(57)【要約】【課題】太陽光発電の優先度に応じて、太陽光発電と太陽熱利用とのバランスを変更する太陽光太陽熱利用システムの制御装置を実現する。【解決手段】本発明の一態様に係る制御装置（４）は、太陽電池パネル（２）と、蓄熱槽（３）とを備える太陽光太陽熱利用システム（１）の制御装置であって、太陽光発電の優先度設定に応じて、蓄熱槽の中の蓄熱体の量を設定する蓄熱体量設定部を備える。【選択図】図１
2015132431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電部と、上記太陽光発電部を冷却する熱媒体と、上記太陽光発電部から上記熱媒体によって運ばれる熱を蓄熱する蓄熱部とを備える太陽光太陽熱利用システムの制御装置であって、
太陽熱利用に対する太陽光発電の優先度設定に応じて、上記蓄熱部の熱容量を変更させる熱容量変更手段を備えることを特徴とする太陽光太陽熱利用システムの制御装置。
【請求項２】
上記太陽光発電部の温度の情報を取得する発電部温度取得手段を備え、
上記熱容量変更手段は、上記優先度設定、および、上記太陽光発電部の温度に応じて、上記蓄熱部の熱容量を設定することを特徴とする請求項１に記載の太陽光太陽熱利用システムの制御装置。
【請求項３】
上記蓄熱部の熱容量が第１閾値以上であり、かつ、上記太陽光発電部の温度が第２閾値以上である場合、上記熱媒体の放熱を行う放熱部を上記熱媒体が通過するよう、上記熱媒体の流路を切り替えさせる流路制御手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の太陽光太陽熱利用システムの制御装置。
【請求項４】
上記太陽光発電の上記優先度設定が所定の優先度以上である場合、上記熱媒体の放熱を行う放熱部を上記熱媒体が通過するよう、上記熱媒体の流路を切り替えさせる流路制御手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽光太陽熱利用システムの制御装置。
【請求項５】
１年間における現在の時点を示す情報を取得する時間取得手段を備え、
上記熱容量変更手段は、取得された上記時点に応じて、上記蓄熱部の熱容量を変更させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の太陽光太陽熱利用システムの制御装置。
【請求項６】
買電単価または売電単価の情報を取得する価格情報取得手段と、
買電単価または売電単価に応じて、太陽光発電の優先度を設定する優先度設定手段とを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の太陽光太陽熱利用システムの制御装置。
【請求項７】
デマンドレスポンス信号を受信するデマンドレスポンス情報取得手段と、
デマンドレスポンス信号を受信した場合、デマンドレスポンス信号を受信していないときよりも、太陽光発電の優先度を高く設定する優先度設定手段とを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の太陽光太陽熱利用システムの制御装置。
【請求項８】
上記太陽光発電部の発電量の情報を取得する発電量取得手段と、
上記太陽光太陽熱利用システムが電力を供給する施設における電力使用量の情報を取得する電力使用量取得手段と、
上記発電量から上記電力使用量を引いた値が第３閾値より小さい場合、上記発電量から上記電力使用量を引いた値が第３閾値以上の場合よりも、太陽光発電の優先度を高く設定する優先度設定手段とを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の太陽光太陽熱利用システムの制御装置。
【請求項９】
上記熱容量変更手段は、
太陽光発電の上記優先度設定が所定の優先度以上である場合、上記蓄熱部の熱容量を第１値に変更させ、
太陽光発電の上記優先度設定が上記所定の優先度未満であり、かつ、上記太陽光発電部の温度が第１温度である場合、上記蓄熱部の熱容量を上記第１値以下の第２値に変更させ、
太陽光発電の上記優先度設定が上記所定の優先度未満であり、かつ、上記太陽光発電部の温度が第１温度より低い第２温度である場合、上記蓄熱部の熱容量を上記第２値より小さい第３値に変更させることを特徴とする請求項２に記載の太陽光太陽熱利用システムの制御装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の制御装置を備える太陽光太陽熱利用システムであって、
上記太陽光発電部と、上記熱媒体と、上記蓄熱部とを備えることを特徴とする太陽光太陽熱利用システム。
【請求項１１】
太陽光発電部と、上記太陽光発電部を冷却する熱媒体と、上記太陽光発電部から上記熱媒体によって運ばれる熱を蓄熱する蓄熱部とを備える太陽光太陽熱利用システムの制御方法であって、
太陽熱利用に対する太陽光発電の優先度設定に応じて、上記蓄熱部の熱容量を変更させる熱容量変更ステップを含むことを特徴とする太陽光太陽熱利用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、太陽光太陽熱利用システムおよびその制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光のエネルギーを利用する装置として、太陽光を熱エネルギーに変換して温水を得る太陽熱利用装置、および、太陽光を電気エネルギーに変換して発電を行う太陽光発電装置がある。
【０００３】
特許文献１には、季節または日射量により貯湯タンク内の水量を変更する太陽熱温水器が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、集熱状態に応じて貯留槽に貯留される湯水の量を変更する太陽熱利用装置が記載されている。
【０００５】
特許文献１、２に記載の装置は、太陽光を熱エネルギーに変換して温水を得る太陽熱利用装置に関するものである。そのため、これらの装置では、得られる温水の温度および量が関心事になる。
【０００６】
これに対して、近年では、太陽熱利用装置と太陽光発電装置とを組み合わせた太陽光太陽熱利用ハイブリッドシステムが登場している。特許文献３には、太陽電池パネルから集めた熱を輸送する熱媒体の移動量を変更する太陽光熱利用システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２０５６６３号公報（２０００年７月２８日公開）
【特許文献２】特開２０１０−２２３４８９号公報（２０１０年１０月７日公開）
【特許文献３】特開２０１２−０６４８３２号公報（２０１２年３月２９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１、２では、集熱パネルを冷却することが目的ではなく、温水を得ることが目的であるので、集熱パネルの温度が高くても問題にならない。
【０００９】
しかしながら、太陽光発電パネルにはその温度が高くなるほど発電効率が落ちるという問題がある。太陽光太陽熱利用ハイブリッドシステムでは、熱媒体で太陽光発電パネルを冷却し、熱媒体に移動した熱を利用する。
【００１０】
特許文献３には、熱媒体の移動量を小さくすることにより集熱量が増えると記載されている。熱媒体の移動量が小さくなれば、熱媒体が太陽電池パネルの中に滞在する時間が長くなる。そのため、太陽電池パネルの熱媒体の出口での熱媒体の温度は高くなる。
【００１１】
しかしながら、太陽電池パネルから熱媒体への熱伝達率は、両者の温度差に比例する。そのため、熱媒体の移動量を小さくすると集熱効率は低下する。そのため、特許文献３に記載の構成では、発電効率を考慮して太陽電池パネルを適切に冷却することはできない。また、特許文献３のように、蓄熱槽の水量を一定として流速を変えるだけでは、冬場に所望の温度の温水を得ることはできず、夏場に太陽電池パネルを十分に冷却することもできない。
【００１２】
本発明の一態様によれば、太陽光発電の優先度に応じて、太陽光発電と太陽熱利用とのバランスを変更する太陽光太陽熱利用システムの制御装置を実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様に係る制御装置は、太陽光発電部と、上記太陽光発電部を冷却する熱媒体と、上記太陽光発電部から上記熱媒体によって運ばれる熱を蓄熱する蓄熱部とを備える太陽光太陽熱利用システムの制御装置であって、太陽熱利用に対する太陽光発電の優先度設定に応じて、上記蓄熱部の熱容量を変更させる熱容量変更手段を備えることを特徴としている。
【００１４】
本発明の一態様に係る制御方法は、太陽光発電部と、上記太陽光発電部を冷却する熱媒体と、上記太陽光発電部から上記熱媒体によって運ばれる熱を蓄熱する蓄熱部とを備える太陽光太陽熱利用システムの制御方法であって、太陽熱利用に対する太陽光発電の優先度設定に応じて、上記蓄熱部の熱容量を変更させる熱容量変更ステップを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、蓄熱部の熱容量を変更させることにより、太陽熱利用に対して太陽光発電を優先するか否かを適切に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽光太陽熱利用システムの概略構成を示す模式図である。
【図２】上記太陽光太陽熱利用システムの制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】熱媒体の循環および蓄熱体の量の設定に関する上記制御装置の制御フローを示す図である。
【図４】蓄熱槽の中の蓄熱体の量の一例を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る太陽光太陽熱利用システムの概略構成を示す模式図である。
【図６】流路切替弁に関する、上記太陽光太陽熱利用システムの制御装置の制御フローを示す図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態における流路切替弁に関する制御装置の制御フローを示す図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係る制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態に係る太陽光太陽熱利用システムの概略構成を示す模式図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態の制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態における太陽光発電の優先度の設定に関する制御装置の制御フローを示す図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態における太陽光発電の優先度の設定に関する制御装置の制御フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。以下の特定の項目（実施形態）における構成について、それが他の項目で説明されている構成と同じである場合は、説明を省略する場合がある。また、説明の便宜上、各項目に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００１８】
〔実施形態１〕
太陽光発電の効率を高くするためには、太陽電池パネルの温度は低く維持されることが好ましい。一方で、太陽電池パネルが受けた太陽熱を給湯または暖房に利用する場合、太陽電池パネルの温度はある程度高い温度に維持される必要がある。本実施形態の太陽光太陽熱利用システム（太陽光太陽熱ハイブリッドシステム）では、設定された優先度に応じて、太陽光発電および太陽熱利用のバランスを変更する。
【００１９】
（太陽光太陽熱利用システム１の構成）
図１は、本実施形態の太陽光太陽熱利用システム１の概略構成を示す模式図である。太陽光太陽熱利用システム１は、太陽電池パネル２、蓄熱槽３、制御装置４、熱媒体循環路５、熱媒体用ポンプ６、排出部７、供給部８、排出ポンプ９、および出力配線１０を備える。また、太陽光太陽熱利用システム１は、パネル温度検出部１１、蓄熱体温度検出部１２、蓄熱体量検出部１３、および発電量検出部１４を備える。
【００２０】
太陽電池パネル２（太陽光発電部）は、太陽光を電気エネルギーに変換することで発電を行う。
【００２１】
蓄熱槽３は、蓄熱体のための容器であり、太陽電池パネル２から得た熱を蓄熱体に蓄える。
【００２２】
熱媒体循環路５は、蓄熱槽３と太陽電池パネル２とを熱媒体が循環するように結ぶ。熱媒体は、熱媒体用ポンプ６によって熱媒体循環路５の中を循環する。熱媒体は、太陽電池パネル２において熱交換により太陽電池パネル２の熱を奪うことにより、太陽電池パネル２を冷却する。熱媒体用ポンプ６による熱媒体の移動量は、特に限定されない。
【００２３】
ここでは、熱媒体および蓄熱体は、水である。この場合、熱媒体用ポンプ６は、蓄熱槽３の中の水を太陽電池パネル２に供給する。太陽電池パネル２から熱を奪った熱媒体としての水（温水）は、そのまま蓄熱体として蓄熱槽３の中に蓄えられる。なお、蓄熱槽３の下層部の水（冷水）が熱媒体循環路５を介して太陽電池パネル２に供給される。
【００２４】
ただしこれに限らず、例えば、熱媒体として不凍液等（プロピレングリコール水溶液、またはエチレングリコール水溶液等）の液体を用い、蓄熱体として水を用いることもできる。この場合、蓄熱槽３において熱媒体と蓄熱体（水）との間で熱交換を行うことで、太陽電池パネル２から得た熱を蓄熱体に蓄える。この場合、熱媒体が凍ることを防ぐことができるという利点と、蓄熱体としての水と熱媒体とが混ざらない（蓄熱体が熱媒体循環路５を通らない）という利点とが得られる。この場合、熱媒体の量は変わらず、蓄熱体の量が変更され得る。なお、熱媒体として水を用いた上で、熱媒体の水と蓄熱体の水とが混ざらないよう、蓄熱槽３において熱交換を行ってもよい。また、蓄熱体として水以外の液体を用いることもできる。また、蓄熱材として、使用される温度領域に融点を有し、容器（ポリプロピレン、ポリエチレン、またはアルミラミネート等の容器）に入れられた潜熱蓄熱材、あるいは、カプセル化された潜熱蓄熱材と液体との混合物を用いることもできる。潜熱蓄熱材としてはパラフィン、または酢酸ナトリウム三水和物等を用いることができる。液体と潜熱蓄熱材と併用することにより、小さな体積の蓄熱体で、より多くの熱を貯めることが可能となる。
【００２５】
排出部７は、温められた蓄熱体（温水）を利用するために、蓄熱槽３から蓄熱体を排出する。排出部７は、バルブを備え、バルブによって蓄熱体の排出を行うか否かを切り替える。排出ポンプ９は、排出部７から蓄熱体を、例えば家屋の浴槽等に送り出す。なお、蓄熱槽３の上層部の水（温水）が排出部７から排出される。排出部７がフロート式である場合、排出部７は、常に一番上の蓄熱体を排出することができる。
【００２６】
供給部８は、蓄熱槽３に新たな蓄熱体を供給（補充）する。供給部８は、バルブを備え、バルブによって蓄熱体の供給を行うか否かを切り替える。
【００２７】
出力配線１０は、太陽光太陽熱利用システム１から外部機器に接続される配線である。出力配線１０は、太陽電池パネル２によって発電された電力を、太陽光太陽熱利用システム１の外部に出力する。
【００２８】
パネル温度検出部１１は、太陽電池パネル２または太陽電池パネル２近傍の熱媒体の温度を検出し、太陽電池パネル２または太陽電池パネル２近傍の熱媒体の温度の情報を制御装置４に送信する。パネル温度検出部１１は、太陽電池パネル２または太陽電池パネル２近傍の熱媒体の任意の箇所の温度を測定してよい。好ましくは、パネル温度検出部１１は、熱を奪った熱媒体の出口付近に対応する、太陽電池パネル２または熱媒体の温度を測定する。なお、太陽電池パネル２近傍の熱媒体の温度は、太陽電池パネル２の温度を反映した値（太陽電池パネル２の温度に対応する値）となっている。そのため、以下では簡略のために、太陽電池パネル２近傍の熱媒体の温度も太陽電池パネル２の温度として扱う。
【００２９】
蓄熱体温度検出部１２は、蓄熱槽３の中の蓄熱体の温度を検出し、蓄熱体の温度の情報を制御装置４に送信する。蓄熱体温度検出部１２は、蓄熱槽３の内側または外側の少なくとも１箇所の温度を測定する。好ましくは、蓄熱体温度検出部１２は、蓄熱体の上層部および下層部に対応する、高さが異なる２箇所の温度を測定し、それぞれの温度の情報を制御装置４に送信する。蓄熱体温度検出部１２は、蓄熱槽３の内側の温度を測定することが好ましい。ただし、蓄熱槽３の壁面の厚さおよび熱伝導率は変化しないので、蓄熱槽３の外側の温度および外気温から、蓄熱槽３の内側の温度を推定することができる。
【００３０】
蓄熱体量検出部１３は、蓄熱槽３の中の蓄熱体の量を検出し、蓄熱体の量の情報を制御装置４に送信する。蓄熱体量検出部１３は、例えば、フロート式、超音波式、圧力式、静電容量式等の連続的な値（量）を測定する検出手段によって、蓄熱体の量（水位）を検出することができる。これに限らず、蓄熱体量検出部１３は、複数のレベルスイッチによって段階的な水位を測定する検出手段等、他の検出手段を用いてもよい。また、蓄熱体量検出部１３が、排出部７による排出量の検出手段（流量計）および供給部８による供給量の検出手段（流量計）を備えて、補助的に排出量および供給量に基づいて蓄熱槽３の中の蓄熱体の量を検出してもよい。
【００３１】
発電量検出部１４は、太陽電池パネル２の発電量を検出し、発電量の情報を制御装置４に送信する。
【００３２】
（制御装置の構成）
制御装置４は、熱媒体用ポンプ６、排出部７、供給部８、および排出ポンプ９の動作を制御する。制御装置４は、例えば供給部８を制御することにより、蓄熱槽３の中の蓄熱体の量を変更する。これにより、制御装置４は、蓄熱槽３の熱容量を変更する。排出部７、供給部８、および排出ポンプ９は、蓄熱槽３の熱容量調節機構と言うことができる。ここでは、制御装置４は、蓄熱槽３と共に設置される制御器であるとして説明する。しかしこれに限らず、制御装置４は、例えば、発電量の情報を表示する発電量モニタとして、給湯用のリモコンとして、または、ＨＥＭＳ（home energy management system）のように携帯端末（例えばタブレット端末、スマートフォン、携帯電話等）として、実現することもできる。制御装置４が携帯端末のように蓄熱槽３から離れた装置で実現される場合、制御装置４から受けた指示に基づき、排出部７等を直接制御する別の制御器が蓄熱槽３の周辺に設けられてもよい。
【００３３】
図２は、制御装置４の概略構成を示すブロック図である。制御装置４は、パネル温度取得部２１、蓄熱体温度取得部２２、蓄熱体量取得部２３、発電量取得部２４、優先度設定部２５、蓄熱体量設定部２６、制御指示部２７、および指示入力部２８を備える。
【００３４】
パネル温度取得部２１（発電部温度取得手段）は、パネル温度検出部１１から取得した太陽電池パネル２の温度の情報を蓄熱体量設定部２６に出力する。蓄熱体温度取得部２２は、蓄熱体温度検出部１２から取得した蓄熱体の温度の情報を蓄熱体量設定部２６に出力する。蓄熱体量取得部２３は、蓄熱体量検出部１３から取得した蓄熱体の量の情報を制御指示部２７に出力する。発電量取得部２４は、発電量検出部１４から取得した発電量の情報を蓄熱体量設定部２６に出力する。
【００３５】
優先度設定部２５（優先度設定手段）は、太陽光太陽熱利用システム１において、太陽光発電を太陽熱利用より優先させるか否かを示す優先度を設定する。優先度設定部２５は、例えばユーザの指示入力に基づいて、優先度を設定する。この場合、太陽光発電の効率を優先するか、太陽熱利用の蓄熱体の温度を優先するかを、ユーザの好みに応じてユーザが設定することができる。優先度設定部２５は、設定した優先度の情報を蓄熱体量設定部２６に出力する。優先度の設定については、例えば優先度を高、中、低など複数の段階で切り替えられるスライドスイッチや、排他的に切り替わるボタンによって設定してもよいし、タブレット、スマートフォン、携帯電話、またはＰＣ等のモニタ上に設定画面を表示し、設定してもよい。また優先度の高さではなく、「太陽光発電優先」「太陽熱利用優先」など、太陽光と太陽熱のどちらを優先させるかをスイッチ、ボタン、または上記方法によって切り替えてもよい。
【００３６】
蓄熱体量設定部２６（熱容量変更手段）は、優先度、発電量、太陽電池パネル２の温度、および蓄熱体の温度に基づいて、蓄熱槽３の中の蓄熱体の量の設定値を設定する。詳細な蓄熱体の量の設定方法については後述する。蓄熱体量設定部２６は、蓄熱体の量の設定値を制御指示部２７に出力する。
【００３７】
制御指示部２７（熱容量変更手段、流路制御手段）は、蓄熱体の量の設定値および現在の蓄熱体の量に基づいて、蓄熱槽３の中の蓄熱体の量を設定値に近づけるために、蓄熱体を蓄熱槽３に供給する指示を供給部８に送信する。設定値が現在の蓄熱体の量よりも小さい場合、蓄熱槽３の蓄熱体を捨てることはせず、蓄熱体の熱を利用するときに蓄熱槽３から蓄熱体を排出すればよい。
【００３８】
なお、設定値が現在の蓄熱体の量よりも小さい場合、制御指示部２７は、蓄熱体を蓄熱槽３から排出する指示を排出部７、および排出ポンプ９に送信してもよい。排出された蓄熱体を使用する必要がない場合、蓄熱体を捨ててもよいが、例えば蓄熱槽３から別の貯水槽等に蓄熱体を移してもよい。
【００３９】
制御指示部２７は、ユーザの指示入力に基づくタイミング、またはあらかじめ設定されたタイミングで、蓄熱体の熱を利用するために蓄熱体を排出する指示を、排出部７および排出ポンプ９に送信する。これにより、制御指示部２７は、排出部７のバルブが開くように排出部７を制御し、かつ、排出ポンプ９が蓄熱体を送出するように排出ポンプ９を制御する。制御指示部２７は、発電量、太陽電池パネル２の温度、および蓄熱体の温度に基づいて、太陽電池パネル２の冷却が必要であるか否かを判断する。太陽電池パネル２の冷却が必要である場合、制御指示部２７は、熱媒体を送出する指示を、熱媒体用ポンプ６に送信する。これにより、制御指示部２７は、熱媒体用ポンプ６が熱媒体を送出する（循環させる）ように熱媒体用ポンプ６を制御する。
【００４０】
蓄熱体量設定部２６が蓄熱体の量（熱容量）を設定し、制御指示部２７が供給部８を制御することにより、蓄熱槽３（蓄熱部）の熱容量が変更される。蓄熱体量設定部２６および制御指示部２７は、熱容量変更手段であると言える。
【００４１】
指示入力部２８は、複数のボタンまたはタッチパネル等の入力装置を介して、ユーザからの指示入力を受け付ける。指示入力部２８は、ユーザの指示入力を優先度設定部２５および制御指示部２７に出力する。
【００４２】
（制御フロー）
図３は、熱媒体の循環および蓄熱体の量の設定に関する制御装置４の制御フローを示す図である。なお、制御装置４は、蓄熱槽３の蓄熱体の量を、所定の下限値以上に維持する。
【００４３】
制御装置４は、太陽電池パネル２による発電量Ｐが発電量閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００４４】
発電量Ｐが発電量閾値Ｐｔｈ未満の場合（Ｓ１でＮｏ）、制御装置４は、熱媒体用ポンプ６の動作をＯＦＦにする（Ｓ２）。すなわち、熱媒体は熱媒体循環路５の中を循環しない。夜間等、太陽電池パネル２がほとんど発電を行っていないときは、太陽電池パネル２を冷却する必要がない。そのため、発電量が小さい場合、制御装置４は、熱媒体用ポンプ６の動作をＯＦＦにすることで、消費電力を低減する。
【００４５】
発電量Ｐが発電量閾値Ｐｔｈ以上の場合（Ｓ１でＹｅｓ）、制御装置４は、太陽電池パネル２の温度Ｔｐと蓄熱体の温度Ｔｗとの差分（Ｔｐ−Ｔｗ）が、温度差閾値ΔＴより大きいか否かを判定する（Ｓ３）。
【００４６】
太陽電池パネル２の温度Ｔｐと蓄熱体の温度Ｔｗとの差分（Ｔｐ−Ｔｗ）が、温度差閾値ΔＴ未満の場合（Ｓ３でＮｏ）、制御装置４は、熱媒体用ポンプ６の動作をＯＦＦにする（Ｓ２）。太陽電池パネル２に供給される熱媒体の温度は、蓄熱槽３の蓄熱体の温度に依存する。太陽電池パネル２の温度Ｔｐと蓄熱体の温度Ｔｗとの差が小さい場合、熱媒体による太陽電池パネル２の冷却の効果は小さい。また、太陽電池パネル２の熱を蓄熱槽３の蓄熱体に蓄える効果も小さい。そのため、温度の差分（Ｔｐ−Ｔｗ）が小さい場合、制御装置４は、熱媒体用ポンプ６の動作をＯＦＦにすることで、消費電力を低減する。
【００４７】
発電量Ｐが発電量閾値Ｐｔｈ以上、かつ、温度の差分（Ｔｐ−Ｔｗ）が温度差閾値ΔＴ以上の場合（Ｓ１でＹｅｓ、かつ、Ｓ３でＹｅｓ）、太陽電池パネル２を冷却するために、制御装置４は、熱媒体用ポンプ６の動作をＯＮにする（Ｓ４）。これにより、太陽光太陽熱利用システム１は、太陽電池パネル２を冷却して発電効率を高くし、かつ、太陽電池パネル２の熱を蓄熱槽３の蓄熱体に蓄える。
【００４８】
制御装置４（具体的には蓄熱体量設定部２６）は、さらに蓄熱槽３の蓄熱体の量の設定を行う。制御装置４は、設定された優先度に基づき、太陽光発電を太陽熱利用より優先させるか否かを判定する（Ｓ５）。
【００４９】
太陽光発電を優先させる場合（Ｓ５でＹｅｓ）、制御装置４は、蓄熱槽３の蓄熱体の量を、所定の第１値Ｖ１に設定する（Ｓ６）。第１値Ｖ１は、蓄熱槽３に蓄えられる蓄熱体の上限値であってもよい。蓄熱槽３の蓄熱体の量が多くなると、蓄熱槽３の熱容量は大きくなり、かつ蓄熱体の温度は低くなる。蓄熱槽３により多くの熱を蓄えることができるので、熱媒体によって太陽電池パネル２を冷却する効果が大きくなる。そのため、太陽電池パネル２の発電効率を高くすることができる。例えば、シリコン系の太陽電池の場合、温度が１℃低下する毎に、発電出力が０．３〜０．５％上昇する（温度係数が−０．３〜−０．５［％／℃］である）。
【００５０】
太陽光発電を優先させない場合（Ｓ５でＮｏ）、制御装置４は、太陽電池パネル２の温度Ｔｐが、温度閾値Ｔｔｈ１以上であるか否かを判定する（Ｓ７）。
【００５１】
太陽電池パネル２の温度Ｔｐが、温度閾値Ｔｔｈ１以上である場合（Ｓ７でＹｅｓ）、制御装置４は、蓄熱槽３の蓄熱体の量を、所定の第１値Ｖ１に設定する（Ｓ６）。太陽電池パネル２の温度Ｔｐが高すぎる場合、過集熱により太陽電池パネル２の発電効率が低下する。それゆえ、太陽光太陽熱利用システム１は、蓄熱体の量を増加させることにより、蓄熱体および太陽電池パネル２の温度を低下させる。蓄熱槽３または熱媒体の温度ではなく、太陽電池パネル２の温度Ｔｐに基づいて判断することにより、制御装置４は、発電効率を重視した判断をすることができる。
【００５２】
太陽電池パネル２の温度Ｔｐが、温度閾値Ｔｔｈ１未満である場合（Ｓ７でＮｏ）、制御装置４は、太陽電池パネル２の温度Ｔｐが、温度閾値Ｔｔｈ２以上であるか否かを判定する（Ｓ８）。ここで、Ｔｔｈ１＞Ｔｔｈ２である。
【００５３】
太陽電池パネル２の温度Ｔｐが、温度閾値Ｔｔｈ２以上である場合（Ｓ８でＹｅｓ）、制御装置４は、蓄熱槽３の蓄熱体の量を、第２値Ｖ２に設定する（Ｓ９）。ここで、Ｖ１＞Ｖ２である。
【００５４】
太陽電池パネル２の温度Ｔｐが、温度閾値Ｔｔｈ２未満である場合（Ｓ８でＮｏ）、制御装置４は、蓄熱槽３の蓄熱体の量を、第３値Ｖ３に設定する（Ｓ１０）。ここで、Ｖ２＞Ｖ３＞０である。Ｖ３は、蓄熱槽３に蓄える蓄熱体の下限値である。
【００５５】
このように、制御装置４は、太陽電池パネル２の温度Ｔｐに応じて、蓄熱槽３の蓄熱体の量を段階的に変更する。太陽電池パネル２の温度Ｔｐが高い場合は、制御装置４は、蓄熱槽３の蓄熱体の量の設定値を大きく設定し、太陽電池パネル２を冷却する効果を高める。一方で、太陽電池パネル２の温度Ｔｐが低い場合は、発電効率は十分高いと考えられる。その反面、蓄熱体の量が多いと、蓄熱体の温度が上がりにくく、役立つ（所望の）温度の温水が得られない。そのため、制御装置４は、蓄熱槽３の蓄熱体の量の設定値を小さく設定し、太陽電池パネル２からの熱によって蓄熱体の温度が高くなるようにする。
【００５６】
以上のように、制御装置４は、蓄熱体の量を設定する。制御装置４は、上記の熱媒体の循環および蓄熱体の量の設定の処理を、所定のタイミングで（例えば定期的に）実行する。制御装置４は、現在の蓄熱槽３の蓄熱体の量が蓄熱体の量の設定値より少ない場合、蓄熱槽３に蓄熱体を供給するために、供給部８のバルブが開くよう供給部８を制御する。そして、蓄熱槽３の蓄熱体の量が設定値に到達すると、供給部８のバルブが閉まるよう供給部８を制御する。なお、蓄熱体を利用するために蓄熱槽３から蓄熱体が排出されることで、現在の蓄熱槽３の蓄熱体の量が蓄熱体の量の設定値より少なくなった場合も、制御装置４は、同様の動作を行う。
【００５７】
図４は、蓄熱槽３の中の蓄熱体の量（または設定値）の一例を示す図である。例えば、図４の（ａ）のように太陽光発電を優先しない場合、夏期には蓄熱体の量は第１値Ｖ１に維持され、冬期には蓄熱体の量は第３値Ｖ３に維持され、中間期には蓄熱体の量は第２値Ｖ２に維持される。これにより、太陽光太陽熱利用システム１は、太陽光発電と太陽熱とをバランスよく利用することができる。一方、図４の（ｂ）のように太陽光発電を優先する場合、常に蓄熱体の量は第１値Ｖ１に維持され、太陽光発電が優先される。
【００５８】
なお、制御装置４は、Ｓ７、Ｓ８において、太陽電池パネル２の温度Ｔｐではなく、蓄熱体の温度が所定の閾値より高いか否かに応じて、蓄熱槽３の蓄熱体の量を段階的に変更してもよい。例えば、蓄熱体の温度が閾値（５０℃）を越える場合、制御装置４は、蓄熱槽３に蓄熱体を追加させる。その後、蓄熱体の温度が閾値以下になった段階で、制御装置４は、蓄熱体を追加を停止する。なお水は温度が高いと密度が小いため、蓄熱槽３の中で温度成層が形成される。この場合、蓄熱槽３の中の蓄熱体の上層部で蓄熱体の温度を測定することが好ましい。
【００５９】
また、太陽光発電を優先する場合（Ｓ５でＹｅｓ）、さらに、太陽電池パネル２の温度Ｔｐが所定の温度閾値より高いか否かに応じて、制御装置４は、蓄熱槽３の蓄熱体の量の設定値を変更してもよい。例えば、太陽光発電を優先する場合は、制御装置４は、太陽電池パネル２の温度Ｔｐが温度閾値Ｔｔｈ２以上であれば設定値を第１値Ｖ１とし、温度Ｔｐが温度閾値Ｔｔｈ２未満であれば設定値を第２値Ｖ２としてもよい。このように、太陽光発電を優先する場合に、優先しない場合よりも、蓄熱槽３の蓄熱体の量の設定値を大きくしてもよい。
【００６０】
また、太陽光発電を優先させる設定であり、かつ、太陽電池パネル２の温度Ｔｐが所定の温度閾値Ｔｔｈ３（ここでＴｔｈ３≧Ｔｔｈ１）より高く、かつ、既に蓄熱槽３の中の蓄熱体の量が最大である場合、制御装置４は、排出部７等に蓄熱体の一部を排出させてもよい。蓄熱体（温水）の一部を排出させた後、蓄熱槽３に冷水を供給することで、蓄熱体の温度を下げることができる。これにより、太陽電池パネル２をさらに冷却することができる。
【００６１】
本実施形態の太陽光太陽熱利用システム１は、蓄熱槽３の蓄熱体の量（すなわち蓄熱槽３の熱容量）を変更することにより、発電量と集熱温度（蓄熱体の温度）との優先順位を容易にかつ効果的に制御することができる。例えば、太陽電池パネル２の温度が高い夏期に発電量を高くしたい場合、蓄熱槽３に冷水を追加することで蓄熱槽３の中の蓄熱体を多くする。冬期に給湯用に高温の湯が欲しい場合、蓄熱槽３の中の蓄熱体を少なくする（下限になるまで水を補充しない）。これにより、集熱温度（蓄熱体の温度）を優先することができる。さらに、季節および太陽電池パネル２の温度に関係なく発電量を優先する場合、蓄熱槽３の中の蓄熱体を多くすることで冷却効果を高くし、発電効率を高くすることができる。このように、ユーザは、太陽光太陽熱利用システム１における発電量と集熱温度との優先度を決めることができる。
【００６２】
〔実施形態２〕
本実施形態では、熱媒体を冷却するための放熱器を備える構成について説明する。
【００６３】
図５は、本実施形態の太陽光太陽熱利用システム３０の概略構成を示す模式図である。太陽光太陽熱利用システム３０は、太陽電池パネル２、蓄熱槽３、制御装置４、熱媒体循環路５、熱媒体用ポンプ６、排出部７、供給部８、排出ポンプ９、および出力配線１０を備える。また、太陽光太陽熱利用システム３０は、パネル温度検出部１１、蓄熱体温度検出部１２、蓄熱体量検出部１３、および発電量検出部１４を備える。さらに、太陽光太陽熱利用システム３０は、流路切替弁３１および放熱器３２を備える。
【００６４】
流路切替弁３１は、太陽電池パネル２より下流側の熱媒体循環路５に配置される。流路切替弁３１は、太陽電池パネル２を通過した熱媒体を、直接蓄熱槽３に戻すか、放熱器３２を介して蓄熱槽３に戻すかを切り替える。流路切替弁３１は、制御装置４によって制御される。
【００６５】
放熱器３２（放熱部）は、通過する熱媒体から熱を放熱させる。放熱器３２を通過した熱媒体は、蓄熱槽３に送られる。
【００６６】
なお、流路切替弁３１および放熱器３２は、太陽電池パネル２より上流側の熱媒体循環路５に配置されてもよい。上流側に配置された流路切替弁３１が放熱器３２側に熱媒体を送出する場合、放熱器３２によって冷却された熱媒体が、太陽電池パネル２に供給される。
【００６７】
（制御フロー）
図６は、本実施形態における流路切替弁３１に関する制御装置４の制御フローを示す図である。なお、熱媒体の循環および蓄熱体の量の設定のフローは、実施形態１と同じである。蓄熱体量設定部２６は、蓄熱体量取得部２３から現在の蓄熱体の量の情報を受け取る。
【００６８】
制御装置４（具体的には蓄熱体量設定部２６）は、現在の蓄熱槽３の中の蓄熱体の量Ｖａが、第１値Ｖ１に達しているか否かを判定する（Ｓ２１）。第１値Ｖ１は、蓄熱槽３の中に蓄えてもよい蓄熱体の量の上限値である。
【００６９】
蓄熱体の量Ｖａが第１値Ｖ１に達していない場合（Ｓ２１でＮｏ）、制御装置４は、熱媒体が放熱器３２を通過しないよう、流路切替弁３１の出力を蓄熱槽３側に切り替える（Ｓ２２）。
【００７０】
蓄熱体の量Ｖａが第１値Ｖ１に達している場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、制御装置４は、太陽電池パネル２の温度Ｔｐが、温度閾値Ｔｔｈ１以上であるか否かを判定する（Ｓ２３）。
【００７１】
太陽電池パネル２の温度Ｔｐが、温度閾値Ｔｔｈ１以上である場合（Ｓ２３でＹｅｓ）、制御装置４は、熱媒体が放熱器３２を通過するよう、流路切替弁３１の出力を放熱器３２側に切り替える（Ｓ２４）。
【００７２】
一方、太陽電池パネル２の温度Ｔｐが温度閾値Ｔｔｈ１未満である場合（Ｓ２３でＮｏ）、制御装置４は、熱媒体が放熱器３２を通過しないよう、流路切替弁３１の出力を蓄熱槽３側に切り替える（Ｓ２２）。制御装置４は、上記の放熱の要否の判定処理を、所定のタイミングで（例えば定期的に、または蓄熱体の量が変化したときに）実行する。
【００７３】
蓄熱体の量が上限値に達している場合、それ以上蓄熱体の量を増加させて蓄熱体の温度を下げることができない。そこで、本実施形態では、蓄熱体の量が上限値に達していて、かつ、太陽電池パネル２の温度Ｔｐが、温度閾値Ｔｔｈ１以上である場合、放熱器３２によって熱媒体の熱を放熱することにより、冷却効率を向上させる。これにより、十分な温度かつ十分な量の蓄熱体が得られている場合であっても、太陽光太陽熱利用システム３０は、太陽電池パネル２の温度を下げ、発電効率を向上することができる。なお、太陽電池パネル２の温度の代わりに蓄熱体の温度に応じて放熱の有無を切り替えてもよい。
【００７４】
〔実施形態３〕
本実施形態では、段階的な優先度設定に応じて、熱媒体を冷却するための放熱器を利用する構成について説明する。なお、太陽光太陽熱利用システムの構成は実施形態２と同じである。
【００７５】
図７は、本実施形態における流路切替弁３１に関する制御装置４の制御フローを示す図である。なお、熱媒体の循環の設定のフローは、実施形態１と同じである。
【００７６】
制御装置４（具体的には蓄熱体量設定部２６）は、蓄熱槽３の蓄熱体の量の設定を行う。本実施形態では、ユーザの指示入力に基づき、太陽光発電の優先度が３段階（高、中、低）に設定される。例えば、優先度「高」は、最も太陽光発電を優先する度合いが高い設定である。優先度「中」は、次に太陽光発電を優先する度合いが高い設定である。優先度「低」は、太陽光発電を優先しない設定である。優先度はより細かく（多段階に）設定されてもよい。
【００７７】
制御装置４は、設定された優先度が所定の優先度「中」以上であるか否かを判定する（Ｓ３１）。
【００７８】
設定された優先度が所定の優先度「中」以上である（「高」または「中」である）場合（Ｓ３１でＹｅｓ）、制御装置４は、蓄熱槽３の蓄熱体の量を、上限値である第１値Ｖ１に設定する（Ｓ３２）。
【００７９】
設定された優先度が所定の優先度「中」未満である（「低」である）場合（Ｓ３１でＮｏ）、制御装置４は、太陽電池パネル２の温度Ｔｐが、温度閾値Ｔｔｈ１以上であるか否かを判定する（Ｓ３３）。
【００８０】
太陽電池パネル２の温度Ｔｐが、温度閾値Ｔｔｈ１以上である場合（Ｓ３３でＹｅｓ）、制御装置４は、蓄熱槽３の蓄熱体の量を、第１値Ｖ１に設定する（Ｓ３２）。
【００８１】
太陽電池パネル２の温度Ｔｐが、温度閾値Ｔｔｈ１未満である場合（Ｓ３３でＮｏ）、制御装置４は、蓄熱槽３の蓄熱体の量を、下限値である第３値Ｖ３に設定する（Ｓ３４）。なお、制御装置４は、太陽電池パネル２の温度に応じてより多段階に蓄熱体の量を設定することもできるが、ここでは説明の簡略のために蓄熱体の量を２段階に設定する。
【００８２】
蓄熱体の量が上限値の第１値Ｖ１に設定された場合（Ｓ３２）、さらに、制御装置４は、設定された優先度が所定の優先度「高」以上である（「高」である）か否かを判定する（Ｓ３５）。
【００８３】
設定された優先度が所定の優先度「高」以上である（「高」である）場合（Ｓ３５でＹｅｓ）、制御装置４は、熱媒体が放熱器３２を通過するよう、流路切替弁３１の出力を放熱器３２側に切り替える（Ｓ３６）。
【００８４】
設定された優先度が所定の優先度「高」未満である（「中」または「低」である）場合（Ｓ３５でＮｏ）、制御装置４は、熱媒体が放熱器３２を通過しないよう、流路切替弁３１の出力を蓄熱槽３側に切り替える（Ｓ３７）。また、蓄熱体の量が下限値の第３値Ｖ３に設定された場合（Ｓ３７）も、制御装置４は、熱媒体が放熱器３２を通過しないよう、流路切替弁３１の出力を蓄熱槽３側に切り替える（Ｓ３７）。
【００８５】
優先度が「中」の場合、太陽光太陽熱利用システムは、蓄熱槽３の中の蓄熱体の量を多くすることにより、太陽電池パネル２の冷却効率を向上させる。この場合、太陽光太陽熱利用システムは、放熱器３２は利用しない。
【００８６】
一方、優先度が「高」の場合、太陽光太陽熱利用システムは、蓄熱槽３の中の蓄熱体の量を多くし、さらに放熱器３２を利用することにより、太陽電池パネル２の冷却効率をさらに向上させる。放熱器３２を利用することは、集熱効率を下げることになるが、発電効率をさらに向上させる。
【００８７】
なお、優先度が「低」の場合、太陽光太陽熱利用システムは、太陽電池パネル２の温度に応じて蓄熱体の量を設定し、かつ、放熱器３２は利用しない。
【００８８】
このように、本実施形態では、太陽光太陽熱利用システムは、太陽光発電の優先度に応じて、放熱器３２を利用するか否かを決定する。これにより、太陽光太陽熱利用システムは、太陽光発電と太陽熱利用とのバランスを、よりユーザの希望に一致するように変更することができる。
【００８９】
〔実施形態４〕
太陽熱利用において、集熱量は、一般的に季節によって大きく異なる。夏期では集熱量は多いが、冬期では集熱量は少なく、蓄熱体の温度が上がりにくい。また、夏期以外では、太陽電池パネル２の温度はあまり上昇しないため、発電効率の低下の度合いは必ずしも大きくない。そこで、本実施形態では、太陽光太陽熱利用システムは、日時に応じて蓄熱体の量を変更する。なお、太陽光太陽熱利用システムの構成は、制御装置を除き、実施形態１と同様である。
【００９０】
図８は、本実施形態の制御装置４ａの概略構成を示すブロック図である。制御装置４ａは、パネル温度取得部２１、蓄熱体温度取得部２２、蓄熱体量取得部２３、発電量取得部２４、優先度設定部２５、蓄熱体量設定部２６、制御指示部２７、指示入力部２８、および時間取得部４１を備える。
【００９１】
時間取得部４１（時間取得手段）は、制御装置４ａに内蔵されている時計または外部のネットワークから、時間情報を取得する。例えば、時間情報は１年間における現在の日付（月および日）の情報を含む。時間情報は、さらに時刻（時および分）の情報を含んでもよい。時間情報は、現在の季節を示すものであってもよい。時間情報は、１年間における現在の時点を示す情報である。時間取得部４１は、時間情報を蓄熱体量設定部２６に出力する。
【００９２】
蓄熱体量設定部２６は、時間情報が示す日付に応じて、当日の気温および当日の日射量を推測する。蓄熱体量設定部２６は、太陽光発電の優先度、および、推測された気温および日射量に応じて、蓄熱槽３の中の蓄熱体の量を設定する。
【００９３】
例えば、推測された気温または日射量が所定の第１閾値以上であり、当日が夏期に相当すると考えられる場合、蓄熱体量設定部２６は、蓄熱体の量を上限の第１値Ｖ１（例えば２００Ｌ）に設定する。推測された気温または日射量が第１閾値未満かつ第２閾値以上であり、当日が中間期に相当すると考えられる場合、蓄熱体量設定部２６は、蓄熱体の量を中間の第２値Ｖ２（例えば１５０Ｌ）に設定する。推測された気温または日射量が所定の第２閾値未満であり、当日が冬期に相当すると考えられる場合、蓄熱体量設定部２６は、蓄熱体の量を下限の第３値Ｖ３（例えば１００Ｌ）に設定する。ただし、蓄熱体量設定部２６は、太陽光発電を優先させる優先度に設定されている場合、日付に関わらず蓄熱体の量を上限の第１値Ｖ１（例えば２００Ｌ）に設定する。あるいは、蓄熱体量設定部２６は、太陽光発電を優先させる優先度に設定されている場合、上限を超えない範囲で、蓄熱体を所定の量（例えば５０Ｌ）増加させてもよい。
【００９４】
なお、同じ日でも地域によって気候（気温および日射量）は異なる。そのため、制御装置４ａは、例えば地域情報取得部（地域情報取得手段：図示せず）によって日付と気候とを対応付ける地域情報の設定を受け付けてもよい。例えば、複数種類の地域情報から、ユーザまたは設置者が、太陽光太陽熱利用システムが設置される地域に合った地域情報を選択してもよい。あるいは、制御装置４ａは、地域情報を外部のネットワークから取得してもよい。地域情報は、日付に対応する一日の平均気温または一日の平均日射量等の気候情報を含み得る。気候情報は、長期に渡る気象（温度、または日射量等）の平均を示す情報であってもよい。蓄熱体量設定部２６は、日付と気候とを対応付ける地域情報に基づいて、当日の気温および当日の日射量を推測することができる。
【００９５】
〔実施形態５〕
本実施形態では、気象情報を外部から取得し、現在の気象または予測される気象に応じて蓄熱体の量を変更する構成について説明する。
【００９６】
図９は、本実施形態の太陽光太陽熱利用システム５０の概略構成を示す模式図である。太陽光太陽熱利用システム５０は、太陽電池パネル２、蓄熱槽３、制御装置４ｂ、熱媒体循環路５、熱媒体用ポンプ６、排出部７、供給部８、排出ポンプ９、および出力配線１０を備える。また、太陽光太陽熱利用システム５０は、パネル温度検出部１１、蓄熱体温度検出部１２、蓄熱体量検出部１３、および発電量検出部１４を備える。制御装置４ｂは、太陽光太陽熱利用システム５０にネットワークで接続された外部のサーバ５２から、気象情報を取得する。
【００９７】
図１０は、本実施形態の制御装置４ｂの概略構成を示すブロック図である。制御装置４ｂは、パネル温度取得部２１、蓄熱体温度取得部２２、蓄熱体量取得部２３、発電量取得部２４、優先度設定部２５、蓄熱体量設定部２６、制御指示部２７、指示入力部２８、および情報取得部５１を備える。
【００９８】
情報取得部５１（気象情報取得手段）は、定期的にまたは所定のタイミングで、外部のサーバ５２から、気象情報を取得する。気象情報は、例えば現在の気温、現在の日射量、現在の天気、または、それらの予測（天気予報）等を示す情報である。情報取得部５１は、気象情報を蓄熱体量設定部２６に出力する。
【００９９】
蓄熱体量設定部２６は、気象情報が示す気象（現在の気温、現在の日射量、現在の天気、あるいは、所定の期間についての気温、日射量、または天気の予測）に応じて、所定の期間（例えばその日中）に得られる発電量または集熱量を推測する。蓄熱体量設定部２６は、太陽光発電の優先度、および、推測された発電量または集熱量に応じて、蓄熱槽３の中の蓄熱体の量を設定する。
【０１００】
例えば、気温が高い、日射量が多い、または天気が晴れ等の気象のために、推測された集熱量が所定の第３閾値以上である場合、蓄熱体量設定部２６は、蓄熱体の量を上限の第１値Ｖ１（例えば２００Ｌ）に設定する。推測された集熱量が所定の第３閾値未満である場合、例えば、蓄熱体量設定部２６は、蓄熱体の量を下限の第３値Ｖ３（例えば１００Ｌ）に設定する。
【０１０１】
また例えば、日射量が多いために推測された発電量が所定の第４閾値以上である場合、蓄熱体量設定部２６は、発電量を優先するために、蓄熱体の量を上限の第１値Ｖ１（例えば２００Ｌ）に設定する。推測された集熱量が所定の第４閾値未満である場合、例えば、蓄熱体量設定部２６は、蓄熱体の量を下限の第３値Ｖ３（例えば１００Ｌ）に設定する。
【０１０２】
ただし、蓄熱体量設定部２６は、太陽光発電を優先させる優先度に設定されている場合、日付に関わらず蓄熱体の量を上限の第１値Ｖ１（例えば２００Ｌ）に設定する。あるいは、蓄熱体量設定部２６は、太陽光発電を優先させる優先度に設定されている場合、上限を超えない範囲で、蓄熱体を所定の量（例えば５０Ｌ）増加させてもよい。
【０１０３】
〔実施形態６〕
本実施形態では、買電単価、売電単価、またはデマンドレスポンス情報に応じて、太陽光発電の優先度を変更する構成について説明する。なお、太陽光太陽熱利用システムの構成は、実施形態５（図９、図１０）と同様である。
【０１０４】
本実施形態の情報取得部５１（価格情報取得手段、デマンドレスポンス情報取得手段）は、定期的にまたは所定のタイミングで、現在の買電単価および売電単価の情報を外部のサーバ５２から取得する。情報取得部５１は、デマンドレスポンス信号を外部のサーバ５２から受信する構成であってもよい。デマンドレスポンス信号は、例えば電力供給者が電力需要者に対して電力消費の削減を求めるときに、電力供給者が電力需要者に発信する信号である。情報取得部５１は、買電単価および売電単価の情報、またはデマンドレスポンス信号の受信の有無を示すデマンドレスポンス情報を、優先度設定部２５に出力する。
【０１０５】
優先度設定部２５は、買電単価、売電単価、またはデマンドレスポンス情報に応じて、太陽光発電の優先度を自動的に設定する。設定された優先度に応じて、蓄熱体量設定部２６は、蓄熱体の量を設定する。なお、熱媒体の循環および蓄熱体の量の設定のフローは、実施形態１と同じである。
【０１０６】
図１１は、本実施形態における太陽光発電の優先度の設定に関する制御装置４ｂの制御フローを示す図である。制御装置４ｂは、買電単価、売電単価、またはデマンドレスポンス情報が更新されたタイミングで、以下の制御フローを実行する。
【０１０７】
制御装置４ｂ（具体的には優先度設定部２５）は、売電単価と買電単価との差分（売電単価−買電単価）が所定の閾値Ｐ１以上であるか否かを判定する（Ｓ４１）。
【０１０８】
差分（売電単価−買電単価）が所定の閾値Ｐ１以上である場合（Ｓ４１でＹｅｓ）、優先度設定部２５は、太陽光発電を優先すると設定する（Ｓ４２）。（売電単価−買電単価）がある程度大きい場合、太陽光発電を優先することで、例え太陽熱利用による蓄熱体の温度が下がったとしても発電量を増加させた方が有利である。閾値Ｐ１は、太陽光発電の効率を優先することによって、発電量増加による売電量の増加または買電量の減少による得が、集熱量の低下による損を上回るか否かを判定するための閾値である。
【０１０９】
差分（売電単価−買電単価）が所定の閾値Ｐ１未満である場合（Ｓ４１でＮｏ）、優先度設定部２５は、デマンドレスポンス信号の受信の有無を判定する（Ｓ４３）。
【０１１０】
デマンドレスポンス信号を受信している場合（Ｓ４３でＹｅｓ）、優先度設定部２５は、太陽光発電を優先すると設定する（Ｓ４２）。
【０１１１】
デマンドレスポンス信号を受信していない場合（Ｓ４３でＮｏ）、優先度設定部２５は、太陽光発電を優先しないと設定する（Ｓ４４）。
【０１１２】
なお、優先度設定部２５は、売電単価および買電単価のいずれかの情報から、優先度を設定することもできる。例えば、優先度設定部２５は、売電単価がある閾値以上である場合に、太陽光発電を優先すると設定してもよい。売電単価がある程度高い場合、太陽光発電の効率を優先することによって、発電量増加による売電量の増加による得が、集熱量の低下による損を上回ると判断できる。あるいは、優先度設定部２５は、買電単価がある閾値以上である場合に、太陽光発電を優先すると設定してもよい。買電単価がある程度高い場合、太陽光発電の効率を優先することによって、発電量増加による買電量の減少による得が、集熱量の低下による損を上回ると判断できる。なお、集熱量の低下による損を推測（算出）するために、情報取得部５１は、電気以外のエネルギー（ガス等）の価格（単価）の情報を取得してもよい。
【０１１３】
〔実施形態７〕
本実施形態では、買電単価、発電量、および電力使用量に応じて、太陽光発電の優先度を変更する構成について説明する。なお、太陽光太陽熱利用システムの構成は、実施形態５（図９、図１０）と同様である。
【０１１４】
本実施形態の情報取得部５１は、定期的にまたは所定のタイミングで、現在の買電単価の情報を外部のサーバ５２から取得する。情報取得部５１は、買電単価の情報を、優先度設定部２５に出力する。
【０１１５】
発電量取得部２４（発電量取得手段）は、発電量検出部１４から取得した発電量の情報を、優先度設定部２５および蓄熱体量設定部２６に出力する。また、発電量取得部２４（電力使用量取得手段）は、太陽光太陽熱利用システム５０が設置された建物（太陽光太陽熱利用システム５０が電力を供給する施設）の、現在の電力使用量の情報を取得する。太陽光太陽熱利用システム５０は、建物の電力使用量を測定する電力使用量検出部（図示せず）を備える。
【０１１６】
優先度設定部２５は、買電単価、発電量、および電力使用量に応じて、太陽光発電の優先度を自動的に設定する。設定された優先度に応じて、蓄熱体量設定部２６は、蓄熱体の量を設定する。なお、熱媒体の循環および蓄熱体の量の設定のフローは、実施形態１と同じである。
【０１１７】
図１２は、本実施形態における太陽光発電の優先度の設定に関する制御装置４ｂの制御フローを示す図である。制御装置４ｂは、定期的にまたは所定のタイミングで、以下の制御フローを実行する。
【０１１８】
制御装置４ｂ（具体的には優先度設定部２５）は、買電単価が所定の閾値Ｐ２以上であるか否かを判定する（Ｓ５１）。
【０１１９】
買電単価が所定の閾値Ｐ２以上である場合（Ｓ５１でＹｅｓ）、優先度設定部２５は、発電量と電力使用量との差分（発電量−電力使用量）が０未満であるか否かを判定する（Ｓ５２）。
【０１２０】
差分（発電量−電力使用量）が０未満である場合（Ｓ５２でＹｅｓ）、優先度設定部２５は、太陽光発電を優先すると設定する（Ｓ５３）。買電単価が一定値以上で、かつ発電量が電力使用量より少ない場合、ユーザは価格が高い電力を購入する必要がある。購入する電力量を低減するために、太陽光太陽熱利用システム５０は、太陽光発電の効率を優先して発電量を増加させる。なお、Ｓ５２において、優先度設定部２５は、（発電量−電力使用量）がある閾値未満であるか否かを判定してもよい。
【０１２１】
一方、買電単価が所定の閾値Ｐ２未満である場合（Ｓ５１でＮｏ）、または、差分（発電量−電力使用量）が０以上である場合（Ｓ５２でＮｏ）、優先度設定部２５は、太陽光発電を優先しないと設定する（Ｓ５４）。すなわち、買電単価が低い場合、制御装置４ｂは、太陽熱利用（得られる蓄熱体の温度）も考慮し、蓄熱体の量を設定する。
【０１２２】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る制御装置（４、４ａ、４ｂ）は、太陽光発電部（太陽電池パネル２）と、上記太陽光発電部を冷却する熱媒体と、上記太陽光発電部から上記熱媒体によって運ばれる熱を蓄熱する蓄熱部（蓄熱槽３）とを備える太陽光太陽熱利用システム（１、３０、５０）の制御装置であって、太陽熱利用に対する太陽光発電の優先度設定に応じて、上記蓄熱部の熱容量を変更させる熱容量変更手段（蓄熱体量設定部２６、制御指示部２７）を備える。
【０１２３】
上記の構成によれば、蓄熱部の熱容量が変更されることにより、太陽光発電の効率が変更される。蓄熱部の熱容量を大きくした場合、蓄熱部はより多くの熱を蓄えることができるので、太陽光発電部の冷却効率が高くなる。これにより、太陽光発電部の発電効率が高くなる。一方で、蓄熱部の熱容量を大きくした場合、太陽熱を利用するための蓄熱部の温度は低くなる。上記制御装置は、太陽熱利用に対する太陽光発電の優先度設定に応じて、蓄熱部の熱容量を変更させることにより、太陽光発電と太陽熱利用のバランスを変更することができる。それゆえ、上記制御装置は、蓄熱部の熱容量を変更させることにより、太陽熱利用に対して太陽光発電を優先するか否かを適切に変更することができる。
【０１２４】
なお、優先度は、例えばユーザが設定することができる。この場合、ユーザの希望に合うように、太陽光発電と太陽熱利用のバランスを変更することができる。
【０１２５】
本発明の態様２に係る制御装置は、上記態様１において、上記太陽光発電部の温度の情報を取得する発電部温度取得手段（パネル温度取得部２１）を備え、上記熱容量変更手段は、上記優先度設定、および、上記太陽光発電部の温度に応じて、上記蓄熱部の熱容量を設定する構成であってもよい。
【０１２６】
太陽光発電部の温度が低い場合、太陽光発電部を冷却する必要性は小さい。この場合、蓄熱部の熱容量を小さくすることにより、蓄熱部の温度を高くすればよい。上記の構成によれば、太陽光発電部を冷却する必要性に応じて、太陽熱利用で得られる温度を高くすることができる。
【０１２７】
本発明の態様３に係る制御装置は、上記態様２において、上記蓄熱部の熱容量が第１閾値以上であり、かつ、上記太陽光発電部の温度が第２閾値以上である場合、上記熱媒体の放熱を行う放熱部（放熱器３２）を上記熱媒体が通過するよう、上記熱媒体の流路を切り替えさせる流路制御手段（制御指示部２７）を備える構成であってもよい。
【０１２８】
上記の構成によれば、放熱部によって熱媒体の熱を放熱することにより、太陽光発電部の冷却効率を向上させることができる。それゆえ、蓄熱部の熱容量が最大の場合であっても、さらに放熱部を使用することによって太陽光発電の効率を向上させることができる。
【０１２９】
本発明の態様４に係る制御装置は、上記態様１または２において、上記太陽光発電の上記優先度設定が所定の優先度以上である場合、上記熱媒体の放熱を行う放熱部を上記熱媒体が通過するよう、上記熱媒体の流路を切り替えさせる流路制御手段を備える構成であってもよい。
【０１３０】
上記の構成によれば、太陽光発電を優先する場合、放熱部を使用してさらに太陽光発電の効率を向上させることができる。
【０１３１】
本発明の態様５に係る制御装置は、上記態様１から４において、１年間における現在の時点を示す情報を取得する時間取得手段（時間取得部４１）を備え、上記熱容量変更手段は、取得された上記時点に応じて、上記蓄熱部の熱容量を変更させる構成であってもよい。
【０１３２】
上記の構成によれば、上記制御装置は、１年間における現在の時点（季節、月あるいは月日等）の気候を考慮し、上記蓄熱部の熱容量を変更させることができる。
【０１３３】
本発明の態様６に係る制御装置は、上記態様５において、上記太陽光太陽熱利用システムが設置される地域の気象の平均を示す情報を取得する地域情報取得手段（地域情報取得部）を備え、上記熱容量変更手段は、取得された上記時点の気象の上記平均に応じて、上記蓄熱部の熱容量を変更させる構成であってもよい。
【０１３４】
上記の構成によれば、太陽光太陽熱利用システムが設置される地域の気象（気温または日射量等）の平均（平均気温または平均日射量等）を考慮して、上記蓄熱部の熱容量を変更させることができる。そのため、より適切に太陽光発電と太陽熱利用のバランスを調整することができる。
【０１３５】
本発明の態様７に係る制御装置は、上記態様１から４において、現在の気象の情報または所定期間についての予測された気象の予測の情報を含む気象情報を取得する気象情報取得手段（情報取得部５１）を備え、上記熱容量変更手段は、上記現在の気象または上記予測された気象に応じて、上記蓄熱部の熱容量を変更させる構成であってもよい。
【０１３６】
上記の構成によれば、現在の気象（現在の気温、現在の日射量、現在の天気等）または予測された気象（気温、日射量、または天気等の予測）を考慮して、上記蓄熱部の熱容量を変更させることができる。そのため、より適切に太陽光発電と太陽熱利用のバランスを調整することができる。
【０１３７】
本発明の態様８に係る制御装置は、上記態様１から７において、買電単価または売電単価の情報を取得する価格情報取得手段（情報取得部５１）と、買電単価または売電単価に応じて、太陽光発電の優先度を設定する優先度設定手段（優先度設定部２５）とを備える構成であってもよい。
【０１３８】
上記の構成によれば、例えば、買電単価または売電単価が一定以上の場合に、太陽光発電を優先して発電量を増加させるといったことができる。
【０１３９】
本発明の態様９に係る制御装置は、上記態様１から７において、デマンドレスポンス信号を受信するデマンドレスポンス情報取得手段（情報取得部５１）と、デマンドレスポンス信号を受信した場合、デマンドレスポンス信号を受信していないときよりも、太陽光発電の優先度を高く設定する優先度設定手段とを備える構成であってもよい。
【０１４０】
上記の構成によれば、デマンドレスポンス信号を受信した場合に太陽光発電による発電量を増加させることができる。それゆえ、デマンドレスポンス信号を受信した場合に、太陽光太陽熱利用システムが電力を供給する施設が外部から購入する電力を低減することができる。
【０１４１】
本発明の態様１０に係る制御装置は、上記態様１から７において、上記太陽光発電部の発電量の情報を取得する発電量取得手段（発電量取得部２４）と、上記太陽光太陽熱利用システムが電力を供給する施設における電力使用量の情報を取得する電力使用量取得手段（発電量取得部２４）と、上記発電量から上記電力使用量を引いた値が第３閾値より小さい場合、上記発電量から上記電力使用量を引いた値が第３閾値以上の場合よりも、太陽光発電の優先度を高く設定する優先度設定手段とを備える構成であってもよい。
【０１４２】
上記の構成によれば、発電量に比べて電力使用量が比較的多い場合、太陽光発電を優先することにより、発電量を増加させることができる。
【０１４３】
本発明の態様１１に係る制御装置では、上記態様１から１０において、上記熱容量変更手段は、上記蓄熱部の中の蓄熱体の量を変更させることにより、上記蓄熱部の上記熱容量を変更させる構成であってもよい。
【０１４４】
本発明の態様１２に係る制御装置では、上記態様２において、上記熱容量変更手段は、太陽光発電の上記優先度設定が所定の優先度以上である場合、上記蓄熱部の熱容量を第１値に変更させ、太陽光発電の上記優先度設定が上記所定の優先度未満であり、かつ、上記太陽光発電部の温度が第１温度である場合、上記蓄熱部の熱容量を上記第１値以下の第２値に変更させ、太陽光発電の上記優先度設定が上記所定の優先度未満であり、かつ、上記太陽光発電部の温度が第１温度より低い第２温度である場合、上記蓄熱部の熱容量を上記第２値より小さい第３値に変更させる構成であってもよい。
【０１４５】
本発明の態様１３に係る太陽光太陽熱利用システムは、上記態様１から１２のいずれかの制御装置を備える太陽光太陽熱利用システムであって、上記太陽光発電部と、上記熱媒体と、上記蓄熱部とを備える。
【０１４６】
本発明の態様１４に係る制御方法は、太陽光発電部と、上記太陽光発電部を冷却する熱媒体と、上記太陽光発電部から上記熱媒体によって運ばれる熱を蓄熱する蓄熱部とを備える太陽光太陽熱利用システムの制御方法であって、太陽熱利用に対する太陽光発電の優先度設定に応じて、上記蓄熱部の熱容量を変更させる熱容量変更ステップを含む。
【０１４７】
本発明の各態様に係る制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記制御装置が備える各手段として動作させることにより上記制御装置をコンピュータにて実現させる制御装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【０１４８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明は、太陽光太陽熱利用システムおよびその制御装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１、３０、５０    太陽光太陽熱利用システム
２    太陽電池パネル（太陽光発電部）
３    蓄熱槽
４、４ａ、４ｂ    制御装置
５    熱媒体循環路
６    熱媒体用ポンプ
７    排出部
８    供給部
９    排出ポンプ
１０    出力配線
１１    パネル温度検出部
１２    蓄熱体温度検出部
１３    蓄熱体量検出部
１４    発電量検出部
２１    パネル温度取得部（発電部温度取得手段）
２２    蓄熱体温度取得部
２３    蓄熱体量取得部
２４    発電量取得部（発電量取得手段）
２５    優先度設定部（優先度設定手段）
２６    蓄熱体量設定部（熱容量変更手段）
２７    制御指示部（熱容量変更手段、流路制御手段）
２８    指示入力部
３１    流路切替弁
３２    放熱器（放熱部）
４１    時間取得部（時間取得手段）
５１    情報取得部（価格情報取得手段、デマンドレスポンス情報取得手段）
【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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