(57)【要約】【課題】  継続的に、再生可能エネルギーから得た電力を供給する。【解決手段】  太陽熱発電装置の運動エネルギーの出力を監視し、該運動エネルギーが一定の値以下であった際に、燃焼熱発電装置に対して、燃料の燃焼を開始させるためのモニタリング信号を発信し、太陽発電装置の変換した運動エネルギーを停止させ、燃焼熱発電装置が変換した運動エネルギーを利用するように運動エネルギーの切り替え制御する制御部を備える。【選択図】  図１
2014098325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を集光して熱エネルギーを取得し、該熱エネルギーを運動エネルギーに変換する太陽熱発電装置と、
廃油燃料および固形燃料を含む燃料を燃焼させることで生じた熱エネルギーを取得し、該熱エネルギーを運動エネルギーに変換する燃焼熱発電装置と、
前記太陽熱発電装置の運動エネルギーの出力を監視し、該運動エネルギーが一定の値以下であった際に、前記燃焼熱発電装置に対して、燃料の燃焼を開始させるためのモニタリング信号を発信し、前記太陽発電装置の変換した運動エネルギーを停止させ、前記燃焼熱発電装置が変換した運動エネルギーを利用するように運動エネルギーの切り替え制御する制御部とを備えることを特徴とするハイブリッド発電システム。
【請求項２】
前記ハイブリッド発電システムは、更に、太陽発電装置または燃焼熱発電装置により発電した電力を充電する充電装置を備え、
前記制御部は、充電装置の充電量を制御し、前記切り替え制御する際に、前記充電装置の電力を利用するように制御する
ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド発電システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記燃焼熱発電装置の運動エネルギーの出力を監視し、該運動エネルギーが一定の値以下であった際に、前記燃焼熱発電装置に対して、燃料の燃焼を停止させるためのモニタリング信号を発信することを特徴とする請求項１または２記載のハイブリッド発電システム。
【請求項４】
前記太陽熱発電装置は、１以上のフレネルレンズを有し、太陽光を集光して熱エネルギーを得る集熱部と、
前記熱エネルギーを運動エネルギーに変換するエネルギー変換部と、
前記集熱部および前記エネルギー変換部を支持する架台部と
を備え、
前記架台部が、
前記集熱部を第一の面上で回転させる第一機構部分、および
前記集熱部を前記第一の面に垂直な第二の面上で回転させる第二機構部分
を有することを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載のハイブリッド発電システム。
【請求項５】
前記燃焼熱発電装置は、廃油燃料および固形燃料を含む燃料を燃焼させることで生じた熱エネルギーを集める集熱部と、
前記熱エネルギーの一部を運動エネルギーに変換するエネルギー変換部と、
前記熱エネルギーの残部を水に伝える熱交換部と
を備え、
前記集熱部が、
前記廃油燃料を貯蔵するオイル燃料タンク、
前記固形燃料を貯蔵する固形燃料タンク、
前記廃油燃料および前記固形燃料を燃焼させるチャンバ、
前記廃油燃料タンクから前記チャンバに前記廃油燃料を移送する廃油燃料フィーダ、
前記固形燃料タンクから前記チャンバに前記固形燃料を移送する固形燃料フィーダ、および
前記チャンバ内の温度を測定する温度センサ
を有し、前記温度センサによって測定された温度に応じて、前記廃油燃料および前記固形燃料をチャンバに投入する量を制御することを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載のハイブリッド発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド発電システムに関するものであって、特に、異なる発電装置をそれぞれ用いたハイブリッド発電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、枯渇の心配がなく、かつ環境を汚染しないクリーンな再生可能エネルギーとして、太陽エネルギーの利用・普及の拡大が国の施策の一つとして掲げられている。この太陽エネルギーを利用した発電方法では、太陽光に依存してしまうことから、蓄電装置を併用する場合がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、太陽光をレンズで集光して得られる熱で駆動されるスターリングエンジンと、スターリングエンジンの動力で発電する発電機と、発電機により発電した電力を蓄電する電池を用いた蓄電装置と、発電機により発電した電力と、蓄電手段の出力電力とを切り換える出力切換手段と、発電機により発電した電力又は蓄電手段の出力電力と、電力会社から受電した商用電力とを切り換えて負荷に供給する供給切換手段とを備える電源システムについて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６３８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、特許文献１のような電源システムにおいては、太陽熱で発電された電力から蓄電装置の電力または商用電力に切り替えている。しかしながら、蓄電した電力が尽きる、または商用電力に頼ってしまうこととなり、継続的に、再生可能エネルギーから得た電力を供給できないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、太陽光エネルギーの発電を、他の再生可能エネルギーによって補完を可能とするハイブリッド発電システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のハイブリッド発電システムは、太陽光を集光して熱エネルギーを取得し、該熱エネルギーを運動エネルギーに変換する太陽熱発電装置と、廃油燃料および固形燃料を含む燃料を燃焼させることで生じた熱エネルギーを取得し、該熱エネルギーを運動エネルギーに変換する燃焼熱発電装置と、太陽熱発電装置の運動エネルギーの出力を監視し、該運動エネルギーが一定の値以下であった際に、燃焼熱発電装置に対して、燃料の燃焼を開始させるためのモニタリング信号を発信し、太陽発電装置の変換した運動エネルギーを停止させ、燃焼熱発電装置が変換した運動エネルギーを利用するように運動エネルギーの切り替え制御する制御部とを備える。
【０００８】
また、本発明のハイブリッド発電システムは、更に、太陽発電装置または燃焼熱発電装置により発電した電力を充電する充電装置を備え、制御部は、充電装置の充電量を制御し、切り替え制御する際に、充電装置の電力を利用するように制御するものであってもよい。
【０００９】
また、本発明のハイブリッド発電システムは、制御部が、燃焼熱発電装置の運動エネルギーの出力を監視し、該運動エネルギーが一定の値以下であった際に、燃焼熱発電装置に対して、燃料の燃焼を停止させるためのモニタリング信号を発信する。
【００１０】
また、太陽熱発電装置は、太陽熱を用いて発電を行うものである。太陽熱発電装置は、１以上のフレネルレンズを有し、太陽光を集光して熱エネルギーを得る集熱部と、熱エネルギーを運動エネルギーに変換するエネルギー変換部と、集熱部および前記エネルギー変換部を支持する架台部とを備え、架台部が、集熱部を第一の面上で回転させる第一機構部分、および集熱部を前記第一の面に垂直な第二の面上で回転させる第二機構部分を有するものであってもよい。
【００１１】
また、燃焼熱発電装置は、燃料を燃焼させて発電を行うものである。燃焼熱発電装置は、廃油燃料および固形燃料を含む燃料を燃焼させることで生じた熱エネルギーを集める集熱部と、熱エネルギーの一部を運動エネルギーに変換するエネルギー変換部と、熱エネルギーの残部を水に伝える熱交換部とを備え、集熱部が、廃油燃料を貯蔵するオイル燃料タンク、固形燃料を貯蔵する固形燃料タンク、廃油燃料および前記固形燃料を燃焼させるチャンバ、廃油燃料タンクから前記チャンバに前記廃油燃料を移送する廃油燃料フィーダ、固形燃料タンクから前記チャンバに固形燃料を移送する固形燃料フィーダ、およびチャンバ内の温度を測定する温度センサを有し、温度センサによって測定された温度に応じて、廃油燃料および固形燃料をチャンバに投入する量を制御するものであってもよい。
【００１２】
また、上記固形燃料が、木質ペレット、芝および／または間伐材であってもよい。
【００１３】
また、エネルギー変換部は、熱エネルギーから運動エネルギーに変換するものである。エネルギー変換部は、太陽熱発電装置のエネルギー変換部と、燃焼熱発電装置のエネルギー変換部とを兼ねるものであってもよい。エネルギー変換部は、具体的には、スターリングエンジンが挙げられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のハイブリッド発電システムは、太陽熱発電装置の運動エネルギーの出力を監視し、該運動エネルギーが一定の値以下であった際に、燃焼熱発電装置に対して、燃料の燃焼を開始させるためのモニタリング信号を発信し、太陽発電装置の変換した運動エネルギーを停止させ、燃焼熱発電装置が変換した運動エネルギーを利用するように運動エネルギーの切り替え制御する制御部とを備えることによって、継続的に、再生可能エネルギーから得た電力を供給することが可能となる。
【００１５】
また、上記ハイブリッド発電システムは、制御部が、燃焼熱発電装置の運動エネルギーの出力を監視し、該運動エネルギーが一定の値以下であった際に、燃焼熱発電装置に対して、燃料の燃焼を停止させるためのモニタリング信号を発信することにより、燃焼熱発電装置の過剰な電力出力を防止する。
【００１６】
また、上記燃焼熱発電装置が、さらに、チャンバに対して、自動で点火するよう指示を送る制御部を備える際においては、外部の発電装置と切り替えて発電を行う際に自動で制御することが可能となる。
【００１７】
また、上記固形燃料が、木質ペレット、芝および／または間伐材である際においては、ゴルフ場等の近くに燃焼熱発電装置を設置することで効率的に固形燃料の供給をすることが可能となる。
【００１８】
また、上記燃焼熱発電装置が、さらに、設置位置の変更を可能にする移動手段を備える際においては、移動先での非常時用電源として用いられることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態におけるハイブリッド発電システムのブロック図
【図２】（ａ）本発明に従う太陽熱発電装置を模式的に示した正面断面図、（ｂ）本発明に従う太陽熱発電装置を模式的に示した平面図、（ｃ）本発明に従う太陽熱発電装置を模式的に示した側面断面図
【図３】本発明の実施形態における集熱部が回転する様子を模式的に示した正面断面図
【図４】本発明の実施形態における焦熱部の構成の一例を模式的に示した正面図
【図５】本発明の実施形態における燃焼熱発電装置を模式的に示した正面断面図
【図６】本発明の実施形態における燃焼熱発電装置を模式的に示した平面断面図
【図７】本発明の実施形態における燃焼熱発電装置の集熱部を模式的に示した側面図
【図８】本発明の実施形態における燃焼熱発電装置の集熱部を模式的に示した正面図
【図９】本発明の実施形態における制御部の処理の流れを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明のハイブリッド発電システム１０の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、ハイブリッド発電システム１０のブロック図である。
【００２１】
ハイブリッド発電システム１０は、太陽光を集光して熱エネルギーを取得し、該熱エネルギーを運動エネルギーに変換する太陽熱発電装置１００と、廃油燃料および固形燃料を含む燃料を燃焼させることで生じた熱エネルギーを取得し、該熱エネルギーを運動エネルギーに変換する燃焼熱発電装置５０と、太陽熱発電装置１００の運動エネルギーの出力を監視し、該運動エネルギーが一定の値以下であった際に、燃焼熱発電装置５０に対して、燃料の燃焼を開始させるためのモニタリング信号を発信し、太陽発電装置１００の変換した運動エネルギーを停止させ、燃焼熱発電装置５０が変換した運動エネルギーを利用するように運動エネルギーの切り替え制御する制御装置５５とを備えるものである。ハイブリッド発電システム１０からの発電により、高効率発電や温水を提供することができる。なお、太陽熱発電装置１００および燃焼熱発電装置５０の詳細な構成は、後述する。
【００２２】
制御部５５（統合コントローラ）は、太陽熱発電装置１００および燃焼熱発電装置５０の運動エネルギーを制御するものである。制御部５５は、ハイブリッド変換システム５５の各構成の基本動作の制御を行うことが可能であり、例えば、それぞれの構成のモニタリングや設定値調整、手動動作をネットワーク経由で行うことができる。制御部５５は、上記一定の値としてハイブリッド発電システム１０が４ＫＷの出力となるように運動エネルギーの値を制御するものである
【００２３】
制御部５５は、燃焼熱発電装置５０の運動エネルギーの出力を監視し、該運動エネルギーが一定の値以下であった際に、燃焼熱発電装置５０に対して、燃料の燃焼を停止させるためのモニタリング信号を発信する。モニタリング信号は、太陽熱発電装置１００のみならず、後述するその他の発電装置の電圧、電流、電力、その他温度や外環状況や装置の不具合情報等を含み、これらの情報から発電装置が運動を停止すべきか否か、燃料を投入すべきか否かを示した信号である。制御部５５は、太陽熱発電装置１００から出力される電圧および電流や太陽熱や外環の温度状況、装置の不具合情報等を監視している。制御部５５は、太陽熱発電装置１００のみならず、後述する他の発電装置も監視するものである。
【００２４】
ハイブリッド発電システム１０は、更に、太陽発電装置１００または燃焼熱発電装置５０により発電した電力を充電する充電装置（不図示）を備え、制御部５５は、充電装置の充電量を制御し、切り替え制御する際に、充電装置の電力を利用するように制御する。充電装置は、後述するエネルギー交換部のエンジンの過剰出力を抑制するものである。また、充電装置は、余剰エネルギーの充電を行う。充電装置は、過剰充電を防止し、ヒータ等によってエネルギー放出を可能とする。
【００２５】
また、ハイブリッド発電システム１０は、システム起動時において瞬間の発電不足に備え、太陽発電装置１００または燃焼熱発電装置５０に切り替えができる。
【００２６】
次に、太陽熱発電装置１００の実施形態について図面を参照しながら説明する。図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明に従う太陽熱発電装置１００を模式的に示したものである。本発明に従う太陽熱発電装置１００は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、１以上のフレネルレンズ１０１（図２では３枚のフレネルレンズ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ）を有し、太陽光を集光して熱エネルギーを得る集熱部１０２と、熱エネルギーを運動エネルギーに変換するエネルギー変換部１０３と、集熱部１０２およびエネルギー変換部１０３を支持する架台部１０４とを備え、架台部１０４が、集熱部１０２を第一の面上で回転させる第一機構部分１０５、および集熱部１０２を第一の面に垂直な第二の面上で回転させる第二機構部分１０６を有する。
【００２７】
第一機構部分１０５は、集熱部１０２を、図２（ｂ）に示す矢印１０５’の方向に時計回りおよび反時計回りに３６０度回転させることができる。また、第二機構部分１０６は、集熱部１０２を、図２（ａ）に示す矢印１０６’の方向に時計回りおよび反時計回りに１８０度以下で回転させることができる。このような構成とすることにより、集熱部１０２が、太陽の動きに追従して動くことができるようになり、朝や夕方などに太陽の位置が変わった場合でも、太陽熱を効率よく集熱することができる。上記回転は、コンピュータ等を用いて制御するのが好ましい。
【００２８】
また、図２（ａ）および図２（ｃ）に示されるように、集熱部１０２は、フレネルレンズ１０１に接続された第一支柱１０７、および、第一支柱１０７ならびに第二機構部分１０６に稼働可能に接続された第二支柱１０８をさらに有するのが好ましい。特に、図２（ｃ）に示されるように、第一支柱１０７を、エネルギー変換部１０３を囲むようコの字状に配置することにより、エネルギー変換部１０３とフレネルレンズ１０１との間に障害物がなくなり、より多くの熱を集熱することができる。
【００２９】
図３は、集熱部１０２が回転した前後の状態を模式的に示した正面断面図であり、集熱部１０２が、第一支柱１０７および第二支柱１０８の接続部分を中心に回転している状態が示されている。かかる構成とすることにより、フレネルレンズ１０１が集熱した熱エネルギーを効率よくエネルギー変換部１０３に導くことができる。
【００３０】
本発明の実施形態に従う太陽熱発電装置１００は、発電量のモニタリング結果を発信する信号発信部をさらに備えるのが好ましい。この信号発信部は、発電量をモニタリングした結果を外部へ発信する。この発信された結果を受信するものとしては、例えば、本発明の太陽熱発電装置と他の発電装置（バイオマス発電装置、風力発電装置、水力発電装置、太陽光発電装置など）とを切り替えるための制御用コンピュータなどが挙げられ、太陽熱発電装置からの発電量が十分に得られない場合、他の発電装置を用いるなどの制御を行うことで、本発明の太陽熱発電装置を発電システムに組み込むことができる。
【００３１】
また、集熱部１０２は、第一フレネルレンズ１０１ａ、第一フレネルレンズ１０１ａに隣接し、焦点が第一フレネルレンズ１０１ａと一致するよう各々配置された、第二フレネルレンズ１０１ｂおよび第三フレネルレンズ１０１ｃを有し、かつ、第二フレネルレンズ１０１ｂおよび第三フレネルレンズ１０１ｃの各々に対応してプリズム１０９ｂ、１０９ｃが設けられるのが好ましい。かかる構成とすることにより、第一フレネルレンズ１０１ａを配置しただけの場合よりも多くの太陽熱を集熱することができる。
【００３２】
第一機構部分１０５および／または第二機構部分１０６は、サーボモータにより構成するのが好ましい。サーボモータは、サーボアンプによりコントローラから駆動を制御することができる。また、高い効率で熱エネルギーを運動エネルギーへと変換するため、エネルギー変換部１０３はスターリングエンジンとするのが好ましい。
【００３３】
第一機構部分１０５および第二機構部分１０６は、太陽熱発電装置１００の配置情報に基づいて制御されるのが好ましい。配置情報としては、太陽熱発電装置１００の位置情報や設置情報が挙げられる。
【００３４】
位置情報とは、太陽熱発電装置１００が配置された場所の緯度や経度のことであり、ＧＰＳ情報取得部（不図示）を備えることで、ＧＰＳ（Global Positioning System）から送信される情報を取得して位置情報を得る。取得した位置情報を天文学計算に使用することで、より精度の高い太陽追従制御を行うことができる。また、精度の高い時計としても使用することができる。
【００３５】
また、設置情報とは、太陽熱発電装置１００が配置された場所が傾斜地や非平坦地などであった場合の集光部１０２の傾きのことであり、光センサ部（不図示）を備えることで、太陽光に対する集光部１０２の傾きを測定して太陽熱発電装置の設置情報を得る。光センサ部は、例えば光センサの入った円筒を複数個配置し、各光センサに当たった光量を比較することで集光部１０２の傾きを測定するものとすることができる。上記位置情報および設置情報を用いることにより、第一機構部分１０５および第二機構部分１０６は、集光部１０２の向きを補正することができる。
【００３６】
図４は、第一フレネルレンズ１０１ａ、第二フレネルレンズ１０１ｂ、第三フレネルレンズ１０１ｃおよびプリズム１０９ｂ，１０９ｃの配置関係を一例として模式的に示した焦熱部１０２の正面図である。図３に示すように、第二フレネルレンズ１０１ｂは、第一フレネルレンズ１０１ａに対して４０度の角度をもって配置され、偏光角度４０度のプリズム１０９ｂにより屈折して第二フレネルレンズ１０１ｂを通過した太陽光Ｌが、第一フレネルレンズ１０１ａを通過した太陽光Ｌと太陽光焦点Ｆで交わるよう配置される。また、第三フレネルレンズ１０１ｃについても第二フレネルレンズ１０１ｂと対照になるよう構成される。
【００３７】
図４に示す構成において、各フレネルレンズを４００ｍｍ×４００ｍｍの正方形とした場合、太陽光が十分に集光可能な時間における太陽光焦点の最大温度は約６００℃となり、０．３ｋＪのｓ量を集熱することができ、装置全体として４ｋＷの発電を可能とする。なお、この場合の焦点距離は６００ｍｍである。
【００３８】
次に、図５に示すように、本発明の燃焼熱発電装置５０は、廃油燃料および固形燃料を含む燃料を燃焼させることで生じた熱エネルギーを集める集熱部４００と、熱エネルギーの一部を運動エネルギーに変換するエネルギー変換部２００と、熱エネルギーの残部を水に伝える熱交換部（不図示）とを備える。また、燃焼熱発電装置５０は、その上部において、排気筒１１１を備えることができる。
【００３９】
エネルギー交換部２００は、外燃機関であり、例えば、スターリングエンジンとすることができる。エネルギー交換部２００は、スターリングエンジン保持部２０２と、スターリングエンジンモータヘッド２０１を備えており、このスターリングエンジンモータヘッド２０１によってピストン運動を行う。エネルギー変換部２００は、熱エネルギーから運動エネルギーに変換するものである。エネルギー変換部２００は、太陽熱発電装置１００のエネルギー変換部１０３であってもよい。
【００４０】
熱交換部（不図示）は、エネルギー交換部２００の冷却用に冷水を注入するものをいう。注入された冷水は、エネルギー交換部２００の運動により発生した熱により暖められ、温水となって取得される。また、熱交換部（不図示）は、集熱部４００の外周に巻きつけられているＳＵＳ（Steel Use Stainless：ステンレス鋼）製のヒーターチューブとしてもよい。この場合、発電時に集熱部４００が燃料を燃焼させる際に発生する熱を用いてチューブ内の水を沸かす。本実施形態に係る燃焼熱発電装置１００によれば、熱交換部の処理により、毎分７リットルのお湯（７０℃）を生成することが可能となる。
【００４１】
集熱部４００は、燃料を燃焼させるものをいう。図５および図８に示すように、集熱部４００は、廃油燃料を貯蔵する廃油燃料タンク４１１と、固形燃料を貯蔵する固形燃料タンク４２１と、廃油燃料および固形燃料を燃焼させるチャンバ４５０と、廃油燃料タンク４１１からチャンバ４５０に廃油燃料を移送する廃油燃料フィーダ４１２と、固形燃料タンク４２１からチャンバ４５０に固形燃料を移送する固形燃料フィーダ４２２およびチャンバ４５０内の温度を測定する温度センサを有する。
【００４２】
固形燃料は、木質ペレット、芝および／または間伐材であることが望ましい。固形燃料は、概ね３センチ以下に破砕し、乾燥後、固形燃料タンク４２１に貯蔵する。固形燃料は、微粉砕し乾燥させた後、ペレタイザーで燃料ペレットに加工するものとしてもよい。
【００４３】
廃油燃料は、動植物油および／または使用済み潤滑油であることが望ましい。燃焼熱発電装置５０は、集熱部４００で動植物廃油およびエンジンオイル等の使用済み廃油、潤滑油と木質ペレットを燃焼させた熱でスターリングエンジンを動作させて発電する。廃油燃料のみでも発電することが可能である。
【００４４】
また、図５に示すように、チャンバ４５０は、攪拌モーター４０１と炉床攪拌棒４５１とを備えている。炉床攪拌棒４５１には複数の空気穴４５３が設けられ、また空気穴ダクト４５２を備えている。燃焼時、攪拌モーター４０１によって炉床攪拌棒４５１が回転することでチャンバ４５０内の空気が攪拌される。炉床攪拌棒４５１は、攪拌棒ジョイント４５４によって集熱部４００と接続している。チャンバ４５０では、旋回空気ガス化燃焼方式を用いることにより無煙で燃焼させることが望ましい。また、チャンバ４５０で固形燃料、廃油燃料を燃焼させた際に、二酸化炭素は発生しないようにすることが望ましい。
【００４５】
また、チャンバ４５０は、点火バーナー４５５によって点火される。点火バーナー４５５は、点火バーナー用ダクト４５６およびブランジ４５７を備えている。後述する制御部７００は、この点火バーナー４５５を制御して、自動で点火するものであることが望ましい。
【００４６】
また、図８に示すように、燃焼熱発電装置５０は、さらに、チャンバ４５０に対
して自動で点火するよう指示を送る制御部７００を備えていることが望ましい。制御部７００は、温度センサを用いて空焚きや温度異常を検知し、自動消火するものとしてもよい。更に、燃焼温度に応じて、廃油燃料および固形燃料をチャンバ４５０に投入する量を制御することが望ましい。また、制御部７００は発電電圧に応じて負荷を接続し、スターリングエンジンの暴走を防止することも可能である。
【００４７】
また、燃焼熱発電装置５０は、発電量のモニタリング結果（モニタリング信号）を発信する信号発信部（不図示）をさらに備えるのが望ましい。信号発信部は、発電量をモニタリングした結果を外部へ発信する。信号を受信する受信部は、例えば、本発明の燃焼熱発電装置１００と他の発電装置（太陽熱発電装置、風力発電装置、水力発電装置など）とを切り替えるための制御用コンピュータなどが挙げられ、外部の発電装置において発電量が十分に得られない場合、本実施形態に係る燃焼熱発電装置１００を用いるなどの制御を行う。これにより、本発明の燃焼熱発電装置５０を発電システムに組み込むことができる。受信部は制御部７００とすることも可能である。
【００４８】
図９は、受信部が発電を切り替える処理のフローを示すフローチャートである。切り替え判断処理が開始する（ＳＴＥＰ１１１）と、まず受信部は時刻が所定の時刻の範囲に属するか判断する（ＳＴＥＰ１１２）。所定の時間でない場合（ＳＴＥＰ１１２：ＮＯ）、次回判断時まで所定の時間待ち処理を行う（ＳＴＥＰ１１５）。次に、受信部は、例えば連携する他システムである太陽熱発電装置の太陽光パネルの照度を確認する。具体的には照度が所定の値以上である状態が所定の時間以上継続しているか判定し、継続していない場合（ＳＴＥＰ１１３：ＮＯ）、次回判断時まで所定の時間待ち処理を行う（ＳＴＥＰ１１５）。継続していた場合には（ＳＴＥＰ１１３：ＹＥＳ）、太陽熱発電装置の出力について判定を行う（ＳＴＥＰ１１４）。具体的には、太陽熱発電装置の太陽熱発電部の出力が所定の値以上あるか判定を行い、所定の値以上であれば（ＳＴＥＰ１１４：ＹＥＳ）、燃焼熱発電装置５０から太陽熱発電装置への運転の切り替えを行う。制御部７００は、発電が切り替わったことを確認し（ＳＴＥＰ１１６）、燃焼熱発電装置５０の集熱部４００の運転を停止させる（ＳＴＥＰ１１７）。
【００４９】
また、燃焼熱発電装置５０は、さらに、灰排出部６００とブロアー６５０とを備えることが望ましい。
【００５０】
灰排出部６００は、集熱部４００で燃料を燃焼した際に排出される灰を自動で外部へと排出する。灰排出部６００は、灰出しスクリュー６０１と灰出しモーター６０２と灰出しボックス６０３を備えており、灰出しボックス６０３において、チャンバ４５０と接続し、チャンバ４５０内の灰を取得する。灰排出部６００による燃焼物の灰出しは自動で行われることが望ましい。灰出し部６００によって取得された灰は灰出し受けボックス６０４に集められる。
【００５１】
ブロアー６５０は温度センサと連動して稼働するものであることが望ましい。ブロアー６５０は、集熱部４００内の温度が、燃焼により閾値を超過した場合に自動で稼働し、装置内の温度が上昇しすぎないように調整する。ブロアー６５０は、ブロアーダクト６５１と燃焼用ブロアーモーター６５４と、ブロアー端子ボックス６５３と燃焼空気ダクト６５５とを備え、この燃焼空気ダクト６５５において集熱部４００と接続する。
【００５２】
さらに本実施形態に係る燃焼熱発電装置５０は、図５、図７および図８に示すように、例えば移動部５００ａ，５００ｂ，５００ｃおよび５００ｄ（移動部５００ｄ
は図示せず。）を備えることで設置位置の変更を可能とする。移動部は、燃焼熱発電装置５０を保持可能な車輪形状であることが望ましく、移動部を備えることにより、移動先で非常用電源として燃焼熱装置を用いることが可能となる。
【００５３】
また、燃焼熱発電装置５０は、発電した電気を蓄電する蓄電部（不図示）を備えてもよい。これによって停電時、蓄電部（不図示）に充電した電気によって発電を行うことが可能となる。
【００５４】
燃焼熱発電装置５０は、廃油燃料および固形燃料を含む燃料を燃焼させることで生じた熱エネルギーを集める集熱部４００と、熱エネルギーの一部を運動エネルギーに変換するエネルギー変換部２００と、熱エネルギーの残部を水に伝える熱交換部とを備え、集熱部４００が、廃油燃料を貯蔵する廃油燃料タンク４１１、固形燃料を貯蔵する固形燃料タンク４２１、廃油燃料および固形燃料を燃焼させるチャンバ４５０、廃油燃料タンク４１１からチャンバ４５０に廃油燃料を移送する廃油燃料フィーダ４１２、固形燃料タンク４２１からチャンバ４５０に固形燃料を移送する固形燃料フィーダ４２２、ならびにチャンバ４５０内の温度を測定する温度センサを有し、温度センサによって測定された温度に応じて、廃油燃料および固形燃料をチャンバ４５０に投入する量を制御することによって、固形燃料および廃油燃料のいずれでも発電することが可能となり、また、チャンバ４５０内の温度に応じて燃焼量を調節することが可能となる。
【００５５】
また、上記燃焼熱発電装置５０が、さらに、発電量のモニタリング結果（モニタリング信号）を発信する信号発信部を備える際においては、発電量に応じて外部の発電装置へと発電を切り替えることが可能となる。
【００５６】
また、上記燃焼熱発電装置５０が、さらに、チャンバ４５０に対して、自動で点火するよう指示を送る制御部７００を備える際においては、外部の発電装置と切り替えて発電を行う際に自動で制御することが可能となる。
【００５７】
また、上記燃焼熱発電装置５０が、さらに、発電した電気を蓄電する蓄電部を備える際においては、停電時に貯蓄した電気を利用して発電に必要なエネルギーを賄うことが可能となる。
【００５８】
また、上記廃油燃料が、動植物油および／または使用済み潤滑油である際においては、使用済み潤滑油の再利用が可能となる。
【００５９】
また、上記固形燃料が、木質ペレット、芝および／または間伐材である際においては、ゴルフ場等の近くに燃焼熱発電装置５０を設置することで効率的に固形燃料の供給をすることが可能となる。
【００６０】
また、上記燃焼熱発電装置５０が、さらに、設置位置の変更を可能にする移動手段を備える際においては、移動先での非常時用電源として用いられることが可能となる。
【００６１】
ハイブリッド発電システム１０は、太陽熱発電装置１００の運動エネルギーの出力を監視し、該運動エネルギーが一定の値以下であった際に、燃焼熱発電装置５０に対して、燃料の燃焼を開始させるためのモニタリング信号を発信し、太陽発電装置１００の変換した運動エネルギーを停止させ、燃焼熱発電装置５０が変換した運動エネルギーを利用するように運動エネルギーの切り替え制御する制御部とを備えることによって、継続的に、再生可能エネルギーから得た電力を供給することが可能となる。
【００６２】
また、上記ハイブリッド発電システム１０は、制御部５５が、燃焼熱発電装置５０の運動エネルギーの出力を監視し、該運動エネルギーが一定の値以下であった際に、燃焼熱発電装置５０に対して、燃料の燃焼を停止させるためのモニタリング信号を発信することにより、燃焼熱発電装置５０の過剰な電力出力を防止する。
【符号の説明】
【００６３】
１０      ハイブリッド発電システム
５０      燃焼熱発電装置
１００    太陽熱発電装置
１０１    フレネルレンズ
１０１ａ  第一フレネルレンズ
１０１ｂ  第二フレネルレンズ
１０１ｃ  第三フレネルレンズ
１０２    集熱部
１０３    エネルギー変換部
１０４    架台部
１０５    第一機構部分
１０６    第二機構部分
１０７    第一支柱
１０８    第二支柱
１０９ｂ  プリズム
１０９ｃ  プリズム
２００    エネルギー変換部
４００    集熱部
４１１    廃油燃料タンク
４１２    廃油燃料フィーダ
４２１    固形燃料タンク
４２２    固形燃料フィーダ
６００    灰排出部
６５０    ブロアー
７００    制御部
Ｌ        太陽光
Ｆ        太陽光焦点
【図１】
2014098325.tif 000003
【図２】
2014098325.tif 000004
【図３】
2014098325.tif 000005
【図４】
2014098325.tif 000006
【図５】
2014098325.tif 000007
【図６】
2014098325.tif 000008
【図７】
2014098325.tif 000009
【図８】
2014098325.tif 000010
【図９】
2014098325.tif 000011