(57)【要約】【課題】実際の運転発電時間を融通させ、賄うことができない課題を解決できる燃料電池システムを提供する。【解決手段】第１所定期間に含まれる第２所定期間が経過した場合、第１所定期間に後続の第２期間を追加することで、燃料電池の制御部１０４が運転計画を行なう第１所定期間の日数が減少せず、光熱費削減量から換算した経済性効果や一次エネルギー削減量や二酸化炭素排出削減量など様々な要素を考慮し、第１所定期間に含まれる将来の第２所定期間における第２目標最大運転時間を再設定することで、運転計画を最適化する方法を提供する。また、光熱費削減量から換算した経済性効果や一次エネルギー削減量や二酸化炭素排出削減量など様々な要素を考慮し、経過した第２所定期間の計画運転時間と実際運転時間の差を、第１所定期間に含まれる将来の第２所定期間における第２目標最大運転時間に再分配することで、運転計画を最適化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスが供給されて発電を行い、電力および熱の少なくともいずれかを供給する発電ユニットと、
第１の所定期間において前記発電ユニットが運転を行うことができる時間として設定する第１の運転時間を、前記第１の所定時間を分割して複数設けられる第２の所定時間のそれぞれに対して第２の運転時間として配分することにより、前記発電ユニットの運転時間を計画する運転計画部を備え、
前記運転計画部は、
前記発電ユニットの運転時間が前記第２の所定時間を経過する毎に、前記第１の所定時間に対して、経過した第２の所定時間を削減し、前記第１の所定時間に後続する第２の所定時間を追加することにより、前記第１の所定時間を更新し、前記第１の運転時間の再計算を行い、さらに、前記第２の運転時間を再配分を行う燃料電池システム。
【請求項２】
前記再計算は、経過した第２の所定時間において配分されていた第２の運転時間と、実際に運転を行った時間との差分に基づいて計算される請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記再配分は、光熱費削減量から換算した経済性効果、一次エネルギー削減量、二酸化炭素排出削減量のうち、選択されたいずれか一つの算出結果を基づいて配分を行う請求項１または２記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記選択は、使用者の指定に基づいて行われる請求項３記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記選択は、光熱費削減量から換算した経済性効果、一次エネルギー削減量、二酸化炭素排出削減量のそれぞれを算出した結果に基づいて、自動的に行われる請求項３記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電を行う発電手段と、発電に伴って排出される熱（排熱）を回収する排熱回収手段とを備えた燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃料電池システムは、例えば図７に示す構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下に、特許文献１に示されている燃料電池システムについて説明する。
【０００４】
図７は、従来の燃料電池システムのブロック図である。図７に示すように、燃料電池システムは、燃料電池ユニット１ａと、貯湯ユニット１ｂと、電力計４と、熱量計５と、制御装置６とから構成される。
【０００５】
ここで、燃料電池発電システム１は、燃料電池により発電を行なう燃料電池ユニット１ａと、燃料電池ユニット１ａの燃料電池の発電により同時に発生する熱を用いて、市水を温水に昇温して貯える貯湯ユニット１ｂとを備え、燃料電池ユニット１ａにて発電した電力は電力系統２からの電力と共に電力消費機器３へ供給される。
【０００６】
電力計４は、電力消費機器３で消費される電力負荷量を計測し、計測したデータを制御装置６にある記憶器６ａにて逐次蓄積する。
【０００７】
熱量計５は、貯湯ユニット１ｂに貯えられた温水が、水道の蛇口などから温水として供給され、利用される熱負荷量を計測し、計測したデータを制御装置６にある記憶器６ａにて逐次蓄積する。
【０００８】
また、熱量計５は、例えば、市水温度を計測する温度センサ（図示せず）と、貯湯ユニット１ｂから供給される温水の温度を計測する温度センサ（図示せず）と、貯湯ユニット１ｂから供給される温水の流量を計測する流量計（図示せず）からなり、市水と温水の温度差と温水の流量との積により、温水として利用される熱負荷量を演算するものである。
【０００９】
制御装置６は、燃料電池ユニット１ａ及び燃料電池発電システム１の運転を制御する。制御装置６は、さらに、記憶器６ａに蓄積された電力負荷と熱負荷との発生履歴から将来の電力負荷と熱負荷とが発生する時系列パターンを予測する需要予測器６ｂと、需要予測器６ｂにより予測された電力負荷と熱負荷とが発生する時系列パターンの予測値に基づいて、燃料電池システムの起動時刻と停止時刻を決定する運転計画器６ｃと、所定期間における最大運転時間を設定する最大運転時間設定器６ｄと、所定期間を設定する期間設定器６ｅとを有する。
【００１０】
需要予測器６ｂは、記憶器６ａに記憶された一定期間（例えば、１年間）の熱負荷需要の発生履歴および電力負荷需要の発生履歴を読み出し、当該履歴を基にして将来の所定期間（例えば、１日）の時間推移とともに変わる電力負荷の予測需要および将来の所定期間（例えば、１日）の時間推移とともに変わる熱負荷の予測需要を推定演算して、これらの電力負荷予測需要及び熱負荷予測需要を記憶器６ａに逐次記憶する。
【００１１】
運転計画器６ｄは、燃料電池ユニット１ａの動作保証期間（例えば、１０年）より前に燃料電池ユニット１ａの運転時間寿命（例えば、４万時間）に達することのないように動
作保証期間よりも短い第１所定期間（例えば、１週間）において燃料電池ユニット１ａの運転時間の上限値である第１最大運転時間を設定すると共に、設定された第１最大運転時間に基づいて、第１所定期間内の燃料電池ユニット１ａの運転時間が第１最大運転時間を超えないように第１所定期間よりも短い第２所定期間（例えば１日）における燃料電池ユニット１ａの目標運転時間の上限値である第２目標最大運転時間を演算により求めることで設定する。
【００１２】
一例として、動作保証期間（商品寿命）を１０年、運転時間寿命（耐久時間）を４万時間とし、第１所定期間を１週間、第２所定期間を１日とする。この時、第１最大運転時間は、例えば、１０年＝５２１．４週間より、４万時間÷５２１．４週間＝７６．７時間／週とすることができる。また、第２目標最大運転時間は、例えば、７．７時間以上２０時間以下の所定の時間とすることができる。効率を考慮して、第２目標最大運転時間は、一定の下限値（例えば、７．７時間）以上であるように設定されることが好ましい。
【００１３】
第２目標最大運転時間は、設定された第１最大運転時間に基づく演算により、制御装置６が自動的に求めることができる。
【００１４】
表１は、第１所定期間を１週間、第２所定期間を１日とし、第１最大運転時間を７６．７時間とした場合の、制御装置６が各曜日の熱需要および電力需要（電力需要は表示せず）により設定された第２目標最大運転時間の一例を示す。
【００１５】
【表１】
2013225427.tif 000003
【００１６】
また、制御装置６は、ある第１所定期間に含まれる過去の第２所定期間において燃料電池ユニット１ａが実際に運転された時間に基づいて、その第１所定期間に含まれる将来の第２所定期間における第２目標最大運転時間を再設定する。
【００１７】
ある第１所定期間に含まれる、ある第２所定期間における運転時間が第２目標最大運転時間よりも短かった場合を考える。上述の例で言えば、例えば、ある１週間の最初の第２所定期間（日曜日）の第２目標最大運転時間は１４時間であるにも関わらず、日曜日が終了した時点で、当日の運転時間が１２時間だった場合を考える。そのような場合とは、例えば、前日（土曜日）の湯の使用量が少なかったために湯が残っており、多くの湯を生成しなくても湯の需要を満たすことができたというケースが考えられる。この場合、実運転時間（実際に燃料電池ユニット１ａが運転された時間）は、表２のようになる。
【００１８】
【表２】
2013225427.tif 000004
【００１９】
第２目標最大運転時間が１４時間であったところ、実運転時間が１２時間であったということは、その１週間の第１最大運転時間は変わらないので、その１週間における運転時間には２時間の余裕ができたことになる。制御装置６は、余った２時間をどのように残った曜日に割り付けるのが最適かを演算により決定し、各曜日の第２目標最大運転時間を再
設定する。再設定を行った結果の例を、表３に示す。
【００２０】
【表３】
2013225427.tif 000005
【００２１】
表３の例では、余った２時間は熱需要および電力需要（電力需要は表示せず）が一番多い月曜日に割り付けられ、月曜日の第２目標最大運転時間が１３時間から１５時間に変更されている。
【００２２】
ある第１所定期間に含まれる、ある第２所定期間における運転時間が第２目標最大運転時間よりも長かった場合を考える。上述の例で言えば、例えば、ある１週間の２番目の第２所定期間（月曜日）の第２目標最大運転時間が１５時間だった場合を考える。そのような場合とは、例えば、前日（日曜日）の湯の使用量が多かったために月曜になった時点で予備の湯が残っておらず、通常より多い量の湯を生成しなければ湯の需要を満たすことができなかったというケースが考えられる。この場合、実運転時間（実際に燃料電池ユニット１ａが運転された時間）は、表４のようになる。
【００２３】
【表４】
2013225427.tif 000006
【００２４】
第２目標最大運転時間が１５時間であったところ、実運転時間が１７時間であったということは、その１週間における運転時間には２時間の不足ができたことになる。制御装置６は、不足する２時間をどの曜日の第２目標最大運転時間から賄うのが最適かを演算により決定し、各曜日の第２目標最大運転時間を再設定する。再設定を行った結果の例を、表５に示す。
【００２５】
【表５】
2013225427.tif 000007
【００２６】
表５の例では、不足する２時間は熱需要および電力需要（電力需要は表示せず）の一番少ない金曜日から賄われ、金曜日の第２目標最大運転時間が９．７時間から７．７時間に変更されている。
【００２７】
以上のように構成された燃料電池システムは、第１所定期間の熱需要と電力需要を予測し、設定された第１所定期間の第１最大運転時間に基づき、光熱費削減量から換算した経済性効果や一次エネルギー削減量や二酸化炭素排出削減量など様々な要素を考慮し、第１所定期間に含まれる将来の第２所定期間における第２目標最大運転時間を設定することで、運転計画を最適化することができる。
【００２８】
また、光熱費削減量から換算した経済性効果や一次エネルギー削減量や二酸化炭素排出削減量など様々な要素を考慮し、経過した第２所定期間の計画運転時間と実際運転時間の差を、第１所定期間に含まれる将来の第２所定期間における第２目標最大運転時間に再分配することで、運転計画を最適化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１０９７８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
しかしながら、従来の構成では、第１所定期間に含まれるｎ個の第２所定期間が１個経過した時点で、燃料電池システムの制御部が運転計画を考慮する個数がｎから（ｎ−１）になり、第１所定期間に隣接後続する第２所定期間に発電時間を融通させ、賄うことができない。
【００３１】
表５の例では、ある１週間の最初の第３所定期間（火曜日）の第２目標最大運転時間は１０時間であるにも関わらず、火曜日が終了した時点で、当日の実運転時間が０時間だった場合を考える。そのような場合とは、例えば、火曜日に使用者が１日外出するため、月曜日が終了した時点で、手動操作で燃料電池ユニット１０２を停止させたというケースが考えられる。この場合、実運転時間（実際に燃料電池ユニット１ａが運転された時間）は、表６のようになる。
【００３２】
【表６】
2013225427.tif 000008
【００３３】
第２目標最大運転時間が１０時間であったにもかかわらず、実運転時間が０時間であったということは、その１週間の第１最大運転時間は変わらないので、その１週間における運転時間には１０時間の余裕ができたことになる。
【００３４】
このときに、制御装置６が２週目の日曜日の熱需要および電力需要（電力需要は表示せず）が多いと需要予測器６ｂから予測できた場合を考える（表７）。
【００３５】
【表７】
2013225427.tif 000009
【００３６】
この場合、余った１０時間を来週の日曜日に分配すれば、光熱費削減量から換算した経済性効果や一次エネルギー削減量や二酸化炭素削減量などにより高い目標値を達成できる可能性がある。しかしながら、従来の構成では、火曜日が終了した時点で、制御装置６が運転計画を考慮する日数が実質４日（水曜日〜土曜日）となり、来週の日曜日に余った１０時間を融通させ、賄うことができない。よって、余った１０時間は、２週目の日曜日より熱需要および電力需要が低い日（例えば、１週目の水曜日と木曜日と土曜日など）に消費されてしまうことになり、表８のように分配されてしまう。その結果、従来の構成では、より最適な時間配分ができないという課題を有する。
【００３７】
【表８】
2013225427.tif 000010
【００３８】
本発明は、このような課題を解決するシステムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の燃料電池システムは、燃料ガスが供給されて発電を行い、電力および熱の少なくともいずれかを供給する発電ユニットと、第１の所定期間において前記発電ユニットが運転を行うことができる時間として設定する第１の運転時間を、前記第１の所定時間を分割して複数設けられる第２の所定時間のそれぞれに対して第２の運転時間として配分することにより、前記発電ユニットの運転時間を計画する運転計画部を備え、前記運転計画部は、前記発電ユニットの運転時間が前記第２の所定時間を経過する毎に、前記第１の所定時間に対して、経過した第２の所定時間を削減し、前記第１の所定時間に後続する第２の所定時間を追加することにより、前記第１の所定時間を更新し、前記第１の運転時間の再計算を行い、さらに、前記第２の運転時間を再配分する燃料電池システムである。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の燃料電池システムは、第１所定期間に含まれる第２所定期間が経過した場合、第１所定期間に後続の第２期間を追加することで、燃料電池の制御部が運転計画を行なう第１所定期間の日数が減少せず、光熱費削減量から換算した経済性効果や一次エネルギー削減量や二酸化炭素削減量など様々な要素を考慮し、第１所定期間に含まれる将来の第２所定期間における第２目標最大運転時間を再設定することで、運転計画を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１における燃料電池システムの概略構成図
【図２】同実施の形態の燃料電池システムにおける運転計画を最適化するフローチャート
【図３】本発明の実施の形態２における燃料電池システムの運転計画を最適化するフローチャート
【図４】本発明の実施の形態３における燃料電池システムの概略構成図
【図５】同実施の形態の燃料電池システムにおける運転計画を最適化するフローチャート
【図６】同実施の形態の燃料電池システムにおける運転計画を最適化するため使用者に表示するリモコン画面の図
【図７】従来の燃料電池システムのブロック図
【発明を実施するための形態】
【００４２】
第１の発明は、燃料ガスが供給されて発電を行い、電力および熱の少なくともいずれかを供給する発電ユニットと、第１の所定期間において前記発電ユニットが運転を行うことができる時間として設定する第１の運転時間を、前記第１の所定時間を分割して複数設けられる第２の所定時間のそれぞれに対して第２の運転時間として配分することにより、前記発電ユニットの運転時間を計画する運転計画部を備え、前記運転計画部は、前記発電ユニットの運転時間が前記第２の所定時間を経過する毎に、前記第１の所定時間に対して、経過した第２の所定時間を削減し、前記第１の所定時間に後続する第２の所定時間を追加
することにより、前記第１の所定時間を更新し、前記第１の運転時間の再計算を行い、さらに、前記第２の運転時間を再配分する燃料電池システムである。
【００４３】
これにより、第１所定期間に含まれる第２所定期間が経過した場合、第１所定期間に後続の第２期間を追加することで、燃料電池の制御部が運転計画を行なう第１所定期間の日数が減少せず、光熱費削減量から換算した経済性効果や一次エネルギー削減量や二酸化炭素削減量など様々な要素を考慮し、第１所定期間に含まれる将来の第２所定期間における第２目標最大運転時間を再設定することで、運転計画を最適化することができる方法を提供する。
【００４４】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記再計算は、経過した第２の所定時間において配分されていた第２の運転時間と、実際に運転を行った時間との差分に基づいて計算される第１の発明に記載の燃料電池システムである。
【００４５】
これにより、経過した第２の所定期間における運転時間が第２目標最大運転時間より差があった場合、その第１所定期間における運転時間には不足、あるいは余裕ができたことになる。第１所定期間における運転時間に不足ができた場合、燃料電池の制御装置は、不足した運転時間を、残りのどの曜日の第２目標最大運転時間から賄うのが最適かを演算により決定し、各曜日の第２目標最大運転時間を再設定することができる。また、第１所定期間における運転時間には余裕ができた場合、燃料電池の制御装置は、余裕分の運転時間を、残りのどの曜日の第２目標最大運転時間に分配するのが最適かを演算により決定し、各曜日の第２目標最大運転時間を再設定することができる。
【００４６】
第３の発明は、特に、第１または２のいずれかの発明において、前記再配分は、光熱費削減量から換算した経済性効果、一次エネルギー削減量、二酸化炭素排出削減量のうち、選択されたいずれか一つの算出結果に基づいて配分を行う燃料電池システムである。
【００４７】
これにより、燃料電池設置効果を評価する各指標を総合的に考慮し、燃料電池システムを自動運転させることで、最適的な燃料電池設置効果を得ることができる。
【００４８】
第４の発明は、特に、第３の発明において、前記選択は、使用者の指定に基づいて行われる燃料電池システムである。
【００４９】
これにより、使用者が燃料電池システムの自動運転基準をリモコン上で選択することにより、使用者個人の好みで燃料電池システムを運転させることで、顧客満足度を向上することができる。
【００５０】
第５の発明は、特に、第３の発明において、前記選択は、光熱費削減量から換算した経済性効果、一次エネルギー削減量、二酸化炭素排出削減量のそれぞれを算出した結果に基づいて、自動的に行なわれる燃料電池システムである。
【００５１】
これにより、燃料電池設置効果を評価する各指標を総合的に考慮し、偏った設置効果にならず、一番調和的な燃料電池設置効果を得ることができる。
【００５２】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１における燃料電池システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態のみに本発明が限定されるのもではない。
【００５３】
図１は、本発明の実施の形態１における燃料電池システムの概略構成図である。図１には、燃料電池ユニット１０２と、貯湯ユニット１０３と、制御部１０４と、熱量検知部１
０５と、電力検知部１０６とから構成される。
【００５４】
ここで、本実施の形態の燃料電池システム１０１は、燃料電池により発電を行なう燃料電池ユニット１０２と、燃料電池ユニット１０２の発電により同時に発生する熱を用いて、市水を温水に昇温して貯える貯湯ユニット１０３とを備え、燃料電池ユニット１０２にて発電した電力は電力系統１０７からの電力と共に家庭負荷１０８へ供給される。
【００５５】
家庭負荷１０８で消費される電力負荷量は電力検知部１０６にて計測され、制御部１０４にある記憶部１０４Ａにて逐次蓄積される。
【００５６】
熱量検知部１０５は、例えば、市水温度を計測する温度センサ（図示せず）と、貯湯ユニット１０３から供給される温水の温度を計測する温度センサ（図示せず）と、貯湯ユニット１０３から供給される温水の流量を計測する流量計（図示せず）からなり、市水と温水の温度差と温水の流量との積により、温水として利用される熱負荷量を演算するものである。
【００５７】
また燃料電池システム１０１には、貯湯ユニット１０３内に温水がなくなった場合にも温水が供給できるように、バックアップ給湯器（図示せず）が装備されている。
【００５８】
制御部１０４は、燃料電池ユニット１０２及び燃料電池システム１０１の運転を制御する。
【００５９】
制御部１０４は、さらに、記憶部１０４Ａに蓄積された電力負荷と熱負荷との発生履歴から将来の電力負荷と熱負荷とが発生する時系列パターンを予測する需要予測部１０４Ｂと、需要予測部１０４Ｂにより予測された電力負荷と熱負荷とが発生する時系列パターンの予測値に基づいて、燃料電池ユニット１０２の起動時刻と停止時刻を決定する運転計画部１０４Ｃと、毎日の最大運転時間既定値を設定する最大運転時間既定値設定部１０４Ｄと、所定期間を設定する期間設定部１０４Ｅとを有する。
【００６０】
需要予測部１０４Ｂは、記憶部１０４Ａに記憶された一定期間（例えば、１年間）の熱負荷需要の発生履歴および電力負荷需要の発生履歴を読み出し、当該履歴を基にして将来の所定期間（例えば、１日）の時間推移とともに変わる電力負荷の予測需要および将来の所定期間（例えば、１日）の時間推移とともに変わる熱負荷の予測需要を推定演算して、これらの電力負荷予測需要及び熱負荷予測需要を記憶部１０４Ａに逐次記憶する。
【００６１】
なお、電力負荷予測需要および熱負荷予測需要の推定に必要な過去の電力負荷および熱負荷の熱消費履歴の蓄積期間は、本実施の形態の燃料電池システムが設置された対象での電力と熱との消費サイクルをシステムが適切に把握可能な期間が望ましく、例えば、燃料電池システムが一般家庭に設置された場合であれば、数日〜数ヶ月程度である。
【００６２】
また、電力負荷および熱負荷の発生履歴から、電力負荷予測需要および熱負荷予測需要を推定する手法はすでに種々提案されており、ここではその詳細な説明は省略する。
【００６３】
最大運転時間既定値設定部１０４Ｄは、燃料電池ユニット１０２の動作保証期間（例えば、１０年）より前に燃料電池ユニット１０２の運転時間寿命（例えば、６万時間）に達することのないように動作保証期間よりも短い第２所定期間（例えば、１日）において燃料電池ユニット１０２の運転時間既定値である第２最大運転時間既定値を設定する。
【００６４】
なお、第２所定期間における第２最大運転時間既定値の設定は、必ずしも燃料電池ユニット１０２の動作保証期間や燃料電池ユニット１０２の運転時間寿命を考慮しなくてもよ
い。ただし、これらを考慮すれば、動作保証期間前に運転時間寿命を迎える可能性を低減することと、装置寿命の低下を抑制することとを同時に実現できる。
【００６５】
運転計画部１０４Ｃは、第１所定期間（例えば、１週間）内に設定された第２最大運転時間既定値の加算値である第１最大運転時間を求める。第１最大運転時間に基づいて、第１所定期間内の燃料電池ユニット１０２の運転時間が第１最大運転時間を超えないように第１所定期間よりも短い第２所定期間における燃料電池ユニット１０２の目標運転時間の上限値である第２目標最大運転時間を演算により求めることで設定する。
【００６６】
制御部１０４は、第２所定期間における燃料電池ユニット１０２の運転時間が原則として第２目標最大運転時間を超えないように、燃料電池ユニット１０２を運転する。具体的には、例えば、第２所定期間における燃料電池ユニット１０２の運転時間が第２目標最大運転時間を超えないように、燃料電池ユニット１０２の起動時刻および停止時刻を１つずつ設定する。すなわち、起動時刻から停止時刻までの時間が予定運転時間となり、これが第２目標最大運転時間を超えないようにすればよい。このとき例えば、後述する光熱費削減量から換算した経済性効果が最大になるように、かつ、起動時刻から停止時刻までの時間が第２目標最大運転時間となるように、第２所定期間において、起動時刻と停止時刻とを決定してもよい。
【００６７】
以上のように構成された燃料電池システムの動作および作用について、図１〜２を用いて説明する。図２は、同実施の形態の燃料電池システムにおける運転計画を最適化するフローチャートである。
【００６８】
［動作・作用］
一例として、動作保証期間（商品寿命）を１０年、運転時間寿命（耐久時間）を６万時間とし、第１所定期間を１週間、第２所定期間を１日とする。
【００６９】
このとき、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄは、第２所定期間における第２最大運転時間既定値を求める（Ｓ２０１）。第２最大運転時間既定値は、例えば、動作保証期間（商品寿命）を１０年、運転時間寿命（耐久時間）を６万時間とし、１０年＝３，６５２日より、６万時間÷３，６５２日＝１６．４３時間／日とすることができる。
【００７０】
なお、第２所定期間における第２最大運転時間既定値の設定は、季節ごとに熱負荷及び電力負荷が異なることを考慮し、第２所定期間のカレンダー日付から所属季節を判断し、第２所定期間における第２最大運転時間既定値を求めてもよい。例えば、普通の家庭では、熱負荷及び電力負荷が冬季、中間期、夏季の順番に低減する傾向があるため、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄが第２所定期間（１日）のカレンダー日付から所属季節を判断し、第２最大運転時間既定値を冬期、中間期、夏季の順番に低減するように設定できる。
【００７１】
例として、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄが１２月１日の最大運転時間既定値を求める場合、１２月１日が冬期に所属するため、第２最大運転時間既定値を２０時間／日と設定する。また、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄが４月１５日の最大運転時間既定値を求める場合、４月１５日が中間期に所属するため、第２最大運転時間既定値を１５時間／日と設定する。さらに、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄが８月１５日の最大運転時間既定値を求める場合、８月１５日が夏季に所属するため、第２最大運転時間既定値を３．５時間／日と設定する。
【００７２】
表９は、第１所定期間を１週間とし、第２所定期間を１日とし、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄより設定された将来１週間（１週目火曜日〜２週目月曜日）の毎日の最大運転時間既定値の一例を示す。
【００７３】
【表９】
2013225427.tif 000011
【００７４】
表９の例における第２所定期間は、各１日につき、午前０時（深夜）を起点とし、翌日の午前０時（深夜）を終点とする２４時間をいうが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７５】
運転計画部１０４Ｃは、将来の第１所定期間内に毎日の最大運転時間既定値を加算し、第１最大運転時間を求める（Ｓ２０２）。表１０は、表９のように設定された将来１週間の最大運転時間既定値を加算した、将来１週間の第１最大運転時間を示す。
【００７６】
【表１０】
2013225427.tif 000012
【００７７】
需要予測部１０４Ｂが予測した将来１週間の熱需要および電力需要に基づいて、運転計画部１０４Ｃは、第１所定期間内の燃料電池ユニット１０２の運転時間が第１最大運転時間を超えないように、かつ、単位時間あたり（例えば、第１所定期間当たり）の光熱費削減量から換算した経済性効果が最大になるように、第２目標最大運転時間を演算により求めることで設定する（Ｓ２０３）。第２目標最大運転時間は、例えば、３時間以上２４時間以下の所定の時間とすることができる。燃料電池ユニット１０２が起動および停止時エネルギーを消費するため、光熱費削減量から換算した経済性効果などを考慮し、燃料電池を効率よく運転させるには、第２目標最大運転時間は、一定の下限値（例えば、３時間）以上であるように設定されることが好ましい。
【００７８】
なお、第２目標最大運転時間を求めるために、運転計画部１０４Ｃの演算は、光熱費削減量から換算した経済性効果以外の基準としてもよい。例えば、単位時間当たりの一次エネルギー削減量が最大になるように演算してもよい。単位時間当たりの二酸化炭素削減量が最大になるように演算してもよい。
【００７９】
表１１は、運転計画部１０４Ｃが表１４より設定された第１最大運転時間を超えないように、かつ、１週間当たりの光熱費削減量から換算した経済性効果が最大になるように、第２目標最大運転時間を求めた結果を示す。
【００８０】
【表１１】
2013225427.tif 000013
【００８１】
制御部１０４は燃料電池ユニット１０２の起動停止を行うが、この際、原則として、第２所定期間の運転時間が第２目標最大運転時間となるように、燃料電池ユニット１０２を起動停止する。ただし、例えば操作者等による介入があれば、停止したり、再度起動したりすることとしてもよい。あるいは、貯湯ユニット１０３に蓄えられた温水が少なくなっている際に、風呂の時間が近づくなど湯の消費量が多くなることが予測され、湯不足が生じる可能性が高いと判断される場合には、第２目標最大運転時間を超えて運転が行われてもよい。逆に、貯湯ユニット１０３に大量に温水が蓄えられており、数時間以内予測される湯の消費量を考慮しても湯不足が生じない可能性が高いと判断される場合には、第２目標最大運転時間が経過する前に運転が停止されてもよい。このように、本実施形態における第２目標最大運転時間はあくまで目標であって、実際の運転がこれに絶対的に拘束される訳ではない。
【００８２】
制御部１０４は第２所定期間における起動停止の回数を所定回数未満（２回未満、即ち１回以下）に制限するのが好ましい。これにより、起動停止の過剰な繰り返しによる装置寿命の低下をより確実に抑制できる。
【００８３】
このように、最大運転時間の設定と起動停止の回数制限とを関連付けることにより、動作保証期間前に運転時間寿命を迎える可能性を低減することと、装置寿命の低下を抑制することとを同時に、かつより確実に、実現できる。
【００８４】
以下、本実施形態に第１所定期間に含まれる第２所定期間が経過するごとに、経過した第２所定期間における実運転時間と第２目標最大運転時間の大小関係について、三つの可能性を挙げ、制御部１０４の作動方法について説明する。
【００８５】
（ケース１）
ある第１所定期間に含まれる、ある第２所定期間における実運転時間が第２目標最大運転時間と同じだった場合を考える。表１１の例においては、例えば、１週目の火曜日が終了した時点で、当日の運転時間が第２目標最大運転時間と同じく、１６．４３時間だった場合を考える。そのような場合とは、例えば、火曜日の熱需要と電力需要は予測どおりとなり、第２目標最大運転時間に従って、燃料電池システム１０１を運転させることができたというケースが考えられる。この場合、実運転時間（実際に燃料電池ユニット１０２が運転された時間）は、表１２のようになる。
【００８６】
【表１２】
2013225427.tif 000014
【００８７】
このとき、運転計画部１０４Ｃが経過した第２の所定期間を削減し、第１所定期間に後続する第２の所定期間を追加する（Ｓ２０５）。表９の例をベースに、運転計画部１０４Ｃが経過した１週目火曜日を削減し、２週目火曜日を２週目月曜日に後続追加することで、新規第１所定期間を１週目の水曜日から２週目の火曜日までと更新した。表１３は、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄより設定された新規第１所定期間の毎日の最大運転時間既定値の一例を示す（Ｓ２０１）。
【００８８】
【表１３】
2013225427.tif 000015
【００８９】
運転計画部１０４Ｃは、将来の第１所定期間内に毎日の最大運転時間既定値を加算し、第１最大運転時間を求める（Ｓ２０２）。表１４は、表１３のように設定された将来１週間（１週目水曜日から２週目火曜日まで）の最大運転時間既定値を加算した、将来１週間の第１最大運転時間を示す。
【００９０】
【表１４】
2013225427.tif 000016
【００９１】
需要予測部１０４Ｂが予測した将来１週間の熱需要および電力需要に基づいて、運転計画部１０４Ｃは、第１所定期間内の燃料電池ユニット１０２の運転時間が第１最大運転時間を超えないように、かつ、単位時間あたり（例えば、第１所定期間当たり）の光熱費削減量から換算した経済性効果が最大になるように、第２目標最大運転時間を演算により求めることで設定する（Ｓ２０３）。表１５は、運転計画部１０４Ｃが表１８より設定された第１最大運転時間を超えないように、かつ、１週間当たりの光熱費削減量から換算した経済性効果が最大になるように、第２目標最大運転時間を求めた結果を示す。
【００９２】
【表１５】
2013225427.tif 000017
【００９３】
表１５の例では、需要予測部１０４Ｂが２週目火曜日の熱需要および電力需要（電力需要は表示せず）が多いと予測した。運転計画部１０４Ｃが予測データに基づいて、熱需要および電力需要（電力需要は表示せず）が一番少ない、１週目金曜日の最大運転時間を１６．４３時間から８．８６時間に短縮し、余った７．５７時間を２週目火曜日の最大運転時間に分配したことで、光熱費削減量から換算した経済性効果を最大化することができた。
【００９４】
（ケース２）
ある第１所定期間に含まれる、ある第２所定期間における運転時間が第２目標最大運転時間よりも短かった場合を考える。表１１の例で言えば、例えば、ある１週間の最初の第２所定期間（火曜日）の第２目標最大運転時間は１６．４３時間であるにも関わらず、火曜日が終了した時点で、当日の運転時間が１２．４３時間だった場合を考える。そのような場合とは、例えば、前日（月曜日）の湯の使用量が少なかったために湯が残っており、多くの湯を生成しなくても湯の需要を満たすことができたというケースが考えられる。この場合、実運転時間（実際に燃料電池ユニット１０２が運転された時間）は、表１６のようになる。
【００９５】
【表１６】
2013225427.tif 000018
【００９６】
このとき、運転計画部１０４Ｃが経過した第２の所定期間を削減し、第１所定期間に後続する第２の所定期間を追加する（Ｓ２０５）。表９の例から言えば、運転計画部１０４Ｃが経過した１週目火曜日を削減し、２週目火曜日を２週目月曜日に後続追加することで、新規第１所定期間を１週目の水曜日から２週目の火曜日までと更新した。表１３は、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄより設定された新規第１所定期間の毎日の最大運転時間既定値の一例を示す。
【００９７】
１週目火曜日の第２目標最大運転時間が１６．４３時間であったところ、実運転時間が１２．４３時間であったということは、新規第１所定期間には４時間の余裕ができたことになる。運転計画部１０４Ｃは、新規の第１所定期間内に毎日の最大運転時間既定値と余裕の４時間を加算し、第１最大運転時間を求める（Ｓ２０２）。表１７は、表１３のように設定された将来１週間（１週目水曜日から２週目火曜日まで）の最大運転時間既定値を加算し、さらに１週目火曜日が余った４時間を加算した、将来１週間の第１最大運転時間を示す。
【００９８】
【表１７】
2013225427.tif 000019
【００９９】
需要予測部１０４Ｂが予測した将来１週間の熱需要および電力需要に基づいて、運転計画部１０４Ｃは、第１所定期間内の燃料電池ユニット１０２の運転時間が第１最大運転時間を超えないように、かつ、単位時間あたり（例えば、第１所定期間当たり）の光熱費削減量から換算した経済性効果が最大になるように、第２目標最大運転時間を演算により求めることで設定する（Ｓ２０３）。表１８は、運転計画部１０４Ｃが表１６より設定され
た第１最大運転時間を超えないように、かつ、１週間当たりの光熱費削減量から換算した経済性効果が最大になるように、第２目標最大運転時間を求めた結果を示す。
【０１００】
表１８の例では、需要予測部１０４Ｂが２週目火曜日の熱需要および電力需要（電力需要は表示せず）が多いと予測した。運転計画部１０４Ｃが予測データに基づいて、１週目火曜日が余った４時間を２週目火曜日に分配したことで、２週目火曜日の最大運転時間を２０．４３時間に延長し、光熱費削減量から換算した経済性効果を最大化することができた。
【０１０１】
【表１８】
2013225427.tif 000020
【０１０２】
（ケース３）
ある第１所定期間に含まれる、ある第２所定期間における運転時間が第２目標最大運転時間よりも長かった場合を考える。表１１の例において、例えば、ある１週間の最初の第２所定期間（火曜日）の第２目標最大運転時間は１６．４３時間であるにも関わらず、火曜日が終了した時点で、当日の運転時間が２０．４３時間だった場合を考える。そのような場合とは、例えば、前日（土曜日）の湯の使用量が多かったために１週目火曜日になった時点で予備の湯が残っておらず、通常より多い量の湯を生成しなければ湯の需要を満たすことができなかったというケースが考えられる。この場合、実運転時間（実際に燃料電池ユニット１０２が運転された時間）は、表１９のようになる。
【０１０３】
【表１９】
2013225427.tif 000021
【０１０４】
このとき、運転計画部１０４Ｃが経過した第２の所定期間を削減し、第１所定期間に後続する第２の所定期間を追加する（Ｓ２０５）。表９の例から言えば、運転計画部１０４Ｃが経過した１週目火曜日を削減し、２週目火曜日を２週目月曜日に後続追加することで、新規第１所定期間を１週目の水曜日から２週目の火曜日までと更新した。表１３は、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄより設定された新規第１所定期間の毎日の最大運転時間既定値の一例を示す（Ｓ２０１）。
【０１０５】
１週目火曜日の第２目標最大運転時間が１５．５時間であったところ、実運転時間が２０．４３時間であったということは、新規第１所定期間には４時間の不足ができたことになる。運転計画部１０４Ｃは、新規の第１所定期間内に毎日の最大運転時間既定値を加算し、１週目火曜日不足の４時間を減算し、第１最大運転時間を求める（Ｓ２０２）。表２０は、表１３のように設定された将来１週間（１週目水曜日から２週目火曜日まで）の最大運転時間既定値を加算し、さらに１週目火曜日不足の４時間を減算した、将来１週間の
第１最大運転時間を示す。
【０１０６】
【表２０】
2013225427.tif 000022
【０１０７】
需要予測部１０４Ｂが予測した将来１週間の熱需要および電力需要に基づいて、運転計画部１０４Ｃは、第１所定期間内の燃料電池ユニット１０２の運転時間が第１最大運転時間を超えないように、かつ、単位時間あたり（例えば、第１所定期間当たり）の光熱費削減量から換算した経済性効果が最大になるように、第２目標最大運転時間を演算により求めることで設定する（Ｓ２０３）。表２１は、運転計画部１０４Ｃが表２４より設定された第１最大運転時間を超えないように、かつ、１週間当たりの光熱費削減量から換算した経済性効果が最大になるように、第２目標最大運転時間を求めた結果を示す。
【０１０８】
【表２１】
2013225427.tif 000023
【０１０９】
表２１の例では、需要予測部１０４Ｂが１週目金曜日の熱需要および電力需要が一番少ないと予測した。運転計画部１０４Ｃが予測データに基づいて、１週目火曜日が不足した４時間を１週目金曜日から賄われたことで、１週目金曜日の最大運転時間を１２．４３時間に短縮することで、光熱費削減量から換算した経済性効果を最大化することができた。
【０１１０】
以上のように、本実施の形態においては、第１所定期間に含まれる第２所定期間が経過した場合、第１所定期間に後続の第２期間を追加することで、燃料電池の制御部が運転計画を行なう第１所定期間の日数が減少せず、光熱費削減量から換算した経済性効果や一次エネルギー削減量や二酸化炭素削減量など様々な要素を考慮し、第１所定期間に含まれる将来の第２所定期間における第２目標最大運転時間を再設定することで、運転計画を最適化することができる方法を提供する。
【０１１１】
また、本実施の形態においては、経過した第２の所定期間における運転時間が第２目標最大運転時間より差があった場合、その第１所定期間における運転時間には不足、あるいは余裕ができたことになる。第１所定期間における運転時間には不足ができた場合、燃料電池の制御装置は、不足した運転時間を、更新された第１所定期間のうち、残りのどの曜日の第２目標最大運転時間から賄うのが最適かを演算により決定し、各曜日の第２目標最大運転時間を再設定することができる。また、第１所定期間における運転時間には余裕ができた場合、燃料電池の制御装置は、余裕分の運転時間を、更新された第１所定期間のうち、残りのどの曜日の第２目標最大運転時間に分配するのが最適かを演算により決定し、各曜日の第２目標最大運転時間を再設定することができる。
【０１１２】
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２における燃料電池システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるのもではない。
【０１１３】
図１は、本発明の実施の形態２における燃料電池システムの概略構成図である。図１の構成要素を実施の形態１で記述したため、説明を省略する。
【０１１４】
以下に、本実施の形態の燃料電池システムの動作・作用について、図１、３を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態２における燃料電池システムの運転計画を最適化するフローチャートである。
【０１１５】
［動作・作用］
一例として、動作保証期間（商品寿命）を１０年、運転時間寿命（耐久時間）を６万時間とし、第１所定期間を１週間、第２所定期間を１日とする。
【０１１６】
このとき、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄは、第２所定期間における第２最大運転時間既定値を求める（Ｓ２０１）。第２最大運転時間既定値は、例えば、動作保証期間（商品寿命）を１０年、運転時間寿命（耐久時間）を６万時間とし、１０年＝３，６５２日より、６万時間÷３，６５２日＝１６．４３時間／日とすることができる。
【０１１７】
なお、第２所定期間における第２最大運転時間既定値の設定は、季節ごとに熱負荷及び電力負荷が異なることを考慮し、第２所定期間のカレンダー日付から所属季節を判断し、第２所定期間における第２最大運転時間既定値を求めてもよい。例えば、普通の家庭では、熱負荷及び電力負荷が冬季、中間期、夏季の順番に低減する傾向があるため、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄが第２所定期間（１日）のカレンダー日付から所属季節を判断し、第２最大運転時間既定値を冬期、中間期、夏季の順番に低減するように設定できる。
【０１１８】
例として、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄが１２月１日の最大運転時間既定値を求める場合、１２月１日が冬期に所属するため、第２最大運転時間既定値を２０時間／日と設定する。また、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄが４月１５日の最大運転時間既定値を求める場合、４月１５日が中間期に所属するため、第２最大運転時間既定値を１５時間／日と設定する。さらに、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄが８月１５日の最大運転時間既定値を求める場合、８月１５日が夏季に所属するため、第２最大運転時間既定値を３．５時間／日と設定する。
【０１１９】
表９は、第１所定期間を１週間とし、第２所定期間を１日とし、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄより設定された将来１週間の毎日の最大運転時間既定値の一例を示す。
【０１２０】
表９の例における第２所定期間は、各１日につき、午前０時（深夜）を起点とし、翌日の午前０時（深夜）を終点とする２４時間をいうが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２１】
運転計画部１０４Ｃは、将来の第１所定期間内に毎日の最大運転時間既定値を加算し、第１最大運転時間を求める（Ｓ３０２）。表１０は、表９のように設定された将来１週間の最大運転時間既定値を加算した、将来１週間の第１最大運転時間を示す。
【０１２２】
需要予測部１０４Ｂが予測した将来１週間の熱需要および電力需要に基づいて、運転計画部１０４Ｃは、第１所定期間内の燃料電池ユニット１０２の運転時間が第１最大運転時間を超えないように、かつ、単位時間あたり（例えば、第１所定期間当たり）の光熱費削減量から換算した経済性効果が最大になるように、第２目標最大運転時間を演算により求
めることで設定する（Ｓ３０３）。第２目標最大運転時間は、例えば、３時間以上２４時間以下の所定の時間とすることができる。燃料電池ユニット１０２が起動および停止時エネルギーを消費するため、光熱費削減量から換算した経済性効果を考慮し、燃料電池を効率よく運転させるには、第２目標最大運転時間は、一定の下限値（例えば、３時間）以上であるように設定されることが好ましい。
【０１２３】
なお、第２目標最大運転時間を求めるために、運転計画部１０４Ｃの演算は、光熱費削減量から換算した経済性効果以外の基準としてもよい。例えば、単位時間当たりの一次エネルギー削減量が最大になるように演算してもよい。単位時間当たりの二酸化炭素削減量が最大になるように演算してもよい。
【０１２４】
表１１は、運転計画部１０４Ｃが表１０より設定された第１最大運転時間を超えないように、かつ、１週間当たりの光熱費削減量から換算した経済性効果が最大になるように、第２目標最大運転時間を求めた結果を示す。
【０１２５】
制御部１０４は燃料電池ユニット１０２の起動停止を行うが、この際、原則として、第２所定期間の運転時間が第２目標最大運転時間となるように、燃料電池ユニット１０２を起動停止する。ただし、例えば操作者等による介入があれば、停止したり、再度起動したりすることとしてもよい。あるいは、貯湯ユニット１０３に蓄えられた温水が少なくなっている際に、風呂の時間が近づくなど湯の消費量が多くなることが予測され、湯不足が生じる可能性が高いと判断される場合には、第２目標最大運転時間を超えて運転が行われてもよい。逆に、貯湯ユニット１０３に大量に温水が蓄えられており、数時間以内予測される湯の消費量を考慮しても湯不足が生じない可能性が高いと判断される場合には、第２目標最大運転時間が経過する前に運転が停止されてもよい。このように、本実施形態における第２目標最大運転時間はあくまで目標であって、実際の運転がこれに絶対的に拘束される訳ではない。
【０１２６】
制御部１０４は第２所定期間における起動停止の回数を所定回数未満（２回未満、即ち１回以下）に制限するのが好ましい。これにより、起動停止の過剰な繰り返しによる装置寿命の低下をより確実に抑制できる。
【０１２７】
このように、最大運転時間の設定と起動停止の回数制限とを関連付けることにより、動作保証期間前に運転時間寿命を迎える可能性を低減することと、装置寿命の低下を抑制することとを同時に、かつより確実に、実現できる。
【０１２８】
以下、本実施形態に第１所定期間に含まれる第２所定期間が経過するごとに、制御部１０４の作動方法について説明する。
【０１２９】
ある第１所定期間に含まれる、ある第２所定期間における運転時間が第２目標最大運転時間よりも短かった場合を考える。表１１の例で言えば、例えば、ある１週間の最初の第２所定期間（日曜日）の第２目標最大運転時間は１６．４３時間であるにも関わらず、日曜日が終了した時点で、当日の運転時間が１２．４３時間だった場合を考える。そのような場合とは、例えば、前日（土曜日）の湯の使用量が少なかったために湯が残っており、多くの湯を生成しなくても湯の需要を満たすことができたというケースが考えられる。この場合、実運転時間（実際に燃料電池ユニット１０２が運転された時間）は、表１６のようになる。
【０１３０】
このとき、制御部１０４が１週目火曜日の運転実績から光熱費削減量から換算した経済性効果と、一次エネルギー削減量と、二酸化炭素削減量と各基準の効果値を計算する（Ｓ３０５）。例えば、１週目火曜日の運転実績から、当日の光熱費削減量から換算した経済
性効果は５０円であり、一次エネルギー削減量効果は２ｋＷｈであり、二酸化炭素削減量効果は０．６５ｋｇである。
【０１３１】
なお、本実施の形態では、光熱費削減量から換算した経済性効果と、一次エネルギー削減量と、二酸化炭素削減量を用いたが、前記以外の燃料電池効果の評価方法を用いてもかまわない。
【０１３２】
制御部１０４が、燃料電池システム１０１を設置した以降、前記計算した毎日の各効果値の累積値を求める（Ｓ３０６）。各効果値の累積値から燃料電池ユニット１０２の累積発電時間を割り、燃料電池ユニット１０２が発電したことより、単位時間あたりの各効果値を計算できる。例えば、燃料電池システム１０１を設置したときから、１週目火曜日が終了した時点まで、光熱費削減量から換算した経済性効果の累積値は４００，０００円であり、一次エネルギー削減量の累積値は１６，０００ｋＷｈであり、二酸化炭素削減量の累積値は５，２００ｋｇである。燃料電池ユニット１０２の累積発電時間は２０，０００時間であるため、光熱費削減量から換算した単位時間あたりの経済性効果は４００，０００円÷２０，０００時間＝２０円／時間であり、単位時間あたりの一次エネルギー削減量は１６，０００ｋＷｈ÷２０，０００時間＝０．８ｋＷｈ／時間であり、単位時間あたりの二酸化炭素削減量は５，２００ｋｇ÷２０，０００時間＝０．２６ｋｇ／時間である。
【０１３３】
なお、本実施の形態では、単位時間当たりの値を用いたが、単位時間あたり以外の単位期間あたりを用いてもかまわない。
【０１３４】
制御部１０４が、前記計算した単位時間あたりの各効果種類の実績値を単位時間あたりの各評価方法の基準値と比較し、一番未達の効果種類を選定する（Ｓ３０７）。運転計画部は、翌日に、Ｓ３０３でこの判断基準を使い、第１所定期間の各第２目標運転時間を求める。例えば、光熱費削減量から換算した単位時間あたりの経済性効果基準値は１５円／時間であり、単位時間あたりの一次エネルギー削減量基準値は１ｋＷｈ／時間であり、単位時間あたりの二酸化炭素削減量基準値は０．２８ｋｇ／時間であったとする。この場合、光熱費削減量から換算した経済性効果の達成度＝２０円／時間÷１５円／時間＝１３３．３３％となり、一次エネルギー削減量効果の達成度＝０．８ｋＷｈ／時間÷１ｋＷｈ／時間＝８０％となり、二酸化炭素削減量効果の達成度＝０．２６ｋｇ／時間÷０．２８ｋｇ／時間＝９２．８６％となる。各評価方法の中で、一次エネルギー削減量効果の達成度が一番低いため、運転計画部が翌日に、Ｓ３０３でこの判断基準を使い、第１所定期間の各第２目標運転時間を求める。
【０１３５】
このとき、運転計画部１０４Ｃが経過した第２の所定期間を削減し、第１所定期間に後続する第２の所定期間を追加する（Ｓ３０８）。表９の例から言えば、運転計画部１０４Ｃが経過した１週目火曜日を削減し、２週目火曜日を２週目月曜日に後続追加することで、新規第１所定期間を１週目の水曜日から２週目の火曜日までと更新しました。表１３は、最大運転時間既定値設定部１０４Ｄより設定された新規第１所定期間の毎日の最大運転時間既定値の一例を示す（Ｓ３０１）。
【０１３６】
１週目火曜日の第２目標最大運転時間が１６．４３時間であったところ、実運転時間が１２．４３時間であったということは、新規第１所定期間には４時間の余裕ができたことになる。運転計画部１０４Ｃは、新規の第１所定期間内に毎日の最大運転時間既定値と余裕の４時間を加算し、第１最大運転時間を求める（Ｓ３０２）。表１７は、表１３のように設定された将来１週間（１週目水曜日から２週目火曜日まで）の最大運転時間既定値を加算し、さらに１週目火曜日が余った４時間を加算した、将来１週間の第１最大運転時間を示す。
【０１３７】
需要予測部１０４Ｂが予測した将来１週間の熱需要および電力需要に基づいて、運転計画部１０４Ｃは、第１所定期間内の燃料電池ユニット１０２の運転時間が第１最大運転時間を超えないように、かつ、単位時間あたり（例えば、第１所定期間当たり）の一次エネルギー削減量が最大になるように、第２目標最大運転時間を演算により求めることで設定する（Ｓ２０３）。表２２は、運転計画部１０４Ｃが表２１より設定された第１最大運転時間を超えないように、かつ、１週間当たりの一次エネルギー削減量が最大になるように、第２目標最大運転時間を求めた結果を示す。
【０１３８】
【表２２】
2013225427.tif 000024
【０１３９】
表２２の例では、需要予測部１０４Ｂが２週目火曜日の熱需要および電力需要が多いと予測した。運転計画部１０４Ｃが予測データに基づいて、１週目火曜日が余った４時間を２週目火曜日に分配し、さらに１週目金曜日の最大運転時間を１２．８６時間に短縮したことで、２週目火曜日の最大運転時間を２４時間に延長し、一次エネルギー削減量を最大化することができた。
【０１４０】
以上のように、本実施の形態においては、燃料電池設置効果を評価する各指標を総合的に考慮し、偏った設置効果にならず、一番調和的な燃料電池設置効果を得ることができる。
【０１４１】
（実施の形態３）
以下に、本発明の実施の形態３における燃料電池システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるのもではない。
【０１４２】
図４は、本発明の実施の形態３における燃料電池システムの概略構成図である。なお、図４において図１と同様の構成要素については同じ符号を付け、説明を省略する。
【０１４３】
図４は、図１とは、リモコン４０９を備えていることが異なる。ここで、リモコン４０９は制御部１０４と連結し、ここでは図示及び説明を省略するが、入力部と出力部を有し、出力部は画像表示部と音報知部と、少なくとも一つ以上の報知手段を備えている。また、使用者が入力部を利用しながら、燃料電池システム１０１の各機能を設定することができる。また、画像表示部は、制御部１０４から出力される画像信号に応じた画像を表示できる構成である。音報知部は制御部１０４から出力される音信号に応じた警告音を発生可能に構成している。
【０１４４】
以下に、本実施の形態の燃料電池システムの動作・作用について、図４、５を用いて説明する。図５において図３と同様の構成要素については同じ符号を付け、説明を省略する。
【０１４５】
［動作・作用］
実施の形態２で記述した例では、１週目火曜日が終了した時点で、制御部１０４が、単位時間あたりの各効果値を計算した（Ｓ２０６）。例えば、光熱費削減量から換算した単位時間あたりの経済性効果は４００，０００円÷２０，０００時間＝２０円／時間であり、単位時間あたりの一次エネルギー削減量は１６，０００ｋＷｈ÷２０，０００時間＝０．８ｋＷｈ／時間であり、単位時間あたりの二酸化炭素削減量は５，２００ｋｇ÷２０，０００時間＝０．２６ｋｇ／時間である。
【０１４６】
一方、リモコン４０９では、燃料電池システムの自動運転基準を選択する画面が設定されており、図６を示すような四つの選択肢がある。燃料電池システムを最適に運転させる基準を使用者が選ぶことになる。運転計画部が翌日Ｓ３０３で使用者が選択した判断基準を使い、第１所定期間の各第２目標運転時間を求める。例えば、使用者が「１．光熱費削減から換算する経済性効果重視」を選択した場合、運転計画部が翌日Ｓ３０３で「１．光熱費削減から換算する経済性効果重視」との判断基準を使い、第１所定期間の各第２目標運転時間を求める。
【０１４７】
以上のように、本実施の形態においては、使用者が燃料電池システムの自動運転基準をリモコン上で選択することにより、使用者個人の好みで燃料電池システムを運転させることで、顧客満足度を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
以上のように、本発明にかかる燃料電池システムは、第１所定期間に含まれる第２所定期間が経過した場合、第１所定期間に後続の第２期間を追加することで、燃料電池の制御部が運転計画を行なう第１所定期間の日数が減少せず、光熱費削減量から換算した経済性効果や一次エネルギー削減量や二酸化炭素削減量など様々な要素を考慮し、第１所定期間に含まれる将来の第２所定期間における第２目標最大運転時間を再設定することで、運転計画を最適化することができる方法を提供する。
【０１４９】
また、経過した第２の所定期間における運転時間が第２目標最大運転時間より差があった場合、その第１所定期間における運転時間に不足、あるいは余裕ができたことになる。第１所定期間における運転時間には不足ができた場合、燃料電池の制御装置は、不足した運転時間を、残りのどの曜日の第２目標最大運転時間から賄うのが最適かを演算により決定し、各曜日の第２目標最大運転時間を再設定することができる。また、第１所定期間における運転時間には余裕ができた場合、燃料電池の制御装置は、余裕分の運転時間を、残りのどの曜日の第２目標最大運転時間に分配するのが最適かを演算により決定し、各曜日の第２目標最大運転時間を再設定することができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１０１  燃料電池システム
１０２  燃料電池ユニット
１０３  貯湯ユニット
１０４  制御部
１０４Ａ  記憶部
１０４Ｂ  需要予測部
１０４Ｃ  運転計画部
１０４Ｄ  最大運転時間既定値設定部
１０４Ｅ  期間設定部
１０５  熱量検知部
１０６  電力検知部
１０７  電力系統
１０８  家庭負荷
４０９  リモコン
【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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