(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプ式貯湯装置の翌日の必要電力量を所定の初期タンク効率を用いて予測し、
需要家の電気機器の翌日の消費電力量であるベース電力量を予測し、
太陽光発電装置の翌日の昼間の発電量を予測し、
前記翌日の発電量から前記ベース電力量を引くことにより余剰発電量を予測し、
前記余剰発電量のうち、前記ヒートポンプ式貯湯装置で使用可能な分の少なくとも一部を沸き上げ可能電力量とし、
前記必要電力量から前記沸き上げ可能電力量を引くことにより、深夜電力によって朝までに沸き上げる深夜沸き上げ電力量を算出し、
前記沸き上げ可能電力量と前記深夜沸き上げ電力量との比率から所定の関係に基づいて補正用のタンク効率を求め、
前記所定の初期タンク効率と前記補正用のタンク効率とから前記翌日の必要電力量を補正し、
前記補正前後の必要電力量の差分を前記深夜沸き上げ電力量から引くことにより、該深夜沸き上げ電力量を削減するように前記ヒートポンプ式貯湯装置の運転時間を設定することを特徴とするヒートポンプ式貯湯装置の運転方法。
【請求項２】
気象情報から翌日の気温と水温を取得し、
前記ヒートポンプ式貯湯装置の翌日の消費電力量を求め、
前記翌日の発電量から前記ベース電力量を引いた電力のうち、前記ヒートポンプ式貯湯装置の消費電力と該消費電力を継続できる時間の積を前記余剰発電量とすることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式貯湯装置の運転方法。
【請求項３】
需要家におけるヒートポンプ式貯湯装置の過去の運転履歴データと、需要家における過去の消費電力履歴データと、過去の気象情報データと、該ヒートポンプ式貯湯装置のタンク効率を記憶するデータ記憶手段と、
翌日の気象情報を取得する気象情報取得手段と、
ヒートポンプ式貯湯装置の運転状態を取得する運転状態取得手段と、
前記ヒートポンプ式貯湯装置を制御する運転制御手段と、
を含み、
前記運転制御手段は、
前記過去の運転履歴データ、翌日の気象情報および所定の初期のタンク効率を参照して前記ヒートポンプ式貯湯装置の翌日の必要電力量を予測し、
前記過去の消費電力履歴データを参照して前記需要家の電気機器の翌日の消費電力量であるベース電力量を予測し、
前記翌日の気象情報を参照して太陽光発電装置の翌日の昼間の発電量を予測し、
前記翌日の発電量から前記ベース電力量を引くことにより余剰発電量を予測し、
前記余剰発電量のうち、前記ヒートポンプ式貯湯装置で使用可能な分の少なくとも一部を沸き上げ可能電力量とし、
前記必要電力量から前記沸き上げ可能電力量を引くことにより、深夜電力によって朝までに沸き上げる深夜沸き上げ電力量を算出し、
前記沸き上げ可能電力量と前記深夜沸き上げ電力量との比率から所定の関係に基づいて補正用のタンク効率を求め、
前記所定の初期タンク効率と前記補正用のタンク効率とから前記翌日の必要電力量を補正し、
前記補正前後の必要電力量の差分を前記深夜沸き上げ電力量から引くことにより、該深夜沸き上げ電力量を削減するように前記ヒートポンプ式貯湯装置の運転時間を設定することを特徴とするヒートポンプ式貯湯装置の運転制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、需要家において太陽光発電装置と併設されたヒートポンプ式貯湯装置の運転方法、かかるヒートポンプ式貯湯装置の運転制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
住宅等における熱源の１つとしてヒートポンプ式貯湯装置がある。ヒートポンプ式貯湯装置では、料金が安価な深夜時間帯（例えば２３時〜７時）の電力を利用して湯水を生成し、生成した湯水を貯湯タンク（貯湯槽）に貯湯しておく。そして、貯湯された湯水を、日中、必要に応じて貯湯槽から給湯設備等に供給して使用する。
【０００３】
また近年、太陽光エネルギー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の普及が進んでいる。これに伴い、太陽光発電装置とヒートポンプ式貯湯装置とを連携させた運転システムが開発されている。例えば特許文献１の貯湯式給湯システムでは、太陽光発電装置が発電する電力のうち、ヒートポンプ式貯湯装置の沸き上げ運転に用いることのできる電力である余剰電力の翌日の値を予測している。そして、予測された翌日の余剰電力が多い場合には、それが少ない場合に比べて、夜間沸き上げ運転（深夜沸き上げ運転）の沸き上げ量を少なくしている。
【０００４】
特許文献１によれば、翌日の太陽光発電の余剰電力の発生量を予測し、その予測結果に応じて、夜間沸き上げ運転の沸き上げ量を変化させる。このため、太陽光発電の余剰電力を給湯に有効に利用し、夜間沸き上げ運転に使用する電力を低減することができると述べている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１４８２８７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１の構成によれば、夜間沸き上げ運転の沸き上げ量を算出した後、その算出値から、翌日の余剰電力沸き上げ運転による沸き上げ熱量の予測値を減じた値を、夜間沸き上げ運転により沸き上げるべき熱量として算出する（特許文献１の段落００２２）。しかしながら、さらに需要家における消費電力を大幅に削減し、買電を削減することが要請されている。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、需要家において太陽光発電装置と併設されたヒートポンプ式貯湯装置において、太陽光発電装置によって発電された電力の更なる有効活用を図ることができ、需要家における消費電力を大幅に削減することが可能なヒートポンプ式貯湯装置の運転方法およびヒートポンプ式貯湯装置の運転制御システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかるヒートポンプ式貯湯装置の運転方法の代表的な構成は、ヒートポンプ式貯湯装置の翌日の必要電力量を所定の初期タンク効率を用いて予測し、需要家の電気機器の翌日の消費電力量であるベース電力量を予測し、太陽光発電装置の翌日の昼間の発電量を予測し、翌日の発電量からベース電力量を引くことにより余剰発電量を予測し、余剰発電量のうち、ヒートポンプ式貯湯装置で使用可能な分の少なくとも一部を沸き上げ可能電力量とし、必要電力量から沸き上げ可能電力量を引くことにより、深夜電力によって朝までに沸き上げる深夜沸き上げ電力量を算出し、沸き上げ可能電力量と深夜沸き上げ電力量との比率から所定の関係に基づいて補正用のタンク効率を求め、所定の初期タンク効率と補正用のタンク効率とから翌日の必要電力量を補正し、補正前後の必要電力量の差分を深夜沸き上げ電力量から引くことにより、深夜沸き上げ電力量を削減するようにヒートポンプ式貯湯装置の運転時間を設定することを特徴とする。
【０００９】
上記構成では、沸き上げ可能電力量、および深夜沸き上げ電力量の比率（以下、昼夜の沸き上げ電力量比率と称する）によって、補正用のタンク効率を求める。タンク効率とは、ヒートポンプ式貯湯装置の貯湯タンクに貯湯された湯水の熱量のうち、需要家が実際に使用する熱量（消費する熱量）を、湯水を沸き上げる際の熱量で除算した値である。
【００１０】
例えば、深夜に沸き上げを行う場合、湯水の沸き上げが完了した後から実際に需要家が湯水を使用するまでの間に、湯水から徐々に放熱が生じる。このため、需要家が実際に使用する（ことができる）熱量は少なくなる。一方、昼間に沸き上げを行う場合、沸き上げられた湯水を需要家が使用するまでの時間が短くなるため、湯水からの放熱は少ない（需要家が実際に使用する熱量は多くなる）。また昼間のほうが深夜よりも気温が高いため、昼間に沸き上げを行う場合は更に放熱が抑制される。したがって、昼夜の沸き上げ電力量比率において、昼間の沸き上げに用いることが可能な沸き上げ可能電力量の割合が増えるにつれてタンク効率が向上する。
【００１１】
そこで上記構成では、昼夜の沸き上げ電力量比率から求めた補正用のタンク効率を基に翌日の必要電力量を補正する。そして、補正前後の必要電力量の差分を深夜沸き上げ電力量から引くことにより、深夜沸き上げ電力量を削減するようにヒートポンプ式貯湯装置の運転時間を設定する。これにより、ヒートポンプ式貯湯装置において昼間の沸き上げ量の割合が増えるにしたがって、深夜の沸き上げ量が更に削減される。したがって、太陽光発電装置によって発電された電力の更なる有効活用を図りつつ、需要家における消費電力を大幅に削減することが可能となる。
【００１２】
上記ヒートポンプ式貯湯装置の運転方法では、気象情報から翌日の気温と水温を取得し、ヒートポンプ式貯湯装置の翌日の消費電力量を求め、翌日の発電量からベース電力量を引いた電力のうち、ヒートポンプ式貯湯装置の消費電力と消費電力を継続できる時間の積を余剰発電量とするとよい。かかる構成によれば、ヒートポンプ式貯湯装置を余剰発電量の範囲内で動作させることできる。したがって、昼間に沸き上げを行った際の買電を回避し、需要家の消費電力ひいては電気料金の抑制を図ることが可能となる。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明にかかるヒートポンプ式貯湯装置の運転制御システムの代表的な構成は、需要家におけるヒートポンプ式貯湯装置の過去の運転履歴データと、需要家における過去の消費電力履歴データと、過去の気象情報データと、ヒートポンプ式貯湯装置のタンク効率を記憶するデータ記憶手段と、翌日の気象情報を取得する気象情報取得手段と、ヒートポンプ式貯湯装置の運転状態を取得する運転状態取得手段と、ヒートポンプ式貯湯装置を制御する運転制御手段と、を含み、運転制御手段は、過去の運転履歴データ、翌日の気象情報および所定の初期のタンク効率を参照してヒートポンプ式貯湯装置の翌日の必要電力量を予測し、過去の消費電力履歴データを参照して需要家の電気機器の翌日の消費電力量であるベース電力量を予測し、翌日の気象情報を参照して太陽光発電装置の翌日の昼間の発電量を予測し、翌日の発電量からベース電力量を引くことにより余剰発電量を予測し、余剰発電量のうち、前記ヒートポンプ式貯湯装置で使用可能な分の少なくとも一部を沸き上げ可能電力量とし、必要電力量から沸き上げ可能電力量を引くことにより、深夜電力によって朝までに沸き上げる深夜沸き上げ電力量を算出し、沸き上げ可能電力量と深夜沸き上げ電力量との比率から所定の関係に基づいて補正用のタンク効率を求め、所定の初期タンク効率と補正用のタンク効率とから翌日の必要電力量を補正し、補正前後の必要電力量の差分を深夜沸き上げ電力量から引くことにより、深夜沸き上げ電力量を削減するようにヒートポンプ式貯湯装置の運転時間を設定することを特徴とする。
【００１４】
上述したヒートポンプ式貯湯装置の運転方法における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該ヒートポンプ式貯湯装置の運転制御システムにも適用可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、需要家において太陽光発電装置と併設されたヒートポンプ式貯湯装置において、太陽光発電装置によって発電された電力の更なる有効活用を図ることができ、需要家における消費電力を大幅に削減することが可能なヒートポンプ式貯湯装置の運転方法およびヒートポンプ式貯湯装置の運転制御システムを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態にかかるヒートポンプ式貯湯装置の運転制御システムの構成を説明する図である。
【図２】本実施形態にかかるヒートポンプ式貯湯装置の運転方法について説明するフローチャートである。
【図３】需要家における電力負荷のシミュレーション結果を例示した図である。
【図４】沸き上げ電力量比率とタンク効率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１８】
図１は、本実施形態にかかるヒートポンプ式貯湯装置の運転制御システムの構成を説明する図である。以下、図１に示すヒートポンプ式貯湯装置の運転制御システムについて詳述しながら、本実施形態にかかるヒートポンプ式貯湯装置の運転方法についても併せて説明する。また以下の説明では、ヒートポンプ式貯湯装置を貯湯装置１２０、その運転制御システムを運転制御システム１００、その運転方法を単に運転方法と称する。
【００１９】
図１（ａ）は運転制御システム１００の全体構成を示す図であり、図１（ｂ）は運転制御装置１３０の構成を示すブロック図である。図１（ａ）に示すように、本実施形態の運転制御システム１００は運転制御装置１３０を含んで構成されるＨＥＭＳ（Home Energy Management System）である。運転制御装置１３０とサーバ１０６とは、インターネット１０４（ＷＡＮ：Wide Area Network）によって接続されている。
【００２０】
需要家の住宅１０２の室内に配置されている空調機（以下、エアコン１０２ａと称する）、テレビ１０２ｂ、冷蔵庫１０２ｃ等の電気機器は、ＬＡＮ（Local Area Network）によって運転制御装置１３０に接続されている。なお、以下の説明では、エアコン１０２ａ、テレビ１０２ｂおよび冷蔵庫１０２ｃ等の電気機器を総称する際には単に電気機器と称する。
【００２１】
住宅１０２の室外には、太陽光エネルギー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１１０が設置されている。また住宅１０２の室外には、ヒートポンプ１２２によって生成した湯水を貯湯タンク１２４に貯湯し、かかる湯水を給湯設備（不図示）に供給する貯湯装置１２０が設置されている。これらの太陽光発電装置１１０および貯湯装置１２０もＬＡＮによって運転制御装置１３０に接続されている。
【００２２】
図１（ｂ）に示す運転制御装置１３０は、本実施形態では主に貯湯装置１２０の動作（運転）を制御する。運転制御装置１３０は、貯湯装置１２０の動作を制御する運転制御手段１４０、および各種データを記憶するデータ記憶手段１５０を含んで構成される。なお、本実施形態では、運転制御手段１４０およびデータ記憶手段１５０は運転制御装置１３０に含まれる構成を例示するが、これに限定するものではなく、運転制御手段１４０およびデータ記憶手段１５０を別々の装置としてもよい。
【００２３】
運転制御手段１４０は、気象情報取得手段１４４および運転状態取得手段１４６としても機能する。気象情報取得手段１４４は、インターネット１０４を介してサーバ１０６から翌日の気象情報を取得する。運転状態取得手段１４６は、貯湯装置１２０の運転状態を取得する。これらの各手段は、具体的には運転制御装置１３０で実行されるプログラムである。
【００２４】
データ記憶手段１５０は、運転履歴データ１５２、消費電力履歴データ１５４、気象情報データ１５６およびタンク効率データ１５８を記憶する。運転履歴データ１５２は、需要家（住宅１０２）における貯湯装置１２０の過去の運転履歴のデータであり、運転状態取得手段１４６が取得した貯湯装置１２０の運転状態の履歴データを蓄積したものである。消費電力履歴データ１５４は、需要家（住宅１０２）における電気機器の過去の消費電力の履歴データである。気象情報データ１５６は、気象情報取得手段１４４が取得した気象情報を蓄積した過去の気象情報のデータである。タンク効率データ１５８は、貯湯装置１２０のタンク効率のデータである。
【００２５】
図２は、本実施形態にかかるヒートポンプ式貯湯装置の運転方法について説明するフローチャートである。以下、運転制御システム１００における運転制御手段１４０の動作について詳述しながら、本実施形態にかかる運転方法についても併せて説明する。
【００２６】
本実施形態の運転方法では、図２に示すように、運転制御手段１４０は、まずデータ記憶手段１５０に記憶されている貯湯装置１２０の過去の運転履歴データ１５２、タンク効率データ１５８における初期のタンク効率、および気象情報取得手段１４４として取得した翌日の気象情報（気温と給水温度）を参照して貯湯装置１２０の翌日の必要電力量を予測する（ステップＳ２０２）。貯湯装置１２０の翌日の必要電力量とは、住宅１０２において翌日必要となる湯水を生成するために必要となる電力量のことであり、翌日必要となる貯湯量（熱量）と換言することもできる。なお、初期のタンク効率については、後に図４を参照して詳述する。
【００２７】
次に運転制御手段１４０は、データ記憶手段１５０に記憶されている電気機器の過去の消費電力履歴データを参照し、需要家（住宅１０２）の電気機器の翌日の消費電力量であるベース電力量を予測する（ステップＳ２０４）。続いて、運転制御手段１４０は、翌日の気象情報を参照して、太陽光発電装置１１０の翌日の昼間の発電量を予測する（ステップＳ２０６）。
【００２８】
図３は、需要家における電力負荷のシミュレーション結果を例示した図である。図３（ａ）は、需要家（住宅１０２）における従来の消費電力量の変化を例示している。図３（ａ）に示すように、住宅１０２では、終日動作している電気機器もあるため、ベース電力は時間帯によって変動しつつも終日消費されている。太陽光発電装置１１０は、朝６：３０頃から夜１６：３０頃、すなわち日照がある時間帯のみに発電が行われ、電力が生成されている。
【００２９】
貯湯装置１２０は、深夜３：３０頃から深夜電力を利用して湯水の生成を行い、朝６：００に沸き上げを完了している。そして、貯湯タンク１２４に貯湯された湯水が日中に消費されることにより湯水が不足すると、夜間に追加沸き上げが行われる（図３（ａ）では夜２１：００頃を例示している）。
【００３０】
図２に戻り、上述したようにステップＳ２０２〜ステップＳ２０６において翌日の必要電力量、翌日のベース電力量および翌日の昼間の発電量を予測したら、次に運転制御手段１４０は、余剰電力量を予測する（ステップＳ２０８）。余剰電力量は、太陽光発電装置１１０の翌日の発電量から電気機器のベース電力量を引くことによって算出される。
【００３１】
図３（ａ）の例では、太陽光発電装置１１０が発電を行っている朝６：３０〜夕方１６：３０の間の発電量から、同じ時間帯のベース電力を除算する（曲線１６０ａ）。すると、図３（ａ）の曲線１６０ａと曲線１６０ｂによって囲まれた領域の電力量が余剰電力量として算出される。
【００３２】
上述したように余剰電力量を予測したら、運転制御手段１４０は、貯湯装置１２０において深夜電力によって朝までに沸き上げる深夜沸き上げ電力量を算出する（ステップＳ２１０）。詳細には、運転制御手段１４０は、余剰発電量のうち、前記ヒートポンプ式貯湯装置で使用可能な分の少なくとも一部を沸き上げ可能電力量とし、ステップＳ２０２で予測した貯湯装置１２０の必要電力量から沸き上げ可能電力量を引くことにより、貯湯装置１２０における深夜沸き上げ電力量を算出する。
【００３３】
図４は、沸き上げ電力量比率とタンク効率との関係を示すグラフである。すなわち、図４に示すグラフは、データ記憶手段１５０に記憶されているタンク効率データ１５８である。上述したようにステップＳ２１０において深夜沸き上げ電力量を算出したら、運転制御手段１４０は、沸き上げ可能電力量および深夜沸き上げ電力量を用いて昼夜の沸き上げ電力量比率を算出する（ステップＳ２１２）。図４は、昼夜の沸き上げ電力量比率として、沸き上げ可能電力量率（沸き上げ可能電力量／貯湯装置１２０の翌日の必要電力量）を例示している。
【００３４】
続いて運転制御手段１４０は、ステップＳ２１２において算出した沸き上げ電力量比率と貯湯装置１２０のタンク効率との所定の関係に基づいて、補正用のタンク効率を算出する（ステップＳ２１４）。タンク効率とは、貯湯装置１２０の貯湯タンク１２４に貯湯された湯水の熱量のうち、需要家が実際に使用する熱量（消費する熱量）を、湯水を沸き上げる際の熱量で除算した値である。
【００３５】
深夜に沸き上げを行う場合、湯水の沸き上げが完了した後から実際に需要家が湯水を使用するまでの間に、湯水から徐々に放熱が生じるため、需要家が実際に使用する（ことができる）熱量は少なくなる。一方、昼間に沸き上げを行う場合、沸き上げられた湯水を需要家が使用するまでの時間が短くなるため、湯水からの放熱は少ない。したがって、需要家が実際に使用する熱量は多くなる。昼間のほうが深夜よりも気温が高いため、昼間に沸き上げを行う場合は更に放熱が抑制される。このため、昼夜の沸き上げ電力量比率において、昼間の沸き上げ量である沸き上げ可能電力量の割合が増えるにつれてタンク効率は向上する。
【００３６】
図４に示す例では、昼間沸き上げ率が０％、すなわちすべての湯水を深夜に沸き上げる場合、タンク効率は約７５％である。上述したステップＳ２０２では、この値を初期のタンク効率としている。そして、タンク効率は、昼間沸き上げ率が増えるにしたがって上昇していき、昼間沸き上げ率が約８０％のときに約８０％となる。このように、図４に示す沸き上げ可能電力量率（昼夜の沸き上げ電力量比率）とタンク効率との関係式を用いることにより、ステップＳ２１２において算出した沸き上げ比率電力量から補正用のタンク効率を求めることが可能となる。
【００３７】
ステップＳ２１４で補正用のタンク効率を算出したら、運転制御手段１４０は、所定の初期タンク効率および補正用のタンク効率に基づいて貯湯装置１２０の翌日の必要電力量を補正する（ステップＳ２１６）。図４に示す例では、昼間の沸き上げ率０％から約８０％になったとき、タンク効率は７５％から８０％になる。したがって、ステップＳ２０２で所定の初期のタンク効率（７５％）を用いて予測した貯湯装置１２０の翌日の必要電力量に（０．７５／０．８０）の割合を乗算することにより、補正後の貯湯装置１２０の翌日の必要電力量が算出される。
【００３８】
上述したように貯湯装置１２０の翌日の必要電力量を補正したら、運転制御手段１４０は、深夜沸き上げ電力量を補正する（ステップＳ２１８）。詳細には、補正前後の必要電力量の差分を深夜沸き上げ電力量から引くことにより、補正後の深夜沸き上げ電力量が算出される。
【００３９】
次に運転制御手段１４０は、深夜沸き上げ電力量を削減するように、貯湯装置１２０の運転時間を設定する（ステップＳ２２０）。図３（ｂ）では、図３（ａ）における深夜の沸き上げ量の一部を太陽光発電装置１１０が発電を行う時間帯に移行している。すなわち、深夜沸き上げ量の一部を昼間の沸き上げ量として、太陽光発電装置１１０の余剰電力によって沸き上げている。これにより、図３（ａ）に示すように深夜の沸き上げのみを行っていた際の深夜３：３０頃の貯湯装置１２０の運転開始時間は、早朝４：３０に設定される。
【００４０】
ここで重要な事は、図３（ａ）に示される貯湯装置１２０の必要電力量の合計よりも、図３（ｂ）に示される貯湯槽値１２０の必要電力量の合計のほうが少なくなっていることである。これは、単に深夜の沸き上げ量の一部を昼間の沸き上げ量にシフトさせただけではなく、タンク効率を参照して深夜の沸き上げ量をさらに削減したためである。
【００４１】
さらに、昼間に沸き上げを行うことにより、その日の午前中に使用した湯水を補充することができる。このため、図３（ｂ）に示す例では、図３（ａ）の夜２１：００頃に行われている夜間の追加の沸き上げ量が減少している。したがって、追加の沸き上げに要していた電力ひいては電気料金の削減を図ることが可能となる。
【００４２】
図３（ｃ）に示す例では、図３（ａ）における深夜の沸き上げ量の大部分を太陽光発電装置１１０が発電を行う時間帯に移行している。これにより、太陽光発電装置１１０の余剰電力量をより有効活用することができ、貯湯装置１２０での沸き上げに要する電力ひいては電気料金を更に削減することが可能となる。
【００４３】
また図３（ｃ）に示す例では、深夜の沸き上げ量の大部分を昼間に太陽光発電装置１１０の余剰電力によって沸き上げている。図３（ｂ）と図３（ｃ）を比較すると、図３（ｂ）では昼間の沸き上げが１２：００頃に完了しているが、図３（ｃ）では１４：００頃に完了している。また、図３（ｂ）では夜間の追加沸き上げが発生しているが、図３（ｃ）では追加沸き上げが発生していない。これは、図３（ｃ）の例では１４：００の段階で貯湯タンクが満量となるため、すなわち１２：００〜１４：００の間に使用した湯水も補充することになったため、夜間の追加の沸き上げがなくなったものである。このように、昼間の沸き上げの時間帯については、太陽光発電装置１１０の余剰電力がある範囲において、できるだけ遅い時間に設定することが望ましいことがわかる。
【００４４】
上記説明したように、本実施形態のヒートポンプ式貯湯装置の運転制御システムおよび運転方法では、昼夜の沸き上げ電力量比率から求めた補正用のタンク効率を基に、深夜沸き上げ電力量を削減するように貯湯装置１２０の運転時間を設定する。これにより、昼間の沸き上げ量の割合が増えるにしたがって、昼間に移動した割合以上に深夜の沸き上げ量が削減される。したがって、太陽光発電装置１１０の余剰電力の更なる有効活用を図り、需要家における消費電力ひいては電気料金を大幅に削減することが可能となる。
【００４５】
なお、より好ましくは、運転制御手段１４０は、翌日の余剰発電量のうち、図３（ａ）に示す矩形１６０ｃのように、所定の消費電力とかかる消費電力を継続できる時間の積を余剰発電量とすることが好ましい。これにより、ヒートポンプ式給湯装置を動作させるための消費電力を余剰発電量内で確保することができる。
【００４６】
また上記のような矩形１６０ｃを設定することにより、ヒートポンプ式給湯装置を動作させるための消費電力が太陽光発電装置１１０の発電量の上限の曲線１６０ｂを超えることはない。したがって、昼間に沸き上げを行った際の買電を回避し、需要家の消費電力ひいては電気料金の抑制を図ることが可能となる。
【００４７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、需要家において太陽光発電装置と併設されたヒートポンプ式貯湯装置の運転方法、かかるヒートポンプ式貯湯装置の運転制御システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１００…運転制御システム、１０２…住宅、１０２ａ…エアコン、１０２ｂ…テレビ、１０２ｃ…冷蔵庫、１０４…インターネット、１０６…サーバ、１１０…太陽光発電装置、１２０…貯湯装置、１２２…ヒートポンプ、１２４…貯湯タンク、１３０…運転制御装置、１４０…運転制御手段、１４４…気象情報取得手段、１４６…運転状態取得手段、１５０…データ記憶手段、１５２…運転履歴データ、１５４…消費電力履歴データ、１５６…気象情報データ、１５８…タンク効率データ、１６０ａ…曲線、１６０ｂ…曲線、１６０ｃ…矩形
【図１】
0006454922.tif 000002
【図２】
0006454922.tif 000003
【図３】
0006454922.tif 000004
【図４】
0006454922.tif 000005