２の湯水を給湯用途３ａに給湯する給湯運転の実行中や、熱媒供給運転の実行中においては、補助加熱器２８の燃焼制御部が、補助加熱用熱交換器２８ａに供給される湯水の温度が目標出湯温度よりも低いときは、補助加熱用熱交換器２８ａに供給される湯水を目標出湯温度に加熱すべく、バーナ２８ｂへのガス燃料の供給量を調節することになる。

以上のように、コージェネレーションシステムでは、熱電併給装置１で発生した電力を電力消費装置９で消費させることができ、及び、熱電併給装置１で発生した熱及び電気ヒーター装置１２で発生した熱を熱消費装置３で消費させることができる。

次に、熱電併給装置１を運転するか又は停止するかを決定する運転可否判定処理について説明する。運転可否判定手段５Ａは、設定タイミング（例えば、正時毎など）にこの運転可否判定処理を実行する。
図３は、運転制御装置５の機能ブロックを示す図である。運転制御装置５が備える運転可否判定手段５Ａは、需要予測部５Ａａと、逆潮流可能時間帯設定部５Ａｄと、運転評価値算出部５Ａｅと、起動停止決定部５Ａｆとを有する。加えて、運転可否判定手段５Ａは、評価対象期間設定部５Ａｂと、不足熱需要算出部５Ａｃとを有する。

需要予測部５Ａａは、電力消費装置９での将来の予測電力需要及び熱消費装置３での将来の予測熱需要を予測する。具体的には、需要予測部５Ａａは、記憶装置３４に記憶された過去の電力需要情報と熱需要情報とを読み出して、例えば、１時間毎の予測電力需要及び予測熱需要を決定する。

逆潮流可能時間帯設定部５Ａｄは、熱電併給装置１で発生した電力を電力系統７へ逆潮流させることができる逆潮流可能時間帯を設定する。例えば、逆潮流可能時間帯設定部５Ａｄは、通信回線などを介して外部の装置から売電価格（例えば、売電時の電力単価）に関する情報を入手し、その売電価格が基準価格よりも高い時間帯を逆潮流可能時間帯として設定し、その他の時間帯は逆潮流可能時間帯に設定しないという決定を行うことができる。例えば、基準価格は、熱電併給装置１を運転するときの発電コスト（発電単価）などを考慮して決定される。

運転評価値算出部５Ａｅは、運転評価の対象とする所定の対象時間帯に熱電併給装置１が発生する電力及び熱を用いて予測電力需要及び予測熱需要を賄うことに対する運転評価値を、対象時間帯が逆潮流可能時間帯であるか否かについての情報、及び、予測電力需要及び予測熱需要についての情報に基づいて、対象時間帯毎に導出する。具体的には、運転評価値算出部５Ａｅは、予測電力需要が熱電併給装置１の最大発電電力よりも大きいとき、熱電併給装置１が最大発電電力を目標発電電力に設定して動作するという運転条件下で、並びに、予測電力需要が熱電併給装置１の最大発電電力以下且つ最小発電電力以上であるとき、熱電併給装置１が予測電力需要を目標発電電力に設定して動作するという運転条件下で、並びに、予測電力需要が熱電併給装置１の最小発電電力よりも小さいとき、逆潮流可能時間帯でなければ熱電併給装置１が最小発電電力を目標発電電力に設定して動作すると共に余剰電力を電気ヒーター装置１２で電熱変換させ、及び、逆潮流可能時間帯であれば熱電併給装置１が最小発電電力を目標発電電力に設定して動作すると共に余剰電力を電力系統７へ逆潮流させるように動作するという運転条件下で、運転評価値を導出する。

更に、本実施形態において、運転評価値算出部５Ａｅは、対象時間帯が逆潮流可能時間帯ではないとき、熱電併給装置１を対象時間帯に運転することで発生した電力を電力消費装置９で消費する分の電力を有効消費電力とし、及び、熱電併給装置１を対象時間帯に運転することで発生した熱を熱消費装置３で消費する分の熱量及び熱電併給装置１を対象時間帯に運転することで発生した余剰電力を電気ヒーター装置１２で電熱変換することで発生した熱を熱消費装置３で消費する分の熱量の合計を有効消費熱量とし、対象時間帯が逆潮流可能時間帯であるとき、熱電併給装置１を対象時間帯に運転することで発生した電力を電力消費装置９で消費する分の電力及び電力系統７に逆潮流する分の余剰電力の合計を有効消費電力とし、及び、熱電併給装置１を対象時間帯に運転することで発生した熱を熱消費装置３で消費する分の熱量を有効消費熱量として、有効消費電力及び有効消費熱量を用いて運転評価値を算出する。

起動停止決定部５Ａｆは、現時点の対象時間帯での運転評価値と将来の対象時間帯での運転評価値とを比較して、現時点の対象時間帯に熱電併給装置１を運転するか又は停止するかを決定する。

評価対象期間設定部５Ａｂは、需要予測部５Ａａで導出した対象時間帯毎の予測熱需要を現時点の対象時間帯から積算し、その積算値が蓄熱装置の上限蓄熱量になる対象時間帯までを評価対象期間に含める。そして、運転評価値算出部５Ａｅは、その評価対象期間に含まれる対象時間帯毎の運転評価値を算出する。
不足熱需要算出部５Ａｃは、将来の不足熱需要を求める。

次に、図３に示した運転可否判定処理の具体例として、現在時刻である１６時に熱電併給装置１を運転するか又は停止するかを判定するときの例を説明する。図４は、運転可否判定処理を説明するフローチャートである。図５は、需要予測部５Ａａが予測した１時間毎の予測電力需要の例であり、図６は、需要予測部５Ａａが予測した１時間毎の予測熱需要（予測給湯熱需要）の例である。図７は、本発明の運転可否判定処理の具体例を示す図である。尚、本実施形態で電力の値を記載するとき、電力量についても「Ｗ」の単位を用いることがある。例えば、１時間の電力量を表す時に「７００Ｗ」と記載することがある。これは、「７００Ｗ」の瞬時電力が１時間連続するようなモデルを想定しているからである。また、本実施形態では、説明の簡略化のために、熱需要は、給湯熱需要のみが存在し、端末熱需要（暖房熱需要、風呂追焚熱需要）は存在しないものとして説明する。熱電併給装置１の運転中に熱媒供給運転が行われる場合には、熱電併給装置１の排熱のうちから熱媒供給運転にて消費された熱量を減算して、その残部分が、貯湯タンク２の貯湯に用いられるものとして演算する。
図７に示す例では、逆潮流可能時間帯設定部５Ａｄによって全ての時間帯が逆潮流可能時間帯であると設定されている。

〔処理Ａ〕
図４の工程＃１０において需要予測部５Ａａは、現在時刻（１６時）から４８時間先までの電力需要と給湯熱需要を予測する（図７の「Ａ」。以下、同様）。記憶装置３４に記憶している過去の電力需要データ及び過去の熱需要データに基づいて、将来の１時間毎の予測電力需要及び予測熱需要を導出する。需要予測部５Ａａが予測した予測電力需要及び予測熱需要の情報は、評価対象期間設定部５Ａｂ及び不足熱需要算出部５Ａｃ及び運転評価値算出部５Ａｅに伝達される。尚、この例では、給湯熱需要を熱需要として記載する。

〔処理Ｂ〕
図４の工程＃１１において評価対象期間設定部５Ａｂは、需要予測部５Ａａで導出した１時間毎（対象時間帯毎）の予測熱需要を現時点の対象時間帯から積算し、その積算値が蓄熱装置の上限蓄熱量（貯湯タンク２の上限貯湯量）になる対象時間帯までを評価対象期間に含める。図７に示す例では、貯湯タンク２の上限蓄熱量が５２２０ｋｃａｌであり、１９時台に予測熱需要の積算値が上限蓄熱量になるので、評価対象期間は現在時刻（１６時台）から１９時台の間になる。
そして、後述する説明において、１７時台〜１９時台の運転評価値が予測運転評価値に該当し、１６時台の運転評価値が現在運転評価値に該当する。

〔処理Ｃ〕
図４の工程＃１２において不足熱需要算出部５Ａｃは、下記の演算を繰返して、４８時間先までの不足熱需要を求める。尚、図７には、図面の簡略化のため、全ての不足熱需要は記載していない。
「１６時台末の貯湯量（現在貯湯量）≧１７時台の給湯熱需要」ならば、「１７時台の不足熱需要＝０」とし、「１６時台末の貯湯量（現在貯湯量）＜１７時台の給湯熱需要」ならば、「１７時台の不足熱需要＝１７時台の給湯熱需要−１６時台末の貯湯量」として、「１７時台末の貯湯量＝（１６時台末の貯湯量−１７時台の給湯熱需要＋１７時台の不足熱需要）×（１−放熱ロス）」とする。
図７に示す例では、貯湯タンク２の現在貯湯量（現在蓄熱量）は１０００ｋｃａｌであり、貯湯タンク２で貯えられている湯水の１時間当たりの放熱ロス（放熱率）は１％である。「１６時台末の貯湯量（１０００ｋｃａｌ）≧１７時台の給湯熱需要（０ｋｃａｌ）」より、「１７時台の不足熱需要＝０ｋｃａｌ」となり、１７時台末の貯湯量は、「（１０００−０＋０）×（１−０．０１）＝９９０ｋｃａｌ」になる。「１７時台末の貯湯量（９９０ｋｃａｌ）≧１８時台の給湯熱需要（５６７ｋｃａｌ）」より、「１８時台の不足熱需要＝０ｋｃａｌ」となり、１８時台末の貯湯量は、「（９９０−５６７＋０）×（１−０．０１）＝４１９ｋｃａｌ」になる。「１８時台末の貯湯量（４１９ｋｃａｌ）＜１９時台の給湯熱需要（４９５８ｋｃａｌ）」より、「１９時台の不足熱需要＝４９５８−４１９＝４５３９ｋｃａｌ」となり、１９時台末の貯湯量は、「（４１９−４９５８＋４５３９）×（１−０．０１）＝０ｋｃａｌ」になる。

〔処理Ｄ〕
図４の工程＃１３において運転評価値算出部５Ａｅは、将来の各対象時間帯（１７時台、１８時台、１９時台）で発電した時の、有効消費電力と有効消費熱量（合計タンク給湯）とを用いて省エネ率（運転評価値）を求める。ここで、熱電併給装置１は最小発電電力と最大発電電力との間の、予測電力需要（有効消費電力）に見合った所定の発電電力を発電するように動作する。但し、予測電力需要が最大発電電力よりも大きいとき、熱電併給装置１は最大発電電力を発電するように動作し、不足電力は電力系統７からの受電電力で賄う。予測電力需要が最小発電電力よりも小さいとき、逆潮流可能時間帯でなければ熱電併給装置１は最小発電電力を発電するように動作し、余剰電力は電気ヒーター装置１２で消費して熱に変換し、並びに、逆潮流可能時間帯であれば熱電併給装置１は最小発電電力を発電するように動作し、余剰電力は電力系統７へ逆潮流させるように動作する。

〔処理Ｄ１〕〔１７時台の運転評価値〕
〔処理Ｄ１ａ〕
１７時台の予測電力需要（有効消費電力）は７０８Ｗである。この値は、最小発電電力（７００Ｗ）以上、最大発電電力（１０００Ｗ）以下の範囲内にあるので、熱電併給装置１は７０８Ｗを発電するように動作すると仮定する。この運転により、１７時台末の時点では２１１０ｋｃａｌの熱量が発生する。尚、本実施形態において、熱電併給装置１の発電効率は２０％であり、熱電併給装置１の排熱効率は７０％であるとしている。また、電気ヒーター装置１２の電熱変換効率は１００％としている。

次に、１７時台に発生した熱量のうち、その後の対象時間帯（１８時台〜）に利用される熱量（タンク給湯）を、１７時台に発生した熱量の残り（残熱量）が０になるまで導出する。
例えば、１８時台のタンク給湯は、１７時台末の残熱量及び１８時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１７時台末の残熱量、１８時台の不足熱需要）」）になる。１８時台の不足熱需要は０ｋｃａｌなので、１７時台に発生した熱量は１８時台に利用されず、１８時台のタンク給湯は０ｋｃａｌになる。その結果、１８時台末の残熱量は、「（１７時台末の残熱量−１８時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「２０８９ｋｃａｌ」になる。
更に、１９時台のタンク給湯を、１８時台末の残熱量及び１９時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１８時台末の残熱量、１９時台の不足熱需要）」）で導出する。１８時台末の残熱量は２０８９ｋｃａｌであり、１９時台の不足熱需要は４５３９ｋｃａｌなので、１８時台末の残熱量は全て１９時台に利用されるため、１９時台のタンク給湯は２０８９ｋｃａｌになる。その結果、１９時台末の残熱量は、「（１８時台末の残熱量−１９時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「０ｋｃａｌ」になる。

〔処理Ｄ１ｂ〕
１７時台に熱電併給装置１を運転することの省エネ率（運転評価値）を導出する。本実施形態では、運転評価値算出部５Ａｅが、熱電併給装置１を運転するときの消費一次エネルギー量に基づいて運転評価値を算出する例を説明する。
「省エネ率＝従来消費一次エネルギー量／熱電併給装置１の消費ガス量のエネルギー換算値」という式で導出できる。ここで、電力及び熱を賄うために熱電併給装置１を運転しなかった場合の従来消費一次エネルギー量は、「従来消費一次エネルギー量＝有効消費電力／系統効率＋合計タンク給湯／ボイラ効率」で導出できる。つまり、電力を電力系統７からの受電電力で賄い、熱を所定のボイラ装置で賄うことを想定している。尚、系統効率は０．３７であり、ボイラ効率は０．７５であるとしている。
この例では、有効消費電力が７０８Ｗで、１７時台に熱電併給装置１を運転することで発生した熱の内の２０８９ｋｃａｌが有効に消費されたので、合計タンク給湯（有効消費熱量）＝２０８９ｋｃａｌとなり、従来消費一次エネルギー量は５１５２Ｗとなる。また、１７時台に７０８Ｗを熱電併給装置１で出力するのに消費するガス量のエネルギー換算値（図７では「ＣＧガス」と記載。以下、同様。）は３５４０Ｗとなる。従って、運転評価値としての省エネ率は１４６％となる。また、熱電併給装置１を運転することによる消費一次エネルギー量の削減幅は、１６１２Ｗ（＝５１５２Ｗ−３５４０Ｗ）となり、この削減幅の値を運転評価値として用いることもできる。

このように、運転評価値である省エネ率を導出する「従来消費一次エネルギー量／熱電併給装置１の消費ガス量のエネルギー換算値」という式において、「熱電併給装置１の消費ガス量のエネルギー換算値」は、１７時台の対象時間帯に熱電併給装置１を運転するのに要する指標値（ここでは、消費ガス量のエネルギー換算値）である。また、「従来消費一次エネルギー量」は、その１７時台の対象時間帯に熱電併給装置１を運転することで発生した電力のうちの有効消費電力及び発生した熱のうちの有効消費熱量を、熱電併給装置１を運転せずに賄う場合に要する指標値（消費一次エネルギー量）である。

〔処理Ｄ２〕〔１８時台の運転評価値〕
〔処理Ｄ２ａ〕
１８時台の予測電力需要（有効消費電力）は８８７Ｗである。この値は、最小発電電力（７００Ｗ）以上、最大発電電力（１０００Ｗ）以下の範囲内にあるので、熱電併給装置１は８８７Ｗを発電するように動作すると仮定する。この運転により、１８時台末の時点では２６４４ｋｃａｌの熱量が発生する。
次に、１８時台に発生した熱量のうち、その後の対象時間帯（１９時台〜）に利用される熱量（タンク給湯）を、１８時台に発生した熱量の残り（残熱量）が０になるまで導出する。
例えば、１９時台のタンク給湯を、１８時台末の残熱量及び１９時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１８時台末の残熱量、１９時台の不足熱需要）」）で導出する。１８時台末の残熱量は２６４４ｋｃａｌであり、１９時台の不足熱需要は４５３９ｋｃａｌなので、１８時台末の残熱量は全て１９時台に利用されるため、１９時台のタンク給湯は２６４４ｋｃａｌになる。その結果、１９時台末の残熱量は、「（１８時台末の残熱量−１９時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「０ｋｃａｌ」になる。

〔処理Ｄ２ｂ〕
１８時台に熱電併給装置１を運転することの省エネ率（運転評価値）を導出する。
この場合、有効消費電力が８８７Ｗで、１８時台に熱電併給装置１を運転することで発生した熱の内の２６４４ｋｃａｌが有効に消費されたので、合計タンク給湯（有効消費熱量）＝２６４４ｋｃａｌとなり、従来消費一次エネルギー量は６４９８Ｗとなる。また、１８時台に８８７Ｗを熱電併給装置１で出力するのに消費するガス量のエネルギー換算値は４４３７Ｗとなる。従って、運転評価値としての省エネ率は１４６％となる。また、熱電併給装置１を運転することによる消費一次エネルギー量の削減幅は、２０６１Ｗ（＝６４９８Ｗ−４４３７Ｗ）となる。

〔処理Ｄ３〕〔１９時台の運転評価値〕
〔処理Ｄ３ａ〕
１９時台の予測電力需要（有効消費電力）は８３２Ｗである。この値は、最小発電電力（７００Ｗ）以上、最大発電電力（１０００Ｗ）以下の範囲内にあるので、熱電併給装置１は８３２Ｗを発電するように動作すると仮定する。この運転により、１９時台末の時点では２４７８ｋｃａｌの熱量が発生する。
次に、１９時台に発生した熱量のうち、その後の対象時間帯（２０時台〜）に利用される熱量（タンク給湯）を、１９時台に発生した熱量の残り（残熱量）が０になるまで導出する。
例えば、２０時台のタンク給湯は、１９時台末の残熱量及び２０時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１９時台末の残熱量、２０時台の不足熱需要）」）になる。１９時台末の残熱量は２４７８ｋｃａｌであり、２０時台の不足熱需要は１３４３ｋｃａｌなので、２０時台のタンク給湯は１３４３ｋｃａｌになる。その結果、２０時台末の残熱量は、「（１９時台末の残熱量−２０時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「１１２４ｋｃａｌ」になる。
更に、２１時台のタンク給湯を、２０時台末の残熱量及び２１時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（２０時台末の残熱量、２１時台の不足熱需要）」）で導出する。２０時台末の残熱量は１１２４ｋｃａｌであり、２１時台の不足熱需要は２９７ｋｃａｌなので、２１時台のタンク給湯は２９７ｋｃａｌになる。その結果、２１時台末の残熱量は、「（２０時台末の残熱量−２１時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「８１８ｋｃａｌ」になる。
また更に、２２時台のタンク給湯を、２１時台末の残熱量及び２２時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（２１時台末の残熱量、２２時台の不足熱需要）」）で導出する。２１時台末の残熱量は８１８ｋｃａｌであり、２２時台の不足熱需要は１８８３ｋｃａｌなので、２１時台末の残熱量は全て２２時台に利用されるため、２２時台のタンク給湯は８１８ｋｃａｌになる。その結果、２２時台末の残熱量は、「（２１時台末の残熱量−２２時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「０ｋｃａｌ」になる。

〔処理Ｄ３ｂ〕
１９時台に熱電併給装置１を運転することの省エネ率（運転評価値）を導出する。
この場合、有効消費電力が８３２Ｗで、１９時台に熱電併給装置１を運転することで発生した熱の内の２４５８ｋｃａｌ（＝１３４３ｋｃａｌ＋２９７ｋｃａｌ＋８１８ｋｃａｌ）が有効に消費されたので、合計タンク給湯（有効消費熱量）＝２４５８ｋｃａｌとなり、従来消費一次エネルギー量は６０５９Ｗとなる。また、１９時台に８３２Ｗを熱電併給装置１で出力するのに消費するガス量のエネルギー換算値は４１５８Ｗとなる。従って、運転評価値としての省エネ率は１４６％となる。また、熱電併給装置１を運転することによる消費一次エネルギー量の削減幅は、１９０１Ｗ（＝６０５９Ｗ−４１５８Ｗ）となる。

上記処理Ｄ１〜処理Ｄ３に記載したように、将来の各対象時間帯（１７時台、１８時台、１９時台）で発電した時の省エネ率（運転評価値）を求めた。また、熱電併給装置１を運転することによる消費一次エネルギー量の削減幅も運転評価値の一つとして求めた。その結果、省エネ率は何れも１４６％で同じであるが、消費一次エネルギー量の削減幅は１８時台に発電を行った場合が最も良い結果を示した。従って、１７時台〜１９時台であれば、１８時台に熱電併給装置１を発電することが最も好ましいと判定できる。

〔処理Ｅ〕
次に、図４の工程＃１２に戻って、不足熱需要算出部５Ａｃは、運転評価値が最も良い対象時間帯である１８時台に熱電併給装置１を運転したという前提で、上記処理Ｃと同様に、４８時間先までの不足熱需要を求める。
図７に示す例では、１８時台の不足熱需要は上記処理Ｃによる結果と同様である。「１８時台末の貯湯量（２６４４ｋｃａ）＜上記処理Ｃの１９時台の不足熱需要（４５３９ｋｃａｌ）」より、「１９時台の不足熱需要＝１８９５ｋｃａｌ（＝４５３９−２６４４）」となり、１９時台末の貯湯量は、「（２６４４−４５３９＋１８９５）×（１−０．０１）＝０ｋｃａｌ」になる。また、２０時台以降の不足熱需要は上記処理Ｃによる結果と同様である。

〔処理Ｆ〕
運転評価値算出部５Ａｅは、図４の工程＃１３において、運転するという前提の１８時台を除いて、将来の各対象時間帯（１７時台、１９時台）で発電した時の、有効消費電力と有効消費熱量（タンク給湯量）とから、省エネ率（運転評価値）を求める。ここでの演算は上記処理Ｄと同様である。

〔処理Ｆ１〕〔１７時台の運転評価値〕
〔処理Ｆ１ａ〕
１７時台の予測電力需要（有効消費電力）は７０８Ｗである。この値は、最小発電電力（７００Ｗ）以上、最大発電電力（１０００Ｗ）以下の範囲内にあるので、熱電併給装置１は７０８Ｗを発電するように動作すると仮定する。この運転により、１７時台末の時点では２１１０ｋｃａｌの熱量が発生する。
次に、１７時台に発生した熱量のうち、その後の対象時間帯（１８時台〜）に利用される熱量（タンク給湯）を、１７時台に発生した熱量の残り（残熱量）が０になるまで導出する。
例えば、１８時台のタンク給湯は、１７時台末の残熱量及び１８時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１７時台末の残熱量、１８時台の不足熱需要）」）になる。１８時台の不足熱需要は０ｋｃａｌなので、１７時台に発生した熱量は１８時台に利用されず、１８時台のタンク給湯は０ｋｃａｌになる。その結果、１８時台末の残熱量は、「（１７時台末の残熱量−１８時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「２０８９ｋｃａｌ」になる。
更に、１９時台のタンク給湯を、１８時台末の残熱量及び１９時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１８時台末の残熱量、１９時台の不足熱需要）」）で導出する。１８時台末の残熱量は２０８９ｋｃａｌであり、１９時台の不足熱需要は１８９５ｋｃａｌなので、１９時台のタンク給湯は１８９５ｋｃａｌになる。その結果、１９時台末の残熱量は、「（１８時台末の残熱量−１９時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「１９２ｋｃａｌ」になる。
また更に、２０時台のタンク給湯を、１９時台末の残熱量及び２０時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１９時台末の残熱量、２０時台の不足熱需要）」）で導出する。１９時台末の残熱量は１９２ｋｃａｌであり、２０時台の不足熱需要は１３４３ｋｃａｌなので、１９時台末の残熱量は全て２０時台に利用されるため、２０時台のタンク給湯は１９２ｋｃａｌになる。その結果、２０時台末の残熱量は、「（１９時台末の残熱量−２０時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「０ｋｃａｌ」になる。

〔処理Ｆ１ｂ〕
１７時台に熱電併給装置１を運転することの省エネ率（運転評価値）を導出する。
この場合、有効消費電力が７０８Ｗで、１７時台に熱電併給装置１を運転することで発生した熱の内の２０８７ｋｃａｌ（＝１８９５ｋｃａｌ＋１９２ｋｃａｌ）が有効に消費されたので、合計タンク給湯（有効消費熱量）＝２０８７ｋｃａｌとなり、従来消費一次エネルギー量は５１４９Ｗとなる。１７時台に７０８Ｗを熱電併給装置１で出力するのに消費するガス量のエネルギー換算値は３５４０Ｗとなる。従って、運転評価値としての省エネ率は１４５％となる。また、熱電併給装置１を運転することによる消費一次エネルギー量の削減幅は、１６０９Ｗ（＝５１４９Ｗ−３５４０Ｗ）となる。

〔処理Ｆ２〕〔１９時台の運転評価値〕
〔処理Ｆ２ａ〕
１９時台の予測電力需要（有効消費電力）は８３２Ｗである。この値は、最小発電電力（７００Ｗ）以上、最大発電電力（１０００Ｗ）以下の範囲内にあるので、熱電併給装置１は８３２Ｗを発電するように動作すると仮定する。この運転により、１９時台末の時点では２４７８ｋｃａｌの熱量が発生する。
次に、１９時台に発生した熱量のうち、その後の対象時間帯（２０時台〜）に利用される熱量（タンク給湯）を、１９時台に発生した熱量の残り（残熱量）が０になるまで導出する。
例えば、２０時台のタンク給湯は、１９時台末の残熱量及び２０時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１９時台末の残熱量、２０時台の不足熱需要）」）になる。１９時台末の残熱量は２４７８ｋｃａｌであり、２０時台の不足熱需要は１３４３ｋｃａｌなので、２０時台のタンク給湯は１３４３ｋｃａｌになる。その結果、２０時台末の残熱量は、「（１９時台末の残熱量−２０時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「１１２４ｋｃａｌ」になる。
更に、２１時台のタンク給湯を、２０時台末の残熱量及び２１時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（２０時台末の残熱量、２１時台の不足熱需要）」）で導出する。２０時台末の残熱量は１１２４ｋｃａｌであり、２１時台の不足熱需要は２９７ｋｃａｌなので、２１時台のタンク給湯は２９７ｋｃａｌになる。その結果、２１時台末の残熱量は、「（２０時台末の残熱量−２１時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「８１８ｋｃａｌ」になる。
また更に、２２時台のタンク給湯を、２１時台末の残熱量及び２２時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（２１時台末の残熱量、２２時台の不足熱需要）」）で導出する。２１時台末の残熱量は８１８ｋｃａｌであり、２２時台の不足熱需要は１８８３ｋｃａｌなので、２１時台末の残熱量は全て２２時台に利用されるため、２２時台のタンク給湯は８１８ｋｃａｌになる。その結果、２２時台末の残熱量は、「（２１時台末の残熱量−２２時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「０ｋｃａｌ」になる。

〔処理Ｆ２ｂ〕
１９時台に熱電併給装置１を運転することの省エネ率（運転評価値）を導出する。
この場合、有効消費電力が８３２Ｗで、１９時台に熱電併給装置１を運転することで発生した熱の内の２４５８ｋｃａｌ（＝１３４３ｋｃａｌ＋２９７ｋｃａｌ＋８１８ｋｃａｌ）が有効に消費されたので、合計タンク給湯（有効消費熱量）＝２４５８ｋｃａｌとなり、従来消費一次エネルギー量は６０５９Ｗとなる。１９時台に８３２Ｗを熱電併給装置１で出力するのに消費するガス量のエネルギー換算値は４１５８Ｗとなる。従って、運転評価値としての省エネ率は１４６％となる。また、熱電併給装置１を運転することによる消費一次エネルギー量の削減幅は、１９０１Ｗ（＝６０５９Ｗ−４１５８Ｗ）となる。

上記処理Ｆ１，処理Ｆ２に記載したように、将来の各対象時間帯（１７時台、１９時台）で発電した時の省エネ率（運転評価値）を求めた。また、熱電併給装置１を運転することによる消費一次エネルギー量の削減幅も求めた。その結果、１９時台に運転する方が省エネ率は良いという結果を示した。従って、１７時台又は１９時台であれば、１９時台に熱電併給装置１を発電することが最も好ましいと判定できる。

〔処理Ｇ〕
次に、図４の工程＃１２に戻って、不足熱需要算出部５Ａｃは、運転評価値が最も良い対象時間帯である１９時台に熱電併給装置１を運転したという前提で、上記処理Ｃ，処理Ｅと同様に、４８時間先までの不足熱需要を求める。
図７に示す例では、１８時台から１９時台までの不足熱需要は上記処理Ｅによる結果と同様である。「１９時台末の貯湯量（２４７８ｋｃａｌ）≧上記処理Ｅの２０時台の不足熱需要（１３４３ｋｃａｌ）」より、「２０時台の不足熱需要＝０ｋｃａｌ」となり、２０時台末の貯湯量は、「（２４７８−１３４３＋０）×（１−０．０１）＝１１２４ｋｃａｌ」になる。「２０時台末の貯湯量（１１２４ｋｃａｌ）≧上記処理Ｅの２１時台の不足熱需要（２９７ｋｃａｌ）」より、「２１時台の不足熱需要＝０ｋｃａｌ」となり、２１時台末の貯湯量は、「（１１２４−２９７＋０）×（１−０．０１）＝８１８ｋｃａｌ」になる。「２１時台末の貯湯量（８１８ｋｃａｌ）＜上記処理Ｅの２２時台の不足熱需要（１８８３ｋｃａｌ）」より、「２２時台の不足熱需要＝１８８３−８１８＝１０６５ｋｃａｌ」となり、２２時台末の貯湯量は、「（８１８−１８８３＋１０６５）×（１−０．０１）＝０ｋｃａｌ」になる。また、２３時台以降の不足熱需要は上記処理Ｅによる結果と同様である。

〔処理Ｈ〕
運転評価値算出部５Ａｅは、図４の工程＃１３において、運転するという前提の１８時台，１９時台を除いて、将来の対象時間帯（１７時台）で発電した時の、有効消費電力と有効消費熱量（タンク給湯量）とから、省エネ率（運転評価値）を求める。

〔処理Ｈ１〕〔１７時台の運転評価値〕
〔処理Ｈ１ａ〕
１７時台の予測電力需要（有効消費電力）は７０８Ｗである。この値は、最小発電電力（７００Ｗ）以上、最大発電電力（１０００Ｗ）以下の範囲内にあるので、熱電併給装置１は７０８Ｗを発電するように動作すると仮定する。この運転により、１７時台末の時点では２１１０ｋｃａｌの熱量が発生する。
次に、１７時台に発生した熱量のうち、その後の対象時間帯（１８時台〜）に利用される熱量（タンク給湯）を、１７時台に発生した熱量の残り（残熱量）が０になるまで導出する。
例えば、１８時台のタンク給湯は、１７時台末の残熱量及び１８時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１７時台末の残熱量、１８時台の不足熱需要）」）になる。１８時台の不足熱需要は０ｋｃａｌなので、１７時台に発生した熱量は１８時台に利用されず、１８時台のタンク給湯は０ｋｃａｌになる。その結果、１８時台末の残熱量は、「（１７時台末の残熱量−１８時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「２０８９ｋｃａｌ」になる。
更に、１９時台のタンク給湯を、１８時台末の残熱量及び１９時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１８時台末の残熱量、１９時台の不足熱需要）」）で導出する。１８時台末の残熱量は２０８９ｋｃａｌであり、１９時台の不足熱需要は１８９５ｋｃａｌなので、１９時台のタンク給湯は１８９５ｋｃａｌになる。その結果、１９時台末の残熱量は、「（１８時台末の残熱量−１９時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「１９２ｋｃａｌ」になる。
また更に、２０時台のタンク給湯を、１９時台末の残熱量及び２０時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１９時台末の残熱量、２０時台の不足熱需要）」）で導出する。１９時台末の残熱量は１９２ｋｃａｌであり、２０時台の不足熱需要は０ｋｃａｌなので、２０時台末の残熱量は、「（１９時台末の残熱量−２０時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「１９０ｋｃａｌ」になる。
また更に、２１時台のタンク給湯を、２０時台末の残熱量及び２１時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（２０時台末の残熱量、２１時台の不足熱需要）」）で導出する。２０時台末の残熱量は１９０ｋｃａｌであり、２１時台の不足熱需要は０ｋｃａｌなので、２１時台末の残熱量は、「（２０時台末の残熱量−２１時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「１８８ｋｃａｌ」になる。
また更に、２２時台のタンク給湯を、２１時台末の残熱量及び２２時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（２１時台末の残熱量、２２時台の不足熱需要）」）で導出する。２１時台末の残熱量は１８８ｋｃａｌであり、２２時台の不足熱需要は１０６５ｋｃａｌなので、２１時台末の残熱量はすべて２２時台に利用されるため、２２時台のタンク給湯は１８８ｋｃａｌになり、２２時台末の残熱量は「０ｋｃａｌ」になる。

〔処理Ｈ１ｂ〕
１７時台に熱電併給装置１を運転することの省エネ率（運転評価値）を導出する。
この場合、有効消費電力が７０８Ｗで、１７時台に熱電併給装置１を運転することで発生した熱の内の２０８３ｋｃａｌ（＝１８９５ｋｃａｌ＋１８８ｋｃａｌｋｃａｌ）が有効に消費されたので、合計タンク給湯（有効消費熱量）＝２０８３ｋｃａｌとなり、従来消費一次エネルギー量は５１４３Ｗとなる。１７時台に７０８Ｗを熱電併給装置１で出力するのに消費するガス量のエネルギー換算値は３５４０Ｗとなる。従って、運転評価値としての省エネ率は１４５％となる。また、熱電併給装置１を運転することによる消費一次エネルギー量の削減幅は、１６０３Ｗ（＝５１４３Ｗ−３５４０Ｗ）となる。

〔処理Ｉ〕〔１６時台の運転評価値〕
次に、現在時刻（１６時）に発電した時の、有効消費電力と有効消費熱量（タンク給湯量）とから、省エネ率（運転評価値）を求める。本実施形態では、逆潮流可能時間帯設定部５Ａｄによって１６時台は逆潮流可能時間帯であると設定されている。従って、運転評価値算出部５Ａｅは、１６時台の対象時間帯は逆潮流可能時間帯であるので、熱電併給装置１を１６時台に運転することで発生した電力を電力消費装置９で消費する分の電力及び電力系統７に逆潮流する分の余剰電力の合計を有効消費電力とし、及び、熱電併給装置１を１６時台に運転することで発生した熱を熱消費装置３で消費する分の熱量を有効消費熱量として、有効消費電力及び有効消費熱量を用いて運転評価値を算出する。

〔処理Ｉａ〕
１６時台の予測電力需要は４２７Ｗである。但し、予測電力需要（４２７Ｗ）が最小発電電力（７００Ｗ）よりも小さく、且つ、１６時台は逆潮流可能時間帯であるので、熱電併給装置１は最小発電電力（７００Ｗ）を発電するように動作し、余剰電力（２７３Ｗ）は電力系統７へ逆潮流させるように動作する。この運転により、１６時台末の時点では２０８６ｋｃａｌの熱量が発生する。つまり、図７に示すように、１６時台の対象時間帯が逆潮流可能時間帯であるので、熱電併給装置１を対象時間帯に運転することで発生した電力を電力消費装置９で消費する分の電力及び電力系統７に逆潮流する分の余剰電力の合計（７００Ｗ）が有効消費電力となる。加えて、熱電併給装置１を１６時台の対象時間帯に運転することで発生した熱を熱消費装置３で消費する分の熱量が有効消費熱量となる。

次に、１６時台に発生した熱量のうち、その後の対象時間帯（１７時台〜）に利用される熱量（タンク給湯）を、１６時台に発生した熱量の残り（残熱量）が０になるまで導出する。
例えば、１７時台のタンク給湯は、１６時台末の残熱量及び１７時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１６時台末の残熱量、１７時台の不足熱需要）」）になる。１７時台の不足熱需要は０ｋｃａｌなので、１６時台に発生した熱量は１７時台に利用されず、１７時台のタンク給湯は０ｋｃａｌになる。その結果、１７時台末の残熱量は、「（１６時台末の残熱量−１７時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「２０６５ｋｃａｌ」になる。
更に、１８時台の不足熱需要は０ｋｃａｌなので、１８時台のタンク給湯は０ｋｃａｌになる。その結果、１８時台末の残熱量は、「（１７時台末の残熱量−１８時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「２０４４ｋｃａｌ」になる。
また更に、１９時台のタンク給湯を、１８時台末の残熱量及び１９時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１８時台末の残熱量、１９時台の不足熱需要）」）で導出する。１８時台末の残熱量は２０４４ｋｃａｌであり、１９時台の不足熱需要は４５３９ｋｃａｌなので、１８時台末の残熱量は全て１９時台に利用されるため、１９時台のタンク給湯は２０４４ｋｃａｌになる。その結果、１９時台末の残熱量は、「（１８時台末の残熱量−１９時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「０ｋｃａｌ」になる。

〔処理Ｉｂ〕
１６時台に熱電併給装置１を運転することの省エネ率（運転評価値）を導出する。
この場合、有効消費電力が７００Ｗで、１６時台に熱電併給装置１を運転することで発生した熱の内の２０４４ｋｃａｌが有効に消費されたので、合計タンク給湯（有効消費熱量）＝２０４４ｋｃａｌとなり、従来消費一次エネルギー量は５０６２Ｗとなる。１６時台に７００Ｗを熱電併給装置１で出力するのに消費するガス量のエネルギー換算値は３５００Ｗとなる。従って、運転評価値としての省エネ率は１４５％となる。また、熱電併給装置１を運転することによる消費一次エネルギー量の削減幅は、１５６２Ｗ（＝５０６２Ｗ−３５００Ｗ）となる。

図４の工程＃１４〜工程＃１８において起動停止決定部５Ａｆは、現時点の対象時間帯での運転評価値と将来の対象時間帯での運転評価値とを比較して、現時点の対象時間帯に熱電併給装置１を運転するか又は停止するかを決定する。
具体的には、工程＃１４において起動停止決定部５ｆは、熱電併給装置１が運転中であるか否かを判定し、停止中であれば工程＃１５に移行し、運転中であれば工程＃１７に移行する。

工程＃１４において熱電併給装置１が停止中であると判定されたとき、工程＃１５において起動停止決定部５Ａｆは、現時点の対象時間帯での運転評価値が、将来の対象時間帯での運転評価値と同じ又はそれよりも良いか否かを判定する。運転評価値が大きいほど「良い」と判定されるのであれば、図４の工程＃１５に示すように「現時点の運転評価値≧将来の運転評価値？」という判定が行われるが、運転評価値の種類によっては、運転評価値が小さいほど「良い」と判定される場合もあり得る。そして、起動停止決定部５Ａｆは、現時点の対象時間帯での運転評価値が、将来の対象時間帯での運転評価値と同じ又はそれよりも良いときは、工程＃１６において現時点の対象時間帯に熱電併給装置１を運転すると決定する。従って、停止中である熱電併給装置１が起動される。これに対して、起動停止決定部５Ａｆは、工程＃１５において現時点の対象時間帯での運転評価値が将来の対象時間帯での運転評価値よりも悪いと判定したときは、熱電併給装置１を停止中のままにする。そして、運転可否判定処理が終了する。

工程＃１４において熱電併給装置１が運転中であると判定されたとき、工程＃１７において起動停止決定部５Ａｆは、現時点の対象時間帯での運転評価値が、将来の対象時間帯での運転評価値よりも所定値差を超えて悪いか否かを判定する。本例では、運転評価値が大きいほど「良い」（即ち、小さいほど「悪い」）と判定されるので、図４の工程＃１７に示すように「現時点の運転評価値＜将来の運転評価値−所定値？」という判定が行われる。そして、起動停止決定部５Ａｆは、現時点の対象時間帯での運転評価値が、将来の対象時間帯での運転評価値よりも所定値差を超えて悪いときは、工程＃１８において現時点の対象時間帯に熱電併給装置１を停止すると決定する。従って、運転中である熱電併給装置１が停止される。これに対して、起動停止決定部５Ａｆは、工程＃１７において現時点の対象時間帯での運転評価値が将来の対象時間帯での運転評価値よりも所定値差を超えて悪くはないと判定したときは、熱電併給装置１を運転中のままにする。そして、運転可否判定処理が終了する。

図７に示した本発明の運転可否判定処理の例では、上記処理Ｉで導出した現在の運転評価値（省エネ率：１４５％）は、将来の運転評価値の最小値（１７時台の省エネ率１４５％）以上であるので、起動停止決定部５Ａｆは、工程＃１４において熱電併給装置１が停止中であると判定された場合、工程＃１５において「Ｙｅｓ」の判定を下し、工程＃１６において１６時台に熱電併給装置１を運転するという決定を下す。

図８に示した運転可否判定処理の別の具体例では、逆潮流可能時間帯設定部５Ａｄによって全ての時間帯が逆潮流可能時間帯ではないと設定されている。そして、この別の具体例において、運転評価値算出部５Ａｅは、１６時台の対象時間帯は逆潮流可能時間帯ではないので、熱電併給装置１を対象時間帯に運転することで発生した電力を電力消費装置９で消費する分の電力を有効消費電力とし、及び、熱電併給装置１を対象時間帯に運転することで発生した熱を熱消費装置３で消費する分の熱量及び熱電併給装置１を対象時間帯に運転することで発生した余剰電力を電気ヒーター装置１２で電熱変換することで発生した熱を熱消費装置３で消費する分の熱量の合計を有効消費熱量として、有効消費電力及び有効消費熱量を用いて運転評価値を算出する。その結果、以下の〔処理Ｉ’〕で説明するように、逆潮流を行うか否かが異なるのに伴って、図７の上記処理Ｉで説明した１６時台の対象時間帯の運転評価値と、図８に示す１６時台の対象時間帯の運転評価値とが異なっている。尚、他の対象時間帯の運転評価値は同じであるので詳細な説明は省略している。

〔処理Ｉ’〕
図８に示した例では、１６時台の予測電力需要（４２７Ｗ）が最小発電電力（７００Ｗ）よりも小さいので、熱電併給装置１は最小発電電力（７００Ｗ）を発電するように動作し、余剰電力（２７３Ｗ）は電気ヒーター装置１２で電熱変換して貯湯タンク２に蓄熱させるように動作する。この運転により、１６時台末の時点では２３１９ｋｃａｌの熱量が発生する。つまり、図８に示した例では、１６時台の対象時間帯には逆潮流できないので、熱電併給装置１を対象時間帯に運転することで発生した電力を電力消費装置９で消費する分の電力（４２７Ｗ）のみが有効消費電力となる。

次に、１６時台に発生した熱量のうち、その後の対象時間帯（１７時台〜）に利用される熱量（タンク給湯）を、１６時台に発生した熱量の残り（残熱量）が０になるまで導出する。
例えば、１７時台のタンク給湯は、１６時台末の残熱量及び１７時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１６時台末の残熱量、１７時台の不足熱需要）」）になる。１７時台の不足熱需要は０ｋｃａｌなので、１６時台に発生した熱量は１７時台に利用されず、１７時台のタンク給湯は０ｋｃａｌになる。その結果、１７時台末の残熱量は、「（１６時台末の残熱量−１７時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「２２９６ｋｃａｌ」になる。
更に、１８時台の不足熱需要は０ｋｃａｌなので、１８時台のタンク給湯は０ｋｃａｌになる。その結果、１８時台末の残熱量は、「（１７時台末の残熱量−１８時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「２２７３ｋｃａｌ」になる。
また更に、１９時台のタンク給湯を、１８時台末の残熱量及び１９時台の不足熱需要のうちの最小値（「ｍｉｎ（１８時台末の残熱量、１９時台の不足熱需要）」）で導出する。１８時台末の残熱量は２２７３ｋｃａｌであり、１９時台の不足熱需要は４５３９ｋｃａｌなので、１８時台末の残熱量は全て１９時台に利用されるため、１９時台のタンク給湯は２２７３ｋｃａｌになる。その結果、１９時台末の残熱量は、「（１８時台末の残熱量−１９時台のタンク給湯）×（１−放熱ロス）」という計算によって「０ｋｃａｌ」になる。

１６時台に熱電併給装置１を運転することの省エネ率（運転評価値）を導出する。
この場合、有効消費電力が４２７Ｗで、１６時台に熱電併給装置１を運転することで発生した熱の内の２２７３ｋｃａｌが有効に消費されたので、合計タンク給湯（有効消費熱量）＝２２７３ｋｃａｌとなり、従来消費一次エネルギー量は４６７６Ｗとなる。１６時台に７００Ｗを熱電併給装置１で出力するのに消費するガス量のエネルギー換算値は３５００Ｗとなる。従って、運転評価値としての省エネ率は１３４％となる。また、熱電併給装置１を運転することによる消費一次エネルギー量の削減幅は、１１７６Ｗ（＝４６７６Ｗ−３５００Ｗ）となる。
その結果、処理Ｉ’で導出した現在の運転評価値（省エネ率：１３４％）は、将来の運転評価値の最小値（１７時台の省エネ率１４５％）に対して悪いので、起動停止決定部５Ａｆは、図４の工程＃１４において熱電併給装置１が停止中であると判定された場合、工程＃１５において「Ｎｏ」の判定を下し、１６時台に熱電併給装置１を運転しないという決定を下す。

以上のように、図７に示した運転可否判定処理と、図８に示した運転可否判定処理とは、逆潮流可能時間帯が異なる結果、１６時台に熱電併給装置１が発生した電力のうちの余剰電力をどのように取り扱うのかが異なっている。その結果、１６時台の対象時間帯での運転評価値が異なることになる。そして、１６時台の対象時間帯での運転評価値が異なることで、各対象時間帯に熱電併給装置１を運転するかしないかの判定結果が異なることにもなる。このように、対象時間帯が逆潮流可能時間帯である場合とそうでない場合とで算出方法を変えて有効消費電力及び有効消費熱量を算出し、更に、そのように算出した有効消費電力及び有効消費熱量を用いて運転評価値を算出することで、運転評価値には、熱電併給装置１で発生した電力を逆潮流させる場合の影響を適切に含めることができる。

図９は、図７に示した運転可否判定処理に従って熱電併給装置１の運転・停止を行った場合の例を示す図である。図１０は、図８に示した運転可否判定処理に従って熱電併給装置１の運転・停止を行った場合の例を示す図である。
言い換えると、逆潮流可能時間帯が存在するときの図７及び図９に示す結果は、逆潮流も考慮して熱電併給装置１を運転するか又は停止するかを判定できる本発明のコージェネレーションシステムの運用例であると言える。これに対して、逆潮流可能時間帯が存在しない図８及び図１０に示す結果は、逆潮流しないことを前提とした従来型のコージェネレーションシステムの運用例であるとも言える。

具体的には、図９及び図１０では。時刻３時から翌日の時刻３時までの２４時間での、予測電力需要及び熱電併給装置１の発電電力及び電気ヒーター装置１２で電熱変換される電力の例を示す。尚、図９及び図１０では、１時間の電力量を、その１時間の平均電力として表示しているため、例えば最小発電電力である７００Ｗで３０分間発電した場合であれば、図９及び図１０では発電電力（１時間の平均値）が３５０Ｗとして表示される。

図９に示すように、図７に示した運転可否判定処理に従って熱電併給装置１の運転・停止を行った場合、時刻３時から翌日の時刻３時までの２４時間で、熱電併給装置１の発電電力は５．９ｋＷｈになり、電力系統７からの買電電力（受電電力）は６．６ｋＷｈになる。その結果、熱電併給装置１を運転しなかった場合に比べて１４ＭＪの省エネルギー効果を得ることができる。これに対して、図１０に示すように、図８に示した運転可否判定処理に従って熱電併給装置１の運転・停止を行った場合、時刻３時から翌日の時刻３時までの２４時間で、熱電併給装置１の発電電力は５．０ｋＷｈになり、電力系統７からの買電電力（受電電力）は７．１ｋＷｈになる。その結果、熱電併給装置１を運転しなかった場合に比べて１０ＭＪの省エネルギー効果しか得ることができない。このように、本発明の運転可否判定処理に従って熱電併給装置１の運転・停止を行うことで、大きな省エネルギー効果を得ることができると言える。

＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、本発明のコージェネレーションシステムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。例えば、冷却水、湯水、熱媒などの通流経路や、コージェネレーションシステムの装置構成などは適宜変更可能である。

＜２＞
上記実施形態では、予測電力需要が熱電併給装置１の最小発電電力より小さいとき、例えば、１６時台の予測電力需要（４２７Ｗ）が最小発電電力（７００Ｗ）よりも小さいとき、運転評価値算出部５Ａｅが行う処理によって、熱電併給装置１の目標発電電力がその最小発電電力（７００Ｗ）へと補正される例を説明したが、そのような補正が他の処理部によって行われてもよい。例えば、需要予測部５Ａａで予測された予測電力需要を、逆潮流可能時間帯のみ、熱電併給装置１の最小発電量以上になるように補正する需要予測補正部を運転可否判定手段５Ａの内部などに設け、その補正された予測電力需要に基づいて運転評価値算出部５Ａｅが運転評価値を算出してもよい。

＜３＞
上記実施形態では、需要予測部５Ａａが、現在時刻から４８時間先までの電力需要と給湯熱需要を予測する場合を例示したが、１２時間先や３６時間先等、その期間は種々の長さに設定することができる。
また、上記実施形態では、対象時間帯の長さが１時間である場合を例示したが、例えば、３０分などの長さに設定する等、その長さは適宜変更できる。
他にも、上記実施形態では、需要予測部５Ａａが、将来の１時間毎の予測電力需要及び予測熱需要を導出する場合を例示したが、例えば、３０分毎の電力需要と熱需要とを予測する等、電力需要と熱需要とを予測する時間間隔は適宜変更できる。

＜４＞
上記実施形態において、逆潮流可能時間帯設定部５Ａｄは、電力系統７への電力の逆潮流が許可されている時間帯をすべて逆潮流可能時間帯に設定し、電力系統７への電力の逆潮流が禁止されている時間帯を逆潮流可能時間帯に設定しないような決定を行ってもよい。

＜５＞
上記実施形態では、運転評価値が、熱電併給装置１を運転するときの消費一次エネルギー量に基づいて算出される省エネ率、削減幅等である例を説明したが、他の値を運転評価値としてもよい。例えば、運転評価値は、熱電併給装置１を運転するときの消費一次エネルギー量又はエネルギーコスト量又は排出二酸化炭素量、或いは、それらの内の何れか二つ又は三つに基づいて算出される値であってもよい。

例えば、エネルギーコスト量に基づいて運転評価値を算出する場合、運転評価値算出部５Ａｅが、熱電併給装置１を運転することの省コスト率（運転評価値）を、「省コスト率＝従来エネルギーコスト量／熱電併給装置１の消費ガス量のエネルギーコスト量」という式で導出できる。この省コスト率を導出する「従来エネルギーコスト量／熱電併給装置１の消費ガス量のエネルギーコスト量」という式において、「熱電併給装置１の消費ガス量のエネルギーコスト量」は、対象時間帯に熱電併給装置１を運転するのに要する指標値（ここでは、消費ガス量のエネルギーコスト量）である。また、「従来エネルギーコスト量」は、その対象時間帯に熱電併給装置１を運転することで発生した電力のうちの有効消費電力及び発生した熱のうちの有効消費熱量を、熱電併給装置１を運転せずに、電力系統７からの受電電力と所定のボイラ装置からの熱で賄う場合に要する指標値（エネルギーコスト量）である。

また、排出二酸化炭素量に基づいて運転評価値を算出する場合、運転評価値算出部５Ａｅが、熱電併給装置１を運転することの省排出二酸化炭素率（運転評価値）を、「省排出二酸化炭素率＝従来排出二酸化炭素量／熱電併給装置１の消費ガス量の排出二酸化炭素量換算値」という式で導出できる。この省排出二酸化炭素率を導出する「従来排出二酸化炭素量／熱電併給装置１の消費ガス量の排出二酸化炭素量換算値」という式において、「熱電併給装置１の消費ガス量の排出二酸化炭素量換算値」は、対象時間帯に熱電併給装置１を運転するのに要する指標値（ここでは、消費ガス量の排出二酸化炭素量換算値）である。また、「従来排出二酸化炭素量」は、その対象時間帯に熱電併給装置１を運転することで発生した電力のうちの有効消費電力及び発生した熱のうちの有効消費熱量を、熱電併給装置１を運転せずに、電力系統７からの受電電力と所定のボイラ装置からの熱で賄う場合に要する指標値（電力系統７での排出二酸化炭素量及び所定のボイラ装置での排出二酸化炭素量）である。

＜６＞
上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。

本発明は、逆潮流も考慮して熱電併給装置を運転するか又は停止するかを判定できるコージェネレーションシステムに利用できる。

１ 熱電併給装置
２ 貯湯タンク（蓄熱装置）
３ 熱消費装置
５ 運転制御装置
５Ａａ 需要予測部
５Ａｂ 評価対象期間設定部
５Ａｃ 不足熱需要算出部
５Ａｄ 逆潮流可能時間帯設定部
５Ａｅ 運転評価値算出部
５Ａｆ 起動停止決定部
７ 電力系統
９ 電力消費装置
１２ 電気ヒーター装置

Claims (7)

1. 電力と熱とを発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置で発生した電力を熱に変換できる電気ヒーター装置と、前記熱電併給装置で発生した熱及び前記電気ヒーター装置での電熱変換により発生した熱を蓄えることができる蓄熱装置とを備え、
   前記熱電併給装置は最小発電電力と最大発電電力との間に設定される所定の目標発電電力を出力するように動作し、
   前記熱電併給装置で発生した電力を電力消費装置で消費させることができ、及び、前記熱電併給装置で発生した熱及び前記電気ヒーター装置で発生した熱を熱消費装置で消費させることができるコージェネレーションシステムであって、
   前記電力消費装置での将来の予測電力需要及び前記熱消費装置での将来の予測熱需要を予測する需要予測部と、
   前記熱電併給装置で発生した電力を電力系統へ逆潮流させることができる逆潮流可能時間帯を設定する逆潮流可能時間帯設定部と、
   運転評価の対象とする所定の対象時間帯に前記熱電併給装置が発生する電力及び熱を用いて前記予測電力需要及び前記予測熱需要を賄うことに対する運転評価値を、前記対象時間帯が前記逆潮流可能時間帯であるか否かについての情報、及び、前記予測電力需要及び前記予測熱需要についての情報に基づいて、前記対象時間帯毎に導出する運転評価値算出部と、
   現時点の前記対象時間帯での前記運転評価値と将来の前記対象時間帯での前記運転評価値とを比較して、現時点の前記対象時間帯に前記熱電併給装置を運転するか又は停止するかを決定する起動停止決定部とを備え、
   前記運転評価値算出部は、
   前記予測電力需要が前記最大発電電力よりも大きいとき、前記熱電併給装置が前記最大発電電力を前記目標発電電力に設定して動作するという運転条件下で、並びに、
   前記予測電力需要が前記最大発電電力以下且つ前記最小発電電力以上であるとき、前記熱電併給装置が前記予測電力需要を前記目標発電電力に設定して動作するという運転条件下で、並びに、
   前記予測電力需要が前記最小発電電力よりも小さいとき、前記逆潮流可能時間帯でなければ前記熱電併給装置が前記最小発電電力を前記目標発電電力に設定して動作すると共に余剰電力を前記電気ヒーター装置で電熱変換させ、及び、前記逆潮流可能時間帯であれば前記熱電併給装置が前記最小発電電力を前記目標発電電力に設定して動作すると共に余剰電力を前記電力系統へ逆潮流させるように動作するという運転条件下で、前記運転評価値を導出するコージェネレーションシステム。
2. 前記運転評価値算出部は、
   前記対象時間帯が前記逆潮流可能時間帯ではないとき、前記熱電併給装置を前記対象時間帯に運転することで発生した電力を前記電力消費装置で消費する分の電力を有効消費電力とし、及び、前記熱電併給装置を前記対象時間帯に運転することで発生した熱を前記熱消費装置で消費する分の熱量及び前記熱電併給装置を前記対象時間帯に運転することで発生した余剰電力を前記電気ヒーター装置で電熱変換することで発生した熱を前記熱消費装置で消費する分の熱量の合計を有効消費熱量とし、
   前記対象時間帯が前記逆潮流可能時間帯であるとき、前記熱電併給装置を前記対象時間帯に運転することで発生した電力を前記電力消費装置で消費する分の電力及び前記電力系統に逆潮流する分の余剰電力の合計を有効消費電力とし、及び、前記熱電併給装置を前記対象時間帯に運転することで発生した熱を前記熱消費装置で消費する分の熱量を有効消費熱量として、
   前記有効消費電力及び前記有効消費熱量を用いて前記運転評価値を算出する請求項１に記載のコージェネレーションシステム。
3. 前記逆潮流可能時間帯設定部は、売電価格が基準価格より高い時間帯を前記逆潮流可能時間帯として設定する請求項１又は２に記載のコージェネレーションシステム。
4. 前記熱消費装置は、熱を給湯用途で消費する装置、及び、熱を暖房用途で消費する装置、及び、熱を風呂の追焚用途で消費する装置の少なくとも一つを含む請求項１〜３の何れか一項に記載のコージェネレーションシステム。
5. 前記運転評価値算出部は、前記需要予測部で導出した前記対象時間帯毎の前記予測熱需要を現時点の前記対象時間帯から積算し、その積算値が前記蓄熱装置の上限蓄熱量になる前記対象時間帯までを評価対象期間に含めて、当該評価対象期間に含まれる前記対象時間帯毎の前記運転評価値を算出する請求項１〜４の何れか一項に記載のコージェネレーションシステム。
6. 前記起動停止決定部は、
   現時点の前記対象時間帯での前記運転評価値が、将来の前記対象時間帯での前記運転評価値と同じ又はそれよりも良いときは、現時点の前記対象時間帯に前記熱電併給装置を運転すると決定し、
   現時点の前記対象時間帯での前記運転評価値が、将来の前記対象時間帯での前記運転評価値に対して所定値差を超えて悪いときは、現時点の前記対象時間帯に前記熱電併給装置を停止すると決定する請求項１〜５の何れか一項に記載のコージェネレーションシステム。
7. 前記運転評価値は、前記熱電併給装置を運転するときの消費一次エネルギー量又はエネルギーコスト量又は排出二酸化炭素量、或いは、それらの内の何れか二つ又は三つに基づいて算出される値である請求項１〜６の何れか一項に記載のコージェネレーションシステム。

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