(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電電力により電気駆動温調装置を運転する発電電力運転と、商用電力により前記電気駆動温調装置を運転する商用電力運転とを切り替える運転管理装置であって、
前記商用電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金が前記発電電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金よりも小さいときは、前記商用電力運転を行う一方、
前記発電電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金が前記商用電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金よりも小さいときは、前記発電電力運転を行い、
前記商用電力運転時の熱出力に対する単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金の特性と、前記発電電力運転時の熱出力に対する単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金の特性とが互いに交差するようになっており、これらの特性の交点における熱出力である熱出力閾値に基づいて前記発電電力運転と前記商用電力運転とを切り替えることを特徴とする運転管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の運転管理装置であって、
前記熱出力閾値に対応する前記電気駆動温調装置の入力電力値および電圧値から電流閾値を予め設定しておき、前記電流閾値に基づいて前記発電電力運転と前記商用電力運転とを切り替えることを特徴とする運転管理装置。
【請求項３】
発電電力により電気駆動温調装置を運転する発電電力運転と、商用電力により前記電気駆動温調装置を運転する商用電力運転とを切り替える運転管理装置であって、
前記発電電力運転および前記商用電力運転の何れの運転も行わないモードを有し、
前記発電電力運転時の熱出力エネルギーおよび前記商用電力運転時の熱出力エネルギーを蓄熱する蓄熱手段による前記熱出力エネルギーの蓄熱および放熱を考慮した予め定めた所定の稼動期間の予め定めた所定の予測熱エネルギー需要に対して、前記稼動期間を分割した複数の単位時間毎の前記発電電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金と前記複数の単位時間毎の前記商用電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金との前記稼動期間の総和である総エネルギー料金が最小または略最小になるように、前記発電電力運転時および前記商用電力運転時の熱出力の出力レベルを前記複数の単位時間毎に設定することを特徴とする運転管理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の運転管理装置であって、
前記複数の単位時間毎の前記発電電力運転時の前記熱出力エネルギーと前記複数の単位時間毎の前記商用電力運転時の前記熱出力エネルギーとの前記稼動期間の総和である総熱出力エネルギーが前記稼動期間の前記予測熱エネルギー需要に等しくなるように、または、前記稼動期間の前記予測熱エネルギー需要より小さい値のうち前記稼動期間の前記予測熱エネルギー需要に最も近い値になるように、前記発電電力運転時および前記商用電力運転時の前記熱出力の出力レベルを前記複数の単位時間毎に設定することを特徴とする運転管理装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の運転管理装置であって、
前記複数の単位時間のうち一の単位時間での前記熱出力の出力レベルの設定において前記予測熱エネルギー需要に対して前記蓄熱手段に蓄熱されている前記熱出力エネルギーで前記予測熱エネルギー需要の不足分を補えないと判断した場合には、他の単位時間での前記熱出力の出力レベルの設定のうち前記予測熱エネルギー需要の不足分を補える設定と入れ替えることを特徴とする運転管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電電力により電気駆動温調装置を運転する発電電力運転と、商用電力により電気駆動温調装置を運転する商用電力運転とを切り替える運転管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー管理システム（例えば温調システム）として、運転管理装置により、発電電力により電気駆動温調装置を運転する発電電力運転と、商用電力により電気駆動温調装置を運転する商用電力運転とを切り替えるものが従来から知られている。
【０００３】
このようなエネルギー管理システムにおいては、発電電力運転と商用電力運転とを切り替えて運転を行うにあたり、エネルギー使用料金が安くなる運転を行うことが望まれている。
【０００４】
この点に関し、特許文献１は、デマンド（商用電力の買取電力）が任意の目標値（例えば最小値）となるように電源電力の割り当て（運転の管理）を行う構成を開示している（特許文献１の段落［００３８］等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５６９６８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、たとえ商用電力の買取電力を任意の目標値（例えば最小値）にしたとしても、運転効率を考慮すると、必ずしもエネルギー使用料金が安くなるとは限らない。すなわち、運転効率を考慮しないで商用電力運転のエネルギー使用料金が安くなったとしても運転効率を考慮すると発電電力運転のエネルギー使用料金が実質的に安くなったり、或いは、運転効率を考慮しないで発電電力運転のエネルギー使用料金が安くなったとしても運転効率を考慮すると商用電力運転のエネルギー使用料金が実質的に安くなったりすることがある。
【０００７】
そこで、本発明は、発電電力運転と商用電力運転とを切り替えて運転を行うにあたり、運転効率を考慮してエネルギー使用料金が実質的に安くなる運転を行うことができる運転管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するために、次の第１態様および第２態様の運転管理装置を提供する。
【０００９】
（１）第１態様の運転管理装置
本発明に係る第１態様の運転管理装置は、発電電力により電気駆動温調装置を運転する発電電力運転と、商用電力により前記電気駆動温調装置を運転する商用電力運転とを切り替える運転管理装置であって、前記商用電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金が前記発電電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金よりも小さいときは、前記商用電力運転を行う一方、前記発電電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金が前記商用電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金よりも小さいときは、前記発電電力運転を行い、前記商用電力運転時の熱出力に対する単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金の特性と、前記発電電力運転時の熱出力に対する単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金の特性とが互いに交差するようになっており、これらの特性の交点における熱出力である熱出力閾値に基づいて前記発電電力運転と前記商用電力運転とを切り替えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る第１態様の運転管理装置において、前記熱出力閾値に対応する前記電気駆動温調装置の入力電力値および電圧値から電流閾値を予め設定しておき、前記電流閾値に基づいて前記発電電力運転と前記商用電力運転とを切り替える態様を例示できる。
【００１１】
（２）第２態様の運転管理装置
本発明に係る第２態様の運転管理装置は、発電電力により電気駆動温調装置を運転する発電電力運転と、商用電力により前記電気駆動温調装置を運転する商用電力運転とを切り替える運転管理装置であって、前記発電電力運転および前記商用電力運転の何れの運転も行わないモードを有し、前記発電電力運転時の熱出力エネルギーおよび前記商用電力運転時の熱出力エネルギーを蓄熱する蓄熱手段による前記熱出力エネルギーの蓄熱および放熱を考慮した予め定めた所定の稼動期間の予め定めた所定の予測熱エネルギー需要に対して、前記稼動期間を分割した複数の単位時間毎の前記発電電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金と前記複数の単位時間毎の前記商用電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金との前記稼動期間の総和である総エネルギー料金が最小または略最小になるように、前記発電電力運転時および前記商用電力運転時の熱出力の出力レベルを前記複数の単位時間毎に設定することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る第２態様の運転管理装置において、前記複数の単位時間毎の前記発電電力運転時の前記熱出力エネルギーと前記複数の単位時間毎の前記商用電力運転時の前記熱出力エネルギーとの前記稼動期間の総和である総熱出力エネルギーが前記稼動期間の前記予測熱エネルギー需要に等しくなるように、または、前記稼動期間の前記予測熱エネルギー需要より小さい値のうち前記稼動期間の前記予測熱エネルギー需要に最も近い値になるように、前記発電電力運転時および前記商用電力運転時の前記熱出力の出力レベルを前記複数の単位時間毎に設定する態様を例示できる。かかる設定は、例えば、数理計画法、特に線形計画法による解法（具体的には数理計画ソルバー）を用いて行うことができる。
【００１３】
本発明に係る第２態様の運転管理装置において、前記複数の単位時間のうち一の単位時間での前記熱出力の出力レベルの設定において前記予測熱エネルギー需要に対して前記蓄熱手段に蓄熱されている前記熱出力エネルギーで前記予測熱エネルギー需要の不足分を補えないと判断した場合には、他の単位時間での前記熱出力の出力レベルの設定のうち前記予測熱エネルギー需要の不足分を補える設定と入れ替える態様を例示できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、発電電力運転と商用電力運転とを切り替えて運転を行うにあたり、運転効率を考慮してエネルギー使用料金が実質的に安くなる運転を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係る運転管理装置を備えたエネルギー管理システムを模式的に示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る運転管理装置のシステム構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】商用電力運転時の熱出力に対するＣＯＰ単価の特性および発電電力運転時の熱出力に対するＣＯＰ単価の特性を示すグラフである。
【図４】商用電力運転時の熱出力に対するＣＯＰの関数および発電電力運転時の熱出力に対するＣＯＰの関数を説明するための説明図であって、（ａ）は、商用電力運転時の熱出力に対するＣＯＰの関数および発電電力運転時の熱出力に対するＣＯＰの関数を示すグラフであり、（ｂ）は、図１に示すエネルギー管理システムにおける商用電力運転状態を示す模式図であり、（ｃ）は、図１に示すエネルギー管理システムにおける発電電力運転状態を示す模式図である。
【図５】第１実施形態に係る運転管理装置の制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態に係る運転管理装置を備えたエネルギー管理システムを模式的に示す概略構成図である。
【図７】エネルギー管理システムを導入している需要家のある季節での蓄熱部による熱出力エネルギーの蓄熱および放熱を考慮した稼動期間の予測熱エネルギー需要を示すグラフである。
【図８】第２実施形態に係る運転管理装置のシステム構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】図３に示す商用電力運転時の熱出力に対するＣＯＰ単価の特性をｎ個に分割した状態を示すグラフである。
【図１０】図３に示す発電電力運転時の熱出力に対するＣＯＰ単価の特性をｎ個に分割した状態を示すグラフである。
【図１１】単位時間毎の図９および図１０に示す熱出力およびＣＯＰ単価をマトリクス状に表したマトリクステーブルを示す図表である。
【図１２】図７に示す予測熱エネルギー需要に対して、商用電力運転と発電電力運転とのどちらの運転でどのくらい熱出力を出力するか或いは発電電力運転および商用電力運転の何れの運転も行わないかを表した運転計画の一例を示すグラフである。
【図１３】第２実施形態に係る運転管理装置の制御動作の一例を示すフローチャートであって、その前半部分を示す図である。
【図１４】第２実施形態に係る運転管理装置の制御動作の一例を示すフローチャートであって、その後半部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る運転管理装置３０（３０ａ）を備えたエネルギー管理システム１００を模式的に示す概略構成図である。
【００１８】
図１に示すエネルギー管理システム１００（この例では空調システム）は、コージェネレーション装置１０と、電気駆動温調装置２０と、運転管理装置３０（３０ａ）とを備えている。
【００１９】
コージェネレーション装置１０は、エンジンを駆動源とするエンジン発電機１１を備え、エンジン発電機１１より発電した発電電力Ｐｇ［ｋＷ］とエンジン発電機１１から発する熱出力（具体的には廃熱の熱出力）Ｑｇ［ｋＷ］との双方を供給する熱電併給装置（Ｃｏｍｂｉｎｅｄ  Ｈｅａｔ  ａｎｄ  Ｐｏｗｅｒ  ｄｅｖｉｃｅ：ＣＨＰ）である。すなわち、コージェネレーション装置１０は、燃料Ｆが供給されることにより、発電電力Ｐｇと熱出力Ｑｇとの双方を出力するものである。この例では、エンジン発電機１１は、燃料ガスを燃料Ｆとするガスエンジンを駆動源とするガスエンジン発電機とされている。ここで、燃料ガスとしては、例えば、天然ガス、プロパンガス、バイオガスなどのガス燃料を挙げることができる。
【００２０】
電気駆動温調装置２０は、電気駆動する電動機２１（具体的には電気モータ）を備え、電動機２１を駆動源として熱出力Ｑｅ［ｋＷ］を供給するものである。すなわち、電気駆動温調装置２０は、コージェネレーション装置１０からの発電電力Ｐｇ（入力電力）または電力系統Ｅからの商用電力Ｐｅ（入力電力）［ｋＷ］が運転管理装置３０（３０ａ）を介して供給されることにより、熱出力Ｑｅを出力するものである。ここで、電気駆動温調装置２０から出力される熱出力Ｑｅは、冷熱出力または温熱出力を含む。従って、電気駆動温調装置２０は、コージェネレーション装置１０からの発電電力Ｐｇまたは電力系統Ｅからの商用電力Ｐｅが運転管理装置３０（３０ａ）を介して供給されることにより、冷熱の熱出力Ｑｅまたは温熱の熱出力Ｑｅを出力することができる。この例では、電気駆動温調装置２０は、電動機駆動式ヒートポンプ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｈｅａｔ  Ｐｕｍｐ：ＥＨＰ）とされている。
【００２１】
運転管理装置３０（３０ａ）は、電力系統Ｅ、コージェネレーション装置１０および電気駆動温調装置２０に接続されている。運転管理装置３０（３０ａ）は、コージェネレーション装置１０から発電電力Ｐｇを電気駆動温調装置２０に供給して電気駆動温調装置２０の熱主出力運転を行う発電電力運転と、電力系統Ｅから商用電力Ｐｅを電気駆動温調装置２０に供給して電気駆動温調装置２０の熱主出力運転を行う商用電力運転とを切り替えて電気駆動温調装置２０の運転を制御するようになっている。ここで、「熱主出力運転」とは、熱負荷の熱需要に追従した運転をいう。
【００２２】
本実施の形態では、運転管理装置３０（３０ａ）は、電力系統Ｅ、コージェネレーション装置１０および電気駆動温調装置２０に加えて、インターネット２００にも接続されるようになっている。
【００２３】
図２は、第１実施形態に係る運転管理装置３０（３０ａ）のシステム構成を概略的に示すブロック図である。
【００２４】
運転管理装置３０（３０ａ）は、制御プログラムＰＰを実行したり、各種の演算処理を実行したりする各種の処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の制御部３１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリおよびＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）や電気的に書き換え可能な不揮発ＲＯＭ等の不揮発性メモリを含む記憶部３２とを有している。運転管理装置３０（３０ａ）は、制御部３１が記憶部３２のＲＯＭに予め格納された制御プログラムＰＰを記憶部３２のＲＡＭ上にロードして実行することにより、各種構成要素の作動制御を行うようになっている。記憶部３２のＲＡＭは、それぞれ、制御部３１に対して作業用のワークエリアを提供する。
【００２５】
運転管理装置３０（３０ａ）は、切替器３３をさらに有している。切替器３３は、発電電力運転を行うときには、電力系統Ｅから電気駆動温調装置２０への商用電力Ｐｅの供給を遮断し、且つ、コージェネレーション装置１０からの発電電力Ｐｇを電気駆動温調装置２０に供給する一方、商用電力運転を行うときには、コージェネレーション装置１０から電気駆動温調装置２０への発電電力Ｐｇの供給を遮断し、且つ、電力系統Ｅからの商用電力Ｐｅを電気駆動温調装置２０に供給する。
【００２６】
切替器３３は、入力側がコージェネレーション装置１０の出力側および電力系統Ｅに電気的に接続され、かつ、出力側が電気駆動温調装置２０の入力側に電気的に接続されている。
【００２７】
制御部３１は、発電電力運転と商用電力運転とを切り替える切替制御手段Ｐ１（図２参照）を備える手段として機能する。すなわち、制御プログラムＰＰは、切替制御手段Ｐ１に対応する切替制御ステップを含むステップを制御部３１に実行させる。
【００２８】
切替器３３は、制御部３１の切替制御手段Ｐ１からの切替制御信号により、発電電力運転または商用電力運転に切り替えるようになっている。
【００２９】
第１実施形態では、制御部３１は、切替制御手段Ｐ１に加えて、発電電力単価算出手段Ｐ２と、商用電力単価算出手段Ｐ３とを備える手段として機能する。すなわち、制御プログラムＰＰは、切替制御ステップに加えて、発電電力単価算出手段Ｐ２に対応する発電電力単価算出ステップと、商用電力単価算出手段Ｐ３に対応する商用電力単価算出ステップとを含むステップを制御部３１に実行させる。
【００３０】
発電電力単価算出手段Ｐ２は、発電電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金（以下、単に発電電力運転時のＣＯＰ単価という。）を算出する。商用電力単価算出手段Ｐ３は、商用電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金（以下、単に商用電力運転時のＣＯＰ単価という。）を算出する。なお、「ＣＯＰ」については、後ほど詳しく説明する。
【００３１】
図３は、商用電力運転時の熱出力Ｑｅに対するＣＯＰ単価の特性αｅおよび発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）に対するＣＯＰ単価の特性αｇを示すグラフである。
【００３２】
そして、切替制御手段Ｐ１は、商用電力単価算出手段Ｐ３にて算出した商用電力運転時のＣＯＰ単価（図３の特性αｅ参照）が発電電力単価算出手段Ｐ２にて算出した発電電力運転時のＣＯＰ単価（図３の特性αｇ参照）よりも小さいときは、商用電力運転を行う一方、発電電力単価算出手段Ｐ２にて算出した発電電力運転時のＣＯＰ単価（図３の特性αｇ参照）が商用電力単価算出手段Ｐ３にて算出した商用電力運転時のＣＯＰ単価（図３の特性αｅ参照）よりも小さいときは、発電電力運転を行う。
【００３３】
詳しくは、商用電力運転時のＣＯＰ単価の特性αｅ（ｘ軸：熱出力［ｋＷ］、ｙ軸：ＣＯＰ単価［円／ｋＷｈ］）は、商用電力運転時の単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ）（具体的には単位入力電力量［ｋＷｈ］当たりの電気料金、例えば２５［円／ｋＷｈ］）と、商用電力運転時の熱出力Ｑｅ［ｋＷ］に対するＣＯＰの関数ｆ（ｘ）とで求めることができる。なお、ｊは、稼動期間Ｔ（例えば１［日］）を均等に分割した単位時間ｔ（例えば６０［分］）毎の連続番号である。
【００３４】
また、発電電力運転時のＣＯＰ単価の特性αｇ（ｘ軸：熱出力［ｋＷ］、ｙ軸：ＣＯＰ単価［円／ｋＷｈ］）は、発電電力運転時の単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）（具体的には単位入力電力量［ｋＷｈ］当たりの燃料ガス料金（例えば１２［円／ｋＷｈ］）と、発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）［ｋＷ］に対するＣＯＰの関数ｇ（ｘ）とで求めることができる。ここで、発電電力運転時の単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金は、一般的には、単位ノルマルリューベ当たりの燃料ガス料金、例えば１５０［円／ノルマルリューベ］）で表されることが多い。この場合、燃料ガスの単位ノルマルリューベを単位熱量換算し（例えば４５Ｍ［Ｊ／ノルマルリューベ］）、さらに、単位熱量を単位入力電力量（例えば１２．５［ｋＷｈ／ノルマルリューベ］）に換算することで、単位入力電力量当たりの燃料ガス料金（例えば１２［円／ｋＷｈ］）に換算する。
【００３５】
ここで、商用電力運転時の単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金（この例では電気料金）Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ）、および、発電電力運転時の単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金（この例では燃料ガス料金）Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）は、時間帯によって異なる場合があり、例えば、稼動期間Ｔ（具体的には１［日］）のうち所定の時間帯（具体的には夜間の時間帯）では他の時間帯（具体的には昼間の時間帯）よりも安くなることがある。従って、この例では、ｊを、稼動期間Ｔ（例えば１［日］）を均等に分割した単位時間ｔ（例えば６０［分］）毎の連続番号とし、商用電力運転時の単位時間ｔ毎の単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金（この例では電気料金）Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ）、および、発電電力運転時の単位時間ｔ毎の単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金（この例では燃料ガス料金）Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）を用いている。
【００３６】
また、単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ），Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）は、使用量によって異なる場合があり、例えば、使用量が多い程安くなることがある。従って、例えば、単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ），Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）は、使用量を考慮した料金とすることができる。
【００３７】
また、単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ），Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）は、曜日や季節によって異なる場合があり、例えば、休日は平日よりも安くなったり、或いは、夏季や冬季よりもそれ以外の季節が安くなったりすることがある。このため、単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ），Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）は、所定の時期によって更新されることがある。
【００３８】
本実施の形態では、運転管理装置３０（３０ａ）は、インターネット２００（図１参照）に通信可能に接続されており、インターネット２００上のウェブサイト３００（図１参照）から単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ），Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）を自動的に取得する。
【００３９】
（ＣＯＰについて）
ＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｏｆ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）は、いわゆる成績係数のことであり、運転効率（熱出力電力／入力電力）を意味し、数値が大きい程、エネルギー消費効率がよいことを表している。
【００４０】
商用電力運転時のＣＯＰは、電気駆動温調装置２０の熱出力Ｑｅ（例えば１００［ｋＷ］）を電気駆動温調装置２０の入力電力（商用電力Ｐｅ）（例えば２５［ｋＷ］）で割った値（例えば４）である。
【００４１】
発電電力運転時のＣＯＰは、電気駆動温調装置２０の熱出力Ｑｅ（例えば１００［ｋＷ］）およびコージェネレーション装置１０の熱出力Ｑｇ（例えば５０［ｋＷ］）の合計（例えば１５０［ｋＷ］）をコージェネレーション装置１０の入力電力Ｐｆ（例えば８０［ｋＷ］）（消費燃料ガスの電力換算）で割った値（例えば１．９）である。
【００４２】
（ＣＯＰの関数について）
商用電力運転時の熱出力Ｑｅに対するＣＯＰの関数ｆ（ｘ）および発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）に対するＣＯＰの関数ｇ（ｘ）は、次のようにして求めることができる。
【００４３】
図４は、商用電力運転時の熱出力Ｑｅに対するＣＯＰの関数ｆ（ｘ）および発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）に対するＣＯＰの関数ｇ（ｘ）を説明するための説明図である。図４（ａ）は、商用電力運転時の熱出力Ｑｅに対するＣＯＰの関数ｆ（ｘ）および発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）に対するＣＯＰの関数ｇ（ｘ）を示すグラフである。図４（ｂ）は、図１に示すエネルギー管理システム１００における商用電力運転状態を示す模式図である。図４（ｃ）は、図１に示すエネルギー管理システム１００における発電電力運転状態を示す模式図である。図４（ｂ）および図４（ｃ）において、運転管理装置３０（３０ａ）は、図示を省略している。
【００４４】
商用電力運転時〔図４（ｂ）参照〕の熱出力Ｑｅに対するＣＯＰの関数ｆ（ｘ）〔図４（ａ）参照〕は、電気駆動温調装置２０の設備設計仕様書などの部分負荷特性から代表値（図４（ａ）に示す例ではｘ軸：熱出力（Ｑｅ）４０［ｋＷ］，７０［ｋＷ］，９０［ｋＷ］、ｙ軸：ＣＯＰ（Ｑｅ／Ｐｅ）４．４，４．９，３．９の３箇所）としてプロットして回帰解析を行い、多項式などの近似式で表す。なお、商用電力運転時の電気駆動温調装置２０の入力電力（商用電力Ｐｅ）の関数は、ｘ／ｆ（ｘ）である。
【００４５】
また、発電電力運転時〔図４（ｃ）参照〕の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）に対するＣＯＰの関数ｇ（ｘ）〔図４（ａ）参照〕は、先ず、電気駆動温調装置２０の熱出力ｘ（＝Ｑｅ）に対する電気駆動温調装置２０の入力電力の入力値ｘ／ｆ（ｘ）を求める。ここで、コージェネレーション装置１０の発電電力Ｐｇが入力値ｘ／ｆ（ｘ）となる。これにより、コージェネレーション装置１０の発電電力Ｐｇから電気駆動温調装置２０の熱出力Ｑｅを求めることができる。次に、コージェネレーション装置１０の入力電力Ｐｆ（消費燃料ガスの電力換算）に対する廃熱回収量（熱出力Ｑｇ）を求め、代表値（図４（ａ）に示す例ではｘ軸：熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）４７［ｋＷ］，７５［ｋＷ］，１００［ｋＷ］、ｙ軸：ＣＯＰ〔（Ｑｅ＋Ｑｇ）／Ｐｆ〕１．５，１．７，１．９の３箇所）としてプロットして回帰解析を行い、多項式などの近似式で表す。なお、発電電力運転時のコージェネレーション装置１０の入力電力Ｐｆの関数は、ｘ／ｇ（ｘ）である。
【００４６】
（ＣＯＰ単価の特性について）
商用電力運転時の熱出力Ｑｅに対するＣＯＰ単価の特性αｅ（図３参照）および発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）に対するＣＯＰ単価の特性αｇ（図３参照）は、次のようにして求めることができる。
【００４７】
すなわち、商用電力運転時の熱出力Ｑｅに対するＣＯＰ単価の特性αｅは、商用電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金の関数であることから、Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ）〔料金［円］／単位入力電力量［ｋＷｈ］〕をｆ（ｘ）〔熱出力Ｑｅ［ｋＷ］／入力電力Ｐｅ［ｋＷ］〕で割った値Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ）／ｆ（ｘ）〔料金［円］／熱出力エネルギー［ｋＷｈ］〕となる。つまり、商用電力運転時のＣＯＰ単価は、商用電力運転時の単位入力エネルギー当たりの料金を商用電力運転時の運転効率（ＣＯＰ）で割った値である。ここで、Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ）は、商用電力運転時の単位入力電力量当たりのエネルギー料金（この例では電気料金）［円／ｋＷｈ］であり、変動料金制の場合は時期や時刻等によって変化する。
【００４８】
発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）に対するＣＯＰ単価の特性αｇは、発電電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金の関数であることから、Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）〔料金［円］／単位入力電力量［ｋＷｈ］（消費燃料ガスの電力量換算）〕をｇ（ｘ）〔熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）［ｋＷ］／入力電力Ｐｆ［ｋＷ］（消費燃料ガスの電力換算）〕で割った値Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）／ｇ（ｘ）〔料金［円］／熱出力エネルギー［ｋＷｈ］〕となる。つまり、発電電力運転時のＣＯＰ単価は、発電電力運転時の単位入力エネルギー当たりの料金を発電電力運転時の運転効率（ＣＯＰ）で割った値である。ここで、Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）は、発電電力運転時の単位入力電力量（消費燃料ガスの電力量換算）当たりのエネルギー料金（この例では燃料ガス料金）［円／ｋＷｈ］であり、変動料金制の場合は時期や時刻等によって変化する。
【００４９】
本実施の形態では、商用電力運転時の熱出力Ｑｅに対するＣＯＰ単価の特性αｅと、発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）に対するＣＯＰ単価の特性αｇとが互いに交差するようになっている（図３参照）。
【００５０】
そして、切替制御手段Ｐ１は、商用電力運転時の熱出力Ｑｅに対するＣＯＰ単価の特性αｅと発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）に対するＣＯＰ単価の特性αｇとの交点Ｒ（図３参照）における熱出力である熱出力閾値Ｑ＿ｔｈ（図３参照）に対応する電気駆動温調装置２０の入力電力値〔Ｑ＿ｔｈ／ｆ（Ｑ＿ｔｈ）〕と電気駆動温調装置２０の電圧値Ｖとから電流閾値Ｉ＿ｔｈ〔＝Ｑ＿ｔｈ／ｆ（Ｑ＿ｔｈ）／Ｖ〕を予め算出して記憶部３２に記憶（設定）しておく。切替制御手段Ｐ１は、記憶部３２に予め記憶しておいた電流閾値Ｉ＿ｔｈに基づいて発電電力運転と商用電力運転とを切り替える。
【００５１】
例えば、図３に示すように、熱出力Ｑｅが熱出力閾値Ｑ＿ｔｈよりも小さいときに商用電力運転時のＣＯＰ単価（特性αｅ参照）が発電電力運転時のＣＯＰ単価（特性αｇ参照）よりも小さくなる場合には、切替制御手段Ｐ１は、電気駆動温調装置２０の電流値Ｉが電流閾値Ｉ＿ｔｈより小さいことを（すなわち熱出力Ｑｅが熱出力閾値Ｑ＿ｔｈよりも小さいことを）検出したときに商用電力運転を行う。一方、熱出力Ｑｅが熱出力閾値Ｑ＿ｔｈよりも大きいときに発電電力運転時のＣＯＰ単価（特性αｇ参照）が商用電力運転時のＣＯＰ単価（特性αｅ参照）よりも小さくなる場合には、切替制御手段Ｐ１は、電気駆動温調装置２０の電流値Ｉが電流閾値Ｉ＿ｔｈより大きいことを（すなわち熱出力Ｑｅが熱出力閾値Ｑ＿ｔｈよりも大きいことを）検出したときに発電電力運転を行う。なお、切替制御手段Ｐ１は、電気駆動温調装置２０の電流値Ｉが電流閾値Ｉ＿ｔｈと等しいことを（すなわち熱出力Ｑｅが熱出力閾値Ｑ＿ｔｈと等しいことを）検出したときに商用電力運転および発電電力運転の何れか一方の運転を行うことができる。
【００５２】
（第１実施形態の制御動作例：リアルタイム処理）
図５は、第１実施形態に係る運転管理装置３０（３０ａ）の制御動作の一例を示すフローチャートである。
【００５３】
図５に示す制御動作では、先ず、制御部３１は、商用電力運転時の熱出力Ｑｅに対するＣＯＰの関数ｆ（ｘ）を定義し（ステップＳ１０１）、発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）に対するＣＯＰの関数ｇ（ｘ）を定義する（ステップＳ１０２）。なお、ステップＳ１０１の処理とステップＳ１０２の処理とが入れ替わっていてもよい。
【００５４】
次に、制御部３１は、インターネット２００上のウェブサイト３００から商用電力運転時および発電電力運転時の単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ），Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）を取得し（ステップＳ１０３）、関数ｆ（ｘ）から得られる商用電力運転時の熱出力Ｑｅに対するＣＯＰ単価の特性αｅと、関数ｇ（ｘ）から得られる発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）に対するＣＯＰ単価の特性αｇとの交点Ｒを求め（ステップＳ１０４）、交点Ｒにおける熱出力閾値Ｑ＿ｔｈに対応する電気駆動温調装置２０の入力電力値〔Ｑ＿ｔｈ／ｆ（Ｑ＿ｔｈ）〕を電圧値Ｖで割って電流閾値Ｉ＿ｔｈを算出し（ステップＳ１０５）、算出した電流閾値Ｉ＿ｔｈを予め記憶部３２に記憶しておく（ステップＳ１０６）。
【００５５】
次に、制御部３１は、発電電力運転と商用電力運転とでＣＯＰ単価の安い方（この例では電気駆動温調装置２０の電流値Ｉの電流閾値Ｉ＿ｔｈに対する大小関係）をリアルタイムで検出して発電電力運転および商用電力運転のうち何れか一方を切り替える。
【００５６】
すなわち、制御部３１は、電気駆動温調装置２０の電流値Ｉを検出し（ステップＳ１０７）、検出した電流値Ｉが電流閾値Ｉ＿ｔｈ以上か否かを判断し（ステップＳ１０８）、電流閾値Ｉ＿ｔｈ以上であると判断したときには（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、発電電力運転を行う一方（ステップＳ１０９）、電流閾値Ｉ＿ｔｈを下回ると判断したときには（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、商用電力運転を行う（ステップＳ１１０）。
【００５７】
次に、制御部３１は、発電電力運転時および商用電力運転時の単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ），Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）の少なくとも一方に変化があるか否かを判断し（ステップＳ１１１）、変化があると判断した場合には（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１２に移行する一方、変化がないと判断した場合には（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、ステップＳ１０７に移行する。
【００５８】
次に、制御部３１は、インターネット２００上のウェブサイト３００における発電電力運転時および商用電力運転時の単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ），Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）の少なくとも一方の料金体系に更新があるか否かを判断し（ステップＳ１１２）、更新があると判断した場合には（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３に移行する一方、更新がないと判断した場合には（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、ステップＳ１０４に移行する。
【００５９】
なお、特性αｇと特性αｅとで交点Ｒを境にしてＣＯＰ単価の値がたとえ逆となる特性になっていても、ＣＯＰ単価が小さい方の運転を行うことができる。
【００６０】
（第２実施形態）
ところで、第１実施形態に係る運転管理装置３０（３０ａ）によるリアルタイム処理では、発電電力運転および商用電力運転のうち常に何れか一方の運転を行う必要がある。しかしながら、単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金が安い時間帯（例えば、夜間等の電気料金の安い時間帯）に運転したときに熱出力エネルギーを蓄熱しておけば、発電電力運転および商用電力運転のうち何れも運転しない時間帯を設けて、エネルギー使用料金をさらに節約することが可能となる。
【００６１】
かかる観点から、図１に示すエネルギー管理システム１００において発電電力運転時の熱出力エネルギーおよび商用電力運転時の熱出力エネルギーを蓄熱する蓄熱手段を設けることが好ましい。
【００６２】
この場合、蓄熱手段における熱出力エネルギーの蓄熱および放熱を考慮した予め定めた所定の稼動期間Ｔ（例えば１［日］）の予め定めた所定の予測熱エネルギー需要が需要家（熱出力エネルギーの供給を受けて熱出力エネルギーを使用している利用者）の熱出力エネルギーの使用状況に応じて予め決められているときには、稼動期間Ｔ（例えば１［日］）を均等に分割した複数（例えば２４個）の単位時間ｔ（例えば６０［分］）のうち、発電電力運転および商用電力運転のうち何れも運転しない時間帯を設けて、エネルギー使用料金を節約することができる。
【００６３】
図６は、第２実施形態に係る運転管理装置３０（３０ｂ）を備えたエネルギー管理システム１００を模式的に示す概略構成図である。
【００６４】
図６に示す第２実施形態に係るエネルギー管理システム１００は、図１に示す第１実施形態に係るエネルギー管理システム１００において蓄熱部４０（蓄熱手段の一例）を設け、第１実施形態に係る運転管理装置３０（３０ａ）によるリアルタイム処理に代えて第２実施形態に係る運転管理装置３０（３０ｂ）による運転計画処理を行うものである。図６に示すエネルギー管理システム１００において、図１に示すエネルギー管理システム１００と実質的に同一構成の部材には、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６５】
蓄熱部４０は、発電電力運転時の熱出力エネルギーおよび商用電力運転時の熱出力エネルギーを蓄熱するものである。蓄熱部４０は、温熱蓄熱部および／または冷熱蓄熱部を含む。温熱蓄熱部としては、蓄熱装置（例えば蓄熱槽、貯湯タンク）などを例示でき、冷熱蓄熱部としては、蓄冷装置（例えば冷却タンク、吸収式チラー）などを例示できる。
【００６６】
図７は、エネルギー管理システム１００を導入している需要家のある季節での蓄熱部４０による熱出力エネルギーの蓄熱および放熱を考慮した稼動期間Ｔ（この例では１［日］）の予測熱エネルギー需要γを示すグラフである。なお、図７では、一定の熱出力（図７に示す例では４５ｋＷ）で熱需要を賄っている例を示している。
【００６７】
かかる稼動期間Ｔ（この例では１［日］）の予測熱エネルギー需要γは、予め定めた所定の時期単位（例えば、１日単位、１週間単位、１ヶ月単位、季節単位）で単位時間ｔ（例えば６０［分］）毎に記憶部３２に予め記憶（設定）しておくことができる。
【００６８】
図８は、第２実施形態に係る運転管理装置３０（３０ｂ）のシステム構成を概略的に示すブロック図である。図８に示す第２実施形態に係る運転管理装置３０（３０ｂ）において、図２に示す第１実施形態に係る運転管理装置３０（３０ａ）と実質的に同一構成の部材には、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
第２実施形態では、制御部３１は、発電電力運転および商用電力運転の何れの運転も行わないモードを有している。また、制御部３１は、第１実施形態の発電電力単価算出手段Ｐ２および商用電力単価算出手段Ｐ３に加えて、運転計画設定手段Ｐ４を備える手段として機能する。すなわち、制御プログラムＰＰは、切替制御ステップ、発電電力単価算出ステップおよび商用電力単価算出ステップに加えて、運転計画設定手段Ｐ４に対応する運転計画設定ステップを含むステップを制御部３１に実行させる。
【００７０】
運転計画設定手段Ｐ４は、稼動期間Ｔ（例えば１［日］）の予測熱エネルギー需要γ（稼動期間Ｔの予測熱需要の合計）に対して、稼動期間Ｔを均等に分割した複数（例えば２４個）の単位時間ｔ〜ｔ（例えば６０［分］）毎の発電電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金と複数の単位時間ｔ毎の商用電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金との稼動期間Ｔの総和である総エネルギー料金が最小または略最小になるように、発電電力運転時および商用電力運転時の熱出力〔Ｑｅおよび（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルを複数の単位時間ｔ〜ｔ毎に設定する。
【００７１】
ところで、複数（例えば２４個）の単位時間ｔ〜ｔ（例えば６０［分］）毎の発電電力運転時の熱出力エネルギーと複数の単位時間ｔ〜ｔ毎の商用電力運転時の熱出力エネルギーとの稼動期間Ｔ（例えば１［日］）の総和である総熱出力エネルギーβ（稼動期間Ｔの熱出力合計）が稼動期間Ｔの予測熱エネルギー需要γに等しいときに、稼動期間Ｔの予測熱エネルギー需要γに対して、複数の単位時間ｔ〜ｔ毎の発電電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金と複数の単位時間ｔ〜ｔ毎の商用電力運転時の単位熱出力エネルギー当たりのエネルギー料金との稼動期間Ｔの総和である総エネルギー料金を最小にすることができる。
【００７２】
この点、運転計画設定手段Ｐ４は、複数（例えば２４個）の単位時間ｔ〜ｔ（例えば６０［分］）毎の発電電力運転時の熱出力エネルギーと複数の単位時間ｔ〜ｔ毎の商用電力運転時の熱出力エネルギーとの稼動期間Ｔの総和である総熱出力エネルギーβが稼動期間Ｔの予測熱エネルギー需要γに等しくなるように、または、稼動期間Ｔの予測熱エネルギー需要γより小さい値のうち稼動期間Ｔの予測熱エネルギー需要γに最も近い値になるように、発電電力運転時および商用電力運転時の熱出力〔Ｑｅおよび（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルを複数の単位時間ｔ〜ｔ毎に設定する。
【００７３】
詳しくは、制御部３１は、コージェネレーション装置１０および電気駆動温調装置２０と蓄熱部４０とを組み合わせて、数理計画法（例えば線形計画法）を用いて総エネルギー料金の最適化（最小化）計算を行う。
【００７４】
すなわち、運転計画設定手段Ｐ４は、次の式（１）の目的関数において式（２）および式（３）の拘束条件により定式化して最小化の計算処理を行う。
【００７５】
【数１】
0006679417.tif 000002
【００７６】
式（１）は、稼動期間Ｔをｋ個に分割（ｋは２以上の整数）した単位時間ｔ〜ｔ（例えば６０［分］）毎のエネルギー料金の総和である総エネルギー料金を表す式である。式（１）において、ａi,jは、後述する熱出力ｃiの出力時のＣＯＰ単価である。ＣＯＰ単価は、第１実施形態のＣＯＰ単価と同様であり、ここでは説明を省略する。また、ｉは、０〜２ｎ−１（商用電力運転ではｉ＝０〜ｎ−１、発電電力運転ではｉ＝ｎ〜２ｎ−１、ｎは２以上の整数）であり、ｉ＝２ｎは、商用電力運転および発電電力運転の何れの運転も行わないことを意味し、ｊは、０〜ｋ−１である。なお、ｋは、例えば、２４ｍ（ｍは１以上の整数）とすることができる。そして、ｘijは、商用電力運転（ｉ＝０〜ｎ−１）では、「０」のときに商用電力運転を行わず、「１」のときに商用電力運転を行う。発電電力運転（ｉ＝ｎ〜２ｎ−１）では、「０」のときに発電電力運転を行わず、「１」のときに発電電力運転を行う。また、ｘijは、ｉ＝２ｎが「１」のときには、発電電力運転および商用電力運転の何れの運転も行わない。
【００７７】
式（２）は、稼動期間Ｔの熱出力の合計と稼動期間Ｔの予測熱エネルギー需要γとの関係を表す式である。式（２）において、ｃiは、商用電力運転時の熱出力Ｑｅおよび発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）を均等にｎ個に分割した値である。また、ｂは、稼動期間Ｔの予測熱需要の合計（稼動期間Ｔの予測熱エネルギー需要γ）であり、ｍａｘ｛｝は、｛｝内の値のうちで最大値を抽出することを表している。
【００７８】
式（３）は、単位時間ｔ〜ｔ（例えば６０［分］）毎に商用電力運転および発電電力運転のうちの何れの運転を行うか或いは発電電力運転および商用電力運転の何れの運転も行わないかを決める式である。式（３）において、ｘijの合計の値は、必ず「１」となるように拘束条件を設ける。
【００７９】
式（１）から式（３）の計算処理について、図９から図１１を参照しながらさらに説明する。
【００８０】
図９は、図３に示す商用電力運転時の熱出力Ｑｅに対するＣＯＰ単価の特性αｅをｎ個に分割した状態を示すグラフである。図９において、商用電力運転時の熱出力Ｑｅの範囲（最低出力点ｃ0、定格出力点ｃn-1）を等分にｎ個に分割（ｎ段階の出力レベルに）した状態を示している。例えば、商用電力運転時の熱出力Ｑｅの範囲（最低出力点１０［ｋＷ］、定格出力点９０ｋＷ）を５個に分割した場合には、１０［ｋW］、３０［ｋＷ］、５０［ｋＷ］、７０［ｋＷ］、９０［ｋＷ］の５段階の出力レベルになる。
【００８１】
図１０は、図３に示す発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）に対するＣＯＰ単価の特性αｇをｎ個に分割した状態を示すグラフである。図１０において、発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）の範囲（最低出力点ｃn、定格出力点ｃ2n-1）を等分にｎ個に分割（ｎ段階の出力レベルに）した状態を示している。例えば、発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）の範囲（最低出力点４０［ｋＷ］、定格出力点１２０［ｋＷ］）を５個に分割した場合には、４０［ｋＷ］、６０［ｋＷ］、８０［ｋＷ］、１００［ｋＷ］、１２０［ｋＷ］の５段階の出力レベルになる。
【００８２】
図９に示すように、商用電力運転時の熱出力Ｑｅの範囲をｎ個に分割（ｎ段階の出力レベルに）し、且つ、図１０に示すように、発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）の範囲をｎ個に分割（ｎ段階の出力レベルに）し、各熱出力ｃi（商用電力運転ではｉ＝０〜ｎ−１、発電電力運転ではｉ＝ｎ〜２ｎ−１）のときの各ＣＯＰ単価をａi,j（商用電力運転では出力レベルの番号ｉ＝０〜ｎ−１、発電電力運転では出力レベルの番号ｉ＝ｎ〜２ｎ−１、単位時間の番号ｊ＝０〜ｋ−１）とする（区分線形解析）。また、ｃ2nでは、商用電力運転時の熱出力Ｑｅおよび発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）を何れも「１」とする。
【００８３】
予測熱エネルギー需要γ（図７参照）において、運転計画を作成するために稼動期間Ｔ（例えば１［日］）をｋ個の単位時間ｔ（例えば１［日］を２４個に分割した６０［分］）になるように分割する。
【００８４】
図１１は、単位時間ｔ〜ｔ毎の図９および図１０に示す熱出力ｃiおよびＣＯＰ単価ａi,jをマトリクス状に表したマトリクステーブルＴＢを示す図表である。図１１において、商用電力運転での最低出力点ｃ0を１０［ｋＷ］とし、定格出力点ｃn-1を９０［ｋＷ］とし、５段階の出力レベルとし、また、商用電力運転での最低出力点ｃnを４０［ｋＷ］とし、定格出力点ｃ2n-1を１２０［ｋＷ］とし、５段階の出力レベルとしている。なお、ｉ＝２ｎは、既述のとおり、商用電力運転および発電電力運転の何れの運転も行わないことを意味している。
【００８５】
図１１に示すマトリクステーブルＴＢにおいて、式（２）および式（３）の拘束条件を当てはめると、例えば、総エネルギー料金が最小または略最小となるｘi,j（０または１）の値（図１１の太枠参照）を得ることができる。
【００８６】
式（１）から式（３）の計算処理は、数理計画ソルバーを用いて行うことができる。
【００８７】
かくして、発電電力運転時の熱出力Ｑｅおよび商用電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルを複数の単位時間ｔ（例えば６０［分］）毎に設定することができる。
【００８８】
図１２は、図７に示す予測熱エネルギー需要γに対して、商用電力運転と発電電力運転とのどちらの運転でどのくらい熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕を出力するか或いは発電電力運転および商用電力運転の何れの運転も行わないかを表した運転計画の一例を示すグラフである。なお、図１２において、「○」は発電電力運転を行うことを、「△」は商用電力運転を行うことを、また「×」は発電電力運転および商用電力運転の何れの運転も行わないことを表している。
【００８９】
図１２に示すように、例えば、１時〜２時、５時〜６時、１５時〜１６時、１７時〜１８時、２０時〜２１時、２２時〜２３時の間では、商用電力運転と発電電力運転との双方の運転を行わずに蓄熱部４０から出力熱エネルギーを放熱する一方で、０時〜１時、２時〜５時、６時〜８時、９時〜１５時、１６時〜１７時、１８時〜２０時、２１時〜２２時、２３時〜０時の間では、商用電力運転または発電電力運転の運転を行って蓄熱部４０に出力熱エネルギーを維持または蓄熱している。
【００９０】
ところで、蓄熱部４０に蓄熱されている熱出力エネルギーの蓄熱量によっては、複数（例えば２４個）の単位時間ｔ（例えば６０［分］）のうち一の単位時間ｔでの熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルの設定において予測熱エネルギー需要に対して蓄熱部４０に蓄熱されている熱出力エネルギーで予測熱エネルギー需要の不足分を補えない可能性がある。例えば、蓄熱部４０に熱出力エネルギーが蓄熱されていないときに（図１２に示す例では８時〜９時の間のδ参照）、商用電力運転および発電電力運転の何れの運転も行わない場合、予測熱エネルギー需要をカバーできない。
【００９１】
この点、運転計画設定手段Ｐ４は、複数（例えば２４個）の単位時間ｔ（例えば６０［分］）のうち一の単位時間ｔでの熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルの設定において予測熱エネルギー需要に対して蓄熱部４０に蓄熱されている熱出力エネルギーで予測熱エネルギー需要の不足分を補えないと判断した場合には（例えば図１２に示す例では８時〜９時の間）、他の（例えば以前および／または以降の）単位時間ｔ（例えば図１２に示す例では０時〜８時または９時以降）での熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルの設定のうち予測熱エネルギー需要の不足分を補える設定と入れ替える。
【００９２】
（第２実施形態の制御動作例：運転計画処理）
図１３および図１４は、第２実施形態に係る運転管理装置３０（３０ｂ）の制御動作の一例を示すフローチャートである。図１３は、その前半部分を示しており、図１４は、その後半部分を示している。
【００９３】
図１３および図１４に示す制御動作では、先ず、制御部３１は、図１３に示すように、商用電力運転時の熱出力Ｑｅに対するＣＯＰの関数ｆ（ｘ）を定義し（ステップＳ２０１）、発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）に対するＣＯＰの関数ｇ（ｘ）を定義する（ステップＳ２０２）。なお、ステップＳ２０１の処理とステップＳ２０２の処理とが入れ替わっていてもよい。
【００９４】
次に、制御部３１は、稼動期間Ｔ（この例では１［日］）をｋ個（この例では２４個）に分割し（ステップＳ２０３）、商用電力運転時の熱出力Ｑｅ（この例では１０［ｋＷ］から９０［ｋＷ］の範囲の熱出力Ｑｅ）および発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）〔この例では４０［ｋＷ］から１２０［ｋＷ］の範囲の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕をｎ個（この例では５個）に分割する（ステップＳ２０４）。
【００９５】
次に、制御部３１は、インターネット２００上のウェブサイト３００から商用電力運転時および発電電力運転時の単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ），Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）を取得し（ステップＳ２０５）、エネルギー管理システム１００を導入している需要家の稼動期間Ｔ（この例では当日）の予測熱エネルギー需要γを記憶部３２から読み出して取得する（ステップＳ２０６）。
【００９６】
次に、制御部３１は、図９に示す特性αｅおよび図１０に示す特性αｇを用いて単位時間ｔ（ｊ＝０〜２４ｍ−１）（この例ではｍ＝１、ｔ＝６０［分］）毎に出力レベル単位で熱出力ｃi（商用電力運転時：ｉ＝０〜ｎ−１，発電電力運転時：ｉ＝ｎ〜２ｎ−１）からＣＯＰ単価ａi,jを求める（ステップＳ２０７）。
【００９７】
次に、制御部３１は、単位時間ｔ（０〜２４ｍ−１）（この例ではｍ＝１、ｔ＝６０［分］）毎に熱出力ｃi＊ｘi,jおよびＣＯＰ単価ａi,jのマトリクステーブル（図１１参照）を作成する（ステップＳ２０８）。
【００９８】
次に、制御部３１は、図１４に示すように、線形計画法を用いて式（１）の目的関数、式（２）および式（３）の拘束条件を定義して数理計画ソルバーにより解く（ステップＳ２０９）。
【００９９】
次に、制御部３１は、単位時間ｔ（０〜２４ｍ−１）（この例ではｍ＝１、ｔ＝６０［分］）毎の熱出力ｃｉ＊ｘｉ，ｊの組み合わせのうち総エネルギー料金が最小になる組み合わせを選ぶことで熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルを設定して運転計画を決定する（ステップＳ２１０）。
【０１００】
次に、制御部３１は、熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルの設定において予測熱エネルギー需要に対して蓄熱部４０に蓄熱されている熱出力エネルギーで予測熱エネルギー需要の不足分を補えないか否かを判断し（ステップＳ２１１）、補えないと判断した場合には（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）、以降の単位時間ｔでの熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルの設定のうち予測熱エネルギー需要の不足分を補える設定と入れ替え（ステップＳ２１２）、ステップＳ２１３に移行する一方、補えると判断した場合には（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、そのままステップＳ２１３に移行する。
【０１０１】
次に、制御部３１は、単位時間ｔ（０〜２４ｍ−１）（この例ではｍ＝１、ｔ＝６０［分］）毎に設定した熱出力ｃi＊ｘi,jの出力レベルを出力する（ステップＳ２１３）。
【０１０２】
次に、制御部３１は、次の稼動期間Ｔ（この例では次の日）になったか否かを判断し（ステップＳ２１４）、次の稼動期間Ｔになっていないと判断した場合には（ステップＳ２１４：Ｎｏ）、ステップＳ２１１に移行する一方、次の稼動期間Ｔになったと判断した場合には（ステップＳ２１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２１５に移行する。
【０１０３】
次に、制御部３１は、インターネット２００上のウェブサイト３００における発電電力運転時および商用電力運転時の単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ），Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）の少なくとも一方の料金体系に更新があるか否かを判断し（ステップＳ２１５）、更新があると判断した場合には（ステップＳ２１５：Ｙｅｓ）、図１３に示すステップＳ２０５に移行する一方、更新がないと判断した場合には（ステップＳ２１５：Ｎｏ）、図１３に示すステップＳ２０６に移行する。
【０１０４】
なお、図１３および図１４に示す制御動作において、ステップＳ２１１およびステップＳ２１２（設定を入れ替える処理）を除去し、ステップＳ２１０において事前に設定を入れ替えるようにしてもよい。この場合、予測熱エネルギー需要の不足分を補えない単位時間ｔより前や後の設定と入れ替えることができる。
【０１０５】
（本実施の形態について）
以上説明したように、第１実施形態および第２実施形態に係る運転管理装置３０〔３０ａ，３０（３０ｂ）〕によれば、第１実施形態に係る運転管理装置３０（３０ａ）では、商用電力運転時のＣＯＰ単価が発電電力運転時のＣＯＰ単価よりも小さいときは、商用電力運転を行う一方、発電電力運転時のＣＯＰ単価が商用電力運転時のＣＯＰ単価よりも小さいときは、発電電力運転を行う。また、第２実施形態に係る運転管理装置３０（３０ｂ）では、所定の稼動期間Ｔ（例えば１［日］）の予測熱エネルギー需要γに対して、複数の単位時間ｔ〜ｔ毎の発電電力運転時のＣＯＰ単価と複数の単位時間ｔ〜ｔ毎の商用電力運転時のＣＯＰ単価との稼動期間Ｔの総和である総エネルギー料金が最小または略最小になるように、発電電力運転時および商用電力運転時の熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルを複数の単位時間ｔ〜ｔ毎に設定する。
【０１０６】
そして、発電電力運転時および商用電力運転時のＣＯＰ単価が単位入力エネルギー当たりの料金を運転効率（ＣＯＰ）で割った値であることから、発電電力運転時および商用電力運転時の運転効率を考慮することができ、これにより、発電電力運転と商用電力運転とを切り替えて運転を行うにあたり、運転効率を考慮してエネルギー使用料金が実質的に安くなる運転を行うことができる。
【０１０７】
第１実施形態に係る運転管理装置３０（３０ａ）において、商用電力運転時の熱出力に対するＣＯＰ単価の特性αｅと、発電電力運転時の熱出力に対するＣＯＰ単価の特性αｇとが互いに交差するようになっており、これらの特性αｅおよび特性αｇの交点Ｒにおける熱出力閾値Ｑ＿ｔｈに対応する電気駆動温調装置２０の入力電力値〔Ｑ＿ｔｈ／ｆ（Ｑ＿ｔｈ）〕および電圧値Ｖから電流閾値Ｉ＿ｔｈ〔＝Ｑ＿ｔｈ／ｆ（Ｑ＿ｔｈ）／Ｖ〕を予め設定しておき、電流閾値Ｉ＿ｔｈに基づいて発電電力運転と商用電力運転とを切り替えることで、電気駆動温調装置２０の電流値Ｉをモニターするといった簡単な構成で発電電力運転と商用電力運転とを切り替えることができる。
【０１０８】
第２実施形態に係る運転管理装置３０（３０ｂ）において、複数（例えば２４個）の単位時間ｔ〜ｔ（例えば６０［分］）毎の発電電力運転時の熱出力エネルギーと複数（例えば２４個）の単位時間ｔ〜ｔ（例えば６０［分］）毎の商用電力運転時の熱出力エネルギーとの稼動期間Ｔの総和である総熱出力エネルギーβが稼動期間Ｔの予測熱エネルギー需要γに等しくなるように、または、稼動期間Ｔの予測熱エネルギー需要γより小さい値のうち稼動期間Ｔの予測熱エネルギー需要γに最も近い値になるように、発電電力運転時および商用電力運転時の熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルを複数の単位時間ｔ〜ｔ毎に設定することで、総エネルギー料金を最小または略最小にすることができる。そして、複数の単位時間ｔ〜ｔでの熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルの設定において該設定による熱出力エネルギーでたとえ予測熱エネルギー需要を賄えない場合であったとしても、蓄熱手段（この例では蓄熱部４０）に蓄熱されている熱出力エネルギーで予測熱エネルギー需要の不足分を補うことで、該設定による熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕に加えて蓄熱部４０に蓄熱されている熱出力エネルギーで予測熱エネルギー需要を賄うことができる。しかも、発電電力運転時および商用電力運転時の熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルの複数の単位時間ｔ〜ｔ毎の設定を簡単に且つ精度よく算出することができる。
【０１０９】
第２実施形態に係る運転管理装置３０（３０ｂ）において、蓄熱部４０に蓄熱されている熱出力エネルギーの蓄熱量によって、たとえ複数の単位時間ｔ〜ｔのうち一の単位時間ｔでの熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルの設定において予測熱エネルギー需要に対して蓄熱部４０に蓄熱されている熱出力エネルギーで予測熱エネルギー需要の不足分を補えない場合であっても、複数（例えば２４個）の単位時間ｔ〜ｔ（例えば６０［分］）のうち一の単位時間ｔでの熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルの設定において予測熱エネルギー需要に対して蓄熱部４０に蓄熱されている熱出力エネルギーで予測熱エネルギー需要の不足分を補えないと判断した場合には、他の単位時間での熱出力〔Ｑｅまたは（Ｑｅ＋Ｑｇ）〕の出力レベルの設定のうち予測熱エネルギー需要の不足分を補える設定と入れ替えることで、該入れ替えた設定による熱出力で予測熱エネルギー需要を確実に賄うことができる。
【０１１０】
なお、本実施の形態では、稼動期間Ｔを２４個に分割する例を示したが、２４の２倍以上の数に分割してもよい。また、２４の倍数に限定されず、稼動期間Ｔを任意の数で分割してもよい。また、商用電力運転時の熱出力Ｑｅおよび発電電力運転時の熱出力（Ｑｅ＋Ｑｇ）をそれぞれｎ個に分割する例を示したが、それぞれ異なる分割数で分割してもよい。
【０１１１】
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、かかる実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【０１１２】
１０              コージェネレーション装置
１１              エンジン発電機
２０              電気駆動温調装置
２１              電動機
３０（３０ａ）    運転管理装置
３０（３０ｂ）    運転管理装置
３１              制御部
３２              記憶部
３３              切替器
４０              蓄熱部（蓄熱手段の一例）
１００            エネルギー管理システム
２００            インターネット
３００            ウェブサイト
Ｃ＿ｅｌｅ（ｊ）  商用電力運転時の単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金
Ｃ＿ｇａｓ（ｊ）  発電電力運転時の単位入力エネルギー当たりのエネルギー料金
Ｅ                電力系統
Ｆ                燃料
Ｉ                電流値
Ｉ＿ｔｈ          電流閾値
Ｐ１              切替制御手段
Ｐ２              発電電力単価算出手段
Ｐ３              商用電力単価算出手段
Ｐ４              運転計画設定手段
ＰＰ              制御プログラム
Ｐｅ              商用電力
Ｐｆ              入力電力
Ｐｇ              発電電力
Ｑ＿ｔｈ          熱出力閾値
Ｑｅ              熱出力
Ｑｇ              熱出力
Ｒ                交点
Ｔ                稼動期間
ＴＢ              マトリクステーブル
ｆ（ｘ）          商用電力運転時の熱出力に対するＣＯＰの関数
ｇ（ｘ）          発電電力運転時の熱出力に対するＣＯＰの関数
ｔ                単位時間
αｅ              商用電力運転時の熱出力に対するＣＯＰ単価の特性
αｇ              発電電力運転時の熱出力に対するＣＯＰ単価の特性
β                総熱出力エネルギー
γ                予測熱エネルギー需要
【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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【図１３】
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【図１４】
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