JP4544591B2 - コージェネレーション電力融通システム - Google Patents

Description

本発明は、各ユーザの貯湯槽に蓄えられた熱量を考慮して、複数ユーザ間で電力を融通可能なコージェネレーション電力融通システムに関する。

従来、特許文献１及び２に記載されたコージェネレーション電力融通システムが知られている。これらのコージェネレーション電力融通システムは、負荷装置に電力を供給する発電装置及び発電装置の排熱を回収した湯水を貯湯する貯湯槽を有する複数のコージェネレーション装置と、各コージェネレーション装置を制御する制御装置と、各発電装置間に接続され、各発電装置間で電力を授受可能な送電線とを備えている。そして、これらのコージェネレーション電力融通システムでは、複数のユーザの電力消費パターンを予測し、総消費電力量を予測することで、システム全体として総消費電力量と過不足なく発電することができる。
特開平２００３−１３４６７４号公報 特開平２００３−１５３４４０号公報

しかし、上記従来のコージェネレーション電力融通システムでは、各発電装置の発電量を決定するに際して各貯湯槽の湯水の量が考慮されていないため、効率的な排熱の回収ができない。

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、効率的な排熱の回収が可能なコージェネレーション電力融通システムを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に係るコージェネレーション電力融通システムの特徴は、負荷装置に電力を供給する発電装置及び該発電装置の排熱を回収した湯水を貯湯する貯湯槽を有し、複数のユーザに前記電力と前記湯水とを供給する複数のコージェネレーション装置と、該各コージェネレーション装置を制御する制御装置と、前記各発電装置間に接続され、該各発電装置間で電力を授受可能な送電線と、前記各貯湯槽に蓄えられる最大熱量を求める最大熱量計算手段と、前記各貯湯槽に現在蓄えられている現有熱量を求める現有熱量計算手段と、前記各貯湯槽の前記最大熱量と前記現有熱量とから該各貯湯槽に蓄えられる残り熱量を求め、該残り熱量に応じて前記各発電装置で発電する発電量の指示値を決定する発電量指示値決定手段と、を備え、前記発電量指示値決定手段は、複数の前記ユーザにおける前記各発電装置（１、２・・・Ｎ）で発電する発電量指示値をＥｇ_１、Ｅｇ_２・・・Ｅｇ_Ｎとし、前記各貯湯槽に蓄えられる前記残り熱量をＱ_１、Ｑ_２・・・Ｑ_Ｎとし、すべての前記ユーザで消費する総電力消費量Ｅ０とし、ｉ番目の発電装置の供給水温をＴＷ_ｉとし、ｉ番目の発電装置付近の外気温度をＴａ_ｉとし、ｉ番目の発電装置の排熱回収量の計算式をｆ_ｉ（Ｅｇ_ｉ，ＴＷ_ｉ，Ｔａ_ｉ）とすると、前記発電量指示値Ｅｇ_１、Ｅｇ_２・・・Ｅｇ_Ｎ を、
Ｅｇ_１＋Ｅｇ_２＋・・・＋Ｅｇ_Ｎ＝Ｅ０
ｆ_１（Ｅｇ_１，ＴＷ_１，Ｔａ_１）／ｆ_２（Ｅｇ_２，ＴＷ_２，Ｔａ_２）＝Ｑ_１／Ｑ_２
ｆ_２（Ｅｇ_２，ＴＷ_２，Ｔａ_２）／ｆ_３（Ｅｇ_３，ＴＷ_３，Ｔａ_３）＝Ｑ_２／Ｑ_３
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ｆ_Ｎ−１（Ｅｇ_Ｎ−１，ＴＷ_Ｎ−１，Ｔａ_Ｎ−１）／ｆ_Ｎ（Ｅｇ_Ｎ，ＴＷ_Ｎ，Ｔａ_Ｎ）＝Ｑ_Ｎ−１／Ｑ_Ｎ
の連立方程式を解くことによって決定することである。

請求項２に係るコージェネレーション電力融通システムの特徴は、請求項１において、前記最大熱量計算手段は、前記発電装置の排熱を回収した湯水の温度と、前記貯湯槽に補給される水の温度と、該貯湯槽の容量とから、前記各貯湯槽に蓄えられる最大熱量を求めることである。
請求項３に係るコージェネレーション電力融通システムの特徴は、 請求項１又は２において、前記発電量指示値決定手段により決定された前記発電量指示値に対して、前記発電装置が追従できるようにフィルタ処理を施す振動除去手段を有することである。

請求項１に係るコージェネレーション電力融通システムにおいては、総消費電力量と総発電量とが等しく、かつ各発電装置の発電量、各発電装置の供給水温、各発電装置付近の外気温度、各貯湯槽に蓄えられる残り熱量を考慮して、各発電装置で発電する発電量指示値を求めることができ、効率的な排熱の回収が可能である。

請求項２に係るコージェネレーション電力融通システムにおいては、各貯湯槽に蓄えられる残り熱量の計算に用いられる各貯湯槽に蓄えられる最大熱量を求めることができる。
請求項３に係るコージェネレーション電力融通システムにおいては、各発電装置に対する発電量指示値にフィルタ処理を施しているため、良好な制御性能を得ることができる。

本発明に係るコージェネレーション電力融通システムを具体化した実施形態を図面に基づいて以下に説明する。この電力融通システムとして、図１に示すように、２軒の家庭５に適用されるものを例に説明する。

この電力融通システムでは、各家庭５に設置された家庭用コージェネレーション装置１と、これらの家庭用コージェネレーション装置１を制御する制御装置２と、家庭用コージェネレーション装置１間で電力を授受可能な送電線３と、湯水を供給する給湯管４とを備えている。家庭用コージェネレーション装置１から家庭５には、湯水及び電力が供給される。ただし、湯水は放熱が大きくなることから家庭５間で融通することはなく、電力のみを家庭５間で融通することとしている。また、制御装置２は、家庭用コージェネレーション装置１からセンサ信号を入力し、発電量指示値を出力する。

次に、図２により、１軒の家庭５に設置された家庭用コージェネレーション装置１と制御装置２とについて詳細に説明する。図２は実施形態の家庭用コージェネレーション電力融通システムの概略図である。この家庭用コージェネレーション装置１は、負荷装置２１に電力を供給する発電装置１０と、発電装置１０の排熱を回収した湯水を貯湯する貯湯槽３０とを有している。

発電装置１０は、燃料電池発電装置であり、直流電力を発生する発電機１１と、発電機１１から供給された直流電力を交流電力に変換して出力する変換器（例えばインバータ）１２とを備えている。なお、発電装置１０としては、燃料電池発電装置の他に、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ガスタービン、マイクロガスタービンなどの原動機とこの原動機によって駆動される発電機から構成されたものでもよい。

発電機１１は、改質装置、一酸化炭素低減装置（以下ＣＯ低減装置という）および燃料電池を備えている。改質装置は、燃料供給装置１３から供給される燃料を水供給装置１４から供給される水で水蒸気改質して、水素リッチな改質ガスを生成してＣＯ低減装置に導出するものである。ＣＯ低減装置は、改質ガスに含まれる一酸化炭素を低減して改質ガスを燃料電池に導出するものである。燃料電池は、燃料極に供給された改質ガス中の水素および酸化剤極に供給された酸化剤ガスである空気を用いて発電するものである。

変換器１２は、電力使用場所２０に設置されている複数の負荷装置２１に送電線３を介してそれぞれ接続されており、変換器１２から出力される交流電力は必要に応じて各負荷装置２１に供給されている。負荷装置２１は、電灯、アイロン、テレビ、洗濯機、電気コタツ、電気カーペット、エアコン、冷蔵庫などの電気器具である。なお、変換器１２と電力使用場所２０とを接続する送電線３には電力会社の系統電源１６も接続されており（系統連系）、発電装置１０の発電量より負荷装置２１の総消費電力が上回った場合、その不足電力を系統電源１６から受電して補うようになっている。電力計２２は、電力使用場所２０で使用される全ての負荷装置２１の合計消費電力量Ｅｔを検出して、制御装置２に送信するようになっている。

また、発電機１１には、発電機１１の排熱を回収して発電機１１を冷却する熱媒体が循環する冷却回路３１が接続されている。冷却回路３１上には、熱交換器３２が配設されている。一方、後述する貯湯槽３０には、貯湯槽３０内の湯水を加熱するための湯水循環回路３３が接続されている。湯水循環回路３３上には、熱交換器３２が配設されている。熱交換器３２は、冷却回路３１を循環する熱媒体と湯水循環回路３３を循環する湯水との間で熱交換が行われるものである。これにより、発電機１１の発電中に図示しないポンプが駆動されて、冷却回路３１を熱媒体が循環し、湯水循環回路３３を湯水が循環すると、発電機１１の排熱が熱媒体および熱交換器３２を通って湯水に回収されて湯水が加熱されるようになっている。また、湯水循環回路３３の貯湯槽３０入口付近には温度センサ３５が設けられており、この温度センサ３５は排熱回収温度Ｔｉｎを検出して制御装置２に送信するようになっている。なお、発電機１１の排熱とは、例えば、燃料電池発電装置の場合、燃料電池スタックの排熱や改質装置の排熱などをいい、エンジン発電装置の場合、エンジンの排熱などが挙げられる。しかし、それに限定せず発電機それ自体の熱など回収可能な排熱なら何でも利用できる。

貯湯槽３０は、１つの柱状容器を備えており、その内部に温水が層状に、すなわち上部の温水が最も高温であり下部にいくにしたがって低温となり下部の温水が最も低温であるように貯留されるようになっている。貯湯槽３０に貯留されている高温の温水が貯湯槽３０の柱状容器の上部から導出され、その導出された分を補給するように水供給装置１４からの水道水が貯湯槽３０の柱状容器の下部から導入されるようになっている。このような貯湯槽３０は、発電装置１０の近くに設置されている。また、水供給装置１４から水道水が供給される貯湯槽３０の入口付近には温度センサ３６が設けられており、この温度センサ３６は水道水温度Ｔｗを検出して制御装置２に送信するようになっている。

また、貯湯槽３０の内部には温度センサ群３４が設けられている。温度センサ群３４は複数（本実施の形態においては１０個）の温度センサ３４−１，３４−２，３４−３，・・・，３４−１０から構成されており、上下方向（鉛直方向）に沿って等間隔にて配設されている。温度センサ３４−１は貯湯槽３０の内部上面位置に配置されている。各温度センサ３４−１，３４−２，３４−３，・・・，３４−１０はその位置の貯湯槽３０内の液体（温水または水）の温度をそれぞれ検出するものである。この温度センサ群３４は各位置での湯温Ｔｈを検出して制御装置２に送信するようになっている。

貯湯槽３０には、給湯管４が接続されている。給湯管４には、上流から順番に補助加熱装置であるガス湯沸かし器（図示省略）及び温度センサ（図示省略）が配設されている。ガス湯沸かし器は、給湯管４を通過する貯湯槽３０からの湯水を加熱して給湯するようになっている。温度センサはガス湯沸かし器を通過した後の湯水の温度を検出するものであり、その検出信号は制御装置２に送信されるようになっている。すなわち、温度センサで検出した湯水の温度が設定された給湯温度となるように、ガス湯沸かし器で加熱している。また、図示していないが、給湯管４には貯湯槽３０の導出口と温度センサとの間に水供給装置１４からの水道水が合流するようになっている。これにより、貯湯槽３０からの湯水を降温している。

給湯管４には、貯湯槽３０に貯留している湯水を給湯として利用する湯水使用場所２５に設置されている複数の湯利用機器２６ａが接続されている。この湯利用機器２６ａとしては、浴槽、シャワ、キッチン（キッチンの蛇口）、洗面所（洗面所の蛇口）などがある。また、給湯管４には、貯湯槽３０の湯水を熱源として利用する湯水使用場所２５に設置されている熱利用機器２６ｂが接続されている。この熱利用機器２６ｂとしては、浴室暖房、床暖房、浴槽の湯を追い炊き機構などがある。なお、熱利用機器２６ｂは貯湯槽３０の湯水を直接利用する場合や貯湯槽３０の湯水を間接的に利用する場合がある。

制御装置２は、電力計２２から入力した合計電力量Ｅｔ、温度センサ群３４から入力した湯温Ｔｈ、温度センサ３５から入力した排熱回収温度Ｔｉｎ及び温度センサ３６から入力した水道水温度Ｔｗ等に基づいて発電装置１０の発電量を決定し、発電装置１０に発電量指示値Ｅｇを出力する。この制御装置２は、マイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。ＣＰＵは、図３〜図７のフローチャートに対応したプログラムを実行して、発電装置の発電量（出力電力）を制御している。ＲＡＭは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ＲＯＭは前記プログラムを記憶するものである。

次に、上述した家庭用コージェネレーション電力融通システムの動作について、図３〜図１６を参照して説明する。なお、以下、一方の家庭５をＡ宅、他方の家庭５をＢ宅という。

制御装置２は、発電機１１が発電可能な状態になると、図３に示すメインプログラムを所定時間毎（例えば６０秒）に実行する。このメインプログラムが実行されると、ステップＳ１において最大熱量計算手段としての最大熱量計算サブルーチンをコールし、ステップＳ２において現有熱量計算手段としての現有熱量計算サブルーチンをコールする。また、ステップＳ３において発電量指示値決定手段としての発電量指示値決定サブルーチンをコールし、ステップＳ４において振動除去手段としての振動除去サブルーチンをコールする。

次に、各サブルーチンを説明する。最大熱量計算サブルーチンでは、図４に示すように、各貯湯槽３０が蓄えることのできる最大熱量Ｑａｌｌが計算される。まず、ステップＳ１１においては、温度センサ３５から排熱回収温度Ｔｉｎを入力する。ステップＳ１２においては、温度センサ３６から水道水温度Ｔｗを入力する。そして、ステップＳ１３においては、各貯湯槽３０の最大熱量Ｑａｌｌを下記数２に示す式により計算して求める。

（数２）
Ｑａｌｌ＝Ｃｐ×Ｖ×（Ｔｉｎ−Ｔｗ）

なお、Ｃｐは比熱であり、４．１８９Ｊ／ｃｍ^３・Ｋである。Ｖは貯湯槽３０の容量（ｍ^３）であり、本実施形態においては０．１５ｍ^３である。Ｔｉｎ及びＴｗはそれぞれ排熱回収温度、水道水温度（℃）である。Ａ宅における排熱回収温度Ｔｉｎ及び水道水温度Ｔｗのグラフを図５（Ａ）に示し、Ａ宅における最大熱量Ｑallのグラフを図５（Ｂ）に示す。また、Ｂ宅における排熱回収温度Ｔｉｎ及び水道水温度Ｔｗのグラフを図６（Ａ）に示し、Ｂ宅における最大熱量Ｑallのグラフを図６（Ｂ）に示す。

現有熱量計算サブルーチンでは、図７に示すように、各貯湯槽が現在蓄えている現有熱量Ｑｃｕが計算される。まず、ステップＳ２１においては、温度センサ群３４から湯温Ｔｈを入力する。そして、ステップＳ２２においては、湯温Ｔｈと水道水温度Ｔｗとから現有熱量Ｑｃｕが計算される。この際、温度センサ群３４の温度センサ３４−１，３４−２，３４−３，・・・，３４−１０の位置により分割された各層ごとに、上記数２の式により現在蓄えている熱量を求め、これらを合計して現有熱量Ｑｃｕが計算される。なお、その場合、数２のＶには各層の容量（ｍ^３）が対応し、Ｔｉｎには各層の平均温度（℃）が対応する。

発電量指示値決定サブルーチンでは、図８に示すように、各発電装置１０に対する発電量の指示値Ｅｇ_１、Ｅｇ_２が決定される。まず、ステップＳ３１においては、発電量に対する排熱回収特性の設定を行う。具体的には、発電装置１０の実際の運転において、発電量（Ｗ）に対する排熱回収量（Ｗ）を１週間毎に計測して記憶しておき、発電量を横軸（ｘ）、排熱回収量を縦軸（ｙ）としてプロットして、下記数３に示す仮想の近似直線の式を求めることができる。ただし、常に発電装置１０の特性を学習することができるように、１月以上前のデータは消去される。

（数３）
ｙ＝ａｘ＋ｂ

ステップＳ３２においては、各電力計２２から合計消費電力量Ｅｔを入力する。Ａ宅における合計消費電力量Ｅｔのグラフを図９（Ａ）に、Ｂ宅における合計消費電力量Ｅｔのグラフを図９（Ｂ）に示す。図８のステップＳ３３においては、２軒の合計消費電力量Ｅｔを加えることにより、総電力消費量Ｅ０を計算する。この総電力消費量Ｅ０のグラフを図１０に示す。図８のステップＳ３４においては、各貯湯槽３０の最大熱量Ｑａｌｌ（ステップＳ１３で計算済み）から現有熱量Ｑｃｕ（ステップＳ２２で計算済み）を減じて、各貯湯槽３０に蓄えることのできる残りの熱量Ｑを計算する。Ａ宅における残りの熱量Ｑのグラフを図１１（Ａ）に、Ｂ宅における残りの熱量Ｑのグラフを図１１（Ｂ）に示す。

図８のステップＳ３５においては、下記数４、５に示す式により各発電装置１０に対する発電量指示値Ｅｇ_１、Ｅｇ_２を計算する。ただし、発電量指示値Ｅｇ_１はＡ宅の発電装置１０に対する発電量指示値であり、発電量指示値Ｅｇ_２はＢ宅の発電装置１０に対する発電量指示値である。また、Ｑ_１はＡ宅の貯湯槽３０に蓄えることのできる残りの熱量であり、Ｑ_２はＢ宅の貯湯槽３０に蓄えることのできる残りの熱量である（ステップＳ３４で計算済み）。さらに、Ｅ０は総電力消費量（ステップＳ３３で計算済み）であり、ａ及びｂはステップＳ３１の数３で示される近似直線の式の係数である。

ここで、各発電装置１０に対する発電量指示値Ｅｇ_１、Ｅｇ_２が上記数４、５で表されることを証明する。一般に、複数のユーザにおける各発電装置（１、２・・・Ｎ）で発電する発電量指示値をＥｇ_１、Ｅｇ_２・・・Ｅｇ_Ｎとし、各貯湯槽に蓄えられる前記残り熱量をＱ_１、Ｑ_２・・・Ｑ_Ｎとし、すべてのユーザで消費する総電力消費量Ｅ０とし、ｉ番目の発電装置の供給水温をＴＷ_ｉとし、ｉ番目の発電装置付近の外気温度をＴａ_ｉとし、ｉ番目の発電装置の排熱回収量の計算式をｆ_ｉ（Ｅｇ_ｉ，ＴＷ_ｉ，Ｔａ_ｉ）とすると、前記発電量指示値Ｅｇ_１、Ｅｇ_２・・・Ｅｇ_Ｎは、数６に示す連立方程式を解くことによって求められる。

（数６）
Ｅｇ_１＋Ｅｇ_２＋・・・＋Ｅｇ_Ｎ＝Ｅ０
ｆ_１（Ｅｇ_１，ＴＷ_１，Ｔａ_１）／ｆ_２（Ｅｇ_２，ＴＷ_２，Ｔａ_２）＝Ｑ_１／Ｑ_２
ｆ_２（Ｅｇ_２，ＴＷ_２，Ｔａ_２）／ｆ_３（Ｅｇ_３，ＴＷ_３，Ｔａ_３）＝Ｑ_２／Ｑ_３
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ｆ_Ｎ−１（Ｅｇ_Ｎ−１，ＴＷ_Ｎ−１，Ｔａ_Ｎ−１）／ｆ_Ｎ（Ｅｇ_Ｎ，ＴＷ_Ｎ，Ｔａ_Ｎ）＝Ｑ_Ｎ−１／Ｑ_Ｎ

本実施形態では、２台の発電装置１０は同一のものであるとすると、供給水温ＴＷ_１、ＴＷ_２と発電装置１０付近の外気温度Ｔａ_１、Ｔａ_２とは、発電量指示値Ｅｇ_１、Ｅｇ_２に比べて排熱回収量の計算式ｆ_１、ｆ_２への相関が小さいことから、２台の発電装置１０の排熱回収量の計算式ｆ_１、ｆ_２は数７に示す式で表される。なお、数７における係数ａ、ｂは、数３における係数ａ、ｂと同じである。

（数７）
ｆ_１（Ｅｇ_１，ＴＷ_１，Ｔａ_１）＝ａ・Ｅｇ_１＋ｂ
ｆ_２（Ｅｇ_２，ＴＷ_２，Ｔａ_２）＝ａ・Ｅｇ_２＋ｂ

これらを上記の数６で表される一般式に代入して、数８に示す式が得られる。

（数８）
Ｅｇ_１＋Ｅｇ_２＝Ｅ０
（ａ・Ｅｇ_１＋ｂ）／（ａ・Ｅｇ_２＋ｂ）＝Ｑ_１／Ｑ_２

数８の式を発電量指示値Ｅｇ_１、Ｅｇ_２について解くと、数４、５で表される式が得られる。

数４、５の式で求められた発電量指示値Ｅｇ_１、Ｅｇ_２を図１２に示す。図１２（Ａ）がＡ宅の発電量指示値Ｅｇ_１のグラフであり、図１２（Ｂ）がＢ宅の発電量指示値Ｅｇ_２のグラフである。

数３又は数７の式で示すように、排熱回収量（Ｗ）は発電量（Ｗ）の一次関数となり、数４、５式の分子の第２項は係数ｂが寄与する項である。そのため、係数ｂ＝０ならば、すなわち排熱回収量（Ｗ）と発電量（Ｗ）とが比例関係にあれば、発電量指示値Ｅｇ_１、Ｅｇ_２は下記数９、１０に示す式により求められる。

（数９）
Ｅｇ_１＝Ｑ_１・Ｅ０／（Ｑ_１＋Ｑ_２）

（数１０）
Ｅｇ_２＝Ｑ_２・Ｅ０／（Ｑ_１＋Ｑ_２）

数９、１０によれば、各貯湯槽３０に蓄えることのできる残りの熱量Ｑ_１、Ｑ_２の比と、各発電装置１０に対する発電量指示値Ｅｇ_１、Ｅｇ_２の比は等しくなる。例えば、Ａ宅の貯湯槽３０に蓄えることのできる残りの熱量Ｑ_１と、Ｂ宅の貯湯槽３０に蓄えることのできる残りの熱量Ｑ_２との比が１：２である場合、Ａ宅の発電装置１０に対する発電量指示値Ｅｇ_１と、Ｂ宅の発電装置１０に対する発電量指示値Ｅｇ_２との比も１：２となる。

振動除去サブルーチンでは、図１３に示すように、各発電装置１０に対する発電量指示値Ｅｇ_１、Ｅｇ_２にフィルタ処理を施した後、フィルタ処理後の発電量指示値Ｅｆｇ_１、Ｅｆｇ_２を各発電装置１０に出力する。まず、ステップＳ４１においては、下記数１１、１２に示す式により、発電量指示値Ｅｇ_１、Ｅｇ_２にフィルタ処理を施し、フィルタ処理後の発電量指示値Ｅｆｇ_１、Ｅｆｇ_２を求める。ただし、Ｅｇ_１、Ｅｇ_２は上記数４、５で求めた発電量指示値である。また、ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２はフィルタ定数、ｚは遅れ演算子である。

数１１、１２で求められたフィルタ処理後の発電量指示値Ｅｆｇ_１、Ｅｆｇ_２を図１４に示す。図１４（Ａ）がＡ宅の発電量指示値Ｅｆｇ_１のグラフであり、図１４（Ｂ）がＢ宅の発電量指示値Ｅｆｇ_２のグラフである。

図１３のステップＳ４２においては、フィルタ処理後の発電量指示値Ｅｆｇ_１、Ｅｆｇ_２を各発電装置１０に出力する。これにより、各発電装置１０は各家庭５が消費する総消費電力量に対して過不足なく発電することができ、かつ効率的な排熱の回収が可能となる。

本実施形態においては、家庭５を２軒としたが、３軒以上の家庭５についても同様である。また、本発明のコージェネレーション電力融通システムは家庭だけでなく事業所等のユーザにおいても用いることができる。

なお、本発明のコージェネレーション電力融通システムを実施形態に即して説明したが、本発明はこれらに制限されるものではなく、本発明の技術的思想に反しない限り、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

実施形態の家庭用コージェネレーション電力融通システムの模式図。 実施形態の家庭用コージェネレーション電力融通システムの概略図。 実施形態に係り、メインプログラムのフローチャート。 実施形態に係り、最大熱量計算サブルーチンのフローチャート。 実施形態に係り、Ａ宅の排熱回収温度、水道水温度、最大熱量のグラフ。 実施形態に係り、Ｂ宅の排熱回収温度、水道水温度、最大熱量のグラフ。 実施形態に係り、現有熱量計算サブルーチンのフローチャート。 実施形態に係り、発電量指示値決定サブルーチンのフローチャート。 実施形態に係り、合計消費電力量のグラフ。 実施形態に係り、総電力消費量のグラフ。 実施形態に係り、残り熱量のグラフ。 実施形態に係り、発電量指示値決定サブルーチンにより計算された発電量指示値のグラフ。 実施形態に係り、振動除去サブルーチンのフローチャート。 実施形態に係り、振動除去サブルーチン実行後の発電量指示値のグラフ。

符号の説明

１…コージェネレーション装置（家庭用コージェネレーション装置）、２…制御装置、３…送電線、１０…発電装置、３０…貯湯槽、Ｓ１…最大熱量計算手段（最大熱量計算サブルーチン）、Ｓ２…現有熱量計算手段（現有熱量計算サブルーチン）、Ｓ３…発電量指示値決定手段（発電量指示値決定サブルーチン）、Ｓ４…振動除去手段（振動除去サブルーチン）。

Claims (3)

1. 負荷装置に電力を供給する発電装置及び該発電装置の排熱を回収した湯水を貯湯する貯湯槽を有し、複数のユーザに前記電力と前記湯水とを供給する複数のコージェネレーション装置と、
   該各コージェネレーション装置を制御する制御装置と、
   前記各発電装置間に接続され、該各発電装置間で電力を授受可能な送電線と、
   前記各貯湯槽に蓄えられる最大熱量を求める最大熱量計算手段と、
   前記各貯湯槽に現在蓄えられている現有熱量を求める現有熱量計算手段と、
   前記各貯湯槽の前記最大熱量と前記現有熱量とから該各貯湯槽に蓄えられる残り熱量を求め、該残り熱量に応じて前記各発電装置で発電する発電量の指示値を決定する発電量指示値決定手段と、を備え、
   前記発電量指示値決定手段は、複数の前記ユーザにおける前記各発電装置（１、２・・・Ｎ）で発電する発電量指示値をＥｇ _１ 、Ｅｇ _２ ・・・Ｅｇ _Ｎ とし、前記各貯湯槽に蓄えられる前記残り熱量をＱ _１ 、Ｑ _２ ・・・Ｑ _Ｎ とし、すべての前記ユーザで消費する総電力消費量Ｅ０とし、ｉ番目の発電装置の供給水温をＴＷ _ｉ とし、ｉ番目の発電装置付近の外気温度をＴａ _ｉ とし、ｉ番目の発電装置の排熱回収量の計算式をｆ _ｉ （Ｅｇ _ｉ ，ＴＷ _ｉ ，Ｔａ _ｉ ）とすると、前記発電量指示値Ｅｇ _１ 、Ｅｇ _２ ・・・Ｅｇ _Ｎ を、下記の数１の連立方程式を解くことによって決定することを特徴とするコージェネレーション電力融通システム。
   （数１）
   Ｅｇ _１ ＋Ｅｇ _２ ＋・・・＋Ｅｇ _Ｎ ＝Ｅ０
   ｆ _１ （Ｅｇ _１ ，ＴＷ _１ ，Ｔａ _１ ）／ｆ _２ （Ｅｇ _２ ，ＴＷ _２ ，Ｔａ _２ ）＝Ｑ _１ ／Ｑ _２
   ｆ _２ （Ｅｇ _２ ，ＴＷ _２ ，Ｔａ _２ ）／ｆ _３ （Ｅｇ _３ ，ＴＷ _３ ，Ｔａ _３ ）＝Ｑ _２ ／Ｑ _３
   ・
   ・
   ・
   ｆ _Ｎ−１ （Ｅｇ _Ｎ−１ ，ＴＷ _Ｎ−１ ，Ｔａ _Ｎ−１ ）／ｆ _Ｎ （Ｅｇ _Ｎ ，ＴＷ _Ｎ ，Ｔａ _Ｎ ）＝Ｑ _Ｎ−１ ／Ｑ _Ｎ
2. 請求項１において、前記最大熱量計算手段は、前記発電装置の排熱を回収した湯水の温度と、前記貯湯槽に補給される水の温度と、該貯湯槽の容量とから、前記各貯湯槽に蓄えられる最大熱量を求めることを特徴とするコージェネレーション電力融通システム。
3. 請求項１又は２において、前記発電量指示値決定手段により決定された前記発電量指示値に対して、前記発電装置が追従できるようにフィルタ処理を施す振動除去手段を有することを特徴とするコージェネレーション電力融通システム。

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