(57)【要約】【課題】  熱電併給型の分散型発電システムを有するエネルギ需要者に対して、実効性のある適切な省エネルギ情報を提供できる省エネルギ情報提供システムを提供する。【解決手段】  電力需要と熱需要を逐次測定するエネルギ需要測定手段１１と、熱需要が存在する状態において、分散型発電システムの発電状態が熱需要に対して所定の第１不整合状態にあるか否かを検出する第１不整合状態検出手段１７と、所定の第１不整合状態が検出された場合に、電気機器の使用を促す情報を出力する第１情報提供手段２０とを備えてなる。【選択図】  図２
2005122521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱電併給型の分散型発電システムを有するとともに外部から電力供給を受けているエネルギ需要者に対し、電力需要と前記分散型発電システムから直接または蓄熱手段を介して供給可能な熱需要に関する省エネルギ情報を提供する省エネルギ情報提供システムであって、
前記電力需要と前記熱需要を逐次測定するエネルギ需要測定手段と、
前記熱需要が存在する状態において、前記分散型発電システムの発電状態が前記熱需要に対して所定の第１不整合状態にあるか否かを検出する第１不整合状態検出手段と、
前記所定の第１不整合状態が検出された場合に、電気機器の使用を促す情報を出力する第１情報提供手段と、を備えてなることを特徴とする省エネルギ情報提供システム。
【請求項２】
前記第１情報提供手段が使用を促す電気機器は、使用時間を任意に変更できる電気機器であることを特徴とする請求項１に記載の省エネルギ情報提供システム。
【請求項３】
前記第１情報提供手段が使用を促す電気機器は、前記所定の第１不整合状態の程度に応じた電気機器であることを特徴とする請求項１または２に記載の省エネルギ情報提供システム。
【請求項４】
前記第１不整合状態検出手段は、前記所定の第１不整合状態として、前記分散型発電システムの発電停止状態、または、前記分散型発電システムの発電電力が前記電力需要を超過している状態を検出することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の省エネルギ情報提供システム。
【請求項５】
熱電併給型の分散型発電システムを有するとともに外部から電力供給を受けているエネルギ需要者に対し、電力需要と前記分散型発電システムから直接または蓄熱手段を介して供給可能な熱需要に関する省エネルギ情報を提供する省エネルギ情報提供システムであって、
前記電力需要と前記熱需要を逐次測定するエネルギ需要測定手段と、
現時点から所定時間後までの前記電力需要を予測する電力需要予測手段と、
前記熱需要が存在する状態において、前記電力需要が前記熱需要に対して所定の第２不整合状態にあるか否かを検出する第２不整合状態検出手段と、
前記所定の第２不整合状態が検出された場合であって、その検出時点から前記所定時間後までの間に前記所定の第２不整合状態の一部または全部を解消可能な前記電力需要の予測が存在する場合に、前記予測に応じて前記熱需要を遅らせる情報を出力する第２情報提供手段と、を備えてなることを特徴とする省エネルギ情報提供システム。
【請求項６】
現時点から所定時間後までの前記電力需要を予測する電力需要予測手段と、
前記熱需要が存在する状態において、前記電力需要が前記熱需要に対して所定の第２不整合状態にあるか否かを検出する第２不整合状態検出手段と、
前記所定の第２不整合状態が検出された場合であって、その検出時点から前記所定時間後までの間に前記所定の第２不整合状態の一部または全部を解消可能な前記電力需要の予測が存在する場合に、前記予測に応じて前記熱需要を遅らせる情報を出力する第２情報提供手段と、を更に備えていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の省エネルギ情報提供システム。
【請求項７】
前記所定の第２不整合状態は、前記熱需要に等しい熱供給状態にある場合の前記分散型発電システムの発電電力より前記電力需要が少ない場合であることを特徴とする請求項５または６に記載の省エネルギ情報提供システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電併給型の分散型発電システムを有するとともに外部から電力供給を受けているエネルギ需要者に対し、電力需要と分散型発電システムから直接または蓄熱手段を介して供給可能な熱需要に関する省エネルギ情報を提供する省エネルギ情報提供システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般家庭において消費されるエネルギは、電力会社やガス会社から電力、都市ガス等の形態で供給され、夫々個別に消費されていた。ところで、最近はＣＯ２排出量の削減や省エネルギを志向した分散型エネルギシステムの開発が活発であり実用化も進んでおり、一般家庭、集合住宅、オフィスなどにおいても電力消費地で発電を行う分散型発電システムの利用が今後急速に進展するものと考えられる。特に、熱電併給可能なガスエンジンコージェネレーションシステム等は、電力のみならず、ガスエンジンの発生する熱エネルギを同時に有効利用できるため、全体的なエネルギ効率の高さで注目を集めている。このように一般家庭内におけるエネルギ供給の形態が多様化したことにより、家庭内のエネルギ需要傾向とエネルギ供給形態の整合性、更に、熱電併給型の分散型発電システムを有するエネルギ供給形態では、電力需要と熱需要間の整合性によってエネルギコスト及びＣＯ２排出量等の環境コストが大幅に改善される余地が生じた。
【０００３】
一方、エネルギ需要者に対し省エネルギ情報を提供する省エネルギ情報提供システムの一形態として、家庭内のエネルギ需要に対して、現在のエネルギ使用量を表示することで、エネルギ消費の削減を促すことで、省エネルギ促進を図る装置が、下記特許文献１等に提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１３２１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の省エネルギ情報提供システムによる省エネルギ促進方法では、特定のエネルギ種別につき、現在のエネルギ使用量を表示して、エネルギ使用量の削減を促すことで省エネルギ促進を図るに止まっているため、現在のエネルギ需要に係る使用機器がエネルギ使用量の削減に不適当な場合には有効に機能しないという問題がある。また、従来、熱電併給型の分散型発電システムを有するエネルギ需要者に対して、電力需要と熱需要に対する総合的な省エネルギ促進のための情報を提供する仕組みは提案されていなかった。
【０００５】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、上記問題点を解消し、熱電併給型の分散型発電システムを有するエネルギ需要者に対して、実効性のある適切な省エネルギ情報を提供できる省エネルギ情報提供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】
【０００６】
この目的を達成するための本発明に係る省エネルギ情報提供システムの第一の特徴構成は、熱電併給型の分散型発電システムを有するとともに外部から電力供給を受けているエネルギ需要者に対し、電力需要と前記分散型発電システムから直接または蓄熱手段を介して供給可能な熱需要に関する省エネルギ情報を提供する省エネルギ情報提供システムであって、前記電力需要と前記熱需要を逐次測定するエネルギ需要測定手段と、前記熱需要が存在する状態において、前記分散型発電システムの発電状態が前記熱需要に対して所定の第１不整合状態にあるか否かを検出する第１不整合状態検出手段と、前記所定の第１不整合状態が検出された場合に、電気機器の使用を促す情報を出力する第１情報提供手段と、を備えてなる点にある。
【０００７】
一般に、熱電併給型の分散型発電システムでは、電力と熱が同時に発生するため、エネルギ需要者における時間経過に伴う電力需要の変化パターン（電力需要パターン）と熱需要の変化パターン（熱需要パターン）が一致しているほど、分散型発電システムの発生する電力と熱を有効に利用でき効率がよく、省エネルギ効果が促進される。例えば、熱需要の少ないときに発電すると、発生した余剰熱を蓄熱手段（例えば、貯湯槽等）に蓄熱し、熱需要のあるときに蓄熱された熱エネルギを使用する方式が取られているが、蓄熱状態での熱損失があるので、省エネルギ効果が低減し、逆に、熱需要があるが、電力需要の少ないときは、分散型発電システムが当該熱需要を賄うべく運転すると余剰電力が発生して、当該余剰電力を逆潮流させて電力会社等へ売電できない場合、或いは、売電すると不経済となる場合に、余剰電力を熱エネルギに変換して上記蓄熱手段に蓄熱することになり、省エネルギ効果が低減する結果となる。つまり、熱需要パターンと電力需要パターンに不整合があれば省エネルギ効果が低減し、逆に、熱需要パターンにあった熱電併給型の分散型発電システムの運転ができれば省エネルギ効果が向上することになる。
【０００８】
そこで、上記省エネルギ情報提供システムの第一の特徴構成によれば、エネルギ需要測定手段が逐次測定する電力需要と熱需要に基づいて、第１不整合状態検出手段が、熱需要パターンと電力需要パターンに不整合がある結果、熱需要パターンにあった熱電併給型の分散型発電システムの運転ができていないこと（第１不整合状態）を検出すると、第１情報提供手段が、電気機器の使用を促す情報を出力するので、その出力情報に基づいて、エネルギ需要者は、当該出力情報に基づき電気機器を使用することで、結果として電力需要パターンを熱需要パターンに整合させる方向に電力需要を変化させるので、省エネルギ効果が得られる。ここで、第１情報提供手段が促す電気機器の使用は、未使用の電気機器の使用を開始するだけではなく、使用中の電気機器の電力使用量を増加させる態様でも構わない。
【０００９】
同省エネルギ情報提供システムの第二の特徴構成は、上記第一の特徴構成に加えて、前記第１情報提供手段が使用を促す電気機器は、使用時間を任意に変更できる電気機器である点にある。
【００１０】
上記省エネルギ情報提供システムの第二の特徴構成によれば、第１情報提供手段が使用時間を任意に変更できる電気機器を指定して使用を促すため、当該電気機器を現時点で使用することで、省エネルギ効果が得られ、更に、後の使用が回避され省エネルギ効果が得られることになる。
【００１１】
同省エネルギ情報提供システムの第三の特徴構成は、上記第一または第二の特徴構成に加えて、前記第１情報提供手段が使用を促す電気機器は、前記所定の第１不整合状態の程度に応じた電気機器である点にある。
【００１２】
上記省エネルギ情報提供システムの第三の特徴構成によれば、第１情報提供手段が第１不整合状態の程度に応じた電気機器を指定して使用を促すことになるため、第１不整合状態における不足電力需要が大きい場合は、例えば、消費電力の大きい電気機器や、複数台の電気機器の使用が促されるので、第１不整合状態の解消が適切に解消されて省エネルギ効果が得られる。また、第１不整合状態における不足電力需要が小さい場合は、例えば、消費電力の小さい電気機器の使用が促されるので、不必要な電力消費が回避され、第１不整合状態が必要十分にして解消でき、最適な省エネルギ効果が得られることになる。
【００１３】
同省エネルギ情報提供システムの第四の特徴構成は、上記何れかの特徴構成に加えて、前記第１不整合状態検出手段は、前記所定の第１不整合状態として、前記分散型発電システムの発電停止状態、または、前記分散型発電システムの発電電力が前記電力需要を超過している状態を検出する点にある。
【００１４】
上記省エネルギ情報提供システムの第四の特徴構成によれば、熱需要が存在する状態において分散型発電システムが発電を停止していると、熱エネルギは発生していないので熱需要は蓄熱手段を介して供給される状態が第１不整合状態として検出され、また、熱需要が存在する状態において分散型発電システムの発電電力が電力需要を超過していると、その超過分に当る余剰電力は熱エネルギに変換される等の状態が第１不整合状態として検出され、何れの場合も熱需要パターンと電力需要パターンに不整合がある結果、熱需要パターンに適合した熱電併給型の分散型発電システムの運転ができていないこと（第１不整合状態）に該当するので、第１情報提供手段によって、これを解消するように電気機器の使用を促す省エネルギ情報が出力されるので、上記特定の第１不整合状態に対する省エネルギが促進される。
【００１５】
特に、同省エネルギ情報提供システムの第三と第四の特徴構成が組み合わされると、前記第１情報提供手段は、前記分散型発電システムの発電停止状態では、前記熱需要に対応する熱供給が可能な運転状態における前記分散型発電システムの発電電力に応じて、前記分散型発電システムの発電電力が前記電力需要を超過している状態では、前記電力需要に対する超過分（余剰電力）に応じて、前記使用を促す電気機器の種別を異ならせて省エネルギ情報が出力されるので、より具体的且つ効果的に上記特定の状態における省エネルギが促進される。
【００１６】
同省エネルギ情報提供システムの第五の特徴構成は、熱電併給型の分散型発電システムを有するとともに外部から電力供給を受けているエネルギ需要者に対し、電力需要と前記分散型発電システムから直接または蓄熱手段を介して供給可能な熱需要に関する省エネルギ情報を提供する省エネルギ情報提供システムであって、前記電力需要と前記熱需要を逐次測定するエネルギ需要測定手段と、現時点から所定時間後までの前記電力需要を予測する電力需要予測手段と、前記熱需要が存在する状態において、前記電力需要が前記熱需要に対して所定の第２不整合状態にあるか否かを検出する第２不整合状態検出手段と、前記所定の第２不整合状態が検出された場合であって、その検出時点から前記所定時間後までの間に前記所定の第２不整合状態の一部または全部を解消可能な前記電力需要の予測が存在する場合に、前記予測に応じて前記熱需要を遅らせる情報を出力する第２情報提供手段と、を備えてなる点にある。
【００１７】
上記省エネルギ情報提供システムの第五の特徴構成によれば、エネルギ需要測定手段が逐次測定する電力需要と熱需要に基づいて、第２不整合状態検出手段が、熱需要パターンと電力需要パターン間の不整合として所定の第２不整合状態を検出すると、第２情報提供手段が、電力需要予測手段が予測した所定時間後までの電力需要が第２不整合状態の一部または全部を解消可能な場合に、予測された当該電力需要に基づく電力需要パターンと熱需要パターン間の整合が図られるように、熱需要を遅らせる省エネルギ情報を出力するので、その出力情報に基づいて、エネルギ需要者は、当該出力情報に基づき熱需要を遅らせることで、結果として電力需要パターンを熱需要パターンに整合させる方向に熱需要を変化させるので、省エネルギ効果が得られる。
【００１８】
同省エネルギ情報提供システムの第六の特徴構成は、上記第一乃至第四の何れかの特徴構成に加えて、現時点から所定時間後までの前記電力需要を予測する電力需要予測手段と、前記熱需要が存在する状態において、前記電力需要が前記熱需要に対して所定の第２不整合状態にあるか否かを検出する第２不整合状態検出手段と、前記所定の第２不整合状態が検出された場合であって、その検出時点から前記所定時間後までの間に前記所定の第２不整合状態の一部または全部を解消可能な前記電力需要の予測が存在する場合に、前記予測に応じて前記熱需要を遅らせる情報を出力する第２情報提供手段と、を更に備えている点にある。
【００１９】
上記省エネルギ情報提供システムの第六の特徴構成によれば、上記第一乃至第四の何れかの特徴構成と上記第五の特徴構成を併せ持つので、上記第一乃至第四の何れかの特徴構成と上記第五の特徴構成の両方の省エネルギ情報提供システムの作用効果を奏することができ、より包括的な省エネルギ効果が得られる。
【００２０】
同省エネルギ情報提供システムの第七の特徴構成は、上記第五または第六の特徴構成に加えて、前記所定の第２不整合状態は、前記熱需要に等しい熱供給状態にある場合の前記分散型発電システムの発電電力より前記電力需要が少ない場合である点にある。
【００２１】
上記省エネルギ情報提供システムの第七の特徴構成によれば、熱需要が存在する状態において、熱需要に等しい熱供給状態にある場合の分散型発電システムの発電電力より電力需要が少ないと、分散型発電システムが運転状態では、その余剰電力が熱エネルギに変換される等の状態が第２不整合状態として検出され、また、分散型発電システムが停止状態では、熱エネルギは発生していないので熱需要は蓄熱手段を介して供給される状態が第２不整合状態として検出され、何れも省エネルギ効果を阻害する熱需要パターンと電力需要パターンの不整合状態に該当するので、第２情報提供手段によって、これを解消するように熱需要を遅らせる省エネルギ情報が出力されるので、上記特定の第２不整合状態における省エネルギが促進される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に係る省エネルギ情報提供システム（以下、適宜「本発明システム」という。）の実施の形態につき、図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１に示すように、本発明システム１０は、熱電併給型の分散型発電システムである熱電併給システム１を有するエネルギ需要者の住宅２内に設けられる。熱電併給システム１が発生する第１電力Ｐ１は、系統電源３から供給される第２電力Ｐ２と系統連系して、住宅２内で使用される電力負荷４に供給される。尚、発電システム１は通常屋外に設置されるので、当該屋外も上記住宅２内に含まれるものとする。一方、熱電併給システム１の排熱は熱交換器５を介して熱媒体である水を加熱し、加熱された水（湯）は蓄熱手段の一種である貯湯槽６に貯湯され、住宅２内の給湯カラン、浴槽、床暖房等の熱端末機器等の給湯負荷７に供給される。また、貯湯槽６に貯湯された湯は、熱電併給システム１が停止状態において設定温度以下になると都市ガスを燃料とするボイラ８によって加熱され、また、熱電併給システム１が運転状態であっても、熱電併給システム１が発生する熱エネルギ以上の熱需要（給湯需要）がある場合は、ボイラ７が稼働する構成となっている。更に、貯湯槽６内には電気ヒータ９が設けられ、熱電併給システム１が発生する第１電力Ｐ１に余剰電力が発生した場合に、電気ヒータ９を作動させて貯湯槽６内の湯を加熱する構成となっている。ここで、電力負荷４で消費される電力Ｐ３と給湯負荷７で消費される熱が、夫々エネルギ需要者における電力需要と熱需要である。
【００２４】
図２に示すように、本発明システム１０は、エネルギ需要測定手段１１、電力需要予測手段１２、不整合状態検出手段１３、及び、情報提供手段１４を備えて構成される。エネルギ需要測定手段１１は、電力需要Ｐ３を逐次測定する電力計１５と、熱需要としての給湯需要を貯湯槽６から給湯負荷７へ流れる給湯流量によって逐次測定する流量計１６とを備えて構成される。電力計１５は、第１電力Ｐ１と第２電力Ｐ２が系統連系して合流した下流側に設けられ、例えば、交流電圧を計測する電圧計と交流電流を計測する電流計で構成される。また、熱需要を給湯熱量として測定する場合は、流量計１６で測定した給湯流量と貯湯槽６内に設けられた温度計で測定した給湯温度から算定できる。
【００２５】
電力需要予測手段１２は、現時点から所定時間後までの電力需要を予測する手段である。ここで、所定時間としては例えば２４時間を想定する。電力計１５で過去に測定した電力量を時間単位に記憶しておき、１週間前、１日前、２日前の同じ時間範囲での単位時間毎の電力量の推移と、直近１時間前の電力量とから、所定の計算アルゴリズムで２４時間分の単位時間毎の電力量の推移を予測する。計算アルゴリズムとしては、例えば、１週間前、１日前、２日前の単位時間毎の電力量を所定の重み係数で平均を取り、２４時間分の単位時間毎の電力量の推移を基準データとして求め、直近１時間前の電力量と同じ時間の基準データの電力量の比率を、基準データに乗じて予測値を求めることができる。
【００２６】
不整合状態検出手段１３は、熱需要である給湯需要が存在する状態において、熱電併給システム１の発電状態が給湯需要に対して所定の第１不整合状態にあるか否かを検出する第１不整合状態検出手段１８と、熱需要である給湯需要が存在する状態において、電力需要が給湯需要に対して所定の第２不整合状態にあるか否かを検出する第２不整合状態検出手段１９とで構成される。ここで、本実施形態では、第１不整合状態として、熱電併給システム１の発電停止状態、及び、熱電併給システム１の発電電力（第１電力）Ｐ１が電力需要Ｐ３を超過している状態を設定し、第２不整合状態として、熱電併給システム１の運転状態に拘わらず、熱需要である給湯需要（給湯熱量）に等しい熱供給状態にある場合の熱電併給システム１の発電電力Ｐ４より、電力需要Ｐ３が少ない状態を設定している。
【００２７】
給湯需要が存在する状態で、第１不整合状態である熱電併給システム１の発電停止状態が存在すると、当該給湯需要が、貯湯槽６に貯湯された湯で賄われるため、貯湯槽６の貯湯容量にも依存するが貯湯量を一定レベルに維持するためには、ボイラ８による加熱が生じるので、余分な都市ガスの消費が発生して熱電併給システム１導入による省エネルギ効果が損なわれる。また、熱電併給システム１の発電停止状態が長いとその間に貯湯温度が低下するため同様のボイラ８による加熱が生じ、省エネルギ効果が損なわれる。
【００２８】
そこで、第１不整合状態検出手段１８は、この前者の第１不整合状態を、具体的には、例えば、熱電併給システム１の運転状態を熱電併給システム１の運転制御を行う制御装置からの所定の出力信号、或いは、熱電併給システム１に供給される燃料である都市ガスの流量を測定して得られる出力信号等の信号レベル（図１、図２中のＯＮ／ＯＦＦ）によって検出する。更に、第１不整合状態検出手段１８は、この前者の第１不整合状態を検出すると、仮に熱電併給システム１を運転させた場合に生じる仮想的な余剰電力を計算する。この仮想余剰電力は、流量計１６で測定した給湯流量Ｆと貯湯槽６内に設けられた温度計１７で測定した給湯温度Ｔから算定される現在の給湯需要（給湯熱量）に等しい熱供給状態にある場合の熱電併給システム１の発電電力Ｐ４を、熱電併給システム１の発生する電力Ｐ１と熱エネルギの対応関係を示す関係式を用いて算出する。ここで、上記関係式に代えて、熱電併給システム１の発生する電力Ｐ１と熱エネルギの対応関係をテーブル化したものを用いても構わない。次に、算出された発電電力Ｐ４と電力需要Ｐ３の電力差（Ｐ４−Ｐ３）がプラス値の場合、この電力差（Ｐ４−Ｐ３）を上記仮想余剰電力とする。
【００２９】
給湯需要が存在する状態で、第１不整合状態である熱電併給システム１の発電電力（第１電力）Ｐ１が電力需要Ｐ３を超過している状態が存在すると、給湯需要は熱電併給システム１の発生する熱エネルギで賄われるものの、電力需要Ｐ３を超える余剰電力は、系統電源３への逆潮流のない系統連系状態では、強制的に貯湯槽６内の電気ヒータ９が作動して消費され、貯湯されている湯の加熱に使用される。電気ヒータ９による加熱効率は、熱電併給システム１の発生する熱エネルギによる加熱効率より低いため、熱電併給システム１導入による省エネルギ効果が損なわれる。そこで、第１不整合状態検出手段１８は、具体的には、第１電力Ｐ１と第２電力Ｐ２が系統連系する合流点より熱電併給システム１側に電力計２０を設置して、電力計２０の測定結果である熱電併給システム１で発生する第１電力Ｐ１と、電力計１５で測定された電力負荷４の電力需要Ｐ３を比較して、Ｐ１＞Ｐ３＋αの場合に、後者の第１不整合状態を検出する。尚、αを０に設定すると、余剰電力（Ｐ１−Ｐ３）の発生と同時に電気ヒータ９が作動するが、瞬間的に逆潮流状態の発生が有り得る。瞬間的でも逆潮流を防止する場合は、αをマイナス値とし、ある程度の逆潮流が許容される場合は、αはプラス値でも構わない。ここで、電力計１５と電力計２０の構成において両者の電圧計を一つにして共用しても構わない。
【００３０】
第２不整合状態である給湯需要（給湯熱量）に等しい熱供給状態にある場合の熱電併給システム１の発電電力より電力需要が少ない状態において、その給湯需要を賄うべく熱電併給システム１を運転させると、そのときの発電電力Ｐ１に余剰電力が発生し、系統電源３への逆潮流のない系統連系状態では、強制的に貯湯槽６内の電気ヒータ９が作動して消費され、貯湯されている湯の加熱に使用されるため、熱電併給システム１導入による省エネルギ効果が損なわれる。また、熱電併給システム１を運転させないまま放置すると、当該給湯需要が、貯湯槽６に貯湯された湯で賄われるため、貯湯槽６の貯湯容量にも依存するが出湯温度を一定レベルに維持するためには、ボイラ８による加熱が生じるので、余分な都市ガスの消費が発生して熱電併給システム１導入による省エネルギ効果が損なわれる。結果として、第１不整合状態が検出される場合と同じ現象が発生する。そこで、第２不整合状態検出手段１９は、流量計１６で測定した給湯流量Ｆと貯湯槽６内に設けられた温度計１７で測定した給湯温度Ｔから算定される給湯需要（給湯熱量）に等しい熱供給状態にある場合の熱電併給システム１の発電電力Ｐ４を、熱電併給システム１の発生する電力Ｐ１と熱エネルギの対応関係を示す関係式を用いて算出する。ここで、上記関係式に代えて、熱電併給システム１の発生する電力Ｐ１と熱エネルギの対応関係をテーブル化したものを用いても構わない。次に、算出された発電電力Ｐ４と電力需要Ｐ３を比較して、Ｐ４＞Ｐ３＋αの場合に、第２不整合状態を検出する。尚、αを０に設定すると、熱電併給システム１の運転状態において、余剰電力の発生と同時に電気ヒータ９が作動するが、瞬間的に逆潮流状態の発生が有り得る。瞬間的でも逆潮流を防止する場合は、αをマイナス値とし、ある程度の逆潮流が許容される場合は、αはプラス値でも構わない。
【００３１】
情報提供手段１４は、第１不整合状態検出手段１８が第１不整合状態を検出した場合に、電気機器の使用を促す情報を出力する第１情報提供手段２１と、第２不整合状態検出手段１９が第２不整合状態を検出した場合に、電力需要予測手段１２が予測したその検出時点から２４時間後までの電力需要の中に、第２不整合状態（仮想余剰電力（Ｐ４−Ｐ３）に相当する。）の一部または全部を解消可能な電力需要が存在する場合に、当該予測に応じて熱需要である給湯需要の発生を遅らせる情報を出力する第２情報提供手段２２で構成される。第２情報提供手段２２は、具体的には、当該電力需要が存在する時間帯を表示するか、その時間帯までの時間差を表示して、給湯需要の発生を遅らせる旨を推奨するアドバイスメッセージを、省エネルギ情報として所定の表示端末２３に出力する。表示端末２３は省エネルギ情報を受信して表示画面上にアドバイスメッセージを表示する。尚、表示端末２３としては、熱電併給システム１の操作や運転状態の表示等を行うためのリモコン端末を利用して実現することができる。
【００３２】
第１情報提供手段２１は、図３に例示するような電気機器リストを備え、第１不整合状態検出手段１８が第１不整合状態の検出と同時に算出した余剰電力または仮想余剰電力と検出時間帯と検出月に基づき、上記電気機器リストから該当する１または２以上の電気機器を選択して、省エネルギ情報としてその電気機器の使用を促すアドバイスメッセージを、表示端末２３に出力する。表示端末２３は省エネルギ情報を受信して表示画面上にアドバイスメッセージを表示する。図３に例示する電気機器リストには、使用時間を任意に変更できる電気機器の一例が列挙されている。
【００３３】
上記電気機器リストから該当する１つの電気機器を選択するアルゴリズムとしては、以下の優先順位に従って電気機器を選択する。１）検出月が一致するものを選択する。２）その中から、検出時間帯の一致するものを選択する。３）その中から、余剰電力の大きい順、次に、優先度順に電気機器を並べ替える。４）上記並べ替えで優先順位が１位の電気機器を選択する。１位の電気機器が２台以上の場合は、当初の並び順に従って選択するか、全てを選択して、対応するメッセージを並列的に表示する。或いは、現在の余剰電力に適合する全ての電気機器を１台以上選択して、対応するメッセージを並列的或いは直列的に表示するようにしても構わない。直列的に表示する場合は、複数の電気機器を同時に使用する場合である。例えば、検出月が８月、検出時間帯が２０時、余剰電力または仮想余剰電力が５００Ｗの場合は、図４（Ａ）に例示するようなアドバイスメッセージを出力し、検出月が１２月、検出時間帯が７時、余剰電力または仮想余剰電力が３００Ｗの場合は、図４（Ｂ）に例示するようなアドバイスメッセージを出力する。
【００３４】
本実施形態では、本発明システム１０を構成する電力需要予測手段１２、不整合状態検出手段１３（１８，１９）、情報提供手段１４（２１，２２）は、熱電併給システム１に内蔵される制御装置を構成するコンピュータ装置、或いは、別途設けられたコンピュータ装置上でソフトウェア処理により実現される。
【００３５】
以下、本発明システム１０の動作手順について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、エネルギ需要測定手段１１、第１不整合状態検出手段１８、第１情報提供手段２１からなる第１処理系統の動作手順を示し、図６は、エネルギ需要測定手段１１、電力需要予測手段１２、第２不整合状態検出手段１９、第２情報提供手段２２からなる第２処理系統の動作手順を示す。先ず、第１処理系統の動作手順を説明する。
【００３６】
エネルギ需要測定手段１１によって逐次電力需要と給湯需要が計測される（ステップ＃１、＃２）。次いで、所定の起動タイミング（例えば、５分毎）でステップ＃３〜＃７が実行される。ここで、ステップ＃３〜＃７は第１不整合状態検出手段１８によって実行され、ステップ＃７は第１情報提供手段２１によって実行される。先ず、ステップ＃３で、ステップ＃２で計測された給湯需要に基づいて給湯需要の有無が判定される。給湯需要の有る場合は、更に、ステップ＃４で、熱電併給システム１が運転状態か否かが検出される。給湯需要の無い場合は、省エネルギ情報は出力されない。ステップ＃４で、熱電併給システム１が停止状態（ＮＯ）と判定された場合は、前者の第１不整合状態の検出状態となって、ステップ＃５に移行して仮想余剰電力（Ｐ４−Ｐ３）が算出され、ステップ７の第１出力処理に移行する。ステップ＃４で、熱電併給システム１が運転状態（ＹＥＳ）とされた場合は、ステップ＃１で計測された電力需要Ｐ３と、電力計２０の測定結果である熱電併給システム１で発生する第１電力Ｐ１から余剰電力（Ｐ３−Ｐ１）を計算して、余剰電力が存在するか否かを判定する（ステップ＃６）。余剰電力が存在しない場合（ＮＯ）は、省エネルギ情報は出力されない。余剰電力が存在する場合（ＹＥＳ）は、後者の第１不整合状態の検出状態となって、ステップ７の第１出力処理に移行する。ステップ＃７では、第１情報提供手段２１が、余剰電力または仮想余剰電力と検出時間帯と検出月に基づき、電気機器リストから該当する１または２以上の電気機器を選択して、省エネルギ情報としてその電気機器の使用を促すアドバイスメッセージを、表示端末２３に出力する。
【００３７】
次に、第２処理系統の動作手順を、図６を参照して説明する。エネルギ需要測定手段１１によって逐次電力需要と給湯需要が計測される（ステップ＃１、＃２）。次いで、所定の起動タイミング（例えば、５分毎）でステップ＃３〜＃５が実行される。また、別の起動タイミング（１時間毎）で、ステップ＃６が実行される。ここで、ステップ＃３は第２不整合状態検出手段１９によって実行され、ステップ＃４、＃５は第２情報提供手段２１によって実行され、ステップ＃６は電力需要予測手段１２によって実行される。先ず、ステップ＃３で、ステップ＃１、＃２で計測された電力需要Ｐ３と給湯需要（給湯熱量）に基づいて、給湯需要（給湯熱量）に等しい熱供給状態にある場合の熱電併給システム１の発電電力Ｐ４と電力需要Ｐ３の電力差（Ｐ４−Ｐ３）で表される仮想余剰電力を算出し、仮想余剰電力（Ｐ４−Ｐ３）の存在（＞０）が判定される。ここで、熱電併給システム１が運転状態か停止状態かは問わない。仮想余剰電力の無い場合（Ｐ４−Ｐ３≦０）は、省エネルギ情報は出力されない。仮想余剰電力の有る場合（Ｐ４−Ｐ３＞０）場合は、ステップ＃６で予測された検出時点から２４時間後までの電力需要の中に仮想余剰電力（Ｐ４−Ｐ３）の一部または全部を解消可能な電力需要が存在するかを判定する（ステップ＃４）。ここで、電力需要が存在しない場合は、省エネルギ情報は出力されない。電力需要が存在する場合は、ステップ＃５の第２出力処理を実行する。ステップ＃５では、当該予測に応じて給湯需要の発生を電力需要が存在する時間帯まで遅らせる旨を推奨するアドバイスメッセージを表示端末２３に出力する。
【００３８】
以下に、別の実施形態につき説明する。
【００３９】
〈１〉上記実施形態の本発明システム１０から電力需要予測手段１２、第２不整合状態検出手段１９、第２情報提供手段２２を省いて、エネルギ需要測定手段１１、第１不整合状態検出手段１８、第１情報提供手段２１だけで構成し、上述の第１処理系統の動作だけを実行するようにしても構わない。逆に、上記実施形態の本発明システム１０から第１不整合状態検出手段１８、第１情報提供手段２１を省いて、エネルギ需要測定手段１１、電力需要予測手段１２、第２不整合状態検出手段１９、第２情報提供手段２２だけで構成し、上述の第２処理系統の動作だけを実行するようにしても構わない。
【００４０】
〈２〉上記実施形態の本発明システム１０において、第１処理系統の動作手順では、第１不整合状態検出手段１８が第１不整合状態の有無を検出し、第２処理系統の動作手順では、第２不整合状態検出手段１９が第２不整合状態の有無を検出する構成となっているが、上述の如く、第１不整合状態と第２不整合状態とは細かな点では相違するものの、省エネルギ効果に与える影響としては基本的に共通するので、例えば、第１不整合状態検出手段１８が第１不整合状態に代えてあ或いは追加して第２不整合状態を検出し、また、第２不整合状態検出手段１９が第２不整合状態に代えて或いは追加して第１不整合状態を検出するようにしても、同様の省エネルギ効果は期待されるので構わない。
【００４１】
〈３〉上記実施形態の本発明システム１０において、第１処理系統の動作と第２処理系統の動作を同時に実行して、第１不整合状態と第２不整合状態が同時に検出された場合に、第１情報提供手段２１によるアドバイスメッセージの出力と、第２情報提供手段２２によるアドバイスメッセージの出力の何れか一方を他方に優先させて実行させても構わない。この場合、優先順位を余剰電力または仮想余剰電力の値に基づいて決めても構わない。例えば、余剰電力または仮想余剰電力が所定値以下の場合、或いは、第１情報提供手段２１によるアドバイスメッセージの出力時に最適な電気機器の選択がされずに、適合度の低い電気機器が選択された場合に、第２情報提供手段２２によるアドバイスメッセージの出力を優先させるようにしても構わない。
【００４２】
〈４〉上記実施形態の本発明システム１０において、図５に第１処理系統の動作手順のステップ＃６の判定処理で、余剰電力（Ｐ３−Ｐ１）が存在するか否かを判定するのに代えて、或いは、並列的に追加して、熱電併給システム１が部分負荷運転状態か否かを判定しても構わない。つまり、後者の第１不整合状態の検出状態の他の実施形態として、熱電併給システム１の部分負荷運転状態を追加しても構わない。これは、熱電併給システム１は部分負荷運転状態で運転するよりも、定格運転状態で運転する方がエネルギ効率の高いことから、熱電併給システム１は部分負荷運転状態において、電気機器を追加作動させて電力需要を高くして定格運転状態に移行させてエネルギ効率の向上を図ることを意味する。
【００４３】
〈５〉上記実施形態の本発明システム１０において、電力需要予測手段１２は、現時点から２４時間後までの電力需要を毎時予測する構成を想定していたが、予測する時間範囲は、１日単位で０時（或いは、１時〜５時前後）から２４時間とし、１日に１回、例えば２３時（０時〜４時）頃に翌日（当日）分の電力需要を予測する構成であっても構わない。
【００４４】
〈６〉上記実施形態の本発明システム１０において、第１情報提供手段２１の出力するアドバイスメッセージ、及び、電気機器は図３に例示するものに限定されるものではない。
【００４５】
〈７〉上記実施形態では、熱電併給システム１の発生する熱エネルギは専ら給湯需要に供せられていたが、熱需要は給湯需要に限定されるものではない。例えば、熱エネルギを水蒸気等に変換して、分散された熱負荷に供給する形態でも構わない。また、上記実施形態では、本発明システム１０及び熱電併給システム１は一般家庭での使用を想定していたが、一般家庭以外の施設での使用であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る省エネルギ情報提供システムの使用対象となる熱電併給型の分散型発電システムの周辺構成を示すブロック構成図
【図２】本発明に係る省エネルギ情報提供システムの一実施形態を示すブロック構成図
【図３】本発明に係る省エネルギ情報提供システムで使用される電気機器リストの一例を示す説明図
【図４】本発明に係る省エネルギ情報提供システムで出力される省エネルギ情報の一例を示す説明図
【図５】本発明に係る省エネルギ情報提供システムが実行する第１処理系統の動作手順を示すフローチャート
【図６】本発明に係る省エネルギ情報提供システムが実行する第２処理系統の動作手順を示すフローチャート
【符号の説明】
【００４７】
１：    熱電併給システム（熱電併給型の分散型発電システム）
２：    エネルギ需要者の住宅
３：    系統電源
４：    電力負荷
５：    熱交換器
６：    貯湯槽
７：    給湯負荷
８：    ボイラ
９：    電気ヒータ
１０：  省エネルギ情報提供システム
１１：  エネルギ需要測定手段
１２：  電力需要予測手段
１３：  不整合状態検出手段
１４：  情報提供手段
１５：  電力計
１６：  流量計
１７：  温度計
１８：  第１不整合状態検出手段
１９：  第２不整合状態検出手段
２０：  電力計
２１：  第１情報提供手段
２２：  第２情報提供手段
２３：  表示端末
Ｆ：    給湯流量
Ｔ：    給湯温度
ＯＮ／ＯＦＦ：  熱電併給システムの運転・停止状態を示す信号レベル
Ｐ１：  第１電力（熱電併給システムが発生する電力）
Ｐ２：  第２電力（系統電源から供給される電力）
Ｐ３：  電力需要（電力負荷で消費される電力）
Ｐ４：  給湯需要に対応して熱電併給システムが発生する電力
【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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