(57)【要約】【課題】空調負荷に適切に対応しつつ、デマンドレスポンスに対応可能とする。【解決手段】ハイブリッド空調システム１は、電気で動作し、熱媒体を冷却または加熱して空調室内機１２に供給するＥＨＰユニット２０と、主にガスで動作し、熱媒体を冷却または加熱して空調室内機１２に供給するＧＨＰユニット２２と、ＥＨＰユニット２０の出力とＧＨＰユニット２２の出力との合計出力で空調室内機１２における空調負荷を満たすようにＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２の運転を制御する運転制御部４０と、を備え、運転制御部４０は、電力需要を変化させるように要求するデマンドレスポンス指令の受信に基づいて、デマンドレスポンス指令の受信タイミングの前後で合計出力を維持しつつ、ＥＨＰユニット２０とＧＨＰユニット２２との運転比率を、デマンドレスポンス指令の受信前に対して変化させる。【選択図】図１
2020190399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気で動作し、熱媒体を冷却または加熱して空調室内機に供給するＥＨＰユニットと、
主にガスで動作し、熱媒体を冷却または加熱して前記空調室内機に供給するＧＨＰユニットと、
前記ＥＨＰユニットの出力と前記ＧＨＰユニットの出力との合計出力で前記空調室内機における空調負荷を満たすように前記ＥＨＰユニットおよび前記ＧＨＰユニットの運転を制御する運転制御部と、
を備え、
前記運転制御部は、電力需要を変化させるように要求するデマンドレスポンス指令の受信に基づいて、前記デマンドレスポンス指令の受信タイミングの前後で前記合計出力を維持しつつ、前記ＥＨＰユニットと前記ＧＨＰユニットとの運転比率を、前記デマンドレスポンス指令の受信前に対して変化させるハイブリッド空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気で動作して熱媒体の冷却または加熱を行うＥＨＰ（電気モータヒートポンプ）ユニットと、主にガスで動作して熱媒体の冷却または加熱を行うＧＨＰ（ガスヒートポンプ）ユニットとを含むハイブリッド空調システムがある（例えば、特許文献１）。ハイブリッド空調システムでは、例えば、電気料金とガス料金とを合計した合計料金が最も安くなるように、ＥＨＰユニットとＧＨＰユニットとの運転比率が最適な比率に制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６１００１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、電力の供給者側だけでなく電力の需要者側においても電力の需給調整に貢献できるデマンドレスポンスという仕組みが検討されている。デマンドレスポンスに対応する需要者が多いほど系統電力の信頼性の低下を抑制することができるため、デマンドレスポンスに可能な限り対応することが望まれている。しかし、需要者がデマンドレスポンスに対応すると、要求される空調負荷に適切に対応できない場合がある。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑み、空調負荷に適切に対応しつつ、デマンドレスポンスに対応可能なハイブリッド空調システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のハイブリッド空調システムは、電気で動作し、熱媒体を冷却または加熱して空調室内機に供給するＥＨＰユニットと、主にガスで動作し、熱媒体を冷却または加熱して空調室内機に供給するＧＨＰユニットと、ＥＨＰユニットの出力とＧＨＰユニットの出力との合計出力で空調室内機における空調負荷を満たすようにＥＨＰユニットおよびＧＨＰユニットの運転を制御する運転制御部と、を備え、運転制御部は、電力需要を変化させるように要求するデマンドレスポンス指令の受信に基づいて、デマンドレスポンス指令の受信タイミングの前後で合計出力を維持しつつ、ＥＨＰユニットとＧＨＰユニットとの運転比率を、デマンドレスポンス指令の受信前に対して変化させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、空調負荷に適切に対応しつつ、デマンドレスポンスに対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態によるハイブリッド空調システムの構成を示す概略図である。
【図２】運転マップ生成部で生成される運転マップの概要を説明する図である。
【図３】運転マップの一例を示す図である。
【図４】ＤＲ用の運転マップの一例を示す図である。
【図５】運転マップ生成部の動作を説明するフローチャートである。
【図６】運転制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図７】下げＤＲ時の効果を説明する説明図である。
【図８】上げＤＲ時の効果を説明する説明図である。
【図９】ＤＲによる消費電力の削減量の推定方法を説明する説明図である。
【図１０】推定部の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態の態様について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１０】
図１は、本実施形態によるハイブリッド空調システム１の構成を示す概略図である。図１では、制御信号の流れを破線の矢印で示している。ハイブリッド空調システム１は、ハイブリッド空調機１０、空調室内機１２、遠隔監視アダプタ１４および遠隔監視サーバ１６を含む。ハイブリッド空調機１０は、ＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２を含む。なお、ＥＨＰは、電気モータヒートポンプを示し、ＧＨＰは、ガスヒートポンプを示す。
【００１１】
ＥＨＰユニット２０は、例えば、屋外に設置される。ＥＨＰユニット２０には、系統電力（商用電力）が供給される。ＥＨＰユニット２０は、供給された電力を消費して（電気で動作して）熱媒体の冷却および加熱を行う。ＥＨＰユニット２０で冷却および加熱された熱媒体は、空調室内機１２に供給される。
【００１２】
ＧＨＰユニット２２は、例えば、屋外に設置され、ＥＨＰユニット２０とは独立して設けられる。ＧＨＰユニット２２は、主にガスで動作し、熱媒体の冷却および加熱を行う。ＧＨＰユニット２２で冷却および加熱された熱媒体は、空調室内機１２に供給される。この際、ＥＨＰユニット２０から送出される熱媒体、および、ＧＨＰユニット２２から送出される熱媒体は、共通の配管３６を通じて空調室内機１２に供給される。
【００１３】
空調室内機１２は、ＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２から供給される熱媒体と、室内において供給される空気との間で熱交換を行い、室内において供給される空気を冷却または加熱する。空調室内機１２は、熱交換後の空気を室内に送出し、熱交換後の熱媒体をＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２に送出する。
【００１４】
遠隔監視アダプタ１４は、例えば、ＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２の近傍に設置される。遠隔監視アダプタ１４は、遠隔監視サーバ１６と通信することができる。遠隔監視アダプタ１４は、運転制御部４０を含む。運転制御部４０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。運転制御部４０については、後に詳述する。
【００１５】
遠隔監視サーバ１６は、ハイブリッド空調システム１を管理する事業者によって設置され、例えば、ＥＨＰユニット２０、ＧＨＰユニット２２および遠隔監視アダプタ１４から離れた場所に設置される。遠隔監視サーバ１６は、遠隔監視アダプタ１４と通信することができる。
【００１６】
遠隔監視サーバ１６は、運転マップ生成部５０および推定部５２を含む。運転マップ生成部５０および推定部５２は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。
【００１７】
運転マップ生成部５０は、例えば、日付、曜日、時間、過去の空調負荷の実績などから、需要家における翌日の空調負荷の推移および電力需要（建物電力需要）の推移を予測する。運転マップ生成部５０は、予測結果にしたがって、時間と、デマンドレベル（電力需要レベル）と、空調負荷と、ＥＨＰユニット２０の出力と、ＧＨＰユニット２２の出力とが関連付けられた運転マップを複数生成する。運転マップ生成部５０は、生成した運転マップを遠隔監視アダプタ１４に送信する。
【００１８】
図２は、運転マップ生成部５０で生成される運転マップの概要を説明する図である。運転マップ生成部５０は、複数の運転マップをグループごとに生成する。例えば、運転マップ生成部５０は、グループＧＡからグループＧＥまでの５グループ分の運転マップを生成可能である。なお、運転マップのグループ数は、５グループに限らない。
【００１９】
１のグループ（例えば、グループＧＡ）では、時間ごとに、デマンドレベル０に対応する運転マップからデマンドレベル３に対応する運転マップまでのセットが生成される。例えば、時刻Ｔ１０について、デマンドレベル毎の運転マップのセットＳＡ１０が生成され、時刻Ｔ１１について、デマンドレベル毎の運転マップのセットＳＡ１１が生成され、時刻Ｔ１２について、デマンドレベル毎の運転マップのセットＳＡ１２が生成される。デマンドレベルは、ＥＨＰユニット２０等が設置される需要家における電力系統からの受電点の受電電力の大きさ（受電電力レベル）に対応付けられる。このような運転マップのセットは、例えば、２４時間分生成される。なお、デマンドレベルは、デマンドレベル０からデマンドレベル３の４段階に限らない。
【００２０】
図３は、運転マップの一例を示す図である。図３（ａ）は、時刻Ｔ１０およびデマンドレベル０の場合の運転マップを示し、図３（ｂ）は、時刻Ｔ１０およびデマンドレベル１の場合の運転マップを示し、図３（ｃ）は、時刻Ｔ１０およびデマンドレベル２の場合の運転マップを示し、図３（ｄ）は、時刻Ｔ１０およびデマンドレベル３の場合の運転マップを示す。図３（ａ）〜図３（ｄ）の運転マップは、共通のグループ（例えば、グループＧＡ）に属している。なお、具体的な数値は、例示した値に限らない。
【００２１】
図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、運転マップでは、ＥＨＰユニット２０の出力（ｋＷ）およびＧＨＰユニット２２の出力（ｋＷ）が、空調負荷（ｋＷ）ごとに関連付けられている。また、運転マップでは、ＥＨＰユニット２０の出力とＧＨＰユニット２２の出力とを合計した合計出力が空調負荷に等しくなっている。つまり、運転マップでは、空調負荷がＥＨＰユニット２０の出力とＧＨＰユニット２２の出力とで按分されており、ＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２の運転比率が示されている。
【００２２】
例えば、図３（ａ）に示すように、時刻Ｔ１０のデマンドレベル０に対応する運転マップでは、空調負荷が３０ｋＷのとき、ＥＨＰユニット２０の出力が２０ｋＷ、ＧＨＰユニット２２の出力が１０ｋＷとなっている。この場合、合計出力（空調負荷）に対するＥＨＰユニット２０の運転比率が約６７％であり、ＧＨＰユニット２２の運転比率が約３３％である。
【００２３】
例えば、図３（ｂ）に示すように、時刻Ｔ１０のデマンドレベル１に対応する運転マップでは、空調負荷が３０ｋＷのとき、ＥＨＰユニット２０の出力が１５ｋＷ、ＧＨＰユニット２２の出力が１５ｋＷとなっている。この場合、合計出力（空調負荷）に対するＥＨＰユニット２０の運転比率が約５０％であり、ＧＨＰユニット２２の運転比率が約５０％である。
【００２４】
また、図３（ｃ）に示すように、時刻Ｔ１０のデマンドレベル２に対応する運転マップでは、空調負荷が３０ｋＷのとき、ＥＨＰユニット２０の出力が１２ｋＷ、ＧＨＰユニット２２の出力が１８ｋＷとなっている。この場合、合計出力（空調負荷）に対するＥＨＰユニット２０の運転比率が４０％であり、ＧＨＰユニット２２の運転比率が６０％である。
【００２５】
また、図３（ｄ）に示すように、時刻Ｔ１０のデマンドレベル３に対応する運転マップでは、空調負荷が３０ｋＷのとき、ＥＨＰユニットの出力が１０ｋＷ、ＧＨＰユニットの出力が２０ｋＷとなっている。この場合、合計出力（空調負荷）に対するＥＨＰユニット２０の運転比率が約３３％であり、ＧＨＰユニット２２の運転比率が約６７％である。
【００２６】
このように、共通の時刻Ｔ１０でも、デマンドレベルによっては、運転マップの内容が異なる。なお、図３では、空調負荷が３０ｋＷの場合を例示しているが、空調負荷が３０ｋＷより小さい場合および３０ｋＷより大きい場合についても、空調負荷がＥＨＰユニット２０の出力およびＧＨＰユニット２２の出力で按分されるように、ＥＨＰユニット２０の出力およびＧＨＰユニット２２の出力が設定されている。
【００２７】
また、運転マップ生成部５０は、予測した空調負荷の推移および電力需要の推移に基づいて、例えば、電気料金およびガス料金を合計した合計料金が最も安くなるように、所定時間分（例えば、２４時間分）の運転マップ（運転マップのセット）を生成する。この際、運転マップ生成部５０は、電気料金が安い夜間などでは、ＧＨＰユニット２２に対してＥＨＰユニット２０の運転比率が大きい運転マップを生成し、電気料金が高い昼間などでは、ＥＨＰユニット２０に対してＧＨＰユニット２２の運転比率が大きい運転マップを生成するなどのように、時間帯によって、運転マップを異ならせてもよい。
【００２８】
なお、運転マップ生成部５０は、合計料金が最も安くなるように運転マップを生成する態様に限らず、例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）排出量が最も少なくなるように運転マップを生成してもよいし、投入エネルギー量が最も少なくなるように運転マップを生成してもよい。
【００２９】
図１に戻って、遠隔監視アダプタ１４は、運転マップ生成部５０で生成された所定時間分（例えば、２４時間分）の複数の運転マップを、遠隔監視サーバ１６から受信する。受信された運転マップは、運転制御部４０のメモリなどに一時的に記憶される。運転制御部４０は、記憶された運転マップに則してＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２を動作させる。
【００３０】
具体的には、運転制御部４０は、需要家の現在の受電電力から現在のデマンドレベルを導出する。運転制御部４０は、現在のデマンドレベルと現在の時刻とに対応する運転マップを読み出す。運転制御部４０は、読み出された運転マップを参照し、現在の空調負荷に対応するＥＨＰユニット２０の出力およびＧＨＰユニット２２の出力となるように、ＥＨＰユニット２０の出力およびＧＨＰユニット２２の出力を制御する。すなわち、運転制御部４０は、通常、ＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２を最適な運転比率で制御（最適制御）している。
【００３１】
遠隔監視サーバ１６は、電力広域的運営推進機関（ＯＣＣＴＯ）６０から送信されるデマンドレスポンス指令を受け付ける。デマンドレスポンス（以下、単にＤＲと呼ぶ場合がある）とは、市場価格の高騰時または系統信頼性の低下時において、電気料金価格の設定またはインセンティブの支払に応じて、需要家側が電力の使用を抑制するよう電力消費パターンを変化させることである。
【００３２】
デマンドレスポンス指令（以下、単にＤＲ指令と呼ぶ場合がある）とは、電力需要を変化させるように要求する指令である。デマンドレスポンス指令には、電力需要を減少させるように要求する下げデマンドレスポンス指令（下げＤＲ指令）、および、電力需要を増加させるように要求する上げデマンドレスポンス指令（上げＤＲ指令）がある。
【００３３】
例えば、電力の供給量に対して需要量が多くなり過ぎると、電力広域的運営推進機関６０は、遠隔監視サーバ１６に下げＤＲ指令を送信し、需要家に電力需要を減少させるように要求することがある。需要家が下げＤＲに対応して電力需要を減らすと、電力の供給量と需要量との差が小さくなり、電力品質の低下を抑制できる。また、電力の供給量に対して需要量が少なくなり過ぎると、電力広域的運営推進機関６０は、遠隔監視サーバ１６に上げＤＲ指令を送信し、需要家に電力需要を増加させるように要求することがある。需要家が上げＤＲに対応して電力需要を増やすと、電力の供給量と需要量との差が小さくなり、電力の品質の低下を抑制できる。
【００３４】
遠隔監視サーバ１６は、ＤＲ指令（下げＤＲ指令および上げＤＲ指令）を電力広域的運営推進機関６０から受信すると、そのＤＲ指令を遠隔監視アダプタ１４に転送する。
【００３５】
ここで、上述のように、運転マップ生成部５０は、複数の運転マップをグループごとに生成することができる。ハイブリッド空調システム１では、複数のグループのうち１のグループ（例えば、グループＧＥ）をＤＲ用のグループとして利用し、それ以外のグループ（例えば、グループＧＡ）を最適制御用のグループとして利用する。
【００３６】
運転マップ生成部５０は、上述の最適制御を行うための運転マップ（最適制御用の運転マップ）の生成時に、下げＤＲ用の運転マップおよび上げＤＲ用の運転マップも併せて生成する。下げＤＲ用の運転マップは、下げＤＲ指令があった場合に用いられる。上げＤＲ用の運転マップは、上げＤＲ指令があった場合に用いられる。以後、下げＤＲ用の運転マップおよび上げＤＲ用の運転マップを総称して、ＤＲ用の運転マップと呼ぶ場合がある。
【００３７】
具体的には、運転マップ生成部５０は、運転マップの生成時に、グループＧＡに関して最適制御用の運転マップを生成し、グループＧＥに関してＤＲ用の運転マップを生成する。ＤＲ用のグループ（例えば、グループＧＥ）では、時間ごとに、下げＤＲ用の運転マップおよび上げＤＲ用の運転マップのセットが生成される。例えば、ＤＲ用のグループでは、デマンドレベル０およびデマンドレベル１に、上げＤＲが対応付けられ、デマンドレベル２およびデマンドレベル３に、下げＤＲが対応付けられる。
【００３８】
図４は、ＤＲ用の運転マップの一例を示す図である。図４（ａ）は、時刻Ｔ１０およびデマンドレベル０の場合の上げＤＲ用の運転マップを示し、図４（ｂ）は、時刻Ｔ１０およびデマンドレベル１の場合の上げＤＲ用の運転マップを示し、図４（ｃ）は、時刻Ｔ１０およびデマンドレベル２の場合の下げＤＲ用の運転マップを示し、図４（ｄ）は、時刻Ｔ１０およびデマンドレベル３の場合の下げＤＲ用の運転マップを示す。なお、具体的な数値は、例示した値に限らない。
【００３９】
図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すように、ＤＲ用の運転マップは、図３の運転マップと同様に、ＥＨＰユニット２０の出力（ｋＷ）およびＧＨＰユニット２２の出力（ｋＷ）が、空調負荷（ｋＷ）ごとに関連付けられている。また、ＤＲ用の運転マップでは、空調負荷がＥＨＰユニット２０の出力とＧＨＰユニット２２の出力とで按分されており、ＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２の運転比率が示されている。
【００４０】
これに対し、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、上げＤＲ用の運転マップでは、共通の時刻（例えば、時刻Ｔ１０）における最適制御用の運転マップに対して、少なくともＥＨＰユニット２０の出力（ＥＨＰユニット２０の運転比率）が大きくなっている。
【００４１】
例えば、図３（ａ）に示すように、デマンドレベル０に対応する最適制御用の運転マップでは、空調負荷が３０ｋＷのときのＥＨＰユニット２０の出力が２０ｋＷであるのに対し、図４（ａ）に示すように、デマンドレベル０に対応する上げＤＲ用の運転マップでは、空調負荷が３０ｋＷのときのＥＨＰユニット２０の出力が３０ｋＷであるというように、大きくなっている。つまり、この場合、上げＤＲ用の運転マップにおける合計出力（空調負荷）に対するＥＨＰユニット２０の運転比率は、約１００％に上がっている。
【００４２】
また、図３（ｂ）に示すように、デマンドレベル１に対応する最適制御用の運転マップでは、空調負荷が３０ｋＷのときのＥＨＰユニット２０の出力が１５ｋＷであるのに対し、図４（ｂ）に示すように、デマンドレベル１に対応する上げＤＲ用の運転マップでは、空調負荷が３０ｋＷのときのＥＨＰユニット２０の出力が２５ｋＷであるというように、大きくなっている。つまり、この場合、上げＤＲ用の運転マップにおける合計出力（空調負荷）に対するＥＨＰユニット２０の運転比率は、約８３％に上がっている。
【００４３】
また、図４（ｃ）および図４（ｄ）に示すように、下げＤＲ用の運転マップでは、共通の時刻（例えば、時刻Ｔ１０）における最適制御用の運転マップに対して、少なくともＥＨＰユニット２０の出力（ＥＨＰユニット２０の運転比率）が小さくなっている。
【００４４】
例えば、図３（ｃ）に示すように、デマンドレベル２に対応する最適制御用の運転マップでは、空調負荷が３０ｋＷのときのＥＨＰユニット２０の出力が１２ｋＷであるのに対し、図４（ｃ）に示すように、デマンドレベル２に対応する下げＤＲ用の運転マップでは、空調負荷が３０ｋＷのときのＥＨＰユニット２０の出力が５ｋＷであるというように、小さくなっている。つまり、この場合、下げＤＲ用の運転マップにおける合計出力（空調負荷）に対するＥＨＰユニット２０の運転比率は、約１７％に下がっている。
【００４５】
また、図３（ｄ）に示すように、デマンドレベル３に対応する最適制御用の運転マップでは、空調負荷が３０ｋＷのときのＥＨＰユニット２０の出力が１０ｋＷであるのに対し、図４（ｄ）に示すように、デマンドレベル３に対応する上げＤＲ用の運転マップでは、空調負荷が３０ｋＷのときのＥＨＰユニット２０の出力が０ｋＷであるというように、小さくなっている。つまり、この場合、下げＤＲ用の運転マップにおける合計出力（空調負荷）に対するＥＨＰユニット２０の運転比率は、約０％に下がっている。
【００４６】
なお、図４では、空調負荷が３０ｋＷの場合を例示しているが、空調負荷が３０ｋＷより小さい場合および３０ｋＷより大きい場合についても、下げＤＲ用の運転マップでは、共通の時刻における最適制御用の運転マップに対してＥＨＰユニット２０の運転比率が小さくなっており、上げＤＲ用の運転マップでは、共通の時刻における最適制御用の運転マップに対してＥＨＰユニット２０の運転比率が大きくなっている。
【００４７】
運転マップ生成部５０は、ＤＲ指令の受信の有無に拘わらず、ＤＲ用の運転マップを、最適制御用の運転マップとともに予め生成する。また、運転マップ生成部５０は、最適制御用の運転マップと同様に、ＤＲ用の運転マップも所定時間分（例えば、２４時間分）生成する。また、運転マップ生成部５０は、最適制御用の運転マップおよびＤＲ用の運転マップが生成されると、最適制御用の運転マップとＤＲ用の運転マップとを一括して遠隔監視アダプタ１４に送信する。
【００４８】
遠隔監視アダプタ１４は、最適制御用の運転マップとともにＤＲ用の運転マップも受信する。受信されたＤＲ用の運転マップは、最適制御用の運転マップと同様に、運転制御部４０のメモリなどに一時的に記憶される。運転制御部４０は、ＤＲ指令の受信に基づいて、最適制御用の運転マップからＤＲ用の運転マップに切り替えて、ＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２を動作させる。
【００４９】
図５は、運転マップ生成部５０の動作を説明するフローチャートである。運転マップ生成部５０は、所定時間間隔で（例えば、２４時間ごとに）、図５の一連の処理を繰り返す。運転マップ生成部５０は、ＤＲ指令の受信の有無に拘わらず、最適制御用の運転マップとともに、ＤＲ用の運転マップを生成する（Ｓ１００）。次に、運転マップ生成部５０は、生成した運転マップ（最適制御用の運転マップおよびＤＲ用の運転マップ）を遠隔監視アダプタ１４に送信し（Ｓ１１０）、一連の処理を終了する。
【００５０】
図６は、運転制御部４０の動作を説明するフローチャートである。運転制御部４０は、遠隔監視サーバ１６から運転マップを受信すると、受信した運転マップ（最適制御用の運転マップおよびＤＲ用の運転マップ）をメモリに記憶する（Ｓ２００）。
【００５１】
次に、運転制御部４０は、遠隔監視サーバ１６を通じてＤＲ指令を受信したか否かを判断する（Ｓ２１０）。ＤＲ指令を受信していない場合（Ｓ２１０におけるＮＯ）、運転制御部４０は、最適制御用の運転マップを読み出して、その最適制御用の運転マップに則してＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２を制御する（Ｓ２２０）。具体的には、運転制御部４０は、複数の最適制御用の運転マップのうちから、現在のデマンドレベルと現在の時刻とにしたがって使用する最適制御用の運転マップを読み出し、読み出された運転マップに示される運転比率でＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２を動作させる。
【００５２】
次に、運転制御部４０は、制御終了時刻になったか否かを判断する（Ｓ２３０）。制御終了時刻となった場合（Ｓ２３０におけるＹＥＳ）、運転制御部４０は、一連の処理を終了する。制御終了時刻となっていない場合（Ｓ２３０におけるＮＯ）、運転制御部４０は、ステップＳ２１０の処理に戻る。つまり、運転制御部４０は、制御終了時刻となるまで、ＤＲ指令の受信の有無の判断（Ｓ２１０）および最適制御用の運転マップでの制御（Ｓ２２０）を所定時間間隔（例えば、１分毎）で繰り返し行う。
【００５３】
また、ＤＲ指令を受信した場合（Ｓ２１０におけるＹＥＳ）、運転制御部４０は、最適制御用の運転マップからＤＲ用の運転マップに切り替える（Ｓ２４０）。具体的には、運転制御部４０は、読み出す運転マップのグループを、最適制御用のグループ（例えば、グループＧＡ）からＤＲ用のグループ（例えば、グループＧＥ）に切り替える。
【００５４】
次に、運転制御部４０は、ＤＲ用の運転マップを読み出して、そのＤＲ用の運転マップに則してＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２を制御する（Ｓ２５０）。具体的には、運転制御部４０は、ＤＲ指令が下げＤＲ指令であれば、複数のＤＲ用の運転マップのうちから、現在の時刻に対応する下げＤＲ用の運転マップを読み出す。また、運転制御部４０は、ＤＲ指令が上げＤＲ指令であれば、複数のＤＲ用の運転マップのうちから、現在の時刻に対応する上げＤＲ用の運転マップを読み出す。
【００５５】
また、運転制御部４０は、下げＤＲ用の運転マップが複数ある場合（例えば、デマンドレベル０に対応する下げＤＲ用の運転マップおよびデマンドレベル１に対応する下げＤＲ用の運転マップがある場合）には、現在のデマンドレベルやＤＲ指令における電力需要の変化の要求量などにしたがって、１の下げＤＲ用の運転マップを選択してもよい。また、運転制御部４０は、上げＤＲ用の運転マップが複数ある場合も同様にして、１の上げＤＲ用の運転マップを選択してもよい。
【００５６】
運転制御部４０は、このようにして読み出された下げＤＲ用の運転マップまたは上げＤＲ用の運転マップに示される運転比率で、ＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２を動作させる。
【００５７】
次に、運転制御部４０は、ＤＲの終了指令を、遠隔監視サーバ１６を通じて受信したか否かを判断する（Ｓ２６０）。ＤＲの終了指令を受信していない場合（Ｓ２６０におけるＮＯ）、運転制御部４０は、ステップＳ２５０の処理に戻る。つまり、運転制御部４０は、ＤＲの終了指令を受信するまで、ＤＲ用の運転マップでの制御（Ｓ２５０）を所定時間間隔（例えば、１分毎）で繰り返し行う。
【００５８】
なお、下げＤＲ指令には、下げＤＲの開始時刻だけでなく、下げＤＲの終了時刻、あるいは、下げＤＲの実行期間が予め示されていてもよい。この場合、運転制御部４０は、ステップＳ２６０において、ＤＲの終了時刻となったか否かを判断してもよい。
【００５９】
ＤＲの終了指令を受信した場合（Ｓ２６０におけるＹＥＳ）、運転制御部４０は、ＤＲ用の運転マップから最適制御用の運転マップに切り替える（Ｓ２７０）。そして、運転制御部４０は、ステップＳ２２０の処理に進み、最適制御用の運転マップに則してＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２の制御を行う。
【００６０】
図７は、下げＤＲ時の効果を説明する説明図である。図７（ａ）は、下げＤＲ指令を受信しなかった場合の本来の最適制御時のＥＨＰユニット２０の出力およびＧＨＰユニット２２の出力の一例を示す。図７（ｂ）は、下げＤＲ時のＥＨＰユニット２０の出力およびＧＨＰユニット２２の出力の一例を示す。
【００６１】
例えば、図７（ａ）に示すように、本来の最適制御時では、ＥＨＰユニット２０の出力が１５ｋＷ（運転比率５０％）であり、ＧＨＰユニット２２の出力が１５ｋＷ（運転比率５０％）であり、合計出力（空調負荷）が３０ｋＷであったとする。
【００６２】
下げＤＲ指令を受信すると、運転制御部４０は、下げＤＲ用の運転マップに基づいて、図７（ｂ）に示すように、ＥＨＰユニット２０の出力を減少させ、ＧＨＰユニット２２の出力を増加させる。例えば、空調負荷が、本来の最適制御時と同様の３０ｋＷであるとすると、運転制御部４０は、ＥＨＰユニット２０の出力を５ｋＷ（運転比率約１７％）にさせ、ＧＨＰユニット２２の出力を２５ｋＷ（運転比率約８３％）にさせる。
【００６３】
このように、運転制御部４０は、下げＤＲ指令の受信に基づいて、下げＤＲ指令の受信の前後で合計出力（空調負荷）を維持しつつ、ＥＨＰユニット２０の運転比率が下がるように、ＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２の出力を制御する。
【００６４】
これにより、ハイブリッド空調システム１は、合計出力を維持しつつ、下げＤＲ指令を受信する前に比べ、ＥＨＰユニット２０の消費電力を削減することができる。ＥＨＰユニット２０の消費電力の削減分だけ電力需要が減少するため、ハイブリッド空調システム１では、電力需要を減少させるように要求する下げＤＲ指令に対応可能である。
【００６５】
図８は、上げＤＲ時の効果を説明する説明図である。図８（ａ）は、上げＤＲ指令を受信しなかった場合の本来の最適制御時のＥＨＰユニット２０の出力およびＧＨＰユニット２２の出力を示す。図８（ｂ）は、上げＤＲ時のＥＨＰユニット２０の出力およびＧＨＰユニット２２の出力を示す。
【００６６】
例えば、図８（ａ）に示すように、本来の最適制御時では、ＥＨＰユニット２０の出力が１５ｋＷ（運転比率５０％）であり、ＧＨＰユニット２２の出力が１５ｋＷ（運転比率５０％）であり、合計出力（空調負荷）が３０ｋＷであったとする。
【００６７】
上げＤＲ指令を受信すると、運転制御部４０は、上げＤＲ用の運転マップに基づいて、図８（ｂ）に示すように、ＥＨＰユニット２０の出力を増加させ、ＧＨＰユニット２２の出力を減少させる。例えば、空調負荷が、本来の最適制御時と同様の３０ｋＷであるとすると、運転制御部４０は、ＥＨＰユニット２０の出力を２５ｋＷ（運転比率約８３％）にさせ、ＧＨＰユニット２２の出力を５ｋＷ（運転比率約１７％）にさせる。
【００６８】
このように、運転制御部４０は、上げＤＲ指令の受信に基づいて、上げＤＲ指令の受信の前後で合計出力（空調負荷）を維持しつつ、ＥＨＰユニット２０の運転比率が上がるように、ＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２の出力を制御する。
【００６９】
これにより、ハイブリッド空調システム１は、合計出力を維持しつつ、上げＤＲ指令を受信する前に比べ、ＥＨＰユニット２０の消費電力を増加させることができる。ＥＨＰユニット２０の消費電力の増加分だけ電力需要が増加するため、ハイブリッド空調システム１では、電力需要を増加させるように要求する上げＤＲ指令に対応可能である。
【００７０】
なお、図１では、１の遠隔監視アダプタ１４に対してＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２が１セット設けられていた。しかし、１の遠隔監視アダプタ１４に対してＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２のセットが、複数セット設けられてもよい。このような場合、ＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２の複数セットのグループで、ＤＲに対応してもよい。
【００７１】
ところで、ＤＲに対応した場合、消費電力の削減量および増加量を、電力広域的運営推進機関６０に報告する必要がある。遠隔監視サーバ１６の推定部５２は、この報告のために、消費電力の削減量および増加量の推定を行う。
【００７２】
図９は、ＤＲによる消費電力の削減量および増加量の推定方法を説明する説明図である。図９（ａ）は、下げＤＲによる消費電力の削減量について示しており、図９（ｂ）は、上げＤＲによる消費電力の増加量について示している。
【００７３】
ここで、ＤＲに対応した時間における実際の空調負荷と、本来の最適制御時に発生したと推測される空調負荷とが等しいとする。そうすると、ＤＲ時における合計出力と、本来の最適制御時における合計出力とが等しい。
【００７４】
図９（ａ）に示すように、下げＤＲの場合、推定部５２は、本来の最適制御時のＥＨＰユニット２０の出力（例えば、１５ｋＷ）と、下げＤＲ時のＥＨＰユニット２０の出力（例えば、５ｋＷ）との差分を導出する。この差分は、下げＤＲに対応したことによるＥＨＰユニット２０の出力の削減量に相当する。そして、推定部５２は、ＥＨＰユニット２０の出力とＥＨＰユニット２０の消費電力とが関連付けられたテーブルや関係式を参照し、ＥＨＰユニット２０の出力の削減量からＥＨＰユニット２０の消費電力の削減量を導出する。
【００７５】
図９（ｂ）に示すように、上げＤＲの場合、推定部５２は、本来の最適制御時のＥＨＰユニット２０の出力（例えば、１５ｋＷ）と、上げＤＲ時のＥＨＰユニット２０の出力（例えば、２５ｋＷ）との差分を導出する。この差分は、上げＤＲに対応したことによるＥＨＰユニット２０の出力の増加量に相当する。そして、推定部５２は、ＥＨＰユニット２０の出力とＥＨＰユニット２０の消費電力とが関連付けられたテーブルや関係式を参照し、ＥＨＰユニット２０の出力の増加量からＥＨＰユニット２０の消費電力の増加量を導出する。
【００７６】
図１０は、推定部５２の動作を説明するフローチャートである。図１０のフローチャートでは、下げＤＲによる削減量の推定の流れと上げＤＲによる増加量の推定の流れとをまとめて示している。
【００７７】
例えば、遠隔監視サーバ１６には、ＤＲ指令がある度に、ＤＲに関する内容が記載されたＤＲ履歴が記憶される。また、遠隔監視サーバ１６は、実際の空調負荷の時間推移が記載された空調負荷履歴を、遠隔監視アダプタ１４を通じて取得することができる。
【００７８】
推定部５２は、ＤＲ指令への対応が完了した後、報告書の作成指示が為されると、ＤＲ履歴を参照し、ＤＲの開始から終了までの時間（ＤＲ時間）を取得する（Ｓ３００）。次に、推定部５２は、遠隔監視アダプタ１４を通じて空調負荷履歴を取得して参照し、ＤＲ時間における実際の空調負荷を取得する（Ｓ３１０）。
【００７９】
次に、推定部５２は、ＤＲ時間を参照し、本来使用されるはずであった運転マップ（最適時運転マップ）を取得する（Ｓ３２０）。次に、推定部５２は、最適時運転マップと実際の空調負荷とに基づいて、本来のＥＨＰユニット２０の出力を導出する（Ｓ３３０）。
【００８０】
次に、推定部５２は、ＤＲ履歴を参照し、ＤＲ時に使用されたＤＲ用の運転マップ（ＤＲ時運転マップ）を取得する（Ｓ３４０）。次に、推定部５２は、ＤＲ時運転マップと実際の空調負荷とに基づいて、ＤＲ時のＥＨＰユニット２０の出力を導出する（Ｓ３５０）。
【００８１】
次に、推定部５２は、本来のＥＨＰユニット２０の出力と、ＤＲ時のＥＨＰユニット２０の出力との差分を導出する（Ｓ３６０）。この差分は、ＥＨＰユニット２０の出力の削減量または増加量に相当する。
【００８２】
次に、推定部５２は、ＥＨＰユニット２０の出力と消費電力とが関連付けられたテーブルなどから、ＥＨＰユニット２０の消費電力の削減量または増加量を導出し（Ｓ３７０）、一連の処理を終了する。推定部５２は、ＤＲ指令が下げＤＲ指令の場合、消費電力の削減量を導出することとなり、ＤＲ指令が上げＤＲ指令の場合、消費電力の増加量を導出することとなる。
【００８３】
ハイブリッド空調システム１では、このようにして推定された消費電力の削減量および増加量が、ＤＲの対応報告に用いられる。具体的には、遠隔監視サーバ１６は、推定部５２で推定された消費電力の削減量および増加量を電力広域的運営推進機関６０に送信して報告する。これにより、ハイブリッド空調システム１では、ＤＲに適切に対応したことを証明することができる。
【００８４】
なお、ＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２のセットが複数セット設けられる場合、推定部５２は、各セットについて消費電力の削減量および増加量を導出し、各セットについて導出された消費電力の削減量および増加量を合計した合計削減量および合計増加量を導出してもよい。この態様では、合計削減量および合計増加量を報告することで、複数セットのグループでＤＲに適切に対応したことを証明することができる。
【００８５】
以上のように、本実施形態のハイブリッド空調システム１では、ＤＲ指令の受信に基づいて、ＤＲ指令の受信タイミングの前後でＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２の合計出力を維持しつつ、ＥＨＰユニット２０とＧＨＰユニット２２との運転比率が、ＤＲ指令の受信前に対して変化する。これにより、本実施形態のハイブリッド空調システム１では、空調負荷が維持された状態で、ＥＨＰユニット２０で消費される系統電力が増減する。
【００８６】
したがって、本実施形態のハイブリッド空調システム１によれば、空調負荷に適切に対応しつつ、デマンドレスポンスに対応可能となる。
【００８７】
なお、本実施形態のハイブリッド空調システム１では、ＤＲに対応することで最適制御が一時的に中断される。しかし、ハイブリッド空調システム１を導入する事業者は、ＤＲに対応すればインセンティブ（例えば、報奨金など）が与えられるため、最適制御が一時的に中断されたとしても、十分な利益を得ることができる。
【００８８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８９】
例えば、上記実施形態では、遠隔監視アダプタ１４に運転制御部４０が設けられていた。しかし、運転制御部４０は、遠隔監視アダプタ１４に設けられる態様に限らず、例えば、遠隔監視サーバ１６に設けられてもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、遠隔監視サーバ１６に運転マップ生成部５０および推定部５２が設けられていた。しかし、運転マップ生成部５０および推定部５２は、遠隔監視サーバ１６に設けられる態様に限らず、例えば、遠隔監視アダプタ１４に設けられてもよい。
【００９１】
また、上記実施形態では、ＤＲ指令の受信の有無に拘わらず、予めＤＲ用の運転マップが生成されていた。しかし、運転マップ生成部５０は、ＤＲ指令を受信したときに、ＤＲ用の運転マップを生成して遠隔監視アダプタ１４に送信してもよい。この場合、遠隔監視アダプタ１４は、ＤＲ指令の受信とともにＤＲ用の運転マップを受信してもよい。この態様においても、運転制御部４０は、ＤＲ指令の受信に基づいて、ＤＲ用の運転マップに切り替えてＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２を制御してもよい。
【００９２】
また、上記実施形態のハイブリッド空調システム１において、ハイブリッド空調機１０は、同一の筐体の中にＥＨＰユニット２０とＧＨＰユニット２２とが内蔵されているオールインワンタイプであってもよいし、ＥＨＰユニット２０とＧＨＰユニット２２とが別個の筐体で構成されて配管３６で接続されているペアマルチタイプであってもよい。つまり、ハイブリッド空調機１０は、ＥＨＰユニット２０の機能とＧＨＰユニット２２の機能とを有していればよい。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、ハイブリッド空調システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１  ハイブリッド空調システム
１２  空調室内機
２０  ＥＨＰユニット
２２  ＧＨＰユニット
４０  運転制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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