(57)【要約】【課題】コジェネレーションシステムにおいて発生する熱を地域における施設間で融通できるようにする。【解決手段】エネルギー管理地域における施設ごとに対応して備えられ、温水が貯えられる複数の貯湯槽と、これらの貯湯槽を備える施設のうちの少なくとも一部の施設に対応して備えられ、施設における負荷に対して電力を供給する発電装置と、これらの発電装置を備える施設に対応して備えられ、発電装置の発電により発生した熱を回収して、回収した熱により温度を上昇させた温水を対応の施設が備える貯湯槽に貯えさせる熱回収装置と、複数の貯湯槽間で温水の受給が相互に行われるように配管された温水配管設備と、複数の貯湯間で温水配管設備を経由して温水の受給が行われるように制御するエネルギー管理装置とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地域における施設ごとに対応して備えられ、温水が貯えられる複数の貯湯槽と、
前記複数の貯湯槽を備える施設のうちの少なくとも一部の施設に対応して備えられ、施設における負荷に対して電力を供給する発電装置と、
前記発電装置を備える施設に対応して備えられ、前記発電装置の発電により発生した熱を回収して、回収した熱により温度を上昇させた温水を対応の施設が備える貯湯槽に貯えさせる熱回収装置と、
前記複数の貯湯槽間で温水の受給が相互に行われるように配管された温水配管設備と、
前記複数の貯湯槽間で前記温水配管設備を経由して温水の受給が行われるように制御するエネルギー管理装置と
を備えるエネルギー管理システム。
【請求項２】
前記エネルギー管理装置は、
貯湯槽の貯湯の状態に関連する所定の情報を含む貯湯状態情報を前記複数の貯湯槽ごとに取得する貯湯状態情報取得部と、
前記貯湯状態情報に基づいて温水供給元の貯湯槽と温水供給先の貯湯槽とを決定する貯湯槽決定部と、
前記温水供給元の貯湯槽に貯えられた温水を、前記温水配管設備を経由して前記温水供給先の貯湯槽に対して供給するための制御を実行する温水受給制御部と
を備える請求項１に記載のエネルギー管理システム。
【請求項３】
前記貯湯量状態情報は、貯湯量、湯温、貯湯可能容量及び予測利用湯量のうちの少なくとも一部を含む情報である請求項２に記載のエネルギー管理システム。
【請求項４】
地域における施設ごとに対応して備えられ、温水が貯えられる複数の貯湯槽と、
前記複数の貯湯槽を備える施設のうちの少なくとも一部の施設に対応して備えられ、施設における負荷に対して電力を供給する発電装置と、
前記発電装置を備える施設に対応して備えられ、前記発電装置の発電により発生した熱を回収して、回収した熱により温度を上昇させた温水を対応の施設が備える貯湯槽に貯えさせる熱回収装置と、
前記複数の貯湯槽間で温水の受給が相互に行われるように配管された温水配管設備とを備えるエネルギー管理システムに備えられるエネルギー管理装置であって、
貯湯槽の貯湯の状態に関連する情報を有する貯湯状態情報を前記複数の貯湯槽ごとに取得する貯湯状態情報取得部と、
前記貯湯状態情報に基づいて温水供給元の貯湯槽と温水供給先の貯湯槽とを決定する貯湯槽決定部と、
前記温水供給元の貯湯槽に貯えられた温水を、前記温水配管設備を経由して前記温水供給先の貯湯槽に対して供給するための制御を実行する温水受給制御部と
を備えるエネルギー管理装置。
【請求項５】
地域における施設ごとに対応して備えられ、温水が貯えられる複数の貯湯槽と、
前記複数の貯湯槽を備える施設のうちの少なくとも一部の施設に対応して備えられ、施設における負荷に対して電力を供給する発電装置と、
前記発電装置を備える施設に対応して備えられ、前記発電装置の発電により発生した熱を回収して、回収した熱により温度を上昇させた温水を対応の施設が備える貯湯槽に貯えさせる熱回収装置と、
前記複数の貯湯槽間で温水の受給が相互に行われるように配管された温水配管設備とを備えるエネルギー管理システムに備えられるエネルギー管理装置のエネルギー管理方法であって、
貯湯状態情報取得部が、貯湯槽の貯湯の状態に関連する情報を有する貯湯状態情報を前記複数の貯湯槽ごとに取得する貯湯状態情報取得ステップと、
貯湯槽決定部が、前記貯湯状態情報に基づいて温水供給元の貯湯槽と温水供給先の貯湯槽とを決定する貯湯槽決定ステップと、
温水受給制御部が、前記温水供給元の貯湯槽に貯えられた温水を、前記温水配管設備を経由して前記温水供給先の貯湯槽に対して供給するための制御を実行する温水受給制御ステップと
を備えるエネルギー管理方法。
【請求項６】
地域における施設ごとに対応して備えられ、温水が貯えられる複数の貯湯槽と、
前記複数の貯湯槽を備える施設のうちの少なくとも一部の施設に対応して備えられ、施設における負荷に対して電力を供給する発電装置と、
前記発電装置を備える施設に対応して備えられ、前記発電装置の発電により発生した熱を回収して、回収した熱により温度を上昇させた温水を対応の施設が備える貯湯槽に貯えさせる熱回収装置と、
前記複数の貯湯槽間で温水の受給が相互に行われるように配管された温水配管設備とを備えるエネルギー管理システムに備えられるエネルギー管理装置としてのコンピュータに、
貯湯槽の貯湯の状態に関連する情報を有する貯湯状態情報を前記複数の貯湯槽ごとに取得する貯湯状態情報取得ステップと、
前記貯湯状態情報に基づいて温水供給元の貯湯槽と温水供給先の貯湯槽とを決定する貯湯槽決定ステップと、
前記温水供給元の貯湯槽に貯えられた温水を、前記温水配管施設を経由して前記温水供給先の貯湯槽に対して供給するための制御を実行する温水受給制御ステップと
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー管理システム、エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載されているように、地域において住宅や地域設備の間で送電又は受電するための共有低圧線を備え、地域内において余剰電力がある場合は地域蓄電池への余剰電力を蓄電し、余剰電力が減少した場合は地域蓄電池の蓄電電力を共有低圧線に送電するという電力融通システムが知られている。
【０００３】
例えば燃料電池などを利用することにより商用電源の消費を抑制したうえで、燃料電池の放電により発生する熱を回収して再利用するコジェネレーションシステムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−６０７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したことを背景として、例えば、コジェネレーションシステムにおいて発生する熱も地域内の施設間で融通できるようにすれば、さらに地域全体でのエネルギー効率が向上して好ましい。
しかし、特許文献１では、例えば、地域において備えられる地域蓄電池に蓄電された蓄電電力を融通するための構成しか記載されていない。つまり、特許文献１に記載される技術によっては、地域における施設間でコジェネレーションシステムにおいて熱を融通することは難しい。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、コジェネレーションシステムにおいて発生する熱を地域における施設間で融通できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様としてのエネルギー管理システムは、地域における施設ごとに対応して備えられ、温水が貯えられる複数の貯湯槽と、前記複数の貯湯槽を備える施設のうちの少なくとも一部の施設に対応して備えられ、施設における負荷に対して電力を供給する発電装置と、前記発電装置を備える施設に対応して備えられ、前記発電装置の発電により発生した熱を回収して、回収した熱により温度を上昇させた温水を対応の施設が備える貯湯槽に貯えさせる熱回収装置と、前記複数の貯湯槽間で温水の受給が相互に行われるように配管された温水配管設備と、前記複数の貯湯槽間で前記温水配管設備を経由して温水の受給が行われるように制御するエネルギー管理装置とを備える。
【０００８】
また、本発明のエネルギー管理システムにおいて、前記エネルギー管理装置は、貯湯槽の貯湯の状態に関連する所定の情報を含む貯湯状態情報を前記複数の貯湯槽ごとに取得する貯湯状態情報取得部と、前記貯湯状態情報に基づいて温水供給元の貯湯槽と温水供給先の貯湯槽とを決定する貯湯槽決定部と、前記温水供給元の貯湯槽に貯えられた温水を、前記温水配管設備を経由して前記温水供給先の貯湯槽に対して供給するための制御を実行する温水受給制御部とを備えてもよい。
【０００９】
また、本発明のエネルギー管理システムにおいて、前記貯湯量状態情報は、貯湯量、湯温、貯湯可能容量及び予測利用湯量のうちの少なくとも一部を含む情報であってもよい。
【００１０】
また、本発明の一態様としてのエネルギー管理装置は、地域における施設ごとに対応して備えられ、温水が貯えられる複数の貯湯槽と、前記複数の貯湯槽を備える施設のうちの少なくとも一部の施設に対応して備えられ、施設における負荷に対して電力を供給する発電装置と、前記発電装置を備える施設に対応して備えられ、前記発電装置の発電により発生した熱を回収して、回収した熱により温度を上昇させた温水を対応の施設が備える貯湯槽に貯えさせる熱回収装置と、前記複数の貯湯槽間で温水の受給が相互に行われるように配管された温水配管設備とを備えるエネルギー管理システムに備えられるエネルギー管理装置であって、貯湯槽の貯湯の状態に関連する情報を有する貯湯状態情報を前記複数の貯湯槽ごとに取得する貯湯状態情報取得部と、前記貯湯状態情報に基づいて温水供給元の貯湯槽と温水供給先の貯湯槽とを決定する貯湯槽決定部と、前記温水供給元の貯湯槽に貯えられた温水を、前記温水配管設備を経由して前記温水供給先の貯湯槽に対して供給するための制御を実行する温水受給制御部とを備える。
【００１１】
また、本発明の一態様としてのエネルギー管理方法は、地域における施設ごとに対応して備えられ、温水が貯えられる複数の貯湯槽と、前記複数の貯湯槽を備える施設のうちの少なくとも一部の施設に対応して備えられ、施設における負荷に対して電力を供給する発電装置と、前記発電装置を備える施設に対応して備えられ、前記発電装置の発電により発生した熱を回収して、回収した熱により温度を上昇させた温水を対応の施設が備える貯湯槽に貯えさせる熱回収装置と、前記複数の貯湯槽間で温水の受給が相互に行われるように配管された温水配管設備とを備えるエネルギー管理システムに備えられるエネルギー管理装置のエネルギー管理方法であって、貯湯状態情報取得部が、貯湯槽の貯湯の状態に関連する情報を有する貯湯状態情報を前記複数の貯湯槽ごとに取得する貯湯状態情報取得ステップと、貯湯槽決定部が、前記貯湯状態情報に基づいて温水供給元の貯湯槽と温水供給先の貯湯槽とを決定する貯湯槽決定ステップと、温水受給制御部が、前記温水供給元の貯湯槽に貯えられた温水を、前記温水配管設備を経由して前記温水供給先の貯湯槽に対して供給するための制御を実行する温水受給制御ステップとを備える。
【００１２】
また、本発明の一態様としてのプログラムは、地域における施設ごとに対応して備えられ、温水が貯えられる複数の貯湯槽と、前記複数の貯湯槽を備える施設のうちの少なくとも一部の施設に対応して備えられ、施設における負荷に対して電力を供給する発電装置と、前記発電装置を備える施設に対応して備えられ、前記発電装置の発電により発生した熱を回収して、回収した熱により温度を上昇させた温水を対応の施設が備える貯湯槽に貯えさせる熱回収装置と、前記複数の貯湯槽間で温水の受給が相互に行われるように配管された温水配管設備とを備えるエネルギー管理システムに備えられるエネルギー管理装置としてのコンピュータに、貯湯槽の貯湯の状態に関連する情報を有する貯湯状態情報を前記複数の貯湯槽ごとに取得する貯湯状態情報取得ステップと、前記貯湯状態情報に基づいて温水供給元の貯湯槽と温水供給先の貯湯槽とを決定する貯湯槽決定ステップと、前記温水供給元の貯湯槽に貯えられた温水を、前記温水配管施設を経由して前記温水供給先の貯湯槽に対して供給するための制御を実行する温水受給制御ステップとを実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、コジェネレーションシステムにおいて発生する熱を地域における施設間で融通できるようになるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態におけるエネルギー管理システムの構成例を示す図である。
【図２】本実施形態の施設における電力系統の構成例を示す図である。
【図３】本実施形態の施設におけるコジェネレーションシステム系統の構成例を示す図である。
【図４】本実施形態における施設エネルギー管理装置の構成例を示す図である。
【図５】本実施形態における貯湯状態情報の内容例を示す図である。
【図６】本実施形態におけるエネルギー管理装置の構成例を示す図である。
【図７】本実施形態における施設エネルギー管理装置が、貯湯槽間での温水の受給に対応して実行する処理手順例を示す図である。
【図８】本実施形態におけるエネルギー管理装置が、貯湯槽間での温水の受給に対応して実行する処理手順例を示している。
【図９】本実施形態におけるエネルギー管理装置が実行する、温水供給元の貯湯槽と温水供給先の貯湯槽とを決定するための処理手順例を示す図である。
【図１０】本実施形態におけるエネルギー管理装置が実行する、温水供給元の貯湯槽と温水供給先の貯湯槽の貯湯量の制御に関する処理手順例を示す図である。
【図１１】本実施形態の変形例におけるエネルギー管理装置が実行する処理手順例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［エネルギー管理システムの構成例］
図１は、本実施形態に係るエネルギー管理システムにおけるコジェネレーションシステム系統の構成例を示している。
本実施形態におけるエネルギー管理システムは、例えば、エネルギー管理地域１として示す一定範囲の地域における複数の施設１０（１０−１〜１０−５）において利用されるエネルギーを管理するものである。このようなエネルギー管理システムは、例えばＴＥＭＳ（Town Energy Management System）やＣＥＭＳ（Community Energy Management System）などといわれるものに対応する。
【００１６】
図１のエネルギー管理地域１においては、５つの施設１０−１〜１０−５が存在している場合が示されている。なお、以降において、施設１０−１〜１０−５について特に区別して説明する必要のない場合には、施設１０と記載する。また、施設１０は、例えば住宅、商業施設、産業施設、公共施設などである。
【００１７】
また、貯湯槽２０−１〜２０−５は、エネルギー管理地域１における施設１０−１〜１０−５ごとに備えられ、温水が貯えられるものである。なお、貯湯槽２０−１〜２０−５について特に区別して説明する必要のない場合には、貯湯槽２０と記載する。また、以降の説明にあたり、「温水」と「湯」とは、同義の語句として用いられる。
貯湯槽２０は、例えば水道設備などから冷水を取り込み、商用電源の電力を利用して取り込んだ冷水の温度を上昇させて温水（湯）に変換して貯えておくことができる。また、貯湯槽２０のうちで、同じ施設１０において燃料電池３０が備えられている貯湯槽２０については、この燃料電池３０が発電する際に発生する熱を利用して、貯えている水の温度を上昇させることもできる。
貯湯槽２０に貯えられた温水は、施設１０において温水を利用する各種設備に対して供給される。また、温水配管設備３００を経由して、他の貯湯槽２０に供給することもできる。また、貯湯槽２０は、温水配管設備３００を経由して他の貯湯槽２０から供給された温水を取り込むこともできる。
【００１８】
施設１０−１〜１０−５のうち、施設１０−１、１０−２、１０−３には、それぞれ、燃料電池３０−１、３０−２、３０−３が備えられる。なお、以降の説明において燃料電池３０−１、３０−２、３０−３について特に区別して説明する必要の無い場合には、燃料電池３０と記載する。
【００１９】
燃料電池（発電装置）３０は、複数の貯湯槽２０が備えられる施設１０のうちの少なくとも一部の施設１０に対応して備えられ、例えば対応の施設１０の負荷に対して電力を供給する。
この燃料電池３０は、補充可能な負極活物質（例えば水素）と正極活物質（空気中の酸素など）とを反応させることによって継続的に放電が行われる発電装置である。また、燃料電池３０は、負極活物質と正極活物質とを継続して補充することで永続的に放電させることが可能である。
【００２０】
そのうえで、燃料電池３０を備える施設１０においては、燃料電池３０が発電する際に発生する熱を利用して貯湯槽２０に供給された水の温度を上昇させることができる。これにより、例えば、貯湯槽２０に供給された水を温水に変換するにあたっての商用電源の電力の使用を有効に抑えることが可能になる。
【００２１】
そのうえで、貯湯槽２０−１〜２０−５には温水配管設備３００が接続されている。温水配管設備３００は、エネルギー管理地域１における複数の貯湯槽２０間で温水の受給が相互に行われるように配管したものである。
貯湯槽２０−１〜２０−５が温水配管設備３００と接続されていることにより、貯湯槽２０−１〜２０−５は、それぞれ、温水配管設備３００を経由して、他の貯湯槽２０に貯えられていた温水の供給を受けることができる。また、貯湯槽２０−１〜２０−５は、それぞれ、自己が貯えている温水を温水配管設備３００経由で他の貯湯槽２０に供給することができる。
【００２２】
これにより、例えば、燃料電池３０を備えない施設１０−４、１０−５における貯湯槽２０−４、２０−５であっても、他の施設１０−１、１０−２、１０−３における貯湯槽２０−１、２０−２、２０−３から温水配管設備３００経由で温水の供給を受けることができる。これにより、燃料電池３０を備えない施設１０−４、１０−５においても、貯湯槽２０−４、２０−５に温水を貯えるにあたって商用電源の使用を抑えることができる。
つまり、本実施形態のエネルギー管理システムは、エネルギー管理地域１における施設１０全体において貯湯槽２０の温水を融通し合うことのできるコジェネレーションシステムを構築している。これにより、エネルギー管理地域１全体における商用電源やガスなどの燃料の使用量を効率的に抑えることができる。
【００２３】
また、図１においては、施設１０−１〜１０−５ごとに施設エネルギー管理装置１００−１〜１００−５が備えられる。なお、以降において、施設エネルギー管理装置１００−１〜１００−５について特に区別する必要のない場合には、施設エネルギー管理装置１００と記載する。
施設エネルギー管理装置１００は、対応の施設１０における電気設備の制御と、貯湯槽２０の制御などを行う。貯湯槽２０間で温水配管設備３００経由による温水の融通が行われる際、施設エネルギー管理装置１００は、エネルギー管理装置２００の指示に応じて、例えば、対応の貯湯槽２０に対して備えられるポンプを適宜制御して、対応の貯湯槽２０から温水を排出するように、あるいは、対応の貯湯槽２０に温水が取り込まれるようにする。
【００２４】
エネルギー管理装置２００は、エネルギー管理地域１に属する施設１０全体における電気設備を対象として電力制御を実行する。また、エネルギー管理地域１における貯湯槽２０間で温水配管設備３００を経由して温水の受給（融通）が行われるように制御する。
この温水の受給制御のために、エネルギー管理装置２００は、施設エネルギー管理装置１００に対して貯湯槽２０からの温水配管設備３００への温水の排出、あるいは、温水配管設備３００からの温水の取り込みを指示する。エネルギー管理装置２００と各施設１０の施設エネルギー管理装置１００は、例えばネットワークなどの通信網を経由して相互に通信可能に接続されている。
また、エネルギー管理装置２００は、温水配管設備３００において、温水供給元の貯湯槽２０から温水供給先の貯湯槽２０に温水が供給されるように、温水供給経路を形成するための制御を実行する。具体的には、例えばエネルギー管理装置２００は、温水配管設備３００を形成する配管における所定位置に設けられた弁の開閉などを制御する。
【００２５】
なお、例えば施設エネルギー管理装置１００を省略して、エネルギー管理装置２００が各施設１０における電気設備、貯湯槽２０及び燃料電池３０などを直接制御するようにしてもよい。しかし、本実施形態では、エネルギー管理装置２００と施設エネルギー管理装置１００とを備えて、エネルギー管理地域１全体と施設１０とで制御を階層化することにより、例えばエネルギー管理装置２００の制御の複雑化を回避している。
【００２６】
［施設における電力系統の構成例］
図２は、１つの施設１０に対応する電力系統の構成例を示している。この図に示す構成は、燃料電池３０が備えられる施設１０についてのものである。
図２に示す施設１０の電力系統としては、図１に示した貯湯槽２０、燃料電池３０及び施設エネルギー管理装置１００とともに、インバータ４０、分電盤５０、負荷６０及び温水利用設備７０を備える。
【００２７】
インバータ４０は、燃料電池３０から出力される直流の電力を交流に変換し、分電盤５０経由で負荷６０や貯湯槽２０に供給する。
分電盤５０は、施設エネルギー管理装置１００の制御に応じて、インバータ４０から出力される電力を負荷６０や貯湯槽２０に供給する経路と、商用電源２の電力を負荷６０や貯湯槽２０に供給する経路とで切り替えを行う。
【００２８】
施設エネルギー管理装置１００は、図２のもとでは、例えば燃料電池３０の発電動作、インバータ４０の電力変換動作、分電盤５０における電力経路の切り替えなどを制御する。本実施形態の施設エネルギー管理装置１００は、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）などといわれる家庭内のエネルギー管理システムに対応する。
さらに、施設エネルギー管理装置１００は、貯湯槽２０への給水や、貯湯槽２０からの温水の排出などの動作も制御することができる。そのうえで、例えば貯湯槽２０の温水が燃料電池３０にて発生した熱によりつくられている状態のとき、施設エネルギー管理装置１００は、商用電源２から貯湯槽２０への電力供給を適宜停止させることもできる。
【００２９】
また、図２に示すように、貯湯槽２０に対しては給水管３１、給湯管３２及び温水受給管３３が接続される。
給水管３１は、例えば水道設備などから供給される冷水を貯湯槽２０に取り込むための管である。
給湯管３２は、貯湯槽２０において貯えられている温水を、対応の施設１０における温水利用設備７０に供給するための管である。
ここで、温水利用設備７０は、施設１０の環境によっても異なるが、一例として、一般家庭であれば、キッチンやバスなどにおける給湯設備となる。また、例えば、施設１０が体育館などであれば、プールなども温水利用設備７０に含めることができる。また、例えば、建物ではないが、寒冷地において道路を温めるためのロードヒーティングシステムなども温水利用設備７０に含めることができる。
温水受給管３３は、貯湯槽２０において貯えられている温水を他の貯湯槽２０に供給するために温水配管設備３００に排出する管であり、温水配管設備３００を経由して他の貯湯槽２０から供給される温水を貯湯槽２０に取り込むための管である。
【００３０】
［施設におけるコジェネレーションシステム系統の構成例］
図３は、１つの施設１０に対応するコジェネレーションシステム系統の構成例を示している。この図に示すように、１つの施設１０におけるコジェネレーションシステム系統は、貯湯槽２０と燃料電池３０と熱回収管８０を備える。
熱回収管８０は、熱回収装置として機能するものであり、燃料電池３０の発電により発生した熱を回収し、回収した熱により温度を上昇させた温水を対応の施設１０が備える貯湯槽２０に貯えさせるものである。
【００３１】
貯湯槽２０は、給水管３１から供給された冷水をさらに熱回収管８０に対して供給できるようになっている。
熱回収管８０は、その配管において、燃料電池配管部８１を有する。燃料電池配管部８１は、燃料電池３０に発生する熱を回収するように配置される。この燃料電池配管部８１としての配管の構造は、特に限定されないが、燃料電池３０から効率よく熱が回収できるように燃料電池３０に対して配管した構造とすることが好ましい。
【００３２】
熱回収管８０に供給された冷水は、燃料電池配管部８１を通過する。これにより、燃料電池３０から熱が回収され、冷水はこの回収された熱により温められて温度が上昇し、温水となる。このようにして得られた水は、燃料電池配管部８１より下流の熱回収管８０を通過して貯湯槽２０に再び供給される。貯湯槽２０は、上記のように供給された温水を貯え、前述のように、必要に応じて給湯管３２から温水利用設備７０に供給したり、温水受給管３３から温水配管設備３００に排出して他の貯湯槽２０に供給することができる。
【００３３】
このように燃料電池３０を備える施設１０においては、燃料電池３０の発熱を回収して水を温めて温水をつくりだすことができる。そのうえで、前述もしたように、貯湯槽２０間で温水を受給することにより、本実施形態においては、施設１０ごとではなく、エネルギー管理地域１全体を包含するコジェネレーションシステムが構築される。これにより、本実施形態のエネルギー管理システムでは、エネルギー管理地域１全体で商用電源２の電力使用量やガス等の燃料使用量を抑えることが可能である。
【００３４】
［施設エネルギー管理装置の構成例］
図４は、貯湯槽２０間で温水を受給するための制御に対応する施設エネルギー管理装置１００の構成例を示している。
この図に示す施設エネルギー管理装置１００は、情報入力部１０１、予測利用湯量算出部１０２、貯湯状態情報生成部１０３及び貯湯状態情報送信部１０４を備える。
情報入力部１０１は、対応の施設１０に備えられる貯湯槽２０から貯湯槽関連情報を入力する。貯湯槽関連情報は、例えば貯湯量、湯温及び貯湯利用履歴のなどの情報を含む。
【００３５】
貯湯槽２０は、例えば自己が貯える温水についての貯湯量や湯温を定常的に検出しており、また、貯えられた温水が温水利用設備７０により利用されるのに応じてその履歴（貯湯利用履歴）を記憶する。情報入力部１０１は、貯湯槽２０にて検出された貯湯量と湯温の情報をそれぞれ入力し、貯湯槽２０が記憶する貯湯利用履歴を入力する。
【００３６】
予測利用湯量算出部１０２は、情報入力部１０１が入力した貯湯槽関連情報としての貯湯利用履歴に基づいて、予測利用湯量を算出する。予測利用湯量は、現時点以降の所定期間において対応の施設１０における温水利用設備７０が利用する湯量を予測した値である。なお、予測利用湯量算出部１０２は、貯湯利用履歴の情報の他に、例えば天気予報の情報などを利用して予測利用湯量を算出してもよい。
【００３７】
貯湯状態情報生成部１０３は、例えば情報入力部１０１が貯湯槽関連情報として入力した貯湯量及び湯温と、予測利用湯量算出部１０２が算出した予測利用湯量と、対応の貯湯槽２０の貯湯可能容量により貯湯状態情報を生成する。
貯湯状態情報送信部１０４は、貯湯状態情報生成部１０３により生成された貯湯状態情報をエネルギー管理装置２００に送信する。
【００３８】
貯湯状態情報は、貯湯槽２０における貯湯の状態に関連する所定の情報を含む情報である。
図５は、貯湯状態情報生成部１０３が生成する貯湯状態情報の構造例を示している。この図に示すように、貯湯状態情報は、貯湯量、湯温、貯湯可能容量、予測利用湯量の情報を含む。
貯湯状態情報における貯湯量と湯温は、情報入力部１０１が入力した貯湯量と湯温の値を示す。
また、貯湯状態情報における貯湯可能容量は、対応の貯湯槽２０において貯湯が可能な最大容量を示す。この貯湯可能容量は、例えば、貯湯状態情報生成に利用する情報として、貯湯状態情報生成部１０３に予め記憶させておくようにすればよい。なお、貯湯可能容量については、貯湯槽関連情報として貯湯状態情報生成部１０３が適宜入力するようにしてもよい。ただし、貯湯可能容量は、貯湯量と湯温のように時間経過に応じて変化するものではなく、対応の貯湯槽２０に応じて固定であるので、貯湯状態情報生成部１０３に予め記憶させておけば、貯湯槽２０とで通信する情報量を少なくすることができる。
また、貯湯状態情報における予測利用湯量は、予測利用湯量算出部１０２により算出された予測利用湯量の値を示す。
【００３９】
［施設エネルギー管理装置の構成例］
図６は、貯湯槽２０間で温水を受給（融通）するための制御に対応するエネルギー管理装置２００の構成例を示している。
この図に示すエネルギー管理装置２００は、貯湯状態情報取得部２０１、貯湯槽決定部２０２及び温水受給制御部２０３を備える。
【００４０】
貯湯状態情報取得部２０１は、貯湯状態情報を施設１０における複数の貯湯槽２０ごとに取得する。各施設１０の施設エネルギー管理装置１００は、例えば前述のように、一定時間ごとに対応の施設１０における貯湯槽２０についての貯湯状態情報を生成し、生成した貯湯状態情報を送信する。貯湯状態情報取得部２０１は、各施設１０の施設エネルギー管理装置１００から送信される貯湯状態情報を受信することにより、貯湯槽２０ごとの貯湯状態情報を取得する。
【００４１】
貯湯槽決定部２０２は、貯湯状態情報取得部２０１により取得された貯湯状態情報に基づいて温水供給元の貯湯槽２０と温水供給先の貯湯槽２０とを決定する。
【００４２】
温水受給制御部２０３は、温水供給元の貯湯槽２０に貯えられた温水を、温水配管設備３００を経由して温水供給先の貯湯槽２０に対して供給するための制御を実行する。
この際、温水受給制御部２０３は、温水供給元の貯湯槽２０を備える施設１０の施設エネルギー管理装置１００に対して、貯湯槽２０から温水配管設備３００に温水を排出させる指示を送信する。この指示に応答して、温水供給元の貯湯槽２０を備える施設１０の施設エネルギー管理装置１００は、温水供給元の貯湯槽２０により温水受給管３３に温水を排出させるように制御する。
また、温水受給制御部２０３は、温水供給先の貯湯槽２０を備える施設１０の施設エネルギー管理装置１００に対して、温水配管設備３００から供給される温水を取り込ませるための指示を送信する。この指示に応答して、温水供給先の貯湯槽２０を備える施設１０の施設エネルギー管理装置１００は、温水供給先の貯湯槽２０により温水受給管３３から供給される温水を取り込ませるように制御する。
また、温水受給制御部２０３は、温水配管設備３００において、温水供給元の貯湯槽２０から排出された温水が温水供給先の貯湯槽２０に供給されるための配管経路が形成されるように、温水配管設備３００が備える弁の開閉やポンプなどを制御する。
【００４３】
［処理手順例］
図７のフローチャートは、貯湯槽２０間での温水の融通に対応して施設エネルギー管理装置１００が実行する処理手順例を示している。
情報入力部１０１は、一定時間が経過するのを待機している（ステップＳ１０１−ＮＯ）。一定時間が経過するのに応じて（ステップＳ１０１−ＹＥＳ）、情報入力部１０１は、対応の施設１０における貯湯槽２０と通信を行って、この貯湯槽２０から貯湯槽関連情報を入力する（ステップＳ１０２）。貯湯槽関連情報は、図４に示したように、例えば貯湯量、湯温、貯湯利用履歴を含む。
【００４４】
次に、予測利用湯量算出部１０２は、ステップＳ１０１において貯湯槽関連情報として入力した貯湯利用履歴に基づいて、予測利用湯量を算出する（ステップＳ１０３）。
【００４５】
次に、貯湯状態情報生成部１０３は、貯湯状態情報を生成する（ステップＳ１０４）。具体的に、貯湯状態情報生成部１０３は、例えば、ステップＳ１０１において貯湯槽関連情報として入力した貯湯量及び湯温と、ステップＳ１０２において算出された予測利用湯量と、例えば自己が記憶する貯湯可能容量とを含む貯湯状態情報を生成する。
【００４６】
次に、貯湯状態情報送信部１０４は、ステップＳ１０４により生成された貯湯状態情報を、エネルギー管理装置２００に対して送信する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５の処理の後、貯湯状態情報送信部１０４は、ステップＳ１０１に処理を戻す。
このように、施設エネルギー管理装置１００は、例えば一定時間ごとに更新した貯湯状態情報をエネルギー管理装置２００に送信する。
【００４７】
図８のフローチャートは、貯湯槽２０間での温水の受給に対応してエネルギー管理装置２００が実行する処理手順例を示している。なお、この図に示す処理は、例えば貯湯槽２０間での温水の受給制御に対応して予め定められた所定時刻ごとに行うようにすればよい。
【００４８】
図７に示したように、施設エネルギー管理装置１００からは一定時間ごとに更新された貯湯状態情報が送信されてくる。
貯湯状態情報取得部２０１は、例えば貯湯槽２０間での温水の受給制御を実行すべき所定時刻に至ると、各施設１０の施設エネルギー管理装置１００から送信されてくる貯湯状態情報を受信する（ステップＳ２０１）。このようにして、貯湯状態情報取得部２０１は、各施設１０の貯湯槽２０についての貯湯状態情報を取得する。
【００４９】
次に、貯湯槽決定部２０２は、ステップＳ２０１により取得した各施設１０の貯湯槽２０についての貯湯状態情報に基づいて、温水供給元の貯湯槽２０と温水供給先の貯湯槽２０とを決定する（ステップＳ２０２）。
【００５０】
次に、温水受給制御部２０３は、ステップＳ２０３により決定された温水供給元の貯湯槽２０から温水供給先の貯湯槽２０に対して温水配管設備３００を経由して温水を供給させるための制御を実行する（ステップＳ２０３）。
【００５１】
図９のフローチャートは、図８のステップＳ２０３としての温水供給元の貯湯槽２０と温水供給先の貯湯槽２０とを決定するための具体的な処理手順の一例を示している。
まず、貯湯槽決定部２０２は、各施設１０における貯湯槽２０の余剰湯量または不足湯量を算出する。
余剰湯量とは、貯湯量が予測利用湯量以上である場合における貯湯量と予測利用湯量の差分の絶対値である。不足湯量とは、貯湯量が予測利用湯量未満である場合における貯湯量と予測利用湯量の差分の絶対値である。
貯湯槽決定部２０２は、余剰湯量または不足湯量を算出するにあたり、貯湯状態情報における貯湯量と予測利用湯量を利用して、両者の大小比較と減算を行い、減算値については絶対値化すればよい。例えば、貯湯量と予測利用湯量とを大小比較した結果、貯湯量が予測利用湯量以上であれば、貯湯量から予測利用湯量を減算した値の絶対値が余剰湯量である。逆に、貯湯量と予測利用湯量とを大小比較した結果、貯湯量が予測利用湯量未満であれば、貯湯量から予測利用湯量を減算した値の絶対値が不足湯量である。
【００５２】
次に、貯湯槽決定部２０２は、ステップＳ３０１により求めた余剰湯量が最大の貯湯槽２０を温水供給元として決定する（ステップＳ３０２）。
また、貯湯槽決定部２０２は、ステップＳ３０１により求めた不足湯量が最大の貯湯槽２０を温水供給先として決定する（ステップＳ３０３）。
【００５３】
図１０のフローチャートは、図８のステップＳ２０３の温水受給制御における温水供給元の貯湯槽２０と温水供給先の貯湯槽２０の貯湯量の制御に関する処理手順例を示している。
まず、温水受給制御部２０３は、温水供給元の貯湯槽２０から温水供給先の貯湯槽２０への温水供給を開始させるための制御を実行する（ステップＳ４０１）。このために、温水受給制御部２０３は、前述もしたように、温水供給元の貯湯槽２０から温水配管設備３００に温水を排出させるための制御と、温水供給先の貯湯槽２０に温水配管設備３００から供給される温水を取り込ませるための制御を実行する。また、温水受給制御部２０３は、温水供給元の貯湯槽２０から温水供給先の貯湯槽２０に温水が供給されるように温水配管設備３００を制御する。
【００５４】
ステップＳ４０１により温水の受給が開始されて以降、温水供給先の貯湯槽２０の貯湯量は増加するように変化していく。そこで、温水受給制御部２０３は、温水供給先の貯湯槽２０における貯湯量を監視するために、温水供給先の貯湯槽２０に対応する施設エネルギー管理装置１００から送信される貯湯状態情報を取得する（ステップＳ４０２）。
【００５５】
次に、温水受給制御部２０３は、ステップＳ４０２により取得した貯湯状態情報における貯湯量（温水供給先の貯湯槽２０の現在の貯湯量）が、温水供給先の貯湯槽２０の予測利用湯量以上になったか否かについて判定する（ステップＳ４０３）。なお、温水供給先の貯湯槽２０の予測利用湯量は、ステップＳ４０２にて受信した貯湯状態情報に含まれている。
【００５６】
また、ステップＳ４０１により温水の受給が開始されて以降、温水供給元の貯湯槽２０の貯湯量は減少するように変化していく。そこで、温水供給元の貯湯槽２０の現在の貯湯量が予測利用湯量未満である場合（ステップＳ４０３−ＮＯ）、温水受給制御部２０３は、以下のように、温水供給元の貯湯槽２０における貯湯量を監視するための処理を実行する。
つまり、温水受給制御部２０３は、温水供給元の貯湯槽２０に対応する施設エネルギー管理装置１００から送信される貯湯状態情報を取得する（ステップＳ４０４）。そして、ステップＳ４０４により取得した貯湯状態情報における貯湯量（温水供給元の貯湯槽２０の現在の貯湯量）が、温水供給元の貯湯槽２０の予測利用湯量以下になったか否かについて判定する（ステップＳ４０５）。
温水供給元の貯湯槽２０の現在の貯湯量が予測利用湯量より多い場合（ステップＳ４０５−ＮＯ）、温水受給制御部２０３は、ステップＳ４０２に処理を戻す。
【００５７】
温水供給先の貯湯槽２０の現在の貯湯量が予測利用湯量以上にまで増加した状態は、これ以上の貯湯量を増加させる必要が無くなった状態である。そこで、温水供給先の貯湯槽２０の現在の貯湯量が予測利用湯量以上となった場合（ステップＳ４０３−ＹＥＳ）、温水受給制御部２０３は、ステップＳ４０１により開始させた、温水供給元の貯湯槽２０から温水供給先の貯湯槽２０への温水供給を停止させるための制御を実行する（ステップＳ４０６）。
【００５８】
また、温水供給元の貯湯槽２０が供給可能な湯量にも制限がある。温水供給元の貯湯槽２０に貯えられた温水は、対応の施設１０における温水利用設備７０により利用される。このため、例えば温水供給元の貯湯槽２０においては、少なくとも予測利用湯量に相当する湯量が確保されていることが好ましい。
したがって、温水供給元の貯湯槽２０における現在の貯湯量が予測利用湯量以下にまで減少した状態は、これ以上、温水を供給することが好ましくない状態である。そこで、温水供給元の貯湯槽２０の現在の貯湯量が予測利用湯量以下となった場合にも（ステップＳ４０５−ＹＥＳ）、温水受給制御部２０３は、温水供給元の貯湯槽２０から温水供給先の貯湯槽２０への温水供給を停止させるための制御を実行する（ステップＳ４０６）。
エネルギー管理装置２００は、例えば一定時刻ごとに温水供給元の貯湯槽２０と温水供給先の貯湯槽２０とを適宜決定しながら、図１０の制御を行う。これにより、各貯湯槽２０の貯湯量が予測利用湯量とほぼ同じとなるように制御しながら温水の融通を行っていくことが可能になる。
【００５９】
［変形例］
次に、本実施形態の変形例について説明する。
例えば、或る施設１０において、特別な予定があるなどの理由で、予測利用湯量よりも明らかに多い湯量を必要とする状況が生じる場合がある。このような場合、例えば図１０の制御が行われた場合には貯湯槽２０には最大でも予測利用湯量とほぼ同量の温水しか貯えられないために、温水が不足する状態となってしまう。
そこで、変形例においては、例えば上記のように予測利用湯量を明らかに超えてしまう湯量を使用する可能性のあるような状況では、施設１０のユーザは、温水供給条件として、貯湯量の許容下限値を指定できるようにする。そして、貯湯槽２０の貯湯量が許容下限値未満となるのに応じて、例えば通常の一定時間ごとの温水受給とは別に、この許容下限値が指定されている貯湯槽２０を温水供給先とする臨時の温水受給を優先的に実行するというものである。
【００６０】
例えば、ユーザは、施設エネルギー管理装置１００に対して操作を行って、温水供給条件としての必要最小限の湯量を入力する。このように入力された温水供給条件（貯湯量の許容下限値の情報）は、例えばエネルギー管理装置２００に送信される。
【００６１】
エネルギー管理装置２００における温水受給制御部２０３は、受信した温水供給条件を送信元の施設エネルギー管理装置１００を備える施設１０の貯湯槽２０と対応付けて記憶する。
そのうえで、温水受給制御部２０３は、一定時間ごとに施設エネルギー管理装置１００から送信される貯湯状態情報における貯湯量について、自己が記憶している温水供給条件としての許容下限値未満であるか否かについて判定する。
貯湯量が許容下限値以上である場合、温水供給条件を満足していないとして、温水受給制御部２０３は、特に臨時の温水供給を行うことなく、通常の温水供給制御を実行する。これに対して、貯湯量が許容下限値未満である場合、温水受給制御部２０３は、温水供給条件を満足しているとして、この貯湯量が許容下限値未満の貯湯槽２０を温水供給先とする温水受給制御を実行する。この際、温水受給制御部２０３は、例えば、図９のステップＳ３０２と同様に、余剰湯量が最大の貯湯槽２０（ただし、貯湯量が許容下限値未満の貯湯槽２０を除く）を温水供給元として決定すればよい。
【００６２】
図１１のフローチャートは、変形例における温水受給制御部２０３が実行する処理手順例を示している。
温水受給制御部２０３は、施設エネルギー管理装置１００から一定時間ごとに送信される貯湯状態情報を受信する（ステップＳ５０１）。
次に、温水受給制御部２０３は、ステップＳ５０１により受信した貯湯状態情報の貯湯量と、自己が記憶している温水供給条件としての貯湯量についての下限許容値とを比較する（ステップＳ５０２）。
【００６３】
次に、温水受給制御部２０３は、ステップＳ５０２による比較の結果として、温水供給条件を満足しているか否かについて判定する（ステップＳ５０３）。具体的に、温水受給制御部２０３は、貯湯状態情報の貯湯量が下限許容値未満であるか否かについて判定する。
【００６４】
温水供給条件を満足していない場合（ステップＳ５０３−ＮＯ）、温水受給制御部２０３は、この図に示す処理を終了する。つまり、この場合、温水受給制御部２０３は、臨時の温水受給制御を実行せず、例えば図８に示した通常の温水受給制御を一定時間ごとに実行する。
これに対して、温水供給条件を満足している場合（ステップＳ５０３−ＹＥＳ）、温水受給制御部２０３は、温水供給元の貯湯槽２０を決定する（ステップＳ５０４）。
【００６５】
次に、温水受給制御部２０３は、現在において通常の温水受給制御を実行中である場合には、この通常の温水受給制御を停止させる（ステップＳ５０５）。そのうえで、温水受給制御部２０３は、貯湯量が下限許容値未満の貯湯槽２０を温水供給先として、ステップＳ５０４により決定した温水供給元の貯湯槽２０から温水が供給されるように温水受給制御を実行する（ステップＳ５０６）。なお、このステップＳ５０６としての温水受給制御は、図８のステップＳ２０３と同様でよい。ただし、図１０のステップＳ４０３においては、温水供給先の貯湯槽２０の貯湯量が下限許容値以上（あるいは下限許容値に一定のマージン値を加算した値以上であってもよい）であるか否かについて判定する。
【００６６】
なお、この変形例において、温水供給条件としては、例えば貯湯量についての下限許容値のほかに、例えば湯温についての下限許容値などであってもよい。また、貯湯率の下限許容値を温水供給条件としてもよい。貯湯率は、貯湯状態情報における貯湯量を貯湯可能容量で除算することにより求めることができる。
【００６７】
また、図９による説明では、温水供給元の貯湯槽２０と温水供給先の貯湯槽２０を余剰湯量または不足湯量に基づいて決定しているが、例えばより単純に、貯湯量あるいは貯湯率が最大のものを温水供給元の貯湯槽２０として決定し、貯湯量あるいは貯湯率が最小のものを温水供給先の貯湯槽２０として決定するようにしてもよい。
また、図９による説明では、各１つの温水供給先の貯湯槽２０と温水供給元の貯湯槽２０を決定する例を示しているが、例えば、温水供給先の貯湯槽２０と温水供給元の貯湯槽２０とについてそれぞれ複数を一度に決定し、決定された複数の温水供給先の貯湯槽２０と温水供給元の貯湯槽２０の間で温水受給を行うようにしてもよい。
【００６８】
また、図１０による説明では、予測利用湯量となるように温水受給制御を行っているのであるが、例えば、温水供給先の貯湯槽２０の貯湯量が貯湯可能容量と等しい満杯の状態となるまで温水供給を行うようにしてもよい。
また、これまでの説明においては、貯湯量に基づいて温水受給制御を行っているが、例えば、貯湯量に替えて湯温に基づいて温水受給制御を行うようにしてもよい。つまり、例えば、貯湯槽２０に貯えられる温水の温度が一定以下にまで低下したものを温水供給先として、温水の温度が一定以上の貯湯槽２０を温水供給元として、温水受給制御を行うというものである。
また、貯湯量と湯温を併用して温水受給制御を行うようにしてもよい。一例として、貯湯量と湯温を乗算して求められる熱量に基づいて温水受給制御を行うことができる。
【００６９】
また、上記のように貯湯量や湯温に基づくのではなく、例えば、温水受給を行う貯湯槽２０の組み合わせを予め設定しておき、この組み合わせのもとで貯湯槽２０間の温水受給制御を行うようにすることも考えられる。
また、発電装置としては、例えば二次電池などをはじめ、燃料電池３０以外のものが用いられてよい。
【００７０】
また、図４及び図６における各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより温水受給制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００７１】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００７２】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００７３】
１  エネルギー管理地域
２  商用電源
１０  施設
２０  貯湯槽
３０  燃料電池
３１  給水管
３２  給湯管
３３  温水受給管
４０  インバータ
５０  分電盤
６０  負荷
７０  温水利用設備
８０  熱回収管
８１  燃料電池配管部
１００  施設エネルギー管理装置
１０１  情報入力部
１０２  予測利用湯量算出部
１０３  貯湯状態情報生成部
１０４  貯湯状態情報送信部
２００  エネルギー管理装置
２０１  貯湯状態情報取得部
２０２  貯湯槽決定部
２０３  温水受給制御部
３００  温水配管設備
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014056429.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014056429.tif 000008
【図７】
2014056429.tif 000009
【図８】
2014056429.tif 000010
【図９】
2014056429.tif 000011
【図１０】
2014056429.tif 000012
【図１１】
2014056429.tif 000013