(57)【要約】【課題】  ユーザーの入力により特異日を特定することで、負荷需要予測の精度向上を実現し、エネルギー消費量の削減効果を向上可能な燃料電池システムを提供する。【解決手段】  燃料電池システム１０１が、操作画面１２ａを有する入力装置１２を備え、前記入力装置は、前記操作画面に日付及び該日付における運転履歴データが表示された状態で該日付における運転履歴データを特異日データに設定するか否かを選択する選択機能を有し、前記選択機能により選択されて前記特異日データとして設定された前記日付における運転履歴データを除いた後の運転履歴データに基づき運転計画を作成する運転計画器１４と、前記運転計画器が作成する運転計画に基づき前記燃料電池システムの運転を制御する運転制御器１５と、を更に備えている。【選択図】  図１
2010029047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作画面を有する入力装置を備える燃料電池システムであって、
前記入力装置は、前記操作画面に日付及び該日付における運転履歴データが表示された状態で該日付における運転履歴データを特異日データに設定するか否かを選択する選択機能を有し、
前記選択機能により選択されて前記特異日データとして設定された前記日付における運転履歴データを除いた後の運転履歴データに基づき運転計画を作成する運転計画器と、
前記運転計画器が作成する運転計画に基づき前記燃料電池システムの運転を制御する運転制御器と、を更に備えている、燃料電池システム。
【請求項２】
前記選択機能は、前記入力装置の操作画面に日付、曜日及び該日付における運転履歴データが表示された状態で該日付における運転履歴データを特異日データに設定するか否かを選択する機能である、請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記運転履歴データは、電力需要量、発電電力量、熱需要量及び蓄熱量の少なくとも何れか１つのデータである、請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記運転履歴データは、電力需要量、発電電力量、熱需要量及び蓄熱量の少なくとも何れか１つのデータに対応して、前記入力装置の操作画面に表示する前記日付の表現態様を変化させる、請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記日付が、前記入力装置の操作画面にカレンダー形式で表示される、請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記運転履歴データに基づき特異な運転履歴データに係る日付を特異日として特定する特異日特定器を更に備え、
前記入力装置は、前記特異日特定器により特定された日付及び該日付に対応する運転履歴データを前記操作画面に表示する際に前記特異日に対応する表示を行う、請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記特異日特定器は、前記運転履歴データの特徴量が第１の閾値以上となる日付を特異日として特定するように構成され、前記第１の閾値を前記選択機能による選択結果に基づき変更する閾値設定器を備えている、請求項６記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記特異日特定器は、前記運転履歴データの特徴量が第２の閾値以下となる日付を特異日として特定するように構成され、前記第２の閾値を前記選択機能による選択結果に基づき変更する閾値設定器を備えている、請求項６記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体高分子形燃料電池やリン酸形燃料電池等の燃料電池を備え、電力及び熱の少なくとも何れかを供給する燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子形燃料電池やリン酸形燃料電池等の燃料電池を備える燃料電池システムは、主にコージェネレーションシステム等において使用されており、発電と同時に発生する熱を温水の生成のために回収することでエネルギーを有効に活用することができるため、高効率の分散型電源装置として注目されている。
【０００３】
ところで、一般的には、電力需要は常時発生するが、熱需要は断続的に発生する。これに対して、コージェネレーションシステムにおける燃料電池システムの発電運転により瞬間的に回収できる熱量は、断続的に発生する熱需要の熱量に比べて少ない。そのため、上述したコージェネレーションシステムでは、通常、燃料電池システムの発電運転に伴って回収した熱を熱負荷に直接供給することはなく、水を蓄熱媒体として一度貯湯槽に貯蔵した後、必要な量の熱を熱負荷に適宜供給する。
【０００４】
このようなコージェネレーションシステムでは、電力需要及び熱需要を予測して、要求される時期までに予め必要な量の熱回収が実施できるように燃料電池システムの運転を適切に制御することで、エネルギー消費量の削減効果を向上させている。
【０００５】
又、電力又は熱のみを供給するモノジェネレーションシステムにおいても、燃料電池システムの発電運転のためには昇温等の準備が必要であり、この準備にはエネルギーと時間とを要するため、負荷需要を予測して燃料電池システムの運転を適切に制御することで、エネルギー消費量の削減効果を向上させている。
【０００６】
ここで、燃料電池システムの運転制御を適切に実施するためには、個々のユーザーの電力需要及び／又は熱需要を正確に予測することが重要であり、そのため、電力需要及び／又は熱需要の履歴を記憶して負荷需要予測を実施し、燃料電池システムの運転制御を適切に実施する技術が、これまでに知られている。
【０００７】
しかしながら、負荷需要の履歴を記憶する場合には、ユーザーの長期不在や、普段とは異なる特異的な生活状況等をも含めて全ての履歴を記憶すると、負荷需要予測の精度が低下する場合がある。
【０００８】
そこで、このような従来の課題を解決するために、負荷需要に関連した風呂張り時刻や風呂張り回数等の情報を過去のデータと比較して特異日データか否かを判断し、特異日データであればそれを除いた負荷需要履歴を用いて負荷需要の予測を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２８８０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の燃料電池システムでは、電力需要及び／又は熱需要に深く関連するデータを平均的なデータと比較して、この平均的なデータと大きく異なるデータを特異日データとして除いているが、画一的に特異日データを特定すると、ユーザーにとっては特異な生活パターンではなかった日のデータであっても除去される場合があり、この場合にはユーザーの負荷需要履歴の実態からズレが生じるので、負荷予測の精度向上を実現することは困難であった。これは、計測されたデータからユーザーの過去の行動履歴の特異性を正確に特定することが困難であるからである。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであって、ユーザーの過去の行動履歴を正確に反映した特異日を特定し、負荷需要予測の精度を向上させることで、エネルギー消費量の削減効果を向上することが可能な燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記従来の課題を解決するために、本発明に係る燃料電池システムは、操作画面を有する入力装置を備える燃料電池システムであって、前記入力装置は、前記操作画面に日付及び該日付における運転履歴データが表示された状態で該日付における運転履歴データを特異日データに設定するか否かを選択する選択機能を有し、前記選択機能により選択されて前記特異日データとして設定された前記日付における運転履歴データを除いた後の運転履歴データに基づき運転計画を作成する運転計画器と、前記運転計画器が作成する運転計画に基づき前記燃料電池システムの運転を制御する運転制御器と、を更に備えている。
【００１２】
かかる構成とすると、ユーザーが把握している過去の行動履歴が反映されたより正確な特異日が特定され、負荷需要量の予測精度が向上されることで、個々のユーザーにより最適な運転制御を実施することが可能となるととともに、エネルギー消費量の削減効果が向上する。
【００１３】
この場合、前記選択機能は、前記入力装置の操作画面に日付、曜日及び該日付における運転履歴データが表示された状態で該日付における運転履歴データを特異日データに設定するか否かを選択する機能である。
【００１４】
かかる構成とすると、操作画面に表示された曜日データによりユーザーは過去の行動履歴をより正確に思い出し、特異日をより正確に特定することが見込まれる。これにより、個々のユーザーにより最適な運転制御が実施することが可能となるとともに、エネルギー消費量の削減効果を更に向上させることが可能になる。
【００１５】
又、上記の場合、前記運転履歴データは、電力需要量、発電電力量、熱需要量及び蓄熱量の少なくとも何れか１つのデータである。
【００１６】
又、上記の場合、前記運転履歴データは、電力需要量、発電電力量、熱需要量及び蓄熱量の少なくとも何れか１つのデータに対応して、前記入力装置の操作画面に表示する前記日付の表現態様を変化させる。
【００１７】
かかる構成とすると、直感的に分かり易い視認性に優れた情報をユーザーに提供することができるので、特異日を特定する際において、その特異日の特定ミスを防ぐことが可能になる。これにより、個々のユーザーにより最適な運転制御を実施することが可能となるとともに、エネルギー消費量の削減効果を向上させることが可能になる。
【００１８】
又、上記の場合、前記日付が前記入力装置の操作画面にカレンダー形式で表示される。
【００１９】
かかる構成とすると、一定期間のデータを一度に見ることができるので、特異日の特定において連続的に特定することが可能になり、特異日を特定する際の操作性がより向上する。
【００２０】
又、上記の場合、前記運転履歴データに基づき特異な運転履歴データに係る日付を特異日として特定する特異日特定器を更に備え、前記入力装置は、前記特異日特定器により特定された日付及び該日付に対応する運転履歴データを前記操作画面に表示する際に前記特異日に対応する表示を行う。
【００２１】
かかる構成とすると、ユーザーの注意が喚起されるので、特異日か否かの特定がより正確に実施されることが見込まれる。これにより、個々のユーザーにより最適な運転制御を実施することが可能となるとともに、エネルギー消費量の削減効果をより向上させることが可能になる。
【００２２】
この場合、前記特異日特定器は、前記運転履歴データの特徴量が第１の閾値以上となる日付を特異日として特定するように構成され、前記第１の閾値を前記選択機能による選択結果に基づき変更する閾値設定器を備えている。
【００２３】
又、この場合、前記運転履歴データの特徴量が第２の閾値以下となる日付を特異日として特定するように構成され、前記第２の閾値を前記選択機能による選択結果に基づき変更する閾値設定器を備えている。
【００２４】
かかる構成とすると、特異日特定器が特異日と特定するために用いる閾値を、入力装置から入力された特異日の情報により適宜修正することできるので、燃料電池システムにおける特異日の特定をより一層正確に実施することが可能になる。これにより、個々のユーザーに最適な運転制御をより一層正確に実施することが可能となり、エネルギー消費量の削減効果をより一層向上させた燃料電池システムを提供することが可能になる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る燃料電池システムの構成によれば、ユーザーが把握している過去の行動履歴が反映されたより正確な特異日が特定され、負荷需要の予測精度が向上されることで、エネルギー消費量の削減効果を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
先ず、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システム１０１の構成について説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの構成を模式的に示すブロック図である。尚、図１では、本発明を説明するために必要な構成のみを抜粋して示し、その他の構成については図示を省略している。
【００２９】
図１に示すように、本実施の形態に係る燃料電池システム１０１は、燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電する燃料電池１と、燃料電池１に接続され燃料ガスを供給する燃料ガス供給器２と、燃料電池１に接続され酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給器３と、それぞれ燃料電池１に接続され発電に伴って発生した熱を回収し燃料電池１を冷却する冷却水が循環される冷却水経路４ａ及び４ｂと、冷却水経路４ａ及び４ｂにおいて冷却水を循環させる冷却水送出装置５と、を備えている。
【００３０】
又、この燃料電池システム１０１は、冷却水経路４ａ及び４ｂ上に設置され冷却水と熱交換して貯湯水に熱を移動させる冷却水熱交換器６と、それぞれ冷却水熱交換器６に接続され貯湯水を循環させる貯湯水経路７ａ及び７ｂと、熱を回収した貯湯水を貯える貯湯槽８と、貯湯水経路７ｂ上に設置され貯湯水を通流させる貯湯水送出装置９と、を備えている。
【００３１】
一方、この燃料電池システム１０１は、燃料電池１で発生した電力を供給する電力負荷の電力需要量を検出する電力負荷検出器１０と、燃料電池１で発生し貯湯槽８に回収した熱を供給する熱負荷の熱需要量を検出する熱負荷検出器１１と、日付及び各日付に対応する運転履歴データを表示する操作画面１２ａを備える入力装置１２と、電力負荷検出器１０により検出された電力需要量及び熱負荷検出器１１により検出された熱需要量等の運転履歴データを蓄積する運転履歴データ蓄積器１３と、入力装置１２を介したユーザーからの入力に基づき特異日を設定する特異日設定器１７と、運転履歴データ蓄積器１３に蓄積された情報から特異日設定器１７により設定された特異日に係る運転履歴データを除いた情報に基づき所定時間先までの電力負荷需要量及び熱負荷需要量を予測し、予測した電力負荷需要量及び熱負荷需要量に基づき燃料電池システム１０１の運転を計画する運転計画器１４と、を備えている。
【００３２】
又、この燃料電池システム１０１は、特異日特定器１６と、情報提示器１８と、を備えている。
【００３３】
又、この燃料電池システム１０１は、運転計画器１４が作成する運転計画に基づき燃料電池システム１０１の運転を制御する運転制御器１５を備えている。
【００３４】
そして、本実施の形態に係る燃料電池システム１０１では、入力装置１２が、操作画面１２ａに日付及び該日付における運転履歴データが表示された状態で該日付における運転履歴データを特異日データに設定するか否かを選択する選択機能を有するように構成されている。又、本実施の形態では、運転計画器１４が、入力装置１２の選択機能により選択されて特異日データとして設定された運転履歴データを除いた後の運転履歴データに基づき燃料電池システム１０１の運転のための運転計画を作成するように構成されている。
【００３５】
次に、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システム１０１の基本的な動作について説明する。
【００３６】
燃料電池システム１０１において、燃料電池１では、燃料ガス供給器２から供給される水素等の燃料ガスと、酸化剤ガス供給器３から供給される酸素を含む空気等の酸化剤ガスとの電気化学反応により、発電が行われる。この際、燃料電池１では発電に伴って熱が発生するため、この燃料電池１で発生する熱は、冷却水送出装置５により燃料電池１を経由して冷却水経路４ａ及び４ｂと冷却水熱交換器６とを循環する冷却水により回収される。これにより、燃料電池１は適切な温度に冷却される。
【００３７】
ここで、冷却水送出装置５としては、主に遠心ポンプや斜流ポンプ、往復ポンプ等が用いられる。又、冷却水熱交換器６としては、主にプレート式熱交換器や二重管式熱交換器等が用いられる。尚、燃料電池１において熱を回収し温度が上昇した冷却水は、冷却水熱交換器６で貯湯水と熱交換して放熱された後、冷却水送出装置５によって再び燃料電池１に供給される。
【００３８】
一方、貯湯水経路７ｂは、貯湯槽８の下部と貯湯水送出装置９の吸入口とが相互に接続され、貯湯水送出装置９の吐出口と冷却水熱交換器６の貯湯水入口とが相互に接続されることで、温度の低い貯湯水を貯湯槽８の下部から冷却水熱交換器６に供給する。冷却水熱交換器６の貯湯水出口と貯湯槽８の上部とが貯湯水経路７ａにより相互に接続されることで、熱を回収して温度が上昇した貯湯水が貯湯槽８の上部に戻される。尚、貯湯水送出装置９としては、主に遠心ポンプや斜流ポンプ、往復ポンプ等が用いられる。
【００３９】
更に、貯湯槽８の底部には給水経路が接続され、その頭部には貯湯槽８に貯えられた高温の貯湯水を台所や洗面所、風呂等の熱負荷に供給する給湯経路が接続されている。このように、貯湯槽８の構成を積層沸き上げ構成とすることにより、貯湯槽８の全体を同時に沸き上げる場合と比較して、短時間で必要な量の湯水を貯湯槽８に貯え、熱負荷に供給することが可能となる。ここで、図１に示すように、給湯経路には熱負荷検出器１１が設置され、この熱負荷検出器１１は熱負荷で消費された熱需要量を検出し、その結果を運転履歴データ蓄積器１３に蓄積する。本実施の形態において、熱負荷検出器１１としては、主に直接熱量を計測する熱量計や、流量計及び温度計により流量と温度の積で熱量を算出する手段が用いられる。後者の場合には、主に羽根車式流量計や超音波式流量計、ギア式流量計等により計測された給湯経路の貯湯水流量と、主に熱電対やサーミスタ等により計測された給湯経路の貯湯水温度と、給水経路の貯湯水温度又は外気温等との温度差との積によって熱量を算出する。尚、運転履歴データ蓄積器１３としては、主にＲＡＭ等の不揮発性メモリやハードディスク装置等が用いられる。或いは、運転履歴データ蓄積器１３の構成としては、インターネット等のネットワークを介して外部の記憶装置を用いる構成を採ってもよい。
【００４０】
又、燃料電池１により発電された電力は、インバータ（図示せず）により直流電力から交流電力に変換及び電圧調整が行われた後、電灯や各種電気機器等の電力負荷に供給される。電力負荷は、燃料電池システム１０１からの出力電力と共に火力発電所等の商用電力と接続され、必要に応じて両者の電力を使用する。本実施の形態では、電力負荷検出器１０が燃料電池システム１０１からの出力電力と商用電力とが合流した下流の位置に設置され、電力負荷により消費された電力需要量を検出して、その検出結果を運転履歴データ蓄積器１３に蓄積する。尚、電力負荷検出器１０としては、主にカレントトランス（ＣＴ）センサ等の電流センサが用いられる。
【００４１】
又、運転履歴データ蓄積器１３は、電力負荷検出器１０及び熱負荷検出器１１により検出された電力需要量及び熱需要量等を、所定時間毎に（例えば、３０分間毎や６０分間毎に）積算した値を１日単位で蓄積する。
【００４２】
次に、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システム１０１の特徴的な動作について説明する。
【００４３】
図２は、入力装置の操作画面に表示される表示内容の一例を示す模式図である。
【００４４】
本実施の形態において、入力装置１２の操作画面１２ａは、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、日付及び運転履歴データ蓄積器１３に蓄積され操作画面１２ａ上に表示する日付に対応した運転履歴データ（電力需要量及び／又は熱需要量）を表示する。そして、燃料電池システム１０１のユーザーは、操作画面１２ａに日付及び該日付における運転履歴データが表示された状態で、その日付における運転履歴データを特異日データに設定するか否かを選択する。換言すれば、燃料電池システム１０１のユーザーは、操作画面１２ａに表示される運転履歴データを参照して、その運転履歴データが特異日データであるか否かを判定した後、その運転履歴データに対応する操作画面１２ａで選択した日付を特異日として決定するか否かを、入力装置１２により入力する。例えば、図２（ａ）に示すように、燃料電池システム１０１のユーザーは、８月２４日の運転履歴データを参照して、この運転履歴データが特異日データではないと判定した場合、入力装置１２により８月２４日を特異日とはしない旨を入力する。一方、図２（ｂ）に示すように、燃料電池システム１０１のユーザーは、８月２５日の運転履歴データを参照して、この運転履歴データは特異日データである判定した場合、入力装置１２により８月２５日を特異日とする旨を入力する。尚、入力装置１２としては、燃料電池システム１０１の発電量や蓄熱量等の状態情報を表示する操作画面１２ａと共に、燃料電池システム１０１の初期設定や各種運転モード等をユーザーが選択・変更して設定する入力部を備えたリモコンや、燃料電池システム１０１の本体に設置された入力操作パネル等が用いられる。又、入力装置１２の操作画面１２ａに表示される運転履歴データの表示形態としては、棒グラフや折れ線グラフ、数値による表示形態等が用いられる。
【００４５】
又、本実施の形態において、運転計画器１４は、所定の時間（例えば、１日）先までの電力需要量及び熱負荷需要量の予測を行うための１つの手段として、例えば、階層型のニューラルネットワークモデルを電力及び熱に対してそれぞれ保持している。
【００４６】
図３は、運転計画器において使用されるニューラルネットワークモデルの構成を模式的に示す解説図である。
【００４７】
図３に示すように、ニューラルネットワークモデル１００は、階層型ニューラルネットワークであり、入力層、中間層及び出力層の３層を有している。このニューラルネットワークモデル１００の構成としては、予測値を出力パラメータとし、予測値と因果関係の強いデータを入力パラメータとして構成することが、予測の精度向上のために必要となる。そのため、本実施の形態では、出力パラメータには当日の負荷需要量予測値を適用し、入力パラメータには予測値と因果関係が強いと考えられる前日の負荷需要量実績値を適用している。又、ニューラルネットワークモデル１００は、運転履歴データ蓄積器１３に蓄積され入力装置１２により特異日であると入力された日付（特異日データである運転履歴データ）を除いた過去の負荷需要量実績値を学習して、ニューラルネットワークモデル１００の重み係数を決定する。
【００４８】
又、運転計画器１４は、ニューラルネットワークモデル１００により予測された所定時間先までの電力負荷需要量及び熱負荷需要量に基づいて、燃料電池システム１０１の発電量や蓄熱量を想定し、入力装置１２により選択された運転モード（例えば、エネルギー消費量の削減最大優先モード、二酸化炭素排出量の削減最大優先モード、コスト削減最大優先モード等）に従って、コージェネレーションシステムの起動及び停止時間や発電量等の運転制御パラメータ（運転計画）を決定する。尚、運転計画器１４は、主にＣＰＵ等により構成され、その内部で実行されるプログラムを含んでいる。
【００４９】
そして、運転制御器１５は、運転計画器１４により決定されたパラメータ（運転計画）に従って、燃料電池システム１０１の運転を適宜制御する。
【００５０】
尚、本実施の形態において、入力装置１２が有する選択機能は、入力装置１２の操作画面１２ａに日付、曜日及び該日付における運転履歴データが表示された状態において、その日付における運転履歴データを特異日データに設定するか否かを選択する機能であってもよい。
【００５１】
又、本実施の形態において、運転履歴データ蓄積器１３は、電力負荷の電力需要量、燃料電池システム１０１の発電電力量、熱負荷の熱需要量及び蓄熱量の少なくとも何れか１つのデータを蓄積する。
【００５２】
以上、本実施の形態に係る燃料電池システム１０１の構成によれば、ユーザーが把握している過去の行動履歴が反映されたより正確な特異日を特定することができる。これは、操作画面１２ａ上に、所定の日付とともに、この日付における電力需要量や熱需要量のデータが表示され、ユーザーが特異日か否かを判定するための補助となる情報が提供されるからである。このように、運転履歴データからより正確に特定された特異日データが除かれ、負荷需要量予測の精度が向上することで、個々のユーザーに最適な運転制御を実施することが可能となるとともに、燃料電池システム１０１の運転によるエネルギー消費量の削減効果を向上することが可能になる。
【００５３】
ここで、入力装置１２の操作画面１２ａに表示される情報の表示形態の変形例とそれにより得られる更なる効果について説明する。尚、以下の説明において、所定の閾値を用いる場合の燃料電池システムの具体的な構成及びその動作については、便宜上、実施の形態２において説明する。
【００５４】
図４は、入力装置の操作画面に表示される表示内容の他の一例を示す模式図である。
【００５５】
図４（ａ）に示すように、本実施の形態において、入力装置１２の操作画面１２ａ上に運転履歴データとして、所定の日付と、この日付における燃料電池システム１０１の発電電力量、電力負荷の需要電力量をそれぞれ表示するように構成することで、より一層詳細な運転履歴データをユーザーに提供することができる。これにより、燃料電池システム１０１のユーザーは、燃料電池システム１０１の稼働状況を考慮した特異日の特定が可能となり、負荷需要量予測の精度をより一層向上させることで、燃料電池システム１０１の運転によるエネルギー消費量の削減効果をより一層向上させることが可能になる。
【００５６】
又、図４（ｂ）に示すように、本実施の形態において、入力装置１２の操作画面１２ａ上に表示される日付の表現態様（例えば、日付の文字の太さ）を、操作画面１２ａに表示される運転履歴データの特徴量が所定の閾値を越えるか否か（例えば、運転履歴データが電力負荷需要量である場合、その特徴量の一つである電力需要量の１日合計値が所定の閾値より大きいか否か）に基づき情報提示器１８が変化させる構成としてもよい。つまり、運転履歴データ蓄積器１３が逐次蓄積する運転履歴データは、各日付の電力需要量、発電電力量、熱需要量及び蓄熱量の少なくとも何れか１つのデータに基づいて、各日付を分類し、入力装置１２の操作画面１２ａに表示する日付の表現態様を、この分類に応じて適宜変化させるためにも利用される。これにより、直感的に運転履歴データから予め判断した特異的な日を分かり易くユーザーに提供することができ、ユーザーの入力操作により、特異日設定器１７により特異日の設定を行う際において、その特異日の設定漏れや設定ミスを抑制することが可能となる。これは、人間の記憶は完全ではないため、特異日であるにも拘わらず忘れていたり、実際の特異日と１日ずれた日付を特異日と勘違いしたりする等により、設定漏れや設定ミスが想定される。しかしながら、過去の運転履歴データに基づき特異的である日を予め特定し、図４（ｂ）に示すように、この特定された日を太い文字で表示し、他の日と区別して表示することで、ユーザーの記憶に基づく特異日の設定の補助となるからである。そして、これにより、負荷需要量予測の精度をより一層向上させることが可能になるので、燃料電池システム１０１の運転によるエネルギー消費量の削減効果をより一層向上させることが可能になる。
【００５７】
ここで、日付の表現態様の他の例として、例えば、文字の大きさや色、文字の種類、文字の点滅、点灯等の表現態様が挙げられる。
【００５８】
尚、特異日特定器１６により特異的な日を特定する際に用いられる過去の運転履歴データの特徴量としては、電力需要量の１日単位の総量や、単位時間当たりの電力需要量、又は１日毎、単位時間毎の電力需要量の変化量等が用いられ、この特徴量が、第１の閾値以上であるか、第２の閾値以下である場合、特異日特定器１６は、その特徴量を有する運転履歴データに係る日付を特異日として特定する。
【００５９】
又、図４（ｃ）に示すように、本実施の形態において、入力装置１２の操作画面１２ａに表示される日付が、カレンダー形式で表示されてもよい。そして、情報提示器１８が特異日特定器１６により特定された特異的な日に対応する日付の表現態様（日付の文字の太さ）を他の日と区別して操作画面に表示させることで、一定期間における特定された特異日データを一度に認識することができるので、ユーザーの操作により特異日を設定する際に連続的に設定することが可能となる。
【００６０】
ここで、入力装置１２がリモコン等の入力装置である場合では、その操作画面の表示能力は一般的に比較的低いため、１日単位の運転履歴データそのもののような詳細な情報の表示が困難である場合がある。このような場合でも、情報提示器１８が、上記のように運転履歴データに基づき特定された特異日を他の日と異なるように操作画面に表示する構成とすることにより、少ない情報量であってもユーザーによる特異日の設定が可能となるので、負荷需要量予測の精度を向上させることが可能となり、燃料電池システム１０１の運転によるエネルギー消費量の削減効果を向上することが可能になる。
【００６１】
尚、入力装置１２の操作画面１２ａに表示される日付がカレンダー形式で表示される場合でも、日付の表現態様としては、文字の大きさや色、文字の種類、文字の点滅、点灯等が挙げられる。
【００６２】
又、本実施の形態では、電力負荷検出器１０がコージェネレーションシステムからの出力電力と商用電力が合流した下流に設置される形態を例示しているが、このような形態に限定されることはない。例えば、電力負荷検出器１０を前記合流する前の商用電力側に設置して、コージェネレーションシステムの出力電力との合計により電力需要量を算出する形態としてもよい。
【００６３】
又、本実施の形態では、燃料電池システム１０１が電力及び熱を供給するコージェネレーションシステムとして説明したが、電力又は熱のみを供給するモノジェネレーションシステムとしてもよい。
【００６４】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムの構成を模式的に示すブロック図である。尚、図５では、本発明を説明するために必要な構成のみを抜粋して示し、その他の構成については図示を省略している。又、図１に示す構成要素と同様の構成要素については同一の符号を付与しており、その説明はここでは省略する。
【００６５】
図５に示すように、本実施の形態に係る燃料電池システム１０２の構成は、実施の形態１に係る燃料電池システム１０１の構成と比べて、閾値設定器１６ａを更に備えている点で異なっている。
【００６６】
本発明の実施の形態に係る燃料電池システムの構成は、実施の形態１に示す燃料電池システム１０１の構成と同様である。従って、ここでは、本実施の形態に係る燃料電池システムの構成に関する説明は省略する。又、便宜上、ここでは、図５に示す燃料電池システム１０２を参照しながら、実施の形態２に係る技術的な特徴事項を説明する。
【００６７】
本実施の形態において、特異日特定器１６は、実施の形態１の場合と同様、運転履歴データ蓄積器１３に蓄積された運転履歴データが所定の閾値を越えるか否かにより、その運転履歴データに対応する日付が特異日であるか否かを特定する。ここで、特異日を特定するために用いる運転履歴データとしては、主に電力需要量や熱需要量の係るデータであって、運転履歴データの特徴量としては、電力需要量の１日単位の総量や、単位時間当たりの量、日毎、時間毎の変化量が第１の閾値以上であるか、第２の閾値以下である場合、その運転履歴データに係る日付を特異日として特定する。
【００６８】
一方、入力装置１２の操作画面１２ａには、図４（ｂ）に示すように、日付及び運転履歴データ蓄積器１３に蓄積され操作画面１２ａ上に表示される日付に対応する電力需要量及び／又は熱需要量が表示される。ユーザーは、操作画面１２ａ上で選択した日付を特異日として設定するか否かを、入力装置１２により入力する。ここで、図４（ｂ）に示すように、操作画面１２ａに表示されている日付が特異日特定器１６により特異日と特定された日付である場合には、実施の形態１の場合と同様、日付の文字の大きさや色、文字の種類、文字の太さ等が変化されて表示される。
【００６９】
ここで、本実施の形態において、特異日特定器１６の閾値設定器１６ａは、例えば、ユーザーによる入力装置１２からの入力により新たに特異日と設定された日付の運転履歴データの特徴量が全運転履歴データの特徴量の平均値より大きい場合には、第１の閾値と特異日として設定された日に係る運転履歴データの特徴量とを比較して、小さい方を新たな第１の閾値として設定する。又、同様にして、入力装置１２からの入力により特異日と特定された日付の運転履歴データの特徴量が全運転履歴データの特徴量の平均値より小さい場合には、第２の閾値と特異日として設定された日に係る該運転履歴データの特徴量とを比較して、大きい方を新たな第２の閾値として設定するよう構成されている。
【００７０】
尚、上述の閾値の設定手法は、あくまで一例であり、閾値設定器１６ａは、上記手法とは逆の手法により閾値を設定するよう構成されていても構わない。
【００７１】
具体的には、ユーザーによる入力装置１２からの入力により新たに特異日と設定された日付の運転履歴データの特徴量が、全運転履歴データの特徴量の平均値より大きい場合には、第１の閾値と、特異日として設定された日に係る運転履歴データの特徴量と、を比較して、大きい方を新たな第１の閾値として設定する。又、同様にして、入力装置１２からの入力により特異日と特定された日付の運転履歴データの特徴量が、全運転履歴データの特徴量の平均値より小さい場合には、第２の閾値と、特異日として設定された日に係る該運転履歴データの特徴量と、を比較して、小さい方を新たな第２の閾値として設定するよう構成されている。
【００７２】
図６は、入力装置の操作画面に表示される表示内容の他の一例を示す模式図である。
【００７３】
図６を参照しながら説明すれば、図６（ａ）に示すように過去の特異日が８月９日、２０日、２５日である場合に、特異日特定器１６の閾値設定器１６ａが、ユーザーによる入力装置１２からの特異日の設定情報、運転履歴データ、全運転履歴データの平均値、第１の閾値又は第２の閾値等の情報に基づき、その第１の閾値又は第２の閾値を必要に応じて再設定したとする。すると、特異日特定器１６は、その後、各閾値が再設定されたことにより、その再設定された各閾値を用いて特異日の再特定を実行する。即ち、図６（ｂ）に示すように、特異日特定器１６は、８月９日、２０日、２５日を特異日としたことに代えて、閾値設定器１６ａにより第１の閾値又は第２の閾値が再び設定されたことで、８月４日、９日、２０日、２５日、３０日を特異日として再特定し、再特定された特異日が、他の日付と区別できるよう情報提示器１８により太字で表示される。
【００７４】
このように、本実施の形態によれば、燃料電池システム１０２の特異日特定器１６が特異日を特定するために用いる閾値を、閾値設定器１６ａにより入力装置１２から入力された特異日の情報により適宜修正するよう構成されているので、燃料電池システム１０２における特異日の特定をより一層正確に実施することが可能となる。つまり、特異日か否かの特定をより一層正確に実施することが可能となり、全運転履歴データからより一層正確に特定された特異日データが適切に除かれるので、負荷需要量予測の精度をより一層向上させることが可能になる。これにより、個々のユーザーに最適な運転制御をより一層適切に実施することが可能となり、燃料電池システムの運転によるエネルギー消費量の削減効果をより一層向上させることが可能になる。
【００７５】
以下、本実施の形態の変形例について説明する。
【００７６】
閾値設定器１６ａは、特異日特定器１６が用いる第１の閾値を所定の期間（例えば、１ヶ月間）における運転履歴データの特徴量の最大値に設定すると共に、それが用いる第２の閾値を所定の期間における運転履歴データの特徴量の最小値に設定し、運転履歴データの特徴量が最大値となる日及び最小値となる日のそれぞれが、他の日と区別された状態で情報提示器１８により操作画面１２ａに表示されるよう構成しても構わない。
【００７７】
この場合、ユーザーは、操作画面１２ａを見ながら、所定の期間内における特異日を、入力装置１２を介して設定する。この設定操作に伴い、閾値設定器１６ａは、設定された特異日の運転履歴データの特徴量が所定の期間における運転履歴データの特徴量の平均値よりも大きい場合は、その特徴量と現在の設定された第１の閾値とを比較し、特徴量が小さい場合には、この値に第１の閾値を更新する。
【００７８】
又、閾値設定器１６ａは、設定された特異日の運転履歴データの特徴量が所定の期間における運転履歴データの特徴量の平均値よりも小さい場合は、その特徴量と現在の設定された第１の閾値とを比較し、特徴量が大きい場合には、この値に第２の閾値を更新する。
【００７９】
そして、この更新された、第１の閾値又は第２の閾値に基づき、特異日特定器１６が、所定の期間における特異日を再設定し、この再設定された特異日が他の日と区別された状態で情報提示器１８により操作画面１２ａに再表示されるよう構成される。
【００８０】
従って、最初は、運転履歴データの特徴量が最大値又は最小値となる日のみ他の日と区別して表示されるが、使用者が、特異日の設定を繰り返す度に、より一層各ユーザーの生活実態に沿った特徴量が選択されるとともに、特異日特定器１６による特異日の特定がなされ、ユーザーによる特異日の設定をサポートして効果的に機能する。一方、本手法によらず、上述の本実施の形態のように第１の閾値及び第２の閾値を予め定められた値を用いて特異日特定器１６が特異日を特定した場合、設定された閾値によっては、各ユーザーの生活実態と乖離があり、例えば、第１の閾値が小さすぎるために、所定の期間における大半の日が特異日として特定され、操作画面１２ａに表示され、ユーザーが得意日の設定を行う際の混乱を招く可能性がある。更には、ユーザーが特異日の設定を進めても、第１の閾値が小さいために、本変形例の上述の閾値更新の手法に依れば、いつまでも第１の閾値が更新されず、操作画面１２ａにおいてユーザーの生活実態に沿った特異日の表示がなされず、ユーザーが特異日を設定する際のサポートとして機能しない可能性がある。本変形例によれば、ユーザーの特異日設定において障害となる上記のような問題が起きる可能性がなくなるため、ユーザーによる特異日設定が、より設定ミスが抑制された状態で、負荷需要量予測の精度を向上させることが可能になる。
【００８１】
尚、所定の期間における特異日のユーザーによる設定が全て完了し、次の所定の期間の入力を開始する場合には、閾値設定器１６ａは、次の所定の期間における運転履歴データの特徴量の最大値及び最小値を第１の閾値及び第２の閾値に再設定し、運転履歴データの特徴量が最大値となる日及び最小値となる日のそれぞれが、他の日と区別された状態で情報提示器１８により操作画面１２ａに表示された状態から、ユーザーが操作画面１２ａを見ながら入力装置１２を介して特異日の設定を開始し、上記と同様の手法により閾値設定器１６ａによる閾値の更新、更新された第１の閾値又は第２の閾値に基づく特異日特定器１６による特異日の再特定、及び情報提示器１８による再特定された特異日を他の日と区別した状態での操作画面１２ａへの表示が行われる。
【００８２】
尚、その他の点については、実施の形態１の場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明に係る燃料電池システムは、ユーザーが把握している過去の行動履歴が反映されたより正確な特異日が特定され、負荷需要の予測精度が向上されることで、エネルギー消費量の削減効果を向上することが可能な燃料電池システムとして、産業上の利用可能性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図２は、入力装置の操作画面に表示される表示内容の一例を示す模式図である。
【図３】図３は、運転計画器において使用されるニューラルネットワークモデルの構成を模式的に示す解説図である。
【図４】図４は、入力装置の操作画面に表示される表示内容の他の一例を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図６】図６は、入力装置の操作画面に表示される表示内容の他の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  燃料電池
２  燃料ガス供給器
３  酸化剤ガス供給器
４ａ，４ｂ  冷却水経路
５  冷却水送出装置
６  冷却水熱交換器
７ａ，７ｂ  貯湯水経路
８  貯湯槽
９  貯湯水送出装置
１０  電力負荷検出器
１１  熱負荷検出器
１２  入力装置
１２ａ  操作画面
１３  運転履歴データ蓄積器
１４  運転計画器
１５  運転制御器
１６  特異日特定器
１６ａ  閾値設定器
１７  特異日設定器
１８  情報提示器
１００  ニューラルネットワークモデル
１０１，１０２  燃料電池システム
【図１】
2010029047.tif 000003
【図２】
2010029047.tif 000004
【図３】
2010029047.tif 000005
【図４】
2010029047.tif 000006
【図５】
2010029047.tif 000007
【図６】
2010029047.tif 000008