(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯める貯湯タンクを有し前記貯湯タンク内の湯水により給湯を行う給湯装置と、発電時に発生する排熱を利用して前記貯湯タンクに貯められる湯水を加熱する発電装置と、前記発電装置とは別に前記貯湯タンクに貯められる湯水を加熱する加熱装置と、前記加熱装置および前記発電装置の運転状況を制御する制御装置とを備え、
前記貯湯タンクは、内部が湯水で満たされ、当該湯水全体に蓄積可能な熱量の限界値以下の範囲において蓄積可能な熱量の上限値が設定されており、
前記制御装置は、所定の単位期間ごとに前記発電装置の発熱量を予測する予測手段と、前記単位期間において前記発電装置が運転を開始する前に前記加熱装置を運転させる予熱制御手段とを有し、
前記予測手段は、過去の前記単位期間に消費された電力量に基づいて将来の前記単位期間に消費される電力量を予測し、当該予測に基づいて前記発電装置の発熱量を予測しており、
前記予熱制御手段は、前記予測手段で予測された前記発電装置の発熱量と合わせて前記単位期間に必要な熱量を確保し、且つ前記単位期間中に前記貯湯タンク内の熱量が前記上限値を超えないように、前記加熱装置から湯水に加える熱量を決めており、
前記制御装置は、過去の前記単位期間に消費された湯量に基づいて将来の前記単位期間に消費される湯量を予測し、当該予測に基づいて、前記単位期間に消費される湯量が多くなるほど当該単位期間の前記上限値を大きくするように前記上限値を変化させる調整手段を有する
ことを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記貯湯タンク内の湯量が既定の下限値を下回ると前記加熱装置を運転させる加熱制御手段を有することを特徴とする請求項１記載のコージェネレーションシステム。
【請求項３】
前記予測手段は、前記単位期間を１日単位として前記発電装置の発熱量を予測することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコージェネレーションシステム。
【請求項４】
前記予測手段は、将来の前記単位期間の気象予報データを取得し、当該単位期間に消費されると予測された電力量を、予め設定されている気象予報データと負荷の消費電力との対応関係を用いて補正する補正機能を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のコージェネレーションシステム。
【請求項５】
前記発電装置とは別に太陽電池が設けられており、前記予測手段は、将来の前記単位期間の気象予報データを取得し、当該単位期間における太陽電池の発電量を気象予報データに基づいて予測し、当該発電量を当該単位期間に消費されると予測された電力量から差し引いて発電装置の発電量を求めることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のコージェネレーションシステム。
【請求項６】
前記発電装置とは別に自然エネルギを利用して発電する電力発生装置が設けられており、前記予測手段は、将来の前記単位期間に消費される電力量から電力発生装置の発電量を差し引いて発電装置の発電量を求めることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のコージェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気と熱とを供給するコージェネレーションシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、たとえば燃料電池等の発電装置を用いる場合、発電時に発生する排熱を冷媒にて回収することにより、発電装置で発生した排熱を給湯などに利用することができるコージェネレーションシステムが提案されている。
【０００３】
この種のコージェネレーションシステムを用いれば、発電装置にて発生する電気エネルギと熱エネルギとの両方を利用することができるから、住宅等の需要家において必須の電気エネルギおよび熱エネルギを効率よく供給することが可能になる（たとえば特許文献１参照）。特許文献１記載のコージェネレーションシステムは、湯水を貯める貯湯タンク（貯水槽）を有した給湯装置を備え、発電装置（燃料電池）で生じた排熱によって貯湯タンクに貯められる湯水を加熱することにより、発電装置で発生する熱エネルギを利用する。
【０００４】
通常、この種のコージェネレーションシステムでは、発電装置は常時運転するのではなく、過去の消費電力量のデータ等に基づいて決められたタイムスケジュール（運転開始時刻、運転時間）に従って運転するように制御される。一般的には、当日の消費電力量から、翌日の消費電力量を予測し、当該予測値に見合った電力量の発電がされるように発電装置を運転させる。
【０００５】
ただし、タイムスケジュールに従って運転中であっても、貯湯タンクの湯量が飽和してそれ以上発電装置の排熱を回収できない状態になると、発電装置は運転を自動的に停止し、エネルギに無駄が生じないようにする。そのため、発電装置の発電能力を超える電力需要がある時間帯や、発電装置が運転を停止している時間帯には、商用電源からの電力供給も併せて行うことになる。
【０００６】
ところで、上述したコージェネレーションシステムでは、発電装置が運転を開始する前の時間帯に、貯湯タンクの湯量が残り少ないにも関わらず湯を大量に使用すると、貯湯タンク内の湯がなくなることがある。このような場合に対応するため、バックアップ熱源を設け、使用する分の湯水をバックアップ熱源で加熱しながら供給できるようにする措置がとられているが、バックアップ熱源で加熱しながらだと十分な湯量を供給できないという問題がある。
【０００７】
そこで、貯湯タンクに貯められる湯を加熱する加熱装置を発電装置とは別に設け、発電装置を運転する前に加熱装置で予め貯湯タンク内に一定量の湯を確保し、貯湯タンク内の湯がなくなることを防止することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４２９６７４１号公報（第００１５−００２３段落）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、加熱装置により加熱された湯によって貯湯タンク内に一定量の湯が確保されるようにした場合、その後、貯湯タンク内の湯が殆ど使われなければ、発電装置の運転を開始してもすぐに貯湯タンクの湯量が飽和して発電装置の運転が停止する。そうなると、貯湯タンク内の湯量が減るまでは発電装置を運転させることができず、必要な電気エネルギが発電装置で生成されなくなる可能性がある。
【００１０】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、発電装置の運転開始前に十分な湯量を供給可能としながらも、加熱装置で予め加える熱量を適切に決定することができるコージェネレーション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】
請求項１の発明では、湯水を貯める貯湯タンクを有し前記貯湯タンク内の湯水により給湯を行う給湯装置と、発電時に発生する排熱を利用して前記貯湯タンクに貯められる湯水を加熱する発電装置と、前記発電装置とは別に前記貯湯タンクに貯められる湯水を加熱する加熱装置と、前記加熱装置および前記発電装置の運転状況を制御する制御装置とを備え、前記貯湯タンクは、内部が湯水で満たされ、当該湯水全体に蓄積可能な熱量の限界値以下の範囲において蓄積可能な熱量の上限値が設定されており、前記制御装置は、所定の単位期間ごとに前記発電装置の発熱量を予測する予測手段と、前記単位期間において前記発電装置が運転を開始する前に前記加熱装置を運転させる予熱制御手段とを有し、前記予測手段は、過去の前記単位期間に消費された電力量に基づいて将来の前記単位期間に消費される電力量を予測し、当該予測に基づいて前記発電装置の発熱量を予測しており、前記予熱制御手段は、前記予測手段で予測された前記発電装置の発熱量と合わせて前記単位期間に必要な熱量を確保し、且つ前記単位期間中に前記貯湯タンク内の熱量が前記上限値を超えないように、前記加熱装置から湯水に加える熱量を決めており、前記制御装置は、過去の前記単位期間に消費された湯量に基づいて将来の前記単位期間に消費される湯量を予測し、当該予測に基づいて、前記単位期間に消費される湯量が多くなるほど当該単位期間の前記上限値を大きくするように前記上限値を変化させる調整手段を有することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、単位期間において発電装置が運転を開始する前に、予め加熱装置にて貯湯タンク内にある程度の湯量を確保しておくことができるので、発電装置が運転を開始する前であっても、十分な湯量の供給が可能となる。しかも、加熱装置で予め加えておく熱量は、予測手段で予測された発電装置の発熱量と合わせて単位期間に必要な熱量を確保するように、発電装置の発熱量に基づいて決められる。したがって、発電装置の運転開始前に十分な湯量を供給可能としながらも、加熱装置で予め加える熱量を適切に決定することができる。
【００１４】
また、この構成によれば、加熱装置から湯水に加えられる熱量は、単位期間中に貯湯タンク内の熱量が上限値を超えないように決められるので、加熱装置および発電装置で生じる熱量を無駄なく使用することができる。
【００１６】
また、この構成によれば、調整手段が、予測される単位期間の消費湯量が多くなるほど当該単位期間の上限値を大きくするように上限値を変化させるので、貯湯タンク内に蓄積可能な熱量を消費される湯量に応じて適切に調節可能となる。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御装置が、前記貯湯タンク内の湯量が既定の下限値を下回ると前記加熱装置を運転させる加熱制御手段を有することを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、消費される湯量が多い場合でも、貯湯タンク内の湯量が既定の下限値を下回った時点で加熱装置を運転させることにより貯湯タンク内の湯がなくなることを回避することができる。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記予測手段が、前記単位期間を１日単位として前記発電装置の発熱量を予測することを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、消費される電力量および湯量が概ね安定する１日単位で発電装置の発熱量を予測するので、単位期間をたとえば１時間単位とするような場合に比べて、発電装置の発熱量の予測の精度が高くなる。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記予測手段が、将来の前記単位期間の気象予報データを取得し、当該単位期間に消費されると予測された電力量を、予め設定されている気象予報データと負荷の消費電力との対応関係を用いて補正する補正機能を有することを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、消費電力量の予測に気象予報データが反映されるので、たとえば空調装置等の気象条件の影響で消費電力が変化する負荷の消費電力量を予測しやすくなり、発電装置の発熱量の予測の精度が高くなる。
【００２３】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明において、前記発電装置とは別に太陽電池が設けられており、前記予測手段が、将来の前記単位期間の気象予報データを取得し、当該単位期間における太陽電池の発電量を気象予報データに基づいて予測し、当該発電量を当該単位期間に消費されると予測された電力量から差し引いて発電装置の発電量を求めることを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、太陽電池の発電量の予測に気象予報データが反映されるので、気象条件の影響で発電能力が変化する太陽電池の発電量を予測しやすくなり、発電装置の発熱量の予測の精度が高くなる。
【００２５】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明において、前記発電装置とは別に自然エネルギを利用して発電する電力発生装置が設けられており、前記予測手段が、将来の前記単位期間に消費される電力量から電力発生装置の発電量を差し引いて発電装置の発電量を求めることを特徴とする。                                                                
【００２６】
この構成によれば、発電装置の発電量に電力発生装置の発電量が反映されるので、発電装置の発熱量の予測の精度が高くなる。なお、ここでいう自然エネルギには、たとえば太陽光、太陽熱、風力、水力、バイオマス、雪氷熱などを含む。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、予測手段で予測された発電装置の発熱量と合わせて単位期間に必要な熱量を確保するように、加熱装置から湯水に加える熱量を決める予熱制御手段を制御装置に有するので、発電装置の運転開始前に十分な湯量を供給可能としながらも、加熱装置で予め加える熱量を適切に決定できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態１の構成を示す概略システム構成図である。
【図２】同上の発電装置の発電量−発熱量の関係を示す説明図である。
【図３】同上の動作を説明するための概念図である。
【図４】同上の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（実施形態１）
本実施形態のコージェネレーションシステムは、図１に示すように湯水を貯める貯湯タンク１０を有し貯湯タンク１０内の湯水により給湯を行う給湯装置１と、発電時に発生する排熱を利用して貯湯タンク１０に貯められる湯水を加熱する発電装置２とを備えている。さらに、コージェネレーションシステムは、発電装置２とは別に、貯湯タンク１０に貯められる湯水を加熱する加熱装置３と、加熱装置３および発電装置２の運転状況を制御する制御装置４とを備えている。
【００３０】
発電装置２は、ここでは燃料電池２０を主構成とするものであって、メタンガス等を主成分とした都市ガスなどの原燃料を改質器（図示せず）にて水蒸気改質して水素に富んだ改質ガスを生成し、当該改質ガスを燃料電池２０に導入して発電を行う。本実施形態における発電装置２は、発電に際して燃料電池２０および改質器にて排熱を生じる。当該排熱は、冷媒で回収されることにより、発電装置２に設けた排熱交換部２１で湯水の加熱に用いられる。発電装置２での発電量と発熱量とは図２に例示するような対応関係を有する。ただし、発電装置２は、発電時に生じる排熱を回収可能な構成であればよく、燃料電池２０に限らず、たとえばガスエンジン等を主構成とするものであってもよい。
【００３１】
加熱装置３は、宅外に設置され、ヒートポンプ方式の加熱装置３からなる。ここで、貯湯タンク１０は、水道等に接続され低温の水を内部に供給するための給水口１１を底部に有し、給湯用の給湯管に接続され高温の湯を吐出するための吐出口１２を上部に有する。貯湯タンク１０内の湯水は、貯湯タンク１０の底部から往管路１３を通して加熱装置３内の熱交換器３０に搬送され、復管路１４を通して貯湯タンク１０の上部から貯湯タンク１０内に戻される。加熱装置３では、大気中の熱を自然冷媒（たとえばＣＯ２）に集め、当該自然冷媒をコンプレッサにて圧縮して高温にした後、自然冷媒の熱を熱交換器３０にて湯水に伝達することで湯水を加熱する。また、貯湯タンク１０には断熱構造を採用し、貯湯タンク１０内の湯水の熱を逃しにくい構造としてある。
【００３２】
しかして、貯湯タンク１０内は常に湯水で充満され、給水口１１を貯湯タンク１０の底部に設けるとともに加熱装置３で加熱された湯水を貯湯タンク１０の上部から戻すようにしたことで、貯湯タンク１０内の湯水は上方ほど温度が高い状態となる。ここで、貯湯タンク１０内には上下方向に複数配置された温度センサ１５が設けられており、当該温度センサ１５の出力により、貯湯タンク１０内で上方からどの位置まで湯水が所定温度（たとえば９０℃）の湯となっているかを検出し、貯湯タンク１０内の湯量を判断することができる。ここに、貯湯タンク１０内の湯量とは、貯湯タンク１０内の湯水のうち所定温度以上の湯の量を意味するものとする。
【００３３】
なお、ここでは加熱装置３としてコンプレッサへの電力供給を受けて動作するヒートポンプ方式のものを例示したが、この例に限らず、ヒータ方式の加熱装置や、あるいはガス燃焼方式の加熱装置などを用いることもできる。
【００３４】
ところで、本実施形態では、貯湯タンク１０に貯められる湯水は、加熱装置３だけでなく上述したように発電装置２に設けられている排熱交換部２１でも加熱されることになる。すなわち、加熱装置３の熱交換器３０と発電装置２の排熱交換部２１とは、貯湯タンク１０の底部につながる往管路１３と貯湯タンク１０の上部につながる復管路１４との間に並列に設けられている。これにより、貯湯タンク１０内の湯水は、往管路１３を通して加熱装置３内の熱交換器３０と発電装置２内の排熱交換部２１との少なくとも一方に搬送され、復管路１４を通して貯湯タンク１０の上部から貯湯タンク１０内に戻されることになる。
【００３５】
貯湯タンク１０から熱交換器３０や排熱交換部２１への湯水の搬送は往管路１３上に設けたポンプ１６によって行われ、熱交換器３０と排熱交換部２１との各々に供給する湯水の流量は、熱交換器３０並びに排熱交換部２１と往管路１３との間にそれぞれ設けられた流量制御弁１７，１８によって個別に調節される。往管路１３上のポンプ１６および流量制御弁１７，１８は、加熱装置３や発電装置２と共に制御装置４によって制御される。
【００３６】
上述したような構成により、本実施形態のコージェネレーションシステムでは加熱装置３で発生する熱エネルギと発電装置２で発電時に生じる排熱の熱エネルギとの両方を、貯湯タンク１０内の湯水の加熱に用いることができる。
【００３７】
通常、この種のコージェネレーションシステムでは、発電装置２は常時運転するのではなく、過去の消費電力量のデータ等に基づいて決められたタイムスケジュール（運転開始時刻、運転時間）に従って運転するように制御される。一般的には、当日の消費電力量から、翌日の消費電力量を予測し、当該予測値に見合った電力量の発電がされるように発電装置２を運転させる。
【００３８】
ここにおいて、制御装置４は、発電装置２を常時運転させるのではなく、過去の消費電力量のデータ等に基づいて決められたタイムスケジュール（運転開始時刻、運転時間）に従って発電装置２を運転させるように制御する。ここでは、制御装置４は朝方に発電装置２の運転を開始し、その後、貯湯タンク１０の湯量が飽和してそれ以上発電装置２の排熱を回収できない状態になると、発電装置２の運転を停止し、エネルギに無駄が生じないようにする。そのため、コージェネレーションシステムは、発電装置２の発電能力を超える電力需要がある時間帯や、発電装置２が運転を停止している時間帯には、商用電源からの電力供給も併せて行う。
【００３９】
また、制御装置４は、貯湯タンク１０の湯量が所定の下限値を下回ると、発電装置２が運転中か否かによらず、加熱装置３を運転させることにより貯湯タンク１０に貯められる湯水を加熱する加熱制御手段４０を有する。これにより、一時にまとめて大量の湯が使用された場合にも、貯湯タンク１０内の湯量が下限値を下回った時点で加熱装置３が運転を開始するので、貯湯タンク１０内の湯がなくなることを回避できる。
【００４０】
さらに、制御装置４は、発電装置２が運転を開始する前に予め貯湯タンク１０内にある程度の湯量を確保するように、発電装置２が運転していないときにも貯湯タンク１０に貯められる湯水を加熱する。これにより、たとえば早朝などの発電装置２が運転を開始する前の時間帯に湯を大量に使用することがあっても、貯湯タンク１０内の湯がなくなることを避けることができる。
【００４１】
ただし、発電装置２の運転開始前に、加熱装置３により加熱された湯を貯湯タンク１０内に貯めるようにした場合、その後、貯湯タンク１０内の湯が殆ど使われなければ、発電装置２の運転を開始してもすぐに貯湯タンク１０の湯量が飽和して発電装置２の運転が停止することになる。その結果、電力需要が多いため発電装置２に発電させたいときであっても、貯湯タンク１０内の湯量が飽和しているために発電装置２を運転できず、発電装置２を効率的に利用できない事態を生じ得る。
【００４２】
そこで、本実施形態では、制御装置４は、貯湯タンク１０内の湯量が飽和することを回避するため、以下に説明するように加熱装置３の運転状況を制御する。
【００４３】
すなわち、制御装置４は、所定の単位期間（ここでは１日とする）ごとに発電装置２の発熱量を予測する予測手段４１と、単位期間において発電装置２が運転を開始する前に加熱装置３を運転させる予熱制御手段４２とを有する。予測手段４１においては、分電盤（図示せず）内に設けられる電力量計測用の計測ユニットが接続され、住宅内の負荷で消費される電力量を監視する機能が付加されている。
【００４４】
予測手段４１は、所定の時刻（ここでは２４時とする）になると、計測ユニットで計測された電力量から、過去の直近の単位期間（ここでは当日とする）に消費された電力量を求め、当該電力量に基づいて将来の単位期間（ここでは翌日とする）に消費される電力量を予測する。予測手段４１は、電力量の予測結果に基づいて発電装置２の発電量（電力需要）を求め、当該発電量に対応する発電装置２の発熱量（発電時に発生する排熱の量）を予測する。制御装置４に設けた記憶手段４３には、発電装置２の発電量と発熱量との対応関係を示すテーブルが格納されている。
【００４５】
予熱制御手段４２は、予測手段４１で予測された発電装置２の発熱量に基づいて、貯湯タンク１０内の湯量が飽和しないように、加熱装置３から貯湯タンク１０に貯められる湯水に加える熱量を逆算する。
【００４６】
要するに、貯湯タンク１０の湯量が飽和するときの熱量を上限値ｑｍａｘとすると、発電装置２を効率的に利用するためには、発電装置２が運転を開始しても貯湯タンク１０内の湯水に加わる熱量が上限値ｑｍａｘを超えないように加熱装置３からの熱量を制限する必要がある。そこで、予熱制御手段４２は、図３のように、単位期間の終了時点（２４時）での貯湯タンク１０の残熱量ｑ（ｉ−１）に、貯湯タンク１０に加わる熱量の合算値（ｑｉｎ＋ｑｆｃ）を加えた値が、上限値ｑｍａｘ以下に収まるように熱量ｑｉｎを求めることになる。ここでは加熱装置３から加えられる熱量をｑｉｎ、発電装置２で生じる熱量をｑｆｃとする。
【００４７】
上限値ｑｍａｘは、給湯装置１の設定機能によりユーザが任意に設定できる値を初期値として、単位期間に消費される湯量が多くなるほど大きくなるように、制御装置４の調整手段４４により変化させられるものとする。具体的には、過去の単位期間に消費された湯量に基づいて将来の単位期間に消費される湯量を予測し、その予測結果に基づいて、段階的に上限値ｑｍａｘを変化させるようにする。ここでは、単位期間に給湯により消費される熱量ｑｏｕｔと、単位期間に放熱ロスにより失われる熱量ｑｌｏｓｓとの合算値を上限値ｑｍａｘに加算したものを新たな上限値ｑｍａｘとする。ただし、この構成に限らず、上限値ｑｍａｘは固定的に設定される値としてもよい。
【００４８】
ここにおいて、給湯により消費される熱量ｑｏｕｔおよび放熱ロスとなる熱量ｑｌｏｓｓは、制御装置４で、過去の単位期間に消費された湯量に基づいて予測される。消費された湯量は、給湯装置１に設けたセンサ（図示せず）から取得することができる。また、残熱量ｑ（ｉ−１）は貯湯タンク１０の温度センサ１５から取得することができる。
【００４９】
次に、制御装置４の動作について図４のフローチャートを参照して説明する。
【００５０】
所定の時刻（ここでは２４時）になると、予測手段４１は、まず将来の単位期間に必要な発電装置２の発電量（電力需要）を求め（Ｓ１）、これに対応する発熱量ｑｆｃを予測する（Ｓ２）。それから、予熱制御手段４２は、残熱量ｑ（ｉ−１）に、発電装置２の発熱量ｑｆｃと貯湯タンク１０から出される熱量の合計（ｑｏｕｔ＋ｑｌｏｓｓ）との差分値を加えた値が、上限値ｑｍａｘ未満であるか否かを判断する（Ｓ３）。
【００５１】
このとき、上限値ｑｍａｘ未満と判断されれば（Ｓ３：Ｙｅｓ）、加熱装置３から加えられる熱量ｑｉｎを、「ｑｍａｘ−ｑｆｃ−ｑ（ｉ−１）＋ｑｏｕｔ＋ｑｌｏｓｓ」により求める（Ｓ４）。一方、上限値ｑｍａｘ以上と判断されれば（Ｓ３：Ｎｏ）、「ｑｆｃ＋ｑ（ｉ−１）−ｑｏｕｔ−ｑｌｏｓｓ」が上限値ｑｍａｘ未満で収まるように、上限値ｑｍａｘを「ｑｆｃ＋ｑ（ｉ−１）−ｑｏｕｔ−ｑｌｏｓｓ」に変更する（Ｓ５）。このとき、加熱装置３から加えられる熱量ｑｉｎはゼロとしてもよいし、変更後の上限値ｑｍａｘを用いて、熱量ｑｉｎを「ｑｍａｘ−ｑｆｃ−ｑ（ｉ−１）＋ｑｏｕｔ＋ｑｌｏｓｓ」により求めるようにしてもよい。ただし、変更された上限値ｑｍａｘは直近の単位期間（ここでは翌日）のみ有効とし、当該単位期間の終了時点で元の上限値ｑｍａｘに戻されるものとする。
【００５２】
その後、予熱制御手段４２は、発電装置２が運転を開始する前に加熱装置３を運転させることにより、上述のようにして求めた熱量ｑｉｎが貯湯タンク１０内に貯められる湯水に対して加熱装置３から加わるようにする。ここでは、一般的に宅内の負荷による電力消費が少なくなる深夜の時間帯に加熱装置３を運転させている。
【００５３】
以上説明した構成のコージェネレーションシステムによれば、予熱制御手段４２が、発電装置２の運転開始前に、予め加熱装置３を運転させて貯湯タンク１０内にある程度の湯量を確保しておくことができるので、早朝など発電装置２の運転開始前であっても、十分な湯量の供給が可能となる。しかも、加熱装置３により予め加えられる熱量は、貯湯タンク１０内の湯量が飽和しないように、予測手段４１で予測された単位期間内の発電装置２の発熱量に基づいて決められるので、後に発電装置２が稼働しても貯湯タンク１０内の湯量が飽和することは回避できる。
【００５４】
ところで、消費電力量の予測や消費湯量の予測には、季節や曜日ごとに異なるパターンを用いるようにしてもよい。つまり、単に当日の消費電力量から翌日の消費電力量を予測するのではなく、季節や曜日が同条件となる過去の単位期間（１日）の消費電力量から翌日の消費電力量を予測するようにしてもよい。さらに、予熱制御手段４２は、時間帯ごとに消費電力量や消費湯量を予測するようにして、当該予測結果に基づいて加熱装置３の運転スケジュールをより細かく決定するようにしてもよい。
【００５５】
また、消費電力量の予測値を気象予報データにより補正する補正機能を、予測手段４１に設けることも考えられる。この場合、気象予報データと負荷の消費電力との対応関係は予め記憶手段４３に格納され、予測手段４１では、将来の単位期間の気象予報データを取得し、当該気象予報データと負荷の消費電力との対応関係を用いて消費電力量の予測値を補正する。これにより、外気温や湿度の影響で消費電力が変化する空調装置や、日照時間の影響で消費電力（使用時間）が変化する照明器具等の負荷の消費電力量の予測が立てやすくなり、結果的に発電装置２の発熱量の予測精度が高くなる。
【００５６】
また、本実施形態では、単位期間を１日単位として説明したが、この例に限るものではなく、時間帯単位、１週間単位、１月単位等、任意の単位期間を設定することが可能である。さらに、加熱装置３からの熱量を決定するタイミングや、加熱装置３を運転させるタイミングに関しても、上述の例に限らず適宜設定できるものとする。
【００５７】
（実施形態２）
本実施形態のコージェネレーションシステムは、発電装置２とは別に太陽電池（図示せず）を付加した点が実施形態１のコージェネレーションシステムと相違する。
【００５８】
太陽電池にはパワーコンディショナが接続され、太陽電池で生成される直流電力はパワーコンディショナ内のインバータ回路にて交流電力に変換され、宅内の負荷に供給される。すなわち、本実施形態では発電装置２と太陽電池との両方で負荷への電力供給を行うことができるため、単位期間当りに発電装置２に求められる発電量は、単位期間に消費されると予想された電力量から太陽電池で生成される電力量を差し引いたものとなる。
【００５９】
ここで、太陽電池の発電能力は一定ではなく、同じ時間帯であっても気象条件に大きく左右される。そこで本実施形態では、予測手段４１が、将来の単位期間の気象予報データを取得し、当該単位期間における太陽電池の発電量を気象予報データに基づいて予測する機能を有するものとする。これにより、太陽電池の発電量の予測精度が向上し、結果的に発電装置２の発熱量の予測精度が高くなる。
【００６０】
また、上述した太陽電池に代えて、太陽光以外の自然エネルギ源（たとえば太陽熱、風力、水力、バイオマス、雪氷熱などの再生可能エネルギ源）を利用して発電する電力発生装置を発電装置２とは別に設けるようにしてもよい。この場合でも、予測手段４１は、将来の単位期間に消費される電力量から電力発生装置の発電量を差し引いて発電装置２の発電量を求めるものとする。
【００６１】
その他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【符号の説明】
【００６２】
１  給湯装置
２  発電装置
３  加熱装置
４  制御装置
１０  貯湯タンク
４０  加熱制御手段
４１  予測手段
４２  予熱制御手段
４４  調整手段
【図１】
0005457818.tif 000002
【図２】
0005457818.tif 000003
【図３】
0005457818.tif 000004
【図４】
0005457818.tif 000005