(57)【要約】【課題】空調負荷を維持しつつ、自己託送を適切に行う。【解決手段】ハイブリッド空調システム１は、発電設備１８と、少なくとも発電設備１８で発電された電力で動作し、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５０と、を備え、運転制御部５０は、発電設備１８で発電された余剰電力を、送電網３８を通じて自己託送する場合、自己託送の期間中に合計出力を維持しつつ、電力の託送量が申請値に等しくなるようにＥＨＰユニット２０とＧＨＰユニット２２との運転比率を制御する。【選択図】図１
2020190400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電設備と、
少なくとも前記発電設備で発電された電力で動作し、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、前記発電設備で発電された余剰電力を、送電網を通じて自己託送する場合、前記自己託送の期間中に前記合計出力を維持しつつ、電力の託送量が申請値に等しくなるように前記ＥＨＰユニットと前記ＧＨＰユニットとの運転比率を制御す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、発電設備を備えた事業者が、発電設備で発電した電力を、発電設備が設置された場所から他の場所にある自社工場などに送電網を通じて送電する自己託送という仕組みがある。自己託送では、送電する電力量を予め申請しておく必要がある。そして、自己託送を行う事業者は、自己託送時に申請通りの電力量を送電することが要求される。
【０００５】
しかし、例えば、自己託送の申請時に想定した負荷設備の消費電力量に対して自己託送時の負荷設備の消費電力量が異なる場合などでは、自己託送時に申請通りの電力量を送電することができないおそれがある。このような場合に、申請通りの電力量を自己託送しようとすると、要求される消費電力量に適切に対応できない場合がある。その結果、要求される空調負荷に適切に対応できない場合がある。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑み、空調負荷を維持しつつ、自己託送を適切に行うことが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】
【０００７】
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、発電設備と、少なくとも発電設備で発電された電力で動作し、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、発電設備で発電された余剰電力を、送電網を通じて自己託送する場合、自己託送の期間中に合計出力を維持しつつ、電力の託送量が申請値に等しくなるようにＥＨＰユニットとＧＨＰユニットとの運転比率を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、空調負荷を維持しつつ、自己託送を適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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】託送量が不足する場合の運転制御部の動作を説明する説明図である。
【図５】託送量が超過する場合の運転制御部の動作を説明する説明図である。
【図６】自己託送用の運転マップの一例を示す図である。
【図７】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８】自己託送が開始された場合の運転制御部の動作を説明する図である。
【図９】運転制御部の動作の流れ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】
【００１０】
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。
【００１１】
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、遠隔監視サーバ１６および発電設備１８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。
【００１２】
ＥＨＰユニット２０、ＧＨＰユニット２２、空調室内機１２、遠隔監視アダプタ１４および発電設備１８は、１の事業所３０内に設けられる。また、事業所３０内には、電力メータ３２、分電盤３４および他の電気機器３６も設けられる。事業所３０は、低圧受電の需要者単位で構成される。事業所３０の範囲は、家屋等に限らず、病院、工場、ホテル、レジャー施設、商業施設、マンションといった建物単位や建物内の一部分であってもよい。
【００１３】
電力メータ３２は、電力系統に属する送電網３８に接続される。電力メータ３２は、需要家（事業所３０）における電力系統（送電網３８）からの受電点に設置され、受電電力を計測する。また、電力メータ３２は、送電網３８を通じて受電する電力だけでなく、事業所３０から送電網３８に送電する電力も計測可能である。
【００１４】
分電盤３４は、電力メータ３２に接続される。また、分電盤３４には、発電設備１８、ＥＨＰユニット２０および他の電気機器３６が接続される。
【００１５】
発電設備１８は、例えば、太陽光発電機、風力発電機、水力発電機、地熱発電機、太陽熱発電機、大気中熱発電機等の再生可能エネルギー発電設備である。なお、発電設備１８は、燃料電池、内燃力発電、蓄電池等であってもよい。
【００１６】
発電設備１８は、発電を行い、発電した電力を、分電盤３４を通じてＥＨＰユニット２０および他の電気機器３６に供給する。ＥＨＰユニット２０および他の電気機器３６は、供給された電力を消費して動作する。また、他の電気機器３６は、例えば、照明機器などのような、事業所３０内におけるハイブリッド空調機１０（ＥＨＰユニット２０）以外の電気機器を含む。ＥＨＰユニット２０および他の電気機器３６は、発電設備１８で発電された電力を消費する負荷設備である。
【００１７】
他の事業所４０は、例えば、事業所３０の会社の自社工場などのように、少なくとも事業所３０と電力の融通を約束した需要者などであり、事業所３０とは異なる場所にある。他の事業所４０は、低圧受電の需要者単位で構成される。他の事業所４０の範囲は、事業所と同様に、各種の建物単位や建物内の一部であってもよい。他の事業所４０は、送電網３８に接続されている。また、他の事業所４０には、事業所３０とは異なり、発電設備１８が設けられていない。
【００１８】
発電設備１８は、後述するが、発電した電力を、送電網３８を通じて事業所３０外（例えば、他の事業所４０）に送出することができる。
【００１９】
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、発電設備１８で発電された電力および系統電力（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。
【００２０】
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４２を通じて空調室内機１２に供給される。
【００２１】
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。
【００２２】
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、運転制御部５０を含む。運転制御部５０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５０については、後に詳述する。
【００２３】
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。また、遠隔監視サーバ１６は、送電網３８を管理する電力会社６０などと通信することができる。
【００２４】
遠隔監視サーバ１６は、運転マップ生成部７０を含む。運転マップ生成部７０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。
【００２５】
運転マップ生成部７０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７０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７０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。
【００２６】
図２は、運転マップ生成部７０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７０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７０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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
また、運転マップ生成部７０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７０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。
【００３６】
なお、運転マップ生成部７０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。
【００３７】
図１に戻って、遠隔監視アダプタ１４は、運転マップ生成部７０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５０のメモリなどに一時的に記憶される。運転制御部５０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。
【００３８】
具体的には、運転制御部５０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５０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５０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５０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。
【００３９】
ハイブリッド空調システム１では、発電設備１８で発電した電力（余剰電力）を自己託送することができる。自己託送とは、発電設備１８を備えた事業者（事業所３０）が、発電設備１８で発電した電力を、発電設備１８が設置された場所から他の場所にある自社工場など（例えば、他の事業所４０）に送電網３８を通じて送電することである。自己託送を行う場合、３０分毎の送電する電力量を予め電力会社６０などに申請しておく必要がある。そして、自己託送を行う事業者（事業所３０）は、自己託送時に申請通りの電力量を送電することが要求される。
【００４０】
しかし、例えば、自己託送の申請時に想定した負荷設備の消費電力量に対して自己託送時の負荷設備の消費電力量が異なる場合などでは、自己託送時に申請通りの電力量を送電することができないおそれがある。このような場合に、申請通りの電力量を自己託送しようとすると、要求される消費電力量に適切に対応できない場合がある。その結果、要求される空調負荷に適切に対応できない場合がある。
【００４１】
そこで、ハイブリッド空調システム１の運転制御部５０は、自己託送する場合、電力の託送量が申請値に等しくなるようにＥＨＰユニット２０とＧＨＰユニット２２との運転比率を制御する。この際、運転制御部５０は、ＥＨＰユニット２０の出力とＧＨＰユニット２２の出力を合計した合計出力を、自己託送の開始タイミングの前後および自己託送の期間中で維持させる。
【００４２】
図４は、託送量が不足する場合の運転制御部５０の動作を説明する説明図である。図４（ａ）は、申請時における予想を示し、図４（ｂ）は、自己託送時における託送量の調整前を示し、図４（ｃ）は、自己託送時における託送量の調整後を示している。また、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、発電設備１８の発電能力は１００ｋＷとする。
【００４３】
図４（ａ）に示すように、申請時において、自己託送時には空調負荷が２０ｋＷとなると予想されたとする。この場合、ＥＨＰユニット２０の出力およびＧＨＰユニット２２の出力を合計した合計出力は、２０ｋＷとなる。そして、自己託送時に使用予定の通常の運転マップを参照して、ＥＨＰユニット２０の出力が１０ｋＷ（運転比率５０％）になり、ＧＨＰユニット２２の出力が１０ｋＷ（運転比率５０％）になると予想されたとする。
【００４４】
また、例えば、ＥＨＰユニット２０は、２０ｋＷの電力を消費して、１０ｋＷの熱を出力する。また、例えば、申請時において、自己託送時には、他の電気機器３６が２０ｋＷの電力を消費すると予想されたとする。この場合、発電設備１８は、発電した１００ｋＷのうち２０ｋＷをＥＨＰユニット２０に供給し、２０ｋＷを他の電気機器３６に供給する。つまり、発電設備１８は、事業所３０内の負荷設備に合計４０ｋＷの電力を供給する。そうすると、発電設備１８による余剰電力は、６０ｋＷとなる。このため、余剰電力６０ｋＷを自己託送することができる。したがって、託送量の申請値を６０ｋＷとして申請したとする。
【００４５】
ところが、図４（ｂ）に示すように、自己託送時おいて、予想に反し、他の電気機器３６の消費電力が増加して３０ｋＷになったとする。この場合、発電設備１８は、事業所３０内の負荷設備に合計５０ｋＷの電力を供給する。
【００４６】
そうすると、発電設備１８による余剰電力は、５０ｋＷとなる。つまり、託送量の申請値を６０ｋＷとしていたのに対し、この場合には、５０ｋＷしか自己託送することができなく、自己託送の不足電力が１０ｋＷ生じる。
【００４７】
そこで、自己託送時に不足電力が生じると、図４（ｃ）に示すように、運転制御部５０は、不足電力が０ｋＷとなるように、ＥＨＰユニット２０の消費電力を減少させて、発電設備１８の余剰電力を増加させ、託送量を調整する。
【００４８】
具体的には、託送量の調整後における事業所３０内の合計消費電力は、申請時に予想された合計消費電力（４０ｋＷ）にしたい。また、自己託送時の他の電気機器３６の消費電力（３０ｋＷ）を維持したい。このため、自己託送時のＥＨＰユニット２０の消費電力を、申請時に予想された２０ｋＷから１０ｋＷに減少させる。
【００４９】
ＥＨＰユニット２０の消費電力が１０ｋＷになると、ＥＨＰユニット２０が出力する熱は、１０ｋＷから５ｋＷに減少する。ここで、託送量の調整後の空調負荷については、調整前の空調負荷（２０ｋＷ）を維持させたい。つまり、ハイブリッド空調機１０の合計出力を２０ｋＷで維持させたい。このため、運転制御部５０は、ＥＨＰユニット２０の出力を５ｋＷに減少させるとともに、ＧＨＰユニット２２の出力を２５ｋＷに増加させる。
【００５０】
このように、託送量が不足する場合（余剰電力が申請値よりも少ない場合）、運転制御部５０は、託送量の調整後のＥＨＰユニット２０の運転比率を、託送量の調整前に対して減少させる。これにより、ハイブリッド空調システム１では、空調負荷を維持しつつ、託送量の不足を解消することができる。
【００５１】
図５は、託送量が超過する場合の運転制御部５０の動作を説明する説明図である。図５（ａ）は、申請時における予想を示し、図５（ｂ）は、自己託送時における託送量の調整前を示し、図５（ｃ）は、自己託送時における託送量の調整後を示している。また、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、発電設備１８の発電能力は１００ｋＷとする。
【００５２】
図５（ａ）に示すように、申請時において、自己託送時には空調負荷（合計出力）が２０ｋＷとなると予想されたとする。そして、自己託送時に使用予定の通常の運転マップを参照して、ＥＨＰユニット２０の出力が１０ｋＷ（運転比率５０％）になり、ＧＨＰユニット２２の出力が１０ｋＷ（運転比率５０％）になると予想されたとする。
【００５３】
また、例えば、ＥＨＰユニット２０は、２０ｋＷの電力を消費して、１０ｋＷの熱を出力する。また、例えば、申請時において、自己託送時には、他の電気機器３６が２０ｋＷの電力を消費すると予想されたとする。この場合、発電設備１８は、発電した１００ｋＷのうち２０ｋＷをＥＨＰユニット２０に供給し、２０ｋＷを他の電気機器３６に供給する。つまり、発電設備１８は、事業所３０内の負荷設備に合計４０ｋＷの電力を供給する。そうすると、発電設備１８による余剰電力は、６０ｋＷとなる。このため、余剰電力６０ｋＷを自己託送することができる。したがって、託送量の申請値を６０ｋＷとして申請したとする。
【００５４】
ところが、図５（ｂ）に示すように、自己託送時において、予想に反し、他の電気機器３６の消費電力が減少して１０ｋＷになったとする。この場合、発電設備１８は、事業所３０内の負荷設備に合計３０ｋＷの電力を供給する。
【００５５】
そうすると、発電設備１８による余剰電力は、５０ｋＷとなる。つまり、託送量の申請値を６０ｋＷとしていたのに対し、この場合には、７０ｋＷを自己託送してしまうこととなり、自己託送の超過電力が１０ｋＷ生じる。
【００５６】
そこで、自己託送時に超過電力が生じると、図５（ｃ）に示すように、運転制御部５０は、超過電力が０ｋＷとなるように、ＥＨＰユニット２０の消費電力を増加させて、発電設備１８の余剰電力を減少させ、託送量を調整する。
【００５７】
具体的には、託送量の調整後における事業所３０内の合計消費電力は、申請時に予想された合計消費電力（４０ｋＷ）にしたい。また、自己託送時の他の電気機器３６の消費電力（１０ｋＷ）を維持したい。このため、自己託送時のＥＨＰユニット２０の消費電力を、申請時に予想された２０ｋＷから３０ｋＷに増加させる。
【００５８】
ＥＨＰユニット２０の消費電力が３０ｋＷになると、ＥＨＰユニット２０が出力する熱は、１０ｋＷから１５ｋＷに増加する。ここで、託送量の調整後の空調負荷については、調整前の空調負荷（２０ｋＷ）を維持させたい。つまり、ハイブリッド空調機１０の合計出力を２０ｋＷで維持させたい。このため、運転制御部５０は、ＥＨＰユニット２０の出力を１５ｋＷに増加させるとともに、ＧＨＰユニット２２の出力を５ｋＷに減少させる。
【００５９】
このように、託送量が超過する場合（余剰電力が申請値よりも多い場合）、運転制御部５０は、託送量の調整後のＥＨＰユニット２０の運転比率を、託送量の調整前に対して増加させる。これにより、ハイブリッド空調システム１では、空調負荷を維持しつつ、託送量の超過を解消することができる。これらを行うため、ハイブリッド空調システム１では、以下のようにしている。
【００６０】
ここで、上述のように運転マップ生成部７０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）を自己託送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。
【００６１】
運転マップ生成部７０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、不足用の運転マップおよび超過用の運転マップも併せて生成する。不足用の運転マップは、自己託送時において不足した託送量を調整するために用いられる。超過用の運転マップは、自己託送時において超過した託送量を調整するために用いられる。以後、不足用の運転マップおよび超過用の運転マップを総称して、自己託送用の運転マップと呼ぶ場合がある。
【００６２】
具体的には、運転マップ生成部７０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に関して自己託送用の運転マップを生成する。自己託送用のグループ（例えば、グループＧＥ）では、時間ごとに、不足用の運転マップおよび超過用の運転マップのセットが生成される。例えば、自己託送用のグループでは、デマンドレベル０およびデマンドレベル１に、不足用の運転マップが対応付けられ、デマンドレベル２およびデマンドレベル３に、超過用の運転マップが対応付けられる。
【００６３】
図６は、自己託送用の運転マップの一例を示す図である。図６（ａ）は、時刻Ｔ１０およびデマンドレベル０の場合の不足用の運転マップを示し、図６（ｂ）は、時刻Ｔ１０およびデマンドレベル１の場合の不足用の運転マップを示し、図６（ｃ）は、時刻Ｔ１０およびデマンドレベル２の場合の超過用の運転マップを示し、図６（ｄ）は、時刻Ｔ１０およびデマンドレベル３の場合の超過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。
【００６４】
図６（ａ）〜図６（ｄ）に示すように、自己託送用の運転マップは、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、自己託送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。
【００６５】
これに対し、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、不足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、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。
【００６６】
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１０ｋＷであるのに対し、図６（ａ）に示すように、デマンドレベル０に対応する不足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、不足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。
【００６７】
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１２ｋＷであるのに対し、図６（ｂ）に示すように、デマンドレベル１に対応する不足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、不足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。
【００６８】
また、図６（ｃ）および図６（ｄ）に示すように、超過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、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。
【００６９】
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１５ｋＷであるのに対し、図６（ｃ）に示すように、デマンドレベル２に対応する超過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、超過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。
【００７０】
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２０ｋＷであるのに対し、図６（ｄ）に示すように、デマンドレベル３に対応する超過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、超過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。
【００７１】
なお、図６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、不足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、超過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。
【００７２】
図７は、運転マップ生成部７０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７０は、所定時間間隔で（例えば、２４時間ごとに）、図７の一連の処理を繰り返す。運転マップ生成部７０は、自己託送の有無に拘わらず、最適制御用の運転マップとともに、自己託送用の運転マップ（不足用の運転マップおよび超過用の運転マップ）を予め生成する（Ｓ１００）。次に、運転マップ生成部７０は、生成した運転マップ（最適制御用の運転マップおよび自己託送用の運転マップ）を一括して遠隔監視アダプタ１４に送信し（Ｓ１１０）、一連の処理を終了する。
【００７３】
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自己託送用の運転マップも受信する。受信された自己託送用の運転マップは、最適制御用の運転マップと同様に、運転制御部５０のメモリなどに一時的に記憶される。
【００７４】
図８は、自己託送が開始された場合の運転制御部５０の動作を説明する図である。自己託送が開始されると、運転制御部５０は、自己託送中に事業所３０外に送出された所定時間毎（例えば、１分毎）の電力量を、電力メータ３２から取得する。つまり、運転制御部５０は、電力メータ３２から、最新の所定時間（１分間）の余剰電力量（以後、単位余剰電力量と呼ぶ場合がある）を、所定時間毎（１分毎）に取得する。
【００７５】
運転制御部５０は、自己託送中において、自己託送開始から現在までに取得された単位余剰電力量を累積する。以後、累積された単位余剰電力量を、部分余剰電力量と呼ぶ場合がある。
【００７６】
運転制御部５０は、自己託送開始から現在までの経過時間および部分余剰電力量に基づいて、予測余剰電力量を導出する。予測余剰電力量は、自己託送開始から自己託送の期間の区切りである所定の終了時間まで（例えば、３０分間）の余剰電力量の予測値である。この予測余剰電力量は、電力メータ３２から単位余剰電力量を取得する度（１分毎）に導出される。図８では、この予測余剰電力量の推移の一例が示されている。自己託送の期間は、通常、３０分間であるため、図８では、自己託送開始から３０分後に自己託送が終了している。なお、自己託送は、３０分で終了する態様に限らず、３０分単位で継続されてもよい。
【００７７】
他の電気機器３６における消費電力量が時間によって変動することで、単位余剰電力量は、時間によって変動する。このため、図８に示すように、予測余剰電力量は、時間によって変動する。
【００７８】
ここで、託送量の申請値は、自己託送開始から３０分間の電力量として３０分毎に申請される。このため、３０分の期間で、申請値と予測余剰電力量とが最終的に大凡等しくなれば、申請値通りの自己託送を行ったことになる。
【００７９】
そこで、運転制御部５０は、予測余剰電力量が申請値に対して許容範囲内に収まるように、所定時間毎（例えば、１分毎）に運転マップを決定する。許容範囲は、例えば、申請値を中心として±１ｋＷなどに決定される。なお、許容範囲の具体的な数値は、この例に限らない。
【００８０】
具体的には、運転制御部５０は、所定時間毎（１分毎）に導出される予測余剰電力量が、許容範囲内に収まっていれば、最適制御用の運転マップを用いてＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２の制御を行う。
【００８１】
また、運転制御部５０は、所定時間毎に導出される予測余剰電力量が許容範囲の下限値を下回るようであれば、不足用の運転マップを用いてＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２の制御を行う。これにより、最適制御時に比べ、ＥＨＰユニット２０の消費電力量が少なくなり、余剰電力量を増加させることができる。その結果、次の導出タイミング後の予測余剰電力量を増加させて許容範囲内に戻すことが可能である。
【００８２】
また、運転制御部５０は、所定時間毎に導出される予測余剰電力量が許容範囲の上限値を上回るようであれば、超過用の運転マップを用いてＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２の制御を行う。これにより、最適制御時に比べ、ＥＨＰユニット２０の消費電力量が多くなり、余剰電力量を減少させることができる。その結果、次の導出タイミング後の予測余剰電力量を減少させて許容範囲内に戻すことが可能である。
【００８３】
このようにして、運転制御部５０は、所定時間毎（１分毎）に導出される予測余剰電力量にしたがって、使用される運転マップの種類を切り替える。これにより、ハイブリッド空調システム１では、最終的に予測余剰電力量を申請値に大凡等しくすることができる。
【００８４】
また、運転制御部５０は、最適制御用の運転マップから自己託送用の運転マップへの切り替え、または、自己託送用の運転マップから最適制御用の運転マップへの切り替えを行った場合、その運転マップの切り替え後、所定時間（例えば、３分など）が経過するまでは、予測余剰電力量に依らず、切り替え後の運転マップ（現在の運転マップ）を維持させてもよい。この態様では、運転マップが頻繁に切り替わることを抑制することができる。その結果、ＥＨＰユニット２０の出力およびＧＨＰユニット２２の出力が短時間で大きく変化することを抑制でき、ハイブリッド空調機１０を安定させることができる。
【００８５】
図９は、運転制御部５０の動作の流れを説明するフローチャートである。運転制御部５０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自己託送用の運転マップ）をメモリに記憶する（Ｓ２００）。
【００８６】
次に、運転制御部５０は、自己託送の開始指示があったか否かを判断する（Ｓ２１０）。自己託送の開始指示がなかった場合（Ｓ２１０におけるＮＯ）、運転制御部５０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５０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。
【００８７】
次に、運転制御部５０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５０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５０は、ステップＳ２１０の処理に戻る。つまり、運転制御部５０は、制御終了時刻となるまで、自己託送の開始指示があったか否かの判断（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。
【００８８】
また、自己託送の開始指示があった場合（Ｓ２１０におけるＹＥＳ）、運転制御部５０は、電力会社６０に申請済の申請値を遠隔監視サーバ１６から取得する（Ｓ２４０）。次に、運転制御部５０は、申請値に基づいて許容範囲を導出する（Ｓ２５０）。
【００８９】
次に、運転制御部５０は、電力メータ３２から最新の１分間の単位余剰電力量を取得する（Ｓ２６０）。次に、運転制御部５０は、自己託送開始から現在までに取得された単位余剰電力量を累積した部分余剰電力量を導出する（Ｓ２７０）。次に、運転制御部５０は、自己託送開始から現在までの経過時間および部分余剰電力量に基づいて、自己託送開始から３０分後の予測余剰電力量を導出する（Ｓ２８０）。
【００９０】
次に、運転制御部５０は、最適制御用の運転マップから自己託送用の運転マップに切り替えてから、または、自己託送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てから所定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ２９０）。運転マップの切り替えから所定時間が経過していない場合（Ｓ２９０におけるＮＯ）、運転制御部５０は、現状の種類の運転マップ（最適制御用の運転マップまたは自己託送用の運転マップ）を用いてＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２を制御し（Ｓ３００）、ステップＳ３６０の処理に進む。
【００９１】
運転マップの切り替えから所定時間が経過した場合（Ｓ２９０におけるＹＥＳ）、運転制御部５０は、予測余剰電力量が許容範囲内であるか否かを判断する（Ｓ３１０）。予測余剰電力量が許容範囲内である場合（Ｓ３１０におけるＹＥＳ）、運転制御部５０は、最適制御用の運転マップを用いてＥＨＰユニット２０およびＧＨＰユニット２２を制御し（Ｓ３２０）、ステップＳ３６０の処理に進む。
【００９２】
また、予測余剰電力量が許容範囲内ではない場合（Ｓ３１０におけるＮＯ）、運転制御部５０は、予測余剰電力量が許容範囲の下限を下回っているか否かを判断する（Ｓ３３０）。
【００９３】
予測余剰電力量が許容範囲の下限を下回っている場合（Ｓ３３０におけるＹＥＳ）、運転制御部５０は、自己託送用の運転マップのうち不足用の運転マップを読み出し、その不足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を制御し（Ｓ３４０）、ステップＳ３６０の処理に進む。
【００９４】
なお、運転制御部５０は、不足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に対する不足用の運転マップおよびデマンドレベル１に対応する不足用の運転マップがある場合）には、現在における予測余剰電力量などにしたがって、１の不足用の運転マップを選択してもよい。
【００９５】
予測余剰電力量が許容範囲の下限を下回っていない場合（Ｓ３３０におけるＮＯ）、予測余剰電力量が許容範囲の上限を上回っているとみなし、運転制御部５０は、自己託送用の運転マップのうち超過用の運転マップを読み出し、その超過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を制御し（Ｓ３５０）、ステップＳ３６０の処理に進む。
【００９６】
なお、運転制御部５０は、超過用の運転マップが複数ある場合（例えば、デマンドレベル２に対する超過用の運転マップおよびデマンドレベル３に対応する超過用の運転マップがある場合）には、現在における予測余剰電力量などにしたがって、１の超過用の運転マップを選択してもよい。
【００９７】
ステップＳ３６０において、運転制御部５０は、自己託送の終了時刻となったか否かを判断する（Ｓ３６０）。例えば、運転制御部５０は、自己託送開始から３０分経過した場合、自己託送終了と判断する。
【００９８】
自己託送の終了時刻ではない場合（Ｓ３６０におけるＮＯ）、運転制御部５０は、ステップＳ２６０の処理に戻り、電力メータ３２から最新の１分間の単位余剰電力量を取得する（Ｓ２６０）。つまり、運転制御部５０は、自己託送開始から３０分間、予測余剰電力量を逐次導出して更新し、予測余剰電力量が許容範囲内に収まるように、使用される運転マップが逐次決定される。
【００９９】
また、自己託送の終了時刻となった場合（Ｓ３６０におけるＹＥＳ）、運転制御部５０は、ステップＳ２１０の処理に戻り、自己託送が開始されたか否かを判断する（Ｓ２１０）。
【０１００】
なお、自己託送は、通常、３０分間行われるが、３０分を超えて３０分単位で継続されてもよい。例えば、自己託送を１時間行う場合、先の３０分と後の３０分との各々について託送量が申請される。このため、運転制御部５０は、自己託送が３０分を超えて継続される場合には、ステップＳ２４０以降の処理を再度繰り返してもよい。
【０１０１】
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、自己託送の期間中に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を維持しつつ、電力の託送量が申請値に等しくなるようにＥＨＰユニット２０とＧＨＰユニット２２との運転比率が制御される。
【０１０２】
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、発電設備１８で発電された電力のうちＥＨＰユニット２０で消費される電力が変化し、余剰電力が変化する。その結果、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、申請値通りの託送量で自己託送することができる。
【０１０３】
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、空調負荷を維持しつつ、自己託送を適切に行うことが可能となる。
【０１０４】
なお、本実施形態のハイブリッド空調システム１では、自己託送に対応することで最適制御が一時的に中断される場合がある。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、電力会社等への責務を果たすことができるため、最適制御が一時的に中断されたとしても、社会的な信用を十分に得ることができる。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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５０が設けられていた。しかし、運転制御部５０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。
【０１０７】
また、上記実施形態では、自己託送の有無に拘わらず、予め自己託送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７０は、自己託送が行われる直前に自己託送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、自己託送用の運転マップは、最適制御用の運転マップと一括して遠隔監視アダプタ１４に送信されてもよいし、最適制御用の運転マップとは別個に遠隔監視アダプタ１４に送信されてもよい。
【０１０８】
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４２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】
【０１０９】
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】
【０１１０】
１  ハイブリッド空調システム
１２  空調室内機
１８  発電設備
２０  ＥＨＰユニット
２２  ＧＨＰユニット
３８  送電網
５０  運転制御部
【図１】
2020190400.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2020190400.tif 000006
【図５】
2020190400.tif 000007
【図６】
2020190400.tif 000008
【図７】
2020190400.tif 000009
【図８】
2020190400.tif 000010
【図９】
2020190400.tif 000011