(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から供給される燃料を使用して電力を発生する発電機ユニットと、前記発電機ユニットの排出する排熱を回収して熱エネルギーとして供給する排熱回収装置とを備えたコージェネレーションシステムの、集合住宅に住戸別に設置する最適台数をコンピュータ演算処理によって推定するための設置台数推定システムであって、
所定の評価期間における前記集合住宅のピーク時の受電量を、第１基準電力として求める第１基準電力算出手段と、
前記第１基準電力から、任意の台数のコージェネレーションシステムを稼動させたときの前記集合住宅内の前記コージェネレーションシステムの総発電電力を差し引いた第２基準電力を求める第２基準電力算出手段と、
前記受電量が前記第２基準電力を上回る時間帯において、前記第２基準電力を上回る電力需要を前記コージェネレーションシステムで賄う場合に、前記時間帯における熱需要に対し、前記コージェネレーションシステムが熱エネルギー供給過多となることによるエネルギー損失の指標値を求める第１指標値算出手段と、
前記指標値が一定条件を満足するときの前記コージェネレーションシステムの台数を求める台数算出手段と、を備えることを特徴とする設置台数推定システム。
【請求項２】
外部から供給される燃料を使用して電力を発生する発電機ユニットと、前記発電機ユニットの排出する排熱を回収して熱エネルギーとして供給する排熱回収装置とを備えたコージェネレーションシステムの、集合住宅に住戸別に設置する最適台数をコンピュータ演算処理によって推定するための設置台数推定システムであって、
所定の評価期間における前記集合住宅のピーク時の受電量を、第１基準電力として求める第１基準電力算出手段と、
前記第１基準電力から、任意の台数のコージェネレーションシステムを稼動させたときの前記集合住宅内の前記コージェネレーションシステムの総発電電力を差し引いた第２基準電力を求める第２基準電力算出手段と、
前記受電量が前記第２基準電力を上回る時間帯において、前記第２基準電力を上回る電力需要を前記コージェネレーションシステムで賄う場合に、前記時間帯における熱需要に対し、前記コージェネレーションシステムが熱エネルギー供給過多となることによるエネルギー損失の指標値を求める第１指標値算出手段と、
前記エネルギー損失の指標値から第２指標値を算出する第２指標値算出手段と、
前記第２指標値が一定条件を満足するときの前記コージェネレーションシステムの台数を求める台数算出手段と、を備えることを特徴とする設置台数推定システム。
【請求項３】
前記集合住宅が電力供給元から電力供給を一括して受ける際の電力供給契約における基本料金が前記第２基準電力に基づき決定される場合において、前記第２指標値は、前記第１基準電力と前記第２基準電力の差に基づく前記基本料金の削減量から、前記エネルギー損失の指標値に前記コージェネレーションシステムのエネルギー消費量を乗算した値を差し引いて算出されることを特徴とする請求項２に記載の設置台数推定システム。
【請求項４】
前記第１基準電力算出手段は、集合住宅の特徴を考慮した前記ピーク時の１戸当たりの平均戸別電力需要と共用部の電力需要を入力する電力需要入力部を備え、前記平均戸別電力需要に前記集合住宅の総戸数をかけた値に、前記共用部の電力需要を加えた値を、前記第１基準電力とすることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の設置台数推定システム。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の設置台数推定システムによって推定された台数の前記コージェネレーションシステムを備える集合住宅において、前記集合住宅の受電量が、前記推定された台数に基づいて予め設定された前記第２基準電力を超えたときに、所定の順序付けルールに従って、強制的に前記コージェネレーションシステムを稼動させることを特徴とするコージェネレーションシステムの制御装置。
【請求項６】
前記所定の順序付けルールが、制御時点における熱負荷または熱負荷予測値の大きい前記コージェネレーションシステムを指定することを特徴とする請求項５に記載のコージェネレーションシステムの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から供給される燃料を使用して電力を発生する発電機ユニットと、発電機ユニットの排出する排熱を回収して熱エネルギーとして供給する排熱回収装置とを備えたコージェネレーションシステムの集合住宅に住戸別に設置する最適台数をコンピュータ演算処理によって推定するための設置台数推定システム、及び、設置台数推定システムによって推定された台数のコージェネレーションシステムを備える集合住宅におけるコージェネレーションシステムの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電機ユニットの発生する電力及び熱エネルギーを利用できる熱電併給可能なコージェネレーションシステムでは、一般的に、高電力負荷時または高熱負荷時にのみ発電機ユニットを一定の出力で運転させる運転制御、若しくは、電力負荷または熱負荷の変動に発電機ユニットの出力を追従させる運転制御が行われている。ところで、発電機ユニットがガスエンジン等の原動機と発電機を搭載している場合は、一般的に、熱エネルギーの方が電力より発生量が大きいため、エネルギー効率の観点から、熱負荷に基づきガスエンジンを予め設定した回転数の一定出力で、例えば定格運転させる運転制御が行われている（熱主運転という）。
【０００３】
このような熱電併給可能なコージェネレーションシステムでは、発電機ユニットを電力負荷に追従させずに熱負荷に基づき一定出力で運転していると、住戸の戸別電力負荷で必要とされる電力が発電機ユニットの発電電力を下回る場合がある。ここで、戸建住宅等において系統電源側への逆潮流が電力供給契約等の理由により許容されていない場合には、逆潮流させないことを条件としてコージェネレーションシステムの運転制御を行う必要があり、例えば、発電電力から戸別電力負荷に供給する電力を差し引いた余剰電力を電熱ヒータで消費し、熱として利用することで、系統電源側への逆潮流を防止するコージェネレーションシステムがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
尚、発電機ユニットの発生する電力及び熱エネルギーを利用できる熱電併給可能なコージェネレーションシステムを設置する集合住宅で、住戸単位ではなく集合住宅全体で一括して電力供給元と電力契約を結ぶ場合には、コージェネレーションシステムによって発生した電力を集合住宅内で逆潮流させることにより、集合住宅全体で電力を活用し、受電量をおさえることができる。コージェネレーションシステムの一次エネルギーに対するエネルギー効率が、電力供給元からの電力供給の場合より高いことから、コージェネレーションシステムの設置台数が多く、稼働台数が多いほど一次エネルギーに対するエネルギー効率が高くなり、省エネルギーとなる。
【０００５】
更に、集合住宅においては、住戸単位ではなく集合住宅全体で一括して電力供給元と電力契約を結ぶ場合には、現状では、集合住宅全体でのピーク時の受電量を基に電力の基本料金が設定されている。また、集合住宅全体で受電量がピークとなる時は、年間を通して少ないため、集合住宅全体でのピーク時の受電量を抑えることができれば、基本料金を安価にすることができ、経済的に有用である。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３２０４０１号公報
【特許文献２】特開２００３−１５３４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、集合住宅全体で設置されているコージェネレーションシステムの台数が多い場合には、コージェネレーションシステムを稼動させることにより集合住宅全体でのピーク時の受電量をおさえるためにコージェネレーションシステムを強制的に運転させた場合に、熱需要に対して熱エネルギーが供給過多となり却ってエネルギー効率を低下させる虞もある。更に、ピーク時の受電量の低減による基本料金の低減量を、コージェネレーションシステムを設置している住戸で分配するときには、基本料金の低減効果が上記熱エネルギーの供給過多によるコージェネレーションシステムの運転コストの上昇により損なわれる可能性があり、経済的効果が薄くなり、省エネルギー効果も下がる。逆に、集合住宅全体で設置されているコージェネレーションシステムの台数が少ない場合には、集合住宅全体の一次エネルギーに対する省エネルギー効果が小さく、更に、コージェネレーションシステムを稼動させることによるピーク時の電力供給元からの受電量を十分におさえることができず、電力供給契約における基本料金の低減効果を十分に得ることができない。
【０００８】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、集合住宅全体で電力を一括で契約する場合において、コージェネレーションシステムの最適な設置台数を求めることができる設置台数推定システムを提供する点にある。また、設置台数推定システムを用いて設定された台数のコージェネレーションシステムが設置された集合住宅におけるコージェネレーションシステムを制御する制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る設置台数推定システムは、外部から供給される燃料を使用して電力を発生する発電機ユニットと、前記発電機ユニットの排出する排熱を回収して熱エネルギーとして供給する排熱回収装置とを備えたコージェネレーションシステムの、集合住宅に住戸別に設置する最適台数をコンピュータ演算処理によって推定するための設置台数推定システムであって、所定の評価期間における前記集合住宅のピーク時の受電量を、第１基準電力として求める第１基準電力算出手段と、前記第１基準電力から、任意の台数のコージェネレーションシステムを稼動させたときの前記集合住宅内の前記コージェネレーションシステムの総発電電力を差し引いた第２基準電力を求める第２基準電力算出手段と、前記受電量が前記第２基準電力を上回る時間帯において、前記第２基準電力を上回る電力需要を前記コージェネレーションシステムで賄う場合に、前記時間帯における熱需要に対し、前記コージェネレーションシステムが熱エネルギー供給過多となることによるエネルギー損失の指標値を求める第１指標値算出手段と、前記指標値が一定条件を満足するときの前記コージェネレーションシステムの台数を求める台数算出手段と、を備えることを第１の特徴とする。
【００１０】
上記特徴の設置台数推定システムによれば、エネルギー損失の指標値を求め、このエネルギー損失の指標値から集合住宅に設置するコージェネレーションシステムの最適台数を算出するので、省エネルギー性を考慮してコージェネレーションシステムの最適な設置台数を求めることができる。尚、本願では、「需要」を、負荷を機器効率で除したエネルギー消費量として規定する。
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る設置台数推定システムは、外部から供給される燃料を使用して電力を発生する発電機ユニットと、前記発電機ユニットの排出する排熱を回収して熱エネルギーとして供給する排熱回収装置とを備えたコージェネレーションシステムの、集合住宅に住戸別に設置する最適台数をコンピュータ演算処理によって推定するための設置台数推定システムであって、所定の評価期間における前記集合住宅のピーク時の受電量を、第１基準電力として求める第１基準電力算出手段と、前記第１基準電力から、任意の台数のコージェネレーションシステムを稼動させたときの前記集合住宅内の前記コージェネレーションシステムの総発電電力を差し引いた第２基準電力を求める第２基準電力算出手段と、前記受電量が前記第２基準電力を上回る時間帯において、前記第２基準電力を上回る電力需要を前記コージェネレーションシステムで賄う場合に、前記時間帯における熱需要に対し、前記コージェネレーションシステムが熱エネルギー供給過多となることによるエネルギー損失の指標値を求める第１指標値算出手段と、前記エネルギー損失の指標値から第２指標値を算出する第２指標値算出手段と、前記第２指標値が一定条件を満足するときの前記コージェネレーションシステムの台数を求める台数算出手段と、を備えることを第２の特徴とする。
【００１２】
上記特徴の設置台数推定システムによれば、エネルギー損失の指標値から第２指標値を求め、この第２指標値から集合住宅に設置するコージェネレーションシステムの最適台数を算出するので、省エネルギー性以外の他の性質を考慮してコージェネレーションシステムの最適台数を求めることができる。
【００１３】
上記特徴の設置台数推定システムは、前記集合住宅が電力供給元から電力供給を一括して受ける際の電力供給契約における基本料金が前記第２基準電力に基づき決定される場合において、前記第２指標値は、前記第１基準電力と前記第２基準電力の差に基づく前記基本料金の削減量から、前記エネルギー損失の指標値に前記コージェネレーションシステムのエネルギー消費量を乗算した値を差し引いて算出されることを第３の特徴とする。
【００１４】
上記特徴の設置台数推定システムによれば、前記第２指標値が、前記受電量が前記第２基準電力を上回る時間帯における基本料金の削減量から、前記エネルギー損失の指標値に前記コージェネレーションシステムのエネルギー消費量を乗算した値を差し引いて算出され、第２指標値から集合住宅に設置するコージェネレーションシステムの最適台数を算出するので、経済性を考慮してコージェネレーションシステムの最適台数を求めることができる。
【００１５】
上記何れかの特徴の設置台数推定システムは、前記第１基準電力算出手段は、集合住宅の特徴（戸数規模、面積、設備等）を考慮した前記ピーク時の１戸当たりの平均戸別電力需要と共用部の電力需要を入力する電力需要入力部を備え、前記平均戸別電力需要に前記集合住宅の総戸数をかけた値に、前記共用部の電力需要を加えた値を、前記第１基準電力とすることを第４の特徴とする。
【００１６】
上記何れかの特徴の設置台数推定システムによれば、第１基準電力算出手段の具体的な実施態様を得ることができる。また、集合住宅の特徴（戸数規模、面積、設備等）に応じた、ピーク時の一戸当たりの平均戸別電力需要に総個数をかけた値に共用部の電力需要を加えるので、第１基準電力を適切に求めることができる。
【００１７】
上記目的を達成するための本発明に係るコージェネレーションシステムの制御装置は、上記何れかの特徴の設置台数推定システムによって推定された台数の前記コージェネレーションシステムを備える集合住宅において、前記集合住宅の受電量が、前記推定された台数に基づいて予め設定された前記第２基準電力を超えたときに、所定の順序付けルールに従って、強制的に前記コージェネレーションシステムを稼動させることを第１の特徴とする。
【００１８】
上記特徴のコージェネレーションシステムの制御装置によれば、集合住宅内の電力需要が予め設定された第２基準電力を上回る場合に強制的にコージェネレーションシステムを稼動させるので、集合住宅全体での電力需要のピークが第２基準電力を上回ることがなく、集合住宅全体で一括して電力契約を結んでいる場合に、自動的に基本料金をおさえることができる。
【００１９】
上記特徴のコージェネレーションシステムの制御装置は、前記所定の順序付けルールが、制御時点における熱負荷または熱負荷予測値の大きい前記コージェネレーションシステムを指定することを第２の特徴とする。
【００２０】
上記特徴のコージェネレーションシステムの制御装置によれば、制御時点における熱負荷または熱負荷予測値の大きいコージェネレーションシステムを指定するので、熱エネルギーのエネルギー損失を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る設置台数推定システム及びコージェネレーションシステムの制御装置（以下、適宜「本発明システム」、「本発明装置」と略称する）の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
先ず、集合住宅における本発明装置及びコージェネレーションシステムの構成について説明する。ここで、図１は、本発明装置２を用いて制御するコージェネレーションシステム１が設置された集合住宅の概略構成を示している。ここでの集合住宅は、集合住宅全体で一括して電力供給元から電力供給を受けるための電力供給契約を結んでいる。また、集合住宅内には、本発明システムで設定された台数のコージェネレーションシステム１が各住戸３に設置されており、各住戸３のコージェネレーションシステム１から、コージェネレーションシステム１が設置されていない他の住戸や共用部の電力負荷に対して電力を逆潮流可能に構成されている。ここで、上記電力契約における基本料金は、集合住宅の、例えば、年間（所定の評価期間）におけるピーク時の受電量（デマンド値）によって決定される場合を想定する。
【００２３】
本発明装置２は、後述する本発明システムによって推定された台数のコージェネレーションシステム１を備える集合住宅において、通常は、各住戸３のコージェネレーションシステム１に対して、各住戸３の熱需要に応じてコージェネレーションシステム１を稼動させる熱主運転（熱需要に応じてコージェネレーションシステム１を運転する制御形態）を行わせ、集合住宅の受電量が予め設定された第２基準電力を超えたときには、超過電力に応じた台数のコージェネレーションシステム１を所定の順序付けルールに従って選定して、強制的に稼動させる制御を行うように構成されている。所定の順序付けルールは、ここでは、制御時点における熱負荷または熱負荷予測値の大きいコージェネレーションシステム１を指定するように設定されている。上記コージェネレーションシステム１の強制稼動により、デマンド値が第２基準電力まで低下するので、当該強制稼動を、以下、デマンドカット運転と称す。
【００２４】
また、本発明装置２の制御により強制的にコージェネレーションシステム１をデマンドカット運転させて、集合住宅全体でのピーク時の受電量（デマンド値）を抑えることによる基本料金の低減効果をコージェネレーションシステム１を設置した各住戸３に還元する。具体的には、コージェネレーションシステム１の設置住戸３については、電気料金の設定を、［基本料金×（１戸当たりのデマンド値−定格発電量）＋従量料金］とし、コージェネレーションシステム１を設置していない住戸については、［基本料金×１戸当たりのデマンド値＋従量料金］とする。
【００２５】
コージェネレーションシステム１は、本発明装置２からの制御信号を受け付けるように構成され、コージェネレーションシステム１は、売電、買電力量メータと分電盤とを介して系統電源に接続されている。ここで、図２は、本発明装置２で用いるコージェネレーションシステム１の構成を示す概略構成図である。ここでのコージェネレーションシステム１は、通常時、熱主運転を実施しており、デマンドカット運転時に強制的に稼動して熱エネルギーが供給過多となる場合には、貯湯タンクがある場合には貯湯タンクに蓄熱し、更に熱エネルギーが供給過多となる場合には、発生した熱エネルギーは有効利用されず、電力のみを利用するように構成されている。
【００２６】
図２に示すように、コージェネレーションシステム１は、都市ガス（外部から供給される燃料に相当）を燃焼して回転エネルギーを発生するガスエンジンやマイクロガスタービン等のエンジン４ａと、エンジン４ａの回転エネルギーから第１の交流電力を発生する発電機４ｂとからなる発電機ユニット４、発電機４ｂが発生した第１の交流電力を所定の電圧と周波数の第２の交流電力に変換するインバータ５、エンジン４ａの排出する排熱を回収して熱負荷２２に対して熱エネルギーを供給する排熱回収装置６、インバータ５から出力される一部の電力を消費して排熱回収装置６に熱エネルギーを供給する電熱ヒータ７、インバータ５から外部に出力される正味の出力電力Ｐ１を電力負荷２１と系統電源３０との連系状態等に応じて制御する制御値を決定する出力制御手段８、及び、インバータ５の出力を制御する第１運転制御部１２ａとエンジン４ａの回転数を制御する第２運転制御部１２ｂと電熱ヒータ７の動作を制御する第３運転制御部１２ｃからなる運転制御手段１２を備えて構成される。
【００２７】
インバータ５は、発電機４ｂが発生した第１の交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、ＡＣ／ＤＣ変換部で変換された直流電力を系統電源３０と同じ電圧と周波数の第２の交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部と、ＤＣ／ＡＣ変換部で変換された第２の交流電力と系統電源３０の交流電力とを連系接続する連系継電器等を備えて構成される。インバータ５は公知の回路構成をもって実現されるので詳細な説明は割愛する。
【００２８】
排熱回収装置６は、エンジン４ａの排出する排熱を熱交換により熱媒体（例えば水）を加熱して回収する熱交換器、貯湯槽、ガスボイラ等の補助熱源機等からなり、コージェネレーションシステム１の設置されている各住戸３内の浴槽、浴室、台所等への給湯、及び、各室の暖房用の循環給湯等の熱負荷２２に対して、温水を媒体として熱エネルギーを供給可能に構成されている。
【００２９】
出力制御手段８は、マンション全体の電力負荷２１と系統電源３０との連系状態を、インバータ５内及び外部に設置された電流計及び電圧計（図示せず）の計測値に基づいて判定するとともに、コージェネレーションシステム１の外部に出力する出力電力Ｐ１の制御値を決定する。
【００３０】
運転制御手段１２の各制御部１２ａ〜１２ｃは、出力制御手段８が決定した出力電力Ｐ１の制御値に基づいて、後述する運転制御を実行する。出力制御手段８及び運転制御手段１２は、夫々の処理をソフトウェア的に実行することで実現され、全体は、例えばマイクロコンピュータ等のストアードプログラム方式のコンピュータシステムを応用して構成される。
【００３１】
コージェネレーションシステム１の運転制御手段１２は、発電機ユニット４を定格運転させる。具体的には、第２運転制御部１２ｂが、コージェネレーションシステム１の設置されている住宅内での熱負荷２２の需要予測に応じて、当該需要の発生する直前からの所定の時間帯に定格運転させ、これ以外の場合には運転を停止させるように、エンジン４ａを運転制御する（熱主運転）。第３運転制御部１２ｃは、コージェネレーションシステム１の外部に出力する出力電圧Ｐ１を調整するために、電熱ヒータ７の制御を行う。尚、ここでは、電熱ヒータ７の消費電力が、供給される電力に追従して変化可能に構成されている場合を想定して説明するが、段階的に切り替え可能に構成されていても良いし、若しくは、一定値に固定されていても良い。また、第１運転制御部１２ａは、例えば、発電機ユニット４の定格出力運転時に発生した余剰電力が電熱ヒータ７の最大消費電力より大きい場合には、インバータ５の出力を低減させるように運転制御するように構成しても構わない。
【００３２】
〈第１実施形態〉
本発明システムの第１実施形態について図３乃至図６を基に説明する。本発明システム１００は、コージェネレーションシステムを集合住宅に住戸別に設置する最適台数をコンピュータ演算処理によって推定するものであり、市販のパソコン等の汎用コンピュータを用いてソフトウェア的に構成されている。
【００３３】
本発明システム１００は、図３に示すように、所定の評価期間における集合住宅のピーク時の受電量（デマンド値）を、第１基準電力として求める第１基準電力算出手段１０１と、第１基準電力から、任意の台数のコージェネレーションシステムを稼動させたときの集合住宅内のコージェネレーションシステムの総発電電力を差し引いた第２基準電力を求める第２基準電力算出手段１０２と、受電量が第２基準電力を上回る時間帯（デマンドカット運転時）において、第２基準電力を上回る電力需要をコージェネレーションシステムで賄う場合に、デマンドカット運転時における熱需要に対し、コージェネレーションシステムが熱エネルギー供給過多となることによるエネルギー損失の指標値を求める第１指標値算出手段１０３と、稼動させるコージェネレーションシステムの台数を変化させて、指標値が一定条件を満足するときのコージェネレーションシステムの台数を求める台数算出手段１０４とを備えている。
【００３４】
本発明システム１００による最適台数の設定について図４を基に説明する。先ず、第１基準電力算出手段１０１が、第１基準電力Ｄ１［ｋＷ］を、ピーク時の集合住宅の受電量に基づいて算出する。詳細には、電力需要入力部１０１ａが、予め、集合住宅の特徴（戸数規模、面積、設備等）を考慮し、統計的に求められたピーク時の１戸当たりの平均戸別電力需要Ｄａ［ｋＷ／戸］と共用部の電力需要Ｄｂ［ｋＷ］の入力を受け付け、平均戸別電力需要Ｄａ［ｋＷ／戸］、集合住宅内の住戸の数ｎ［戸］、共用部の電力需要Ｄｂ［ｋＷ］に基づいて、数１より算出する（＃１０１）。
【００３５】
［数１］
Ｄ１［ｋＷ］＝Ｄａ［ｋＷ／戸］×ｎ［戸］＋Ｄｂ［ｋＷ］
【００３６】
数１では、集合住宅の住戸は全て均一の住戸という想定で、同一条件で試算しているが、特徴の異なる住戸が混在する場合には、各住戸の特徴を考慮し、住戸毎に異なる数値を用いて試算しても良い。
【００３７】
続いて、本発明システム１００は、コージェネレーションシステムの設置台数ｍ［戸］を仮設定する（＃１０２）。本実施形態では、設置台数ｍは、集合住宅内に設置できるコージェネレーションシステムの最大数を初期値として仮設定する。ここで、図５は、デマンドカット運転により、第２基準電力を上回る電力需要をコージェネレーションシステムで賄う場合に、デマンドカット運転時における熱需要に対し、コージェネレーションシステムが熱エネルギー供給過多となることによるエネルギー損失の指標値αと、コージェネレーションシステムの出力値の関係を示している。尚、図５のグラフでは、設置台数が少ないほどエネルギー損失の指標値αは減少しているが、熱主運転により熱エネルギーを有効利用した場合におけるコージェネレーションシステムの一次エネルギーに対するエネルギー効率が電力供給源からの電力供給における一次エネルギーに対するエネルギー効率より高いことから、コージェネレーションシステムの設置台数が多いほど通常運転時のエネルギー効率が高いこととなる。従って、コージェネレーションシステムの設置台数ｍは、初期値を集合住宅内に設置できる最大数として順次減少させることにより、通常運転時のエネルギー効率とデマンドカット運転時のエネルギー損失の指標値αとの関係から最適値を求めることができるといえる。
【００３８】
引き続き、受電量が第２基準電力を上回る時間帯において、第２基準電力を上回る電力需要をコージェネレーションシステムで賄う場合に、コージェネレーションシステム１台あたりの最大発電出力値Ｅｘ［ｋＷ／戸］を設定する（＃１０３）。
【００３９】
引き続き、第２基準電力算出手段１０２が、第１基準電力から、仮設定された台数ｍのコージェネレーションシステムを稼動させたときの集合住宅内のコージェネレーションシステムの総発電電力を差し引いた第２基準電力Ｄ２を、数２より算出する（＃１０４）。
【００４０】
［数２］
Ｄ２［ｋＷ］＝Ｄ１［ｋＷ］−Ｅｘ［ｋＷ］×ｍ［戸］
【００４１】
引き続き、デマンドカット運転をする日時と運転時間（ｙ日、ｚ時間）、デマンドカット運転に必要な電力量ｗ［ｋＷｈ］の予測を行う。ここでは、デマンドカット運転をする日時と運転時間（ｙ日、ｚ時間）、電力量ｗ［ｋＷｈ］は、例えば、図６に示すテーブルを予め用意しておき、このテーブルから取得する（＃１０５）。
【００４２】
引き続き、デマンドカット運転をする所定の日時（ｙｉ日、ｚｉ時間）におけるデマンドカット運転に必要な電力量Ｗｉ［ｋＷｈ］より、各コージェネレーションシステム１のコージェネ発電電力Ｐｉ[ｋＷｈ]、コージェネ発生熱量Ｑａｉ[ｋＪ]、コージェネ消費エネルギー量Ｆｉ［ｋＪ］を算出し、別途、各住戸の熱需要Ｑｂｉ[ｋＪ]の予測を行う（＃１０６）。
【００４３】
引き続き、貯湯タンクがあれば、貯湯容量と水道水温より貯蔵可能な熱量Ｑｃｉ[ｋＪ]を、貯湯タンクの湯温Ｔｃｉ、水道水温Ｔｗｉ、貯湯容量Ｚを用いて、数３より算出する（＃１０７）。
【００４４】
［数３］
Ｑｃｉ[ｋＪ]＝（Ｔｃｉ−Ｔｗｉ）×Ｚ
【００４５】
引き続き、デマンドカット運転時に利用できない熱量Ｑｄｉ[ｋＪ]を、数４より算出する（＃１０８）。
【００４６】
［数４］
Ｑｄｉ［ｋＪ］＝Ｑａｉ[ｋＪ]−Ｑｂｉ［ｋＪ］−Ｑｃｉ[ｋＪ]
【００４７】
更に、ステップ＃１０６〜＃１０８を、デマンドカット運転をする全ての日時（ｙｉ日、ｚｉ時間）（ｉ＝１、・・・、Ｌ）について繰り返す（＃１０９）。
【００４８】
引き続き、第１指標値算出手段１０３が、デマンドカット運転時における熱需要に対し、コージェネレーションシステム１が熱エネルギー供給過多となることによるエネルギー損失の指標値αを求める。詳細には、ステップ＃１０６〜＃１０８で求めた、デマンドカット運転時に利用できない熱量Ｑｄｉ[ｋＪ]、コージェネ消費エネルギー量Ｆｉ［ｋＪ］を用いて、数５より求める（＃１１０）。
【００４９】
［数５］
α＝（ΣＱｄｉ［ｋＪ］、ｉ＝１、Ｌ）÷（ΣＦｉ［ｋＪ］、ｉ＝１、Ｌ）
【００５０】
引き続き、台数算出手段１０４が、エネルギー損失の指標値αを判定する。本実施形態では、エネルギー損失の指標値αを予め設定された所定の設定値と比較する（＃１１１）。エネルギー損失の指標値αが所定の設定値を上回っている場合は、例えば、コージェネレーションシステムを通常運転（熱主運転）させた場合の不足電力を外部からの電力供給で賄うことによるエネルギー効率の低下より、デマンドカット運転時にコージェネレーションシステムを強制稼動させることによる熱エネルギーのエネルギー損失が大きい場合であり、この場合には、コージェネレーションシステムの設置台数ｍを１台少なくして（＃１０２）、再度、ステップ＃１０３〜＃１１０を実行する。エネルギー損失の指標値αが所定の設定値以下となる場合は、このときの仮設定された設置台数ｍを最適台数として処理を終了する。
【００５１】
〈第２実施形態〉
本発明システムの第２実施形態について、図７及び図８を基に説明する。図７に示すように、本実施形態の本発明システム１００は、上記第１実施形態の第１基準電力算出手段１０１、第２基準電力算出手段１０２、及び、第１指標値算出手段１０３に加え、エネルギー損失の指標値から第２指標値を算出する第２指標値算出手段１０５を備え、台数算出手段１０４が、稼動させるコージェネレーションシステムの台数を変化させて、第２指標値が一定条件を満足するときのコージェネレーションシステムの台数を求めるように構成されている。
【００５２】
本実施形態の第２指標値算出手段１０５は、詳細には、集合住宅が、外部から電力供給を一括して受ける際の電力供給契約における基本料金が第２基準電力に基づき決定される場合において、第２指標値は、受電量が第２基準電力を上回る時間帯における基本料金の削減量から、エネルギー損失の指標値にコージェネレーションシステムのエネルギー消費量を乗算した値を差し引いて算出される。
【００５３】
続いて、本実施形態における本発明システム１００による最適台数の設定について図８を基に説明する。尚、ステップ＃１０１〜ステップ＃１０９までの処理は上記第１実施形態と同じであり、本実施形態では、その説明を割愛する。
【００５４】
ステップ＃１０９の実行後、第２指標値算出手段１０５は、第２指標値Ｃ［円／年］を、デマンドカット運転を行うことによる集合住宅全体でのピーク時の受電量の削減による基本料金の低減効果Ａ［円／年］、エネルギー損失の指標値α、及び、コージェネ消費エネルギー量Ｆｉ［ｋＪ］のコストＢ［円／年］を用いて、数６より求める（＃１１０）。
【００５５】
［数６］
Ｃ［円／年］＝Ａ［円／年］−α×Ｂ［円／年］
【００５６】
台数算出手段１０４は、第２指標値Ｃ［円／年］を判定する。本実施形態では、第２指標値Ｃ［円／年］を予め設定された所定の設定値と比較する（＃１１１）。第２指標値Ｃ［円／年］が所定の設定値を上回っている場合は、コージェネレーションシステムの設置台数ｍを１台少なくして（＃１０２）、再度、ステップ＃１０３〜＃１１０を実行する。第２指標値Ｃ［円／年］が所定の設定値以下となる場合は、このときの仮設定された設置台数ｍを最適台数として処理を終了する。
【００５７】
上記各実施形態では、コージェネレーションシステムを定格運転させる場合について説明したが、コージェネレーションシステムの出力が可変に構成されている場合には、図４及び図８におけるステップ＃１０３において、コージェネレーションシステムの１台当たりの発電出力値Ｅｘを下げるように構成しても良い（図４及び図８におけるステップ＃１１１からステップ＃１０３へ戻る破線で示す経路）。
【００５８】
また、各実施形態のステップ＃１０２における設置台数ｍの設定時における初期値を、集合住宅の全戸数としたが、設置台数が全戸数に対して大よその範囲内になると予測される場合は、当該範囲の上限値としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係るコージェネレーションシステムの制御装置とその周辺装置の構成を示す概略構成図
【図２】本発明に係るコージェネレーションシステムの制御装置で用いるコージェネレーションシステムの概略構成を示すブロック図
【図３】本発明に係る設置台数推定システムの第１実施形態における概略構成を示す概略構成図
【図４】本発明に係る設置台数推定システムの第１実施形態における動作を示すフローチャート
【図５】エネルギー損失の指標値と、コージェネレーションシステムの設置台数及び最大発電出力値を乗算した値との関係を示すグラフ
【図６】デマンドカット運転時の発生日数、運転時間、運転出力を示すテーブル
【図７】本発明に係る設置台数推定システムの第２実施形態における概略構成を示す概略構成図
【図８】本発明に係る設置台数推定システムの第２実施形態における動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【００６０】
１：      コージェネレーションシステム
２：      本発明に係るコージェネレーションシステムの制御装置
３：      住戸
４：      発電機ユニット
４ａ：    エンジン
４ｂ：    発電機
５：      インバータ
６：      排熱回収装置
７：      電熱ヒータ
８：      出力制御手段
１２：    運転制御手段
１２ａ：  第１運転制御部
１２ｂ：  第２運転制御部
１２ｃ：  第３運転制御部
２１：    電力負荷
２２：    熱負荷
３０：    系統電源
１００：  本発明に係る設置台数推定システム
１０１：  第１基準電力算出手段
１０１ａ：電力需要入力部
１０２：  第２基準電力算出手段
１０３：  第１指標値算出手段
１０４：  台数算出手段
１０５：  第２指標値算出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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