(57)【要約】【課題】燃料電池をより高い効率で運転させることができる電力融通システムの提供。【解決手段】電力融通システムであって、全体制御装置８は、複数の需要家Ｄが有する燃料電池５に関する燃料電池情報を記憶する記憶手段９を有し、複数の需要家Ｄが有する燃料電池５の中から、需要家Ｄ間で燃料電池５の発電電力の融通を行う次の融通運転時間帯に発電運転を行って他の需要家Ｄへ電力を供給する既定台数の給電側燃料電池５を燃料電池情報に基づいて選択し、給電側燃料電池５を有する需要家Ｄの個別制御装置７に対して次の融通運転時間帯に当該給電側燃料電池５の発電運転を行わせるための制御情報を情報通信回線４を介して送信し、及び、給電側燃料電池５以外の燃料電池５を有する需要家Ｄの個別制御装置７に対して次の融通運転時間帯に当該燃料電池５の運転を停止させるための制御情報を情報通信回線４を介して送信する。【選択図】図１
2015126564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池を有する複数の需要家が電力系統に接続され、前記需要家間での前記燃料電池の発電電力の融通を前記電力系統を介して行うことができる電力融通システムであって、
前記複数の需要家との間で情報通信回線を介して情報通信を行う全体制御装置を備え、
前記需要家は、前記燃料電池と電力負荷装置と前記燃料電池の動作を制御する個別制御装置とを有し、前記電力負荷装置は前記燃料電池及び前記電力系統の少なくとも何れか一方から電力の供給を受けて動作するように構成され、
前記全体制御装置は、
前記複数の需要家が有する前記燃料電池に関する燃料電池情報を記憶する記憶手段を有し、
前記複数の需要家が有する前記燃料電池の中から、前記需要家間で前記燃料電池の発電電力の融通を行う次の融通運転時間帯に発電運転を行って他の前記需要家へ電力を供給する既定台数の給電側燃料電池を前記燃料電池情報に基づいて選択し、
前記給電側燃料電池を有する前記需要家の前記個別制御装置に対して前記次の融通運転時間帯に当該給電側燃料電池の発電運転を行わせるための制御情報を前記情報通信回線を介して送信し、及び、前記給電側燃料電池以外の前記燃料電池を有する前記需要家の前記個別制御装置に対して前記次の融通運転時間帯に当該燃料電池の運転を停止させるための制御情報を前記情報通信回線を介して送信する電力融通システム。
【請求項２】
燃料電池を有する複数の需要家が電力系統に接続され、前記需要家間での前記燃料電池の発電電力の融通を前記電力系統を介して行うことができる電力融通システムであって、
前記複数の需要家との間で情報通信回線を介して情報通信を行う全体制御装置を備え、
前記需要家は、前記燃料電池と電力負荷装置と前記燃料電池の動作を制御する個別制御装置とを有し、前記電力負荷装置は前記燃料電池及び前記電力系統の少なくとも何れか一方から電力の供給を受けて動作するように構成され、
前記全体制御装置は、
前記複数の需要家が有する前記燃料電池に関する燃料電池情報と、前記複数の需要家が有する前記電力負荷装置の負荷電力に関する電力負荷情報とを記憶する記憶手段を有し、
前記需要家間で前記燃料電池の発電電力の融通を行う次の融通運転時間帯に前記複数の需要家が有する前記電力負荷装置で予測される負荷電力の合計値である予測合計負荷電力を前記電力負荷情報に基づいて決定して、前記複数の需要家が有する前記燃料電池の中から、前記次の融通運転時間帯に前記予測合計負荷電力を賄うための発電運転を行う１台又は複数台の給電側燃料電池を前記燃料電池情報に基づいて選択し、
前記給電側燃料電池を有する前記需要家の前記個別制御装置に対して前記次の融通運転時間帯に当該給電側燃料電池の発電運転を行わせるための制御情報を前記情報通信回線を介して送信し、及び、前記給電側燃料電池以外の前記燃料電池を有する前記需要家の前記個別制御装置に対して前記次の融通運転時間帯に当該燃料電池の運転を停止させるための制御情報を前記情報通信回線を介して送信する電力融通システム。
【請求項３】
前記給電側燃料電池として選択される前記燃料電池の定格発電電力の合計値に対する所定割合の値が前記予測合計負荷電力未満となるように、前記給電側燃料電池として選択される前記燃料電池の台数を決定する請求項２に記載の電力融通システム。
【請求項４】
前記電力負荷情報は、前記電力負荷装置での過去の負荷電力が分る情報、又は、前記電力負荷装置での将来の予測負荷電力が分る情報である請求項２又は３に記載の電力融通システム。
【請求項５】
前記燃料電池情報は、過去に前記給電側燃料電池として選択された選択回数についての情報、及び、過去の発電運転期間を累積した累積運転期間についての情報、及び、過去の起動停止回数についての情報の少なくとも何れか一つであり、
前記全体制御装置は、前記選択回数が少ないほど、及び、前記累積運転期間が短いほど、及び、前記起動停止回数が少ないほど、前記次の融通運転時間帯に前記給電側燃料電池として優先的に選択する請求項１〜４の何れか一項に記載の電力融通システム。
【請求項６】
前記次の融通運転時間帯は、所定の夜間の時間帯である請求項１〜５の何れか一項に記載の電力融通システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池を有する複数の需要家が電力系統に接続され、需要家間での燃料電池の発電電力の融通を電力系統を介して行うことができる電力融通システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の需要家間で電力を融通するシステムが記載されている。具体的には、この電力融通システムは、出力が可変である自家発電装置（例えば燃料電池発電装置）を有する複数の需要家が共通の電力系統に接続されている。そして、各需要家の電力余剰又は電力不足を導出し、電力余剰の需要家から電力不足の需要家への電力融通を行っている。
【０００３】
尚、特許文献１に記載の電力融通システムでは、自家発電装置が効率的な運転を行っているか否かまでは考慮されていない。この点、例えば、図２は、固体酸化物形燃料電池の出力と効率との関係例を示すグラフである。図２に示すように、燃料電池の出力が小さくなるほど、その効率は低くなる関係にある。特許文献１に記載の電力融通システムでは、複数の需要家での電力余剰及び電力不足を小さくすることを目的としており、その際に自家発電装置の出力、即ち、効率がどの程度になっているのかまでは考慮されていない。つまり、電力余剰又は電力不足が小さくなったとしても、自家発電装置の効率が非常に低くなっている場合も有り得る。
【０００４】
これに対して、燃料電池を高効率運転させることを目的とした方法もある。特許文献２に記載の燃料電池の出力制御方法では、燃料電池を定格出力で間欠的に運転して、燃料電池の運転時に負荷電力が燃料電池の定格出力より小なるときには余剰電力を蓄電池に充電するという運転を行う。また、燃料電池の停止時には不足電力を蓄電池の放電により補うようにする。これにより、燃料電池と蓄電池とによって負荷に見合う電力を全時間帯で確実に供給でき、及び、低出力運転を行なわないので燃料電池の劣化が防止され、高効率運転が可能であるという効果を得ようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２４８５０号公報
【特許文献２】特開平５−１８２６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載の方法において、蓄電池で充電を行うことで燃料電池を高効率（高出力）な状態で運転するとしても、蓄電池の容量には限りがあるため、燃料電池を高効率（高出力）な状態で運転し続けるには限界がある。つまり、蓄電池の充電量が上限に達すると、小さい負荷電力に見合った状態で燃料電池を低出力（低効率）で運転せざるを得ないという問題がある。特に、夜間などの時間帯では、負荷電力が非常に小さくなるため、そのような問題が顕著になる。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料電池をより高い効率で運転させることができる電力融通システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る電力融通システムの特徴構成は、燃料電池を有する複数の需要家が電力系統に接続され、前記需要家間での前記燃料電池の発電電力の融通を前記電力系統を介して行うことができる電力融通システムであって、
前記複数の需要家との間で情報通信回線を介して情報通信を行う全体制御装置を備え、
前記需要家は、前記燃料電池と電力負荷装置と前記燃料電池の動作を制御する個別制御装置とを有し、前記電力負荷装置は前記燃料電池及び前記電力系統の少なくとも何れか一方から電力の供給を受けて動作するように構成され、
前記全体制御装置は、
前記複数の需要家が有する前記燃料電池に関する燃料電池情報を記憶する記憶手段を有し、
前記複数の需要家が有する前記燃料電池の中から、前記需要家間で前記燃料電池の発電電力の融通を行う次の融通運転時間帯に発電運転を行って他の前記需要家へ電力を供給する既定台数の給電側燃料電池を前記燃料電池情報に基づいて選択し、
前記給電側燃料電池を有する前記需要家の前記個別制御装置に対して前記次の融通運転時間帯に当該給電側燃料電池の発電運転を行わせるための制御情報を前記情報通信回線を介して送信し、及び、前記給電側燃料電池以外の前記燃料電池を有する前記需要家の前記個別制御装置に対して前記次の融通運転時間帯に当該燃料電池の運転を停止させるための制御情報を前記情報通信回線を介して送信する点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、需要家間で燃料電池の発電電力の融通を行う融通運転時間帯では、規定台数の燃料電池が、その融通運転時間帯に発電運転を行って他の需要家へ電力を供給する給電側燃料電池として選択されて発電運転を行い、その給電側燃料電池以外の燃料電池は、融通運転時間帯に運転が停止されるようになる。つまり、給電側燃料電池は、自身の需要家の電力負荷装置への電力供給だけでなく、他の需要家の電力負荷装置への電力供給も担うことになるため、発電すべき電力が相対的に大きくなる。その結果、給電側燃料電池が発電運転を行っているときの効率は高くなる。また、給電側燃料電池以外の燃料電池は、融通運転時間帯に運転が停止されるので、効率の低い発電運転が行われることもなくなる。このように、本特徴構成の電力融通システムでは、全ての燃料電池を低出力で発電させるのではなく、少数（規定台数）の燃料電池を発電効率の高い領域で発電させることにより、経済メリット、省エネメリットを向上させることができる。
【００１０】
本発明に係る電力融通システムの別の特徴構成は、燃料電池を有する複数の需要家が電力系統に接続され、前記需要家間での前記燃料電池の発電電力の融通を前記電力系統を介して行うことができる電力融通システムであって、
前記複数の需要家との間で情報通信回線を介して情報通信を行う全体制御装置を備え、
前記需要家は、前記燃料電池と電力負荷装置と前記燃料電池の動作を制御する個別制御装置とを有し、前記電力負荷装置は前記燃料電池及び前記電力系統の少なくとも何れか一方から電力の供給を受けて動作するように構成され、
前記全体制御装置は、
前記複数の需要家が有する前記燃料電池に関する燃料電池情報と、前記複数の需要家が有する前記電力負荷装置の負荷電力に関する電力負荷情報とを記憶する記憶手段を有し、
前記需要家間で前記燃料電池の発電電力の融通を行う次の融通運転時間帯に前記複数の需要家が有する前記電力負荷装置で予測される負荷電力の合計値である予測合計負荷電力を前記電力負荷情報に基づいて決定して、前記複数の需要家が有する前記燃料電池の中から、前記次の融通運転時間帯に前記予測合計負荷電力を賄うための発電運転を行う１台又は複数台の給電側燃料電池を前記燃料電池情報に基づいて選択し、
前記給電側燃料電池を有する前記需要家の前記個別制御装置に対して前記次の融通運転時間帯に当該給電側燃料電池の発電運転を行わせるための制御情報を前記情報通信回線を介して送信し、及び、前記給電側燃料電池以外の前記燃料電池を有する前記需要家の前記個別制御装置に対して前記次の融通運転時間帯に当該燃料電池の運転を停止させるための制御情報を前記情報通信回線を介して送信する点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、需要家間で燃料電池の発電電力の融通を行う融通運転時間帯では、１台又は複数台の燃料電池が、その融通運転時間帯に発電運転を行って他の需要家へ電力を供給する給電側燃料電池として選択されて発電運転を行い、その給電側燃料電池以外の燃料電池は、融通運転時間帯に運転が停止されるようになる。つまり、給電側燃料電池は、自身の需要家の電力負荷装置への電力供給だけでなく、他の需要家の電力負荷装置への電力供給も担うことになるため、発電すべき電力が相対的に大きくなる。その結果、給電側燃料電池が発電運転を行っているときの効率は高くなる。また、給電側燃料電池以外の燃料電池は、融通運転時間帯に運転が停止されるので、効率の低い発電運転が行われることもなくなる。
加えて、給電側燃料電池として選択される燃料電池の台数（１台又は複数台）は、次の融通運転時間帯に複数の需要家が有する電力負荷装置で予測される負荷電力の合計値である予測合計負荷電力を賄う台数に決定される。その結果、実際に次の融通運転時間帯になったとき、複数の需要家が有する電力負荷装置で発生する負荷電力の全てが、給電側燃料電池の発電電力で賄われることが期待される。このように、本特徴構成の電力融通システムでは、全ての燃料電池を低出力で発電させるのではなく、少数（１台又は複数台）の燃料電池を発電効率の高い領域で発電させることにより、経済メリット、省エネメリットを向上させることができる。
【００１２】
本発明に係る電力融通システムの更に別の特徴構成は、前記給電側燃料電池として選択される前記燃料電池の定格発電電力の合計値に対する所定割合の値が前記予測合計負荷電力未満となるように、前記給電側燃料電池として選択される前記燃料電池の台数を決定する点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、予測合計負荷電力は、給電側燃料電池として選択された燃料電池の定格発電電力の合計値に対する所定割合よりも大きいので、１台又は複数台の給電側燃料電池それぞれは、定格発電電力に対する所定割合よりも大きな発電電力で運転されることが期待される。その結果、給電側燃料電池が発電運転を行うときの効率が低くなり過ぎないようにできる。
【００１４】
本発明に係る電力融通システムの更に別の特徴構成は、前記電力負荷情報は、前記電力負荷装置での過去の負荷電力が分る情報、又は、前記電力負荷装置での将来の予測負荷電力が分る情報である点にある。
【００１５】
上記特徴構成によれば、全体制御装置は、電力負荷装置での過去の負荷電力が分る情報、又は、電力負荷装置での将来の予測負荷電力が分る情報に基づいて、次の融通運転時間帯に複数の需要家が有する電力負荷装置で予測される負荷電力の合計値である予測合計負荷電力を高い確度で導出できる。
【００１６】
本発明に係る電力融通システムの更に別の特徴構成は、前記燃料電池情報は、過去に前記給電側燃料電池として選択された選択回数についての情報、及び、過去の発電運転期間を累積した累積運転期間についての情報、及び、過去の起動停止回数についての情報の少なくとも何れか一つであり、
前記全体制御装置は、前記選択回数が少ないほど、及び、前記累積運転期間が短いほど、及び、前記起動停止回数が少ないほど、前記次の融通運転時間帯に前記給電側燃料電池として優先的に選択する点にある。
【００１７】
過去に給電側燃料電池として選択された選択回数が少なければ、その燃料電池の劣化度合いは小さいと言える。また、過去の発電運転期間を累積した累積運転期間が短ければ、その燃料電池の劣化度合いは小さいと言える。また更に、過去の起動停止回数が少なければ、その燃料電池の劣化度合いは小さいと言える。
本特徴構成では、このような燃料電池の劣化度合いの目安となる選択回数及び累積運転期間及び起動停止回数を指標とすることで、相対的に劣化の少ない燃料電池を給電側燃料電池として用いて電力の融通を行わせることができる。
【００１８】
本発明に係る電力融通システムの更に別の特徴構成は、前記次の融通運転時間帯は、所定の夜間の時間帯である点にある。
【００１９】
上記特徴構成によれば、夜間において各需要家の電力負荷装置による負荷電力が小さくなっても、給電側燃料電池の発電出力を相対的に大きく、即ち、高効率な状態で運転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】電力融通システムの構成を示す図である。
【図２】燃料電池の出力と効率との関係例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して第１実施形態の電力融通システムについて説明する。
図１は、電力融通システムの構成を示す図である。図１に示すように、電力融通システムは、燃料電池５を有する複数の需要家Ｄが電力系統１に接続され、需要家Ｄ間での燃料電池５の発電電力の融通を電力系統１を介して行うことができるように構成されている。電力系統１には、電力会社などの電気事業者が所有する発電所等の商用電源２が接続されている。
【００２２】
電力系統１に接続される需要家Ｄは、燃料電池５と電力負荷装置６と燃料電池５の動作を制御する個別制御装置７とを有する。燃料電池５と電力負荷装置６とは、需要家Ｄ内において燃料電池５から電力負荷装置６への電力供給が可能なように電気的に接続されており、更に需要家Ｄの外部の電力系統１に対して電気的に接続されている。電力負荷装置６は、需要家Ｄ自身が有する燃料電池５、及び、電力系統１の少なくとも何れか一方から電力の供給を受けて動作する。例えば、燃料電池５から電力が出力されると、その電力は先ず需要家Ｄ自身の電力負荷装置６で消費される。電力負荷装置６の負荷電力が燃料電池５の出力電力を上回っている場合、即ち、需要家Ｄで電力不足が生じている場合、電力負荷装置６は電力系統１から電力を受電して消費する。これに対して、燃料電池５の出力電力が電力負荷装置６の負荷電力を上回っている場合、即ち、電力余剰が生じている場合、その余剰分の電力は、電力系統１へと供給される。図１に示す例では、電力系統１には遮断器３が設けられている。遮断器３が解列作動しても、各需要家Ｄは電力系統１によって互いに電気的に接続された状態を維持する。
【００２３】
図１に示す例では、需要家Ｄとして、３つの需要家Ｄａ〜需要家Ｄｃを例示している。本実施形態では、３つの需要家Ｄが電力系統１を介して互いに接続されている例を示すが、需要家Ｄの接続数は適宜変更可能である。需要家Ｄａ（Ｄ）は、燃料電池５ａ（５）と電力負荷装置６ａ（６）と燃料電池５ａ（５）の動作を制御する個別制御装置７ａ（７）とを有する。需要家Ｄｂ（Ｄ）は、燃料電池５ｂ（５）と電力負荷装置６ｂ（６）と燃料電池５ｂ（５）の動作を制御する個別制御装置７ｂ（７）とを有する。需要家Ｄｃ（Ｄ）は、燃料電池５ｃ（５）と電力負荷装置６ｃ（６）と燃料電池５ｃ（５）の動作を制御する個別制御装置７ｃ（７）とを有する。
【００２４】
需要家Ｄが有する電力負荷装置６は、電力を消費して動作する照明機器や空調機器や情報通信機器など様々な機器である。電力負荷装置６には、人が活動している時間帯にのみ運転される機器（例えば照明機器、テレビ等）や、人の活動に関わらず常時動作している機器（例えば冷蔵庫等）などがある。従って、人が寝ている夜間の時間帯であっても、電力負荷装置６の負荷電力は小さいながらも存在しているのが通常であり、その負荷電力を賄うために燃料電池５を動作させるか、或いは、電力系統１から電力供給を受ける必要がある。
【００２５】
需要家Ｄが有する燃料電池５は、固体酸化物形燃料電池、固体高分子形燃料電池など、様々な種類のものを採用できる。燃料電池５の起動時及び停止時には、比較的長い時間（例えば起動時に３〜４時間、停止時に１０〜１２時間など）が必要になる。そのため、電力負荷装置６の負荷電力が小さくなったからといって燃料電池５を停止させてしまうと、その後に電力負荷装置６の負荷電力が大きくなったとしても燃料電池５を即座に運転させることができない。そのため、電力負荷装置６の負荷電力が小さくなったとしても燃料電池５を停止させず、燃料電池５の発電出力を負荷電力に追従させながら運転させ続けるのが通常である。
【００２６】
図２は、固体酸化物形燃料電池の出力と効率との関係例を示すグラフである。図２に示すように、燃料電池５の出力が小さくなるほど、その効率は低くなる関係にある。従って、上述したように電力負荷装置６の負荷電力が小さくなったとしても燃料電池５を停止させず、燃料電池５の発電出力を負荷電力に追従させながら運転させ続けることは、燃料電池５を低効率な状態で運転させ続けていることになる。
【００２７】
需要家Ｄが有する個別制御装置７は、燃料電池５の運転開始及び運転停止の制御、発電出力の調節制御を行う。また、個別制御装置７は、後述する全体制御装置８との間での情報通信制御も行う。記憶部（図示せず）を備えて、需要家Ｄ内で取り扱われる情報を記憶してくこともできる。例えば、需要家Ｄ内で取り扱われる情報としては、燃料電池５に関する情報や、電力負荷装置６に関する情報などがある。燃料電池５に関する情報としては、燃料電池５の過去の発電運転期間を累積した累積運転期間についての情報、燃料電池５の過去の起動停止回収についての情報、燃料電池５の現在の発電出力についての情報、燃料電池５の定格発電出力についての情報、燃料電池５の最低発電出力についての情報などがある。電力負荷装置６に関する情報としては、実際に計測された過去の負荷電力の推移についての情報、実際に計測された現在の負荷電力についての情報、実際に計測された過去の負荷電力の推移に基づいて予測演算される将来の予測負荷電力の推移についての情報などである。
【００２８】
電力融通システムが備える全体制御装置８は、複数の需要家Ｄとの間（例えば、個別制御装置７との間など）で情報通信回線４を介して情報通信を行う。そして、全体制御装置８は、上述したような需要家Ｄ内で取り扱われる情報を受信できる。全体制御装置８は、自身が取り扱う情報（後述する「燃料電池情報」等）を記憶する記憶手段９を有する。
【００２９】
次に、全体制御装置８の動作について説明する。
図１に示した例では、複数の需要家Ｄが燃料電池５を各別に有している。そのため、各需要家Ｄでは、燃料電池５は、電力負荷装置６の負荷電力に見合った電力を出力する運転（即ち、負荷電力に追従して発電出力を調節する、いわゆる電主運転）を行う。このような運転を行っている場合、日中など、電力負荷装置６の負荷電力が大きい時間帯であれば、燃料電池５の出力も大きくなるため、図２に示したような効率から見て、相対的に高効率な状態で燃料電池５が運転されることを期待できる。しかし、負荷電力が非常に小さくなる夜間等の時間帯では、燃料電池５の出力も小さくなり（即ち、燃料電池５を低効率な状態で運転し）、時には燃料電池５の最低出力よりも電力負荷装置６の負荷電力が小さくなることも有り得る。本発明は、そのような場合であっても、燃料電池５を高効率な状態で運転させることを目的としたものである。そこで、本発明に係る全体制御装置８は、給電側燃料電池５を選択決定するための選択決定手段１０を備えている。
【００３０】
具体的には、全体制御装置８の選択決定手段１０は、複数の需要家Ｄが有する燃料電池５の中から、需要家Ｄ間で燃料電池５の発電電力の融通を行う次の融通運転時間帯に発電運転を行って他の需要家Ｄへ電力を供給する既定台数の給電側燃料電池５を燃料電池情報に基づいて選択する。そして、全体制御装置８は、その選択された給電側燃料電池５を有する需要家Ｄの個別制御装置７に対して次の融通運転時間帯に当該給電側燃料電池５の発電運転を行わせるための制御情報を情報通信回線４を介して送信し、及び、給電側燃料電池５以外の燃料電池５を有する需要家Ｄの個別制御装置７に対して次の融通運転時間帯に当該燃料電池５の運転を停止させるための制御情報を情報通信回線４を介して送信する。融通運転時間帯は、全体制御装置８で予め設定されて記憶手段９に記憶されている。本実施形態では、この次の融通運転時間帯は、所定の夜間の時間帯（例えば、午前０時〜午前７時の間の時間帯など）であるが、別の時間帯でもよく、また適宜変更可能である。
【００３１】
全体制御装置８が上述のような制御を行うことで、需要家Ｄ間で燃料電池５の発電電力の融通を行う融通運転時間帯では、規定台数の燃料電池５が、その融通運転時間帯に発電運転を行って他の需要家Ｄへ電力を供給する給電側燃料電池５として選択されて発電運転を行い、その給電側燃料電池５以外の燃料電池５は、融通運転時間帯に運転が停止されるようになる。つまり、給電側燃料電池５の発電電力の一部がその需要家Ｄの電力負荷装置６で消費され、発電電力の残りは電力系統１へと逆潮流する。このとき、運転が停止された燃料電池５を有する需要家Ｄの電力負荷装置６の負荷電力は電力系統１から受電した電力で賄われるが、上述したように、給電側燃料電池５の発電電力の残りは電力系統１へと逆潮流しているため、見かけ上、運転が停止された燃料電池５を有する需要家Ｄの電力負荷装置６の負荷電力の少なくとも一部が、給電側燃料電池５の発電電力の残りで賄われることになる。
【００３２】
例えば、全体制御装置８は、融通運転時間帯において、複数の需要家Ｄの電力負荷装置６による実際の合計負荷電力に給電側燃料電池５の発電出力が追従するように、或いは、給電側燃料電池５の定格発電出力の所定割合（例えば、５０％、７５％、１００％等）の発電出力で運転するように、給電側燃料電池５に対して制御情報を送信する。ここで、複数の需要家Ｄの電力負荷装置６による実際の合計負荷電力は、全体制御装置８が、情報通信回線４を介して各需要家Ｄから受信した現在の負荷電力についての情報に基づいて逐次導出できる。
【００３３】
本実施形態において、全体制御装置８の選択決定手段１０が給電側燃料電池５を選択するときに参照する燃料電池情報は、過去に給電側燃料電池５として選択された選択回数についての情報、及び、過去の発電運転期間を累積した累積運転期間についての情報、及び、過去の起動停止回数についての情報の少なくとも何れか一つである。このような燃料電池情報は、全体制御装置８の記憶手段９に予め記憶されている。
【００３４】
全体制御装置８は、過去に給電側燃料電池５として選択された選択回数についての情報を記憶手段９に記憶する場合、自身による給電側燃料電池５の選択結果に基づいてその情報を逐次更新する。
全体制御装置８は、過去の発電運転期間を累積した累積運転期間についての情報を記憶手段９に記憶する場合、情報通信回線４を介して各需要家Ｄから（例えば各需要家Ｄの個別制御装置７から）燃料電池５の累積運転期間についての情報を逐次取得し、自身の記憶手段９に記憶してあるその累積運転期間についての情報を更新する。
全体制御装置８は、過去の起動停止回数についての情報を記憶手段９に記憶する場合、情報通信回線４を介して各需要家Ｄから（例えば各需要家Ｄの個別制御装置７から）燃料電池５の過去の起動停止回数についての情報を逐次取得し、自身の記憶手段９に記憶してあるその起動停止回数についての情報を更新する。
【００３５】
表１に示すのは、全体制御装置８の記憶手段９に記憶されている燃料電池情報の例である。この例では、選択回数、累積運転期間、起動停止回数という３種類の情報が、全体制御装置８の記憶手段９に記憶されている。そして、本実施形態では、全体制御装置８の選択決定手段１０は、選択回数についての情報、及び、累積運転期間についての情報、及び、起動停止回数についての情報という３種類の燃料電池情報に基づいて、給電側燃料電池５を選択する。
【００３６】
【表１】
2015126564.tif 000003
【００３７】
過去に給電側燃料電池５として選択された選択回数が少なければ、その燃料電池５の劣化度合いは小さいと言える。また、過去の発電運転期間を累積した累積運転期間が短ければ、その燃料電池５の劣化度合いは小さいと言える。また更に、過去の起動停止回数が少なければ、その燃料電池５の劣化度合いは小さいと言える。そこで、全体制御装置８の選択決定手段１０は、選択回数が少ないほど、及び、累積運転期間が短いほど、及び、起動停止回数が少ないほど、次の融通運転時間帯に給電側燃料電池５として優先的に選択するという処理、即ち、劣化度合いが小さいと思われる燃料電池５を給電側燃料電池５として選択する処理を行う。給電側燃料電池５の選択数は、全体制御装置８の記憶手段９に記憶されている既定台数（例えば、１台など）である。
【００３８】
この例のように複数種類の燃料電池情報に基づいて規定台数の給電側燃料電池５を選択する場合、各燃料電池情報に対して優先順位を決めておく。例えば、「選択回数」、「累積運転期間」、「起動停止回数」の順に優先順位を決めておき、その優先順位についての情報も記憶手段９に記憶しておく。そして、全体制御装置８の選択決定手段１０は、燃料電池情報としての「選択回数」及び「起動停止回数」及び「起動停止回数」に基づいて１台（既定台数の一例）の給電側燃料電池５を選択する場合、先ず、優先順位の最も高い「選択回数」を参照して給電側燃料電池５の選択を試みる。表１に示した例の場合、全体制御装置８の選択決定手段１０は、選択回数の最も少ない燃料電池５ｃを給電側燃料電池５として選択することになる。尚、全体制御装置８の選択決定手段１０が、燃料電池情報としての「累積運転期間」に基づいて１台（既定台数の一例）の給電側燃料電池５を選択する場合、その累積運転期間の最も短い燃料電池５ｂを給電側燃料電池５として選択すればよく、燃料電池情報としての「起動停止回数」に基づいて１台（既定台数の一例）の給電側燃料電池５を選択する場合、その起動停止回数の最も少ない燃料電池５ａを給電側燃料電池５として選択すればよい。
【００３９】
以上のように、融通運転時間帯では、給電側燃料電池５は、自身の需要家Ｄの電力負荷装置６への電力供給だけでなく、他の需要家Ｄの電力負荷装置６への電力供給も担うことになるため、発電すべき電力が相対的に大きくなる。その結果、給電側燃料電池５が発電運転を行っているときの効率は高くなる。また、給電側燃料電池５以外の燃料電池５は、融通運転時間帯に運転が停止されるので、効率の低い発電運転が行われることもなくなる。このように、本実施形態の電力融通システムでは、全ての燃料電池５を低出力で発電させるのではなく、少数（規定台数）の燃料電池５を発電効率の高い領域で発電させることにより、経済メリット、省エネメリットを向上させることができる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の電力融通システムは、給電側燃料電池５の選択数が可変値である点で上記実施形態と異なっている。以下に、第２実施形態の電力融通システムについて説明するが、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００４１】
第２実施形態の電力融通システムの構成は、図１に示した構成と同様である。即ち、第２実施形態の電力融通システムは、燃料電池５を有する複数の需要家Ｄが電力系統１に接続され、需要家Ｄ間での燃料電池５の発電電力の融通を電力系統１を介して行うことができるように構成されている。そして、電力融通システムは、複数の需要家Ｄとの間で情報通信回線４を介して情報通信を行う全体制御装置８を備え、需要家Ｄは、燃料電池５と電力負荷装置６と燃料電池５の動作を制御する個別制御装置７とを有し、電力負荷装置６は燃料電池５及び電力系統１の少なくとも何れか一方から電力の供給を受けて動作するように構成される。
【００４２】
本実施形態の全体制御装置８は、その記憶手段９に、複数の需要家Ｄが有する燃料電池５に関する燃料電池情報と、複数の需要家Ｄが有する電力負荷装置６の負荷電力に関する電力負荷情報とを記憶する。このうち、燃料電池情報は上記第１実施形態で説明した情報と同様であるので説明は省略する。電力負荷情報は、上記実施形態で説明した電力負荷装置６での過去の負荷電力が分る情報、又は、電力負荷装置６での将来の予測負荷電力が分る情報であり、全体制御装置８の記憶手段９はその情報を記憶している。
【００４３】
電力負荷情報が、電力負荷装置６での過去の負荷電力が分る情報である場合、全体制御装置８は、例えば、情報通信回線４を介して各需要家Ｄから（例えば各需要家Ｄの個別制御装置７から）電力負荷装置６の過去の計測された負荷電力の推移についての情報を逐次取得し、自身の記憶手段９に記憶しておく。その場合、全体制御装置８は、各需要家Ｄの電力負荷装置６での過去の負荷電力の推移についての情報に基づいて、需要家Ｄ間で燃料電池５の発電電力の融通を行う次の融通運転時間帯に複数の需要家Ｄが有する電力負荷装置６で予測される負荷電力の合計値である予測合計負荷電力を決定できる。
【００４４】
電力負荷情報が、電力負荷装置６での将来の予測負荷電力が分る情報である場合、全体制御装置８は、例えば、情報通信回線４を介して各需要家Ｄから（例えば各需要家Ｄの個別制御装置７から）電力負荷装置６の過去の計測された負荷電力の推移がわかる情報を逐次取得し、その情報に基づいて電力負荷装置６での将来の予測負荷電力の推移についての情報を導出した上で、自身の記憶手段９に記憶しておく。或いは、各需要家Ｄが電力負荷装置６での将来の予測負荷電力の推移についての情報を導出している場合、全体制御装置８は、その電力負荷装置６での将来の予測負荷電力の推移についての情報を情報通信を介して各需要家Ｄから逐次取得して、自身の記憶手段９に記憶しておく。
【００４５】
全体制御装置８の選択決定手段１０は、需要家Ｄ間で燃料電池５の発電電力の融通を行う次の融通運転時間帯に複数の需要家Ｄが有する電力負荷装置６で予測される負荷電力の合計値である予測合計負荷電力を上述した電力負荷情報に基づいて決定して、複数の需要家Ｄが有する燃料電池５の中から、次の融通運転時間帯に予測合計負荷電力を賄うための発電運転を行う１台又は複数台の給電側燃料電池５を燃料電池情報に基づいて選択する。そして、全体制御装置８は、給電側燃料電池５を有する需要家Ｄの個別制御装置７に対して次の融通運転時間帯に当該給電側燃料電池５の発電運転を行わせるための制御情報を情報通信回線４を介して送信し、及び、給電側燃料電池５以外の燃料電池５を有する需要家Ｄの個別制御装置７に対して次の融通運転時間帯に当該燃料電池５の運転を停止させるための制御情報を情報通信回線４を介して送信する。
【００４６】
燃料電池情報に基づいて給電側燃料電池５を選択する手法については、上記第１実施形態と同様である。即ち、全体制御装置８の選択決定手段１０は、過去に給電側燃料電池５として選択された選択回数についての情報、及び、過去の発電運転期間を累積した累積運転期間についての情報、及び、過去の起動停止回数についての情報の少なくとも何れか一つである燃料電池情報に基づいて、給電側燃料電池５を選択する。但し、本実施形態では、全体制御装置８は、記憶手段９に各燃料電池５の定格発電電力についての情報を予め記憶しており、全体制御装置８の選択決定手段１０は、選択する給電側燃料電池５の定格発電電力（即ち、継続的に発電可能な電力）の合計が上記予測合計負荷電力以上になることを選択条件とする。
【００４７】
全体制御装置８が上述のような制御を行うことで、需要家Ｄ間で燃料電池５の発電電力の融通を行う融通運転時間帯では、１台又は複数台の燃料電池５が、その融通運転時間帯に発電運転を行って他の需要家Ｄへ電力を供給する給電側燃料電池５として選択されて発電運転を行い、その給電側燃料電池５以外の燃料電池５は、融通運転時間帯に運転が停止されるようになる。その結果、上記実施形態と同様に、給電側燃料電池５の発電電力の一部がその需要家Ｄの電力負荷装置６で消費され、見かけ上、運転が停止された燃料電池５を有する需要家Ｄの電力負荷装置６の負荷電力の少なくとも一部が、給電側燃料電池５の発電電力の残りで賄われることになる。
【００４８】
加えて、給電側燃料電池５として選択される燃料電池５の台数（１台又は複数台）は、次の融通運転時間帯に複数の需要家Ｄが有する電力負荷装置６で予測される負荷電力の合計値である予測合計負荷電力を賄うことができる（即ち、給電側燃料電池５の合計発電電力が予測合計負荷電力以上となることができる）台数に決定される。その結果、実際に次の融通運転時間帯になったとき、複数の需要家Ｄが有する電力負荷装置６で発生する負荷電力の全てが、給電側燃料電池５の発電電力で賄われることが期待される。例えば、全体制御装置８は、融通運転時間帯において、複数の需要家Ｄの電力負荷装置６による実際の合計負荷電力に、選択された１台又は複数台の給電側燃料電池５の合計発電出力が追従するように、給電側燃料電池５に対して制御情報を送信する。この場合、複数の需要家Ｄの電力負荷装置６による実際の合計負荷電力は、全体制御装置８が、情報通信回線４を介して各需要家Ｄから受信した現在の負荷電力についての情報に基づいて逐次導出できる。
【００４９】
ここで、全体制御装置８の選択決定手段１０は、給電側燃料電池５として選択される燃料電池５の定格発電電力の合計値に対する所定割合の値が予測合計負荷電力未満となるように、給電側燃料電池５として選択される燃料電池５の台数を決定してもよい。この場合、予測合計負荷電力は、給電側燃料電池５として選択された１台又は複数台の燃料電池５の定格発電電力の合計値に対する所定割合よりも大きいので、１台又は複数台の給電側燃料電池５それぞれは、定格発電電力に対する所定割合よりも大きな発電電力で運転されることが期待される。その結果、給電側燃料電池５が発電運転を行うときの効率が低くなり過ぎないようにできる。
【００５０】
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、全体制御装置８が、選択回数についての情報、及び、累積運転期間についての情報、及び、起動停止回数についての情報という３種類の燃料電池情報に基づいて給電側燃料電池５を選択する例を説明したが、上記情報のうち、１つ又は２つの情報を燃料電池情報として参照して給電側燃料電池５を選択するように変更してもよい。
【００５１】
＜２＞
上記実施形態では、電力負荷情報（電力負荷装置６での過去の負荷電力が分る情報、又は、電力負荷装置６での将来の予測負荷電力が分る情報）が、何れも各需要家Ｄで計測された電力負荷装置６での過去の負荷電力の推移についての情報に基づいて導出される例について説明したが、他の情報に基づいて電力負荷装置６での過去の負荷電力が分る情報及び将来の予測負荷電力が分る情報を導出してもよい。例えば、需要家Ｄの入居者による申告値（即ち、実際に計測された値ではなくて「仮定値」）に基づいて過去の負荷電力が分る情報及び将来の予測負荷電力が分る情報を導出してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、燃料電池をより高い効率で運転させることができる電力融通システムに利用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１  電力系統
５  燃料電池（給電側燃料電池）
６  電力負荷装置
７  個別制御装置
８  全体制御装置
９  記憶手段
Ｄ  需要家
【図１】
2015126564.tif 000004
【図２】
2015126564.tif 000005