(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．内燃機関で駆動されて発電する発電機を備えると共に、前記内燃機関の排熱を利用して給水源から供給される給水を昇温させて給湯を行うコジェネレーションユニットと、
ｂ．自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ発電ユニットと、
ｃ．前記発電機と自然エネルギ発電ユニットによって発電された電力の供給を受けて電力需要先に供給する電力供給ユニットと、
ｄ．前記コジェネレーションユニットと自然エネルギ発電ユニットと電力供給ユニットを電気的に接続する接続バスと、
ｅ．前記接続バスに流れる電力の電圧を検出する接続バス電圧検出手段と、
ｆ．前記接続バスを介して供給される電力で前記昇温された給水をさらに昇温させる電気昇温器と、
ｇ．前記接続バスを介して接続されると共に、前記発電された電力の内、前記電力需要先に供給されなかった電力を蓄える蓄電ユニットと、
ｈ．前記蓄電ユニットに蓄えられる電力の電圧を検出する蓄電電圧検出手段と、
を備えると共に、前記電力供給ユニットは、前記接続バスを介して商用電源に接続されると共に、前記接続バス電圧検出手段によって検出された電圧が第１所定値以上で、かつ前記蓄電電圧検出手段によって検出された電圧が第１既定値以上のとき、前記コジェネレーションユニットの運転を停止させた状態で前記電気昇温器を動作させる一方、前記接続バス電圧検出手段によって検出された電圧が前記第１所定値より低く設定された第２所定値以下で、かつ前記蓄電電圧検出手段によって検出された電圧が前記第１既定値より低く設定された第２既定値以下のとき、前記発電機の発電量を増加させることなく前記商用電源から電力の供給を受けることを特徴とする電力供給システム。
【請求項２】
前記自然エネルギ発電ユニットは、太陽光発電機からなることを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記コジェネレーションユニットは、前記給水を太陽熱を利用して昇温させる太陽熱昇温器を備えることを特徴とする請求項１または２記載の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電力供給システムに関し、より具体的には、家庭などに設置されてその場所の電力需要を賄う分散型の電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
分散型の電力供給システムは、電力需要のある付近に設置され、設置場所で電力を発電して消費することから送電ロスが少ない点で優れている。従来、分散型の電力供給システムとしては、下記特許文献１記載のものが知られている。
【０００３】
特許文献１記載の電力供給システムにおいては、その図１に示すように、ＤＣバス（直流電源バス）１００に電力発電ユニットとして風力発電ユニット１１０と太陽光発電ユニット１５０および電力需要先たる負荷ユニット１５０を接続し、電力発電ユニットで発電された電力を負荷ユニット１５０に供給すると共に、ＤＣバス１００に系統連係ユニット１７０を介して商用電源を接続し、需要電力が増大してＤＣバス１００の電圧が低下した場合、商用電源から電力の供給を受けるように構成している。
【０００４】
一方、ＤＣバス１００に電力貯蔵ユニット１３０を接続し、発電電力が需要電力を上回ってＤＣバス１００の電圧が上昇した場合、余剰電力を電力貯蔵ユニット１３０で蓄えると共に、ＤＣバス１００の電圧がさらに上昇した場合、余剰電力を商用電源に回生（売電）するように構成している。即ち、余剰電力が生じた場合であっても、それを有効に活用するように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３９１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１記載の電力供給システムにあっては、余剰電力を商用電源に回生するように構成しているため、送電ロスが発生してしまい、その点で余剰電力の活用が十分とは言えなかった。
【０００７】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、余剰電力を商用電源に回生することなく、余剰電力をより一層有効活用するようにした電力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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る電力供給システムにあっては、内燃機関で駆動されて発電する発電機を備えると共に、前記内燃機関の排熱を利用して給水源から供給される給水を昇温させて給湯を行うコジェネレーションユニットと、自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ発電ユニットと、前記発電機と自然エネルギ発電ユニットによって発電された電力の供給を受けて電力需要先に供給する電力供給ユニットと、前記コジェネレーションユニットと自然エネルギ発電ユニットと電力供給ユニットを電気的に接続する接続バスと、前記接続バスに流れる電力の電圧を検出する接続バス電圧検出手段と、前記接続バスを介して供給される電力で前記昇温された給水をさらに昇温させる電気昇温器と、前記接続バスを介して接続されると共に、前記発電された電力の内、前記電力需要先に供給されなかった電力を蓄える蓄電ユニットと、前記蓄電ユニットに蓄えられる電力の電圧を検出する蓄電電圧検出手段とを備えると共に、前記電力供給ユニットは、前記接続バスを介して商用電源に接続されると共に、前記接続バス電圧検出手段によって検出された電圧が第１所定値以上で、かつ前記蓄電電圧検出手段によって検出された電圧が第１既定値以上のとき、前記コジェネレーションユニットの運転を停止させた状態で前記電気昇温器を動作させる一方、前記接続バス電圧検出手段によって検出された電圧が前記第１所定値より低く設定された第２所定値以下で、かつ前記蓄電電圧検出手段によって検出された電圧が前記第１既定値より低く設定された第２既定値以下のとき、前記発電機の発電量を増加させることなく前記商用電源から電力の供給を受ける如く構成した。
【００１１】
また、請求項２に係る電力供給システムにあっては、前記自然エネルギ発電ユニットは、太陽光発電機からなる如く構成した。
【００１２】
また、請求項３に係る電力供給システムにあっては、前記コジェネレーションユニットは、前記給水を太陽熱を利用して昇温させる太陽熱昇温器を備える如く構成した。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る電力供給システムにあっては、内燃機関で駆動されて発電する発電機を備えると共に、内燃機関の排熱を利用して給水源から供給される給水を昇温させて給湯を行うコジェネレーションユニットと、自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ発電ユニットと、発電機と自然エネルギ発電ユニットによって発電された電力の供給を受けて電力需要先に供給する電力供給ユニットと、コジェネレーションユニットと自然エネルギ発電ユニットと電力供給ユニットを電気的に接続する接続バスと、接続バスに流れる電力の電圧を検出する接続バス電圧検出手段と、接続バスを介して供給される電力で給水をさらに昇温させる電気昇温器と、接続バスを介して接続されると共に、発電された電力の内、電力需要先に供給されなかった電力を蓄える蓄電ユニットと、蓄電ユニットに蓄えられる電力の電圧を検出する蓄電電圧検出手段とを備えると共に、接続バス電圧検出手段によって検出された電圧が第１所定値以上で、かつ蓄電電圧検出手段によって検出された電圧が第１既定値以上のとき、コジェネレーションユニットの運転を停止させた状態で電気昇温器を動作させる一方、接続バス電圧検出手段によって検出された電圧が第１所定値より低く設定された第２所定値以下で、かつ蓄電電圧検出手段によって検出された電圧が第１既定値より低く設定された第２既定値以下のとき、発電機の発電量を増加させることなく商用電源から電力の供給を受けるように構成、即ち、接続バスの検出電圧から余剰電力が生じているか否か判断し、余剰電力が生じていると判断される場合、システム内の電気昇温器を動作させて余剰電力を熱に変換し、給湯のための給水を昇温させるように構成したので、余剰電力の送電ロスが少なく、商用電源に回生するよりも余剰電力を有効活用することができる。
【００１４】
また、余剰電力で給湯のための給水を昇温させるので、コジェネレーションユニットの動作時間を短縮させることができ、結果として自然エネルギを無駄なく最大限に活用することができる。
【００１５】
また、接続バスを介して接続されると共に、発電された電力の内、電力需要先に供給されなかった電力を蓄える蓄電ユニットと、蓄電ユニットに蓄えられる電力の電圧を検出する蓄電電圧検出手段とを備えると共に、蓄電電圧検出手段によって検出された電圧に基づいて電気昇温器を動作させるように構成、即ち、蓄電ユニットの蓄電電圧に基づいて余剰電力が生じているか否か判断するように構成したので、余剰電力が生じているかを適切に判断できる。よって電気昇温器を動作させることによる余剰電力の有効活用を適切に行うことができる。
【００１６】
また、電力供給ユニットに接続バスを介して商用電源を接続し、接続バス電圧検出手段と蓄電電圧検出手段によって検出された電圧に応じて商用電源から電力の供給を受けるように構成、即ち、接続バスと蓄電ユニットの検出電圧から電力需要が増大したと判断される場合に商用電源からの電力を利用するように構成したので、電力需要が増大した場合でも需要先に的確に電力を供給することができる。
【００１７】
請求項２に係る電力供給システムにあっては、自然エネルギ発電ユニットは、太陽光発電機からなるように構成、即ち、自然エネルギ発電ユニットにおいて太陽光を利用して発電するように構成したので、他の自然エネルギからの発電に比して優れたエネルギ効率で発電することができる。
【００１８】
請求項３に係る電力供給システムにあっては、コジェネレーションユニットは、給水を太陽熱を利用して昇温させる太陽熱昇温器を備えるように構成したので、コジェネレーションユニットにおいて自然エネルギを利用して給水をより昇温させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施例に係る電力供給システムを全体的に示す概略図である。
【図２】図１に示す電力供給システムの動作を示すフロー・チャートである。
【図３】図１に示す電力供給システムの動作によって生じる天候の悪い日における電力量と熱量について説明する説明図である。
【図４】図１に示す電力供給システムの動作によって生じる天候の良い日における電力量と熱量について説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面に即してこの発明に係る電力供給システムを実施するための形態について説明する。
【実施例】
【００２１】
図１は、この発明の実施例に係る電力供給システムを全体的に示す概略図である。図中の太い実線は電力の流れを示す。また、破線は信号線、細い実線は給水、給湯、熱媒体などの液体の流れを示す。
【００２２】
図１において、符号１０は電力供給システムを示す。電力供給システム１０は、コジェネレーションユニット１２と自然エネルギ発電ユニット１４と蓄電ユニット１６と商用電源ユニット１８と電力供給ユニット２０とそれらを接続する直流電源バス２２からなる。この電力供給システム１０は、家庭などの電力需要がある付近に設置される分散型の電力供給システムである。
【００２３】
コジェネレーションユニット１２は内燃機関（図で「Ｅ」と示す）１２ａと内燃機関１２ａで駆動される交流発電機（図で「Ｇ」と示す）１２ｂとからなる本体部１２ｃと、貯湯槽１２ｄと、内燃機関１２ａの排熱で貯湯槽１２ｄ内の給水を昇温させる排熱昇温器（熱交換器）１２ｅと、ＡＣ／ＤＣコンバータ（図で「ＡＣ／ＤＣ」と示す）１２ｆと、ＤＣ／ＤＣコンバータ（図で「ＤＣ／ＤＣ」と示す）１２ｇと、それらの動作を制御する制御装置（図で「ＣＯＭ」と示す）１２ｈからなる。内燃機関１２ａは、都市ガスあるいはＬＰガスを燃料とする、水冷４サイクルの単気筒ＯＨＶ型の火花点火式のエンジンであり、例えば１６３ｃｃの排気量を備える。
【００２４】
交流発電機１２ｂによって発電された交流電力はＡＣ／ＤＣコンバータ１２ｆによって直流電力に変換され、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ１２ｇによって所定電圧（７５０Ｖ）まで昇圧される。昇圧された直流電力は直流電源バス２２に送られる。
【００２５】
内燃機関１２ａの排熱は内燃機関１２ａの冷却水路１２ａ１を介して排熱昇温器１２ｅに送られ、排熱昇温器１２ｅに流入される熱媒体と熱交換される。熱交換によって昇温された熱媒体は貯湯槽１２ｄに送られ、貯湯槽内の給水を昇温させる。また、コジェネレーションユニット１２は太陽熱昇温器１２ｉを備えると共に、熱媒体はこの太陽熱昇温器１２ｉによっても昇温される。
【００２６】
尚、太陽熱昇温器１２ｉは上面にガラス板が取り付けられた平べったいボックス状（例えば幅２ｍ、奥行１ｍ、高さ０．１ｍ）の容器からなり、そこに充填される熱媒体を太陽熱によって昇温する。熱媒体としては、エチレングリコール水溶液が用いられる。
【００２７】
貯湯槽１２ｄには給水源から給水を引き入れるための給水管１２ｊと、昇温された給水を湯として需要先に給湯するための給湯管１２ｋが取り付けられる。給水管１２ｊには給水弁（開閉弁）１２ｊ１が設けられ、開弁されるときに給水源から貯湯槽１２ｄへの給水が行われる。給湯管１２ｋにも同様な給湯弁（開閉弁）１２ｋ１が設けられ、開弁されるときに湯の需要先への給湯が行われる。
【００２８】
貯湯槽１２ｄには、さらにヒータ（電熱線）からなる電気昇温器１２ｌが設けられる。電気昇温器１２ｌは直流電源バス２２に接続され、そこから供給される電力で動作し、熱交換によって昇温された給水をさらに昇温させる。
【００２９】
貯湯槽１２ｄには温度計１２ｍと水量計１２ｎが設けられ、貯湯槽１２ｄに蓄えられた給水の温度と給水の量を示す信号が発せられる。温度計１２ｍと水量計１２ｎから発せられた信号は制御装置１２ｈに送信される。
【００３０】
制御装置１２ｈはＣＰＵ、ＲＯＭ、メモリおよび入出力回路などを備えるマイクロ・コンピュータからなる（後述する制御装置も同様）と共に、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２ｆとＤＣ／ＤＣコンバータ１２ｇの動作を監視し、過度の電圧や電流を検知した場合、直流電源バス２２への送電を停止させる。また、制御装置１２ｈは後述する運転設定データと入力される各種信号に基づいて内燃機関１２ａと各開閉弁１２ｊ１、１２ｋ１の動作を制御する。さらに、後述する電力供給ユニット２０の制御装置と連係して電気昇温器１２ｌの動作を制御する。
【００３１】
自然エネルギ発電ユニット１４は、太陽光を利用して発電する太陽光発電機１４ａと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４ｂと、それらの動作を制御する制御装置１４ｃからなる。太陽光発電機１４ａによって発電された直流電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４ｂによって所定電圧（７５０Ｖ）まで昇圧される。昇圧された直流電力は直流電源バス２２に送られる。制御装置１４ｃは太陽光発電機１４ａとＤＣ／ＤＣコンバータ１４ｂの動作を監視し、過度の電圧や電流を検知した場合、直流電源バス２２への送電を停止させる。
【００３２】
蓄電ユニット１６は、充放電可能な蓄電器（例えば鉛蓄電池）１６ａと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６ｂと、それらの動作を制御する制御装置１６ｃからなる。蓄電器１６ａはＤＣ／ＤＣコンバータ１６ｂを介して直流電源バス２２に接続される。蓄電器１６ａによって放電が行われる場合、放電電力はＤＣ／ＤＣコンバータ１６ｂによって所定電圧（７５０Ｖ）まで昇圧されて直流電源バスに送られる。逆に蓄電器１６ａによって充電が行われる場合には、直流電源バス２２からの電力はＤＣ／ＤＣコンバータ１６ｂによって降圧されて蓄電器１６ａに送られる。
【００３３】
直流電源バス２２には電圧センサ（図で「Ｖ１」と示す）２２ａが設けられ、そこに流れる電力の電圧を示す信号Ｖ１が発せられる。その電圧信号は制御装置１６ｃに送信され、制御装置１６ｃはその電圧信号に基づいて蓄電器１６ａの充放電を決定し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６ｂに充放電の切換指示（充電と放電のいずれも行わない指示も含む）を行う。具体的には、制御装置１６ｃは後述する電力供給ユニット２０の制御装置と連係してＤＣ／ＤＣコンバータ１６ｂに充放電の切換指示を行う。また、蓄電器１６ａにも電圧センサ（図で「Ｖ２」と示す）１６ｄが設けられ、そこに蓄えられる電力の電圧を示す信号Ｖ２が発せられる。その電圧信号も制御装置１６ｃに送信される。
【００３４】
商用電源ユニット１８は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１８ａとＤＣ／ＤＣコンバータ１８ｂとそれらの動作を制御する制御装置１８ｃからなる。ＡＣ／ＤＣコンバータ１８ａは商用電源２４に接続され、商用電源２４から供給される交流電力を直流電力に変換する。変換された直流電力はＤＣ／ＤＣコンバータ１８ｂにおいて所定電圧（７５０Ｖ）まで昇圧される。昇圧された直流電力は直流電源バス２２に送られる。制御装置１８ｃはＡＣ／ＤＣコンバータ１８ａとＤＣ／ＤＣコンバータ１８ｂの動作を監視し、過度の電圧や電流を検知した場合、直流電源バス２２への送電を停止させる。また、後述する電力供給ユニット２０の制御装置と連係してＤＣ／ＤＣコンバータ１８ｂに直流電源バス２２への送電指示を行う。尚、送電指示が行われない限り、直流電源バス２２への商用電力の送電は行われないものとする。
【００３５】
電力供給ユニット２０は、ＤＣ／ＡＣコンバータ（図で「ＤＣ／ＡＣ」と示す）２０ａと、その動作を制御する制御装置２０ｂからなる。ＤＣ／ＡＣコンバータ２０ａは直流電源バス２２に接続され、前記した各ユニットから直流電力が供給される。供給された直流電力はＤＣ／ＡＣコンバータ２０ａによって交流電力に変換され、家庭内の電力需要先に供給される。制御装置２０ｂはＤＣ／ＡＣコンバータ２０ａの動作を監視し、過度の電圧や電流を検知した場合、電力需要先の送電を停止させる。
【００３６】
制御装置２０ｂには電力供給システム１０の運転設定データを入力するためのデータ入力装置２０ｃと、そのデータや電力供給システム１０の運転状況を表示するためのディスプレイ２０ｄが接続される。ここで、運転設定データとは後述する各種所定電圧、コジェネレーションユニット１２における給湯開始時間、熱需要（湯量と湯温）である。また、制御装置２０ｂには外部コンピュータとデータの送受信が可能な通信手段２０ｅも設けられる。
【００３７】
制御装置２０ｂは前記した各ユニットの制御装置１２ｈ、１４ｃ、１６ｃ、１８ｃと通信自在に接続され、運転設定データと各ユニットから送信される各種信号に基づいて各ユニットに指示信号を送信し、各ユニットを統括的に制御する。特に、蓄電ユニット１６から送信される電力信号Ｖ１、Ｖ２に基づいてコジェネレーションユニット１２の電気昇温器１２ｌの動作と蓄電ユニット１６の充放電動作と商用電源ユニット１８の送電動作を制御する。
【００３８】
図２はその動作、即ちこの発明の実施例に係る電力供給システム１０の動作を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは電力供給システム１０の電源がオンされたとき、制御装置２０ｂによって実行される。
【００３９】
以下説明すると、先ずＳ１０において直流電源バス２２の電圧Ｖ１が所定電圧α（例えば７００Ｖ）以下であるか否か判断する。直流電源バス２２の電圧Ｖ１は、電力需要先で使用される電力量が交流発電機１２ｂと太陽光発電機１４ａによる発電量よりも多くなる場合に低下する。従って、Ｓ１０で肯定される場合にはＳ１２に進んで蓄電ユニット１６に放電動作を行わせる。即ち、需要電力に対する発電量を補い、電圧Ｖ１を上昇させる。
【００４０】
次いでＳ１４に進み、蓄電器１６ａの電圧Ｖ２が所定電圧β（例えば１０Ｖ）以下であるか否か判断する。蓄電器１６ａの電圧Ｖ２は蓄電量が低下するに従って低下する。従って、Ｓ１４で肯定される場合にはＳ１６に進んで商用電源ユニット１８に送電動作を行わせる、即ち、商用電源２４からの電力を直流電源バス２２に送電（買電）するように指示する。一方、Ｓ１４で否定される場合は、蓄電器１６ａの蓄電量が未だ十分であるため、Ｓ１６をスキップしてプログラムを終了する。
【００４１】
Ｓ１０で否定される場合にはＳ１８に進み、直流電源バス２２の電圧Ｖ１が所定電圧γ（例えば７５０Ｖ）以上であるか否か判断する。直流電源バス２２の電圧Ｖ１は、電力需要先で使用される電力量よりも交流発電機１２ｂと太陽光発電機１４ａによる発電量が多くなる場合に上昇する。従って、Ｓ１８で肯定される場合にはＳ２０に進んで蓄電ユニット１６に充電動作を行わせる。即ち、余剰電力を蓄電し、電圧Ｖ１を低下させる。
【００４２】
次いでＳ２２に進み、蓄電器１６ａの電圧Ｖ２が所定電圧δ（例えば１５Ｖ）以上であるか否か判断する。蓄電器１６ａの電圧Ｖ２は蓄電量が増大するに従って上昇する。従って、Ｓ２２で肯定される場合は、蓄電器１６ａがフル充電の状態にあると判断し、Ｓ２４に進んでコジェネレーションユニット１２に電気昇温器１２ｌを動作させるように指示する。即ち、直流電源バス２２の電圧Ｖ１および蓄電器１６ａの電圧Ｖ２が共に所定電圧以上である場合、交流発電機１２ｂと太陽光発電機１４ａの発電による余剰電力を電気昇温器１２ｌで熱に変換し、貯湯槽１２ｄ内の給水を昇温させるようにした。
【００４３】
一方、Ｓ２２で否定される場合は、蓄電器１６ａが未だフル充電の状態になく、余剰電力を蓄電可能であるため、Ｓ２４をスキップしてプログラムを終了する。また、Ｓ１８で否定される場合、電力需要先で使用される電力量と交流発電機１２ｂと太陽光発電機１４ａによる発電量が均衡しており、蓄電器１６ａに充放電させる必要がないと判断し、そのままプログラムを終了する。
【００４４】
以下、上記した電力供給システム１０の動作によって生じる電力量と熱量について、天候の悪い日と良い日とに分けて説明する。
【００４５】
図３は、電力供給システム１０の動作によって生じる天候の悪い日における電力量と熱量について説明する説明図である。
【００４６】
具体的に、図３の（ａ）はその日の日射量と太陽光発電機１４ａによる発電量（太陽光発電量）と太陽熱昇温器１２ｉによる吸熱量（太陽熱吸熱量）を示す。（ｂ）は、コジェネレーションユニット１２の交流発電機１２ｂの発電量（コジェネ発電量）と太陽光発電量と電力需要先での使用電力量（電力需要）を示す。（ｃ）は、蓄電器１６ａの充電量と放電量（充放電量）と商用電源ユニット１８からの電力送電量（買電量）を示す。（ｄ）は、コジェネレーションユニット１２の内燃機関１２ａによる排熱量（コジェネ排熱量）と太陽熱吸熱量と電気昇温器１２ｌによる発熱量（電気昇温器発熱量）と湯の需要に見合う熱量（熱需要）を示す。
【００４７】
図示のように、天候の悪い日には太陽光発電機１４ａによる発電や太陽熱昇温器１２ｉによる吸熱は期待できないため、コジェネレーションユニット１２は長時間運転される。尚、コジェネレーションユニット１２の運転時間は、貯湯槽１２ｄに蓄えられる熱量（温度計１２ｍと水量計１２ｎの出力信号から推定）と本日必要となる熱量（運転設定データから推定）と太陽熱昇温器１２ｉから期待される吸熱量（天候ごとに予め設定された日射データから推定）から算出する。
【００４８】
コジェネレーションユニット１２の運転が開始されると直流電源バス２２の電圧Ｖ１が所定電圧γ以上となるため、蓄電器１６ａは一時的に放電状態から充電状態となる。その後、電力需要が増大し、直流電源バス２２の電圧Ｖ１が所定電圧α以下となると放電状態となる。その後さらに電力需要が増大すると、蓄電器１６ａの電圧Ｖ２が所定電圧β以下となり、商用電源２４から買電が行われる。買電中は蓄電器１６ａを充電状態とする。
【００４９】
また、コジェネ排熱量と太陽熱吸熱量によって熱需要を賄えない場合には、直流電源バス２２から電力を供給して電気昇温器１２ｌを動作させる。
【００５０】
図４は、電力供給システム１０の動作によって生じる天候の良い日における電力量と熱量について説明する、図３と同様な説明図である。
【００５１】
天候の良い日には、太陽光発電機１４ａによる発電や太陽熱昇温器１２ｉによる吸熱が期待できるため、コジェネレーションユニット１２は短時間だけ運転される。即ち、朝の給湯に備えて運転開始されるが、その後少しして停止される。コジェネレーションユニット１２が停止されたとしても、太陽光発電量が電力需要に対して多いため、直流電源バス２２の電圧Ｖ１が所定電圧γ以上となり、蓄電器１６ａは充電状態となる。
【００５２】
さらに蓄電器の電圧Ｖ２が所定電圧δ以上となり、フル充電の状態となると、電気昇温器１２ｌが動作される。即ち、余剰電力は熱に変換されて貯湯槽１２ｄに蓄えられることになる。それにより、その後に需要熱が増大するとしてもコジェネレーションユニット１２を運転させる必要がない。即ち、太陽光発電機１４ａによる電力を無駄なく最大限に活用できる。
【００５３】
上記した如く、この実施例に係る電力供給システム（１０）にあっては、内燃機関（１２ａ）で駆動されて発電する発電機（交流発電機１２ｂ）を備えると共に、前記内燃機関の排熱を利用して給水源から供給される給水を昇温させて給湯を行うコジェネレーションユニット（１２）と、自然エネルギを利用して発電する自然エネルギ発電ユニット（１４）と、前記発電機と自然エネルギ発電ユニットによって発電された電力の供給を受けて電力需要先に供給する電力供給ユニット（２０）と、前記コジェネレーションユニット（１２）と自然エネルギ発電ユニット（１４）と電力供給ユニット（２０）を電気的に接続する接続バス（直流電源バス２２）と、前記接続バスに流れる電力の電圧を検出する接続バス電圧検出手段（電圧センサ２２ａ）と、前記接続バスを介して供給される電力で前記昇温された給水をさらに昇温させる電気昇温器（１２ｌ）と、前記接続バス（直流電源バス２２）を介して接続されると共に、前記発電された電力の内、前記電力需要先に供給されなかった電力を蓄える蓄電ユニット（１６）と、前記蓄電ユニットに蓄えられる電力の電圧（Ｖ２）を検出する蓄電電圧検出手段（電圧センサ１６ｄ）とを備えると共に、前記電力供給ユニットは、前記接続バス（直流電源バス２２）を介して商用電源（２４）に接続されると共に、前記接続バス電圧検出手段によって検出された電圧（Ｖ１）が第１所定値（γ）以上で、かつ前記蓄電電圧検出手段によって検出された電圧（Ｖ２）が第１既定値（δ）以上のとき、前記コジェネレーションユニットの運転を停止させた状態で前記電気昇温器を動作させる一方、前記接続バス電圧検出手段によって検出された電圧（Ｖ１）が前記第１所定値より低く設定された第２所定値（α）以下で、かつ前記蓄電電圧検出手段によって検出された電圧（Ｖ２）が前記第１既定値より低く設定された第２既定値（β）以下のとき、前記発電機の発電量を増加させることなく前記商用電源から電力の供給を受ける如く構成した。
【００５４】
即ち、接続バス（直流電源バス２２）の検出電圧（Ｖ１）から余剰電力が生じているか否か判断し、余剰電力が生じていると判断される場合、システム内の電気昇温器（１２ｌ）を動作させて余剰電力を熱に変換し、給湯のための給水を昇温させるように構成したので、余剰電力の送電ロスが少なく、商用電源に回生するよりも余剰電力を有効活用することができる。
【００５５】
また、余剰電力で給湯のための給水を昇温させるので、コジェネレーションユニット（１２）の動作時間を短縮させることができ、結果として自然エネルギを無駄なく最大限に活用することができる。
【００５７】
また、蓄電ユニット（１６）の蓄電電圧（Ｖ２）に基づいて余剰電力が生じているか否か判断するように構成したので、余剰電力が生じているかを適切に判断できる。よって電気昇温器（１２ｌ）を動作させることによる余剰電力の有効活用を適切に行うことができる。
【００５９】
また、接続バス（直流電源バス２２）と蓄電ユニット（１６）の検出電圧（Ｖ１、Ｖ２）から電力需要が増大したと判断される場合に商用電源（２４）からの電力を利用するように構成したので、電力需要が増大した場合でも需要先に的確に電力を供給することができる。
【００６０】
また、前記自然エネルギ発電ユニット（１４）は、太陽光発電機（１４ａ）からなる如く構成した。
【００６１】
即ち、自然エネルギ発電ユニット（１４）において太陽光を利用して発電するので、他の自然エネルギからの発電に比して優れたエネルギ効率で発電することができる。
【００６２】
また、前記コジェネレーションユニット（１２）は、前記給水を太陽熱を利用して昇温させる太陽熱昇温器（１２ｉ）を備える如く構成した。
【００６３】
それにより、コジェネレーションユニット（１２）において自然エネルギを利用して給水をより昇温させることができる。
【００６４】
尚、上記において自然エネルギ発電ユニット１４を太陽光発電機１４ａから構成したが、風力発電機から構成しても良いし、地熱発電機から構成しても良い。また、それら発電機からなる自然エネルギユニットを複数個直流電源バス２２に接続しても良い。
【００６５】
また、買電中は蓄電器１６ａを充電状態とするようにしたが、買電量を抑えるために充電状態としないようにしても良い。
【００６６】
また、上記において熱媒体としてエチレングリコール水溶液を使用したが、その他の液体であっても良いし、気体であっても良い。
【符号の説明】
【００６７】
１０  電力供給システム、１２  コジェネレーションユニット、１２ａ  内燃機関、１２ｂ  交流発電機、１２ｉ  太陽熱昇温器、１２ｌ  電気昇温器、１４  自然エネルギ発電ユニット、１４ａ  太陽光発電機、１６  蓄電ユニット、１６ｄ  電圧センサ、２０  電力供給ユニット、２２  直流電源バス、２２ａ  電圧センサ、２４  商用電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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