(57)【要約】燃料電池の省エネルギー性及び経済性を向上させる。  制御後電力量カーブ作成部６は、機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報と、複数の運転制御情報に対応して機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の主幹電力量を表す複数の制御後電力量カーブとを作成し、制御後貯湯量カーブ作成部７は、複数の制御後電力量カーブに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量カーブを作成し、貯湯完了判断部８は、複数の制御後貯湯量カーブ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断し、削減量計算部９は、所定の熱容量を超えないと判断された複数の制御後貯湯量カーブを用いて変更前後の複数のエネルギーコスト削減量を計算し、運転方法決定部１０は、最も大きいエネルギーコスト削減量に対応する運転制御情報を機器の運転方法に決定する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、
前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、
前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、
前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、
前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、
前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部とを備えることを特徴とする負荷制御装置。
【請求項２】
前記燃料電池稼動情報は、湯の蓄積量を表す貯湯量と、燃料電池の起動停止状態と、前記燃料電池に付属している給湯器からの給湯使用量とを含むことを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項３】
前記制御後貯湯量データ作成部は、前記複数の運転制御情報毎に、前記制御後電力データに基づいて前記機器の運転方法の変更によって増減する熱エネルギー量を表す貯湯量増減分を算出し、前記給湯使用量が０以上であり、かつ前記貯湯量増減分よりも大きい場合、前記貯湯量増減分を０とし、前記給湯使用量が０以上であり、かつ前記貯湯量増減分よりも小さい場合、前記貯湯量増減分から前記給湯使用量を減算した値を新たな前記貯湯量増減分として、前記運転方法の変更前の前記貯湯量に加算することを特徴とする請求項２記載の負荷制御装置。
【請求項４】
前記貯湯量データ作成部は、前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する熱エネルギー量と前記機器が消費する熱エネルギー量との合計の所定時刻毎の蓄積量を前記複数の制御後貯湯量データとして作成することを特徴とする請求項１又は２記載の負荷制御装置。
【請求項５】
前記貯湯量判断部は、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が、前記燃料電池に付属している給湯器のタンクの最大容量を超えるか否かを判断することを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項６】
前記エネルギーコストは、料金コスト及びＣＯ２排出量のうちの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項７】
運転時刻、運転モード、電力消費量及び給湯熱消費量のうちの少なくとも１つを制限する前記制御条件情報を前記機器毎に記憶する制御条件記憶部と、
前記制御条件情報のユーザによる入力を受け付ける制御条件入力受付部と、
前記制御条件記憶部に記憶されている前記制御条件情報を、前記制御条件入力受付部によって受け付けられた制御条件情報に変更する制御条件変更部とをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項８】
前記運転時刻、前記運転モード、前記電力消費量及び前記給湯熱消費量のうちの少なくとも１つの制限を前記機器毎に緩和する制限緩和情報のユーザによる入力を受け付ける制限緩和入力受付部をさらに備え、
前記制御条件変更部は、前記制御条件記憶部に記憶されている前記制御条件情報を、前記制限緩和入力受付部によって受け付けられた前記制限緩和情報に応じて変更することを特徴とする請求項７記載の負荷制御装置。
【請求項９】
前記最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報に基づいて、前記複数の機器の運転方法の変更の前後のエネルギーコスト削減量を前記機器毎に算出する機器別削減量算出部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の負荷制御装置。
【請求項１０】
前記運転時刻、前記運転モード、前記電力消費量及び前記給湯熱消費量のうちの少なくとも１つの制限を前記機器毎に緩和する制限緩和情報のユーザによる入力を受け付ける制限緩和入力受付部をさらに備え、
前記制御条件変更部は、前記制御条件記憶部に記憶されている前記制御条件情報を、前記制限緩和入力受付部によって受け付けられた前記制限緩和情報に応じて変更し、
前記最大エネルギーコスト削減量に対応する前記機器の運転制御情報と前記機器毎のエネルギーコスト削減量とを表示するとともに、前記制限緩和情報によって得られる最大エネルギーコスト削減量に対応する前記機器の運転制御情報と前記機器毎のエネルギーコスト削減量とを表示する表示部をさらに備えることを特徴とすることを特徴とする請求項９記載の負荷制御装置。
【請求項１１】
前記機器の運転方法を監視し、前記運転方法決定部によって決定された前記運転方法とは異なる運転方法で前記機器が稼動された場合、前記制御後電力量データ作成部に対して前記運転制御情報を再度作成するように指示する機器稼動監視部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項１２】
前記機器は、前記負荷制御装置の運転制御対象となる制御対象機器と、運転制御対象とならない非運転制御対象機器とを含み、
前記機器稼動監視部は、前記非運転制御対象機器の運転方法が変化した場合、前記制御後電力量データ作成部に対して前記運転制御情報を再度作成するように指示することを特徴とする請求項１１記載の負荷制御装置。
【請求項１３】
電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得ステップと、
前記情報取得ステップにおいて取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得ステップにおいて取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成ステップと、
前記制御後電力量データ作成ステップにおいて作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成ステップと、
前記制御後貯湯量データ作成ステップにおいて作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断ステップと、
前記貯湯量判断ステップにおいて所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算ステップと、
前記削減量計算ステップにおいて計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定ステップとを含むことを特徴とする負荷制御方法。
【請求項１４】
電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、
前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、
前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、
前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、
前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、
前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部としてコンピュータを機能させることを特徴とする負荷制御プログラム。
【請求項１５】
電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、
前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、
前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、
前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、
前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、
前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部としてコンピュータを機能させることを特徴とする負荷制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１６】
電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得し、取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成回路と、
前記制御後電力量データ作成回路によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成回路と、
前記制御後貯湯量データ作成回路によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断回路と、
前記貯湯量判断回路によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算回路と、
前記削減量計算回路によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定回路とを備えることを特徴とする負荷制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電力と熱エネルギーとを供給する燃料電池装置の負荷制御装置、負荷制御方法、負荷制御回路、負荷制御プログラム及び負荷制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、特に家庭用の燃料電池装置の負荷制御装置、負荷制御方法、負荷制御回路、負荷制御プログラム及び負荷制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  燃料電池は、燃料ガスを用いて発電を行い、発電と同時に給湯熱としての熱エネルギーを発生させることができるため、エネルギーの効率化を図ることができる。【０００３】  従来の燃料電池の負荷制御装置では、燃料電池が供給する電力や給湯熱を消費する機器を制御して、燃料電池の効率を高めている（例えば、特許文献１参照）。例えば、燃料電池の発電量が家全体の電力量である主幹電力量と異なる場合は、電力消費機器を運転又は停止させて主幹電力量と発電量とを同じ量に保つ制御が行われる。また、燃料電池は、発電と共に熱エネルギーを発生し、発生する熱を取り除かなくては発電が行えない。そのため、燃料電池には、熱エネルギーを給湯に利用するための貯湯タンクが設けられている。そして、貯湯タンクの貯湯量が最大容量を超える場合、給湯熱消費機器を稼動させて熱エネルギーを消費する制御が行われる。【０００４】  図２１は、特許文献１に記載された従来の負荷制御装置の構成を示すブロック図である。図２１において、負荷制御装置２０３は、燃料電池本体２０１から家庭全体の電力消費量である主幹電力量と、燃料電池本体２０１の発電量と、貯湯タンクの貯湯量とを取得し、機器２０２から稼動時刻と消費電力量と使用給湯量とを取得する。【０００５】  電力需要予測部２０４は、電力需要を予測し、予測電力量を燃料電池本体２０１から取得した主幹電力量と共に消費制御部２０６へ出力する。消費制御部２０６は、主幹電力量が発電量と異なる場合、機器２０２へ制御信号を出力し、主幹電力量と発電量とが同じになるように運転を行っている。また、給湯需要予測部２０５は、給湯需要を予測し、予測給湯量を燃料電池本体２０１から取得した貯湯量と共に温熱制御部２０７へ出力する。温熱制御部２０７は、貯湯量がタンク容量を超える場合、燃料電池２０１を運転継続可能にするために、機器２０２へ制御信号を出力し、貯湯量を減らすように運転を行っている。【０００６】  しかしながら、上記の従来技術では、電力消費機器の制御方法を決定する場合に、主幹電力量と発電量だけで決定しており、制御方法の変更によって新たに発生する熱エネルギーは考慮されない。主幹電力量と発電量とを同じ量にするように制御するだけでは、ユーザが使用する熱エネルギー量を超えて熱エネルギーを発生させる場合がある。また、変換された熱エネルギーがタンク容量を超えるほど多い場合は、熱エネルギーを放熱させたり、放熱ができなければ、給湯負荷によってタンクに空きが発生するまで燃料電池を停止させたりして、省エネルギー性を損なう恐れがある。【０００７】  また、別の課題として、上記の従来技術では、機器を電力消費機器と給湯熱消費機器とに区別し、電力消費機器は主幹電力量に合わせて制御し、給湯熱消費機器は貯湯量に合わせて制御している。しかし、家電機器の中には、給湯熱と共に電力を消費する機器がある。その機器を制御する場合、タンク容量が満杯になることを避けるために、給湯と共に電力を消費する機器を直前で稼動させたとしても、主幹電力量が増えることによって発電による燃料電池から発生する熱エネルギーも増加するため、貯湯量の満杯を避けることができない場合がある。つまり、従来の負荷制御装置では、機器の給湯熱消費量と電力消費量とを別々に考慮しているために、省エネルギー性を向上させることができない恐れがある。
【特許文献１】特開２００１−６８１２６号公報
【発明の開示】
【０００８】  本発明は、前記従来の課題を解決するもので、省エネルギー性及び経済性を向上させることができる負荷制御装置、負荷制御方法、負荷制御回路、負荷制御プログラム及び負荷制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供すること目的とする。
【０００９】  本発明の一局面に係る負荷制御装置は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部とを備える。
【００１０】  本発明の他の局面に係る負荷制御方法は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得ステップと、前記情報取得ステップにおいて取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得ステップにおいて取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成ステップと、前記制御後電力量データ作成ステップにおいて作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成ステップと、前記制御後貯湯量データ作成ステップにおいて作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断ステップと、前記貯湯量判断ステップにおいて所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算ステップと、前記削減量計算ステップにおいて計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定ステップとを含む。
【００１１】  本発明の他の局面に係る負荷制御プログラムは、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部としてコンピュータを機能させる。
【００１２】  本発明の他の局面に係る負荷制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部としてコンピュータを機能させる負荷制御プログラムを記録している。
【００１３】  本発明の他の局面に係る負荷制御回路は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得し、取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成回路と、前記制御後電力量データ作成回路によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成回路と、前記制御後貯湯量データ作成回路によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断回路と、前記貯湯量判断回路によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算回路と、前記削減量計算回路によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定回路とを備える。
【００１４】  これらの構成によれば、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とが取得される。そして、制御条件情報に基づいて機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報が作成され、主幹電力量、燃料電池稼動情報及び機器稼動情報に基づいて複数の運転制御情報に対応して機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の主幹電力量を表す複数の制御後電力量データが作成される。続いて、複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データが作成され、複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かが判断される。所定の熱容量を超えないと判断された複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、機器の運転方法を変更する前の主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量が計算される。複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する運転制御情報が機器の運転方法に決定される。
【００１５】  したがって、運転方法の変更に応じて変化する貯湯量が機器の使用する給湯熱を考慮して算出され、制御後の貯湯量が所定の熱容量を超えない機器の運転方法が決定されるので、必要以上に貯湯することなく、放熱や燃料電池が停止することを防止することができ、省エネルギー性及び経済性を向上させることができる。
【００１６】  本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る負荷制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す負荷制御装置の動作について説明するためのフローチャートである。
【図３】本実施の形態における制御条件情報の一例を示す図である。
【図４】本実施の形態における制御条件データベースが記憶する制御条件情報及び制限緩和条件情報の一例を示す図である。
【図５】本実施の形態における平均主幹電力量カーブの一例を示す図である。
【図６】本実施の形態における平均貯湯量カーブの一例を示す図である。
【図７】本実施の形態における平均ＦＣ起動停止状態の一例を示す図である。
【図８】本実施の形態における平均バックアップ給湯量カーブの一例を示す図である。
【図９】本実施の形態におけるベース主幹電力量カーブの一例を示す図である。
【図１０】本実施の形態における機器稼動情報の一例を示す図である。
【図１１】本実施の形態における運転制御情報の一例を示す図である。
【図１２】本実施の形態における制御後電力量カーブの一例を示す図である。
【図１３】図２のステップＳ９における制御後貯湯量カーブ作成処理について説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１３のステップＳ２７における平均貯湯量更新処理を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図２のステップＳ１０における貯湯完了判断処理を説明するためのフローチャートである。
【図１６】機器の稼動開始時刻変更前における平均主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブとの一例を示す図である。
【図１７】機器の稼動開始時刻変更後において、貯湯量が最大貯湯量を超える場合の制御後電力量カーブと制御後貯湯量カーブとの一例を示す図である。
【図１８】機器の稼動開始時刻変更後において、貯湯量が最大貯湯量を超えない場合の制御後電力量カーブと制御後貯湯量カーブとの一例を示す図である。
【図１９】本実施の形態における表示操作部に表示される設定時刻表示画面の一例を示す図である。
【図２０】本実施の形態における表示操作部に表示される時刻変更画面の一例を示す図である。
【図２１】従来の負荷制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】  以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。【００１９】  図１は、本発明の一実施の形態に係る負荷制御装置の構成を示すブロック図である。図１において、燃料電池本体１は電力と給湯熱とを供給する。機器２は、電力及び給湯熱の少なくともどちらか一方を消費する少なくとも一つの機器である。本発明の負荷制御装置３は、制御条件作成部４、稼動データ変換部５、制御後電力量カーブ作成部６、制御後貯湯量カーブ作成部７、貯湯完了判断部８、削減量計算部９、制御方法決定部１０、機器別削減量算出部１１、機器稼動監視部１２、表示操作部１３、制御条件変更部１４及び制御条件データベース１５を備える。【００２０】  表示操作部１３は、負荷制御装置３に内蔵又は付属の例えばリモコン等であり、種々の情報を表示するとともに、ユーザによるデータの入力を受け付ける。制御条件変更部１４は、表示操作部１３からユーザ入力により機器の取得した制御条件を制御条件データベース１５へ保存する。制御条件作成部４は、制御条件データベース１５から制御条件情報を取得して機器の稼動時間帯を作成する。稼動データ変換部５は、燃料電池本体１から燃料電池の稼動情報を取得し、機器２から機器の稼動情報を取得し、制御条件作成部４から機器の制御条件を取得し、所望の形式にデータを変換する。【００２１】  制御後電力量カーブ作成部６は、運転を制御した後の主幹電力の時系列データを作成する。制御後貯湯量カーブ作成部７は、運転を制御した後のタンク内の貯湯量の時系列データを作成する。貯湯完了判断部８は、貯湯量がタンク容量を越えるか否かの判断を行う。削減量計算部９は、機器の運転を制御する前後での料金の削減量又はＣＯ２排出量の削減量を計算する。制御方法決定部１０は、削減量が最も大きい機器の制御方法を決定する。機器別削減量算出部１１は、機器２の稼動開始時刻を変更することによって得られる機器毎の料金の削減量又はＣＯ２排出量の削減量を算出する。機器稼動監視部１２は、機器２の稼動状況を監視する。各部の機能の詳細に関しては、後述する。【００２２】  燃料電池本体１は、家庭全体の電力である主幹電力量と、タンクに蓄えている給湯熱の量を表す貯湯量と、起動停止の状態を表すＦＣ起動停止状態と、燃料電池本体１に属している瞬間式ガス給湯器の給湯使用量であるバックアップ給湯使用量とを例えば３秒おきに稼動データ変換部５へ出力する。機器２は、消費した電力量である機器電力量と、消費した給湯熱量である使用給湯量と、稼動開始時刻とを稼動データ変換部５へ出力する。【００２３】  なお、負荷制御装置３は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）及びＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）等で構成される。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された負荷制御プログラムを実行することにより、制御条件作成部４、稼動データ変換部５、制御後電力量カーブ作成部６、制御後貯湯量カーブ作成部７、貯湯完了判断部８、削減量計算部９、制御方法決定部１０、機器別削減量算出部１１、機器稼動監視部１２、制御条件変更部１４及び制御条件データベース１５として機能する。【００２４】  また、本実施の形態において、稼動データ変換部５が情報取得部の一例���相当し、制御後電力量カーブ作成部６が制御後電力量データ作成部の一例に相当し、制御後貯湯量カーブ作成部７が制御後貯湯量データ作成部の一例に相当し、貯湯完了判断部８が貯湯量判断部の一例に相当し、削減量計算部９が削減量計算部の一例に相当し、制御方法決定部１０が運転方法決定部の一例に相当し、制御条件データベース１５が制御条件記憶部の一例に相当し、表示操作部１３が制御条件入力受付部の一例に相当し、制御条件変更部１４が制御条件変更部の一例に相当し、表示操作部１３が制限緩和入力受付部の一例に相当し、機器別削減量算出部１１が機器別削減量算出部の一例に相当し、表示操作部１３が表示部の一例に相当し、機器稼動監視部１２が機器稼動監視部の一例に相当する。【００２５】  次に、各機能ブロックの動作に関して説明する。図２は、図１に示す負荷制御装置４の動作について説明するためのフローチャートである。【００２６】  まず、ステップＳ１において、制御条件変更部１４は、表示操作部１３からユーザによって入力される制御条件情報と削減項目データとを取得し、制御条件データベース１５に保存する。制御条件情報は、機器２毎に運転が変更可能であるかどうかのフラグであるシフトフラグと、稼動開始時刻の変更が可能な時刻の範囲を示す時刻データとで構成される。【００２７】  図３は、制御条件情報の一例を示す図である。図３において、機器ＩＤは機器の識別番号を示し、機器名は機器の名称を示し、シフトフラグは機器の開始時刻が変更可能であるか否かを示し、開始時刻及び終了時刻は、機器それぞれに対する稼動の許容時間の開始時刻と終了時刻とを示す。開始時刻の変更が可能な機器２の一例としては、機器ＩＤが‘０１’の食器洗乾燥機や、機器ＩＤが‘０２’の洗濯機などである。機器２が食器洗乾燥機である場合、ユーザは夕食が終わった時刻から朝食の準備を進め始めるまでの間に食器が洗い終わればよいと考え、２１：００から６：００の時刻が入力されている。また、機器２が洗濯機である場合、ユーザは昼間に洗濯が完了すればよいと考え、４：００から１７：００の時刻が入力されている。なお、シフトフラグが‘１’である場合、開始時刻が変更可能であることを表し、シフトフラグが‘０’である場合、開始時刻が変更できないことを表している。また、シフトフラグが‘０’である場合、開始時刻及び終了時刻は‘ＮＵＬＬ’となる。【００２８】  なお、本発明において、運転方法は、稼動開始時刻、稼動期間及び運転モードなどを含む。本実施の形態では、稼動開始時刻を変更する場合について説明するが、本発明は特にこれに限定されず、稼動期間及び運転モードを変更してもよい。【００２９】  制御条件変更部１４が取得するもう一方のデータである削減項目データは、削減する対象が料金であるか、ＣＯ２排出量であるかを示す情報である。制御条件変更部１４は、削減項目が料金の場合は‘０’を保持し、削減項目がＣＯ２排出量の場合は‘１’を保持する。削減項目を選択する理由の一つは、燃料電池の効率や、ガスや商用電力の料金体系によっては、料金が低くても、ＣＯ２排出量はそれ程低くない場合があるからである。【００３０】  ここで、制御条件データベース１５に保存されているデータについ���説明する。制御条件データベース１５には、制御条件変更部１４が保存する制御条件情報及び削減項目データ以外に、ユーザが入力する機器の稼動時間帯を拡張するための条件である制限緩和条件情報を予め機器毎に保存している。制限緩和条件情報は、稼動開始時間帯を拡張することによって、ユーザが入力した稼動開始時間帯よりもより料金やＣＯ２排出量の削減を図ることができる機器２の稼動開始時刻を算出するための情報である。【００３１】  図４は、制御条件データベースが記憶する制御条件情報及び制限緩和条件情報の一例を示す図である。図４において、機器ＩＤは機器の識別番号を示し、機器名は機器の名称を示し、シフトフラグは機器の開始時刻が変更可能であるか否かを示し、開始時刻と終了時刻は、ユーザが入力した稼動開始時間帯である開始時刻及び終了時刻を示し、制限緩和条件の開始時刻及び終了時刻は、稼動開始時間帯を拡張するための開始時刻への条件と終了時刻への条件を示している。図４中では、機器ＩＤが０１の食器洗乾燥機は、制限緩和条件の開始時刻が−２：００となっており、終了時刻が＋４：００となっているが、この条件を用いれば、ユーザの入力した時間帯から開始時刻を２時間早めることが可能であり、終了時刻を４時間遅らせることが可能であることを示している。【００３２】  制御条件作成部４は、制御条件データベース１５から制御条件情報と制限緩和条件情報と削減項目データとを取得し、稼動データ変換部５から機器稼動情報を取得する。その後、制御条件作成部４は、制限緩和条件情報に基づいて制御条件情報の制限を緩和した緩和制御条件情報を作成する。緩和制御条件情報は、制御条件情報に含まれている機器２の稼動開始時刻から稼動終了時刻までの時間を制限緩和条件情報に基づいて拡張したものであり、制御条件情報と同じデータ構造である。【００３３】  図４に示す制御条件情報と制限緩和条件情報とに基づいて緩和制御条件情報を作成する場合、機器ＩＤが０１の食器洗乾燥機の稼動開始時刻は、ユーザの入力した２１：００から１９：００に緩和され、稼動終了時刻は、ユーザの入力した６：００から１０：００に緩和される。また、図４中の炊飯器のように、ユーザが稼動開始時刻及び稼動終了時刻の変更を許可しない機器が存在する。この場合、制御条件作成部４は、稼動データ変換部５から取得した機器稼動情報から機器の通常の稼動開始時刻及び稼動終了時刻を抽出し、それらの時刻に対して、制限緩和条件情報に含まれる稼動開始時刻及び稼動終了時刻を加算して稼動開始時刻及び稼動終了時刻を求め、対応するシフトフラグをＯＮ（‘１’）に変更する。制限条件作成部４は、制御条件情報と緩和制御条件情報とを稼動データ変換部５と制御後電力量カーブ作成部６とへ出力し、削減項目データを削減量計算部９へ出力する。【００３４】  図２に戻って、ステップＳ２において、稼動データ変換部５は、例えば３秒毎に、燃料電池本体１から主幹電力量と貯湯量とＦＣ起動停止状態とバックアップ給湯使用量とを取得し、例えば１日に１回、後述の処理を行い、制御後電力量カーブ作成部６以降の機能ブロックを動作させるトリガとなる。また、稼動データ変換部５は、機器２が消費する機器電力量と使用給湯量と稼動時��とを機器２から取得する。【００３５】  次に、ステップＳ３において、稼動データ変換部５は、現在の時刻が０：００であるか否かを判断する。ここで、現在の時刻が０：００でないと判断された場合、ステップＳ２の処理へ戻る。一方、現在の時刻が０：００であると判断された場合、ステップＳ４の処理へ移行する。なお、本実施の形態において、稼動データ変換部５は、現在の時刻が０：００であるか否かを判断しているが、本発明は特にこれに限定されず、例えば３：００などの他の時刻であるか否かを判断してもよい。【００３６】  次に、ステップＳ４において、稼動データ変換部５は、制御条件作成部４から制御条件情報を取得する。具体的には、稼動データ変換部５は、制御条件作成部４へ制御条件情報取得指示を出力し、制御条件情報取得指示が入力された制御条件作成部４は、制御条件データベース１５から制御条件情報を読み出して稼動データ変換部５へ出力する。【００３７】  次に、ステップＳ５において、稼動データ変換部５は、取得した主幹電力量、貯湯量、ＦＣ起動停止状態及びバックアップ給湯使用量に基づいて、平均主幹電力量カーブ、平均貯湯量カーブ、平均ＦＣ起動停止状態、平均バックアップ給湯量カーブ及びベース主幹電力量カーブを作成する。例えば、稼動データ変換部５は、毎日０：００になると、７日間といった所定期間の過去の主幹電力量と貯湯量とＦＣ起動停止状態とバックアップ給湯使用量とを、過去７日間の同じ時刻の６０分といった所定時間間隔毎に平均した平均主幹電力量と平均貯湯量と平均ＦＣ起動停止状態と平均バックアップ給湯量とを算出する。そして、稼動データ変換部５は、平均主幹電力量と平均貯湯量と平均ＦＣ起動停止状態と平均バックアップ給湯量とを、それぞれ例えば２４時間分の時系列データである平均主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブと平均ＦＣ起動停止状態と平均バックアップ給湯量カーブとへ変換する。【００３８】  図５は、平均主幹電力量カーブの一例を示す図であり、図６は、平均貯湯量カーブの一例を示す図であり、図７は、平均ＦＣ起動停止状態の一例を示す図であり、図８は、平均バックアップ給湯量カーブの一例を示す図である。なお、図５〜８において、例えば、時刻‘０’に対応する電力量、貯湯量、状態及び給湯量は、０時〜１時までの間における平均主幹電力量、平均貯湯量、平均ＦＣ起動停止状態及び平均バックアップ給湯量を表している。【００３９】  また、稼動データ変換部５は、制御条件作成部４から取得した制御条件情報からシフトフラグがＯＮである機器の平均機器電力量を平均主幹電力量カーブから差し引いたベース主幹電力量カーブを算出する。ベース主幹電力量カーブは、制御後電力量カーブ作成部６での制御後の電力量カーブの作成を簡便にするためのものである。図９は、ベース主幹電力量カーブの一例を示す図である。【００４０】  次に、ステップＳ６において、稼動データ変換部５は、例えば、７日間といった所定期間の過去の稼動開始時刻及び所要時間を平均した平均稼動開始時刻及び平均所要時間と、７日間といった所定期間の過去の例えば３秒おきに取得する機器電力量及び使用給湯量を１分といった所定時間間隔毎に平均した平均機器電力量及び平均使用給湯量とを��む機器稼動情報を作成する。【００４１】  図１０は、機器稼動情報の一例を示す図である。図１０における機器稼動情報の機器ＩＤは機器の識別番号を示し、機器名は機器の名称を示し、平均稼動開始時刻は、過去７日間における機器の稼動開始時刻の平均を示す。また、平均所要時間は、過去に機器が稼動し続けた時間の平均を示し、平均機器電力量と平均機器給湯量とは所要時間内に機器が消費したエネルギーの１分毎の平均を示している。【００４２】  稼動データ変換部５は、ベース主幹電力量カーブと機器稼動情報とを制御後電力量カーブ作成部６へ出力する。また、稼動データ変換部５は、平均主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブと平均ＦＣ起動停止状態と平均バックアップ給湯量カーブと機器稼動情報とを制御後貯湯量カーブ作成部７へ出力する。さらに、稼動データ変換部５は、平均主幹電力量カーブとベース主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブと平均ＦＣ起動停止状態と平均バックアップ給湯量カーブとを削減量計算部９へ出力する。以降の機能ブロックである制御後電力量カーブ作成部６と制御後貯湯量カーブ作成部７と貯湯完了判断部８と削減量計算部９と運転方法決定部１０との連続する処理は、後述する運転制御情報の数だけ繰り返す。【００４３】  次に、ステップＳ７において、制御後電力量カーブ作成部６は、制御条件作成部４から取得した制御条件情報に基づいて機器の稼動開始時刻の組み合わせである運転制御情報を作成する。運転制御情報は、機器毎の開始時刻のすべての組み合わせを順番に作成するが、制御条件情報にある機器毎の終了時刻は除く組み合わせとしている。図１１は、運転制御情報の一例を示す図である。図１１に示すように、運転制御情報は、機器ＩＤ、機器名及び開始時刻で構成され、全ての機器の組み合わせ分だけ作成される。図１１において、食器洗乾燥機の稼動開始時刻は２１：００であり、洗濯機の稼動開始時刻は１４：００である。【００４４】  次に、ステップＳ８において、制御後電力量カーブ作成部６は、作成した運転制御情報に基づいて機器の稼動開始時刻を変更した後の主幹電力量カーブである制御後電力量カーブを作成する。制御後電力量カーブ作成部６は、作成した制御後電力量カーブと運転制御情報とを制御後貯湯量カーブ作成部７へ出力する。図１２は、制御後電力量カーブの一例を示す図である。制御後電力量カーブは、運転制御情報の数だけ作成される。【００４５】  次に、ステップＳ９において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブとベース貯湯量カーブとを稼動データ変換部５から取得し、制御後電力量カーブと運転制御情報とを制御後電力量カーブ作成部６から取得する。そして、制御後貯湯量カーブ作成部７は、制御方法の変更によって、燃料電池本体１によって供給される給湯熱量から機器２が使用する給湯熱量を差し引いた、例えば、２４時間分、６０分間隔の熱量である制御後貯湯量カーブを作成する。制御後貯湯量カーブ作成部７は、作成した制御後貯湯量カーブを貯湯完了判断部８へ出力し、制御後電力量カーブ作成部６から取得した制御後電力量カーブと運転制御情報とを、変更を加えずに、貯湯完了判断部８へ出力する。【００４６】  ここで、制御後貯湯量カー��作成部７による制御後貯湯量カーブ作成処理についてさらに詳細に説明する。図１３は、図２のステップＳ９における制御後貯湯量カーブ作成処理について説明するためのフローチャートである。制御後貯湯量カーブ作成部７では、ステップＳ２２からステップＳ２７までの処理を０：００から指定単位時間毎に積算時間が１４４０分になるまで繰り返す。【００４７】  まず、ステップＳ２１において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔを０に初期化する。次に、ステップＳ２２において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔが稼動開始時刻変更に関連する時刻であるか否かを判断する。関連する時刻であると判断された場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２３の処理へ移行する。一方、関連する時刻でないと判断された場合（ステップＳ２２でＮＯ）、時刻ｔの貯湯量チェックの処理を終了し、次時刻ｔ＋１の貯湯量の変更を行う。稼動開始時刻に関連する時刻とは、機器２が元々稼動していた時間帯と、機器２が稼動開始時刻変更によって新たに稼動する時間帯とである。制御後貯湯量カーブ作成部７は、機器稼動情報に含まれる平均稼動開始時刻から平均所要時間分の時間帯に時刻ｔが該当する場合、稼動開始時刻変更に関連する時刻であると判断する。すなわち、稼動開始時刻の変更に関連する時刻のみ貯湯量を計算すればよいため、この判断が行われる。【００４８】  次に、ステップＳ２３において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、燃料電池が起動しているか否かの判断を行う。燃料電池の起動状態を判断するために、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均ＦＣ起動停止状態を使用する。制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔにおいて平均ＦＣ起動停止状態が０．５以上であれば、燃料電池は起動していると判断する。燃料電池が起動していると判断された場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）、ステップＳ２４の処理に進む。一方、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔにおいて平均ＦＣ起動停止状態が０．５未満であれば、燃料電池は停止していると判断する。燃料電池が起動していないと判断された場合（ステップＳ２３でＮＯ）、ステップＳ２２の処理と同様に時刻ｔの貯湯量チェックの処理を終了し、次時刻ｔ＋１の貯湯量のチェックを行う。【００４９】  次に、ステップＳ２４において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均電力量及び制御後電力量に基づいて送電端発電電力量と発電効率と給湯効率とを求める。平均電力量及び制御後電力量は、稼動データ変換部５から取得した平均主幹電力量カーブ、及び制御後電力量カーブ作成部６から取得した制御後電力量カーブの時刻ｔにおける電力量である。送電端発電電力量は、平均電力量又は制御後電力量が、燃料電池発電上限（ここでは１ｋＷ）を超えている場合は１ｋＷｈとし、発電下限（ここでは０．３ｋＷ）未満の場合は０．３ｋＷｈとし、それ以外は、平均電力量又は制御後電力量と同じ電力量とする。発電効率及び給湯効率は、送電端発電電力量によって変化するため、予め内部に保存している燃料電池の発電上限から下限までの何点かの値を補間して用いる。【００５０】  なお、本実施の形態では、発電効率及び給湯効率は固定の値を用いているが、燃料電池本体１から時々刻々の発電電力量、燃料ガス使用量及び給湯量を取得し、定期的に値を更新してもよい。この場合、燃料電池実機のセンシングデータを思量するため個々の燃料電池の特性や性能劣化に対応することが可能である。【００５１】  次に、ステップＳ２５において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、稼動開始時刻変更前後の給湯量を計算する。この給湯量の計算には、下記の（１）式が用いられる。【００５２】  給湯量＝送電端発電電力量／発電効率×給湯効率・・・・（１）【００５３】  次に、ステップＳ２６において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、稼動開始時刻変更前後の貯湯量の増減分を計算する。貯湯量増減分の計算には、下記の（２）式が用いられる。なお、貯湯量の増減分は０以下の場合もある。【００５４】  貯湯量増減分＝稼動開始時刻変更後の給湯量−稼動開始時刻変更前の給湯量−機器が使用する給湯量・・・・（２）【００５５】  次に、ステップＳ２７において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、各時刻の平均貯湯量の更新処理を行う。図１４は、図１３のステップＳ２７における平均貯湯量更新処理を説明するためのフローチャートである。以下、図１４を用いて平均貯湯量更新処理について説明する。【００５６】  平均貯湯量更新処理は、時刻ｔから指定単位時間毎に、時刻ｔ’が１４４０分になるまで繰り返し実行される。まず、ステップＳ３１において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔ’を０に初期化する。次に、ステップＳ３２において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均貯湯量が０であるか否かの判断を行う。平均貯湯量は、稼動データ変換部５から取得した平均貯湯量カーブの時刻ｔ’における過去の貯湯量の平均である。平均貯湯量が０でないと判断された場合（ステップＳ３２でＮＯ）、ステップＳ３５の処理へ進む。【００５７】  ステップＳ３５において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均貯湯量に貯湯量増減分を加算する。次に、ステップＳ３６において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均貯湯量を更新する時刻ｔ’をｔ’＋１に更新する。次に、ステップＳ３７において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔ’が１４４０分よりも大きいか否かを判断する。ここで、時刻ｔ’が１４４０分よりも大きいと判断された場合（ステップＳ３７でＹＥＳ）、平均貯湯量更新処理を終了し、図１３のステップＳ２８の処理へ移行する。時刻ｔ’が１４４０分以下であると判断された場合（ステップＳ３７でＮＯ）、ステップＳ３２の処理へ戻り、再びステップＳ３２からステップＳ３６までの処理を繰り返し実行する。【００５８】  一方、ステップＳ３２で平均貯湯量が０であると判断された場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）、制御後貯湯量カーブ作成部７は、その時刻に発生している給湯負荷との関係から平均貯湯量を求める必要がある。本実施の形態において、給湯負荷は、稼動データ変換部５から取得する平均バックアップ給湯量カーブの時刻ｔ’における平均バックアップ給湯量に置き換えて求めている。【００５９】  次に、ステップＳ３３において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均バックアップ給湯量が貯湯量増減分よりも大きいか否かを判断する。ここで、平均バックアップ給湯量が貯湯量増減分を下回ると判断された場合（ステップＳ３３でＮＯ）、貯湯量増減分は給湯���荷によって減少すると考えられるため、ステップＳ３４において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、貯湯量増減分の修正を行う。貯湯量増減分は下記の（３）式を用いて修正される。【００６０】  貯湯量増減分＝貯湯量増減分−平均バックアップ給湯量・・・・（３）【００６１】  次に、ステップＳ３５において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、修正した貯湯量増減分を平均貯湯量に加算する。次に、ステップＳ３６において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均貯湯量を更新する時刻ｔ’をｔ’＋１に更新する。次に、ステップＳ３７において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔ’が１４４０分よりも大きいか否かを判断する。【００６２】  一方、ステップＳ３３で平均バックアップ給湯量が貯湯量増減分よりも多いと判断された場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）、タンク内に蓄えられている給湯熱よりも給湯負荷が多く発生したと考えられるため、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔ’の平均貯湯量は０のまま修正を加えず、次の時刻以降の平均貯湯量の更新も行わずに、平均貯湯量更新処理を終了する。なお、本実施の形態では、平均貯湯量の平均バックアップ給湯量が貯湯量増減分よりも多い場合は、計算の効率化のために処理を中止したが、貯湯量増減分に０を代入して処理を進めても良い。【００６３】  図１３に戻って、ステップＳ２７における平均貯湯量の更新処理が終了すると、ステップＳ２８において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、次の運転方法変更に関連する時刻の貯湯量更新を行うため時刻ｔを時刻ｔ＋１に更新する。次に、ステップＳ２９において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔが１４４０分よりも大きいか否かを判断する。ここで、時刻ｔが１４４０分よりも大きいと判断された場合（ステップＳ２９でＹＥＳ）、貯湯量更新を終了し、終了時の例えば２４時間、６０分毎の貯湯量のデータ列を制御後貯湯量カーブとし、図２のステップＳ１０の処理へ移行する。時刻ｔが１４４０分以下であると判断された場合（ステップＳ２９でＮＯ）、ステップＳ２２の処理へ戻り、再びステップＳ２２からステップＳ２８までの処理を繰り返し実行する。【００６４】  図２に戻って、ステップＳ１０において、貯湯完了判断部８は、制御後貯湯量カーブの各時刻の平均貯湯量が最大貯湯量を超えているかどうかの判断を行う。最大貯湯量は、タンク内に蓄えられる最大の熱量で、季節毎に水温が異なるため、予め内部に保存している季節毎に異なる値を用いる。本実施の形態では、最大貯湯量は固定の値を用いているが、水温等の情報を取得し、随時計算を行っても良い。【００６５】  図１５は、図２のステップＳ１０における貯湯完了判断処理を説明するためのフローチャートである。まず、ステップＳ４１において、貯湯完了判断部８は、貯湯完了フラグに０を代入する。その後、ステップＳ４２において、貯湯完了判断部８は、時刻ｔを０に初期化し、ステップＳ４３からステップＳ４６までの処理を０：００から指定単位時間毎に積算時間が１４４０分になるまで繰り返す。【００６６】  次に、ステップＳ４３において、貯湯完了判断部８は、時刻ｔにおける平均貯湯量が最大貯湯量よりも大きいか否かを判断する。ここで、ステップＳ４３で平均貯湯量が最大��湯量を超えていないと判断された場合（ステップＳ４３でＮＯ）、ステップＳ４５において、貯湯完了判断部８は、次の稼動開始時刻の変更に関連する時刻の貯湯量完了チェックを行うため時刻ｔを時刻ｔ＋１へ更新する。【００６７】  次に、ステップＳ４６において、貯湯完了判断部８は、時刻ｔが１４４０分を超えたか否かを判断する。時刻ｔが１４４０分を超えたと判断された場合（ステップＳ４６でＹＥＳ）、貯湯量完了チェックを終了する。時刻ｔが１４４０分を超えていないと判断された場合（ステップＳ４６でＮＯ）、ステップＳ４３の処理へ戻り、再度ステップＳ４３からＳ４６までの処理を繰り返し実行する。【００６８】  一方、ステップＳ４３で平均貯湯量が最大貯等量を超えていると判断された場合（ステップＳ４３でＹＥＳ）、必要以上に給湯量を発生させる稼動開始時刻制御方法の組み合わせであることから、ステップＳ４４において、貯湯完了判断部８は、貯湯完了フラグに１を代入し、貯湯完了判断の処理を中止する。そして、図２のステップＳ１１の処理へ移行する。【００６９】  ここで、平均主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブとについて説明する。図１６は、機器の稼動開始時刻変更前における平均主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブとの一例を示す図である。図１７及び図１８は、制御後電力量カーブ作成部６によって作成された制御後電力量カーブと制御後貯湯量カーブ作成部７によって作成された制御後貯湯量カーブとの一例を示す図である。【００７０】  図１６において、平均貯湯量カーブは、食器洗乾燥機による給湯負荷が発生する直前の時刻に、最大値の９．５ｋＷｈとなっている。この時の最大貯湯量は１１ｋＷｈであるため、燃料電池本体１による給湯量を増やすことによって、省エネルギー性を向上させることが可能であることが分かる。【００７１】  図１７及び図１８は、図１６の主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブとに基づいて、図３の制御条件情報でシフトフラグが‘１’となっている食器洗乾燥機と洗濯機との稼動開始時刻を変更した場合における全ての稼動開始時刻の組み合わせのうちの二例を示している。図１６において、食器洗乾燥機は２１：００から稼動を開始しており、洗濯機は８：００から稼動を開始している。電力負荷に合わせて燃料電池が発電を行っているため、貯湯量は増加している。【００７２】  図１７では、洗濯機の稼動開始時刻を１４：００に変更し、食器洗乾燥機の稼動開始時刻を１５：００に変更している。その結果、最大貯湯量が１１ｋＷｈの時に、２０：００の平均貯湯量が１２．５ｋＷｈとなっており、平均貯湯量が最大貯湯量を超えているため、ステップＳ４４で貯湯完了判断部８は貯湯完了フラグを‘１’に設定する。【００７３】  一方、図１８の例では、洗濯機は図１７の例と同様に１４：００に稼動を開始しているが、食器洗乾燥機の稼動開始時刻は図１６と同じ時刻で変更していない。その結果、図１８の例では、２０：００において平均貯湯量が最大の１０．５ｋＷｈになっており、平均貯湯量は最大貯湯量（１１ｋＷｈ）を超えていない。貯湯量判断部８は、図１７の稼動開始時刻の変更組み合わせの場合、貯湯完了フラグを‘０’に設定する。【００７４】  図２に戻って、ステップＳ１１に���いて、削減量計算部９は、制御後の貯湯量が満杯になるか否かを判断する。すなわち、削減量計算部９は、貯湯完了判断部８から貯湯完了フラグを取得し、貯湯完了フラグが‘０’に設定されている場合、制御後の貯湯量が満杯にならないと判断し、貯湯完了判断部８は、貯湯完了フラグが‘１’に設定されている場合、制御後の貯湯量が満杯になると判断する。ここで、制御後の貯湯量が満杯になると判断された場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１３の処理へ移行する。【００７５】  一方、制御後の貯湯量が満杯にならないと判断された場合（ステップＳ１１でＮＯ）、ステップＳ１２において、削減量計算部９は、制御条件作成部４から削減項目データを取得し、稼動データ変換部５から平均主幹電力量カーブとベース主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブと平均ＦＣ起動停止状態と平均ＦＣ起動停止状態と平均バックアップ給湯量カーブとを取得し、貯湯完了判断部８から制御後電力量カーブと運転制御情報とを取得する。削減量計算部９は、貯湯完了フラグがタンク容量を超えないことを示すとき、削減項目データが料金の場合は、機器２の稼動開始時刻を移動させることによる削減コストを計算し、削減項目データがＣＯ２排出量の場合は、削減ＣＯ２排出量を計算する。【００７６】  次に、ステップＳ１３において、制御方法決定部１０は、全ての運転制御情報について削減量を計算したか否かを判断する。すなわち、制御方法決定部１０は、稼動開始時刻を変更可能な機器の全ての稼動開始時刻の組み合わせについて削減量を計算したか否かを判断する。ここで、全ての運転制御情報について削減量を計算していないと判断された場合（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ８の処理に戻り、他の運転制御情報に基づいて制御後主幹電力量カーブを作成する。【００７７】  一方、全ての運転制御情報について削減量を計算したと判断された場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４において、制御方法決定部１０は、削減量計算部９から削減コスト又は削減ＣＯ２排出量を取得し、機器２の制御方法を決定する。すなわち、制御方法決定部１０は、取得した削減コスト又は削減ＣＯ２に基づいて最も削減コスト又は削減ＣＯ２排出量の少ない機器２の稼動開始時刻の組み合わせを決定する。次に、ステップＳ１５において、制御方法決定部１０は、機器２へ稼動開始時刻を送信するとともに、機器稼動監視部１２へ稼動開始時刻を出力する。【００７８】  このように、家庭全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体１の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器２毎の制御条件を表す制御条件情報とが取得される。そして、制御条件情報に基づいて機器２毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報が作成され、主幹電力量、燃料電池稼動情報及び機器稼動情報に基づいて複数の運転制御情報に対応して機器２の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の主幹電力量を表す複数の制御後電力量カーブが作成される。続いて、複数の制御後電力量カーブに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御��貯湯量カーブが作成され、複数の制御後貯湯量カーブ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かが判断される。所定の熱容量を超えないと判断された複数の制御後貯湯量カーブと、当該複数の制御後貯湯量カーブに対応する複数の制御後電力量カーブとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、機器２の運転方法を変更する前の主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量が計算される。複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する運転制御情報が機器２の運転方法に決定される。【００７９】  したがって、運転方法の変更に応じて変化する貯湯量が機器２の使用する給湯熱を考慮して算出され、制御後の貯湯量が所定の熱容量を超えない機器２の運転方法が決定されるので、必要以上に貯湯することなく、放熱や燃料電池が停止することを防止することができ、省エネルギー性及び経済性を向上させることができる。【００８０】  ここまで、稼動データ変換部５から発生した１日１回の機器の稼動開始時刻の算出は、制御条件情報に基づいて行ったが、同様のことを、緩和制御条件情報に基づいても行う。ただし、緩和制御条件情報に基づく稼動開始時刻の算出の場合、制御方法決定部１０は、機器２と機器稼動監視部１２に対して稼動開始時刻の送信及び出力は行わない。【００８１】  機器別削減量算出部１１は、制御条件情報と緩和制御条件情報とに基づく機器２の稼動開始時刻と制御後主幹電力量カーブとを制御方法決定部１０から取得し、機器稼動情報と平均主幹電力量カーブとを稼動データ変換部５から取得する。そして、機器別削減量算出部１１は、機器２の稼動開始時刻を変更することによって削減される料金又はＣＯ２排出量を機器別に算出する。【００８２】  ここで、料金の算出方法について説明する。まず、機器別削減量算出部１１は、単位時刻毎に発生した電力量と料金とを算出し、機器２のそれぞれの電力料金が単位時間毎の料金に占める割合から、機器２のそれぞれにかかる料金を算出する。そして、機器別削減量算出部１１は、例えば２４時間分の料金を積算し、稼動開始時刻の変更前と稼動開始時刻の変更後とを比較して削減量を算出する。稼動開始時刻の変更前は、機器稼動情報と平均主幹電力量カーブとに基づいて各機器２の料金を求め、稼動開始時刻の変更後は、シフト時刻情報と制御後主幹電力量カーブとに基づいて各機器２の料金を求める。機器別削減量算出部１１は、制御条件情報に基づくシフト時刻情報及び機器別の削減量と、緩和制御条件情報に基づくシフト時刻情報及び機器別の削減量とを表示操作部１３へ出力する。【００８３】  表示操作部１３は、機器別削減量算出部１１からシフト時刻情報と機器別の削減量とを取得し、画面に表示する。図１９は、表示操作部に表示される設定時刻表示画面の一例を示す図である。図１９に示す設定時刻表示画面１００は、制御条件情報に基づいて作成された各機器２の稼動開始時刻及び削減コストと、緩和制御条件情報に基づいて作成された各機器２の稼動開始時刻及び削減コストとで構成される。図１９に示す‘設定時刻’は、制御条件情報に基づいて作成された各機器２の稼動開始時刻を表し、‘もっとお得な時刻’���、緩和制御条件情報に基づいて作成された各機器２の稼動開始時刻を表している。【００８４】  図１９の設定時刻表示画面１００では、洗濯乾燥機の稼動開始時刻が１１：２０に設定され、４．６円削減可能であることが表示されている。また、食器洗い乾燥機の稼動開始時刻が１４：２０に設定され、５．０円削減可能であることが表示されている。さらに、生ごみ処理機の稼動開始時刻が２２：１０に設定され、２．６円削減可能であることが表示されている。【００８５】  また、緩和制御条件情報に含まれる制限緩和条件情報を採用することによって、稼動開始時刻から稼動終了時刻までの範囲を変更し、洗濯乾燥機の稼動開始時刻を１６：２０に設定し、食器洗い乾燥機の稼動開始時刻を１４：２０に設定し、生ごみ処理機の稼動開始時刻を５：１０に設定した場合、洗濯乾燥機のコストを５．２円削減可能であり、生ごみ処理機のコストを４．１円削減可能であることが表示されている。【００８６】  かかる構成によれば、制御後貯湯量カーブ作成部７において、運転方法の変更により変化する貯湯量を機器２が使用する給湯熱を考慮して算出し、貯湯完了判断部８において、給湯熱がタンク内の貯湯量を超えないかを判断することによって、機器２の運転制御方法を計算し、貯湯量が必要以上に貯蓄され、放熱や、燃料電池を停止することを避けることができ、省エネルギー性、経済性を向上させることができる。【００８７】  これまでは、例えば、１日１回といった所定の時刻に行う機器２の稼動開始時刻の算出について説明しているが、次に、ユーザが表示操作部１３から機器２の稼動開始時間帯を変更した場合における機器２の稼動開始時刻の算出について説明する。例えば、図１８に示すように、表示操作部１３には、制御条件情報に基づく機器別のシフト時刻情報及びその場合の削減量と、緩和制御条件情報に基づく機器別のシフト時刻情報及びその場合の削減量と、機器別の変更ボタン１０１が表示されている。【００８８】  表示操作部１３は、ユーザによって機器別の変更ボタン１０１が押されることにより時刻変更画面を表示する。図２０は、表示操作部に表示される時刻変更画面の一例を示す図である。図２０に示す時刻変更画面には、現在設定されている稼動開始時間帯と、制限緩和条件情報に基づく稼動開始時間帯とが表示される。なお、図２０に示す‘設定時刻’が現在設定されている稼動開始時間帯を表し、‘新規設定時刻’が制限緩和条件情報に基づいて緩和された稼動開始時間帯を表している。【００８９】  そして、ユーザによって図２０に示す設定ボタン１１１が押されることによって、表示操作部１３は、緩和制御条件情報を制御条件情報として制御条件変更部１４へ出力する。制御条件変更部１４は、制御条件データベース１５の制御条件を変更し、稼動データ変換部５へ再計算のトリガを出力する。稼動データ変換部５は、制御条件変更部１４によって出力された再計算のトリガを受信すると、前述した制御条件作成部４から表示操作部１３までの一連の処理を再度行う。【００９０】  この処理によって、ユーザは機器２の稼動開始時間帯を拡張することによって得られる効果を確認した上で稼動開始時間帯の変更を行うことができ、ユーザが稼動開始時間帯を変更��ることによって、稼動開始時間帯の変更前には得られない、さらなる料金又はＣＯ２排出量の削減を得ることができる。【００９１】  最後に、機器２の稼動開始時刻の算出の他のトリガについて説明する。稼動データ変換部５は、例えば１日１回所定の時刻に、機器稼動監視部１２へ機器稼動情報を出力する。機器稼動監視部１２は、稼動データ変換部５から機器２の通常の稼動情報とも言える機器稼動情報を取得し、機器２から例えば３秒毎といった所定時間間隔毎に稼動時刻と機器電力量と使用給湯量とを取得し、制御方法決定部１０から機器２の稼動時刻を取得する。機器稼動監視部１２は、機器２から取得した稼動時刻、機器電力量及び使用給湯量と、稼動データ変換部５から取得した機器稼動情報とを比較し、機器２の稼動開始時刻が機器稼動情報と異なる場合は、稼動データ変換部５へ再計算のトリガを出力する。稼動データ変換部５は、機器稼動監視部１２によって出力された再計算のトリガを受信すると、前述した制御条件作成部４から表示操作部１３までの一連の処理を再度行う。【００９２】  また、機器稼動監視部１２は、制御方法決定部１０から取得した機器２の稼動開始時刻と異なる時刻での機器２の稼動開始を取得した場合も、再計算トリガを稼動データ変換部５へ出力する。この処理によって、機器２が意図しない時刻に稼動開始された場合でも、機器２の稼動時刻を常に料金又はＣＯ２排出量が最も少なくなる時刻に設定することができる。【００９３】  さらに、本実施の形態では、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器を、負荷制御装置の運転制御対象となる運転制御対象機器と、運転制御対象とならない非運転制御対象機器とに分け、予め設定してもよい。例えば、運転制御対象機器は、食器洗乾燥機や洗濯機などであり、非運転制御対象機器は、エアコンなどの消費電力が比較的大きくてユーザの好みにより運転方法が頻繁に変化する機器である。機器稼動監視部１２は、非運転制御対象機器の機器稼動情報を所定時間間隔で取得し、取得した機器稼動情報が前回取得した稼動機器情報と異なる場合、再計算トリガを稼動データ変換部５へ出力する。【００９４】  例えば、非運転制御対象機器であるエアコンの設定温度や風量などの運転方法がユーザによって変更された場合、当該エアコンの消費電力量が増え、家庭全体の電力量である主幹電力量が増加する。そこで、機器稼動監視部１２は、非運転制御対象機器であるエアコンの運転方法を監視し、当該エアコンの運転方法の変化をトリガとして、運転制御対象機器の運転方法を再度決定する。このように、家庭内の電力消費や熱エネルギー消費に影響を与える非運転制御対象機器の運転方法が変化した場合、この非運転制御対象機器の運転方法を考慮した上で運転制御情報が再度作成され、新たに運転方法が決定されるので、常にエネルギーコストを最も削減することができる運転方法で機器を制御することができる。【００９５】  なお、本実施の形態では、過去の稼動履歴を平均化した平均主幹電力量カーブ、平均貯湯量カーブ及び平均バックアップ給湯量カーブを用いて貯湯量の変更や貯湯完了の判断を行っているが、各種手法を用いた予測による電力負荷や給湯負荷等から燃料電池の制御をシミュレー���ョンした結果を用いて貯湯量の変更や貯湯完了の判断を行ってもよい。【００９６】  また、本実施の形態では、機器２に対する制御は、稼動開始時刻のみであるが、電力消費が増減するように運転状態を制御するようにしてもよい。【００９７】  なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。【００９８】  本発明の一局面に係る負荷制御装置は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部とを備える。【００９９】  本発明の他の局面に係る負荷制御方法は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得ステップと、前記情報取得ステップにおいて取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得ステップにおいて取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成ステップと、前記制御後電力量データ作成ステップにおいて作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した��合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成ステップと、前記制御後貯湯量データ作成ステップにおいて作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断ステップと、前記貯湯量判断ステップにおいて所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算ステップと、前記削減量計算ステップにおいて計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定ステップとを含む。【０１００】  本発明の他の局面に係る負荷制御プログラムは、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部としてコンピュータを機能させる。【０１０１】  本発明の他の局面に係る負荷制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態���表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部としてコンピュータを機能させる負荷制御プログラムを記録している。【０１０２】  本発明の他の局面に係る負荷制御回路は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得し、取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成回路と、前記制御後電力量データ作成回路によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成回路と、前記制御後貯湯量データ作成回路によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断回路と、前記貯湯量判断回路によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコス��削減量を計算する削減量計算回路と、前記削減量計算回路によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定回路とを備える。【０１０３】  これらの構成によれば、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とが取得される。そして、制御条件情報に基づいて機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報が作成され、主幹電力量、燃料電池稼動情報及び機器稼動情報に基づいて複数の運転制御情報に対応して機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の主幹電力量を表す複数の制御後電力量データが作成される。続いて、複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データが作成され、複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かが判断される。所定の熱容量を超えないと判断された複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、機器の運転方法を変更する前の主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量が計算される。複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する運転制御情報が機器の運転方法に決定される。【０１０４】  したがって、運転方法の変更に応じて変化する貯湯量が機器の使用する給湯熱を考慮して算出され、制御後の貯湯量が所定の熱容量を超えない機器の運転方法が決定されるので、必要以上に貯湯することなく、放熱や燃料電池が停止することを防止することができ、省エネルギー性及び経済性を向上させることができる。【０１０５】  また、上記の負荷制御装置において、前記燃料電池稼動情報は、湯の蓄積量を表す貯湯量と、燃料電池の起動停止状態と、前記燃料電池に付属している給湯器からの給湯使用量とを含むことが好ましい。この構成によれば、燃料電池稼動情報には、湯の蓄積量を表す貯湯量と、燃料電池の起動停止状態と、燃料電池に付属している給湯器からの給湯使用量とが含まれ、これらの情報を用いて機器の運転方法を変更した後の制御後電力量データ及び制御後貯湯量データを作成することができる。【０１０６】  また、上記の負荷制御装置において、前記制御後貯湯量データ作成部は、前記複数の運転制御情報毎に、前記制御後電力データに基づいて前記機器の運転方法の変更によって増減する熱エネルギー量を表す貯湯量増減分を算出し、前記給湯使用量が０以上であり、かつ前記貯湯量増減分よりも大きい場合、前記貯湯量増減分を０とし、前記給湯使用量が０以上であり、かつ前記貯湯量増減分よりも小さい場合、前記貯湯量増減分から前記給湯使用量を減算した値を新たな前記貯湯量増減分として、前記運転方法の変更前の前記貯湯量に加算することが好ましい。【０１０７】  この���成によれば、複数の運転制御情報毎に、制御後電力データに基づいて機器の運転方法の変更によって増減する熱エネルギー量を表す貯湯量増減分が算出される。そして、給湯使用量が０以上であり、かつ貯湯量増減分よりも大きい場合、貯湯量増減分を０とし、給湯使用量が０以上であり、かつ貯湯量増減分よりも小さい場合、貯湯量増減分から給湯使用量を減算した値が新たな貯湯量増減分として、運転方法の変更前の貯湯量に加算される。【０１０８】  したがって、制御後電力データに基づいて機器の運転方法の変更によって増減する貯湯量増減分が算出され、貯湯量増減分が給湯使用量に応じて修正され、修正された貯湯量増減分を運転方法の変更前の貯湯量に加算することにより貯湯量が更新され、制御後貯湯量データを作成することができる。【０１０９】  また、上記の負荷制御装置において、前記貯湯量データ作成部は、前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する熱エネルギー量と前記機器が消費する熱エネルギー量との合計の所定時刻毎の蓄積量を前記複数の制御後貯湯量データとして作成することが好ましい。【０１１０】  この構成によれば、複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する熱エネルギー量と機器が消費する熱エネルギー量との合計の所定時刻毎の蓄積量が複数の制御後貯湯量データとして作成される。したがって、複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する熱エネルギー量と機器が消費する熱エネルギー量との合計を所定時刻毎に蓄積することによって、制御後貯湯量データを作成することができる。【０１１１】  また、上記の負荷制御装置において、前記貯湯量判断部は、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が、前記燃料電池に付属している給湯器のタンクの最大容量を超えるか否かを判断することが好ましい。【０１１２】  この構成によれば、複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が、燃料電池に付属している給湯器のタンクの最大容量を超えるか否かが判断される。通常、貯湯量がタンクの最大容量を超えた場合、熱エネルギーを放熱させたり、給湯負荷によってタンクに空きが発生するまで燃料電池を停止させたりする必要がある。しかしながら、制御後貯湯量データ内の蓄積量がタンクの最大容量を超えるか否かを判断し、蓄積量がタンクの最大容量を超えない制御後貯湯量データに基づいて機器の運転方法を決定することにより、燃料電池を停止させずに制御することができ、省エネルギー性を向上させることができる。【０１１３】  また、上記の負荷制御装置において、前記エネルギーコストは、料金コスト及びＣＯ２排出量のうちの少なくとも一方であることが好ましい。この構成によれば、料金コスト及びＣＯ２排出量のうちの少なくとも一方の削減量が計算されるので、料金コストを削減することができる運転方法、又はＣＯ２排出量を削減することができる運転方法で機器を制御することができる。【０１１４】  また、上記の負荷制御装置において、運転時刻、運転モード、電力消費量及び給湯熱消費量のうちの少なくとも１つを制限する前記制御条件情報を前記機器毎に記憶する制御条件記憶部と、前記制御��件情報のユーザによる入力を受け付ける制御条件入力受付部と、前記制御条件記憶部に記憶されている前記制御条件情報を、前記制御条件入力受付部によって受け付けられた制御条件情報に変更する制御条件変更部とをさらに備えることが好ましい。【０１１５】  この構成によれば、制御条件記憶部には、運転時刻、運転モード、電力消費量及び給湯熱消費量のうちの少なくとも１つを制限する制御条件情報が機器毎に記憶されている。そして、制御条件情報のユーザによる入力が受け付けられ、制御条件記憶部に記憶されている制御条件情報が、ユーザにより入力された制御条件情報に変更される。したがって、ユーザは制御条件情報を変更することができ、ユーザによって変更された制御条件情報に基づいて運転制御情報を作成することができる。【０１１６】  また、上記の負荷制御装置において、前記運転時刻、前記運転モード、前記電力消費量及び前記給湯熱消費量のうちの少なくとも１つの制限を前記機器毎に緩和する制限緩和情報のユーザによる入力を受け付ける制限緩和入力受付部をさらに備え、前記制御条件変更部は、前記制御条件記憶部に記憶されている前記制御条件情報を、前記制限緩和入力受付部によって受け付けられた前記制限緩和情報に応じて変更することが好ましい。【０１１７】  この構成によれば、運転時刻、運転モード、電力消費量及び給湯熱消費量のうちの少なくとも１つの制限を機器毎に緩和する制限緩和情報のユーザによる入力が受け付けられ、制御条件記憶部に記憶されている制御条件情報が、ユーザにより入力された制限緩和情報に応じて変更される。したがって、運転時刻、運転モード、電力消費量及び給湯熱消費量のうちの少なくとも１つの制限を緩和することにより、ユーザが入力した制御条件情報よりもエネルギーコストを削減することができる機器の運転方法を決定することができる。【０１１８】  また、上記の負荷制御装置において、前記最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報に基づいて、前記複数の機器の運転方法の変更の前後のエネルギーコスト削減量を前記機器毎に算出する機器別削減量算出部をさらに備えることが好ましい。【０１１９】  この構成によれば、最大エネルギーコスト削減量に対応する運転制御情報に基づいて、複数の機器の運転方法の変更の前後のエネルギーコスト削減量が機器毎に算出される。したがって、運転方法の変更前と変更後とで、どれだけエネルギーコストを削減することができるかを機器毎に算出することができる。【０１２０】  また、上記の負荷制御装置において、前記運転時刻、前記運転モード、前記電力消費量及び前記給湯熱消費量のうちの少なくとも１つの制限を前記機器毎に緩和する制限緩和情報のユーザによる入力を受け付ける制限緩和入力受付部をさらに備え、前記制御条件変更部は、前記制御条件記憶部に記憶されている前記制御条件情報を、前記制限緩和入力受付部によって受け付けられた前記制限緩和情報に応じて変更し、前記最大エネルギーコスト削減量に対応する前記機器の運転制御情報と前記機器毎のエネルギーコスト削減量とを表示するとともに、前記制限緩和情報によって得られる最大エネルギーコスト削減量に対応する前記機器の運転制御情報と前記機器毎のエネルギ��コスト削減量とを表示する表示部をさらに備えることが好ましい。【０１２１】  この構成によれば、運転時刻、運転モード、電力消費量及び給湯熱消費量のうちの少なくとも１つの制限を機器毎に緩和する制限緩和情報のユーザによる入力が受け付けられ、制御条件記憶部に記憶されている制御条件情報が、ユーザにより入力された制限緩和情報に応じて変更される。そして、最大エネルギーコスト削減量に対応する機器の運転制御情報と機器毎のエネルギーコスト削減量とが表示され、さらに、制限緩和情報によって得られる最大エネルギーコスト削減量に対応する機器の運転制御情報と機器毎のエネルギーコスト削減量とが表示される。したがって、制限緩和条件を用いて制御条件情報の制限を緩和することによって、制限を緩和する前と比べてどれだけエネルギーコストを削減することができるかをユーザに対して提示することができる。【０１２２】  また、上記の負荷制御装置において、前記機器の運転方法を監視し、前記運転方法決定部によって決定された前記運転方法とは異なる運転方法で前記機器が稼動された場合、前記制御後電力量データ作成部に対して前記運転制御情報を再度作成するように指示する機器稼動監視部をさらに備えることが好ましい。【０１２３】  この構成によれば、機器の運転方法が監視され、運転方法決定部によって決定された運転方法とは異なる運転方法で機器が稼動された場合、制御後電力量データ作成部に対して運転制御情報を再度作成するための指示が出力される。したがって、運転方法決定部によって決定された運転方法とは異なる運転方法で機器が稼動された場合、この異なる運転方法を考慮した上で運転制御情報が再度作成され、新たに運転方法が決定されるので、常にエネルギーコストを最も削減することができる運転方法で機器を制御することができる。【０１２４】  また、上記の負荷制御装置において、前記機器は、前記負荷制御装置の運転制御対象となる制御対象機器と、運転制御対象とならない非運転制御対象機器とを含み、前記機器稼動監視部は、前記非運転制御対象機器の運転方法が変化した場合、前記制御後電力量データ作成部に対して前記運転制御情報を再度作成するように指示することが好ましい。【０１２５】  この構成によれば、機器は、負荷制御装置の運転制御対象となる制御対象機器と、運転制御対象とならない非運転制御対象機器とを含んでおり、非運転制御対象機器の運転方法が変化した場合、制御後電力量データ作成部に対して運転制御情報を再度作成するための指示が出力される。したがって、電力使用個体内の電力消費や熱エネルギー消費に影響を与える非運転制御対象機器の運転方法が変化した場合、この非運転制御対象機器の運転方法を考慮した上で運転制御情報が再度作成され、新たに運転方法が決定されるので、常にエネルギーコストを最も削減することができる運転方法で機器を制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】  本発明にかかる負荷制御装置、負荷制御方法、負荷制御回路、負荷制御プログラム及び負荷制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、電力負荷と給湯負荷と燃料電池から発生する熱エネルギーの蓄積量とを考慮して電力消費機器の制御を行う燃料電池システムに有用である。また、ガスエンジンやガスタービン等の原動機を駆動源とした発電機等を備え、電力及び熱エネルギーを発生するコージェネレーション装置等の用途にも応用できる。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年3月27日(2007.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、
前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、
前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、
前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、
前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、
前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部とを備えることを特徴とする負荷制御装置。
【請求項２】
前記燃料電池稼動情報は、湯の蓄積量を表す貯湯量と、燃料電池の起動停止状態と、前記燃料電池に付属している給湯器からの給湯使用量とを含むことを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項３】
前記制御後貯湯量データ作成部は、前記複数の運転制御情報毎に、前記制御後電力データに基づいて前記機器の運転方法の変更によって増減する熱エネルギー量を表す貯湯量増減分を算出し、前記給湯使用量が０以上であり、かつ前記貯湯量増減分よりも大きい場合、前記貯湯量増減分を０とし、前記給湯使用量が０以上であり、かつ前記貯湯量増減分よりも小さい場合、前記貯湯量増減分から前記給湯使用量を減算した値を新たな前記貯湯量増減分として、前記運転方法の変更前の前記貯湯量に加算することを特徴とする請求項２記載の負荷制御装置。
【請求項４】
前記貯湯量データ作成部は、前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する熱エネルギー量と前記機器が消費する熱エネルギー量との合計の所定時刻毎の蓄積量を前記複数の制御後貯湯量データとして作成することを特徴とする請求項１又は２記載の負荷制御装置。
【請求項５】
前記貯湯量判断部は、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が、前記燃料電池に付属している給湯器のタンクの最大容量を超えるか否かを判断することを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項６】
前記エネルギーコストは、料金コスト及びＣＯ２排出量のうちの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項７】
運転時刻、運転モード、電力消費量及び給湯熱消費量のうちの少なくとも１つを制限する前記制御条件情報を前記機器毎に記憶する制御条件記憶部と、
前記制御条件情報のユーザによる入力を受け付ける制御条件入力受付部と、
前記制御条件記憶部に記憶されている前記制御条件情報を、前記制御条件入力受付部によって受け付けられた制御条件情報に変更する制御条件変更部とをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項８】
前記運転時刻、前記運転モード、前記電力消費量及び前記給湯熱消費量のうちの少なくとも１つの制限を前記機器毎に緩和する制限緩和情報のユーザによる入力を受け付ける制限緩和入力受付部をさらに備え、
前記制御条件変更部は、前記制御条件記憶部に記憶されている前記制御条件情報を、前記制限緩和入力受付部によって受け付けられた前記制限緩和情報に応じて変更することを特徴とする請求項７記載の負荷制御装置。
【請求項９】
前記最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報に基づいて、前記複数の機器の運転方法の変更の前後のエネルギーコスト削減量を前記機器毎に算出する機器別削減量算出部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の負荷制御装置。
【請求項１０】
前記運転時刻、前記運転モード、前記電力消費量及び前記給湯熱消費量のうちの少なくとも１つの制限を前記機器毎に緩和する制限緩和情報のユーザによる入力を受け付ける制限緩和入力受付部をさらに備え、
前記制御条件変更部は、前記制御条件記憶部に記憶されている前記制御条件情報を、前記制限緩和入力受付部によって受け付けられた前記制限緩和情報に応じて変更し、
前記最大エネルギーコスト削減量に対応する前記機器の運転制御情報と前記機器毎のエネルギーコスト削減量とを表示するとともに、前記制限緩和情報によって得られる最大エネルギーコスト削減量に対応する前記機器の運転制御情報と前記機器毎のエネルギーコスト削減量とを表示する表示部をさらに備えることを特徴とすることを特徴とする請求項９記載の負荷制御装置。
【請求項１１】
前記機器の運転方法を監視し、前記運転方法決定部によって決定された前記運転方法とは異なる運転方法で前記機器が稼動された場合、前記制御後電力量データ作成部に対して前記運転制御情報を再度作成するように指示する機器稼動監視部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項１２】
前記機器は、前記負荷制御装置の運転制御対象となる制御対象機器と、運転制御対象とならない非運転制御対象機器とを含み、
前記機器稼動監視部は、前記非運転制御対象機器の運転方法が変化した場合、前記制御後電力量データ作成部に対して前記運転制御情報を再度作成するように指示することを特徴とする請求項１１記載の負荷制御装置。
【請求項１３】
電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得ステップと、
前記情報取得ステップにおいて取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得ステップにおいて取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成ステップと、
前記制御後電力量データ作成ステップにおいて作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成ステップと、
前記制御後貯湯量データ作成ステップにおいて作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断ステップと、
前記貯湯量判断ステップにおいて所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算ステップと、
前記削減量計算ステップにおいて計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定ステップとを含むことを特徴とする負荷制御方法。
【請求項１４】
電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、
前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、
前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、
前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、
前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、
前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部としてコンピュータを機能させることを特徴とする負荷制御プログラム。
【請求項１５】
電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、
前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、
前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、
前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、
前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、
前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部としてコンピュータを機能させることを特徴とする負荷制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１６】
電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得し、取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成回路と、
前記制御後電力量データ作成回路によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成回路と、
前記制御後貯湯量データ作成回路によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断回路と、
前記貯湯量判断回路によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算回路と、
前記削減量計算回路によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定回路とを備えることを特徴とする負荷制御回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力と熱エネルギーとを供給する燃料電池装置の負荷制御装置、負荷制御方法、負荷制御回路、負荷制御プログラム及び負荷制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、特に家庭用の燃料電池装置の負荷制御装置、負荷制御方法、負荷制御回路、負荷制御プログラム及び負荷制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、燃料ガスを用いて発電を行い、発電と同時に給湯熱としての熱エネルギーを発生させることができるため、エネルギーの効率化を図ることができる。
【０００３】
従来の燃料電池の負荷制御装置では、燃料電池が供給する電力や給湯熱を消費する機器を制御して、燃料電池の効率を高めている（例えば、特許文献１参照）。例えば、燃料電池の発電量が家全体の電力量である主幹電力量と異なる場合は、電力消費機器を運転又は停止させて主幹電力量と発電量とを同じ量に保つ制御が行われる。また、燃料電池は、発電と共に熱エネルギーを発生し、発生する熱を取り除かなくては発電が行えない。そのため、燃料電池には、熱エネルギーを給湯に利用するための貯湯タンクが設けられている。そして、貯湯タンクの貯湯量が最大容量を超える場合、給湯熱消費機器を稼動させて熱エネルギーを消費する制御が行われる。
【０００４】
図２１は、特許文献１に記載された従来の負荷制御装置の構成を示すブロック図である。図２１において、負荷制御装置２０３は、燃料電池本体２０１から家庭全体の電力消費量である主幹電力量と、燃料電池本体２０１の発電量と、貯湯タンクの貯湯量とを取得し、機器２０２から稼動時刻と消費電力量と使用給湯量とを取得する。
【０００５】
電力需要予測部２０４は、電力需要を予測し、予測電力量を燃料電池本体２０１から取得した主幹電力量と共に消費制御部２０６へ出力する。消費制御部２０６は、主幹電力量が発電量と異なる場合、機器２０２へ制御信号を出力し、主幹電力量と発電量とが同じになるように運転を行っている。また、給湯需要予測部２０５は、給湯需要を予測し、予測給湯量を燃料電池本体２０１から取得した貯湯量と共に温熱制御部２０７へ出力する。温熱制御部２０７は、貯湯量がタンク容量を超える場合、燃料電池２０１を運転継続可能にするために、機器２０２へ制御信号を出力し、貯湯量を減らすように運転を行っている。
【特許文献１】特開２００１−６８１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の従来技術では、電力消費機器の制御方法を決定する場合に、主幹電力量と発電量だけで決定しており、制御方法の変更によって新たに発生する熱エネルギーは考慮されない。主幹電力量と発電量とを同じ量にするように制御するだけでは、ユーザが使用する熱エネルギー量を超えて熱エネルギーを発生させる場合がある。また、変換された熱エネルギーがタンク容量を超えるほど多い場合は、熱エネルギーを放熱させたり、放熱ができなければ、給湯負荷によってタンクに空きが発生するまで燃料電池を停止させたりして、省エネルギー性を損なう恐れがある。
【０００７】
また、別の課題として、上記の従来技術では、機器を電力消費機器と給湯熱消費機器とに区別し、電力消費機器は主幹電力量に合わせて制御し、給湯熱消費機器は貯湯量に合わせて制御している。しかし、家電機器の中には、給湯熱と共に電力を消費する機器がある。その機器を制御する場合、タンク容量が満杯になることを避けるために、給湯と共に電力を消費する機器を直前で稼動させたとしても、主幹電力量が増えることによって発電による燃料電池から発生する熱エネルギーも増加するため、貯湯量の満杯を避けることができない場合がある。つまり、従来の負荷制御装置では、機器の給湯熱消費量と電力消費量とを別々に考慮しているために、省エネルギー性を向上させることができない恐れがある。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、省エネルギー性及び経済性を向上させることができる負荷制御装置、負荷制御方法、負荷制御回路、負荷制御プログラム及び負荷制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一局面に係る負荷制御装置は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部とを備える。
【００１０】
本発明の他の局面に係る負荷制御方法は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得ステップと、前記情報取得ステップにおいて取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得ステップにおいて取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成ステップと、前記制御後電力量データ作成ステップにおいて作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成ステップと、前記制御後貯湯量データ作成ステップにおいて作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断ステップと、前記貯湯量判断ステップにおいて所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算ステップと、前記削減量計算ステップにおいて計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定ステップとを含む。
【００１１】
本発明の他の局面に係る負荷制御プログラムは、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部としてコンピュータを機能させる。
【００１２】
本発明の他の局面に係る負荷制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部としてコンピュータを機能させる負荷制御プログラムを記録している。
【００１３】
本発明の他の局面に係る負荷制御回路は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得し、取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成回路と、前記制御後電力量データ作成回路によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成回路と、前記制御後貯湯量データ作成回路によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断回路と、前記貯湯量判断回路によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算回路と、前記削減量計算回路によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定回路とを備える。
【００１４】
これらの構成によれば、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とが取得される。そして、制御条件情報に基づいて機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報が作成され、主幹電力量、燃料電池稼動情報及び機器稼動情報に基づいて複数の運転制御情報に対応して機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の主幹電力量を表す複数の制御後電力量データが作成される。続いて、複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データが作成され、複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かが判断される。所定の熱容量を超えないと判断された複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、機器の運転方法を変更する前の主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量が計算される。複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する運転制御情報が機器の運転方法に決定される。
【００１５】
したがって、運転方法の変更に応じて変化する貯湯量が機器の使用する給湯熱を考慮して算出され、制御後の貯湯量が所定の熱容量を超えない機器の運転方法が決定されるので、必要以上に貯湯することなく、放熱や燃料電池が停止することを防止することができ、省エネルギー性及び経済性を向上させることができる。
【００１６】
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、運転方法の変更に応じて変化する貯湯量が機器の使用する給湯熱を考慮して算出され、制御後の貯湯量が所定の熱容量を超えない機器の運転方法が決定されるので、必要以上に貯湯することなく、放熱や燃料電池が停止することを防止することができ、省エネルギー性及び経済性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る負荷制御装置の構成を示すブロック図である。図１において、燃料電池本体１は電力と給湯熱とを供給する。機器２は、電力及び給湯熱の少なくともどちらか一方を消費する少なくとも一つの機器である。本発明の負荷制御装置３は、制御条件作成部４、稼動データ変換部５、制御後電力量カーブ作成部６、制御後貯湯量カーブ作成部７、貯湯完了判断部８、削減量計算部９、制御方法決定部１０、機器別削減量算出部１１、機器稼動監視部１２、表示操作部１３、制御条件変更部１４及び制御条件データベース１５を備える。
【００２０】
表示操作部１３は、負荷制御装置３に内蔵又は付属の例えばリモコン等であり、種々の情報を表示するとともに、ユーザによるデータの入力を受け付ける。制御条件変更部１４は、表示操作部１３からユーザ入力により機器の取得した制御条件を制御条件データベース１５へ保存する。制御条件作成部４は、制御条件データベース１５から制御条件情報を取得して機器の稼動時間帯を作成する。稼動データ変換部５は、燃料電池本体１から燃料電池の稼動情報を取得し、機器２から機器の稼動情報を取得し、制御条件作成部４から機器の制御条件を取得し、所望の形式にデータを変換する。
【００２１】
制御後電力量カーブ作成部６は、運転を制御した後の主幹電力の時系列データを作成する。制御後貯湯量カーブ作成部７は、運転を制御した後のタンク内の貯湯量の時系列データを作成する。貯湯完了判断部８は、貯湯量がタンク容量を越えるか否かの判断を行う。削減量計算部９は、機器の運転を制御する前後での料金の削減量又はＣＯ２排出量の削減量を計算する。制御方法決定部１０は、削減量が最も大きい機器の制御方法を決定する。機器別削減量算出部１１は、機器２の稼動開始時刻を変更することによって得られる機器毎の料金の削減量又はＣＯ２排出量の削減量を算出する。機器稼動監視部１２は、機器２の稼動状況を監視する。各部の機能の詳細に関しては、後述する。
【００２２】
燃料電池本体１は、家庭全体の電力である主幹電力量と、タンクに蓄えている給湯熱の量を表す貯湯量と、起動停止の状態を表すＦＣ起動停止状態と、燃料電池本体１に属している瞬間式ガス給湯器の給湯使用量であるバックアップ給湯使用量とを例えば３秒おきに稼動データ変換部５へ出力する。機器２は、消費した電力量である機器電力量と、消費した給湯熱量である使用給湯量と、稼動開始時刻とを稼動データ変換部５へ出力する。
【００２３】
なお、負荷制御装置３は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）及びＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）等で構成される。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された負荷制御プログラムを実行することにより、制御条件作成部４、稼動データ変換部５、制御後電力量カーブ作成部６、制御後貯湯量カーブ作成部７、貯湯完了判断部８、削減量計算部９、制御方法決定部１０、機器別削減量算出部１１、機器稼動監視部１２、制御条件変更部１４及び制御条件データベース１５として機能する。
【００２４】
また、本実施の形態において、稼動データ変換部５が情報取得部の一例に相当し、制御後電力量カーブ作成部６が制御後電力量データ作成部の一例に相当し、制御後貯湯量カーブ作成部７が制御後貯湯量データ作成部の一例に相当し、貯湯完了判断部８が貯湯量判断部の一例に相当し、削減量計算部９が削減量計算部の一例に相当し、制御方法決定部１０が運転方法決定部の一例に相当し、制御条件データベース１５が制御条件記憶部の一例に相当し、表示操作部１３が制御条件入力受付部の一例に相当し、制御条件変更部１４が制御条件変更部の一例に相当し、表示操作部１３が制限緩和入力受付部の一例に相当し、機器別削減量算出部１１が機器別削減量算出部の一例に相当し、表示操作部１３が表示部の一例に相当し、機器稼動監視部１２が機器稼動監視部の一例に相当する。
【００２５】
次に、各機能ブロックの動作に関して説明する。図２は、図１に示す負荷制御装置４の動作について説明するためのフローチャートである。
【００２６】
まず、ステップＳ１において、制御条件変更部１４は、表示操作部１３からユーザによって入力される制御条件情報と削減項目データとを取得し、制御条件データベース１５に保存する。制御条件情報は、機器２毎に運転が変更可能であるかどうかのフラグであるシフトフラグと、稼動開始時刻の変更が可能な時刻の範囲を示す時刻データとで構成される。
【００２７】
図３は、制御条件情報の一例を示す図である。図３において、機器ＩＤは機器の識別番号を示し、機器名は機器の名称を示し、シフトフラグは機器の開始時刻が変更可能であるか否かを示し、開始時刻及び終了時刻は、機器それぞれに対する稼動の許容時間の開始時刻と終了時刻とを示す。開始時刻の変更が可能な機器２の一例としては、機器ＩＤが‘０１’の食器洗乾燥機や、機器ＩＤが‘０２’の洗濯機などである。機器２が食器洗乾燥機である場合、ユーザは夕食が終わった時刻から朝食の準備を進め始めるまでの間に食器が洗い終わればよいと考え、２１：００から６：００の時刻が入力されている。また、機器２が洗濯機である場合、ユーザは昼間に洗濯が完了すればよいと考え、４：００から１７：００の時刻が入力されている。なお、シフトフラグが‘１’である場合、開始時刻が変更可能であることを表し、シフトフラグが‘０’である場合、開始時刻が変更できないことを表している。また、シフトフラグが‘０’である場合、開始時刻及び終了時刻は‘ＮＵＬＬ’となる。
【００２８】
なお、本発明において、運転方法は、稼動開始時刻、稼動期間及び運転モードなどを含む。本実施の形態では、稼動開始時刻を変更する場合について説明するが、本発明は特にこれに限定されず、稼動期間及び運転モードを変更してもよい。
【００２９】
制御条件変更部１４が取得するもう一方のデータである削減項目データは、削減する対象が料金であるか、ＣＯ２排出量であるかを示す情報である。制御条件変更部１４は、削減項目が料金の場合は‘０’を保持し、削減項目がＣＯ２排出量の場合は‘１’を保持する。削減項目を選択する理由の一つは、燃料電池の効率や、ガスや商用電力の料金体系によっては、料金が低くても、ＣＯ２排出量はそれ程低くない場合があるからである。
【００３０】
ここで、制御条件データベース１５に保存されているデータについて説明する。制御条件データベース１５には、制御条件変更部１４が保存する制御条件情報及び削減項目データ以外に、ユーザが入力する機器の稼動時間帯を拡張するための条件である制限緩和条件情報を予め機器毎に保存している。制限緩和条件情報は、稼動開始時間帯を拡張することによって、ユーザが入力した稼動開始時間帯よりもより料金やＣＯ２排出量の削減を図ることができる機器２の稼動開始時刻を算出するための情報である。
【００３１】
図４は、制御条件データベースが記憶する制御条件情報及び制限緩和条件情報の一例を示す図である。図４において、機器ＩＤは機器の識別番号を示し、機器名は機器の名称を示し、シフトフラグは機器の開始時刻が変更可能であるか否かを示し、開始時刻と終了時刻は、ユーザが入力した稼動開始時間帯である開始時刻及び終了時刻を示し、制限緩和条件の開始時刻及び終了時刻は、稼動開始時間帯を拡張するための開始時刻への条件と終了時刻への条件を示している。図４中では、機器ＩＤが０１の食器洗乾燥機は、制限緩和条件の開始時刻が−２：００となっており、終了時刻が＋４：００となっているが、この条件を用いれば、ユーザの入力した時間帯から開始時刻を２時間早めることが可能であり、終了時刻を４時間遅らせることが可能であることを示している。
【００３２】
制御条件作成部４は、制御条件データベース１５から制御条件情報と制限緩和条件情報と削減項目データとを取得し、稼動データ変換部５から機器稼動情報を取得する。その後、制御条件作成部４は、制限緩和条件情報に基づいて制御条件情報の制限を緩和した緩和制御条件情報を作成する。緩和制御条件情報は、制御条件情報に含まれている機器２の稼動開始時刻から稼動終了時刻までの時間を制限緩和条件情報に基づいて拡張したものであり、制御条件情報と同じデータ構造である。
【００３３】
図４に示す制御条件情報と制限緩和条件情報とに基づいて緩和制御条件情報を作成する場合、機器ＩＤが０１の食器洗乾燥機の稼動開始時刻は、ユーザの入力した２１：００から１９：００に緩和され、稼動終了時刻は、ユーザの入力した６：００から１０：００に緩和される。また、図４中の炊飯器のように、ユーザが稼動開始時刻及び稼動終了時刻の変更を許可しない機器が存在する。この場合、制御条件作成部４は、稼動データ変換部５から取得した機器稼動情報から機器の通常の稼動開始時刻及び稼動終了時刻を抽出し、それらの時刻に対して、制限緩和条件情報に含まれる稼動開始時刻及び稼動終了時刻を加算して稼動開始時刻及び稼動終了時刻を求め、対応するシフトフラグをＯＮ（‘１’）に変更する。制限条件作成部４は、制御条件情報と緩和制御条件情報とを稼動データ変換部５と制御後電力量カーブ作成部６とへ出力し、削減項目データを削減量計算部９へ出力する。
【００３４】
図２に戻って、ステップＳ２において、稼動データ変換部５は、例えば３秒毎に、燃料電池本体１から主幹電力量と貯湯量とＦＣ起動停止状態とバックアップ給湯使用量とを取得し、例えば１日に１回、後述の処理を行い、制御後電力量カーブ作成部６以降の機能ブロックを動作させるトリガとなる。また、稼動データ変換部５は、機器２が消費する機器電力量と使用給湯量と稼動時刻とを機器２から取得する。
【００３５】
次に、ステップＳ３において、稼動データ変換部５は、現在の時刻が０：００であるか否かを判断する。ここで、現在の時刻が０：００でないと判断された場合、ステップＳ２の処理へ戻る。一方、現在の時刻が０：００であると判断された場合、ステップＳ４の処理へ移行する。なお、本実施の形態において、稼動データ変換部５は、現在の時刻が０：００であるか否かを判断しているが、本発明は特にこれに限定されず、例えば３：００などの他の時刻であるか否かを判断してもよい。
【００３６】
次に、ステップＳ４において、稼動データ変換部５は、制御条件作成部４から制御条件情報を取得する。具体的には、稼動データ変換部５は、制御条件作成部４へ制御条件情報取得指示を出力し、制御条件情報取得指示が入力された制御条件作成部４は、制御条件データベース１５から制御条件情報を読み出して稼動データ変換部５へ出力する。
【００３７】
次に、ステップＳ５において、稼動データ変換部５は、取得した主幹電力量、貯湯量、ＦＣ起動停止状態及びバックアップ給湯使用量に基づいて、平均主幹電力量カーブ、平均貯湯量カーブ、平均ＦＣ起動停止状態、平均バックアップ給湯量カーブ及びベース主幹電力量カーブを作成する。例えば、稼動データ変換部５は、毎日０：００になると、７日間といった所定期間の過去の主幹電力量と貯湯量とＦＣ起動停止状態とバックアップ給湯使用量とを、過去７日間の同じ時刻の６０分といった所定時間間隔毎に平均した平均主幹電力量と平均貯湯量と平均ＦＣ起動停止状態と平均バックアップ給湯量とを算出する。そして、稼動データ変換部５は、平均主幹電力量と平均貯湯量と平均ＦＣ起動停止状態と平均バックアップ給湯量とを、それぞれ例えば２４時間分の時系列データである平均主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブと平均ＦＣ起動停止状態と平均バックアップ給湯量カーブとへ変換する。
【００３８】
図５は、平均主幹電力量カーブの一例を示す図であり、図６は、平均貯湯量カーブの一例を示す図であり、図７は、平均ＦＣ起動停止状態の一例を示す図であり、図８は、平均バックアップ給湯量カーブの一例を示す図である。なお、図５〜８において、例えば、時刻‘０’に対応する電力量、貯湯量、状態及び給湯量は、０時〜１時までの間における平均主幹電力量、平均貯湯量、平均ＦＣ起動停止状態及び平均バックアップ給湯量を表している。
【００３９】
また、稼動データ変換部５は、制御条件作成部４から取得した制御条件情報からシフトフラグがＯＮである機器の平均機器電力量を平均主幹電力量カーブから差し引いたベース主幹電力量カーブを算出する。ベース主幹電力量カーブは、制御後電力量カーブ作成部６での制御後の電力量カーブの作成を簡便にするためのものである。図９は、ベース主幹電力量カーブの一例を示す図である。
【００４０】
次に、ステップＳ６において、稼動データ変換部５は、例えば、７日間といった所定期間の過去の稼動開始時刻及び所要時間を平均した平均稼動開始時刻及び平均所要時間と、７日間といった所定期間の過去の例えば３秒おきに取得する機器電力量及び使用給湯量を１分といった所定時間間隔毎に平均した平均機器電力量及び平均使用給湯量とを含む機器稼動情報を作成する。
【００４１】
図１０は、機器稼動情報の一例を示す図である。図１０における機器稼動情報の機器ＩＤは機器の識別番号を示し、機器名は機器の名称を示し、平均稼動開始時刻は、過去７日間における機器の稼動開始時刻の平均を示す。また、平均所要時間は、過去に機器が稼動し続けた時間の平均を示し、平均機器電力量と平均機器給湯量とは所要時間内に機器が消費したエネルギーの１分毎の平均を示している。
【００４２】
稼動データ変換部５は、ベース主幹電力量カーブと機器稼動情報とを制御後電力量カーブ作成部６へ出力する。また、稼動データ変換部５は、平均主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブと平均ＦＣ起動停止状態と平均バックアップ給湯量カーブと機器稼動情報とを制御後貯湯量カーブ作成部７へ出力する。さらに、稼動データ変換部５は、平均主幹電力量カーブとベース主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブと平均ＦＣ起動停止状態と平均バックアップ給湯量カーブとを削減量計算部９へ出力する。以降の機能ブロックである制御後電力量カーブ作成部６と制御後貯湯量カーブ作成部７と貯湯完了判断部８と削減量計算部９と運転方法決定部１０との連続する処理は、後述する運転制御情報の数だけ繰り返す。
【００４３】
次に、ステップＳ７において、制御後電力量カーブ作成部６は、制御条件作成部４から取得した制御条件情報に基づいて機器の稼動開始時刻の組み合わせである運転制御情報を作成する。運転制御情報は、機器毎の開始時刻のすべての組み合わせを順番に作成するが、制御条件情報にある機器毎の終了時刻は除く組み合わせとしている。図１１は、運転制御情報の一例を示す図である。図１１に示すように、運転制御情報は、機器ＩＤ、機器名及び開始時刻で構成され、全ての機器の組み合わせ分だけ作成される。図１１において、食器洗乾燥機の稼動開始時刻は２１：００であり、洗濯機の稼動開始時刻は１４：００である。
【００４４】
次に、ステップＳ８において、制御後電力量カーブ作成部６は、作成した運転制御情報に基づいて機器の稼動開始時刻を変更した後の主幹電力量カーブである制御後電力量カーブを作成する。制御後電力量カーブ作成部６は、作成した制御後電力量カーブと運転制御情報とを制御後貯湯量カーブ作成部７へ出力する。図１２は、制御後電力量カーブの一例を示す図である。制御後電力量カーブは、運転制御情報の数だけ作成される。
【００４５】
次に、ステップＳ９において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブとベース貯湯量カーブとを稼動データ変換部５から取得し、制御後電力量カーブと運転制御情報とを制御後電力量カーブ作成部６から取得する。そして、制御後貯湯量カーブ作成部７は、制御方法の変更によって、燃料電池本体１によって供給される給湯熱量から機器２が使用する給湯熱量を差し引いた、例えば、２４時間分、６０分間隔の熱量である制御後貯湯量カーブを作成する。制御後貯湯量カーブ作成部７は、作成した制御後貯湯量カーブを貯湯完了判断部８へ出力し、制御後電力量カーブ作成部６から取得した制御後電力量カーブと運転制御情報とを、変更を加えずに、貯湯完了判断部８へ出力する。
【００４６】
ここで、制御後貯湯量カーブ作成部７による制御後貯湯量カーブ作成処理についてさらに詳細に説明する。図１３は、図２のステップＳ９における制御後貯湯量カーブ作成処理について説明するためのフローチャートである。制御後貯湯量カーブ作成部７では、ステップＳ２２からステップＳ２７までの処理を０：００から指定単位時間毎に積算時間が１４４０分になるまで繰り返す。
【００４７】
まず、ステップＳ２１において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔを０に初期化する。次に、ステップＳ２２において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔが稼動開始時刻変更に関連する時刻であるか否かを判断する。関連する時刻であると判断された場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２３の処理へ移行する。一方、関連する時刻でないと判断された場合（ステップＳ２２でＮＯ）、時刻ｔの貯湯量チェックの処理を終了し、次時刻ｔ＋１の貯湯量の変更を行う。稼動開始時刻に関連する時刻とは、機器２が元々稼動していた時間帯と、機器２が稼動開始時刻変更によって新たに稼動する時間帯とである。制御後貯湯量カーブ作成部７は、機器稼動情報に含まれる平均稼動開始時刻から平均所要時間分の時間帯に時刻ｔが該当する場合、稼動開始時刻変更に関連する時刻であると判断する。すなわち、稼動開始時刻の変更に関連する時刻のみ貯湯量を計算すればよいため、この判断が行われる。
【００４８】
次に、ステップＳ２３において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、燃料電池が起動しているか否かの判断を行う。燃料電池の起動状態を判断するために、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均ＦＣ起動停止状態を使用する。制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔにおいて平均ＦＣ起動停止状態が０．５以上であれば、燃料電池は起動していると判断する。燃料電池が起動していると判断された場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）、ステップＳ２４の処理に進む。一方、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔにおいて平均ＦＣ起動停止状態が０．５未満であれば、燃料電池は停止していると判断する。燃料電池が起動していないと判断された場合（ステップＳ２３でＮＯ）、ステップＳ２２の処理と同様に時刻ｔの貯湯量チェックの処理を終了し、次時刻ｔ＋１の貯湯量のチェックを行う。
【００４９】
次に、ステップＳ２４において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均電力量及び制御後電力量に基づいて送電端発電電力量と発電効率と給湯効率とを求める。平均電力量及び制御後電力量は、稼動データ変換部５から取得した平均主幹電力量カーブ、及び制御後電力量カーブ作成部６から取得した制御後電力量カーブの時刻ｔにおける電力量である。送電端発電電力量は、平均電力量又は制御後電力量が、燃料電池発電上限（ここでは１ｋＷ）を超えている場合は１ｋＷｈとし、発電下限（ここでは０．３ｋＷ）未満の場合は０．３ｋＷｈとし、それ以外は、平均電力量又は制御後電力量と同じ電力量とする。発電効率及び給湯効率は、送電端発電電力量によって変化するため、予め内部に保存している燃料電池の発電上限から下限までの何点かの値を補間して用いる。
【００５０】
なお、本実施の形態では、発電効率及び給湯効率は固定の値を用いているが、燃料電池本体１から時々刻々の発電電力量、燃料ガス使用量及び給湯量を取得し、定期的に値を更新してもよい。この場合、燃料電池実機のセンシングデータを思量するため個々の燃料電池の特性や性能劣化に対応することが可能である。
【００５１】
次に、ステップＳ２５において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、稼動開始時刻変更前後の給湯量を計算する。この給湯量の計算には、下記の（１）式が用いられる。
給湯量＝送電端発電電力量／発電効率×給湯効率・・・・（１）
【００５２】
次に、ステップＳ２６において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、稼動開始時刻変更前後の貯湯量の増減分を計算する。貯湯量増減分の計算には、下記の（２）式が用いられる。なお、貯湯量の増減分は０以下の場合もある。
貯湯量増減分＝稼動開始時刻変更後の給湯量−稼動開始時刻変更前の給湯量−機器が使用する給湯量・・・・（２）
【００５３】
次に、ステップＳ２７において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、各時刻の平均貯湯量の更新処理を行う。図１４は、図１３のステップＳ２７における平均貯湯量更新処理を説明するためのフローチャートである。以下、図１４を用いて平均貯湯量更新処理について説明する。
【００５４】
平均貯湯量更新処理は、時刻ｔから指定単位時間毎に、時刻ｔ’が１４４０分になるまで繰り返し実行される。まず、ステップＳ３１において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔ’を０に初期化する。次に、ステップＳ３２において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均貯湯量が０であるか否かの判断を行う。平均貯湯量は、稼動データ変換部５から取得した平均貯湯量カーブの時刻ｔ’における過去の貯湯量の平均である。平均貯湯量が０でないと判断された場合（ステップＳ３２でＮＯ）、ステップＳ３５の処理へ進む。
【００５５】
ステップＳ３５において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均貯湯量に貯湯量増減分を加算する。次に、ステップＳ３６において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均貯湯量を更新する時刻ｔ’をｔ’＋１に更新する。次に、ステップＳ３７において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔ’が１４４０分よりも大きいか否かを判断する。ここで、時刻ｔ’が１４４０分よりも大きいと判断された場合（ステップＳ３７でＹＥＳ）、平均貯湯量更新処理を終了し、図１３のステップＳ２８の処理へ移行する。時刻ｔ’が１４４０分以下であると判断された場合（ステップＳ３７でＮＯ）、ステップＳ３２の処理へ戻り、再びステップＳ３２からステップＳ３６までの処理を繰り返し実行する。
【００５６】
一方、ステップＳ３２で平均貯湯量が０であると判断された場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）、制御後貯湯量カーブ作成部７は、その時刻に発生している給湯負荷との関係から平均貯湯量を求める必要がある。本実施の形態において、給湯負荷は、稼動データ変換部５から取得する平均バックアップ給湯量カーブの時刻ｔ’における平均バックアップ給湯量に置き換えて求めている。
【００５７】
次に、ステップＳ３３において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均バックアップ給湯量が貯湯量増減分よりも大きいか否かを判断する。ここで、平均バックアップ給湯量が貯湯量増減分を下回ると判断された場合（ステップＳ３３でＮＯ）、貯湯量増減分は給湯負荷によって減少すると考えられるため、ステップＳ３４において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、貯湯量増減分の修正を行う。貯湯量増減分は下記の（３）式を用いて修正される。
貯湯量増減分＝貯湯量増減分−平均バックアップ給湯量・・・・（３）
【００５８】
次に、ステップＳ３５において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、修正した貯湯量増減分を平均貯湯量に加算する。次に、ステップＳ３６において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、平均貯湯量を更新する時刻ｔ’をｔ’＋１に更新する。次に、ステップＳ３７において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔ’が１４４０分よりも大きいか否かを判断する。
【００５９】
一方、ステップＳ３３で平均バックアップ給湯量が貯湯量増減分よりも多いと判断された場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）、タンク内に蓄えられている給湯熱よりも給湯負荷が多く発生したと考えられるため、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔ’の平均貯湯量は０のまま修正を加えず、次の時刻以降の平均貯湯量の更新も行わずに、平均貯湯量更新処理を終了する。なお、本実施の形態では、平均貯湯量の平均バックアップ給湯量が貯湯量増減分よりも多い場合は、計算の効率化のために処理を中止したが、貯湯量増減分に０を代入して処理を進めても良い。
【００６０】
図１３に戻って、ステップＳ２７における平均貯湯量の更新処理が終了すると、ステップＳ２８において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、次の運転方法変更に関連する時刻の貯湯量更新を行うため時刻ｔを時刻ｔ＋１に更新する。次に、ステップＳ２９において、制御後貯湯量カーブ作成部７は、時刻ｔが１４４０分よりも大きいか否かを判断する。ここで、時刻ｔが１４４０分よりも大きいと判断された場合（ステップＳ２９でＹＥＳ）、貯湯量更新を終了し、終了時の例えば２４時間、６０分毎の貯湯量のデータ列を制御後貯湯量カーブとし、図２のステップＳ１０の処理へ移行する。時刻ｔが１４４０分以下であると判断された場合（ステップＳ２９でＮＯ）、ステップＳ２２の処理へ戻り、再びステップＳ２２からステップＳ２８までの処理を繰り返し実行する。
【００６１】
図２に戻って、ステップＳ１０において、貯湯完了判断部８は、制御後貯湯量カーブの各時刻の平均貯湯量が最大貯湯量を超えているかどうかの判断を行う。最大貯湯量は、タンク内に蓄えられる最大の熱量で、季節毎に水温が異なるため、予め内部に保存している季節毎に異なる値を用いる。本実施の形態では、最大貯湯量は固定の値を用いているが、水温等の情報を取得し、随時計算を行っても良い。
【００６２】
図１５は、図２のステップＳ１０における貯湯完了判断処理を説明するためのフローチャートである。まず、ステップＳ４１において、貯湯完了判断部８は、貯湯完了フラグに０を代入する。その後、ステップＳ４２において、貯湯完了判断部８は、時刻ｔを０に初期化し、ステップＳ４３からステップＳ４６までの処理を０：００から指定単位時間毎に積算時間が１４４０分になるまで繰り返す。
【００６３】
次に、ステップＳ４３において、貯湯完了判断部８は、時刻ｔにおける平均貯湯量が最大貯湯量よりも大きいか否かを判断する。ここで、ステップＳ４３で平均貯湯量が最大貯湯量を超えていないと判断された場合（ステップＳ４３でＮＯ）、ステップＳ４５において、貯湯完了判断部８は、次の稼動開始時刻の変更に関連する時刻の貯湯量完了チェックを行うため時刻ｔを時刻ｔ＋１へ更新する。
【００６４】
次に、ステップＳ４６において、貯湯完了判断部８は、時刻ｔが１４４０分を超えたか否かを判断する。時刻ｔが１４４０分を超えたと判断された場合（ステップＳ４６でＹＥＳ）、貯湯量完了チェックを終了する。時刻ｔが１４４０分を超えていないと判断された場合（ステップＳ４６でＮＯ）、ステップＳ４３の処理へ戻り、再度ステップＳ４３からＳ４６までの処理を繰り返し実行する。
【００６５】
一方、ステップＳ４３で平均貯湯量が最大貯等量を超えていると判断された場合（ステップＳ４３でＹＥＳ）、必要以上に給湯量を発生させる稼動開始時刻制御方法の組み合わせであることから、ステップＳ４４において、貯湯完了判断部８は、貯湯完了フラグに１を代入し、貯湯完了判断の処理を中止する。そして、図２のステップＳ１１の処理へ移行する。
【００６６】
ここで、平均主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブとについて説明する。図１６は、機器の稼動開始時刻変更前における平均主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブとの一例を示す図である。図１７及び図１８は、制御後電力量カーブ作成部６によって作成された制御後電力量カーブと制御後貯湯量カーブ作成部７によって作成された制御後貯湯量カーブとの一例を示す図である。
【００６７】
図１６において、平均貯湯量カーブは、食器洗乾燥機による給湯負荷が発生する直前の時刻に、最大値の９．５ｋＷｈとなっている。この時の最大貯湯量は１１ｋＷｈであるため、燃料電池本体１による給湯量を増やすことによって、省エネルギー性を向上させることが可能であることが分かる。
【００６８】
図１７及び図１８は、図１６の主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブとに基づいて、図３の制御条件情報でシフトフラグが‘１’となっている食器洗乾燥機と洗濯機との稼動開始時刻を変更した場合における全ての稼動開始時刻の組み合わせのうちの二例を示している。図１６において、食器洗乾燥機は２１：００から稼動を開始しており、洗濯機は８：００から稼動を開始している。電力負荷に合わせて燃料電池が発電を行っているため、貯湯量は増加している。
【００６９】
図１７では、洗濯機の稼動開始時刻を１４：００に変更し、食器洗乾燥機の稼動開始時刻を１５：００に変更している。その結果、最大貯湯量が１１ｋＷｈの時に、２０：００の平均貯湯量が１２．５ｋＷｈとなっており、平均貯湯量が最大貯湯量を超えているため、ステップＳ４４で貯湯完了判断部８は貯湯完了フラグを‘１’に設定する。
【００７０】
一方、図１８の例では、洗濯機は図１７の例と同様に１４：００に稼動を開始しているが、食器洗乾燥機の稼動開始時刻は図１６と同じ時刻で変更していない。その結果、図１８の例では、２０：００において平均貯湯量が最大の１０．５ｋＷｈになっており、平均貯湯量は最大貯湯量（１１ｋＷｈ）を超えていない。貯湯量判断部８は、図１７の稼動開始時刻の変更組み合わせの場合、貯湯完了フラグを‘０’に設定する。
【００７１】
図２に戻って、ステップＳ１１において、削減量計算部９は、制御後の貯湯量が満杯になるか否かを判断する。すなわち、削減量計算部９は、貯湯完了判断部８から貯湯完了フラグを取得し、貯湯完了フラグが‘０’に設定されている場合、制御後の貯湯量が満杯にならないと判断し、貯湯完了判断部８は、貯湯完了フラグが‘１’に設定されている場合、制御後の貯湯量が満杯になると判断する。ここで、制御後の貯湯量が満杯になると判断された場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１３の処理へ移行する。
【００７２】
一方、制御後の貯湯量が満杯にならないと判断された場合（ステップＳ１１でＮＯ）、ステップＳ１２において、削減量計算部９は、制御条件作成部４から削減項目データを取得し、稼動データ変換部５から平均主幹電力量カーブとベース主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブと平均ＦＣ起動停止状態と平均ＦＣ起動停止状態と平均バックアップ給湯量カーブとを取得し、貯湯完了判断部８から制御後電力量カーブと運転制御情報とを取得する。削減量計算部９は、貯湯完了フラグがタンク容量を超えないことを示すとき、削減項目データが料金の場合は、機器２の稼動開始時刻を移動させることによる削減コストを計算し、削減項目データがＣＯ２排出量の場合は、削減ＣＯ２排出量を計算する。
【００７３】
次に、ステップＳ１３において、制御方法決定部１０は、全ての運転制御情報について削減量を計算したか否かを判断する。すなわち、制御方法決定部１０は、稼動開始時刻を変更可能な機器の全ての稼動開始時刻の組み合わせについて削減量を計算したか否かを判断する。ここで、全ての運転制御情報について削減量を計算していないと判断された場合（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ８の処理に戻り、他の運転制御情報に基づいて制御後主幹電力量カーブを作成する。
【００７４】
一方、全ての運転制御情報について削減量を計算したと判断された場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４において、制御方法決定部１０は、削減量計算部９から削減コスト又は削減ＣＯ２排出量を取得し、機器２の制御方法を決定する。すなわち、制御方法決定部１０は、取得した削減コスト又は削減ＣＯ２に基づいて最も削減コスト又は削減ＣＯ２排出量の少ない機器２の稼動開始時刻の組み合わせを決定する。次に、ステップＳ１５において、制御方法決定部１０は、機器２へ稼動開始時刻を送信するとともに、機器稼動監視部１２へ稼動開始時刻を出力する。
【００７５】
このように、家庭全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体１の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器２毎の制御条件を表す制御条件情報とが取得される。そして、制御条件情報に基づいて機器２毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報が作成され、主幹電力量、燃料電池稼動情報及び機器稼動情報に基づいて複数の運転制御情報に対応して機器２の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の主幹電力量を表す複数の制御後電力量カーブが作成される。続いて、複数の制御後電力量カーブに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量カーブが作成され、複数の制御後貯湯量カーブ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かが判断される。所定の熱容量を超えないと判断された複数の制御後貯湯量カーブと、当該複数の制御後貯湯量カーブに対応する複数の制御後電力量カーブとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、機器２の運転方法を変更する前の主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量が計算される。複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する運転制御情報が機器２の運転方法に決定される。
【００７６】
したがって、運転方法の変更に応じて変化する貯湯量が機器２の使用する給湯熱を考慮して算出され、制御後の貯湯量が所定の熱容量を超えない機器２の運転方法が決定されるので、必要以上に貯湯することなく、放熱や燃料電池が停止することを防止することができ、省エネルギー性及び経済性を向上させることができる。
【００７７】
ここまで、稼動データ変換部５から発生した１日１回の機器の稼動開始時刻の算出は、制御条件情報に基づいて行ったが、同様のことを、緩和制御条件情報に基づいても行う。ただし、緩和制御条件情報に基づく稼動開始時刻の算出の場合、制御方法決定部１０は、機器２と機器稼動監視部１２に対して稼動開始時刻の送信及び出力は行わない。
【００７８】
機器別削減量算出部１１は、制御条件情報と緩和制御条件情報とに基づく機器２の稼動開始時刻と制御後主幹電力量カーブとを制御方法決定部１０から取得し、機器稼動情報と平均主幹電力量カーブとを稼動データ変換部５から取得する。そして、機器別削減量算出部１１は、機器２の稼動開始時刻を変更することによって削減される料金又はＣＯ２排出量を機器別に算出する。
【００７９】
ここで、料金の算出方法について説明する。まず、機器別削減量算出部１１は、単位時刻毎に発生した電力量と料金とを算出し、機器２のそれぞれの電力料金が単位時間毎の料金に占める割合から、機器２のそれぞれにかかる料金を算出する。そして、機器別削減量算出部１１は、例えば２４時間分の料金を積算し、稼動開始時刻の変更前と稼動開始時刻の変更後とを比較して削減量を算出する。稼動開始時刻の変更前は、機器稼動情報と平均主幹電力量カーブとに基づいて各機器２の料金を求め、稼動開始時刻の変更後は、シフト時刻情報と制御後主幹電力量カーブとに基づいて各機器２の料金を求める。機器別削減量算出部１１は、制御条件情報に基づくシフト時刻情報及び機器別の削減量と、緩和制御条件情報に基づくシフト時刻情報及び機器別の削減量とを表示操作部１３へ出力する。
【００８０】
表示操作部１３は、機器別削減量算出部１１からシフト時刻情報と機器別の削減量とを取得し、画面に表示する。図１９は、表示操作部に表示される設定時刻表示画面の一例を示す図である。図１９に示す設定時刻表示画面１００は、制御条件情報に基づいて作成された各機器２の稼動開始時刻及び削減コストと、緩和制御条件情報に基づいて作成された各機器２の稼動開始時刻及び削減コストとで構成される。図１９に示す‘設定時刻’は、制御条件情報に基づいて作成された各機器２の稼動開始時刻を表し、‘もっとお得な時刻’は、緩和制御条件情報に基づいて作成された各機器２の稼動開始時刻を表している。
【００８１】
図１９の設定時刻表示画面１００では、洗濯乾燥機の稼動開始時刻が１１：２０に設定され、４．６円削減可能であることが表示されている。また、食器洗い乾燥機の稼動開始時刻が１４：２０に設定され、５．０円削減可能であることが表示されている。さらに、生ごみ処理機の稼動開始時刻が２２：１０に設定され、２．６円削減可能であることが表示されている。
【００８２】
また、緩和制御条件情報に含まれる制限緩和条件情報を採用することによって、稼動開始時刻から稼動終了時刻までの範囲を変更し、洗濯乾燥機の稼動開始時刻を１６：２０に設定し、食器洗い乾燥機の稼動開始時刻を１４：２０に設定し、生ごみ処理機の稼動開始時刻を５：１０に設定した場合、洗濯乾燥機のコストを５．２円削減可能であり、生ごみ処理機のコストを４．１円削減可能であることが表示されている。
【００８３】
かかる構成によれば、制御後貯湯量カーブ作成部７において、運転方法の変更により変化する貯湯量を機器２が使用する給湯熱を考慮して算出し、貯湯完了判断部８において、給湯熱がタンク内の貯湯量を超えないかを判断することによって、機器２の運転制御方法を計算し、貯湯量が必要以上に貯蓄され、放熱や、燃料電池を停止することを避けることができ、省エネルギー性、経済性を向上させることができる。
【００８４】
これまでは、例えば、１日１回といった所定の時刻に行う機器２の稼動開始時刻の算出について説明しているが、次に、ユーザが表示操作部１３から機器２の稼動開始時間帯を変更した場合における機器２の稼動開始時刻の算出について説明する。例えば、図１８に示すように、表示操作部１３には、制御条件情報に基づく機器別のシフト時刻情報及びその場合の削減量と、緩和制御条件情報に基づく機器別のシフト時刻情報及びその場合の削減量と、機器別の変更ボタン１０１が表示されている。
【００８５】
表示操作部１３は、ユーザによって機器別の変更ボタン１０１が押されることにより時刻変更画面を表示する。図２０は、表示操作部に表示される時刻変更画面の一例を示す図である。図２０に示す時刻変更画面には、現在設定されている稼動開始時間帯と、制限緩和条件情報に基づく稼動開始時間帯とが表示される。なお、図２０に示す‘設定時刻’が現在設定されている稼動開始時間帯を表し、‘新規設定時刻’が制限緩和条件情報に基づいて緩和された稼動開始時間帯を表している。
【００８６】
そして、ユーザによって図２０に示す設定ボタン１１１が押されることによって、表示操作部１３は、緩和制御条件情報を制御条件情報として制御条件変更部１４へ出力する。制御条件変更部１４は、制御条件データベース１５の制御条件を変更し、稼動データ変換部５へ再計算のトリガを出力する。稼動データ変換部５は、制御条件変更部１４によって出力された再計算のトリガを受信すると、前述した制御条件作成部４から表示操作部１３までの一連の処理を再度行う。
【００８７】
この処理によって、ユーザは機器２の稼動開始時間帯を拡張することによって得られる効果を確認した上で稼動開始時間帯の変更を行うことができ、ユーザが稼動開始時間帯を変更することによって、稼動開始時間帯の変更前には得られない、さらなる料金又はＣＯ２排出量の削減を得ることができる。
【００８８】
最後に、機器２の稼動開始時刻の算出の他のトリガについて説明する。稼動データ変換部５は、例えば１日１回所定の時刻に、機器稼動監視部１２へ機器稼動情報を出力する。機器稼動監視部１２は、稼動データ変換部５から機器２の通常の稼動情報とも言える機器稼動情報を取得し、機器２から例えば３秒毎といった所定時間間隔毎に稼動時刻と機器電力量と使用給湯量とを取得し、制御方法決定部１０から機器２の稼動時刻を取得する。機器稼動監視部１２は、機器２から取得した稼動時刻、機器電力量及び使用給湯量と、稼動データ変換部５から取得した機器稼動情報とを比較し、機器２の稼動開始時刻が機器稼動情報と異なる場合は、稼動データ変換部５へ再計算のトリガを出力する。稼動データ変換部５は、機器稼動監視部１２によって出力された再計算のトリガを受信すると、前述した制御条件作成部４から表示操作部１３までの一連の処理を再度行う。
【００８９】
また、機器稼動監視部１２は、制御方法決定部１０から取得した機器２の稼動開始時刻と異なる時刻での機器２の稼動開始を取得した場合も、再計算トリガを稼動データ変換部５へ出力する。この処理によって、機器２が意図しない時刻に稼動開始された場合でも、機器２の稼動時刻を常に料金又はＣＯ２排出量が最も少なくなる時刻に設定することができる。
【００９０】
さらに、本実施の形態では、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器を、負荷制御装置の運転制御対象となる運転制御対象機器と、運転制御対象とならない非運転制御対象機器とに分け、予め設定してもよい。例えば、運転制御対象機器は、食器洗乾燥機や洗濯機などであり、非運転制御対象機器は、エアコンなどの消費電力が比較的大きくてユーザの好みにより運転方法が頻繁に変化する機器である。機器稼動監視部１２は、非運転制御対象機器の機器稼動情報を所定時間間隔で取得し、取得した機器稼動情報が前回取得した稼動機器情報と異なる場合、再計算トリガを稼動データ変換部５へ出力する。
【００９１】
例えば、非運転制御対象機器であるエアコンの設定温度や風量などの運転方法がユーザによって変更された場合、当該エアコンの消費電力量が増え、家庭全体の電力量である主幹電力量が増加する。そこで、機器稼動監視部１２は、非運転制御対象機器であるエアコンの運転方法を監視し、当該エアコンの運転方法の変化をトリガとして、運転制御対象機器の運転方法を再度決定する。このように、家庭内の電力消費や熱エネルギー消費に影響を与える非運転制御対象機器の運転方法が変化した場合、この非運転制御対象機器の運転方法を考慮した上で運転制御情報が再度作成され、新たに運転方法が決定されるので、常にエネルギーコストを最も削減することができる運転方法で機器を制御することができる。
【００９２】
なお、本実施の形態では、過去の稼動履歴を平均化した平均主幹電力量カーブ、平均貯湯量カーブ及び平均バックアップ給湯量カーブを用いて貯湯量の変更や貯湯完了の判断を行っているが、各種手法を用いた予測による電力負荷や給湯負荷等から燃料電池の制御をシミュレーションした結果を用いて貯湯量の変更や貯湯完了の判断を行ってもよい。
【００９３】
また、本実施の形態では、機器２に対する制御は、稼動開始時刻のみであるが、電力消費が増減するように運転状態を制御するようにしてもよい。
【００９４】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【００９５】
本発明の一局面に係る負荷制御装置は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部とを備える。
【００９６】
本発明の他の局面に係る負荷制御方法は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得ステップと、前記情報取得ステップにおいて取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得ステップにおいて取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成ステップと、前記制御後電力量データ作成ステップにおいて作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成ステップと、前記制御後貯湯量データ作成ステップにおいて作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断ステップと、前記貯湯量判断ステップにおいて所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算ステップと、前記削減量計算ステップにおいて計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定ステップとを含む。
【００９７】
本発明の他の局面に係る負荷制御プログラムは、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部としてコンピュータを機能させる。
【００９８】
本発明の他の局面に係る負荷制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得する情報取得部と、前記情報取得部によって取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、前記情報取得部によって取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成部と、前記制御後電力量データ作成部によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成部と、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断部と、前記貯湯量判断部によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算部と、前記削減量計算部によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定部としてコンピュータを機能させる負荷制御プログラムを記録している。
【００９９】
本発明の他の局面に係る負荷制御回路は、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とを取得し、取得された前記制御条件情報に基づいて前記機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報を作成し、取得された前記主幹電力量、前記燃料電池稼動情報及び前記機器稼動情報に基づいて前記複数の運転制御情報に対応して前記機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の前記主幹電力量を表す複数の制御後電力量データを作成する制御後電力量データ作成回路と、前記制御後電力量データ作成回路によって作成された前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データを作成する制御後貯湯量データ作成回路と、前記制御後貯湯量データ作成回路によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かを判断する貯湯量判断回路と、前記貯湯量判断回路によって所定の熱容量を超えないと判断された前記複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する前記複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、前記機器の運転方法を変更する前の前記主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量を計算する削減量計算回路と、前記削減量計算回路によって計算された前記複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報を前記機器の運転方法に決定する運転方法決定回路とを備える。
【０１００】
これらの構成によれば、電力使用個体全体の電力量を表す主幹電力量と、電力及び熱エネルギーを供給する燃料電池本体の稼動状態を表す燃料電池稼動情報と、電力及び熱エネルギーのうち少なくとも１つを消費する機器の稼動状態を表す機器稼動情報と、機器毎の制御条件を表す制御条件情報とが取得される。そして、制御条件情報に基づいて機器毎の変更可能な運転方法を表す複数の運転制御情報が作成され、主幹電力量、燃料電池稼動情報及び機器稼動情報に基づいて複数の運転制御情報に対応して機器の運転方法を変更した場合に得られる所定時刻毎の主幹電力量を表す複数の制御後電力量データが作成される。続いて、複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する湯の所定時刻毎の蓄積量を表す複数の制御後貯湯量データが作成され、複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が所定の熱容量を超えるか否かが判断される。所定の熱容量を超えないと判断された複数の制御後貯湯量データと、当該複数の制御後貯湯量データに対応する複数の制御後電力量データとに応じて発生する複数のエネルギーコストの各々と、機器の運転方法を変更する前の主幹電力量に応じて発生するエネルギーコストとの差を表す複数のエネルギーコスト削減量が計算される。複数のエネルギーコスト削減量のうち、最も大きい最大エネルギーコスト削減量に対応する運転制御情報が機器の運転方法に決定される。
【０１０１】
したがって、運転方法の変更に応じて変化する貯湯量が機器の使用する給湯熱を考慮して算出され、制御後の貯湯量が所定の熱容量を超えない機器の運転方法が決定されるので、必要以上に貯湯することなく、放熱や燃料電池が停止することを防止することができ、省エネルギー性及び経済性を向上させることができる。
【０１０２】
また、上記の負荷制御装置において、前記燃料電池稼動情報は、湯の蓄積量を表す貯湯量と、燃料電池の起動停止状態と、前記燃料電池に付属している給湯器からの給湯使用量とを含むことが好ましい。この構成によれば、燃料電池稼動情報には、湯の蓄積量を表す貯湯量と、燃料電池の起動停止状態と、燃料電池に付属している給湯器からの給湯使用量とが含まれ、これらの情報を用いて機器の運転方法を変更した後の制御後電力量データ及び制御後貯湯量データを作成することができる。
【０１０３】
また、上記の負荷制御装置において、前記制御後貯湯量データ作成部は、前記複数の運転制御情報毎に、前記制御後電力データに基づいて前記機器の運転方法の変更によって増減する熱エネルギー量を表す貯湯量増減分を算出し、前記給湯使用量が０以上であり、かつ前記貯湯量増減分よりも大きい場合、前記貯湯量増減分を０とし、前記給湯使用量が０以上であり、かつ前記貯湯量増減分よりも小さい場合、前記貯湯量増減分から前記給湯使用量を減算した値を新たな前記貯湯量増減分として、前記運転方法の変更前の前記貯湯量に加算することが好ましい。
【０１０４】
この構成によれば、複数の運転制御情報毎に、制御後電力データに基づいて機器の運転方法の変更によって増減する熱エネルギー量を表す貯湯量増減分が算出される。そして、給湯使用量が０以上であり、かつ貯湯量増減分よりも大きい場合、貯湯量増減分を０とし、給湯使用量が０以上であり、かつ貯湯量増減分よりも小さい場合、貯湯量増減分から給湯使用量を減算した値が新たな貯湯量増減分として、運転方法の変更前の貯湯量に加算される。
【０１０５】
したがって、制御後電力データに基づいて機器の運転方法の変更によって増減する貯湯量増減分が算出され、貯湯量増減分が給湯使用量に応じて修正され、修正された貯湯量増減分を運転方法の変更前の貯湯量に加算することにより貯湯量が更新され、制御後貯湯量データを作成することができる。
【０１０６】
また、上記の負荷制御装置において、前記貯湯量データ作成部は、前記複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する熱エネルギー量と前記機器が消費する熱エネルギー量との合計の所定時刻毎の蓄積量を前記複数の制御後貯湯量データとして作成することが好ましい。
【０１０７】
この構成によれば、複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する熱エネルギー量と機器が消費する熱エネルギー量との合計の所定時刻毎の蓄積量が複数の制御後貯湯量データとして作成される。したがって、複数の制御後電力量データに基づいて燃料電池が発電した場合に発生する熱エネルギー量と機器が消費する熱エネルギー量との合計を所定時刻毎に蓄積することによって、制御後貯湯量データを作成することができる。
【０１０８】
また、上記の負荷制御装置において、前記貯湯量判断部は、前記制御後貯湯量データ作成部によって作成された前記複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が、前記燃料電池に付属している給湯器のタンクの最大容量を超えるか否かを判断することが好ましい。
【０１０９】
この構成によれば、複数の制御後貯湯量データ内の蓄積量が、燃料電池に付属している給湯器のタンクの最大容量を超えるか否かが判断される。通常、貯湯量がタンクの最大容量を超えた場合、熱エネルギーを放熱させたり、給湯負荷によってタンクに空きが発生するまで燃料電池を停止させたりする必要がある。しかしながら、制御後貯湯量データ内の蓄積量がタンクの最大容量を超えるか否かを判断し、蓄積量がタンクの最大容量を超えない制御後貯湯量データに基づいて機器の運転方法を決定することにより、燃料電池を停止させずに制御することができ、省エネルギー性を向上させることができる。
【０１１０】
また、上記の負荷制御装置において、前記エネルギーコストは、料金コスト及びＣＯ２排出量のうちの少なくとも一方であることが好ましい。この構成によれば、料金コスト及びＣＯ２排出量のうちの少なくとも一方の削減量が計算されるので、料金コストを削減することができる運転方法、又はＣＯ２排出量を削減することができる運転方法で機器を制御することができる。
【０１１１】
また、上記の負荷制御装置において、運転時刻、運転モード、電力消費量及び給湯熱消費量のうちの少なくとも１つを制限する前記制御条件情報を前記機器毎に記憶する制御条件記憶部と、前記制御条件情報のユーザによる入力を受け付ける制御条件入力受付部と、前記制御条件記憶部に記憶されている前記制御条件情報を、前記制御条件入力受付部によって受け付けられた制御条件情報に変更する制御条件変更部とをさらに備えることが好ましい。
【０１１２】
この構成によれば、制御条件記憶部には、運転時刻、運転モード、電力消費量及び給湯熱消費量のうちの少なくとも１つを制限する制御条件情報が機器毎に記憶されている。そして、制御条件情報のユーザによる入力が受け付けられ、制御条件記憶部に記憶されている制御条件情報が、ユーザにより入力された制御条件情報に変更される。したがって、ユーザは制御条件情報を変更することができ、ユーザによって変更された制御条件情報に基づいて運転制御情報を作成することができる。
【０１１３】
また、上記の負荷制御装置において、前記運転時刻、前記運転モード、前記電力消費量及び前記給湯熱消費量のうちの少なくとも１つの制限を前記機器毎に緩和する制限緩和情報のユーザによる入力を受け付ける制限緩和入力受付部をさらに備え、前記制御条件変更部は、前記制御条件記憶部に記憶されている前記制御条件情報を、前記制限緩和入力受付部によって受け付けられた前記制限緩和情報に応じて変更することが好ましい。
【０１１４】
この構成によれば、運転時刻、運転モード、電力消費量及び給湯熱消費量のうちの少なくとも１つの制限を機器毎に緩和する制限緩和情報のユーザによる入力が受け付けられ、制御条件記憶部に記憶されている制御条件情報が、ユーザにより入力された制限緩和情報に応じて変更される。したがって、運転時刻、運転モード、電力消費量及び給湯熱消費量のうちの少なくとも１つの制限を緩和することにより、ユーザが入力した制御条件情報よりもエネルギーコストを削減することができる機器の運転方法を決定することができる。
【０１１５】
また、上記の負荷制御装置において、前記最大エネルギーコスト削減量に対応する前記運転制御情報に基づいて、前記複数の機器の運転方法の変更の前後のエネルギーコスト削減量を前記機器毎に算出する機器別削減量算出部をさらに備えることが好ましい。
【０１１６】
この構成によれば、最大エネルギーコスト削減量に対応する運転制御情報に基づいて、複数の機器の運転方法の変更の前後のエネルギーコスト削減量が機器毎に算出される。したがって、運転方法の変更前と変更後とで、どれだけエネルギーコストを削減することができるかを機器毎に算出することができる。
【０１１７】
また、上記の負荷制御装置において、前記運転時刻、前記運転モード、前記電力消費量及び前記給湯熱消費量のうちの少なくとも１つの制限を前記機器毎に緩和する制限緩和情報のユーザによる入力を受け付ける制限緩和入力受付部をさらに備え、前記制御条件変更部は、前記制御条件記憶部に記憶されている前記制御条件情報を、前記制限緩和入力受付部によって受け付けられた前記制限緩和情報に応じて変更し、前記最大エネルギーコスト削減量に対応する前記機器の運転制御情報と前記機器毎のエネルギーコスト削減量とを表示するとともに、前記制限緩和情報によって得られる最大エネルギーコスト削減量に対応する前記機器の運転制御情報と前記機器毎のエネルギーコスト削減量とを表示する表示部をさらに備えることが好ましい。
【０１１８】
この構成によれば、運転時刻、運転モード、電力消費量及び給湯熱消費量のうちの少なくとも１つの制限を機器毎に緩和する制限緩和情報のユーザによる入力が受け付けられ、制御条件記憶部に記憶されている制御条件情報が、ユーザにより入力された制限緩和情報に応じて変更される。そして、最大エネルギーコスト削減量に対応する機器の運転制御情報と機器毎のエネルギーコスト削減量とが表示され、さらに、制限緩和情報によって得られる最大エネルギーコスト削減量に対応する機器の運転制御情報と機器毎のエネルギーコスト削減量とが表示される。したがって、制限緩和条件を用いて制御条件情報の制限を緩和することによって、制限を緩和する前と比べてどれだけエネルギーコストを削減することができるかをユーザに対して提示することができる。
【０１１９】
また、上記の負荷制御装置において、前記機器の運転方法を監視し、前記運転方法決定部によって決定された前記運転方法とは異なる運転方法で前記機器が稼動された場合、前記制御後電力量データ作成部に対して前記運転制御情報を再度作成するように指示する機器稼動監視部をさらに備えることが好ましい。
【０１２０】
この構成によれば、機器の運転方法が監視され、運転方法決定部によって決定された運転方法とは異なる運転方法で機器が稼動された場合、制御後電力量データ作成部に対して運転制御情報を再度作成するための指示が出力される。したがって、運転方法決定部によって決定された運転方法とは異なる運転方法で機器が稼動された場合、この異なる運転方法を考慮した上で運転制御情報が再度作成され、新たに運転方法が決定されるので、常にエネルギーコストを最も削減することができる運転方法で機器を制御することができる。
【０１２１】
また、上記の負荷制御装置において、前記機器は、前記負荷制御装置の運転制御対象となる制御対象機器と、運転制御対象とならない非運転制御対象機器とを含み、前記機器稼動監視部は、前記非運転制御対象機器の運転方法が変化した場合、前記制御後電力量データ作成部に対して前記運転制御情報を再度作成するように指示することが好ましい。
【０１２２】
この構成によれば、機器は、負荷制御装置の運転制御対象となる制御対象機器と、運転制御対象とならない非運転制御対象機器とを含んでおり、非運転制御対象機器の運転方法が変化した場合、制御後電力量データ作成部に対して運転制御情報を再度作成するための指示が出力される。したがって、電力使用個体内の電力消費や熱エネルギー消費に影響を与える非運転制御対象機器の運転方法が変化した場合、この非運転制御対象機器の運転方法を考慮した上で運転制御情報が再度作成され、新たに運転方法が決定されるので、常にエネルギーコストを最も削減することができる運転方法で機器を制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明にかかる負荷制御装置、負荷制御方法、負荷制御回路、負荷制御プログラム及び負荷制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、電力負荷と給湯負荷と燃料電池から発生する熱エネルギーの蓄積量とを考慮して電力消費機器の制御を行う燃料電池システムに有用である。また、ガスエンジンやガスタービン等の原動機を駆動源とした発電機等を備え、電力及び熱エネルギーを発生するコージェネレーション装置等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る負荷制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す負荷制御装置の動作について説明するためのフローチャートである。
【図３】本実施の形態における制御条件情報の一例を示す図である。
【図４】本実施の形態における制御条件データベースが記憶する制御条件情報及び制限緩和条件情報の一例を示す図である。
【図５】本実施の形態における平均主幹電力量カーブの一例を示す図である。
【図６】本実施の形態における平均貯湯量カーブの一例を示す図である。
【図７】本実施の形態における平均ＦＣ起動停止状態の一例を示す図である。
【図８】本実施の形態における平均バックアップ給湯量カーブの一例を示す図である。
【図９】本実施の形態におけるベース主幹電力量カーブの一例を示す図である。
【図１０】本実施の形態における機器稼動情報の一例を示す図である。
【図１１】本実施の形態における運転制御情報の一例を示す図である。
【図１２】本実施の形態における制御後電力量カーブの一例を示す図である。
【図１３】図２のステップＳ９における制御後貯湯量カーブ作成処理について説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１３のステップＳ２７における平均貯湯量更新処理を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図２のステップＳ１０における貯湯完了判断処理を説明するためのフローチャートである。
【図１６】機器の稼動開始時刻変更前における平均主幹電力量カーブと平均貯湯量カーブとの一例を示す図である。
【図１７】機器の稼動開始時刻変更後において、貯湯量が最大貯湯量を超える場合の制御後電力量カーブと制御後貯湯量カーブとの一例を示す図である。
【図１８】機器の稼動開始時刻変更後において、貯湯量が最大貯湯量を超えない場合の制御後電力量カーブと制御後貯湯量カーブとの一例を示す図である。
【図１９】本実施の形態における表示操作部に表示される設定時刻表示画面の一例を示す図である。
【図２０】本実施の形態における表示操作部に表示される時刻変更画面の一例を示す図である。
【図２１】従来の負荷制御装置の構成を示すブロック図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006134719.tif 000023
【図２】
2006134719.tif 000024
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006134719.tif 000027
【図６】
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【図７】
2006134719.tif 000029
【図８】
2006134719.tif 000030
【図９】
2006134719.tif 000031
【図１０】
2006134719.tif 000032
【図１１】
2006134719.tif 000033
【図１２】
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【図１３】
2006134719.tif 000035
【図１４】
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【図１５】
2006134719.tif 000037
【図１６】
2006134719.tif 000038
【図１７】
2006134719.tif 000039
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
2006134719.tif 000044
2006134719.tif 000045
2006134719.tif 000046
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