(57)【要約】【課題】多様な電源装置を効率よく制御する。【解決手段】エネルギー管理装置は、ガスによって電力及び熱を生成するコージェネレーション装置と、蓄電装置とを管理する。エネルギー管理装置は、需要家施設の消費電力が所定値を下回る第１時間帯に、コージェネレーション装置の出力電力によって、蓄電装置を充電するよう制御する制御部を備える。【選択図】図１
2020043762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスによって電力及び熱を生成するコージェネレーション装置と、蓄電装置とを管理するエネルギー管理装置であって、
需要家施設の消費電力が所定値を下回る第１時間帯に、前記コージェネレーション装置の出力電力によって、前記蓄電装置を充電するよう制御する制御部を備える、エネルギー管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエネルギー管理装置において、
前記制御部は、前記需要家施設の電力需要情報に基づいて、前記第１時間帯を抽出する、エネルギー管理装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエネルギー管理装置において、
前記制御部は、前記需要家施設の熱需要情報又はガス供給情報に基づき、前記第１時間帯において、前記コージェネレーション装置を、第１運転モード又は第２運転モードで運転させ、
前記第１運転モードは、前記コージェネレーション装置が、需要家施設に供給する電力を生成しつつ、前記第１時間帯にわたって、前記蓄電装置を充電するための電力を生成する運転モードであり、
前記第２運転モードは、前記コージェネレーション装置が、需要家施設に供給する電力を生成しつつ、前記第１時間帯の一部の時間帯である第２時間帯に、前記蓄電装置を充電するための電力を生成する運転モードである、エネルギー管理装置。
【請求項４】
請求項３に記載のエネルギー管理装置において、
前記制御部は、前記需要家施設の熱需要情報に基づき、所定期間当たりの消費熱量が第１閾値以下になると判定したとき、前記コージェネレーション装置を前記第１運転モードで運転させ、前記所定期間当たりの消費熱量が第１閾値を上回ると判定したとき、前記コージェネレーション装置を前記第２運転モードで運転させる、エネルギー管理装置。
【請求項５】
請求項３に記載のエネルギー管理装置において、
前記制御部は、前記需要家施設のガス供給情報に基づき、ガスＤＲの要請を取得していないと判定したとき、又は、ガスＤＲの要請を取得したと判定したときにガスＤＲによってガス消費を低減させるように要請されている時間帯が前記第１時間帯に含まれないと判定したとき、前記コージェネレーション装置を前記第１運転モードで運転させ、
前記制御部は、ガスＤＲによってガス消費を低減させるように要請されている時間帯が前記第１時間帯に含まれていると判定したとき、ガス消費の低減を要請されている時間帯と重ならないように前記第２時間帯を設定して、前記コージェネレーション装置を前記第２運転モードで運転させる、エネルギー管理装置。
【請求項６】
請求項３から５までの何れか一項に記載のエネルギー管理装置において、
太陽光発電装置をさらに管理し、
前記制御部は、前記コージェネレーション装置の出力電力と、前記太陽光発電装置の発電電力とによって、前記蓄電装置を充電するよう制御する、エネルギー管理装置。
【請求項７】
請求項３から６までの何れか一項に記載のエネルギー管理装置において、
前記第１運転モードにおいて、前記制御部は、前記コージェネレーション装置が、前記需要家施設の消費電力と、第１電力とを足し合わせた値の電力を生成するように、前記コージェネレーション装置を制御し、
前記第１電力は、前記蓄電装置の空き容量を前記第１時間帯の時間で除算した値である、エネルギー管理装置。
【請求項８】
請求項６に記載のエネルギー管理装置において、
前記第１運転モードにおいて、前記制御部は、前記コージェネレーション装置が、前記需要家施設の消費電力から前記太陽光発電装置の発電電力を減算した値と、第１電力とを足し合わせた値の電力を生成するように、前記コージェネレーション装置を制御し、
前記第１電力は、前記蓄電装置の空き容量を前記第１時間帯の時間で除算した値である、エネルギー管理装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のエネルギー管理装置において、
前記制御部は、前記第１時間帯に、前記コージェネレーション装置を負荷追従運転させ、前記蓄電装置を前記第１電力で充電する、エネルギー管理装置。
【請求項１０】
請求項６に記載のエネルギー管理装置において、
前記第１運転モードにおいて、前記制御部は、前記コージェネレーション装置が、前記需要家施設の消費電力と、第３電力とを足し合わせた値の電力を生成するように、前記コージェネレーション装置を制御し、
前記第３電力は、前記蓄電装置の空き容量から、前記第１時間帯における太陽光発電装置の発電電力量を減算して算出される値を、前記第１時間帯で除算した値である、エネルギー管理装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のエネルギー管理装置において、
前記制御部は、前記第１時間帯に、前記コージェネレーション装置を負荷追従運転させ、前記蓄電装置を前記第３電力で充電する、エネルギー管理装置。
【請求項１２】
請求項３から５までの何れか一項に記載のエネルギー管理装置において、
前記第２運転モードにおいて、前記制御部は、前記第２時間帯を除く前記第１時間帯では、前記コージェネレーション装置が、前記需要家施設の消費電力と同等の電力を生成するように、前記コージェネレーション装置を制御し、さらに、第２時間帯では、前記コージェネレーション装置が、前記需要家施設の消費電力と、前記蓄電装置を充電するための電力である第２電力とを足し合わせた値の電力を生成するように、前記コージェネレーション装置を制御し、
前記制御部は、前記需要家施設の熱需要情報に基づき前記コージェネレーション装置を前記第２運転モードで運転させるときは、前記コージェネレーション装置の定格出力電力と、前記需要家施設の消費電力と、前記蓄電装置の空き容量とに基づき、前記第２電力を設定し、さらに、前記第２電力の設定に基づき前記第２時間帯を設定し、
前記制御部は、前記ガス供給情報に基づき前記コージェネレーション装置を前記第２運転モードで運転させるときは、ガスＤＲによってガス消費を低減させるように要請されていない時間帯を第２時間帯に設定し、さらに、前記蓄電装置の定格容量と、設定した第２時間帯とに基づき、前記第２電力を設定する、エネルギー管理装置。
【請求項１３】
請求項６に記載のエネルギー管理装置において、
前記第２運転モードにおいて、前記制御部は、前記第２時間帯を除く前記第１時間帯では、前記コージェネレーション装置が、前記需要家施設の消費電力から前記太陽光発電装置の発電電力を減算した値と同等の電力を生成するように、前記コージェネレーション装置を制御し、さらに、前記第２時間帯では、前記需要家施設の消費電力と、第２電力とを足し合わせた値の電力を生成するように、前記コージェネレーション装置を制御し、
前記制御部は、前記需要家施設の熱需要情報に基づき前記コージェネレーション装置を前記第２運転モードで運転させるときは、前記コージェネレーション装置の定格出力電力と、前記需要家施設の消費電力と、前記太陽光発電装置の発電電力と、前記蓄電装置の定格容量とに基づき、第２電力を設定し、さらに、前記第２電力の設定に基づき、前記第２時間帯を設定し、
前記制御部は、前記ガス供給情報に基づき前記コージェネレーション装置を前記第２運転モードで運転させるときは、ガスＤＲによってガス消費を低減させるように要請されていない時間帯を第２時間帯に設定し、さらに、前記太陽光発電装置の発電電力と、前記蓄電装置の定格容量と、設定した第２時間帯とに基づき、前記第２電力を設定する、エネルギー管理装置。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載のエネルギー管理装置において、
前記制御部は、前記第１時間帯に、前記コージェネレーション装置を負荷追従運転させ、前記第２時間帯に、前記蓄電装置を前記第２電力で充電する、エネルギー管理装置。
【請求項１５】
ガスによって電力及び熱を生成するコージェネレーション装置と、蓄電装置とを管理するエネルギー管理装置の制御方法であって、
需要家施設の消費電力が所定値を下回る第１時間帯を抽出するステップと、
前記第１時間帯に、前記コージェネレーション装置の出力電力によって、前記蓄電装置を充電するよう制御するステップと、を含む、エネルギー管理装置の制御方法。
【請求項１６】
ガスによって電力及び熱を生成するコージェネレーション装置と、蓄電装置と、エネルギー管理装置とを備える熱電供給システムであって、
前記エネルギー管理装置は、需要家施設の消費電力が所定値を下回る第１時間帯に、前記コージェネレーション装置の出力電力によって、前記蓄電装置を充電するよう制御する制御部を備える、熱電供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー管理装置、その制御方法及び熱電供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスを主な駆動源として電力及び熱を生成するコージェネレーション装置が知られている。例えば、特許文献１には、エンジンによって駆動するコージェネレーション装置が開示されている。特許文献１に記載のコージェネレーション装置では、需要電力量が小さい場合でも、余剰電力ヒータを駆動させることで、エンジンを駆動させ、エンジンの排熱を利用できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２１４６３５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、需要家施設には、コージェネレーション装置の他にも、蓄電装置及び太陽光発電装置等といった、多様な電源装置が設置されている場合がある。このような需要家施設では、多様な電源装置を効率よく制御することが望まれる。
【０００５】
かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、多様な電源装置を効率よく制御することができるエネルギー管理装置、その制御方法及び熱電供給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係るエネルギー管理装置は、ガスによって電力及び熱を生成するコージェネレーション装置と、蓄電装置とを管理する。前記エネルギー管理装置は、需要家施設の消費電力が所定値を下回る第１時間帯に、前記コージェネレーション装置の出力電力によって、前記蓄電装置を充電するよう制御する制御部を備える。
【０００７】
本発明の一実施形態に係るエネルギー管理装置の制御方法は、ガスによって電力及び熱を生成するコージェネレーション装置と、蓄電装置とを管理するエネルギー管理装置の制御方法である。該エネルギー管理装置の制御方法は、需要家施設の消費電力が所定値を下回る第１時間帯を抽出するステップを含む。さらに、該エネルギー管理装置の制御方法は、前記第１時間帯に、前記コージェネレーション装置の出力電力によって、前記蓄電装置を充電するよう制御するステップを含む。
【０００８】
本発明の一実施形態に係る熱電供給システムは、ガスによって電力及び熱を生成するコージェネレーション装置と、蓄電装置と、エネルギー管理装置とを備える。前記エネルギー管理装置は、需要家施設の消費電力が所定値を下回る第１時間帯に、前記コージェネレーション装置の出力電力によって、前記蓄電装置を充電するよう制御する制御部を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態に係るエネルギー管理装置、その制御方法及び熱電供給システムによれば、多様な電源装置を効率よく制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る熱電供給システムの概略構成を示す図である。
【図２】需要家施設の１日における消費電力及び消費熱量の一例を示す図である。
【図３】図２に示す１時〜８時の第１時間帯に燃料電池装置を第１運転モードで運転させたときの燃料電池装置の出力電力の一例を示す図である。
【図４】図３に示す１時〜８時の第１時間帯に、蓄電装置を充電したときの蓄電装置の充電量の一例を示す図である。
【図５】図３に示す第１運転モードで燃料電池装置を運転させたときの燃料電池装置のガス消費量の一例を示す図である。
【図６】図２に示す１時〜８時の第１時間帯に燃料電池装置を第２運転モードで運転させたときの燃料電池装置の出力電力の一例を示す図である。
【図７】図６に示す１時〜３時の第２時間帯に、蓄電装置を充電したときの蓄電装置の充電量の一例を示す図である。
【図８】図６に示す第２運転モードで燃料電池装置を運転させたときの燃料電池装置のガス消費量の一例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係るエネルギー管理装置が、需要家施設の熱需要情報に基づき、蓄電装置及び燃料電池装置を制御するときの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係るエネルギー管理装置が、需要家施設のガス供給情報に基づき、蓄電装置及び燃料電池装置を制御するときの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る熱電供給システムの概略構成を示す図である。
【図１２】需要家施設の１日における消費電力及び消費熱量、及び、太陽光発電装置の発電電力の一例を示す図である。
【図１３】図１２に示す９時〜１７時の第１時間帯に、燃料電池装置を第１運転モードで運転させたときの燃料電池装置の出力電力、及び、太陽光発電装置の発電電力の一例を示す図である。
【図１４】図１３に示す９時〜１７時の第１時間帯に、蓄電装置を充電したときの蓄電装置の充電量の一例を示す図である。
【図１５】図１３に示す第１運転モードで燃料電池装置を運転させたときの燃料電池装置１１のガス消費量の一例を示す図である。
【図１６】図１２に示す９時〜１７時の第１時間帯に、燃料電池装置を第２運転モードで運転させたときの燃料電池装置１１の出力電力の一例を示す図である。
【図１７】図１６に示す９時〜１２時の第２時間帯に、蓄電装置を充電したときの蓄電装置の充電量の一例を示す図である。
【図１８】図１６に示す第２運転モードで燃料電池装置を運転させたときの燃料電池装置のガス消費量の一例を示す図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態に係るエネルギー管理装置が、需要家施設の熱需要情報に基づき、蓄電装置、燃料電池装置及び太陽光発電装置を制御するときの動作の一例を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第２の実施形態に係るエネルギー管理装置が、需要家施設のガス供給情報に基づき、蓄電装置、燃料電池装置及び太陽光発電装置を制御するときの動作の一例を示すフローチャートである。
【図２１】需要家施設の１日における消費電力及び消費熱量、及び、太陽光発電装置の発電電力の一例を示す図である。
【図２２】図２１に示す９時〜１７時の第１時間帯に、燃料電池装置を第１運転モードで運転させたときの燃料電池装置の出力電力、及び、太陽光発電装置の発電電力の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下では、特許請求の範囲における「コージェネレーション装置」は燃料電池装置であるものとして説明するが、これに限定されない。コージェネレーション装置は、ガスを主な駆動源として電力及び熱を生成する装置であればよく、例えば、ガスタービン発電機等であってもよい。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１に、第１の実施形態に係る熱電供給システム１の概略構成を示す。なお、図１において、実線はガスライン及び電力ライン等を示し、破線は制御ライン及び情報伝達ラインを示す。熱電供給システム１は、需要家施設に設置され、商用電力系統２及び商用ガス系統３に接続される。熱電供給システム１が設置される需要家施設は、例えば、一般家庭、オフィスビル、飲食店及び商業施設等である。なお、需要家施設がオールガス化を採用している場合、熱電供給システム１は、商用電力系統２に接続されていなくてもよい。
【００１３】
熱電供給システム１は、電力負荷４に、電力を供給する。電力負荷４は、需要家施設に設置される電気機器等であり、電力を消費する。また、熱電供給システム１は、給湯負荷５に、お湯を供給する。給湯負荷５は、需要家施設のお風呂及び温水式床暖房等であり、お湯を消費する。
【００１４】
熱電供給システム１は、蓄電装置１０と、燃料電池装置（コージェネレーション装置）１１と、貯湯槽１１Ａと、電力変換装置２０と、分電盤２１と、エネルギー管理装置３０とを備える。なお、蓄電装置１０の定格容量は１０ｋＷｈであるものとする。また、燃料電池装置１１の定格出力電力は９ｋＷであるものとする。
【００１５】
蓄電装置１０は、例えば、リチウムイオン蓄電池を含む。蓄電装置１０は、燃料電池装置１１の出力電力によって充電される。なお、蓄電装置１０を、商用電力系統２からの電力によって充電することも可能である。蓄電装置１０は、充電された電力を放電することで、直流電力を、電力変換装置２０に供給する。
【００１６】
燃料電池装置１１は、商用ガス系統３から供給されるガスによって、電力及び熱を生成する。燃料電池装置１１は、例えば、ＳＯＦＣ（Ｓｏｌｉｄ  Ｏｘｉｄｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）又はＰＥＦＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）等である。
【００１７】
燃料電池装置１１は、商用ガス系統３から供給されるガスを用いた電気化学反応によって、直流電力を発電する。燃料電池装置１１は、発電した直流電力を、蓄電装置１０及び電力変換装置２０の少なくとも１つに供給する。また、燃料電池装置１１は、発電に伴って発生した排熱によってお湯を生成し、生成したお湯を貯湯槽１１Ａに貯めておく。
【００１８】
貯湯槽１１Ａには、燃料電池装置１１の排熱を回収して生成されたお湯が貯められる。貯湯槽１１Ａに貯められたお湯は、給湯負荷５に供給される。
【００１９】
電力変換装置２０は、蓄電装置１０及び燃料電池装置１１の少なくとも１つから供給される直流電力を交流電力に変換する。電力変換装置２０は、変換後の交流電力を、分電盤２１を介して、電力負荷４に供給する。
【００２０】
また、電力変換装置２０は、蓄電装置１０を商用電力系統２からの電力によって充電するとき、まず、商用電力系統２から供給される交流電力を直流電力に変換する。次に、電力変換装置２０は、変換後の直流電力を蓄電装置１０に供給する。
【００２１】
分電盤２１は、電力変換装置２０から供給される電力を、電力負荷４に分配する。また、分電盤２１は、商用電力系統２から供給される電力を、電力負荷４に分配することもできる。
【００２２】
エネルギー管理装置３０は、蓄電装置１０及び燃料電池装置１１を管理する。なお、本実施形態では、需要家施設に設置されるエネルギー管理装置３０によって蓄電装置１０等を制御する例を説明するが、外部のサーバによって蓄電装置１０等を制御することも可能である。エネルギー管理装置３０は、通信部３１と、記憶部３２と、制御部３３とを備える。
【００２３】
通信部３１は、蓄電装置１０、燃料電池装置１１及び電力変換装置２０と通信する。また、通信部３１は、ネットワークを介して、外部のサーバと通信可能である。
【００２４】
記憶部３２は、エネルギー管理装置３０の処理に必要な情報及びエネルギー管理装置３０の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを記憶している。記憶部３２は、例えば、後述の電力需要情報、熱需要情報及びガス供給情報等を記憶している。
【００２５】
制御部３３は、エネルギー管理装置３０全体を制御及び管理するものである。制御部３３は、例えば、各機能の処理を実行させるソフトウェアを読込んだ汎用のＣＰＵ（中央処理装置）等の任意のプロセッサによって構成されてもよい。又は、制御部３３は、例えば、各機能の処理特化した専用のプロセッサによって構成されてもよい。
【００２６】
本実施形態では、制御部３３は、需要家施設の消費電力が所定値を下回る第１時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって、蓄電装置１０を充電するよう制御する。制御部３３は、例えば、この処理を行う前日に、第１時間帯を抽出する。以下、前日に第１時間帯を抽出するときの制御部３３の処理の一例について説明する。
【００２７】
制御部３３は、翌日の、需要家施設の電力需要情報を取得する。電力需要情報には、例えば、１日における電力負荷４の消費電力の情報が含まれる。
【００２８】
例えば、制御部３３は、電力需要情報を予測値として取得してもよい。この場合、制御部３３は、予め、記憶部３２に、１日における電力負荷４の消費電力を時刻に対応付けて記憶させておく。そして、制御部３３は、記憶部３２に予め記憶されている、電力負荷４の消費電力を取得することで、予測値としての電力需要情報を取得する。このとき、制御部３３は、翌日の気温と同程度の気温であった過去日における電力需要情報を、記憶部３２から読み出し、電力需要情報の予測値として取得してもよい。また、制御部３３は、電力需要情報の１週間分の平均値を、電力需要情報の予測値として取得してもよい。
【００２９】
制御部３３は、需要家施設の電力需要情報に基づき、需要家施設の消費電力が所定値を下回る第１時間帯を抽出する。以下では、所定値は、燃料電池装置１１の定格出力電力（９ｋＷ）であるものとするが、これに限定されない。所定値は、例えば、燃料電池装置１１の定格出力電力から所定のマージン値を減算した値であってもよい。
【００３０】
図２に、需要家施設の１日における消費電力及び消費熱量の一例を示す。消費熱量とは、給湯負荷５が消費するお湯を生成するときに必要な熱量である。なお、図２に示す時刻は、その時刻から、その時刻の１時間後の時刻までの時間帯を示すものとする。例えば、図２に示す１時は、１時から２時までの時間帯を示すものとする。これは、後述の図３〜図８についても同様とする。
【００３１】
図２には、オフィスビルのような需要家施設の１日における消費電力及び消費熱量が示されている。オフィスビルのような需要家施設では、図２に示すように、昼間の時間帯における消費電力の方が、夜間の時間帯における消費電力よりも大きくなる。図２の例では、夜間から朝方に掛けての時間帯である１時〜８時の時間帯に、需要家施設の消費電力が燃料電池装置１１の定格出力電力（９ｋＷ）を下回る。このため、制御部３３は、１時〜８時の時間帯を、第１時間帯として抽出する。
【００３２】
さらに、制御部３３は、需要家施設の熱需要情報又はガス供給情報に基づき、抽出した第１時間帯において、燃料電池装置１１を、第１運転モード又は第２運転モードで運転させる。第１運転モードとは、燃料電池装置１１が、電力負荷４に供給する電力を生成しつつ、第１時間帯にわたって、蓄電装置１０を充電するための電力を生成する運転モードである。また、第２運転モードとは、燃料電池装置１１が、電力負荷４に供給する電力を生成しつつ、第２時間帯に、蓄電装置１０を充電するための電力を生成する運転モードである。なお、第２時間帯とは、第１時間帯の一部の時間帯である。
【００３３】
以下、制御部３３が、需要家施設の熱需要情報に基づき、燃料電池装置１１を、第１運転モード又は第２運転モードで運転させるときの処理の詳細について説明する。
【００３４】
＜熱需要情報に基づく処理＞
制御部３３は、翌日の、需要家施設の熱需要情報を取得する。熱需要情報には、例えば、１日における給湯負荷５の消費熱量の情報が含まれる。
【００３５】
例えば、制御部３３は、熱需要情報を予測値として取得してもよい。この場合、制御部３３は、予め、記憶部３２に、１日における給湯負荷５の消費熱量を時刻に対応付けて記憶させておく。そして、制御部３３は、記憶部３２に予め記憶されている、給湯負荷５の消費熱量を取得することで、予測値としての熱需要情報を取得する。このとき、制御部３３は、翌日の気温と同程度の気温であった過去日における熱需要情報を、記憶部３２から読み出し、熱需要情報の予測値として取得してもよい。また、制御部３３は、熱需要情報の１週間分の平均値を、熱需要情報の予測値として取得してもよい。
【００３６】
ここで、本実施形態では、需要家施設の熱需要情報に含まれる１日当たりの消費熱量が小さいとき、燃料電池装置１１を第１運転モードで運転させる。これは、詳しくは後述するが、燃料電池装置１１を第１運転モードで運転させた方が、燃料電池装置１１を第２運転モードで運転させるよりも、ガス消費量が小さくなるためである。一方、本実施形態では、需要家施設の熱需要情報に含まれる１日当たりの消費熱量が大きいとき、燃料電池装置１１を第２運転モードで運転させる。これは、詳しくは後述するが、燃料電池装置１１を第２運転モードで運転させた方が、燃料電池装置１１を第１運転モードで運転させるよりも、燃料電池装置１１の排熱量が増加するためである。燃料電池装置１１の排熱量が増加すれば、燃料電池装置１１の排熱によって生成されるお湯の量も増加する。以下、この処理の詳細について説明する。なお、本実施形態では、１日当たりの消費熱量で判定する場合を例として説明しているが、判定する期間は１日に限るものではなく、予め定めた所定期間であってよい。
【００３７】
制御部３３は、上述の１日当たりの消費熱量が大きいか否かの判定のため、１日当たりの消費熱量が第１閾値を上回るか否か判定する。
【００３８】
制御部３３は、１日当たりの消費熱量が第１閾値以下になると判定したとき、第１時間帯において、燃料電池装置１１を、第１運転モードで運転させる。第１運転モードとは、上述のように、燃料電池装置１１が、電力負荷４に供給する電力を生成しつつ、第１時間帯にわたって、蓄電装置１０を充電するための電力を生成する運転モードである。
【００３９】
例えば、第１運転モードにおいて、制御部３３は、需要家施設の消費電力と第１電力とを足し合わせた値の電力を、燃料電池装置１１に生成させる。第１電力とは、蓄電装置１０を充電するための電力である。第１電力は、蓄電装置１０の空き容量を第１時間帯の時間で除算することで算出される。空き容量とは、例えば、蓄電装置１０の定格容量から蓄電装置１０の蓄電量を減算したものである。このように制御したときの燃料電池装置１１の出力電力の一例を図３に示す。
【００４０】
図３には、図２に示す１時〜８時の第１時間帯に燃料電池装置１１を第１運転モードで運転させたときの燃料電池装置１１の出力電力の一例が示されている。図２の例では、第１時間帯の時間は、１時から８時までの７時間である。また、蓄電装置１０の空き容量は１０ｋＷｈであるものとする。このとき、第１電力は、蓄電装置１０の空き容量１０ｋＷｈを第１時間帯の時間である７時間で除算した値、すなわち、１．４３ｋＷ（＝１０ｋＷｈ÷７時間）と算出される。従って、１時〜８時の第１時間帯において、燃料電池装置１１の出力電力は、図２に示す消費電力（電力負荷４の消費電力）と、１．４３ｋＷとを足し合わせた値になる。
【００４１】
さらに、制御部３３は、第１時間帯に、すなわち、燃料電池装置１１が第１運転モードで運転しているときに、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するよう制御する。図３に示す１時〜８時の第１時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するときの蓄電装置１０の充電量の様子を、図４に示す。
【００４２】
図４には、図３に示す１時〜８時の第１時間帯に、蓄電装置１０を充電したときの蓄電装置１０の充電量の一例が示されている。図４の例では、蓄電装置１０は、８時には、満充電になっている。なお、満充電とは、例えば、蓄電装置１０の蓄電量が、蓄電装置１０の予め設定された使用可能な蓄電量（例えば、定格容量）の上限値に達した状態である。
【００４３】
このように第１運転モードで運転させると、燃料電池装置１１の出力電力は、図３に示すように、例えば第２運転モードで運転させる（図６参照）よりも、第１時間帯にわたり均一性が増す。第１時間帯にわたり均一性が増すことで、燃料電池装置１１の出力電力が（例えば定格出力電力の５０％（４．５ｋＷ）よりも）小さくなる時間帯が、増加する。
【００４４】
ここで、燃料電池装置では、燃料電池装置の負荷率と、燃料電池装置のガス消費量との関係は、非線形になる（なお、燃料電池装置の負荷率は、定格出力電力に対する出力電力の割合であり、負荷率＝出力電力／定格出力電力で与えられる）。燃料電池装置の負荷率が所定割合を下回るとき、負荷率が増加しても、ガス消費量はそれほど増加しない（なお、所定割合は、燃料電池装置の固有の特性等によって定まるものであり、燃料電池装置１１では、５０％程度であるものとする）。一方で、燃料電池装置の負荷率が所定割合以上であるとき、負荷率にほぼ比例して、ガス消費量は増加する。つまり、燃料電池装置では、燃料電池装置の負荷率が所定割合を下回るとき、負荷率が増加してもガス消費量はそれほど増加しないため、ガス消費量を効率よく低減させることができる。
【００４５】
従って、本実施形態では、燃料電池装置１１を第１運転モードで運転させることで、燃料電池装置１１の負荷率が所定割合５０％を下回る時間帯を増加させ、燃料電池装置のガス消費量を低減させる。図５に、図３に示す第１運転モードで燃料電池装置１１を運転させたときの燃料電池装置１１のガス消費量の一例を示す。図５の例では、燃料電池装置１１の第１時間帯（１時〜８時）におけるガス消費量は６．６０ｍ3であり、図８に示す第２運転モードで燃料電池装置１１を運転させたときの燃料電池装置１１のガス消費量よりも、小さくなる。
【００４６】
このように、本実施形態では、制御部３３によって、１日当たりの消費熱量が第１閾値以下になると判定したとき、燃料電池装置１１を第１運転モードで運転させる。これにより、燃料電池装置１１のガス消費量を低減させつつ、商用電力系統２から買電することなく、蓄電装置１０を充電することができる。
【００４７】
なお、制御部３３は、第１時間帯に、燃料電池装置１１を負荷追従運転させ、蓄電装置１０を第１電力で充電するように制御してもよい。こうすると、第１時間帯において、燃料電池装置１１に対する負荷は、需要家施設の消費電力と、蓄電装置１０への第１電力とを足し合わせた値となる。従って、燃料電池装置１１は、需要家施設の消費電力と、蓄電装置１０への第１電力とを足し合わせた値に、追従するように運転する。つまり、燃料電池装置１１の出力電力は、需要家施設の消費電力と、第１電力とを足し合わせた値となる。
【００４８】
一方、制御部３３は、１日当たりの消費熱量が第１閾値を上回ると判定したとき、第１時間帯において、燃料電池装置１１を、第２運転モードで運転させる。第２運転モードとは、上述のように、燃料電池装置１１が、電力負荷４に供給する電力を供給しつつ、第２時間帯に、蓄電装置１０を充電するための電力を生成する運転モードである。第２時間帯とは、上述のように、第１時間帯の一部の時間帯である。
【００４９】
例えば、第２運転モードにおいて、制御部３３は、第２時間帯を除く第１時間帯では、需要家施設の消費電力と同等の電力を、燃料電池装置１１に生成させる。さらに、制御部３３は、第２時間帯では、需要家施設の消費電力と、第２電力とを足し合わせた値の電力を、燃料電池装置１１に生成させる。第２電力とは、蓄電装置１０を充電するための電力である。制御部３３は、燃料電池装置１１の定格出力電力と、需要家施設の消費電力と、蓄電装置１０の空き容量とに基づき、第２電力を設定する。さらに、制御部３３は、第２電力の設定に基づき、第２時間帯を設定する。このように制御したときの燃料電池装置１１の出力電力の一例を図６に示す。
【００５０】
図６には、図２に示す１時〜８時の第１時間帯に燃料電池装置１１を第２運転モードで運転させたときの燃料電池装置１１の出力電力の一例が示されている。なお、図６では、第２時間帯が、１時〜３時の時間帯に設定されている。制御部３３は、燃料電池装置１１の定格出力電力９ｋＷと、図２に示す需要家施設の消費電力と、蓄電装置１０の空き容量１０ｋＷｈとに基づき、第２時間帯のうち１時〜２時の時間帯において、第２電力を６ｋＷに設定している。さらに、制御部３３は、第２時間帯のうち２時〜３時の時間帯において、第２電力を４ｋＷに設定している。
【００５１】
以下、第２電力及び第２時間帯を設定するときの制御部３３の処理等の一例について説明する。
【００５２】
＜第２電力及び第２時間帯を設定する処理＞
例えば、制御部３３は、燃料電池装置１１の定格出力電力から、第１時間帯の最初の１時間（以下「第１時間」という）における需要家施設の消費電力を減算して、第１値を算出する。図６の例では、制御部３３は、燃料電池装置１１の定格出力電力９ｋＷから、１時〜２時の第１時間における需要家施設の消費電力を減算して、第１値を６ｋＷと算出する。さらに、制御部３３は、算出した第１値が蓄電装置１０の空き容量よりも大きいか否か判定する。
【００５３】
制御部３３は、第１値が蓄電装置１０の空き容量よりも大きいと判定したとき、第１時間における第２電力を蓄電装置１０の空き容量と同じ値に設定する。次に、制御部３３は、第２電力の設定に基づき第２時間帯を設定する。この場合、制御部３３は、第１時間を、第２時間帯に設定する。
【００５４】
一方、制御部３３は、第１値が蓄電装置１０の空き容量よりも小さいと判定したとき、第１時間における第２電力を第１値に設定する。図６の例では、制御部３３は、算出した第１値である６ｋＷが蓄電装置１０の空き容量１０ｋＷよりも小さいため、１時〜２時の第１時間における第２電力を６ｋＷに設定する。その後、制御部３３は、燃料電池装置１１の定格出力電力から、第１時間の次の１時間（以下「第２時間」という）における需要家施設の消費電力を減算して、第２値を算出する。図６の例では、制御部３３は、燃料電池装置１１の定格出力電力９ｋＷから、２時〜３時の第２時間における需要家施設の消費電力を減算して、第３値を６ｋＷと算出する。さらに、制御部３３は、第２値が、蓄電装置１０の空き容量から第１値を減算した値よりも、大きいか否か判定する。
【００５５】
制御部３３は、第２値が、蓄電装置１０の空き容量から第１値を減算した値よりも、大きいと判定したとき、第２時間における第２電力を、蓄電装置１０の空き容量から第１値を減算した値に設定する。さらに、制御部３３は、第１時間と第２時間とを合わせた時間帯を、第２時間帯に設定する。図６の例では、算出した第２値である６ｋＷが、蓄電装置１０の空き容量から第１値（６ｋＷ）を減算した値である４ｋＷよりも、大きい。そのため、制御部３３は、２時〜３時の第２時間における第２電力を、蓄電装置１０の空き容量から第１値（６ｋＷ）を減算した値である４ｋＷに設定する。次に、制御部３３は、第２電力の設定に基づき第２時間帯を設定する。この場合、制御部３３は、１時〜２時の第１時間と、２時〜３時の第２時間とを合わせた１時〜３時の時間帯を、第２時間帯に設定する。
【００５６】
一方、制御部３３は、第２値が、蓄電装置１０の空き容量から第１値を減算した値よりも、小さいと判定したとき、第２時間における第２電力を第２値に設定する。その後、制御部３３は、燃料電池装置１１の定格出力電力から、第２時間の次の１時間（以下「第３時間」という）における需要家施設の消費電力を減算して、第３値を算出する。制御部３３は、第３値を用いて、上述の第２値と同様の処理を繰り返し行う。
【００５７】
以上で、第２電力及び第２時間帯を設定するときの制御部３３の処理の一例についての説明を終える。
【００５８】
さらに、制御部３３は、第２時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するように制御する。図６に示す１時〜３時の第２時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するときの蓄電装置１０の充電量の様子を、図７に示す。
【００５９】
図７には、図６に示す１時〜３時の第２時間帯に、蓄電装置１０を充電したときの蓄電装置１０の充電量の一例が示されている。図７の例では、蓄電装置１０は、３時には満充電になっている。
【００６０】
このように第２運転モードで運転させると、第２時間帯における燃料電池装置１１の出力電力は、図６に示すように、第１運転モードで運転させたとき（図３参照）よりも、大きくなる。
【００６１】
ここで、燃料電池装置では、燃料電池装置の負荷率と、燃料電池装置の排熱量との関係は、非線形になる。燃料電池装置の負荷率が所定割合を下回るとき、負荷率が増加しても、排熱量はそれほど増加しない。一方で、燃料電池装置の負荷率が所定割合以上となるとき、負荷率にほぼ比例して、排熱量は増加する。つまり、燃料電池装置では、燃料電池装置の負荷率が所定割合以上となるとき、負荷率にほぼ比例して排熱量は増加するため、排熱量を効率よく増加させることができる。
【００６２】
従って、本実施形態では、燃料電池装置１１を第２運転モードで運転させることで、燃料電池装置１１の負荷率が所定割合（５０％）以上となる時間帯を増加させる。これにより、本実施形態では、燃料電池装置１１の排熱量を増加させる。図８に、図６に示す第２運転モードで燃料電池装置１１を運転させたときの燃料電池装置１１のガス消費量の一例を示す。図８の例では、燃料電池装置１１の排熱量は４１．６ｋＷｈである。従って、第２運転モードで燃料電池装置１１を運転させたときの排熱量は、図５に示す第１運転モードで燃料電池装置１１を運転させたときよりも、増加する。
【００６３】
このように、本実施形態では、制御部３３によって、１日当たりの消費熱量が第１閾値を上回ると判定したとき、燃料電池装置１１を第２運転モードで運転させる。これにより、燃料電池装置１１の排熱量を増加させつつ、商用電力系統２から買電することなく、蓄電装置１０を充電することができる。燃料電池装置１１の排熱量を増加させることで、燃料電池装置１１の排熱によってお湯をより多く生成することが可能になる。
【００６４】
なお、制御部３３は、第１時間帯に燃料電池装置１１を負荷追従運転させ、第２時間帯に蓄電装置１０を第２電力で充電するように制御してもよい。こうすると、第２時間帯において、燃料電池装置１１に対する負荷は、需要家施設の消費電力と、蓄電装置１０への第２電力とを足し合わせた値となる。従って、燃料電池装置１１は、需要家施設の消費電力と、蓄電装置１０への第２電力とを足し合わせた値に、追従するように運転する。つまり、燃料電池装置１１の出力電力は、第２時間帯において、需要家施設の消費電力と、第２電力とを足し合わせた値となる。
【００６５】
ところで、近々、ガス自由化が実地される。このガス自由化によって、ガス会社によるガスの需要調整が実施されると想定される。ガスの需要調整では、ガス会社から需要家施設へガスＤＲ（デマンドレスポンス）の要請が発動されたり、時間帯によって異なるガス料金が設定されたりすることが想定される。そこで、本実施形態では、これらの事情を考慮した制御部３３の処理について説明する。以下、制御部３３が、需要家施設のガス供給情報に基づき、燃料電池装置１１を、第１運転モード又は第２運転モードで運転させるときの処理の詳細について説明する。
【００６６】
＜ガス供給情報に基づく処理＞
制御部３３は、定期的に、需要家施設のガス供給情報を、外部のサーバから通信部３１を介して取得する。ガス供給情報には、例えば、ガス会社（商用ガス系統３）からのガスＤＲの要請、ガス料金の情報等が含まれる。
【００６７】
制御部３３は、ガス供給情報に基づき、ガスＤＲの要請を取得したか否か判定する。
【００６８】
制御部３３は、ガスＤＲの要請を取得していないと判定したとき、第１時間帯において、燃料電池装置１１を、第１運転モードで運転させる（図３参照）。さらに、制御部３３は、燃料電池装置１１が第１運転モードで運転しているときに、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するように制御する（図４参照）。
【００６９】
上述のように第１運転モードで運転させると、燃料電池装置１１の出力電力は、図３に示すように、例えば第２運転モードで運転させる（図６参照）よりも、第１時間帯にわたり均一性が増す。第１時間帯にわたり均一性が増すことで、燃料電池装置１１の出力電力（例えば定格出力電力の５０％（４．５ｋＷ）よりも）小さくなる時間帯が、増加する。これにより、上述のように、本実施形態では、ガス消費量を低減させることができる。
【００７０】
なお、制御部３３は、上述と同様に、第１時間帯に、燃料電池装置１１を負荷追従運転させ、蓄電装置１０を第１電力で充電するように制御してもよい。
【００７１】
一方、制御部３３は、ガスＤＲの要請を取得したと判定したとき、さらに、ガスＤＲの要請によってガス消費を低減させるように要請されている時間帯が第１時間帯に含まれるか否か判定する。
【００７２】
制御部３３は、ガス消費を低減させるように要請されている時間帯が第１時間帯に含まれないと判定したとき、ガスＤＲの要請を取得していないと判定したときと同様の処理を行う。
【００７３】
制御部３３は、ガス消費を低減させるように要請されている時間帯が第１時間帯に含まれると判定したとき、第１時間帯において、ガス消費の低減を要請されている時間帯と重ならないように第２時間帯を設定して、燃料電池装置１１を、第２運転モードで運転させる。さらに、制御部３３は、ガス消費を低減させるように要請されていない時間帯を、第２時間帯に設定する。例えば、第１時間帯が図２に示す１時〜８時の時間帯であり、１時〜３時の時間帯がガス消費を低減させるように要請されていない時間帯であるとする。この場合、制御部３３は、１時〜３時の時間帯を第２時間帯に設定する（図６参照）。
【００７４】
加えて、制御部３３は、蓄電装置１０の空き容量と、設定した第２時間帯とに基づき、第２電力を設定する。例えば、制御部３３は、設定した第２時間帯における第２電力の積分値が蓄電装置１０の空き容量の値と同一となるように、第２電力を設定する。
【００７５】
さらに、制御部３３は、第２時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するように制御する（図７参照）。
【００７６】
このように第２運転モードで運転させると、ガス消費を低減させるように要請されていない第２時間帯（図８の例では、１時〜３時の時間帯）に蓄電装置１０を充電することが可能になる。言い換えれば、ガスＤＲの要請によってガス消費を低減させるように要請されている時間帯では、燃料電池装置１１のガス消費量を抑えることが可能になる。
【００７７】
なお、制御部３３は、上述と同様に、第１時間帯に燃料電池装置１１を負荷追従運転させ、第２時間帯に蓄電装置１０を第２電力で充電するように制御してもよい。
【００７８】
なお、制御部３３は、ガスＤＲの要請を取得したか否か判定する代わりに、時間帯によってガス料金が異なるか否か判定してもよい。さらに、制御部３３は、時間帯によってガス料金が異なると判定しないときに、燃料電池装置１１の運転モードを、第１運転モードに決定してもよい。また、制御部３３は、時間帯によってガス料金が異なると判定したときに、燃料電池装置１１の運転モードを、第２運転モードに決定してもよい。この場合、制御部３３は、ガス料金が安くなる時間帯を第２時間帯として設定する。
【００７９】
以上のように、本実施形態では、制御部３３は、需要家施設の消費電力が小さくなる時間帯を第１時間帯として抽出する。さらに、制御部３３は、上記の＜熱需要情報に基づく処理＞及び＜ガス供給情報に基づく処理＞で説明したように、抽出した第１時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電しておく。これにより、第１時間帯以外の時間帯は、蓄電装置１０からの放電電力（又は燃料電池装置１１の出力電力）によって、電力負荷４に電力を供給することが可能になる。つまり、第１時間帯に蓄電装置１０を充電しておくことで、商用電力系統２からの買電電力を低減させることが可能になる。図２の例では、制御部３３は、０時〜１時及び８時〜２３時の時間帯、商用電力系統２からの買電電力を低減させることが可能になる。
【００８０】
＜熱需要情報に基づく動作＞
エネルギー管理装置３０が、需要家施設の熱需要情報に基づき、蓄電装置１０及び燃料電池装置１１を制御するときの動作を、図９を参照して説明する。なお、図９に示す処理は、前日に行われるものとする。
【００８１】
まず、制御部３３は、翌日の、需要家施設の電力需要情報及び熱需要情報を取得する（ステップＳ１０１）。制御部３３は、需要家施設の電力需要情報に基づき、需要家施設の消費電力が所定値を下回る第１時間帯を抽出する（ステップＳ１０２）。制御部３３は、図２において、所定値が燃料電池装置１１の定格出力電力（９ｋＷ）である場合、１時〜８時の時間帯を、第１時間帯として抽出する。
【００８２】
このようなステップＳ１０１，Ｓ１０２の処理によって、需要家施設の消費電力が大きくなく、燃料電池装置１１の出力電力に余裕がある時間帯が第１時間帯として抽出される。言い換えれば、商用電力系統２から買電することなく、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電することができる時間帯が第１時間帯として抽出される。
【００８３】
制御部３３は、１日当たりの消費熱量が第１閾値を上回るか否か判定する（ステップＳ１０３）。制御部３３は、１日当たりの消費熱量が第１閾値以下になると判定したとき（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０４の処理に進む。一方、制御部３３は、１日当たりの消費熱量が第１閾値を上回ると判定したとき（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６の処理に進む。
【００８４】
ステップＳ１０４の処理では、制御部３３は、ステップＳ１０２の処理で抽出した第１時間帯における燃料電池装置１１の運転モードを、第１運転モードに決定する。従って、制御部３３は、翌日の第１時間帯において、燃料電池装置１１を第１運転モードで運転させる（図３参照）。
【００８５】
ステップＳ１０５の処理では、制御部３３は、蓄電装置１０を充電する時間帯を、第１時間帯に決定する。従って、制御部３３は、翌日の第１時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するよう制御する（図４参照）。
【００８６】
このようなステップＳ１０５等の処理によって、給湯負荷５が消費する給湯量が小さく、１日当たりの消費熱量が第１閾値以下となるとき、燃料電池装置１１は、第１運転モードで運転する。これにより、本実施形態では、燃料電池装置１１のガス消費量を低減させつつ、蓄電装置１０を充電することが可能になる。
【００８７】
ステップＳ１０６の処理では、制御部３３は、ステップＳ１０２の処理で抽出した第１時間帯における燃料電池装置１１の運転モードを、第２運転モードに決定する。従って、制御部３３は、翌日の第１時間帯において、燃料電池装置１１を第２運転モードで運転させる（図６参照）。
【００８８】
ステップＳ１０７の処理では、制御部３３は、蓄電装置１０を充電する時間帯を、第２時間帯に決定する。従って、制御部３３は、翌日の第２時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するよう制御する（図７参照）。
【００８９】
このようなステップＳ１０７等の処理によって、給湯負荷５が消費する給湯量が大きく、１日当たりの消費熱量が第１閾値以上となるとき、燃料電池装置１１は、第２運転モードで運転する。これにより、燃料電池装置１１の排熱量を増加させつつ、蓄電装置１０を充電することが可能になる。燃料電池装置１１の排熱量を増加させることで、燃料電池装置１１の排熱によってお湯をより多く生成することが可能になる。
【００９０】
＜ガス供給情報に基づく動作＞
エネルギー管理装置３０が、需要家施設のガス供給情報に基づき、蓄電装置１０及び燃料電池装置１１を制御するときの動作を、図１０を参照して説明する。なお、図１０に示す処理は、前日に行われるものとする。
【００９１】
まず、制御部３３は、翌日の、需要家施設の電力需要情報を取得する（ステップＳ２０１）。さらに、制御部３３は、図９に示すステップＳ１０２の処理と同様にして、ステップ２０２の処理を行う。
【００９２】
次に、制御部３３は、ガス会社（商用ガス系統３）から、ガスＤＲの要請を取得したか否か判定する（ステップＳ２０３）。制御部３３は、ガス会社からガスＤＲの要請を取得しないと判定したとき（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、ステップＳ２０５の処理に進む。一方、制御部３３は、ガス会社からガスＤＲの要請を取得したと判定したとき（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４の処理に進む。
【００９３】
ステップＳ２０４の処理では、制御部３３は、ガスＤＲの要請によってガス消費を低減させるように要請されている時間帯が第１時間帯に含まれるか否か判定する。制御部３３は、ガス消費を低減させるように要請されている時間帯が第１時間帯に含まれると判定したとき（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０７の処理に進む。一方、制御部３３は、ガス消費を低減させるように要請されている時間帯が第１時間帯に含まれないと判定したとき（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、ステップＳ２０５の処理に進む。
【００９４】
制御部３３は、図９に示すステップＳ１０４，Ｓ１０５の処理と同様にして、ステップＳ２０５，Ｓ２０６の処理を行う。
【００９５】
このようなステップＳ２０３〜Ｓ２０６の処理によって、ガス会社がガスＤＲの要請を発動していないとき等、制御部３３は、燃料電池装置１１を第１運転モードで運転させる。これにより、本実施形態では、燃料電池装置１１のガス消費量を低減させつつ、蓄電装置１０を充電することが可能になる。
【００９６】
ステップＳ２０７の処理では、制御部３３は、ステップＳ２０２の処理で抽出した第１時間帯における燃料電池装置１１の運転モードを、第２運転モードに決定する。さらに、ステップＳ２０７の処理では、制御部３３は、ガスＤＲの要請によってガス消費を低減させるように要請されていない時間帯を第２時間帯に設定する。従って、制御部３３は、翌日の第１時間帯において燃料電池装置１１を第２運転モードで運転させる。
【００９７】
ステップＳ２０８の処理では、蓄電装置１０を充電する時間帯を、ステップＳ２０７の処理によって設定した第２時間帯に決定する。従って、制御部３３は、翌日の第２時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するよう制御する（図７参照）。
【００９８】
このようなステップＳ２０７等の処理によって、ガス会社がガスＤＲの要請を発動しているとき等では、ガス消費を低減させるように要請されていない時間帯が第２時間帯に設定される。これにより、ガス消費を低減させるように要請されていない第２時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電することが可能になる。さらに、ガスＤＲの要請によってガスを低減させるように要請されている時間帯では、燃料電池装置１１のガス消費量を抑えることが可能になる。
【００９９】
なお、ステップＳ２０３の処理において、制御部３３は、ガスＤＲの要請を取得したか否か判定する代わりに、時間帯によってガス料金が異なるか否か判定してもよい。さらに、制御部３３は、時間帯によってガス料金が異なると判定しないときに、ステップＳ２０５の処理によって燃料電池装置１１の運転モードを、第１運転モードに決定してもよい。また、制御部３３は、時間帯によってガス料金が異なると判定したときに、ステップＳ２０７の処理によって、燃料電池装置１１の運転モードを、第２運転モードに決定してもよい。この場合、制御部３３は、ガス料金が安くなる時間帯を第２時間帯として設定する。
【０１００】
以上のように、第１の実施形態では、需要家施設の消費電力が小さくなる第１時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０が充電される。これにより、本実施形態では、第１時間帯以外の時間帯は、蓄電装置１０からの放電電力（又は燃料電池装置１１の出力電力）によって、電力負荷４に電力を供給することが可能になる。つまり、第１時間帯に蓄電装置１０を充電しておくことで、商用電力系統２からの買電電力を低減させることが可能になる。従って、本実施形態では、燃料電池装置及び蓄電装置といった、多様な電源装置を効率よく制御することができる。
【０１０１】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る熱電供給システム１ａについて説明する。以下では、第１の実施形態に係る熱電供給システム１との相違点を主に説明する。
【０１０２】
図１１に、第２の実施形態に係る熱電供給システム１ａの概略構成を示す。なお、図１１に示す構成要素において、図１に示す構成要素と同一の構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１０３】
熱電供給システム１ａは、蓄電装置１０と、燃料電池装置１１と、貯湯槽１１Ａと、太陽光発電装置１２と、電力変換装置２０と、分電盤２１と、エネルギー管理装置３０とを備える。蓄電装置１０の定格容量は１０ｋＷｈであるものとする。また、燃料電池装置１１の定格出力電力は９ｋＷであるものとする。また、太陽光発電装置１２の定格出力電力は５ｋＷであるものとする。
【０１０４】
蓄電装置１０は、燃料電池装置１１の出力電力によって充電される。さらに、第２の実施形態では、蓄電装置１０を、太陽光発電装置１２の発電電力によって充電することも可能である。
【０１０５】
太陽光発電装置１２は、例えば、需要家施設の屋根等に設置される。太陽光発電装置１２は、太陽光のエネルギーから電力を発電する。太陽光発電装置１２は、発電した電力を、蓄電装置１０に供給する。太陽光発電装置１２は、発電した直流電力を、蓄電装置１０及び電力変換装置２０の少なくとも１つに供給する。
【０１０６】
なお、需要家施設が電力会社（商用電力系統２）と売電契約をしている場合、太陽光発電装置１２の発電電力を商用電力系統２へ逆潮流させて売電することも可能である。
【０１０７】
第２の実施形態では、電力変換装置２０は、蓄電装置１０、燃料電池装置１１及び太陽光発電装置１２の少なくとも１つから供給される直流電力を交流電力に変換する。電力変換装置２０は、変換後の交流電力を、分電盤２１を介して、電力負荷４に供給する。
【０１０８】
制御部３３は、需要家施設の消費電力が所定値を下回る第１時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するように制御する。さらに、第２の実施形態では、制御部３３は、第１時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力と、太陽光発電装置１２の発電電力とによって、蓄電装置１０を充電することも可能である。以下、前日に第１時間帯を抽出するときの制御部３３の処理の一例について説明する。
【０１０９】
制御部３３は、第１の実施形態と同様に、翌日の、需要家施設の電力情報を取得する。さらに、第２の実施形態では、制御部３３は、太陽光発電装置１２の発電量の情報を取得する。
【０１１０】
例えば、制御部３３は、太陽光発電装置１２の発電量の情報を、予測値として取得してもよい。この場合、制御部３３は、予め、記憶部３２に、１日における太陽光発電装置１２の発電電力を時刻に対応付けて記憶させておく。そして、制御部３３は、記憶部３２に予め記憶されている、太陽光発電装置１２の発電電力を取得することで、予測値としての太陽光発電装置１２の発電量の情報を取得する。このとき、制御部３３は、翌日の気温と同程度の気温であった過去日における太陽光発電装置１２の発電電力を、記憶部３２から読み出してもよい。そして、制御部３３は、その読み出した過去日における太陽光発電装置１２の発電電力を、太陽光発電装置１２の発電量の情報の予測値として取得してもよい。また、制御部３３は、太陽光発電装置１２の発電電力の１週間分の平均値を、太陽光発電装置１２の発電量の情報の予測値として取得してもよい。
【０１１１】
制御部３３は、第１の実施形態と同様に、需要家施設の電力需要情報に基づき、需要家施設の消費電力が所定値を下回る第１時間帯を抽出する。以下では、所定値は、燃料電池装置１１の定格出力電力（９ｋＷ）であるものとするが、これに限定されない。所定値は、例えば、燃料電池装置１１の定格出力電力から所定のマージン値を減算した値であってもよい。また、所定値は、例えば、燃料電池装置１１の定格出力電力と、太陽光発電装置１２の発電量の情報とに基づき設定される値であってもよい。
【０１１２】
図１２に、需要家施設の１日における消費電力及び消費熱量、及び、太陽光発電装置１２の発電電力の一例を示す。なお、図１２に示す時刻は、その時刻から、その時刻の１時間後の時刻までの時間帯を示すものとする。例えば、図１２に示す１時は、１時から２時までの時間帯を示すものとする。これは、後述の図１３〜図１８についても同様とする。
【０１１３】
図１２には、一般家庭のような需要家施設の１日における消費電力等が示されている。一般家庭のような需要家施設では、図１２に示すように、夜間の時間帯における消費電力の方が、昼間の時間帯における消費電力よりも大きい。図１２の例では、昼間の時間帯である９時〜１７時の時間帯に、需要家施設の消費電力が燃料電池装置１１の定格出力電力（９ｋＷ）を下回る。このため、制御部３３は、９時〜１７時の時間帯を、第１時間帯として抽出する。
【０１１４】
制御部３３は、需要家施設の熱需要情報又はガス供給情報に基づき、抽出した第１時間帯において、燃料電池装置１１を、第１運転モード又は第２運転モードで運転させる。
【０１１５】
以下、制御部３３が、需要家施設の熱需要情報に基づき、燃料電池装置１１を、第１運転モード又は第２運転モードで運転させるときの処理の詳細について説明する。
【０１１６】
＜熱需要情報に基づく処理＞
制御部３３は、第１の実施形態と同様に、翌日の、需要家施設の熱需要情報を取得する。制御部３３は、取得した需要家施設の熱需要情報に基づき、１日当たりの消費熱量が第１閾値を上回るか否か判定する。
【０１１７】
制御部３３は、１日当たりの消費熱量が第１閾値以下になると判定したとき、第１時間帯において、燃料電池装置１１を、第１運転モードで運転させる。
【０１１８】
例えば、第１運転モードにおいて、制御部３３は、需要家施設の消費電力から太陽光発電装置１２の発電電力を減算した値と、第１電力とを足し合わせた値の電力を、燃料電池装置１１に生成させる。この場合、太陽光発電装置１２の発電電力は、電力負荷４に供給される。また、この例では、蓄電装置１０は、燃料電池装置１１の出力電力のみによって充電される。このように制御したときの燃料電池装置１１の出力電力の様子を、図１３に示す。
【０１１９】
図１３には、図１２に示す９時〜１７時の第１時間帯に、燃料電池装置１１を第１運転モードで運転させたときの燃料電池装置１１の出力電力、及び、太陽光発電装置１２の発電電力の一例が示されている。図１２の例では、第１時間帯の時間は８時間である。また、蓄電装置１０の空き容量は１０ｋＷｈであるものとする。このとき、第１電力は、１．２５ｋＷ（＝１０ｋＷｈ÷８ｈ）と算出される。従って、図１３に示すように、９時〜１７時の第１時間帯において、燃料電池装置１１の出力電力は、図１２に示す消費電力から、太陽光発電装置１２の発電電力を減算した値と、１．２５ｋＷとを足し合わせた値になる。
【０１２０】
なお、例えば、第１運転モードにおいて、制御部３３は、需要家施設の消費電力と、第３電力とを足し合わせた値の電力を、燃料電池装置１１に生成させてもよい。第３電力とは、蓄電装置１０を充電するための電力であり、燃料電池装置１１から蓄電装置１０に供給される電力である。第３電力は、蓄電装置１０の空き容量から、第１時間帯における太陽光発電装置１２の発電電力量を減算して算出される値を、第１時間帯で除算することで算出される。この例では、蓄電装置１０は、燃料電池装置１１の出力電力及び太陽光発電装置１２の発電電力の両方によって、充電される。
【０１２１】
また、例えば、第１運転モードにおいて、制御部３３は、第１の実施形態と同様に、需要家施設の消費電力と、第１電力とを足し合わせた値の電力を、燃料電池装置１１に生成させてもよい。この場合、太陽光発電装置１２の発電電力を、商用電力系統２へ逆潮流させて売電してもよい。また、この例では、蓄電装置１０は、燃料電池装置１１の出力電力のみによって充電される。
【０１２２】
制御部３３は、第１時間帯、すなわち、燃料電池装置１１が第１運転モードで運転しているときに、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するよう制御する。図１３に示す９時〜１７時の第１時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するときの蓄電装置１０の充電量の様子を、図１４に示す。
【０１２３】
図１４には、図１３に示す９時〜１７時の第１時間帯に、蓄電装置１０を充電したときの蓄電装置１０の充電量の一例が示されている。図１４の例では、蓄電装置１０は、１７時には満充電になっている。
【０１２４】
このように第１運転モードで運転させると、燃料電池装置１１の出力電力は、図１３に示すように、例えば第２運転モードで運転させる（図１６参照）よりも、第１時間帯にわたり均一性が増す。第１時間帯にわたり均一性が増すことで、燃料電池装置１１の出力電力が（例えば定格出力電力の５０％（４．５ｋＷ）よりも）小さくなる時間帯が、増加する。
【０１２５】
ここで、第１の実施形態で説明したように、燃料電池装置では、燃料電池装置の負荷率が所定割合（５０％）を下回るとき、ガス消費量を効率よく低減させることができる。従って、本実施形態では、燃料電池装置１１を第１運転モードで運転させることで、燃料電池装置１１の負荷率が所定割合を下回る時間帯を増加させ、燃料電池装置のガス消費量を低減させる。図１５に、図１３に示す第１運転モードで燃料電池装置１１を運転させたときの燃料電池装置１１のガス消費量の一例を示す。図１５の例では、燃料電池装置１１の第１時間帯（１時〜８時）におけるガス消費量は５．１７ｍ3であり、図１８に示す第２運転モードで燃料電池装置１１を運転させたときの燃料電池装置１１のガス消費量よりも、小さくなる。
【０１２６】
このように、本実施形態では、制御部３３によって、１日当たりの消費熱量が第１閾値以下になると判定したとき、燃料電池装置１１を第１運転モードで運転させる。これにより、燃料電池装置１１のガス消費量を低減させつつ、商用電力系統２から買電することなく、蓄電装置１０を充電することができる。
【０１２７】
なお、制御部３３は、上述の第１電力を用いる場合、第１の実施形態と同様に、第１時間帯に、燃料電池装置１１を負荷追従運転させ、蓄電装置１０を第１電力で充電するように制御してもよい。
【０１２８】
また、制御部３３は、上述の第３電力を用いる場合、第１時間帯に、燃料電池装置１１を負荷追従運転させ、蓄電装置１０を第３電力で充電するように制御してもよい。こうすると、第１時間帯において、燃料電池装置１１に対する負荷は、需要家施設の消費電力と、蓄電装置１０への第３電力とを足し合わせた値となる。従って、燃料電池装置は、需要家施設の消費電力と、蓄電装置１０への第３電力とを足し合わせた値に、追従するように運転する。つまり、燃料電池装置１１の出力電力は、需要家施設の消費電力と、第３電力とを足し合わせた値となる。
【０１２９】
一方、制御部３３は、１日当たりの消費熱量が第１閾値を上回ると判定したとき、第１時間帯において、燃料電池装置１１を、第２運転モードで運転させる。
【０１３０】
例えば、第２運転モードにおいて、制御部３３は、第２時間帯を除く第１時間帯では、需要家施設の消費電力から太陽光発電装置１２の発電電力を減算した値と同等の電力を、燃料電池装置１１に生成させる。さらに、制御部３３は、第２時間帯では、需要家施設の消費電力と、第２電力とを足し合わせた値の電力を、燃料電池装置１１に生成させる。
【０１３１】
第２の実施形態では、制御部３３は、燃料電池装置１１の定格出力電力と、需要家施設の消費電力と、太陽光発電装置１２の発電電力と、蓄電装置１０の定格容量とに基づき、第２電力を設定する。さらに、制御部３３は、第２電力の設定に基づき、第２時間帯を設定する。
【０１３２】
例えば、制御部３３は、第１の実施形態の＜第２電力及び第２時間帯を設定する処理＞で説明したようにして、第２電力及び第２時間帯を設定することができる。この場合に、例えば、第１値を算出するとき、制御部３３は、まず、燃料電池装置１１の定格出力電力から、第１時間における需要家施設の消費電力を減算して、減算値を算出する。次に、制御部３３は、算出した減算値から、第１時間における太陽光発電装置１２の発電電力を減算して、第１値を算出する。第２値等についても同様である。この例では、蓄電装置１０は、燃料電池装置１１の出力電力及び太陽光発電装置１２の発電電力の両方によって、充電される。このように制御したときの燃料電池装置１１の出力電力の様子を、図１６に示す。
【０１３３】
図１６には、図１２に示す９時〜１７時の第１時間帯に、燃料電池装置１１を第２運転モードで運転させたときの燃料電池装置１１の出力電力の一例が示されている。なお、図１６では、第２時間帯が、９時〜１２時の時間帯に設定されている。制御部３３は、燃料電池装置１１の定格出力電力と、図１２に示す需要家施設の消費電力及び太陽光発電装置１２の発電電力と、蓄電装置１０の空き容量１０ｋＷｈとに基づき、第２時間帯のうち９時〜１０時の時間帯において、第２電力を３ｋＷに設定している。また、制御部３３は、第２時間帯のうち１０時〜１１時の時間帯において、第２電力を４ｋＷに設定している。また、制御部３３は、第２時間帯のうち１１時から１２時の時間帯において、第２電力を３ｋＷに設定している。なお、矢印Ａで示す部分の電力は、太陽光発電装置１２の余剰発電電力である。この余剰発電電力を、商用電力系統２へ逆潮流させて売電してもよい。
【０１３４】
なお、制御部３３は、第１の実施形態と同様に、燃料電池装置１１の定格出力電力と、需要家施設の消費電力と、蓄電装置１０の空き容量とに基づき、第２電力及び第２時間帯を設定してもよい。つまり、制御部３３は、第１の実施形態の＜第２電力及び第２時間帯を設定する処理＞と同様にして、第２電力及び第２時間帯を設定してもよい。この場合、太陽光発電装置１２の発電電力を、商用電力系統２へ逆潮流させて売電してもよい。また、この例では、蓄電装置１０は、燃料電池装置１１の出力電力のみによって充電される。
【０１３５】
なお、制御部３３は、第２時間帯では、需要家施設の消費電力から太陽光発電装置１２３の発電電力を減算した値と、第２電力とを足し合わせた値の電力を、燃料電池装置１１に生成させてもよい。この場合、制御部３３は、第１の実施形態と同様に、燃料電池装置１１の定格出力電力と、需要家施設の消費電力と、蓄電装置１０の空き容量とに基づき、第２電力及び第２時間帯を設定してもよい。つまり、制御部３３は、第１の実施形態の＜第２電力及び第２時間帯を設定する処理＞と同様にして、第２電力及び第２時間帯を設定してもよい。この例では、太陽光発電装置１２の発電電力は、電力負荷４に供給される。さらに、この例では、蓄電装置１０は、燃料電池装置１１の出力電力のみによって充電される。
【０１３６】
加えて、制御部３３は、第２時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するように制御する。図１６に示す９時〜１２時の第２時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するときの蓄電装置１０の充電量の様子を、図１７に示す。
【０１３７】
図１７には、図１６に示す９時〜１２時の第２時間帯に、蓄電装置１０を充電したときの蓄電装置１０の充電量の一例が示されている。図１７の例では、蓄電装置１０は、１２時には満充電になっている。
【０１３８】
このように第２運転モードで運転させると、第２時間帯における燃料電池装置１１の出力電力は、図１６に示すように、第１運転モードで運転させたとき（図１３参照）よりも、大きくなる。
【０１３９】
ここで、第１の実施形態で説明したように、燃料電池装置では、燃料電池装置の負荷率が所定割合（５０％）以上となるとき、排熱量を効率よく増加させることができる。従って、本実施形態では、燃料電池装置１１を第２運転モードで運転させることで、燃料電池装置１１の負荷率が所定割合以上となる時間帯を増加させ、燃料電池装置１１の排熱量を増加させる。図１８に、図１６に示す第２運転モードで燃料電池装置１１を運転させたときの燃料電池装置１１のガス消費量の一例を示す。図１８の例では、燃料電池装置１１の排熱量は３８．７ｋＷｈである。第２運転モードで燃料電池装置１１を運転させたときの排熱量は、図１５に示す第１運転モードで燃料電池装置１１を運転させたときよりも、増加する。
【０１４０】
このように、本実施形態では、制御部３３によって、１日当たりの消費熱量が第１閾値を上回ると判定したとき、燃料電池装置１１を第２運転モードで運転させる。これにより、燃料電池装置１１の排熱量を増加させつつ、商用電力系統２から買電することなく、蓄電装置１０を充電することができる。燃料電池装置１１の排熱量を増加させることで、燃料電池装置１１の排熱によってお湯をより多く生成することが可能になる。
【０１４１】
なお、制御部３３は、第１の実施形態で説明したように、第１時間帯に燃料電池装置１１を負荷追従運転させ、第２時間帯に蓄電装置１０を第２電力で充電するように制御してもよい。
【０１４２】
次に、制御部３３が、需要家施設のガス供給情報に基づき、燃料電池装置１１を、第１運転モード又は第２運転モードで運転させるときの処理の詳細について説明する。
【０１４３】
＜ガス供給情報に基づく処理＞
制御部３３は、第１の実施形態と同様に、定期的に、需要家施設のガス供給情報を、外部のサーバから通信部３１を介して取得する。
【０１４４】
制御部３３は、ガス供給情報に基づき、ガスＤＲの要請を取得したか否か判定する。
【０１４５】
制御部３３は、ガスＤＲの要請を取得していないと判定したとき、第１時間帯において、燃料電池装置１１を、第１運転モードで運転させる（図１３参照）。さらに、制御部３３は、燃料電池装置１１が第１運転モードで運転しているときに、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するように制御する（図１４参照）。
【０１４６】
上述のように第１運転モードで運転させると、燃料電池装置１１の出力電力は、図１３に示すように、例えば第２運転モードで運転させる（図１６参照）よりも、第１時間帯にわたり均一性が増す。第１時間帯にわたり均一性が増すことで、燃料電池装置１１の出力電力が（例えば定格出力電力の５０％（４．５ｋＷ）よりも）小さくなる時間帯が、増加する。これにより、上述のように、本実施形態では、ガス消費量を低減させることができる。
【０１４７】
なお、制御部３３は、第３電力を用いる場合、上述のように、第１時間帯に、燃料電池装置１１を負荷追従運転させ、蓄電装置１０を第３電力で充電するように制御してもよい。また、制御部３３は、第１電力を用いる場合、第１の実施形態で説明したように、第１時間帯に、燃料電池装置１１を負荷追従運転させ、蓄電装置１０を第１電力で充電するように制御してもよい。
【０１４８】
一方、制御部３３は、ガスＤＲの要請を取得したと判定したとき、さらに、ガスＤＲの要請によってガス消費を低減させるように要請されている時間帯が第１時間帯に含まれるか否か判定する。
【０１４９】
制御部３３は、ガス消費を低減させるように要請されている時間帯が第１時間帯に含まれないと判定したとき、ガスＤＲの要請を取得していないと判定したときと同様の処理を行う。
【０１５０】
制御部３３は、ガス消費を低減させるように要請されている時間帯が第１時間帯に含まれると判定したとき、第１時間帯において、燃料電池装置１１を、第２運転モード運転させる。さらに、制御部３３は、ガスＤＲの要請によってガス消費を低減させるように要請されていない時間帯を、第２時間帯に設定する。例えば、第１時間帯が図１２に示す９時〜１７時の時間帯であり、９時〜１２時の時間帯がガス消費を低減させるように要請されていない時間帯であるとする。この場合、制御部３３は、９時〜１２時の時間帯を第２時間帯に設定する（図１６参照）。
【０１５１】
加えて、制御部３３は、太陽光発電装置１２の発電電力と、蓄電装置１０の空き容量と、設定した第２時間帯とに基づき、第２電力を設定する。
【０１５２】
例えば、制御部３３は、設定した第２時間帯における第２電力の積分値と、設定した第２時間帯における太陽光発電装置１２の発電電力が蓄電装置１０の空き容量の値と同一となるように、第２電力を設定する。この例では、太陽光発電装置１２の発電電力と、燃料電池装置１１の出力電力とによって、蓄電装置１０が充電される。
【０１５３】
なお、制御部３３は、第１の実施形態と同様に、蓄電装置１０の空き容量と、設定した第２時間帯とに基づき、第２電力を設定してもよい。このとき、制御部３３は、第１の実施形態と同様に、例えば、設定した第２時間帯における第２電力の積分値が蓄電装置１０の空き容量の値と同一となるように、第２電力を設定する。この場合、太陽光発電装置１２の発電電力を、商用電力系統２へ逆潮流させて売電してもよい。この例では、燃料電池装置１１の出力電力によってのみ蓄電装置１０が充電される。
【０１５４】
さらに、制御部３３は、第２時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電するように制御する（図１７参照）。
【０１５５】
このように第２運転モードで運転させると、ガス消費を低減させるように要請されていない第２時間帯（図１６の例では、９時〜１２時の時間帯）に蓄電装置１０を充電することが可能になる。さらに、ガスＤＲの要請によってガス消費を低減させるように要請されている時間帯では、燃料電池装置１１のガス消費量を抑えることが可能になる。
【０１５６】
なお、制御部３３は、第１の実施形態で説明したように、第１時間帯に燃料電池装置１１を負荷追従運転させ、第２時間帯に蓄電装置１０を第２電力で充電するように制御してもよい。
【０１５７】
また、制御部３３は、ガスＤＲの要請を取得したか否か判定する代わりに、時間帯によってガス料金が異なるか否か判定してもよい。さらに、制御部３３は、時間帯によってガス料金が異なると判定しないときに、燃料電池装置１１の運転モードを、第１運転モードに決定してもよい。また、制御部３３は、時間帯によってガス料金が異なると判定したときに、燃料電池装置１１の運転モードを、第２運転モードに決定してもよい。この場合、制御部３３は、ガス料金が安くなる時間帯を第２時間帯として設定する。
【０１５８】
以上のように、本実施形態では、制御部３３は、需要家施設の消費電力が小さくなる時間帯を第１時間帯として抽出する。さらに、制御部３３は、上記の＜熱需要情報に基づく処理＞及び＜ガス供給情報に基づく処理＞において説明したように、抽出した第１時間帯に、燃料電池装置１１の出力電力によって蓄電装置１０を充電しておく。これにより、第１時間帯以外の時間帯は、蓄電装置１０からの放電電力（又は燃料電池装置１１の出力電力）によって、電力負荷４に電力を供給することが可能になる。つまり、第１時間帯に蓄電装置１０を充電しておくことで、商用電力系統２からの買電電力を低減させることが可能になる。図１２の例では、制御部３３は、０時〜８時及び１８時〜２３時の時間帯、商用電力系統２からの買電電力を低減させることが可能になる。
【０１５９】
さらに、第２の実施形態では、燃料電池装置１１の出力電力に加えて、太陽光発電装置１２の発電電力によっても、蓄電装置１０を充電することが可能である。さらに、太陽光発電装置１２の発電電力を売電することも可能である。
【０１６０】
＜熱需要情報に基づく動作＞
エネルギー管理装置３０が、需要家施設の熱需要情報に基づき、蓄電装置１０等を制御するときの動作を、図１９を参照して説明する。なお、図１９に示す処理は、前日に行われるものとする。
【０１６１】
制御部３３は、翌日の、需要家施設の電力需要情報及び熱需要情報と、太陽光発電装置１２の発電量の情報を取得する（ステップＳ３０１）。
【０１６２】
ステップＳ３０２〜Ｓ３０７の処理は、図９に示すステップＳ１０２〜Ｓ１０７の処理と同様であるため、説明を省略する。
【０１６３】
＜ガス供給情報に基づく動作＞
エネルギー管理装置３０が、需要家施設のガス供給情報に基づき、蓄電装置１０等を制御するときのエネルギー管理装置３０の動作を、図２０を参照して説明する。なお、図２０に示す処理は、前日に行われるものとする。
【０１６４】
制御部３３は、翌日の、需要家施設の電力需要情報と、太陽光発電装置１２の発電量の情報を取得する（ステップＳ４０１）。
【０１６５】
ステップＳ４０２〜Ｓ４０８の処理は、図１０に示すステップＳ２０２〜Ｓ２０８の処理と同様であるため、説明を省略する。
【０１６６】
以上のように、第２の実施形態では、燃料電池装置１１の出力電力に加えて、太陽光発電装置１２の発電電力によっても、蓄電装置１０を充電することが可能である。さらに、太陽光発電装置１２の発電電力を売電することも可能である。従って、第２の実施形態では、燃料電池装置、蓄電装置及び太陽光発電装置といった、多様な電源装置を効率よく制御することができる。
【０１６７】
第２の実施形態に係る熱電供給システム１ａにおいて、その他の効果及び機能は、第１の実施形態に係る熱電供給システム１と同様である。
【０１６８】
なお第２の実施形態においては、燃料電池装置１１による発電電力を蓄電装置１０の充電に優先的に用い、太陽光発電装置１２の発電電力は優先的に売電していたが、将来的に太陽光発電及びガスのコストが変動した場合はこれに限られない。例えば、コストによっては、太陽光発電装置１２による発電電力を蓄電装置１０の充電に優先的に用い、燃料電池装置１１の発電電力を優先的に売電してもよい。
【０１６９】
（他の実施例）
なお、電力負荷４に電気式の給湯装置が含まれる場合に、抽出した第１時間帯に熱消費量が増加する時間帯が含まれるとき、太陽光発電装置１２の余剰発電電力及び燃料電池装置１１の出力電力を、電気式の給湯装置に供給してもよい。
【０１７０】
図２１に、図１２と同一の需要家施設の１日における消費電力及び消費熱量、及び、太陽光発電装置の発電電力の一例を示す。図２１でも、９時〜１７時の時間帯が第１時間帯として抽出される。図２１の例では、上述の処理によって、制御部３３は、第１時間帯に、燃料電池装置１１を第１運転モードで運転させる。このときの燃料電池装置１１の出力電力の様子を図２２に示す。
【０１７１】
図２２には、図１２に示す９時〜１７時の第１時間帯に、燃料電池装置１１を第１運転モードで運転させたときの燃料電池装置１１の出力電力、及び、太陽光発電装置１２の発電電力の一例が示されている。
【０１７２】
ここで、図２１の例では、図１２の例と比較すると、１１時〜１３時の時間帯の消費熱量が多い。さらに、図２２に示すように、１１時〜１３時の時間帯では、太陽光発電装置１２の余剰発電電力が生じている。この場合、この余剰発電電力によって、電力負荷４に電気式の給湯装置を駆動させてもよい。
【０１７３】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきた。しかしながら、本発明は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものである。従って、これらも、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【符号の説明】
【０１７４】
１，１ａ  熱電供給システム
２  商用電力系統
３  商用ガス系統
４  電力負荷
５  給湯負荷
１０  蓄電装置
１１  燃料電池装置（コージェネレーション装置）
１１Ａ  貯湯槽
１２  太陽光発電装置
２０  電力変換装置
２１  分電盤
３０  エネルギー管理装置
３１  通信部
３２  記憶部
３３  制御部
【図１】
2020043762.tif 000003
【図２】
2020043762.tif 000004
【図３】
2020043762.tif 000005
【図４】
2020043762.tif 000006
【図５】
2020043762.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020043762.tif 000009
【図８】
2020043762.tif 000010
【図９】
2020043762.tif 000011
【図１０】
2020043762.tif 000012
【図１１】
2020043762.tif 000013
【図１２】
2020043762.tif 000014
【図１３】
2020043762.tif 000015
【図１４】
2020043762.tif 000016
【図１５】
2020043762.tif 000017
【図１６】
2020043762.tif 000018
【図１７】
2020043762.tif 000019
【図１８】
2020043762.tif 000020
【図１９】
2020043762.tif 000021
【図２０】
2020043762.tif 000022
【図２１】
2020043762.tif 000023
【図２２】
2020043762.tif 000024