(57)【要約】【課題】燃料の消費量が一定ではあるが、燃料の漏洩が発生していない状態で、いわゆる「ガス漏れ」と誤判断されてしまうことを確実に防止することが出来るコージェネレーションシステム及びその運転制御方法の提供。【解決手段】燃料により熱及び電気を出力する手段１と、燃料消費機器３と、熱及び電気を出力する手段１及び燃料消費機器３における燃料消費量を計測する手段７と、制御手段４とを有しており、該制御手段４は、熱及び電気を出力する手段１による燃料消費量と燃料消費機器の燃料消費量との合計の変動率が所定値未満の状態が閾値以上連続した場合に、燃料消費機器３の出力を低減する制御を行う様に構成されている。【選択図】図１
2006019169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料により熱及び電気を出力する手段と、燃料消費機器と、熱及び電気を出力する手段及び／又は燃料消費機器における燃料消費量を計測する手段と、制御手段とを有しており、該制御手段は、熱及び電気を出力する手段による燃料消費量と燃料消費機器の燃料消費量との合計の変動率が所定値未満の状態が閾値以上連続した場合に、燃料消費機器の出力を低減する制御を行う様に構成されてい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】
燃料により熱及び電気を出力する手段と、電力機器と、熱及び電気を出力する手段及び／又は電力機器における電力消費量を計測する手段と、制御手段とを有しており、該制御手段は、燃料により熱及び電気を出力する手段を起動する時点で、当該起動に必要な電力と当該時点における電力消費量との合計が使用可能な電力以上となった場合には熱及び電気を出力する手段を起動せず、起動に必要な電力と当該時点における電力消費量との合計が使用可能な電力未満である場合には起動する制御を行う様に構成されてい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３】
燃料により熱及び電気を出力する手段による燃料消費量と、燃料消費機器による燃料消費量との合計値を求める工程と、該合計値の変動率を求める工程と、該変動率が所定値未満の状態が閾値以上連続した場合に、燃料消費機器の出力を低減する工程、と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の運転制御方法。
【請求項４】
燃料により熱及び電気を出力する手段を起動するか否かを判定する工程と、燃料により熱及び電気を出力する手段と電力機器との電力消費量を求める工程と、燃料により熱及び電気を出力する手段を起動する時点で、当該起動に必要な電力と当該時点における電力消費量との合計が使用可能な電力以上となった場合には熱及び電気を出力する手段を起動しない工程、と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の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば燃料電池やガスエンジン等を備えたコージェネレーションシステムと、その運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば燃料電池によるコージェネレーションシステム（ガスエンジンコージェネレーションシステムであっても良い）を保有する家庭において、家庭内のガス機器（気体燃料である都市ガスを消費する燃料消費機器）を一切使用せず、当該家庭内の電力負荷が比較的安定している場合には、当該家庭全体のガス使用量（気体燃料である都市ガスの使用量、すなわち、燃料消費量）は燃料電池によるものだけとなる。そのため、当該家庭におけるガス使用量は一定に近い幅の変動で継続する、換言すれば、当該家庭におけるガス使用量の変動量はかなり小さくなることが予想される。
【０００３】
図１０は、燃料電池１と、例えば前記燃料電池１の排熱を蓄えるが、バーナー等の加熱器を備えて、蓄えた排熱をさらに加熱できる貯湯槽（熱源機）３及び運転制御用パネル４を備えた温水供給システム２と、その温水供給システム２の温水を利用する床暖房パネル５と、床暖房パネル５を制御する床暖房コントローラ６とを供えたコージェネレーションシステムである。当該システムには、燃料電池及び前記貯湯槽（熱源機）３へのガス供給ラインＰ（気体燃料である都市ガス供給系統）に「マイコンメータ」と称されるガスメータ７が介装されている。
【０００４】
マイコンメータと呼ばれる現在のガスメータ７は、ガス漏れ時（燃料漏洩時）にガス（気体燃料）の供給を自動遮断する機能を有している。例えば、図１１に示すように、ガス消費量における変動が、一定時間（例えば３０秒毎）に所定の変化率（例えば１分間当たり６％の変化率）以下（ｑ≦０．０６Ｑ：ｑはそれまでの消費量Ｑに対する変化率）である場合は、ガス消費量は一定値と見做す。そして、ガス消費量が一定値と見做された状態が、マイコン内の設定時間（Ｔｘ）以上経過すると、ガスメータ７（マイコンメータ）は「燃料（気体燃料である都市ガス）の漏洩が生じている」と判断する。その結果、メータ内の遮断弁が自動的に閉じ、燃料（気体燃料である都市ガス）の供給が遮断（図１１のＤ）されてしまう。
【０００５】
ここで、上述した様に、燃料電池以外の機器（燃料を消費する機器：例えば、気体燃料である都市ガスを消費する機器）を使用しない場合や、床暖房と燃料電池のみを使用する場合では、燃料であるガスの漏洩が生じていなくても、ガスの消費量（燃料消費量）が一定になる。そして、ガスの消費量（燃料消費量）が一定となり、ガス消費量（燃料消費量）の変動幅が小さくなると、ガスメータ７（マイコンメータ）は「燃料（気体燃料である都市ガス）の漏洩が生じている」と判断して、メータ内の遮断弁が自動的に閉じ、燃料（例えば、気体燃料である都市ガス）の供給が遮断されてしまう。
燃料である都市ガスの供給が遮断されることによって、燃料電池が運転可能であるにもかかわらず、燃料電池が突然停止してしまう事態が起こりうる。特に、冬季における床暖房使用時は、前記マイコンの設定時間が燃料（例えば、都市ガス）流量増によって短く設定されているので、短時間で停止してしまうと言う問題を生じる。
【０００６】
ここで、燃料電池を運転する場合に、計画外の燃料電池の停止は、省エネ性の低下の原因や、機器の耐久性への影響に繋がるため、抑制するべきである。
しかし、ガスメータ７（マイコンメータ）が上述した様な制御を行っている従来技術では、燃料電池以外のガス機器（燃料消費機器）を使用しない場合や、床暖房と燃料電池のみを使用する場合に、ガスメータ７（マイコンメータ）が気体燃料であるガスの漏洩が生じている旨の判断をしてしまい、燃料ガス（気体燃料）の供給を遮断してしまう（誤作動してしまう）ので、燃料電池が計画外に停止してしまう恐れが存在する。
【０００７】
コントローラの運転・停止の時間幅をメータ遮断の閾値の時間以下にすることで、床暖房使用時の自動メータ遮断を抑制する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
しかしながら、その技術では、燃料電池の使用は想定されておらず、燃料電池を使用しただけガス消費量（燃料消費量）が上乗せされる分、メータマイコン内の設定時間のレンジが異なるものが適用されるため、そのままではガスメータの遮断が抑制されないことが起こりうる。
【０００８】
一方、燃料電池コージェネレーションを例にとれば、燃料電池は起動時に水素製造のため改質器の温度を上昇させる必要があり、電気及び／又はガスバーナにより加熱しなくてはならない。即ち、例えば、燃料電池を備えた家庭において、当該燃料電池を稼動させている場合等、ある程度の電力消費が増加することとなる。
【０００９】
図１２の電力消費量の経時変化を示した特性図に示す如く、起動時エネルギ電力Ｅｓにより、電力消費量が増加することは、家庭の電力負荷が契約電力ＷＬ付近、例えば、４０Ａ契約の場合、３８Ａ（＝約３．８ｋＷ）消費している場合、起動電力Ｅｓ分の電力消費が起こるので、契約電力を超えてしまう（図１２においてハッチングを施した領域ΔＥ）ことになり、その状態が或る時間以上継続するために、家庭用分電記のブレーカーが落ちてしまい、結局、燃料電池も停止を余儀なくされる。
【００１０】
従来技術において、コージェネレーションシステム（例えば、燃料電池コージェネレーションシステム）の起動エネルギ量を軽減する技術が提案されている（特許文献２参照）。
しかしながら、起動エネルギにより、家庭用ブレーカーが落ちてしまう現象を抑止する運転制御方法は未だ提案されていない。
【特許文献１】特開平１１−２４８１７２号公報
【特許文献２】特開２００４−３９４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、燃料（例えば、気体燃料である都市ガス）の消費量が一定ではあるが、燃料の漏洩が発生していない状態であるにも拘らず、燃料が漏洩していると誤判断されてしまうこと（燃料が都市ガスであれば、いわゆる「ガス漏れ」と誤判断されてしまうこと）を確実に防止することが出来るコージェネレーションシステム及びその運転制御方法の提供を目的としている。
【００１２】
また本発明は、燃料電池の様な熱源機を起動した際に、消費電力（電力需要）が増加して契約電力を超過した状態となってしまうことを確実に防止することが出来るコージェネレーションシステム及びその運転制御方法の提供をも、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のコージェネレーションシステムは、燃料（例えば、都市ガス）により熱及び電気を出力する手段（例えば、燃料電池１、ガスエンジン等）と、燃料消費機器（例えば、家庭用の床暖房装置５等に温水を供給する熱源機である給湯器３）と、熱及び電気を出力する手段（１）及び／又は燃料消費機器（３）における燃料消費量を計測する手段（例えば、燃料電池１及び／又は熱源機３に組み込まれたガス消費量計測器、すなわちガスメータ７）と、制御手段（運転制御基板であるコントロールパネル４）とを有しており、該制御手段（コントロールパネル４）は、熱及び電気を出力する手段（１）による燃料消費量と燃料消費機器の燃料消費量との合計（ガス消費量の合計値）の変動率が所定値（例えば、ガスメータ７側が「ガス漏れ」と判定する変動率）未満の状態が閾値以上連続した場合に、燃料消費機器３の出力を低減する（例えば、床暖房装置５を停止する）（燃料消費機器３を停止する場合を包含する）制御を行う様に構成されていることを特徴としている（請求項１）。
【００１４】
また、本発明のコージェネレーションシステムの運転制御方法は、（例えば、燃料電池１及び／又は熱源機３に組み込まれたガス消費量計測器７によって）燃料により熱及び電気を出力する手段（例えば、燃料電池１、ガスエンジン等）による燃料消費量と、燃料消費機器（例えば、家庭用の床暖房装置５等に温水を供給する熱源機である給湯器３）による燃料消費量との合計値（ガス消費量の合計値）を求める工程（Ｓ４）と、該合計値の変動率を求める工程（Ｓ４）と、該変動率が所定値（例えば、ガスメータ７０側が「ガス漏れ」と判定する変動率）未満の状態が閾値以上連続した場合に、燃料消費機器２，３の出力を低減する（例えば、床暖房装置５を停止する）（燃料消費機器２，３を停止する場合を包含する）工程（Ｓ７）、とを有することを特徴としている（請求項３）。
【００１５】
本発明（請求項１、請求項３の発明）を実施する前提として、燃料の供給量（熱及び電気を出力する手段１と燃料消費機器３への供給量：例えば、家庭への都市ガス供給量）を計測する計測手段（ガスメータ７）が設置されており、該計測手段（ガスメータ７）は、燃料の消費量の変動率が所定値（例えば１分間当たり６％）未満の状態が閾値以上継続すると、（いわゆる「ガス漏れ」と判断して）燃料の供給を遮断する（例えば、燃料ガス管に設けた遮断弁により当該ガス管を閉鎖する）制御を行う（図３のフローチャートに示す制御）ように構成されている（その様な制御を行う制御手段、コンピュータ４等、を設けている）。
【００１６】
或いは、本発明のコージェネレーションシステムは、燃料により熱及び電気を出力する手段（例えば、燃料電池１、ガスエンジン等）と、電力機器（例えば、家庭用の各種電気製品、家電製品５０）と、熱及び電気を出力する手段（１）及び／又は電力機器における電力消費量を計測する手段（７５）と、制御手段（コントロールユニット、運転制御基板４０）とを有しており、該制御手段（４０）は、燃料により熱及び電気を出力する手段（１）を起動する時点で、当該起動に必要な電力と当該時点における電力消費量との合計が使用可能な電力（例えば、契約電力、燃料電池起動可能限界）以上となった場合には熱及び電気を出力する手段（１）を起動せず、起動に必要な電力と当該時点における電力消費量との合計が使用可能な電力未満である場合には起動する制御を行う様に構成されていることを特徴としている（請求項２）。
【００１７】
そして、本発明のコージェネレーションシステムの運転制御方法は、燃料により熱及び電気を出力する手段（例えば、燃料電池１、ガスエンジン等）を起動するか否かを判定する工程（Ｓ２１）と、燃料により熱及び電気を出力する手段（１）と電力機器（例えば、家庭用の各種電気製品、家電製品５０）との電力消費量（の合計値）を求める工程（Ｓ２２）と、燃料により熱及び電気を出力する手段（１）を起動する時点で、当該起動に必要な電力と当該時点における電力消費量との合計が使用可能な電力（例えば、契約電力、燃料電池起動可能限界）以上となった場合には熱及び電気を出力する手段（１）を起動しない工程（Ｓ２４）、とを有することを特徴としている（請求項４）。
ここで、燃料により熱及び電気を出力する手段（１）を起動する時点で、当該起動に必要な電力と当該時点における電力消費量との合計が使用可能な電力（例えば、契約電力、燃料電池起動可能限界）未満である場合には起動する工程（Ｓ２５）を含んでいるのが好ましい。
【００１８】
本発明において、予め電力需要や給湯需要の計測を行い、該計測結果に基いて需要予測を行い、燃料（例えば、都市ガス）により熱及び電気を出力する手段の起動時刻を事前に決定するのが好ましい。そして、決定された起動時刻が、上述した「燃料により熱及び電気を出力する手段を起動する時点」である。
また、燃料により熱及び電気を出力する手段（１）は、自動制御により運転されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
上述した構成及び制御方法を具備した本発明（請求項１）によれば、制御手段（コントロールパネル４）は、熱及び電気を出力する手段（１）による燃料消費量と燃料消費機器の燃料消費量との合計（ガス消費量の合計値）の変動率が所定値（例えば、ガスメータ７側が「ガス漏れ」と判定する変動率）未満の状態が閾値以上連続した場合に、燃料消費機器（３）の出力を低減する（例えば、床暖房装置５を停止する：燃料消費機器３を停止する場合を包含する）制御を行う様に構成されているので、家庭用の床暖房装置（５）と、燃料により熱及び電気を出力する手段（例えば、燃料電池１）とを連続運転して、その燃料消費量（例えば、ガス消費量）が一定値に近い変化量しかない場合に、ガスメータ（マイコンメータ７）による燃料供給の遮断（ガス遮断）を防止することが出来る。
【００２０】
上記効果は、既に市販されている燃料機器の、既存の通信回路を利用することで、大きなコスト増加もなく実現可能である。
【００２１】
また、制御手段（コントロールパネル４０）は、燃料により熱及び電気を出力する手段（１）を起動する時点で、当該起動に必要な電力と当該時点における電力消費量との合計が使用可能な電力（例えば、契約電力、燃料電池起動可能限界）以上となった場合には熱及び電気を出力する手段（１）を起動せず、起動に必要な電力と当該時点における電力消費量との合計が使用可能な電力未満である場合には起動する制御を行う様に構成されているので、燃料により熱及び電気を出力する手段（例えば、燃料電池１）の起動時の電力消費量増加に起因して、契約電力を超えて分電盤のブレーカーが落ちることを防止出来る。
【００２２】
上記効果は、運転制御基板（コントロールパネル４）内の需要学習データを活用することで、例えば、「後何時間燃料電池を起動させるべきでない」と言う判断を、容易、且つ精度よく実現することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお、以下の実施形態では、熱及び電気を出力する機器として、燃料電池を採用し、燃料として気体燃料である都市ガスを使用する場合について説明する。
【００２４】
先ず、図１〜図３を参照して第１実施形態を説明する。
図１〜図３の第１実施形態は、燃料であるガスの使用量が一定となる場合、特に床暖房を使用している場合、における短時間でのガスメータ側のガス供給の遮断と回避するための制御方法であり、その制御に応じたシステムである。
【００２５】
図１において、全体を符号Ａで示すコージェネレーションシステムは、燃料電池（燃料により熱及び電気を出力する手段）１と、熱源機であるガス給湯器（燃料消費機器）３と運転制御基板であるコントロールパネル４とからなる温水供給装置２と、前記ガス給湯器３から温水熱を供給される床暖房パネル５と、前記ガス給湯器３に接続され床暖房パネル５のＯＮ，ＯＦＦ及び温度調整を行う床暖房コントローラ６と、燃料電池１及び熱源機３にガスを供給するガス供給管Ｐ１〜Ｐ３から構成されている。
【００２６】
前記コントロールパネル４は、燃料電池１から、例えば通信線により、家庭内電力需要値、発電量を受信している。そして、燃料電池１への発電指令値及び起動停止指令を送出している。また、コントロールパネル４は、温水供給装置内の熱源機（給湯器）３内の図示しない基板と接続され、同様に通信線によって給湯器３内の床暖房使用熱量などの情報が取得可能に構成されている。さらに、給湯器３に接続された床暖房コントローラ６の情報、設定が通信を介して可能となっている。
【００２７】
前記ガス供給管Ｐ１にはガスメータ７が介装されており、そのガスメータ７の下流側には分岐点Ｙが設けられ、分岐点Ｙにおいて、一方が前記燃料電池１と接続される供給管Ｐ２、他方が前記熱源機に接続されるＰ３に分岐している。なお、ガスメータ７は、燃料電池１用のガスメータとしての機能と、熱源機（給湯器）３用のガスメータとしての機能とを、併せ持つタイプとして構成されている。もちろん、燃料電池１用のガスメータと、熱源機（給湯器）３用のガスメータとを、別個に設けても良い。
【００２８】
前記床暖房パネル５は、温水供給ラインＴｈによって給湯器３と温水が循環可能に接続されている。
【００２９】
前記コントロールパネル４は燃料電池１及び熱源機３にそれぞれ制御信号ラインＬ１、Ｌ２で接続されている。
【００３０】
なお、明確には図示されていないが、燃料電池１及び／又は熱源機３には、ガス消費量計測器が組み込まれている。若しくは、使用熱量をサーミスタや流量計によりカウントし、ガス消費量に積算可能である。
【００３１】
上述した第１実施形態のコージェネレーションシステムＡでは、ガスメータ７側の制御ルーチンにより「ガス漏れ」と誤判断されない様に、使用ガス量が変動しない状態が所定時間続いた場合に、床暖房を停止（或いは出力削減）して、使用ガス量（ガス消費量）を強制的に変動させる制御を行う。
以下、図３を参照して、その制御方法を説明する。
【００３２】
先ず、ステップＳ１において、コントロールパネル４は、燃料電池１は運転を開始したか、且つ暖房をつけているか否かを判断する。
燃料電池の運転は開始していなく、且つ暖房をつけていなければ（ステップＳ１のＮＯ）、ステップＳ１のループを繰り返し、燃料電池１の運転を開始し、且つ暖房をつけていれば（ステップＳ１のＹＥＳ）、ステップＳ２に進む。
なお、燃料電池が停止した場合は、フローチャートには記述していないが、当該制御ルーチンは終了するものとする。
【００３３】
ステップＳ２では、計時を開始して、ガス消費量の合計、即ち、燃料電池の運転に使われたガス消費量と床暖房に使われたガス消費量及びガス消費機器におけるガス消費量の合計をカウントする（ステップＳ３）。
【００３４】
次のステップＳ４では、コントロールパネル４はガス消費量の合計の変動率を演算して、次のステップＳ５に進む。
【００３５】
ステップＳ５では、例えば、３０秒以内に、ガス消費量の合計の変動率が所定値、例えば６％以下であるか否かを判断する。
【００３６】
３０秒間におけるガス消費量の変動率が所定値である１分間当たり６％以下であれば（ステップＳ５のＹＥＳ）、次のステップＳ６に進み、６％を超えていれば（ステップＳ５のＮＯ）、タイマをリセットして（ステップＳ１０）、ステップＳ２に戻り、再びステップＳ２以降を繰り返す。
【００３７】
ステップＳ６では、コントロールパネル４は、ガス消費量の変動率が所定値である１分間当たり６％以下の状態が所定時間ｘ分（例えば１０分）経過したか否かを判断する。
所定時間経過していなければ（ステップＳ６のＮＯ）、ステップＳ３まで戻り、ステップＳ３以降を繰り返す。所定時間経過していれば（ステップＳ６のＹＥＳ）、ステップＳ７に進み、床暖房５の停止命令を発令する。
【００３８】
次のステップＳ８では、床暖房の停止時間が所定時間（ｙ分、例えば３０分）経過するまで監視しており、所定時間が経過した（ステップＳ８のＹＥＳ）なら、次のステップＳ９で床暖房を再起動する。床暖房再起動の後、ステップＳ１まで戻り、再びステップＳ１以降の制御を行う。
【００３９】
図２のガス消費量の経時変化について、図３のフローチャートのステップと対応させて説明する。
【００４０】
先ず、フローチャートのステップＳ１は、図２の経過時間ｔ２とｔ３の間で行われている。即ち、経過時間ｔ３以前では燃料電池１が運転されていると共に床暖房もついている。経過時間ｔ３の直前（所定時間経過のｘ分前）のステップＳ７では、床暖房５の停止命令が発令され、ｔ３時点で、床暖房が停止される。
すると、それまで相当量あったガス使用量（Ｑ１）は大幅に減少し（Ｑ２）、その状態で経過時間ｔ４に至る。ｔ４はｔ３からｙ分経過しており（ステップＳ８のＹＥＳ）、経過時間ｔ４において床暖房は再起動される（ステップＳ９）。そして、使用ガス量はＱ１と同程度のＱ３まで増加する。ここで、ｔ３及び／又はｔ４〜ｔ５の時点でガス使用量の変動率が所定値以上となるため、「ガス漏洩」と誤判断されてしまうことが防止できる。
【００４１】
係る構成及び制御方法の第１実施形態によれば、コントロールパネル４は、燃料電池１による燃料ガス消費量と給湯器３の燃料ガス消費量との合計（ガス消費量の合計値）の変動率が所定値（例えば、ガスメータ７側が「ガス漏れ」と判定する変動率）未満の状態が閾値以上連続した場合に、給湯器３の出力を低減する（例えば、床暖房装置５を停止する）（給湯器３を停止する場合を包含する）制御を行う様に構成されているので、家庭用の床暖房装置５と、燃料ガスにより燃料電池１とを連続運転して、そのガス消費量が一定値に近い変化量しかない場合に、ガスメータ７によるガス遮断を防止することが出来る。
【００４２】
上記効果は、既に市販されている燃料機器の、既存の通信回路を利用することで、大きなコスト増加もなく実現可能である。
【００４３】
次に、図４〜図６を参照して、第２実施形態を説明する。
図４のコージェネレーションシステム（システム全体には符号Ｂを付す）の構成は、図１の第１実施形態の構成に対して、運転制御基板であるコントロールパネル４に電力消費量計測専用の計測器７０を取付けたもので、その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００４４】
図４〜図６の第２実施形態は、コントロールパネル４が、起動時の起動電力消費量増大に関しては、燃料電池１からの通信経由で家庭内消費電力を常に計測・把握している。そして、配電盤のブレーカーが落ちること無く燃料電池が起動できるように、電力消費量が、ブレーカーが落ちること無く燃料電池を起動できる電力消費量よりも少なくなるまで、燃料電池を起動しない制御を行う実施形態である。
【００４５】
図５の電力消費量の経時変化を表した特性図において、破線Ｗαで示すように、燃料電池起動時間直前に、電力消費量（特性線：実線Ｌａ）が設定閾値Ｗα以下となっても、再び、電力消費量が増加する場合（破線Ｌｂ）が有る。
【００４６】
燃料電池起動時間前に、一時的に電力消費量が設定閾値Ｗα以下となっても、再び、電力消費量が増加してしまう現象（破線Ｌｂで示す現象）が生じるか否かは、電力需要予測結果から把握可能である。従って、電力需要予測により、起動に必要な時間（例えば、１時間）の間に、電力需要が設定閾値よりも大きくなってしまう事態が起こらないような時間帯Ｔαを決定する。そして、その様な時間帯Ｔαまで、燃料電池１を起動しないように制御する。
換言すれば、起動に必要な時間（１時間）の間に電力需要が設定閾値よりも大きくなってしまう事態が生じることが、需要予測から予測される時間帯では、燃料電池１を起動しないように制御している。
【００４７】
上述したようなコージェネレーションシステムの制御方法について、図６を参照して説明する。
【００４８】
先ず、ステップＳ１１では、コントロールパネル４は燃料電池１の運転予定時間が近づいたか否かを判断して、予定運転時間が近づいていなければ（ステップＳ１１のＮＯ）、ステップＳ１１のループを繰り返す。一方、運転予定時間に近づいたなら（ステップＳ１１のＹＥＳ）、ステップＳ１２に進む。
【００４９】
ステップＳ１２では、現在の消費電力（電力需要）を計測し、次のステップＳ１３では、契約電力から消費電力を引いた値が閾値以内であるか否かを判断する。ここで、契約電力は図示しない台所リモコン上から取得可能であり、電力契約変更時に数値が変更可能に構成されている。
【００５０】
契約電力から消費電力を引いた値が閾値以内であれば（ステップＳ１３のＹＥＳ）、燃料電池を起動しないで（ステップＳ１５）、ステップＳ１２まで戻り、再びステップＳ１２以降を繰り返す。一方、閾値を越えていれば（ステップＳ１３のＮＯ）、燃料電池を起動して（ステップＳ１４）、制御を終える。
【００５１】
次に、第２実施形態の第１変形例を図７及び図８に基づいて説明する。
図７及び図８の第１変形例は、燃料電池が起動したならば、それ以上の電力は使えない様にする制御を実行する実施例である。
【００５２】
図７に示すように、全体を符号Ｃで示すコージェネレーションシステムは、燃料電池１と、各種電気製品群５０と、制御基板であるコントロールパネル４０と、各家電製品の電力消費量を計測する電力計７５と、記憶手段であるメモリ８とによって構成されている。
当該実施例（第１変形例）の制御方法を図８に基づいて説明する。
【００５３】
先ず、ステップＳ２１では、コントロールパネル４０は燃料電池１の運転予定時間が近づいたか否かを判断して、予定運転時間が近づいていなければ（ステップＳ２１のＮＯ）、ステップＳ２１のループを繰り返す。一方、運転予定時間に近づいたなら（ステップＳ２１のＹＥＳ）、ステップＳ２２に進む。
【００５４】
ステップＳ２２では、現在の消費電力（電力需要）を計測し、次のステップＳ２３では、契約電力から消費電力を引いた値が閾値以内であるか否かを判断する。
【００５５】
契約電力から消費電力を引いた値が閾値以内であれば（ステップＳ２３のＹＥＳ）、燃料電池１を起動しないで（ステップＳ２４）、ステップＳ２２まで戻り、再びステップＳ２２以降を繰り返す。一方、閾値を越えていれば（ステップＳ２３のＮＯ）、燃料電池１を起動して（ステップＳ２５）、図示しない計時カウンタ（タイマ）によって計時を開始する（ステップＳ２６）。
【００５６】
次のステップＳ２７では、コントロールパネル４０は所要時間が経過したか否かを判断し、所要時間が経過していれば（ステップＳ２７のＹＥＳ）、ステップＳ２８に進む。一方所要時間が経過していなければ（ステップＳ２７のＮＯ）、ステップＳ２９に進む。
【００５７】
ステップＳ２８では、コントロールユニット４０から各種電気製品５０に対して通信線等による新たな電力需要（電力消費）の禁止を解除した後、制御を終了する。
【００５８】
ステップＳ２９では、新たな電力需要（電力消費）の禁止した後、ステップＳ２７に戻り、ステップＳ２７以降を繰り返す。
【００５９】
次に、第２実施形態の第２変形例を図９に基づいて説明する。尚、システムの構成は第２実施形態の第１変形例と同様である。
【００６０】
図９の第２変形例は、ブレーカーが落ちること無く燃料電池が起動できるように、燃料電池起動直前に、電力消費量が燃料電池起動可能限界（ブレーカーが落ちること無く燃料電池１が起動できる様な電力消費量）よりも少なくなる様に、稼動中の家電製品を強制的に停止する実施例である。
【００６１】
先ず、ステップＳ３１において、コントロールパネル４０は、燃料電池起動開始の所定時間、例えば５分前になるまで監視しており、所定時間前になったら（ステップＳ３１のＹＥＳ）、現時点の消費電力、即ち、その時点の電力需要を計測する（ステップＳ３２）。
【００６２】
次のステップＳ３３では、コントロールパネル４０は、消費電力量が燃料電池起動可能限界よりも少ないか否かを判断して、少なければ（ステップＳ３３のＹＥＳ）、燃料電池１を起動（ステップＳ３４）した後、ステップＳ３２に戻り、再びステップＳ３２以降を繰り返す。
一方、起動可能限界よりも多ければ（ステップＳ３３のＮＯ）、ステップＳ３５まで進む。
【００６３】
ステップＳ３５では、電力消費量が燃料電池起動可能限界よりも少なくなるように、メモリ８に記憶されたデータ及び現時点でのデータを参照して、優先順位に従って、可動停止するべき家電製品を、前記家電製品群５０から選んで決定する。そして、次のステップＳ３６に進む。
【００６４】
ステップＳ３６では、決定された家電製品が停止することを表示して、警告を与え、ステップＳ３７に進む。
【００６５】
ステップＳ３７では、コントロールパネル４０は、表示・警告から所要時間が経過するまで監視しており、所要時間が経過したなら（ステップＳ３７のＹＥＳ）、決定された家電製品を停止し（ステップＳ３８）、燃料電池１を起動させる（ステップＳ３９）。
【００６６】
次のステップＳ４０では、経時カウンタ（タイマ）による経時を開始し、ステップＳ４１においてコントロールパネル４０は、経時開始から所要時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ４１）。
【００６７】
所要時間が経過していれば（ステップＳ４１のＹＥＳ）、ステップＳ４２に進む。一方所要時間が経過していなければ（ステップＳ４１のＮＯ）、ステップＳ４３に進む。
【００６８】
ステップＳ４２では、新たな電力需要（電力消費）の禁止を解除した後、制御を終了する。
【００６９】
ステップＳ４３では、新たな電力需要（電力消費）を禁止した後、ステップＳ４１に戻り、ステップＳ４１以降を繰り返す。
【００７０】
上述した構成及び制御方法を具備した本発明の第２実施形態によれば、燃料電池１を起動する時点で、当該起動に必要な電力と当該時点における電力消費量との合計が使用可能な電力（例えば、契約電力、燃料電池起動可能限界）以上となった場合には燃料電池１を起動せず、起動に必要な電力と当該時点における電力消費量との合計が使用可能な電力未満である場合には起動する制御を行う様に構成されているので、燃料電池１の起動時の電力消費量増加に起因して、契約電力を超えて分電盤のブレーカーが落ちることを防止出来る。
【００７１】
なお、図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、図示の実施形態では、燃料電池コージェネレーションシステムが例示されているが、熱及び電気を発生する手段は燃料電池に限定されるものではなく、例えば、ガスエンジンの様な内燃機関等を用いることが可能である。
また、ガス消費量が一定の場合について、燃料電池と床暖房を同時に使用した場合について例示及び説明しているが、ガス使用機器についても、床暖房用の機器に限定されるものではない。
さらに、燃料は都市ガスに限定される訳ではなく、都市ガス以外の気体燃料や、石油や灯油の様な液体燃料や、固体燃料（例えば、粉粒状の石炭等）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１実施形態の全体構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１実施形態に関して、ガス消費量の経時変化を説明する特性図。
【図３】本発明の第１実施形態の制御方法を示す制御フローチャート。
【図４】本発明の第２実施形態の全体構成を示すブロック図。
【図５】本発明の第２実施形態に関して、電力消費量の経時変化を説明する特性図。
【図６】本発明の第２実施形態の一実施例における制御方法を示す制御フローチャート。
【図７】本発明の第２実施形態の一実施例における全体構成を示すブロック図。
【図８】本発明の第２実施形態の第１変形例における制御方法を示す制御フローチャート。
【図９】本発明の第２実施形態の第２変形例における制御方法を示す制御フローチャート。
【図１０】従来技術におけるコージェネレーションシステムの全体構成を示すブロック図。
【図１１】従来技術におけるコージェネレーションシステムのガス消費量の経時変化を説明する特性図。
【図１２】従来技術におけるコージェネレーションシステムの電力消費量の経時変化を説明する特性図。
【符号の説明】
【００７３】
１・・・燃料電池
２・・・温水供給装置
３・・・熱源機
４・・・運転制御基板／コントロールユニット
５・・・床暖房パネル
６・・・床暖房コントローラ
７・・・ガスメータ／マイコンメータ
Ａ・・・コージェネレーションシステム
Ｐ１〜Ｐ３・・・ガス供給管
Ｙ・・・分岐点
【図１】
2006019169.tif 000003
【図２】
2006019169.tif 000004
【図３】
2006019169.tif 000005
【図４】
2006019169.tif 000006
【図５】
2006019169.tif 000007
【図６】
2006019169.tif 000008
【図７】
2006019169.tif 000009
【図８】
2006019169.tif 000010
【図９】
2006019169.tif 000011
【図１０】
2006019169.tif 000012
【図１１】
2006019169.tif 000013
【図１２】
2006019169.tif 000014