(57)【要約】【課題】本発明は、各種情報を利用して売電可能量をより正確に算出する技術を提供することを目的とする。【解決手段】  気象及び異物等に関する予報情報を管理する予報情報管理装置１０と、少なくとも一つの燃料電池システム３０（３０ａ、３０ｂ・・）とがネットワーク４０を介して接続された売電制御システム１００は、燃料電池が発電した発電電力量のうち、当該燃料電池が発電電力を供給する施設における過去の使用電力量の学習結果に基づいて、将来日における使用電力量を取得する使用電力量取得部１０２と、将来日について、燃料電池での発電の抑制に関連する抑制情報を予報情報から取得する抑制情報取得部１０３と、将来日における燃料電池での発電電力量から、将来日における抑制情報に基づいた発電抑制量と、将来日における使用電力量とを差し引くことで、将来日における売電可能量を算出する売電量算出部１０４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】
気温予報及び警報予報の少なくともいずれかを含む気象予報情報と、大気に含まれる異物の予報に関する異物予報情報と、の少なくとも一つを含む予報情報を管理する予報情報管理装置と、
燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池を含む少なくとも一つの燃料電池システムと、
がネットワークを介して通信可能に接続された売電制御システムであって、
前記売電制御システムは、
前記燃料電池が発電した発電電力量のうち、当該燃料電池が発電電力を供給する施設における過去の使用電力量を学習し、学習結果に基づいて、現在に対して少なくとも翌日以降の１日である将来日において予測される使用電力量を取得する使用電力量取得部と、
前記将来日について、前記燃料電池での発電の抑制に関連する抑制情報を前記予報情報から取得する抑制情報取得部と、
前記将来日において予測される前記燃料電池での発電電力量から、前記将来日における前記抑制情報に基づいた前記燃料電池での発電が抑制される発電抑制量と、前記将来日において予測される使用電力量とを差し引くことで、前記将来日において売電可能な電力量である売電可能量を算出する売電量算出部と、
を備える売電制御システム。
【請求項２】
前記売電制御システムは、前記燃料電池の経年による発電電力量の劣化傾向を推定し、前記将来日における前記燃料電池での発電電力量を前記劣化傾向に基づいて取得する発電電力量取得部をさらに含む、請求項１に記載の売電制御システム。
【請求項３】
前記使用電力量取得部は、当該燃料電池が発電電力を供給する施設における過去の使用電力量の日ごとの使用傾向を学習し、学習した使用傾向に基づいて、前記将来日における使用電力量を取得する、請求項１又は２に記載の売電制御システム。
【請求項４】
前記売電量算出部は、
前記抑制情報が、前記将来日における気温が気温閾値以上となる状態が第１時間のあいだ継続する状態を示す場合には、当該第１時間は前記燃料電池における発電が抑制されることに基づいて、
前記抑制情報が、前記将来日における警報が発令される状態が第２時間のあいだ継続する状態を示す場合には、当該第２時間は前記燃料電池における発電が抑制されることに基づいて、
前記抑制情報が、前記将来日における前記異物の量が異物閾値以上となる状態が第３時間のあいだ継続する状態を示す場合には、当該第３時間は前記燃料電池における発電が抑制されることに基づいて、の少なくともいずれかによって前記発電抑制量を算出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の売電制御システム。
【請求項５】
前記売電制御システムでは、電力の売電価格を管理し、前記売電量算出部から前記将来日における前記売電可能量を受信し、前記売電可能量に対する売電価格を出力する売電管理装置が、さらに前記ネットワークを介して通信可能に接続されており、
前記売電制御システムは、
前記売電管理装置から前記将来日における売電可能量に対する売電価格を取得し、前記売電価格及び前記売電可能量に応じて前記将来日における前記燃料電池での発電を制御する運転制御部をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の売電制御システム。
【請求項６】
前記運転制御部は、
前記売電価格が、前記売電可能量に対する売電希望価格以上の場合は、前記売電可能量を満たすように前記燃料電池での発電を制御し、
前記売電価格が、前記売電可能量に対する売電希望価格未満の場合は、前記燃料電池による発電電力が商用電力系統へと逆潮されないように、前記燃料電池での発電を制御する、請求項５に記載の売電制御システム。
【請求項７】
前記売電量算出部は、前記燃料電池が前記売電可能量を発電するために要する発電費用に基づいて前記売電希望価格を設定する、請求項６に記載の売電制御システム。
【請求項８】
前記将来日は現在に対して翌日である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の売電制御システム。
【請求項９】
気温予報及び警報予報の少なくともいずれかを含む気象予報情報と、大気に含まれる異物の予報に関する異物予報情報と、の少なくとも一つを含む予報情報を管理する予報情報管理装置と、
燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池を含む少なくとも一つの燃料電池システムと、
がネットワークを介して通信可能に接続された売電制御システムにおける売電制御方法であって、
前記燃料電池が発電した発電電力量のうち、当該燃料電池が発電電力を供給する施設における過去の使用電力量を学習し、学習結果に基づいて、現在に対して少なくとも翌日以降の１日である将来日において予測される使用電力量を取得し、
前記将来日について、前記燃料電池での発電の抑制に関連する抑制情報を前記予報情報から取得し、
前記将来日において予測される前記燃料電池での発電電力量から、前記将来日における前記抑制情報に基づいた前記燃料電池での発電が抑制される発電抑制量と、前記将来日において予測される使用電力量とを差し引くことで、前記将来日において売電可能な電力量である売電可能量を算出する、売電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、売電制御システム及び売電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ユーザが消費する光熱費が最も安くなるように燃料電池システムの最適運転パターンを予測する管理システムが開示されている。特許文献１の管理システムは、ユーザの家族構成、家族のスケジュール、電化製品の電力容量及び貯湯槽の容量などを保存するユーザ情報データベースと、電気料金及びガス料金の単価及びその変動を保存する光熱費データベースと、気象情報を蓄積する気象情報データベースとを備えている。管理システムは、ユーザ情報データベース、光熱費データベース及び気象情報データベースに蓄積されている情報を用いて、消費される光熱費が最も安くなる最適運転パターンを予測する。
これにより、光熱費の効果的削減、ＣＯ２排出量の効果的低減が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１６０２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１では、ユーザ情報データベース、光熱費データベース及び気象情報データベースに蓄積されている各種情報に基づいて、消費される光熱費が最も安くなる燃料電池システムの最適運転パターンを予測するにすぎない。そのため、燃料電池システムでの発電電力のうち売電可能な売電可能量を、各種情報を利用してより正確に算出する技術は開示されていない。
【０００５】
そこで、本発明は、各種情報を利用して燃料電池システムにおいて売電可能な売電可能量をより正確に算出する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る売電制御システムの特徴構成は、
気温予報及び警報予報の少なくともいずれかを含む気象予報情報と、大気に含まれる異物の予報に関する異物予報情報と、の少なくとも一つを含む予報情報を管理する予報情報管理装置と、
燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池を含む少なくとも一つの燃料電池システムと、
がネットワークを介して通信可能に接続された売電制御システムであって、
前記売電制御システムは、
前記燃料電池が発電した発電電力量のうち、当該燃料電池が発電電力を供給する施設における過去の使用電力量を学習し、学習結果に基づいて、現在に対して少なくとも翌日以降の１日である将来日において予測される使用電力量を取得する使用電力量取得部と、
前記将来日について、前記燃料電池での発電の抑制に関連する抑制情報を前記予報情報から取得する抑制情報取得部と、
前記将来日において予測される前記燃料電池での発電電力量から、前記将来日における前記抑制情報に基づいた前記燃料電池での発電が抑制される発電抑制量と、前記将来日において予測される使用電力量とを差し引くことで、前記将来日において売電可能な電力量である売電可能量を算出する売電量算出部と、
を備える点にある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、抑制情報取得部は、ネットワークを介して接続された予報情報管理装置から、将来日において燃料電池での発電を抑制する抑制情報を取得する。そして、売電量算出部は、将来日において予測される燃料電池での発電電力量から、当該将来日の抑制情報を考慮した発電抑制量と、当該将来日において予測される施設での使用電力量とを差し引くことで、当該将来日における売電可能量を算出する。抑制情報には、翌日以降の将来日について、気温が高温であること、警報が発令されること、異物の量が異物閾値以上であることなどの、当該将来日において燃料電池での発電が抑制される情報が含まれている。よって、抑制情報を考慮して売電可能量を算出することで、将来日における売電可能量をより正確に算出できる。
【０００８】
本発明に係る売電制御システムの更なる特徴構成は、
前記売電制御システムは、前記燃料電池の経年による発電電力量の劣化傾向を推定し、前記将来日における前記燃料電池での発電電力量を前記劣化傾向に基づいて取得する発電電力量取得部をさらに含む点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、燃料電池の経年の劣化傾向を考慮することで、将来日における発電電力量をより正確に算出できる。
【００１０】
本発明に係る売電制御システムの更なる特徴構成は、
前記使用電力量取得部は、当該燃料電池が発電電力を供給する施設における過去の使用電力量の日ごとの使用傾向を学習し、学習した使用傾向に基づいて、前記将来日における使用電力量を取得する点にある。
【００１１】
施設内でのユーザの活動状況等が日ごとに異なり、日ごとに使用電力量が異なる可能性がある。上記特徴構成によれば、使用電力量取得部は過去の使用電力量の日ごとの使用傾向を学習し、使用傾向に応じて将来日における使用電力量を予測して取得する。そのため、より正確に将来日における使用電力量を取得でき、ひいてはより正確に売電可能量を算出できる。
【００１２】
本発明に係る売電制御システムの更なる特徴構成は、
前記売電量算出部は、
前記抑制情報が、前記将来日における気温が気温閾値以上となる状態が第１時間のあいだ継続する状態を示す場合には、当該第１時間は前記燃料電池における発電が抑制されることに基づいて、
前記抑制情報が、前記将来日における警報が発令される状態が第２時間のあいだ継続する状態を示す場合には、当該第２時間は前記燃料電池における発電が抑制されることに基づいて、
前記抑制情報が、前記将来日における前記異物の量が異物閾値以上となる状態が第３時間のあいだ継続する状態を示す場合には、当該第３時間は前記燃料電池における発電が抑制されることに基づいて、の少なくともいずれかによって前記発電抑制量を算出する点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、気温、警報及び異物についての発電を抑制する抑制情報に基づいて発電抑制量を具体的に算出することで、売電可能量を正確に算出できる。
【００１４】
本発明に係る売電制御システムの更なる特徴構成は、
前記売電制御システムでは、電力の売電価格を管理し、前記売電量算出部から前記将来日における前記売電可能量を受信し、前記売電可能量に対する売電価格を出力する売電管理装置が、さらに前記ネットワークを介して通信可能に接続されており、
前記売電制御システムは、
前記売電管理装置から前記将来日における売電可能量に対する売電価格を取得し、前記売電価格及び前記売電可能量に応じて前記将来日における前記燃料電池での発電を制御する運転制御部をさらに備える点にある。
【００１５】
売電管理装置は、将来日における売電可能量に基づいた売電価格を運転制御部に出力するが、この売電価格は、抑制情報を考慮して正確に算出された売電可能量に基づいた正確な価格である。運転制御部は、この正確な売電価格と、抑制情報に基づいて正確に算出された将来日における売電可能量とに基づいて、損益をより正確に考慮して各燃料電池システムを運転できる。
【００１６】
本発明に係る売電制御システムの更なる特徴構成は、
前記運転制御部は、
前記売電価格が、前記売電可能量に対する売電希望価格以上の場合は、前記売電可能量を満たすように前記燃料電池での発電を制御し、
前記売電価格が、前記売電可能量に対する売電希望価格未満の場合は、前記燃料電池による発電電力が商用電力系統へと逆潮されないように、前記燃料電池での発電を制御する点にある。
【００１７】
上記特徴構成によれば、売電価格が売電希望価格以上の場合には、燃料電池システムは、燃料電池での発電が売電可能量を満たすように燃料電池での発電を制御する。これにより、売電可能量を売電価格で売電することで、利益を確保することができる。
一方、売電価格が売電希望価格未満の場合には、燃料電池システムは、燃料電池での発電電力が商用電力系統に逆潮されないように、燃料電池での発電を抑制するように制御する。これにより、売電可能量を売電価格で売電した場合に損失がでるのを阻止できる。
【００１８】
なお、売電価格は、売電可能量の全量に対する売電価格であり、あるいは、売電可能量についての、例えば１時間当たりなどの単位時間あたりの売電価格である。同様に、売電希望価格は、売電可能量の全量に対する売電希望価格であり、あるいは、売電可能量についての、例えば１時間当たりなどの単位時間あたりの売電希望価格である。そして、売電可能量の全量に対する売電価格と、売電可能量の全量に対する売電希望価格とが対比されるか、あるいは単位時間あたりの売電価格と、単位時間あたりの売電希望価格とが対比される。
【００１９】
本発明に係る売電制御システムの更なる特徴構成は、
前記売電量算出部は、前記燃料電池が前記売電可能量を発電するために要する発電費用に基づいて前記売電希望価格を設定する点にある。
【００２０】
売電可能量を燃料電池が発電するために要する発電費用には、発電に要する原燃料の費用及び燃料電池システムを稼働させるために要する費用等が含まれる。このような発電に要する費用を考慮することで、より正確に売電希望価格を算出できる。
【００２１】
本発明に係る売電制御システムの更なる特徴構成は、
前記将来日は現在に対して翌日である点にある。
【００２２】
上記特徴構成によれば、売電可能量を算出する対象日を翌日とすることで、翌日の予報情報に基づいて売電可能量を算出できる。予報情報が翌日の情報であるので予報の正確性が高く、より正確な売電可能量を算出できる。
【００２３】
本発明に係る売電制御方法の特徴構成は、
気温予報及び警報予報の少なくともいずれかを含む気象予報情報と、大気に含まれる異物の予報に関する異物予報情報と、の少なくとも一つを含む予報情報を管理する予報情報管理装置と、
燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池を含む少なくとも一つの燃料電池システムと、
がネットワークを介して通信可能に接続された売電制御システムにおける売電制御方法であって、
前記燃料電池が発電した発電電力量のうち、当該燃料電池が発電電力を供給する施設における過去の使用電力量を学習し、学習結果に基づいて、現在に対して少なくとも翌日以降の１日である将来日において予測される使用電力量を取得し、
前記将来日について、前記燃料電池での発電の抑制に関連する抑制情報を前記予報情報から取得し、
前記将来日において予測される前記燃料電池での発電電力量から、前記将来日における前記抑制情報に基づいた前記燃料電池での発電が抑制される発電抑制量と、前記将来日において予測される使用電力量とを差し引くことで、前記将来日において売電可能な電力量である売電可能量を算出する点にある。
【００２４】
上記特徴構成によれば、抑制情報を考慮して売電可能量を算出することで、将来日における売電可能量をより正確に算出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】売電制御システムの構成図である。
【図２】気温予報の一例である。
【図３】警報予報の一例である。
【図４】異物予報情報の一例である。
【図５】燃料電池システムの構成図である。
【図６】燃料電池における単位時間あたりの発電電力量の劣化傾向の一例である。
【図７】燃料電池が発電した発電電力量のうち、施設負荷により使用された使用電力量を取得するための構成を示すブロック図である。
【図８】燃料電池が発電した発電電力量のうち、施設負荷の使用電力量を示す模式図である。
【図９】燃料電池が発電した発電電力量のうち、施設負荷の使用電力量を示す模式図である。
【図１０】燃料電池が発電した発電電力量のうち、施設負荷の使用電力量を示す模式図である。
【図１１】１日に使用する使用電力量の時間的変化の一例を示す模式図であり、（ａ）は２０１７．７．２（月曜日）の使用電力の時間的変化の一例であり、（ｂ）は２０１７．７．３（火曜日）の使用電力の時間的変化の一例である。
【図１２】逆潮ありの場合の運転制御部による燃料電池での発電の制御の様子を示す模式図である。
【図１３】逆潮無しの場合の運転制御部による燃料電池での発電の制御の様子を示す模式図である。
【図１４】売電制御方法の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１５】施設負荷の電力が、燃料電池が発電した発電電力のうち一部と、商用電力系統の商用電力とにより賄われている状況を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔実施形態〕
本発明に係る売電制御システム及び売電制御方法の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、売電制御システムの構成図である。
【００２７】
（１）売電制御システムの全体構成
売電制御システム１００は、予報情報管理装置１０と、売電管理装置２０と、複数の燃料電池システム３０（３０ａ、３０ｂ・・・）とが、ネットワーク４０を介して接続されて構成されている。ネットワーク４０は、装置間でデータの通信が可能な通信網であり、例えばＷＡＮ（Wide Area Network）などが挙げられるが、その形態は無線及び有線を問わない。
【００２８】
本発明に係る売電制御システム１００では、予報情報管理装置１０が、後述の気象情報及び異物情報の少なくとも一つを含む翌日の予報情報を取得して管理している。燃料電池システム３０は、ネットワーク４０を介して、この翌日の予報情報から燃料電池システム３０での発電を抑制する抑制情報を取得し、抑制情報等に基づいて翌日の売電可能量を算出する。そして、燃料電池システム３０は、売電管理装置２０に売電可能量を送信して売電価格を取得し、これに基づいて、燃料電池システム３０の運転を制御する。
なお、本実施形態では、現時点を含む日を当日とし、当該当日までに、当該当日に対して翌日の売電可能量を翌日の予報情報等に基づいて推定する。
以下に売電制御システム１００の各部について説明する。
【００２９】
（２）各部の構成
（２−１）予報情報管理装置
以下に、予報情報管理装置１０について説明する。予報情報管理装置１０は、情報収集部１１と、記憶部１３とを備えている。
情報収集部１１は、例えば、各地の大気の状態を観測する観測装置及び気象庁等から、衛星画像から、または衛星画像に基づいて人間が予報した天気予報などから、各地の翌日について、気温予報及び警報予報の少なくともいずれかを含む気象予報情報を取得する。警報予報には、例えば、大雨警報、雷警報、暴風警報及び台風の接近警報などの警報の内容及び警報の予報時刻などが含まれる。
さらに、情報収集部１１は、各地の観測装置及び気象庁、また衛星画像及び天気予報などから、各地の翌日について、大気に含まれるＰＭ２．５、酸化硫黄などの硫黄化合物、黄砂及び花粉などの大気に含まれる異物に関する異物予報情報を取得する。
【００３０】
情報収集部１１は、これらの各種予報情報を例えば一日に一回取得する。あるいは、各種予報情報を３０分などの所定の時間間隔毎に取得し、随時、各種予報情報を更新してもよい。
そして、情報収集部１１は、このように取得した、気象予報情報及び異物予報情報の少なくとも一つを含む予報情報を記憶部１３に出力している。
【００３１】
記憶部１３に記憶されている予報情報の一例について次に説明する。図２及び図３は気象予報情報であり、図２は気温予報の一例、図３は警報予報の一例である。図４は、異物予報情報の一例である。
図２の翌日の気温予報によると、横軸及び縦軸をそれぞれ時刻及び気温として、ある地域の一日の気温変化が示されている。翌日の１４時〜１７時までは気温は３５℃以上であり、３８℃まで上昇するとの予報となっている。
図３の翌日の警報予報によると、横軸及び縦軸をそれぞれ時刻及び警報の種類として、ある地域の一日の警報が発令される予報時刻が示されている。翌日の６時〜１２時までは大雨警報及び雷警報が、翌日の６時〜２４時までは暴風警報が、翌日の６時〜１８時までは台風の接近警報が発令されるとの予報となっている。
【００３２】
図４の翌日の異物予報情報によると、異物がＰＭ２．５である場合について、横軸及び縦軸をそれぞれ時刻及び異物量として、ある地域の一日の異物量変化が示されている。翌日の８時〜１９時まではＰＭ２．５の量は１０μｇ／ｍ３以上になるとの予報となっている。
以上の例では、ある地域の翌日の気象予報情報及び異物予報情報のみが一例として挙げられているが、情報収集部１１は、複数の各地の翌日の気象予報情報及び異物予報情報を取得して、記憶部１３はこれらを地域ごとに記憶している。
【００３３】
（２−２）燃料電池システム
以下に、家庭、学校、病院などの各施設に備えられている燃料電池システム３０（３０ａ、３０ｂ・・・）について説明する。図５は、燃料電池システムの構成図である。
燃料電池システム３０は、図５に示すように電力発電部３００ａと、貯湯タンク３００ｂと、制御部３００ｃとを備えている。
【００３４】
電力発電部３００ａは、電力の発電に関与する部分であり、基本的に、燃料ガス（例えば、都市ガス１３Ａ）及び酸素ガスを反応させて発電する燃料電池５０と、燃料電池５０から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱交換器６０と、熱交換器６０による熱回収後の燃焼排ガスからの凝縮水を回収して精製する水精製器７０と、水精製器７０により精製された凝縮水を回収する改質水タンク８０と、凝縮水とは独立に、改質水タンク８０へ水を供給可能な水供給部９０とを備えている。
貯湯タンク３００ｂは、燃焼排ガスの熱により温めたお湯を貯湯するタンクである。
【００３５】
制御部３００ｃは、翌日の予報情報から取り出した発電を抑制する抑制情報に基づいて、翌日の売電可能量及び売電価格を取得し、これらに基づいて燃料電池システムを制御する機能部である。制御部３００ｃは、発電電力量取得部１０１と、使用電力量取得部１０２と、抑制情報取得部１０３と、売電量算出部１０４と、運転制御部１０５とを備えている。
【００３６】
（ａ）電力発電部及び貯湯タンク
以下に、電力発電部３００ａ及び貯湯タンク３００ｂの各部の構成について説明する。
燃料電池５０は、原燃料流路５１を介して供給される原燃料を水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器５２と、燃料ガス流路５３を介して改質器５２で生成された燃料ガスが供給されるアノード５５と、空気流路５４を介して空気（酸素ガスの一例）が供給されるカソード５６と、アノード５５とカソード５６との間に介在させる電解質５７と、を有しており、供給された燃料ガス及び空気を反応させて発電するようになっている。これらアノード５５、カソード５６及び電解質５７から、１つの燃料電池セル５０ａが構成されており、燃料電池セル５０ａが積層されることでセルスタックが構成されている。
【００３７】
燃料電池セル５０ａには、電力変換装置１１０が接続されており、電力変換装置１１０は、燃料電池セル５０ａで発電された直流電力の直流電圧を、商用電力系統３５の商用電力の交流電圧に変換する。
【００３８】
そして、燃料電池５０は、アノード５５とカソード５６とから発電反応に用いられた後にそれぞれ排出される燃料ガス及び空気が供給される燃焼部５８を備え、この燃焼部５８により燃料ガス中に残存する燃料成分が燃焼されて燃焼排ガスが生じるようになっている。なお、後述するように、改質器５２には水供給路８２を介して改質水タンク８０から水が供給されるようになっており、改質器５２は、改質水タンク８０からの水を用いて原燃料の水蒸気改質を行うようになっている。
【００３９】
熱交換器６０には、燃料電池５０から排出される燃焼排ガスが排ガス供給路６１を介して供給され、熱回収後の燃焼排ガスが排ガス排出路６２を介して排気されるようになっている。そして、熱交換器６０には、湯水を貯える貯湯タンク３００ｂと熱交換器６０との間で湯水を循環させる循環路６３を介して貯湯タンク３００ｂからの湯水が供給されるようになっており、熱交換器６０は、燃料電池５０から排出される燃焼排ガスと湯水とを熱交換させるようになっている。なお、循環路６３には、循環ポンプ６４、放熱ファン６５ａを備えるラジエータ６５、及び、図示しない温度センサ等が設けられている。また、貯湯タンク３００ｂには、貯湯タンク３００ｂ中の湯水を出湯するための出湯路３１、及び、湯水の出湯に応じて貯湯タンク３００ｂに給水するための給水路３２が設けられている。  
【００４０】
改質水タンク８０は、燃料電池５０から排出された燃焼排ガスから生じる凝縮水を回収するためのものであり、本実施形態では、熱交換器６０による熱回収後の燃焼排ガスから凝縮水を回収するようになっている。また、本実施形態では、改質水タンク８０に供給される凝縮水を水精製器７０により精製するようになっており、具体的には、排ガス排出路６２を流れる燃焼排ガスから凝縮水回収路７１を介して凝縮水を水精製器７０に回収して、水精製器７０により精製された凝縮水が凝縮水回収路８１を介して改質水タンク８０に回収されるようになっている。また、改質水タンク８０に貯留された凝縮水（及び水供給部９０から供給される水）は、ポンプ８３の運転により、水供給路８２を介して改質器５２に供給可能になっている。また、改質水タンク８０には水位検出器８４が設けられており、改質水タンク８０における水位を検出可能になっている。
【００４１】
また、改質水タンク８０には、凝縮水とは独立に、水供給部９０から水を供給可能になっている。具体的には、水供給部９０は水道水を供給するようになっており、注水運転として、注水指令に応じて運転制御部１０５が弁９２を開動作させることで水供給部９０から補給水供給路９１を介して水が供給されるようになっている。そして、流量計９３により注水運転開始からの注水量を計測して、この注水量が予め定めた目標注水量に達するまで注水が行われるようになっている。また、水道水は凝縮水に比べ不純物が多い可能性が高いため、水供給部９０は、注水運転において、水精製器７０を経由して改質水タンク８０へ水を供給可能にして、不純物が取り除かれた後の水が改質水タンク８０に供給されるようになっている。
【００４２】
（ｂ）制御部
制御部３００ｃは、前述の通り、発電電力量取得部１０１と、使用電力量取得部１０２と、抑制情報取得部１０３と、売電量算出部１０４と、運転制御部１０５とを備えており、各部の構成について以下に説明する。
【００４３】
（ｂ−１）発電電力量取得部
発電電力量取得部１０１は、燃料電池５０の劣化傾向に基づいて、翌日における燃料電池５０の発電電力量を推定する。そのため、発電電力量取得部１０１は、まず燃料電池５０の劣化傾向を取得する。
燃料電池５０は、経年とともに、アノード５５、カソード５６及び電解質５７からなる燃料電池セル５０ａが劣化して発電電力が落ちる。そのほか、燃料電池５０の発電電力の下落は、燃料電池５０が発電を行うための原燃料、空気及び改質水等を供給する補機、循環ポンプ６４及び放熱ファン６５ａ等の補器及びその他の燃料電池システム３０を構成する各種部材の劣化によっても生じる。よって、燃料電池５０の発電電力の低下を示す劣化傾向を取得し、この劣化傾向を利用することで、燃料電池５０の発電電力量をより正確に推定できる。
【００４４】
燃料電池５０の劣化傾向の取得方法としては、例えば、次の方法が挙げられる。
発電電力量取得部１０１は、燃料電池セル５０ａに接続された電力変換装置１１０から、燃料電池５０が発電した発電電力を例えば数分毎など所定期間ごとに取得する。発電電力量取得部１０１は、この所定期間ごとの発電電力の変化に基づいて経年による劣化傾向を取得する。例えば、経年の劣化傾向は、数分毎の劣化状態の変化を、数年の劣化状態の変化に引き延ばすことで得ることができる。
その他、数分毎の劣化状態の変化と、数年の劣化状態の変化との関係を示す複数のテーブルを予め用意しておく。そして、実際に取得した数分毎の劣化状態の変化と最も適合する数分毎の劣化状態の変化をテーブルから検索し、それに対応する数年の劣化状態の変化を抽出し、これを経年の劣化傾向として取得してもよい。
なお、上記では、電力変換装置１１０を介して燃料電池５０での発電電力を取得したが、燃料電池５０での発電電力を取得できればよく、これに限定されない。例えば、燃料電池セル５０ａに発電電力測定用のプローブ設けておき、プローブの出力から発電電力を取得してもよい。
【００４５】
以上のようにして発電電力量取得部１０１が取得した燃料電池５０の劣化傾向として、例えば図６を一例として挙げられる。図６は、燃料電池における単位時間あたりの発電電力量の劣化傾向の一例である。図６では、横軸が経年であり、縦軸が燃料電池５０による単位時間あたりの発電電力量である。図６によると、燃料電池システム３０の使用開始から年数が経つにつれて、燃料電池５０の単位時間あたりの発電電力量が低下している。例えば、燃料電池システム３０の使用開始時（０年）においては定格出力（最大発電出力）として７００Ｗｈの発電電力量（最大発電電力量）が確保できているが、使用開始から１０年が経過すると定格出力として５００Ｗｈの発電電力量しか確保できず、発電電力量が低下している。
【００４６】
発電電力量取得部１０１は、燃料電池システム３０の使用開始から当該翌日までの、燃料電池システム３０の使用期間を算出する。そして、発電電力量取得部１０１は、使用期間と、燃料電池５０における単位時間あたりの発電電力量の劣化傾向とに基づいて、翌日の燃料電池５０での単位時間あたりの発電電力量を取得する。例えば、図６に示すように、使用期間がＸ年である場合には、翌日の燃料電池５０での単位時間当たりの発電電力量としてＹＷｈを取得する。そして、発電電力量取得部１０１は、翌日における燃料電池５０の稼働時間と、ＹＷｈとを乗算することで、翌日の発電電力量を取得する。このように燃料電池５０の経年の劣化傾向に基づいて発電電力量を算出することで、翌日における燃料電池５０の発電電力量をより正確に取得できる。
発電電力量取得部１０１は、取得した翌日の発電電力量を売電量算出部１０４に出力する。
【００４７】
（ｂ−２）使用電力量取得部
使用電力量取得部１０２は、燃料電池５０が発電した発電電力量のうち、現在以前の過去について、当該燃料電池５０が発電電力を供給する施設が１日に使用する使用電力量の日ごとの使用傾向を学習し、学習した使用傾向に基づいて、翌日の使用電力量を推定する。使用電力量を学習する対象日は、当日までの過去の日の内の少なくとも一部である。使用電力量は、燃料電池システム３０に対する施設の電力負荷（施設負荷）に基づいて取得できる。そして、使用電力量取得部１０２は、例えば単位時間当たりの使用電力量を１日分について積算することで、１日の使用電力量とする。以下において、単に使用電力量という場合には、燃料電池５０が発電した発電電力量のうち該当施設が使用した電力量を言うものとする。
【００４８】
まず、燃料電池５０が発電した発電電力量のうち、施設負荷により使用された使用電力量をどのように算出するかについて一例を説明する。
図７は、燃料電池が発電した発電電力量のうち、施設負荷により使用された使用電力量を取得するための構成を示すブロック図である。図７において、燃料電池システム３０と、施設負荷１２１と、商用電力を供給する商用電力系統３５とが接続されている。図７の構成により、施設負荷１２１は、燃料電池システム３０の発電電力及び商用電力系統３５の商用電力少なくともいずれかから電力の供給を受けることができる。なお、施設負荷１２１は、当該燃料電池システム３０が配備されている施設が使用する電力負荷であり、燃料電池システム３０及び商用電力系統３５の少なくともいずれかに加わる電力負荷である。
【００４９】
燃料電池システム３０と、施設負荷１２１と、商用電力を供給する商用電力系統３５とは、ノードＮ１において互いに接続されている。商用電力系統３５とノードＮ１との間はライン１２２により接続されており、施設負荷１２１とノードＮ１との間はライン１２３により接続されており、燃料電池システム３０とノードＮ１との間はライン１２４により接続されている。
ライン１２２には、ライン１２２における電力の電流値ＣＣＴ１を検出するため電力計測器ＣＴ１が設けられている。ライン１２３には、ライン１２３における電力の電流値ＣＣＴ２を検出するため電力計測器ＣＴ２が設けられている。ライン１２４には、ライン１２４における電力の電流値ＣＣＴ３を検出するため電力計測器ＣＴ３が設けられている。電力計測器ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３は、カレントトランス（計測用変流器）を用いて構成されている。ライン１２２、１２３、１２４の電力値は、各電力計測器ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３で計測された電流値ＣＣＴ１、ＣＣＴ２、ＣＣＴ３と、所定の電圧（例えば１００Ｖ、２００Ｖ等）との積から算出される。そして、この電力値と１日の時間との積により各ライン１２３、１２４、１２５での１日当たりの電力量を算出できる。
【００５０】
ライン１２２において電流が商用電力系統３５からノードＮ１側に流れる場合は、電流値ＣＣＴ１は正の値（ＣＣＴ１＞０）となる。この場合、施設負荷１２１が商用電力系統３５からの商用電力を使用している。一方、ライン１２２において電流がノードＮ１から商用電力系統３５側に流れる場合は、電流値ＣＣＴ１は負の値（ＣＣＴ１＜０）となる。この場合、燃料電池５０で発電された発電電力が商用電力系統３５側に逆潮されている。
【００５１】
以下に、図８、図９、図１０を用いて、燃料電池５０が発電した発電電力量のうち、施設負荷１２１により使用された使用電力量を取得する方法の一例を説明する。図８、図９、図１０は、燃料電池が発電した発電電力量のうち、施設負荷の使用電力量を示す模式図である。図８、図９、図１０において斜線部分は、施設負荷１２１により使用された燃料電池５０の発電電力及び商用電力の少なくともいずれかの電力である。
【００５２】
図８では、施設負荷１２１が必要とする電力は、燃料電池５０で発電された発電電力のみで賄われており、商用電力系統３５側への逆潮はなく、電流値ＣＣＴ１＝０である。よって、電流値ＣＣＴ２＝ＣＣＴ３である。この状態が検出された時点では、燃料電池５０が発電した発電電力量の全てが、施設負荷１２１に使用されている。つまり、燃料電池５０の発電電力量の全てが施設負荷１２１の使用電力量となる。
【００５３】
図９では、施設負荷１２１が必要とする電力は、燃料電池５０で発電された発電電力のみで賄われており、発電電力の余剰分が商用電力系統３５側に逆潮されている。この場合、電流値ＣＣＴ１は負の値（ＣＣＴ１＜０）である。よって、電力計測器ＣＴ１が負の値の電流値ＣＣＴ１を検出した時点では、電力計測器ＣＴ３が検出した電流値ＣＣＴ３から、負の値の電流値ＣＣＴ１の絶対値を引く（ＣＣＴ３−|ＣＣＴ１|）。これにより、燃料電池５０の発電電力量のうち、施設負荷１２１により使用された使用電力量に対応する電流値（ＣＣＴ３−|ＣＣＴ１|）を算出できる。
【００５４】
図１０では、施設負荷１２１が必要とする電力は、燃料電池５０で発電された発電電力の全てと、商用電力系統３５からの商用電力との両方で賄われている。この場合、電流値ＣＣＴ１は正の値（ＣＣＴ１＞０）であり、電流値ＣＣＴ２＝電流値ＣＣＴ１＋電流値ＣＣＴ３である。そして、電力計測器ＣＴ１が正の値の電流値ＣＣＴ１を検出した時点では、燃料電池５０が発電した発電電力量の全てが、施設負荷１２１に使用されている。つまり、燃料電池５０の発電電力量の全てが施設負荷１２１の使用電力量となる。
【００５５】
なお、図示は省略するが、施設負荷１２１が、商用電力系統３５からの商用電力のみで賄われている場合、電流値ＣＣＴ１は正の値（ＣＣＴ１＞０）であり、電流値ＣＣＴ３＝０である。この場合、燃料電池５０は発電をしていないため、発電電力量に対する施設負荷１２１の使用電力量は無し（０）である。
【００５６】
各電力計測器ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３では、所定時間間隔ごとに随時に電流値ＣＣＴ１、ＣＣＴ２、ＣＣＴ３を計測している。そして、使用電力量取得部１０２は、電流値ＣＣＴ１、ＣＣＴ２、ＣＣＴ３の上述の関係に基づいて、燃料電池５０の発電電力量に対する施設負荷１２１の使用電力量に相当する、各時点での電流値を求める。この各時点での電流値と、所定の電圧との積から電力値を算出し、算出した電力値を１日について積算する。これにより、燃料電池５０の発電電力量に対する施設負荷１２１の使用電力量が求まる。
【００５７】
以上のようにして、燃料電池５０が発電した発電電力量のうち、施設負荷により使用された使用電力量を取得するが、次に、当日までの過去の使用電力量の使用傾向を取得し、翌日の使用電力量を予測する方法の一例について説明する。
使用電力量取得部１０２は、該当施設での使用電力量の日ごとの使用傾向を、例えば曜日ごと、週ごと及び月ごとなどの所定期間単位で取得する。
例えば、使用電力量取得部１０２は、月曜日、火曜日、水曜日・・・日曜日などの曜日ごとの使用電力量の使用傾向を取得する。
【００５８】
図１１は、１日に使用する使用電力量の時間的変化の一例を示す模式図であり、（ａ）は２０１７．７．２（月曜日）の使用電力量の時間的変化の一例であり、（ｂ）は２０１７．７．３（火曜日）の使用電力量の時間的変化の一例である。
図１１の（ａ）によると、月曜日は、０時〜６時及び２３時〜２４時までは使用電力量は１００Ｗｈであり、６時〜１８時までは使用電力量は４００Ｗｈであり、１８時〜２３時までは使用電力量は６００Ｗｈである。一方、図１１の（ｂ）によると、火曜日は、０時〜４時、７時〜１８時及び２３時〜２４時までは使用電力量は１００Ｗｈであり、４時〜７時までは使用電力量は２５０Ｗｈであり、１８時〜２３時までは使用電力量は６００Ｗｈである。そして、使用電力量取得部１０２は、使用電力量の時間的変化を積算することで、１日の使用電力量を取得する。
図１１に示すように、月曜日及び火曜日とでは使用電力量の使用傾向が異なっており、火曜日に比べて月曜日の方が使用電力量が多くなっている。
例えば、売電可能量を算出する該当日である翌日が例えば火曜日であれば、使用電力量取得部１０２は、取得した火曜日のデータを翌日の使用電力量であると予測して取得する。
【００５９】
また、使用電力量取得部１０２は、例えば１か月について１週目、２週目、３週目、４週目における使用電力量の使用傾向を取得し、隔週を７日で割ることで１日の使用電力量を取得する。そして、前記翌日が例えば１か月のうち２週目に属する日であれば、取得した２週目の１日のデータを、施設での翌日の使用電力量であると予測して取得する。
また、使用電力量取得部１０２は、例えば１月、２月・・・１２月における使用電力量の使用傾向を取得し、隔月を各月の日数で割ることで１日の使用電力量を取得する。そして、前記翌日が例えば１年のうち２月に属する日であれば、取得した２月の１日のデータを、施設での翌日の使用電力量であると予測して取得する。
使用電力量取得部１０２は、取得した施設での翌日の使用電力量を売電量算出部１０４に出力する。
【００６０】
施設内でのユーザの活動状況等は日ごとに異なり、日ごとに使用電力量の使用傾向が異なる可能性がある。そこで、上述のように、使用電力量取得部１０２は、過去分について使用電力量の日ごとの使用傾向を学習し、使用傾向に応じて翌日における使用電力量を予測して取得する。そのため、翌日の使用電力量をより正確に取得できる。
【００６１】
（ｂ−３）抑制情報取得部
抑制情報取得部１０３は、予報情報管理装置１０にアクセスして記憶部１３を参照し、燃料電池５０での発電の抑制に関連する抑制情報を、気象予報情報及び異物予報情報の少なくとも一つを含む予報情報から取得する。
【００６２】
ここで、気温が高く気温閾値以上である場合には、燃料電池システム３０の燃料電池５０から出た燃焼排ガス中の水分を十分に凝縮することができない。よって、燃焼排ガスから十分に水を回収することができず、水自立運転が阻害される。例えば、燃料電池システム３０の外部から水を供給できない場合には、燃料電池システム３０が故障する可能性がある。よって、燃料電池システム３０での発電を抑制し、水不足の状況とならないようにする必要がある。なお、水自立運転とは、燃焼排ガスの中の水分を改質水として回収し、回収した改質水を改質器５２に供給するサイクルを用いた燃料電池システム３０の運転であり、燃料電池システム３０外部から水を追加的に供給する必要のない運転である。
【００６３】
また、大雨、雷、暴風及び台風の接近が警報レベルである場合には、これらに起因して商用電力を供給する電線が切れ、また、大電流が商用電力に加わるなどし、商用電力の電圧変動及び商用電力の供給停止などが起こる。ここで、燃料電池システム３０は商用電力を供給する商用電力系統３５と連系運転可能となっている。そのため、商用電力の電圧変動及び供給停止などにより商用電力が不安定となることで、燃料電池システム３０の運転も不安定となり、燃料電池システム３０が故障する可能性がある。よって、燃料電池システム３０での発電を抑制し、故障等を阻止する必要がある。
【００６４】
また、異物の量が異物閾値以上である場合、例えば、ＰＭ２．５、硫黄化合物、黄砂及び花粉などの異物が空気とともに燃料電池システム３０に取り込まれて、燃料電池システム３０が故障する可能性がある。よって、燃料電池システム３０での発電を抑制し、異物が取り込まれるのを抑制する必要がある。
【００６５】
抑制情報取得部１０３は、上述のような燃料電池５０での発電が抑制される条件である抑制情報を取得するために、燃料電池システム３０が備えられている地域について、記憶部１３の予報情報を参照する。つまり、抑制情報取得部１０３は、当該予報情報から、翌日において、気温が気温閾値以上である場合、警報が発令される場合及び異物の量が異物閾値以上である場合等の条件を抑制情報として取得する。
具体的には、抑制情報取得部１０３は、例えば、気温閾値以上である場合の気温と、その気温が継続している時間とを抑制情報として取得する。例えば、気温閾値が３５℃である場合、抑制情報取得部１０３は、図２の気温予報から、気温が３５℃以上である時間が、翌日の１４時〜１７時までの３時間であるとの抑制情報を取得する。
【００６６】
また、抑制情報取得部１０３は、例えば、発令される警報の内容と、当該警報が発令される時間とを抑制情報として取得する。例えば、抑制情報取得部１０３は、図３の警報予報から、大雨警報及び雷警報が発令される時間が翌日の６時〜１２時までの６時間であり、暴風警報が発令される時間が翌日の６時〜２４時までの１８時間であり、台風の接近警報が発令される時間が翌日の６時〜１８時までの６時間であるとの抑制情報を取得する。
【００６７】
また、抑制情報取得部１０３は、例えば、異物閾値以上である場合の異物の種類と、異物量と、その異物量が継続している時間とを抑制情報として取得する。例えば、ＰＭ２．５について、異物閾値が１０μｇ／ｍ３である場合、抑制情報取得部１０３は、図４の異物予報情報から、異物であるＰＭ２．５の量が１０μｇ／ｍ３以上になる時間が、翌日の８時〜１９時までの１１時間であるとの抑制情報を取得する。なお、ここでは異物としてＰＭ２．５を例に挙げ、異物閾値を１０μｇ／ｍ３としているが、異物の種類に応じて異物閾値が異なってもよい。
抑制情報取得部１０３は、取得した抑制情報を売電量算出部１０４及び運転制御部１０５に出力する。
【００６８】
（ｂ−４）売電量算出部
（ｉ）売電可能量の算出
売電量算出部１０４は、燃料電池５０での翌日の発電電力量を、発電電力量取得部１０１から取得する。売電量算出部１０４は、当該燃料電池５０を含む燃料電池システム３０が設けられている施設での翌日の使用電力量を、使用電力量取得部１０２から取得する。また、売電量算出部１０４は、翌日の燃料電池５０での発電抑制量を後述のように算出する。
そして、売電量算出部１０４は、翌日について、燃料電池５０での発電電力量から、抑制情報によって発電が抑制される発電抑制量と、施設での使用電力量とを差し引いて、売電可能量を算出する。
【００６９】
売電量算出部１０４は、上記の発電抑制量を、抑制情報に基づいて例えば次のように算出する。
売電量算出部１０４は、抑制情報取得部１０３から取得した、気温閾値以上である場合の気温と、その気温が継続している時間との抑制情報に基づいて、発電抑制量を算出する。
例えば、売電量算出部１０４及び運転制御部１０５が、気温が３５℃以上である時間が、翌日の１４時〜１７時までの３時間である（図２）との抑制情報を抑制情報取得部１０３から取得しているとする。この場合、運転制御部１０５は、翌日の１４時〜１７時までの３時間のあいだ、燃料電池システム３０の故障等を阻止するために、燃料電池５０での発電を抑制するように制御する。運転制御部１０５は、３時間のあいだ、燃料電池５０での発電を停止してもよいし、気温の高さに関係なく発電量を一定割合で抑制してもよいし、気温の高さに応じて燃料電池５０での発電の抑制量を調整してもよい。
【００７０】
売電量算出部１０４は、３時間のあいだに亘る燃料電池５０での発電の抑制又は停止に基づいて、発電抑制量を算出する。例えば、１４時〜１７時までの３時間のあいだ、定格出力である７００Ｗｈに対する抑制量が４０％である場合、売電量算出部１０４は、発電抑制量を７００Ｗｈ×０．４×３ｈ＝８４０Ｗとして算出する。
【００７１】
また、売電量算出部１０４は、抑制情報取得部１０３から取得した、発令される警報の内容と、当該警報が発令される時間との抑制情報に基づいて、発電抑制量を算出する。
例えば、売電量算出部１０４及び運転制御部１０５が、大雨警報及び雷警報が発令される時間が翌日の６時〜１２時までの６時間であり、暴風警報が発令される時間が翌日の６時〜２４時までの１８時間であり、台風の接近警報が発令される時間が翌日の６時〜１８時までの６時間であるとの抑制情報を抑制情報取得部１０３から取得しているとする（図３）。この場合、運転制御部１０５は、翌日の警報が発令される時刻６時〜２４時までの１８時間のあいだ、燃料電池システム３０の故障等を阻止するために、燃料電池５０での発電を抑制するように制御する。例えば、運転制御部１０５は、１８時間のあいだ、燃料電池５０での発電を停止してもよいし、警報の種類によらず一定割合で発電量を抑制してもよいし、警報の種類によって異なる割合で発電量を抑制してもよい。
【００７２】
売電量算出部１０４は、１８時間のあいだに亘る燃料電池５０での発電の抑制又は停止に基づいて、発電抑制量を算出する。例えば、６時〜２４時までの１８時間のあいだ、定格出力である７００Ｗｈに対する抑制量が３０％である場合、売電量算出部１０４は、発電抑制量を７００Ｗｈ×０．３×１８ｈ＝３７８０Ｗとして算出する。
【００７３】
また、売電量算出部１０４は、抑制情報取得部１０３から取得した、異物閾値以上である場合の異物の種類と、異物量と、その異物量が継続している時間との抑制情報に基づいて、発電抑制量を算出する。
例えば、売電量算出部１０４及び運転制御部１０５が、ＰＭ２．５の量が１０μｇ／ｍ３以上になる時間が、翌日の８時〜１９時までの１１時間であるとの抑制情報を抑制情報取得部１０３から取得している（図４）。この場合、運転制御部１０５は、翌日の翌日の８時〜１９時までの１１時間のあいだ、燃料電池システム３０の故障等を阻止するために、燃料電池５０での発電を抑制するように制御する。例えば、運転制御部１０５は、１１時間のあいだ、燃料電池５０での発電を停止してもよいし、異物の量及び異物の種類によらず一定割合で発電量を抑制してもよいし、異物の量及び異物の種類によって異なる割合で発電量を抑制してもよい。
【００７４】
売電量算出部１０４は、１１時間のあいだに亘る燃料電池５０での発電の抑制又は停止に基づいて、発電抑制量を算出する。例えば、８時〜１９時までの１１時間のあいだ、定格出力である７００Ｗｈに対する抑制量が１０％である場合、売電量算出部１０４は、発電抑制量を７００Ｗｈ×０．１×１１ｈ＝７７０Ｗとして算出する。
以上より算出した発電抑制量と、施設での使用電力量とを、燃料電池５０での発電電力量から差し引くことで売電可能量が算出される。このように、売電量算出部１０４は、翌日の気温、警報及び異物を含む発電を抑制する抑制情報に基づいた発電抑制量を考慮して売電可能量を算出するため、売電可能量を正確に算出できる。また、後述の通り、このように正確に算出された売電可能量を売電管理装置２０に出力することで、運転制御部１０５は、より正確な売電価格を入手することができる。
【００７５】
（ｉｉ）売電希望価格の設定
さらに、売電量算出部１０４は、燃料電池５０が上記の売電可能量を発電するために要する発電費用等に基づいて、売電希望価格を設定する。
売電可能量を燃料電池５０が発電するために要する発電費用には、例えば、発電に要する原燃料の費用及び燃料電池システム３０を稼働させるために要する費用等が含まれる。原燃料の費用は、固定であってもよいが、例えば高騰や下落などの変動に連動させてもよい。また、燃料電池システム３０の稼働に要する費用は、例えば各種ポンプ及びファンの駆動、原燃料の加熱等に要する費用が含まれる。この稼働費用は、固定であってもよいし、実際に要した費用に応じて変動してもよい。これにより売電希望価格をより正確に算出できる。
【００７６】
なお、売電可能量を燃料電池５０が発電するために要する発電費用には、前述した費用以外も含まれていてもよく、例えば、燃料電池システム３０の修理費等が含まれていてもよい。さらには、売電希望価格は、商用電力系統３５の商用電力の買電価格も考慮して算出されてもよい。
売電量算出部１０４は、前述のように算出した発電費用等を超えるように売電希望価格を設定する。これにより、売電希望価格で売電可能量を販売できた場合には、利益を確保することができる。
【００７７】
売電量算出部１０４は、発電電力量と、発電抑制量と、使用電力量とに基づいて算出した売電可能量を、売電管理装置２０及び運転制御部１０５に出力する。なお、売電可能量が負となる場合があるが、この場合は売電する電力量が無いため、売電量算出部１０４は、負の売電可能量を売電管理装置２０に出力する必要はない。
また、売電量算出部１０４は、売電希望価格を運転制御部１０５に出力する。
【００７８】
（ｂ−５）運転制御部
（ｉ）抑制情報に基づいた発電抑制制御
運転制御部１０５は、前述の通り、抑制情報を抑制情報取得部１０３から取得し、抑制情報に基づいて燃料電池５０での発電を抑制するように制御する。
【００７９】
（ｉｉ）運転制御
運転制御部１０５は、売電量算出部１０４から売電可能量を取得した売電管理装置２０から、後述の通り売電価格を取得する。売電価格は、翌日に売電可能量を売電した場合の価格である。また、運転制御部１０５は、売電量算出部１０４から売電可能量及び売電希望価格を取得する。
運転制御部１０５は、後述の通り、売電価格、売電可能量及び売電希望価格に応じて、翌日の燃料電池５０での発電を制御する。
売電価格、売電可能量及び売電希望価格に応じた運転制御について以下にさらに説明する。
【００８０】
例えば、売電可能量を売電価格で売電した場合に、売電可能量を発電するために要する費用等に対して利益がでる場合には、つまり、売電可能量の売電価格が売電希望価格以上の場合には、運転制御部１０５は、燃料電池５０での発電が売電可能量を満たすように燃料電池システム３０を制御する。具体的には、運転制御部１０５は、燃料電池５０での発電電力を商用電源に逆潮可能なように、売電可能量を確保するように制御する。
逆に、売電可能量を売電価格で売電した場合に、売電可能量を発電するために要した費用等に対して損失がでる場合には、つまり、売電可能量の売電価格が売電希望価格未満の場合には、運転制御部１０５は、燃料電池５０での発電電力が商用電源に逆潮されないように、燃料電池５０での発電を抑制するように制御する。
【００８１】
図１２は、逆潮ありの場合の運転制御部による燃料電池での発電の制御の様子を示す模式図である。図１３は、逆潮無しの場合の運転制御部による燃料電池での発電の制御の様子を示す模式図である。
売電可能量の売電価格が売電希望価格以上の場合には、運転制御部１０５は、図１２に示すように、例えば発電出力が定格出力の７００Ｗとなるように燃料電池５０の運転を制御する。この場合、燃料電池５０による発電出力が施設負荷よりも上回っている斜線部分が、逆潮される電力量である。これにより、売電可能量を確保可能とし、この売電可能量を売電価格で売電することで、利益を確保することができる。
【００８２】
一方、売電可能量の売電価格が売電希望価格未満の場合には、運転制御部１０５は、図１３に示すように、例えば燃料電池５０の発電出力を施設負荷に追従させて逆潮させないように燃料電池５０の運転を制御する。これにより、売電可能量を売電価格で売電した場合に損失がでるのを阻止できる。
【００８３】
以上の制御により、抑制情報に基づいて正確に算出された翌日における売電可能量と、売電価格と、売電希望価格とに基づいて、損益をより正確に考慮して各燃料電池システム３０を運転できる。
（２−３）売電管理装置
以下に、売電管理装置２０について説明する。売電管理装置２０は、入札制御部２１を備えている。
売電管理装置２０の入札制御部２１は、複数の燃料電池システム３０の売電量算出部１０４それぞれから、売電可能量をそれぞれ取得する。入札制御部２１は、複数の燃料電池システムの売電可能量の合計、電力量の需要及び供給の関係、時間帯等を考慮して売電価格を決定する。入札制御部２１は、決定した売電価格を、燃料電池システム３０の運転制御部１０５に出力する。
【００８４】
（３）売電制御方法
次に、売電制御方法について説明する。図１４は、売電制御方法の流れの一例を示すフローチャートである。
【００８５】
ステップＳ１０：発電電力量取得部１０１は、燃料電池５０の劣化傾向を取得し、劣化傾向に基づいて、翌日における燃料電池５０の発電電力量を算出する。発電電力量取得部１０１は、取得した翌日の発電電力量を売電量算出部１０４に出力する。
ステップＳ１１：使用電力量取得部１０２は、燃料電池５０が発電した発電電力量のうち、当該燃料電池５０が発電電力を供給する施設が翌日に使用すると予測される使用電力量を取得する。使用電力量取得部１０２は、施設での翌日の使用電力量を売電量算出部１０４に出力する。
【００８６】
ステップＳ１２：抑制情報取得部１０３は、予報情報管理装置１０にアクセスして記憶部１３を参照し、燃料電池５０での発電の抑制に関連する抑制情報を予報情報から取得する。抑制情報取得部１０３は、取得した抑制情報を売電量算出部１０４及び運転制御部１０５に出力する。
運転制御部１０５は、抑制情報に基づいて燃料電池５０での発電を抑制するように制御する。
ステップＳ１３：売電量算出部１０４は、抑制情報に基づいて翌日の発電抑制量を算出する。
【００８７】
ステップＳ１４：売電量算出部１０４は、翌日について、燃料電池５０での発電電力量から、抑制情報によって発電が抑制される発電抑制量と、施設での使用電力量とを差し引いて、売電可能量を算出する。さらに、売電量算出部１０４は、燃料電池５０が上記の売電可能量を発電するために要する発電費用等に基づいて、売電希望価格を設定する。また、売電量算出部１０４は、売電希望価格を運転制御部１０５に出力する。
ステップＳ１５：売電量算出部１０４は、売電可能量を売電管理装置２０及び運転制御部１０５に出力する。
【００８８】
ステップＳ１６：運転制御部１０５は、売電管理装置２０から売電価格を取得する。
ステップＳ１７：運転制御部１０５は、売電可能量の売電価格と売電希望価格とを比較し、売電価格が売電希望価格以上の場合（ステップＳ１７においてＹｅｓ）は、ステップＳ１８に処理を進める。一方、運転制御部１０５は、売電価格が売電希望価格未満の場合（ステップＳ１７においてＮｏ）は、ステップＳ１９に処理を進める。
【００８９】
ステップＳ１８：運転制御部１０５は、売電可能量の売電価格が売電希望価格以上の場合には、燃料電池５０での発電電力が商用電力系統３５に逆潮され、売電可能量が確保できるように燃料電池５０での発電を制御する。
ステップＳ１９：運転制御部１０５は、売電可能量の売電価格が売電希望価格未満の場合には、燃料電池５０での発電電力が商用電力系統３５に逆潮されないように、燃料電池５０での発電を抑制するように制御する。
なお、以上のステップにおいてＳ１０〜Ｓ１３の処理は順不同であってもよい。
【００９０】
［別実施形態］
（１）上記実施形態では、翌日の１日あたりについて、発電電力量、発電抑制量及び使用電力量を推定し、売電可能量を推定している。そして、売電量算出部１０４は、翌日の１日についての売電可能量を売電管理装置２０に出力している。よって、運転制御部１０５は、当該１日の売電可能量の全量に対する売電価格を売電管理装置２０から取得している。
しかし、翌日の１時間毎など所定の時間間隔毎に、発電電力量、発電抑制量及び使用電力量を推定し、１時間毎など所定の時間間隔毎に翌日の売電可能量を算出してもよい。そして、売電量算出部１０４は、所定時間間隔の売電可能量を売電管理装置２０に出力し、運転制御部１０５は、所定時間間隔の売電価格を売電管理装置２０から取得してもよい。
【００９１】
例えば、発電電力量取得部１０１は、単位時間あたりの発電電力量の劣化傾向に基づいて、翌日の０時〜１時までの発電電力量を取得する。また、例えば、使用電力量取得部１０２は、翌日が月曜日の場合、図１１の（ａ）を参照して０時〜１時までの使用電力量として１００Ｗｈを取得する。また、売電量算出部１０４は、翌日の０時〜１時までの抑制情報に基づいて発電抑制量を算出する。この場合、運転制御部１０５は、翌日の０時〜１時については、当該時間の抑制情報に基づいて、所定の抑制量で燃料電池５０での発電を抑制するように制御する。そして、売電量算出部１０４は、翌日の０時〜１時までについて、発電電力量から、発電抑制量及び使用電力量を差し引いて売電可能量を算出する。
売電量算出部１０４は、翌日の０時〜１時までの売電可能量を売電管理装置２０に出力する。そして、売電管理装置２０は、翌日の０時〜１時までについて、複数の燃料電池システム３０から売電可能量を取得し、電力量の需要及び供給の関係などに基づいて、当該時間における売電価格を決定する。売電管理装置２０は、翌日の０時〜１時の売電価格を運転制御部１０５に出力する。
【００９２】
また、上記実施形態では、売電量算出部１０４は、翌日の１日における売電可能量の全量に対する売電希望価格を算出している。しかし、前述と同様に１時間毎など所定の時間間隔毎に売電希望価格を算出してもよい。例えば、売電量算出部１０４は、翌日の０時〜１時までについて売電可能量を算出した場合には、翌日の０時〜１時までについて売電希望価格を算出する。運転制御部１０５は、算出された翌日の０時〜１時までについての売電希望価格を取得する。これにより、運転制御部１０５は、翌日の０時〜１時までについて、売電価格と売電希望価格とを比較して燃料電池システム３０を制御できる。例えば、運転制御部１０５は、翌日の０時〜１時までについて、売電価格が売電希望価格以上の場合には、逆潮可能なように当該時間について推定された売電可能量を確保するように燃料電池システム３０を制御する。また、例えば、運転制御部１０５は、翌日の０時〜１時までについて、売電価格が売電希望価格未満の場合には、施設負荷に追従させて逆潮させないように当該時間について燃料電池システム３０を制御する。
前述のように所定の時間間隔毎に売電価格と売電希望価格とを比較して燃料電池システム３０を制御することで、所定の時間間隔毎により損益を細かく考慮した制御とすることができる。
【００９３】
（２）上記実施形態では、燃料電池システム３０が、燃料電池５０の発電電力量を取得する発電電力量取得部１０１と、施設での使用電力量を取得する使用電力量取得部１０２と、燃料電池５０での発電の抑制に関連する抑制情報を取得する抑制情報取得部１０３と、売電可能量を算出する売電量算出部１０４と、運転制御部１０５とを備えている。
しかし、発電電力量取得部１０１、使用電力量取得部１０２、抑制情報取得部１０３、売電量算出部１０４及び運転制御部１０５の各機能部の少なくとも一つは、ネットワーク４０を介して接続された別途の装置に設けられていてもよい。
【００９４】
例えば、一例であるが、発電電力量取得部１０１、使用電力量取得部１０２及び運転制御部１０５は、燃料電池システム３０に設けられ、抑制情報取得部１０３及び売電量算出部１０４は別途の装置に設けられていてもよい。そして、燃料電池システム３０の発電電力量取得部１０１が翌日における燃料電池５０の発電電力量を算出し、燃料電池システム３０の使用電力量取得部１０２が翌日に使用すると予測される使用電力量を取得する。また、別途の装置の抑制情報取得部１０３が、予報情報管理装置１０から燃料電池５０での発電の抑制に関連する抑制情報を取得する。別途の装置の売電量算出部１０４は、抑制情報に基づいて翌日の発電抑制量を算出する。さらに、別途の装置の売電量算出部１０４は、燃料電池システム３０から発電電力量及び使用電力量を取得し、発電電力量から、発電抑制量及び使用電力量を差し引いて売電可能量を算出する。別途の装置の売電量算出部１０４は、売電可能量を売電管理装置２０に出力する。また、別途の装置の売電量算出部１０４は、売電希望価格を算出し、燃料電池システム３０の運転制御部１０５に出力する。燃料電池システム３０の運転制御部１０５は、売電管理装置２０から売電価格を取得し、売電価格、売電希望価格及び売電可能量に基づいて燃料電池システム３０を制御する。
【００９５】
また、例えば、一例であるが、発電電力量取得部１０１、使用電力量取得部１０２、抑制情報取得部１０３、売電量算出部１０４及び運転制御部１０５は、別途の装置に設けられていてもよい。別途の装置の発電電力量取得部１０１は翌日における燃料電池５０の発電電力量を算出し、使用電力量取得部１０２が翌日に使用すると予測される使用電力量を取得する。また、別途の装置の抑制情報取得部１０３が、予報情報管理装置１０から燃料電池５０での発電の抑制に関連する抑制情報を取得し、翌日の発電抑制量を算出する。さらに、別途の装置の売電量算出部１０４は、発電電力量から、発電抑制量及び使用電力量を差し引いて売電可能量を算出し、売電可能量を売電管理装置２０に出力する。また、別途の装置の売電量算出部１０４は、売電希望価格を算出する。別途の装置の運転制御部１０５は、売電管理装置２０から売電価格を取得し、売電価格、売電希望価格及び売電可能量に基づいて燃料電池システム３０を制御する。
【００９６】
（３）上記実施形態では、商用電力系統３５の商用電力を使用している場合は、燃料電池５０が発電した発電電力は逆潮されないものとしている。つまり、燃料電池５０で発電された発電電力は全て施設負荷により使用され、不足している場合には商用電力系統３５から商用電力が施設負荷に供給される。
しかし、燃料電池５０が発電した発電電力を商用電力系統３５側に逆潮しつつ、商用電力系統３５から商用電力を施設負荷に供給することもできる。例えば、商用電力系統３５の商用電力の買電価格が、燃料電池５０の発電電力の売電価格よりも安い場合に、前述のような状況となる可能性がある。この状況において、燃料電池５０が発電した発電電力量のうち、施設負荷により使用された使用電力量を取得する方法について、前述の図７と図１５を用いて以下に説明する。
【００９７】
図１５は、施設負荷の電力が、燃料電池が発電した発電電力のうち一部と、商用電力系統の商用電力とにより賄われている状況を示す模式図である。つまり、燃料電池５０が発電した発電電力の一部が施設負荷１２１が使用する電力となり、燃料電池５０が発電した発電電力の残りが商用電力系統３５側に逆潮される。そして、施設負荷１２１が必要とする電力のうち燃料電池５０の発電電力だけでは満たされない分には、商用電力系統３５からの商用電力が供給される。図１５はこのような状況を示したものであり、斜線部分は、施設負荷１２１により使用された燃料電池５０の発電電力及び商用電力である。ここで、施設負荷１２１が使用した商用電力の電力量をαとする。また、燃料電池５０が発電した発電電力量をβ＋γとする。βは、燃料電池５０の発電電力量（β＋γ）のうち、施設負荷１２１が使用した電力量である。γは、燃料電池５０の発電電力量（β＋γ）のうち、商用電力系統３５側に逆潮された電力量である。
【００９８】
図７において、電力計測器ＣＴ１は、施設負荷１２１が商用電力系統３５からの商用電力を使用した場合の正の値の電流値ＣＣＴ１（＋）と、燃料電池５０で発電された発電電力が商用電力系統３５に逆潮された場合の負の値の電流値ＣＣＴ１（−）とをそれぞれ別個に計測可能に構成されているとする。図１５の場合、電流値ＣＣＴ１（＋）＞０であり、電流値ＣＣＴ１（−）＜０である。この状態が検出された場合は、燃料電池５０が発電した発電電力量のうち、施設負荷１２１により使用された使用電力量に対応する電流値（ＣＣＴ３−|ＣＣＴ１（−）|）を算出できる。この電流値と所定の電圧との積から、この時点での電力値を求めることができる。そして、各時点での状況に応じた電流値と所定の電圧との積から電力値を算出し、算出した電力値を１日について積算することで、燃料電池５０の発電電力量に対する施設負荷１２１の翌日の１日の使用電力量が求まる。
【００９９】
（４）上記実施形態では、発電電力量取得部１０１は、燃料電池劣化傾向に基づいて、燃料電池システム３０の使用開始からの経年に基づいて燃料電池５０での発電電力量を算出している。しかし、翌日の発電電力量の算出方法はこれに限定されない。
例えば、発電電力量取得部１０１は、翌日の前日である当日の燃料電池５０での発電電力量に基づいて、翌日の発電電力量を推定してもよい。例えば、当日の燃料電池５０での発電電力量を、翌日の発電電力量としてもよい。また、翌日の前日から１週間など所定期間における燃料電池５０での発電電力量の平均を、翌日の発電電力量としてもよい。
そのほか、燃料電池５０の劣化傾向に関係なく、燃料電池５０での発電電力量を一定としてもよい。この場合には、制御部３００ｃにおいて発電電力量取得部１０１が省略されてもよい。
【０１００】
（５）上記実施形態では、使用電力量取得部１０２は、施設が１日に使用する使用電力量の日ごとの使用傾向に基づいて使用電力量を取得している。使用電力量は、使用傾向に関係なく一定としてもよい。この場合には、制御部３００ｃにおいて使用電力量取得部１０２が省略されてもよい。
【０１０１】
（６）上記実施形態では、売電希望価格は、燃料電池５０が上記の売電可能量を発電するために要する発電費用を考慮して算出される。しかし、売電希望価格は発電費用に関係なく固定であってもよい。
【０１０２】
（７）上記実施形態では、予報情報として、気温予報及び警報予報を含む気象予報情報と、異物予報情報とが含まれる。しかし、予報情報はこれらに限定されない。例えば、気象予報情報には、さらに翌日の湿度予報が含まれてもよい。
また、上記実施形態では、抑制情報として、気温が気温閾値以上である場合、警報が発令される場合及び異物の量が異物閾値以上である場合が含まれる。しかし、抑制情報はこれらに限定されない。例えば、抑制情報には湿度が湿度閾値以下である場合が含まれてもよい。
【０１０３】
例えば、湿度が低い場合には、燃焼排ガスの露点が低くなり、燃焼排ガスを低い露点まで十分に冷却して燃焼排ガス中の水分を凝縮することができない。よって、燃焼排ガスから十分に水を回収することができず、水自立運転が阻害され、水を外部から供給できない場合には、燃料電池システム３０が故障する可能性がある。そこで、例えば、抑制情報取得部１０３が、翌日の予報情報として、湿度が湿度閾値（例えば３０％）以下である状態が例えば３時間以上継続するとの情報を得ているとする。この場合、３時間の間は燃料電池５０での発電が抑制されるとして、抑制情報取得部１０３はこれを抑制情報として取得する。売電量算出部１０４は、この抑制情報に基づいて発電抑制量を算出する。
【０１０４】
（８）上記実施形態では、抑制情報取得部１０３が予報情報から抑制情報を取得し、売電量算出部１０４が抑制情報に基づいて発電抑制量を算出している。しかし、抑制情報取得部１０３が抑制情報を取得し、抑制情報に基づいて発電抑制量を算出してもよい。そして、抑制情報取得部１０３が算出した発電抑制量を売電量算出部１０４に出力し、売電量算出部１０４が発電抑制量を考慮して売電可能量を算出する。
【０１０５】
（９）上記実施形態では、翌日を基準として、発電電力量、発電抑制量、使用電力量及び売電可能量等を算出しているが、これらを算出する対象日は翌日に限られず、翌日より将来の日であってもよい。例えば、翌々日を基準として、発電電力量、発電抑制量、使用電力量及び売電可能量等を算出し、翌々日の売電価格に基づいて燃料電池５０での発電を制御してもよい。ただし、売電可能量を算出する対象日を翌日とすることで、翌日の予報情報に基づいて売電可能量を算出できる。予報情報が翌日の情報であるので予報の正確性が高く、より正確な売電可能量を算出でき、損益をより正確に考慮して各燃料電池システム３０を運転できる。
（１０）上記実施形態では、予報情報は、各地の翌日について、気温予報及び警報予報の少なくともいずれかを含む気象予報情報と、異物予報情報との少なくともいずれかを含む。しかし、予報情報はこれに限定されず、例えば気象情報として翌日の注意報又はその予報を含んでいてもよい。また、予報情報は、例えば翌日の日射強度、日射時間などの日射量を予測した情報を含んでいてもよい。よって、予報情報には、翌日における、注意報の内容、その予報時刻、所定の閾値を超える日射強度及び所定の閾値を超える日射時間などが含まれてもよい。
その他、上記実施形態では、警報として大雨警報、雷警報及び暴風警報を例に挙げているが、警報はこれに限定されない。例えば、警報には、洪水警報、暴風雪警報、大雪警報、波浪警報、高潮警報及び地震警報などの各種警報が含まれていてもよい。
【０１０６】
なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０      ：予報情報管理装置
２０      ：売電管理装置
３０      ：燃料電池システム
３５      ：商用電力系統
４０      ：ネットワーク
５０      ：燃料電池
１００    ：売電制御システム
１０１    ：発電電力量取得部
１０２    ：使用電力量取得部
１０３    ：抑制情報取得部
１０４    ：売電量算出部
１０５    ：運転制御部
【図１】
2019071171.tif 000003
【図２】
2019071171.tif 000004
【図３】
2019071171.tif 000005
【図４】
2019071171.tif 000006
【図５】
2019071171.tif 000007
【図６】
2019071171.tif 000008
【図７】
2019071171.tif 000009
【図８】
2019071171.tif 000010
【図９】
2019071171.tif 000011
【図１０】
2019071171.tif 000012
【図１１】
2019071171.tif 000013
【図１２】
2019071171.tif 000014
【図１３】
2019071171.tif 000015
【図１４】
2019071171.tif 000016
【図１５】
2019071171.tif 000017