(57)【要約】【課題】大容量の電気ヒーターを備えなくても、余剰電力の処理を行うことができる分散型発電システムを提供する。【解決手段】分散型発電システムにおいて、電力消費装置は、制御装置Ｃからの動作指令に応じて発電装置１０の出力電力を消費して動作できる外部機器３０を有し、制御装置Ｃは、発電装置１０の出力電力が過剰になる電力過剰条件が満たされると判定したとき、外部機器３０の消費電力を増加させる消費電力増加運転を行わせ、電力過剰条件が満たされないと判定したとき、消費電力増加運転を行わせない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電装置と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記発電装置の電力系統への連系運転時には電力消費装置に対して前記電力系統及び前記発電装置の少なくとも何れか一方から電力を供給し、前記発電装置の自立運転時には前記電力消費装置に対して前記発電装置から電力を供給する分散型発電システムであって、
前記電力消費装置は、前記制御装置からの動作指令に応じて当該発電装置の出力電力を消費して動作できる外部機器を有し、
前記制御装置は、
前記発電装置の出力電力が過剰になる電力過剰条件が満たされると判定したとき、前記外部機器の消費電力を増加させる消費電力増加運転を行わせ、
前記電力過剰条件が満たされないと判定したとき、前記消費電力増加運転を行わせない分散型発電システム。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記消費電力増加運転が行われないときの前記発電装置の出力電力に余剰が発生するとき、前記電力過剰条件が満たされると判定し、
前記消費電力増加運転が行われないときの前記発電装置の出力電力に余剰が発生しないとき、前記電力過剰条件が満たされないと判定する請求項１に記載の分散型発電システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記発電装置の前記連系運転を行っていない状態で前記消費電力増加運転が行われないときの前記発電装置の出力電力に余剰が発生するとき、前記電力過剰条件が満たされると判定し、
前記発電装置の前記連系運転を行っていない状態で前記消費電力増加運転が行われないときの前記発電装置の出力電力に余剰が発生しないとき、或いは、前記発電装置の前記連系運転を行っている状態のとき、前記電力過剰条件が満たされないと判定する請求項１に記載の分散型発電システム。
【請求項４】
前記外部機器は、水栓に水を供給するための給水管の途中に設けられる貯水部と、当該貯水部に貯えられている水をジュール熱によって加熱できる第１ヒーター部と、前記第１ヒーター部の消費電力を調節する第１消費電力調節部とを有する温水生成器を備え、
前記制御装置は、前記第１消費電力調節部の動作を制御して前記温水生成器の消費電力を調節する請求項１〜３の何れか一項に記載の分散型発電システム。
【請求項５】
前記外部機器は、便座をジュール熱によって加熱できる第２ヒーター部と、前記第２ヒーター部の消費電力を調節する第２消費電力調節部とを有する便座加熱器を備え、
前記制御装置は、前記第２消費電力調節部の動作を制御して前記便座加熱器の消費電力を調節する請求項１〜４の何れか一項に記載の分散型発電システム。
【請求項６】
前記外部機器は、水栓に水を供給するための給水管の途中に巻き付けられて、当該給水管内に存在する水をジュール熱によって加熱できる第３ヒーター部と、前記第３ヒーター部の消費電力を調節する第３消費電力調節部とを有する水加熱器を備え、
前記制御装置は、前記第３消費電力調節部の動作を制御して前記水加熱器の消費電力を調節する請求項１〜５の何れか一項に記載の分散型発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統に連系する連系運転と、電力系統に連系しない自立運転とを切り替えて行うことができる発電装置を備える分散型発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電力系統に連系する連系運転と、電力系統に連系しない自立運転とを切り替えて行うことができる発電装置を備える分散型発電システムが記載されている。この分散型発電システムは、自立運転時に発電装置の出力電力を自立運転用コンセントに接続された自立負荷で消費させるように構成されるとともに、その自立負荷で消費しきれない余剰電力を消費させるための内部負荷を備えている。つまり、このような内部負荷は、余剰電力消費用の電気ヒーターとして利用される。
【０００３】
尚、発電装置から電力系統への逆潮流が禁止されている場合には、連系運転時であっても、発電装置の出力電力に余剰が発生するときにその余剰電力を余剰電力消費用の電気ヒーターで消費しなければならない。
このように、発電装置から電力系統への逆潮流が禁止されている場合には、発電装置が連系運転を行っているか或いは自立運転を行っているかに関わらず、発電装置の余剰電力を消費するための大容量の電気ヒーターが必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１５６７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発電装置から電力系統への逆潮流が許容されている場合には、発電装置の出力電力に余剰が発生してもその余剰電力を電力系統へと逆潮流させればよい。そのため、連系運転時に限ると、発電装置の余剰電力を消費するための電気ヒーターは不要である。但し、自立運転時に余剰電力が発生すると、その余剰電力を消費するための電気ヒーターが必要になる。
【０００６】
以上のように、従来の分散型発電システムでは、電力系統への逆潮流が許容されるか否かに関わらず、少なくとも自立運転時の余剰電力の処理のために大容量の電気ヒーターを備える必要があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、大容量の電気ヒーターを備えなくても、余剰電力の処理を行うことができる分散型発電システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る分散型発電システムの特徴構成は、発電装置と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記発電装置の電力系統への連系運転時には電力消費装置に対して前記電力系統及び前記発電装置の少なくとも何れか一方から電力を供給し、前記発電装置の自立運転時には前記電力消費装置に対して前記発電装置から電力を供給する分散型発電システムであって、
前記電力消費装置は、前記制御装置からの動作指令に応じて当該発電装置の出力電力を消費して動作できる外部機器を有し、
前記制御装置は、前記発電装置の出力電力が過剰になる電力過剰条件が満たされると判定したとき、前記外部機器の消費電力を増加させる消費電力増加運転を行わせ、前記電力過剰条件が満たされないと判定したとき、前記消費電力増加運転を行わせない点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、制御装置は、発電装置の出力電力が過剰になる電力過剰条件が満たされると判定したとき、外部機器の消費電力増加運転を行わせることにより、発電装置の出力電力の少なくとも一部をその消費電力増加運転によって消費できる。これに対して、制御装置は、発電装置の出力電力が過剰になる電力過剰条件が満たされないと判定したとき、上記消費電力増加運転を行わないことにより、発電装置の出力電力がその消費電力増加運転によって消費されないようにできる。
このように、制御装置は、発電装置の出力電力の少なくとも一部を消費電力増加運転によって消費させることで、従来は必要であった余剰電力消費用の電気ヒーターの役割を小さくできる。
従って、大容量の電気ヒーターを備えなくても、余剰電力の処理を行うことができる分散型発電システムを提供できる。
【００１０】
本発明に係る分散型発電システムの別の特徴構成は、前記制御装置は、前記消費電力増加運転が行われないときの前記発電装置の出力電力に余剰が発生するとき、前記電力過剰条件が満たされると判定し、前記消費電力増加運転が行われないときの前記発電装置の出力電力に余剰が発生しないとき、前記電力過剰条件が満たされないと判定する点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、消費電力増加運転が行われないときの発電装置の出力電力に余剰が発生するとき、外部機器の消費電力増加運転を行わせることにより、発電装置の出力電力の少なくとも一部をその消費電力増加運転によって消費できる。つまり、消費電力増加運転が行われないときの発電装置の出力電力に余剰が発生するとしても、消費電力増加運転を行うことで、その余剰電力を小さくできる。
【００１２】
本発明に係る分散型発電システムの更に別の特徴構成は、前記制御装置は、前記発電装置の前記連系運転を行っていない状態で前記消費電力増加運転が行われないときの前記発電装置の出力電力に余剰が発生するとき、前記電力過剰条件が満たされると判定し、前記発電装置の前記連系運転を行っていない状態で前記消費電力増加運転が行われないときの前記発電装置の出力電力に余剰が発生しないとき、或いは、前記発電装置の前記連系運転を行っている状態のとき、前記電力過剰条件が満たされないと判定する点にある。
【００１３】
発電装置の連系運転が行われていない状態では、発電装置の出力電力に余剰が発生すると、その余剰電力を何らかの装置で消費しなければならない。
そこで、本特徴構成では、制御装置は、消費電力増加運転が行われないときの発電装置の出力電力に余剰が発生するとき、外部機器の消費電力増加運転を行わせることにより、その余剰電力を小さくできる。
【００１４】
本発明に係る分散型発電システムの更に別の特徴構成は、前記外部機器は、水栓に水を供給するための給水管の途中に設けられる貯水部と、当該貯水部に貯えられている水をジュール熱によって加熱できる第１ヒーター部と、前記第１ヒーター部の消費電力を調節する第１消費電力調節部とを有する温水生成器を備え、前記制御装置は、前記第１消費電力調節部の動作を制御して前記温水生成器の消費電力を調節する点にある。
【００１５】
上記特徴構成によれば、制御装置が温水生成器の消費電力を増加調節することで上記消費電力増加運転を実行できる。
【００１６】
本発明に係る分散型発電システムの更に別の特徴構成は、前記外部機器は、便座をジュール熱によって加熱できる第２ヒーター部と、前記第２ヒーター部の消費電力を調節する第２消費電力調節部とを有する便座加熱器を備え、前記制御装置は、前記第２消費電力調節部の動作を制御して前記便座加熱器の消費電力を調節する点にある。
【００１７】
上記特徴構成によれば、制御装置が便座加熱器の消費電力を増加調節することで上記消費電力増加運転を実行できる。
【００１８】
本発明に係る分散型発電システムの更に別の特徴構成は、前記外部機器は、水栓に水を供給するための給水管の途中に巻き付けられて、当該給水管内に存在する水をジュール熱によって加熱できる第３ヒーター部と、前記第３ヒーター部の消費電力を調節する第３消費電力調節部とを有する水加熱器を備え、前記制御装置は、前記第３消費電力調節部の動作を制御して前記水加熱器の消費電力を調節する点にある。
【００１９】
上記特徴構成によれば、制御装置が水加熱器の消費電力を増加調節することで上記消費電力増加運転を実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】分散型発電システムの構成を示す図である。
【図２】外部機器としての温水生成器の構成を示す図である。
【図３】外部機器としての便座加熱器の構成を示す図である。
【図４】外部機器としての水加熱器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の第１実施形態に係る分散型発電システムについて説明する。
図１は、分散型発電システムの構成を示す図である。図示するように、分散型発電システムは、発電ユニット１０（本発明の発電装置の一例）と制御装置Ｃとを備える。
【００２２】
〔発電ユニット〕
本実施形態において、発電ユニット１０が有する燃料電池部１２は、水素などの燃料ガスが供給される燃料極と酸素が供給される空気極とを有するセルが複数個積層されたセルスタックを有して構成される。燃料電池部１２は、固体高分子形のセルや固体酸化物形のセルなど、様々なタイプのセルを用いて構成できる。また、本実施形態の発電ユニット１０は、燃料電池部１２に対して、炭化水素等の水蒸気改質によって生成した燃料ガス（水素等）を供給するための燃料改質部１３を併せて備えている。尚、図示は省略するが、燃料改質部１３に炭化水素等の原燃料を供給するためのブロア及び水を供給するためのポンプや、燃料電池部１２の空気極に酸素（空気）を供給するためのブロアや、燃料電池部１２のセルを冷却すると共に熱回収を行う冷却水を流すためのポンプなどが付属機器１４として設けられている。
【００２３】
燃料電池部１２の発電電力は、インバータを有する、或いは、コンバータ及びインバータ等を有する電力変換部１１を介して連系電力線４及び自立電力線５の何れか一方に出力される。尚、本実施形態では、燃料電池部１２から出力される電力のことを発電電力と記載し、発電ユニット１０から出力される電力のことを出力電力と記載する。電力変換部１１から連系電力線４に出力電力が供給されている状態は、発電ユニット１０が連系運転を行っている状態であると言える。これに対して、電力変換部１１から自立電力線５に出力電力が供給されている状態は、発電ユニット１０が自立運転を行っている状態であると言える。また、連系電力線４は、電力系統１に接続される交流線２に対して接続され、その交流線２は切替スイッチ６に接続されている。自立電力線５は切替スイッチ６に対して上記交流線２とは別に接続されている。切替スイッチ６は、排熱回収ユニット２０にとっての電力供給元を、交流線２を介して供給される電力、及び、自立電力線５を介して供給される電力の何れかに切り替えるように動作する。この切替スイッチ６の動作は、制御装置Ｃによって制御されてもよいし、発電ユニット１０からの電力供給先の変更（即ち、自立電力線５を介した電力供給の有無）に応じて自動的に切替スイッチ６が動作するような構成であってもよい。発電ユニット１０は、電力変換部１２の温度を調節する温度調節部としての冷却ファン１５を有している。
【００２４】
制御装置Ｃは、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われる正常状態になると交流線２に発電ユニット１０の出力電力を供給する連系運転を行い、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われない異常状態になると電力系統１から電気的に切り離された自立電力線５に発電ユニット１０の出力電力を供給する自立運転を行うように構成されている。本実施形態では、制御装置Ｃは、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われる正常状態であるか、或いは、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われない異常状態であるかを、例えば、計器用変圧器ＶＴで検出される交流線２の電圧を参照して判定する。つまり、制御装置Ｃは、検出された電圧値が設定下限電圧以上であれば電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われている正常状態であると判定し、検出された電圧値が設定下限電圧未満であれば電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われていない異常状態であると判定する。
【００２５】
このようにして、制御装置Ｃは、発電ユニット１０の電力系統１への連系運転時には電力消費装置に対して電力系統１及び発電ユニット１０の少なくとも何れか一方から電力を供給し、発電ユニット１０の自立運転時には電力消費装置に対して発電ユニット１０から電力を供給する。尚、連系運転時における上記電力消費装置には、交流線２に接続されている一般電力負荷装置３と排熱回収ユニット２０と外部機器３０が含まれる。これに対して、自立運転時における上記電力消費装置には、自立負荷装置９と排熱回収ユニット２０と外部機器３０が含まれる。
【００２６】
尚、発電ユニット１０の出力電力が自立電力線５に供給されている自立運転時において、自立運転の一形態としての発電ユニット１０のアイドリング運転が行われることもある。具体的には、制御装置Ｃは、発電ユニット１０の出力電力を自立電力線５に供給させている状態において、計器用変流器ＣＴ２で計測される電力消費装置（自立負荷装置９及び排熱回収ユニット２０及び外部機器３０）の消費電力が、発電ユニット１０の出力電力よりも大きくなると、開閉器１６を一時的に開放させて、自立負荷装置９への電力供給を一時的に停止させるようなアイドリング運転を行うこともある。
【００２７】
〔排熱回収ユニット〕
排熱回収ユニット２０は、発電ユニット１０からの排熱を回収するように構成されている。例えば、排熱回収ユニット２０は、燃料電池部１２のセルスタックを冷却するための（即ち、燃料電池部１２からの排熱を回収するための）冷却水が有する熱を回収し、蓄熱装置２１（例えば、貯湯タンクなど）にその回収した熱を蓄えるように構成されている。発電ユニット１０で発生された熱及び蓄熱装置２１に蓄熱されている熱の少なくとも何れか一方は、熱負荷装置２４に供給される。そのため、排熱回収ユニット２０は、熱を蓄えるための蓄熱装置２１、及び、冷却水やその冷却水と熱交換する熱媒の循環路や、その熱媒の循環路の途中に設けられて熱媒を流動させるための電動式ポンプ及び電磁弁などの付属機器２３で構成される。従って、排熱回収ユニット２０では、燃料電池部１２のセルスタックを冷却するために、発電ユニット１０の連系運転が行われている間及び自立運転が行なわれている間の何れにおいても、排熱を回収する運転を行う必要があり、その結果として上記付属機器２３において電力が消費されることになる。排熱回収ユニット２０への電力供給は、切替スイッチ６に接続される内部電力線１７を介して行われる。
【００２８】
排熱回収ユニット２０が有する余剰電力消費用ヒーター２２の消費電力は、制御装置Ｃによって制御される。つまり、制御装置Ｃは、余剰電力消費用ヒーター２２の消費電力を調節することで、本発明の電力消費装置としての排熱回収ユニット２０の消費電力を調節できる。例えば、制御装置Ｃは、計器用変流器ＣＴ１の検出結果に基づいて導出できる電力系統１からの受電電力がゼロ以上になるように、余剰電力消費用ヒーター２２の消費電力を調節する。このような制御が行われることで、発電ユニット１０から電力系統１への電力の逆潮流が発生しないようにできる。
【００２９】
図１に示すシステムでは、一般電力負荷装置３及び自立負荷装置９を記載している。一般電力負荷装置３は、電力系統１と接続される交流線２に対して電気的に接続されている。従って、一般電力負荷装置３は、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われる正常状態においては電力の供給を受けることができるが、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われていない異常状態においては電力の供給を受けることができない。従って、本実施形態で言う一般電力負荷装置３は、異常状態において電力の供給を受ける必要性が低い装置（例えば、一部の照明装置など）である。
【００３０】
これに対して、自立負荷装置９は、後述するように、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われない異常状態において発電ユニット１０から電力の供給を受けることができる。自立負荷装置９に電力が供給されるのは、自立電力線５を経由して電気コンセント７に対して電力が供給され、且つ、電気コンセント７に対して電気プラグ８が接続されているときである。自立負荷装置９は、使用者が電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われない異常状態においても利用したいと考える重要度の高い装置（例えば、一部の照明機器、冷蔵庫など）である。
【００３１】
〔外部機器〕
内部電力線１７には電力消費装置としての外部機器３０が接続されている。内部電力線１７への電力供給元は、切替スイッチ６によって切り替えられる。そのため、同じく内部電力線１７に接続される排熱回収ユニット２０への電力供給と同様に、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われる正常状態、及び、電力系統１から交流線２への電力供給が正常に行われない異常状態の何れにおいても、外部機器３０への電力供給は行われる。
【００３２】
外部機器３０は、使用者からの動作指令及び制御装置Ｃからの動作指令に応じて発電ユニット１０の出力電力を消費して動作できる装置である。加えて、外部機器３０は、使用者からの動作指令に応じて発電ユニット１０の出力電力を消費して動作できる装置でもある。そして、制御装置Ｃは、発電ユニット１０の出力電力が過剰になる電力過剰条件が満たされると判定したとき、外部機器３０の消費電力を増加させる消費電力増加運転を行わせ、電力過剰条件が満たされないと判定したときその消費電力増加運転を行わせない。
【００３３】
図２は、外部機器３０としての温水生成器３０Ａの構成を示す図である。温水生成器３０Ａは、使用者が水栓１９を開けたときに即座に湯を出すための装置であり、即湯ユニットなどと呼ばれる。この温水生成器３０Ａは、水栓１９に水を供給するための給水管１８の途中に設けられる貯水部３１と、貯水部３１に貯えられている水をジュール熱によって加熱できる第１ヒーター部３２と、第１ヒーター部３２の消費電力を調節する消費電力調節部（第１消費電力調節部）３３とを有する。本実施形態では、第１ヒーター部３２は、ヒーター３２ａ及びヒーター３２ｂを有する。また、消費電力調節部３３は、ヒーター３２ａ及びヒーター３２ｂのそれぞれに対する通電を入り切りできるスイッチ３３ａ及びスイッチ３３ｂを有する。このような構成により、スイッチ３３ａが入り操作されたときにはヒーター３２ａに通電されてヒーター３２ａが発熱し、スイッチ３３ｂが入り操作されたときにはヒーター３２ｂに通電されてヒーター３２ｂが発熱する。
【００３４】
消費電力調節部３３のスイッチ３３ａ及びスイッチ３３ｂは、使用者からの動作指令及び制御装置Ｃからの動作指令に応じて動作して、ヒーター３２ａ及びヒーター３２ｂのそれぞれに対する通電を入り切りする。上述した消費電力増加運転は、制御装置Ｃが消費電力調節部３３の動作を制御して温水生成器３０Ａの消費電力を増加させるような調節を行う運転、即ち、制御装置Ｃからの動作指令に応じて、ヒーター３２ａ及びヒーター３２ｂの少なくとも一方に対する通電を開始する運転のことである。
【００３５】
〔電力過剰条件〕
本実施形態では、電力過剰条件は、上記消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生することである。つまり、制御装置Ｃは、上記消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生するとき、電力過剰条件が満たされると判定し、上記消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生しないとき、電力過剰条件が満たされないと判定する。
【００３６】
尚、制御装置Ｃが、消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生すると判定するときの判定基準は適宜設定可能である。例えば、制御装置Ｃは、消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力が電力消費装置（一般電力負荷装置３又は自立負荷装置９、及び、排熱回収ユニット２０、及び、外部機器３０）の消費電力よりも大きくなるときに余剰が発生すると判定し、発電ユニット１０の出力電力が上記電力消費装置の消費電力以下のときに余剰が発生しないと判定してもよい。或いは、制御装置Ｃは、消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力が電力消費装置（一般電力負荷装置３又は自立負荷装置９、及び、排熱回収ユニット２０、及び、外部機器３０）の消費電力よりも大きい場合、又は、消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力が上記電力消費装置の消費電力以下であるがその差が所定値未満であるときに余剰が発生すると判定してもよい。
【００３７】
制御装置Ｃは、発電ユニット１０で発電を行って電力を出力しているとき、電力変換部１１から出力する電流及び電圧に基づいて、発電ユニット１０からの出力電力を知ることができる。また、連系運転時であれば、制御装置Ｃは、交流線２に設置された計器用変流器ＣＴ３の計測結果に基づいて、連系運転時の電力消費装置（一般電力負荷装置３、及び、排熱回収ユニット２０、及び、外部機器３０）の消費電力を知ることができる。或いは、自立運転時であれば、制御装置Ｃは、自立電力線５に設置されている計器用変流器ＣＴ２の計測結果に基づいて、自立運転時の電力消費装置（自立負荷装置９、及び、排熱回収ユニット２０、及び、外部機器３０）の消費電力を知ることができる。
【００３８】
以上のように、制御装置Ｃは、発電ユニット１０の出力電力が過剰になる電力過剰条件が満たされると判定したとき、消費電力増加運転を行うことにより、発電ユニット１０の出力電力の少なくとも一部をその消費電力増加運転によって消費できる。これに対して、制御装置Ｃは、発電ユニット１０の出力電力が過剰になる電力過剰条件が満たされないと判定したとき、上記消費電力増加運転を行わないことにより、発電ユニット１０の出力電力がその消費電力増加運転によって消費されないようにできる。尚、消費電力増加運転が行われたときの発電ユニット１０の出力電力に未だ余剰が発生するとき、制御装置Ｃは、その余剰電力を余剰電力消費用ヒーター２２で消費させればよい。このように、制御装置Ｃは、発電ユニット１０の出力電力の少なくとも一部を消費電力増加運転によって消費させることで、余剰電力消費用ヒーター２２の役割を小さくできる。
【００３９】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の分散型発電システムは、電力過剰条件の内容が上記実施形態と異なっている。以下に第２実施形態の分散型発電システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００４０】
本実施形態では、発電ユニット１０から電力系統１への逆潮流が許容されている。従って、発電ユニット１０の連系運転を行っている状態で、発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生したとしても、その余剰電力を逆潮流させればよい。つまり、上記第１実施形態と異なり、制御装置Ｃは、計器用変流器ＣＴ１の検出結果に基づいて導出できる電力系統１からの受電電力がマイナスなった（即ち、電力系統１への電力の逆潮流が発生した）としても、余剰電力消費用ヒーター２２で電力を消費させなくてもよい。
【００４１】
制御装置Ｃは、発電ユニット１０の連系運転を行っていない状態で消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生するとき、電力過剰条件が満たされると判定する。つまり、自立運転時では、電力系統１へ電力を逆潮流させることはできないため、制御装置Ｃは、消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生するとき、上記消費電力増加運転により発電ユニット１０の出力電力の一部を消費させる。
【００４２】
これに対して、発電ユニット１０の連系運転を行っていない状態で消費電力増加運転が行われないときの発電ユニット１０の出力電力に余剰が発生しないとき、或いは、発電ユニット１０の連系運転を行っている状態のとき、電力過剰条件が満たされないと判定する。つまり、制御装置Ｃは、上記消費電力増加運転を行わない。
【００４３】
＜第３実施形態＞
第３実施形態の分散型発電システムは、外部機器３０の構成が上記実施形態と異なっている。以下に第３実施形態の分散型発電システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００４４】
図３は、外部機器３０としての便座加熱器３０Ｂの構成を示す図である。便座加熱器３０Ｂは、便器の便座を暖めるための装置である。この便座加熱器３０Ｂは、便座３４をジュール熱によって加熱できる第２ヒーター部３５と、第２ヒーター部３５の消費電力を調節する消費電力調節部（第２消費電力調節部）３３とを有する。本実施形態では、第２ヒーター部３５は、ヒーター３５ａ及びヒーター３５ｂを有する。また、消費電力調節部３３は、ヒーター３５ａ及びヒーター３５ｂのそれぞれに対する通電を入り切りできるスイッチ３３ａ及びスイッチ３３ｂを有する。このような構成により、スイッチ３３ａが入り操作されたときにはヒーター３５ａに通電されてヒーター３５ａが発熱し、スイッチ３３ｂが入り操作されたときにはヒーター３５ｂに通電されてヒーター３５ｂが発熱する。
【００４５】
消費電力調節部３３のスイッチ３３ａ及びスイッチ３３ｂは、使用者からの動作指令及び制御装置Ｃからの動作指令に応じて動作して、ヒーター３５ａ及びヒーター３５ｂのそれぞれに対する通電を入り切りする。上述した消費電力増加運転は、制御装置Ｃが消費電力調節部３３の動作を制御して便座加熱器３０Ｂの消費電力を増加させるような調節を行う運転、即ち、制御装置Ｃからの動作指令に応じて、ヒーター３５ａ及びヒーター３５ｂの少なくとも一方に対する通電を開始する運転のことである。
【００４６】
＜第４実施形態＞
第４実施形態の分散型発電システムは、外部機器３０の構成が上記実施形態と異なっている。以下に第４実施形態の分散型発電システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００４７】
図４は、外部機器３０としての水加熱器３０Ｃの構成を示す図である。水加熱器３０Ｃは、水栓１９の近傍に存在している水を予め温めておくための装置である。この水加熱器３０Ｃは、水栓１９に水を供給するための給水管１８の途中に巻き付けられて、給水管１８内に存在する水をジュール熱によって加熱できる第３ヒーター部３６と、第３ヒーター部３６の消費電力を調節する消費電力調節部（第３消費電力調節部）３３とを有する。本実施形態では、第３ヒーター部３６は、ヒーター３６ａ及びヒーター３６ｂを有する。また、消費電力調節部３３は、ヒーター３６ａ及びヒーター３６ｂのそれぞれに対する通電を入り切りできるスイッチ３３ａ及びスイッチ３３ｂを有する。このような構成により、スイッチ３３ａが入り操作されたときにはヒーター３６ａに通電されてヒーター３６ａが発熱し、スイッチ３３ｂが入り操作されたときにはヒーター３６ｂに通電されてヒーター３６ｂが発熱する。
【００４８】
消費電力調節部３３のスイッチ３３ａ及びスイッチ３３ｂは、使用者からの動作指令及び制御装置Ｃからの動作指令に応じて動作して、ヒーター３６ａ及びヒーター３６ｂのそれぞれに対する通電を入り切りする。上述した消費電力増加運転は、制御装置Ｃが消費電力調節部３３の動作を制御して水加熱器３０Ｃの消費電力を増加させるような調節を行う運転、即ち、制御装置Ｃからの動作指令に応じて、ヒーター３６ａ及びヒーター３６ｂの少なくとも一方に対する通電を開始する運転のことである。
【００４９】
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、本発明の分散型発電システムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。
また、上記実施形態では、発電装置としての発電ユニット１０が燃料電池部１２を備える例を説明したが、発電ユニット１０がエンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを備えて構成される装置など、他の装置を用いて構成されてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、外部機器３０が内部電力線１７に接続されている例を説明したが、連系運転時及び自立運転時の何れにおいても外部機器３０に対して電力供給が行われるのであれば、外部機器３０をどのように接続しても構わない。例えば、発電ユニット１０に設けた端子台を経由して外部機器３０への接続を行ってもよい。尚、外部機器３０として、上述した温水生成器３０Ａなどとは別の機器を用いてもよい。
【００５１】
＜２＞
上記実施形態において、分散型発電システムに複数台の外部機器３０が設けられていてもよい。そして、制御装置Ｃは、消費電力増加運転を行うとき、発電ユニット１０の出力電力の余剰分に見合うように、複数の外部機器３０のうちの１台以上の消費電力増加運転を行って消費電力を増加させることができる。
【００５２】
＜３＞
上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、大容量の電気ヒーターを備えなくても、余剰電力の処理を行うことができる分散型発電システムに利用できる。
【符号の説明】
【００５４】
１  電力系統
３  一般電力負荷装置（電力消費装置）
９  自立用負荷装置（電力消費装置）
１０  発電ユニット（発電装置）
１８  給水管
１９  水栓
２０  排熱回収ユニット（電力消費装置）
３０  外部機器（電力消費装置）
３０Ａ  温水生成器
３０Ｂ  便座加熱器
３０Ｃ  水加熱器
３１  貯水部
３２  第１ヒーター部
３３  消費電力調節部（第１消費電力調節部、第２消費電力調節部、第３消費電力調節部）
３４  便座
３５  第２ヒーター部
３６  第３ヒーター部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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