(57)【要約】【課題】  居住者の外出等によりコージェネレーションシステムが設けられた建物（一般家屋等）における電力需要及び／又は給湯需要が突然減少してしまうという事態にも対処することが出来る様なコージェネレーションシステム及びその運転制御方法。【解決手段】  燃料電池（ＦＣ）と、電力需要計測手段（２）と、熱需要計測手段（給湯需要計測手段３）と、制御手段（Ａ）とを有しており、該制御手段（Ａ）は、（過去の運転データから）需要を予測する予測手段（９）と、該予測手段（９）の需要予測に基づいて運転モードを決定するモード選択手段（１０）と、需要が少ない事態におけるデータを記憶する記憶手段とを有していることを特徴としている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池またはガスエンジンと、電力需要計測手段と、熱需要計測手段と、制御手段とを有しており、該制御手段は、需要を予測する予測手段と、該予測手段の需要予測に基づいて運転モードを決定するモード選択手段と、需要が少ない事態におけるデータを記憶する記憶手段、とを有していることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項２】
燃料電池またはガスエンジンと、電力需要計測手段と、熱需要計測手段と、制御手段とを有しており、該制御手段は、需要を予測する予測手段を有し、夏季以外の季節において、給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻から許容時間だけ前の時刻以降における予測電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が、設定時間以上継続すると予測される場合に、当該予測電力消費量が所定電力消費量を下回る時刻を、燃料電池またはガスエンジンの運転終了時刻に決定する制御を実行する様に構成されていることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項３】
燃料電池またはガスエンジンと、電力需要計測手段と、熱需要計測手段と、制御手段とを有しており、該制御手段は、需要を予測する予測手段を有し、夏季において、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻を設定し、設定された起動時刻に燃料電池またはガスエンジンを起動した場合における蓄熱タンクの蓄熱量を予測し、蓄熱タンクにそれ以上蓄熱することが出来ない状態となる時刻と給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻との時間差が所定時間以内であれば前記設定された起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻と決定する制御を実行する様に構成されていることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項４】
燃料電池またはガスエンジンと、電力需要計測手段と、熱需要計測手段と、制御手段とを有しており、該制御手段は、需要を予測する予測手段を有し、夏季において、翌朝の給湯需要の予測値が所定値を超えた場合には、給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻から許容時間だけ前の時刻以降における予測電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が、設定時間以上継続すると予測された際に、当該予測電力消費量が所定電力消費量を下回る時刻を、燃料電池またはガスエンジンの運転終了時刻に決定する制御を実行する様に構成されていることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項５】
燃料電池またはガスエンジンと、電力需要計測手段と、熱需要計測手段と、制御手段とを有しており、該制御手段は、需要を予測する予測手段を有し、夏季以外の季節において、翌朝の給湯需要の予測値が所定値を超えた場合には、給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻から許容時間だけ前の時刻以降における予測電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が、設定時間以上継続すると予測された際に、当該予測電力消費量が所定電力消費量を下回る時刻を、燃料電池またはガスエンジンの運転終了時刻に決定する制御を実行し、翌朝の給湯需要の予測値が所定値以下である場合には、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻を設定し、設定された起動時刻に燃料電池またはガスエンジンを起動した場合における蓄熱タンクの蓄熱量を予測し、蓄熱タンクにそれ以上蓄熱することが出来ない状態となる時刻と給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻との時間差が所定時間以内であれば前記設定された起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻と決定する制御を実行する様に構成されていることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項６】
前記制御手段は、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として所定間隔毎に複数時刻を設定し、設定された起動時刻毎に１日の全エネルギー消費量を予測し、各起動時刻における１日の全エネルギー消費量予測値を比較して、当該全エネルギー消費量予測値が最小となる起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として決定する制御を実行する様に構成されている請求項２、４の何れかのコージェネレーションシステム。
【請求項７】
燃料電池またはガスエンジンと、電力需要計測手段と、熱需要計測手段と、制御手段とを有しており、該制御手段は、需要を予測する予測手段を有し、夏季において、給湯需要が最大となる時間帯若しくは風呂張りと予測される時間帯が終了した時刻を燃料電池またはガスエンジンの運転終了時刻と決定し、次に、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として所定間隔毎に複数時刻を設定し、設定された起動時刻毎に１日の全エネルギー消費量を予測し、各起動時刻における１日の全エネルギー消費量予測値を比較して、当該全エネルギー消費量予測値が最小となる起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として決定する制御を実行する様に構成されていることを特徴としているコージェネレーションシステム。
【請求項８】
需要が所定値以下であるかを判定する工程と、過去のデータから需要が所定値以下である時間を予測する工程と、予測された時間が閾値以上であれば燃料電池またはガスエンジンの運転を停止する工程、とを有していることを特徴とするコージェネレーションシステムの運転制御方法。
【請求項９】
需要が所定値以下であるかを判定する工程と、燃料電池またはガスエンジンの蓄熱タンクで蓄熱可能な熱量を計測する工程と、需要が所定値以下で且つ蓄熱タンクで蓄熱可能な熱量が所定値よりも少ない場合に燃料電池またはガスエンジンの運転を停止する工程、とを有していることを特徴とするコージェネレーションシステムの運転制御方法。
【請求項１０】
燃料電池またはガスエンジンが起動しているか否かを判定する工程と、燃料電池またはガスエンジンが起動していない場合に、需要が運転計画に対して所定の割合を下回ったか否かを判定する工程と、需要が運転計画に対して所定の割合を下回っている状態が所定時間だけ継続したか否かを判定する工程と、需要が運転計画に対して所定の割合を下回っている状態が所定時間以内で終了した場合は運転計画通りに燃料電池またはガスエンジンを起動し、所定時間以上継続した場合は燃料電池またはガスエンジンの起動を予定時刻よりも遅らせて、且つ、以降の燃料電池またはガスエンジンの運転計画を変更することを特徴とするコージェネレーションシステムの運転制御方法。
【請求項１１】
冬季か否かを判定する工程と、冬季である場合に予測される翌朝の給湯需要が閾値以上であるか否かを判定する工程と、予測される翌朝の給湯需要が閾値を超えない場合には、当日夜の給湯需要のピーク時刻付近で蓄熱タンクの蓄熱量が許容最大値となる様に燃料電池またはガスエンジンの起動時刻を決定する工程と、予測される翌朝の給湯需要が閾値を超えた場合に、当日夜の給湯ピーク終了後から燃料電池またはガスエンジン運転終了時刻までの蓄熱量の総和と、当日夜の給湯ピーク終了後から翌朝の給湯ピーク終了時刻までの給湯需要量の総和とが等しくなる様に燃料電池またはガスエンジン運転終了時刻を決定する工程、とを有していることを特徴とするコージェネレーションシステムの運転制御方法。
【請求項１２】
冬季か否かを判定する工程と、冬季である場合には燃料電池またはガスエンジンを起動せずに連続して運転する運転モードを選択する工程と、燃料電池またはガスエンジンの最大出力を低く設定する工程、とを有していることを特徴とするコージェネレーションシステムの運転制御方法。
【請求項１３】
季節が夏であるか否かを判定する工程と、夏季以外において、給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻から許容時間だけ前の時刻以降における電力消費量を予測する工程と、予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が継続する時間と設定時間とを比較する工程と、予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が設定時間以上継続すると予測される場合に、当該予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る時刻を、燃料電池またはガスエンジンの運転終了時刻に決定する工程、とを有する請求項８のコージェネレーションシステムの運転制御方法。
【請求項１４】
季節が夏であるか否かを判定する工程と、夏季において、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻を設定する工程と、設定された起動時刻に燃料電池またはガスエンジンを起動した場合における蓄熱タンクの蓄熱量を予測して、蓄熱タンクにそれ以上蓄熱することが出来ない状態になる時刻を予測する工程と、蓄熱タンクにそれ以上蓄熱することが出来ない状態になると予測された時刻と給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻との時間差を求める工程と、当該時間差が所定時間以内であれば前記設定された起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻と決定する工程、とを有する請求項８のコージェネレーションシステムの運転制御方法。
【請求項１５】
季節が夏であるか否かを判定する工程と、夏季において、翌朝の給湯需要を予測する工程と、翌朝の給湯需要の予測値と所定値とを比較する工程と、翌朝の給湯需要の予測値が所定値を超えた場合に、給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻から許容時間だけ前の時刻以降の時間における電力消費量を予測する工程と、当該予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が継続する時間を予測して設定時間と比較する工程と、設定時間以上継続すると予測された場合に、当該予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る時刻を、燃料電池またはガスエンジンの運転終了時刻に決定する工程、とを含む請求項８のコージェネレーションシステムの運転制御方法。
【請求項１６】
季節が夏であるか否かを判定する工程と、夏季以外の季節において、翌朝の給湯需要の予測値が所定値を超えた場合に、給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻から許容時間だけ前の時刻以降における電力消費量を予測する工程と、予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が継続する時間と設定時間とを比較する工程と、予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が設定時間以上継続すると予測される際には、当該予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る時刻を、燃料電池またはガスエンジンの運転終了時刻に決定する工程とを実行し、翌朝の給湯需要の予測値が所定値以下である場合には、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻を設定する工程と、設定された起動時刻に燃料電池またはガスエンジンを起動した場合における蓄熱タンクの蓄熱量を予測して、蓄熱タンクにそれ以上蓄熱することが出来ない状態になる時刻を予測する工程と、蓄熱タンクにそれ以上蓄熱することが出来ない状態になると予測された時刻と給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻との時間差を求める工程と、当該時間差が所定時間以内であれば前記設定された起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻と決定する工程とを実行する請求項８のコージェネレーションシステムの運転制御方法。
【請求項１７】
燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として所定間隔毎に複数時刻を設定する工程と、設定された起動時刻毎に１日の全エネルギー消費量を予測する工程と、各起動時刻における１日の全エネルギー消費量予測値を比較する工程と、当該全エネルギー消費量予測値が最小となる起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として決定する工程、とを有する請求項１３、１４の何れかのコージェネレーションシステムの運転制御方法。
【請求項１８】
季節が夏であるか否かを判定する工程と、夏季において、給湯需要が最大となる時間帯若しくは風呂張りと予測される時間帯が終了した時刻を燃料電池またはガスエンジンの運転終了時刻と決定する工程と、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として所定間隔毎に複数時刻を設定する工程と、設定された起動時刻毎に１日の全エネルギー消費量を予測する工程と、各起動時刻における１日の全エネルギー消費量予測値を比較する工程と、当該全エネルギー消費量予測値が最小となる起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として決定する工程、とを有する請求項８のコージェネレーションシステムの運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば燃料電池又はガスエンジンを備えたコージェネレーションシステムの運転制御の改善に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池またはガスエンジンを備えたコージェネレーションシステムの運転制御において、予め決定しておくべき運転条件としては、例えば、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻、停止時刻、出力等、多々存在する。
従来技術においては、過去のデータに基づいて毎日の電力需要及び／又は給湯需要を予測して、最も省エネルギー性が優れており、最もコストが低減出来る運転予定を、例えば毎日午前０時に決定する様な技術が既に提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この様な従来技術では、需要パターンが各々異なる個々の家庭毎に、最適な運転予定を作成できるため、大変有用である。
しかし、急な外出や、旅行の様に、過去のデータから得られた予測パターン（電力需要及び／又は給湯需要の予測パターン）では対応出来ない事態に対して、どの様に対処するべきかについては、何等開示するものではない。
【０００４】
例えば、最大出力１０００Ｗ、最低出力は３００Ｗであって、外出時（留守の場合）には例えば２００Ｗしか使わない場合、燃料電池は低負荷時には発電効率が低減するので、その様な外出時には、燃料電池の運転を停止した方が、全体的な運転効率が向上し、コスト削減につながる場合が多い。
しかし、従来の技術であれば、係る場合において、燃料電池運転を行うべきか否かの判断は、困難であった。
【０００５】
より具体的に述べると、過去の需要パターンから午後５時に燃料電池を起動することが最適と予想して、運転予定を作成しても、予想と異なり燃料電池起動時刻（午後５時）に、誰も在宅しておらず、電力需要が極めて少ない状態となっていた場合には、係る起動時刻（午後５時）が最適であるとは言い得ない。
しかし、従来技術では、その様な場合（在宅者がいない場合）であっても、予定起動時刻（午後５時）通りに燃料電池を起動するのが最適であると判断していた。
【０００６】
また、個々の家庭においても、需要パターンは、年間を通して、全く同一ではない。例えば、夏季と冬季とでは、同じ運転予定で運転しても、省エネルギー性は向上せず、コストの削減率を大きくすることは出来ない。後述する様に、夏季と冬季とでは、特に給湯需要において、明白な相違が認められるからである。
しかし、従来技術では、その様な季節に起因する明白な相違に対応した運転予定を作成することは出来ない。
【０００７】
さらに、従来技術では、１日に１度は燃料電池を停止（起動）する、いわゆる「ＤＳＳ（Ｄａｉｌｙ  Ｓｔａｒｔ  Ｓｔｏｐ）運転」を前提として、運転予定を作成している。
ここで、発明者の研究の結果、燃料電池を停止しないで連続して運転するほうが、ＤＳＳ運転よりも好適である場合が存在することが分かった。
しかし、従来技術では、係る連続運転（停止回数ゼロの日がある場合の運転）に対応することが出来ない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３―４５４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、居住者の外出等によりコージェネレーションシステムが設けられた建物（一般家屋等）における電力需要及び／又は給湯需要が突然減少してしまうという事態にも対処することが出来る様なコージェネレーションシステム及びその運転制御方法の提供を目的としている。
また本発明は、季節による電力需要パターン及び／又は給湯需要パターンの変動にも対応することが出来るコージェネレーションシステム及びその運転制御方法の提供を目的としている。
さらに本発明は、燃料電池またはガスエンジンを停止しないで連続して運転する場合にも対処出来る様なコージェネレーションシステム及びその運転制御方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のコージェネレーションシステムは、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）と、電力需要計測手段（２）と、（給湯需要等の）熱需要計測手段（例えば、給湯需要計測手段３）と、制御手段（Ａ）とを有しており、該制御手段（Ａ）は、（過去の負荷データから）需要（例えば、電力需要及び／又は給湯需要）を予測する予測手段（９）と、該予測手段（９）の需要予測（例えば、電力需要パターン及び／又は給湯需要パターン）に基づいて運転モードを決定するモード選択手段（１０）と、（旅行や外出等の）需要が少ない事態におけるデータを記憶する記憶手段（外出時データベース１４）、とを有していることを特徴としている（請求項1）。
【００１１】
また、本発明のコージェネレーションシステムは、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）と、電力需要計測手段（２）と、（給湯需要等の）熱需要計測手段（例えば、給湯需要計測手段３）と、制御手段（Ａ）とを有し、該制御手段（Ａ）は、（過去の負荷データから）需要（例えば、電力需要及び／又は給湯需要）を予測する予測手段（９）を有しており、夏季以外の季節において、給湯需要が最大と予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻から許容時間だけ前の時刻以降における予測電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が、設定時間以上継続すると予測される場合に、当該予測電力消費量が所定電力消費量を下回る時刻を、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）の運転終了時刻に決定する制御を実行する様に構成されている（請求項２）。
【００１２】
また、本発明のコージェネレーションシステムは、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）と、電力需要計測手段（２）と、（給湯需要等の）熱需要計測手段（例えば、給湯需要計測手段３）と、制御手段（Ａ）とを有し、該制御手段（Ａ）は、（過去の負荷データから）需要（例えば、電力需要及び／又は給湯需要）を予測する予測手段（９）を有しており、夏季において、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）の起動時刻を設定し、設定された起動時刻に燃料電池またはガスエンジンを起動した場合における蓄熱タンクの蓄熱量を予測し、蓄熱タンクにそれ以上蓄熱することが出来ない状態となる時刻と給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻との時間差が所定時間以内であれば前記設定された起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻と決定する制御を実行する様に構成されている（請求項３）。
【００１３】
また、本発明のコージェネレーションシステムは、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）と、電力需要計測手段（２）と、（給湯需要等の）熱需要計測手段（例えば、給湯需要計測手段３）と、制御手段（Ａ）とを有し、該制御手段（Ａ）は、（過去の負荷データから）需要（例えば、電力需要及び／又は給湯需要）を予測する予測手段（９）を有し、夏季において、翌朝の給湯需要の予測値が所定値を超えた場合には、給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻から許容時間だけ前の時刻以降における予測電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が、設定時間以上継続すると予測された際に、当該予測電力消費量が所定電力消費量を下回る時刻を、燃料電池またはガスエンジンの運転終了時刻に決定する制御を実行する様に構成されている（請求項４）。
【００１４】
また、本発明のコージェネレーションシステムは、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）と、電力需要計測手段（２）と、（給湯需要等の）熱需要計測手段（例えば、給湯需要計測手段３）と、制御手段（Ａ）とを有し、該制御手段（Ａ）は、（過去の負荷データから）需要（例えば、電力需要及び／又は給湯需要）を予測する予測手段（９）を有しており、夏季以外の季節において、翌朝の給湯需要の予測値が所定値を超えた場合には、給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻から許容時間だけ前の時刻以降における予測電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が、設定時間以上継続すると予測された際に、当該予測電力消費量が所定電力消費量を下回る時刻を、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）の運転終了時刻に決定する制御を実行し、翌朝の給湯需要の予測値が所定値以下である場合には、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻を設定し、設定された起動時刻に燃料電池またはガスエンジンを起動した場合における蓄熱タンクの蓄熱量を予測し、蓄熱タンクにそれ以上蓄熱することが出来ない状態となる時刻と給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻との時間差が所定時間以内であれば前記設定された起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻と決定する制御を実行する様に構成されている（請求項５）。
【００１５】
前記制御手段は（Ａ）、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）の起動時刻として所定間隔毎に複数時刻を設定し、設定された起動時刻毎に１日の全エネルギー消費量を予測し、各起動時刻における１日の全エネルギー消費量予測値を比較して、当該全エネルギー消費量予測値が最小となる起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として決定する制御を実行する様に構成されている（請求項６）。
【００１６】
また、本発明のコージェネレーションシステムは、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）と、電力需要計測手段（２）と、（給湯需要等の）熱需要計測手段（例えば、給湯需要計測手段３）と、制御手段（Ａ）とを有し、該制御手段（Ａ）は、（過去の負荷データから）需要（例えば、電力需要及び／又は給湯需要）を予測する予測手段（９）を有しており、夏季において、給湯需要が最大となる時間帯若しくは風呂張りと予測される時間帯が終了した時刻を燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）の運転終了時刻と決定し、次に、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として所定間隔毎に複数時刻を設定し、設定された起動時刻毎に１日の全エネルギー消費量を予測し、各起動時刻における１日の全エネルギー消費量予測値を比較して、当該全エネルギー消費量予測値が最小となる起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として決定する制御を実行する様に構成されている（請求項７）。
【００１７】
上述したようなコージェネレーションシステムの運転制御を行うため、本発明のコージェネレーションシステムの運転制御方法は、需要が所定値以下であるかを判定する（電力需要計測手段２により、例えば電力需要が３５０Ｗ以下であるかを判定する）工程（Ｓ１）と、過去のデータから需要が所定値以下である時間を予測する（例えば電力需要が３５０Ｗ以下である時間を、外出時データベース１４から予測する）工程（Ｓ３）と、予測された時間（外出時間）が閾値（例えば３０分）以上であれば燃料電池（ＦＣ）またはガスエンジンの運転を停止する工程（Ｓ６、Ｓ７）、とを有している（請求項８）。
【００１８】
本発明の実施に際して、家人が帰宅して電力需要が復活したのであれば、電力需要が低下してから復活するまでの時間、すなわち外出時間を外出時専用のデータベース（需要が少ない事態におけるデータを記憶する記憶手段１４）に記憶して学習せしめ、当該データベース（記憶手段１４）を学習により充実させることが好ましい。
【００１９】
また、需要が所定値以下である時間が長時間と予測（Ｓ６）されて燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）の運転を停止した場合では、燃料電池またはガスエンジンの起動や停止等の予定時間を、燃料電池またはガスエンジンを停止（Ｓ７）していた時間だけ遅らせるか否かを判定する工程を実行するのが好ましい。
具体的には、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻や運転終了時刻を翌日の運転計画時まで設定時間間隔（例：１時間）毎に変化させて組み合わせ、その各々において、遅らせた場合の１次エネルギ消費量が、燃料電池またはガスエンジンを予定通り起動、終了した場合の１次エネルギ消費量に対して、所定範囲内（例えば＋１０％以内）であるか否かを判定（Ｓ１０）する。そして、所定範囲内であれば、燃料電池またはガスエンジンの起動や停止等の予定時間を遅らせる（Ｓ１１）。
【００２０】
また、本発明のコージェネレーションシステムの運転制御方法は、需要が所定値以下であるかを判定する（電力需要計測手段２により、例えば電力需要が例えば４００Ｗ以下であるかを判定する）工程（Ｓ２１）と、燃料電池またはガスエンジンの蓄熱タンク（貯湯タンク）で蓄熱可能な熱量（貯湯タンクの空き容量）を計測する工程（Ｓ２２）と、需要が所定値以下で且つ蓄熱タンク（貯湯タンク）で蓄熱可能な熱量（貯湯タンクの空き容量）が所定値（例えばタンク蓄熱量の１０％未満）よりも少ない場合に燃料電池またはガスエンジンの運転を停止する工程（Ｓ２６〜Ｓ２７）、とを有している（請求項９）。
【００２１】
或いは、本発明のコージェネレーションシステムの運転制御方法は、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）が起動しているか否かを判定する工程（Ｓ３１）と、燃料電池またはガスエンジンが起動していない場合に、需要（例えば電力需要）が運転計画に対して所定の割合（例えば、運転計画における需要予測の６０％）を下回ったか否かを判定する工程（Ｓ３２）と、需要が運転計画に対して所定の割合（例えば、運転計画における需要予測の６０％）を下回っている状態が所定時間（例えば１時間）だけ継続したか否かを判定する工程（Ｓ３３）と、需要が運転計画に対して所定の割合（例えば、運転計画における需要予測の６０％）を下回っている状態が所定時間以内で終了した場合は運転計画通りに燃料電池またはガスエンジンを起動（Ｓ４１）し、所定時間以上継続した場合は燃料電池またはガスエンジンの起動を予定時刻よりも遅らせて、且つ、以降の燃料電池またはガスエンジンの運転計画を変更（再決定、再計算）することを特徴としている（請求項１０）。
【００２２】
さらに、本発明のコージェネレーションシステムの運転制御方法は、冬季か否かを判定する工程（Ｓ５３）と、冬季である場合に予測される翌朝（例えば、翌日の午前７時〜１２時）の給湯需要が閾値以上であるか否かを判定する工程（Ｓ５５）と、予測される翌朝の給湯需要が閾値を超えない場合には、（当日夜の給湯需要をまかなう一方で、）当日夜の給湯需要のピーク時刻付近（例えば、風呂にお湯が張られた時刻付近）で蓄熱タンクの蓄熱量が許容最大値（満タン）となる様に燃料電池またはガスエンジンの起動時刻を決定する工程（Ｓ５７）と、予測される翌朝の給湯需要が閾値を超えた場合に、当日夜の給湯ピーク（例えば、風呂にお湯が張られた時刻）終了後から燃料電池またはガスエンジン運転終了時刻までの蓄熱量の総和と、当日夜の給湯ピーク終了後から翌朝の給湯ピーク終了時刻までの給湯需要量の総和とが等しくなる様に燃料電池またはガスエンジン運転終了時刻を決定する工程（Ｓ５８）、とを有している（請求項１１）。
【００２３】
係る発明の実施に際しては、翌朝の需要を満たすには需要が殆ど無く、運転効率が非常に悪い時間帯でも燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）を運転しなければならない場合（上述した運転終了時刻を決定する工程（Ｓ５８）で、運転終了時刻が例えば午前４時と決定されたが、例えば、午前２時以降は電力需要／給湯需要が極めて小さい場合）には、運転効率の悪い時間帯は燃料電池またはガスエンジンを運転せず、翌朝の給湯需要に対して蓄熱量が不足する分は、例えばバックアップバーナ等を運転することで補填する運転モードと、運転効率の悪いことは覚悟して決定された燃料電池またはガスエンジンの運転終了時刻まで燃料電池またはガスエンジンを運転する運転モードの、何れか一方を選択する工程（Ｓ６０）を有することが好ましい。
そして、上記選択する工程（Ｓ６０）では、各々の運転態様における１次エネルギー消費量（節約出来る燃料量などを考慮したトータルな燃料消費量）を演算して比較し、１次エネルギー消費量が少ない運転モードを採用することが好ましい。
【００２４】
これに加えて、本発明のコージェネレーションシステムの運転制御方法は、冬季か否かを判定する工程（Ｓ７３）と、冬季である場合には燃料電池またはガスエンジンを起動せずに連続して運転する運転モード（連続運転）を選択する工程（Ｓ７４）と、燃料電池またはガスエンジンの最大出力を（定格値より）低く（抑えて）設定する（例えば、定格１０００Ｗ出力を最大５００Ｗ出力に絞る）工程（Ｓ７７）、とを有している（請求項１２）。
【００２５】
本発明のコージェネレーションシステムの運転制御方法は、季節が夏であるか否かを判定する工程（Ｓ８１）と、夏季以外において、給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻から許容時間だけ前の時刻以降における電力消費量を予測する工程（Ｓ８３）と、予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が継続する時間と設定時間とを比較する工程（Ｓ８５）と、予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が設定時間以上継続すると予測される場合に、当該予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る時刻を、燃料電池またはガスエンジンの運転終了時刻に決定する工程（Ｓ８８）、とを有する（請求項１３）。
【００２６】
また、本発明のコージェネレーションシステムの運転制御方法は、季節が夏であるか否かを判定する工程（Ｓ１０１）と、夏季において、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻を設定する工程（Ｓ１０４）と、設定された起動時刻に燃料電池またはガスエンジンを起動した場合における蓄熱タンクの蓄熱量を予測して、蓄熱タンクにそれ以上蓄熱することが出来ない状態になる時刻を予測する工程（Ｓ１０６）と、蓄熱タンクにそれ以上蓄熱することが出来ない状態になると予測された時刻と給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻との時間差を求める工程（Ｓ１０７）と、当該時間差が所定時間以内であれば前記設定された起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻と決定する工程（Ｓ１０９）、とを有する（請求項１４）。
【００２７】
本発明のコージェネレーションシステムの運転制御方法において、季節が夏であるか否かを判定する工程と、夏季において、翌朝の給湯需要を予測する（或いは予測値を読み込む）工程（Ｓ１４３）と、翌朝の給湯需要の予測値と所定値とを比較する工程（Ｓ１４４）と、翌朝の給湯需要の予測値が所定値を超えた場合（Ｓ１４４がＹＥＳ）に、給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻から許容時間だけ前の時刻以降における電力消費量を予測する工程（Ｓ８３）と、当該予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が継続する時間を予測して設定時間と比較する工程（Ｓ８４、Ｓ８５）と、設定時間以上継続すると予測された場合（Ｓ８５がＹＥＳ）に、当該予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る時刻を、燃料電池またはガスエンジンの運転終了時刻に決定する工程（Ｓ８８）、とを含むのが好ましい（請求項１５）。
【００２８】
本発明のコージェネレーションシステムの運転制御方法は、季節が夏であるか否かを判定する工程（Ｓ１２１）と、夏季以外の季節において、翌朝の給湯需要の予測値が所定値を超える場合に、給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻から許容時間だけ前の時刻以降における電力消費量を予測する工程（Ｓ８３）と、予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が継続する時間と設定時間とを比較する工程（Ｓ８５）と、予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る状態が設定時間以上継続すると予測される際には、当該予測された電力消費量が所定電力消費量を下回る時刻を、燃料電池またはガスエンジンの運転終了時刻に決定する工程（Ｓ９２）とを実行し、翌朝の給湯需要の予測値が所定値以下である場合には、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻を設定する工程（Ｓ１０４）と、設定された起動時刻に燃料電池またはガスエンジンを起動した場合における蓄熱タンクの蓄熱量を予測して（Ｓ１０５）、蓄熱タンクにそれ以上蓄熱することが出来ない状態になる時刻を予測する工程（Ｓ１０６）と、蓄熱タンクにそれ以上蓄熱することが出来ない状態になると予測された時刻と給湯需要が最大になると予測される時刻若しくは風呂張りと予測される時刻との時間差を求める工程（Ｓ１０７）と、当該時間差が所定時間以内であれば前記設定された起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻と決定する工程（Ｓ１０９）とを実行する（請求項１６）。
【００２９】
また、本発明のコージェネレーションシステムの運転制御方法は、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として所定間隔毎に複数時刻を設定する工程（Ｓ８９）と、設定された起動時刻毎に１日の全エネルギー消費量を予測する工程（Ｓ９０）と、各起動時刻における１日の全エネルギー消費量予測値を比較する工程（Ｓ９１）と、当該全エネルギー消費量予測値が最小となる起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として決定する工程（Ｓ９２）、とを有する（請求項１７）。
【００３０】
更に、本発明のコージェネレーションシステムの運転制御方法は、季節が夏であるか否かを判定する工程（Ｓ１１１）と、夏季において、給湯需要が最大となる時間帯若しくは風呂張りと予測される時間帯が終了した時刻を燃料電池またはガスエンジンの運転終了時刻と決定する工程（Ｓ１１３）と、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として所定間隔毎に複数時刻を設定する工程（Ｓ１１４）と、設定された起動時刻毎に１日の全エネルギー消費量を予測する工程（Ｓ１１５）と、各起動時刻における１日の全エネルギー消費量予測値を比較する工程（Ｓ１１６）と、当該全エネルギー消費量予測値が最小となる起動時刻を燃料電池またはガスエンジンの起動時刻として決定する工程（Ｓ１１７）、とを有する（請求項１８）。
【発明の効果】
【００３１】
係る構成を具備する本発明によれば、従来技術では対応出来ない事態、例えば燃料電池コージェネレーションシステムを有する家屋に在住する家人の外出時に対しては、係る外出時専用のデータベース（需要が少ない事態におけるデータを記憶する記憶手段１４）に記憶されたデータに従って、係る外出時専用の運転を制御行うことにより、燃料電池またはガスエンジンを有するコージェネレーションシステムの運転効率を向上することが可能である。
具体的には、係る外出時には例えば電力需要が減少し、燃料電池（ＦＣ）の運転効率が低下する。その様な場合、外出時間を予測し（需要が所定値以下である時間を予測）、予測された外出時間が閾値以上である場合には、燃料電池（ＦＣ）を停止したほうが効率が向上すると判定して、停止するのである。
この時の、停止するか否かの判定用の閾値（外出時間の閾値）は、停止してから電力需要が復活して再起動するまでに必要な起動エネルギーが、停止せずに運転を継続した場合の発電量と買電量とガス消費量による１次エネルギー消費量より少ない、という条件を満たす範囲内で設定する。
【００３２】
上述したような運転制御方法を有する本発明では、給湯需要を考慮して、燃料電池またはガスエンジンの運転を停止するべきか否かの判定を行うことが可能である。
すなわち、外出等により電力需要が低下した際に全て燃料電池またはガスエンジンの運転を停止してしまうと、蓄熱タンクに一定量以上（９０％以上）蓄熱されていない場合には、燃料電池またはガスエンジンの運転を再開しても、その後の給湯需要（例えば、午後７時〜午後１０時の給湯需要のピーク時間帯）に対処出来ない恐れがある。
給湯需要に対処出来ない場合、例えばバックアップバーナにより不足分を補わなければならず、却って運転効率が低下してしまう可能性がある。
【００３３】
これに対して本発明では、需要が所定値以下で且つ蓄熱タンク（貯湯タンク）で蓄熱可能な熱量（貯湯タンクの空き容量）が所定値（例えばタンク蓄熱量の１０％未満）よりも少ない場合にのみ、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）の運転を停止する様に構成されているので、タンク蓄熱量が不十分（例えば９０％以下）で給湯需要に対処出来ない恐れが存在する場合には、燃料電池またはガスエンジンの運転を継続して、タンク蓄熱量を確保するので、予想される給湯需要に対処出来る。
【００３４】
前述したような、燃料電池またはガスエンジンを起動する制御を有する本発明によれば、
燃料電池またはガスエンジンの起動前に家人が外出して、需要（例えば電力需要）が当初の運転計画における需要予測を下回った場合には、需要が少ない状態で燃料電池またはガスエンジンを運転しても効率が悪化するので、燃料電池またはガスエンジンの起動を遅らせることが好ましい。上述の本発明によれば、その様な事態では燃料電池またはガスエンジンの起動を予定時刻よりも遅らせることが出来る。
それに加えて、燃料電池またはガスエンジンの起動を遅らせた場合には、それ以降の燃料電池またはガスエンジンの運転計画を変更（再決定、再計算）して、燃料電池またはガスエンジンの運転効率を悪化させることがない。
【００３５】
又、季節により、さらに詳細には、夏季又は冬季と、それ以外の季節とで、運転ロジックを変えており、例えば冬季の給湯需要の特徴である「翌朝に相当量の給湯需要がある」という事態にも対処可能とすることが出来る。
そして、１次エネルギー消費量を最小にして、運転効率を全体的に向上させることが出来る。
【００３６】
又、例えば燃料電池の起動、停止を繰り返すと、セルや改質器本体及び改質器内の触媒が劣化する。そのため起動、停止回数は出来る限り少なくしたい。
この様な要請に対して、上述した本発明では、冬季（の一時期）において、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）を起動せずに連続して運転する運転モード（連続運転）を選択することにより、改質器や触媒の劣化を抑制して、燃料電池装置またはガスエンジン装置の寿命を延ばすことが出来る。
【００３７】
さらに、本発明では、燃料電池またはガスエンジンの最大発電出力を定格値より低く抑えて設定する（例えば、定格１０００Ｗ出力を５００Ｗ出力に絞る）ことにより、タンクに排熱による温水が満タンになるまでの時間が長くなることで、運転効率を向上させることが出来る。
それと共に、燃料電池またはガスエンジンの最大発電出力を低く設定することにより、貯湯タンク（Ｔ）に貯蔵される熱量が減少して、ラジエータを設置した場合はタンク満タン時にラジエータ（Ｒ）を使用する機会が減る。これは、発電出力定格値の熱回収効率に比べて、発電出力を低くしていくと熱回収効率が減少し、燃料電池からの熱回収量が減ることでタンクに貯まり、満タンになるまでの時間が長くなることを利用している。そのため、従来の燃料電池コージェネレーションシステムまたはガスエンジンコージェネレーションシステムに比較して、ラジエータ（Ｒ）からの放熱量が減少し、その分だけ運転効率が向上する。
発明者のシミュレーションによれば、買電量が増加したとしても、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）の寿命長期化と、ラジエータ放熱による起動停止回数削減による起動エネルギー及び待機エネルギーの減少により、総合的には、省エネルギー性を大きく低下させること無く、信頼性向上につながることが確認されている。
【００３８】
又、夏季以外において給湯需要ピーク時以降の電力需要予測値が所定値（例えば燃料電池においては最低出力値である３００Ｗ）以下の状態が所定時間（例えば５分）以上経過した場合に、その経過した直後の時刻を燃料電池あるいはガスエンジンの運転終了時間に決定するように制御される。そのため、例えば風呂張り終了後も電力需要が低下するまで運転を継続出来、翌朝の給湯需要が凡そ賄うことが出来る。
【００３９】
更に、燃料電池又はガスエンジンの起動時刻を任意に定め、各任意の起動時刻毎による１日分の総消費エネルギーを求める。そして、一日の消費総エネルギーが最小となる起動時刻を燃料電池又はガスエンジンの起動時刻に決定するので、より省エネルギーが促進される。
【００４０】
或いは、予め設定した起動時刻により蓄熱量及び満タン時刻を予測し、満タン予測時刻が最大給湯需要予測時刻近辺となった場合にその時刻を起動時刻と決定し、燃料電池又はガスエンジンを起動することで、より省エネルギーが促進される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００４２】
図１は第１実施形態〜第４実施形態、第６実施形態及び第７実施形態で共通する専らコージェネレーションシステムの制御に関わるユニットの構成を示したブロック図である。
【００４３】
図１において、装置全体としては、例えば、起動・停止からモード選択その他に至る各種指令入力手段１と、電力需要計測手段２と、給湯需要計測手段（熱需要計測手段）３と、気候データ入力手段４と、季節・日付データ等のカレンダ機能５と、計時手段であるタイマ機能６と、現在の温水貯湯量計測手段７と、制御装置（請求項では制御手段）Ａと、燃料電池装置Ｂ（または燃料電池ＦＣと言う）と、外部負荷１３とを有している。
【００４４】
前記制御装置Ａは、電力需要データ、熱需要データ、気候データ、季節・日付データ、とを有するデータベース（請求項では記憶手段）８と、各種負荷・データの予測手段９と、制御モード（制御方法）の選択手段兼制御実行手段１０と、外出時データベース（外出時記憶手段）１４とを有している。
【００４５】
また、前記燃料電池装置Ｂは、改質器等の水素製造手段１１と、セルスタック１２、とにより構成されており、その装置に取り付けたタンク蓄熱計測手段３からのデータ信号は前記データベース８に送られている。
【００４６】
ここで、前記制御モード選択手段兼制御実行手段１０では、以下の図２〜図８で説明する各実施形態に該当する制御モードを選択する様に構成されている。
【００４７】
電力需要計測手段２は、配電盤Ｅに設けられている「ＣＴ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）（Ｃ）」と呼ばれる使用電力をモニタする手段を有しており、流れる電流の量及び別途計測する電圧値により使用電力、すなわち電力需要を計測するように構成されている。そして、この電力需要計測手段２によって燃料電池ＦＣの出力指令値等を制御する。
【００４８】
図２を参照して、第１実施形態の制御方法を説明する。
【００４９】
カレンダ機能５と時計機能（タイマ）６により、使用電力が減少し出した時間、復活した時間などがメモリ或いは記憶手段に記憶出来る。それを１〜２ヶ月続ければ、傾向（例えば、「金曜の午後は（買い物等のため）一時間外出することが習慣になっている等」が分かる。
これにより、外出時専用のデータベース或いはロジックが作り出せる。係るロジックがあれば、何時、燃料電池ＦＣの運転を開始すれば良いか等が求められる。そして、外出時専用のロジックを組込む（つくる）ことにより、制御の精度が向上し、燃料電池（ＦＣ）の運転効率が向上する。
【００５０】
外出時は、電力需要（及び／又は給湯需要：以下、同じ）が低下する。
従って、制御手段である制御装置Ａは、電力需要が予測よりも減少し、ステップＳ１において、例えば３５０Ｗを下回った場合には、「外出」と判定する。
「外出」と判定されたならば（ステップＳ１のＹＥＳ）、外出時専用のデータベース１４に電力消費量等の記録を開始する（ステップＳ２）。
【００５１】
そして、電力需要（電力消費）が閾値（例えば、３５０Ｗ）以下か否かを判定する（ステップＳ３）。
電力需要が少ないところで運転すると、ＦＣ（燃料電池）の運転効率は低い。
そこで、そのような電力需要が少ないところでの運転を回避するために係る判定工程が設けられている。
閾値以下であればステップＳ４に進み、閾値を超えれば（ステップＳ３のＮＯ）、ステップＳ１２で通常運転ロジックに切替えられる。
ここで、通常の制御ロジックとは、データベースに記憶された過去のデータにより、同じ曜日や同じ時刻等の類似データから予測されたその日１日の電力需要予測値及び給湯需要予測値から、燃料電池ＦＣの起動時刻、停止時刻、その他のＦＣの運転に関する時刻（予定）が既に決まっており、その予定に従ってＦＣを運転制御するのが、通常の制御ロジックである。すなわち、当初の運転予定を意味する。
【００５２】
ステップＳ４では、外出時データベース１４から、例えば曜日、外出時刻、帰宅時刻などの類似事例を抽出し、外出時間を判定し、例えば２時間後に帰宅予定であると予測する（ステップＳ５）。
【００５３】
ステップＳ６では、制御装置Ａは、判断時点からステップＳ５で予想された帰宅時刻までの時間、即ち、過去の事例から「予想される外出時間が閾値（例えば３０分）以上であるか否か」を判定し、閾値以上の場合は（ステップＳ６のＹＥＳ）、「過去の事例から予想される外出時間が閾値（例：３０分）以上である」と判定し、外出時間中は電力需要が少ないので、燃料電池ＦＣの運転を中止する（ステップＳ７）。電力需要が少ない場合は燃料電池ＦＣの運転効率が低く、その様に低効率のところで長時間運転すると、ＦＣ運転効率が全体として悪くなるためである。
一方、閾値に満たなければ（ステップＳ６のＮＯ）、ステップＳ１２の通常運転ロジックに切換わる。
【００５４】
ステップＳ８では、電力需要が帰宅により運転が自動的に再開され、例えば電力需要が３５０Ｗ以上に復帰したか否かを判断しており、復帰していれば（ステップＳ８のＹＥＳ）、外出時間と、帰宅時刻、曜日、日付等を外出時データベース１４に記録しデータベースを充実させ、データベースへの記録は終了する（ステップＳ９）。復帰していなければ復帰するまでステップＳ８を繰り返す。
【００５５】
次のステップＳ１０では、制御装置Ａは、運転停止時から帰宅するまでの外出による運転時間の減少を考慮し、運転計画の再検討（再予測）を行い、当初の運転計画時の運転終了時までの１次エネルギ消費量に対して、起動時刻と停止時刻を設定時間間隔毎に変化させた組み合わせの各々について、１次エネルギ消費量が例えば＋１０％の許容範囲以内か否かを判断している。
即ち、当該コージェネレーションシステムは帰宅して直ぐ起動してもトータルの効率が上がるとは限らない。そこでステップＳ８では、帰宅して起動・停止するまでをどのように制御するかを判断している。
具体的には、運転を停止していた状態の長さから、起動その他の制御を再計算（再決定）する。
止まっていた時間はタンクの貯湯量が増加せず、放熱により若干減少する。従って当初の制御で設定したのに比較して、貯湯量が少ない。その結果、当初の制御とは想定された運転時間が異なってしまう。
そこで１次エネルギー消費量に換算して、判断する。
換言すれば、外出のため燃料電池ＦＣの運転を停止していた時間をカバーするために、燃料電池ＦＣの起動時刻及び運転終了時刻を翌日の運転計画時まで設定時間間隔（例：１時間）毎に変化させた組み合わせのそれぞれの場合の１次エネルギ消費量が、予定通り燃料電池ＦＣを起動、運転終了した場合の１次エネルギ消費量に対して、所定範囲内（＋１０％以内）か？を判断している。
【００５６】
許容範囲以内であれば（ステップＳ１０のＹＥＳ）、その中で最も１次エネルギー消費量が少ない場合について算出された時刻まで起動時刻及び停止時刻を遅らせて運転を行う。一方、全ての組み合わせが許容範囲を超えていれば（ステップＳ１０のＮＯ）、ステップＳ１２の通常運転ロジックに切替える。
【００５７】
上述した第１実施形態の制御法によれば、カレンダと時計機能により、使用電力が減少し出した時間、復活した時間などが記憶出来る。それを１〜２ヶ月続ければ、傾向が分かる。すなわち、外出時専用のデータベース或いはロジックが作り出せる。外出時専用のロジックを組み込む（つくる）ことにより、外出時における制御の精度が向上する。
外出時の制御精度の向上によって、燃料電池又はガスエンジンを有するコージェネレーションシステムの運転効率を向上させることが出来る。
具体的には、外出時間が所定値を上回った場合には燃料電池又はガスエンジンの運転を停止でき、効率向上に寄与出来る。
また、燃料電池またはガスエンジンの起動時刻や運転終了時刻を翌日の運転計画時まで設定時間間隔（例：１時間）毎に変化させて組み合わせ、その各々において、遅らせた場合の１次エネルギー消費量が、燃料電池またはガスエンジンを予定通り起動、終了した場合の１次エネルギー消費量に対して、所定範囲内（例えば＋１０％以内）であるか否かを判定し、所定範囲内であれば、燃料電池またはガスエンジンの起動や停止等の予定時間を遅らせることも可能である。
【００５８】
次に図３を参照して第２実施形態の制御方法について説明する。
【００５９】
図３の第２実施形態の制御方法は、タンク貯湯量（タンク蓄熱量）をパラメータとして、燃料電池ＦＣの運転を停止するべきか否かを判定する制御である。
【００６０】
ステップＳ２０では、前述の第１実施形態の制御によって外出と判定されており、電力需要を通常時の、例えば１０００Ｗから４００Ｗへと低下している。そして制御装置Ａは、低負荷運転が所定時間（例えば１時間）以上経過しているか否かを判断し（ステップＳ２１）、所定時間以上経過していれば（ステップＳ２１のＹＥＳ）、前述の熱需要計測手段３を用いてタンク貯湯量を計測する(ステップＳ２２)。
一方、所定時間が経過していなければ、ステップＳ２０からステップＳ２１を繰り返す。
【００６１】
次のステップＳ２３では、設定時間間隔（例：１０分）毎に運転計画時の貯湯量時系列データを読み込み、現在時刻と同じ時刻での計画時のタンク貯湯（蓄熱）量予測値をステップＳ２２のデータに基づき以下の式によって求める（ステップＳ２４）。
即ち、Ｘが運転計画時と現在時のタンク蓄熱量の差とすれば、Ｘ＝タンク蓄熱量の予測値（予定値或いは計画値）−実際のタンク蓄熱量（現在値）として求める。
【００６２】
ステップＳ２５では、ステップＳ２４で計算された「Ｘ」が閾値（例えば、タンク蓄熱量の予測値の５０％）よりも大きいか否かを判断する。
「Ｘ」が大きい場合（ステップＳ２５のＹＥＳ）は、現在の貯湯量と予測時の貯湯量との差が大きい。その場合はステップＳ２６に進み、反対にＸの値が閾値以下であれば燃料電池ＦＣの運転を継続し（ステップＳ２８）、ステップＳ２９に進む。
【００６３】
ステップＳ２６では、タンクの空き容量が所定割合（例えば１０％）未満か否かを判断する。
１０％未満であれば（ステップＳ２６のＹＥＳ）、貯湯槽が満タン（それ以上、貯湯槽に蓄熱が出来ない状態）になる直前に外出した場合を想定したケースであり、貯湯槽が満タンになる直前に、運転を停止しても、全体としての効率（ＦＣの運転効率）には悪い影響が少ないと判断して、燃料電池ＦＣの運転を停止する[ステップＳ２７]。
一方、１０％以上であれば（ステップＳ２６のＮＯ）、ステップＳ２９に進む。
【００６４】
ステップＳ２９では、例えば電力消費量が３００Ｗ以上であるか否かを判断し、３００Ｗであれば（ステップＳ２９のＹＥＳ）、家人が帰宅したと判定して通常運転のロジックに切替える（ステップＳ３０）。一方、電力消費量が３００Ｗに満たなければ（ステップＳ２９のＮＯ）、ステップＳ２２以降を再び繰り返す。
帰宅はしていないが、ＦＣ運転を続行することは出来ると判断してステップＳ２２以降を繰り返す。
【００６５】
上述したような構成の第２実施形態では、給湯需要を考慮して、燃料電池またはガスエンジンの運転を停止するべきか否かの判定を行うことが可能である。
すなわち、外出等により電力需要が低下した際に全て燃料電池またはガスエンジンの運転を停止してしまうと、蓄熱タンクに一定量以上（９０％以上）蓄熱されていない場合には、燃料電池またはガスエンジンの運転を再開しても、その後の給湯需要（例えば、午後７時〜午後１０時の給湯需要のピーク時間帯）に対処出来ない恐れがある。
給湯需要に対処出来ない場合、例えばバックアップバーナにより不足分を補わなければならず、却って運転効率が低下してしまう可能性がある。
これに対して第２実施形態では、需要が所定値以下で且つ蓄熱タンク（貯湯タンク）で蓄熱可能な熱量（貯湯タンクの空き容量）が所定値（例えばタンク蓄熱量の１０％未満）よりも少ない場合にのみ、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）の運転を停止する様に構成されているので、タンク蓄熱量が不十分（例えば９０％以下）で給湯需要に対処出来ない恐れが存在する場合には、燃料電池またはガスエンジンの運転を継続して、タンク蓄熱量を確保するので、予想される給湯需要に対処出来る。
【００６６】
次に図４を参照して、第３実施形態を説明する。
図２の第１実施形態と、図３の第２実施形態は、燃料電池ＦＣが運転している状態における制御であった。
これに対して、図４の第３実施形態は、燃料電池ＦＣが停止している場合の制御である。
【００６７】
先ず、ステップＳ３１において、燃料電池ＦＣが未だ起動していないか否かを判断しており、未だ起動していないのであれば（ステップＳ３１のＹＥＳ）、ステップＳ３２に進み、既に起動しているのであれば（ステップＳ３１のＮＯ）、ステップＳ３６に進む。
【００６８】
ステップＳ３２では、電力需要が運転計画時より閾値（例えば予測電力の６０％）を下回ったか否かを判断しており、閾値を下回っていれば（ステップＳ３２のＹＥＳ）、ステップＳ３３に進み、閾値以上であれば（ステップＳ３２のＮＯ）、ステップＳ３９に進む。
【００６９】
ステップＳ３３では、制御装置Ａは、閾値を下回った状態が最低規定時間（例えば１時間）継続したか否かを判断しており、最低規定時間継続したのなら（ステップＳ３３のＹＥＳ）、ステップＳ３４に進む。
一方、継続しないのなら（ステップＳ３３のＮＯ）、電力需要が復活した場合であり、電力需要が少ない状態が短時間で完了しているので、予定通り燃料電池ＦＣを起動しても、燃料電池ＦＣの運転効率には悪影響を与えないと判断し、ステップＳ４１で燃料電池ＦＣを予定起動時刻後に起動させる。
【００７０】
ステップＳ３４では、「当初の起動予定時間よりも遅く起動する」という目印、所謂「フラグ」をたて、運転停止状態を継続させ（ステップＳ３５）、再びステップＳ３２以降を繰り返す。
【００７１】
ステップＳ３６では、不在による停止のサイン「フラグ」が出ているか否かを判断して、「フラグ」が出ていれば（ステップＳ３６のＹＥＳ）、 当初の計画起動時間から実際の起動時刻を引いた時間を考慮して、当日から翌日の停止時刻、出力抑制率（発電出力を低くしていくと熱回収効率が減少し、燃料電池からに熱回収量が減少することにより、タンクに貯蔵される速度を意図的に遅らせて、タンク満タンによる停止回数を抑制すること）等を再計算し（この時、タンク満タンにより起動停止が発生した場合、起動時は起動エネルギー（電気及びガス）消費量、停止時は待機電力消費量及び待機ガス消費量を考慮する。これ等の消費量は機器固有のもので、工場出荷前等にメモリに記憶させておく）、再決定された計画に基づいて、燃料電池ＦＣを運転する。すなわちステップＳ３７は前述の図２の第１実施形態のステップＳ１０と同様の制御が行われる。
一方、「フラグ」が出ていなければ（ステップＳ３６のＮＯ）、通常ロジックへ切替える（ステップＳ３８）。
【００７２】
前記ステップＳ３９では、制御装置Ａはタイマ６によって当初の計画時の起動予定時刻が経過したか否かを判断しており、経過していれば（ステップＳ３９のＹＥＳ）、燃料電池ＦＣを起動して元のステップＳ３１に戻る。一方、起動予定時刻が経過していなければ（ステップＳ３９のＮＯ）、そのままステップＳ３１に戻る。
なお、帰宅して、電力需要が復活した場合もステップＳ３２の「ＮＯ」（ステップＳ３９）からステップＳ３１に戻るループを取る。このループでは、後述する様に燃料電池ＦＣが起動せず、ＦＣ起動予定時刻経過後に帰宅した場合には、直ちにＦＣを起動する。それ以外のＮＯのループを繰り返す場合では、ＦＣ起動予定時刻になるまでは、ＦＣは起動せず、予定時刻になればＦＣが起動する。
【００７３】
燃料電池またはガスエンジンの起動前に家人が外出して、需要（例えば電力需要）が当初の運転計画における需要予測を下回った場合には、需要が少ない状態で燃料電池またはガスエンジンを運転しても効率が悪化するので、燃料電池またはガスエンジンの起動を遅らせることが好ましい。
上述の、第３実施形態では、その様な事態では燃料電池またはガスエンジンの起動を予定時刻よりも遅らせることが出来る。
それに加えて、燃料電池またはガスエンジンの起動を遅らせた場合には、それ以降の燃料電池またはガスエンジンの運転計画を変更（再決定、再計算）して、燃料電池またはガスエンジンの運転効率を悪化させることがない。
【００７４】
次に図５及び図６を参照して第４実施形態の制御方法を説明する。
図５及び図６の第４実施形態は、季節により（或いは、翌朝に給湯需要がある場合とない場合で）、ロジックを変える実施形態である。
【００７５】
夏では、蓄熱可能な貯湯量の減少、水温の上昇、お湯の消費量の減少等が顕著に現れる。一方、冬では、タンク貯湯量（タンク蓄熱可能量）の増加、水温の低下、お湯の消費量の増加、それに加えて、翌朝の給湯需要の増加が特徴である。
【００７６】
図５及び図６の制御では、冬季の特徴である「翌朝の相当量の給湯需要」を考慮している。そのため、制御工程の中で「翌朝の給湯需要（予測値）が閾値を超えたか否か？」を判定しているのが特徴である。
【００７７】
図５のステップＳ５１において、制御装置Ａは、２４時間先の予測を行うために定時である午前０時になったかをタイマ６によってチェックしており、定時になったら、カレンダによる（例えば１２月〜２月を「冬」とする）、及び／又は計測した気温・水温によって季節を判定し（ステップＳ５２）、更に、当日の例えば給湯需要が閾値以上であることによって冬季か否かを判断する（ステップＳ５３）。
【００７８】
その日の給湯需要が閾値以上で冬季と判断されたなら（ステップＳ５３のＹＥＳ）、翌朝の例えば７〜１２時の間の給湯需要（瞬時値又は積算値）が閾値を越えるか否かを予測する（ステップＳ５５）。
一方冬季でないと予測されたなら（ステップＳ５３のＮＯ）、通常のロジック、すなわち夏季、中間季の運転モードに切り換える。
【００７９】
７〜１２時の間の給湯需要が閾値を越える（冬季の特徴として熱需要が翌朝に多く発生する）場合（ステップＳ５５のＹＥＳ）は、ステップＳ５６に進み、一方閾値を越えない場合（ステップＳ５５のＮＯ）は、ステップＳ５７に進む。
【００８０】
ステップＳ５６では、翌日の給湯需要合計（例：５００ｋｃａｌ）及び／又は翌朝７〜１２時の合計給湯需要が閾値、例えば１０００ｋｃａｌを超えるか否かを判断し、超えれば（ステップＳ５６のＹＥＳ）、図６のチャートの符合Ｍに進む。一方閾値を超えなければ（ステップＳ５６のＮＯ）、ステップＳ５７に進む。そして、ステップＳ６３で開始時刻になったならば運転を行う。
【００８１】
ステップＳ５７では、その日の運転終了時には、タンク蓄熱量がゼロとなるのを理想とする制御であって、翌朝の給湯需要を考慮しない制御である。具体的には、給湯需要ピーク時刻付近に、タンク蓄熱量が満タンとなる制御である。
ステップＳ５７に掲げた算定式において、タンク内蓄熱量は、「タンクへの熱供給量」｛発電量×（熱回収効率／発電効率）｝から「給湯需要量」を減じたものである。
ここで、発電量は、定格以上の電力需要時は定格発電量となる。一方、電力需要量が最低出力値以下の場合は、最低出力値となる。
そして、燃料電池ＦＣ起動時から給湯ピーク時までのタンク蓄熱量の総和がステップＳ５７に掲げた算定式で示される。
ステップＳ５７の制御では、「ＦＣ起動時から給湯ピーク時までのタンク蓄熱量の総和」が、タンク満タン蓄熱量と等しくなる様に、ＦＣ起動時刻を決定している。
【００８２】
図６において、ステップＳ５７Ａでは、ステップＳ５７と同様に、当日夜の熱需要量を満たすための運転開始時刻を決定する。ステップＳ５８は、当日夜の熱需要をまかないつつ、翌朝の熱需要のピークを終了した時に、貯湯量ゼロとなるのを目標とする制御である。
ステップＳ５８で示す式は等号（≒）の左辺が、単位時間当たりのタンク蓄熱量、即ち、「当日夜の給湯ピーク終了時刻におけるタンク内蓄熱量」に「タンクへの熱供給量」である｛発電量×（熱回収効率／発電効率）｝を加えたものを、当日夜の給湯ピーク終了後からＦＣ運転終了時刻までのタンク蓄熱量の総和として集積させたものである。
一方、右辺は、当日夜の給湯ピーク終了後から翌朝（午前７時〜１２時）の給湯ピークの終了時刻（例えば午前１２時）までの給湯需要量の総和として示されている。
ステップＳ５８の制御では、「当日夜の給湯ピーク終了後からＦＣ運転終了時刻までのタンク蓄熱量の総和」と、「当日夜の給湯ピーク終了後から翌朝の給湯需要の総和」とが、概略等しくなる様に、ＦＣ運転終了時刻を決定している。
なお、ステップＳ５７、ステップＳ５７Ａ、ステップＳ５８で起動停止回数が規定の回数（例：２回）を超えたならば、所望の回数（例２回以下）以下となる様に発電出力を抑制（定格と非定格）した組み合わせを計算し、所望の回数以下で且つ最も省エネルギー性の高い（１次エネルギー消費量の小さい）場合を決定し、運転指令するという制御を考慮しても良い。
【００８３】
次のステップＳ５９に進み、深夜、例えば午前２時から５時までの予測電力需要の平均値が閾値以下か否かを判断して、閾値以下ならば（ステップＳ５９のＹＥＳ）、ステップＳ６０に進み、閾値を超えれば（ステップＳ５９のＮＯ）、ステップＳ５８で決定した設定時刻まで運転を行う（ステップＳ６２）。
【００８４】
ステップＳ６０の制御では、制御装置Ａは、深夜運転を停止した場合（ケース１）と、燃料電池ＦＣを運転終了時刻まで運転する場合（ケース２）、とを比較して、１次エネルギー消費量の少ないほうを選択し、設定した開始時刻になったならば運転に入る（ステップＳ６１）。
【００８５】
具体的には、例えば、翌朝の需要を満たすには午前４時まで運転しなければならない（ステップＳ５８で、ＦＣ運転終了時刻が午前４時と決定された）が、午前２時以降は需要が殆どゼロとなる場合、（ケース１）、（ケース２）の何れかの運転制御であって、１次エネルギー消費量（節約出来る燃料量などを考慮したトータルな燃料消費量を比較）が少ない方を取る。
【００８６】
ここで（ケース１）は効率の悪い時間帯は燃料電池を運転しない。ステップＳ５８の段階で午前４時にＦＣ運転終了と決定されても、電力需要が閾値（例：４００Ｗ）以下となる時刻（例：午前２時）にＦＣの運転を終了する。当然、翌朝の給湯需要に対して、蓄熱量が不足するが、係る不足分はバックアップバーナでカバーする。
（ケース２）は効率の悪いことは覚悟して、ステップＳ５８で決定された時刻（例：午前４時）まで燃料電池を運転して、貯湯タンクに必要な湯を貯める（蓄熱をする）。
ここで、発電効率、排熱量、バーナによる発熱効率、燃料使用量等は、データとしてもっているので、（ケース1）、（ケース２）の各々における１次エネルギー消費量は、容易に計算出来る。
【００８７】
上述したような構成の第４実施形態によれば、季節により、さらに詳細には、冬季とそれ以外の季節とで、運転ロジックを変える。そして、冬季の給湯需要の特徴である「翌朝に相当量の給湯需要がある」という事態にも対処可能とすることが出来る。
そして、１次エネルギー消費量を最小にして、運転効率を全体的に向上させることが出来る。
【００８８】
次に図７及び、図８を参照して第５実施形態の制御方法、及び装置の概要について説明する。
図７及び、図８の第５実施形態は、「１日に１度は、必ず、ＦＣを停止或いは起動する運転」、所謂「ＤＳＳ運転」よりも連続運転を行ったほうが良い場合に対処する実施形態である。
【００８９】
ステップＳ７１において、制御装置Ａ１は、タイマ６によって、定時、例えば午前０時になったか否かをチェックしており、定時になったら「カレンダによる」及び／又は「気温（水温）による」季節判定を行い（ステップＳ７２）、冬季か否かを判断する（ステップＳ７３）。
【００９０】
冬季であれば（ステップＳ７３のＹＥＳ）、連続運転ロジック（冬季運転モード）に切り替え（ステップＳ７４）、ステップＳ７６に進む。一方冬季でなければ（ステップＳ７３のＮＯ）、通常運転ロジック（１日、最大１〜２回の起動停止回数抑制つきのロジック）へシフトする。
【００９１】
ステップＳ７６では、設定期間、例えば２４時間までの間で１次エネルギ消費量が最も小さくなるように、発電出力を抑制した（例えば定格１０００Ｗを、最大でも５００Ｗ以上出力されないように制御する）組合せを計算する。そして、最大出力値を例えば５００Ｗとして発電する。またそれ以下〜最低発電可能出力、例えば３００Ｗまでは負荷追従で制御する（ステップＳ７７）。
【００９２】
その後、貯湯タンクＴが満タン時は、例えば設定値を最低可能出力３００Ｗとして運転することで、放熱量を可及的に減少することが出来る（ステップＳ７８）。そして、ラジエータＲ（図８を参照）から放熱するように制御する。
図８のコージェネレーションシステムは、第１実施形態〜第４実施形態の装置に対して、放熱用のラジエータＲを加えたことが異なるのみでその他に関しては実質的には第１実施形態〜第４実施形態の装置と同様である。尚、制御方法が異なる部分があり、そのために制御手段である制御装置は符号をＡ１として第１実施形態〜第４実施形態の装置（Ａ）と識別している。
【００９３】
上記ラジエータは、冬季の限られた時にのみの放熱ラジエータＲを使用すればよく、ラジエータＲを通年で稼動させる場合と比較して、かなり小型化できるというメリットを有し、コストや設置スペースの面で有効である。
起動、停止を繰り返すと、燃料電池のセルや改質器や触媒が劣化するので起動、停止回数は出来る限り少なくしたい。そこで冬期（の１時期）は連続運転で、起動、停止を行わないことにすれば、触媒等の劣化を抑制して、燃料電池装置の寿命を延ばすことが出来る。そうした目的でステップＳ７４のような連続運転が行われる。
【００９４】
ステップＳ７６では、定格値（例：１０００Ｗ）出力をプログラム上で設定値（例えば：５００Ｗ）出力に絞ることにより、貯湯タンクＴに貯蔵される熱量を減少させ、ラジエータＲを使用する機会を減らしている。
電力の不足は買電したとしても、燃料電池ＦＣの寿命長期化により、全体的にはコスト低減となる。
【００９５】
ステップＳ７７では、負荷が設定出力（例：５００Ｗ以下）の時は最低出力可能（例：３００Ｗ）までの範囲で負荷追従する。
ステップＳ７８では、タンク満タン時は、電力需要に関わらず最低出力可能値（例：３００Ｗ）まで出力を抑制することで、排熱量が減少するので、放熱量を少なくすることが出来る。
【００９６】
ステップＳ７９では、貯湯タンクＴが満タンで、それ以上の蓄熱が不可能であれば、ラジエータＲから放熱する。
【００９７】
例えば燃料電池の起動、停止を繰り返すと、セルや改質器本体及び改質器内の触媒が劣化する。そのため起動、停止回数は出来る限り少なくしたい。
この様な要請に対して、上述した第５実施形態では、冬期（の一時期）において、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）を起動せずに連続して運転する運転モード（連続運転）を選択することにより、改質器や触媒の劣化を抑制して、燃料電池装置またはガスエンジン装置の寿命を延ばすことが出来る。
【００９８】
また、第５実施形態では、燃料電池またはガスエンジンの最大発電出力を定格値より低く抑えて設定する（例えば、定格１０００Ｗ出力を５００Ｗ出力に絞る）ことにより、タンクに排熱による温水が満タンになるまでの時間が長くなることで、運転効率を向上させることが出来る。
それと共に、燃料電池またはガスエンジンの最大発電出力を低く設定することにより、貯湯タンクＴに貯蔵される熱量が減少して、ラジエータを設置した場合はタンク満タン時にラジエータＲを使用する機会が減る。これは、発電出力定格値の熱回収効率に比べて、発電出力を低くしていくと熱回収効率が減少し、燃料電池からの熱回収量が減ることでタンクに貯まり、満タンになるまでの時間が長くなることを利用している。そのため、従来の燃料電池コージェネレーションシステムまたはガスエンジンコージェネレーションシステムに比較して、ラジエータＲからの放熱量が減少し、その分だけ運転効率が向上する。
発明者のシミュレーションによれば、買電量が増加したとしても、燃料電池またはガスエンジン（図示では燃料電池ＦＣ）の寿命長期化と、ラジエータ放熱による起動停止回数削減による起動エネルギー及び待機エネルギーの減少により、総合的には、省エネルギー性を大きく低下させること無く、信頼性向上につながることが確認されている。
【００９９】
更に、図７及び図８の第５実施形態は、特に冬季において、ＤＳＳ運転とほぼ同様のエネルギー削減率のメリットがあり、しかも、寿命長期化という、表には出難いメリットもある。
【０１００】
次に、図９を参照して第６実施形態を説明する。
図９の第６実施形態は、夏季以外において、給湯需要ピーク時若しくは風呂張り時刻以降の電力需要予測値が所定値、例えば燃料電池においては最低出力値である３００Ｗ以下の状態が所定時間、例えば５分以上経過した場合にその経過した直後の時刻を燃料電池またはガスエンジンの運転終了時間に決定する制御方法である。
また、第６実施形態の制御では、燃料電池又はガスエンジンの起動時刻を任意に定め、各任意の起動時刻による１日分の総消費エネルギーを求める。そして、一日の消費総エネルギーが最小となる起動時間を燃料電池又はガスエンジンの起動時間に決定している。
【０１０１】
図９において先ず、制御手段は、時節が夏季であるか否かを判断して（ステップＳ８１）、夏季であれば（ステップＳ８１のＹＥＳ）、図１０のフローチャートで示すロジック（ステップＳ１０３以下）若しくは本願以外のロジックで運転時刻を決定する（ステップＳ８２）。
ここで、夏季であるか否かの判定は、制御装置に内蔵させた「カレンダ」により行うことができるし、「気温（水温）」を計測して季節判定を行うことも可能である。勿論、両者を同時に行っても良い。
【０１０２】
一方、夏季でなければ（ステップＳ８１のＮＯ）、給湯需要ピーク若しくは風呂張り時刻よりも所定時間α１前の時刻以降の電力需要の予測値を演算して読込む（ステップＳ８３）。風呂張り回数が１日に２回以上ある場合は、時刻の遅い方（２回あった場合は２回目の方）を風呂張り時刻とする。
なお、ステップＳ８３について、図９においては、給湯需要ピークの前後α１の時間帯以降、すなわち「給湯需要ピーク±α１」という時間帯以降の電力需要の予測値を演算して、読み込んでいる。
【０１０３】
次のステップＳ８４では、制御手段は、読込んだ電力需要の予測値が閾値、例えば燃料電池の最低出力である３００Ｗ以下であるか否かを判断して、閾値以下であれば（ステップＳ８４のＹＥＳ）、ステップＳ８５に進む。一方、閾値を超えていれば（ステップＳ８４のＮＯ）、ステップＳ８６に進む。
なお、ステップＳ８４における電力需要予測値の閾値は家庭により異なる。例えば、前日の１日間の最低電力消費値（例えば３５０Ｗ）を記憶しておいて、その値を閾値とすることも可能である。さらに必要ならば、「当該最低電力消費量（例えば３５０Ｗ）＋β（例えば１００Ｗ）」を閾値にすることも可能である。この場合、閾値は４５０Ｗとなる。
【０１０４】
ステップＳ８５で制御手段は、前記閾値を下回る状態が所定時間、例えば５分以上続くか否かを判断し、所定時間以上続けば（ステップＳ８５のＹＥＳ）、ステップＳ８８に進み、所定時間以上続かなければ（ステップＳ８５のＮＯ）、ステップＳ８６を行う。ここで、１分毎の計測の場合、所定時間を１分と設定すれば、その瞬時の値が閾値を下回るか否かを判定することとなる。
【０１０５】
ステップＳ８８では、閾値を下回る状態が設定時間経過した瞬間を燃料電池の終了時刻に決定し、ステップＳ８９に進む。
【０１０６】
ステップＳ８６では、貯湯タンクが満タンになると予測されるか否かが判断され、満タンになると予測される場合（ステップＳ８６のＹＥＳ）、満タン予測時刻を以って、燃料電池又はガスエンジンの停止時間と決定する（ステップＳ８７）。
停止時間決定の後、ステップＳ８９に進む。一方、満タンにならないと予測された場合（ステップＳ８６のＮＯ）、制御は再びステップＳ８３以降を繰り返す。
【０１０７】
ステップＳ８９では燃料電池の起動時刻を設定する。そしてその時刻で起動した場合の、１日の消費総エネルギー予測値を求める（ステップＳ９０）。
【０１０８】
次のステップＳ９１では、制御手段は前述の起動時刻を所定範囲、例えば１日に亙って次々に変更して、各ケースについて１日総消費エネルギの予測値を求めたか否かを判断する。各ケースの総エネルギー消費予測値の演算が終了していれば（ステップＳ９１のＹＥＳ）、全予測値中、一日の総エネルギー消費が最小となる起動時刻を以って燃料電池の起動時刻として（ステップＳ９２）、制御を終了する。
一方、各ケースの総エネルギー消費予測値の演算が終了していない場合（ステップＳ９１のＮＯ）、起動時刻を所定時間だけずらして（ステップＳ９３）、再びステップＳ８９以降を繰り返す。
ここで、５時〜２０時の範囲で、燃料電池を起動させる時刻を変化させて、各単位時間毎の１次エネルギーを求めた特性図が図１８である。図１８の各ケースを比較すると、１４時に起動した場合に１日の総消費エネルギーは６３ｋＷｈで最も少なく、エネルギー消費を節約できることが理解される。
【０１０９】
係る構成の第６実施形態によれば、例えば風呂張り終了後も運転を電力需要が低下するまで継続出来、翌朝の給湯需要が凡そ賄うことが出来る。
即ち、図１５のように、給湯ピーク時若しくは風呂張り終了時に発電を終了（図１５中、矢印Ｐ1の位置）する制御では、夜の風呂需要は満たされるものの、翌朝の給湯需要は十分には賄えない。そこで、図１６のように、風呂張り終了（図１６中、矢印Ｐ２の位置）後も電力需要が低下するまで運転を継続すれば、翌朝の需要が略々まかなえる。従って、省エネも促進する。
但し、夏季は朝の給湯需要が少ないので、図１５の運転とする方が省エネとなる。
【０１１０】
更に、一日の消費総エネルギーが最小となる起動時刻を燃料電池又はガスエンジンの起動時刻に決定するので、より省エネルギーが促進される。
【０１１１】
次に、図１０を参照して、第７実施形態について説明する。
図１０の第７実施形態は、夏季において給湯需要ピーク時刻若しくは風呂張り時刻を予測し、燃料電池又はガスエンジンの起動時刻を設定し、蓄熱量、及び満タン時刻を予測し、満タン時刻が最大給湯需要の予測時刻若しくは風呂張り時刻近辺となることで、その設定起動時刻を燃料電池又はガスエンジンの起動時刻として決定させる制御方法である。
【０１１２】
先ず、制御手段は、時節が夏季であるか否かを判断して（ステップＳ１０１）、夏季でなければ（ステップＳ１０１のＮＯ）、図９（第６実施形態）のフローチャート（ステップＳ８３以下）で示すロジック若しくは本願以外のロジックで運転時刻を決定する（ステップＳ１０２）。
【０１１３】
一方、夏季であれば（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、給湯需要ピークの予測時刻若しくは風呂張り時刻を読込む（ステップＳ１０３）。
【０１１４】
次のステップＳ１０４では、制御手段は、起動時刻を設定し、その起動時刻で起動させた場合の蓄熱量の推移の予測を行う（ステップＳ１０５）。
そして、貯湯タンクが満タンになる時刻を予測し、満タン予測時と最大給湯需要若しくは風呂張り需要予測時間帯との差（Δｔ）を求める（ステップＳ１０７）。
【０１１５】
次のステップＳ１０８で制御手段は、満タン予測時と最大給湯需要予測時間帯との差（Δｔ）の絶対値が所定値以下であるか否かを判断する。所定値以下であれば（ステップＳ１０８のＹＥＳ）、ステップＳ１０５での起動時刻をもって起動時刻に決定（ステップＳ１０９）した後、制御を終了する。
一方、所定値を越えていれば（ステップＳ１０８のＮＯ）、起動時刻を所定時間（例えば１時間）だけ後へずらして（ステップＳ１１０）、再びステップＳ１０５以降を繰り返す。
【０１１６】
係る構成の第７実施形態によれば、夏季には翌朝の給湯需要は多くないので、満タン時刻と最大給湯需要時刻若しくは風呂張り需要時刻を略々一致させるように起動時間を設定することで、燃料電池又はガスエンジンを効率且つ省エネで運転が可能となる。
【０１１７】
次に、図１１を参照して、第８実施形態について説明する。
図１１の第８実施形態は、夏季において、翌朝における洗顔等の給湯需要予測値の大小によって、前述の図９（第６実施形態）又は図１０（第７実施形態）の何れかのフローを選択させる制御方法である。
【０１１８】
図１１において、先ず、制御手段は、時節が夏季であるか否かを判断して（ステップＳ１４１）、夏季でなければ（ステップＳ１４１のＮＯ）、図９のフローチャート（ステップＳ８３以下）若しくは本願以外のロジックで運転時刻を決定する（ステップＳ１４２）。
【０１１９】
一方、夏季であれば（ステップＳ１４１のＹＥＳ）、翌朝の給湯需要予測値を読込む（ステップＳ１４３）。
ここで、「翌朝」の時間的範囲は家庭毎に設定する（例えば、午前６時から午前１０時）。
【０１２０】
次のステップＳ１４４では、制御手段は、翌朝の給湯需要予測値が所定値以下（たとえば、１０００ｋｃａｌ）か否かを判断しており、閾値を超えていれば（ステップＳ１４４のＹＥＳ）、前述の図９（第６実施形態）のルーチンのステップＳ８３に移行する（ステップＳ１４５）。
一方、閾値以下であれば（ステップＳ１４４のＮＯ）、前述の図１０（第７実施形態）のルーチンのステップＳ１０３に移行する（ステップＳ１４６）。
【０１２１】
係る構成の第８実施形態によれば、夏季であっても翌朝の給湯需要を予測し、その予測値によって以降の制御ルーチンが適切に選択される。
【０１２２】
次に、図１２を参照して、第９実施形態について説明する。
図１０の第７実施形態は、満タン予測時刻と最大給湯需要予測時刻若しくは風呂張り需要時刻が略々一致するような起動時刻を決定する制御方法であった。
それに対して、図１２の第９実施形態は、燃料電池又はガスエンジンの種々の起動時刻を設定し、各ケースについて１日の消費エネルギーの予測値を求め、求めた各ケース中、最小のエネルギーとなる時刻を起動時刻として決定する制御方法である。
【０１２３】
図１２において先ず、制御手段は、時節が夏季であるか否かを判断して（ステップＳ１１１）、夏季でなければ（ステップＳ１１１のＮＯ）、図９（第６実施形態）のフローで運転時刻を決定する（ステップＳ１１２）。
【０１２４】
一方、夏季であれば（ステップＳ１１１のＹＥＳ）、給湯ピークの終了時若しくは風呂張り終了時を燃料電池の停止時と決定する（ステップＳ１１３）。
【０１２５】
次に、燃料電池の起動時刻を設定し（ステップＳ１１４）、１日の消費エネルギー予測値を演算する（ステップＳ１１５）。
【０１２６】
そして制御手段は燃料電池の起動時刻、例えば５時〜２０時まで全ての消費エネルギー予測値を求めたか否かを判断して（ステップＳ１１６）、全ての消費エネルギー予測値を求めたのであれば（ステップＳ１１６のＹＥＳ）、ステップＳ１１７に進む。
一方、全ての消費エネルギー予測値を求めていないのであれば（ステップＳ１１６のＮＯ）、ステップＳ１１８で起動時刻を所定量だけずらした後、再びステップＳ１１５以降を繰り返す。
ここで、５時〜２０時の範囲で燃料電池を起動させる時刻を変化させて、各単位時間（５分）毎の1次エネルギーを求めた特性図を図１７に示す。
図１７の各ケースを比較すると、５時に起動した場合が、１日の総消費エネルギーは６５ｋＷｈで最も少なく、節約出来ることがうかがえる。
【０１２７】
ステップＳ１１７では消費エネルギー予測値中、最小となる設定時間を以って燃料電池の起動時刻と決定して制御を終了する。
【０１２８】
係る構成の第９実施形態によれば、１日の消費エネルギーが最小となるように燃料電池の起動時刻を決定するので、省エネルギーが促進される。
【０１２９】
次に、図１３を参照して、第１０実施形態について説明する。
図１３の第１０実施形態は、翌朝における洗顔等の給湯需要予測値の大小によって、前述の図９（第６実施形態）又は図１０（第７実施形態）の何れかのフローを選択させる制御方法である。
【０１３０】
図１３において先ず、制御手段は、時節が夏季であるか否かを判断して（ステップＳ１２１）、夏季であれば（ステップＳ１２１のＹＥＳ）、図１０（第７実施形態）のステップＳ１０３以下のロジック若しくは本願以外のロジックで運転時刻を決定する（ステップＳ１２２）。
【０１３１】
一方、夏季でなければ（ステップＳ１２１のＹＥＳ）、翌朝の給湯需要予測値を読込む（ステップＳ１２３）。
ここで、「翌朝」の時間的範囲は、各家庭毎に設定する（例えば、午前６時〜午前１０時）。
【０１３２】
次のステップＳ１２４では、制御手段は、翌朝の給湯需要予測値が所定値以下か否かを判断しており、閾値を超えていれば（ステップＳ１２４のＹＥＳ）、前述の図９（第６実施形態）のルーチンのステップＳ８３に移行する（ステップＳ１２５）。
一方、閾値以下であれば（ステップＳ１２４のＮＯ）、前述の図１０（第７実施形態）のルーチンのステップＳ１０３に移行する（ステップＳ１２６）。
【０１３３】
係る構成の第９実施形態によれば、翌朝の給湯需要を予測し、その予測値によって以降の制御ルーチンが適切に選択される。
【０１３４】
ここで、図１４の制御ルーチンは、前述の図９〜図１２の制御ルーチンにおける蓄熱量及び消費エネルギーの予測値を求める際のステップＳ９０、ステップＳ１５０、ステップＳ１１５の裏を走るルーチンを示している。以下に図１４の制御ルーチンを説明する。
【０１３５】
起動回数ｔを１とする（ステップＳ１３１）。制御手段は貯湯タンクが満タンであるか否かを判断して（ステップＳ１３２）、満タンであれば（ステップＳ１３２のＹＥＳ）、起動回数を１回分増やして２回（ｔ＝２）とする（ステップＳ１３３）。そしてステップＳ１３５に進む。
ここで、タンクが満タンであるか否かは、タンクの温度分布を計測すれば算出できる。すなわち、タンク最下部付近の温度が燃料電池の排熱回収水温度と略々同一ならば、満タンである。
【０１３６】
一方、満タンで無ければ（ステップＳ１３２のＮＯ）、消費エネルギー予測値の計算を続行して（ステップＳ１３４）、ステップＳ１３６に進む。
【０１３７】
ステップＳ１３５では、起動回数が３回以上であるか否かを判断して、３回以上であれば（ステップＳ１３５のＹＥＳ）、その起動時刻は除外して更に起動時刻をずらしてメインルーチン（図９〜図１２）に戻る。
一方、３回未満であれば（ステップＳ１３５のＮＯ）、ステップＳ１３４に移行する。
【０１３８】
ステップＳ１３６では、制御手段は、計算を終了するか否かを判断しており、終了するのであれば（ステップＳ１３６のＹＥＳ）、メインルーチン（図９〜図１２の内の該当ルーチン）に戻る。
一方、終了しないのであれば（ステップＳ１３６のＮＯ）、再びステップＳ１３２以降を繰り返す。
【０１３９】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明の第１実施形態から第４実施形態、第６及び第７実施形態のコージェネレーションシステムの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１実施形態の制御方法を説明する制御フローチャート。
【図３】本発明の第２実施形態の制御方法を説明する制御フローチャート。
【図４】本発明の第３実施形態の制御方法を説明する制御フローチャート。
【図５】本発明の第４実施形態の制御方法を説明する制御フローチャートの前半部。
【図６】本発明の第４実施形態の制御方法を説明する制御フローチャートの後半部。
【図７】本発明の第５実施形態の制御方法を説明する制御フローチャート。
【図８】本発明の第５実施形態の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９】本発明の第６実施形態の制御方法を説明する制御フローチャート。
【図１０】本発明の第７実施形態の制御方法を説明する制御フローチャート。
【図１１】本発明の第８実施形態の制御方法を説明する制御フローチャート。
【図１２】本発明の第９実施形態の制御方法を説明する制御フローチャート。
【図１３】本発明の第１０実施形態の制御方法を説明する制御フローチャート。
【図１４】図９〜図１２で説明した制御を別の態様で説明するための制御フローチャート。
【図１５】本発明のコージェネレーションシステムを１日間運転した場合で１日のうち風呂張りなどの給湯ピークに運転が終了する様にした場合の燃料電池発電電力量、電力需要用、給湯需要量、及び貯湯槽内の特定位置の温水温度を経時的に示した特性図。
【図１６】本発明のコージェネレーションシステムを１日間運転した場合で１日の内に風呂張りなどの給湯ピーク時以降、翌朝の給湯需要の一部をまかなうように電力需要が閾値を下回るまで運転させた場合の燃料電池発電電力量、電力需要用、給湯需要量、及び貯湯槽内の特定位置の温水温度を経時的に示した特性図。
【図１７】図１５の運転形態で５時〜２０時に燃料電池を起動した場合の単位時間（５分）毎の１日の1次エネルギーを求めた特性図。
【図１８】図１６の運転形態で５時〜２０時に燃料電池を起動した場合の単位時間（５分）毎の１日の1次エネルギーを求めた特性図。
【符号の説明】
【０１４１】
１・・・各種指令入力手段
２・・・電力需要計測手段
３・・・熱需要計測手段
４・・・気候データ
５・・・カレンダー機能
６・・・計時手段（タイマ）
８・・・データベース
９・・・各種負荷・データの予測手段
１０・・・制御モード選択手段兼制御実行手段
１１・・・水素製造手段
１２・・・セルスタック
１３・・・外部負荷
Ａ・・・制御装置
Ｂ・・・燃料電池装置
Ｃ・・・クランプ
ＦＣ・・・燃料電池
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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