JP3911467B2

JP3911467B2 - Energy supply system

Info

Publication number: JP3911467B2
Application number: JP2002279176A
Authority: JP
Inventors: 博之遠藤; 幸夫長谷川
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2022-09-25
Also published as: CN100451665C; JP2004116857A; CN1497258A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料消費機器、電力使用機器、および熱エネルギ使用機器を保有する顧客に燃料、電力、および熱エネルギを供給するエネルギ供給システムに関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、発電装置による電力供給とともに、発電に伴う排熱回収を行って給湯設備等で熱利用を図るコジェネレーションシステムが注目されている。
このコジェネレーションシステムは、液化石油ガス、ジメチルエーテル、灯油都市ガス、水素、ナフサ、ガソリン、軽油、重油等を原料として発電装置による発電を行い、発電に伴って生じる熱を回収して給湯設備、暖房設備に熱エネルギとして供給するものであり、発電装置としては、水素やメタノール等の燃料が燃焼する際の化学エネルギを、電気化学的に直接電気エネルギに変換する燃料電池が知られている。
【０００３】
このようなコジェネレーションシステムは、一般家庭や飲食店等の小売店等に設置され、家庭や小売店等で消費する電力、熱エネルギを供給するものであるが、システムが高価格であるため、各家庭、飲食店が独自で購入することは稀である。
また、コジェネレーションシステムの維持管理には、専門的な知識が必要であるため、各家庭や店舗等での維持管理は困難である。
このため、通常は、コジェネレーションシステムの維持管理を行うエネルギ供給販売店等が、契約した顧客等にコジェネレーションシステムを設置して、その維持管理を行っている。
【０００４】
コジェネレーションシステムの利用料金は、販売店等が検針等を行って、各システムにおける一定期間あたりの燃料使用量を取得し、これに基づいて算出している。
また、販売店等による検針作業の簡単化、故障発生時の販売店等による迅速対応を図ることを目的として、コジェネレーションシステムに電力計、カロリーメータ等を設け、これらのメータから収集された計測値を、公衆回線を介して販売店に定期的に出力することができるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−５９７０号公報（第４−５頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料使用量に基づく利用料金を算出する方法は、コジェネレーションシステムの燃料供給経路から分岐して、コンロ、暖房機器等の燃料消費機器に供給して、これらの燃料として消費されることもあるため、コジェネレーションシステム自体の使用料金としては正確さに欠く。特に、コジェネレーションシステムの発電効率が低下した場合、電力使用量に比較して燃料の消費が多くなるため、顧客が支払う単位電力量あたりの料金が高くなってしまうことがあり、コジェネレーションシステムの発電効率によらずに、一定の料金単価で利用できるシステムが望まれている。
【０００７】
また、前記特許文献１に開示される先行技術は、カロリーメータおよび電力計により、コジェネレーションシステムによる供給電力、供給熱エネルギを取得できるという点でコジェネレーションシステムの利用状態を正確に把握できるが、顧客には、ガスコンロ、給湯器のように直接燃料を消費する機器もあり、これらを含めて一括して顧客のエネルギ使用情報を処理することはできない。
そして、コジェネレーションシステムが設置された顧客であっても、電力会社等から供給される外部商用電力と、必要に応じてコジェネレーションシステムによる電力とを選択して利用することもあり、このような場合、コジェネレーションシステムの電力・熱エネルギ等の使用料金がタイムリーに取得できれば、顧客はコスト等を考慮して選択することができ、有用である。
【０００８】
本発明の目的は、コジェネレーションシステムを含むエネルギ供給システムにおいて、コジェネレーションシステムを利用したことによる電力使用料金、熱エネルギ使用料金、燃料を直接使用したことによる燃料使用料金をタイムリーにかつ正確に把握することのできるエネルギ供給システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のエネルギ供給システムは、燃料消費機器、電力使用機器、および熱エネルギ使用機器を保有する顧客に燃料、電力、および熱エネルギを供給するエネルギ供給システムであって、前記燃料を用いて電力および熱エネルギを生成し、これらを前記電力使用機器および前記熱エネルギ使用機器に供給するコジェネレーションシステムと、前記コジェネレーションシステムで使用される燃料を貯留する燃料貯留装置と、前記コジェネレーションシステムへの燃料供給経路から分岐して、前記燃料消費機器に前記燃料の一部を供給する燃料供給手段と、前記コジェネレーションシステムの電力供給経路中に設けられ、前記電力使用機器による電力使用量を計測する電力量計測手段と、前記コジェネレーションシステムの熱エネルギ供給経路中に設けられ、前記熱エネルギ使用機器による熱エネルギ使用量を計測する熱量計測手段と、前記分岐した燃料供給経路中に設けられ、前記燃料消費機器で消費された燃料消費量を計測する燃料消費量計測手段と、前記電力量計測手段で計測された電力量、および前記熱量計測手段で計測された熱量に基づいて、前記コジェネレーションシステムの燃料消費量を算出する消費量算出手段と、各計測手段で計測された前記顧客の各エネルギ使用量情報、および、前記消費量算出手段算出された前記コジェネレーションシステムの燃料消費量を、通信回線を介して外部システムに出力するエネルギ使用情報出力手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、燃料消費機器は、コジェネレーションシステムの燃料と同様の燃料を直接消費するような機器をいい、例えば、ストーブ、ファンヒータ等の暖房機器や、ガスコンロ等の厨房機器等を挙げることができる。
また、電力使用機器は、電力会社から供給される外部商用電力で動作するような機器をいい、例えば、電灯や、テレビ、冷蔵庫等の家庭電気設備等を挙げることができる。
【００１１】
さらに、熱エネルギ使用機器は、コジェネレーションシステムの排熱を利用することのできるものをいい、例えば、給湯設備、床ヒータ等の温水暖房設備等を挙げることができる。
そして、コジェネレーションシステムは、熱電併給発電機を含むシステムをいい、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ガスタービンエンジン等の発電機を含むものの他、燃料電池を備えたシステムも含むものである。
また、前述した各手段は、演算処理を行うマイクロプロセッサおよびメモリ等の記憶装置を備えたコンピュータシステム上で動作するプログラムとして構成することができる。
さらに、通信回線は、有線または無線の公衆回線を利用することが可能である。
また、外部システムは、販売店の売掛金情報を管理するサーバシステムや、その他の売掛金管理用サーバシステム、金融機関が保有する金融機関サーバであってもよい。
【００１２】
この発明によれば、コジェネレーションシステムの電力供給経路、熱エネルギ供給経路中に、電力計測手段および熱量計測手段が設けられているため、コジェネレーションシステムの利用状態に応じた正確なエネルギ使用量を取得することができる。また、コジェネレーションシステムから分岐した燃料消費機器への供給経路に燃料消費量計測手段が設けられているため、燃料消費機器による燃料消費量を計測することができる。従って、これら各計測手段で得られたエネルギ使用量情報をエネルギ使用情報出力手段が外部システムに出力することにより、コジェネレーションシステムの発電効率等の影響を受けることなく、一定の単価でのエネルギ使用料金を算出することができる。
【００１３】
本発明では、各計測手段で計測された各エネルギ使用量に基づいて、顧客のエネルギ使用料金情報生成手段を備え、前記エネルギ使用情報出力手段が生成されたエネルギ使用料金情報をも外部システムに出力するように構成することができる。
この発明によれば、外部システムでエネルギ使用料金を演算処理する必要がなくなるため、外部システムにおける処理の簡単化を図ることができるうえ、顧客も生成されたエネルギ使用料金情報を参照することで、種々のエネルギ使用料金を一括してタイムリーに把握して省エネルギを促進することができる。
【００１４】
本発明では、前述した外部システムがエネルギ使用情報出力手段から出力されたエネルギ使用量に基づいて、顧客のエネルギ使用料金情報を生成する使用料金情報生成手段を備えて構成することができる。
この発明によれば、顧客のエネルギ使用量を一括して外部システムに出力するだけなので、前述したコンピュータシステムにおける負担を軽減することができるうえ、販売店の検針業務等の作業負担を大幅に軽減することができる。
【００１５】
本発明では、外部システムが生成されたエネルギ使用料金情報を、通信回線を介してエネルギ使用量情報が出力されたコンピュータシステムに返信出力する使用料金情報返信手段を備えて構成することができる。
この発明によれば、使用料金情報返信手段により、エネルギ使用料金情報が顧客のコジェネレーションシステムに設置されたコンピュータシステムに返信されるため、コンピュータシステム内に使用料金情報生成手段を設けた場合と同様の作用および効果を享受できる。
【００１６】
本発明では、コジェネレーションシステムとは別の外部電力供給手段からの電力使用量を計測する外部電力量計測手段を備えている場合、前述のエネルギ使用量情報出力手段は、この外部電力計測手段で計測された電力使用量をも加味してエネルギ使用量情報を生成するのが好ましい。
ここで、外部電力供給手段としては、公共の電力会社等から供給される商用電力供給手段等を採用することができる。
【００１７】
この発明によれば、コジェネレーションシステムによる電力使用料金に加えて、外部電力供給手段の使用電力料金をも算出できるため、コジェネレーションシステムによる発電コストと対比して、より低コストの電力供給源を採用することができる。また、コジェネレーションシステムで発電された電力を、電力会社等に売電等することとなれば、これらの外部電力供給手段からの電力使用料金とともに一括して精算することができ、処理の効率化を図ることができる。
【００１８】
本発明では、コジェネレーションシステムの運転状態を監視し、該コジェネレーションシステムに不具合が生じた場合に警報情報を生成する監視手段と、生成された警報情報を、通信回線を介して、外部システムに出力する警報情報出力手段とを備えているのが好ましい。
ここで、監視手段は、前述した各計測手段で得られた計測値に基づいて、コジェネレーションシステムの異常を検出するものとして構成することができ、例えば、特開２００２−８７０２号公報に挙げられる燃料電池用監視装置等を採用することができる。
【００１９】
また、ここにいう外部システムは、コジェネレーションシステムの維持管理を行う販売店等のシステムや、コジェネレーションシステムの監視を専ら行う監視センターのシステムが考えられる。
この発明によれば、監視手段によってコジェネレーションシステムの運転状態を監視して、不具合が生じたら警報情報を生成し、生成された警報情報を警報情報出力手段によって、自動的に外部システムに報せることができるため、故障時、メンテナンス時に専門技術者による迅速な対応を実現することができる。
【００２０】
本発明では、前記消費量算出手段により算出されたコジェネレーションシステムの燃料消費量、および、分岐した供給路に設けられた燃料消費量計測手段で計測された燃料消費量に基づいて、燃料貯留装置の燃料残量を算出する燃料残量算出手段と、算出された燃料残量が所定量以下であると判定されたら、燃料の補給依頼情報を、通信回線を介して、外部システムに出力する補給依頼情報出力手段とを備えているのが好ましい。
【００２１】
ここで、燃料貯留装置に貯留される燃料は、導管等で連続供給されず、定期または不定期に配送される燃料であるのが好ましい。
また、ここにいう外部システムとしては、コジェネレーションシステムを維持管理する販売店のシステムや、燃料配送専門の業者が保有するシステムが考えられる。
この発明によれば、コジェネレーションシステムの燃料が所定量以下となれば、自動的に補給依頼情報が外部システムに出力されることとなるため、燃料切れによるコジェネレーションシステムの動作不可という事態を事前に回避することができ、顧客により使い易いエネルギ供給システムとすることができる。
【００２２】
本発明では、各計測手段と接続され、計測されたエネルギ使用量および／またはこれに基づくエネルギ使用料金情報を表示する表示手段を備えているのが好ましい。
ここで、表示手段としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ等の画像表示装置を採用することができ、画面上に電力、熱量、燃料消費量のそれぞれの計測値および／またはそれぞれのエネルギ使用料金を、数値またはグラフとして表示させるのが好ましい。
この発明によれば、顧客はコジェネレーションシステムによる電力使用量、熱量等を目視で確認しながら、電力使用機器、熱エネルギ使用機器を使用することができるため、省エネルギを促進する上で一層好ましい。
【００２３】
本発明では、前述したコジェネレーションシステムは、固体高分子形燃料電池または固体酸化物形燃料電池であるのが好ましい。
この発明によれば、発電効率が機械式の他の発電装置よりも優れているため、排熱回収を含めた総合エネルギ効率が８０％にまで達するコジェネレーションシステムとすることができるため、より効率的なコジェネレーションシステムとなり、普及・利用の促進が図られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
１．全体構成
図１には、本発明の第１実施形態に係るエネルギ供給システムを含む液化石油ガス管理システムの構成を表す模式図が示されている。
この液化石油ガス管理システムは、計算センターＡを中心として、ガス販売店Ｂ、集中監視センターＣ、および配送センターＤをネットワーク接続することにより構成され、コジェネレーションシステムが設置された顧客Ｅに対する液化石油ガスの配送業務、使用量の検針業務、保安点検業務、監視業務、エネルギ使用料金の振替業務等のサービスを提供するシステムである。
【００２５】
顧客Ｅは、一般家庭や、飲食店等の業務店舗であり、この顧客Ｅでは、電灯、家電製品等の電力使用機器や、給湯機器、冷暖房機器等の熱エネルギ使用機器、その他、ガスコンロ等の燃料消費機器を使用して、燃料、電力、熱エネルギを消費する。この顧客Ｅには、電力を生成するとともに、発電時の排熱を熱エネルギとして供給するコジェネレーションシステムが設置され、顧客Ｅが消費する電力、熱エネルギの一部又は全部は、このコジェネレーションシステムによって賄われている。
販売店Ｂは、顧客Ｅに設置されたコジェネレーションシステムの維持管理を行うとともに、定期的に顧客Ｅのエネルギ使用量および使用料金を収集し、コジェネレーションシステムを利用した顧客Ｅに対して、電力使用料金、熱量使用料金等のエネルギ使用料金を最終的に回収する。
【００２６】
集中監視センターＣは、顧客Ｅのコジェネレーションシステムの運転状況を遠隔監視する部分であり、コジェネレーションシステムに設けられた監視装置から公衆回線を介して送られてくる信号に基づいて、コジェネレーションシステムが正常に動作しているか否かを監視し、必要に応じて販売店Ｂや配送センターＤに対して顧客Ｅに対する保安業務や配送指示を行う。
配送センターＤは、販売店Ｂとは別に液化石油ガスの配送を専門に実施する業者であり、液化石油ガス法により認定された専門の保安機関が販売店Ｂ、または集中監視センターＣからの連絡に基づいて、顧客Ｅへの液化石油ガスの巡回配送を実行する。尚、配送センターＤの配送担当者は、巡回配送の他、検針業務を行うこともある。
【００２７】
このような販売店Ｂ、集中監視センターＣ、配送センターＤには、それぞれコンピュータからなる管理システムが設置されていて、各々計算センターＡに設置されるホストサーバとネットワーク接続され、各コンピュータから送信された情報は、計算センターＡ内のホストサーバを経由して、他のコンピュータで受信される。
また、計算センターＡのホストサーバは、金融機関である銀行Ｆや、クレジット会社Ｇのサーバとオンライン接続されていて、詳しくは後述するが、計算センターＡで算出された顧客Ｅのコジェネレーションシステムの利用に関する売掛金情報に基づいたエネルギ使用料金等がこれらの機関Ｆ、Ｇに自動的に送信されるようになっている。
【００２８】
２．エネルギ供給システムの構成
顧客Ｅには、本発明の実施形態に係るエネルギ供給システムとして、図１に示されるような熱併給発電設備１が設置され、この熱併給発電設備１は、顧客Ｅである飲食店等の小型店舗または一般家庭に設置され、当該飲食店等に電力および湯を供給するものである。
この熱併給発電設備１は、燃料貯留装置としてのバルク貯槽２、コジェネレーションシステムとしての熱併給発電装置３、熱エネルギ使用機器としての貯湯槽４、熱併給発電装置３で発電された電力を不図示の電力使用機器に供給するための分電盤５、熱併給発電装置３および分電盤５の間に介在配置されるパワーコンディショナー６、および熱併給発電設備１全体を管理する管理装置７を備えている。
【００２９】
ここで、バルク貯槽２と熱併給発電装置３とは、ガス管１１で相互に連結され、このガス管１１の途中には、ガスコンロ等の燃料消費機器にバルク貯槽２内の液化石油ガスを供給するために、燃料供給手段としての分岐管１２が設けられている。
熱併給発電装置３と貯湯槽４とは、二本の送湯管１３、１４によって接続され、これにより、熱併給発電装置３および貯湯槽４の間で湯の循環が行われる。
熱併給発電装置３および貯湯槽４には、水供給管１５が接続され、これにより、熱併給発電装置３および貯湯槽４に水が供給される。
熱併給発電装置３には、空気供給管１６が接続され、これにより熱併給発電装置３に空気が供給される。
貯湯槽４には、給湯用の配管１７が接続され、この配管１７を介して浴槽、流し台等の熱エネルギ使用機器に貯湯槽４内の湯が供給される。
【００３０】
熱併給発電装置３と分電盤５とは、パワーコンディショナー６を介して電気的に接続され、熱併給発電装置３およびパワーコンディショナー６の間は一対の直流送電線１８Ａにより電気的に接続され、パワーコンディショナー６および分電盤５の間は、一対の交流送電線１８Ｂにより電気的に接続されている（図２では便宜上１本の線で表されている）。
また、分電盤５には、外部電力となる電力会社等の商用電力を供給する外部送電線１９が接続されている。
【００３１】
バルク貯槽２は、熱併給発電装置３にガス管１１を介して燃料である液化石油ガスに供給するものであり、内部に液化石油ガスが充填される容器本体２１と、この容器本体２１の外周部に設けられる供給口２２と、内部に液化状態で充填される液化石油ガスの液面を示す液面計２３とを備え、このバルク貯槽２は、地面に打設されたコンクリート製の基礎２４に固定されている。
供給口２２は、前記の配送センターＤによって手配される液化石油ガス輸送用のバルクローリ車に設けられたガス供給ノズルが嵌合する部分であり、バルクローリ車が定期的に巡回することで、バルク貯槽２内の液化石油ガスが補充される。
【００３２】
熱併給発電装置３は、バルク貯槽２から供給される液化石油ガスを改質装置３１で水素に改質し、改質装置３１により得られた水素と空気中の酸素とを燃料電池３２の内部で結合させることにより発電を行うものである。
ここで、改質装置３１および燃料電池３２は、水素供給管３３で相互に連結され、この水素供給管３３により、改質装置３１で発生した水素が燃料電池３２に供給されるようになっている。
【００３３】
改質装置３１は、液化石油ガスを水素に変換するための触媒３１１を備えたものである。改質装置３１には、触媒３１１が内部に充填された容器３１２と、ガス管１１から供給される液化石油ガスの燃焼によって、容器３１２を加熱するヒーター３１３とが設けられている。
このうち、容器３１２の内部には、ガス管１１から液化石油ガスが供給されるとともに、水供給管１５から水が供給されるようになっている。そして、改質装置３１の触媒３１１は、ヒーター３１３の熱で水を加熱することにより発生する水蒸気と、液化石油ガスとの混合気から水素を生じる化学反応を促進するものである。
【００３４】
燃料電池３２は、水素と酸素とから直流電力を発生する本体３４を備え、本体３４に設けられた正極３４１と負極３４２との間の電解質として、高分子電解質膜３４３を採用した固体高分子形の燃料電池（ＰＥＦＣ）である。
燃料電池３２には、電力を発生する本体３４の他に、本体３４を収納するケーシング３５が設けられている。
燃料電池３２の本体３４には、前述の正極３４１、負極３４２および高分子電解質膜３４３の他に、水素供給管３３から正極３４１側に供給される水素が外部に漏れないようにするセパレータ３４４と、空気供給管１６から負極３４２側に供給される空気が外部に漏れないようにするセパレータ３４５と、本体３４から出力される電力を調節するために液化石油ガスおよび空気の供給量を調節する、図示しない容量制御手段とが設けられている。
【００３５】
本体３４の周囲には、ケーシング３５の内面との間に隙間３４６が形成されている。この隙間３４６には、冷却水が流れるようになっている。
この隙間３４６内の冷却水は、本体３４との間で熱交換が行われて加熱され、前述した送湯管１３を介して貯湯槽４に供給されるとともに、貯湯槽４内の低温の水は、新たな冷却水として送湯管１４から隙間３４６内に供給される。このため、送湯管１４の途中には、冷却水を強制的に循環させるためのポンプ３６が設けられている。これにより、熱併給発電装置３が発生する熱エネルギーが湯として貯湯槽４に蓄積されるようになっている。
【００３６】
貯湯槽４は、飲食店湯の顧客Ｅで常に湯が利用できるように、内部に所定温度の湯が所定量以上貯められるものである。
貯湯槽４には、貯湯槽４の内の湯面レベルが所定の高さレベルよりも上方となるように、水の供給を適宜行うボールタップ４１が設けられている。このボールタップ４１は、水供給管１５が接続されたバルブ４１１と、このバルブ４１１を開閉するためのフロート４１２とを備えている。
また、貯湯槽４には、燃料電池３２が停止しているとき、あるいは、出力電力を絞った状態で燃料電池３２が運転されているときにも、貯湯槽４の内部に貯められた湯の温度が所定温度以下にならないように、貯湯槽４の内部の湯を加熱する給湯器４２が接続されている。尚、図示を略したが、この給湯器４２は、液化石油ガスを燃料とする燃料消費機器であり、燃料となる液化石油ガスは、バルク貯槽２および熱併給発電装置３をつなぐガス管１１から分岐する分岐管１２を介して供給される。
【００３７】
貯湯槽４と給湯器４２とは、一対の配管４３、４４を介して連通している。このうち、貯湯槽４には、貯湯槽４内の湯の温度を制御するサーモスタット４５が設けられている。サーモスタット４５は、貯湯槽４内の湯の温度に応じて、給湯器４２を自動的に起動および停止するものである。そして、配管４４の途中には、給湯器４２と連動して作動するポンプ４６が設けられている。
ここで、サーモスタット４５が給湯器４２を起動すると、ポンプ４６が作動し、貯湯槽４と給湯器４２との間で、湯を強制的に循環させ、貯湯槽４内の湯を効率よく加熱するようになっている。
【００３８】
分電盤５は、顧客Ｅが保有する照明器具、家電製品等の電力使用機器に一定電圧の電力を配電するものであり、熱併給発電装置３によって発電された電力を配電するとともに、必要に応じて送電線１９を介した商用電力の配電も行う。
パワーコンディショナー６は、燃料電池３２からの直流電力が一次側に入力されるとともに、入力された直流電力を交流電力に変換して二次側に出力する、図示しないインバーターを備えたものである。
パワーコンディショナー６には、二次側の出力電圧が一定となるように、インバーターのスイッチング素子の導通時間をデマンド制御するとともに、電力負荷が必要とする電力に応じた電力信号を、燃料電池３２の容量制御手段へ出力する、図示しない制御回路が設けられている。
この制御回路により、熱併給発電装置３は、電力需要に応じて電力を調節することが可能となっている。
【００３９】
このような熱併給発電設備１の燃料または電力、熱エネルギ供給経路となるガス管１１、１２、送湯管１３、１４、送電線１８Ａ、１９の途中には、それぞれのエネルギ形態に応じた種々の計測手段が設けられている。
すなわち、バルク貯槽２および熱併給発電装置３をつなぐガス管１１の途中には、積算式の流量計５１が設けられ、この流量計５１は、熱併給発電装置３への燃料供給量を計測する。
また、ガス管１１から分岐した分岐管１２の途中には、同様に積算式の流量計５２が設けられ、この流量計５２は、バルク貯槽２からコンロ、給湯器等の燃料消費機器に供給された燃料供給量を計測する。
【００４０】
さらに、熱併給発電装置３および貯湯槽４をつなぐ送湯管１３および送湯管１４の間には、積算式の熱量計５３が設けられ、この熱量計は、熱併給発電装置３に供給される水の温度、熱併給発電装置３から排出される湯の温度、および流れる水の流量を測定することで、熱併給発電装置３で生成した熱エネルギの熱量を計測する。
また、熱併給発電装置３および分電盤５をつなぐ直流送電線１８Ａの途中には、積算式の直流電力計５４が設けられ、この直流電力計５４は、熱併給発電装置３によって発電された電力量を計測する。
さらに、商用電力を供給する外部送電線１９の途中には、積算式の交流電力計５５が設けられ、この交流電力計５５は、分電盤５を介して電力使用機器で使用された商用電力の電力量を計測する。
【００４１】
そして、各計測手段５１〜５５で計測された計測結果は、電気信号に変換されて管理装置７に出力される。
管理装置７は、前記各計測手段５１〜５５からの計測結果に基づいて、熱併給発電装置３の動作制御を行ったり、ガス管１１の途中に設けられ、バルク貯槽２から熱併給発電装置３への燃料供給を遮断する遮断弁５６の開閉制御を行うとともに、各計測手段５１〜５５の計測結果に基づいて、熱併給発電設備１を利用したことによるエネルギ使用料金情報を生成し、生成されたエネルギ使用料金情報や警報情報を販売店Ｂ、集中監視センターＣ等の外部システムに出力する。
【００４２】
具体的には、この管理装置７は、図３に示されるように、中央処理装置７Ａおよびメモリ７Ｂを備えたマイクロプロセッサユニットを含んで構成される。
中央処理装置７Ａは、プログラムとして動作する入出力制御部７１、遮断弁制御部７２、演算処理部７３、および通信制御部７４を備えて構成される。
メモリ７Ｂは、書込可能な不揮発性メモリ、例えば、フラッシュメモリ等によって構成され、管理装置７に全く電力が供給されなくなっても、記憶した情報を損なわないような構成とされている。
【００４３】
入出力制御部７１は、前述した各計測手段５１〜５５から入力した電気信号をアナログ／デジタル変換して演算処理部７３に出力したり、演算処理部７３で生成した命令を電気信号に変換して各計測手段５１〜５５、および顧客Ｅの居室内に設けられたモニタ５７に出力し、これらの機器に命令に応じた動作をさせる。
遮断弁制御部７２は、遮断弁５６の開閉動作を制御する命令を生成して遮断弁５６に出力する部分であり、演算処理部７３から送られるデータに基づいて、制御命令を生成する。
【００４４】
演算処理部７３は、各計測手段５１〜５５から得られた計測結果を一括して演算処理して新たなデータを生成をしたり、計測結果から警報情報、燃料補給依頼情報を生成する部分であり、使用量算出部７３１、使用料金生成部７３２、運転状態監視部７３３、および燃料残量算出部７３４を備えている。
使用量算出部７３１は、流量計５２、直流電力計５４、熱量計５３からの計測結果に基づいて、熱併給発電装置３で生成された各種エネルギ形態をどのような形で消費しているかを、使用量として算出する部分である。
【００４５】
この使用量算出部７３１は、例えば、流量計５２の計測データからコンロ等の燃料消費機器でどの程度の燃料を使用したかを算出する場合、流量計５２で取得された積算流量データをメモリ７Ｂ上に記憶して、新たな流量計５２による積算流量データが取得されたら、この新たな積算流量データから、メモリ７Ｂ上の既に記憶された積算流量データを減じることによって、その間の燃料消費量を算出する。直流電力計５４による消費電力量、熱量計５３による消費熱量も同様の手順でそれぞれの使用量を算出する。
【００４６】
また、使用量算出部７３１には、商用電力量を計測する交流電力計５５とも電気的に接続され、前記と同様の方法によって、商用電力経由での電力使用量も算出することができるようになっている。
このように、使用量算出部７３１は、各計測手段５１〜５５の自動検針を一括して処理するものである。
さらに、この使用量算出部７３１で算出された各エネルギ使用量は、入出力制御部７１を介してモニタ５７に出力され、モニタ５７上にエネルギ使用量として表示され、顧客Ｅは、モニタ５７上に表示されたエネルギ使用量を見ることができるようになっている。
【００４７】
使用料金生成部７３２は、前述した使用量算出部７３１によるエネルギ使用量に基づいて、各エネルギ形態に応じたエネルギ使用料金を算出する部分であり、メモリ７Ｂ上に蓄積された基本料金および従量料金に基づいて、例えば、以下のようにしてエネルギ使用料金を算出する。尚、エネルギ使用料金の算出は、これに限られる訳ではなく、要するに、基本料金や従量料金を採用する際の基準となる単価等を予めメモリ７Ｂに記憶し、料金算出に際して必要に応じて呼び出すことができれば、種々の計算方法を採用することができる。
【００４８】
(1)熱併給発電装置３による電力使用料金の算出
熱併給発電装置３を設置したことによる基本料金をベースとして、利用率に応じて従量課金し、単位電力量当たりの料金を使用量に応じて変化させ、０〜ａ１（ｋＷｈ）までの単位電力量当たりの料金をｂ１（円／ｋＷｈ）、ａ１〜ａ２（ｋＷｈ）までの単位電力量当たりの料金をｂ２（円／ｋＷｈ）、ａ２（ｋＷｈ）以上の単位電力量当たりの料金をｂ３（円／ｋＷｈ）とすると、直流電力計５４の計測データから得られた電力使用量がＡ（ｋＷｈ）である場合、次の式（１）によって算出される。
【００４９】
【数１】
（電力使用料金）＝基本料金＋ａ１×ｂ１＋（ａ２−ａ１）×ｂ２＋（Ａ−ａ２）×ｂ３（円）…（１）
【００５０】
尚、商用電力の電力使用料金に関しても、メモリ７Ｂ上に電力会社が設定した単位電力量当たりの料金や基本料金を記憶しておけば、交流電力計５５から算出されるエネルギ使用量に基づいて、同様の手順で算出することができる。また、基本料金、従量料金の算出方法を両者共通にすることも可能であり、両者を一括して算出することも可能である。一括して算出する場合、熱併給発電装置３によって発電された電力を電力会社に売電した分は、この分を差し引いて商用電力の電力使用料金を算出するのが好ましい。
【００５１】
(2)熱併給発電装置３による熱エネルギ使用料金の算出
熱エネルギ使用料金を算出する場合も、電力使用料金の場合と同様にして算出することが考えられ、基本料金および従量料金として算出し、０〜ｃ１（ＭＪ）までの単位熱量当たりの料金をｄ１（円／ＭＪ）、ｃ１〜ｃ２（ＭＪ）までの単位熱量当たりの料金をｄ２（円／ＭＪ）、ｃ２（ＭＪ）以上の単位熱量当たりの料金をｄ３（円／ＭＪ）とすると、熱量計５３の計測データから算出された熱エネルギ使用量がＣ（ＭＪ）である場合、次の式（２）によって算出される。
【００５２】
【数２】
（熱エネルギ使用料金）＝基本料金＋ｃ１×ｄ１＋（ｃ２−ｃ１）×ｄ２＋（Ｃ−ｃ２）×ｄ３（円）…（２）
【００５３】
(3)コンロ等の燃料消費機器による燃料消費料金の算出
燃料消費料金を算出する場合も、電力、熱エネルギと同様に考えられ、基本料金および従量料金として算出し、０〜ｅ１（ｍ³）の場合の単位燃料量当たりの料金をｆ１（円／ｍ³）、ｅ１〜ｅ２（ｍ³）の場合の単位燃料量当たりの料金をｆ２（円／ｍ³）、ｅ２（ｍ³）以上の場合の単位燃料量当たりの料金をｆ１（円／ｍ³）とすると、流量計５２の計測データから算出された燃料消費量がＥ（ｍ³）である場合、次の式（３）によって算出される。
【００５４】
【数３】
（燃料消費料金）＝基本料金＋ｅ１×ｆ１＋（ｅ２−ｅ１）×ｆ２＋（Ｅ−ｅ２）×ｆ３（円）…（３）
【００５５】
このようにして各エネルギ使用料金が算出されたら、使用料金生成部７３２は、メモリ７Ｂに所定形式で算出された各エネルギ使用料金を記憶保存する。
また、この使用料金生成部７３２は、算出されたエネルギ使用料金を、入出力制御部７１を介してモニタ５７に出力し、各エネルギ使用料金としてモニタ５７上に表示して、顧客Ｅに料金の確認を促す。
【００５６】
運転状態監視部７３３は、各計測手段５１〜５５から出力された計測データに基づいて、熱併給発電装置３が正常な状態で動作しているか否かを監視する部分であり、熱併給発電装置３へのエネルギ入力および熱併給発電装置３からのエネルギ出力から運転状態が正常であるか否かを判定する。
本例では、運転状態監視部７３３は、まず、流量計５１の計測データから算出された燃料消費量を参照する。次に、運転状態監視部７３３は、その間における直流電力計５４の計測データから算出されたエネルギ使用量と、熱量計５３の計測データから算出された熱エネルギ使用量とを加えて熱併給発電装置３による生成エネルギ全量を算出する。
【００５７】
これらの算出結果に基づいて、運転状態監視部７３３は、熱併給発電装置３に供給した燃料と、熱併給発電装置３で生成したエネルギから、エネルギ効率を求め、運転状態が正常か否かを判定し、異常と認められた場合は、警報情報を生成し、遮断弁制御部７２および後述する通信制御部７４の警報情報出力部７４２に警報情報を出力する。遮断弁制御部７２では、この警報情報に基づいて、遮断弁５６を閉じて熱併給発電装置３への燃料供給を遮断する。
尚、エネルギ効率の対比による運転状態の判定は、予めメモリ７Ｂに記憶された設計上のエネルギ効率の下限値等に基づいて行う。本例のように熱併給発電装置３が固体高分子形の燃料電池（ＰＥＦＣ）である場合、入力に対して出力が７０％を標準とし、これを大きく下回るような場合を目安として判定することができる。
【００５８】
燃料残量算出部７３４は、熱併給発電装置３で消費される燃料消費量と、流量計５２の計測データから算出されたコンロ等の燃料消費機器による燃料消費量とに基づいて、全燃料使用量を算出する部分である。
本例では、燃料残量算出部７３４は、熱併給発電装置３で消費された燃料消費量を算出するに当たり、直流電力計５４の計測データから算出される使用電力量、および熱量計５３の計測データから算出された使用熱量に基づいて、消費された燃料量を算出している。熱併給発電装置３で消費された燃料消費量は、生成した電力量および熱量から得られる総生成エネルギ量と、熱併給発電装置３の単位燃料当たりの生成エネルギ量とから求めることができる。
燃料残量算出部７３４は、算出された全燃料使用量と、メモリ７Ｂ上に記憶されたバルク貯槽２の容量とを対比して、残量が一定以下、例えば、１０％以下となった場合、燃料補給依頼情報を生成して、後述する通信制御部７４の補給依頼情報出力部７４３に燃料補給依頼情報を出力する。
【００５９】
通信制御部７４は、外部システムとの通信接続をする際の通信制御を行う部分であり、本例では、販売店Ｂに設置される販売店システム８Ｂ、集中監視センターＣに設置される集中監視センターシステム８Ｃ、および配送センターＤに設置される配送センターシステム８Ｄとの通信接続が可能となっている。この通信制御部７４は、料金情報出力部７４１、警報情報出力部７４２、および補給依頼情報出力部７４３を備えている。
【００６０】
エネルギ使用情報出力手段としての料金情報出力部７４１は、使用料金生成部７３２で生成されたエネルギ使用料金情報を、公衆回線等の通信回線を介して販売店システム８Ｂに出力する部分である。この料金情報出力部７４１は、販売店システム８Ｂから出力された検針出力依頼情報等のトリガ情報によって動作し、このトリガ情報を受け付けた料金情報出力部７４１は、使用量算出部７３１や使用料金生成部７３２に対して、各エネルギの使用量や使用料金の算出を促し、算出されたエネルギ使用料金情報等を販売店システム８Ｂに出力する。
尚、料金情報出力部７４１は、エネルギ使用料金情報を出力する際に、併せてエネルギ使用量も含め、これらの情報をメモリ７Ｂに記憶された顧客Ｅを特定する識別番号と関連づけて販売店システム８Ｂに出力する。
【００６１】
警報情報出力部７４２は、運転状態監視部７３３が熱併給発電装置３の異常を検出し、警報情報を生成すると、これを受け付けて集中監視センターシステム８Ｃに該警報情報を公衆回線等の通信回線を通じて出力する。尚、料金情報の出力と同様に警報情報の出力に際しては、顧客Ｅの識別番号と関連づけた状態で出力する。
補給依頼情報出力部７４３は、燃料残量算出部７３４が生成した燃料補給依頼情報を受け付け、該燃料補給依頼情報を、顧客Ｅを特定する識別番号と関連づけて配送センターシステム８Ｄに公衆回線等の通信回線を通じて出力する。尚、本例では、配送センターシステム８Ｄに直接出力するように構成されているが、一旦計算センターＡのサーバシステムに出力し、該サーバを介して配送センターＤに設置された端末に当該燃料補給依頼情報を転送させることも可能である。
【００６２】
３．システムの作用
次に、前述した液化石油ガス管理システムの作用を図４〜図７に基づいて説明する。
(3-1)検針業務・使用料金収集業務
(1)図４に示されるように、各顧客Ｅに設置された熱併給発電設備１の検針時期が来たら、販売店Ｂの担当者は、販売店システム８Ｂを操作して、検針およびエネルギ使用料金を算出する旨のトリガ情報を生成し（処理Ｓ１）、通信回線を介して各顧客Ｅの熱併給発電設備１の管理装置７にこのトリガ情報を配信出力する（処理Ｓ２）。
【００６３】
(2)配信されたトリガ情報は、管理装置７の料金情報出力部７４１で受け付けられ、トリガ情報を受け付けた料金情報出力部７４１は、使用量算出部７３１に電力量、熱量、燃料量を算出させる指令を出す。指令を受け付けた使用量算出部７３１は、直流電力計５４、熱量計５３、流量計５２の計測データを取得し、熱併給発電装置３による使用電力量、使用熱量、消費燃料量を算出する（処理Ｓ３）。使用量算出部７３１は、算出したエネルギ使用量を検針した日時と関連づけてメモリ７Ｂに記憶保存する（処理Ｓ４）。尚、交流電力計５５による商用電力の検針は、通常販売店Ｂとは異なる電力会社の検針トリガ情報に基づいて行われ、その方法は前記と同様の手順である。
【００６４】
(3)次に、使用料金生成部７３２は、算出されたエネルギ使用量をメモリ７Ｂから呼び出すとともに、メモリ７Ｂ上の各エネルギの基本料金、単位エネルギ当たりのエネルギ料金データに基づいて、前記の式（１）〜（３）によって、各エネルギ使用料金を算出する（処理Ｓ５）。使用量算出部７３１は、算出した各エネルギ使用料金を検針した日時と関連づけて、メモリ７Ｂ上に記憶保存する（処理Ｓ６）。
(4)エネルギ使用量およびエネルギ使用料金の算出が終了したら、料金情報出力部７４１は、各エネルギ使用量およびエネルギしよう料金と、顧客Ｅの識別番号とを関連づけて料金情報を生成し（処理Ｓ７）、販売店システム８Ｂに通信回線を介して送信出力する（処理Ｓ８）。この料金情報を受け付けた販売店システム８Ｂは、送信元の顧客Ｅの売掛情報として当該料金情報を記憶保存する（処理Ｓ９）。
【００６５】
(3-2)売掛金決算業務
(1)図５に示されるように、計算センターＡに設置されたサーバは、各販売店Ｂの月の締め日が到来したら、各販売店システム８Ｂにアクセスし（処理Ｓ１０）、各販売店システム８Ｂに記憶保存された売掛情報を収集し（処理Ｓ１１）、売掛情報中の顧客識別番号列の先頭に、販売店Ｂの識別番号列を追加してサーバの記憶装置に記憶保存する（処理Ｓ１２）。
(2)売掛情報の記憶保存が終了したら、計算センターＡのサーバは、保存された売掛情報を顧客Ｅ別に分類し、顧客Ｅ毎の売掛金を算出する（処理Ｓ１３）。尚、売掛金算出に際しては、顧客Ｅのエネルギ使用料金の他、販売店Ｂが行った営業活動により販売したエネルギ機器等の売掛金も含まれ、これらの金額を合算した形で算出が行われる。
【００６６】
(3)顧客Ｅ別の売掛金が算出されたら、サーバは、記憶装置中の販売店情報を記録したデータベースから販売店Ｂの振込先口座番号を抽出し、記憶装置中の顧客情報を記録したデータベースから顧客Ｅの振込元口座番号を抽出し、これらの口座番号と顧客別売掛金とを関連づけて自動振替情報を生成する（処理Ｓ１４）。
(4)自動振替情報の生成が終了したら、サーバは、この自動振替情報をオンライン接続された銀行Ｆの銀行側サーバに送信出力する（処理Ｓ１５）。送信された自動振替情報は、銀行側サーバで受信され（処理Ｓ１６）、銀行側サーバは、受信された自動振替情報に基づいて、自動振替処理を実行する（処理Ｓ１７）。
【００６７】
(5)銀行側サーバによる自動振替処理が実行された旨の決算情報が計算センターＡのサーバに送信出力されると、該サーバは、この決算情報に基づいて、記憶装置に記憶保存された売掛情報のうち、自動振替処理が実行されたものを消し込みして、売掛情報の更新を行うとともに、販売店システム８Ｂにもアクセスして振替実行された売掛情報を消し込んでデータベースの更新を行う（処理Ｓ１８）。
(6)データベースの更新を行った計算センターＡのサーバは、更新された未入金のみを提示した売掛情報を販売店システム８Ｂに提示し、販売店Ｂに未入金の売掛情報の確認を促す（処理Ｓ１９）。
【００６８】
(3-3)保安業務
(1)図６に示すように、運転状態監視部７３３は、定期的に使用量算出部７３１に指令を出して、流量計５１、直流電力計５４、および熱量計５３の計測データを取得させ、熱併給発電装置３が消費した燃料消費量、生成した電力量および熱エネルギ量を算出させて、熱併給発電装置３の運転状態を監視する（処理Ｓ２０）。
(2)得られた生成電力量および熱エネルギ量は、入出力制御部７１からモニタ５７に出力され、例えば、所定時間当たりのエネルギ消費量として表示され（処理Ｓ２１）、顧客Ｅに確認を促す。
【００６９】
(3)運転状態監視部７３３は、熱併給発電装置３の燃料消費量に比して、生成された電力量、熱量が大幅に少ない場合、該熱併給発電装置３に異常が生じていると判定し（処理Ｓ２２）、遮断弁制御部７２に指令を出し、遮断弁制御部７２は、遮断弁５６を閉じて熱併給発電装置３への燃料供給を遮断する（処理Ｓ２３）。
(4)続けて、運転状態監視部７３３は、熱併給発電装置３に異常が生じた旨の警報情報を生成し（処理Ｓ２４）、生成された警報情報は、警報情報出力部７４２により、顧客Ｅの識別番号と関連づけられて、集中監視センターシステム８Ｃに通信回線を介して送信出力される（処理Ｓ２５）。
【００７０】
(5)前記警報情報は、集中監視センターシステム８Ｃで受信され（処理Ｓ２６）、集中監視センターシステム８Ｃは、この警報情報に基づいて、保安指示情報を生成し、熱併給発電装置３の保守・管理を行う、例えば、販売店Ｂの販売店システム８Ｂに通信回線を介して生成した保安指示情報を送信出力する（処理Ｓ２７）。
(6)保安指示情報を受信した販売店システム８Ｂは、この保安指示情報に含まれる顧客Ｅの識別番号に基づいて、該顧客Ｅの住所、販売店Ｂから顧客Ｅへの経路等の情報を販売店Ｂの保安担当者等にディスプレイ等を用いて提示して、該保安担当者の出動を促す（処理Ｓ２８）。尚、販売店システム８Ｂと該販売店Ｂの保安用巡回車両とを無線通信等を介して接続して、巡回中の保安用巡回車両に対して、販売店システム８Ｂから直接出動指示を送信することもできる。
【００７１】
(3-4)燃料補給業務
(1)図７に示すように、燃料残量算出部７３４は、定期的に使用量算出部７３１に指令を出して、流量計５２、直流電力計５４、および熱量計５３の計測データを取得させ、分岐管１２経由で消費された燃料量と、熱併給発電装置３により生成された電力量、熱量計から得られる総エネルギ量から求められる消費燃料量とを合算し、メモリ７Ｂ上に記憶されたバルク貯槽２の容量からこの合算値を減ずることによって、バルク貯槽２内の燃料残量を算出する（処理Ｓ３０）。
【００７２】
(2)燃料残量算出部７３４は、バルク貯槽２内の燃料残量が所定以下となったと判定されたら（処理Ｓ３１）、燃料補給依頼情報を生成し（処理Ｓ３２）、補給依頼情報出力部７４３に出力する。補給依頼情報出力部７４３は、燃料補給依頼情報に顧客Ｅの識別番号を関連づけて、通信回線を介して燃料補給依頼情報として送信する。
(3)送信された燃料補給依頼情報は、配送センターシステム８Ｄで受信され（処理Ｓ３４）、配送センターシステム８Ｄは、燃料補給依頼情報に基づいて、燃料補給を欲する顧客Ｅの住所、燃料種類等をディスプレイ等に表示して、配送センターＤの配送要員に対して、バルクローリ等による補給巡回指示を行う（処理Ｓ３５）。配送要員は、表示された補給指示に基づいて、バルクローリによる補給巡回を行う。
【００７３】
４．実施形態の効果
前述した本実施形態によれば、次のような効果がある。
(1)熱併給発電装置３の電力供給経路となる直流送電線１８Ａ、熱エネルギ供給経路となる送湯管１３、１４中に、直流電力計５４および熱量計５３が設けられているため、熱併給発電装置３の利用状態に応じた正確なエネルギ使用量を取得することができる。また、熱併給発電装置３への燃料供給経路となるガス管１１から分岐した燃料消費機器等への供給経路となる分岐管１２に流量計５２が設けられているため、燃料消費機器による燃料消費量を計測することができる。
【００７４】
(2 )各計測手段５１〜５５で得られたエネルギ使用量に基づいて、使用料金生成部７３２によりエネルギ使用料金情報を生成することができるため、熱併給発電設備１を管理する販売店Ｂでは、生成されたエネルギ使用料金を直ちに顧客Ｅに請求できる。また、顧客Ｅにとっても、種々のエネルギ使用料金を一括してタイムリーに把握することができるため、省エネルギ等の観点から有用である。
(3)料金情報出力部７４１により、通信回線を介して販売店システム８Ｂにエネルギ使用料金情報を出力することができるため、売掛金情報の収集を人手をかけて顧客Ｅ毎に収集する必要もなくなり、販売店Ｂ等の作業手間を大幅に軽減することができる。
【００７５】
(4)管理装置７が熱併給発電装置３による電力使用料金に加えて、交流電力計５５から得られる電力量も処理するように構成されているため、商用電力の使用電力料金をも算出できるため、熱併給発電装置３による発電コストと対比して、より低コストの電力供給源を採用することができる。また、熱併給発電装置３で発電された電力を、電力会社等に売電等することとなれば、これらの商用電力からの電力使用料金とともに一括して精算することができ、処理の効率化を図ることができる。
(5)運転状態監視部７３３によって熱併給発電装置３の運転状態を監視して、不具合が生じたら警報情報を生成し、生成された警報情報を警報情報出力部７４２によって、自動的に集中監視センターシステム８Ｃに報せることができるため、故障時、専門技術者による迅速な対応を実現することができる。
【００７６】
(6)熱併給発電装置３の燃料残量が所定量以下となれば、自動的に補給依頼情報が配送センターシステム８Ｄに出力されることとなるため、燃料切れによる熱併給発電装置３の動作不可という事態を事前に回避することができ、顧客Ｅにより使い易いエネルギ供給システムとすることができる。
(7)モニタ５７に熱併給発電装置３による電力使用量、熱量等を表示することができるようになっているため、顧客Ｅは、目視で確認しながら、電力使用機器、熱エネルギ使用機器を使用することができるため、省エネルギを促進する上で一層好ましい。
(8)熱併給発電装置３として固体高分子形の燃料電池（ＰＥＦＣ）採用することにより、ＰＥＦＣの発電効率が機械式の他の発電装置よりも優れているため、排熱回収を含めた総合エネルギ効率が８０％にまで達するコジェネレーションシステムとすることができるため、より効率的なコジェネレーションシステムとなり、普及・利用の促進が図られる。
(9)熱併給発電設備１によるエネルギ使用料金が、前記の式（１）〜（３）に基づいて算出されているため、熱併給発電装置３の発電効率によらず、常に一定の単価でエネルギ使用料金が算出される。従って、顧客Ｅは、外部商用電力の場合と同様に、安定した一定の単価でエネルギを使用することができる。
【００７７】
〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態について説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分、構造等と同一の部分等については、同一符号を付してその説明を省略または簡略する。
前述の第１実施形態では、管理装置７内に使用料金生成部７３２を設け、販売店システム８Ｂには、各エネルギ使用量とともにエネルギ使用料金情報を料金情報出力部７４１から出力するように構成していた。
これに対して、第２実施形態に係るエネルギ供給システムでは、図８に示すように、管理装置９においては、エネルギ使用量のみを各計測手段５２、５４、５５から取得してエネルギ使用量のみを販売店システム８Ｂに送信出力し、エネルギ使用料金を販売店システム８Ｂで演算処理している点が相違する。以下、第２実施形態に係るシステムについて詳述する。
【００７８】
１．全体構成
図８に示されるように、第２実施形態に係るエネルギ供給システムは、第１実施形態に係る熱併給発電設備１と同様の、バルク貯槽２、コジェネレーションシステムとしての熱併給発電装置３、直流電力計５４、熱量計５３、流量計５２、およびモニタ５７と、これらの運転制御、入出力制御を行う管理装置９とを備えて構成される。
管理装置９は、使用量算出部９１、エネルギ使用情報出力部９２、使用料金情報受信部９３、および表示制御部９４を備えて構成される。
【００７９】
使用量算出部９１は、第１実施形態の場合と同様に、各計測手段５２〜５４の計測データを取得して、図示を略したメモリから前回の計測データとの差を取ってエネルギ使用量を算出する部分である。
エネルギ使用情報出力部９２は、使用量算出部９１で算出されたエネルギ使用量と、コジェネレーションシステム３の顧客の識別番号とを関連づけてエネルギ使用情報として販売店システム８Ｂに公衆回線を介して送信出力する部分である。
使用料金情報受信部９３は、後述する販売店システム８Ｂからのエネルギ使用料金情報を受信して、メモリ等に記憶保存する部分である。
表示制御部９４は、記憶されたエネルギ使用料金情報を呼び出して、モニタ５７に各エネルギの使用料金として表示させる部分である。
【００８０】
販売店システム８Ｂは、エネルギ使用情報受信部８１、使用料金生成部８２、および使用料金情報返信部８３を備えて構成される。
エネルギ使用情報受信部８１は、前述の管理装置９からのエネルギ使用情報を受信して、付設の記憶装置等（図示略）に記憶保存する部分である。
使用料金生成部８２は、受信されたエネルギ使用情報に基づいて、顧客のエネルギ使用料金を算出生成する部分であり、算出方法は、各エネルギ種類別に行われ、その演算処理方法は第１実施形態の場合と同様である。
使用路湯金情報返信部８３は、使用料金生成部８２で生成されたエネルギ使用料金情報を顧客の管理装置９に返信出力する部分である。
【００８１】
尚、本実施形態では、図示を略したが、このエネルギ供給システムにおいても、第１実施形態の場合と同様に、運転状態監視部、燃料残量算出部が設けられており、これらによるコジェネレーションシステム３の運転状況の監視、燃料残量のチェックを行っている。
そして、コジェネレーションシステム３に異常が生じた場合には、集中監視センターのシステムに警報情報を、燃料残量が残り少なくなってきた場合には、配送センターのシステムに燃料補給依頼情報を出力するようになっている。
【００８２】
２．システムの作用
このようなエネルギ供給システムにおいては、エネルギ供給システムの検針・使用料金算出に際して、図９に示されるフローチャートに基づいて作用する。
(1)第１実施形態の場合と同様に、各顧客が利用するコジェネレーションシステム３の検針時期が来たら、販売店の担当者は、販売店システム８Ｂを操作して、検針をする旨のトリガ情報を生成し（処理Ｓ４１）、公衆回線を介して各顧客の管理装置９に対して、このトリガ情報を配信出力する（処理Ｓ４２）。
【００８３】
(2)配信されたトリガ情報は、管理装置９のエネルギ使用情報出力部９３で受け付けられ、使用量算出部９１に電力量、熱量、燃料消費量を算出させる指令を出す。指令を受け付けた使用量算出部９１は、直流電流計５４、熱量計５３、流量計５２の計測データを取得し、コジェネレーションシステム３による使用電力量、使用熱量、消費燃料量を算出する（処理Ｓ４３）。次いで、使用量算出部９１は、算出したエネルギ使用量を検針した日時と関連づけてメモリに記憶保存する（処理Ｓ４４）。
(3)エネルギ使用情報出力部９２は、算出されたエネルギ使用量と、顧客を特定する識別番号とを関連づけて（処理Ｓ４５）、該顧客のエネルギ使用情報として販売店システム８Ｂに公衆回線を介して送信出力する（処理Ｓ４６）。
【００８４】
(4)管理装置９から送信されたエネルギ使用情報は、販売店システム８Ｂのエネルギ使用情報受信部８１で受け付けられ、記憶装置に受け付けられた各顧客のエネルギ使用情報を記憶保存する。
(5)使用料金生成部８２は、記憶装置に記憶保存されたエネルギ使用情報を呼び出して、これに基づいて、エネルギ使用料金を算出する（処理Ｓ４７）。エネルギ使用料金を算出したら、各顧客別の売掛金として記憶装置に記憶保存する（処理Ｓ４８）。
(6)さらに、使用料金情報返信部８３は、算出されたエネルギ使用料金をエネルギ使用情報の送信元である顧客の管理装置９に対して、エネルギ使用料金情報として返信出力する（処理Ｓ４９）。
【００８５】
(7)返信されたエネルギ使用料金情報は、管理装置９の使用料金情報受信部９で受け付けられ（処理Ｓ５０）、使用料金情報受信部９は、このエネルギ使用料金情報をメモリに記憶保存する（処理Ｓ５１）。
(8)顧客がモニタ５７等を操作して、エネルギ使用料金情報を確認したいという指令を入力したら、表示制御部９４は、メモリからエネルギ使用料金情報を呼び出して、モニタ５７上にエネルギの種別に応じたエネルギ使用料金として表示させる（処理Ｓ５２）。
【００８６】
３．実施形態の効果
このような第２実施形態によれば、前述した第１実施形態における(2)を除く効果に加えて、以下のような効果がある。
(10)顧客のエネルギ使用量を一括して販売店システム８Ｂに出力するだけなので、管理装置９における演算処理の負担を軽減することができるうえ、販売店の検針業務等の作業負担を大幅に軽減することができる。
(11)販売店システム８Ｂに使用料金情報返信部８３が設けられていることにより、エネルギ使用料金情報が顧客のコジェネレーションシステム３に設置された管理装置９に返信させることができるため、管理装置９内に使用料金情報生成手段を設けた場合と同様の作用および効果を享受できる。
【００８７】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係るエネルギ供給システムについて説明する。
前述した各実施形態では、顧客単位でコジェネレーションシステム３が設置される構成であった。
これに対して、第３実施形態に係るエネルギ供給システムでは、図１０に示されるように、１つのコジェネレーションシステム３を複数の顧客Ｅ１〜Ｅ３で共同で使用している点が相違する。このような形態は、アパート、マンション等の集合住宅でコジェネレーションシステム３を利用する場合が考えられる。
【００８８】
このため、流量計５２、熱量計５３、電力計５４等の計測手段は、顧客Ｅ１〜Ｅ３毎のエネルギ供給路中に設けられ、コジェネレーションシステム３の運転制御を行う管理装置１０は、各計測手段５２〜５４の計測結果に基づいて、エネルギ使用量等の算出を行う。尚、このような場合、各計測手段５２〜５４と管理装置１０を有線により接続するのが困難な場合があるので、例えば、無線通信を利用して各計測手段５２〜５４の計測結果を管理装置１０で取得するように構成することができる。
また、図示を略したが、管理装置１０のメモリには、顧客Ｅ１〜Ｅ３毎にエネルギ使用量等を記憶保存するためのテーブルが設定されていて、販売店システムからのトリガ情報に含まれる顧客特定情報に応じて、顧客Ｅ１〜Ｅ３別のエネルギ使用情報を管理装置１０内で取得することができるようになっている。
【００８９】
このような第３実施形態によれば、前述した第１実施形態および第２実施形態で述べた効果に加えて、以下のような効果がある。
(12)管理装置１０で複数の顧客Ｅ１〜Ｅ３のエネルギ使用情報を一括して処理するように構成されているため、販売店システムから配信するトリガ情報を顧客Ｅ１〜Ｅ３毎に生成して出力する必要がなくなるため、販売店における作業の手間を一層軽減できる。
【００９０】
〔実施形態の変形〕
尚、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前述した熱併給発電設備１は、コジェネレーションシステムとしてＰＥＦＣを採用していたが、本発明はこれに限られず、ディーゼルエンジン、ガスタービンエンジン等を用いたコジェネレーションシステムについて本発明を採用してもよい。
また、前記実施形態では、燃料として液化石油ガスを採用していたが、これに限られず、都市ガス、水素、ナフサ、ガソリン、軽油、重油、ジメチルエーテル、灯油等を燃料とした場合に本発明を採用してもよく、さらに連続供給可能な燃料補給形態の燃料供給システムの場合でも本発明を採用することが可能である。
【００９１】
さらに、前記実施形態では、エネルギ使用料金の決済を、直接銀行Ｆの自動振替によって行っていたが、本発明はこれに限られず、クレジット会社Ｇを経由して決済を行っても良い。
そして、前記実施形態では、エネルギ使用料金の算出方法を式（１）〜（３）によって行っていたが、本発明はこれに限られず、正確に計算できる方法であれば、種々の方法を採用することができる。
また、前記実施形態では、燃料電池としてＰＥＦＣを採用していたが、これに限られず、固体酸化物形燃料電池からなる燃料電池について本発明を採用してもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【００９２】
【発明の効果】
前述のような本発明のエネルギ供給システムによれば、各手段を備えることにより、コジェネレーションシステムを利用したことによる電力使用料金、熱エネルギ使用料金、燃料を直接使用したことによる燃料使用料金をタイムリーにかつ正確に把握することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る液化石油ガスの管理システムの構成を表す模式図。
【図２】前記実施形態におけるエネルギ供給システムの構成を表す模式図。
【図３】前記実施形態におけるエネルギ供給システムの管理装置の構成を表す模式図。
【図４】前記実施形態における管理システムの作用を表すフローチャート。
【図５】前記実施形態における管理システムの作用を表すフローチャート。
【図６】前記実施形態における管理システムの作用を表すフローチャート。
【図７】前記実施形態における管理システムの作用を表すフローチャート。
【図８】本発明の第２実施形態に係るエネルギ供給システムの構造を表す模式図。
【図９】前記実施形態における管理システムの作用を表すフローチャート。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るエネルギ供給システムの構造を表す模式図。
【符号の説明】
１熱併給発電設備（エネルギ供給システム）
３熱併給発電装置（コジェネレーションシステム）
１２分岐管（燃料供給手段）
５４直流電力計（電力量計測手段）
５３熱量計（熱量計測手段）
５２流量計（燃料消費量計測手段）
８２使用料金生成部（使用料金情報生成手段）
８３使用料金情報返信部（使用料金情報返信手段）
９２エネルギ使用情報出力部（エネルギ使用情報出力手段）
７３１使用料金生成部（使用料金情報生成手段）
７４１料金情報出力部（エネルギ使用情報出力手段）
５５交流電力計（外部電力計測手段）
７３３運転状態監視部（監視手段）
７４２警報情報出力部（警報情報出力手段）
２バルク貯槽（燃料貯留装置）
７３４燃料残量算出部（消費量算出手段、燃料残量算出手段）
７４３補給依頼情報出力部（補給依頼情報出力手段）
５７モニタ（表示手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an energy supply system that supplies fuel, electric power, and thermal energy to customers who have fuel consuming equipment, electric power using equipment, and thermal energy using equipment.
[0002]
[Background]
2. Description of the Related Art In recent years, attention has been focused on a cogeneration system in which heat is recovered in a hot water supply facility by collecting exhaust heat associated with power generation along with power supply by a power generation device.
This cogeneration system uses liquefied petroleum gas, dimethyl ether, kerosene city gas, hydrogen, naphtha, gasoline, light oil, heavy oil, etc. as a raw material to generate electricity, and recovers the heat that accompanies the power generation to provide hot water supply equipment and heating. A fuel cell that supplies chemical energy as heat energy to a facility, and that converts chemical energy when fuel such as hydrogen or methanol burns directly into electric energy electrochemically is known.
[0003]
Such a cogeneration system is installed in retail stores such as general households and restaurants, and supplies power and heat energy consumed at homes and retail stores, but the system is expensive. It is rare that each home or restaurant purchases independently.
Further, since maintenance and management of the cogeneration system requires specialized knowledge, it is difficult to maintain and manage each home or store.
For this reason, usually, an energy supply store or the like that maintains and manages the cogeneration system installs the cogeneration system at the contracted customer and performs the maintenance.
[0004]
The usage fee for the cogeneration system is calculated based on the amount of fuel used in each system obtained by meter reading, etc. by a dealer.
In addition, power meters and calorimeters are provided in the cogeneration system for the purpose of simplifying the meter reading work by dealers and for prompt response by dealers when trouble occurs, and measuring data collected from these meters. A value that can be periodically output to a store via a public line is known (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-5970 A (page 4-5, FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method of calculating the usage fee based on the amount of fuel used may be branched from the fuel supply path of the cogeneration system and supplied to a fuel consuming device such as a stove or heating device to be consumed as these fuels. Therefore, the usage fee for the cogeneration system itself is not accurate. In particular, if the power generation efficiency of the cogeneration system decreases, the consumption of fuel increases compared to the amount of power used, so the fee per unit of electricity that the customer pays may increase. A system that can be used at a constant unit price regardless of power generation efficiency is desired.
[0007]
In addition, the prior art disclosed in Patent Document 1 can accurately grasp the use state of the cogeneration system in that the supply power and supply heat energy by the cogeneration system can be acquired by a calorimeter and a power meter. Customers also have devices that consume fuel directly, such as gas stoves and water heaters, and it is not possible to process customer energy usage information in a lump.
And even a customer with a cogeneration system installed may select and use external commercial power supplied from an electric power company, etc., and power from the cogeneration system as necessary. In this case, if the usage charges such as the power and thermal energy of the cogeneration system can be acquired in a timely manner, the customer can make a selection in consideration of the cost and the like, which is useful.
[0008]
An object of the present invention is to provide an energy supply system including a cogeneration system in a timely and accurate manner with respect to a power usage fee, thermal energy usage fee, and fuel usage fee due to direct use of fuel. It is to provide an energy supply system that can be grasped.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The energy supply system of the present invention is an energy supply system that supplies fuel, power, and thermal energy to a customer who owns a fuel consuming device, a power using device, and a heat energy using device, and uses the fuel to supply power and power. A cogeneration system that generates thermal energy and supplies them to the power usage equipment and the thermal energy usage equipment; A fuel storage device for storing fuel used in the cogeneration system; and A fuel supply unit that branches from a fuel supply path to the cogeneration system and supplies a part of the fuel to the fuel consuming device, and is provided in the power supply path of the cogeneration system, A power amount measuring means for measuring the amount of use; a heat amount measuring means provided in the heat energy supply path of the cogeneration system for measuring the amount of heat energy used by the heat energy using device; and in the branched fuel supply path A fuel consumption measuring means for measuring the fuel consumption consumed by the fuel consuming equipment, and Consumption calculation means for calculating the fuel consumption of the cogeneration system based on the electric energy measured by the electric energy measurement means and the heat quantity measured by the heat quantity measurement means; Each customer's energy usage information measured by each measuring means, And the fuel consumption of the cogeneration system calculated by the consumption calculation means, Energy use information output means for outputting to an external system via a communication line.
[0010]
Here, the fuel consuming device is a device that directly consumes the same fuel as the fuel of the cogeneration system, and examples thereof include a heating device such as a stove and a fan heater, a kitchen device such as a gas stove, and the like. .
In addition, the power usage device refers to a device that operates with external commercial power supplied from an electric power company, and includes, for example, household electric equipment such as an electric light, a television, and a refrigerator.
[0011]
Furthermore, the heat energy using device refers to a device that can use the exhaust heat of the cogeneration system, and examples thereof include hot water heating equipment, hot water heating equipment such as a floor heater, and the like.
The cogeneration system refers to a system including a cogeneration generator, and includes a system including a fuel cell in addition to a generator such as a diesel engine, a gas engine, and a gas turbine engine.
Moreover, each means mentioned above can be comprised as a program which operate | moves on the computer system provided with memory | storage devices, such as a microprocessor which performs arithmetic processing, and memory.
Further, a wired or wireless public line can be used as the communication line.
Further, the external system may be a server system that manages the accounts receivable information of the dealer, other accounts receivable management server system, or a financial institution server held by a financial institution.
[0012]
According to the present invention, since the power measuring means and the calorific value measuring means are provided in the power supply path and thermal energy supply path of the cogeneration system, an accurate energy usage amount corresponding to the utilization state of the cogeneration system can be obtained. Can be acquired. Further, since the fuel consumption measuring means is provided in the supply path to the fuel consuming equipment branched from the cogeneration system, the fuel consumption by the fuel consuming equipment can be measured. Therefore, energy usage information output obtained by each of these measuring means is output to the external system by the energy usage information output means, so that the energy usage at a fixed unit price is not affected by the power generation efficiency of the cogeneration system. Charges can be calculated.
[0013]
In the present invention, the energy usage fee information generating means of the customer is provided based on each energy usage measured by each measuring means, and the energy usage fee information generated by the energy usage information output means is also output to the external system. Can be configured to.
According to the present invention, since it is not necessary to calculate the energy usage fee in the external system, the processing in the external system can be simplified, and the customer also refers to the generated energy usage fee information. Various energy usage charges can be grasped in a timely manner to promote energy saving.
[0014]
In the present invention, the external system described above can be configured to include usage fee information generation means for generating energy usage fee information of the customer based on the energy usage amount output from the energy usage information output means.
According to the present invention, since the customer's energy usage is simply output to an external system, the burden on the computer system described above can be reduced, and the workload for meter reading work at a store can be greatly reduced. can do.
[0015]
In the present invention, it is possible to provide a usage fee information return means for returning the energy usage fee information generated by the external system to the computer system to which the energy usage amount information is output via the communication line.
According to the present invention, since the energy usage fee information is returned to the computer system installed in the customer's cogeneration system by the usage fee information return means, the same as when the usage fee information generation means is provided in the computer system. You can enjoy the action and effect.
[0016]
In the present invention, when the external power amount measuring means for measuring the power usage amount from the external power supply means different from the cogeneration system is provided, the energy usage amount information output means is the external power measuring means. It is preferable to generate energy usage information in consideration of the measured power usage.
Here, as the external power supply means, commercial power supply means supplied from a public power company or the like can be adopted.
[0017]
According to this invention, in addition to the power usage fee by the cogeneration system, the power usage fee of the external power supply means can also be calculated, so that a lower cost power supply source can be provided in comparison with the power generation cost by the cogeneration system. Can be adopted. In addition, if the power generated by the cogeneration system is sold to an electric power company, etc., it can be settled together with the power usage fee from these external power supply means, improving processing efficiency. Can be achieved.
[0018]
In the present invention, the operation state of the cogeneration system is monitored, and the monitoring means for generating alarm information when a malfunction occurs in the cogeneration system, and the generated alarm information is transmitted to an external system via a communication line. It is preferable to provide alarm information output means for outputting.
Here, the monitoring unit can be configured to detect an abnormality of the cogeneration system based on the measurement value obtained by each of the above-described measurement units, and is exemplified in, for example, JP-A-2002-8702. A fuel cell monitoring device or the like can be employed.
[0019]
The external system mentioned here may be a system of a store or the like that maintains and manages the cogeneration system, and a monitoring center system that exclusively monitors the cogeneration system.
According to the present invention, the operation state of the cogeneration system is monitored by the monitoring means, alarm information is generated when a failure occurs, and the generated alarm information is automatically reported to the external system by the alarm information output means. Therefore, it is possible to realize a prompt response by a professional engineer at the time of failure or maintenance.
[0020]
In the present invention, By the consumption calculation means Based on the calculated fuel consumption of the cogeneration system and the fuel consumption measured by the fuel consumption measuring means provided in the branched supply path, the remaining fuel for calculating the remaining fuel in the fuel storage device A calculation means; and a replenishment request information output means for outputting fuel replenishment request information to an external system via a communication line when it is determined that the calculated remaining fuel amount is a predetermined amount or less. Is preferred.
[0021]
Here, the fuel stored in the fuel storage device is preferably a fuel that is not continuously supplied via a conduit or the like and is delivered regularly or irregularly.
In addition, as the external system mentioned here, a system of a store that maintains and manages the cogeneration system and a system owned by a fuel delivery specialist are conceivable.
According to the present invention, when the fuel in the cogeneration system falls below a predetermined amount, the replenishment request information is automatically output to the external system. Therefore, the energy supply system can be more easily used by the customer.
[0022]
In the present invention, it is preferable to include a display unit that is connected to each measuring unit and displays the measured energy usage and / or energy usage fee information based on the measured energy usage.
Here, as the display means, an image display device such as a liquid crystal display, an organic EL display, an LED display or the like can be adopted, and each measured value and / or each energy of power, heat, and fuel consumption is displayed on the screen. The usage fee is preferably displayed as a numerical value or a graph.
According to the present invention, the customer can use the power use device and the heat energy use device while visually confirming the power use amount, heat amount, and the like by the cogeneration system, which is more preferable for promoting energy saving. .
[0023]
In the present invention, the aforementioned cogeneration system is preferably a polymer electrolyte fuel cell or a solid oxide fuel cell.
According to the present invention, since the power generation efficiency is superior to other mechanical power generation devices, the total energy efficiency including exhaust heat recovery can be a cogeneration system that reaches 80%. It becomes a basic cogeneration system, and the spread and use are promoted.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
1. overall structure
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a liquefied petroleum gas management system including an energy supply system according to the first embodiment of the present invention.
This liquefied petroleum gas management system is configured by connecting a gas store B, a central monitoring center C, and a distribution center D with a network centered around a calculation center A, and liquefied petroleum for a customer E installed with a cogeneration system. It is a system that provides services such as gas delivery services, usage meter reading services, security inspection services, monitoring services, and energy usage fee transfer services.
[0025]
Customer E is a general household or a business store such as a restaurant. In this customer E, there are electric appliances such as electric lamps and home appliances, thermal energy appliances such as hot-water heaters and air conditioners, and other gas stoves. Use fuel consuming equipment to consume fuel, power and thermal energy. The customer E is provided with a cogeneration system that generates electric power and supplies exhaust heat generated during power generation as thermal energy, and a part or all of the electric power and thermal energy consumed by the customer E is supplied to the customer E. It is funded by.
Dealer B maintains and manages the cogeneration system installed at customer E, collects energy usage and usage fees from customer E on a regular basis, and provides power to customer E who uses the cogeneration system. The energy usage charges such as usage charges and heat usage charges will be finally collected.
[0026]
The central monitoring center C is a part for remotely monitoring the operation status of the cogeneration system of the customer E, and the cogeneration system is based on a signal sent through a public line from a monitoring device provided in the cogeneration system. Is monitored or not, and if necessary, the security service and delivery instructions for the customer E are given to the store B and the delivery center D.
Distribution center D is a company that specializes in the delivery of liquefied petroleum gas separately from dealer B, and a dedicated security organization authorized by the liquefied petroleum gas law is contacted by dealer B or central monitoring center C. On the basis of the above, the cyclic delivery of the liquefied petroleum gas to the customer E is executed. In addition, the person in charge of delivery at the delivery center D may perform meter reading work in addition to the patrol delivery.
[0027]
Such a store B, a central monitoring center C, and a distribution center D are each provided with a management system including computers, each connected to a host server installed in the calculation center A via a network, and transmitted from each computer. The received information is received by another computer via the host server in the calculation center A.
Further, the host server of the calculation center A is online connected to the bank F or the credit company G, which is a financial institution, and the details of the cogeneration system of the customer E calculated at the calculation center A will be described later. The energy usage fee based on the accounts receivable information related to use is automatically transmitted to these institutions F and G.
[0028]
2. Configuration of energy supply system
The customer E is installed with a combined heat and power generation facility 1 as shown in FIG. 1 as an energy supply system according to the embodiment of the present invention. The combined heat and power generation facility 1 is a small size such as a restaurant that is the customer E. It is installed in a store or a general household, and supplies power and hot water to the restaurant.
This combined heat and power generation facility 1 does not receive electric power generated by a bulk storage tank 2 as a fuel storage device, a combined heat and power generation apparatus 3 as a cogeneration system, a hot water storage tank 4 as a device using thermal energy, and a combined heat and power generation apparatus 3. A distribution board 5, a power conditioner 6 disposed between the heat distribution power generator 3 and the power distribution board 5, and a management apparatus 7 for managing the entire heat cogeneration equipment 1 are provided. I have.
[0029]
Here, the bulk storage tank 2 and the cogeneration apparatus 3 are connected to each other by a gas pipe 11, and liquefied petroleum gas in the bulk storage tank 2 is supplied to a fuel consuming device such as a gas stove in the middle of the gas pipe 11. In order to do this, a branch pipe 12 is provided as a fuel supply means.
The combined heat and power generation apparatus 3 and the hot water storage tank 4 are connected by two hot water supply pipes 13 and 14, whereby hot water is circulated between the combined heat and power generation apparatus 3 and the hot water storage tank 4.
A water supply pipe 15 is connected to the combined heat and power generation apparatus 3 and the hot water storage tank 4, whereby water is supplied to the combined heat and power generation apparatus 3 and the hot water storage tank 4.
An air supply pipe 16 is connected to the combined heat and power generation apparatus 3, whereby air is supplied to the combined heat and power generation apparatus 3.
A hot water supply pipe 17 is connected to the hot water storage tank 4, and hot water in the hot water storage tank 4 is supplied to the heat energy use equipment such as a bathtub and a sink through the pipe 17.
[0030]
The cogeneration device 3 and the distribution board 5 are electrically connected via a power conditioner 6, and the cogeneration device 3 and the power conditioner 6 are electrically connected by a pair of DC power transmission lines 18A. The power conditioner 6 and the distribution board 5 are electrically connected by a pair of AC power transmission lines 18B (represented by one line for convenience in FIG. 2).
The distribution board 5 is connected to an external power transmission line 19 that supplies commercial power from an electric power company or the like serving as external power.
[0031]
The bulk storage tank 2 supplies the liquefied petroleum gas, which is a fuel, to the cogeneration apparatus 3 via the gas pipe 11. The container main body 21 is filled with the liquefied petroleum gas, and the outer periphery of the container main body 21. And a liquid level gauge 23 indicating a liquid level of liquefied petroleum gas filled in a liquefied state. The bulk storage tank 2 is a concrete base 24 placed on the ground. It is fixed to.
The supply port 22 is a portion into which a gas supply nozzle provided in a bulk lorry vehicle for liquefied petroleum gas transportation arranged by the distribution center D is fitted. The liquefied petroleum gas in 2 is replenished.
[0032]
The cogeneration apparatus 3 reforms the liquefied petroleum gas supplied from the bulk storage tank 2 into hydrogen by the reformer 31, and converts the hydrogen obtained by the reformer 31 and oxygen in the air into the fuel cell 32. The power is generated by combining them with each other.
Here, the reformer 31 and the fuel cell 32 are connected to each other by a hydrogen supply pipe 33, and hydrogen generated in the reformer 31 is supplied to the fuel cell 32 through the hydrogen supply pipe 33. Yes.
[0033]
The reformer 31 includes a catalyst 311 for converting liquefied petroleum gas into hydrogen. The reformer 31 is provided with a container 312 filled with a catalyst 311 and a heater 313 for heating the container 312 by combustion of liquefied petroleum gas supplied from the gas pipe 11.
Among these, liquefied petroleum gas is supplied from the gas pipe 11 and water is supplied from the water supply pipe 15 into the container 312. The catalyst 311 of the reformer 31 promotes a chemical reaction that generates hydrogen from a mixture of water vapor generated by heating water with the heat of the heater 313 and liquefied petroleum gas.
[0034]
The fuel cell 32 includes a main body 34 that generates DC power from hydrogen and oxygen, and a solid polymer type that employs a polymer electrolyte membrane 343 as an electrolyte between a positive electrode 341 and a negative electrode 342 provided on the main body 34. The fuel cell (PEFC).
In addition to the main body 34 that generates electric power, the fuel cell 32 is provided with a casing 35 that houses the main body 34.
In the main body 34 of the fuel cell 32, in addition to the positive electrode 341, the negative electrode 342, and the polymer electrolyte membrane 343, a separator 344 that prevents hydrogen supplied from the hydrogen supply pipe 33 to the positive electrode 341 side from leaking to the outside. A separator 345 for preventing the air supplied from the air supply pipe 16 to the negative electrode 342 side from leaking to the outside, and adjusting the supply amount of liquefied petroleum gas and air to adjust the power output from the main body 34; Capacity control means (not shown) is provided.
[0035]
A gap 346 is formed around the main body 34 between the main body 34 and the inner surface of the casing 35. Cooling water flows through the gap 346.
The cooling water in the gap 346 is heated by exchanging heat with the main body 34, supplied to the hot water tank 4 through the hot water supply pipe 13, and low-temperature water in the hot water tank 4. Is supplied from the hot water supply pipe 14 into the gap 346 as new cooling water. For this reason, a pump 36 for forcibly circulating the cooling water is provided in the middle of the hot water supply pipe 14. Thereby, the thermal energy which the cogeneration apparatus 3 generate | occur | produces is accumulate | stored in the hot water storage tank 4 as hot water.
[0036]
The hot water storage tank 4 stores a predetermined amount or more of hot water therein so that the hot water can be always used by the customer E of the restaurant hot water.
The hot water tank 4 is provided with a ball tap 41 for appropriately supplying water so that the hot water surface level in the hot water tank 4 is higher than a predetermined height level. The ball tap 41 includes a valve 411 to which the water supply pipe 15 is connected and a float 412 for opening and closing the valve 411.
The hot water storage tank 4 contains hot water stored in the hot water storage tank 4 even when the fuel cell 32 is stopped or when the fuel cell 32 is operated with the output power reduced. A water heater 42 for heating the hot water inside the hot water tank 4 is connected so that the temperature does not fall below a predetermined temperature. Although not shown, the water heater 42 is a fuel consuming device that uses liquefied petroleum gas as a fuel. The liquefied petroleum gas that serves as the fuel is supplied from a gas pipe 11 that connects the bulk storage tank 2 and the combined heat and power generator 3. It is supplied via the branch pipe 12 that branches.
[0037]
The hot water tank 4 and the hot water heater 42 communicate with each other through a pair of pipes 43 and 44. Among these, the hot water tank 4 is provided with a thermostat 45 for controlling the temperature of hot water in the hot water tank 4. The thermostat 45 automatically starts and stops the water heater 42 according to the temperature of hot water in the hot water tank 4. A pump 46 that operates in conjunction with the water heater 42 is provided in the middle of the pipe 44.
Here, when the thermostat 45 activates the water heater 42, the pump 46 operates to forcibly circulate hot water between the hot water tank 4 and the hot water heater 42, and efficiently heat the hot water in the hot water tank 4. It is like that.
[0038]
The distribution board 5 distributes power of a certain voltage to power-using devices such as lighting fixtures and household appliances owned by the customer E, distributes the power generated by the cogeneration device 3 and is necessary. Accordingly, distribution of commercial power through the transmission line 19 is also performed.
The power conditioner 6 is provided with an inverter (not shown) that receives DC power from the fuel cell 32 on the primary side, converts the input DC power to AC power, and outputs the AC power to the secondary side.
The power conditioner 6 demand-controls the conduction time of the switching elements of the inverter so that the output voltage on the secondary side is constant, and sends a power signal corresponding to the power required by the power load to the fuel cell 32. A control circuit (not shown) for outputting to the capacity control means is provided.
With this control circuit, the cogeneration apparatus 3 can adjust the power according to the power demand.
[0039]
In the middle of the gas pipes 11 and 12, the hot water supply pipes 13 and 14, and the power transmission lines 18 </ b> A and 19 that serve as a fuel or electric power and heat energy supply path of the cogeneration facility 1, various kinds of energy according to the respective energy forms are provided. The measuring means is provided.
That is, an integrating flow meter 51 is provided in the middle of the gas pipe 11 connecting the bulk storage tank 2 and the cogeneration device 3, and the flow meter 51 measures the amount of fuel supplied to the cogeneration device 3. .
Similarly, an integrating flow meter 52 is provided in the middle of the branch pipe 12 branched from the gas pipe 11, and this flow meter 52 is supplied from the bulk storage tank 2 to a fuel consuming device such as a stove or a water heater. Measure the fuel supply amount.
[0040]
Further, an integrating calorimeter 53 is provided between the hot water supply pipe 13 and the hot water supply pipe 14 that connect the combined heat and power generation apparatus 3 and the hot water storage tank 4, and this calorimeter is supplied to the combined heat and power generation apparatus 3. The amount of heat energy generated by the combined heat and power generation device 3 is measured by measuring the temperature of the heated water, the temperature of hot water discharged from the combined heat and power generation device 3, and the flow rate of the flowing water.
Further, an integral type DC wattmeter 54 is provided in the middle of the DC power transmission line 18 </ b> A connecting the cogeneration apparatus 3 and the distribution board 5, and the DC wattmeter 54 is generated by the cogeneration apparatus 3. Measure the amount of power.
Further, an integrating type AC wattmeter 55 is provided in the middle of the external power transmission line 19 for supplying commercial power, and this AC wattmeter 55 is connected to the commercial power used by the power usage equipment via the distribution board 5. Measure the amount of power.
[0041]
And the measurement result measured by each measuring means 51-55 is converted into an electric signal, and is output to the management apparatus 7.
The management device 7 controls the operation of the combined heat and power generation device 3 based on the measurement results from the measuring means 51 to 55 or is provided in the middle of the gas pipe 11, and is supplied from the bulk storage tank 2 to the combined heat and power generation device 3. The opening / closing control of the shutoff valve 56 for shutting off the fuel supply to the vehicle is performed, and energy usage fee information for using the combined heat and power generation facility 1 is generated based on the measurement results of the measuring means 51 to 55, and is generated. The energy usage fee information and warning information are output to an external system such as a store B and a central monitoring center C.
[0042]
Specifically, as shown in FIG. 3, the management apparatus 7 includes a microprocessor unit including a central processing unit 7A and a memory 7B.
The central processing unit 7A includes an input / output control unit 71, a shut-off valve control unit 72, an arithmetic processing unit 73, and a communication control unit 74 that operate as a program.
The memory 7B is configured by a writable nonvolatile memory, for example, a flash memory, and the like, and is configured so as not to damage the stored information even when power is not supplied to the management device 7 at all.
[0043]
The input / output control unit 71 performs analog / digital conversion on the electrical signal input from each of the measuring units 51 to 55 and outputs the converted signal to the arithmetic processing unit 73, or converts an instruction generated by the arithmetic processing unit 73 into an electrical signal. Output to the measuring means 51 to 55 and the monitor 57 provided in the room of the customer E, and cause these devices to operate according to the command.
The shut-off valve control unit 72 is a part that generates a command for controlling the opening / closing operation of the shut-off valve 56 and outputs the command to the shut-off valve 56, and generates a control command based on data sent from the arithmetic processing unit 73.
[0044]
The arithmetic processing unit 73 is a part that collectively calculates the measurement results obtained from the respective measuring means 51 to 55 to generate new data, or generates alarm information and fuel supply request information from the measurement results. Yes, a usage amount calculation unit 731, a usage fee generation unit 732, an operation state monitoring unit 733, and a remaining fuel amount calculation unit 734 are provided.
Based on the measurement results from the flow meter 52, the DC wattmeter 54, and the calorimeter 53, the usage amount calculation unit 731 indicates in what form the various energy forms generated by the cogeneration apparatus 3 are consumed. This is a part for calculating the usage amount.
[0045]
For example, when calculating how much fuel is used by a fuel consuming device such as a stove from the measurement data of the flow meter 52, the usage amount calculation unit 731 stores the accumulated flow data acquired by the flow meter 52 in the memory 7B. When the accumulated flow data obtained by the new flow meter 52 is acquired and subtracted from the newly accumulated flow data, the accumulated flow data already stored in the memory 7B is subtracted from the new accumulated flow data. calculate. The amount of power consumed by the DC wattmeter 54 and the amount of heat consumed by the calorimeter 53 are calculated in the same procedure.
[0046]
Further, the usage amount calculation unit 731 is also electrically connected to an AC wattmeter 55 that measures the commercial power amount so that the power usage amount via the commercial power can also be calculated by the same method as described above. It has become.
As described above, the usage amount calculation unit 731 processes the automatic meter reading of each of the measuring units 51 to 55 in a lump.
Further, each energy usage calculated by the usage calculation unit 731 is output to the monitor 57 via the input / output control unit 71 and displayed on the monitor 57 as an energy usage. It is possible to see the energy usage displayed on the screen.
[0047]
The usage fee generation unit 732 is a part that calculates an energy usage fee according to each energy form based on the energy usage amount by the usage amount calculation unit 731 described above, and the basic fee and the metered fee accumulated in the memory 7B. For example, the energy usage fee is calculated as follows. The calculation of the energy usage fee is not limited to this. In short, the unit price or the like used as a reference when adopting the basic fee or the metered fee is stored in the memory 7B in advance, and is called as necessary when calculating the fee. If possible, various calculation methods can be employed.
[0048]
(1) Calculation of the electricity usage fee by the cogeneration unit 3
Based on the basic charge due to the installation of the combined heat and power generation device 3, the metered charge is made according to the usage rate, the charge per unit power is changed according to the amount used, and the unit power from 0 to a1 (kWh) The charge per unit is b1 (yen / kWh), the charge per unit power amount from a1 to a2 (kWh) is b2 (yen / kWh), and the charge per unit power amount above a2 (kWh) is b3 (yen) / KWh), when the power consumption obtained from the measurement data of the DC wattmeter 54 is A (kWh), it is calculated by the following equation (1).
[0049]
[Expression 1]
(Power usage fee) = Basic charge + a1 × b1 + (a2−a1) × b2 + (A−a2) × b3 (yen) (1)
[0050]
In addition, regarding the power usage fee for commercial power, if the charge per unit power amount set by the electric power company and the basic fee are stored in the memory 7B, the energy usage amount calculated from the AC wattmeter 55 is used. It can be calculated in the same procedure. In addition, it is possible to make the calculation method of the basic charge and the metered charge common to both, and it is also possible to calculate both at once. When calculating in a lump, it is preferable to calculate the power usage fee of commercial power by subtracting the amount of power generated by the combined heat and power generation device 3 to the power company.
[0051]
(2) Calculation of heat energy usage fee by cogeneration system 3
When calculating the heat energy usage fee, it may be calculated in the same manner as in the case of the electric power usage fee. The basic energy and the usage fee are calculated, and the charge per unit heat amount from 0 to c1 (MJ) is expressed as d1. (Yen / MJ), c1 to c2 (MJ) per unit calorie charge d2 (yen / MJ), c2 (MJ) or more per unit heat quantity d3 (yen / MJ) calorimeter When the heat energy usage calculated from the 53 measurement data is C (MJ), it is calculated by the following equation (2).
[0052]
[Expression 2]
(Thermal energy usage charge) = basic charge + c1 * d1 + (c2-c1) * d2 + (C-c2) * d3 (yen) (2)
[0053]
(3) Calculation of fuel consumption charges by stove and other fuel consuming equipment
When calculating the fuel consumption fee, it is considered in the same way as electric power and thermal energy, and is calculated as a basic fee and a metered fee, and 0 to e1 (m ^Three ) Is the charge per unit fuel amount f1 (yen / m ^Three ), E1-e2 (m ^Three ) Is the charge per unit fuel amount for f2 (yen / m ^Three ), E2 (m ^Three ) The charge per unit fuel amount in the above case is f1 (yen / m ^Three ), The fuel consumption calculated from the measurement data of the flow meter 52 is E (m ^Three ), It is calculated by the following equation (3).
[0054]
[Equation 3]
(Fuel consumption charge) = Basic charge + e1 * f1 + (e2-e1) * f2 + (E-e2) * f3 (yen) (3)
[0055]
When each energy usage fee is calculated in this way, the usage fee generation unit 732 stores and saves each energy usage fee calculated in a predetermined format in the memory 7B.
In addition, the usage fee generation unit 732 outputs the calculated energy usage fee to the monitor 57 via the input / output control unit 71 and displays it on the monitor 57 as each energy usage fee, to the customer E. Prompt for confirmation.
[0056]
The operation state monitoring unit 733 is a part that monitors whether or not the cogeneration apparatus 3 is operating in a normal state based on the measurement data output from each of the measuring units 51 to 55. Whether the operation state is normal is determined from the energy input to 3 and the energy output from the cogeneration apparatus 3.
In this example, the operation state monitoring unit 733 first refers to the fuel consumption calculated from the measurement data of the flow meter 51. Next, the operation state monitoring unit 733 adds the energy usage amount calculated from the measurement data of the DC wattmeter 54 and the heat energy usage amount calculated from the measurement data of the calorimeter 53 in the meantime, and the cogeneration apparatus The total amount of generated energy by 3 is calculated.
[0057]
Based on these calculation results, the operation state monitoring unit 733 obtains energy efficiency from the fuel supplied to the cogeneration device 3 and the energy generated by the cogeneration device 3, and determines whether the operation state is normal. If it is determined that the abnormality is recognized, alarm information is generated, and the alarm information is output to the shutoff valve control unit 72 and an alarm information output unit 742 of the communication control unit 74 described later. Based on this alarm information, the shut-off valve control unit 72 closes the shut-off valve 56 and shuts off the fuel supply to the cogeneration apparatus 3.
Note that the determination of the operating state by comparing the energy efficiency is performed based on the lower limit value of the designed energy efficiency stored in the memory 7B in advance. When the cogeneration device 3 is a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) as in this example, the output is determined to be 70% as a standard with respect to the input, and the case where the output is significantly below this is determined as a guide. Can do.
[0058]
The fuel remaining amount calculation unit 734 uses the total fuel consumption based on the fuel consumption consumed by the cogeneration unit 3 and the fuel consumption by the fuel consuming device such as a stove calculated from the measurement data of the flow meter 52. This is the part that calculates the quantity.
In this example, the remaining fuel amount calculation unit 734 calculates the amount of power consumed from the measurement data of the DC wattmeter 54 and the measurement of the calorimeter 53 when calculating the fuel consumption amount consumed by the cogeneration apparatus 3. The amount of consumed fuel is calculated based on the amount of heat used calculated from the data. The amount of fuel consumed by the cogeneration apparatus 3 can be determined from the total amount of generated energy obtained from the amount of generated electric power and the amount of heat, and the amount of generated energy per unit fuel of the cogeneration apparatus 3.
The remaining fuel amount calculation unit 734 compares the calculated total fuel usage amount with the capacity of the bulk storage tank 2 stored in the memory 7B, and the remaining amount becomes equal to or less than 10%, for example, 10% or less. Then, the fuel supply request information is generated, and the fuel supply request information is output to the supply request information output unit 743 of the communication control unit 74 described later.
[0059]
The communication control unit 74 is a part that performs communication control when performing communication connection with an external system. In this example, the communication system 74 is installed in the store B and the central monitoring center C is installed in the central monitoring center C. Communication connection with the center system 8C and the delivery center system 8D installed in the delivery center D is possible. The communication control unit 74 includes a charge information output unit 741, an alarm information output unit 742, and a replenishment request information output unit 743.
[0060]
The charge information output unit 741 as the energy use information output means is a part that outputs the energy use charge information generated by the use charge generation unit 732 to the store system 8B via a communication line such as a public line. The fee information output unit 741 operates according to trigger information such as meter-reading output request information output from the store system 8B, and the fee information output unit 741 that has received this trigger information receives the usage amount calculation unit 731 and the usage fee generation. The unit 732 is urged to calculate the usage amount and usage fee of each energy, and outputs the calculated energy usage fee information and the like to the store system 8B.
When the energy usage fee information is output, the fee information output unit 741 also associates the information including the energy usage amount with the identification number for identifying the customer E stored in the memory 7B. Output to 8B.
[0061]
The alarm information output unit 742 receives the alarm information when the operation state monitoring unit 733 detects an abnormality in the cogeneration apparatus 3 and generates alarm information, and transmits the alarm information to the centralized monitoring center system 8C. Output through. As with the output of the charge information, the alarm information is output in a state associated with the customer E identification number.
The replenishment request information output unit 743 receives the fuel replenishment request information generated by the remaining fuel amount calculation unit 734, associates the fuel replenishment request information with an identification number that identifies the customer E, and sends it to the distribution center system 8D such as a public line. Output through the communication line. In this example, it is configured to output directly to the distribution center system 8D, but once output to the server system of the calculation center A, the fuel replenishment to the terminal installed in the distribution center D via the server It is also possible to transfer the request information.
[0062]
3. System action
Next, the operation of the above-described liquefied petroleum gas management system will be described with reference to FIGS.
(3-1) Meter reading and usage fee collection
(1) As shown in FIG. 4, when the meter reading time of the cogeneration facility 1 installed at each customer E comes, the person in charge at the store B operates the store system 8B to read the meter and energy. Trigger information for calculating the usage fee is generated (process S1), and the trigger information is distributed and output to the management device 7 of the cogeneration facility 1 of each customer E via the communication line (process S2).
[0063]
(2) The delivered trigger information is received by the charge information output unit 741 of the management device 7, and the charge information output unit 741 that has received the trigger information calculates the amount of power, heat, and fuel amount to the usage amount calculation unit 731. The command to be issued is issued. The used amount calculation unit 731 that has received the command acquires the measurement data of the DC wattmeter 54, the calorimeter 53, and the flow meter 52, and calculates the used power amount, used heat amount, and consumed fuel amount by the cogeneration apparatus 3 ( Process S3). The usage amount calculation unit 731 stores and saves the calculated energy usage amount in the memory 7B in association with the date and time of meter reading (processing S4). The metering of commercial power by the AC wattmeter 55 is usually performed based on metering trigger information of an electric power company different from the store B, and the method is the same procedure as described above.
[0064]
(3) Next, the usage fee generation unit 732 calls the calculated energy usage amount from the memory 7B, and based on the basic fee of each energy on the memory 7B and the energy fee data per unit energy, the above formula Each energy usage fee is calculated by (1) to (3) (processing S5). The usage amount calculation unit 731 stores and saves the calculated energy usage fee in the memory 7B in association with the date and time when the meter is read (processing S6).
(4) When the calculation of the energy usage amount and the energy usage fee is completed, the fee information output unit 741 generates the fee information by associating each energy usage amount and the energy usage fee with the identification number of the customer E (processing S7). ), It is transmitted to the store system 8B via the communication line (process S8). The store system 8B that has received the fee information stores and saves the fee information as the accounts receivable information of the customer E as the transmission source (processing S9).
[0065]
(3-2) Accounts receivable settlement
(1) As shown in FIG. 5, when the closing date of the month of each dealer B comes, the server installed in the calculation center A accesses each dealer system 8B (processing S10), and each dealer system Receivable information stored and saved in 8B is collected (step S11), and the identification number string of store B is added to the head of the customer identification number string in the accounts receivable information and stored in the storage device of the server ( Process S12).
(2) When the storage of the account receivable information is completed, the server of the calculation center A classifies the stored account receivable information by customer E, and calculates an account receivable for each customer E (processing S13). When calculating the accounts receivable, in addition to the energy usage fee of the customer E, accounts receivable such as energy equipment sold by the sales activities performed by the store B are included, and the calculation is performed by adding these amounts.
[0066]
(3) When the accounts receivable for each customer E is calculated, the server extracts the bank account number of the store B from the database in which the store information in the storage device is recorded, and the database in which the customer information in the storage device is recorded. Then, the transfer source account number of customer E is extracted, and automatic transfer information is generated by associating these account numbers with customer-specific accounts receivable (processing S14).
(4) When the generation of the automatic transfer information is completed, the server transmits this automatic transfer information to the bank-side server of the bank F connected online (processing S15). The transmitted automatic transfer information is received by the bank-side server (process S16), and the bank-side server executes an automatic transfer process based on the received automatic transfer information (process S17).
[0067]
(5) When the settlement information that the automatic transfer processing by the bank-side server has been executed is transmitted to the server of the calculation center A, the server stores the sales information stored in the storage device based on the settlement information. Of the credit information, the information for which automatic transfer processing has been executed is erased to update the accounts receivable information, and also the store system 8B is accessed to erase the accounts receivable information that has been transferred, Update is performed (step S18).
(6) The server of the calculation center A that has updated the database presents the receivable information showing only the updated non-payment to the store system 8B, and confirms the unpaid receivable information to the store B. Prompt (processing S19).
[0068]
(3-3) Security services
(1) As shown in FIG. 6, the operation state monitoring unit 733 periodically issues a command to the usage amount calculation unit 731 to acquire measurement data of the flow meter 51, DC wattmeter 54, and calorimeter 53. Then, the fuel consumption amount consumed by the cogeneration device 3, the generated electric energy and the thermal energy amount are calculated, and the operation state of the cogeneration device 3 is monitored (processing S <b> 20).
(2) The amount of generated electric power and the amount of heat energy obtained are output from the input / output control unit 71 to the monitor 57 and displayed, for example, as energy consumption per predetermined time (process S21), prompting the customer E to confirm .
[0069]
(3) The operation state monitoring unit 733 indicates that an abnormality has occurred in the cogeneration device 3 when the generated electric energy and heat amount are significantly smaller than the fuel consumption of the cogeneration device 3. It judges (process S22), issues a command to the shut-off valve control section 72, and the shut-off valve control section 72 closes the shut-off valve 56 and shuts off the fuel supply to the cogeneration apparatus 3 (process S23).
(4) Subsequently, the operation state monitoring unit 733 generates alarm information indicating that an abnormality has occurred in the combined heat and power generation apparatus 3 (processing S24), and the generated alarm information is transmitted to the customer by the alarm information output unit 742. In association with the identification number of E, it is transmitted to the centralized monitoring center system 8C via a communication line (process S25).
[0070]
(5) The alarm information is received by the centralized monitoring center system 8C (process S26), and the centralized monitoring center system 8C generates security instruction information based on the alarm information, and performs maintenance / maintenance of the cogeneration apparatus 3. For example, the security instruction information generated via the communication line is transmitted and output to the store system 8B of the store B that performs management (step S27).
(6) Upon receiving the security instruction information, the dealer system 8B obtains information such as the address of the customer E and the route from the dealer B to the customer E based on the identification number of the customer E included in the security instruction information. The information is presented to the security officer of the store B using a display or the like, and the security officer is urged to be dispatched (processing S28). The dealer system 8B and the security patrol vehicle of the dealer B are connected via wireless communication or the like, and a dispatch instruction is directly transmitted from the dealer system 8B to the security patrol vehicle during the patrol. You can also.
[0071]
(3-4) Refueling business
(1) As shown in FIG. 7, the remaining fuel amount calculation unit 734 periodically issues a command to the usage amount calculation unit 731 to acquire measurement data of the flow meter 52, the DC wattmeter 54, and the calorimeter 53. The amount of fuel consumed via the branch pipe 12, the amount of power generated by the cogeneration device 3 and the amount of fuel consumed obtained from the total energy obtained from the calorimeter are added together and stored in the memory 7B. By subtracting this total value from the capacity of the bulk storage tank 2, the remaining fuel amount in the bulk storage tank 2 is calculated (processing S30).
[0072]
(2) When it is determined that the remaining fuel amount in the bulk storage tank 2 has become equal to or less than a predetermined value (processing S31), the remaining fuel amount calculation unit 734 generates fuel supply request information (step S32), and supplies a supply request information output unit. 743. The replenishment request information output unit 743 associates the identification number of the customer E with the fuel replenishment request information and transmits it as fuel replenishment request information via a communication line.
(3) The transmitted fuel supply request information is received by the delivery center system 8D (processing S34), and the delivery center system 8D, based on the fuel supply request information, the address, fuel type, etc. of the customer E who desires fuel supply Is displayed on the display or the like, and a replenishment patrol instruction by bulk lorry or the like is given to the delivery personnel at the delivery center D (processing S35). Based on the displayed replenishment instruction, the delivery personnel performs a resupply patrol using a bulk lorry.
[0073]
4). Effects of the embodiment
According to the above-described embodiment, there are the following effects.
(1) The DC power meter 54 and the calorimeter 53 are provided in the DC power transmission line 18A serving as the power supply path of the cogeneration apparatus 3 and the hot water supply pipes 13 and 14 serving as the heat energy supply path. Accurate energy usage according to the usage state of the cogeneration device 3 can be acquired. In addition, since the flow meter 52 is provided in the branch pipe 12 serving as the supply path to the fuel consuming equipment etc. branched from the gas pipe 11 serving as the fuel supply path to the cogeneration apparatus 3, the fuel consumption by the fuel consuming equipment is provided. The amount can be measured.
[0074]
(2) Since the energy usage fee information can be generated by the usage fee generation unit 732 based on the energy usage obtained by each of the measuring means 51 to 55, in the store B managing the cogeneration facility 1, The customer E can be immediately charged for the generated energy usage fee. In addition, for the customer E, various energy usage charges can be grasped in a timely manner, which is useful from the viewpoint of energy saving and the like.
(3) Since the charge information output unit 741 can output the energy usage charge information to the store system 8B via the communication line, it is not necessary to manually collect the accounts receivable information for each customer E. Thus, it is possible to greatly reduce the labor of the store B or the like.
[0075]
(4) Since the management device 7 is configured to process the amount of power obtained from the AC wattmeter 55 in addition to the power usage fee by the cogeneration device 3, the power usage fee for commercial power can also be calculated. Therefore, it is possible to employ a lower-cost power supply source as compared with the power generation cost of the cogeneration apparatus 3. In addition, if the power generated by the combined heat and power generation device 3 is sold to an electric power company, etc., it can be settled together with the power usage fee from these commercial powers, thereby improving the processing efficiency. Can be achieved.
(5) The operation state monitoring unit 733 monitors the operation state of the cogeneration unit 3 and generates alarm information when a problem occurs, and the alarm information output unit 742 automatically centrally monitors the generated alarm information. Since the information can be reported to the center system 8C, it is possible to realize a quick response by a professional engineer when a failure occurs.
[0076]
(6) Since the replenishment request information is automatically output to the distribution center system 8D when the remaining fuel amount of the combined heat and power generation device 3 is equal to or less than a predetermined amount, the operation of the combined heat and power generation device 3 due to fuel exhaustion The situation of impossibility can be avoided in advance, and an energy supply system that is easier for the customer E to use can be achieved.
(7) Since it is possible to display the amount of electric power used, the amount of heat, etc. by the cogeneration apparatus 3 on the monitor 57, the customer E can check the electric power usage equipment and thermal energy usage equipment while visually checking. Since it can be used, it is more preferable in promoting energy saving.
(8) By adopting a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) as the combined heat and power generation device 3, the power generation efficiency of PEFC is superior to that of other mechanical power generation devices. Since it can be set as the cogeneration system in which energy efficiency reaches to 80%, it becomes a more efficient cogeneration system and promotion of spread and utilization is achieved.
(9) Since the energy usage fee by the combined heat and power generation facility 1 is calculated based on the above formulas (1) to (3), the unit price is always constant regardless of the power generation efficiency of the combined heat and power generation device 3. An energy usage fee is calculated. Accordingly, the customer E can use energy at a stable and constant unit price as in the case of external commercial power.
[0077]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, parts that are the same as the parts and structures already described are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
In the first embodiment described above, the usage fee generation unit 732 is provided in the management device 7, and the store system 8B is configured to output the energy usage fee information together with each energy usage amount from the fee information output unit 741. It was.
On the other hand, in the energy supply system according to the second embodiment, as shown in FIG. 8, in the management device 9, only the energy usage amount is acquired from each measuring means 52, 54, 55. Is transmitted to the store system 8B and the energy usage fee is calculated by the store system 8B. Hereinafter, the system according to the second embodiment will be described in detail.
[0078]
1. overall structure
As shown in FIG. 8, the energy supply system according to the second embodiment includes a bulk storage tank 2, a cogeneration system 3 as a cogeneration system, a direct current, similar to the cogeneration facility 1 according to the first embodiment. The power meter 54, the calorimeter 53, the flow meter 52, and the monitor 57, and a management device 9 that performs operation control and input / output control of these are configured.
The management device 9 includes a usage amount calculation unit 91, an energy usage information output unit 92, a usage fee information reception unit 93, and a display control unit 94.
[0079]
As in the case of the first embodiment, the usage amount calculation unit 91 acquires the measurement data of each of the measurement means 52 to 54, takes the difference from the previous measurement data from a memory not shown, and uses the energy usage amount. Is a part to calculate.
The energy usage information output unit 92 associates the energy usage calculated by the usage calculation unit 91 with the identification number of the customer of the cogeneration system 3 and transmits it as energy usage information to the store system 8B via the public line. This is the output part.
The usage fee information receiving unit 93 is a part that receives energy usage fee information from a store system 8B, which will be described later, and stores and stores it in a memory or the like.
The display control unit 94 is a part that calls up the stored energy usage fee information and causes the monitor 57 to display the energy usage fee information.
[0080]
The store system 8B includes an energy usage information receiving unit 81, a usage fee generation unit 82, and a usage fee information return unit 83.
The energy use information receiving unit 81 is a part that receives the energy use information from the management device 9 and stores and saves it in an attached storage device or the like (not shown).
The usage fee generation unit 82 is a part that calculates and generates a customer's energy usage fee based on the received energy usage information. The calculation method is performed for each energy type, and the calculation processing method is the first embodiment. It is the same as the case of.
The used road hot water information return unit 83 is a part that returns the energy usage fee information generated by the usage fee generator 82 to the customer management device 9.
[0081]
Although not shown in the present embodiment, this energy supply system is also provided with an operating state monitoring unit and a fuel remaining amount calculation unit, as in the first embodiment, and cogeneration by these units. The system 3 monitors the operating status and checks the remaining fuel level.
When an abnormality occurs in the cogeneration system 3, alarm information is output to the central monitoring center system, and when the remaining fuel level is low, fuel supply request information is output to the distribution center system. It has become.
[0082]
2. System action
In such an energy supply system, the meter reading / use fee calculation of the energy supply system works based on the flowchart shown in FIG.
(1) As in the case of the first embodiment, when the meter reading time of the cogeneration system 3 used by each customer comes, the person in charge of the store operates the store system 8B to read the meter. Trigger information is generated (process S41), and the trigger information is distributed and output to the management device 9 of each customer via the public line (process S42).
[0083]
(2) The distributed trigger information is received by the energy usage information output unit 93 of the management device 9 and issues a command for causing the usage amount calculation unit 91 to calculate the amount of power, heat, and fuel consumption. The used amount calculation unit 91 that has received the command acquires the measurement data of the DC ammeter 54, the calorimeter 53, and the flow meter 52, and calculates the amount of power used, the amount of heat used, and the amount of fuel consumed by the cogeneration system 3 (processing) S43). Next, the usage amount calculation unit 91 stores and saves the calculated energy usage amount in the memory in association with the date of meter reading (processing S44).
(3) The energy usage information output unit 92 associates the calculated energy usage with the identification number for identifying the customer (process S45), and sends the customer's energy usage information to the store system 8B via the public line. Are transmitted and output (process S46).
[0084]
(4) The energy usage information transmitted from the management device 9 is received by the energy usage information receiving unit 81 of the store system 8B, and the energy usage information of each customer received in the storage device is stored and saved.
(5) The usage fee generation unit 82 calls the energy usage information stored and stored in the storage device, and calculates the energy usage fee based on this (processing S47). Once the energy usage fee is calculated, it is stored and saved in the storage device as an account receivable for each customer (processing S48).
(6) Further, the usage fee information reply unit 83 returns the calculated energy usage fee as energy usage fee information to the customer management device 9 that is the transmission source of the energy usage information (processing S49).
[0085]
(7) The returned energy usage fee information is received by the usage fee information receiving unit 9 of the management device 9 (processing S50), and the usage fee information receiving unit 9 stores and saves this energy usage fee information in a memory ( Process S51).
(8) When the customer operates the monitor 57 or the like and inputs a command to confirm the energy usage fee information, the display control unit 94 calls the energy usage fee information from the memory and sets the energy type on the monitor 57. A corresponding energy usage charge is displayed (process S52).
[0086]
3. Effects of the embodiment
According to such 2nd Embodiment, in addition to the effect except (2) in 1st Embodiment mentioned above, there exist the following effects.
(10) Since the customer's energy usage is simply output to the dealership system 8B, it is possible to reduce the burden of calculation processing in the management device 9 and to greatly reduce the burden of the meter reading work of the dealership. Can be reduced.
(11) Since the usage fee information reply unit 83 is provided in the store system 8B, the energy usage fee information can be returned to the management device 9 installed in the customer's cogeneration system 3. The same operation and effect as the case where the usage fee information generating means is provided in 9 can be enjoyed.
[0087]
[Third Embodiment]
Next, an energy supply system according to a third embodiment of the present invention will be described.
In each of the above-described embodiments, the cogeneration system 3 is installed for each customer.
On the other hand, the energy supply system according to the third embodiment is different in that one cogeneration system 3 is jointly used by a plurality of customers E1 to E3 as shown in FIG. Such a form can be considered when the cogeneration system 3 is used in an apartment house such as an apartment or a condominium.
[0088]
For this reason, measuring means, such as a flow meter 52, a calorimeter 53, and a wattmeter 54, are provided in the energy supply path for each of the customers E1 to E3, and the management device 10 that controls the operation of the cogeneration system 3 uses each measurement Based on the measurement results of the means 52 to 54, the amount of energy used is calculated. In such a case, since it may be difficult to connect the measuring units 52 to 54 and the management device 10 by wire, for example, the measurement results of the measuring units 52 to 54 are managed using wireless communication. It can be configured to be acquired by the device 10.
Although not shown, the memory of the management apparatus 10 is set with a table for storing and saving energy usage for each of the customers E1 to E3, and is included in the trigger information from the store system. According to the specific information, the energy usage information for each of the customers E1 to E3 can be acquired in the management apparatus 10.
[0089]
According to such 3rd Embodiment, in addition to the effect described in 1st Embodiment and 2nd Embodiment mentioned above, there exist the following effects.
(12) Since the management apparatus 10 is configured to collectively process the energy usage information of the plurality of customers E1 to E3, the trigger information distributed from the dealer system is generated and output for each of the customers E1 to E3. Since there is no need to do this, the labor of the dealer can be further reduced.
[0090]
[Modification of Embodiment]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, The deformation | transformation as shown below is also included.
The cogeneration facility 1 described above employs PEFC as a cogeneration system. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a cogeneration system using a diesel engine, a gas turbine engine, or the like. Good.
In the above embodiment, liquefied petroleum gas is used as the fuel. The present invention may be adopted even in the case of a fuel supply system of a fuel supply form that can be continuously supplied.
[0091]
Furthermore, in the above-described embodiment, the energy usage fee is settled directly by automatic transfer of the bank F. However, the present invention is not limited to this, and the settlement may be made via the credit company G.
And in the said embodiment, although the calculation method of the energy usage charge was performed by Formula (1)-(3), this invention is not restricted to this, If a method which can be calculated correctly is adopted, various methods are employ | adopted. can do.
Moreover, in the said embodiment, although PEFC was employ | adopted as a fuel cell, it is not restricted to this, You may employ | adopt this invention about the fuel cell which consists of a solid oxide fuel cell.
In addition, the specific structure, procedure, and the like in carrying out the present invention may be other structures as long as the object of the present invention can be achieved.
[0092]
【The invention's effect】
According to the energy supply system of the present invention as described above, by providing each means, it is possible to time the power usage fee by using the cogeneration system, the thermal energy usage fee, and the fuel usage fee by directly using the fuel. There is an effect that can be accurately and accurately grasped.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a liquefied petroleum gas management system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of an energy supply system in the embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a management device of the energy supply system in the embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the management system in the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the management system in the embodiment.
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the management system in the embodiment.
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the management system in the embodiment.
FIG. 8 is a schematic diagram showing the structure of an energy supply system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the management system in the embodiment.
FIG. 10 is a schematic diagram showing the structure of an energy supply system according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Cogeneration facility (energy supply system)
3 Cogeneration system (cogeneration system)
12 Branch pipe (fuel supply means)
54 DC power meter (electric energy measuring means)
53 Calorimeter (heat quantity measuring means)
52 Flow meter (Measuring means for fuel consumption)
82 Usage fee generator (Usage fee information generation means)
83 Usage fee information reply section (usage fee information reply means)
92 Energy usage information output unit (energy usage information output means)
731 Usage fee generator (Usage fee information generation means)
741 Charge information output unit (energy use information output means)
55 AC power meter (external power measuring means)
733 Operating state monitoring unit (monitoring means)
742 Alarm information output unit (alarm information output means)
2 Bulk storage tank (fuel storage device)
734 Fuel remaining amount calculation unit (consumption amount calculating means, fuel remaining amount calculating means)
743 Supply request information output unit (Supply request information output means)
57 Monitor (display means)

Claims

燃料消費機器、電力使用機器、および熱エネルギ使用機器を保有する顧客に燃料、電力、および熱エネルギを供給するエネルギ供給システムであって、
前記燃料を用いて電力および熱エネルギを生成し、これらを前記電力使用機器および前記熱エネルギ使用機器に供給するコジェネレーションシステムと、
前記コジェネレーションシステムで使用される燃料を貯留する燃料貯留装置と、
前記コジェネレーションシステムへの燃料供給経路から分岐して、前記燃料消費機器に前記燃料の一部を供給する燃料供給手段と、
前記コジェネレーションシステムの電力供給経路中に設けられ、前記電力使用機器による電力使用量を計測する電力量計測手段と、
前記コジェネレーションシステムの熱エネルギ供給経路中に設けられ、前記熱エネルギ使用機器による熱エネルギ使用量を計測する熱量計測手段と、
前記分岐した燃料供給経路中に設けられ、前記燃料消費機器で消費された燃料消費量を計測する燃料消費量計測手段と、
前記電力量計測手段で計測された電力量、および前記熱量計測手段で計測された熱量に基づいて、前記コジェネレーションシステムの燃料消費量を算出する消費量算出手段と、
各計測手段で計測された前記顧客の各エネルギ使用量情報、および、前記消費量算出手段により算出された前記コジェネレーションシステムの燃料消費量を、通信回線を介して外部システムに出力するエネルギ使用情報出力手段と、
を備えていることを特徴とするエネルギ供給システム。An energy supply system for supplying fuel, power, and thermal energy to a customer who owns a fuel consuming device, a power consuming device, and a thermal energy consuming device,
A cogeneration system that generates electric power and thermal energy using the fuel, and supplies the electric power and thermal energy to the electric power usage equipment and the thermal energy usage equipment;
A fuel storage device for storing fuel used in the cogeneration system;
Branching from the fuel supply path to the cogeneration system, a fuel supply means for supplying a portion of the fuel to the fuel consuming device,
An electric energy measuring means which is provided in the electric power supply path of the cogeneration system and measures the electric power consumption by the electric power using device;
A calorific value measuring means provided in a thermal energy supply path of the cogeneration system for measuring a thermal energy usage amount by the thermal energy usage device;
A fuel consumption measuring means provided in the branched fuel supply path for measuring the fuel consumption consumed by the fuel consuming device;
Consumption calculation means for calculating the fuel consumption of the cogeneration system based on the electric energy measured by the electric energy measurement means and the heat quantity measured by the heat quantity measurement means;
Energy usage information for outputting each customer's energy usage information measured by each measuring means and the fuel consumption of the cogeneration system calculated by the consumption calculating means to an external system via a communication line Output means;
An energy supply system comprising:

請求項１に記載のエネルギ供給システムにおいて、
各計測手段で計測された各エネルギ使用量に基づいて、前記顧客のエネルギ使用料金情報を生成する使用料金情報生成手段を備え、
前記エネルギ使用情報出力手段は、生成されたエネルギ使用料金情報をも外部システムに出力することを特徴とするエネルギ供給システム。The energy supply system according to claim 1,
Based on each energy usage measured by each measuring means, comprising usage fee information generating means for generating energy usage fee information of the customer;
The energy usage information output means outputs the generated energy usage fee information to an external system.

請求項１に記載のエネルギ供給システムにおいて、
前記外部システムは、前記エネルギ使用情報出力手段から出力された各エネルギ使用量に基づいて、前記顧客のエネルギ使用料金情報を生成する使用料金情報生成手段を備えていることを特徴とするエネルギ供給システム。The energy supply system according to claim 1,
The external system is provided with usage charge information generating means for generating energy usage charge information of the customer based on each energy usage output from the energy usage information output means. .

請求項３に記載のエネルギ供給システムにおいて、
前記外部システムは、前記使用料金情報生成手段で生成されたエネルギ使用料金情報を、通信回線を介して前記エネルギ使用量情報が出力されたシステムに返信出力する使用料金情報返信手段を備えていることを特徴とするエネルギ供給システム。The energy supply system according to claim 3.
The external system includes a usage fee information return unit that returns and outputs the energy usage fee information generated by the usage fee information generation unit to a system that outputs the energy usage amount information via a communication line. An energy supply system.

請求項１〜請求項４のいずれかに記載のエネルギ供給システムにおいて、
前記コジェネレーションシステムとは別の外部電力供給手段からの電力使用量を計測する外部電力量計測手段を備え、
前記エネルギ使用情報出力手段は、この外部電力計測手段で計測された電力使用量をも加味してエネルギ使用量情報を出力することを特徴とするエネルギ供給システム。In the energy supply system in any one of Claims 1-4,
An external power amount measuring means for measuring the amount of power used from an external power supply means different from the cogeneration system;
The energy usage information output means outputs energy usage information in consideration of the power usage measured by the external power measurement means.

請求項１〜請求項５のいずれかに記載のエネルギ供給システムにおいて、
前記コジェネレーションシステムの運転状態を監視し、該コジェネレーションシステムに不具合が生じた場合に警報情報を生成する監視手段と、
生成された警報情報を、通信回線を介して、外部システムに出力する警報情報出力手段とを備えていることを特徴とするエネルギ供給システム。In the energy supply system in any one of Claims 1-5,
Monitoring means for monitoring the operating state of the cogeneration system and generating alarm information when a failure occurs in the cogeneration system;
An energy supply system comprising: alarm information output means for outputting the generated alarm information to an external system via a communication line.

請求項１〜請求項６のいずれかに記載のエネルギ供給システムにおいて、
前記消費量算出手段により算出された前記コジェネレーションシステムの燃料消費量、および、前記燃料消費量計測手段で計測された燃料消費量に基づいて、前記燃料貯留装置の燃料残量を算出する燃料残量算出手段と、
算出された燃料残量が所定量以下であると判定されたら、前記燃料の補給依頼情報を、通信回線を介して、外部システムに出力する補給依頼情報出力手段とを備えていることを特徴とするエネルギ供給システム。In the energy supply system in any one of Claims 1-6,
Based on the fuel consumption of the cogeneration system calculated by the consumption calculation means and the fuel consumption measured by the fuel consumption measurement means, the remaining fuel for calculating the fuel remaining amount of the fuel storage device A quantity calculating means;
And a replenishment request information output means for outputting the fuel replenishment request information to an external system via a communication line when it is determined that the calculated remaining fuel amount is a predetermined amount or less. Energy supply system.

請求項７に記載のエネルギ供給システムにおいて、
前記燃料貯留装置に貯留される燃料は、導管等で連続供給されず、定期または不定期に配送される燃料であることを特徴とするエネルギ供給システム。The energy supply system according to claim 7.
The fuel stored in the fuel storage device is a fuel that is not continuously supplied through a conduit or the like but is delivered regularly or irregularly.

請求項１〜請求項８のいずれかに記載のエネルギ供給システムにおいて、
前記各計測手段と接続され、計測されたエネルギ使用量および／またはこれに基づくエネルギ使用料金情報を表示する表示手段を備えていることを特徴とするエネルギ供給システム。In the energy supply system in any one of Claims 1-8,
An energy supply system comprising: a display unit connected to each of the measuring units and displaying the measured energy usage and / or energy usage fee information based on the measured energy usage.

請求項１〜請求項９のいずれかに記載のエネルギ供給システムにおいて、
前記コジェネレーションシステムは、固体高分子形燃料電池または固体酸化物形燃料電池であることを特徴とするエネルギ供給システム。In the energy supply system in any one of Claims 1-9,
The cogeneration system is a polymer electrolyte fuel cell or a solid oxide fuel cell.