(57)【要約】【課題】潮流発電装置を主電源として備え、より安定した電力を供給することができ、他の電力システムとの連系を伴わない独立型のマイクログリッドシステムとして使用可能な電力供給システムを提供する。【解決手段】燃料ガスを利用して発電する燃料電池発電装置と、複数の太陽電池パネルから構成され、太陽光を利用して発電する太陽電池発電装置と、潮汐による潮流を利用して発電する潮流発電装置と、燃料電池発電装置、太陽電池発電装置及び潮流発電装置に接続されており、燃料電池発電装置、太陽電池発電装置及び潮流発電装置の出力電力を需要先に送電する送電線網と、少なくとも需要先を含む送電線網の電力負荷を検出する負荷検出手段と、燃料電池発電装置、太陽電池発電装置及び潮流発電装置の発電量を検出する発電量検出手段と、検出した電力負荷と検出した発電量との差に基づいて、燃料電池発電装置の発電量を制御する制御手段とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスを利用して発電する燃料電池発電装置と、
複数の太陽電池パネルから構成され、太陽光を利用して発電する太陽電池発電装置と、
潮汐による潮流を利用して発電する潮流発電装置と、
前記燃料電池発電装置、前記太陽電池発電装置及び前記潮流発電装置に接続されており、前記燃料電池発電装置、前記太陽電池発電装置及び前記潮流発電装置の出力電力を需要先に送電する送電線網と、
少なくとも前記需要先を含む前記送電線網の電力負荷を検出する負荷検出手段と、
前記燃料電池発電装置、前記太陽電池発電装置及び前記潮流発電装置の発電量を検出する発電量検出手段と、
前記検出した電力負荷と前記検出した発電量との差に基づいて、前記燃料電池発電装置の発電量を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする電力供給システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検出した電力負荷に対して前記検出した発電量が不足している不足量を補うように前記燃料電池発電装置の発電量を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記燃料電池発電装置は発電した直流電力を交流電力に変換する燃料電池インバータを備えており、前記制御手段は、前記燃料電池発電装置の前記燃料電池インバータから出力される交流電力の周波数を検出する周波数検出手段と、前記太陽電池発電装置及び前記潮流発電装置の出力電力の周波数を前記周波数検出手段により検出された周波数に同期するように制御する周波数制御手段とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記太陽電池発電装置は発電した直流電力を交流電力に変換する太陽電池インバータを備えており、前記潮流発電装置は発電した直流電力を交流電力に変換する潮流インバータを備えており、前記制御手段の前記周波数制御手段は、前記太陽電池発電装置の太陽電池インバータから出力される交流電力及び前記潮流発電装置の交流電力の周波数を前記周波数検出手段により検出された周波数に同期するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記送電線網にヒートポンプが接続されており、前記負荷検出手段は、前記需要先及び前記ヒートポンプの両方の電力負荷を検出するように構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記制御手段は、冬季においては前記燃料電池発電装置の発電量を最大値に制御し、前記ヒートポンプへ余剰電力を供給するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の電力供給システム。
【請求項７】
少なくとも前記燃料電池発電装置から排出された熱を回収する蓄熱手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潮流発電装置を備えた独立型のマイクログリッドシステムとして使用可能な電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
潮汐による潮流を利用して発電する潮流発電に関して、日本国内における検討は例えば非特許文献１及び２に記載されており、スコットランドや韓国における事例は例えば非特許文献３〜６に記載されている。特にスコットランドにおいては、潮流発電は、太陽光発電及び風力発電と同様に有力な自然エネルギ源に成長すると予測されている。
【０００３】
潮流発電では、潮の満ち引きにより潮流の速度と向きとが一定周期で変化するため、出力変動の予想が容易であるが、電力需給差を補うためには、蓄電装置の設置、出力制御の可能な電源の導入、及び／又は商用電源を含む電源網との連係等を要する。
【０００４】
また、潮流発電と火力発電とを組み合わせて、電力を供給する発電システムも提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
特許文献１に記載の発電システムは、火力発電のうち潮流発電と同程度の能力を持つタービンを選び、コンピュータで潮流発電の不足分に応じた電力を出力できるように火力をコントロールし、発電した電力を商用電力に変換するように構成されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Kyozuka Y. An experimental study on the Darrieus - Savonius turbine for the tidal current power generation. JSME Journal of Fluid Science and Technology, 2008, 3(3), 439-449.
【非特許文献２】Deog H D, Suzuki K. Power generation characteristics of a novel horizontal tidal current power generation system installed in the Akashi Strait of Japan. Sustainable Energy Technologies (ICSET), 2010 IEEE International Conference, 2010, 1-6.
【非特許文献３】Dolman S, Simmonds M, Towards best environmental practice for cetacean conservation in developing Scotland’s marine renewable energy, 2010, 34(5), 1021-1027.
【非特許文献４】Johnson K, Kerr S, Side J, Accommodating wave and tidal energy-Control and decision in Scotland, Ocean & Coastal Management, 2012,65, 26-33.
【非特許文献５】Bae Y H, Kim K O, Choi B H, Lake Sihwa tidal power plant project, Ocean Engineering, 2010, 37(5-6), 454-463.
【非特許文献６】Lee D S, Oh S H, Yi J Y, Park W, Cho H S, Kim D G, Eom H M, Ahn S J, Experimental investigation on the relationship between sluice caisson shape of tidal power plant and the water discharge capability, Renewable Energy, 2010, 35(10), 2243-2256.
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平６−８７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１の発電システムは、潮流発電の不足分に応じた電力を出力できるように火力を制御するが、送電線網に接続される電力負荷を考慮しておらず、より安定した電力を供給することができなかった。
【０００９】
また、上述した特許文献１の発電システムにおいて、火力発電は、それ自体が温暖化を促進させる要因の１つとなるため、普及が難しかった。
【００１０】
従って本発明の目的は、潮流発電装置を主電源として備え、より安定した電力を供給することができる電力供給システムを提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、他の電力システムとの連系を伴わない独立型のマイクログリッドシステムとして使用可能な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】
【００１２】
本発明によれば、燃料ガスを利用して発電する燃料電池発電装置と、複数の太陽電池パネルから構成され、太陽光を利用して発電する太陽電池発電装置と、潮汐による潮流を利用して発電する潮流発電装置と、燃料電池発電装置、太陽電池発電装置及び潮流発電装置に接続されており、燃料電池発電装置、太陽電池発電装置及び潮流発電装置の出力電力を需要先に送電する送電線網と、少なくとも需要先を含む送電線網の電力負荷を検出する負荷検出手段と、燃料電池発電装置、太陽電池発電装置及び潮流発電装置の発電量を検出する発電量検出手段と、検出した電力負荷と検出した発電量との差に基づいて、燃料電池発電装置の発電量を制御する制御手段とを備えている電力供給システムが提供される。
【００１３】
制御手段が送電線網における検出した電力負荷と発電量との差に基づいて、燃料電池発電装置の発電量を制御しているので、安定した電力を供給することができると共に、従来の商用電力網を要さない、独立型のマイクログリッドシステムとして使用可能である。
【００１４】
制御手段は、検出した電力負荷に対して検出した発電量が不足している不足量を補うように燃料電池発電装置の発電量を制御するように構成されていることが好ましい。
【００１５】
燃料電池発電装置は発電した直流電力を交流電力に変換する燃料電池インバータを備えており、制御手段は、燃料電池発電装置の燃料電池インバータから出力される交流電力の周波数を検出する周波数検出手段と、太陽電池発電装置及び潮流発電装置の出力電力の周波数を周波数検出手段により検出された周波数に同期するように制御する周波数制御手段とを有することも好ましい。これにより、複数の異なる種類の発電装置を同一電力供給システムに接続し電力を供給することができ、電力品質を向上することができる。
【００１６】
太陽電池発電装置は発電した直流電力を交流電力に変換する太陽電池インバータを備えており、潮流発電装置は発電した直流電力を交流電力に変換する潮流インバータを備えており、制御手段の周波数制御手段は、太陽電池発電装置の太陽電池インバータから出力される交流電力及び潮流発電装置の交流電力の周波数を周波数検出手段により検出された周波数に同期するように構成されていることがより好ましい。
【００１７】
送電線網にヒートポンプが接続されており、負荷検出手段は、需要先及びヒートポンプの両方の電力負荷を検出するように構成されていることも好ましい。ヒートポンプが接続されていることにより、余剰電力を熱に変換し、熱源として利用することが可能となる。
【００１８】
この場合、制御手段は、冬季においては燃料電池発電装置の発電量を最大値に制御し、ヒートポンプへ余剰電力を供給するように構成されていることが好ましい。
【００１９】
少なくとも燃料電池発電装置から排出された熱を回収する蓄熱手段をさらに備えていることが好ましい。これにより、燃料電池発電装置における発電と同時に発生した熱を熱源として利用することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、制御手段が送電線網における検出した電力負荷と発電量との差に基づいて燃料電池発電装置の発電量を制御しているので、安定した電力を供給することができると共に、従来の商用電力網を要さない、独立型のマイクログリッドシステムとして使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る電力供給システムの全体構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１の電力供給システムの燃料電池発電装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】図１の電力供給システムの太陽電池発電装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】図１の電力供給システムの潮流発電装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図５】図１の電力供給システムの制御方法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】
【００２２】
図１は本発明の一実施形態に係る電力供給システムの全体構成を概略的に示しており、図２は燃料電池発電装置の構成を概略的に示しており、図３は太陽電池発電装置の構成を概略的に示しており、図４は潮流発電装置の構成を概略的に示しており、図５は図１の電力供給システムの制御方法を示している。
【００２３】
電力供給システム１００は、燃料電池発電装置１０と、太陽電池発電装置２０と、複数の潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂと、これら燃料電池発電装置１０、太陽電池発電装置２０並びに潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂに接続された送電線網４０と、送電線網４０に接続された需要先５０と、送電線網４０に接続されたヒートポンプ６０と、制御手段としての制御装置７０と、燃料電池発電装置１０及びヒートポンプ６０に連結された蓄熱手段としての蓄熱槽８０とを備えている。
【００２４】
燃料電池発電装置１０は、都市ガスを利用する固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）から主として構成されている。燃料電池発電装置１０は、燃料ガスの流量をコントロールすることにより、発電量を制御することが可能である。この燃料電池発電装置１０は、母線１１と、三相遮断器１２とを介して送電線網４０に接続されている。
【００２５】
図２に示すように、燃料電池発電装置１０は、燃料電池セルスタック１０ａと、入力がこの燃料電池セルスタック１０ａの出力に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータ１０ｂと、入力がＤＣ−ＤＣコンバータ１０ｂの出力に接続されたインバータ１０ｃと、インバータ１０ｃの出力と母線１１との間に挿入接続された高調波フィルタ１０ｄと、制御入力が母線１１に接続され出力が制御装置７０の入力に接続された電圧レギュレータ１０ｅと、入力が電圧レギュレータ１０ｅの出力に接続され出力がインバータ１０ｃの制御入力に接続されたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）ジェネレータ１０ｆと、入力が燃料電池セルスタック１０ａの出力に接続された流量レギュレータ１０ｇと、一方の入力が流量レギュレータ１０ｇの出力に接続され、他方の入力が制御装置７０に接続された流量セレクタ１０ｈと、流量セレクタ１０ｈの出力とリミッタ１０ｊとの間に挿入接続されたスイッチ１０ｉと、入力がスイッチ１０ｉの出力に接続され出力が燃料電池セルスタック１０ａの制御入力に接続されたリミッタ１０ｊとを備えている。燃料電池セルスタック１０ａから発生した電力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０ｂにより昇圧された後、インバータ１０ｃにより交流電力に変換され、高調波フィルタ１０ｄによって、インバータ１０ｃで生成された高調波成分を除去された後、母線１１に供給される。この高調波フィルタ１０ｄにより、電力品質をリアルタイムで改善することができる。
【００２６】
この燃料電池発電装置１０において、燃料電池セルスタック１０ａの出力特性については、予め設定される。制御装置７０では、電圧レギュレータ１０ｅから現在の発電量の信号を受ける。実際には母線１１の周波数を電圧の周期から測定して、この周波数が規定周波数（５０Ｈｚなど）を上回る際は電力の供給過剰で、下回る際は電力の供給不足と判断する。制御装置７０では上で述べた電力の需給収支を判断して、流量セレクタ１０ｈに、起動・運転（Start）と停止（Stop）の指令を出す。一方、流量レギュレータ１０ｇには、燃料電池セルスタック１０ａの電力出力量が入力され、流量セレクタ１０ｈにこの値を出力する。流量セレクタ１０ｈでは、制御装置７０による起動・運転（Start）と停止（Stop）の指令信号と、流量レギュレータ１０ｇによる燃料電池の出力量を表す信号が入力され、スイッチ１０ｉに燃料流量を指令することで、燃料電池セルスタック１０ａに供給される燃料の量を制御する。ここで、スイッチ１０ｉは燃料電池セルスタック１０ａに供給される燃料ガス（Fuel Gas）と空気（Air）の流量を調整するアクチュエータである。さらに、リミッタ１０ｊは、流量セレクタ１０ｈで決めた燃料ガス（Fuel Gas）と空気（Air）の流量の上限を制約するアクチュエータで、燃料電池セルスタック１０ａに供給される最大の燃料ガス（Fuel Gas）と空気（Air）を安全のために規制している。燃料電池セルスタック１０ａの出力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０ｂとインバータ１０ｃとによって、その周波数と電圧とが基準電圧及び基準周波数（例えば５０Ｈｚ）となるように制御される。母線１１の電力仕様は例えば５０Ｈｚの三相交流であり、電圧の実効値は例えば４００Ｖである。
【００２７】
太陽電池発電装置２０は、複数の太陽電池パネルから主として構成され、太陽光を利用して発電するメガソーラー装置（例えば、モジュール面積約５５６０ｍ２、最大出力１０００ｋＷ）であり、母線２１と、三相遮断器２２とを介して送電線網４０に接続されている。この太陽電池発電装置２０の発電量は天候の影響によって変動する。
【００２８】
太陽電池発電装置２０は、図３に示すように、複数の太陽電池パネルからなる太陽電池パネル２０ａと、入力がこの太陽電池パネル２０ａに接続されたＤＣ−ＤＣコンバータ２０ｂと、入力がこのＤＣ−ＤＣコンバータ２０ｂに接続されたインバータ２０ｃと、インバータ２０ｃの出力と母線２１との間に挿入接続された高調波フィルタ２０ｄと、制御入力が母線２１に接続され出力がＰＷＭジェネレータ２０ｆの入力に接続された電圧レギュレータ２０ｅと、出力がインバータ２０ｃの制御入力に接続されたＰＷＭジェネレータ２０ｆと、入力が太陽電池パネル２０ａに接続され出力がＤＣ−ＤＣコンバータ２０ｂの制御入力に接続されたＰＷＭ回路２０ｇとを備えている。太陽電池パネル２０ａの出力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０ｂとインバータ２０ｃとによってその周波数と電圧とが制御される。母線２１の電力仕様は例えば５０Ｈｚの三相交流であり、電圧の実効値は例えば４００Ｖである。ＰＷＭ回路２０ｇは、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０ｂと協働して太陽電池発電装置２０の出力が開放電圧に対する所定の割合で一定となるように充放電制御するように構成されている。ＰＷＭ回路２０ｇに代えて、又はこのＰＷＭ回路２０ｇに付加してＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）回路を設け、太陽電池発電装置２０の出力が設置場所や天候に応じた最大出力となるように制御しても良い。図３に示す回路構成では、太陽電池パネル２０ａの直後に抵抗とコンデンサからなるスナバ回路２０ｈが設けられている。このスナバ回路２０ｈによって、日射量の急激な変化に伴うＤＣ−ＤＣコンバータ２０ｂ及びインバータ２０ｃの破損を防止することができる。また、制御装置７０からの制御信号は、電圧レギュレータ２０ｅとＰＷＭジェネレータ２０ｆとを介してインバータ２０ｃに入力され、太陽電池発電装置２０の出力電力の周波数が燃料電池発電装置１０の出力電力の基準周波数（例えば５０Ｈｚ）とに同期するように制御されている。
【００２９】
潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂは、異なる場所に配置されているが互いに同じ容量を有している。潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂの各々は、潮流発電機として、例えば、高さ１．９ｍ、回転直径１ｍのダリウス形水車を使用している。ダリウス形水車は下げ潮流時と上げ潮流時とによる潮流の向きの変化に対応することができる。潮流を利用する潮流発電では、潮の満ち引きにより潮流の速度と向きは一定周期で変化するので、潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂの出力変動の予想は比較的容易である。
【００３０】
潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂの各々は、図４に示すように、潮流発電機３０ａと、入力がこの潮流発電機３０ａの出力に接続された整流器３０ｂと、入力が整流器３０ｂの出力に平滑回路３０ｇを介して接続されたインバータ３０ｃと、インバータ３０ｃの出力と母線３１との間に挿入接続された高調波フィルタ３０ｄと、制御入力が母線３１に接続され出力がＰＷＭジェネレータ３０ｆの入力に接続された電圧レギュレータ３０ｅと、出力がインバータ３０ｃの制御入力に接続されたＰＷＭジェネレータ３０ｆとを備えている。潮流発電機３０ａの出力は、整流器３０ｂとインバータ３０ｃとによってその周波数と電圧とが制御される。母線３１の電力仕様は例えば５０Ｈｚの三相交流であり、電圧の実効値は例えば４００Ｖである。また、制御装置７０からの制御信号は、電圧レギュレータ３０ｅとＰＷＭジェネレータ３０ｆとを介してインバータ３０ｃに入力され、潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂの出力電力の周波数が燃料電池発電装置１０の出力電力の基準周波数（例えば５０Ｈｚ）とに同期するように制御されている。
【００３１】
送電線網４０は、燃料電池発電装置１０と、太陽電池発電装置２０と、潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂとから供給される電力を電力需要地点にある需要先５０に伝送するシステムである。本実施形態では、他の商用電力網に接続されない独立型のマイクログリッドシステムである。図１の構成では、送電線網４０に負荷としての需要先５０の他にヒートポンプ６０が接続されている。
【００３２】
需要先５０は、種々の電力供給先であり家庭用電力負荷及び工業用電力負荷等の種々の負荷を含んでおり、従って数秒以内の短時間で変化する場合のほかに、１日間の変化や１年間（季節間）の変化等が発生する。
【００３３】
ヒートポンプ６０は、本実施形態においては、余剰電力を利用して電気エネルギを熱エネルギに変換する機器である。このヒートポンプ６０から得られる熱は、熱を利用する種々の設備に供給されたり、蓄熱槽８０に蓄熱される。地域によって、夏季と冬季とでは熱負荷が大きく異なるため、季節間での変化が大きい。
【００３４】
制御装置７０は、電力供給システム１００の動作を制御するための装置である。制御装置７０は、まず、需要先５０の消費電力を検出する測定器９０ａからの測定信号と、ヒートポンプ６０の消費電力を検出する測定器９０ｂからの測定信号とを受け取り、需要先５０及びヒートポンプ６０の消費電力を加算して総電力負荷を取得する。次いで、燃料電池発電装置１０、太陽電池発電装置２０並びに潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂの総発電量に関する情報を取得し、取得した総発電量と総電力負荷との差に基づいて、燃料電池発電装置１０の発電量を制御する。さらに、余剰電力をヒートポンプ６０に供給する。特に、熱需要の多い冬季では、燃料電池発電装置１０を最大稼働状態にして、余剰電力の全てをヒートポンプ６０に供給する。
【００３５】
また、制御装置７０は、燃料電池発電装置１０のインバータ１０ｃにより変換されて出力された交流電力の周波数を検出する周波数検出手段と、太陽電池発電装置２０並びに潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂの出力電力の周波数を、上述の周波数検出手段により検出された周波数と同期するように制御する周波数制御手段とを有する。
【００３６】
蓄熱槽８０は、蓄熱のための熱媒体を貯める設備である。蓄熱槽８０は、ヒートポンプ６０の他に燃料電池発電装置１０にも接続されており、ヒートポンプ６０及び燃料電池発電装置１０から排出された熱を回収する蓄熱手段として利用されている。蓄熱槽８０に貯まった熱は、熱を利用する設備に供給される。
【００３７】
以下、本実施形態における電力供給システム１００の運転制御動作について説明する。図５に示すように、電力供給システム１００を用いて電力供給を行う場合、制御装置７０は、まず、潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂの出力をＯＮにする（ステップＳ１）。次いで、太陽電池発電装置２０の出力をＯＮにする（ステップＳ２）。次いで、運転開始（Start）の制御指令を燃料電池発電装置１０の燃料電池セルスタック１０ａに送り、この燃料電池発電装置１０を動作させる（ステップＳ３）。
【００３８】
次いで、燃料電池発電装置１０の出力周波数を検出する（ステップＳ４）。その後、検出された燃料電池発電装置１０の出力周波数を基準周波数に設定して、太陽電池発電装置２０並びに潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂの出力電力の周波数を制御し、設定した基準周波数（例えば５０Ｈｚ）に同期させる（ステップＳ５）。
【００３９】
次いで、需要先５０とヒートポンプ６０との消費電力を含む電力負荷情報を取得する（ステップＳ６）。ここで、取得した電力負荷情報から需要先５０の負荷電力とヒートポンプ６０の負荷電力とを加算して総電力負荷を求める。次いで、燃料電池発電装置１０と、太陽電池発電装置２０と、潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂとの発電量の総和である総発電量を含む総発電量情報を取得する（ステップＳ７）。
【００４０】
次に、総発電量が総電力負荷より小さいか否かを判断する（ステップＳ８）。ここで、総発電量が総電力負荷より所定値だけ小さいか否かを判断しても良い。総発電量が総電力負荷より小さくない（即ち、総発電量が総電力負荷以上である）と判断された場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ９へ進み、燃料電池発電装置１０の出力を下げるように制御する（ステップＳ９）。一方、総発電量が総電力負荷より小さいと判断された場合（ＹＥＳの場合）は、燃料電池発電装置１０の出力を上げるように制御する（ステップＳ１０）。
【００４１】
燃料電池発電装置１０の出力を下げた後、又は燃料電池発電装置１０の出力を上げた後、ステップＳ６の場合と同様に電力負荷情報を取得する（ステップＳ１１）。そして、ステップＳ７の場合と同様に総発電量情報を取得する（ステップＳ１２）。
【００４２】
次いで、ステップ１３において、運転停止の指令があったか否かを判断する。ここで、運転停止の指令が無かったと判断された場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ８に戻り、ステップＳ８〜Ｓ１２の処理動作を繰り返し、安定した電力供給を行う。
【００４３】
一方、ステップ１３において、運転停止の指令があったと判断された場合は、ステップＳ１４へ進み、太陽電池発電装置２０の出力をＯＦＦにする。そして、潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂの出力をＯＦＦにして（ステップＳ１５）、燃料電池発電装置１０を停止させる（ステップＳ１６）。これにより、電力供給システム１００の運転制御動作が完了する。
【００４４】
以上説明したように本実施形態において、電力供給システム１００は、需要先５０及びヒートポンプ６０の送電線網４０における総電力負荷と、燃料電池発電装置１０、太陽電池発電装置２０並びに潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂの送電線網４０における総発電量とを検出し、両者の差に基づいて、燃料電池発電装置の発電量を制御しているので、安定した電力を供給することができると共に、従来の商用電力網を要さない、独立型のマイクログリッドシステムとして使用可能である。
【００４５】
さらに、本実施形態によれば、燃料電池発電装置１０から出力される電力の周波数を検出する周波数検出手段と、太陽電池発電装置２０並びに潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂの出力電力の周波数をこの周波数検出手段で検出された周波数に同期するように制御する周波数制御手段とを有しているので、複数の異なる種類の発電装置を同一電力供給システムに接続し電力を供給することができ、電力品質を向上することができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、送電線網４０に需要先５０と共に、ヒートポンプ６０が接続されていることにより、余剰電力を熱に変換し、熱源として有効利用することができる。
【００４７】
さらにまた、本実施形態によれば、少なくとも燃料電池発電装置１０から排出された熱を回収する蓄熱手段としての蓄熱槽８０をさらに備えていることにより、燃料電池発電装置１０における発電と同時に発生した熱を熱源として有効利用することができる。
【００４８】
なお、上述した実施形態においては、電力供給システム１００は、燃料電池発電装置１０、太陽電池発電装置２０、並びに潮流発電装置３０Ａ及び３０Ｂの３種の発電装置を備える例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、風力発電装置をさらに備えるようにしてもよい。また、太陽電池発電装置２０の代わりに、風力発電装置又は地熱発電装置等を用いることもできる。
【００４９】
また、上述した実施形態においては、電力供給システム１００には、蓄電装置を設けるようにしてもよい。
【００５０】
以上述べた実施形態は本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の電力供給システムは、外部電源を要さないローカルエネルギー主体の独立電源ネットワークを構成する目的に利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１０  燃料電池発電装置
１０ａ  燃料電池セルスタック
１０ｂ、２０ｂ  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１０ｃ、２０ｃ、３０ｃ  インバータ
１０ｄ、２０ｄ、３０ｄ  高調波フィルタ
１０ｅ、２０ｅ、３０ｅ  電圧レギュレータ
１０ｆ、２０ｆ、３０ｆ  ＰＷＭジェネレータ
１０ｇ  流量レギュレータ
１０ｈ  流量セレクタ
１０ｉ  スイッチ
１０ｊ  リミッタ
１１、２１、３１Ａ、３１Ｂ  母線
１２、２２、３２Ａ、３２Ｂ  三相遮断器
２０  太陽電池発電装置
２０ｇ  ＰＷＭ回路
２０ｈ  スナバ回路
３０Ａ、３０Ｂ  潮流発電装置
３０ｂ  整流器
３０ｇ  平滑回路
４０  送電線網
５０  需要先
６０  ヒートポンプ
７０  制御装置
８０  蓄熱槽
９０ａ、９０ｂ  測定器
１００  電力供給システム
【図１】
2014161175.tif 000003
【図２】
2014161175.tif 000004
【図３】
2014161175.tif 000005
【図４】
2014161175.tif 000006
【図５】
2014161175.tif 000007