(57)【要約】【課題】  設定された値に達しない場合でも受電電力量を低減させ、エネルギー効率を向上させることができるシステムや方法を提供する。【解決手段】  このシステムは、受電電力量を計測する計測手段と、計測された受電電力量と設定された条件とに応じて、起動指令を出力する制御手段と、起動指令を受けて起動する発電手段と、発電手段からの電力供給を受けて、特定の電力負荷に対して供給する電力を受電電力から発電手段の発電電力に切り替える切替手段と、発電電力により作動し、発電手段から排出される排ガスにより水を加熱し、給湯負荷に対して給湯する給湯手段とを含む。【選択図】  図１
2019030152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を制御する電力制御システムであって、
受電電力量を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された前記受電電力量と設定された条件とに応じて、起動指令を出力する制御手段と、
前記制御手段からの前記起動指令を受けて起動する発電手段と、
前記発電手段からの電力供給を受けて、特定の電力負荷に対して供給する電力を受電電力から前記発電手段の発電電力に切り替える切替手段と、
前記切替手段により切り替えられた前記発電電力によって作動し、前記発電手段から排出される排ガスにより水を加熱し、給湯負荷に対して給湯する給湯手段とを含む、電力制御システム。
【請求項２】
前記切替手段は、前記受電電力から前記発電電力に切り替える際、前記特定の電力負荷への前記受電電力の供給を維持しつつ、前記発電手段と接続して前記発電電力の供給を可能にした後、前記特定の電力負荷への前記受電電力の供給を停止させる、請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項３】
前記受電電力量は、一定時間における受電電力の平均値であり、
前記制御手段は、前記計測手段により計測された前記受電電力量が第１の閾値以上である場合に、もしくは前記条件として設定された期間の開始時に、または前記計測手段により計測された前記受電電力量が第２の閾値未満である場合に、前記起動指令を出力する、請求項１または２に記載の電力制御システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記起動指令を出力した後、前記計測手段により計測された前記受電電力量と前記設定された条件とに応じて、前記発電手段を停止させる停止指令を出力し、
前記切替手段は、前記発電手段の停止を受けて、前記特定の電力負荷に対して供給する電力を前記発電電力から前記受電電力に切り替える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力制御システム。
【請求項５】
前記受電電力量は、一定時間における受電電力の平均値であり、
前記制御手段は、前記計測手段により計測された前記受電電力量が第１の閾値未満となった場合に、もしくは前記条件として設定された期間が終了した後に、または前記計測手段により計測された前記受電電力量が前記第２の閾値以上となった場合に、前記停止指令を出力する、請求項４に記載の電力制御システム。
【請求項６】
電力を制御する電力制御システムにより実行される電力制御方法であって、前記電力制御システムが、計測手段と、制御手段と、発電手段と、切替手段と、給湯手段とを含み、
前記計測手段が、受電電力量を計測するステップと、
前記制御手段が、計測された前記受電電力量と設定された条件とに応じて、起動指令を出力するステップと、
前記制御手段からの前記起動指令を受けて前記発電手段を起動させるステップと、
前記切替手段が、前記発電手段からの電力供給を受けて、特定の電力負荷に対して供給する電力を受電電力から前記発電手段の発電電力に切り替えるステップと
前記給湯手段が、前記切替手段により切り替えられた前記発電電力によって作動し、前記発電手段から排出される排ガスにより水を加熱し、給湯負荷に対して給湯するステップとを含む、電力制御方法。
【請求項７】
前記切り替えるステップでは、前記受電電力から前記発電電力に切り替える際、前記特定の電力負荷への前記受電電力の供給を維持しつつ、前記発電手段と接続して前記発電電力の供給を可能にした後、前記特定の電力負荷への前記受電電力の供給を停止させる、請求項６に記載の電力制御方法。
【請求項８】
前記受電電力量は、一定時間における受電電力の平均値であり、
前記起動指令を出力するステップは、前記計測手段により計測された前記受電電力量が第１の閾値以上である場合に、もしくは前記条件として設定された期間の開始時に、または前記計測手段により計測された前記受電電力量が第２の閾値未満である場合に、前記起動指令を出力する、請求項６または７に記載の電力制御方法。
【請求項９】
前記制御手段が、前記起動指令を出力した後、前記計測手段により計測された前記受電電力量と前記設定された条件とに応じて、前記発電手段を停止させる停止指令を出力するステップと、
前記切替手段が、前記発電手段の停止を受けて、前記特定の電力負荷に対して供給する電力を前記発電電力から前記受電電力に切り替えるステップとを含む、請求項６〜８のいずれか１項に記載の電力制御方法。
【請求項１０】
前記受電電力量は、一定時間における受電電力の平均値であり、
前記停止指令を出力するステップは、前記計測手段により計測された前記受電電力量が第１の閾値未満となった場合に、もしくは前記条件として設定された期間が終了した後に、または前記計測手段により計測された前記受電電力量が第２の閾値以上となった場合に、前記停止指令を出力する、請求項９に記載の電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を制御する電力制御システムおよびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用電力の使用量（受電電力量）を抑制するための装置として、デマンドコントローラが使用されている。デマンドコントローラは、受電電力量を監視し、設定された値を超えないように警告や電力を消費する機器（電力負荷）の出力を下げる等の自動制御を行う装置である。
【０００３】
デマンドコントローラを使用した技術として、デマンドコントローラによって生じる空調装置の能力低下を、バックアップ用エネルギー発生装置の出力を調整することで補完する技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、受電電力量（受電デマンド）がデマンド閾値に達すると発電手段により発電させ、発電電力を負荷に供給し、その間、発電電力を計測し、受電デマンドに加算し、その合計値を負荷デマンドとし、その負荷デマンドがデマンド閾値未満になると発電手段の発電を停止させる技術が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２８５０１１号公報
【特許文献２】特開２００８−８６１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の従来の技術では、受電電力量が設定された値に達していない場合、発電装置からは電力が供給されず、排熱も回収されないので、受電電力量を低減させ、エネルギー効率を向上させることはできなかった。
【０００７】
そこで、受電電力量が設定された値に達していない場合にも、受電電力量を低減させ、エネルギー効率を向上させることができるシステムや方法の提供が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、電力を制御する電力制御システムであって、
受電電力量を計測する計測手段と、
計測手段により計測された受電電力量と設定された条件とに応じて、起動指令を出力する制御手段と、
制御手段からの起動指令を受けて起動する発電手段と、
発電手段からの電力供給を受けて、特定の電力負荷に対して供給する電力を受電電力から発電手段の発電電力に切り替える切替手段と、
切替手段により切り替えられた発電電力によって作動し、発電手段から排出される排ガスにより水を加熱し、給湯負荷に対して給湯する給湯手段とを含む、電力制御システムが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、受電電力量が設定された値に達しない場合にも、受電電力量を低減させ、エネルギー効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電力制御システムの構成例を示した図。
【図２】デマンドコントローラの構成例を示した図。
【図３】負荷電源切替盤が備えるスイッチの動作について説明する図。
【図４】連係運転時の制御について説明する図。
【図５】自立運転時の制御について説明する図。
【図６】電力制御システムに実行される処理の流れを示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、電力制御システムの構成例を示した図である。電力制御システムは、電力系統から需要家の受電設備に供給される商用電力、太陽光発電パネル１０により発電され、蓄電手段として用いられる蓄電池１１の蓄電電力、発電手段として用いられるコージェネレーションシステム（以下、コジェネと略す。）１２が発電した発電電力といった電力を制御するシステムである。電力系統は、発電設備、変電設備、送電設備、配電設備を全て備えた電力システムで、需要家は、電力を消費するビル、住宅、病院、学校、店舗、工場等である。
【００１２】
電力制御システムには、商用電力と、蓄電池１１の蓄電電力とが供給される。蓄電池１１の蓄電電力は、蓄電後に、商用電力とともに電力制御システムに供給されてもよいし、停電時に供給されてもよい。ここでは、蓄電池１１の蓄電電力は、停電時に供給されるものとし、商用電力が、受電電力として受電されるものとして説明する。
【００１３】
電力制御システムには、電力を供給する供給先となる、電力を消費する複数の電力負荷が接続される。電力負荷には、照明等の電灯負荷１３、空調機、外調機等の特定の電力負荷（特定電力負荷）１４、モータやポンプ等の動力負荷１５等がある。特定電力負荷１４は、システムの管理者が、通電遮断することなく給電すべき電力負荷として設定した機器や設備である。
【００１４】
太陽光発電パネル１０は、太陽光を受光し、直流電力を発生させる複数の太陽電池モジュールと、複数の太陽電池モジュールにより発生された直流電力を集める接続箱と、逆流を防止するための逆流防止ダイオードとを備える。太陽光発電パネル１０は、直流電力を交流電力に変換するための変換器（パワーコンディショナー）１６を介して蓄電池１１と接続され、蓄電池１１には、交流電力が蓄電される。
【００１５】
太陽光発電パネル１０による発電では、系統連係により商用電力と並列に運転することができ、電力系統へ余剰の電力を供給（逆潮）し、買電することが可能であるが、停電等の緊急時を考慮し、蓄電池１１に蓄電する構成を採用するので、逆潮なしとすることができる。
【００１６】
電力制御システムは、コジェネ１２を含む。コジェネ１２は、エンジンにより発電機を駆動させて発電するとともに、エンジンの排熱を利用し、総合的なエネルギー効率を高めるエネルギー供給システムである。コジェネ１２は、発電機により発電した発電電力を一旦、直流に変換するコンバータと、直流から商用電力に等しい電圧、周波数の交流に変換するインバータとを備えることができる。また、コジェネ１２は、起動等に必要とされる電力を蓄電する蓄電池や発電した電力の電力量を計測する計測器等を備えることができる。
【００１７】
電力制御システムは、蓄電池１１と商用電力を供給する電力系統とを接続し、需要家で使用する低い電圧に変圧する受変電キュービクル１７と、電灯負荷１３や動力負荷１５に電力を分岐して供給するための特定負荷動力電灯盤１８とを含む。
【００１８】
受変電キュービクル１７は、変圧器と、受電電力量を計測する計測手段としての計測機器とを含む。変圧器は、上記の需要家で使用する低い電圧に変圧する。受変電キュービクル１７は、停電等で商用電力の受電が停止した場合、蓄電池１１の電力を受電するように受電経路を切り替える開閉器や、過負荷や短絡等により二次側となる特定負荷動力電灯盤１８等に異常な電流が流れたときに電路を開放し、一次側からの電力供給を遮断する遮断手段としてのブレーカ等も備える。
【００１９】
特定負荷動力電灯盤１８は、動力負荷１５で使用される三相交流電力を供給し、電灯負荷１３で使用される単相交流電力を供給する。特定負荷動力電灯盤１８も、二次側となる電灯負荷１３や動力負荷１５に異常な電流が流れたときに電路を開放し、一次側からの電力供給を遮断する遮断手段としてのブレーカを含む。また、特定負荷動力電灯盤１８は、三相交流電力を単相交流電力に変換する変圧器（スコットトランス）を含むことができる。なお、スコットトランスは、特定負荷動力電灯盤１８に含まれていなくてもよく、特定負荷動力電灯盤１８と電灯負荷１３との間に設けられ、特定負荷動力電灯盤１８から供給される三相交流電力を単相交流電力に変換してもよい。
【００２０】
電力制御システムは、受変電キュービクル１７とコジェネ１２との間に設けられ、計測機器により計測された受電電力量を監視し、受電電力の管理目標値として設定された値（第１の閾値）に基づき、電力を制御する制御手段としてのデマンドコントローラ１９を含む。デマンドコントローラ１９は、需要家の刻々と変化する消費電力を、受電電力量の計測により監視し、一定期間における商用電力の平均値が第１の閾値以上となった場合に、コジェネ１２を起動して発電し、その平均値が第１の閾値未満となるように制御する。一般に、一定期間における商用電力の平均値は、３０分間の平均電力（需要電力）であり、この需要電力は、デマンドと呼ばれる。
【００２１】
デマンドコントローラ１９は、商用電力の電力量を制御するために、コジェネ１２に対して起動指令を出力し、コジェネ１２が発電した発電電力を特定電力負荷１４に供給させる。これにより、特定電力負荷１４に対して供給されていた商用電力が、コジェネ１２の発電電力に置換されるので、受電電力量を第１の閾値未満に下げることができる。
【００２２】
また、デマンドコントローラ１９は、受電電力量と、コジェネ１２が特定電力負荷１４に供給する発電電力の電力量とを監視し、受電電力量と発電電力の電力量との合計が第１の閾値未満かどうかを判定し、第１の閾値未満である場合、商用電力に戻しても、第１の閾値未満となるため、コジェネ１２に対して停止指令を出力することができる。
【００２３】
さらに、デマンドコントローラ１９は、計測された受電電力量をデマンドデータとして記憶し、１日に受電した電力量を日報データとし、１ヶ月に受電した電力量を月報データとして管理し、ＵＳＢ通信やＳＤカード等によりデータをＰＣ等の外部に出力することができる。ＰＣ等では、データを受信あるいはＳＤカードから読み出し、デマンド負荷曲線、月次デマンドトレンド、年次デマンドトレンド等として、その需要傾向を表示することができる。
【００２４】
ここで、図２を参照して、デマンドコントローラ１９の構成について説明する。デマンドコントローラ１９は、上記の制御を実行するＣＰＵ３０と、ＣＰＵ３０が実行するプログラムを記憶するＲＯＭ３１と、ＣＰＵ３０に対して作業領域を提供するＲＡＭ３２とを備える。デマンドコントローラ１９は、上記のＵＳＢ通信を可能にするためにＰＣ等の外部機器と接続するための接続Ｉ／Ｆ３３と、ＳＤカード等の記憶媒体３４と、記憶媒体３４を装着し、記憶媒体３４への書き込み等を制御するための記憶制御Ｉ／Ｆ３５とを備える。
【００２５】
デマンドコントローラ１９は、そのほか、ＬＡＮ等のネットワークに接続するためのネットワークＩ／Ｆ、計測エラー等を表示する表示部３６、操作スイッチ等の操作部３７、停電時に電源を供給するための蓄電池等を備えることができる。
【００２６】
再び図１を参照して、電力制御システムは、コジェネ１２の発電電力の供給を受けて作動し、コジェネ１２から排出される高温の排ガスにより水を加熱し、給湯負荷２０に対して給湯する給湯手段を備える。給湯手段は、排ガスと水とを熱交換する熱交換器２１と、水を供給し、加熱されてできた湯を受け入れ、貯留する貯湯槽２２と、排ガスを吸引する吸引手段としてのファンまたはブロワ２３と、貯湯槽２２の底に滞留する水を吸引し、熱交換器２１へ供給し、熱交換後に貯湯槽２２に戻す循環手段としての循環ポンプ２４と、貯湯槽２２の水面付近の湯を給湯負荷２０に供給する湯供給手段としての給湯ポンプ２５とを含む。
【００２７】
貯湯槽２２内の水は、循環ポンプ２４により循環され、熱交換器２１で高温の排熱と熱交換されるため、徐々に加熱され、所定の温度の湯となっていく。貯湯槽２２内の湯の温度が、所定の温度に達したところで、給湯ポンプ２５を起動し、給湯することができる。
【００２８】
電力制御システムは、コジェネ１２の発電電力の供給を受けて、特定電力負荷１４に対して供給する電力を商用電力から発電電力に切り替える切替手段としての負荷電源切替盤２６と、特定電力負荷１４の各々へ電力を分岐して供給する特定負荷動力盤２７とを備える。負荷電源切替盤２６に供給される商用電力は、受変電キュービクル１７から動力盤２８を介して供給される。
【００２９】
特定負荷動力盤２７は、複数のブレーカを備え、各電力負荷が各ブレーカに接続され、負荷電源切替盤２６からの電力を、各ブレーカを通して各電力負荷へ供給する。動力盤２８は、ブレーカを備え、負荷電源切替盤２６がブレーカに接続され、受変電キュービクル１７からの電力を、ブレーカを通して負荷電源切替盤２６へ供給する。
【００３０】
負荷電源切替盤２６は、コジェネ１２からの切替電源の供給を受けて切り替えを行う。切替電源は、コジェネ１２がデマンドコントローラ１９からの起動指令を受けて、コジェネ１２により生成され、負荷電源切替盤２６に出力される。負荷電源切替盤２６は、特定電力負荷１４に対して、商用電力とコジェネ１２の発電電力とを切り替えるスイッチ２９を備え、スイッチ２９により商用電力から発電電力に、あるいは発電電力から商用電力に切り替えることができる。
【００３１】
負荷電源切替盤２６は、商用電力をコジェネ１２が発電した電力に切り替える際、直接切り替えてもよいが、特定電力負荷１４への商用電力の供給を維持しつつ、コジェネ１２と接続して発電電力の供給を可能にした後、特定電力負荷１４への商用電力の供給を停止させることができる。例えば、負荷電源切替盤２６は、図３（ａ）に示すような２つの端子の各々に接続可能な２つの接続部を備える構成とし、図３（ｂ）に示すように動力盤２８との接続を維持したままで、コジェネ１２と接続し、一時的に商用電力とコジェネ１２からの電力を受け、図３（ｃ）に示すように動力盤２８との接続を切り離し、コジェネ１２との接続のみとすることができる。このようにすることで、切り替えに伴う電力の変動を抑制することができる。
【００３２】
なお、スイッチ２９は、切り替えた後に２つの接続部が１つの端子に接続する構成であってもよいし、２つの端子の中央に仕切り部を設け、１つの接続部のみしか１つの端子に接続できない構成であってもよい。
【００３３】
再び図１を参照して、デマンドコントローラ１９は、受電電力量が第１の閾値を超えないように制御するほか、設定された条件に応じて、コジェネ１２に対して起動指令を出力することができる。条件としては、例えば給湯需要が多い時期であって、その消費が多くなる夕方より前の時間帯、具体的には１２月から３月の月曜日から金曜日の午後１時から午後３時といった期間を設定することができる。なお、この期間は一例であるので、これに限られるものではない。このような条件の設定により、受電電力量が第１の閾値未満であっても、その期間の間、コジェネ１２を起動し、受電電力量を低減させるとともに、排熱回収を行うことで、エネルギー効率を向上させることができる。
【００３４】
この場合、デマンドコントローラ１９は、その期間の開始時に起動指令を出力することができる。また、デマンドコントローラ１９は、その期間の終了時に、コジェネ１２に対して停止指令を出力することができる。なお、条件は、期間に限られるものではなく、例えば気温等であってもよい。この場合、温度計を設け、デマンドコントローラ１９は、温度計により計測される温度を監視することができる。
【００３５】
また、デマンドコントローラ１９は、停電かどうかに応じて、コジェネ１２に対して起動指令を出力することができる。停電時は、商用電力が遮断され、蓄電池１１から電力の供給が開始され、電灯負荷１３や特定電力負荷１４へは継続して電力が供給されるが、動力負荷１５は停止するため、計測機器で計測される受電電力量は少なくなる。したがって、デマンドコントローラ１９は、受電電力量が一定の電力量（第２の閾値）未満である場合に、デマンドコントローラ１９は停電と判定し、コジェネ１２に対して起動指令を出力することができる。第２の閾値は、第１の閾値より小さい値である。これにより、停電時でも、特定電力負荷１４に対して出力を下げることなく、必要な量の電力を供給することができる。
【００３６】
デマンドコントローラ１９は、停電と判定した場合、蓄電池１１の電力を電灯負荷１３に供給するように制御することができる。なお、デマンドコントローラ１９は、停電時の電灯負荷１３への電力を蓄電池１１から供給し、コジェネ１２が起動した後は切り替えて、コジェネ１２から供給してもよい。
【００３７】
デマンドコントローラ１９は、自身が蓄電池を備える場合、デマンドコントローラ１９への電力供給が商用電力から自身の蓄電池に切り替わったとき、あるいは商用電力から蓄電池に切り替わり、上記の第２の閾値未満である場合に停電と判定し、コジェネ１２に対して起動指令を出力することもできる。
【００３８】
また、デマンドコントローラ１９は、商用電力から電力が供給されると、電灯負荷１３や動力負荷１５への電力供給が開始されることから、第２の閾値以上かどうかを判定し、第２の閾値以上の場合、停電から復帰したと判定し、コジェネ１２に対して停止指令を出力することができる。
【００３９】
図１に示す例では、スイッチ２９が、商用電力と発電電力を切り替えるスイッチとされているが、これに限られるものではなく、例えば商用電力と発電電力の両方と発電電力とを切り替えるスイッチであってもよい。このような構成を採用することで、連係運転と自立運転とを行うことを可能にし、通常には連係運転とし、停電時に自立運転として、停電時にも対応したシステムを提供することができる。
【００４０】
ここで、図４を参照して、連係運転について、また、連係運転時の制御について説明する。電力制御システムは、受電電力量が第１の閾値以上になった場合や上記の条件に適合する場合に、商用電力を受電し、それと並行してコジェネ１２を起動して発電し、商用電力と発電電力とを供給する。連係運転とは、このように商用電力の受電と並行してコジェネ１２による発電を行うことをいう。
【００４１】
電力制御システムは、コジェネ１２、受変電キュービクル１７、特定負荷動力電灯盤１８、デマンドコントローラ１９、負荷電源切替盤２６を含み、デマンドコントローラ１９からの起動指令によりコジェネ１２を起動する。コジェネ１２は、エンジン４０、発電機４１を含む。エンジン４０は、天然ガスや液化プロパン（ＬＰ）ガス等の気体燃料を燃焼して熱エネルギーを発生させ、熱エネルギーを運動エネルギーに変換する。発電機４１は、エンジン４０からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、電力として出力する。エンジン４０で運動エネルギーに変換するために使用されなかった熱エネルギーは、排熱として熱交換器２１により回収される。
【００４２】
商用電力は、受変電キュービクル１７、特定負荷動力電灯盤１８を順に通り、コジェネ１２の発電機４１から出力された発電電力と合流し、その合流した電力を特定電力負荷１４に供給できるように、連係運転側のスイッチ４２をＯＮにする。
【００４３】
図４では、連係運転側は、スイッチ４２の向かって右側の接続端子であり、その接続端子に接続することで、連係運転を行うように制御することができる。図４では、連係運転側のスイッチ４２をＯＮにし、商用電力と発電電力の両方を供給しているが、受電電力量が閾値未満である場合、上記の条件に適合しない場合は、商用電力のみの供給で良いため、連係運転側のスイッチ４２をＯＮにしたままの状態で、コジェネ１２の運転を停止することができる。
【００４４】
特定負荷動力盤２７は、複数のブレーカ４３を備え、特定電力負荷１４は、システムの管理者が設定した複数の電力負荷４４を備え、各電力負荷４４が各ブレーカ４３と接続されており、上記の連係運転側のスイッチ４２がＯＮであるため、商用電力と発電電力の両方が供給される。
【００４５】
図５を参照して、自立運転について、また、自立運転時の制御について説明する。電力制御システムは、停電になった場合、商用電力を供給することができないため、コジェネ１２のみを運転し、コジェネ１２の発電電力を供給する。自立運転とは、このようなコジェネ１２のみを運転することをいう。
【００４６】
この場合、連係運転側ではなく、スイッチ４２の向かって左側の接続端子に接続を切り替え、自立運転側のスイッチ４２をＯＮにすることで、コジェネ１２のみの運転に切り替えることができる。停電から復帰した場合は、再び連係運転側のスイッチ４２をＯＮにすることができる。
【００４７】
自立運転では、特定電力負荷１４内の複数の電力負荷４４に対し、コジェネ１２の発電電力のみが供給される。
【００４８】
図６を参照して、電力制御システムが実行する処理について説明する。電力制御システムは、日中、太陽光発電パネル１０が発電した電力を、パワーコンディショナー１６を介して蓄電池１１に蓄電するとともに、商用電力の供給を受けて、電灯負荷１３、特定電力負荷１４、動力負荷１５に商用電力を供給する。夜間は、商用電力の供給を受けて、電灯負荷１３、特定電力負荷１４、動力負荷１５に商用電力を供給する。なお、発電しながら蓄電池１１に蓄電された電力を供給し、また、夜間において蓄電池１１に蓄電された電力を供給し、受電電力量を減らすことも可能である。
【００４９】
ステップ６００から開始し、ステップ６０５では、デマンドコントローラ１９が、計測機器により計測される受電電力量を監視し、受電電力量に応じて停電か否かを判定する。停電か否かは、受電電力量が第２の閾値未満であるかどうかに判定することができる。停電と判定した場合は、ステップ６２０へ進み、停電でないと判定した場合は、ステップ６１０へ進む。
【００５０】
ステップ６１０では、デマンドコントローラ１９が、受電電力量が第１の閾値以上になったか否かを判定する。第１の閾値以上になった場合は、ステップ６２０へ進み、第１の閾値未満の場合は、ステップ６１５へ進む。
【００５１】
ステップ６１５では、デマンドコントローラ１９が、設定された条件に適合するかを判定する。条件として、季節、曜日、時間により期間が設定されている場合、現在の季節、曜日、時間が設定されている期間内かどうかを判定する。条件に適合する場合、ステップ６２０へ進み、適合しない場合、ステップ６０５に戻る。なお、ステップ６０５〜ステップ６１５の処理は、この順序に限られるものではなく、いかなる順序であってもよく、また、これら３つの処理の少なくとも２つが並行に実施されてもよい。
【００５２】
ステップ６２０では、デマンドコントローラ１９が、コジェネ１２に対して起動指令を出力する。ステップ６２５で、コジェネ１２が、起動指令を受けて起動し、発電を開始する。ステップ６３０で、コジェネ１２が切替電源を負荷電源切替盤２６に供給する。ステップ６３５で、負荷電源切替盤２６が、商用電力からコジェネ１２が発電した発電電力に切り替え、特定電力負荷１４に対して発電電力を供給する。特定電力負荷１４には、ブロワ２３、循環ポンプ２４、給湯ポンプ２５も含まれる。
【００５３】
ステップ６４０では、ブロワ２３、循環ポンプ２４を起動させ、水を循環し、コジェネ１２から排出される排ガスから排熱を回収し、貯湯槽２２内に所定温度の湯を作る。ステップ６４５では、給湯ポンプ２５を起動させ、給湯負荷２０に対して給湯を開始する。
【００５４】
ステップ６５０では、デマンドコントローラ１９が、停止指令を出力したかを判定する。停止指令は出力していない場合は、ステップ６５０の判定を繰り返す。停止指令を出力した場合は、ステップ６５５へ進み、コジェネ１２が停止指令を受けて、負荷電源切替盤２６に切替電源を供給し、コジェネ１２の発電電力から商用電力に切り替える。
【００５５】
ステップ６６０で、コジェネ１２の運転を停止し、ステップ６０５へ戻る。ブロワ２３、循環ポンプ２４、給湯ポンプ２５は、商用電力への切り替えに伴って電力の供給を停止し、それらの運転を停止してもよいし、一旦は商用電力に切り替えて電力供給を継続し、コジェネ１２の運転停止に伴って、それらの運転を停止してもよい。また、給湯ポンプ２５については、コジェネ１２の運転停止後も、商用電力を使用し、給湯を継続してもよい。
【００５６】
以上のように、コジェネ１２により発電し、排熱を回収するため、受電電力量を低減させ、エネルギー効率を向上させることができる。本システムや方法では、受電電力量が管理目標値して設定した第１の閾値未満であっても、コジェネ１２を起動させ、受電電力量を低減させ、エネルギー効率を向上させることができる。
【００５７】
また、停電が発生した場合でも、特定電力負荷１４に対しては通電遮断することなく、給電を行うことができる。このため、空調装置を特定電力負荷１４として設定しておけば、停電時でも、空調装置を継続して使用することができ、熱中症等を予防することができる。
【００５８】
さらに、条件を設定してコジェネ１２を起動および停止させることで、電力制御システムが電力を制御する対象の建物全体の電力ピークを抑制し、電力エネルギーだけに頼らないシステムの構築が可能となる。
【００５９】
これまで本発明の電力制御システムおよびその方法について詳細に説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態や、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６０】
１０…太陽光発電パネル
１１…蓄電池
１２…コジェネ
１３…電灯負荷
１４…特定電力負荷
１５…動力負荷
１６…パワーコンディショナー
１７…受変電キュービクル
１８…特定負荷動力電灯盤
１９…デマンドコントローラ
２０…給湯負荷
２１…熱交換器
２２…貯湯槽
２３…ブロワ
２４…循環ポンプ
２５…給湯ポンプ
２６…負荷電源切替盤
２７…特定負荷動力盤
２８…動力盤
２９…スイッチ
３０…ＣＰＵ
３１…ＲＯＭ
３２…ＲＡＭ
３３…接続Ｉ／Ｆ
３４…記憶媒体
３５…記憶制御Ｉ／Ｆ
３６…表示部
３７…操作部
４０…エンジン
４１…発電機
４２…スイッチ
４３…ブレーカ
４４…電力負荷
【図１】
2019030152.tif 000003
【図２】
2019030152.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年9月12日(2018.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を制御する電力制御システムであって、
受電電力量を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された前記受電電力量と設定された条件とに応じて、起動指令を出力する制御手段と、
前記制御手段からの前記起動指令を受けて起動する発電手段と、
前記発電手段からの電力供給を受けて、特定の電力負荷に対して供給する電力を受電電力から前記発電手段の発電電力に切り替える切替手段と、
前記切替手段により切り替えられた前記発電電力によって作動し、前記発電手段から排出される排ガスにより水を加熱し、給湯負荷に対して給湯する給湯手段とを含み、
前記切替手段は、前記受電電力から前記発電電力に切り替える際、前記特定の電力負荷への前記受電電力の供給を維持しつつ、前記発電手段と接続して前記発電電力の供給を可能にした後、前記特定の電力負荷への前記受電電力の供給を停止させる、電力制御システム。
【請求項２】
前記受電電力量は、一定時間における受電電力の平均値であり、
前記制御手段は、前記計測手段により計測された前記受電電力量が第１の閾値以上である場合に、もしくは前記条件として設定された期間の開始時に、または前記計測手段により計測された前記受電電力量が第２の閾値未満である場合に、前記起動指令を出力する、請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記起動指令を出力した後、前記計測手段により計測された前記受電電力量と前記設定された条件とに応じて、前記発電手段を停止させる停止指令を出力し、
前記切替手段は、前記発電手段の停止を受けて、前記特定の電力負荷に対して供給する電力を前記発電電力から前記受電電力に切り替える、請求項１または２に記載の電力制御システム。
【請求項４】
前記受電電力量は、一定時間における受電電力の平均値であり、
前記制御手段は、前記計測手段により計測された前記受電電力量が第１の閾値未満となった場合に、もしくは前記条件として設定された期間が終了した後に、または前記計測手段により計測された前記受電電力量が第２の閾値以上となった場合に、前記停止指令を出力する、請求項３に記載の電力制御システム。
【請求項５】
電力を制御する電力制御システムにより実行される電力制御方法であって、前記電力制御システムが、計測手段と、制御手段と、発電手段と、切替手段と、給湯手段とを含み、
前記計測手段が、受電電力量を計測するステップと、
前記制御手段が、計測された前記受電電力量と設定された条件とに応じて、起動指令を出力するステップと、
前記制御手段からの前記起動指令を受けて前記発電手段を起動させるステップと、
前記切替手段が、前記発電手段からの電力供給を受けて、特定の電力負荷に対して供給する電力を受電電力から前記発電手段の発電電力に切り替えるステップと
前記給湯手段が、前記切替手段により切り替えられた前記発電電力によって作動し、前記発電手段から排出される排ガスにより水を加熱し、給湯負荷に対して給湯するステップとを含み、
前記切り替えるステップでは、前記受電電力から前記発電電力に切り替える際、前記特定の電力負荷への前記受電電力の供給を維持しつつ、前記発電手段と接続して前記発電電力の供給を可能にした後、前記特定の電力負荷への前記受電電力の供給を停止させる、電力制御方法。
【請求項６】
前記受電電力量は、一定時間における受電電力の平均値であり、
前記起動指令を出力するステップは、前記計測手段により計測された前記受電電力量が第１の閾値以上である場合に、もしくは前記条件として設定された期間の開始時に、または前記計測手段により計測された前記受電電力量が第２の閾値未満である場合に、前記起動指令を出力する、請求項５に記載の電力制御方法。
【請求項７】
前記制御手段が、前記起動指令を出力した後、前記計測手段により計測された前記受電電力量と前記設定された条件とに応じて、前記発電手段を停止させる停止指令を出力するステップと、
前記切替手段が、前記発電手段の停止を受けて、前記特定の電力負荷に対して供給する電力を前記発電電力から前記受電電力に切り替えるステップとを含む、請求項５または６に記載の電力制御方法。
【請求項８】
前記受電電力量は、一定時間における受電電力の平均値であり、
前記停止指令を出力するステップは、前記計測手段により計測された前記受電電力量が第１の閾値未満となった場合に、もしくは前記条件として設定された期間が終了した後に、または前記計測手段により計測された前記受電電力量が第２の閾値以上となった場合に、前記停止指令を出力する、請求項７に記載の電力制御方法。