(57)【要約】【課題】バイオガスを効率的に利用しつつ、高い経済性を実現することができるバイオガス供給方法、システム、及びプログラムを提供する。【解決手段】バイオガス供給システム１０Ａは、発生されたバイオガスＧ１のメタン濃度を所定割合以上に高めた濃縮ガスＧ２に精製する精製装置２０と、都市ガス価格ｐ１が所定価格未満である場合に、濃縮ガスＧ２をガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給し、都市ガス価格ｐ１が所定価格以上である場合に、濃縮ガスＧ２の少なくとも一部を、ガス導管７０に供給する制御を行う制御装置３０Ａ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】
発生されたバイオガスのメタン濃度を所定割合以上に高めた濃縮ガスに精製し、
天然ガスを主成分とするガスの単位量当たりの価格が所定価格未満である場合に、前記濃縮ガスをガス発電設備に供給し、前記価格が前記所定価格以上である場合に、前記濃縮ガスの少なくとも一部を、前記天然ガスを主成分とするガスを供給するガス供給設備に供給する、
バイオガス供給方法。
【請求項２】
前記価格が前記所定価格未満である場合に、前記濃縮ガスの供給により前記ガス発電設備で発電された電力のうちの余剰電力を蓄電池に蓄積する請求項１に記載のバイオガス供給方法。
【請求項３】
前記価格が前記所定価格以上である場合に、前記蓄電池に蓄積した余剰電力を、前記ガス発電設備により発電された電力の供給先に供給する請求項２に記載のバイオガス供給方法。
【請求項４】
前記価格が前記所定価格未満であり、かつ、前記バイオガスの単位時間当たりの発生量が閾値未満である場合に、前記濃縮ガスと、前記ガス供給設備から供給される前記天然ガスを主成分とするガスとを混合した混合ガスを、前記ガス発電設備に供給する請求項１〜３のいずれか１項に記載のバイオガス供給方法。
【請求項５】
前記価格が前記所定価格以上である場合に、前記濃縮ガスの一部を前記ガス供給設備に供給し、供給した残りの前記濃縮ガスを前記ガス発電設備に供給する請求項１〜４のいずれか１項に記載のバイオガス供給方法。
【請求項６】
前記価格が前記所定価格以上である場合に、前記濃縮ガスの全てを前記ガス供給設備に供給する請求項１〜４のいずれか１項に記載のバイオガス供給方法。
【請求項７】
前記濃縮ガスを前記ガス供給設備に供給する場合、前記濃縮ガスに付臭し、かつ、熱量を調整した後に、前記ガス供給設備に供給する請求項１〜６のいずれか１項に記載のバイオガス供給方法。
【請求項８】
発生されたバイオガスのメタン濃度を所定割合以上に高めた濃縮ガスに精製し、
商用電力系統を介して供給される電力の単位量当たりの価格が所定価格以上である場合に、前記濃縮ガスをガス発電設備に供給し、前記価格が前記所定価格未満である場合に、前記濃縮ガスの少なくとも一部を、天然ガスを主成分とするガスを供給するガス供給設備に供給する、
バイオガス供給方法。
【請求項９】
発生されたバイオガスのメタン濃度を所定割合以上に高めた濃縮ガスに精製し、
前記濃縮ガスを天然ガスを主成分とするガスとして販売した場合の第１価格が、前記濃縮ガスを発電用燃料として使用して発電した場合の電力として販売した場合の第２価格未満である場合に、前記濃縮ガスをガス発電設備に供給し、一方、前記第１価格が前記第２価格以上である場合に、前記濃縮ガスの少なくとも一部を、前記天然ガスを主成分とするガスを供給するガス供給設備に供給する、
バイオガス供給方法。
【請求項１０】
発生されたバイオガスのメタン濃度を所定割合以上に高めた濃縮ガスに精製する精製装置と、
天然ガスを主成分とするガスの単位量当たりの価格が所定価格未満である場合に、前記濃縮ガスをガス発電設備に供給し、前記価格が前記所定価格以上である場合に、前記濃縮ガスの少なくとも一部を、前記天然ガスを主成分とするガスを供給するガス供給設備に供給する制御を行う制御装置と、
を備えたバイオガス供給システム。
【請求項１１】
発生されたバイオガスのメタン濃度を所定割合以上に高めた濃縮ガスに精製する精製装置と、
商用電力系統を介して供給される電力の単位量当たりの価格が所定価格以上である場合に、前記濃縮ガスをガス発電設備に供給し、前記価格が前記所定価格未満である場合に、前記濃縮ガスの少なくとも一部を、天然ガスを主成分とするガスを供給するガス供給設備に供給する制御を行う制御装置と、
を備えたバイオガス供給システム。
【請求項１２】
発生されたバイオガスのメタン濃度を所定割合以上に高めた濃縮ガスに精製する精製装置と、
前記濃縮ガスを天然ガスを主成分とするガスとして販売した場合の第１価格が、前記濃縮ガスを発電用燃料として使用して発電した場合の電力として販売した場合の第２価格未満である場合に、前記濃縮ガスをガス発電設備に供給し、一方、前記第１価格が前記第２価格以上である場合に、前記濃縮ガスの少なくとも一部を、前記天然ガスを主成分とするガスを供給するガス供給設備に供給する制御を行う制御装置と、
を備えたバイオガス供給システム。
【請求項１３】
前記ガス発電設備は、発電源として、ガスエンジン、ガスタービン、及び燃料電池の少なくとも１つを含み、
前記ガス供給設備は、前記天然ガスを主成分とするガスを供給するためのガス導管及びガス容器の少なくとも一方を含む請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のバイオガス供給システム。
【請求項１４】
コンピュータを、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のバイオガス供給システムが備える制御装置として機能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、バイオガス供給方法、システム、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、バイオマスや、太陽光、風力等の再生可能エネルギーを利用した発電が行われている。中でもバイオマスは、太陽光や風力等に比べ、比較的安定した供給が見込めるため、安定的な発電を行える再生可能エネルギーとして注目されている。
【０００３】
バイオマス由来のバイオガスは、下水汚泥処理施設で処理される下水汚泥や、食品工場等で発生する食品残渣等を嫌気性発酵させて得られる可燃性のガスである。バイオガスの一般的な組成は、メタンガス（ＣＨ４）が約６０％、二酸化炭素（ＣＯ２）が約４０％であり、更に、硫化水素やシロキシン等の微量の不純物が含まれる。
【０００４】
上記のバイオガスを燃焼させガス機器で利用するにはメタン濃度が低く熱量が低いため、バイオガス専用のガス機器を用いる必要があり、コストが高い、汎用性がない等の理由で、バイオガスの有効利用を妨げる一因となっていた。
【０００５】
これに対して、バイオガスから濃縮メタンガスに精製する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の技術によれば、バイオガス中のメタン濃度を高め、バイオガスの熱量を都市ガス（１２Ａ）のレベルにまで増加させることが可能となる。これにより、バイオガスを都市ガス用のガス機器でも使用できるようになるため、バイオガスの有効利用の促進が期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５１４８５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、一般的に、嫌気性のバイオガスの発酵は、ある気温以上で活性が高くなるため、夏季等の気温が上昇する時期には、消化槽に至るまでに発酵が始まり、消化槽でのバイオガスの発生量が減少する傾向がある。しかし、バイオガスを利用した発電設備では、バイオガスの発生量の季節変動まで考慮されておらず、夏季等でのバイオガスの最低発生量に合わせて発電計画がなされる。従って、夏季等以外の時期ではバイオガスが余剰となり捨ててしまう場合があり、バイオガスを効率的に使い切ることが難しかった。
【０００８】
これに対して、バイオガスを効率的に利用し、高い経済性を得るために、バイオガスを発電に利用するだけでなく、都市ガスの代替燃料として利用することが考えられる。しかし、都市ガスの価格は、社会情勢の影響を受け易く、変動リスクがあるため、都市ガスの価格が下降しているときに、バイオガスを都市ガスの代替燃料として利用しても高い経済性を得ることは難しい。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであって、バイオガスを効率的に利用しつつ、高い経済性を実現することができるバイオガス供給方法、システム、及びプログラム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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のバイオガス供給方法は、発生されたバイオガスのメタン濃度を所定割合以上に高めた濃縮ガスに精製し、天然ガスを主成分とするガスの単位量当たりの価格が所定価格未満である場合に、前記濃縮ガスをガス発電設備に供給し、前記価格が前記所定価格以上である場合に、前記濃縮ガスの少なくとも一部を、前記天然ガスを主成分とするガスを供給するガス供給設備に供給する、ものである。
【００１１】
このバイオガス供給方法によれば、天然ガスを主成分とするガスの単位量当たりの価格の変動に応じて、バイオガスを効率的に利用しつつ、高い経済性を実現することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載のバイオガス供給方法は、請求項１に記載のバイオガス供給方法において、前記価格が前記所定価格未満である場合に、前記濃縮ガスの供給により前記ガス発電設備で発電された電力のうちの余剰電力を蓄電池に蓄積するものである。
【００１３】
このバイオガス供給方法によれば、バイオガスを精製して得られた濃縮ガスを発電に利用した場合に、余剰電力を無駄にすることを抑制することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載のバイオガス供給方法は、請求項２に記載のバイオガス供給方法において、前記価格が前記所定価格以上である場合に、前記蓄電池に蓄積した余剰電力を、前記ガス発電設備により発電された電力の供給先に供給するものである。
【００１５】
このバイオガス供給方法によれば、バイオガスを精製して得られた濃縮ガスを、天然ガスを主成分とするガスの代替燃料として利用した場合に不足する電力を、蓄電池に蓄積した余剰電力で賄うことができる。
【００１６】
また、請求項４に記載のバイオガス供給方法は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバイオガス供給方法において、前記価格が前記所定価格未満であり、かつ、前記バイオガスの単位時間当たりの発生量が閾値未満である場合に、前記濃縮ガスと、前記ガス供給設備から供給される前記天然ガスを主成分とするガスとを混合した混合ガスを、前記ガス発電設備に供給するものである。
【００１７】
このバイオガス供給方法によれば、バイオガスの発生量が少ない場合に、バイオガスを精製して得られた濃縮ガスに加えて、天然ガスを主成分とするガスも発電に利用することができる。
【００１８】
また、請求項５に記載のバイオガス供給方法は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバイオガス供給方法において、前記価格が前記所定価格以上である場合に、前記濃縮ガスの一部を前記ガス供給設備に供給し、供給した残りの前記濃縮ガスを前記ガス発電設備に供給するものである。
【００１９】
このバイオガス供給方法によれば、バイオガスを精製して得られた濃縮ガスの一部を、天然ガスを主成分とするガスの代替燃料として利用し、濃縮ガスの残りを、発電に利用することができる。
【００２０】
また、請求項６に記載のバイオガス供給方法は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバイオガス供給方法において、前記価格が前記所定価格以上である場合に、前記濃縮ガスの全てを前記ガス供給設備に供給するものである。
【００２１】
このバイオガス供給方法によれば、バイオガスを精製して得られた濃縮ガスの全てを、天然ガスを主成分とするガスの代替燃料として利用することができる。
【００２２】
また、請求項７に記載のバイオガス供給方法は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のバイオガス供給方法において、前記濃縮ガスを前記ガス供給設備に供給する場合、前記濃縮ガスに付臭し、かつ、熱量を調整した後に、前記ガス供給設備に供給するものである。
【００２３】
このバイオガス供給方法によれば、天然ガスを主成分とするガスの臭いや熱量の変化を抑制しつつ、バイオガスを精製して得られた濃縮ガスを、天然ガスを主成分とするガスに混合することができる。
【００２４】
一方、上記目的を達成するために、請求項８に記載のバイオガス供給方法は、発生されたバイオガスのメタン濃度を所定割合以上に高めた濃縮ガスに精製し、商用電力系統を介して供給される電力の単位量当たりの価格が所定価格以上である場合に、前記濃縮ガスをガス発電設備に供給し、前記価格が前記所定価格未満である場合に、前記濃縮ガスの少なくとも一部を、天然ガスを主成分とするガスを供給するガス供給設備に供給する、ものである。
【００２５】
このバイオガス供給方法によれば、電力の単位量当たりの価格の変動に応じて、バイオガスを効率的に利用しつつ、高い経済性を実現することができる。
【００２６】
一方、上記目的を達成するために、請求項９に記載のバイオガス供給方法は、発生されたバイオガスのメタン濃度を所定割合以上に高めた濃縮ガスに精製し、前記濃縮ガスを天然ガスを主成分とするガスとして販売した場合の第１価格が、前記濃縮ガスを発電用燃料として使用して発電した場合の電力として販売した場合の第２価格未満である場合に、前記濃縮ガスをガス発電設備に供給し、一方、前記第１価格が前記第２価格以上である場合に、前記濃縮ガスの少なくとも一部を、前記天然ガスを主成分とするガスを供給するガス供給設備に供給する、ものである。
【００２７】
このバイオガス供給方法によれば、相対的により高い経済性が得られる供給形態（ガス、電力）を選択することで、バイオガスを効率的に利用しつつ、高い経済性を実現することができる。
【００２８】
一方、上記目的を達成するために、請求項１０に記載のバイオガス供給システムは、発生されたバイオガスのメタン濃度を所定割合以上に高めた濃縮ガスに精製する精製装置と、天然ガスを主成分とするガスの単位量当たりの価格が所定価格未満である場合に、前記濃縮ガスをガス発電設備に供給し、前記価格が前記所定価格以上である場合に、前記濃縮ガスの少なくとも一部を、前記天然ガスを主成分とするガスを供給するガス供給設備に供給する制御を行う制御装置と、を備えたものである。
【００２９】
一方、上記目的を達成するために、請求項１１に記載のバイオガス供給システムは、発生されたバイオガスのメタン濃度を所定割合以上に高めた濃縮ガスに精製する精製装置と、商用電力系統を介して供給される電力の単位量当たりの価格が所定価格以上である場合に、前記濃縮ガスをガス発電設備に供給し、前記価格が前記所定価格未満である場合に、前記濃縮ガスの少なくとも一部を、天然ガスを主成分とするガスを供給するガス供給設備に供給する制御を行う制御装置と、を備えたものである。
【００３０】
一方、上記目的を達成するために、請求項１２に記載のバイオガス供給システムは、発生されたバイオガスのメタン濃度を所定割合以上に高めた濃縮ガスに精製する精製装置と、前記濃縮ガスを天然ガスを主成分とするガスとして販売した場合の第１価格が、前記濃縮ガスを発電用燃料として使用して発電した場合の電力として販売した場合の第２価格未満である場合に、前記濃縮ガスをガス発電設備に供給し、一方、前記第１価格が前記第２価格以上である場合に、前記濃縮ガスの少なくとも一部を、前記天然ガスを主成分とするガスを供給するガス供給設備に供給する制御を行う制御装置と、を備えたものである。
【００３１】
また、請求項１３に記載のバイオガス供給システムは、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のバイオガス供給システムにおいて、前記ガス発電設備が、発電源として、ガスエンジン、ガスタービン、及び燃料電池の少なくとも１つを含み、前記ガス供給設備が、前記天然ガスを主成分とするガスを供給するためのガス導管及びガス容器の少なくとも一方を含むものである。
【００３２】
更に、上記目的を達成するために、請求項１４に記載のプログラムは、コンピュータを、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のバイオガス供給システムが備える制御装置として機能させるものである。
【００３３】
上記のバイオガス供給システム及びプログラムの各々によれば、請求項１に記載の発明から得られる効果と同様に、バイオガスを効率的に利用しつつ、高い経済性を実現することができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上詳述したように、本発明によれば、バイオガスを効率的に利用しつつ、高い経済性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態に係るバイオガス供給システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る都市ガス価格の変動に応じたバイオガスの利用状態の一例を示す模式図である。
【図４】第１の実施形態に係るプログラムによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係るプログラムによる処理の流れの別の例を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態に係るバイオガス供給システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態に係る制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係るプログラムによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態に係るプログラムによる処理の流れの別の例を示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施形態に係るバイオガス供給システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】第３の実施形態に係る制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施形態に係るプログラムによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】第３の実施形態に係るプログラムによる処理の流れの別の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の一例について詳細に説明する。
【００３７】
[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態に係るバイオガス供給システム１０Ａの構成の一例を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態に係るバイオガス供給システム１０Ａは、精製装置２０と、制御装置３０Ａと、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂと、蓄電池４２Ａ、４２Ｂと、付臭・熱量調整装置５０と、を備えている。
【００３８】
なお、本実施形態では、ガスエンジン及び蓄電池を２系統設けた場合について説明するが、ガスエンジン及び蓄電池は１系統でもよく、３系統以上であってもよい。
【００３９】
精製装置２０は、第１電磁弁２１を介してガスエンジン４０Ａと接続され、第２電磁弁２２を介してガスエンジン４０Ｂと接続され、第３電磁弁２３を介してガス導管７０と接続され、第４電磁弁２２を介して付臭・熱量調整装置５０と接続される。精製装置２０には、外部の図示しないバイオガス供給源からバイオガスＧ１が供給される。精製装置２０の前段には、ガス量計測器２６が設けられ、バイオガスＧ１の供給量、すなわち、バイオガスＧ１の発生量が計測される。ガス量計測器２６で計測されたバイオガスＧ１の発生量を示す発生量情報ｆ１は、制御装置３０Ａに出力される。また、制御装置３０Ａには、都市ガスの単位量当たりの価格を示す都市ガス価格ｐ１が入力される、
【００４０】
バイオガスＧ１は、上述したように、約６０％のメタンガスと、約４０％の二酸化炭素とを含む可燃性のガスである。精製装置２０は、バイオガスＧ１から、バイオガスＧ１のメタン濃度を所定割合以上に高めた濃縮ガスＧ２に精製する。なお、メタン濃度の所定割合としては、一例として、９０％以上とされる。
【００４１】
具体的には、精製装置２０は、例えば、高圧水吸収法、圧力変動吸着（ＰＳＡ：Pressure Swing Adsorption）法、化学吸収法、膜分離法等を用いて、メタン濃度が一例として９８％以上になるように精製する。
【００４２】
本実施形態に係る濃縮ガスＧ２は、上述のように、メタン濃度が９８％以上に精製されたガスである。濃縮ガスＧ２は、精製装置２０から第１電磁弁２１を介してガスエンジン４０Ａ、及び、第２電磁弁２２を介してガスエンジン４０Ｂの各々に供給され、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々で発電に利用される。ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々は、例えば、都市ガス用の一般的なガスエンジンであるが、濃縮ガスＧ２のメタン濃度が都市ガスのメタン濃度まで高められているため、濃縮ガスＧ２を利用して発電を行うことができる。なお、都市ガスは、天然ガスを主成分とするガスの一例である。また、天然ガスとは、天然に産する化石燃料である炭化水素ガスのことで、メタンやエタン等の炭素化合物を多く含むガスである。
【００４３】
ガスエンジン４０Ａで発電された電力は、商用の電力系統６０に供給されるが、電力需要が少ない場合等に余剰となった電力は蓄電池４２Ａに蓄積される。同様に、ガスエンジン４０Ｂで発電された電力は、商用の電力系統６０に供給されるが、電力需要が少ない場合等に余剰となった電力は蓄電池４２Ｂに蓄積される。これらのガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々は、ガス発電設備の一例である。なお、ガス発電設備は、ガスエンジンに限らず、ガスタービンや燃料電池でもよい。燃料電池としては、例えば、発電効率の高い固体酸化物形燃料電池(ＳＯＦＣ: Solid Oxide Fuel Cell)や、溶融炭酸塩形燃料電池(ＭＣＦＣ: Molten Carbonate Fuel Cell)等の高温型燃料電池が用いられる。
【００４４】
一方、濃縮ガスＧ２は、第４電磁弁２４を介して付臭・熱量調整装置５０に供給され、付臭・熱量調整装置５０で付臭され、熱量が調整される。なお、ここでいう付臭とは、濃縮ガスＧ２に、都市ガス特有の臭いを付ける付臭剤を付加することを意味する。また、熱量の調整とは、濃縮ガスＧ２の熱量を都市ガスの熱量と略同じに調整するために、例えば、液化石油ガス(ＬＰＧ：Liquefied Petroleum Gas)等の高カロリーガスを添加することを意味する。付臭・熱量調整装置５０で付臭され、熱量が調整された濃縮ガスＧ２は、都市ガス用のガス導管７０に供給され、都市ガスの代替燃料として利用される。このガス導管７０は、ガス供給設備の一例である。なお、ガス供給設備は、ガス導管７０に限らず、ガスタンク（ガスホルダーともいう）等の都市ガスを溜めることができるガス容器でもよい。
【００４５】
また、ガス導管７０を流れる都市ガスは、第３電磁弁２３を介して、濃縮ガスＧ２が流れる供給経路に供給可能とされている。第３電磁弁２３が全開に制御された場合、濃縮ガスＧ２及び都市ガスの混合ガスが、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給される。
【００４６】
第１電磁弁２１は、ガスエンジン４０Ａ側の供給経路に設けられ、第２電磁弁２２は、ガスエンジン４０Ｂ側の供給経路に設けられ、第４電磁弁２４は、ガス導管７０側の供給経路に設けられている。また、第３電磁弁２３は、ガス導管７０と濃縮ガスＧ２の供給経路との間に設けられている。これらの第１電磁弁２１〜第４電磁弁２４の各々の開度は、制御装置３０Ａにより制御される。つまり、ガスエンジン４０Ａに供給される濃縮ガスＧ２の供給量は、制御装置３０Ａが第１電磁弁２１の開度を制御することにより調整される。同様に、ガスエンジン４０Ｂに供給される濃縮ガスＧ２の供給量は、制御装置３０Ａが第２電磁弁２２の開度を制御することにより調整される。ガス導管７０から供給される都市ガスの供給量は、制御装置３０Ａが第３電磁弁２３の開度を制御することにより調整される。ガス導管７０に供給される濃縮ガスＧ２の供給量は、制御装置３０Ａが第４電磁弁２４の開度を制御することにより調整される。
【００４７】
また、制御装置３０Ａは、精製装置２０、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂ、蓄電池４２Ａ、４２Ｂ、及び付臭・熱量調整装置５０の各々とも接続される。これらの精製装置２０、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂ、蓄電池４２Ａ、４２Ｂ、及び付臭・熱量調整装置５０の各々の運転を制御する。
【００４８】
ところで、上述したように、バイオガスＧ１を効率的かつ高い経済性で利用するために、バイオガスＧ１を発電に利用するだけでなく、都市ガスの代替燃料として利用することが考えられる。しかし、都市ガスの価格は、社会情勢の影響を受け易く、変動リスクがあるため、都市ガスの価格が下降しているときに、バイオガスＧ１を都市ガスの代替燃料として利用しても高い経済性を得ることは難しい。
【００４９】
これに対して、本実施形態に係る制御装置３０Ａは、都市ガス価格ｐ１が所定価格未満である場合に、濃縮ガスＧ２をガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給し、都市ガス価格ｐ１が所定価格以上である場合に、濃縮ガスＧ２の少なくとも一部を、ガス導管７０に供給する制御を行う。
【００５０】
これにより、バイオガスＧ１の発生量の如何に係らず、バイオガスＧ１を効率的に利用しつつ、高い経済性を実現することができる。
【００５１】
図２は、第１の実施形態に係る制御装置３０Ａの構成の一例を示すブロック図である。
図２に示すように、本実施形態に係る制御装置３０Ａは、制御部３２及び記憶部３４を含む電子回路を有している。
【００５２】
記憶部３４には、本実施形態に係るバイオガスＧ１の供給制御を行うためのプログラム３４Ａが予め記憶されている。プログラム３４Ａは、例えば、制御装置３０Ａに予めインストールされていてもよい。プログラム３４Ａは、不揮発性の記憶媒体に記憶して、又は、ネットワークを介して配布して、制御装置３０Ａに適宜インストールすることで実現してもよい。なお、不揮発性の記憶媒体の例としては、ＣＤ-ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)、光磁気ディスク、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)、ＤＶＤ-ＲＯＭ(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、フラッシュメモリ、メモリカード等が挙げられる。
【００５３】
制御部３２は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)を含み、記憶部３４に記憶されているプログラム３４Ａを読み出して実行することにより、取得部３２Ａ、判定部３２Ｂ、及び運転制御部３２Ｃとして機能する。
【００５４】
取得部３２Ａは、都市ガス価格ｐ１を定期的に取得する。例えば、１日毎に都市ガス価格ｐ１を取得する。なお、濃縮ガスＧ２を都市ガス代替燃料としてガス事業者に販売する場合の販売価格は、都市ガスの需要が多くなり都市ガス価格ｐ１が上昇すれば、上昇し、一方、都市ガスの需要が少なくなり都市ガス価格ｐ１が下降すれば、下降する。
【００５５】
判定部３２Ｂは、取得部３２Ａで取得された都市ガス価格ｐ１が所定価格以上であるか否かを判定する。つまり、都市ガス価格ｐ１が所定価格未満であれば、濃縮ガスＧ２を発電に利用した方が都市ガス代替燃料として利用するよりも経済性が高くなる。一方、都市ガス価格ｐ１が所定価格以上であれば、濃縮ガスＧ２を都市ガス代替燃料として利用した方が発電に利用するよりも経済性が高くなる。
【００５６】
運転制御部３２Ｃは、判定部３２Ｂにより、都市ガス価格ｐ１が所定価格未満であると判定された場合には、第１電磁弁２１及び第２電磁弁２２の各々を全開、第３電磁弁及び第４電磁弁２４の各々を全閉に制御する。この制御により、濃縮ガスＧ２の全てがガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給され、発電に利用される。なお、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々で発電された電力は、家庭内の電気機器等で消費してもよいし、電力系統６０に供給して売電（電力会社に電力を売る）に利用してもよい。ここでいう売電としては、例えば、固定価格買取制度(ＦＩＴ：Feed-in Tariff)等を利用することが望ましい。このＦＩＴとは、バイオガスＧ１等の再生可能エネルギーを用いて発電した電力を一定価格で電力会社が買い取る制度である。
【００５７】
なお、運転制御部３２Ｃは、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々で発電された電力のうち余剰電力が発生する場合には、発生した余剰電力を蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に蓄積する制御を行う。
【００５８】
一方、取得部３２Ａは、発生量情報ｆ１も取得する。この場合、取得部３２Ａは、発生量情報ｆ１からバイオガスＧ１の単位時間当たりの発生量を導出する。例えば、１日当たりの発生量を導出する。そして、判定部３２Ｂは、取得部３２Ａで導出されたバイオガスＧ１の１日当たりの発生量が閾値ｔｈ以上であるか否かを判定する。ここで、閾値ｔｈの決め方について、以下に説明する。
【００５９】
上述したように、バイオガスＧ１の発酵は、ある気温以上で活性が高くなるため、夏季等の気温が上昇する時期には、消化槽でのバイオガスＧ１の発生量が減少する傾向がある。そこで、上記の閾値ｔｈ１は、１年間のうちで最も発生量が少ない期間におけるバイオガスＧ１の１日当たりの発生量に基づいて決定される。一例として、１年間で最も発生量が少ない月におけるバイオガスＧ１の１日当たりの発生量の平均値を、上記の閾値ｔｈとする。なお、閾値ｔｈは、当該平均値以外でもよく、バイオガスＧ１の１日当たりの発生量の最小値や、中央値、更には、最頻値等を適用してもよい。
【００６０】
ここで、バイオガスＧ１の一日当たりの発生量が閾値ｔｈ未満である場合、十分な量の濃縮ガスＧ２を得ることができないため、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々の発電出力を最大に出来ず、発電効率を低下させる場合がある。従って、第３電磁弁２３を全開にして、濃縮ガスＧ２に都市ガスを混合させることが望ましい。つまり、運転制御部３２Ｃは、判定部３２Ｂにより、都市ガス価格ｐ１が所定価格未満であり、かつ、バイオガスＧ１の一日当たりの発生量が閾値ｔｈ未満であると判定された場合、濃縮ガスＧ２と、ガス導管７０から供給される都市ガスとを混合した混合ガスを、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給する制御を行う。これにより、十分な量の混合ガスをガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給することができるため、ガスエンジンの発電出力を最大にして、発電効率を高めることができる。
【００６１】
一方、運転制御部３２Ｃは、判定部３２Ｂにより、都市ガス価格ｐ１が所定価格以上であると判定された場合には、一例として、第１電磁弁２１及び第３電磁弁２３の各々を全閉、第２電磁弁２２及び第４電磁弁２４の各々を全開に制御する。この制御により、濃縮ガスＧ２の一部がガス導管７０に供給され、濃縮ガスＧ２の残りがガスエンジン４０Ｂに供給される。この場合、ガスエンジン４０Ｂで発電を行いつつ、ガス導管７０へのガス供給が行われる。ガス導管７０に供給された濃縮ガスＧ２は、ガス機器で利用される。ここでいうガス機器には、例えば、ガスコンロや、ガス給湯器、ガス暖房機など、ガスを燃焼して熱を得るためのガス機器全般が含まれる。ガス導管７０に供給された濃縮ガスＧ２は、上述したように、都市ガス代替燃料として、ガス事業者に販売することができる。また、第１電磁弁２１、第２電磁弁２２、及び第３電磁弁２３の各々を全閉、第４電磁弁２４を全開に制御してもよい。この制御により、濃縮ガスＧ２の全てがガス導管７０に供給される。この場合、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂで発電は行われず、ガス導管７０へのガス供給のみが行われる。
【００６２】
なお、運転制御部３２Ｃは、判定部３２Ｂにより、都市ガス価格ｐ１が所定価格未満から所定価格以上に推移し、かつ、蓄電池４２Ａ、４２Ｂに余剰電力が蓄積されていると判定された場合、当該余剰電力を、電力系統６０に送り出す制御を行う。つまり、電力需要に対する不足分は、ガスエンジン４０Ｂによる発電、又は、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの放電により対応する。但し、電力需要が少なく、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの放電で賄える場合には、第２電磁弁２２を全閉に制御し、ガスエンジン４０Ｂの運転を停止させてもよい。
【００６３】
図３は、第１の実施形態に係る都市ガス価格ｐ１の変動に応じたバイオガスＧ１の利用状態の一例を示す模式図である。
図３に示すように、右縦軸に都市ガス価格、左縦軸にエネルギー量、横軸にある日（ｄａｙ１、ｄａｙ２）を示す。
【００６４】
図３に示すｄａｙ１では、都市ガス価格ｐ１が通常時の価格である。このｄａｙ１では、自家発電分Ｒ３は、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂにて負荷率最大で発電した電力に相当するバイオガスＧ１の量を示す。自家発畜電分Ｒ２は、蓄電池４２Ａ、４２Ｂに蓄積された電力に相当するバイオガスＧ１の量を示す。ガス導管注入分Ｒ１は、ガス導管７０に注入された分に相当するバイオガスＧ１の量を示す。
【００６５】
図３に示すｄａｙ２では、都市ガス価格ｐ１が通常時の価格よりも高い価格に推移する。このｄａｙ２では、自家発電分Ｒ３は、ガスエンジン４０Ｂにて負荷率最小で発電した電力に相当するバイオガスＧ１の量を示す。自家発畜電分Ｒ２は、蓄電池４２Ａ、４２Ｂに蓄積された電力に相当するバイオガスＧ１の量を示す。ガス導管注入分Ｒ１は、ガス導管７０に注入された分に相当するバイオガスＧ１の量を示す。ｄａｙ２では、ｄａｙ１と比べて、都市ガス価格ｐ１が上昇し、ガス導管７０への注入分が増加している。
【００６６】
本実施形態に係る制御装置３０Ａは、都市ガス価格ｐ１が所定価格未満である場合に、濃縮ガスＧ２をガスエンジン４０Ａ、４０Ｂに供給する制御を行い、発電を優先させて、経済性を高める。一方、都市ガス価格ｐ１が所定価格以上である場合に、濃縮ガスＧ２の少なくとも一部をガス導管７０に供給する制御を行い、都市ガス代替燃料として、経済性を高める。
【００６７】
このように、本実施形態によれば、バイオガスＧ１の発生量の如何に係らず、都市ガス価格ｐ１の変動に応じてバイオガスＧ１の利用形態を切り替えて、バイオガスＧ１を効率的に利用しつつ、高い経済性を実現することができる。
また、バイオガスＧ１の発生量が比較的多い時期であっても、余剰ガスをフレア燃焼等で無害化して捨てる必要がなく、バイオガスＧ１を効率的に使うことが可能となる。
【００６８】
また、本実施形態によれば、再生可能エネルギーであるバイオガスＧ１を、都市ガス価格ｐ１の変動に応じて、需要の高いエネルギー形態（電力、熱等）に適切に変換することができるため、バイオガスＧ１の利用効率の向上を図ることができる。
【００６９】
また、バイオガスＧ１を、既に数多く流通している都市ガス用のガス機器の燃料として用いることができるため、バイオガス用のガス機器を新たに用意する必要がなく、コストを抑制することができる。
また、地域の電力需要に応じて、バイオマス由来のバイオガスＧ１を、電力や都市ガスに変換して利用することができる。
また、災害時に電力や都市ガスが不足した場合でも、バイオガスＧ１を電力や都市ガス代替燃料として製造して利用することができるため、災害時での地域貢献を果たすことができる。
【００７０】
次に、図４を参照して、第１の実施形態に係る制御装置３０Ａの作用を説明する。なお、図４は、第１の実施形態に係るプログラム３４Ａによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７１】
制御部３２は、バイオガスＧ１の供給開始が指示された場合に、記憶部３４に記憶されているプログラム３４Ａを読み出して実行する。
【００７２】
まず、図４のステップ１００では、運転制御部３２Ｃが、精製装置２０の運転を制御し、精製装置２０が、バイオガスＧ１から、濃縮ガスＧ２に精製する。
【００７３】
ステップ１０２では、判定部３２Ｂが、都市ガス価格ｐ１が所定価格未満であるか否かを判定する。都市ガス価格ｐ１が所定価格未満であると判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ１０４に移行し、都市ガス価格ｐ１が所定価格以上であると判定した場合（否定判定の場合）、ステップ１１６に移行する。
【００７４】
ステップ１０４では、運転制御部３２Ｃが、第１電磁弁２１及び第２電磁弁２２の各々を全開、第３電磁弁２３及び第４電磁弁２４の各々を全閉に制御する。この制御により、濃縮ガスＧ２の全てがガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給される。
【００７５】
ステップ１０６では、判定部３２Ｂが、バイオガスＧ１の１日当たりの発生量が閾値ｔｈ未満であるか否かを判定する。バイオガスＧ１の１日当たりの発生量が閾値ｔｈ未満であると判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ１０８に移行し、一方、バイオガスＧ１の１日当たりの発生量が閾値ｔｈ以上であると判定した場合（否定判定の場合）、ステップ１１０に移行する。
【００７６】
ステップ１０８では、運転制御部３２Ｃが、第３電磁弁２３を全開に制御する。この制御により、濃縮ガスＧ２と、ガス導管７０から供給される都市ガスとの混合ガスがガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給される。
【００７７】
ステップ１１０では、運転制御部３２Ｃが、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々の運転を制御し、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂが、濃縮ガスＧ２を用いて発電を行い、発電した電力を電力系統６０に供給する。
【００７８】
ステップ１１２では、判定部３２Ｂが、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々での発電により、余剰電力が発生したか否かを判定する。余剰電力が発生したと判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ１１４に移行し、余剰電力が発生しないと判定した場合（否定判定の場合）、ステップ１２６に移行する。
【００７９】
ステップ１１４では、運転制御部３２Ｃが、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々で発生した余剰電力を蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に蓄積する制御を行う。
【００８０】
一方、ステップ１１６では、運転制御部３２Ｃが、第１電磁弁２１及び第３電磁弁２３の各々を全閉、第２電磁弁２２及び第４電磁弁２４の各々を全開に制御する。ここでは、濃縮ガスＧ２の一部がガス導管７０に供給され、濃縮ガスＧ２の残りがガスエンジン４０Ｂに供給される。
【００８１】
ステップ１１８では、運転制御部３２Ｃが、付臭・熱量調整装置５０の運転を制御し、付臭・熱量調整装置５０が、濃縮ガスＧ２に付臭し、かつ、熱量を調整する。付臭とは、上述したように、濃縮ガスＧ２に、都市ガス特有の臭いを付ける付臭剤を付加することを意味する。また、熱量の調整とは、濃縮ガスＧ２の熱量を都市ガスの熱量と略同じに調整するために、例えば、液化石油ガス（ＬＰＧ）等の高カロリーガスを添加することを意味する。
【００８２】
ステップ１２０では、運転制御部３２Ｃが、ガスエンジン４０Ｂの運転を制御し、ガスエンジン４０Ｂが、濃縮ガスＧ２を用いて発電を行い、発電した電力を電力系統６０に供給する。また、運転制御部３２Ｃは、付臭・熱量調整装置５０の運転を制御し、付臭・熱量調整装置５０が、付臭され熱量が調整された濃縮ガスＧ２をガス導管７０に供給する。
【００８３】
ステップ１２２では、判定部３２Ｂが、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に電力の蓄積が有るか否かを判定する。蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に電力の蓄積が有ると判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ１２４に移行し、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に電力の蓄積が無いと判定した場合（否定判定の場合）、ステップ１２６に移行する。
【００８４】
ステップ１２４では、運転制御部３２Ｃが、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々の運転を制御し、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々が、蓄積した電力を電力系統６０に送り出す。
【００８５】
ステップ１２６では、判定部３２Ｂが、バイオガス供給システム１０Ａの運転終了の指示が有ったか否かを判定する。運転終了の指示が有ったと判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ１２８に移行し、運転終了の指示が無いと判定した場合（否定判定の場合）、ステップ１００に戻り処理を繰り返す。なお、一例として、操作者からの運転終了の指示を受け付けた場合に、バイオガス供給システム１０Ａの運転を終了すると判定してもよい。
【００８６】
ステップ１２８では、運転制御部３２Ｃが、第１電磁弁２１、第２電磁弁２２、第３電磁弁２３、及び第４電磁弁２４の各々を全閉にし、精製装置２０、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂ、蓄電池４２Ａ、４２Ｂ、及び付臭・熱量調整装置５０の各々の運転を停止させ、本プログラム３４Ａによる一連の処理を終了する。
【００８７】
次に、図５を参照して、第１の実施形態に係る制御装置３０Ａの別の作用を説明する。なお、図５は、第１の実施形態に係るプログラム３４Ａによる処理の流れの別の例を示すフローチャートである。
【００８８】
なお、図５において、図４に示す各ステップと同一のステップには同一の符号を付し、これら各ステップについての繰り返しの説明は省略する。以下、異なるステップ１１７及びステップ１２１についてのみ説明する。
【００８９】
図５のステップ１１７では、運転制御部３２Ｃが、第１電磁弁２１、第２電磁弁２２、及び第３電磁弁２３を全閉、第４電磁弁２４を全開に制御する。この場合、濃縮ガスＧ２の全てがガス導管７０に供給されるように制御される。
【００９０】
ステップ１２１では、運転制御部３２Ｃが、付臭・熱量調整装置５０の運転を制御し、付臭・熱量調整装置５０が、付臭され熱量が調整された濃縮ガスＧ２をガス導管７０に供給する。なお、第１電磁弁２１及び第２電磁弁２２が全閉に制御されているため、濃縮ガスＧ２のガスエンジン４０Ａ、４０Ｂへの供給が停止され、発電は行われない。
【００９１】
[第２の実施形態]
図６は、第２の実施形態に係るバイオガス供給システム１０Ｂの構成の一例を示すブロック図である。
図６に示すように、本実施形態に係るバイオガス供給システム１０Ｂは、精製装置２０と、制御装置３０Ｂと、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂと、蓄電池４２Ａ、４２Ｂと、付臭・熱量調整装置５０と、を備えている。第２の実施形態では、第１の実施形態における都市ガス価格ｐ１の代わりに、電力価格ｐ２が制御装置３０Ｂに入力される。電力価格ｐ２とは、電力系統６０を介して供給される電力の単位量当たりの価格である。
【００９２】
図７は、第２の実施形態に係る制御装置３０Ｂの構成の一例を示すブロック図である。
図７に示すように、本実施形態に係る制御装置３０Ｂは、制御部３２及び記憶部３４を含む電子回路を有している。
【００９３】
記憶部３４には、本実施形態に係るバイオガスＧ１の供給制御を行うためのプログラム３４Ｂが予め記憶されている。プログラム３４Ｂは、例えば、制御装置３０Ｂに予めインストールされていてもよい。プログラム３４Ｂは、不揮発性の記憶媒体に記憶して、又は、ネットワークを介して配布して、制御装置３０Ｂに適宜インストールすることで実現してもよい。
【００９４】
制御部３２は、ＣＰＵを含み、記憶部３４に記憶されているプログラム３４Ｂを読み出して実行することにより、取得部３２Ｄ、判定部３２Ｅ、及び運転制御部３２Ｆとして機能する。
【００９５】
取得部３２Ｄは、電力価格ｐ２を定期的に取得する。例えば、１日毎に電力価格ｐ２を取得する。なお、濃縮ガスＧ２により発電した電力を電気事業者に販売する場合の販売価格は、電力の需要が多くなり電力価格ｐ２が上昇すれば、上昇し、一方、電力の需要が少なくなり電力価格ｐ２が下降すれば、下降する。
【００９６】
判定部３２Ｅは、取得部３２Ｄで取得された電力価格ｐ２が所定価格以上であるか否かを判定する。つまり、電力価格ｐ２が所定価格以上であれば、濃縮ガスＧ２を発電に利用した方が都市ガス代替燃料として利用するよりも経済性が高くなる。一方、電力価格ｐ２が所定価格未満であれば、濃縮ガスＧ２を都市ガス代替燃料として利用した方が発電に利用するよりも経済性が高くなる。
【００９７】
運転制御部３２Ｆは、判定部３２Ｅにより、電力価格ｐ２が所定価格以上であると判定された場合には、第１電磁弁２１及び第２電磁弁２２の各々を全開、第３電磁弁及び第４電磁弁２４の各々を全閉に制御する。この制御により、濃縮ガスＧ２の全てがガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給され、発電に利用される。
【００９８】
なお、運転制御部３２Ｆは、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々で発電された電力のうち余剰電力が発生する場合には、発生した余剰電力を蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に蓄積する制御を行う。
【００９９】
一方、取得部３２Ｄは、第１の実施形態の場合と同様に、発生量情報ｆ１も取得する。この場合、取得部３２Ｄは、発生量情報ｆ１からバイオガスＧ１の単位時間当たりの発生量を導出する。例えば、１日当たりの発生量を導出する。そして、判定部３２Ｅは、取得部３２Ｄで導出されたバイオガスＧ１の１日当たりの発生量が閾値ｔｈ以上であるか否かを判定する。バイオガスＧ１の一日当たりの発生量が閾値ｔｈ未満である場合、第１の実施形態の場合と同様に、第３電磁弁２３を全開にして、濃縮ガスＧ２に都市ガスを混合させる。つまり、運転制御部３２Ｆは、判定部３２Ｅにより、電力価格ｐ２が所定価格以上であり、かつ、バイオガスＧ１の一日当たりの発生量が閾値ｔｈ未満であると判定された場合、濃縮ガスＧ２と、ガス導管７０から供給される都市ガスとを混合した混合ガスを、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給する制御を行う。これにより、十分な量の混合ガスをガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給することができるため、ガスエンジンの発電出力を最大にして、発電効率を高めることができる。
【０１００】
一方、運転制御部３２Ｆは、判定部３２Ｅにより、電力価格ｐ２が所定価格未満であると判定された場合には、一例として、第１電磁弁２１及び第３電磁弁２３の各々を全閉、第２電磁弁２２及び第４電磁弁２４の各々を全開に制御する。この制御により、濃縮ガスＧ２の一部がガス導管７０に供給され、濃縮ガスＧ２の残りがガスエンジン４０Ｂに供給される。この場合、ガスエンジン４０Ｂで発電を行いつつ、ガス導管７０へのガス供給が行われる。また、第１電磁弁２１、第２電磁弁２２、及び第３電磁弁２３の各々を全閉、第４電磁弁２４を全開に制御してもよい。この制御により、濃縮ガスＧ２の全てがガス導管７０に供給される。この場合、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂで発電は行われず、ガス導管７０へのガス供給のみが行われる。
【０１０１】
なお、運転制御部３２Ｆは、判定部３２Ｅにより、電力価格ｐ２が所定価格以上から所定未満に推移し、かつ、蓄電池４２Ａ、４２Ｂに余剰電力が蓄積されていると判定された場合、当該余剰電力を、電力系統６０に送り出す制御を行う。つまり、電力需要に対する不足分は、ガスエンジン４０Ｂによる発電、又は、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの放電により対応する。但し、電力需要が少なく、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの放電で賄える場合には、第２電磁弁２２を全閉に制御し、ガスエンジン４０Ｂの運転を停止させてもよい。
【０１０２】
本実施形態に係る制御装置３０Ｂは、電力価格ｐ２が所定価格以上である場合に、濃縮ガスＧ２をガスエンジン４０Ａ、４０Ｂに供給する制御を行い、発電を優先させて、経済性を高める。一方、電力価格ｐ２が所定価格未満である場合に、濃縮ガスＧ２の少なくとも一部をガス導管７０に供給する制御を行い、都市ガス代替燃料として、経済性を高める。
【０１０３】
このように、本実施形態によれば、バイオガスＧ１の発生量の如何に係らず、電力価格ｐ２の変動に応じてバイオガスＧ１の利用形態を切り替えて、バイオガスＧ１を効率的に利用しつつ、高い経済性を実現することができる。
【０１０４】
次に、図８を参照して、第２の実施形態に係る制御装置３０Ｂの作用を説明する。なお、図８は、第２の実施形態に係るプログラム３４Ｂによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１０５】
制御部３２は、バイオガスＧ１の供給開始が指示された場合に、記憶部３４に記憶されているプログラム３４Ｂを読み出して実行する。
【０１０６】
まず、図８のステップ２００では、運転制御部３２Ｆが、精製装置２０の運転を制御し、精製装置２０が、バイオガスＧ１から、濃縮ガスＧ２に精製する。
【０１０７】
ステップ２０２では、判定部３２Ｅが、電力価格ｐ２が所定価格以上であるか否かを判定する。電力価格ｐ２が所定価格以上であると判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ２０４に移行し、電力価格ｐ２が所定価格未満であると判定した場合（否定判定の場合）、ステップ２１６に移行する。
【０１０８】
ステップ２０４では、運転制御部３２Ｆが、第１電磁弁２１及び第２電磁弁２２の各々を全開、第３電磁弁２３及び第４電磁弁２４の各々を全閉に制御する。この制御により、濃縮ガスＧ２の全てがガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給される。
【０１０９】
ステップ２０６では、判定部３２Ｅが、バイオガスＧ１の１日当たりの発生量が閾値ｔｈ未満であるか否かを判定する。バイオガスＧ１の１日当たりの発生量が閾値ｔｈ未満であると判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ２０８に移行し、一方、バイオガスＧ１の１日当たりの発生量が閾値ｔｈ以上であると判定した場合（否定判定の場合）、ステップ２１０に移行する。
【０１１０】
ステップ２０８では、運転制御部３２Ｆが、第３電磁弁２３を全開に制御する。この制御により、濃縮ガスＧ２と、ガス導管７０から供給される都市ガスとの混合ガスがガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給される。
【０１１１】
ステップ２１０では、運転制御部３２Ｆが、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々の運転を制御し、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂが、濃縮ガスＧ２を用いて発電を行い、発電した電力を電力系統６０に供給する。
【０１１２】
ステップ２１２では、判定部３２Ｅが、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々での発電により、余剰電力が発生したか否かを判定する。余剰電力が発生したと判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ２１４に移行し、余剰電力が発生しないと判定した場合（否定判定の場合）、ステップ２２６に移行する。
【０１１３】
ステップ２１４では、運転制御部３２Ｆが、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々で発生した余剰電力を蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に蓄積する制御を行う。
【０１１４】
一方、ステップ２１６では、運転制御部３２Ｆが、第１電磁弁２１及び第３電磁弁２３の各々を全閉、第２電磁弁２２及び第４電磁弁２４の各々を全開に制御する。ここでは、濃縮ガスＧ２の一部がガス導管７０に供給され、濃縮ガスＧ２の残りがガスエンジン４０Ｂに供給される。
【０１１５】
ステップ２１８では、運転制御部３２Ｆが、付臭・熱量調整装置５０の運転を制御し、付臭・熱量調整装置５０が、濃縮ガスＧ２に付臭し、かつ、熱量を調整する。
【０１１６】
ステップ２２０では、運転制御部３２Ｆが、ガスエンジン４０Ｂの運転を制御し、ガスエンジン４０Ｂが、濃縮ガスＧ２を用いて発電を行い、発電した電力を電力系統６０に供給する。また、運転制御部３２Ｆは、付臭・熱量調整装置５０の運転を制御し、付臭・熱量調整装置５０が、付臭され熱量が調整された濃縮ガスＧ２をガス導管７０に供給する。
【０１１７】
ステップ２２２では、判定部３２Ｅが、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に電力の蓄積が有るか否かを判定する。蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に電力の蓄積が有ると判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ２２４に移行し、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に電力の蓄積が無いと判定した場合（否定判定の場合）、ステップ２２６に移行する。
【０１１８】
ステップ２２４では、運転制御部３２Ｆが、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々の運転を制御し、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々が、蓄積した電力を電力系統６０に送り出す。
【０１１９】
ステップ２２６では、判定部３２Ｅが、バイオガス供給システム１０Ｂの運転終了の指示が有ったか否かを判定する。運転終了の指示が有ったと判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ２２８に移行し、運転終了の指示が無いと判定した場合（否定判定の場合）、ステップ２００に戻り処理を繰り返す。
【０１２０】
ステップ２２８では、運転制御部３２Ｆが、第１電磁弁２１、第２電磁弁２２、第３電磁弁２３、及び第４電磁弁２４の各々を全閉にし、精製装置２０、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂ、蓄電池４２Ａ、４２Ｂ、及び付臭・熱量調整装置５０の各々の運転を停止させ、本プログラム３４Ｂによる一連の処理を終了する。
【０１２１】
次に、図９を参照して、第２の実施形態に係る制御装置３０Ｂの別の作用を説明する。なお、図９は、第２の実施形態に係るプログラム３４Ｂによる処理の流れの別の例を示すフローチャートである。
【０１２２】
なお、図９において、図８に示す各ステップと同一のステップには同一の符号を付し、これら各ステップについての繰り返しの説明は省略する。以下、異なるステップ２１７及びステップ２２１についてのみ説明する。
【０１２３】
図９のステップ２１７では、運転制御部３２Ｆが、第１電磁弁２１、第２電磁弁２２、及び第３電磁弁２３を全閉、第４電磁弁２４を全開に制御する。この場合、濃縮ガスＧ２の全てがガス導管７０に供給されるように制御される。
【０１２４】
ステップ２２１では、運転制御部３２Ｆが、付臭・熱量調整装置５０の運転を制御し、付臭・熱量調整装置５０が、付臭され熱量が調整された濃縮ガスＧ２をガス導管７０に供給する。なお、第１電磁弁２１及び第２電磁弁２２が全閉に制御されているため、濃縮ガスＧ２のガスエンジン４０Ａ、４０Ｂへの供給が停止され、発電は行われない。
【０１２５】
上記第１の実施形態では、都市ガス価格ｐ１をパラメータとして用い、上記第２の実施形態では、電力価格ｐ２をパラメータとして用いたが、熱の価格（熱の単位量当たりの価格）をパラメータとして用いてもよい。この場合、熱価格が所定価格以上である場合に、濃縮ガスＧ２のガス導管７０への注入を増加させ、都市ガス代替燃料としての利用を優先させる。一方、熱価格が所定価格未満である場合に、濃縮ガスＧ２のガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々への供給を増加させ、電力利用を優先させる。
【０１２６】
[第３の実施形態]
図１０は、第３の実施形態に係るバイオガス供給システム１０Ｃの構成の一例を示すブロック図である。
図１０に示すように、本実施形態に係るバイオガス供給システム１０Ｃは、精製装置２０と、制御装置３０Ｃと、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂと、蓄電池４２Ａ、４２Ｂと、付臭・熱量調整装置５０と、を備えている。第３の実施形態では、都市ガス価格ｐ１及び電力価格ｐ２が制御装置３０Ｃに入力される。制御装置３０Ｃは、都市ガス価格ｐ１に基づいて第１価格ｐ１１を算出し、電力価格ｐ２に基づいて第２価格ｐ１２を算出する。第１価格ｐ１１とは、例えば、１ｍ３のバイオガスＧ１から得られる濃縮ガスＧ２を、都市ガス代替燃料として販売した場合の価格である。第１価格ｐ１１は、都市ガス価格ｐ１に基づいて算出される。一方、第２価格ｐ１２とは、この例では１ｍ３のバイオガスＧ１から得られる濃縮ガスＧ２を、発電用燃料として使用して発電した場合の電力として販売した場合の価格である。第２価格ｐ１２は、設置されているガスエンジンの発電効率等に基づいて、この例では１ｍ３のバイオガスＧ１から発電される電力量（単位：ｋＷｈ）を求め、求めた電力量と単位電力量当たりの電力価格ｐ２とに基づいて算出される。なお、ガスエンジンで発電された電力は全て送電線に送り出されるわけではなく、発電電力の一部が構内の補機等で消費される。また、発電電力の一部が需要地に至るまでに送電線で消費されてしまい、所謂送電ロスが発生する。従って、第２価格ｐ１２は、ガスエンジンの発電効率だけではなく、これらも考慮して算出することが望ましい。
【０１２７】
図１１は、第３の実施形態に係る制御装置３０Ｃの構成の一例を示すブロック図である。
図１１に示すように、本実施形態に係る制御装置３０Ｃは、制御部３２及び記憶部３４を含む電子回路を有している。
【０１２８】
記憶部３４には、本実施形態に係るバイオガスＧ１の供給制御を行うためのプログラム３４Ｃが予め記憶されている。プログラム３４Ｃは、例えば、制御装置３０Ｃに予めインストールされていてもよい。プログラム３４Ｃは、不揮発性の記憶媒体に記憶して、又は、ネットワークを介して配布して、制御装置３０Ｃに適宜インストールすることで実現してもよい。
【０１２９】
制御部３２は、ＣＰＵを含み、記憶部３４に記憶されているプログラム３４Ｃを読み出して実行することにより、取得部３２Ｇ、判定部３２Ｈ、及び運転制御部３２Ｉとして機能する。
【０１３０】
取得部３２Ｇは、都市ガス価格ｐ１及び電力価格ｐ２を定期的に取得する。例えば、１日毎に都市ガス価格ｐ１及び電力価格ｐ２を取得する。
【０１３１】
判定部３２Ｈは、取得部３２Ｇで取得された都市ガス価格ｐ１から第１価格ｐ１１を算出し、電力価格ｐ２から第２価格ｐ１２を算出する。そして、判定部３２Ｈは、第１価格ｐ１１が第２価格ｐ１２未満であるか否かを判定する。つまり、第１価格ｐ１１が第２価格ｐ１２未満であれば、濃縮ガスＧ２を発電に利用した方が都市ガス代替燃料として利用するよりも経済性が高くなる。一方、第１価格ｐ１１が第２価格ｐ１２以上であれば、濃縮ガスＧ２を都市ガス代替燃料として利用した方が発電に利用するよりも経済性が高くなる。
【０１３２】
運転制御部３２Ｉは、判定部３２Ｈにより、第１価格ｐ１１が第２価格ｐ１２未満であると判定された場合には、第１電磁弁２１及び第２電磁弁２２の各々を全開、第３電磁弁及び第４電磁弁２４の各々を全閉に制御する。この制御により、濃縮ガスＧ２の全てがガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給され、発電に利用される。
【０１３３】
なお、運転制御部３２Ｉは、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々で発電された電力のうち余剰電力が発生する場合には、発生した余剰電力を蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に蓄積する制御を行う。
【０１３４】
一方、取得部３２Ｇは、第１、第２の実施形態の場合と同様に、発生量情報ｆ１も取得する。この場合、取得部３２Ｇは、発生量情報ｆ１からバイオガスＧ１の単位時間当たりの発生量を導出する。例えば、１日当たりの発生量を導出する。そして、判定部３２Ｈは、取得部３２Ｇで導出されたバイオガスＧ１の１日当たりの発生量が閾値ｔｈ以上であるか否かを判定する。バイオガスＧ１の一日当たりの発生量が閾値ｔｈ未満である場合、第１、第２の実施形態の場合と同様に、第３電磁弁２３を全開にして、濃縮ガスＧ２に都市ガスを混合させる。つまり、運転制御部３２Ｉは、判定部３２Ｈにより、第１価格ｐ１１が第２価格ｐ１２未満であり、かつ、バイオガスＧ１の一日当たりの発生量が閾値ｔｈ未満であると判定された場合、濃縮ガスＧ２と、ガス導管７０から供給される都市ガスとを混合した混合ガスを、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給する制御を行う。これにより、十分な量の混合ガスをガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給することができるため、ガスエンジンの発電出力を最大にして、発電効率を高めることができる。
【０１３５】
一方、運転制御部３２Ｉは、判定部３２Ｈにより、第１価格ｐ１１が第２価格ｐ１２以上であると判定された場合には、一例として、第１電磁弁２１及び第３電磁弁２３の各々を全閉、第２電磁弁２２及び第４電磁弁２４の各々を全開に制御する。この制御により、濃縮ガスＧ２の一部がガス導管７０に供給され、濃縮ガスＧ２の残りがガスエンジン４０Ｂに供給される。この場合、ガスエンジン４０Ｂで発電を行いつつ、ガス導管７０へのガス供給が行われる。また、第１電磁弁２１、第２電磁弁２２、及び第３電磁弁２３の各々を全閉、第４電磁弁２４を全開に制御してもよい。この制御により、濃縮ガスＧ２の全てがガス導管７０に供給される。この場合、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂで発電は行われず、ガス導管７０へのガス供給のみが行われる。
【０１３６】
本実施形態に係る制御装置３０Ｃは、第１価格ｐ１１が第２価格ｐ１２未満である場合に、濃縮ガスＧ２をガスエンジン４０Ａ、４０Ｂに供給する制御を行い、発電を優先させて、経済性を高める。一方、第１価格ｐ１１が第２価格ｐ１２以上である場合に、濃縮ガスＧ２の少なくとも一部をガス導管７０に供給する制御を行い、都市ガス代替燃料として、経済性を高める。
【０１３７】
このように、本実施形態によれば、バイオガスＧ１の発生量の如何に係らず、ガス及び電力のうち経済性の高い方にバイオガスＧ１の利用形態を切り替えて、バイオガスＧ１を効率的に利用しつつ、高い経済性を実現することができる。
【０１３８】
次に、図１２を参照して、第３の実施形態に係る制御装置３０Ｃの作用を説明する。なお、図１２は、第３の実施形態に係るプログラム３４Ｃによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１３９】
制御部３２は、バイオガスＧ１の供給開始が指示された場合に、記憶部３４に記憶されているプログラム３４Ｃを読み出して実行する。
【０１４０】
まず、図１２のステップ３００では、運転制御部３２Ｉが、精製装置２０の運転を制御し、精製装置２０が、バイオガスＧ１から、濃縮ガスＧ２に精製する。
【０１４１】
ステップ３０２では、判定部３２Ｈが、第１価格ｐ１１が第２価格ｐ１２未満であるか否かを判定する。第１価格ｐ１１が第２価格ｐ１２未満であると判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ３０４に移行し、第１価格ｐ１１が第２価格ｐ１２以上であると判定した場合（否定判定の場合）、ステップ３１６に移行する。
【０１４２】
ステップ３０４では、運転制御部３２Ｉが、第１電磁弁２１及び第２電磁弁２２の各々を全開、第３電磁弁２３及び第４電磁弁２４の各々を全閉に制御する。この制御により、濃縮ガスＧ２の全てがガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給される。
【０１４３】
ステップ３０６では、判定部３２Ｈが、バイオガスＧ１の１日当たりの発生量が閾値ｔｈ未満であるか否かを判定する。バイオガスＧ１の１日当たりの発生量が閾値ｔｈ未満であると判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ３０８に移行し、一方、バイオガスＧ１の１日当たりの発生量が閾値ｔｈ以上であると判定した場合（否定判定の場合）、ステップ３１０に移行する。
【０１４４】
ステップ３０８では、運転制御部３２Ｉが、第３電磁弁２３を全開に制御する。この制御により、濃縮ガスＧ２と、ガス導管７０から供給される都市ガスとの混合ガスがガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々に供給される。
【０１４５】
ステップ３１０では、運転制御部３２Ｉが、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々の運転を制御し、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂが、濃縮ガスＧ２を用いて発電を行い、発電した電力を電力系統６０に供給する。
【０１４６】
ステップ３１２では、判定部３２Ｈが、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々での発電により、余剰電力が発生したか否かを判定する。余剰電力が発生したと判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ３１４に移行し、余剰電力が発生しないと判定した場合（否定判定の場合）、ステップ３２６に移行する。
【０１４７】
ステップ３１４では、運転制御部３２Ｉが、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂの各々で発生した余剰電力を蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に蓄積する制御を行う。
【０１４８】
一方、ステップ３１６では、運転制御部３２Ｉが、第１電磁弁２１及び第３電磁弁２３の各々を全閉、第２電磁弁２２及び第４電磁弁２４の各々を全開に制御する。ここでは、濃縮ガスＧ２の一部がガス導管７０に供給され、濃縮ガスＧ２の残りがガスエンジン４０Ｂに供給される。
【０１４９】
ステップ３１８では、運転制御部３２Ｉが、付臭・熱量調整装置５０の運転を制御し、付臭・熱量調整装置５０が、濃縮ガスＧ２に付臭し、かつ、熱量を調整する。
【０１５０】
ステップ３２０では、運転制御部３２Ｉが、ガスエンジン４０Ｂの運転を制御し、ガスエンジン４０Ｂが、濃縮ガスＧ２を用いて発電を行い、発電した電力を電力系統６０に供給する。また、運転制御部３２Ｉは、付臭・熱量調整装置５０の運転を制御し、付臭・熱量調整装置５０が、付臭され熱量が調整された濃縮ガスＧ２をガス導管７０に供給する。
【０１５１】
ステップ３２２では、判定部３２Ｈが、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に電力の蓄積が有るか否かを判定する。蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に電力の蓄積が有ると判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ３２４に移行し、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々に電力の蓄積が無いと判定した場合（否定判定の場合）、ステップ３２６に移行する。
【０１５２】
ステップ３２４では、運転制御部３２Ｉが、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々の運転を制御し、蓄電池４２Ａ、４２Ｂの各々が、蓄積した電力を電力系統６０に送り出す。
【０１５３】
ステップ３２６では、判定部３２Ｈが、バイオガス供給システム１０Ｃの運転終了の指示が有ったか否かを判定する。運転終了の指示が有ったと判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ３２８に移行し、運転終了の指示が無いと判定した場合（否定判定の場合）、ステップ３００に戻り処理を繰り返す。
【０１５４】
ステップ３２８では、運転制御部３２Ｉが、第１電磁弁２１、第２電磁弁２２、第３電磁弁２３、及び第４電磁弁２４の各々を全閉にし、精製装置２０、ガスエンジン４０Ａ、４０Ｂ、蓄電池４２Ａ、４２Ｂ、及び付臭・熱量調整装置５０の各々の運転を停止させ、本プログラム３４Ｃによる一連の処理を終了する。
【０１５５】
次に、図１３を参照して、第３の実施形態に係る制御装置３０Ｃの別の作用を説明する。なお、図１３は、第３の実施形態に係るプログラム３４Ｃによる処理の流れの別の例を示すフローチャートである。
【０１５６】
なお、図１３において、図１２に示す各ステップと同一のステップには同一の符号を付し、これら各ステップについての繰り返しの説明は省略する。以下、異なるステップ３１７及びステップ３２１についてのみ説明する。
【０１５７】
図１３のステップ３１７では、運転制御部３２Ｉが、第１電磁弁２１、第２電磁弁２２、及び第３電磁弁２３を全閉、第４電磁弁２４を全開に制御する。この場合、濃縮ガスＧ２の全てがガス導管７０に供給されるように制御される。
【０１５８】
ステップ３２１では、運転制御部３２Ｉが、付臭・熱量調整装置５０の運転を制御し、付臭・熱量調整装置５０が、付臭され熱量が調整された濃縮ガスＧ２をガス導管７０に供給する。なお、第１電磁弁２１及び第２電磁弁２２が全閉に制御されているため、濃縮ガスＧ２のガスエンジン４０Ａ、４０Ｂへの供給が停止され、発電は行われない。
【０１５９】
以上、実施形態としてバイオガス供給システム及びその制御装置を例示して説明した。実施形態は、制御装置が備える各部の機能をコンピュータに実行させるためのプログラムの形態としてもよい。実施形態は、このプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体の形態としてもよい。
【０１６０】
その他、上記実施形態で説明した制御装置の構成は、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更してもよい。
【０１６１】
また、上記実施形態で説明したプログラムの処理の流れも、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
【０１６２】
また、上記実施形態では、プログラムを実行することにより、実施形態に係る処理がコンピュータを利用してソフトウェア構成により実現される場合について説明したが、これに限らない。実施形態は、例えば、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成との組み合わせによって実現してもよい。
【符号の説明】
【０１６３】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  バイオガス供給システム
２０   精製装置
２１   第１電磁弁
２２   第２電磁弁
２３   第３電磁弁
２４   第４電磁弁
２６   ガス量計測器
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ  制御装置
３２   制御部
３２Ａ、３２Ｄ、３２Ｇ  取得部
３２Ｂ、３２Ｅ、３２Ｈ  判定部
３２Ｃ、３２Ｆ、３２Ｉ  運転制御部
３４   記憶部
３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ  プログラム
４０Ａ、４０Ｂガスエンジン
４２Ａ、４２Ｂ蓄電池
５０   付臭・熱量調整装置
６０   電力系統
７０   ガス導管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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