(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力と熱とを出力するコジェネレーション装置と、前記出力した電力を受電電力と合わせて施設に供給する配電手段と、前記出力した熱を、蓄熱した後に前記施設に供給する配熱手段とを備えたコジェネレーションシステムにおいて、前記コジェネレーション装置の運転計画を行なう運転計画方法であって、
計測手段により計測され記憶手段に記憶された、過去の前記施設の電力負荷実績及び熱負荷実績から、前記運転計画の計画対象時期における前記施設の予測電力負荷及び予測熱負荷を予測する負荷予測工程と、
前記予測電力負荷がコジェネレーション装置の定格運転時の電力出力よりも、電力の逆潮流防止のための受電電力以上大きい場合には定格運転を行ない、それ以外の場合には前記電力出力が前記予測電力負荷よりも一定量小さくなる電主運転を行なうものとして、前記コジェネレーション装置の熱出力を導出する熱出力導出工程と、
前記予測熱負荷の前記計画対象時期における積算値である予測積算熱負荷と、前記熱出力の運転時間帯における積算値である積算熱出力とを比較して、前記計画対象時期において前記コジェネレーション装置の電主運転を行う前記運転時間帯を決定する運転時間帯決定工程とを実行し、
前記運転時間帯決定工程は、前記予測積算熱負荷と前記積算熱出力とが同等となるように、所定の運転終了時間に対する運転開始時間を決定し、
前記運転開始時間は、前記所定の運転終了時間からさかのぼって前記コジェネレーション装置の出力が前記定格運転時の電力出力であり、且つ、そのときの前記予測熱負荷が、前記熱出力よりも大きい最も早い時間よりも以前の時間とするコジェネレーション装置の運転計画方法。
【請求項２】
前記運転時間帯決定工程において、前記運転時間帯の時間長さが所定の最大時間長さ以下に制限されている請求項１記載のコジェネレーション装置の運転計画方法。
【請求項３】
前記負荷予測工程が、前記施設の環境条件をパラメータとして、前記電力負荷実績及び前記熱負荷実績から、前記予測電力負荷及び前記予測熱負荷を予測する工程である請求項１又は２に記載のコジェネレーション装置の運転計画方法。
【請求項４】
前記施設が、複数の住居からなる集合住宅であり、
前記配熱手段が、前記出力した熱により加熱した温水を前記各住居に設けられた給湯器の給水として供給するように構成されている請求項１から３の何れか１項に記載のコジェネレーション装置の運転計画方法。
【請求項５】
電力と熱とを出力するコジェネレーション装置と、前記出力した電力を受電電力と合わせて施設に供給する配電手段と、前記出力した熱を、蓄熱した後に前記施設に供給する配熱手段とを備えたコジェネレーションシステムにおける前記コジェネレーション装置の運転制御方法であって、
請求項１から４の何れか１項に記載の運転計画方法に含まれる各工程を、前記計画対象時期開始前に実行して、前記運転時間帯を決定し、
前記計画対象時期において、前記決定された運転時間帯に、前記コジェネレーション装置の電主運転を行なうコジェネレーション装置の運転制御方法。
【請求項６】
電力と熱とを出力するコジェネレーション装置と、前記出力した電力を受電電力と合わせて施設に供給する配電手段と、前記出力した熱を、蓄熱した後に前記施設に供給する配熱手段とを備えたコジェネレーションシステムであって、
前記施設の電力負荷を計測する電力負荷計測手段と、
前記施設の熱負荷を計測する熱負荷計測手段と、
前記電力負荷計測手段及び前記熱負荷計測手段により計測した前記電力負荷及び前記熱負荷を記憶する記憶手段と、
請求項１から４の何れか１項に記載のコジェネレーション装置の運転計画方法に含まれる各工程を実行する運転計画手段と、
前記運転計画手段で決定された運転時間帯に、前記コジェネレーション装置の電主運転を行なう運転制御手段とを備えたコジェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力と熱とを発生するコジェネレーション装置と、前記発生した電力を受電電力と合わせて施設に供給する配電手段と、前記発生した熱を、蓄熱した後に前記施設に供給する配熱手段とを備えたコジェネレーションシステム、及びそのコジェネレーションシステムにおいて、前記コジェネレーション装置の運転計画を行なう運転計画方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、マンション等の集合住宅におけるコジェネレーションシステムの導入が増えてきている。このようなコジェネレーションシステムは、電力及び熱を出力するコジェネレーション装置として、ガスエンジン又はガスタービン等の原動機を駆動源として利用する発電機や燃料電池等を備え、出力した電力を、電力供給業者から受電した電力と合わせて各住居に供給すると共に、出力した熱を各住居に供給するように構成することができる。
【０００３】
このようなコジェネレーション装置は、集合住宅等の施設において、電力負荷が高いと推測される所定の電力負荷ピーク時間帯に運転される。そして、その高い電力負荷の一部を、コジェネレーション装置の電力出力で補うことで、電力供給業者との契約電力負荷を低く押えることができ、さらに、そのときに出力する熱をも利用することができるため、省エネルギ性及び経済性の点で有効である。
【０００４】
また、このようなコジェネレーション装置の上記所定の運転時間帯は、従来、施設へのコジェネレーションシステムの設置を計画する際に決定される。即ち、その設置計画時に、その施設の規模等から予測される施設の電力負荷及び熱負荷に対して、省エネルギ性及び経済性を発揮することができる運転時間帯がエネルギシミュレーション等により求められ、コジェネレーションシステムを設置した後は、このように求めた一定の運転時間帯にコジェネレーション装置が運転される。
【０００５】
一方、このようなコジェネレーション装置は、商用電力系統（送電線配電線）と連系し、電力系統への逆潮流無しで運転されることが多いので、逆潮流が発生しないように、常に一定以上の電力を電力供給業者から受電するように電力出力を制御した所謂電主運転を行なうように構成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように上記所定の時間帯に上記電主運転されるコジェネレーション装置からの熱出力は、施設の熱負荷には一致しておらず、さらに、１日における熱出力の積算値も、施設の熱負荷の積算値にも一致していない。
【０００７】
よって、上記熱出力の上記熱負荷に対する不一致を緩和すべく、コジェネレーション装置から出力した熱を、一旦水等との熱交換により蓄熱して、その蓄熱した温水を施設に供給することが考えられるが、上記熱出力の上記積算値の不一致のために、不足熱を補充するべく温水を追い焚きしたり、余剰熱を消費せずに排出することがあり、このことは、省エネルギ性及び経済性の向上を阻害する要因となる。
【０００８】
よって、本発明は、上記のような事情に鑑みて、簡単な構成で、省エネルギ性及び経済性を向上するように、コジェネレーション装置の最適な運転計画を行なう技術を実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
〔構成１〕
本発明に係るコジェネレーション装置の運転計画方法は、請求項１に記載したごとく、
計測手段により計測され記憶手段に記憶された、過去の前記施設の電力負荷実績及び熱負荷実績から、前記運転計画の計画対象時期における前記施設の予測電力負荷及び予測熱負荷を予測する負荷予測工程と、
前記予測電力負荷がコジェネレーション装置の定格運転時の電力出力よりも、電力の逆潮流防止のための受電電力以上大きい場合には定格運転を行ない、それ以外の場合には前記電力出力が前記予測電力負荷よりも一定量小さくなる電主運転を行なうものとして、前記コジェネレーション装置の熱出力を導出する熱出力導出工程と、
前記予測熱負荷の前記計画対象時期における積算値である予測積算熱負荷と、前記熱出力の運転時間帯における積算値である積算熱出力とを比較して、前記計画対象時期において前記コジェネレーション装置の電主運転を行なう前記運転時間帯を決定する運転時間帯決定工程とを実行し、
前記運転時間帯決定工程は、前記予測積算熱負荷と前記積算熱出力とが同等となるように、所定の運転終了時間に対する運転開始時間を決定し、
前記運転開始時間は、前記所定の運転終了時間からさかのぼって前記コジェネレーション装置の出力が前記定格運転時の電力出力であり、且つ、そのときの前記予測熱負荷が、前記熱出力よりも大きい最も早い時間よりも以前の時間とすることを特徴とする。
【００１０】
〔作用効果〕
本発明のコジェネレーション装置の運転計画方法は、前記コジェネレーション装置の運転を行なう運転制御手段を備えた制御装置等に内蔵又は外付けされたコンピュータにより実行されるものであり、前記計画対象時期において、前記運転制御手段がコジェネレーション装置の電主運転を行なう運転時間帯を決定するためのものである。
【００１１】
そして、本構成のコジェネレーション装置の運転計画方法によれば、まず、負荷予測工程において、前記施設に設けられた電力負荷計測手段及び熱負荷計測手段から逐次記憶手段に格納して収集された過去の施設の電力負荷実績及び熱負荷実績から、当日又は来日等の計画対象時期における施設の予測電力負荷及び予測熱負荷を予測することができる。
【００１２】
そして、前記熱出力導出工程において、予測した予測電力負荷に対して、コジェネレーション装置の電主運転を行なうときの熱出力を導出することができる。尚、電主運転とは、上記予測電力負荷において電力負荷がコジェネレーションの定格運転時の電力出力よりも充分大きい場合には定格運転を行ない、それ以外の場合には常に電力出力が電力負荷よりも一定量小さくなる電力追従運転を行なう運転であり、このようにコジェネレーション装置を電主運転することで、常に一定以上の電力を電力供給業者から受電するように電力出力が制御され、電力系統への逆潮流が防止される。
【００１３】
さらに、前記運転時間帯決定工程において、前記施設の前記予測熱負荷に対して、効率良くコジェネレーション装置から熱を出力させることができるように、予測熱負荷と熱出力とを比較して、コジェネレーション装置の運転時間帯を決定することができる。
よって、計画対象時期において、このように決定された運転時間帯にコジェネレーション装置を電主運転することで、コジェネレーション装置から出力された熱をできるだけ無駄無く施設で消費することができ、省エネルギ性及び経済性を向上することができる。
従って、コジェネレーション装置の最適な運転計画を行なう運転計画方法を実現することができる。
【００１４】
【００１５】
そして、本構成のコジェネレーション装置の運転計画方法によれば、前記運転時間決定工程で決定された運転時間帯において、コジェネレーション装置を電主運転した場合に、決定された運転時間帯におけるコジェネレーション装置からの積算熱出力が、予測積算熱負荷と同等となるので、配熱手段において熱の過不足をできるだけ低減して、効率良くコジェネレーション装置の熱出力を消費することができる。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
また、施設において、電力負荷が大きくなる電力負荷ピーク時間帯はほぼ決まった時間帯であることが多く、例えば施設がマンション等の集合住宅である場合には、その電力ピーク時間帯は夜間にあり、深夜（２４時頃）にはそれが終了する。
このように、ほぼ決まった時間帯に電力負荷ピーク時間帯がある施設においては、本構成のごとく、前記運転時間帯決定工程において、コジェネレーション装置の運転を終了する運転終了時間を予め設定しておき、その運転終了時間に対して前記コジェネレーション装置の運転開始時間を決定することで、運転時間帯を決定することができ、簡単な構成で本発明に係るコジェネレーション装置の運転計画方法を実現することができる。
【００２０】
〔構成２〕
本発明に係るコジェネレーション装置の運転計画方法は、請求項２に記載したごとく、上記構成１のコジェネレーション装置の運転計画方法の構成に加えて、前記運転時間帯決定工程において、前記運転時間帯の時間長さが所定の最大時間長さ以下に制限されていることを特徴とする。
【００２１】
〔作用効果〕
本構成のごとく、一日における前記運転時間帯の時間長さを前記最大時間長さ以下に制限することで、施設の予測熱負荷が増大しても、コジェネレーション装置の運転時間が一定時間以下に制限されるので、コジェネレーション装置を酷使することがなく、コジェネレーション装置の予め設定した耐用年数を維持することができる。
【００２２】
〔構成３〕
本発明に係るコジェネレーション装置の運転計画方法は、請求項３に記載したごとく、上記構成１又は２の何れかのコジェネレーション装置の運転計画方法の構成に加えて、前記負荷予測工程が、前記施設の環境条件をパラメータとして、前記電力負荷実績及び前記熱負荷実績から、前記予測電力負荷及び前記予測熱負荷を予測する工程であることを特徴とする。
【００２３】
〔作用効果〕
前記負荷予測工程で予測される電力又は熱の予測負荷は、予測基準とした過去の気温、降水量、若しくは湿度等の気象条件、曜日等のカレンダ条件、又は施設の住居者数又は集合住宅における入居率等の住居条件等の環境条件と、予測対象の計画対象時期の環境条件との差により、実際の計画対象時期の負荷実績に対して差が生じることがある。
【００２４】
そこで、コジェネレーションシステムに、前記環境条件を収集する手段を設け、本構成のごとく、前記負荷予測工程において、例えば、計画対象時期のある環境条件と同様な環境条件であった過去の電力及び熱の負荷実績を記憶手段から抽出し、その抽出した負荷実績を計画対象時期の予測負荷とすることで、上記環境条件をパラメータとして計画対象時期の予測負荷を予測することができる。そして、このように予測された予測電力負荷及び予測熱負荷は、その計画対象時期における実際の負荷と近いものになる。よって、この予測負荷実績を用いて計画したコジェネレーション装置の運転時間帯は、環境条件の変化による施設の負荷変動をも考慮され、且つ施設の実際の電力及び熱の負荷に適したものとなり、環境条件の変化によるコジェネレーションシステムの省エネルギ性及び経済性の低下を抑制することができる。
【００２５】
尚、上記環境条件を収集する手段は、人手による手入力の他、施設に設けた気温計又は湿度計等から記憶又は湿度等の気象条件を収集したり、コンピュータの時間計測機能等から月又は曜日等のカレンダ情報を収集するように構成することができる。また、上記計画対象時期の予測環境条件としては、計画対象時期が始まる前の時点における上記環境条件を利用できる。
さらに、１つの環境条件をパラメータとして抽出した過去の負荷実績を、その過去と計画対象時期との間の他の環境条件の差を用いて補正したものを、予測負荷とすることもでき、予測負荷を計画対象時期における実際の負荷に対してより近いものとすることができる。
【００２６】
〔構成４〕
本発明に係るコジェネレーション装置の運転計画方法は、請求項４に記載したごとく、上記構成１から３の何れかのコジェネレーション装置の運転計画方法の構成に加えて、前記施設が、複数の住居からなる集合住宅であり、
前記配熱手段が、前記出力した熱により加熱した温水を前記各住居に設けられた給湯器の給水として供給するように構成されていることを特徴とする。
【００２７】
〔作用効果〕
複数の住居からなるマンション等の集合住宅は、各住居における電力及び熱の消費状態が夫々異なり、さらに日々変化する。よって、このような集合住宅にコジェネレーション装置を設ける場合、コジェネレーション装置の運転時間帯を毎日同じ一定の時間帯とすると、その電力及び熱の消費状態の変化により、省エネルギ性及び経済性が低下してしまうことがある。よって、特に集合住宅の場合は、本発明にかかるコジェネレーション装置の運転計画方法により、その集合住宅における電力及び熱の予測負荷を予測して、一日毎にコジェネレーション装置の運転計画を行なうことが好ましい。
また、本構成のごとく、このように集合住宅にコジェネレーション装置を設ける場合、配熱手段を、各住居に設けられた給湯器に供給する給水として、コジェネレーション装置の熱出力で加熱した温水を追い焚き等をしないで供給するように構成することで、各住居の給湯器におけるガスの消費量を節約することができ、有効にコジェネレーション装置の熱出力を消費することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明のコジェネレーション装置の運転計画方法の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、複数の住居２０からなる集合住宅に、コジェネレーションシステム５０を設けた場合の全体構成図である。
このようなコジェネレーションシステム５０は、集合住宅における共有資産であり、集合住宅の管理組合又はそれから委託された管理業者等が運営管理する。
【００２９】
一般的に、各住居２０には、電力を消費する電灯、空調設備等の電力消費部２２や、給湯器２１から供給される湯水を消費するカラン、温水床暖房機、風呂、浴室暖房乾燥機等の湯水消費部２３や、ガスを消費するコンロ等のガス消費部２４や、水道から供給される水を消費するカラン等の水消費部２５等が存在する。また、集合住宅の共有部には、外灯、エレベータ等の電力消費部３０が存在する。
【００３０】
この集合住宅において消費される電力としては、電力供給業者から一括受電された電力と、後述のコジェネレーション装置１から出力した電力とが利用され、上記電力は、その業者が設置した電力メータ６及びコジェネレーションシステム５０に設けられた変電設備９を介して受電される。
そして、電力供給業者は、電力メータ６を検針し、電力の電力単価に基づいて、集合住宅全体の電力料金を計算し、その電力料金を集合住宅の管理組合等に課金する。
【００３１】
また、各住居２０で消費される電力は、各住居２０に設けられた電力メータ２６（電力負荷計測手段の一例）により計測される。そして、集合住宅の管理組合等は、その電力メータ２６を毎月検針して、電力供給業者が設定する電力の電力単価又は従量電灯の電力単価等に基づいて、管理組合等が設定する料金体系で、各住居２０の電力料金を計算し、各住居２０側へ課金する。また、共有部の電力消費部３０で消費される電力は、共益費として各住居２０側へ課金される。尚、このようにコジェネレーション装置１で出力した電力を受電電力と合わせて各住居２０に供給する手段を配電手段と呼ぶ。
【００３２】
また、集合住宅の各住居２０において消費されるガス及び水は、ガス供給業者及び水道業者から、その業者が設置したガスメータ２８及び水道メータ２９を介して各住居２０に供給される。そして、夫々の供給業者は、夫々のメータ２８，２９を検針し、夫々の単価に基づいて、各住居２０夫々の料金を計算し、その料金を各住居２０又はそれを一括管理する管理組合等に課金する。
【００３３】
同様に、コジェネレーションシステム５０にも、ガス供給業者及び水道業者から、ガス及び水が、その業者が設置したガスメータ７及び水道メータ８を介して供給される。そして、同様に、夫々の業者は、そのガス料金及び水道料金を管理組合等に課金する。
【００３４】
上記ガスメータ７を介してコジェネレーションシステム５０に供給されたガスは、コジェネレーション装置１に供給される。コジェネレーション装置１は、ガスエンジンやガスタービンや燃料電池等のように、ガスを消費して電力と熱とを出力するものであり、このように出力された電力は、上記一括受電した電力と合わせて、各住居２０等に供給される。
【００３５】
上記水道メータ８を介してコジェネレーションシステム５０に供給された水は、コジェネレーション装置１から出力された熱により加熱された温水を貯留する貯湯槽２に供給される。即ち、コジェネレーションシステム５０には、コジェネレーション装置１から出力された熱との熱交換により水を加熱する熱交換器４と、内部に貯留する水を循環ポンプ５により熱交換器４側に循環させて加熱させ、その加熱された温水を貯留する貯湯槽２と、その貯湯槽２に貯留された温水を各住居２０に供給するための供給ポンプ３と、各住居２０に供給された温水量を計測する温水メータ２７とが設けられている。また、この温水を各住居２０に供給して水位が下がった貯湯槽２には、その水位が下がった分の水が、水道業者から水道メータ８を介して供給される。尚、このようにコジェネレーション装置１で出力した熱を、温水として蓄熱して、その蓄熱した熱を、温水として各住居２０へ供給する手段を配熱手段と呼ぶ。
【００３６】
コジェネレーション装置１は、ＣＰＵを設けたコンピュータで構成された制御装置１０によって運転開始及び停止及び出力調整等の運転制御が行われる。尚、制御装置１０に設けられる後述の各手段は、ＣＰＵが予めハードディスク等の記憶手段１４に格納されたプログラムを実行することで実現されるものである。
【００３７】
制御装置１０は、図２に示すように、電力供給業者からの電力受電点に設けられた電力メータ６と、各住居２０に設けられた電力メータ２６及び温水メータ２７との夫々の計測結果が入力される入力部１６と、コジェネレーション装置１を運転制御するための指令信号が出力される出力部１７とが設けられている。
さらに、制御装置１０には、一定時間毎に、上記電力メータ２６から各住居２０に供給した電力を電力負荷として収集し、さらに、上記温水メータ２７から収集した各住居２０に供給した温水量の和と、貯湯槽２内に設けられた温度センサ（図示せず）から収集した温水の温度とから、集合住宅における熱負荷を算出して、このようにして得た電力負荷と熱負荷とから、その日の電力負荷の経時的変化を示す電力負荷データと、その日の熱負荷の経時的変化を示す熱負荷データとを生成して、記憶手段１４に格納する負荷データ生成手段１１が設けられている。尚、上記温水メータ２７及び貯湯槽２内の温度センサのように、集合住宅における熱負荷を計測する手段を熱負荷計測手段と呼ぶ。
尚、電力負荷を収集するために、電力消費部３０の分岐点よりも下手側の電力線において、各住居２０に分岐する手前に電力メータ６１を設けて、この電力メータ６１から電力負荷を収集するようにしても、受電点に設けられた電力メータ６での計測値を用いてもよい。
又、熱負荷を算出するための温水量としては、各住居２０側に設けた温水メータ２７の計測値を用いるのではなく、貯湯槽２からの温水供給路における各住居２０に分岐する手前に設けた温水メータ７１の計測値を用いてもよい。
【００３８】
さらに、コジェネレーションシステム５０には、外気温、水道業者から供給される水の温度等の外部環境条件を検出する環境条件検出手段３１が設けられ、この環境条件検出手段３１の検出結果が、制御装置１０に送られる。
そして、制御装置１０は、その検出された環境条件も、上記負荷データに関連付けて記憶手段１４に格納する。
【００３９】
さらに、制御装置１０の記憶手段１４には、１日におけるコジェネレーション装置１の運転時間帯に関する運転スケジュールデータが格納されている。
そして、制御装置１０の運転制御手段１３は、その記憶手段１４に格納された運転スケジュールデータに基づいて、前記コジェネレーション装置１の運転を開始及び停止させる。さらに、運転制御手段１３は、各住居２０の電力メータ２６で計測された電力の和（電力負荷）がコジェネレーション装置１の定格運転時の電力出力よりも充分大きい場合には定格運転を行ない、それ以外の場合には常に電力出力が電力負荷よりも所定量小さくなる電力追従運転を行なう、所謂電主運転を行なうように、コジェネレーション装置１に投入するガス流量等を調整し、コジェネレーション装置１の運転を制御する。
尚、上記の電主運転に際して用いる電力負荷の計測にあたっては、受電点に設けられた電力メータ６での計測値を用いてもよい。
【００４０】
また、上記記憶手段１４に格納されている運転スケジュールデータは、制御装置１０に設けられた運転計画手段１２により実行される運転計画方法により生成されたものであり、その運転計画方法の処理フローについて、図３に基づいて説明する。
【００４１】
制御装置１０に設けられた運転計画手段１２は、コジェネレーション装置１の運転を行なわない午前中の所定の時間に、コジェネレーション装置１の午後（計画対象時期の一例）における運転時間帯を計画する上記運転計画方法を実行する。
この運転計画方法においては、まず、上記環境条件検出手段３１により、その運転計画を行なう時点の外気温、水道業者から供給される水の温度等の外部環境条件を取得する（工程１００）。
【００４２】
次に、記憶手段１４にアクセスして、上記計測した環境条件をパラメータとして、同じ時期（例えば同じ月等）に、同等の環境条件が計測された過去の電力負荷データ及び熱負荷データを抽出し（工程１０１）、その抽出した夫々の負荷データを、当日の予測電力負荷データ及び予測熱負荷データとして生成する（工程１０２）。このように生成された予測負荷データは、図４のグラフ図に示すように、当日の時間毎の予測電力負荷、及び図５のグラフ図に示すように、当日の時間毎の予測熱負荷から構成される。上記工程１０１及び工程１０２のように、計測された過去の電力負荷及び熱負荷の経時的変化を示すデータから、集合住宅における予測電力負荷及び予測熱負荷の経時的変化を示す予測負荷データを生成する工程を負荷予測工程と呼ぶ。
【００４３】
また、このように過去の電力又は熱負荷データを抽出する場合には、当日と同じ曜日又は祝日である過日の各負荷データを抽出することが好ましく、夫々の予測負荷データを実際の当日の集合住宅における負荷データに近いものとすることができる。
【００４４】
次に、運転計画手段１２は、このように生成された予測電力負荷データに対するコジェネレーション装置１の電主運転をシミュレートし（工程１０３）、そのシミュレート結果から、このように電主運転させた場合にコジェネレーション装置１から出力される熱出力である熱出力データを生成する（工程１０４）。
【００４５】
上記電主運転のシミュレートにおいては、コジェネレーション装置１の電力出力が、定格出力以下で、且つ逆潮流を防止するべく上記予測電力負荷によりも常に一定以上小さいときのコジェネレーション装置１の運転条件が求められ、この運転条件から、このような電主運転を行なったときのコジェネレーション装置１の上記熱出力が求められる。
上記工程１０３及び工程１０４のように、予測電力負荷に対する電主運転を行なった場合のコジェネレーション装置１の熱出力としての熱出力データを生成する工程を熱出力導出工程と呼ぶ。
【００４６】
次に、運転計画手段１２は、詳細については後述するが、上記生成した熱出力データと、上記予測した予測熱負荷データとを比較し（工程１０５）、当日におけるコジェネレーション装置１の電主運転を行なう運転時間帯を決定し（工程１０６）、その決定した運転時間帯に基づいて、上記記憶手段１４に記憶してある運転スケジュールデータを更新する（工程１０７）。そして、制御装置１０の運転制御手段１３は、このように更新された運転スケジュールデータに基づいて、コジェネレーション装置１の運転開始及び運転停止を行い、さらに、運転時においては、上記のシミュレート結果である電主運転時の運転条件に基づいて、コジェネレーション装置１を電主運転させるのである。
【００４７】
また、運転計画手段１２は、コジェネレーション装置１を酷使することなく、コジェネレーション装置１の予め設定した耐用年数を維持するために、上記工程１０６において、決定する運転時間帯の時間長さを、予め設定されている最大時間長さ以下となるように制限することができる。
さらに、運転計画手段１２は、コジェネレーション装置１を、できるだけ高効率な定格運転又はそれに近い運転状態のときを選択して運転するために、上記シミュレート結果において、コジェネレーション装置１の電力出力が定格出力又は予め設定されている出力以上となる時間が最大となるように、上記運転時間帯を決定することができる。
【００４８】
以下に、運転計画手段１２が運転時間帯を決定する詳細について説明する。
本実施形態においては、コジェネレーション装置１の運転停止時間は、不変的に予め２４時に設定されている。そして、運転計画手段１２は、コジェネレーション装置１の運転開始時間を決定することで、上記運転時間帯を決定する。これは、集合住宅における電力負荷及び熱負荷は、図４及び図５に示すように、一般的に夜間の２１時前後に最も大きくなり、２４時に向って減少するので、この時間帯をカバーするようにコジェネレーション装置１を運転すれば効率良く電力出力及び熱出力を集合住宅で消費できるからである。
【００４９】
そして、運転計画手段１２は、まず、コジェネレーション装置１の運転停止を行なう２４時からさかのぼって、コジェネレーション装置１の電力出力が、定格出力であり、且つ、そのときの予測熱負荷が、コジェネレーション装置１の熱出力よりも大きい最も早い時間（図４及び図５を参照して、１９時程度がその時間であるといえる。）よりも以前の時間を、上記コジェネレーション装置１の運転開始時間とする。
即ち、このような時間は、コジェネレーション装置１の運転状態を、最も効率が良い定格運転状態としても、その電力出力及び熱出力が予測電力負荷及び予測熱負荷を超えることがないので、効率良くコジェネレーション装置１の電力出力及び熱出力を、集合住宅において消費できる時間である。図４及び図５においては、１９時程度がその時間であるといえる。
【００５０】
また、集合住宅において、上記のように、コジェネレーション装置１の運転停止時間を不変的に２４時に設定し、その２４時からさかのぼってコジェネレーション装置１の出力が定格出力である最も早い時間よりも以前の時間を運転開始時間とすることで、コジェネレーション装置１の運転時間帯において、コジェネレーション装置１の出力を定格出力として、高効率で運転することができる時間を最大とすることができる。
【００５１】
さらに、運転計画手段１２は、その時間からさかのぼって、コジェネレーション装置１の運転時間帯における熱出力の積算値が、その運転時間帯における予測熱負荷の積算値、又は、当日における予測熱負荷の積算値と等しくなる時間（図５を参照して、１４時がその時間であるといえる。）を求め、その時間をコジェネレーション装置１の運転開始時間とし、この運転開始時間（１４時）から、予め設定されている運転停止時間（２４時）までを、コジェネレーション装置１の運転時間帯として決定する。
【００５２】
即ち、このように決定した運転時間帯は、少なくともコジェネレーション装置１を最も効率のよい定格運転することができる時間帯（１９時から２４時）を含むと共に、この運転時間帯で出力し蓄熱された熱量、即ち熱出力の積算値は、その運転時間帯又は当日の熱負荷の積算値に近いものとなり、集合住宅において効率よく熱出力を消費することができる。尚、上記のように１４時から１９時までの間において、コジェネレーション装置１は、電力追従運転を行なう。
【００５３】
尚、上記のように、コジェネレーション装置１の運転停止を行なう時間からさかのぼって、コジェネレーション装置１の運転開始を行なう時間を求める場合には、上記電力と熱負荷の予測、及びコジェネレーション装置１の電主運転のシミュレート、及び運転時間帯の決定を、上記停止時間からさかのぼって一定時間毎（例えば１時間毎）を計画時間帯として繰り返し行なっても構わない。
【００５４】
また、上記実施の形態において、上記環境条件検出手段３１により計測した外気温、水道業者から供給される水の温度等の外部環境条件をパラメータとして、同じ時期に同等の環境条件が計測された過去の電力負荷データ及び熱負荷データを、当日の予測電力負荷データ及び予測熱負荷データとして生成したが、上記環境条件検出手段３１の代わりに、インターネット端末等により、当日の予測気温、予測湿度、予測水温等の環境条件を、気象情報提供業者が運営するホームページ等から収集するように構成しても構わない。さらに、過去の電力負荷データ及び熱負荷データを、過去と現在における上記パラメータ以外の環境条件の差を用いて補正して、上記予測電力負荷データ及び予測熱負荷データの信頼性を向上させることもできる。尚、上記補正は、予め統計等に基づいて決定した上記環境条件の差に対する補正係数を、過去の負荷データにかけることで実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  集合住宅に設けられたコジェネレーションシステムの全体構成図
【図２】  コジェネレーションシステムに設けられた制御装置の概略構成図
【図３】  運転計画方法の処理フローを示すフロー図
【図４】  予測電力負荷と電力出力との経時的変化を示すグラフ図
【図５】  予測熱負荷と熱出力との経時的変化を示すグラフ図
【符号の説明】
１        コジェネレーション装置
２        貯湯槽
３        供給ポンプ
４        熱交換器
５        循環ポンプ
６        電力メータ
７        ガスメータ
８        水道メータ
９        変電設備
１０      制御装置
１１      負荷データ生成手段
１２      運転計画手段
１３      運転制御手段
１４      記憶手段
２０      住居
２１      給湯器
２２      電力消費部
２３      湯水消費部
２４      ガス消費部
２５      水消費部
２６      電力メータ（電力負荷計測手段）
２７      温水メータ（熱負荷計測手段）
２８      ガスメータ
２９      水道メータ
３０      電力消費部
５０      コジェネレーションシステム
６１      電力メータ
７１      温水メータ
【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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