WO2012046381A1 - 発電システム及び発電システムの運転方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a power generation system including a renewable energy power generation device such as solar power generation and a method for operating the power generation system.
- the distributed power generation device examples include a solar power generation device and a fuel cell power generation system.
- the distributed power generation device examples include a solar power generation device and a fuel cell power generation system.
- one (one type) of distributed power generators has been installed in one household.
- two types of distributed power generators have been developed.
- cases are beginning to occur at home.
- an increasing number of households capable of so-called double power generation in which both a solar power generation device and a fuel cell power generation system are installed in one home and power is generated by two types of distributed power generation systems.
- Patent Document 1 a home energy management system that performs comprehensive management of energy used in a home where a distributed power generator is installed is known (see, for example, Patent Document 1).
- electric power is generated by using fuel gas in a fuel cell, and the amount of generated electric power (generated amount) and the amount of electric power used at home are measured and measured.
- each charge is displayed on the display device.
- Patent Document 1 discloses an embodiment using a fuel cell as an energy generating means, and discloses an embodiment using a solar cell as a power generation source.
- a fuel cell as an energy generating means
- a solar cell as a power generation source.
- the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and even when two types of distributed power generators are arranged, the controller of one power generator can generate power from the other power generator, from the commercial power source to the external load. By calculating at least one of the purchased power (purchased power from the power supplier) and the selling power that flows backward to the commercial power supply, it is more accurate than the conventional power generation system.
- An object of the present invention is to provide a power generation system capable of displaying electric power on a display and a method for operating the power generation system.
- a power generation system is a power generation system disposed on a first electric wire connecting a commercial power source and an external load that is a power load of a consumer,
- the power generation system is connected to a first connection point of the first electric wire, and includes a first power generation device that supplies generated electric power to the external load, and the first connection point and the commercial power supply via a second electric wire.
- a second power generation device connected to a second connection point on the first electric wire between and the first electric power flowing through the first electric wire between the first connection point and the commercial power source. From the first power detector and the second power detector, the first power detector, the second power detector for detecting the second power flowing through the second electric wire, and at least the first power generator are controlled.
- a conventional power generation system Compared to the above, it is possible to promote energy saving to the user of the power generation system.
- the operation method of the power generation system is an operation method of the power generation system disposed on the first electric wire connecting the commercial power source and the external load that is the power load of the consumer,
- the power generation system is connected to a first connection point of the first electric wire, and includes a first power generation device that supplies generated electric power to the external load, and the first connection point and the commercial power supply via a second electric wire.
- a second power generation device connected to a second connection point on the first electric wire between and the first electric power flowing through the first electric wire between the first connection point and the commercial power source.
- a first power detector and a second power detector for detecting a second power flowing through the second electric wire, and the first power and the second power detector from the first power detector and the second power detector.
- the power generation power (second power generation power) of the other power generation device (second power generation device), the purchased power, and the power sales power can be accurately calculated.
- a conventional power generation system Compared to the above, it is possible to promote energy saving to the user of the power generation system.
- the generated power (second generated power) of the other power generator (second power generator), the purchased power, and the power sale It becomes possible to calculate accurately from the electric power.
- the power generation system and the power generation system operation method of the present invention at least one of the accurately calculated second generated power, purchased power, and sold power, and the first generated power generated by the first power generator, Is displayed on the display, it is possible to urge the user of the power generation system to save energy compared to the conventional power generation system.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the power generation system according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a screen displayed by the display in the power generation system illustrated in FIG. 1.
- FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a screen displayed by the display in the power generation system illustrated in FIG. 1.
- FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a screen displayed by the display in the power generation system illustrated in FIG. 1.
- FIG. 5 shows a cycle of transmitting detected power information to the first power detector and the controller of the second power detector in the power generation system according to Embodiment 2 of the present invention, and the controller displays the display on the display. It is a time chart explaining the relationship with the period which changes information.
- FIG. 5 shows a cycle of transmitting detected power information to the first power detector and the controller of the second power detector in the power generation system according to Embodiment 2 of the present invention, and the controller displays the display on the display. It is
- FIG. 6 shows a cycle of detecting the second power of the second power detector and a cycle of transmitting the detected power information to the controller of the second power detector in the power generation system according to Embodiment 3 of the present invention. It is a time chart explaining the relationship.
- FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the power generation system according to Embodiment 4 of the present invention.
- FIG. 8 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell unit in the power generation system shown in FIG.
- FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the power generation system according to Embodiment 5 of the present invention.
- FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the power generation system according to Embodiment 6 of the present invention.
- FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a power generation system according to a modification example of the sixth embodiment.
- the power generation system according to Embodiment 1 of the present invention is a power generation system that is disposed in a first electric wire that connects a commercial power source and an external load that is a power load of a consumer, and the power generation system includes: A first power generator connected to the first connection point of the first electric wire and supplying the generated electric power to an external load; and a first electric wire between the first connection point and the commercial power source via the second electric wire.
- a second power generator connected to a second connection point, a first power detector for detecting first power flowing through the first electric wire between the first connection point and the commercial power source, and flowing through the second electric wire
- a second power detector for detecting the second power
- a controller for controlling the first power generator
- a controller for transmitting the first power and the second power from the first power detector and the second power detector
- a display that changes display content based on information transmitted from the controller, and the controller includes a first power A second generated power generated by the second power generator based on the first power and the second power transmitted from the output device and the second power detector, a purchased power supplied from the commercial power source to the external load, and a second power It is configured to calculate at least one of the selling power that flows backward from the power generator to the commercial power source, and to display the calculated power and the first generated power generated by the first power generator on the display.
- the embodiment which is present is illustrated.
- the first power generation device is a device that generates power using fossil fuel, and examples thereof include a fuel cell and a gas turbine generator.
- the second power generation device is a device that generates power using renewable energy, and examples thereof include a power generation device such as a solar power generation device, a solar thermal power generation device, a wind power generation device, or a geothermal power generation device.
- first generated power generated by the first power generation device may be power generated by the first power generation device, or may be power scheduled to be generated by the first power generation device.
- the first power detector is provided on the first electric wire between the first connection point and the second connection point, and the controller includes the first power and A difference from the second power may be displayed on the display unit as purchased power.
- the second power detector is configured to detect the current value of the second electric wire, and the controller detects the voltage value detected by the first power detector. And the current value detected by the second power detector may be configured to calculate the second generated power.
- the controller when the voltage value detected by the first power detector is less than the first threshold stored in advance, the controller generates electric power generated by the second power generation device.
- the power factor may be regarded as the first predetermined value, and the second generated power may be calculated.
- the first threshold is a threshold at which the second power generator outputs reactive power, and can be arbitrarily set.
- the first threshold value may be the voltage value of the power supplied from the commercial power source + 12%.
- the first threshold value is arbitrarily set within the range of 101 to 107V.
- the voltage value of the power supplied from the commercial power supply is 200V, it can be arbitrarily set in the range of 202 to 222V.
- the first predetermined value can be set arbitrarily, and may be set to 100% or 99%, for example.
- the controller when the voltage value detected by the first power detector is greater than or equal to the first threshold value stored in advance, the controller generates electric power generated by the second power generation device.
- the power factor may be regarded as a second predetermined value smaller than the first predetermined value, and the second generated power may be calculated.
- the second predetermined value can be arbitrarily set, and may be arbitrarily set within a range of 80% or more and less than 99%, for example.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the power generation system according to Embodiment 1 of the present invention.
- a power generation system 200 includes a fuel cell power generation device (first power generation device) 108, a solar power generation device (second power generation device) 106, a first power detector 104, A second power detector 107, a controller 110, and a display 109 are provided, and are arranged on a power line (first electric wire) 102 that connects a commercial power source (system power source) 100 and an external load 101 that is a customer's power load. It is installed.
- first power generation device fuel cell power generation device
- solar power generation device second power generation device
- a second power detector 107, a controller 110, and a display 109 are provided, and are arranged on a power line (first electric wire) 102 that connects a commercial power source (system power source) 100 and an external load 101 that is a customer's power load. It is installed.
- the fuel cell power generation device 108 is connected to the first connection point 103 on the power line 102 via an appropriate wiring.
- the fuel cell power generation device 108 includes a fuel cell and an inverter in the first embodiment.
- various fuel cells such as a polymer electrolyte fuel cell and a phosphoric acid fuel cell can be used.
- the fuel cell and the inverter use the well-known fuel cell and the inverter, and the detailed description of the structure is abbreviate
- a first power detector 104 is provided between the commercial power supply 100 of the power line 102 and the first connection point 103.
- the first power detector 104 detects power (first power) flowing through the power line 102 between the commercial power supply 100 and the first connection point 103, and outputs (transmits) the detected first power to the controller 110. It is configured as follows.
- the first power detector 104 includes, for example, an ammeter that detects a current value flowing through the power line 102 between the commercial power supply 100 and the first connection point 103 and a voltmeter that detects a voltage value of the power line 102. It may be.
- the first power detector 104 When the inverter of the fuel cell power generation device 108 detects the voltage value of the power line 102, the first power detector 104 has a current value flowing through the power line 102 between the commercial power supply 100 and the first connection point 103. It may be composed of an ammeter that detects. In this case, the inverter of the fuel cell power generator 108 has the function of the first power detector.
- a second connection point 105 is provided between the commercial power supply 100 of the power line 102 and the first connection point 103, more specifically, between the commercial power supply 100 of the power line 102 and the first power detector 104. Yes.
- a solar power generation device 106 is connected to the second connection point 105 via a power line (second electric wire) 141.
- a second power detector 107 for detecting power (second power) flowing through the power line 141 is provided in the middle of the power line 141.
- the second power detector 107 may have any configuration as long as it can detect the second power and output (transmit) the detected second power to the controller 110.
- the second power detector 107 is composed of an ammeter that detects the current value of the power line 141.
- the solar power generation device 106 uses a known solar power generation device, and a detailed description thereof is omitted.
- the controller 110 may be in any form as long as it is a device that controls the fuel cell power generator 108.
- the controller 110 includes an arithmetic processing unit exemplified by a microprocessor, a CPU, and the like, and a storage unit configured by a memory or the like that stores a program for executing each control operation. Then, in the controller 110, the arithmetic processing unit reads out a predetermined control program stored in the storage unit and executes it, thereby performing various controls relating to the fuel cell power generation device 108.
- the controller 110 is not only configured as a single controller, but also configured as a controller group in which a plurality of controllers cooperate to execute control of the fuel cell power generation device 108. It doesn't matter. Moreover, the controller 110 may be configured to control the solar power generation device 106. Furthermore, the controller 110 may be configured by a micro control, and may be configured by an MPU, a PLC (Programmable Logic Controller), a logic circuit, or the like.
- the controller 110 generates the second generated power generated by the solar power generation device 106 based on the first power transmitted from the first power detector 104 and the second power transmitted from the second power detector 107. Calculating at least one of purchased power supplied from the commercial power source 100 to the external load 101 and sold power flowing backward from the photovoltaic power generation device 106 to the commercial power source 100, and the calculated power and the fuel cell power generation device The first generated power generated by 108 is displayed on the display 109.
- Display 109 may be in any form as long as it can display information (character data, image data, etc.) output from controller 110.
- the display device 109 for example, a remote controller, a mobile phone, a smartphone, a tablet computer, or the like can be used.
- the display device 109 includes an operation unit 109a such as a switch, a display unit 109b such as an LCD screen, and a notification unit 109c such as a speaker.
- FIG. 2 to 4 are schematic diagrams showing examples of screens displayed on the display in the power generation system shown in FIG.
- the fuel cell power generation device 108 When the fuel cell power generation device 108 generates power and the solar power generation device 106 does not generate power, in a state where the fuel cell power generation device 108 is not generating power, in an ordinary household, a refrigerator, When a home appliance such as a lighting fixture or a television is used, power is supplied from the commercial power supply 100 to the external load 101 via the power line 102. At this time, the first power detector 104 detects the first power (for example, 1.3 kW) and transmits the detected first power to the controller 110. When the first power detector 104 is a current detector, the controller 110 detects the current value (for example, 13A) detected by the first power detector 104 and the inverter of the fuel cell power generator 108. The first power is calculated from the acquired voltage value (for example, 100 V) and the acquired current value and voltage value. Here, since the fuel cell power generator 108 is not generating power, the first power is the power consumption (PL) of the external load 101.
- PL power consumption
- the controller 110 activates the fuel cell power generator 108 to supply power from the fuel cell power generator 108 to the external load 101.
- the fuel cell power generation device 108 enters a power generation state, power is supplied from the fuel cell power generation device 108 to the external load 101 via the first connection point 103.
- whether or not electric power is supplied from the commercial power source 100 to the external load 101 is determined by the magnitude relationship between the power consumption (PL) of the external load 101 and the generated power (PF) of the fuel cell power generator 108.
- the power consumption (PL) of the external load 101 is 1.3 kW
- the power generation (PF) of the fuel cell power generator 108 is 0.8 kW
- the first power detector 104 detects the power (purchased power; 0.5 kW) supplied to the external load 101 and transmits the detected power to the controller 110.
- the controller 110 displays the first generated power 111 a generated by the fuel cell power generation device 108 on the display unit 109 b of the display 109 and the purchased power 111 b supplied from the commercial power supply 100 to the external load 101. Is displayed.
- the display unit 109b also displays “power generation” characters indicating that the fuel cell power generation device 108 is generating power.
- the second power detector 107 is configured to detect a current
- the first power detector 104 (and / or the second power detector 107) is configured to detect a voltage.
- the controller 110 performs a method for calculating the power generated by the solar power generation device 106 based on the voltage value detected by the first power detector 104 (and / or the second power detector 107) as follows.
- the controller 110 controls the solar power generation device 106.
- the power factor of the generated power is regarded as the first predetermined value, and the second generated power is calculated.
- the controller 110 controls the solar power generation device 106.
- the second power generation is calculated by regarding the power factor of the generated power as a second predetermined value smaller than the first predetermined value.
- the voltage value of the power supplied from the commercial power supply 100 is 100V
- the first threshold value is set to 102V
- the first predetermined value is set to 100%
- the second predetermined value is set to 85%.
- the voltage value detected by the first power detector 104 is 100V
- the current value detected by the second power detector 107 is 25A.
- the voltage value detected by the first power detector 104 is 103V
- the current value detected by the second power detector 107 is 25A.
- the case where the voltage value detected by the first power detector 104 is equal to or greater than the first threshold is a case where a plurality of power generators (for example, fuel cells, solar cells, etc.) are in reverse flow. .
- the power generation device performs control so as to suppress the power increase of the system by lowering the power factor of the generated power and flowing backward. This control is the reactive power control described above.
- the controller 110 integrates the current value detected by the second power detector 107 and the voltage value detected by the first power detector 104. Then, the second generated power is calculated.
- the controller 110 calculates the second generated power (here, 2.5 kW).
- the controller 110 displays the first generated power 112 a generated by the fuel cell power generator 108 on the display unit 109 b of the display 109 and the purchased power 112 b supplied from the commercial power supply 100 to the external load 101. Then, the second generated power 112c generated by the solar power generation device 106 and the sold power 112d that flows backward to the commercial power source 100 are displayed.
- the external load 101 Assume that power consumption has increased to 3.9 kW.
- the first power detector 104 detects 3.1 kW as the first power flowing in the power line 102 between the commercial power supply 100 and the first connection point 103
- the controller 110 displays the first generated power 113a generated by the fuel cell power generation device 108 on the display unit 109b of the display 109, and the purchased power 113b supplied from the commercial power source 100 to the external load 101. Then, the second generated power 113c generated by the solar power generation device 106 and the sold power 113d that flows backward to the commercial power source 100 are displayed.
- the first power detector 104 for detecting the first power flowing in the power line 102 between the commercial power supply 100 and the first connection point 103;
- the second power detector 107 for detecting the second power flowing through the power line 141, so that when the solar power generation device 106 is generating power, the generated power of the solar power generation device 106 and the commercial power supply It can be calculated by distinguishing the power supplied from 100 to the external load 101.
- the second generated power, the purchased power, and the sold power generated by the solar power generation device 106 are calculated more accurately than in the conventional power generation system. can do.
- the display 109 can display at least one of the accurately calculated second generated power, purchased power, and sold power, and the first generated power generated by the fuel cell power generator 108.
- the display 109 is configured to display the second generated power, the purchased power, the sold power, and the first generated power on one screen. It is not limited. Any form may be employed as long as at least one of the second generated power, the purchased power, and the sold power is displayed on the display unit 109 and the first generated power.
- FIG. 4 illustrates an aspect configured to transmit a detected amount of power to a controller.
- FIG. 5 shows a cycle of transmitting detected power information to the first power detector and the controller of the second power detector in the power generation system according to Embodiment 2 of the present invention, and the controller displays the display on the display. It is a time chart explaining the relationship with the period which changes information.
- the first power detector 104 and / or the second power detector 107 detect and detect power at a predetermined period Tx, respectively. It is configured to transmit power to the controller 110. Further, the controller 110 is configured to output display information to the display unit 109 at a predetermined cycle Td, and the display unit 109 is configured to update the display at a predetermined cycle Td.
- the period Tx in which the first power detector 104 and / or the second power detector 107 detects power is shorter than the period Td in which the controller 110 outputs display information to the display 109.
- the first power detector 104 and / or the second power detector 107 and the controller 110 are configured.
- the controller 110 has a time (processing time) for calculating the second generated power, the purchased power, and the sold power based on the power detected by the first power detector 104 and the second power detector 107.
- the power detection period Tx is shorter than the power detection period Tx.
- the power generation system 200 according to the second embodiment configured as described above has the same effects as the power generation system 200 according to the first embodiment.
- the controller 110 displays information on the display 109 during the period Tx in which the first power detector 104 and / or the second power detector 107 detects power. And the time (processing time) for the controller 110 to calculate the second generated power, the purchased power, and the sold power is shorter than the power detection cycle Tx. The time difference between the power detected by the detector 104 and the second power detector 107 and the power displayed by the display 109 can be reduced, and the display can be updated in real time.
- the second power detector 107 may be configured to convert the detected power information according to a predetermined communication specification (RS-485 communication or the like) and transmit it to the controller 110. If comprised in this way, since it becomes possible for the controller 110 to receive the power information converted by the predetermined
- a predetermined communication specification RS-485 communication or the like
- the second power detector is a wireless current detector, and controls the detected current value with a period longer than the period for detecting the current flowing through the second electric wire.
- FIG. 4 illustrates an embodiment configured to transmit to a device.
- the second power detector may be configured to transmit a current value detected at a cycle of 30 seconds to 3 minutes to the controller.
- the second power detector may be configured to be supplied with power from the battery.
- FIG. 6 shows a cycle of detecting the second power of the second power detector and a cycle of transmitting the detected power information to the controller of the second power detector in the power generation system according to Embodiment 3 of the present invention. It is a time chart explaining the relationship.
- the second power detector 107 detects power at a predetermined cycle Tdt and supplies the detected power to the controller 110 at a predetermined cycle Ts.
- the predetermined period Ts is longer than the predetermined period Tdt.
- the second power detector 107 is configured by a wireless current detector and is configured to be supplied with power from a battery.
- the battery may be a primary battery such as a dry battery or a secondary battery such as a lead storage battery.
- the predetermined period Ts may be 30 seconds or more from the viewpoint of suppressing power consumption in the second power detector 107, and within 3 minutes from the viewpoint of accurate display on the display 109. May be.
- the power generation system 200 according to the third embodiment configured as described above has the same effects as the power generation system 200 according to the first embodiment.
- the second power detector 107 when the second power detector 107 is configured to be supplied with power from the battery, the second power detector 107 supplies the controller 110 with power. Power consumption can be suppressed by lengthening the period for transmitting the detected power information.
- the maintenance frequency until the lifetime set beforehand of the 2nd electric power detector 107 in the electric power generation system 200 can be suppressed by suppressing power consumption.
- the power generation system according to Embodiment 4 of the present invention has a mode in which the controller includes a communication controller that receives the second power transmitted from the second power detector and can be detachably attached. This is just an example.
- FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the power generation system according to Embodiment 4 of the present invention.
- FIG. 8 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell unit in the power generation system shown in FIG.
- the power generation system 200 according to the fourth embodiment has the same basic configuration as the power generation system 200 according to the first embodiment, but the controller 110 includes a communication controller 130. Is different.
- the communication controller 130 is configured to receive the power information transmitted from the second power detector 107.
- the communication controller 130 and the second power detector 107 are connected by a signal line (lead wire) (not shown) via a relay connector (not shown). Further, the communication controller 130 is connected to the controller 110 by a signal line (lead wire) (not shown) via a relay connector (not shown).
- the fuel cell power generation device 108 and the controller 110 constitute the fuel cell unit 131.
- the fuel cell unit 131 includes a casing, and the controller 110 and the fuel cell power generator 108 are disposed inside the casing.
- the communication controller 130 is detachably attached to the controller 110.
- the power generation system 200 according to the fourth embodiment configured as described above has the same effects as the power generation system 200 according to the first embodiment.
- the fuel cell power generation device 108 and the solar power generation device 106 are provided side by side in a customer having the fuel cell unit 131, for example, by a new construction or expansion / renovation.
- the communication controller 130 that receives the power information transmitted from the second power detector 107 to the controller 110 it is possible to easily adapt to the addition of the photovoltaic power generation apparatus 106.
- the second power detector 107 and the communication controller 130 communicate with each other by wire, but the present invention is not limited to this.
- the communication controller 130 may adopt a form for transmitting and receiving with the second power detector 107 by wireless communication. Further, the communication controller 130 may transmit and receive with the first power detector 104 by wired or wireless communication.
- the second power generation device is a solar power generation device
- the second power detector is configured to detect the amount of solar radiation
- the controller 2 Calculate at least one of the second generated power, the purchased power, and the sold power generated by the photovoltaic power generation device based on the amount of solar radiation detected by the power detector, and display the calculated power on the display
- the aspect comprised in this way is illustrated.
- the controller includes a correction function that corrects the correlation between the amount of solar radiation detected by the second power detector and the second generated power generated by the solar power generation device.
- the second power generation may be determined by correcting the power calculated based on the amount of solar radiation detected by the second power detector, and the determined second power generation may be displayed on the display. .
- FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the power generation system according to Embodiment 5 of the present invention.
- the power generation system 200 according to the fifth embodiment has the same basic configuration as the power generation system 200 according to the first embodiment, but the second power detector 107 is a solar power generation device. A difference is that the solar radiation amount correlated with the power generation output 106 is detected and transmitted to the controller 110 as the solar radiation amount (power value).
- the second power detector 107 absorbs the incident solar energy at the light receiving surface, converts it into thermal energy, and generates a solar electromotive force that is proportional to the intensity of the solar energy. It is converted as a quantity signal.
- the controller 110 calculates the second generated power, the purchased power, and the sold power using a relational expression between the solar radiation amount signal and the power generation output of the solar power generation device 106 that is set (stored) in advance. Is configured to do.
- the power generation system 200 according to the fifth embodiment configured as described above has the same effects as the power generation system 200 according to the first embodiment.
- the second power detector 107 employs a method of converting solar energy into a thermoelectromotive force proportional to the intensity of solar energy.
- the present invention is not limited to this.
- a method may be employed in which direct light from the light is detected as a sunshine amount by a sunshine meter sensor.
- the controller 110 may have a correction function for correcting the correlation between the amount of solar radiation detected by the second power detector 107 and the power generation output of the solar power generation device 106.
- the controller 110 corrects the correlation between the amount of solar radiation detected by the second power detector 107 and the power generation output of the solar power generation device 106, whereby the second generated power, the purchased power, and Electric power sales can be calculated accurately.
- Embodiment 6 The power generation system according to Embodiment 6 of the present invention exemplifies a mode in which the first power detector is provided on the first electric wire between the commercial power source and the second connection point.
- FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the power generation system according to Embodiment 6 of the present invention.
- the power generation system 200 according to the sixth embodiment has the same basic configuration as the power generation system 200 according to the first embodiment, but the first power detector 104 is connected to the commercial power supply 100 and the The difference is that the power line 102 between the two connection points 105 is provided.
- the controller 110 since the arrangement of the first power detector 104 is different from that of the power generation system 200 according to the first embodiment, the controller 110 includes the second generated power, the purchased power, and The power sales power is calculated as follows.
- the fuel cell power generation device 108 When the fuel cell power generation device 108 generates power and the solar power generation device 106 does not generate power First, as in the first embodiment, the fuel cell power generation device 108 is not generating power and the external load 101 Assume that power (1.3 kW) is used. At this time, the first power detector 104 detects the first power (1.3 kW) as in the first embodiment. Then, the first power detector 104 transmits the detected first power to the controller 110.
- the controller 110 activates the fuel cell power generator 108.
- the fuel cell power generator 108 supplies 0.8 kW of power to the external load 101.
- the first power detector 104 detects 0.5 kW of power supplied from the commercial power supply 100 to the external load 101 and transmits the detected power (first power) to the controller 110.
- the controller 110 displays the first generated power (0.8 kW) generated by the fuel cell power generator 108 and the purchased power (0.5 kW) supplied from the commercial power source 100 to the external load 101 on the display unit 109b of the display 109. Display.
- the purchased power is calculated as in the first embodiment.
- the solar power generation device 106 When the fuel cell power generation device 108 and the solar power generation device 106 are generating power Next, it is assumed that the solar power generation device 106 generates 2.5 kW as in the first embodiment. Then, the second power detector 107 detects 2.5 kW of power (second power) and transmits the detected second power to the controller 110 as in the first embodiment. On the other hand, the first power detector 104 detects 2.0 kW of power that flows (reversely flows) to the commercial power supply 100 and transmits the detected first power to the controller 110.
- the controller 110 calculates that the second generated power generated by the solar power generation apparatus 106 is 2.5 kW and the sold power is 2.0 kW.
- the purchased power is calculated to be 0.0 kW.
- the controller 110 displays the first generated power (0.8 kW) generated by the fuel cell power generator 108 on the display unit 109b of the display 109, the purchased power (0.0 kW) supplied from the commercial power source 100 to the external load 101. ), The second generated power (2.5 kW) generated by the solar power generation device 106, and the sold power (2.0 kW) that flows backward to the commercial power source 100 are displayed.
- the external load 101 Assume that power consumption has increased to 3.9 kW.
- the first power detector 104 detects 0.6 kW of power (first power) flowing to the external load 101 and outputs the detected first power to the controller 110.
- the second power detector 107 detects 2.5 kW as the second power, and transmits the detected second power to the controller 110 (in this case, the second power is the solar power generation device) The second generated power generated by 106).
- the controller 110 calculates that the second generated power generated by the photovoltaic power generation apparatus 106 is 2.5 kW and the purchased power is 0.6 kW.
- the electric power sales power is calculated to be 0.0 kW.
- the controller 110 displays the first generated power (0.8 kW) generated by the fuel cell power generation device 108 on the display unit 109b of the display 109, and the purchased power (0.6 kW) supplied from the commercial power source 100 to the external load 101. ), The second generated power (2.5 kW) generated by the solar power generation device 106 and the sold power (0.0 kW) that flows backward to the commercial power source 100 are displayed.
- the power detected by the first power detector 104 is directly purchased power supplied from the commercial power source 100 to the external load 101 or the commercial power source 100.
- the electricity sales will be reversed.
- the controller 110 can easily distinguish between purchased power and sold power when the solar power generation device 106 is generating power.
- the power generation system 200 according to the sixth embodiment has the same effects as the power generation system 200 according to the first embodiment.
- the first power detector 104 determines whether power (current) is flowing from the commercial power supply 100 to the second connection point 105 or from the second connection point 105 to the commercial power supply 100 side.
- the controller 110 determines whether power (current) is flowing from the commercial power supply 100 to the second connection point 105 or from the second connection point 105 to the commercial power supply 100 side. It may be configured.
- the first power detector 104 is a current detector
- the current flowing from the commercial power supply 100 to the second connection point 105 (external load 101) side is set to the positive side, and flows from the second connection point 105 to the commercial power supply 100 side. It is assumed that the current is detected on the negative side.
- the controller 110 causes power (current) to flow from the commercial power supply 100 to the second connection point 105 depending on whether the current detected by the first power detector 104 is a positive value or a negative value. Or whether it is flowing from the second connection point 105 to the commercial power source 100 side.
- FIG. 11 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a power generation system according to a modification of the sixth embodiment.
- the power generation system 200 of the present modification has the same basic configuration as the power generation system 200 according to the sixth embodiment, but the first power detector 104 is connected to the power purchase meter 120 and the power sale. The difference is that a meter 121 is provided.
- the power purchase meter 120 is configured to detect power flowing from the commercial power source 100 to the second connection point 105 (external load 101), and the power sale meter 121 flows from the second connection point 105 to the commercial power source 100. It is configured to detect power.
- the controller 110 only determines whether the power is the power transmitted from the power purchase meter 120 of the first power detector 104 or the power transmitted from the power sale meter 121. Electric power can be calculated.
- the power generation system and the operation method of the power generation system according to the present invention include the generated power (second generated power), the purchased power, and the sold power of the other power generation device (second power generation device) as compared with the conventional power generation system. Since it can be calculated more accurately, it is useful as a fuel cell system and gas engine system for home use and business use.
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Abstract
本発明の発電システムは、第1電線(102)の第1接続点(103)に接続されている第1発電装置(108)と、第2電線(141)を介して第1接続点(103)と商用電源(100)との間の第1電線(102)にある第2接続点(105)に接続されている第2発電装置(106)と、第1接続点(103)と商用電源(100)との間の第1電線(102)を流れる第1電力を検出する第1電力検出器(104)と、第2電線(141)を流れる第2電力を検出する第2電力検出器(107)と、制御器(110)と、表示器(109)と、を備え、制御器(110)は、第1電力と第2電力とに基づいて、第2発電装置(106)が発電した第2発電電力、商用電源(100)からの購入電力、及び売電電力の少なくとも一つの電力を算出し、算出した電力と、第1発電装置(108)が発電する第1発電電力と、を表示器(109)に表示させるように構成されている。
Description
本発明は、太陽光発電等の再生可能エネルギー発電装置を備える発電システム及び発電システムの運転方法に関するものである。
近年、環境保護意識の高まりにより、家庭用の分散型発電装置が普及し始めている。分散型発電装置としては、例えば、太陽光発電装置、燃料電池発電システム等がある。このような分散型発電装置は、これまでは、一つの家庭に一つ(1種類)の分散型発電装置が設置されていたが、環境保護意識の高まりにより、2種類の分散型発電装置が同時に家庭に置かれるケースが発生し始めている。例えば、太陽光発電装置と燃料電池発電システムの両方を1つの家庭に設置して、2種類の分散型発電システムで発電を行う、いわゆるダブル発電が可能な家庭が増えつつある。
ところで、分散型発電装置が設置されている家庭で使用されるエネルギの総合的な管理行う家庭用エネルギ管理システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されている家庭用エネルギ管理システムでは、燃料電池で燃料ガスを利用して電力を発生させ、発生した電力量(発生量)及び家庭における電力の使用量等を計測し、計測した各発生量及び各使用量に加えて、各料金を表示装置に表示させる。
しかしながら、上記特許文献1をはじめとする従来技術であっても、更なる表示器の表示内容の改善(表示内容の正確さの向上)を確保するという観点からは、いまだ改善の余地があることを本発明者らは見出した。
すなわち、上記特許文献1に開示されている家庭用エネルギ管理システムには、燃料電池をエネルギ発生手段として用いた実施例が開示されており、また、発電源として太陽電池を用いた実施例が開示されているが、燃料電池と太陽電池を併用することについては、開示も示唆もされていない。
このように、従来は、異なる種類の分散型発電装置が同時に設置されることが想定されていなかった。このため、例えば、2種類の分散型発電装置を1の家庭に設置した場合に、2種類の分散型発電装置は互いに情報を送受信するように構成されていないため、一方の分散型発電装置は他方の分散型発電装置が発電した発電量を把握することができなかった。このため、一方の分散型発電装置の表示器は、実際の購入電力に他方の分散型発電装置の発電電力を加算して、表示器に購入電力として誤って表示してしまうことがあった。
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、2種類の分散型発電装置を配置した場合でも、一方の発電装置の制御器が他方の発電装置の発電電力量、商用電源から外部負荷へ供給される購入電力(電力供給事業者からの購入電力)、及び商用電源へ逆潮流する売電電力の少なくとも1の電力を算出することにより、従来の発電システムに比して、より正確な電力を表示器に表示させることができる発電システム及び発電システムの運転方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る発電システムは、商用電源と需要家の電力負荷である外部負荷とを接続している第1電線に配設されている発電システムであって、前記発電システムは、前記第1電線の第1接続点に接続されており、発電した電力を前記外部負荷に供給する第1発電装置と、第2電線を介して前記第1接続点と前記商用電源との間の前記第1電線にある第2接続点に接続されている第2発電装置と、前記第1接続点と前記商用電源との間の前記第1電線を流れる第1電力を検出する第1電力検出器と、前記第2電線を流れる第2電力を検出する第2電力検出器と、少なくとも前記第1発電装置を制御し、前記第1電力検出器及び前記第2電力検出器から前記第1電力及び前記第2電力が送信される制御器と、前記制御器から送信される情報に基づいて表示内容を変更する表示器と、を備え、前記制御器は、前記第1電力検出器及び前記第2電力検出器から送信された前記第1電力と前記第2電力に基づいて、前記第2発電装置が発電した第2発電電力、前記商用電源から前記外部負荷へ供給される購入電力、及び前記第2発電装置から前記商用電源へ逆潮流する売電電力の少なくとも一つの電力を算出し、前記算出した電力と、前記第1発電装置が発電する第1発電電力と、を前記表示器に表示させるように構成されている。
これにより、従来の発電システムに比して、他方の発電装置(第2発電装置)の発電電力(第2発電電力)、購入電力、及び売電電力をより正確に算出することができる。そして、正確に算出した第2発電電力、購入電力、及び売電電力の少なくとも1の電力と、第1発電装置が発電する第1発電電力と、を表示器に表示させるため、従来の発電システムに比して、発電システムの使用者に省エネルギー性を喚起することができる。
また、本発明に係る発電システムの運転方法は、商用電源と需要家の電力負荷である外部負荷とを接続している第1電線に配設されている発電システムの運転方法であって、前記発電システムは、前記第1電線の第1接続点に接続されており、発電した電力を前記外部負荷に供給する第1発電装置と、第2電線を介して前記第1接続点と前記商用電源との間の前記第1電線にある第2接続点に接続されている第2発電装置と、前記第1接続点と前記商用電源との間の前記第1電線を流れる第1電力を検出する第1電力検出器と、前記第2電線を流れる第2電力を検出する第2電力検出器と、を備え、前記第1電力検出器及び前記第2電力検出器から前記第1電力及び前記第2電力を取得するステップと、前記第1電力と前記第2電力とに基づいて、前記第2発電装置が発電した第2発電電力、前記商用電源から前記外部負荷へ供給される購入電力、及び前記第2発電装置から前記商用電源へ逆潮流する売電電力の少なくとも一つの電力を算出するステップと、前記算出した電力と、前記第1発電装置が発電する第1発電電力と、を表示器に表示させるステップと、を備える。
これにより、従来の発電システムに比して、他方の発電装置(第2発電装置)の発電電力(第2発電電力)、購入電力、及び売電電力より正確に算出することができる。そして、正確に算出した第2発電電力、購入電力、及び売電電力の少なくとも1の電力と、第1発電装置が発電する第1発電電力と、を表示器に表示させるため、従来の発電システムに比して、発電システムの使用者に省エネルギー性を喚起することができる。
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施形態の詳細な説明から明らかにされる。
本発明の発電システム及び発電システムの運転方法によれば、従来の発電システムに比して、他方の発電装置(第2発電装置)の発電電力(第2発電電力)、購入電力、及び売電電力より正確に算出することが可能となる。そして、本発明の発電システム及び発電システムの運転方法では、正確に算出した第2発電電力、購入電力、及び売電電力の少なくとも1の電力と、第1発電装置が発電する第1発電電力と、を表示器に表示させるため、従来の発電システムに比して、発電システムの使用者に省エネルギー性を喚起することが可能となる。
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するために必要となる構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略する場合がある。さらに、以下の実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る発電システムは、商用電源と需要家の電力負荷である外部負荷とを接続している第1電線に配設されている発電システムであって、発電システムは、第1電線の第1接続点に接続されており、発電した電力を外部負荷に供給する第1発電装置と、第2電線を介して第1接続点と商用電源との間の第1電線にある第2接続点に接続されている第2発電装置と、第1接続点と商用電源との間の第1電線を流れる第1電力を検出する第1電力検出器と、第2電線を流れる第2電力を検出する第2電力検出器と、第1発電装置を制御し、第1電力検出器及び第2電力検出器から第1電力及び第2電力が送信される制御器と、制御器から送信される情報に基づいて表示内容を変更する表示器と、を備え、制御器は、第1電力検出器及び第2電力検出器から送信された第1電力と第2電力に基づいて、第2発電装置が発電した第2発電電力、商用電源から外部負荷へ供給される購入電力、及び第2発電装置から商用電源へ逆潮流する売電電力の少なくとも一つの電力を算出し、算出した電力と、第1発電装置が発電する第1発電電力と、を表示器に表示させるように構成されている態様を例示するものである。
本発明の実施の形態1に係る発電システムは、商用電源と需要家の電力負荷である外部負荷とを接続している第1電線に配設されている発電システムであって、発電システムは、第1電線の第1接続点に接続されており、発電した電力を外部負荷に供給する第1発電装置と、第2電線を介して第1接続点と商用電源との間の第1電線にある第2接続点に接続されている第2発電装置と、第1接続点と商用電源との間の第1電線を流れる第1電力を検出する第1電力検出器と、第2電線を流れる第2電力を検出する第2電力検出器と、第1発電装置を制御し、第1電力検出器及び第2電力検出器から第1電力及び第2電力が送信される制御器と、制御器から送信される情報に基づいて表示内容を変更する表示器と、を備え、制御器は、第1電力検出器及び第2電力検出器から送信された第1電力と第2電力に基づいて、第2発電装置が発電した第2発電電力、商用電源から外部負荷へ供給される購入電力、及び第2発電装置から商用電源へ逆潮流する売電電力の少なくとも一つの電力を算出し、算出した電力と、第1発電装置が発電する第1発電電力と、を表示器に表示させるように構成されている態様を例示するものである。
ここで、第1発電装置は、化石燃料を用いて発電する装置であり、例えば、燃料電池、ガスタービン発電機等が挙げられる。また、第2発電装置は、再生可能エネルギーを利用して発電する装置であり、例えば、太陽光発電装置、太陽熱発電装置、風力発電装置、又は地熱発電装置等の発電装置が挙げられる。
また、「第1発電装置が発電する第1発電電力」は、第1発電装置が発電した電力であってもよく、第1発電装置が発電する予定の電力であってもよい。
また、本実施の形態1に係る発電システムでは、第1電力検出器が、第1接続点と第2接続点との間の第1電線に設けられており、制御器は、第1電力と第2電力との差分を購入電力として表示器に表示させるように構成されていてもよい。
また、本実施の形態1に係る発電システムでは、第2電力検出器が、第2電線の電流値を検出するように構成されており、制御器は、第1電力検出器が検出した電圧値と第2電力検出器が検出した電流値とに基づいて、第2発電電力を算出するように構成されていてもよい。
また、本実施の形態1に係る発電システムでは、制御器が、第1電力検出器が検出した電圧値が予め記憶している第1閾値未満の場合は、第2発電装置が発電した電力の力率は第1所定値とみなして、第2発電電力を算出するように構成されていてもよい。
ここで、第1閾値とは、第2発電装置が、無効電力を出力する閾値をいい、任意に設定することができる。第1閾値としては、商用電源から供給される電力の電圧値+12%としてもよく、例えば、商用電源から供給される電力の電圧値が100Vである場合には、101~107Vの範囲で任意に設定することができ、また、商用電源から供給される電力の電圧値が200Vである場合には、202~222Vの範囲で任意に設定することができる。
また、第1所定値は、任意に設定することができ、例えば、100%に設定してもよく、99%に設定してもよい。
さらに、本実施の形態1に係る発電システムでは、制御器が、第1電力検出器が検出した電圧値が予め記憶している第1閾値以上の場合は、第2発電装置が発電した電力の力率は第1所定値より小さい第2所定値とみなして、第2発電電力を算出するように構成されていてもよい。
ここで、第2所定値は、任意に設定することができ、例えば、80%以上、99%未満の範囲で任意に設定してもよい。
以下、本実施の形態1に係る発電システムの一例について、図1を参照しながら詳細に説明する。
[発電システムの構成]
図1は、本発明の実施の形態1に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。
図1は、本発明の実施の形態1に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。
図1に示すように、本実施の形態1に係る発電システム200は、燃料電池発電装置(第1発電装置)108、太陽光発電装置(第2発電装置)106、第1電力検出器104、第2電力検出器107、制御器110、及び表示器109を備えていて、商用電源(系統電源)100と需要家の電力負荷である外部負荷101を接続する電力線(第1電線)102に配設されている。
燃料電池発電装置108は、電力線102上の第1接続点103に適宜な配線を介して接続されている。燃料電池発電装置108は、本実施の形態1においては、燃料電池とインバータを備えている。燃料電池としては、高分子電解質形燃料電池、リン酸形燃料電池等の各種の燃料電池を使用することができる。なお、燃料電池及びインバータは、周知の燃料電池及びインバータを使用しており、その構成の詳細な説明は省略する。
電力線102の商用電源100と第1接続点103との間には、第1電力検出器104が設けられている。第1電力検出器104は、商用電源100と第1接続点103との間の電力線102に流れる電力(第1電力)を検出し、検出した第1電力を制御器110に出力(送信)するように構成されている。第1電力検出器104としては、例えば、商用電源100と第1接続点103との間の電力線102に流れる電流値を検出する電流計と電力線102の電圧値を検出する電圧計とから構成されていてもよい。
なお、燃料電池発電装置108のインバータが、電力線102の電圧値を検出する場合には、第1電力検出器104は、商用電源100と第1接続点103との間の電力線102に流れる電流値を検出する電流計で構成されていてもよい。この場合、燃料電池発電装置108のインバータが、第1電力検出器の機能を備えることになる。
また、電力線102の商用電源100と第1接続点103との間、より詳しくは、電力線102の商用電源100と第1電力検出器104との間には、第2接続点105が設けられている。第2接続点105には、電力線(第2電線)141を介して、太陽光発電装置106が接続されている。また、電力線141の途中には、該電力線141を流れる電力(第2電力)を検出するための第2電力検出器107が設けられている。
第2電力検出器107は、第2電力を検出し、検出した第2電力を制御器110に出力(送信)することができれば、どのような構成であってもよい。本実施の形態1においては、第2電力検出器107は、電力線141の電流値を検出する電流計で構成されている。なお、太陽光発電装置106は、周知の太陽光発電装置を使用しており、その詳細な説明は省略する。
制御器110は、燃料電池発電装置108を制御する機器であれば、どのような形態であってもよい。制御器110は、マイクロプロセッサ、CPU等に例示される演算処理部と、各制御動作を実行するためのプログラムを格納した、メモリ等から構成される記憶部を備えている。そして、制御器110は、演算処理部が、記憶部に格納された所定の制御プログラムを読み出し、これを実行することにより、燃料電池発電装置108に関する各種の制御を行う。
なお、制御器110は、単独の制御器で構成される形態だけでなく、複数の制御器が協働して燃料電池発電装置108の制御を実行する制御器群で構成される形態であっても構わない。また、制御器110が、太陽光発電装置106を制御するように構成されていてもよい。さらに、制御器110は、マイクロコントロールで構成されていてもよく、MPU、PLC(Programmable Logic Controller)、論理回路等によって構成されていてもよい。
また、制御器110は、第1電力検出器104から送信された第1電力及び第2電力検出器107から送信された第2電力に基づいて、太陽光発電装置106が発電した第2発電電力、商用電源100から外部負荷101へ供給される購入電力、及び太陽光発電装置106から商用電源100へ逆潮流する売電電力の少なくとも一つの電力を算出し、算出した電力と、燃料電池発電装置108が発電した第1発電電力と、を表示器109に表示させるように構成されている。
表示器109は、制御器110より出力された情報(文字データ、画像データ等)を表示することができれば、どのような形態であってもよい。表示器109としては、例えば、リモコン、携帯電話、スマートフォン、タブレット型コンピュータ等を用いることができる。表示器109は、スイッチなどの操作部109a、LCD画面等の表示部109b、スピーカ等の報知部109cを備える。
[発電システムの動作及び作用効果]
次に、本実施の形態1に係る発電システム200の動作及び作用効果について、図1乃至図4を参照しながら説明する。なお、発電システム200における燃料電池発電装置108及び太陽光発電装置106の発電動作は、一般的な燃料電池システム及び太陽光発電装置の発電動作と同様に行われるので、その説明は省略する。また、以下の説明においては、商用電源100から供給される電力の電圧値は100Vとする。
次に、本実施の形態1に係る発電システム200の動作及び作用効果について、図1乃至図4を参照しながら説明する。なお、発電システム200における燃料電池発電装置108及び太陽光発電装置106の発電動作は、一般的な燃料電池システム及び太陽光発電装置の発電動作と同様に行われるので、その説明は省略する。また、以下の説明においては、商用電源100から供給される電力の電圧値は100Vとする。
図2乃至図4は、図1に示す発電システムにおける表示器が表示する画面の一例を示す模式図である。
(1)燃料電池発電装置108が発電し、太陽光発電装置106が発電していない場合
まず、燃料電池発電装置108が発電していない状態で、一般家庭において、外部負荷101である、冷蔵庫、照明器具、テレビ等の家電製品が使用されると、商用電源100から電力線102を介して、外部負荷101に電力が供給される。このとき、第1電力検出器104は、第1電力(例えば、1.3kW)を検出して、該検出した第1電力を制御器110に送信する。なお、第1電力検出器104が電流検出器である場合には、制御器110は、第1電力検出器104が検出した電流値(例えば、13A)と、燃料電池発電装置108のインバータが検出した電圧値(例えば、100V)と、取得して、当該取得した電流値と電圧値から第1電力を算出する。また、ここでは、燃料電池発電装置108が発電していない状態なので、第1電力は外部負荷101の消費電力(PL)となる。
まず、燃料電池発電装置108が発電していない状態で、一般家庭において、外部負荷101である、冷蔵庫、照明器具、テレビ等の家電製品が使用されると、商用電源100から電力線102を介して、外部負荷101に電力が供給される。このとき、第1電力検出器104は、第1電力(例えば、1.3kW)を検出して、該検出した第1電力を制御器110に送信する。なお、第1電力検出器104が電流検出器である場合には、制御器110は、第1電力検出器104が検出した電流値(例えば、13A)と、燃料電池発電装置108のインバータが検出した電圧値(例えば、100V)と、取得して、当該取得した電流値と電圧値から第1電力を算出する。また、ここでは、燃料電池発電装置108が発電していない状態なので、第1電力は外部負荷101の消費電力(PL)となる。
そして、制御器110が、外部負荷101へ燃料電池発電装置108から電力を供給するべく、燃料電池発電装置108を起動させたとする。燃料電池発電装置108が発電状態になると、燃料電池発電装置108から第1接続点103を介して、外部負荷101へ電力が供給される。
ここで、外部負荷101の消費電力(PL)と燃料電池発電装置108の発電電力(PF)の大小関係によって、商用電源100から外部負荷101へ電力が供給されるか否かが決まる。例えば、上記のように、外部負荷101の消費電力(PL)が1.3kWであり、燃料電池発電装置108の発電電力(PF)が0.8kWであり、PL>PFの場合には、外部負荷101への電力不足分(PX=PL-PF;0.5kW)が、商用電源100から供給される。
このとき、第1電力検出器104は、外部負荷101へ供給される電力(購入電力;0.5kW)を検出し、検出した電力を制御器110へ送信する。そして、制御器110は、図2に示すように、表示器109の表示部109bに燃料電池発電装置108が発電した第1発電電力111aと商用電源100から外部負荷101へ供給される購入電力111bを表示させる。なお、表示部109bには、燃料電池発電装置108が発電中であることを示す「発電中」の文字も表示されている。
(2)燃料電池発電装置108及び太陽光発電装置106が発電している場合
次に、上記のように外部負荷101で電力(1.3kW)が消費され、燃料電池発電装置108が発電(0.8kW)している状態で、太陽光発電装置106が発電を行ったとする。すると、第1電力検出器104が、商用電源100と第1接続点103との間の電力線102に流れる第1電力(0.5kW)を検出し、第2電力検出器107が電力線141を流れる第2電力を検出する。
次に、上記のように外部負荷101で電力(1.3kW)が消費され、燃料電池発電装置108が発電(0.8kW)している状態で、太陽光発電装置106が発電を行ったとする。すると、第1電力検出器104が、商用電源100と第1接続点103との間の電力線102に流れる第1電力(0.5kW)を検出し、第2電力検出器107が電力線141を流れる第2電力を検出する。
ここで、第2電力検出器107が電流を検出するように構成されており、第1電力検出器104(及び/又は第2電力検出器107)が電圧を検出するように構成されているとする。そして、太陽光発電装置106が電圧の位相と電流の位相とをずらすことにより、無効電力を出力するように構成されている場合(無効電力制御を行うように構成されている場合)には、制御器110は、第1電力検出器104(及び/又は第2電力検出器107)が検出した電圧値によって、太陽光発電装置106で発電されている電力の算出方法を以下のように行う。
すなわち、第1電力検出器104(及び/又は第2電力検出器107)が検出した電圧値が、予め設定されている第1閾値未満の場合には、制御器110は、太陽光発電装置106が発電した電力の力率は第1所定値とみなして、第2発電電力を算出する。
一方、第1電力検出器104(及び/又は第2電力検出器107)が検出した電圧値が、予め設定されている第1閾値以上の場合には、制御器110は、太陽光発電装置106が発電した電力の力率は第1所定値より小さい第2所定値とみなして、第2発電電力を算出する。
具体的には、例えば、商用電源100から供給される電力の電圧値が100Vであり、第1閾値が102Vと設定され、第1所定値を100%、第2所定値を85%と設定しているとする。第1電力検出器104が検出した電圧値が100Vで、第2電力検出器107が検出した電流値が25Aとする。この場合には、第1電力検出器104が検出した電圧値は第1閾値未満であるので、制御器110は、第2発電電力を100V×25A×1=2.5kWと算出する。
一方、第1電力検出器104が検出した電圧値が103Vで、第2電力検出器107が検出した電流値が25Aとする。この場合には、第1電力検出器104が検出した電圧値は第1閾値以上であるので、太陽光発電装置106が無効電力制御をしているとみなすことができる。このため、制御器110は、第2発電電力を100V×25A×0.85=2.125kWと算出する。ここで、第1電力検出器104が検出した電圧値が第1閾値以上になる場合とは、複数台の発電装置(例えば、燃料電池や太陽電池など)が逆潮流している場合等である。この場合、発電装置が商用電源、つまり系統に対して電力を供給するために、系統より高い電圧で電力を系統に供給する。その結果、系統に流れる電力の電圧が上昇する。さらに、他の発電装置が逆潮流するために系統より高い電圧で電力を系統に供給すると、さらに系統に流れる電力の電圧が上昇する。このように、複数台の発電装置が逆潮流すると、系統に流れる電力の電圧が上昇し続ける。このような課題を解決するために、系統の電圧が所定値上昇した場合には、発電装置は発電した電力の力率を下げて逆潮流することにより系統の電力上昇を抑えるように制御する。この制御が上述した無効電力制御である。
なお、太陽光発電装置106が無効電力制御をされていない場合には、制御器110は、第2電力検出器107が検出した電流値と、第1電力検出器104が検出した電圧値を積算して、第2発電電力を算出する。
このようにして、制御器110は、第2発電電力を算出(ここでは、2.5kWとする)する。また、制御器110は、太陽光発電装置106が発電している第2発電電力(2.5kW)と第1電力検出器104で検出された第1電力(0.5kW)から、太陽光発電装置106で発電された電力の一部が、外部負荷101へ供給されていると判断し、購入電力は0.0kWである。また、0.5-2.5=-2.0kWであるため、制御器110は、太陽光発電装置106から商用電源100へ逆潮流が生じていると判断し、売電電力が、2.0kWであると算出する。
そして、制御器110は、図3に示すように、表示器109の表示部109bに燃料電池発電装置108が発電した第1発電電力112a、商用電源100から外部負荷101へ供給される購入電力112b、太陽光発電装置106が発電した第2発電電力112c、及び商用電源100へ逆潮流される売電電力112dを表示させる。
(3)燃料電池発電装置108及び太陽光発電装置106が発電している場合
次に、上記のように燃料電池発電装置108及び太陽光発電装置106が発電している状態で、外部負荷101の消費電力が3.9kWに増加したとする。すると、第1電力検出器104は、商用電源100と第1接続点103との間の電力線102に流れる第1電力として、3.1kWを検出し、第2電力検出器107は、第2電力として、2.5kWを検出する(なお、ここでは、第2電力は、太陽光発電装置106が発電している第2発電電力とする)。3.1-2.5=0.6kWであるため、制御器110は、商用電源100から外部負荷101へ電力が供給されていると判断し、購入電力が0.6kWであると算出し、売電電力が0.0kWであると算出する。
次に、上記のように燃料電池発電装置108及び太陽光発電装置106が発電している状態で、外部負荷101の消費電力が3.9kWに増加したとする。すると、第1電力検出器104は、商用電源100と第1接続点103との間の電力線102に流れる第1電力として、3.1kWを検出し、第2電力検出器107は、第2電力として、2.5kWを検出する(なお、ここでは、第2電力は、太陽光発電装置106が発電している第2発電電力とする)。3.1-2.5=0.6kWであるため、制御器110は、商用電源100から外部負荷101へ電力が供給されていると判断し、購入電力が0.6kWであると算出し、売電電力が0.0kWであると算出する。
そして、制御器110は、図4に示すように、表示器109の表示部109bに燃料電池発電装置108が発電した第1発電電力113a、商用電源100から外部負荷101へ供給される購入電力113b、太陽光発電装置106が発電した第2発電電力113c、及び商用電源100へ逆潮流される売電電力113dを表示させる。
このように構成された本実施の形態1に係る発電システム200では、商用電源100と第1接続点103との間の電力線102に流れる第1電力を検出するための第1電力検出器104と、電力線141を流れる第2電力を検出するための第2電力検出器107と、を設けることにより、太陽光発電装置106が発電しているときには、太陽光発電装置106の発電電力と、商用電源100から外部負荷101への供給電力と、を区別して、算出することができる。
このため、本実施の形態1に係る発電システム200では、従来の発電システムに比して、太陽光発電装置106で発電された第2発電電力、購入電力、及び売電電力をより正確に算出することができる。そして、正確に算出した第2発電電力、購入電力、及び売電電力の少なくとも1の電力と、燃料電池発電装置108で発電された第1発電電力と、を表示器109に表示させることがで、従来の発電システムに比して、発電システム200の使用者に省エネルギー性をより喚起することが可能となる。
なお、本実施の形態1においては、表示器109に、第2発電電力、購入電力、及び売電電力と、第1発電電力と、を1の画面で表示させる形態を採用したが、これに限定されない。表示器109に、第2発電電力、購入電力、及び売電電力のうち、少なくとも1の電力と、第1発電電力と、を表示させれば、どのような形態を採用してもよい。
また、表示器109の表示部109bに、第2発電電力、購入電力、及び売電電力のうち、少なくとも1の電力と、第1発電電力と、を同時に1の画面で表示させる必要がなく、例えば、操作部109aを操作することにより、第2発電電力、購入電力、及び売電電力のうち、少なくとも1の電力を表示する画面と、第1発電電力を表示する画面と、を切り替えることで、これらの電力を表示させる形態を採用してもよい。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る発電システムは、第1電力検出器及び第2電力検出器の少なくとも一方の電力検出器が、制御器が表示器の表示内容を変更する周期より短い周期で、検出した電力量を制御器に送信するように構成されている態様を例示するものである。
本発明の実施の形態2に係る発電システムは、第1電力検出器及び第2電力検出器の少なくとも一方の電力検出器が、制御器が表示器の表示内容を変更する周期より短い周期で、検出した電力量を制御器に送信するように構成されている態様を例示するものである。
以下、本実施の形態2に係る発電システムの一例について、図5を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施の形態2に係る発電システム200は、実施の形態1に係る発電システム200と同様の構成であるため、その構成の説明は省略する。
図5は、本発明の実施の形態2に係る発電システムにおける、第1電力検出器及び第2電力検出器の制御器への検出した電力情報を送信する周期と、制御器が表示器の表示情報を変更する周期と、の関係を説明するタイムチャートである。
図5に示すように、本実施の形態2に係る発電システム200では、第1電力検出器104及び/又は第2電力検出器107が、それぞれ、所定の周期Txで電力を検出し、検出した電力を制御器110へ送信するように構成されている。また、制御器110は、所定の周期Tdで表示器109への表示情報を出力するように構成されていて、表示器109は、所定の周期Tdで表示を更新するように構成されている。そして、第1電力検出器104及び/又は第2電力検出器107が電力を検出する周期Txの方が、制御器110が表示器109へ表示情報を出力する周期Tdよりも短くなるように、第1電力検出器104及び/又は第2電力検出器107と制御器110は構成されている。
また、制御器110は、第1電力検出器104及び第2電力検出器107で検出された電力に基づいて、第2発電電力、購入電力、及び売電電力を算出する時間(処理時間)が、電力検出周期Txよりも短くなるように構成されている。
このように構成された、本実施の形態2に係る発電システム200であっても、実施の形態1に係る発電システム200と同様の作用効果を奏する。
また、本実施の形態2に係る発電システム200では、第1電力検出器104及び/又は第2電力検出器107が電力を検出する周期Txの方が、制御器110が表示器109へ表示情報を出力する周期Tdよりも短く、また、制御器110が、第2発電電力、購入電力、及び売電電力を算出する時間(処理時間)が、電力検出周期Txよりも短いため、第1電力検出器104及び第2電力検出器107で検出された電力と、表示器109で表示される電力と、の時差を小さくすることができ、リアルタイムでの表示更新を行うことができる。
なお、第2電力検出器107は、検出した電力情報を所定の通信仕様(RS-485通信等)で変換し、制御器110に送信するように構成してもよい。このように構成すると、第2電力検出器107から所定の通信仕様で変換された電力情報を制御器110が受信することが可能になるので、通信制御器の汎用性を高くすることができる。このため、各製造業者間で共通の通信仕様にて対応が可能となり、汎用性の高い通信システムを構築することができる。
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3に係る発電システムは、第2電力検出器が、無線式の電流検出器であり、第2電線に流れる電流を検出する周期より長い周期で、検出した電流値を制御器に送信するように構成されている態様を例示するものである。
本発明の実施の形態3に係る発電システムは、第2電力検出器が、無線式の電流検出器であり、第2電線に流れる電流を検出する周期より長い周期で、検出した電流値を制御器に送信するように構成されている態様を例示するものである。
また、本実施の形態3に係る発電システムでは、第2電力検出器が、30秒以上3分以下の周期で検出した電流値を制御器に送信するように構成されていてもよい。
さらに、本実施の形態3に係る発電システムでは、第2電力検出器は、電池から電力が供給されるように構成されていてもよい。
以下、本実施の形態3に係る発電システムの一例について、図6を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施の形態3に係る発電システム200は、実施の形態1に係る発電システム200と同様の構成であるため、その構成の説明は省略する。
図6は、本発明の実施の形態3に係る発電システムにおける、第2電力検出器の第2電力を検出する周期と、第2電力検出器の制御器への検出した電力情報を送信する周期と、の関係を説明するタイムチャートである。
図6に示すように、本実施の形態3に係る発電システム200では、第2電力検出器107が、所定の周期Tdtで電力を検出し、所定の周期Tsで検出した電力を制御器110へ送信し、所定の周期Tdtよりも、所定の周期Tsの方が長くなるように構成されている。
なお、本実施の形態3においては、第2電力検出器107は、無線式の電流検出器で構成されていて、電池から電力が供給されるように構成されている。電池としては、乾電池等の一次電池であってもよく、鉛蓄電池等の二次電池であってもよい。また、所定の周期Tsは、第2電力検出器107における電力の消費を抑制する観点から30秒以上であってもよく、表示器109での表示を正確にする観点から、3分以内であってもよい。
このように構成された、本実施の形態3に係る発電システム200であっても、実施の形態1に係る発電システム200と同様の作用効果を奏する。また、本実施の形態3に係る発電システム200において、第2電力検出器107に電池から電力が供給されるように構成されている場合には、第2電力検出器107から制御器110への検出した電力情報を送信する周期を長くすることで、消費電力を抑制することができる。また、消費電力を抑制することで、発電システム200における第2電力検出器107の予め設定されている寿命までのメンテナンス頻度を抑制することができる。
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4に係る発電システムは、制御器が、第2電力検出器から送信される第2電力を受信し、かつ、着脱自在に取り付け可能な通信制御器を備えている態様を例示するものである。
本発明の実施の形態4に係る発電システムは、制御器が、第2電力検出器から送信される第2電力を受信し、かつ、着脱自在に取り付け可能な通信制御器を備えている態様を例示するものである。
以下、本実施の形態4に係る発電システムの一例について、図7及び図8を参照しながら詳細に説明する。
図7は、本発明の実施の形態4に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。図8は、図7に示す発電システムにおける燃料電池ユニットの概略構成を示す模式図である。
図7に示すように、本実施の形態4に係る発電システム200は、実施の形態1に係る発電システム200と基本的構成は同じであるが、制御器110が、通信制御器130を備えている点が異なる。
通信制御器130は、第2電力検出器107から送信された電力情報を受信するように構成されている。通信制御器130と第2電力検出器107は、中継コネクタ(図示せず)を介して、信号線(リード線)(図示せず)で接続されている。また、通信制御器130は、中継コネクタ(図示せず)を介して、信号線(リード線)(図示せず)により、制御器110と接続されている。なお、本実施の形態4においては、燃料電池発電装置108及び制御器110が燃料電池ユニット131を構成している。
より詳しくは、図8に示すように、燃料電池ユニット131は、筐体を備えていて、該筐体内部に制御器110及び燃料電池発電装置108が配置されている。通信制御器130は、制御器110に着脱自在に取り付けられている。
このように構成された、本実施の形態4に係る発電システム200であっても、実施の形態1に係る発電システム200と同様の作用効果を奏する。また、本実施の形態4に係る発電システム200では、燃料電池ユニット131を備える需要家において、新築や増改築等などで、燃料電池発電装置108と太陽光発電装置106を併設することになったような場合に、第2電力検出器107から送信された電力情報を受信する通信制御器130を制御器110に接続することで、太陽光発電装置106の増設に容易に適応することができる。
なお、本実施の形態4においては、第2電力検出器107と通信制御器130とが有線にて、通信する形態を採用しているが、これに限定されない。通信制御器130は、第2電力検出器107と無線通信により送受信する形態を採用してもよい。また、通信制御器130は、第1電力検出器104と有線又は無線通信により送受信してもよい。
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5に係る発電システムは、第2発電装置が、太陽光発電装置であり、第2電力検出器は、日射量を検出するように構成されており、制御器は、第2電力検出器が検出した日射量に基づいて太陽光発電装置が発電した第2発電電力、購入電力、及び売電電力の少なくとも1の電力を算出し、該算出した電力を表示器に表示させるように構成されている態様を例示するものである。
本発明の実施の形態5に係る発電システムは、第2発電装置が、太陽光発電装置であり、第2電力検出器は、日射量を検出するように構成されており、制御器は、第2電力検出器が検出した日射量に基づいて太陽光発電装置が発電した第2発電電力、購入電力、及び売電電力の少なくとも1の電力を算出し、該算出した電力を表示器に表示させるように構成されている態様を例示するものである。
また、本実施の形態5に係る発電システムでは、制御器が、第2電力検出器が検出した日射量と太陽光発電装置が発電した第2発電電力との相関関係を補正する補正機能を備え、第2電力検出器が検出した日射量に基づいて算出した電力を補正して第2発電電力を決定し、該決定した第2発電電力を表示器に表示させるように構成されていてもよい。
以下、本実施の形態5に係る発電システムの一例について、図9を参照しながら詳細に説明する。
図9は、本発明の実施の形態5に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。
図9に示すように、本実施の形態5に係る発電システム200は、実施の形態1に係る発電システム200と基本的構成は同じであるが、第2電力検出器107が、太陽光発電装置106の発電出力と相関関係のある日射量を検出し、制御器110に日射量(電力値)として送信するように構成されている点が異なる。
具体的には、第2電力検出器107は、入射した日射エネルギ-を受光面で吸収させ、熱エネルギ-に変換し、日射エネルギ-の強さに比例した熱起電力を発生させることで日射量信号として変換している。そして、制御器110は、予め設定(記憶)されている、日射量信号と太陽光発電装置106の発電出力との関係式を用いて、第2発電電力、購入電力、及び売電電力を算出するように構成されている。
このように構成された、本実施の形態5に係る発電システム200であっても、実施の形態1に係る発電システム200と同様の作用効果を奏する。
なお、本実施の形態5においては、第2電力検出器107として、日射エネルギ-を日射エネルギ-の強さに比例した熱起電力に変換する方式を採用したが、これに限定されず、太陽からの直接光を日照計センサによって日照量として検出する方式を採用してもよい。
また、制御器110(リモコンを含む)は、第2電力検出器107が検出する日射量と太陽光発電装置106の発電出力との相関関係を補正する補正機能を備えていてもよい。例えば、太陽光発電装置106と第2電力検出器107の設置場所が異なる場合(太陽光発電装置106が南側に設置され、第2電力検出器107が東側に設置されているような場合等)には、太陽光発電装置106の受光面で受光する日射量と第2電力検出器107の受光面で受光する日射量が異なる場合がある。このような場合に、制御器110が、第2電力検出器107が検出する日射量と太陽光発電装置106の発電出力との相関関係を補正することにより、第2発電電力、購入電力、及び売電電力を正確に算出することができる。
(実施の形態6)
本発明の実施の形態6に係る発電システムは、第1電力検出器が、商用電源と第2接続点との間の第1電線に設けられている態様を例示するものである。
本発明の実施の形態6に係る発電システムは、第1電力検出器が、商用電源と第2接続点との間の第1電線に設けられている態様を例示するものである。
以下、本実施の形態6に係る発電システムの一例について、図10を参照しながら詳細に説明する。
図10は、本発明の実施の形態6に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。
図10に示すように、本実施の形態6に係る発電システム200は、実施の形態1に係る発電システム200と基本的構成は同じであるが、第1電力検出器104が商用電源100と第2接続点105との間の電力線102に設けられている点が異なる。
また、本実施の形態6に係る発電システム200では、第1電力検出器104の配置が実施の形態1に係る発電システム200と異なるため、制御器110は、第2発電電力、購入電力、及び売電電力を以下のように算出する。
(1)燃料電池発電装置108が発電し、太陽光発電装置106が発電していない場合
まず、実施の形態1と同様に、燃料電池発電装置108が発電していない状態で、外部負荷101で電力(1.3kW)が使用されているとする。このとき、第1電力検出器104は、実施の形態1と同様に、第1電力(1.3kW)を検出する。そして、第1電力検出器104は、検出した第1電力を制御器110に送信する。
まず、実施の形態1と同様に、燃料電池発電装置108が発電していない状態で、外部負荷101で電力(1.3kW)が使用されているとする。このとき、第1電力検出器104は、実施の形態1と同様に、第1電力(1.3kW)を検出する。そして、第1電力検出器104は、検出した第1電力を制御器110に送信する。
次に、制御器110が、燃料電池発電装置108を起動させたとする。そして、実施の形態1と同様に、燃料電池発電装置108が0.8kWの電力を、外部負荷101へ供給したとする。このとき、第1電力検出器104は、商用電源100から外部負荷101に供給される0.5kWの電力を検出し、制御器110に検出した電力(第1電力)を送信する。制御器110は、表示器109の表示部109bに燃料電池発電装置108が発電した第1発電電力(0.8kW)と商用電源100から外部負荷101へ供給される購入電力(0.5kW)を表示させる。
すなわち、燃料電池発電装置108が発電し、太陽光発電装置106が発電していない場合には、実施の形態1と同様に、購入電力が算出される。
(2)燃料電池発電装置108及び太陽光発電装置106が発電している場合
次に、実施の形態1と同様に、太陽光発電装置106が2.5kWの発電を行ったとする。すると、第2電力検出器107は、実施の形態1と同様に、2.5kWの電力(第2電力)を検出し、制御器110に検出した第2電力を送信する。一方、第1電力検出器104は、商用電源100へ流れる(逆潮流する)2.0kWの電力を検出し、制御器110に検出した第1電力を送信する。
次に、実施の形態1と同様に、太陽光発電装置106が2.5kWの発電を行ったとする。すると、第2電力検出器107は、実施の形態1と同様に、2.5kWの電力(第2電力)を検出し、制御器110に検出した第2電力を送信する。一方、第1電力検出器104は、商用電源100へ流れる(逆潮流する)2.0kWの電力を検出し、制御器110に検出した第1電力を送信する。
制御器110は、送信された第1電力及び第2電力に基づいて、太陽光発電装置106が発電している第2発電電力が2.5kWで、売電電力が2.0kWであると算出し、購入電力が、0.0kWであると算出する。そして、制御器110は、表示器109の表示部109bに燃料電池発電装置108が発電した第1発電電力(0.8kW)、商用電源100から外部負荷101へ供給される購入電力(0.0kW)、太陽光発電装置106が発電した第2発電電力(2.5kW)、及び商用電源100へ逆潮流される売電電力(2.0kW)を表示させる。
(3)燃料電池発電装置108及び太陽光発電装置106が発電している場合
次に、上記のように燃料電池発電装置108及び太陽光発電装置106が発電している状態で、外部負荷101の消費電力が3.9kWに増加したとする。すると、第1電力検出器104は、外部負荷101へ流れる0.6kWの電力(第1電力)を検出し、該検出した第1電力を制御器110に出力する。また、第2電力検出器107は、第2電力として、2.5kWを検出し、該検出した第2電力を制御器110に送信する(なお、ここでは、第2電力は、太陽光発電装置106が発電している第2発電電力とする)。
次に、上記のように燃料電池発電装置108及び太陽光発電装置106が発電している状態で、外部負荷101の消費電力が3.9kWに増加したとする。すると、第1電力検出器104は、外部負荷101へ流れる0.6kWの電力(第1電力)を検出し、該検出した第1電力を制御器110に出力する。また、第2電力検出器107は、第2電力として、2.5kWを検出し、該検出した第2電力を制御器110に送信する(なお、ここでは、第2電力は、太陽光発電装置106が発電している第2発電電力とする)。
制御器110は、送信された第1電力及び第2電力に基づいて、太陽光発電装置106が発電している第2発電電力が2.5kWで、購入電力が0.6kWであると算出し、売電電力が0.0kWであると算出する。
そして、制御器110は、表示器109の表示部109bに燃料電池発電装置108が発電した第1発電電力(0.8kW)、商用電源100から外部負荷101へ供給される購入電力(0.6kW)、太陽光発電装置106が発電した第2発電電力(2.5kW)、及び商用電源100へ逆潮流される売電電力(0.0kW)を表示させる。
このように構成された本実施の形態6に係る発電システム200では、第1電力検出器104で検出された電力が、直接、商用電源100から外部負荷101へ供給される購入電力又は商用電源100へ逆潮流される売電電力となる。このため、本実施の形態6に係る発電システム200では、制御器110が、太陽光発電装置106が発電しているときにおいて、購入電力と売電電力とを容易に区別することができる。
したがって、本実施の形態6に係る発電システム200であっても、実施の形態1に係る発電システム200と同様の作用効果を奏する。
なお、上記では、第1電力検出器104が、電力(電流)が商用電源100から第2接続点105に流れているか、第2接続点105から商用電源100側へ流れているかを判断するように構成したが、これに限定されない。例えば、以下のようにして、制御器110が電力(電流)が商用電源100から第2接続点105に流れているか、第2接続点105から商用電源100側へ流れているかを判断するように構成してもよい。
すなわち、第1電力検出器104が電流検出器であり、商用電源100から第2接続点105(外部負荷101)側へ流れる電流をプラス側とし、第2接続点105から商用電源100側へ流れる電流をマイナス側で検出するように構成されているとする。この場合、制御器110は、第1電力検出器104が検出した電流がプラスの値であるか、マイナスの値であるかにより、電力(電流)が商用電源100から第2接続点105に流れているか、第2接続点105から商用電源100側へ流れているかを判断することができる。
[変形例]
次に、本実施の形態6に係る発電システム200の変形例について、説明する。
次に、本実施の形態6に係る発電システム200の変形例について、説明する。
図11は、本実施の形態6における変形例の発電システムの概略構成を示す模式図である。
図11に示すように、本変形例の発電システム200は、実施の形態6に係る発電システム200と基本的構成は同じであるが、第1電力検出器104が、買電メータ120と売電メータ121を備えている点が異なる。買電メータ120は、商用電源100から第2接続点105(外部負荷101)へ流れる電力を検出するように構成されていて、売電メータ121は、第2接続点105から商用電源100へ流れる電力を検出するように構成されている。これにより、制御器110は、第1電力検出器104の買電メータ120から送信された電力であるか、売電メータ121から送信された電力であるかを判断するだけで、購入電力と売電電力を算出することができる。
このように構成された本変形例の発電システム200であっても、実施の形態6に係る発電システム200と同様の作用効果を奏する。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の形態を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の要旨を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。
本発明に係る発電システム及び発電システムの運転方法は、従来の発電システムに比して、他方の発電装置(第2発電装置)の発電電力(第2発電電力)、購入電力、及び売電電力より正確に算出することができるので、家庭用及び業務用の燃料電池システム、ガスエンジンシステムとして有用である。
100 商用電源
101 外部負荷
102 電力線
103 第1接続点
104 第1電力検出器
105 第2接続点
106 太陽光発電装置
107 第2電力検出器
108 燃料電池発電装置
109 表示器
109a 操作部
109b 表示部
109c 報知部
110 制御器
111b 購入電力
120 買電メータ
121 売電メータ
130 通信制御器
131 燃料電池ユニット
141 電力線
200 発電システム
101 外部負荷
102 電力線
103 第1接続点
104 第1電力検出器
105 第2接続点
106 太陽光発電装置
107 第2電力検出器
108 燃料電池発電装置
109 表示器
109a 操作部
109b 表示部
109c 報知部
110 制御器
111b 購入電力
120 買電メータ
121 売電メータ
130 通信制御器
131 燃料電池ユニット
141 電力線
200 発電システム
Claims (14)
- 商用電源と需要家の電力負荷である外部負荷とを接続している第1電線に配設されている発電システムであって、
前記発電システムは、
前記第1電線の第1接続点に接続されており、発電した電力を前記外部負荷に供給する第1発電装置と、
第2電線を介して前記第1接続点と前記商用電源との間の前記第1電線にある第2接続点に接続されている第2発電装置と、
前記第1接続点と前記商用電源との間の前記第1電線を流れる第1電力を検出する第1電力検出器と、
前記第2電線を流れる第2電力を検出する第2電力検出器と、
前記第1発電装置を制御し、前記第1電力検出器及び前記第2電力検出器から前記第1電力及び前記第2電力が送信される制御器と、
前記制御器から送信される情報に基づいて表示内容を変更する表示器と、を備え、
前記制御器は、
前記第1電力検出器及び前記第2電力検出器から送信された前記第1電力と前記第2電力に基づいて、前記第2発電装置が発電した第2発電電力、前記商用電源から前記外部負荷へ供給される購入電力、及び前記第2発電装置から前記商用電源へ逆潮流する売電電力の少なくとも一つの電力を算出し、
前記算出した電力と、前記第1発電装置が発電する第1発電電力と、を前記表示器に表示させるように構成されている、発電システム。 - 前記第2電力検出器は、前記第2電線の電流値を検出するように構成されており、
前記制御器は、前記第1電力検出器が検出した電圧値と前記第2電力検出器が検出した電流値とに基づいて、前記第2発電電力を算出するように構成されている、請求項1に記載の発電システム。 - 前記制御器は、前記第1電力検出器が検出した電圧値が予め記憶している第1閾値未満の場合は、前記第2発電装置が発電した電力の力率は第1所定値とみなして、前記第2発電電力を算出するように構成されている、請求項2に記載の発電システム。
- 前記制御器は、前記第1電力検出器が検出した電圧値が予め記憶している第1閾値以上の場合は、前記第2発電装置が発電した電力の力率は第1所定値より小さい第2所定値とみなして、前記第2発電電力を算出するように構成されている、請求項2又は3に記載の発電システム。
- 前記第1電力検出器及び前記第2電力検出器の少なくとも一方の電力検出器は、前記制御器が前記表示器の表示内容を変更する周期より短い周期で、検出した電力量を前記制御器に送信するように構成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の発電システム。
- 前記第2電力検出器は、無線式の電流検出器であり、前記第2電線に流れる電流を検出する周期より長い周期で、検出した電流値を前記制御器に送信するように構成されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の発電システム。
- 前記第2電力検出器は、30秒以上3分以下の周期で検出した電流値を前記制御器に送信するように構成されている、請求項6に記載の発電システム。
- 前記第2電力検出器は、電池から電力が供給されるように構成されている、請求項6に記載の発電システム。
- 前記制御器は、前記第2電力検出器から送信される前記第2電力を受信し、かつ、着脱自在に取り付け可能な通信制御器を備えている、請求項1~8のいずれか1項に記載の発電システム。
- 前記第2発電装置は、太陽光発電装置であり、
前記第2電力検出器は、日射量を検出するように構成されており、
前記制御器は、前記第2電力検出器が検出した日射量に基づいて前記太陽光発電装置が発電した前記第2発電電力、前記購入電力、及び前記売電電力の少なくとも1の電力を算出し、該算出した電力を前記表示器に表示させるように構成されている、請求項1に記載の発電システム。 - 前記制御器は、前記第2電力検出器が検出した日射量と前記太陽光発電装置が発電した第2発電電力との相関関係を補正する補正機能を備え、
前記第2電力検出器が検出した日射量に基づいて算出した電力を補正して第2発電電力を決定し、該決定した第2発電電力を前記表示器に表示させるように構成されている、請求項10に記載の発電システム。 - 前記第1電力検出器は、前記第1接続点と前記第2接続点との間の前記第1電線に設けられており、
前記制御器は、前記第1電力と前記第2電力との差分を前記購入電力として前記表示器に表示させるように構成されている、請求項1~11のいずれか1項に記載の発電システム。 - 前記第1電力検出器は、前記商用電源と前記第2接続点との間の前記第1電線に設けられている、請求項1~11のいずれか1項に記載の発電システム。
- 商用電源と需要家の電力負荷である外部負荷とを接続している第1電線に配設されている発電システムの運転方法であって、
前記発電システムは、
前記第1電線の第1接続点に接続されており、発電した電力を前記外部負荷に供給する第1発電装置と、
第2電線を介して前記第1接続点と前記商用電源との間の前記第1電線にある第2接続点に接続されている第2発電装置と、
前記第1接続点と前記商用電源との間の前記第1電線を流れる第1電力を検出する第1電力検出器と、
前記第2電線を流れる第2電力を検出する第2電力検出器と、を備え、
前記第1電力検出器及び前記第2電力検出器から前記第1電力及び前記第2電力を取得するステップと、
前記第1電力と前記第2電力とに基づいて、前記第2発電装置が発電した第2発電電力、前記商用電源から前記外部負荷へ供給される購入電力、及び前記第2発電装置から前記商用電源へ逆潮流する売電電力の少なくとも一つの電力を算出するステップと、
前記算出した電力と、前記第1発電装置が発電する第1発電電力と、を表示器に表示させるステップと、を備える、発電システムの運転方法。
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