(57)【要約】【課題】熱エネルギと電気エネルギを効率的に使用すること。【解決手段】熱電統合型ＥＭＳは、熱エネルギ源３および電気エネルギ源１５，１６の状態を検出するセンサ群２２と、熱エネルギを利用する熱エネルギ利用部と、電気エネルギを利用する電気エネルギ利用部と、に通信可能に接続される通信部と、熱エネルギ源、電気エネルギ源、熱エネルギ利用部および電気エネルギ利用部の状態をそれぞれ取得する状態取得部と、所定の条件と状態取得部が取得した各状態とに基づいて、熱エネルギ利用部または電気エネルギ利用部のいずれかまたは両方についてのエネルギ利用方法を判定する判定部と、判定されたエネルギ利用方法を実現するための制御信号を、熱エネルギ利用部または電気エネルギ利用部のいずれかまたは両方に送信する制御出力部を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギ供給先施設へ供給する熱エネルギと電気エネルギを管理する熱電統合型エネルギ管理システムであって、
熱エネルギ源および電気エネルギ源の状態を検出するセンサ群と、熱エネルギを利用する熱エネルギ利用部と、電気エネルギを利用する電気エネルギ利用部と、に通信可能に接続される通信部と、
前記通信部を介して、前記熱エネルギ源、前記電気エネルギ源、前記熱エネルギ利用部および前記電気エネルギ利用部の状態をそれぞれ取得する状態取得部と、
記憶部に予め記憶されている所定の条件と前記状態取得部が取得した前記各状態とに基づいて、前記熱エネルギ利用部または前記電気エネルギ利用部のいずれかまたは両方についてのエネルギ利用方法を判定する判定部と、
前記判定部により判定されたエネルギ利用方法を実現するための制御信号を、前記通信部を介して前記熱エネルギ利用部または前記電気エネルギ利用部のいずれかまたは両方に送信する制御出力部と、
を備える熱電統合型エネルギ管理システム。
【請求項２】
前記熱エネルギ利用部は、熱エネルギを電気エネルギに変換して出力する熱電変換部を含む、
請求項１に記載の熱電統合型エネルギ管理システム。
【請求項３】
前記熱電変換部は、前記熱エネルギ源および前記電気エネルギ源の両方に接続されており、前記熱エネルギ源からの熱エネルギを電気エネルギに変換して出力できるほかに、前記電気エネルギ源から熱エネルギに変換して出力することもできる、
請求項２に記載の熱電統合型エネルギ管理システム。
【請求項４】
前記熱電変換部から出力する電気エネルギを前記電気エネルギ利用部に供給する、
請求項３に記載の熱電統合型エネルギ管理システム。
【請求項５】
前記熱エネルギ利用部は、前記熱エネルギ源からの熱エネルギを貯蔵する蓄熱槽を含んでおり、
前記電気エネルギ利用部は、前記電気エネルギ源からの電気エネルギを貯蔵する蓄電池を含んでいる、
請求項４に記載の熱電統合型エネルギ管理システム。
【請求項６】
前記熱エネルギ源は地熱源であり、
前記電気エネルギ源は太陽光発電装置および系統電力である、
請求項５に記載の熱電統合型エネルギ管理システム。
【請求項７】
前記熱エネルギ源を主エネルギ源として使用し、前記電気エネルギ源を補助エネルギ源として使用する、
請求項６に記載の熱電統合型エネルギ管理システム。
【請求項８】
前記熱エネルギ利用部は、熱エネルギを用いて前記エネルギ供給先施設を暖房する地熱式暖房装置を含んでおり、
前記電気エネルギ利用部は、電気エネルギを用いて前記エネルギ供給先施設を暖房する電気式暖房装置を含んでいる、
請求項７に記載の熱電統合型エネルギ管理システム。
【請求項９】
エネルギ供給先施設へ供給する熱エネルギと電気エネルギを管理する熱電統合型エネルギ管理システムの制御方法であって、
熱エネルギ源および電気エネルギ源の状態を検出するセンサ群から情報を取得し、
熱エネルギを利用する熱エネルギ利用部と電気エネルギを利用する電気エネルギ利用部とから情報を取得し、
前記熱エネルギ源、前記電気エネルギ源、前記熱エネルギ利用部および前記電気エネルギ利用部からそれぞれ取得した状態と、予め記憶されている所定の条件とに基づいて、前記熱エネルギ利用部または前記電気エネルギ利用部のいずれかまたは両方についてのエネルギ利用方法を判定し、
判定したエネルギ利用方法を実現するための制御信号を、前記熱エネルギ利用部または前記電気エネルギ利用部のいずれかまたは両方に送信する、
熱電統合型エネルギ管理システムの制御方法。
【請求項１０】
前記熱エネルギ利用部は、熱エネルギを電気エネルギに変換して出力する熱電変換部を含む、
請求項９に記載の熱電統合型エネルギ管理システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電統合型エネルギ管理システムおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、いわゆる地球環境保護の観点から、エネルギを効率よく使用するためのエネルギ管理システムを搭載した建築物が提案されている（特許文献１〜６）。それら従来技術は、太陽光や地熱を利用して得た電力を管理する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１０４６２６号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２５５７０号公報
【特許文献３】特開２０１１−１３３１２２号公報
【特許文献４】特開２０１３−０７８１７４号公報
【特許文献５】特開２０１２−２２５３１３号公報
【特許文献６】特開２０１１−１６９１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、熱エネルギを利用する装置および電気エネルギを利用する装置のそれぞれの状態に応じてエネルギを効率的に利用することができず、エネルギ利用効率が高くないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、その目的は、熱エネルギと電気エネルギを効率的に使用することのできるようにした熱電統合型エネルギ管理システムおよびその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく、本発明に従う熱電統合型エネルギ管理システムは、エネルギ供給先施設へ供給する熱エネルギと電気エネルギを管理する熱電統合型エネルギ管理システムであって、熱エネルギ源および電気エネルギ源の状態を検出するセンサ群と、熱エネルギを利用する熱エネルギ利用部と、電気エネルギを利用する電気エネルギ利用部と、に通信可能に接続される通信部と、通信部を介して、熱エネルギ源、電気エネルギ源、熱エネルギ利用部および電気エネルギ利用部の状態をそれぞれ取得する状態取得部と、記憶部に予め記憶されている所定の条件と状態取得部が取得した各状態とに基づいて、熱エネルギ利用部または電気エネルギ利用部のいずれかまたは両方についてのエネルギ利用方法を判定する判定部と、判定部により判定されたエネルギ利用方法を実現するための制御信号を、通信部を介して熱エネルギ利用部または電気エネルギ利用部のいずれかまたは両方に送信する制御出力部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、熱エネルギ源、電気エネルギ源、熱エネルギ利用部および電気エネルギ利用部のそれぞれの状態と所定の条件とに基づいて、熱エネルギ利用部または電気エネルギ利用部のいずれかまたは両方についてのエネルギ利用方法を判定することができ、そのエネルギ判定方法を実現するための制御信号を出力できる。従って、熱エネルギおよび電気エネルギの両方を効率的に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】熱電統合型エネルギ管理システムを含む全体システムを示す全体構成図。
【図２】熱電統合型エネルギ管理システムの構成を示す構成説明図。
【図３】熱エネルギおよび電気エネルギの利用方法を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、主として寒冷地の施設を暖房するために用いる場合を例に挙げて説明する。
【００１０】
本実施形態の熱電統合型エネルギ管理システム（以下、熱電統合型ＥＭＳ）２０は、その管理対象として、例えば地熱ヒートポンプ１１と、蓄熱槽１２と、熱電変換部１３と、セントラルヒーティング１４と、太陽電池（ＰＶ）１５と、ＰＶ用蓄電池１６と、家庭用電気機器１８と、家庭用蓄電池１９とを有する。また、本実施形態の熱電統合型ＥＭＳ２０は、ＰＶ制御用のＥＭＳ２１とセンサ群２２とに接続されている。さらに、熱電統合型ＥＭＳ２０は、通信ネットワーク３２を介して情報を収集し管理するトレンド情報データベース３１にも接続されている。
【００１１】
地熱ヒートポンプ１１は、地上と地中の温度差を利用することにより、地上へ熱を提供する装置である。地中の地熱源３からくみ上げた熱は、室内の暖気に利用したり、蓄熱槽１２へ保存したり、熱電変換部１３で電力へ変換したりすることができる。
【００１２】
蓄熱槽１２へ蓄えられた熱は、室内の暖気のために利用するか、または熱電変換部１３を用いて電力へ変換する。熱電変換部１３により熱から変換された電力は、家庭用蓄電池１９に保存するか、家庭用電気機器１８で消費するか、またはセントラルヒーティング１４で消費する。
【００１３】
ＰＶ１５及びＰＶ用蓄電池１６からの電力供給量が不足する場合、地熱エネルギを熱電変換部１３で電気エネルギ（電力とも呼ぶ）に変換し、家庭用電気機器１８とセントラルヒーティング１４を稼動させる。
【００１４】
以上の熱エネルギ及び電気エネルギの利用方法の管理は、熱電統合型ＥＭＳが行う。熱電統合型ＥＭＳ２０は、ＰＶ制御ＥＭＳ２１を介して、ＰＶ１５およびＰＶ用蓄電池１６の動作を制御する。さらに、熱電統合型ＥＭＳ２０は、家庭用電気機器１８および家庭用蓄電池１９の、管理及び制御を行う。
【００１５】
熱電統合型ＥＭＳ２０は、さらに、地熱のトレンド情報と太陽日射量のトレンド情報とに基づいて、地熱エネルギーまたは太陽熱エネルギーのいずれを用いるのが適切であるかを判断することもできる。地熱の時間変化を示すトレンド情報と、太陽日射量の時間変化を示すトレンド情報とは、トレンド情報データベース３１から取得できる。トレンド情報データベース３１は、例えばインターネットのような通信ネットワークを介して、気象情報などを収集している機関のコンピュータから情報を取得し、トレンド情報として管理することができる。
【００１６】
本実施形態によれば、寒冷地域の施設（例えば居住空間等）の暖房用の消費電力を低減して、電力料金を節減することができる。また、本実施形態によれば、蓄熱槽１２へ地熱源３の熱エネルギを蓄えることができ、太陽光発電の電力を蓄電池１６，１９に蓄えることができる。従って、万が一事故や災害などによって外部の電力系統からの電源供給が途絶えた場合であっても、施設内の室温を長時間維持することができる。これにより、本実施形態の熱電統合型ＥＭＳ２０は、寒冷地での施設のエネルギ消費効率を高めることができると共に、居住性および信頼性、安全性を向上できる。
【実施例１】
【００１７】
図１は、熱電統合型ＥＭＳ２０を含む全体システムの構成例を示す。寒冷地に存在する施設１は、例えば、一般家庭、集合住宅、商業施設、病院、官庁などの各種建物であり、「エネルギ供給先施設」に該当する。施設１が住宅である場合、エネルギ利用効率を高めた住宅であるため、スマートハウスと呼ぶこともできる。
【００１８】
施設１は、外部の電力系統２から供給される電気エネルギを利用することもできるし、地熱源３の熱エネルギを利用することもできる。また、施設１は、太陽光から電気エネルギを生成する能力と、地熱源３の熱エネルギを施設１内で電気エネルギに変換する能力を有する。
【００１９】
施設１は、それぞれ後述のように、地熱ヒートポンプ１１、蓄熱槽１２、熱電変換部１３、セントラルヒーティング１４、ＰＶ１５、ＰＶ用蓄電池１６、インバータ１７、家庭用電気機器１８、家庭用蓄電池１９、熱電統合型ＥＭＳ２０、ＰＶ制御ＥＭＳ２１を備えている。
【００２０】
地熱ヒートポンプ１１は、地中の地熱源３からの熱をくみ上げて暖房用の熱として利用する装置である。地熱ヒートポンプ１１には、蓄熱槽１２と熱電変換部１３とが接続されている。これにより、地熱ヒートポンプ１１が地熱源３からくみ上げた熱は、蓄熱槽１２及び熱電変換部１３に供給することができるようになっている。
【００２１】
熱電変換部１３は、熱エネルギを電気エネルギに変換して出力する装置である。熱電変換部１３は、例えばゼーベック効果を利用する熱電対の集合体のように構成できる。なお、熱エネルギを電気エネルギに変換できる素子であればよく、熱電対に限定しない。
【００２２】
熱電変換部１３は、セントラルヒーティング１４、家庭用電気機器１８、家庭用蓄電池１９に屋内配線１０を介して電気的に接続されている。また、熱電変換部１３は、屋内配線１０を介してＰＶ１５にも電気的に接続されている。熱電変換部１３は、屋内配線１０を介してＰＶ１５から入力された電力を熱エネルギに変換して出力することもできる。熱電変換部１３は、熱エネルギから生成した電力を、セントラルヒーティング１４や家庭用電気機器１８に供給したり、家庭用蓄電池１９に蓄えたりする。
【００２３】
ＰＶ１５は、太陽光を光電変換素子で受光して電気エネルギに変換する装置であり、「電気エネルギ源」の一つである。ＰＶ用蓄電池１６は、ＰＶ１５の生成する電力を貯蔵するための装置である。ＰＶ１５およびＰＶ用蓄電池１６は、ＰＶ制御ＥＭＳ２１により制御される。ＰＶ制御ＥＭＳ２１は、熱電統合型ＥＭＳ２０からの指示に応じて動作する。ＰＶ１５で発電した電力またはＰＶ用蓄電池１６に蓄えた電力を、インバータ１７および屋内配線１０を介して、セントラルヒーティング１４、家庭用電気機器１８、家庭用蓄電池１９に供給する。
【００２４】
インバータ１７は、直流電力を交流電力に変換したり、または交流電力を直流電力に変換したりする装置である。インバータ１７は、必要に応じて施設１内に設置される。
【００２５】
家庭用電気機器１８は、電気的負荷であり、例えば、冷蔵庫、テレビジョン装置、空調機、調理器などである。本実施例では、施設１が住宅である場合を例に挙げて説明するため、家庭用電気機器１８と呼ぶが、必ずしも家庭用である必要はなく、例えばエレベータなどのマンマシンコンベア、自動ドアなどの機器でもよい。
【００２６】
家庭用蓄電池１９は、電力を貯蔵するための装置である。家庭用蓄電池１９は、屋内配線１０を介して供給される電力を蓄電する。なお、家庭用の蓄電池に限らず、施設１に設置できるのであれば中型蓄電池や大型蓄電池でもよい。
【００２７】
熱電統合型ＥＭＳ２０は、施設１へ供給したり施設１で消費したりする、熱エネルギおよび電気エネルギを管理する制御装置である。熱電統合型ＥＭＳ２０は、地熱ヒートポンプ１１、蓄熱槽１２、熱電変換部１３、セントラルヒーティング１４、家庭用電気機器１８、家庭用蓄電池１９、ＰＶ制御ＥＭＳ２１、センサ群２２、トレンド情報データベース３１と電気的に接続されている。熱電統合型ＥＭＳ２０の詳細は、図２および図３を用いて後述する。なお、熱電統合型ＥＭＳ２０内にＰＶ制御ＥＭＳ２１の機能を設けて、ＥＭＳ２０とＥＭＳ２１とを一体化してもよい。
【００２８】
センサ群２２は、地熱源３、外部電力系統２、ＰＶ１５、ＰＶ用蓄電池１６、地熱ヒートポンプ１１、蓄熱槽１２、熱電変換部１３、セントラルヒーティング１４、家庭用電気機器１８、家庭用蓄電池１９の各種状態を検出する状態検出装置である。センサ群２２の検出信号は、熱電統合型ＥＭＳ２０に入力される。
【００２９】
トレンド情報データベース３１は、地熱の時間変化を示すトレンド情報と、太陽日射量の時間変化を示すトレンド情報とを管理する装置である。トレンド情報データベース３１は、通信ネットワーク３２を介して、気象情報などを収集している機関のコンピュータから情報を取得し、トレンド情報として管理する。
【００３０】
トレンド情報データベース３１は、熱電統合型ＥＭＳ２０内に設けてもよい。または、図１に示すように、熱電統合型ＥＭＳ２０は、外部に設けたトレンド情報データベース３１から適宜情報を取得できる構成としてもよい。
【００３１】
ここで図３を参照して、熱エネルギ利用部４および電気エネルギ利用部５の構成を説明する。熱エネルギ利用部４とは、施設１に供給される熱エネルギを利用する装置のことであり、例えば、地熱ヒートポンプ１１、蓄熱槽１２、熱電変換部１３が含まれる。電気エネルギ利用部５とは、施設１に供給される電気エネルギを利用する装置のことであり、例えば、セントラルヒーティング１４、ＰＶ用蓄電池１６、家庭用電気機器１８、家庭用蓄電池１９が含まれる。
【００３２】
本実施例では、施設１内の暖房熱源および家庭用電気機器１８の電源には、主として地熱エネルギーを使用し、ＰＶ１５およびＰＶ用蓄電池１６の出力する電力は、地熱エネルギーが充分に得られない場合の非常用電源として使用する。即ち、本実施例では、地熱源３を主エネルギ源として使用し、電気エネルギ源１５、１６を補助エネルギ源として使用する。
【００３３】
図２を用いて、熱電統合型ＥＭＳ２０の構成例を説明する。熱電統合型ＥＭＳ２０は、例えば、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）２１０、メモリ２２０、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２３０、ユーザインターフェース（ＵＩ）２４０を含むコンピュータシステムとして構成できる。
【００３４】
メモリ２２０は、管理プログラム２２１と、条件管理テーブル２２２とを予め記憶している。マイクロプロセッサ２１０が管理プログラム２２１を読み込んで実行すると、後述する機能が実現する。
【００３５】
管理プログラム２２１が実行されると、熱電統合型ＥＭＳ２０は、所定の各部の状態を通信インターフェース２３０を介してセンサ群２２から取得する（Ｓ１０）。また、熱電統合型ＥＭＳ２０は、条件管理テーブル２２２から条件を取得する（Ｓ１１）。そして、熱電統合型ＥＭＳ２０は、ステップＳ１０で取得した状態とステップＳ１１で取得した条件とを照合し、現在の状態が条件管理テーブル２２２に登録されている条件のいずれかと合致するか判定する（Ｓ１２）。熱電統合型ＥＭＳ２０は、現在の状態に合致する条件を見つけると、その条件に予め定義されているエネルギ利用方法を実現すべく、制御信号を出力する（Ｓ１３）。制御信号は、通信インターフェース２３０を介して所定の装置に送信される。
【００３６】
条件管理テーブル２２２は、熱エネルギと電気エネルギを管理するための判断基準とその結果を「条件」として記憶する。各条件については後述する。
【００３７】
通信インターフェース２３０は、地熱ヒートポンプ１１、蓄熱槽１２、熱電変換部１３、セントラルヒーティング１４、家庭用電気機器１８、家庭用蓄電池１９、ＰＶ制御ＥＭＳ２１、センサ群２２、トレンド情報データベース３１から情報を取得するためのものである。図２では、一つの通信インターフェース２３０を示すが、通信プロトコルに応じた複数の通信インターフェースを設けてもよい。
【００３８】
ユーザインターフェース２４０は、熱電統合型ＥＭＳ２０のユーザとの間で情報を交換するための装置であり、情報を入力するための情報入力装置と、情報を出力するための情報出力装置とを含むことができる。情報入力装置としては、例えば、キーボード、タブレッド、マウスなどのポインティングデバイス、音声入力装置がある。情報出力装置としては、例えば、ディスプレイ装置、音声合成装置、プリンタがある。なお、熱電統合型ＥＭＳ２０と別体のコンピュータ端末をユーザインターフェース用の端末として用い、そのユーザインターフェース用端末を熱電統合型ＥＭＳ２０と通信可能に接続してもよい。
【００３９】
図３を用いて、熱エネルギおよび電気エネルギ（電力）の利用方法を判定するための条件Ｃ１〜Ｃ１２の一例を説明する。
【００４０】
（１）条件Ｃ１：
条件Ｃ１は、地熱を地熱ヒートポンプ１１へ利用して室内の暖気へ変換するときの条件である。セントラルヒーティング１４が使用不可であり、かつ、室温が所定温度（例えば１０℃）未満の場合に条件Ｃ１が成立し、地熱を用いて施設１内の暖房が行われる。セントラルヒーティング１４が使用不可とは、故障などでセントラルヒーティング１４が使用できない状態にあることを意味する。なお、所定温度としての数値は例示であり、その値に限定されない。また、条件毎に所定温度を変えてもよい。さらに、季節変化に応じて、所定温度を変更してもよい。
【００４１】
（２）条件Ｃ２：
条件Ｃ２は、地熱を蓄熱槽１２へ貯蔵するときの条件である。蓄電池１９が満充電状態であり、かつセントラルヒーティング１４が使用可能であり、かつ、室温が所定温度（例えば１０℃）以上の場合に条件Ｃ２が成立し、地熱は蓄熱槽１２へ貯蔵される。
【００４２】
（３）条件Ｃ３：
条件Ｃ３は、地熱を熱電変換部１３で電力へ変換するときの条件である。蓄電池１９が満充電状態ではなく、かつ、外部の電力系統２から電力が供給されていない場合に条件Ｃ３が成立する。条件Ｃ３が成立すると、熱電変換部１３は、地熱から電力を生成する。なお、熱電変換部１３で生成した電力は、別の基準に従って利用先を決定する。例えば、熱電変換部１３からの電力は、家庭用電気機器１８、家庭用蓄電池１９、セントラルヒーティング１４のいずれか一つまたは複数または全部に供給することができる。外部の電力系統２から電力が供給されない場合とは、例えば、送電路の断線や短絡などの事故により、施設１の外部から電力が供給されない状態を意味する。
【００４３】
（４）条件Ｃ４：
条件Ｃ４は、蓄熱槽１２の熱を地熱ヒートポンプ１１を介して施設１内の暖気として利用するときの条件である。地熱からの出力が所定値以下であり、かつ、セントラルヒーティング１４が使用不可の場合に、条件Ｃ４が成立する。条件Ｃ４が成立すると、地熱ヒートポンプ１１は蓄熱槽１２に貯蔵した熱を利用して施設１内を暖房する。地熱からの出力が所定値以下の場合とは、地熱の温度が所定の地熱温度よりも低い状態にあることを意味する。
【００４４】
（５）条件Ｃ５：
条件Ｃ５は、蓄熱槽１２の熱を熱電変換部１３で電力へ変換するときの条件である。地熱からの出力が所定値以下であり、かつ、外部の電力系統２から電力が供給されていない場合に条件Ｃ５が成立する。条件Ｃ５が成立すると、熱電変換部１３は、蓄熱槽１２の貯蔵した熱を電力に変換する。変換された電力は、上述の通り、別の基準に従って、電力を必要とする一つまたは複数の装置に供給される。
【００４５】
（６）条件Ｃ６：
条件Ｃ６は、熱電変換部１３が地熱から変換した電力を家庭用の蓄電池１９に貯蔵するときの条件である。室温が所定温度（例えば１０℃）以上であり、かつ、蓄熱槽１２が完全に充填されており、かつ家庭用蓄電池１９が満充電状態ではない場合に条件Ｃ６が成立する。条件Ｃ６が成立すると、熱電変換部１３で生成した電力は、家庭用蓄電池１９に貯蔵される。蓄熱槽１２が完全に充填されている場合とは、蓄熱槽１２が現在値以上に熱エネルギを貯蔵できない状態である。
【００４６】
（７）条件Ｃ７：
条件Ｃ７は、熱電変換部１３が地熱から変換した電力を家庭用電気機器１８に供給して利用させるときの条件である。室温が所定温度（例えば１０℃）以上であり、かつ、蓄熱槽１２が完全に充填されており、かつ家庭用蓄電池１９が満充電状態の場合に条件Ｃ７が成立する。条件Ｃ７が成立すると、熱電変換部１３で生成した電力は、家庭用電気機器１８に供給されて利用される。
【００４７】
（８）条件Ｃ８：
条件Ｃ８は、熱電変換部１３が地熱から変換した電力をセントラルヒーティング１４に供給して利用させるときの条件である。室温が所定温度（例えば１０度）未満であり、かつ家庭用蓄電池１９から供給する電力量が所定量以下である場合に条件Ｃ８が成立する。条件Ｃ８が成立すると、熱電変換部１３で生成した電力は、セントラルヒーティング１４に供給されて利用される。家庭用蓄電池１９から供給する電力量が所定量以下の場合とは、家庭用蓄電池１９の蓄電量が少なく、十分な電力を供給できない状態であることを意味する。
【００４８】
（９）条件Ｃ９：
条件Ｃ９は、ＰＶ１５の電力をＰＶ用蓄電池１６に貯蔵するときの条件である。ＰＶ１５の発電量が施設１内での電力消費量よりも多く、かつ、ＰＶ用蓄電池１６が満充電状態ではない場合に条件Ｃ９が成立する。条件Ｃ９が成立すると、ＰＶ１５で発電した電力は、ＰＶ用蓄電池１６に貯蔵される。ＰＶ１５の発電量が施設１内の電力消費量よりも多い場合とは、ＰＶ１５の発電量が、家庭用電気機器１８の電力消費量およびセントラルヒーティング１４の電力消費量の合計よりも大きい状態にあることを意味する。
【００４９】
（１０）条件Ｃ１０：
条件Ｃ１０は、ＰＶ１５の電力を外部の電力系統２に送電するときの条件である。ＰＶ１５で発電した電力を電力系統２に逆潮流させて、売電する場合の条件である。ＰＶ１５の発電量が施設１内での電力消費量よりも多く、かつ、ＰＶ用蓄電池１６が満充電状態の場合に条件Ｃ１０が成立する。
【００５０】
（１１）条件Ｃ１１：
条件Ｃ１１は、ＰＶ１５で発電した電力を熱電変換部１３に供給する条件である。ＰＶ用蓄電池１６が満充電状態であり、かつ、電力系統２への送電を行うことができず、かつ、セントラルヒーティング１４が使用不可の場合に条件Ｃ１１が成立する。条件Ｃ１１が成立すると、ＰＶ１５で発電した電力は熱電変換部１３を経由して、電力を必要とするいずれかの装置１４，１８に供給される。電力系統２への送電ができない場合としては、例えば断線や短絡などの事故が生じた場合、電力系統の管理者から売電が禁止された場合などがある。
【００５１】
（１２）条件Ｃ１２：
条件Ｃ１２は、ＰＶ１５で発電した電力をセントラルヒーティング１４に供給して利用させるときの条件である。ＰＶ用蓄電池１６が満充電状態であり、かつ、電力系統２へ電力を供給することができず、かつ、熱電変換部１３を使用できない場合に条件Ｃ１２が成立する。条件Ｃ１２が成立すると、ＰＶ１５で発電した電力は、セントラルヒーティング１４に供給されて利用される。熱電変換部１３を使用できない場合とは、例えば、熱電変換部１３が故障した場合である。
【００５２】
熱電統合型ＥＭＳ２０は、センサ群２２から取得した所定の各部の状態が上記の条件Ｃ１〜Ｃ１２のいずれに該当するか判定し、該当する条件に設定されている利用方法を実現すべく制御信号を出力する。
【００５３】
このように構成される本実施例によれば、熱電統合型ＥＭＳ２０は、地熱や太陽光といった再生可能エネルギーを、施設１の暖房用熱源１４および家庭用電気機器１８の電源として確保し利用することができる。従って、本実施例によれば、外部の電力系統２から購入する電力量を低減して、電気代を節約することができる。
【００５４】
本実施例によれば、比較的安定したエネルギ源である地熱源３を主力のエネルギ源として用い、天候などで出力が大きく変動する不安定なエネルギ源であるＰＶ１５を補助的エネルギ源として使用する。従って、天候の不安定な場合でも、比較的安定したエネルギを施設１に供給することができ、信頼性や安全性が向上する。
【００５５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。
【符号の説明】
【００５６】
１：施設、２：電力系統、３：地熱源、４：熱エネルギ利用部、５：電気エネルギ利用部、１１：地熱ヒートポンプ、１２：蓄熱槽、１３：熱電変換部、１４：セントラルヒーティング、１５：ＰＶ、１６：ＰＶ用蓄電池、１７：インバータ、１８：家庭用電気機器、１９：家庭用蓄電池、２０：熱電統合型エネルギ管理システム、２１：ＰＶ制御エネルギ管理システム、２２：センサ群、３１：トレンド情報データベース、３２：通信ネットワーク
【図１】
2015133797.tif 000003
【図２】
2015133797.tif 000004
【図３】
2015133797.tif 000005