(57)【要約】【課題】複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷も満足するように複数の熱電併給装置を運転し得る集合式のコージェネレーションシステムを提供する。【解決手段】運転制御手段６が、複数の熱電併給装置１の夫々における貯湯手段４に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置１の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、複数の熱電併給装置１の夫々における貯湯手段４に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置１の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置１の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置１の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の熱電併給装置１の夫々における目標発電電力を補正して、複数の熱電併給装置１を運転するように構成されている。【選択図】図１
2008145073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の熱電併給装置の夫々にて発電した電力をそれら夫々に対応する各別の電気負荷に供給し且つ複数の熱電併給装置の夫々にて発電した電力の余剰分を他の熱電併給装置に配電可能に構成され、
複数の熱電併給装置の夫々に対応して装備されて、発生した熱を貯湯する複数の貯湯手段が設けられ、
前記複数の熱電併給装置の運転を制御する運転制御手段が設けられた集合式のコージェネレーションシステムであって、
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置の夫々についての目標発電電力を、それらに対応する現在の電気負荷に応じて定めるように構成され、且つ、
前記複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、前記複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、
複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正して、複数の熱電併給装置を運転するように構成されている集合式のコージェネレーションシステム。
【請求項２】
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置のうちで、時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに熱余りが発生する熱電併給装置については、熱余りを抑制するように、前記時系列的な予測負荷電力データを抑制した時系列的な抑制予測発電電力を求めて、
その時系列的な抑制予測発電電力にて発電することによる電力不足分を他の熱電併給装置にて発電させる条件として、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されている請求項１記載の集合式のコージェネレーションシステム。
【請求項３】
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置の夫々がその最大発電電力よりも大きな負荷電力がある場合には他の熱電併給装置からの電力を受け取る条件として、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されている請求項１又は２に記載の集合式のコージェネレーションシステム。
【請求項４】
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和が優れた状態になるようにする条件で、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の集合式のコージェネレーションシステム。
【請求項５】
前記複数の熱電併給装置の発電電力のうちの余剰分を蓄電し且つ不足分を放電する蓄電装置が設けられ、
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和を、複数の熱電併給装置に対応する予測負荷電力よりも大きな電力の発電により事前に前記蓄電装置に蓄電し、その後、複数の熱電併給装置に対応する予測負荷電力よりも小さな電力の発電により事前に蓄電装置に蓄電した電力を放電する蓄放電形態に対応して求められるように構成されている請求項４に記載の集合式のコージェネレーションシステム。
【請求項６】
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和を、複数の熱電併給装置のうちで、予測負荷電力よりも大きな電力にて発電するように前記目標発電電力を補正したときに対応する前記貯湯手段に貯湯される熱量が上限値を超える熱電併給装置についてはその発電運転を停止する運転停止形態をも評価する条件で求めるように構成されている請求項４又は５に記載の集合式のコージェネレーションシステム。
【請求項７】
前記運転制御手段が、前記複数の熱電併給装置に対応して装備される個別制御手段と、前記複数の熱電併給装置の全体に対応して装備される総合制御手段とから構成され、
前記個別制御手段が、
前記複数の熱電併給装置のうちの対応する熱電併給装置の目標発電電力を、それに対応する現在の電気負荷に応じて定めるように構成され、且つ、
前記複数の熱電併給装置のうちの対応する熱電併給装置における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、その熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、その熱電併給装置における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量がその熱電併給装置における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、その熱電併給装置における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量がその熱電併給装置の時系列的な予測負荷熱量を満足するように、対応する熱電併給装置の前記目標発電電力を補正し、且つ、
前記総合制御手段から発電する電力の補正情報が指令されたときには、その補正情報を満足するように、対応する熱電併給装置の前記目標発電電力を補正する形態で、対応する熱電併給装置を運転するように構成され、
前記総合制御手段が、
前記複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、前記複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、
複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正する前記補正情報を求めて、
その求めた補正情報を前記複数の個別制御手段に指令するように構成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の集合式のコージェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の熱電併給装置の夫々にて発電した電力をそれら夫々に対応する各別の電気負荷に供給し且つ複数の熱電併給装置の夫々にて発電した電力の余剰分を他の熱電併給装置に配電可能に構成され、
複数の熱電併給装置の夫々に対応して装備されて、発生した熱を貯湯する複数の貯湯手段が設けられ、
前記複数の熱電併給装置の運転を制御する運転制御手段が設けられた集合式のコージェネレーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる集合式のコージェネレーションシステムは、集合住宅又は所定の地域に含まれる複数の住戸を対象にして電力及び熱を供給するものであり、複数の熱電併給装置が前記複数の住戸に分散して設置され、又、複数の貯湯手段が各住戸に設置された熱電併給装置に対応して装備される状態で前記複数の住戸に分散して設置されるものである。
そして、各住戸に設置された熱電併給装置の発電電力が、各熱電併給装置に対応する各住戸の電気負荷に供給され、各熱電併給装置の発電電力の余剰分が、対応する電気負荷に対して発電電力が不足している熱電併給装置に配電されて、その熱電併給装置に対応する電気負荷に供給され、又、各熱電併給装置にて発生した熱が各熱電併給装置に対応する貯湯手段にて貯湯されて、その貯湯された熱が各熱電併給装置に対応する各住戸の熱負荷にて消費されるようになっている。
ちなみに、熱電併給装置は、燃料電池やエンジン駆動式の発電機等にて構成される。
【０００３】
このような集合式のコージェネレーションシステムにおいて、従来は、運転制御手段により、複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量データに基づいて、複数の熱電併給装置の夫々における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における発電電力を制御するようになっていた。
そして、そのように複数の熱電併給装置夫々の発電電力が制御される状態において、対応する電気負荷よりも発電電力が大きい熱電併給装置の発電電力の余剰分が、対応する電気負荷に対して発電電力が不足する熱電併給装置に配電されるように構成されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ちなみに、複数の熱電併給装置夫々の発電電力を合計した総発電電力が複数の熱電併給装置夫々の負荷電力を合計した総負荷電力よりも小さいときには、その不足電力が商用系統からの電力にて補われるように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３８１４５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の集合式のコージェネレーションシステムでは、複数の熱電併給装置の夫々における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における発電電力を制御するものであって、複数の熱電併給装置の夫々における発電電力は、複数の熱電併給装置の夫々に対応する負荷電力に対しては成り行きとなるので、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足することができたとしても、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷を必ずしも満足することができないという問題があった。
【０００７】
説明を加えると、各住居における１日等の所定の期間における負荷電力と負荷熱量との関係は、負荷電力が大きくても負荷熱量が小さい、あるいは、負荷電力が小さくても負荷熱量が大きい等、必ずしもバランスが取れているとは限らず、又、電気負荷及び熱負荷夫々の時間経過に伴う発生量も、発生熱量を多くする必要がある時期に電気負荷が小さい、あるいは、発生熱量を少なくする必要がある時期に電気負荷が大きい等、必ずしもバランスが取れているとは限らない。
【０００８】
従って、単に、複数の熱電併給装置の夫々における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における発電電力を制御するものでは、複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷に対して、複数の熱電併給装置の時系列的な総発電電力の過不足が大きくなり易く、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷を必ずしも満足することができないのである。
【０００９】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷も満足するように複数の熱電併給装置を運転し得る集合式のコージェネレーションシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の集合式のコージェネレーションシステムは、複数の熱電併給装置の夫々にて発電した電力をそれら夫々に対応する各別の電気負荷に供給し且つ複数の熱電併給装置の夫々にて発電した電力の余剰分を他の熱電併給装置に配電可能に構成され、
複数の熱電併給装置の夫々に対応して装備されて、発生した熱を貯湯する複数の貯湯手段が設けられ、
前記複数の熱電併給装置の運転を制御する運転制御手段が設けられたものであって、
第１特徴構成は、前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置の夫々についての目標発電電力を、それらに対応する現在の電気負荷に応じて定めるように構成され、且つ、
前記複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、前記複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、
複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正して、複数の熱電併給装置を運転するように構成されている点を特徴とする。
【００１１】
即ち、運転制御手段は、複数の熱電併給装置の夫々についての目標発電電力を、それらに対応する現在の電気負荷に応じて定め、且つ、複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、複数の熱電併給装置の夫々における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、複数の熱電併給装置の夫々における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における目標発電電力を補正して、複数の熱電併給装置を運転する。
【００１２】
つまり、複数の熱電併給装置の夫々について、複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、複数の熱電併給装置の夫々における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足するか否か、即ち、貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が時系列的な予測負荷熱量に対して不足して熱不足が発生するか否か、及び、過剰となって熱余りが発生するか否かを判別する。ちなみに、熱余りが発生するか否かについては、例えば、貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が上限値を超えるか否かを判別する。
【００１３】
そして、複数の熱電併給装置のうちに、貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が時系列的な予測負荷熱量を満足しない熱電併給装置が存在する場合には、複数の熱電併給装置の夫々における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における目標発電電力を補正する。
【００１４】
説明を加えると、負荷電力を満足するには、熱電併給装置の発電電力を速やかに負荷電力に対応させる必要があるが、熱余りを抑制するために熱電併給装置の発生熱量を減少させる時期や、熱不足を抑制するために熱電併給装置の発生熱量を増加させる時期は、熱余りや熱不足が発生する時期よりも前において調整が可能である。
そこで、複数の熱電併給装置のうちの熱余りが発生する熱電併給装置については、時系列的な予測発電電力を熱余りが発生する時期よりも前の時期においてその熱余りを抑制し且つ熱不足が発生しないように時系列的な予測負荷電力よりも抑制し、熱不足が発生する熱電併給装置については、時系列的な予測発電電力を熱不足が発生する時期よりも前の時期においてその熱不足を抑制し且つ熱余りが発生しないように時系列的な予測負荷電力よりも増大する状態で、複数の熱電併給装置夫々の時系列的な予測発電電力を、夫々の時系列的な予測発電電力を合計した時系列的な総予測発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように設定して、そのように設定した複数の熱電併給装置夫々の時系列的な予測発電電力に基づいて、複数の熱電併給装置の夫々における目標発電電力を補正する。
【００１５】
要するに、複数の熱電併給装置夫々の時系列的な予測発電電力を、複数の熱電併給装置の夫々における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように設定し、そのように複数の熱電併給装置夫々について設定した時系列的な予測発電電力に基づいて複数の熱電併給装置夫々についての目標発電電力を補正して、複数の熱電併給装置夫々を運転することから、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷をも満足することが可能となるのである。
従って、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷も満足するように複数の熱電併給装置を運転し得る集合式のコージェネレーションシステムを提供することができるようになった。
【００１６】
第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置のうちで、時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに熱余りが発生する熱電併給装置については、熱余りを抑制するように、前記時系列的な予測負荷電力データを抑制した時系列的な抑制予測発電電力を求めて、
その時系列的な抑制予測発電電力にて発電することによる電力不足分を他の熱電併給装置にて発電させる条件として、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されている点を特徴とする。
【００１７】
即ち、運転制御手段は、複数の熱電併給装置のうちで、時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに熱余りが発生する熱電併給装置については、熱余りを抑制するように、時系列的な予測負荷電力データを抑制した時系列的な抑制予測発電電力を求めて、その時系列的な抑制予測発電電力にて発電することによる電力不足分を他の熱電併給装置にて発電させる条件として、複数の熱電併給装置の夫々における目標発電電力を補正する。
【００１８】
つまり、時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに熱余りが発生する熱電併給装置については、熱余りを抑制するように、時系列的な予測負荷電力データを抑制した時系列的な抑制予測発電電力を求めて、その求めた抑制予測発電電力に対応して目標発電電力を補正することになり、他の熱電併給装置については、熱余りとなる熱電併給装置が時系列的な抑制予測発電電力にて発電することによる電力不足分を発電するように、目標発電電力を補正することになる。
従って、複数の熱電併給装置のうちに、時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに熱余りが発生する熱電併給装置が存在する場合においても、その熱余りを抑制して、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷も満足するように複数の熱電併給装置を運転することができるようになった。
【００１９】
第３特徴構成は、上記第１又は第２特徴構成に加えて、
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置の夫々がその最大発電電力よりも大きな負荷電力がある場合には他の熱電併給装置からの電力を受け取る条件として、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されている点を特徴とする。
【００２０】
即ち、運転制御手段は、複数の熱電併給装置の夫々がその最大発電電力よりも大きな負荷電力がある場合には他の熱電併給装置からの電力を受け取る条件として、複数の熱電併給装置の夫々における目標発電電力を補正する。
【００２１】
つまり、複数の熱電併給装置のうちに、電気負荷が最大発電電力を上回る熱電併給装置が存在する場合には、その最大発電電力を上回る負荷電力を発電するように、他の熱電併給装置の目標発電電力を補正することになる。
従って、複数の熱電併給装置のうちに、電気負荷が最大発電電力を上回る熱電併給装置が存在する場合においても、その最大発電電力を上回る負荷電力を補って、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷も満足するように複数の熱電併給装置を運転することができるようになった。
【００２２】
第４特徴構成は、上記第１〜第３特徴構成のいずれかに加えて、
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和が優れた状態になるようにする条件で、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されている点を特徴とする。
【００２３】
即ち、運転制御手段は、複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和が優れた状態になるようにする条件で、複数の熱電併給装置の夫々における目標発電電力を補正する。
【００２４】
つまり、複数の熱電併給装置の夫々における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における目標発電電力を補正するに当たっては、複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和が優れた状態になるようにする条件で、複数の熱電併給装置の夫々における目標発電電力を補正するので、複数の熱電併給装置全体としての運転メリットを向上することができる。
従って、複数の熱電併給装置全体としての運転メリットを向上する状態で、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷も満足するように複数の熱電併給装置を運転することができるようになった。
【００２５】
第５特徴構成は、上記第４特徴構成に加えて、
前記複数の熱電併給装置の発電電力のうちの余剰分を蓄電し且つ不足分を放電する蓄電装置が設けられ、
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和を、複数の熱電併給装置に対応する予測負荷電力よりも大きな電力の発電により事前に前記蓄電装置に蓄電し、その後、複数の熱電併給装置に対応する予測負荷電力よりも小さな電力の発電により事前に蓄電装置に蓄電した電力を放電する蓄放電形態に対応して求められるように構成されている点を特徴とする。
【００２６】
即ち、運転制御手段は、複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和を、複数の熱電併給装置に対応する予測負荷電力よりも大きな電力の発電により事前に蓄電装置に蓄電し、その後、複数の熱電併給装置に対応する予測負荷電力よりも小さな電力の発電により事前に蓄電装置に蓄電した電力を放電する蓄放電形態に対応して求める。
【００２７】
つまり、複数の熱電併給装置の発電電力のうちの余剰分を蓄電し且つ不足分を放電する蓄電装置を設けることにより、複数の熱電併給装置に対応する予測負荷電力よりも大きな電力の発電により事前に蓄電装置に蓄電しておき、発電電力が予測負荷電力よりも小さくなる熱電併給装置における電力不足分を事前に蓄電装置に蓄電した電力の放電により補うようにすることが可能となり、より大きい電気負荷をより一層満足することが可能となる。
そして、複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和を求めるに当たって、蓄電装置における前述した蓄放電形態に対応して求めるようにすることにより、複数の熱電併給装置全体としての運転メリットを向上するように、複数の熱電併給装置の夫々における目標発電電力を補正することができる。
従って、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷がより一層大きい場合においても、複数の熱電併給装置全体としての運転メリットを向上する状態で、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷も満足するように複数の熱電併給装置を運転することができるようになった。
【００２８】
第６特徴構成は、上記第４又は第５特徴構成に加えて、
前記運転制御手段が、
前記複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和を、複数の熱電併給装置のうちで、予測負荷電力よりも大きな電力にて発電するように前記目標発電電力を補正したときに対応する前記貯湯手段に貯湯される熱量が上限値を超える熱電併給装置についてはその発電運転を停止する運転停止形態をも評価する条件で求めるように構成されている点を特徴とする。
【００２９】
即ち、運転制御手段は、複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和を、複数の熱電併給装置のうちで、予測負荷電力よりも大きな電力にて発電するように目標発電電力を補正したときに、対応する貯湯手段に貯湯される熱量が上限値を超える熱電併給装置については、その発電運転を停止する運転停止形態をも評価する条件で求める。
【００３０】
つまり、予測負荷電力よりも大きな電力にて発電するように目標発電電力を補正したときに、対応する貯湯手段に貯湯される熱量が上限値を超える熱電併給装置について、そのように貯湯手段に貯湯される熱量が上限値を超える間、熱電併給装置を停止させたとしても、その熱電併給装置あるいは他の熱電併給装置について、対応する貯湯手段に貯湯される熱量が上限値を超えない状態で、予測負荷電力よりも大きな電力にて発電するように目標発電電力を補正するよりも、運転メリットが高くなる場合がある。
そこで、複数の熱電併給装置夫々の運転メリットの総和を求めるに当たって、複数の熱電併給装置のうちで、予測負荷電力よりも大きな電力にて発電するように目標発電電力を補正したときに対応する貯湯手段に貯湯される熱量が上限値を超える熱電併給装置についてはその発電運転を停止する運転停止形態をも評価する条件で求めるようにすることにより、複数の熱電併給装置全体としての運転メリットをより一層向上することができる。
従って、複数の熱電併給装置全体としての運転メリットをより一層向上する状態で、複数の熱電併給装置の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の熱電併給装置の夫々に対応する電気負荷も満足するように複数の熱電併給装置を運転することができるようになった。
【００３１】
第７特徴構成は、上記第１〜第６特徴構成のいずれかに加えて、
前記運転制御手段が、前記複数の熱電併給装置に対応して装備される個別制御手段と、前記複数の熱電併給装置の全体に対応して装備される総合制御手段とから構成され、
前記個別制御手段が、
前記複数の熱電併給装置のうちの対応する熱電併給装置の目標発電電力を、それに対応する現在の電気負荷に応じて定めるように構成され、且つ、
前記複数の熱電併給装置のうちの対応する熱電併給装置における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、その熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、その熱電併給装置における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量がその熱電併給装置における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、その熱電併給装置における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量がその熱電併給装置の時系列的な予測負荷熱量を満足するように、対応する熱電併給装置の前記目標発電電力を補正し、且つ、
前記総合制御手段から発電する電力の補正情報が指令されたときには、その補正情報を満足するように、対応する熱電併給装置の前記目標発電電力を補正する形態で、対応する熱電併給装置を運転するように構成され、
前記総合制御手段が、
前記複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、前記複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、
複数の熱電併給装置の夫々における前記貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における前記目標発電電力を補正する前記補正情報を求めて、
その求めた補正情報を前記複数の個別制御手段に指令するように構成されている点を特徴とする。
【００３２】
即ち、運転制御手段が、複数の熱電併給装置に対応して装備される個別制御手段と、複数の熱電併給装置の全体に対応して装備される総合制御手段とから構成される。
そして、個別制御手段は、複数の熱電併給装置のうちの対応する熱電併給装置の目標発電電力を、それに対応する現在の電気負荷に応じて定め、且つ、複数の熱電併給装置のうちの対応する熱電併給装置における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、その熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、その熱電併給装置における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量がその熱電併給装置における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、その熱電併給装置における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量がその熱電併給装置の時系列的な予測負荷熱量を満足するように、対応する熱電併給装置の目標発電電力を補正し、総合制御手段から発電する電力の補正情報が指令されたときには、その補正情報を満足するように、対応する熱電併給装置の目標発電電力を補正する形態で、対応する熱電併給装置を運転する。
【００３３】
一方、総合制御手段は、複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、複数の貯湯手段の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の熱電併給装置を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、複数の熱電併給装置の夫々における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足しないときには、複数の熱電併給装置の夫々における貯湯手段に貯湯される時系列的な熱量が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷熱量を満足し、且つ、複数の熱電併給装置の時系列的な総発電電力が複数の熱電併給装置の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の熱電併給装置の夫々における目標発電電力を補正する補正情報を求めて、その求めた補正情報を複数の個別制御手段に指令する。
【００３４】
つまり、運転制御手段を、上述のように構成されて、複数の熱電併給装置に対応して装備される個別制御手段と、上述のように構成されて、複数の熱電併給装置の全体に対応して装備される総合制御手段とを備えて構成することにより、熱電併給装置を増設する場合に、増設した熱電併給装置に対応して装備される個別制御手段を総合制御手段と通信可能なようにするといった簡単な作業にて、熱電併給装置の増設が可能となり、又、メンテナンス等により総合制御手段の運転を停止する場合でも、熱電併給装置を停止させることなく、個別制御手段により、対応する熱電併給装置をそれに対応する電気負荷及び熱負荷を極力満足するように運転することが可能となる。
従って、熱電併給装置の増設を容易に行うことができ、又、メンテナンス等により総合制御手段の運転を停止する場合でも、複数の熱電併給装置夫々を個々に独立した状態で夫々に対応する電気負荷及び熱負荷を極力満足するように運転することができるようになるので、施工性及び使い勝手性を向上することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
〔第１実施形態〕
以下、図面に基づいて、本発明の第１実施形態を説明する。
集合式のコージェネレーションシステムは、図１に示すように、複数の熱電併給装置としての複数の燃料電池１、それら複数の燃料電池１の夫々に対応して装備されて、発生した熱を利用して貯湯槽２（図２参照）への貯湯及び熱消費端末３（図２参照）への熱媒供給を行う複数の貯湯手段としての複数の貯湯ユニット４、前記複数の燃料電池に発電用の水素を含有する燃料ガスを供給する燃料ガス生成装置５、及び、この集合式のコージェネレーションシステムの運転を制御する運転制御部６等から構成されている。
そして、複数の燃料電池１の夫々にて発電した電力をそれら夫々に対応する各別の電気負荷７に供給し且つ複数の燃料電池１の夫々にて発電した電力の余剰分を他の燃料電池１に配電可能に構成されている。
【００３６】
更に、この集合式のコージェネレーションシステムには、上述のように、複数の燃料電池１の夫々にて発電した電力をそれら夫々に対応する各別の電気負荷７に供給し且つ複数の燃料電池１の夫々にて発電した電力の余剰分を他の燃料電池１に配電する状態において、前記複数の燃料電池１の発電電力のうちの余剰分を蓄電し且つ不足分を放電する蓄電装置８が設けられている。
【００３７】
このコージェネレーションシステムに含まれる前記複数の燃料電池１及び前記複数の貯湯ユニット４が、１機ずつ組み合わされて個別システムＳに構成される。
前記運転制御部６は、前記複数の燃料電池１の運転を制御する運転制御手段に相当し、この運転制御部６が、前記複数の個別システムＳ夫々に対応して（即ち、前記複数の燃料電池１夫々に対応して）装備される個別制御手段としての個別制御部６ｓと、前記複数の個別システムＳの全体に対応して（即ち、前記複数の燃料電池１の全体に対応して）装備される総合制御手段としての総合制御部６ｃとから構成される。
そして、複数の個別システムＳ及び複数の個別制御部６ｓが、集合住宅又は所定の地域に含まれる複数の住戸Ｈ夫々に１機ずつ設けられる状態で分散して設けられ、前記蓄電装置８及び前記総合制御部６ｃが複数の住戸を管理する管理室（図示省略）等に設けられる。
前記複数の個別制御部６ｓ夫々と前記総合制御部６ｃとは、双方向に通信可能な状態に接続されている。
【００３８】
各住戸Ｈの電気負荷７とは、各住戸Ｈに設置されているテレビ、冷蔵庫、洗濯機等の複数の電力消費機器を一括したものである。つまり、複数の燃料電池１の電力供給対象としては、各住戸Ｈに１個ずつ存在する状態で複数の電気負荷７が存在することになる。
【００３９】
図１に示すように、前記複数の燃料電池１及び前記複数の電気負荷７が、複数の燃料電池１の夫々にて発電した電力をそれら夫々に対応する各別の電気負荷７に供給し且つ複数の燃料電池１の夫々にて発電した電力の余剰分を他の燃料電池１に配電可能なように接続されて、配電網９が構成されている。前記蓄電装置８は、前記配電網９における余剰電力を蓄電し、その配電網９において電力が不足したときに蓄電電力を放電するようにその配電網９に接続されている。
更に、前記配電網９は、連系装置１０にて商用系統１１に逆潮流を生じさせない状態で系統連系されている。
【００４０】
前記燃料ガス生成装置５にて生成された燃料ガスが前記複数の燃料電池１の夫々に供給されるように、前記燃料ガス生成装置５と前記複数の燃料電池１とが燃料ガス供給路１２にて接続されている。
【００４１】
以下、この集合式コージェネレーションシステムの各部の構成について説明を加える。
前記燃料電池１は、周知であるので、詳細な説明及び図示を省略して簡単に説明すると、前記燃料ガス供給路１２を通して供給される燃料ガス中の水素とブロア（図示省略）にて供給される空気中の水素との電気化学反応により発電するように構成されている。
図１及び図２に示すように、前記燃料ガス供給路１２には、前記複数の燃料電池１に各別に対応させて、燃料ガスの供給を断続する燃料供給断続弁１３、及び、燃料ガスの供給量を調節する燃料供給量調節弁１４が設けられている。
そして、燃料供給断続弁１３の開閉により、燃料ガスの供給を断続して、前記燃料電池１の運転を断続し、燃料供給量調節弁１４により前記燃料電池１への燃料ガスの供給量を調節することにより、前記燃料電池１の発電電力を調節するように構成されている。
【００４２】
前記燃料ガス生成装置５も周知であるので、詳細な説明及び図示を省略して簡単に説明すると、都市ガス（例えば、天然ガスベースの都市ガス）等の炭化水素系の原燃料ガスを脱硫処理する脱硫器、水蒸気を生成する水蒸気生成器、前記脱硫器から供給される脱硫原燃料ガスと前記水蒸気生成器から供給される水蒸気とを改質反応させて水素を主成分とする改質ガスを生成する改質器、その改質器から供給される改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気にて二酸化炭素に変成処理する変成器、その変成器から供給される改質ガス中の一酸化炭素をブロアから供給される選択酸化用空気にて選択酸化する一酸化炭素除去器等から構成され、変成処理及び選択酸化処理により一酸化炭素を低減した改質ガスを燃料ガスとして各燃料電池１に供給するように構成されている。
【００４３】
そして、複数の燃料電池１のうちの一部が前記燃料供給断続弁１３の閉弁により燃料ガスの供給が中断されて運転が中断されたとしても、他の燃料電池１は燃料ガスの供給が継続されて運転が継続される必要があるので、この燃料ガス生成装置５は、各燃料電池１の運転の断続に拘わらず、連続して運転されるように構成されている。
ちなみに、燃料ガス生成装置５は、例えば、燃料ガスの供給圧力を一定に維持するように原燃料ガスの受入量を調節する等により、燃料ガスの生成量を調節するように構成されていて、複数の燃料電池１のうちの一部の運転が中断されたり、運転中断中の燃料電池１の運転が再開されたりして、燃料ガス供給対象の複数の燃料電池１での燃料ガス消費量が変動したとしても、その変動に応じて燃料ガスの生成量が調節されるように構成されている。
【００４４】
図１に示すように、前記蓄電装置８は、蓄電池８ｂ及び双方向型インバータ８ｉ等を備えて構成してある。
前記蓄電池８ｂは、例えば、リチウムイオン電池から構成してある。
前記双方向型インバータ８ｉは、蓄電池８ｂに充電する充電時には、前記配電網９からの交流電力を蓄電池８ｂの充電レベルに応じた直流電力に変換し、蓄電池８ｂの放電時には、蓄電池８ｂに蓄電されている直流電力を商用系統１１からの交流電力と同じ電圧及び同じ周波数の交流電力に変換するように構成してあり、又、入出力電流の制御が可能なように構成してある。
そして、前記総合制御部６ｃが、前記双方向型インバータ８ｉの作動を制御することにより、蓄電池８ｂに充電する充電運転と蓄電池８ｂを放電させる放電運転とを択一的に実行するように構成してある。
【００４５】
図２及び図３に基づいて、前記個別システムＳについて説明を加える。
前記燃料電池１の出力側には、インバータ１５が設けられ、そのインバータ１５は、燃料電池１の発電電力を前記商用系統１１から受電する受電電力（例えば、単相３線式１００／２００Ｖ）と同じ電圧及び同じ周波数にするように構成されて、前記配電網９にて電気負荷７に接続されている。
前記配電網９には、各燃料電池１に対応する電気負荷７の負荷電力を計測する負荷電力計測器１６が設けられている。
【００４６】
前記貯湯ユニット４は、冷却水循環路１７を通して前記燃料電池１を冷却する冷却水を循環させる冷却水循環ポンプ１８、温度成層を形成する状態で湯水を貯湯する前記貯湯槽２、湯水循環路１９を通して貯湯槽２内の湯水を循環させる湯水循環ポンプ２０、熱源用循環路２１を通して熱源用湯水を循環させる熱源用循環ポンプ２２、熱媒循環路２３を通して熱媒を前記熱消費端末３に循環供給させる熱媒循環ポンプ２４、前記冷却水循環路１７を通流する冷却水との熱交換により前記湯水循環路１９を通流する湯水を加熱する貯湯用熱交換器２５、前記冷却水循環路１７を通流する冷却水との熱交換により前記熱源用循環路２１を通流する熱源用湯水を加熱する熱源用熱交換器２６、前記熱源用循環路２１を通流する熱源用湯水との熱交換により前記熱媒循環路２３を通流する熱媒を加熱する熱媒加熱用熱交換器２７、前記貯湯槽２内から取り出されて給湯路２８を通流する湯水及び前記熱源用循環路２１を通流する熱源用湯水を加熱する補助加熱器２９などを備えて構成されている。
【００４７】
前記湯水循環路１９は、前記貯湯槽２の底部と頂部とに接続されて、前記湯水循環ポンプ２０により、貯湯槽２の底部から取り出した湯水を貯湯槽２の頂部に戻す形態で貯湯槽２の湯水を湯水循環路１９を通して循環させ、そのように湯水循環路１９を通して循環される湯水を前記貯湯用熱交換器２５にて加熱することにより、貯湯槽２に温度成層を形成する状態で湯水が貯湯されるように構成されている。
前記給湯路２８は、前記湯水循環路１９における前記貯湯用熱交換器２５よりも下流側の箇所を介して前記貯湯槽２に接続され、その給湯路２８を通して前記貯湯槽２内の湯水が浴槽、給湯栓、シャワー等の給湯先に給湯され、そのように給湯されるに伴って、貯湯槽２に給水すべく、給水路３０が貯湯槽２の底部に接続されている。
【００４８】
前記熱源用循環路２１は、前記給湯路２８の一部を共用する状態で循環経路を形成するように設けられ、その熱源用循環路２１には、熱源用湯水の通流を断続させる熱源用断続弁３１が設けられている。
【００４９】
前記補助加熱器２９は、前記給湯路２８における前記熱源用循環路２１との共用部分に設けられた補助加熱用熱交換器２９ａ、その補助加熱用熱交換器２９ａを加熱するバーナ２９ｂ、そのバーナ２９ｂに燃焼用空気を供給するファン２９ｃ、補助加熱器２９の運転を制御する燃焼制御部（図示省略）等を備えて構成され、その燃焼制御部により、補助加熱用熱交換器２９ａに供給される湯水を目標出湯温度に加熱して出湯すべく、バーナ２９ｂへのガス燃料の供給量を調節するように構成されている。
【００５０】
前記冷却水循環路１７は、前記貯湯用熱交換器２５側と前記熱源用熱交換器２６側とに分岐され、その分岐箇所に、冷却水循環路１７の冷却水の全量を貯湯用熱交換器２５側に通流させる貯湯用通流状態と、冷却水循環路１７の冷却水の全量を熱源用熱交換器２６側に通流させる端末用通流状態とに切り換える切換用三方弁３２が設けられている。
【００５１】
前記貯湯用熱交換器２５においては、燃料電池１の発生熱を回収した燃料電池１の冷却水を通流させることにより、湯水循環路１９を通流する湯水を加熱するように構成されている。前記熱源用熱交換器２６においては、燃料電池１の発生熱を回収した冷却水を通流させることにより、熱源用循環路２１を通流する熱源用湯水を加熱するように構成されている。
前記熱媒加熱用熱交換器２７においては、前記熱源用熱交換器２６や前記補助加熱器２９にて加熱された熱源用湯水を通流させることにより、熱媒循環路２３を通流する熱媒を加熱するように構成されている。ちなみに、前記熱消費端末３は、床暖房装置や浴室暖房装置などの暖房端末にて構成されている。
【００５２】
前記給湯路２８には、前記給湯先に湯水を給湯するときの給湯負荷熱量を計測する給湯負荷熱量計測器３３が設けられている。尚、図示は省略するが、前記給湯負荷熱量計測器３３は、通流する湯水や熱媒の温度を検出する温度センサと、湯水や熱媒の流量を検出する流量センサとを備えて構成され、温度センサの検出温度と流量センサの検出流量とに基づいて負荷熱量を検出するように構成されている。
【００５３】
前記湯水循環路１９における前記貯湯用熱交換器２５よりも下流側の箇所に、前記貯湯用熱交換器２５にて加熱されて前記貯湯槽２に供給される湯水の温度を検出する貯湯用回収温度センサＳｈが設けられ、前記熱媒用循環路２１における前記熱源用熱交換器２６よりも下流側の箇所に、前記熱源用熱交換器２６にて加熱された熱媒の温度を検出する端末用回収温度センサＳｗが設けられている。
又、前記貯湯槽２には、その貯湯熱量の検出用として、貯湯槽２の上層部の上端位置の湯水の温度を検出する上端温度センサＳ１、貯湯槽２の上層部と中層部との境界位置の湯水の温度を検出する中間上位温度センサＳ２、貯湯槽２の中層部と下層部との境界位置の湯水の温度を検出する中間下位温度センサＳ３、貯湯槽２の下層部の下端位置の湯水の温度を検出する下端温度センサＳ４が設けられ、更に、前記給水路３０は、貯湯槽２に供給される水の給水温度を検出する給水温度センサＳｉが設けられている。
【００５４】
前記個別制御部６ｓは、前記上端温度センサＳ１、中間上位温度センサＳ２、中間下位温度センサＳ３、下端温度センサＳ４５及び給水温度センサＳｉ夫々の検出温度に基づいて、前記貯湯槽２に貯湯される貯湯熱量を演算するように構成されている。
以下、その個別制御部６ｓによる貯湯熱量の演算方法について、説明を加える。
前記上端温度センサＳ１、中間上位温度センサＳ２、中間下位温度センサＳ３、下端温度センサＳ４夫々にて検出される貯湯槽２の湯水の温度を、夫々、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４とし、前記給水温度センサＳｉにて検出される給水温度をＴｉとし、上層部、中層部、下層部夫々の容量をＶとする。
又、前記上層部における重み係数をＡ１とし、前記中層部における重み係数をＡ２とし、前記下層部における重み係数をＡ３とし、エネルギ量の単位をワットとカロリー間で変換するための係数をαとすると、貯湯熱量（Ｗ）は、下記の（式１）にて演算することができる。ちなみに、係数αは、１ｋＷｈ＝８６０ｋｃａｌの関係に基づいて８６０に設定される。
【００５５】
貯湯熱量＝｛（Ａ１×Ｔ１＋（１−Ａ１）×Ｔ２−Ｔｉ）×Ｖ
＋（Ａ２×Ｔ２＋（１−Ａ２）×Ｔ３−Ｔｉ）×Ｖ
＋（Ａ３×Ｔ３＋（１−Ａ３）×Ｔ４−Ｔｉ）×Ｖ｝÷α……………（式１）
【００５６】
重み係数Ａ１、Ａ２、Ａ３は、貯湯槽２の各層における過去の温度分布データを考慮した経験値である。ここで、Ａ１、Ａ２、Ａ３としては、例えば、Ａ１＝Ａ２＝０．２、Ａ３＝０．５である。Ａ１＝Ａ２＝０．２とは、上層部においては温度Ｔ２の影響が温度Ｔ１の影響よりも大きいことを示す。これは、上層部の８割の部分は温度Ｔ２に近く、２割の部分は温度Ｔ１に近いことを示す。これは、中層部においても同様である。下層部においては、温度Ｔ３とＴ４の影響が同じであることを示す。
【００５７】
前記個別制御部６ｓは、前記燃料電池１の運転中には前記冷却水循環ポンプ１８を作動させる状態で、燃料電池１の運転を制御し、並びに、前記湯水循環ポンプ２０、前記熱源用循環ポンプ２２、前記熱媒循環ポンプ２４、前記熱源用断続弁３１及び前記切換用三方弁３２夫々の作動を制御することによって、貯湯槽２内に湯水を貯湯する貯湯運転や、熱消費端末３に熱媒を供給する熱媒供給運転を行うように構成されている。
【００５８】
前記個別制御部６ｓは、熱消費端末３用の暖房リモコン（図示省略）から熱媒供給運転が指令されない状態では、前記貯湯運転を行い、その貯湯運転では、前記切換用三方弁３２を前記貯湯用通流状態に切り換え且つ熱源用断続弁３１を閉弁した状態で、前記貯湯用回収温度センサＳｈの検出情報に基づいて、前記貯湯槽２に供給される湯水の温度が予め設定された貯湯用排熱回収温度（例えば６０°Ｃ）になるように湯水循環量を調節すべく、前記湯水循環ポンプ２０の作動を制御するように構成されている。
【００５９】
又、前記個別制御部６ｓは、前記暖房リモコンから熱媒供給運転が指令されると、前記熱媒供給運転を行い、その熱媒供給運転では、前記切換用三方弁３２を前記端末用通流状態に切り換え且つ熱源用断続弁３１を開弁した状態で、前記端末用回収温度センサＳｗの検出温度が予め設定された端末用排熱回収温度（例えば７０°Ｃ）になるように熱媒循環量を調節すべく、前記熱源用循環ポン２２の作動を制御するように構成されている。
前記個別制御部６ｓは、前記熱媒供給運転の実行中に前記暖房リモコンからその熱媒供給運転の停止が指令されると、前記切換用三方弁３２を前記貯湯用通流状態に切り換え、前記熱源用断続弁３１を閉弁し、前記熱源用循環ポンプ２２を停止させて、前記湯水循環ポンプ２０を作動させることにより、前記熱媒供給運転から前記貯湯運転に切り換えるように構成されている。
【００６０】
そして、前記給湯路２８を通して前記貯湯槽２の湯水が給湯先に給湯されるとき、及び、前記熱媒供給運転の実行中は、前記補助加熱器２９の前記燃焼制御部は、補助加熱用熱交換器２９ａに供給される湯水の温度が予め設定した目標出湯温度よりも低いときは、補助加熱用熱交換器２９ａに供給される湯水を前記目標出湯温度に加熱して出湯すべく、前記バーナ２９ｂへのガス燃料の供給量を調節することになる。
【００６１】
更に、前記個別制御部６ｓは、前記貯湯運転の実行中に、前記下端温度センサＳ４の検出温度が予め設定した発電停止用設定温度以上になると、貯湯槽２の底部にまで貯湯されて、貯湯槽２の実貯湯量が設定上限量としての満杯量以上になったとして、前記冷却水循環ポンプ１８及び前記湯水循環ポンプ２０を停止させ、且つ、前記燃料供給断続弁１３を閉弁して、前記燃料電池１を停止するように構成されている。
【００６２】
つまり、この個別システムＳは、貯湯槽２の実貯湯量が設定上限量以上になると前記燃料電池１を停止するように構成して、燃料電池１の冷却水を放熱させるラジエータを省略することにより、システムの小型化を図って、設置に必要なスペースのコンパクト化を図り、集合住宅の各住戸Ｈにも、容易に設置可能なように構成してある。
【００６３】
以下、前記運転制御部６による燃料電池１の運転の制御について説明を加える。
運転制御部６は、前記複数の燃料電池１の夫々についての目標発電電力を、それらに対応する現在の電気負荷に応じて定めるように構成され、且つ、前記複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量データ（予測負荷熱量データに相当する）及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯ユニット４の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の燃料電池１を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、前記複数の燃料電池１の夫々における前記貯湯ユニット４に貯湯される時系列的な熱量が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足しないときには、複数の燃料電池１の夫々における前記貯湯ユニット４に貯湯される時系列的な熱量が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足し、且つ、複数の燃料電池１の時系列的な総発電電力が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の燃料電池１の夫々における前記目標発電電力を補正して、複数の燃料電池１を運転するように構成されている。
【００６４】
この第１実施形態においては、上述した運転制御部６の制御動作を、その運転制御部６を構成する複数の個別制御部６ｓの夫々及び総合制御部６ｃにて分担して行わせるように、複数の個別制御部６ｓの夫々及び総合制御部６ｃが以下のように構成されている。
即ち、前記個別制御部６ｓは、前記複数の燃料電池１のうちの対応する燃料電池１の目標発電電力を、それに対応する現在の電気負荷に応じて定めるように構成され、且つ、前記複数の燃料電池１のうちの対応する燃料電池１における時系列的な予測給湯負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯ユニット４の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、その燃料電池１を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、その燃料電池１における前記貯湯ユニット４に貯湯される時系列的な熱量がその燃料電池１における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足しないときには、その燃料電池１における前記貯湯ユニット４に貯湯される時系列的な熱量がその燃料電池１の時系列的な予測給湯負荷熱量を満足するように、対応する燃料電池１の前記目標発電電力を補正し、且つ、前記総合制御部６ｃから発電する電力の補正情報が指令されたときには、その補正情報を満足するように、対応する燃料電池１の前記目標発電電力を補正する形態で、対応する燃料電池１を運転するように構成されている。
【００６５】
又、前記総合制御部６ｃは、前記複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯ユニットの夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の燃料電池１を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、前記複数の燃料電池１の夫々における前記貯湯ユニット４に貯湯される時系列的な熱量が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足しないときには、複数の燃料電池１の夫々における前記貯湯ユニット４に貯湯される時系列的な熱量が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足し、且つ、複数の燃料電池１の時系列的な総発電電力が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の燃料電池１の夫々における前記目標発電電力を補正する前記補正情報を求めて、その求めた補正情報を前記複数の個別制御部６ｓに指令するように構成されている。
【００６６】
以下、前記個別制御部６ｓ及び前記総合制御部６ｃについて説明を加える。
先ず、個別制御部６ｓについて説明を加えると、この個別制御部６ｓは、対応する燃料電池１を時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに、前記貯湯ユニット４に貯湯される熱量（以下、貯湯槽２の貯湯熱量と記載する場合がある）が上限値を超える熱余りが発生するときには、その熱余りを抑制するように、前記時系列的な予測負荷電力データを抑制した時系列的な抑制予測発電電力を運転メリットが優れた状態になるようにする条件で求めるように構成されている。
又、この個別制御部６ｓは、対応する燃料電池１を時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに、前記貯湯槽２の貯湯熱量が時系列的な予測負荷熱量を下回る熱不足が発生するときには、その熱不足を抑制するように、前記時系列的な予測負荷電力データを増大した時系列的な増大予測発電電力を運転メリットが優れた状態になるようにする条件で求めるように構成されている。
運転メリットとしては、燃料電池１を運転することによるエネルギ削減量が用いられる。
【００６７】
前記個別制御部６ｓについて更に詳細に説明を加える。
この個別制御部６ｓは、複数の単位時間からなる過去データ管理期間の時系列的な過去給湯負荷熱量データ、時系列的な過去端末熱負荷データ及び時系列的な過去負荷電力データを単位時間毎に区分けして管理し、その管理している過去データに基づいて、データ更新周期毎に、予測データ管理期間における時系列的な予測給湯負荷熱量データ、時系列的な予測端末熱負荷データ及び時系列的な予測負荷電力データを求めるように構成されている。
ちなみに、単位時間は例えば１時間に設定され、過去データ管理期間は例えば４週間に相当する６７２時間に設定され、予測データ管理期間は例えば３日間に相当する７２時間に設定され、データ更新周期は例えば１日に相当する２４時間に設定される。
【００６８】
前記負荷電力計測器１６により計測される実負荷電力を単位時間毎に曜日を区別して記憶することにより、過去負荷電力データを管理する。
又、前記給湯負荷熱量計測器３３にて計測される実給湯負荷熱量を単位時間毎に曜日を区別して記憶することにより、過去給湯負荷熱量データを管理する。
又、端末熱負荷は、前記熱消費端末３における熱負荷であり、前記熱消費端末３用の暖房リモコンの指令情報に基づいて、単位時間における前記熱媒供給運転が実行される比率（以下、熱消費端末運転比率と記載する場合がある）を求めて、その熱消費端末運転比率を単位時間毎に曜日を区別して記憶することにより、過去端末熱負荷データを管理する。
【００６９】
そして、管理している時系列的な過去給湯負荷熱量データ、時系列的な過去端末熱負荷データ及び時系列的な過去負荷電力データに基づいて、同曜日で且つ時系列的に同じ時間位置のデータを平均する等により、予測データ管理期間における時系列的な予測給湯負荷熱量データ、時系列的な予測端末熱負荷データ及び時系列的な予測負荷電力データを求める。つまり、時系列的な予測給湯負荷熱量データ、時系列的な予測端末熱負荷データ及び時系列的な予測負荷電力データの夫々には、曜日の特性が反映されている。
【００７０】
図４に、時系列的な予測給湯負荷熱量データ、時系列的な予測端末熱負荷データ及び時系列的な予測負荷電力データを求めた結果の一例を示す。
但し、図４においては、１データ更新周期分のデータを示す。
尚、図４において、単位時間の欄の「現在」は、前記個別制御部６ｓが燃料電池１の運転を制御している時点、即ち現時点を示し、「１，２，３……………」は、現時点が位置する単位時間から１番目、２番目、３番目……………の単位時間を示す。
又、「現在」の欄における予測給湯負荷熱量データ、予測端末熱負荷データ及び予測負荷電力データ夫々の欄のデータは、実際のデータである。
つまり、「現在」の欄における予測給湯負荷熱量の欄のデータは、現在が属している単位時間における予測給湯負荷熱量から、この単位時間の初めから現時点の間に前記給湯負荷熱量計測器３３にて計測された実給湯負荷熱量の積算値を減じた値であり、「現在」の欄における予測端末熱負荷の欄のデータは、現在が属している単位時間における熱消費端末運転比率であり、「現在」の欄における予測負荷電力は、現在が属している単位時間の初めから現時点の間に前記負荷電力計測器１６にて計測された実負荷電力の積算値と、現時点の実負荷電力を現時点からこの単位時間の終わりまで積算した積算値との和である。
【００７１】
予測負荷電力データの単位はｋＷｈであり、予測給湯負荷熱量データの単位はｋｃａｌ／ｈである。尚、この実施形態では、熱量の単位をｋｃａｌにて示す場合があるが、１ｋＷｈ＝８６０ｋｃａｌの関係に基づいて８６０に設定される係数αにて各値を除することにより、ｋＷｈの単位として求めることができる。
【００７２】
又、図４に示すように、個別制御部６ｓは、データ更新周期の開始時点において、負荷データ演算処理を実行して、予測データ管理期間の複数の単位時間夫々について、予測負荷電力に対応する燃料電池１の予測負荷追従発電電力、燃料電池１を予測負荷追従発電電力にて運転したときの予測熱出力、その予測熱出力のうち前記熱消費端末３にて利用可能な予測熱量（以下、予測端末利用熱量と記載する場合がある）、その予測熱出力のうち前記貯湯槽２への貯湯に利用可能な予測熱量（以下、予測貯湯可能熱量と記載する場合がある）、貯湯槽２に貯えられると予測される湯量（以下、予測貯湯量と記載する場合がある）、貯湯槽２に貯湯される湯の予測温度（以下、予測貯湯温度と記載する場合がある）、単位時間の開始時点で貯湯槽２に湯により貯えられると予測される熱量（以下、予測貯湯熱量と記載する場合がある）、単位時間中に貯湯槽２に追加されると予測される熱量（以下、予測追加貯湯熱量と記載する場合がある）、貯湯槽２の予測貯湯熱量が予測給湯負荷熱量に対して不足する予測不足熱量、貯湯槽２に貯湯されると予測される貯湯量のうち貯湯槽２の満杯量を越える分の湯水の熱量（以下、予測余り熱量と記載する場合がある）、貯湯槽２の予測貯湯熱量が予測給湯負荷熱量に対して不足する単位時間までの時間である放熱時間を求めるように構成されている。
【００７３】
尚、予測データ管理期間の各単位時間の予測貯湯熱量は、各単位時間の開始時点での値を示し、予測データ管理期間の各単位時間の予測貯湯量、予測貯湯温度、予測追加熱量、予測不足熱量、予測余り熱量は、夫々、各単位時間の終了時点での値を示す。
【００７４】
以下、予測負荷追従発電出力、予測熱出力、予測端末利用熱量、予測貯湯可能熱量、予測貯湯量、予測貯湯温度、予測貯湯熱量、予測追加貯湯熱量、予測不足熱量、予測余り熱量、放熱時間夫々の求め方について、説明を加える。
尚、以下に記載する各式において、添え字「n」は、現在からｎ番目の単位時間を示す。
【００７５】
予測データ管理期間の各単位時間の予測負荷追従発電出力（ｋＷ）は、予測負荷電力が燃料電池１の最小発電電力以上且つ最大発電電力以下の範囲のときは予測負荷電力に設定され、予測負荷電力が燃料電池１の最小発電電力よりも小さいときはその最小発電電力に設定され、予測負荷電力が燃料電池１の最大発電電力よりも大きいときはその最大発電電力に設定される。
但し、現在の予測負荷追従発電出力は、燃料電池１の実際の発電電力である。
【００７６】
予測データ管理期間の各単位時間の予測熱出力（ｋｃａｌ／ｈ）、予測端末利用熱量（ｋｃａｌ／ｈ）、予測貯湯可能熱量（ｋｃａｌ／ｈ）は、夫々、下記の式２、式３、式４にて求められる。
【００７７】
予測熱出力n＝｛（α×予測負荷追従発電電力n）÷発電効率｝｝×熱効率−ベース放熱量……………（式２）
但し、発電効率及び熱効率は、予め、図８に示すように、発電電力に応じて設定されて、前記個別制御部６ｓに記憶されている。そして、個別制御部６ｓは、発電効率及び熱効率の記憶情報から予測負荷追従発電電力に応じた発電効率及び熱効率を求めるように構成されている。
ベース放熱量は、この個別システムＳにおいて、燃料電池１の発生熱量のうち、貯湯槽２への貯湯及び熱消費端末３による暖房に用いられることなく放熱される熱量であり、例えば９０ｋｃａｌ／ｈ（０．１０５ｋＷｈ）に設定されて、個別制御部６ｓに記憶されている。
【００７８】
予測端末利用熱量n＝予測熱出力n×予測端末熱負荷n……………（式３）
【００７９】
予測貯湯可能熱量n＝予測熱出力n×（１−予測端末熱負荷n）……………（式４）
【００８０】
予測データ管理期間の各単位時間の予測貯湯量（リットル）、予測貯湯温度（°Ｃ）、予測貯湯熱量（ｋｃａｌ／ｈ）、予測追加熱量（ｋｃａｌ／ｈ）、予測不足熱量（ｋｃａｌ／ｈ）、予測余り熱量（ｋｃａｌ／ｈ）は、夫々、下記の式５、式６、式７、式８、式９、式１０にて求められる。
【００８１】
予測貯湯量n＝（予測貯湯熱量n-1＋予測追加熱量n-1−予測給湯負荷熱量n）÷（予測貯湯温度n-1−水温）＋予測貯湯可能熱量n÷（排熱温度−水温）……………（式５）
【００８２】
但し、水温は、前記給水温度センサＳｉの検出温度とされ、この実施形態では１０°Ｃとされ、排熱温度は、予め設定された値であり、熱媒供給運転が実行されていないとき、即ち、予測端末熱負荷が０のときは６０°Ｃに設定され、熱媒供給運転が実行されているとき、即ち、予測端末熱負荷が０でないときは７０°Ｃに設定される。
【００８３】
尚、（予測貯湯熱量n-1＋予測追加熱量n-1−予測給湯負荷熱量n）＜０のときは、（予測貯湯熱量n-1＋予測追加熱量n-1−予測給湯負荷熱量n）＝０とされる。
又、上記の式５にて求められた予測貯湯量が貯湯槽２の容量（以下、貯湯槽容量と記載する場合がある）よりも大きいときは、予測貯湯量は貯湯槽容量とされ、貯湯槽容量はこの実施形態では５０リットルである。
【００８４】
予測貯湯温度n＝〔｛（予測貯湯温度n-1−水温）×予測貯湯量n-1−予測給湯負荷熱量n＋予測貯湯可能熱量n｝÷｛（予測貯湯量n-1−予測給湯負荷熱量n÷（予測貯湯温度n-1−水温）＋予測貯湯可能熱量n÷（排熱温度−水温）｝〕×（１−槽放熱率）＋水温……………（式６）
【００８５】
但し、槽放熱率は、貯湯槽２からの放熱率であり、予め設定されて（例えば、１．２％）、個別制御部６ｓに記憶されている。
又、（予測貯湯温度n-1−水温）×予測貯湯量n-1−予測給湯負荷熱量n＜０のときは、（予測貯湯温度n-1−水温）×予測貯湯量n-1−予測給湯負荷熱量n＝０とされる。
又、予測貯湯量n-1−予測給湯負荷熱量n÷（予測貯湯温度n-1−水温）＜０のときは、予測貯湯量n-1−予測給湯負荷熱量n÷（予測貯湯温度n-1−水温）＝０とされる。
【００８６】
尚、  現在の予測貯湯温度は、前記上端温度センサＳ１の検出温度となる。
【００８７】
予測貯湯熱量n＝（予測貯湯温度n-1−水温）×予測貯湯量n-1……………（式７）
【００８８】
尚、現在の予測貯湯熱量は、前記上端温度センサＳ１、前記中間上位温度センサＳ２、前記中間下位温度センサＳ３、前記下端温度センサＳ４及び前記給水温度センサＳｉ夫々の検出温度に基づいて、上記の式１により求められる。
【００８９】
予測追加貯湯熱量＝（予測貯湯可能熱量n−予測余り熱量n）×（１−槽放熱率）t……………（式８）
【００９０】
但し、ｔは、放熱時間であり、予測不足熱量nが０よりも大きい単位時間、即ち、熱不足となる単位時間までの時間として求められ、熱不足となる単位時間が存在しない場合は、０とされる。
【００９１】
予測不足熱量n＝予測給湯負荷熱量n−予測貯湯熱量n-1−予測追加熱量n-1……………（式９）
【００９２】
但し、（予測給湯負荷熱量荷n−予測貯湯熱量n-1−予測追加熱量n-1）＜０のときは、予測不足熱量nは０とされる。
【００９３】
予測余り熱量n＝｛（予測貯湯熱量n-1＋予測追加熱量n-1−予測給湯負荷熱量n）÷（予測貯湯温度n-1−水温）＋予測貯湯可能熱量n÷（排熱温度−水温）−貯湯槽容量｝×（予測貯湯温度n−水温）……………（式１０）
【００９４】
但し、（予測貯湯熱量n-1＋予測追加熱量n-1−予測給湯負荷熱量n）＜０のときは、（予測貯湯熱量n-1＋予測追加熱量n-1−予測給湯負荷熱量n）＝０とされ、｛（予測貯湯熱量n-1＋予測追加熱量n-1−予測給湯負荷熱量n）÷（予測貯湯温度n-1−水温）＋予測貯湯可能熱量n÷（排熱温度−水温）−貯湯槽容量｝＜０のときは、｛（予測貯湯熱量n-1＋予測追加熱量n-1−予測給湯負荷熱量n）÷（予測貯湯温度n-1−水温）＋予測貯湯可能熱量n÷（排熱温度−水温）−貯湯槽容量｝＝０とされる。
【００９５】
個別制御部６ｓは、前記データ更新周期の開始時点において、例えば、図４に示すように、予測データ管理期間の各単位時間の夫々について、燃料電池１の予測負荷追従発電出力、燃料電池１の予測熱出力、予測端末利用熱量、予測貯湯可能熱量、予測貯湯量、予測貯湯温度、予測貯湯熱量、予測追加貯湯熱量、予測不足熱量、予測余り熱量を求め、予測余り熱量が０よりも大きい単位時間を熱余り単位時間と判別し、予測不足熱量が０よりも大きい単位時間を熱不足単位時間と判別する。
そして、個別制御部６ｓは、熱不足単位時間が存在する場合には、予測不足熱量を抑制するように、時系列的な予測負荷電力データを増大した時系列的な増大予測発電電力を運転メリットが優れた状態になるようにする条件で求め、熱余り単位時間が存在する場合には、予測余り熱量を抑制するように、時系列的な予測負荷電力データを抑制した時系列的な抑制予測発電電力を運転メリットが優れた状態になるようにする条件で求めることになる。
【００９６】
以下、時系列的な増大予測発電電力及び時系列的な抑制予測発電電力の求め方について、説明を加える。
時系列的な増大予測発電電力は、以下のようにして求める。
即ち、予測データ管理期間における最後の熱不足単位時間（熱不足単位時間が１つのみ存在する場合はその１つの熱不足単位時間）以前の単位時間のうちで、燃料電池１の発電電力を予測負荷電力よりも大きくすることによる運転メリットが最も優れたものとなる単位時間において、燃料電池１の発電電力を予測負荷電力よりも大きくする形態で、時系列的な増大予測発電電力を求める。
【００９７】
説明を加えると、最後の熱不足単位時間以前の単位時間について、予測負荷追従発電電力よりも大きい仮設定増大電力を最大発電電力を上回らない状態で設定電力間隔を隔てた状態で段階的に設定し、且つ、設定した各仮設定増大電力について、燃料電池１を仮設定増大電力にて運転したときのエネルギ消費状態を示す出力増大時エネルギ消費指標を求め、続いて、全ての仮設定増大電力のうちで出力増大時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定増大電力を増大予測発電電力と定めて、その増大予測発電電力を定めた単位時間では燃料電池１をその増大予測発電電力にて運転し且つ他の単位時間では燃料電池１を予測負荷追従発電電力にて運転すると仮定して、熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かを判別する増大出力設定処理を実行する。
【００９８】
この増大出力設定処理は、熱不足単位時間が生じなくなる条件、熱余り単位時間を生じさせない状態で増大予測発電電力を設定できなくなる条件、及び、仮設定増大電力を設定できる単位時間が存在しなくなる条件のうちのいずれか１つを満足すると満足することになる増大出力設定処理終了条件を満足するまで、先に定めた増大予測発電電力に加えて増大予測発電電力を追加設定する形態で繰り返して、増大予測発電電力を定めた単位時間の発電電力はその増大予測発電電力とし且つ増大予測発電電力を定めていない単位時間の発電電力は予測負荷追従発電電力とする形態で、時系列的な増大予測発電電力を定める。
【００９９】
尚、増大出力設定処理を繰り返す場合、既に増大予測発電電力を定めている単位時間においては、増大予測発電電力を先に定めた電力よりも大きく設定することを許容する。
又、出力増大時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定増大電力を増大予測発電電力と定めて熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かを判別して、熱余り単位時間が生じるときは、次に出力増大時エネルギ消費指標が優れた仮設定増大電力を増大予測発電電力と定めて熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かを判別する処理を、熱余り単位時間が生じなくなるまで繰り返し、熱余り単位時間が生じなくなっときの仮設定増大電力を増大予測発電電力と定めることになる。
【０１００】
熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かの判別は、上述したように、負荷データ演算処理を実行して、予測データ管理期間の各単位時間について、予測熱出力、予測端末利用熱量、予測貯湯可能熱量、予測貯湯量、予測貯湯温度、予測貯湯熱量、予測追加貯湯熱量、予測不足熱量、予測余り熱量を求めることにより行う。但し、増大予測発電電力を定めた単位時間については、予測負荷追従発電電力を増大予測発電電力に置き換えた状態で、予測熱出力、予測端末利用熱量、予測貯湯可能熱量、予測貯湯量、予測貯湯温度、予測貯湯熱量、予測追加貯湯熱量、予測不足熱量、予測余り熱量を求めることになる。
【０１０１】
出力増大時エネルギ消費指標（単位は、ｋＷｈ）は、燃料電池１を仮設定増大電力にて運転したときのエネルギ削減量である出力増大時エネルギ削減量（ｋＷｈ）から、燃料電池１を予測負荷追従発電電力にて運転したときのエネルギ削減量である基準エネルギ削減量（ｋＷｈ）を減じたものであり、下記の式１１〜式１７により求める。尚、前記予測総負荷熱量は、予測給湯負荷熱量と前記熱消費端末３の予測負荷熱量である予測端末負荷熱量とを合わせた熱量である。
【０１０２】
出力増大時エネルギ消費指標＝出力増大時エネルギ削減量−基準エネルギ削減量……………（式１１）
【０１０３】
尚、出力増大時エネルギ消費指標が正の値として求められるときは、求められる値が大きいほど、燃料電池１を運転する状態で予測負荷電力の全て及び予測総負荷熱量の全てを賄う場合のエネルギ消費状態が優れる、即ち運転メリットが優れることになり、出力増大時エネルギ消費指標が負の値として求められるときは、求められる値の絶対値が小さいほど、燃料電池１を運転する状態で予測負荷電力の全て及び予測総負荷熱量の全てを賄う場合のエネルギ消費状態が優れる、即ち運転メリットが優れることになる。
【０１０４】
基準エネルギ削減量＝燃料電池停止時の基準エネルギ消費量−燃料電池運転時の基準エネルギ消費量……………（式１２）
【０１０５】
燃料電池運転時の基準エネルギ消費量（ｋＷｈ）は、燃料電池１を予測負荷追従発電電力にて運転するとして予測負荷電力の全て及び予測総負荷熱量の全てを賄うために必要となるエネルギ消費量であり、下記の式１３により求め、燃料電池停止時の基準エネルギ消費量（ｋＷｈ）は、予測負荷電力の全てを商用系統１１からの商用電力にて賄い且つ予測総負荷熱量の全てを補助加熱器２９にて賄うために必要となるエネルギ消費量であり、下記の式１４にて求める。
【０１０６】
燃料電池運転時の基準予測エネルギ消費量＝予測負荷追従発電電力÷発電効率＋予測不足熱量÷給湯時給湯器効率÷α＋（予測負荷電力−予測負荷追従発電電力）÷発電所効率……………（式１３）
【０１０７】
燃料電池停止時の基準予測エネルギ消費量＝予測負荷電力÷発電所効率＋予測暖房利用熱量÷暖房時給湯器効率÷α＋予測貯湯可能熱量×（１−槽放熱率）t÷給湯時給湯器効率÷α＋予測不足熱量÷給湯時給湯器効率÷α……………（式１４）
【０１０８】
但し、予測負荷電力＜予測負荷追従発電電力のときは、予測負荷電力を予測負荷追従発電電力に置き換える。
発電所効率：商用系統における発電効率であり、例えば、３６．６％に設定される。
給湯時給湯器効率：補助加熱器２９にて給湯するときの熱効率であり、例えば７０％に設定される。
暖房時給湯器効率：補助加熱器２９にて熱消費端末３に供給する熱媒を加熱するときの熱効率であり、例えば６５％に設定される。
【０１０９】
出力増大時エネルギ削減量＝燃料電池停止時の出力増大状態エネルギ消費量−燃料電池運転時の出力増大状態エネルギ消費量……………（式１５）
【０１１０】
燃料電池運転時の出力増大状態エネルギ消費量（ｋＷｈ）は、燃料電池１を仮設定増大電力にて運転するとして予測負荷電力の全て及び予測総負荷熱量の全てを賄うために必要となるエネルギ消費量であり、下記の式１６により求め、燃料電池停止時の出力増大状態エネルギ消費量（ｋＷｈ）は、予測負荷電力の全てを商用系統１１からの商用電力にて賄い且つ予測総負荷熱量の全てを補助加熱器２９にて賄うために必要となるエネルギ消費量であり、下記の式１７にて求める。
【０１１１】
燃料電池運転時の出力増大状態エネルギ消費量＝仮設定増大電力÷発電効率＋予測不足熱量÷給湯時給湯器効率÷α＋（予測負荷電力−仮設定増大電力）÷発電所効率−（仮設定増大電力−予測負荷電力−充放電ロス）÷発電所効率……………（式１６）
【０１１２】
但し、予測負荷電力−仮設定増大電力≦０の場合、（予測負荷電力−仮設定増大電力）÷発電所効率＝０とされ、予測負荷電力−仮設定増大電力＞０の場合、（仮設定増大電力−予測負荷電力−充放電ロス）÷発電所効率＝０とされる。
又、充放電ロスは、余剰電力を蓄電装置８に充電するとき及び放電するときにロスとなる電力である。
【０１１３】
燃料電池停止時の出力増大状態エネルギ消費量＝予測負荷電力÷発電所効率＋予測暖房利用熱量÷暖房時給湯器効率÷α＋予測貯湯可能熱量×（１−槽放熱率）t÷給湯時給湯器効率÷α＋予測不足熱量÷給湯時給湯器効率÷α……………（式１７）
【０１１４】
但し、予測負荷電力＜仮設定増大電力の場合は、予測負荷電力を仮設定増大電力−充放電ロスに置き換える。
【０１１５】
以下、増大出力設定処理を具体的に説明する。
例えば、時系列的な予測負荷電力データ及び時系列的な予測負荷熱量データが図４に示すような場合、熱不足単位時間が、第６番目、……………、第２０番目及び第２３番目夫々の単位時間に生じることになる。
【０１１６】
この場合に、図５に示すように、最後の熱不足単位時間である第２３番目の単位時間以前の単位時間について、仮設定増大電力を最大発電電力を上回らない状態で設定電力間隔（例えば０．０５ｋＷ間隔）を隔てた状態で段階的に設定する。
例えば、図５に示すように、第３番目、第４番目、第６番目、……………、第１８番目、第１９番目、第２１番目及び第２２番目の夫々の単位時間について、仮設定増大電力を段階的に設定する。
ちなみに、第４番目の単位時間については、予測負荷電力、予測負荷追従発電電力が夫々０．４ｋＷであるので、仮設定増大電力として、０．４５ｋＷ，０．５０ｋＷ，０．５５ｋＷ，０，６０ｋＷ，０．６５ｋＷ，０．７０ｋＷの６段階に設定する。
そして、設定した各仮設定増大電力について、出力増大時エネルギ消費指標を求める。
【０１１７】
続いて、熱不足単位時間以前の仮設定増大電力を設定した全ての単位時間における全ての仮設定増大電力のうち、第２２番目の単位時間の０．７ｋＷの仮設定増大電力が出力増大時エネルギ消費指標が最も優れているので、その第２２番目の単位時間の０．７ｋＷの仮設定増大電力を増大予測発電電力に仮設定する。そして、その第２２番目の単位時間の発電電力を０．７ｋＷの増大予測発電電力とし、他の単位時間の発電電力を予測負荷追従発電電力として、熱不足単位時間、熱余り単位時間が生じるか否かを判別し、熱余り単位時間が生じない場合は、その第２２番目の単位時間の０．７ｋＷの仮設定増大電力を増大予測発電電力に設定し、熱不足単位時間が未だ生じる場合は、増大出力設定処理終了条件を満足するまで、先に定めた増大予測発電電力に加えて増大予測発電電力を追加設定する形態で増大出力設定処理を繰り返すことになる。
【０１１８】
又、第２２番目の単位時間の０．７ｋＷの仮設定増大電力を増大予測発電電力に仮設定して、熱不足単位時間、熱余り単位時間が生じるか否かを判別したときに、熱余り単位時間が生じる場合は、次に出力増大時エネルギ消費指標が優れている第１８番目の単位時間の０．７ｋＷの仮設定増大電力を増大予測発電電力に仮設定して、熱不足単位時、熱余り単位時間が生じるか否かを判別し、熱余り単位時間が生じない場合は、その第１８番目の単位時間の０．７ｋＷの仮設定増大電力を増大予測発電電力に設定し、熱余り単位時間が生じる場合は、熱余り単位時間が生じなくなるまで、次に出力増大時エネルギ消費指標が優れている仮設定増大電力を増大予測発電電力に仮設定して、熱余り単位時間が生じるか否かを判別する処理を繰り返すことになる。
【０１１９】
時系列的な抑制予測発電電力は、以下のようにして求める。
即ち、予測データ管理期間における最後の熱余り単位時間（熱余り単位時間が１つのみ存在する場合はその１つの熱余り単位時間）以前の単位時間のうちで、燃料電池１の発電電力を予測負荷電力よりも小さくすることによる運転メリットが最も優れたものとなる単位時間において、燃料電池１の発電電力を予測負荷電力よりも小さくする形態で、時系列的な抑制予測発電電力を求める。
【０１２０】
説明を加えると、最後の熱余り単位時間以前の単位時間について、予測負荷追従発電電力よりも小さい仮設定抑制電力を最小発電電力を下回らない状態で設定電力間隔を隔てた状態で段階的に設定し、且つ、設定した各仮設定抑制電力について、燃料電池１を仮設定抑制電力にて運転したときのエネルギ消費状態を示す出力抑制時エネルギ消費指標を求め、続いて、全ての仮設定抑制電力のうちで出力抑制時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定抑制電力を抑制予測発電電力と定めて、その抑制予測発電電力を定めた単位時間では燃料電池１をその抑制予測発電電力にて運転し且つ他の単位時間では燃料電池１を予測負荷追従発電電力にて運転すると仮定して、熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かを判別する抑制出力設定処理を実行する。
【０１２１】
この抑制出力設定処理は、熱余り単位時間が生じなくなる条件、熱不足単位時間を生じさせない状態で抑制予測発電電力を設定できなくなる条件、及び、仮設定抑制電力を設定できる単位時間が存在しなくなる条件のうちのいずれか１つを満足すると満足することになる抑制出力設定処理終了条件を満足するまで、先に定めた抑制予測発電電力に加えて抑制予測発電電力を追加設定する形態で繰り返して、抑制予測発電電力を定めた単位時間の発電電力はその抑制予測発電電力とし且つ抑制予測発電電力を定めていない単位時間の発電電力は予測負荷追従発電電力とする形態で、時系列的な抑制予測発電電力を定める。
【０１２２】
尚、抑制出力設定処理を繰り返す場合、既に抑制予測発電電力を定めている単位時間においては、抑制予測発電電力を先に定めた電力よりも小さく設定することを許容する。
又、出力抑制時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定抑制電力を抑制予測発電電力と定めて熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かを判別して、熱不足単位時間が生じるときは、次に出力抑制時エネルギ消費指標が優れた仮設定抑制電力を抑制予測発電電力と定めて熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かを判別する処理を、熱不足単位時間が生じなくなるまで繰り返し、熱不足単位時間が生じなくなっときの仮設定抑制電力を抑制予測発電電力と定めることになる。
【０１２３】
熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かの判別は、上述したように、負荷データ演算処理を実行して、予測データ管理期間の各単位時間について、予測熱出力、予測端末利用熱量、予測貯湯可能熱量、予測貯湯量、予測貯湯温度、予測貯湯熱量、予測追加貯湯熱量、予測不足熱量、予測余り熱量を求めることにより行う。但し、抑制予測発電電力を定めた単位時間については、予測負荷追従発電電力を抑制予測発電電力に置き換えた状態で、予測熱出力、予測端末利用熱量、予測貯湯可能熱量、予測貯湯量、予測貯湯温度、予測貯湯熱量、予測追加貯湯熱量、予測不足熱量、予測余り熱量を求めることになる。
【０１２４】
出力抑制時エネルギ消費指標（単位は、ｋＷｈ）は、燃料電池１を仮設定抑制電力にて運転したときのエネルギ削減量である出力抑制時エネルギ削減量（ｋＷｈ）から、燃料電池１を予測負荷追従発電電力にて運転したときのエネルギ削減量である基準エネルギ削減量（ｋＷｈ）を減じたものであり、基準エネルギ削減量を求めるための上記の式１２〜式１４、及び、下記の式１８〜式２１により求める。
【０１２５】
出力抑制時エネルギ消費指標＝出力抑制時エネルギ削減量−基準エネルギ削減量……………（式１８）
【０１２６】
尚、出力抑制時エネルギ消費指標が正の値として求められるときは、求められる値が大きいほど、燃料電池１を運転する状態で予測負荷電力の全て及び予測総負荷熱量の全てを賄う場合のエネルギ消費状態が優れる、即ち運転メリットが優れることになり、出力抑制時エネルギ消費指標が負の値として求められるときは、求められる値の絶対値が小さいほど、燃料電池１を運転する状態で予測負荷電力の全て及び予測総負荷熱量の全てを賄う場合のエネルギ消費状態が優れる、即ち運転メリットが優れることになる。
【０１２７】
出力抑制時エネルギ削減量＝燃料電池停止時の出力抑制状態エネルギ消費量−燃料電池運転時の出力抑制状態エネルギ消費量……………（式１９）
【０１２８】
燃料電池運転時の出力抑制状態エネルギ消費量（ｋＷｈ）は、燃料電池１を仮設定抑制電力にて運転するとして予測負荷電力の全て及び予測総負荷熱量の全てを賄うために必要となるエネルギ消費量であり、下記の式２０により求め、燃料電池停止時の出力抑制状態エネルギ消費量（ｋＷｈ）は、予測負荷電力の全てを商用系統１１からの商用電力にて賄い且つ予測総負荷熱量の全てを補助加熱器２９にて賄うために必要となるエネルギ消費量であり、下記の式２１にて求める。
【０１２９】
燃料電池運転時の出力抑制状態エネルギ消費量＝仮設定抑制電力÷発電効率＋予測不足熱量÷給湯時給湯器効率÷α＋（予測負荷電力−仮設定抑制電力）÷発電所効率−（仮設定抑制電力−予測負荷電力−充放電ロス）÷発電所効率……………（式２０）
【０１３０】
但し、予測負荷電力−仮設定抑制電力≦０の場合、（予測負荷電力−仮設定抑制電力）÷発電所効率＝０とされ、予測負荷電力−仮設定抑制電力＞０の場合、（仮設定抑制電力−予測負荷電力−充放電ロス）÷発電所効率＝０とされる。
【０１３１】
燃料電池停止時の出力抑制状態エネルギ消費量＝予測負荷電力÷発電所効率＋予測暖房利用熱量÷暖房時給湯器効率÷α＋予測貯湯可能熱量×（１−槽放熱率）t÷給湯時給湯器効率÷α＋予測不足熱量÷給湯時給湯器効率÷α……………（式２１）
【０１３２】
以下、抑制出力設定処理の具体的な制御動作を説明する。
例えば、予測データ管理期間における最後の熱余り単位時間が、第２３番目の単位時間である場合、その最後の熱余り単位時間である第２３番目の単位時間以前の単位時間のうち、予測負荷追従発電電力が燃料電池１の最小発電電力よりも大きい単位時間の夫々について、仮設定抑制電力を最小発電電力を下回らない状態で設定電力間隔（例えば０．０５ｋＷ間隔）を隔てた状態で段階的に設定する。
例えば、予測負荷追従発電電力が０．５ｋＷの場合、仮設定抑制電力を０．４５ｋＷ、０．３５ｋＷ、０．３０ｋＷ、０．２５ｋＷ、０．２１ｋＷの５段階に設定する。
そして、設定した各仮設定抑制電力について、出力抑制時エネルギ消費指標を求める。
【０１３３】
続いて、熱余り単位時間以前の仮設定抑制電力を設定した全ての単位時間における全ての仮設定抑制電力のうち、出力抑制時エネルギ消費指標が最も優れている仮設定抑制電力を抑制予測発電電力に仮設定する。そして、その抑制予測発電電力を設定した単位時間の発電電力を抑制予測発電電力とし、他の単位時間の発電電力を予測負荷追従発電電力として、熱不足単位時間、熱余り単位時間が生じるか否かを判別し、熱不足単位時間が生じない場合は、その出力抑制時エネルギ消費指標が最も優れている仮設定抑制電力を抑制予測発電電力に設定し、熱余り単位時間が未だ生じる場合は、抑制出力設定処理終了条件を満足するまで、先に定めた抑制予測発電電力に加えて抑制予測発電電力を追加設定する形態で抑制出力設定処理を繰り返すことになる。
【０１３４】
又、出力抑制時エネルギ消費指標が最も優れている仮設定抑制電力を抑制予測発電電力に仮設定して、熱不足単位時間、熱余り単位時間が生じるか否かを判別したときに、熱不足単位時間が生じる場合は、次に出力抑制時エネルギ消費指標が優れている仮設定抑制電力を抑制予測発電電力に仮設定して、熱不足単位時間、熱余り単位時間が生じるか否かを判別し、熱不足単位時間が生じない場合は、その仮設定増大電力を増大予測発電電力に設定し、熱不足単位時間が生じる場合は、熱不足単位時間が生じなくなるまで、次に出力抑制時エネルギ消費指標が優れている仮設定抑制電力を抑制予測発電電力に仮設定して、熱不足単位時間が生じるか否かを判別する処理を繰り返すことになる。
【０１３５】
個別制御部６ｓは、上述のように時系列的な増大予測発電電力を定めた場合は、その時系列的な増大予測発電電力を時系列的な予測発電電力とし、上述のように時系列的な抑制予測発電電力を定めた場合は、その時系列的な抑制予測発電電力を時系列的な予測発電電力とし、時系列的な増大予測発電電力及び時系列的な抑制予測発電電力のいずれも定めなかった場合は、時系列的な予測負荷追従発電電力を時系列的な予測発電電力とする。
【０１３６】
そして、個別制御部６ｓは、総合制御部６ｃから予測データ送信指令が指令されると、その予測データ送信指令が指令された時点の次の単位時間から始まる負荷予測データ処理期間（詳細は後述する）における時系列的な予測給湯負荷熱量データ、時系列的な予測端末熱負荷データ、時系列的な予測負荷電力データ及び時系列的な予測発電電力データを含む負荷予測データを総合制御部６ｃに送信する。
【０１３７】
又、個別制御部６ｓは、総合制御部６ｃから現運転データ送信指令が指令されると、その現運転データ送信指令が指令された時点の実際の負荷電力データ、実際の給湯負荷熱量データ、実際の端末熱負荷データ、実際の発電電力、貯湯槽２の実際の貯湯熱量を含む現運転データを総合制御部６ｃに送信する。
【０１３８】
又、前記個別制御部６ｓは、出力調整周期（例えば１分に設定される）毎に、燃料電池１の目標発電電力を定め、出力調整周期の間は、燃料電池１を直前の出力調整周期にて定めた目標発電電力にて運転するように構成されている。
つまり、個別制御部６ｓは、総合制御部６ｃから目標発電電力を補正する補正情報（詳細は後述する）が送信されず且つ予測発電電力を予測負荷追従発電電力に定めた単位時間では、目標発電電力を現在の負荷電力に定める。
ちなみに、現在の負荷電力は、負荷電力計測器１６の計測値を所定のサンプリング時間（例えば５秒）でサンプリングしたデータの平均値として求める。
又、個別制御部６ｓは、総合制御部６ｃから補正情報が送信されず且つ予測発電電力を増大予測発電電力に定めた単位時間では、目標発電電力を増大予測発電電力に定め、総合制御部６ｃから補正情報が送信されず且つ予測発電電力を抑制予測発電電力に定めた単位時間では、目標発電電力を抑制予測発電電力に定める。
又、個別制御部６ｓは、総合制御部６ｃから補正情報としての補正目標発電電力が送信されると、目標発電電力をその補正目標発電電力に定める。
【０１３９】
つまり、個別制御部６ｓは、熱不足単位時間が生じる場合は、その熱不足単位時間が生じなくなるように時系列的な増大予測発電電力を定め、熱余り単位時間が生じる場合は、その熱余り単位時間が生じなくなるように時系列的な抑制予測発電電力を定めて、その定めた時系列的な増大予測発電電力又は時系列的な抑制予測発電電力に基づいて、目標発電電力を補正する。
従って、個別制御部６ｓは、上述したように、前記複数の燃料電池１のうちの対応する燃料電池１の目標発電電力を、それに対応する現在の電気負荷に応じて定めるように構成され、且つ、前記複数の燃料電池１のうちの対応する燃料電池１における時系列的な予測給湯負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯ユニット４の夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、その燃料電池１を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、その燃料電池１における前記貯湯ユニット４に貯湯される時系列的な熱量がその燃料電池１における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足しないときには、その燃料電池１における前記貯湯ユニット４に貯湯される時系列的な熱量がその燃料電池１の時系列的な予測給湯負荷熱量を満足するように、対応する燃料電池１の前記目標発電電力を補正し、且つ、前記総合制御部６ｃから発電する電力の補正情報が指令されたときには、その補正情報を満足するように、対応する燃料電池１の前記目標発電電力を補正する形態で、対応する燃料電池１を運転するように構成されていることになる。
【０１４０】
次に、前記総合制御部６ｃについて説明を加える。
この総合制御部６ｃは、負荷予測データ更新周期毎に、前記複数の個別制御部６ｓの夫々に対して、予測データ送信指令を送信して、前記複数の個別制御部６ｓの夫々から送信されてくる、負荷予測データ処理期間内における時系列的な予測給湯負荷熱量データ、時系列的な予測端末熱負荷データ、時系列的な予測負荷電力データ及び時系列的な予測発電電力データを含む負荷予測データを読み込んで、記憶している複数の個別システムＳ夫々についての負荷予測データ処理期間内における負荷予測データを更新する。
ちなみに、負荷予測データ更新周期を６時間に設定し、負荷予測データ処理期間は、６時間に設定した負荷予測データ更新周期に、後述する如く２４時間に設定する運転条件設定期間を加えた３０時間に設定する。
【０１４１】
又、前記総合制御部６ｃは、運転条件更新周期毎に、前記複数の個別制御部６ｓの夫々に対して、現運転データ送信指令を送信して、前記複数の個別制御部６ｓの夫々から送信されてくる、現在の負荷電力データ、現在の給湯負荷熱量データ、現在の端末熱負荷データ、現在の発電電力、現在の貯湯熱量を含む現運転データを読み込んで、記憶している複数の個別システムＳ夫々についての現運転データを更新する。
ちなみに、運転条件更新周期は１分間に設定する。
【０１４２】
そして、前記総合制御部６ｃは、運転条件更新周期毎に、複数の個別システムＳ夫々についての負荷予測データ及び複数の個別システムＳ夫々についての現運転データに基づいて、複数の燃料電池１を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、前記複数の燃料電池１の夫々における前記貯湯ユニット４に貯湯される時系列的な熱量が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足しないときには、複数の燃料電池１の夫々における前記貯湯ユニット４に貯湯される時系列的な熱量が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足し、且つ、複数の燃料電池１の時系列的な総発電電力が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の燃料電池１の夫々について、現在及び現在が属している単位時間の次の単位時間から始まる運転条件設定期間の各単位時間夫々における前記目標発電電力を補正する前記補正情報を求めて、その求めた補正情報を前記複数の個別制御部６ｓに指令する。
ちなみに、前記補正情報として、前記目標発電電力を補正した補正目標発電電力を指令する。又、運転条件設定期間は２４時間に設定する。
【０１４３】
以下、前記総合制御部６ｃについて、更に説明を加える。
前記総合制御部６ｃは、運転条件更新周期の開始時点において、複数の個別システムＳの夫々について、夫々から送信されてきた負荷予測データ及び現運転データに基づいて、現在及び運転条件設定期間の各単位時間について、燃料電池１を予測負荷追従発電電力にて運転するとして、上述した個別制御部６ｓが実行するのと同様に負荷データ演算処理を実行して、予測熱出力、予測端末利用熱量、予測貯湯可能熱量、予測貯湯量、予測貯湯温度、予測貯湯熱量、予測追加貯湯熱量、予測不足熱量、予測余り熱量を求め、更に、上記の式１２〜式１４に基づいて、基準エネルギ削減量を求める。
【０１４４】
又、前記総合制御部６ｃは、運転条件更新周期の開始時点において、図６に示すように、複数の個別システムＳの夫々に関して、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間の夫々について、現在の負荷電力、現在の発電電力、時系列的な予測負荷電力データ及び時系列的な予測発電電力データに基づいて、予測発電電力（現在の場合は現在の発電電力）が予測負荷電力（現在の場合は現在の負荷電力）以上の単位時間であることを示す増大フラグ、予測発電電力（現在の場合は現在の発電電力）が予測負荷電力（現在の場合は現在の負荷電力）よりも小さい単位時間であることを示す抑制フラグ、燃料電池１が運転される単位時間であることを示す運転フラグ、及び、目標発電電力を補正することが可能な個別システムＳであることを示す補正対象フラグを設定する。
ちなみに、図６は、個別システムＳの設置台数が４台の場合について例示したものである。
【０１４５】
図６の（ａ）に示すように、単位時間の予測発電電力（現在の場合は現在の発電電力）が予測負荷電力（現在の場合は現在の負荷電力）以上の場合、及び、予測負荷電力（現在の場合は現在の負荷電力）が燃料電池１の最大発電電力よりも大きい場合に、増大フラグを１に設定する条件で、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間の夫々について、増大フラグを設定する。つまり、予測発電電力が増大予測発電電力に設定されているか、あるいは、予測発電電力が予測負荷追従発電電力に設定されている場合に、増大フラグが１になる。
図６の（ｂ）に示すように、単位時間の予測発電電力（現在の場合は現在の発電電力）が予測負荷電力（現在の場合は現在の負荷電力）よりも小さい場合、及び、予測負荷電力（現在の場合は現在の負荷電力）が燃料電池１の最大発電電力よりも大きい場合に、抑制フラグを１に設定する条件で、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間の夫々について、抑制フラグを設定する。つまり、抑制予測発電電力が設定されていると、抑制フラグが１になる。
図６の（ｃ）に示すように、単位時間の予測発電電力（現在の場合は現在の発電電力）が０よりも大きい場合に、発電フラグを１に設定する条件で、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々について、発電フラグを設定する。
図６の（ｄ）に示すように、増大フラグと発電フラグとの積を補正対象フラグに設定する形態で、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間の夫々について、補正対象フラグを設定する。
【０１４６】
つまり、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々の補正対象フラグの全てが１になる個別システムＳは、燃料電池１が運転中であり、且つ、熱余り単位時間が生じておらず、燃料電池の発電電力を予測負荷電力よりも大きくすることが可能な補正対象の個別システムＳである。
ちなみに、図６においては、便宜上、全ての個別システムＳが補正対象となる状態を示している。
【０１４７】
そして、図７に示すように、前記総合制御部６ｃは、前記蓄電装置８の現在の蓄電量を検出して、その現在の蓄電量、複数の個別システムＳ夫々の現在の負荷電力及び現在の発電電力、並びに、複数の個別システムＳ夫々の時系列的な予測負荷電力データ及び時系列的な予測発電電力データに基づいて、下記の式２２により、複数の個別システムＳ夫々の予測負荷電力を合計した総予測負荷電力に対して複数の個別システムＳ夫々の予測発電電力を合計した総予測発電電力が不足する不足電力量を、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々について求め、並びに、下記の式２３により、前記総予測負荷電力に対して前記総予測発電電力が余剰となって蓄電装置８に蓄電される蓄電量を求める。
但し、図７において、現在の欄については、予測負荷電力は現在の負荷電力に、予測発電電力は現在の発電電力にそれぞれ読み替えるものとする。
【０１４８】
不足電力量n＝Σ予測負荷電力n−（蓄電量n-1＋Σ予測発電電力n）……………（式２２）
但し、Σ予測負荷電力≦Σ予測発電電力の場合は、不足電力量＝０とされる。
【０１４９】
蓄電量n＝蓄電量n-1＋Σ予測発電電力n−Σ予測負荷電力n……………（式２３）
但し、蓄電量n-1＋Σ予測発電電力n−Σ予測負荷電力n＜０のときは、蓄電量n＝０とされる。
【０１５０】
更に、図７に示すように、前記総合制御部６ｃは、複数の個別システムＳ夫々に関して、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々について、下記の式２４により、補正予測負荷電力を求める。
【０１５１】
補正予測負荷電力n＝予測負荷電力n＋不足電力量n……………（式２４）
【０１５２】
ちなみに、上述したように、この実施形態では４台の個別システムＳの全てが補正対象の個別システムＳとなる場合について例示しているので、図７においては、４台の個別システムＳの全てについて補正予測負荷電力を求めている。
又、４台の個別システムＳの全てが補正対象の個別システムＳであり、抑制予測発電電力が設定されていないので、図７は、不足電力量が、予測負荷電力が燃料電池１の最大発電電力を上回る電力に基づいて求められる状態について示している。
複数の個別システムＳに、熱余り単位時間が生じて抑制予測発電電力が設定されている個別システムＳが含まれる場合は、不足電力量は、予測負荷電力が燃料電池１の最大発電電力を上回る電力と、抑制予測発電電力が予測負荷電力を下回る電力とに基づいて求められることになる。
【０１５３】
次に、補正対象の個別システムＳについて補正目標発電電力を設定する方法について、説明を加える。
補正対象の個別システムＳ夫々についての負荷予測データ及び現運転データに基づいて、補正対象の個別システムＳ夫々に関する現在及び運転条件設定期間における複数の単位時間のうちで、燃料電池１の発電電力を予測発電電力よりも大きくすることによる運転メリットが最も優れたものとなる単位時間において、燃料電池１の発電電力を予測発電電力よりも大きくする形態で、複数の燃料電池１の夫々における前記貯湯ユニット４に貯湯される時系列的な熱量が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足し、且つ、複数の燃料電池１の時系列的な総発電電力が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、補正対象の個別システムＳ夫々について時系列的な補正予測発電電力を求め、その求めた時系列的な補正予測発電電力に基づいて、補正対象の個別システムＳ夫々について、前記目標発電電力を補正した補正目標発電電力を求める。
【０１５４】
説明を加えると、補正対象の個別システムＳ夫々に関して、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々について、予測発電電力（現在の場合は現在の発電電力）よりも大きい仮設定予測発電電力を最大発電電力を上回らない状態で設定電力間隔を隔てた状態で段階的に設定し、且つ、設定した各仮設定予測発電電力について、燃料電池１を仮設定予測発電電力にて運転したときのエネルギ消費状態を示す出力補正時エネルギ消費指標を求め、続いて、全ての補正対象の個別システムＳについての全ての仮設定予測発電電力のうちで出力補正時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定めて、その補正予測発電電力と定めた個別システムＳについて、その補正予測発電電力を定めた単位時間では燃料電池１をその補正予測発電電力にて運転し且つ他の単位時間では燃料電池１を予測負荷追従発電電力にて運転すると仮定して、熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かを判別する予測発電電力補正処理を実行する。
【０１５５】
この予測発電電力補正処理は、運転条件設定期間における全ての単位時間について電力不足状態が解消する条件、熱余り単位時間を生じさせない状態で仮設定予測発電電力を設定できる個別システムＳがなくなる条件、出力補正時エネルギ消費指標が正の値となる仮設定予測発電電力がなくなる条件、及び、蓄電装置８の蓄電電力が上限になる条件のうちのいずれか１つを満足すると満足することになる予測発電電力補正処理終了条件を満足するまで、補正予測発電電力を設定した単位時間の不足電力量を予測発電電力を補正予測発電電力に補正した分だけ減じながら、先に定めた補正予測発電電力に加えて補正予測発電電力を追加設定する形態で繰り返して、補正予測発電電力を定めた単位時間の発電電力はその補正予測発電電力とし且つ補正予測発電電力を定めていない単位時間の発電電力は予測負荷追従発電電力とする形態で、時系列的な補正予測発電電力を求める。
ちなみに、単位時間の不足電力量が０〜０．０５ｋＷになると、単位時間の電力不足状態が解消するとする。
【０１５６】
尚、予測発電電力補正処理を繰り返す場合、既に補正予測発電電力を定めている単位時間においては、補正予測発電電力を先に定めた電力よりも大きく設定することを許容する。
又、出力補正時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定めた場合に、その補正予測発電電力を定めた個別システムＳについて熱余り単位時間が生じるときは、全ての補正対象の個別システムＳについての全ての仮設定予測発電電力のうちで、次に出力補正時エネルギ消費指標が優れた仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定めて、その補正予測発電電力を定めた個別システムＳについて熱余り単位時間が生じるか否かを判別する処理を、熱余り単位時間が生じなくなるまで繰り返し、熱余り単位時間が生じなくなった時の仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定めることになる。
【０１５７】
熱余り単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かの判別は、上述したように、負荷データ演算処理を実行して、運転条件設定期間の各単位時間について、予測熱出力、予測端末利用熱量、予測貯湯可能熱量、予測貯湯量、予測貯湯温度、予測貯湯熱量、予測追加貯湯熱量、予測不足熱量、予測余り熱量を求めることにより行う。但し、補正予測発電電力を定めた単位時間については、予測負荷追従発電電力を補正予測発電電力に置き換えた状態で、予測熱出力、予測端末利用熱量、予測貯湯可能熱量、予測貯湯量、予測貯湯温度、予測貯湯熱量、予測追加貯湯熱量、予測余り熱量を求めることになる。
【０１５８】
出力補正時エネルギ消費指標（単位は、ｋＷｈ）は、燃料電池１を仮設定予測発電電力にて運転したときのエネルギ削減量である出力補正時エネルギ削減量（ｋＷｈ）から、燃料電池１を予測負荷追従発電電力にて運転したときのエネルギ削減量である基準エネルギ削減量（ｋＷｈ）を減じたものであり、基準エネルギ削減量を求めるための上記の式１２〜式１４、及び、下記の式２５〜式２８により求める。
【０１５９】
出力補正時エネルギ消費指標＝出力補正時エネルギ削減量−基準エネルギ削減量……………（式２５）
【０１６０】
つまり、出力補正時エネルギ消費指標が正の値として求められるときは、燃料電池１を補正予測発電電力にて運転する方が予測負荷電力に対応して運転するよりもメリットがあることになる。
【０１６１】
出力補正時エネルギ削減量＝燃料電池停止時の出力補正状態エネルギ消費量−燃料電池運転時の出力補正状態エネルギ消費量……………（式２６）
【０１６２】
燃料電池運転時の出力補正状態エネルギ消費量（ｋＷｈ）は、燃料電池１を仮設定予測発電電力にて運転するとして補正予測負荷電力の全て及び予測総負荷熱量の全てを賄うために必要となるエネルギ消費量であり、下記の式２７により求め、燃料電池停止時の出力増大状態エネルギ消費量（ｋＷｈ）は、補正予測負荷電力の全てを商用系統１１からの商用電力にて賄い且つ予測総負荷熱量の全てを補助加熱器２９にて賄うために必要となるエネルギ消費量であり、下記の式２８にて求める。
【０１６３】
燃料電池運転時の出力補正状態エネルギ消費量＝仮設定予測発電電力÷発電効率＋予測不足熱量÷給湯時給湯器効率÷α＋（補正予測負荷電力−仮設定予測発電電力）÷発電所効率−（仮設定予測発電電力−補正予測負荷電力−充放電ロス）÷発電所効率……………（式２７）
【０１６４】
但し、補正予測負荷電力−仮設定予測発電電力≦０の場合、（補正予測負荷電力−仮設定予測発電電力）÷発電所効率＝０とされ、補正予測負荷電力−仮設定予測発電電力＞０の場合、（仮設定予測発電電力−補正予測負荷電力−充放電ロス）÷発電所効率＝０とされる。
【０１６５】
燃料電池停止時の出力補正状態エネルギ消費量＝補正予測負荷電力÷発電所効率＋予測暖房利用熱量÷暖房時給湯器効率÷α＋予測貯湯可能熱量×（１−槽放熱率）t÷給湯時給湯器効率÷α＋予測不足熱量÷給湯時給湯器効率÷α……………（式２８）
【０１６６】
但し、補正予測負荷電力＜仮設定予測発電電力の場合は、補正予測負荷電力を仮設定予測発電電力−充放電ロスに置き換える。
【０１６７】
以下、予測発電電力補正処理の具体的な制御動作を説明する。
補正対象の個別システムＳの夫々に関して、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々について、予測発電電力（現在の場合は現在の発電電力）よりも大きい仮設定予測発電電力を最大発電電力を上回らない状態で設定電力間隔（例えば０．０５ｋＷ）を隔てた状態で段階的に設定する。
例えば、図７において、第２番目の個別システムＳにおける現在の発電電力は０．４６ｋＷであるので、仮設定予測発電電力を０．５０ｋＷ、０．５５ｋＷ、０．６０ｋＷ、０．６５ｋＷ、０．７０ｋＷの５段階に設定し、図７において、第１番目の個別システムＳにおける第１９番目の単位時間の予測発電電力は０．５０ｋＷであるので、仮設定予測発電電力を０．５５ｋＷ、０．６０ｋＷ、０．６５ｋＷ、０．７０ｋＷの４段階に設定する。
そして、補正対象の個別システムＳの夫々について設定した各仮設定予測発電電力について、出力補正時エネルギ消費指標を求める。
【０１６８】
続いて、全ての補正対象の個別システムＳについての全ての仮設定予測発電電力のうちで出力補正時エネルギ消費指標が正で且つ最も大きい仮設定予測発電電力を補正予測発電電力に仮設定する。そして、その補正予測発電電力を設定した個別システムＳについて、補正予測発電電力を設定した単位時間（現在も含む）の発電電力を補正予測発電電力とし、他の単位時間の発電電力を予測発電電力として、その補正予測発電電力を設定した個別システムＳについて、熱余り単位時間が生じるか否かを判別し、熱余り単位時間が生じないときは、その出力補正時エネルギ消費指標が最も優れている仮設定予測発電電力を補正予測発電電力に設定して、予測発電電力補正処理終了条件を満足するか否かを判別する。
【０１６９】
そして、予測発電電力補正処理終了条件を満足しない場合は、その補正予測発電電力を設定した単位時間について、不足電力量を求めると共に補正予測電力負荷を求め、更に、仮設定予測発電電力を設定して、その設定した各仮設定予測発電電力について、出力補正時エネルギ消費指標を求め、続いて、全ての補正対象の個別システムＳについての全ての仮設定予測発電電力のうちで出力補正時エネルギ消費指標が正で且つ最も大きい仮設定予測発電電力を補正予測発電電力に仮設定して、その補正予測発電電力を設定した個別システムＳについて熱余り単位時間が生じるか否かを判別する処理を繰り返すことになる。
【０１７０】
又、出力補正時エネルギ消費指標が最も優れている仮設定予測発電電力を補正予測発電電力に仮設定して、その補正予測発電電力を設定した個別システムＳについて熱余り単位時間が生じるか否かを判別したときに、熱余り単位時間が生じる場合は、次に出力補正時エネルギ消費指標が優れている仮設定予測発電電力を補正予測発電電力に仮設定して、その補正予測発電電力を設定した個別システムＳについて熱余り単位時間が生じるか否かを判別し、熱余り単位時間が生じない場合は、その仮設定予測発電電力を補正予測発電電力に設定し、熱余り単位時間が生じる場合は、熱余り単位時間が生じなくなるまで、次に出力補正時エネルギ消費指標が優れている仮設定予測発電電力を補正予測発電電力に仮設定して、熱余り単位時間が生じるか否かを判別する処理を繰り返すことになる。
【０１７１】
そして、上述のように予測発電電力補正処理を予測発電電力補正処理終了条件を満足するまで繰り返して、補正対象の個別システムＳの夫々について、時系列的な補正予測発電電力を求めて、その求めた時系列的な補正予測発電電力に基づいて、現在の補正予測発電電力を補正目標発電電力に設定して、その補正対象の個別システムＳの夫々について設定した補正目標発電電力を補正対象の個別システムＳ夫々の個別制御部６ｓに送信する。
【０１７２】
つまり、補正対象ではない個別システムＳについての時系列的な予測発電電力は、熱余り単位時間を生じさせないように求めたものである。又、補正対象の個別システムＳの夫々についての時系列的な予測発電電力は、熱不足単位時間を生じさせないように求めたものであり、更に、その時系列的な予測発電電力を、熱余り単位時間を生じさせない状態で増加させて、時系列的な補正予測発電電力を設定するものである。
又、補正対象の個別システムＳの夫々についての時系列的な補正予測発電電力は、複数の燃料電池１の時系列的な総発電電力が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように設定するものである。
【０１７３】
従って、総合制御部６ｃは、上述した如く、前記複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量データ及び時系列的な予測負荷電力データ、及び、前記複数の貯湯ユニットの夫々において現在貯湯されている熱量に基づいて、複数の燃料電池１を予測負荷電力データに対応する発電電力にて運転すると仮定したときに、前記複数の燃料電池１の夫々における前記貯湯ユニット４に貯湯される時系列的な熱量が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足しないときには、複数の燃料電池１の夫々における前記貯湯ユニット４に貯湯される時系列的な熱量が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足し、且つ、複数の燃料電池１の時系列的な総発電電力が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の燃料電池１の夫々における前記目標発電電力を補正する前記補正情報を求めて、その求めた補正情報を前記複数の個別制御部６ｓに指令するように構成されることになる。
【０１７４】
又、前記複数の個別制御部６ｓ及び前記総合制御部６ｃが上述のように構成されることにより、それら複数の個別制御部６ｓ及び総合制御部６ｃにて構成される運転制御部６が、前記複数の燃料電池１のうちで、時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに熱余りが発生する燃料電池１については、熱余りを抑制するように、前記時系列的な予測負荷電力データを抑制した時系列的な抑制予測発電電力を求めて、その時系列的な抑制予測発電電力にて発電することによる電力不足分を他の燃料電池１にて発電させる条件として、複数の燃料電池１の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されることになる。
【０１７５】
又、予測負荷電力が燃料電池１の最大発電電力よりも大きいときは、予測発電電力を燃料電池１の最大発電電力に設定しても予測負荷電力に対して不足する不足分が不足電力量に加算されるので、前記複数の個別制御部６ｓ及び前記総合制御部６ｃにて構成される運転制御部６が、前記複数の燃料電池１の夫々がその最大発電電力よりも大きな負荷電力がある場合には他の燃料電池１からの電力を受け取る条件として、複数の燃料電池１の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されることになる。
【０１７６】
又、前記複数の個別制御部６ｓ夫々は、熱不足単位時間及び熱余り単位時間が生じないように、即ち、運転メリットが優れた状態となるように予測発電電力を設定し、前記総合制御部６ｃは、出力補正時エネルギ消費指標が大きくなるように、即ち、運転メリットが優れた状態となるように時系列的な補正予測発電電力を求めて、その求めた時系列的な補正予測発電電力に基づいて目標発電電力を補正するので、それら複数の個別制御部６ｓ及び総合制御部６ｃにて構成される運転制御部６が、前記複数の燃料電池１夫々の運転メリットの総和が優れた状態になるようにする条件で、複数の燃料電池１の夫々における前記目標発電電力を補正するように構成されることになる。
【０１７７】
又、出力補正時エネルギ消費指標を求めるための式２７において、「（仮設定予測発電電力−補正予測負荷電力−充放電ロス）」は、仮設定予測発電電力が補正予測負荷電力よりも大きい場合に、蓄電装置８に蓄電される蓄電電力を示すものであり、又、蓄電装置８の蓄電電力が不足電力量に充当されるので、運転制御部６が、前記複数の燃料電池１夫々の運転メリットの総和を、複数の燃料電池１に対応する予測負荷電力よりも大きな電力の発電により事前に前記蓄電装置８に蓄電し、その後、複数の燃料電池１に対応する予測負荷電力よりも小さな電力の発電により事前に蓄電装置８に蓄電した電力を放電する蓄放電形態に対応して求められるように構成されることになる。
【０１７８】
次に、図９及び図１０に示すフローチャートに基づいて、前記個別制御部６ｓ及び総合制御部６ｃの制御動作を説明する。
先ず、図９に示すフローチャート基づいて、前記個別制御部６ｓの制御動作を説明する。
データ更新周期の開始時点になると、予測データ管理期間における時系列的な予測給湯負荷熱量データ、時系列的な予測端末熱負荷データ及び時系列的な予測負荷電力データを求め、続いて、燃料電池１を予測負荷電力データに対応する予測負荷追従発電電力にて運転するとして、負荷データ演算処理を実行して、予測データ管理期間の複数の単位時間夫々について、予測熱出力、予測端末利用熱量、予測貯湯可能熱量、予測貯湯量、予測貯湯温度、予測貯湯熱量、予測追加貯湯熱量、予測不足熱量、予測余り熱量を求める（ステップ＃１〜３）。
【０１７９】
続いて、熱不足単位時間が生じるか否かを判別して、熱不足単位時間が生じるときは、増大予測発電電力を定める処理を熱不足単位時間が生じなくなるまで繰り返すことにより、時系列的な増大予測発電電力を定め、熱不足単位時間が生じないときは、熱余り単位時間が生じるか否かを判別して、熱余り単位時間が生じる場合は、抑制予測発電電力を定める処理を熱余り単位時間が生じなくなるまで繰り返すことにより、時系列的な抑制予測発電電力を定める（ステップ＃４〜８）。
続いて、時系列的な増大予測発電電力を定めた場合は、その時系列的な増大予測発電電力を時系列的な予測発電電力とし、時系列的な抑制予測発電電力を定めた場合は、その時系列的な抑制予測発電電力を時系列的な予測発電電力とし、時系列的な増大予測発電電力及び時系列的な抑制予測発電電力のいずれも定めなかった場合は、時系列的な予測負荷追従発電電力を時系列的な予測発電電力とする（ステップ＃９）。
【０１８０】
続いて、総合制御部６ｃから予測データ送信指令が指令されると、時系列的な予測給湯負荷熱量データ、時系列的な予測端末熱負荷データ、時系列的な予測負荷電力データ及び時系列的な予測発電電力データを含む負荷予測データを総合制御部６ｃに送信し、総合制御部６ｃから現運転データ送信指令が指令されると、実際の負荷電力データ、実際の給湯負荷熱量データ、実際の端末熱負荷データ、実際の発電電力、貯湯槽２の実際の貯湯熱量を含む現運転データを総合制御部６ｃに送信する（ステップ＃１０〜１３）。
【０１８１】
続いて、総合制御部６ｃから目標発電電力を補正するための補正情報が送信されてくると、その補正情報を読み込む（ステップ＃１４，１５）。
【０１８２】
続いて、出力調整周期の開始時点になると、時系列的な予測発電電力及び総合制御部６ｃから送信されてきた補正情報に基づいて、目標発電電力を定めて、その出力調整周期の間、燃料電池１を直前の出力調整周期にて定めた目標発電電力にて運転する（ステップ＃１６〜１８）。
つまり、総合制御部６ｃから補正情報が送信されず且つ予測発電電力を予測負荷追従発電電力に定めた単位時間では、目標発電電力を現在の負荷電力に定める。
又、総合制御部６ｃから補正情報が送信されず且つ予測発電電力を増大予測発電電力に定めた単位時間では、目標発電電力を増大予測発電電力に定め、総合制御部６ｃから補正情報が送信されず且つ予測発電電力を抑制予測発電電力に定めた単位時間では、目標発電電力を抑制予測発電電力に定め、総合制御部６ｃから補正情報としての補正目標発電電力が送信されると、目標発電電力をその補正目標発電電力に定める。
【０１８３】
次に、図１０に示すフローチャートに基づいて、前記総合制御部５ｃの制御動作について説明する。
負荷予測データ更新周期の開始時点になると、前記複数の個別制御部６ｓ夫々に対して、予測データ送信指令を送信して、複数の個別制御部６ｓの夫々から送信されてくる時系列的な予測給湯負荷熱量データ、時系列的な予測端末熱負荷データ、時系列的な予測負荷電力データ及び時系列的な予測発電電力データを含む負荷予測データを読み込んで、複数の個別システムＳ夫々についての負荷予測データを更新する（ステップ＃２１〜２３）。
【０１８４】
又、運転条件更新周期の開始時点になると、前記複数の個別制御部６ｓの夫々に対して、現運転データ送信指令を送信して、前記複数の個別制御部６ｓの夫々から送信されてくる、現在の負荷電力データ、現在の給湯負荷熱量データ、現在の端末熱負荷データ、現在の発電電力、現在の貯湯熱量を含む現運転データを読み込んで、複数の個別システムＳ夫々についての現運転データを更新する（ステップ＃２４〜２６）。
【０１８５】
続いて、前記複数の個別制御部６ｓの夫々について、夫々から送信されてきた負荷予測データ及び現運転データに基づいて、燃料電池１を予測負荷電力データに対応する予測負荷追従発電電力にて運転するとして、負荷データ演算処理を実行して、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々について、予測熱出力、予測端末利用熱量、予測貯湯可能熱量、予測貯湯量、予測貯湯温度、予測貯湯熱量、予測追加貯湯熱量、予測不足熱量、予測余り熱量を求め、更に、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々について、基準エネルギ削減量を求める（ステップ＃２７）。
【０１８６】
続いて、複数の個別システムＳの夫々に関して、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々について、増大フラグと発電フラグとの積である補正対象フラグを設定し、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間のうち、少なくとも１つの単位時間において補正対象フラグが１になる個別システムＳを補正対象の個別システムＳに定める（ステップ＃２８）。
【０１８７】
続いて、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々について、複数の個別システムＳ夫々の予測負荷電力を合計した総予測負荷電力に対して、複数の個別システムＳ夫々の予測発電電力を合計した総予測発電電力が不足する不足電力量を求め、更に、複数の個別システムＳ夫々に関して、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々について、予測負荷電力に不足電力量を加えることにより、補正予測負荷電力を求める（ステップ＃２９，３０）。
【０１８８】
続いて、予測発電電力補正処理終了条件を満足するまで、予測発電電力補正処理を実行して、補正対象の個別システムＳ夫々について、時系列的な補正予測発電電力を求め、その求めた時系列的な補正予測発電電力に基づいて、現在の補正予測発電電力を補正目標発電電力に設定して、その補正対象の個別システムＳの夫々について設定した補正目標発電電力を補正対象の個別システムＳ夫々の個別制御部６ｓに送信して（ステップ＃３１〜３４）、リターンする。
【０１８９】
つまり、複数の燃料電池１の夫々は、補正情報が送信されず且つ予測発電電力が予測負荷追従発電電力に定められた単位時間に相当する出力調整周期では、目標発電電力を現在の負荷電力に定めて運転され、補正情報が送信されず且つ予測発電電力が増大予測発電電力に定められた単位時間に相当する出力調整周期では、目標発電電力を増大予測発電電力に定めて運転され、補正情報が送信されず且つ予測発電電力が抑制予測発電電力に定められた単位時間に相当する出力調整周期では、目標発電電力を抑制予測発電電力に定めて運転され、補正情報が送信された出力調整周期では、目標発電電力を補正目標発電電力に定めて運転される。
そして、目標発電電力は、複数の燃料電池１の夫々における現時点以降の運転条件設定期間における貯湯槽１に貯湯される時系列的な熱量が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足し、且つ、複数の燃料電池１の現時点以降の運転条件設定期間における時系列的な総発電電力が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の燃料電池１の夫々における目標発電電力を補正したものである。
従って、複数の燃料電池１の夫々が上述の如き形態で運転されることにより、複数の燃料電池１の夫々に対応する熱負荷を満足しながら、複数の燃料電池１の夫々に対応する電気負荷も満足することが可能となる。
【０１９０】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態を説明するが、この第２実施形態は、前記運転制御部６の制御構成、特に、複数の燃料電池１の夫々における目標発電電力を補正する形態の別実施形態を説明するものであるので、集合式のコージェネレーションシステムの全体構成等、上記の第１実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
【０１９１】
この第２実施形態においても、複数の燃料電池１の夫々における目標発電電力を補正する形態として、上記の第１実施形態と同様に、前記運転制御部６が、前記複数の燃料電池１夫々の運転メリットの総和が優れた状態になるようにする条件で、複数の燃料電池１の夫々における目標発電電力を補正するように構成されているが、この第２実施形態では、複数の燃料電池１夫々の運転メリットの総和を、複数の燃料電池１のうちで、予測負荷電力よりも大きな電力にて発電するように前記目標発電電力を補正したときに対応する前記貯湯槽２に貯湯される熱量が上限値を超える燃料電池１についてはその発電運転を停止する運転停止形態をも評価する条件で求めるように構成されている。
【０１９２】
説明を加えると、総合制御部６ｃが実行する予測発電電力補正処理が上記の第１実施形態と異なる。
即ち、予測発電電力補正処理においては、第１実施形態と同様に、補正対象の個別システムＳ夫々に関して、現在及び運転条件設定期間の複数の単位時間夫々について、予測発電電力（現在の場合は現在の発電電力）よりも大きい仮設定予測発電電力を最大発電電力を上回らない状態で設定電力間隔を隔てた状態で段階的に設定し、且つ、設定した各仮設定予測発電電力について、燃料電池１を仮設定予測発電電力にて運転したときのエネルギ消費状態を示す出力補正時エネルギ消費指標を求め、続いて、全ての補正対象の個別システムＳについての全ての仮設定予測発電電力のうちで出力補正時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定めて、その補正予測発電電力と定めた個別システムＳについて、その補正予測発電電力を定めた単位時間では燃料電池１をその補正予測発電電力にて運転し且つ他の単位時間では燃料電池１を予測負荷追従発電電力にて運転すると仮定して、熱不足単位時間又は熱余り単位時間が生じるか否かを判別するように構成されているが、この予測発電電力補正処理を終了するための予測発電電力補正処理終了条件、及び、補正予測発電電力を定めた個別システムＳについて熱余り単位時間が生じるときの処理が、上記の第１実施形態と異なる。
【０１９３】
即ち、予測発電電力補正処理終了条件は、運転条件設定期間における全ての単位時間について電力不足状態が解消する条件、出力補正時エネルギ消費指標が正の値となる仮設定予測発電電力がなくなる条件、及び、蓄電装置８の蓄電電力が上限になる条件のうちのいずれか１つを満足する条件に定められている。
【０１９４】
又、出力補正時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定めた場合に、その補正予測発電電力を定めた個別システムＳについて熱余り単位時間が生じるときは、その出力補正時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定める場合と、全ての補正対象の個別システムＳについての全ての仮設定予測発電電力のうちで、熱余り単位時間を生じさせない状態で出力補正時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定める場合とで、運転メリットを比較して、運転メリットが優れている方の仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定めることになる。
【０１９５】
上述のように比較する運転メリットとしては、例えば、補正予測発電電力を設定した後における運転条件設定期間の複数の単位時間夫々のエネルギ削減量の総和から、補正予測発電電力を設定する前における運転条件設定期間の複数の単位時間夫々のエネルギ削減量の総和を減じた総エネルギ削減量差を用いることができる。
【０１９６】
補正予測発電電力の設定前後夫々のエネルギ削減量の総和を求める場合、運転条件設定期間の複数の単位時間のうち、補正予測発電電力を設定した単位時間のエネルギ削減量は、上記の式２６〜式２８により求められる出力補正時エネルギ削減量となり、補正予測発電電力を設定していない単位時間のエネルギ削減量は、上記の式１２〜式１４により求められる基準エネルギ削減量となる。
つまり、補正予測発電電力の設定前のエネルギ削減量の総和を求める場合、熱余り単位時間が発生すると判断した予測発電電力補正処理よりも前の予測発電電力補正処理において、熱余り単位時間が生じないと判断して、補正予測発電電力を設定している場合があることから、上述のようにしてエネルギ削減量の総和を求めることになる。
又、熱余り単位時間においては、燃料電池１を停止させるので、その熱余り単位時間のエネルギ削減量は、予測負荷追従発電電力、予測不足熱量、予測暖房利用熱量及び予測貯湯可能熱量夫々を０として、上記の式１２〜式１４により求めることになり、求めた結果は０となる。
【０１９７】
つまり、熱余り単位時間が生じるのを許容する状態で補正予測発電電力を設定した場合の総エネルギ削減量差が、熱余り単位時間を生じさせない状態で補正予測発電電力を設定した場合の総エネルギ削減量差よりも大きいときは、熱余り単位時間が生じても、全ての補正対象の個別システムＳについての全ての仮設定予測発電電力のうちで、出力補正時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定める方が運転メリットが優れることになる。
【０１９８】
総合制御部６ｃの制御動作におけるフローチャートは、予測発電電力補正処理が異なるものの、上記の第１実施形態において説明した図１０に示すフローチャートと同様であるので、説明を省略する。
【０１９９】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ）  貯湯槽２の貯湯熱量が上限値になって、燃料電池１から発生した熱を貯湯槽２に貯湯できなくなった場合に、燃料電池１から発生した熱を放熱するラジエータを設けても良い。
この場合、複数の燃料電池１の夫々における目標発電電力を補正する形態として、上記の第１実施形態と同様に、前記運転制御部６を、前記複数の燃料電池１夫々の運転メリットの総和が優れた状態になるようにする条件で、複数の燃料電池１の夫々における目標発電電力を補正するように構成して、更に、複数の燃料電池１夫々の運転メリットの総和を、複数の燃料電池１のうちで、予測負荷電力よりも大きな電力にて発電するように前記目標発電電力を補正したときに対応する前記貯湯槽２に貯湯される熱量が上限値を超える燃料電池１についてはその燃料電池１から発生する熱量を前記ラジエータにて放熱する運転形態をも評価する条件で求めるように構成しても良い。
【０２００】
つまり、総合制御部６ｃが実行する予測発電電力補正処理が上記の第１実施形態と異なる。
即ち、予測発電電力補正処理を終了するための予測発電電力補正処理終了条件、及び、補正予測発電電力を定めた個別システムＳについて熱余り単位時間が生じるときの処理が、上記の第１実施形態と異なる。
予測発電電力補正処理終了条件は、運転条件設定期間における全ての単位時間について電力不足状態が解消する条件、出力補正時エネルギ消費指標が正の値となる仮設定予測発電電力がなくなる条件、及び、蓄電装置８の蓄電電力が上限になる条件のうちのいずれか１つを満足する条件に定められている。
【０２０１】
又、出力補正時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定めた場合に、その補正予測発電電力を定めた個別システムＳについて熱余り単位時間が生じるときは、その出力補正時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定める場合と、全ての補正対象の個別システムＳについての全ての仮設定予測発電電力のうちで、熱余り単位時間を生じさせない状態で出力補正時エネルギ消費指標が最も優れた仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定める場合とで、運転メリットを比較して、運転メリットが優れている方の仮設定予測発電電力を補正予測発電電力と定めることになる。
【０２０２】
上述のように比較する運転メリットとしては、上記の第２実施形態と同様に、補正予測発電電力を設定した後における運転条件設定期間の複数の単位時間夫々のエネルギ削減量の総和から、補正予測発電電力を設定する前における運転条件設定期間の複数の単位時間夫々のエネルギ削減量の総和を減じた総エネルギ削減量差を用いることができる。
補正予測発電電力の設定前後夫々のエネルギ削減量の総和を求める場合、運転条件設定期間の複数の単位時間のうち、補正予測発電電力を設定した単位時間のエネルギ削減量、及び、補正予測発電電力を設定していない単位時間のエネルギ削減量は、上記の第２実施形態と同様に求める。
又、熱余り単位時間においては、燃料電池１から発生する熱量を前記ラジエータにて放熱させるので、その熱余り単位時間のエネルギ削減量は、予測不足熱量、予測暖房利用熱量及び予測貯湯可能熱量夫々を０として、上記の式１２〜式１４により求める。
【０２０３】
（ロ）  複数の燃料電池１のうちで、時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに熱不足が発生する燃料電池１については、熱不足を抑制するように、時系列的な予測負荷電力データを増大した時系列的な増大予測発電電力を求めて、その時系列的な増大予測発電電力にて発電することによる電力余剰分を他の燃料電池１の発電電力を抑制することにより相殺する条件として、複数の燃料電池１の夫々における目標発電電力を補正するように構成しても良い。
【０２０４】
（ハ）  複数の燃料電池１のうちに、時系列的な予測負荷電力データに基づいて発電させたときに熱不足が発生する燃料電池１及び熱余りが発生する燃料電池１が存在する場合には、熱不足が発生する燃料電池１における時系列的な予測発電電力を時系列的な予測負荷電力よりも増加させる単位時間と、熱余りが発生する燃料電池１における時系列的な予測発電電力を時系列的な予測負荷電力よりも抑制させる単位時間とを合わせる状態で、複数の燃料電池１の夫々における貯湯槽２に貯湯される時系列的な熱量が複数燃料電池１における時系列的な予測給湯負荷熱量を満足し、且つ、複数の燃料電池１の時系列的な総発電電力が複数の燃料電池１の夫々における時系列的な予測負荷電力を合計した時系列的な総予測負荷電力を満足するように、複数の燃料電池１の夫々における目標発電電力を補正するように構成しても良い。
【０２０５】
（ニ）  上記の各実施形態においては、運転制御部６を、前記複数の燃料電池１夫々に対応して装備される個別制御部６ｓと、前記複数の燃料電池１の全体に対応して装備される総合制御部６ｃとに分けて構成する場合について例示したが、運転制御部６を一体ものとして構成しても良い。
【０２０６】
（ホ）  運転メリットとしては、上記の各実施形態において例示した予測エネルギ削減量等の省エネルギ性に限定されるものではなく、例えば、予測エネルギコスト削減額等の経済性や、予測二酸化炭素削減量等の環境性を用いても良い。
ちなみに、予測エネルギコスト削減額は、燃料電池１を運転させない場合のエネルギコストから、燃料電池１を運転したときのエネルギコストを減じて求めることができる。
燃料電池１を運転させない場合のエネルギコストは、予測負荷電力の全てを商用系統１１から買電するときのコストと、予測総負荷熱量の全てを補助加熱器２９で賄うときのエネルギコスト（燃料コスト）の和として求められる。
一方、燃料電池１を運転したときのエネルギコストは、予測負荷電力及び予測総負荷熱量を燃料電池１の予測発電電力及び予測熱出力で補う場合の燃料電池１のエネルギコスト（燃料コスト）と、予測負荷電力から予測発電出力を差し引いた分に相当する不足電力量を商用系統１１から買電するときのコストと、予測総負荷熱量から予測熱出力を差し引いた分に相当する不足熱量を補助加熱器２９の発生熱で補う場合のエネルギコスト（燃料コスト）との和として求められる。
【０２０７】
又、予測二酸化炭素削減量は、燃料電池１を運転させない場合の二酸化炭素発生量から、燃料電池１を運転したときの二酸化炭素発生量を減じて求めることができる。
燃料電池１を運転させない場合の二酸化炭素発生量は、予測負荷電力の全てを商用系統１１から買電するときの二酸化炭素発生量と、予測総負荷熱量の全てを補助加熱器２９で賄うときの二酸化炭素発生量との和として求められる。
一方、燃料電池１を運転したときの二酸化炭素発生量は、予測負荷電力及び予測総負荷熱量を燃料電池１の予測発電電力及び予測熱出力で補う場合の燃料電池１からの二酸化炭素発生量と、予測負荷電力から予測発電電力を差し引いた分に相当する不足電力量を商用系統１１から買電するときの二酸化炭素発生量と、予測総負荷熱量から予測熱出力を差し引いた分に相当する不足熱量を補助加熱器２９の発生熱で補う場合の二酸化炭素発生量との和として求められる。
【０２０８】
又、運転メリットとして、下記の式２９に示すように、上記の第１実施形態において式２５により求められる出力補正時エネルギ消費指標を、予測発電電力（現在の場合は現在の発電電力）よりも大きい補正予測発電電力を設定したときの予測追加貯湯熱量と蓄電量との和で除した値を用いても良い。
【０２０９】
運転メリット＝出力補正時エネルギ消費量÷（予測追加貯湯熱量＋蓄電量）……………（式２９）
【０２１０】
但し、蓄電量は、下記の式３０にて求める。
蓄電量＝蓄電量n−蓄電量n-1……………（式３０）
但し、蓄電量n−蓄電量n-1＜０のときは、蓄電量n−蓄電量n-1＝０
とされる。
【０２１１】
（ヘ）  熱余り状態となる単位時間を判別する構成としては、上記の各実施形態において例示した構成、即ち、予測余り熱量が０よりも大きくなる単位時間を熱余り単位時間であると判別する構成に限定されるものではなく、例えば、予測貯湯量が貯湯槽２の満杯量よりも多くなる単位時間を熱余り単位時間であると判別するように構成しても良い。
【０２１２】
（ト）  熱電併給装置として、上記の各実施形態では燃料電池１を適用したが、これ以外に、例えば、ガスエンジンにより発電機を駆動するように構成したもの等、種々のものを適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１３】
【図１】実施形態に係る集合式のコージェネレーションシステムの全体構成を示す図
【図２】個別システムの全体構成を示す図
【図３】個別システムの制御構成を示す図
【図４】予測負荷電力データ、予測給湯負荷熱量データ及び予測端末熱負荷データに対する燃料電池の運転状態及び熱利用状態等を説明する図
【図５】仮設定増大電力及び出力増大時のエネルギ消費指標を説明する図
【図６】各フラグの設定状態を説明する図
【図７】不足電力量、補正予測負荷電力を説明する図
【図８】燃料電池の発電効率、熱効率を示す図
【図９】制御動作のフローチャートを示す図
【図１０】制御動作のフローチャートを示す図
【符号の説明】
【０２１４】
１    熱電併給装置
４    貯湯手段
６    運転制御手段
６ｃ  総合制御手段
６ｓ  個別制御手段
７    電気負荷
８    蓄電装置
【図１】
2008145073.tif 000003
【図２】
2008145073.tif 000004
【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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